La filtración, el lavado y el secado tres en uno resuelven los problemas técnicos de la extracción y purificación del β-caroteno.

El β-caroteno es un carotenoide liposoluble con una fórmula molecular de C₄₆H₄₆ y una masa molecular relativa de 536,88. Es fácilmente soluble en cloruro de metileno, cloroformo y disulfuro de carbono. El β-caroteno es una fuente importante de vitamina A en el cuerpo humano. Tiene funciones fisiológicas como la protección de la vista, la prevención del cáncer, la lucha contra el cáncer, el antienvejecimiento, la prevención y el tratamiento de las cataratas, la protección contra la radiación y la mejora del sistema inmunitario. Debido a sus múltiples funciones, su campo de aplicación se ha ampliado gradualmente desde su función original como colorante alimentario hasta cuatro campos principales: piensos, alimentos nutricionales, productos sanitarios y medicamentos, y ha gozado de un amplio reconocimiento por parte de los consumidores.

Actualmente, el β-caroteno se extrae principalmente de la batata y la zanahoria. Sin embargo, incluso en variedades con alto contenido de β-caroteno, este es muy bajo, de tan solo unos 40 mg/kg, y el proceso de purificación es complejo. Mediante la fermentación microbiana, el β-caroteno puede acumularse hasta un 5 % - 10 % en el peso seco de las bacterias, por lo que es de gran importancia para la investigación.

Ya sea que se extraiga β-caroteno de zanahorias o de microorganismos, el proceso actual utiliza principalmente extracción con disolventes orgánicos.

Dado que el β-caroteno presenta baja solubilidad en los disolventes orgánicos comúnmente utilizados en la industria alimentaria, su extracción requiere una gran cantidad de disolvente. El método habitual de extracción del β-caroteno consiste en romper la pared celular del micelio húmedo obtenido mediante la filtración del caldo de fermentación, deshidratarlo con un agente deshidratante tras la separación sólido-líquido y, posteriormente, extraer el β-caroteno con un disolvente. Tras el secado, se obtienen cristales de β-caroteno. Este método utiliza una gran cantidad de disolventes orgánicos en el proceso de extracción, lo que no solo supone un alto consumo energético y un alto coste de producción, sino que también dificulta la separación de los disolventes. La alta concentración residual de disolventes en los cristales terminados es un riesgo para la seguridad alimentaria.

Nuevo proceso de extracción y purificación de β-caroteno Pasos específicos

Para resolver los problemas técnicos de la extracción y purificación de β-caroteno, el proceso de preparación totalmente automático, tres en uno (filtración, lavado y secado), es simple y fácil, con amplios márgenes de beneficio, fácil promoción y amplias perspectivas de mercado. Los pasos específicos del nuevo proceso son los siguientes:

(1) Paso de limpieza: limpiar las materias primas recolectadas y eliminar las impurezas;

(2) Etapa de extracción con solvente: agregar un solvente orgánico a la materia prima para extracción por reflujo o extracción ultrasónica;

(3) Paso de ruptura de la pared: agregue 0,25 % en peso de proteasa del peso seco de las bacterias a la solución concentrada, revuelva y reaccione a 35 °C durante 4 horas para romper la pared, y el tamaño de partícula promedio de las bacterias alcanza los 575 μm;

(4) Paso de purificación: el producto del paso (3) se separa en un filtro de lavado y secado completamente automático tres en uno, la capa superior es sobrenadante naranja y la capa inferior es residuo del filtro;

(5) Reacción de saponificación: agregar una concentración de masa excesiva a la solución es 0,5% de lejía para llevar a cabo una reacción de saponificación suficiente para eliminar la grasa; la solución de reacción de saponificación se lava con agua para eliminar el jabón hasta que la concentración de jabón en el líquido de lavado sea inferior a 10 ppm para obtener cristales β - húmedos de caroteno;

(6) Purificación y secado: Añadir agua, etanol y lejía al producto crudo de β-caroteno obtenido en el paso (5), agitar y, a continuación, evaporar para obtener el producto refinado de β-caroteno. Tras la prueba, el cristal de β-caroteno terminado presenta una pureza del 96,6 % y no contiene disolventes orgánicos.