Préparation de poudre de β-carotène hydrosoluble. Équipement breveté. Filtration, lavage et séchage en une seule étape.

Le bêta-carotène peut être utilisé comme additif nutritionnel et colorant. C'est un additif alimentaire non toxique, sûr et nutritif, reconnu par l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) et le Comité mixte des additifs alimentaires de l'Organisation mondiale de la santé (OMS). Son utilisation est autorisée dans 52 pays et régions du monde.

Le β-carotène est largement utilisé dans l'industrie alimentaire, l'industrie de l'alimentation animale, l'industrie pharmaceutique et cosmétique.

Actuellement, les méthodes d'obtention du β-carotène comprennent l'extraction naturelle, la synthèse chimique et la fermentation microbienne. Cependant, le β-carotène est principalement extrait des patates douces et des carottes. Sa teneur est également très faible, d'environ 40 mg/kg, et le procédé de purification est complexe. La fermentation microbienne permet d'accumuler jusqu'à 5 à 10 % de β-carotène dans la masse sèche des bactéries, ce qui lui confère un intérêt scientifique important.

Qu’il s’agisse d’extraire le β-carotène des carottes ou des micro-organismes, le procédé actuel utilise principalement l’extraction par solvant organique.

Le β-carotène étant peu soluble dans les solvants organiques couramment utilisés dans l'industrie alimentaire, son extraction nécessite une grande quantité de solvant. La méthode d'extraction classique consiste à rompre la paroi cellulaire du mycélium humide obtenu par filtration du bouillon de fermentation, à le déshydrater après séparation solide-liquide, puis à extraire le β-carotène par solvant. Après séchage, on obtient des cristaux de β-carotène. Cette méthode, très consommatrice de solvants organiques, engendre des coûts de production et une consommation énergétique importants, et rend la séparation des solvants complexe. La concentration résiduelle de solvants dans les cristaux obtenus est élevée, ce qui peut présenter des risques pour la sécurité alimentaire.

Procédé de préparation d'une poudre de β-carotène hydrosoluble trois en un par filtration, lavage et séchage. Étapes concrètes

Afin de résoudre les problèmes techniques d'extraction et de purification du β-carotène, le procédé de préparation entièrement automatisé en trois étapes (filtration, lavage et séchage) est simple et facile à mettre en œuvre. Il offre des marges bénéficiaires élevées, une promotion aisée et de larges perspectives de marché. Les étapes spécifiques de ce nouveau procédé sont les suivantes :

(1) Étape de nettoyage : nettoyer les matières premières collectées et éliminer les impuretés ;

(2) Étape d'extraction par solvant : ajout d'un solvant organique à la matière première pour l'extraction par reflux ou l'extraction par ultrasons ;

(3) Étape de rupture de la paroi : ajouter de la protéase avec 0,25 % en poids du poids sec des bactéries à la solution concentrée, remuer et faire réagir à 35 °C pendant 4 heures pour rompre la paroi, et la taille moyenne des particules des bactéries atteint 575 μm ;

(4) Étape de purification : séparer le produit de l'étape (3) dans la filtration, le lavage et le séchage entièrement automatiques trois en un, la couche supérieure est le surnageant orange et la couche inférieure est le résidu de filtre ;

(5) Réaction de saponification : ajouter un excès de concentration massique de 0,5 % de lessive à la solution pour effectuer une réaction de saponification suffisante pour éliminer la graisse ; laver la solution de réaction de saponification avec de l'eau pour éliminer le savon jusqu'à ce que la concentration de savon dans le liquide de lavage soit inférieure à 10 ppm pour obtenir des cristaux humides β de carotène ;

(6) Purification et séchage : ajouter de l’eau, de l’éthanol et de la soude au β-carotène brut obtenu à l’étape (5), agiter, puis évaporer le mélange pour obtenir le β-carotène raffiné. Après analyse, le β-carotène cristallin obtenu présente une pureté de 96,6 % et ne contient aucun solvant organique.