Energieverbrauch und Freisetzung von wasserlöslichen Proteinen durch Zellwandzerstörung von Nannochloropsis gaditana

Mehrere Methoden zur Zellzerstörung wurden an Nannochloropsis gaditana getestet, um ihre Effizienz in Bezug auf Zellzerfall, Energieinput und Freisetzung von löslichen Proteinen zu bewerten. Die Hochdruckhomogenisierung (HPH) und das Perlenmahlen waren die effizientesten Verfahren mit >95% Zellzerfall, ±50% (w/w) Freisetzung von Gesamtproteinen und niedrigem Energieinput (<0,5 kWh.kg-1 Biomasse). Enzymatische Behandlungen erforderten einen niedrigen Energieinput (<0,34 kWh.kg-1 Biomasse), führten jedoch nur zu ±35% Proteinfreisetzung (w/w). Das gepulste elektrische Feld (PEF) war weder energieeffizient (10,44 kWh.kg-1 Biomasse) noch erfolgreich bei der Proteinfreisetzung (nur 10% Proteine w/w) und Zellzerfall. Die Freisetzung von Proteinen nach Anwendung von HPH und Perlenmahlen erforderte stets weniger intensive Betriebsbedingungen zur Zellzerstörung. Die Energiekosten pro Einheit freigesetztes Protein lagen im Fall von HPH zwischen 0,15-0,25 €·kgProtein-1 und bei PEF bis zu 2-20 €·kgProtein-1.