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Deutsches Technikmuseum - August

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Die Stiftung umfaßt sechs Standorte:

Objekt des Monats August 2017

Foto: Der Gummistöpsel hat einen Stiel mit einem waagerechten Griffstück am Ende. Der Gummi ist unten bräunlich und oben gräulich. Der Stiel hat bis kurz vor dem Griff den gleichen Farbton. Der Rest von Stiel und Griff sind dunkel gefärbt.

Dieser Gummistöpsel dichtete einst Gärwannen zur Produktion von Zitronensäure ab. © SDTB / Foto: C. Kirchner

Stöpsel einer Gärwanne (Boehringer Ingelheim)

In der Zutatenliste auf Lebensmittelpackungen entdeckt man nicht selten das "Säuerungsmittel Zitronensäure". Wer jetzt an Zitronen als Quelle für diesen Zusatzstoff mit der Nummer E-330 denkt, liegt falsch.

Zitronensäure wurde zwar anfangs tatsächlich aus Zitronen gewonnen, ab 1923 erfolgte aber die Umstellung auf biotechnologische Fermentation im industriellen Maßstab.

Der Ausgangstoff hierfür ist Zucker, oder, genauer gesagt, sind es zuckerhaltige Lösungen. Insbesondere Melasse, ein Nebenprodukt der Zuckerindustrie, wird dabei oft verwendet. Die Umwandlung vom süßen Zucker zur Zitronensäure bewerkstelligt der Schimmelpilz Aspergillus niger. In der Biotechnologie kommt er vielseitig zum Einsatz. Im Alltag begegnet uns der Schwarze Gießkannenschimmel an verdorbenem Obst und Gemüse.

Foto: Der Sporenträger ist mit einem Maßstabsbalken von 100 Mikrometer zu sehen. Ein länglicher Stiel endet in einer runden Verdickung, die mit vielen länglichen Strukturen besetzt ist, an deren Ende sich die runden Sporen abschnüren.

Die Form war namensgebend: Mikroskopische Aufnahme eines Sporenträgers des Schwarzen Gießkannenschimmels. © Bruce Watt, University of Maine, Bugwood.org

Der Schwarze Gießkannenschimmel braucht viel Sauerstoff

Im Gegensatz zur alkoholischen Gärung wie im Bier oder der Milchsäuregärung im Jogurt, braucht A. niger Sauerstoff, um den Zucker in das gewünschte Produkt Zitronensäure umzuwandeln.

Eine große Oberfläche und geringe Schichtdicke der Zuckerlösung erlauben eine ausreichende Sauerstoffversorgung aus der Luft. Darum erfolgte die biotechnologische Zitronensäureproduktion bei Boehringer Ingelheim ab 1939 in flachen Wannen.

Anhand der Gebrauchsspuren des hier gezeigten Wannenstöpsels lässt sich die Schichtdicke ablesen. Heutzutage ist das Oberflächenverfahren durch technisch aufwendige Bioreaktoren, die eine optimale Sauerstoffzufuhr garantieren, abgelöst.
Boehringer Ingelheim stieg 1982 gänzlich aus der Zitronensäureproduktion aus.