Integrierter Prozess zur Produktion von Omega-3-EPA mittels Mikroalgen im Photobioreaktor, Entwicklung von Aufschluss- und Extraktionsverfahren
AZ 13224
Projektleitung, - bearbeitung:
 | Herrn Dr. Peter Ripplinger Subitec GmbH, Stuttgart |
Partner:
K.D. Pharma Bexbach GmbH, Bexbach, Info-Link
Universität Stuttgart, Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik, FB Verfahrenstechnik/technische Kybernetik, Stuttgart, Info-Link
Projekt:
Mikroalgen sind eine bedeutende Quelle für High-Value-Produkte sowohl für den Pharmabereich als auch Food- und Feed-Bereich. Das Spektrum der interessanten Algeninhaltstoffe umfasst mehrfach ungesättigte Fettsäuren wie die Omega-3-Fettsäuren Eicosapentaensäure (EPA, C20:5, n-3) und Docosahexaensäure (DHA, C22:5, n-3), Pigmente wie Carotinoide, Phycobiline und Phycoerythrin sowie Polysaccharide. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines integrierten Prozesses zur Gewinnung von EPA-reichem Algenöl aus phototroph produzierten Algen.
Die Produktion von EPA-haltigen Algen erfolgt in neu entwickelten Photobioreaktoren, sogenannten Flat-Panel-Airlift-Reaktoren (FPA-Reaktoren), die durch eine geringe Schichtdicke und gezielte Strömungsführung im Reaktor über statische Mischer eine verbesserte Lichtversorgung aller Algenzellen garantieren. Damit können die Algenkulturen auch bei hohen Zellkonzentrationen ausreichend mit Licht versorgt werden. Bisher wurde von der Subitec GmbH nur Phaeodactylum tricornutum als möglicher EPA-Produzent unter photoautotrophen Bedingungen im Freiland kultiviert. Für andere EPA-haltigen Algen ist die Prozesstechnik für die Freilandkultivierung zu entwickeln. In photoautotrophen Mikroalgen sind die langkettigen, mehrfachungesättigten Fettsäuren vor allem Bestandteil der Zellmembranen und werden nur bei einigen Mikroalgen am Ende der Wachstumsphase als Triacylglycerid (TAG) gespeichert. Für die Gewinnung dieser membrangebundenen Lipide eignet sich die Extraktion mit überkritischem CO2 besonders, da keine umweltschädlichen Lösemittel verwendet werden und das Endprodukt und die extrahierte Biomasse garantiert frei von Resten an organischen Lösungsmitteln sind. Die Expertise für die Extraktion mit überkritischem CO2 wird von der KD Pharma Bexbach GmbH eingebracht, die eine der weltweit größten Anlagen dieser Art für die Gewinnung von EPA aus Fischöl betreibt. Verschiedene Aufschlussverfahren für die Algenbiomasse sind dafür zu entwickeln. Hierbei wird das IGVT durch seine enge Anbindung an das Fraunhofer Institut für Grenzflächen – und Bioverfahrenstechnik (IGB) in Stuttgart mit Know-how und apparativer Ausstattung das Projekt unterstützen. Insgesamt stellt dieses biotechnologische Verfahren ein nachhaltiges, ressourcenschonendes und umweltgerechtes Verfahren dar, die Gefahr der Überfischung würde vermieden, bei der Algenproduktion wird CO2 verbraucht und O2 gebildet und für das Extraktionsverfahren werden keine umweltschädlichen Lösemittel verwendet.
Kosten:
Gesamtkosten: 881.340 €
Fördermittel: 440.970 € (50 %)
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