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Peer-Review-Verfahren / Manuskript (Original) eingereicht: 21.05.2025; Überarbeitung angenommen: 30.09.2025Ein Bioraffinerie-Ansatz für Spirulina
Einleitung Algen – Einordnung und ihre Rolle im Ökosystem Algen sind eine vielfältige Gruppe photosynthetisch aktiver Organismen, die in aquatischen und terrestrischen Ökosystemen vorkommen. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Größe, Struktur, Lebensweise und Nutzung werden sie in Mikro- und Makroalgen unterteilt. Mikroalgen sind mikroskopisch kleine, meist einzellige Organismen, die entweder als Einzelzellen oder in Kolonien auftreten. Sie umfassen sowohl Cyanobakterien (Blaualgen) als auch eukaryotische Mikroalgen (♦ Abbildung 1). Makroalgen sind vielzellige, makroskopische Algen, die eine Größe von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern erreichen können und in Braunalgen (Phaeophyceae), Rotalgen (Rhodophyceae) bzw. Grünalgen (Chlorophyceae) unterschieden werden. Makroalgen sind v. a. in marinen Habitaten, vornehmlich an Küsten und Meeresböden beheimatet, wo sie mit wurzelähnlichen Strukturen (Rhizoiden) u. a. Felsen und andere Oberflächen besiedeln. Sowohl Mikro- als auch Makroalgen spielen eine entscheidende Rolle für das ökologische Gleichgewicht sowie den globalen Kohlenstoffkreislauf, insbesondere durch die Fixierung von atmosphärischem Kohlendioxid und die photosyntheseinduzierte Sauerstoffproduktion [1]. Als Primärproduzenten sind Algen die Basis mariner Nahrungsketten, bilden aber auch den Lebensraum für eine Vielzahl mariner (Mikro-)Organismen. Während Makroalgen insbesondere in der asiatischen Küche eine etablierte Zutat darstellen, ist die Nutzung von Mikroalgen als Lebensmittel bislang nur in begrenztem Umfang verbreitet [2]. ... Abstract Mikroalgen gewinnen in Europa als nachhaltige Rohstoffquelle für die Lebensmittelindustrie zunehmend an Bedeutung. Für eine ökonomisch und ökologisch wertschöpfende Nutzung sind integrierte Konzepte zur Produktion und Verwertung der Biomasse erforderlich. Dieser Artikel stellt Verfahrensinnovationen zur Produktion und Verarbeitung von frischer Spirulina-Biomasse vor. Im Fokus der Forschungsarbeiten stehen eine ressourcenschonende Kultivierung mittels wassergekühlter LED-Beleuchtung, eine kontinuierliche Prozessführung sowie ein neuartiger Downstream-Ansatz für die Fraktionierung und Verwertung der Frischbiomasse, um energieintensive Trocknungsverfahren zu vermeiden und die ernährungsphysiologisch wichtigen Zellbestandteile zu erhalten. Insbesondere wurde der Einsatz gepulster elektrischer Felder (PEF) zur selektiven Extraktion von Proteinen und des Farbstoffs Phycocyanin als erster verfahrenstechnischer Fraktionierungsschritt untersucht. Die PEF-behandelte Restbiomasse fand Anwendung als funktioneller Bestandteil in Nassextrusionsversuchen einer erbsenproteinbasierten Rezeptur. Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial des Bioraffinerieansatzes für eine ganzheitliche Nutzung frischer Mikroalgenbiomasse in Lebensmittelanwendungen. Lesen Sie den vollständigen Artikel kostenfrei! https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/legalcodePeer reviewed / Manuscript (original) submitted: 21 May 2025; revision accepted: 30 September 2025
Modular production and valorization of fresh microalgae
A biorefinery approach for Spirulina
Abstract Microalgae are becoming an increasingly important sustainable source of raw materials for the food industry in Europe. Integrated concepts are necessary for the production and valorization of biomass so that it can be used in an economically and ecologically way. This article presents innovations in the production and processing of fresh Spirulina biomass. The research focuses on resource-efficient cultivation methods, such as water-cooled LED lighting and continuous process operation, as well as a novel downstream approach for the fractionation of fresh Spirulina biomass. This approach aims to avoid energy-intensive drying processes and preserve nutritionally important cell components. In particular, the use of pulsed electric fields (PEF) for the selective extraction of proteins and the pigment phycocyanin was investigated. The PEF-treated residual biomass was then used as a functional ingredient in wet extrusion trials for a pea protein-based recipe. The results highlight the potential of the biorefinery approach for the comprehensive utilization of fresh microalgae biomass in food applications. Full text PDF (free version) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/legalcodeDen vollständigen Artikel finden Sie auch in ERNÄHRUNGS UMSCHAU 5/2026 auf den Seiten M268 bis M277.
Algen sind eine vielfältige Gruppe photosynthetisch aktiver Organismen, die in aquatischen und terrestrischen Ökosystemen vorkommen. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Größe, Struktur, Lebensweise und Nutzung werden sie in Mikro- und Makroalgen unterteilt. Mikroalgen sind mikroskopisch kleine, meist einzellige Organismen, die entweder als Einzelzellen oder in Kolonien auftreten. Sie umfassen sowohl Cyanobakterien (Blaualgen) als auch eukaryotische Mikroalgen
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Peer-Review-Verfahren / Manuskript (Original) eingereicht: 21.05.2025; Überarbeitung angenommen: 30.09.2025Ein Bioraffinerie-Ansatz für Spirulina
Einleitung Algen – Einordnung und ihre Rolle im Ökosystem Algen sind eine vielfältige Gruppe photosynthetisch aktiver Organismen, die in aquatischen und terrestrischen Ökosystemen vorkommen. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Größe, Struktur, Lebensweise und Nutzung werden sie in Mikro- und Makroalgen unterteilt. Mikroalgen sind mikroskopisch kleine, meist einzellige Organismen, die entweder als Einzelzellen oder in Kolonien auftreten. Sie umfassen sowohl Cyanobakterien (Blaualgen) als auch eukaryotische Mikroalgen (♦ Abbildung 1). Makroalgen sind vielzellige, makroskopische Algen, die eine Größe von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern erreichen können und in Braunalgen (Phaeophyceae), Rotalgen (Rhodophyceae) bzw. Grünalgen (Chlorophyceae) unterschieden werden. Makroalgen sind v. a. in marinen Habitaten, vornehmlich an Küsten und Meeresböden beheimatet, wo sie mit wurzelähnlichen Strukturen (Rhizoiden) u. a. Felsen und andere Oberflächen besiedeln. Sowohl Mikro- als auch Makroalgen spielen eine entscheidende Rolle für das ökologische Gleichgewicht sowie den globalen Kohlenstoffkreislauf, insbesondere durch die Fixierung von atmosphärischem Kohlendioxid und die photosyntheseinduzierte Sauerstoffproduktion [1]. Als Primärproduzenten sind Algen die Basis mariner Nahrungsketten, bilden aber auch den Lebensraum für eine Vielzahl mariner (Mikro-)Organismen. Während Makroalgen insbesondere in der asiatischen Küche eine etablierte Zutat darstellen, ist die Nutzung von Mikroalgen als Lebensmittel bislang nur in begrenztem Umfang verbreitet [2]. ... Abstract Mikroalgen gewinnen in Europa als nachhaltige Rohstoffquelle für die Lebensmittelindustrie zunehmend an Bedeutung. Für eine ökonomisch und ökologisch wertschöpfende Nutzung sind integrierte Konzepte zur Produktion und Verwertung der Biomasse erforderlich. Dieser Artikel stellt Verfahrensinnovationen zur Produktion und Verarbeitung von frischer Spirulina-Biomasse vor. Im Fokus der Forschungsarbeiten stehen eine ressourcenschonende Kultivierung mittels wassergekühlter LED-Beleuchtung, eine kontinuierliche Prozessführung sowie ein neuartiger Downstream-Ansatz für die Fraktionierung und Verwertung der Frischbiomasse, um energieintensive Trocknungsverfahren zu vermeiden und die ernährungsphysiologisch wichtigen Zellbestandteile zu erhalten. Insbesondere wurde der Einsatz gepulster elektrischer Felder (PEF) zur selektiven Extraktion von Proteinen und des Farbstoffs Phycocyanin als erster verfahrenstechnischer Fraktionierungsschritt untersucht. Die PEF-behandelte Restbiomasse fand Anwendung als funktioneller Bestandteil in Nassextrusionsversuchen einer erbsenproteinbasierten Rezeptur. Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial des Bioraffinerieansatzes für eine ganzheitliche Nutzung frischer Mikroalgenbiomasse in Lebensmittelanwendungen. Lesen Sie den vollständigen Artikel kostenfrei! https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/legalcodePeer reviewed / Manuscript (original) submitted: 21 May 2025; revision accepted: 30 September 2025
Modular production and valorization of fresh microalgae
A biorefinery approach for Spirulina
Abstract Microalgae are becoming an increasingly important sustainable source of raw materials for the food industry in Europe. Integrated concepts are necessary for the production and valorization of biomass so that it can be used in an economically and ecologically way. This article presents innovations in the production and processing of fresh Spirulina biomass. The research focuses on resource-efficient cultivation methods, such as water-cooled LED lighting and continuous process operation, as well as a novel downstream approach for the fractionation of fresh Spirulina biomass. This approach aims to avoid energy-intensive drying processes and preserve nutritionally important cell components. In particular, the use of pulsed electric fields (PEF) for the selective extraction of proteins and the pigment phycocyanin was investigated. The PEF-treated residual biomass was then used as a functional ingredient in wet extrusion trials for a pea protein-based recipe. The results highlight the potential of the biorefinery approach for the comprehensive utilization of fresh microalgae biomass in food applications. Full text PDF (free version) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/legalcodeDen vollständigen Artikel finden Sie auch in ERNÄHRUNGS UMSCHAU 5/2026 auf den Seiten M268 bis M277.
Modulare Produktion und Verwertung frischer Mikroalgen
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Peer-Review-Verfahren / Manuskript (Original) eingereicht: 21.05.2025; Überarbeitung angenommen: 30.09.2025
Ein Bioraffinerie-Ansatz für Spirulina
Einleitung
Algen – Einordnung und ihre Rolle im Ökosystem
Algen sind eine vielfältige Gruppe photosynthetisch aktiver Organismen, die in aquatischen und terrestrischen Ökosystemen vorkommen. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Größe, Struktur, Lebensweise und Nutzung werden sie in Mikro- und Makroalgen unterteilt. Mikroalgen sind mikroskopisch kleine, meist einzellige Organismen, die entweder als Einzelzellen oder in Kolonien auftreten. Sie umfassen sowohl Cyanobakterien (Blaualgen) als auch eukaryotische Mikroalgen (♦ Abbildung 1).
Makroalgen sind vielzellige, makroskopische Algen, die eine Größe von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern erreichen können und in Braunalgen (Phaeophyceae), Rotalgen (Rhodophyceae) bzw. Grünalgen (Chlorophyceae) unterschieden werden. Makroalgen sind v. a. in marinen Habitaten, vornehmlich an Küsten und Meeresböden beheimatet, wo sie mit wurzelähnlichen Strukturen (Rhizoiden) u. a. Felsen und andere Oberflächen besiedeln. Sowohl Mikro- als auch Makroalgen spielen eine entscheidende Rolle für das ökologische Gleichgewicht sowie den globalen Kohlenstoffkreislauf, insbesondere durch die Fixierung von atmosphärischem Kohlendioxid und die photosyntheseinduzierte Sauerstoffproduktion [1]. Als Primärproduzenten sind Algen die Basis mariner Nahrungsketten, bilden aber auch den Lebensraum für eine Vielzahl mariner (Mikro-)Organismen. Während Makroalgen insbesondere in der asiatischen Küche eine etablierte Zutat darstellen, ist die Nutzung von Mikroalgen als Lebensmittel bislang nur in begrenztem Umfang verbreitet [2]. …
Abstract
Mikroalgen gewinnen in Europa als nachhaltige Rohstoffquelle für die Lebensmittelindustrie zunehmend an Bedeutung. Für eine ökonomisch und ökologisch wertschöpfende Nutzung sind integrierte Konzepte zur Produktion und Verwertung der Biomasse erforderlich. Dieser Artikel stellt Verfahrensinnovationen zur Produktion und Verarbeitung von frischer Spirulina-Biomasse vor. Im Fokus der Forschungsarbeiten stehen eine ressourcenschonende Kultivierung mittels wassergekühlter LED-Beleuchtung, eine kontinuierliche Prozessführung sowie ein neuartiger Downstream-Ansatz für die Fraktionierung und Verwertung der Frischbiomasse, um energieintensive Trocknungsverfahren zu vermeiden und die ernährungsphysiologisch wichtigen Zellbestandteile zu erhalten. Insbesondere wurde der Einsatz gepulster elektrischer Felder (PEF) zur selektiven Extraktion von Proteinen und des Farbstoffs Phycocyanin als erster verfahrenstechnischer Fraktionierungsschritt untersucht. Die PEF-behandelte Restbiomasse fand Anwendung als funktioneller Bestandteil in Nassextrusionsversuchen einer erbsenproteinbasierten Rezeptur. Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial des Bioraffinerieansatzes für eine ganzheitliche Nutzung frischer Mikroalgenbiomasse in Lebensmittelanwendungen.
Lesen Sie den vollständigen Artikel kostenfrei!
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/legalcode
Peer reviewed / Manuscript (original) submitted: 21 May 2025; revision accepted: 30 September 2025
Modular production and valorization of fresh microalgae
A biorefinery approach for Spirulina
Abstract
Microalgae are becoming an increasingly important sustainable source of raw materials for the food industry in Europe. Integrated concepts are necessary for the production and valorization of biomass so that it can be used in an economically and ecologically way.
This article presents innovations in the production and processing of fresh Spirulina biomass. The research focuses on resource-efficient cultivation methods, such as water-cooled LED lighting and continuous process operation, as well as a novel downstream approach for the fractionation of fresh Spirulina biomass. This approach aims to avoid energy-intensive drying processes and preserve nutritionally important cell components. In particular, the use of pulsed electric fields (PEF) for the selective extraction of proteins and the pigment phycocyanin was investigated. The PEF-treated residual biomass was then used as a functional ingredient in wet extrusion trials for a pea protein-based recipe. The results highlight the potential of the biorefinery approach for the comprehensive utilization of fresh microalgae biomass in food applications.
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/legalcode
Den vollständigen Artikel finden Sie auch in ERNÄHRUNGS UMSCHAU 5/2026 auf den Seiten M268 bis M277.
Verschlagwortet mit: Mikroalgen
Artikelfakten
Rubrik: Peer Review
Veröffentlicht: 13.05.2026
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