Please activate JavaScript!
Please install Adobe Flash Player, click here for download

2015|16 Jahresbericht Fraunhofer IGB - KASKADENNUTZUNG VON MIKROALGENBIOMASSE

10 8 KASKADENNUTZUNG VON MIKROALGENBIOMASSE Felix Derwenskus, Ulrike Schmid-Staiger Mikroalgen – Integrierte Nutzung für die Ernährung Grundgedanke von ioraf neriekonze ten ist die vollständige Verwertung von Biomasse durch Fraktionierung und die Ge innung verschiedener Produkte ikroalgen k nnen eine ielzahl von toffen ilden, elche für den rnährungssektor interessant sind hängig von der eingesetzten ezies und den Kultivierungsbedingungen bilden sie große Mengen an Fettsäuren als rigl ceride ( is zu Prozent der rockenmas- se) oder Proteinen ( is zu Prozent der rockenmasse), da- rüber hinaus polare Membranlipide mit Omega-3-Fettsäuren ( is zu Prozent der rockenmasse) so ie verschiedene aro- tinoide und Ph tosterole iese sollen unter ei ehaltung ihrer technofunktionellen und ernährungsphysiologischen Eigen- schaften in der e ensmittelherstellung eingesetzt erden Aufgrund der großen Bandbreite der Inhaltsstoffe und der unterschiedlichen Zellwandeigenschaften verschiedener ikroalgens ezies ist eine gezielte ufar eitung der iomasse notwendig, um die hochwertigen Nährstoffe aus Mikroalgen effektiv ge innen zu k nnen Im ahmen des Forschungs- programms Bioökonomie Baden-Württemberg wird im Forschungsver und ikroalgen Integrierte utzung für die Ernährung« die möglichst vollständige Verwertung der verschiedenen Fraktionen, in o el und askadennutzung, angestre t, um nachhaltige Prozesse für die io konomie zu ent ickeln Aufarbeitung von Algeninhaltstoffen Bei der Gewinnung von Wertstoffen aus Algenbiomasse und einer eiteren utzung der est iomasse, ins esondere ei askadennutzung, gelten esondere nforderungen an die ufar eitung Prinzi iell estimmen der chemische harakter und die arkts ezi kation, et a der geforderte einheitsgrad des Produkts, die ufar eitungstechnik eitere nforde- rungen sind die weitestgehende Vermeidung eines ener- gieaufwendigen Trocknungsschritts sowie eine schonende Extraktion, die sowohl die Funktionalität erhält als auch die Ge innung eiterer ellkom onenten erlau t Gemeinsam mit den Partnern des Forschungsverbunds wur- den drei Mikroalgenstämme (Phaeodactylum tricornutum, Chlorella vulgaris und Nannochloropsis spec.) ausgewählt, die sich grundlegend in Gr e, ell andauf au und iomassezu- sammensetzung unterscheiden urch die om ination auf- einanderfolgender Extraktionsverfahren in unterschiedlicher Abfolge sollen aus der Mikroalgenbiomasse, neben hochprei- sigen Bestandteilen wie den Carotinoiden, insbesondere die Hauptfraktionen bestehend aus Proteinen, polaren Membran- lipiden mit Omega-3-Fettsäuren sowie unpolaren Triglyceriden se uenziell fraktioniert erden Selektive und gezielte Extraktion um insatz soll hier vor allem die als Pressurized i uid traction ezeichnete echnik kommen, die auch die Extraktion feuchter Biomasse erlaubt, sowie die Extraktion mittels ü erkritischer Fluide ( u ercritical Fluids, F) ur r- höhung der Polarität überkritischer Fluide können Kosolventen ie thanol eingesetzt erden ies führt zu einer selektiven Extraktion polarer Lipide wie Eicosapentaensäure EPA; 20:5 ω as unterschiedliche traktionsverhalten ohne und mit osolvent urde gezielt auch für die aufeinanderfolgende selektive Extraktion von unpolaren Lipiden wie Triglyceriden oder arotinoiden und olaren i iden genutzt erzeit er- den die Prozess arameter o timiert, mit dem iel Fraktionen 1 CHEMIE 2 Triacyl- glyceride Carotinoide Glycolipide (EPA) Proteine Hohe Polarität Wasser, organische sungsmittel Mittlere Polarität scCO2 + polare Kosolventen (z.B. Ethanol) Niedrige Polarität scCO2 108

Übersicht