Mannose: Herstellungsprozess der Fermentation

Die Gewinnung von Mannose aus Weizenstärke per Fermentation umfasst mehrere Schritte, die biochemische und biotechnologische Prozesse kombinieren. Hier ist eine kurze Erklärung:

1. Hydrolyse der Weizenstärke:

• Enzymatische Hydrolyse: Weizenstärke besteht aus langen Ketten von Glucosemolekülen. Zunächst wird die Weizenstärke durch Enzyme wie Amylasen in kleinere Glucoseeinheiten (Einfachzucker) gespalten. Dies erfolgt typischerweise durch den Zusatz von α-Amylase und anschließend Glucoamylase, die die Stärke in Glucose umwandeln.

2. Vorbereitung des Fermentationsmediums:

• Die erhaltene Glucoselösung wird als Fermentationsmedium vorbereitet, das auch weitere Nährstoffe und Kontrolllösungen enthalten kann, um das Wachstum der Mikroorganismen zu fördern.

3. Inokulation mit Mikroorganismen:

• In das vorbereitete Medium wird eine Kultur von Mikroorganismen eingebracht, die für die Fermentation von Glucose zu Mannose geeignet sind. Häufig werden spezifische Bakterien oder Hefen verwendet, die die nötigen enzymatischen Fähigkeiten besitzen.

4. Fermentationsprozess:

• Umwandlung von Glucose in Mannose: Die fermentierenden Mikroorganismen metabolisieren die Glucose und wandeln sie durch eine Reihe von enzymatischen Reaktionen in Mannose um. Dabei spielen Enzyme wie Mannose-Isomerasen eine wichtige Rolle.

• Optimierung der Bedingungen: Die Fermentationsbedingungen wie Temperatur, pH-Wert, Sauerstoffverfügbarkeit und Nährstoffkonzentration werden optimiert, um die Effizienz der Umwandlung zu maximieren.

5. Ernte und Aufreinigung:

• Nach der Fermentation wird die Lösung geklärt, um die Mikroorganismen abzutrennen. Dies geschieht durch Filtration oder Zentrifugation.

• Isolierung der Mannose: Die Mannose wird aus der geklärten Lösung durch verschiedene physikalische und chemische Verfahren isoliert, wie z.B. Kristallisation oder Chromatographie.

6. Trocknung und Verarbeitung:

• Das konzentrierte Mannose-Produkt wird getrocknet und in eine stabile Form gebracht, die für den weiteren Gebrauch in Nahrungsergänzungsmitteln, Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten geeignet ist.

Zusammengefasst wird Weizenstärke zunächst in Glucose umgewandelt, die dann durch einen optimierten Fermentationsprozess in Mannose überführt wird. Dieser Prozess kombiniert biotechnologische Methoden mit enzymatischer Hydrolyse und mikrobieller Fermentation, um das gewünschte Endprodukt, Mannose, zu erzeugen.