Die Produktion von Zitronensäure beherrscht eine bestimmte Pilzart erheblich besser als die namensgebende Zitrusfrucht. Wiener Forscher haben einen dafür entscheidenden Prozess entdeckt und fünfmal effizienter gemacht.
Man findet sie in Kosmetika, Reinigungsmitteln oder Medikamenten, sie verleiht als Lebensmittelzusatzstoff E330 allerlei Essbarem eine saure Note und schützt es vor dem Verderb: Zitronensäure ist ein wichtiger Rohstoff für die Industrie, zwei Millionen Tonnen werden weltweit verarbeitet – pro Jahr. In ihrer Reinform bildet sie kleine, farblose Kristalle, die bis in die 1930er-Jahre tatsächlich aus Zitronen gewonnen wurden, erklärt der Chemiker Matthias Steiger, der an der Universität für Bodenkultur und dem vom Innovationsministerium geförderten Austrian Centre of Industrial Biotechnology (Acib) forscht: „Vor allem norditalienische Zitronen wurden dafür verwendet, weil sie besonders sauer und deshalb nicht zum Essen geeignet sind. Die Zitronensäureproduktion aus Zitronen benötigt aber sehr große Flächen und ist nicht sehr effizient – Zitronen sind zwar sehr sauer, aber die Frucht ist nur ein kleiner Bestandteil des Baumes.“
Viel Säure auf wenig Fläche
Um den steigenden Bedarf Mitte des 20. Jahrhunderts zu decken, wurde daher dringend eine Alternative gesucht. Die aufstrebende Mikrobiologie sollte sie liefern: Nach dem Siegeszug des Penicillins in den 1940er-Jahren erkannte man, dass sich viele Schimmelpilzarten sehr gut für die Produktion organischer Substanzen eignen. Mit Aspergillus niger, dem schwarzen Gießkannenschimmel, der auch für die dunklen Flecken im Mauerwerk feuchter Räume verantwortlich zeichnet, fand man schließlich einen Pilz, mit dem sich Zitronensäure in Bioreaktoren gewinnen lässt. „In den 1950er-Jahren begann man dann damit, diesen Schimmelpilz für die großindustrielle Produktion zu verwenden, das hat die Herstellung aus Zitronen sehr schnell abgelöst. Denn das Einzige, was dieser Pilz dazu braucht, ist Zucker, und für dessen Gewinnung benötigt man viel weniger Fläche als für den Zitronenanbau“, so Steiger.