Mit Chitosan zu Innovationen für den biologischen Kreislauf

Auf dem Weg in die Circular-Economy der Zukunft werden Industrieabfälle und Hausmüll als Ressource verstanden. Designer nehmen dabei zunehmend eine Vorreiterrolle in der Entwicklung von Alternativen für Kunststoffverpackungen und Textilien aus natürlichen Abfällen der Lebensmittelproduzierenden ein.

Natürliche Fermentation ermöglicht umweltverträgliche Gewinnung von Chitin

Vor allem Naturpolymere wie Zellulose und Lignin werden als Stabilisatoren für neue Materialentwicklungen geschätzt. Durch Entwicklung einer umweltverträglichen Methode zur Gewinnung von Chitin rückt dieser Stoff in den Fokus vieler Überlegungen. Chitin ist nicht nur Hauptbestandteil des Exoskeletts von Insekten, sondern kommt auch in Panzern von Garnelen und anderen marinen Krustentieren vor. Pilze enthalten neben Stärkemolekülen ebenfalls biologisch abbaubares Chitin. Es weist eine ähnliche kettenförmige molekulare Struktur auf wie zum Beispiel Zellulose.

8 Millionen Tonnen Fischschalenabfälle jährlich

Das Team um Prof. William Chen an der Nanyang Technological University Singapore, hat jüngst eine umweltverträgliche Methode zur Gewinnung von Chitin aus Panzern von Krustentieren mittels natürlicher Fermentation vorgestellt. Bislang wurde es in einem aufwändigen und kostenintensiven Demineralisierungsprozess unter Einsatz von Chemikalien gewonnen. Die Forscher aus Singapur verwenden vielmehr Reststoffe der Lebensmittelindustrie als Basis für einen Gärprozess, um das Chitin zu gewinnen. In Fruchtschalen, Schnittresten und Kernen ist noch genügend Zucker enthalten, um in einem biochemischen Prozess Chitin aus den Garnelenschalen auszulösen. Ist der Prozess abgeschlossen, werden die Gärreste abgeschöpft und kompostiert. Auch die Flüssigkeit, die während des Fermentierens entsteht, kann problemlos in die Industrieabwässer eingeleitet werden. Die extrahierten Rohchitinproben überzeugen durch eine bemerkenswert gute Qualität. Mit der Röntgenbeugungstechnik kann der Reinheitsgrad des Chitins mit Hilfe eines „Kristallindex“ bestimmt werden. Dieser liegt mit 98,16 Prozent bei dem natürlich gewonnen Rohchitin deutlich höher als die bislang ermittelten Werte von 87,56 Prozent bei der chemischen Methode.

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Bild: Tômtex – Recyclingfähiges Flächenmaterial ohne Petrochemie aus Garnelenschalen und Kaffeesatz (Quelle: Uyen Tran)