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Aromen: Vanillin aus Holzabfall

Chemiker haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sie das künstliche Aroma Vanillin aus einem Abfallprodukt gewinnen: dem Lignin, das bei der Herstellung von Papier anfällt.
Trocknende Vanilleschoten sind auf dem Boden ausgebreitetLaden...

Chemiker haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sie Vanillearoma aus einem Abfallprodukt gewinnen. Wie die Forschergruppe um Michael Zirbes und Siegfried Waldvogel von der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz im Fachmagazin »ACS Sustainable Chemistry & Engineering« beschreibt, nutzt sie dafür den harten Bestandteil von Holz, das Lignin. Die Technik beruht auf Elektrolyse, um Vanillin mit vergleichsweise wenig Aufwand aus dem sehr stabilen Ausgangsstoff herzustellen. Ein Vorteil ihres Verfahrens sei zudem, erklären die Chemiker, dass Lignin aus der Papierproduktion verwendet werden kann, wo es in großen Mengen als Nebenprodukt entsteht.

Schätzungsweise 15 000 Tonnen Vanillin werden pro Jahr weltweit verbraucht. Es steckt in Schokolade, Kuchen, Deos und Cremes. Weil natürliche Vanille, die aus Vanilleschoten gewonnen wird, aufwändig im Anbau ist und den hohen Bedarf längst nicht decken kann, gibt es verschiedene Methoden, Vanille künstlich herzustellen. Heutzutage wird fast der gesamte Vanillebedarf durch künstlich produzierte Stoffe gedeckt – immerhin 90 Prozent. Als Ausgangsstoff dient dabei weit überwiegend Guajacol aus der petrochemischen Industrie. Zwar wird auch Lignin verwendet, man stellt bisher aber nur etwa 15 Prozent des Vanillins auf diese Weise her.

Wie Siegfried Waldvogel gegenüber dem Fachmagazin »Chemical & Engineering News« betont, benötigten diese gängigen Verfahren deutlich höhere Temperaturen und Drücke – und damit mehr Energie. Zudem ließe sich dabei nicht jede Art von Lignin verwenden, vor allem nicht jenes aus der Papierherstellung. Zirbes und Waldvogel spalten Lignin nun mit elektrischem Strom. Für diesen Reaktionsprozess haben die Forscher Lignin aus der Holzproduktion in Natronlauge und Wasser gelöst und auf zirka 160 Grad Celsius erhitzt. Wie die Forscher berichten, sei zwar die Menge an gewonnenem Vanillin nicht üppig, dafür aber ohne schädliche Nebenprodukte entstanden.

21/2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 21/2020

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