Prof. Dr. Roland Ulber
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30.09.2023

Im Rahmen des Projektes wurden verschiedene Sorten und zu unterschiedlichen Zeitpunkten geerntetes Weidelgras auf die Zusammensetzung untersucht. Hierbei lag der Fokus auf dem Kohlenhydratgehalt sowie der Analytik des Graspresssaftes. Verschiedene Pressverfahren für die Gewinnung eines Graspresssaftes wurden getestet. Der Einfluss eines hydrothermalen Aufschlussverfahrens auf die Verfügbarkeit der Kohlenhydrate sowie die Bildung von Abbauprodukten wurden analysiert. Im Anschluss wurde die Verfügbarkeit der Zucker nach einer enzymatischen Hydrolyse in Abhängigkeit der Vorbehandlungsmethode untersucht. Der Graspresssaft wurde erfolgreich als Medium für die fermentative Produktion von Ethanol durch S. cerevisiae und Milchsäure mittels L. delbrueckii eingesetzt. Eine kurzfristige Anpassungsstrategie ermöglichte die Erhöhung der Fruktose-Verstoffwechselung und bewirkte eine Steigerung der Ethanolproduktion um das 1,3-fache. Eine Produktion von Zitronensäure durch A. niger in einer Feststofffermentation auf Graspresskuchen war ebenfalls erfolgreich.

Ziel dieses Projektes war es, die Effizienz des Rohstoffes mehrjähriges Weidelgras (Lolium perenne) von Grünlandflächen zu verbessern. Demnach wurde die Wertschöpfung aus dem mehrjährigen Weidelgras sorten- und standortbezogen mit Hilfe eines angepassten Schnittzeitpunktes bewertet. Darüber hinaus wurde das gewonnene Weidelgras in einen kaskadischen Ansatz der stofflichen und energetischen Nutzung eingebunden. Teilprojekt 2 befasste sich mit der stofflichen Nutzung von Deutschem Weidelgras für die Herstellung von organischen Säuren und Lösungsmitteln. In einem ersten Schritt wurde das Weidelgras in eine Faserfraktion und einen Presssaft getrennt. Der Presssaft wurde anschließend mit verschiedenen Analysemethoden auf die enthaltenen Nährstoffe (Zucker, Aminosäuren, Proteine, Ionen, Säuren) untersucht. Auf der Grundlage der Ergebnisse wurde der Saft als vollwertiges Fermentationsmedium verwendet, um kommerzielle Medienkomponenten (wie Hefeextrakt) zu ersetzen. Ethanol und Milchsäure wurden mit der konventionellen Hefe Saccharomyces cerevisiae bzw. dem Bakterium Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis hergestellt. Die Faserfraktion des Weidelgrases wurde hydrolysiert, um Zuckermonomere freizusetzen, die in Fermentationsprozessen verwendet werden können. Außerdem wurde die Verwendung der Presskuchenfraktion in anderen Fermentationsprozessen (Solid-State Fermentation, SSF) zur Herstellung von Zitronensäure unter Verwendung des Schwarzschimmels Aspergillus niger untersucht. Die Gesamtergebnisse wurden von allen Projektpartnern gemeinsam parametrisiert und modelliert.