Online-Charakterisierung von bioaktiven Substanzen mittels Raman-Spektroskopie zur Prozesssteuerung in Photobioreaktoren

研究项目的核心是在紫球藻光生物反应器中对微藻培养产物的拉曼光谱特性进行处理、控制和优化的基础上开发在线信息服务。香菇多糖具有抗病毒、硫酸化胞外多糖（EPS）、色素等功能，与胡萝卜素、叶绿素、藻红蛋白等有着密切的关系.拉曼传感器系统可以作为光生物反应器用于韦尔登。这是一种不需要的信息系统/光生物反应器的结构性替代品。Eine schrittweise Annäherung an das System Photobioreaktor soll über eine massassstrategie erfolgen，die definiertere optische Messbedingungen als direkt am Reaktor selbst erlaubt und zusätzlich einen Reaktorsystemwechsel erleichtert. Zum anderen soll ein automatisiertes Kalibrier- und Auswertekonzept bezüglich der Raman-Signale etabliert韦尔登.这是一个非常重要的信息传递、维护和处理过程。Anschließend soll die entwickelte Messmethode auf einen weiteren Organismus oder ein anderes Reaktorsystem（z.B.：Rührkessel），im Idealfall beides，übertragen韦尔登，um einen ersten Schritt für eine allgemeingültige Anwendung aufzuzeigen.

Kernziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines Online-Messverfahrens auf Basis der linearen Raman-Streuung zur Prozesscharakterisierung, -kontrolle und -optimierung der Produktbildung von Mikroalgenkulturen in Photobioreaktoren am Beispiel von Porphyridium purpureum. Die dabei im Fokus stehenden Produkte sind antivirale, sulfatierte Exopolysaccharide (EPS) und Pigmente wie ß-Carotin, Chlorophyll und Phycoerythrin. Das bereits entwickelte Raman-Messystem soll nun am Photobioreaktor zur Online-Messung angepasst werden. Hierzu ist einerseits eine gegenseitige konstruktive Anpassung des Messsystems/Photobioreaktors notwendig. Eine schrittweise Annäherung an das System Photobioreaktor soll über eine Bypassstrategie erfolgen, die definiertere optische Messbedingungen als direkt am Reaktor selbst erlaubt und zusätzlich einen Reaktorsystemwechsel erleichtert. Zum anderen soll ein automatisiertes Kalibrier- und Auswertekonzept bezüglich der Raman-Signale etabliert werden. Dieses Konzept dient als Schnittstelle zwischen Messdatenerfassung, -auswertung und simultaner Prozessregelung. Anschließend soll die entwickelte Messmethode auf einen weiteren Organismus oder ein anderes Reaktorsystem (z.B.: Rührkessel), im Idealfall beides, übertragen werden, um einen ersten Schritt für eine allgemeingültige Anwendung aufzuzeigen.