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Kontakt:

Kompetenznetz für Nachhaltige Holznutzung [NHN] e. V.
Geschäftsstelle
Martin Hanke (Geschäftsführer)
Rudolf-Diesel-Straße 12
37075 Göttingen

Tel.: 0551-3073811
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Projekte

Mechanisch-enzymatischer Aufschluss von Kartoffelpülpe und Verwendung als Bindemittel bei der Holzwerkstoffherstellung

Land- und forstwirtschaftliche Nutzpflanzen liefern nachwachsende Rohstoffe wie z. B. Holz, Cellulose, Öle, Zucker und Stärke, die für die chemische und technische Verarbeitung eingesetzt werden. Die Verwendung der Stärke nimmt, nach den Fetten und Ölen, den größten Anteil in der chemischen Industrie ein. Zu den wichtigsten Stärkelieferanten zählen Weizen, Mais und Kartoffeln. Im Produktionsjahr 2000/1 wurden von 5,5 Mio. t Industriekartoffeln 2,8 Mio. t für die Stärkeherstellung eingesetzt.

Während der Stärkeherstellung aus Kartoffeln fallen enorme Mengen Abfall an. Die größten Anteile machen dabei das Fruchtwasser und die so genannte Kartoffelpülpe aus. Bei der Produktion von Stärke aus einer Tonne Kartoffeln sind das bis zu 235 kg Pülpe. Dieses Nebenprodukt besteht überwiegend aus parenchymatischem Speichergewebe und bedingt durch den Produktionsprozess aus bis zu 95 % Restwasser. Zurzeit findet die Pülpe hauptsächlich Verwendung als Futtermittel nach vorangegangener Trocknung, die mit hohem energetischem Aufwand verbunden ist. Durch einen Anteil von bis zu 30 % Reststärke und den spezifischen Zellwandbestandteilen des Parenchymgewebes, insbesondere dem Pektin, weist die Pülpe Bindungseigenschaften auf.

Das Ziel der Arbeit ist es, die Kartoffelpülpe unter Zuhilfenahme von pektolytischen Enzymen zu modifizieren um dadurch die Zellbestandteile als Bindemittel verwenden zu können.

Durch eine mechanische Vorzerkleinerung wird der anschließende enzymatische Aufschluss erleichtert. Die pektolytischen Enzyme hydrolysieren das Pektin in seine Grundbausteine, die Galacturonsäure-Einheiten. Dies hat eine Auflösung der Zellwände und Freisetzung der Stärke zur Folge. Beim späteren Einsatz als Kleber erfolgen an den freien Hydroxyl-Gruppen der Stärke und der Galacturonsäure-Einheiten die Bindungen mit der Fügeteiloberfläche.

Da die Holzwerkstoffindustrie einen großen Absatzmarkt für Bindemittel darstellt, wird der Einsatz von mechanisch-enzymatisch aufgeschlossener Kartoffelpülpe in diesem Bereich angestrebt. Die Kartoffelpülpe kann als Bindemittel bei der Herstellung von Holzwerkstoffen, insbesondere bei der Produktion von Mitteldichten Faserplatten, eingesetzt werden. Durch die Verwendung mechanisch-enzymatisch aufgeschlossener Kartoffelpülpe können bei der Herstellung von Holzwerkstoffen herkömmliche Bindemittel auf petrolchemischer Basis eingespart werden. Des Weiteren ist eine einfache Entsorgung der Holzwerkstoffe durch Kompostierung möglich.

Kontakt

Prof. Dr. A. Kharazipour (Projektleiter)
Universität Göttingen / Institut für Forstbotanik
Büsgenweg 2
37077 Göttingen

Dr. Cora Müller
Universität Göttingen / Institut für Forstbotanik
Büsgenweg 2
37077 Göttingen
Telefon: +49 (0) 551 / 39 - 9754
eMail: cmuelle5@gwdg.de

Förderung:
Stipendiatenprogramm der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, Osnabrück

Laufzeit:
01.10.2001 bis 30.09.2004

Literaturnachweis:
Rombouts, F. M., W. Pilnik (1978): Enzymes in Fruit and Vegetable Juice Technology. Process Biochemistry: Incorporating Biochemical Engineering; Food, Brewing. 13, S. 9-13

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