Die multifunktionale SR-Rohr-Kegelfiltrations-, Wasch- und Trocknungsmaschine löst die Probleme des β-Carotin-Extraktions- und Reinigungsprozesses.

β-Carotin kann als Nährstoff- und Farbstoffzusatzstoff verwendet werden. Es ist ein ungiftiger, sicherer und nährstoffreicher Lebensmittelzusatzstoff, der von der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) und dem Gemeinsamen Ausschuss für Lebensmittelzusatzstoffe der Weltgesundheitsorganisation (WHO) anerkannt ist. Seine Verwendung ist in 52 Ländern und Regionen weltweit zugelassen. β-Carotin findet breite Anwendung in der Lebensmittel-, Futtermittel-, Arzneimittel- und Kosmetikindustrie.

Zur Gewinnung von β-Carotin werden derzeit natürliche Extraktion, chemische Synthese und mikrobielle Fermentation eingesetzt. Aktuell wird β-Carotin hauptsächlich aus Süßkartoffeln und Karotten gewonnen. Die Ausbeute ist mit nur etwa 40 mg/kg sehr gering, und die Reinigung ist aufwendig. Durch mikrobielle Fermentation lässt sich β-Carotin in einer Menge von bis zu 5–10 % des Bakterientrockengewichts anreichern, was diesem Verfahren eine hohe Forschungsrelevanz verleiht.

Ob es sich nun um die Extraktion von β-Carotin aus Karotten oder Mikroorganismen handelt, das derzeitige Verfahren verwendet hauptsächlich die Extraktion mit organischen Lösungsmitteln.

Da β-Carotin in den in der Lebensmittelindustrie üblicherweise verwendeten organischen Lösungsmitteln schwer löslich ist, ist für seine Extraktion eine große Menge an Lösungsmittel erforderlich. Das gängige Extraktionsverfahren für β-Carotin besteht darin, die Zellwände des durch Filtration der Fermentationsbrühe gewonnenen feuchten Myzels aufzubrechen, es nach Fest-Flüssig-Trennung mit einem Dehydratisierungsmittel zu entwässern und anschließend das β-Carotin mit einem Lösungsmittel zu extrahieren. Nach dem Trocknen erhält man β-Carotin-Kristalle. Dieses Verfahren verbraucht große Mengen organischer Lösungsmittel, was nicht nur einen hohen Energie- und Produktionsaufwand verursacht, sondern auch die Abtrennung der Lösungsmittel erschwert. Die Restkonzentration an Lösungsmitteln in den fertigen Kristallen ist hoch, was ein Risiko für die Lebensmittelsicherheit darstellen kann.

SR-Rohr-Kegelfiltrations-Wasch- und Trocknungsanlage (Alles in einem Gerät) Herstellungsverfahren für wasserlösliches β-Carotin-Pulver Konkrete Schritte

Um die technischen Probleme der β-Carotin-Extraktion und -Reinigung zu lösen, bietet sich ein vollautomatisches, dreistufiges Aufbereitungsverfahren an, das Filtration, Waschen und Trocknen kombiniert. Es ist einfach und unkompliziert, ermöglicht hohe Gewinnspannen, lässt sich leicht vermarkten und hat vielversprechende Marktperspektiven. Die einzelnen Schritte des neuen Verfahrens sind wie folgt:

(1) Reinigungsschritt: Reinigung der gesammelten Rohstoffe und Entfernung von Verunreinigungen;

(2) Lösungsmittelextraktionsschritt: Zugabe eines organischen Lösungsmittels zum Rohmaterial zur Rückflussextraktion oder Ultraschallextraktion;

(3) Wandaufbruch: Protease in einer Konzentration von 0,25 Gew.-% bezogen auf das Trockengewicht der Bakterien wird zu der konzentrierten Lösung gegeben, gerührt und 4 Stunden bei 35 °C reagieren gelassen, um die Zellwand aufzubrechen. Die durchschnittliche Partikelgröße der Bakterien beträgt 575 μm.

(4) Reinigungsschritt: Das Produkt aus Schritt (3) wird in einem vollautomatischen Drei-in-Eins-Filtrations-, Wasch- und Trocknungsprozess abgetrennt. Die obere Schicht ist der orangefarbene Überstand, die untere Schicht der Filterrückstand.

(5) Verseifungsreaktion: Der Lösung wird ein Überschuss an 0,5%iger Lauge zugegeben, um eine ausreichende Verseifungsreaktion zur Entfernung des Fettes durchzuführen; die Verseifungsreaktionslösung wird mit Wasser gewaschen, um die Seife zu entfernen, bis die Seifenkonzentration in der Waschflüssigkeit weniger als 10 ppm beträgt, um β-feuchte Carotinkristalle zu erhalten;

(6) Reinigung und Trocknung: Zu dem in Schritt (5) erhaltenen Roh-β-Carotin werden Wasser, Ethanol und Natronlauge gegeben, die Mischung gerührt und anschließend im Verdampfer eingeengt, um das gereinigte β-Carotin zu erhalten. Nach der Prüfung weist das fertige β-Carotin-Kristall eine Reinheit von 96,6 % auf und ist frei von organischen Lösungsmitteln.

SR-Zylinder-Kegelfiltrations-Wasch- und Trocken-Multifunktionsmaschine

1. Eine Maschine ist vielseitig einsetzbar und kann verschiedene Arbeitsgänge wie Reaktion, Extraktion, Filtration, wiederholte Filtration, Waschen und Trocknen in einer Maschine durchführen, und das fertige Produkt kann direkt gewonnen werden.

2. Luftdichter Betrieb, besonders geeignet für den Umgang mit entzündlichen, explosiven, giftigen oder hochgiftigen Gefahrstoffen sowie mit köstlichen Lebensmitteln, biologischen Produkten und Arzneimitteln, die nicht verunreinigt werden dürfen.

3. Der Zylindermantel, der Kegelmantel, die Hohlwelle und das Hohlspiralband erhitzen oder kühlen das Material gleichzeitig mit hoher thermischer Effizienz und niedrigem Energieverbrauch.

4. Durch die spezielle Rührschneckenkonstruktion wird das Material in jeder Phase der Reaktion, Filtration, Wäsche und Trocknung gleichmäßig durchmischt, sodass die Arbeitseffizienz der gesamten Maschine sehr hoch ist.

5. In der Filtrationsphase kann das Material aufgrund der guten Haftung und Abstreifwirkung des Bandes und des Filtermediums unter der Bedingung einer dünnen Filterkuchenschicht filtriert werden, und die Filtrationseffizienz ist hoch.

6. Den technologischen Prozess vereinfachen und verkürzen, eine kleine Fläche beanspruchen und die Investitionen in Werkstätten und Ausrüstung erheblich reduzieren.

7. Die Bedienung ist einfach, der Arbeitsaufwand gering und die verarbeiteten Produkte sind von guter Qualität.