Fermentative Herstellung von natürlichem Astaxanthin
Jan.15.2026
Dieses Projekt nutzt Haematococcus pluvialis als Produktionsstamm und setzt ein vierteiliges Bioreaktorsystem ( 50L, 500L, 5000L und 35000L ) ein, um die großtechnische fermentative Produktion von natürlichem Astaxanthin zu erreichen. Die zentrale Herausforderung besteht in der stufenabhängigen Steuerung des Algenzellwachstums im Vergleich zur Astaxanthin-Akkumulation, was zu einer hochgradig effizienten industriellen Produktion führt.
Prozessablauf folgt einem strengen Hochskalierungsprinzip:
50L-Laborbioreaktor: Verantwortlich für die Aktivierung und Vermehrung des Impfstoffs. Durch präzise Steuerung der Temperatur (20–25 °C), optimaler Beleuchtung (500-2000 Lux) und pH (7,5-8,0) wird innerhalb von 7 Tagen eine hochdichte, hochaktive Impfkultur hergestellt.
500-L-Pilot-Bioreaktor: Überführt die Impfkultur auf ein größeres Volumen. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Optimierung des gelösten Sauerstoffs (DO) und der Nährstoffzufuhr, um die Zellvitalität während des Scale-ups sicherzustellen.
5000-L-Übergangs-Bioreaktor: Vollendet die massenhafte Zellvermehrung und schafft eine solide Biomassegrundlage für die großtechnische Produktion.
35000-L-Produktions-Bioreaktor: Implementiert die kritische stressinduktions phase. Durch entzug von Stickstoffquellen , wodurch die Lichtintensität auf über 10000 Lux erhöht und die Temperatur auf 28℃ angehoben wird, zwingt das System die Zellen effizient Astaxanthin anzusammeln.
Vorteile der Ausrüstung sind erheblich:
Die gesamte Bioreaktor-Serie ist ausgestattet mit intelligenten Licht- und Temperaturregelungssystemen , um perfekt den Anforderungen des zweistufigen Prozesses zu entsprechen. Optische Sensoren und präzise Dosiermodule sind integriert, um den Zellstatus in Echtzeit zu überwachen, die Prozessgenauigkeit zu verbessern und gleichzeitig das Risiko mikrobieller Kontamination wirksam zu reduzieren.
Ergebnisse:
Das Projekt erreichte einen Astaxanthin-Gehalt von über 3,0 % der Zelltrockenmasse. Darüber hinaus wurde der Energieverbrauch des Großproduktionsprozesses um 30 % reduziert im Vergleich zu herkömmlichen Methoden und liefert hochreine natürliche Astaxanthin-Rohstoffe für die Lebensmittel- und Nahrungsergänzungsmittelindustrie.
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