A szűrés, mosás és szárítás három az egyben megoldja a β-karotin extrakciójának és tisztításának technikai problémáit

A β-karotin egy zsírban oldódó karotinoid, amelynek molekulaképlete C40H54, relatív molekulatömege 536,88. Könnyen oldódik metilén-kloridban, kloroformban és szén-diszulfidban. A β-karotin az A-vitamin fontos forrása az emberi szervezetben. Fiziológiai funkciókkal rendelkezik, mint például a látás védelme, a rák megelőzése, a rák elleni küzdelem, az öregedésgátlás, a szürkehályog megelőzése és kezelése, a sugárzás elleni védelem és az immunitás javítása. A β-karotin számos funkciója miatt alkalmazási területe fokozatosan áttért az eredeti élelmiszer-színezékről a takarmányok, a táplálkozási élelmiszerek, az egészségügyi termékek és az orvostudomány négy fő területére, és a fogyasztók széles körben elismerték.

Jelenleg a β-karotint főként édesburgonyából és sárgarépából vonják ki. Azonban még a magas β-karotin-tartalmú fajtákban is nagyon alacsony a β-karotin tartalma, mindössze körülbelül 40 mg/kg, és a tisztítási folyamat bonyolult. Mikrobiális fermentációval a β-karotin akár 5-10%-ban is felhalmozódhat a baktériumok száraz tömegében, így fontos kutatási jelentőséggel bír.

Akár sárgarépából, akár mikroorganizmusokból vonják ki a β-karotint, a jelenlegi eljárás főként szerves oldószeres extrakciót alkalmaz.

Mivel a β-karotin kevéssé oldódik az élelmiszeriparban általánosan használt szerves oldószerekben, nagy mennyiségű oldószerre van szükség az extrakcióhoz. A meglévő β-karotin kivonásának szokásos módszere a fermentlé szűrésével kapott nedves micélium sejtfalának feltörése, a szilárd-folyékony fázis elválasztás utáni dehidratálása dehidratálószerrel, majd a β-karotin oldószerrel történő extrakciója. Szárítás után β-karotin kristályokat kapunk. Ez a módszer nagy mennyiségű szerves oldószert használ az extrakciós folyamatban, ami nemcsak magas energia- és termelési költségekkel jár, hanem nehézkes az oldószerek elválasztása is. A kész kristályokban az oldószerek maradék koncentrációja magas, ami élelmiszer-biztonsági kockázatot jelenthet.

Új eljárás a β-karotin extrakciójára és tisztítására. Specifikus lépések

A β-karotin extrakciójának és tisztításának technikai problémáinak megoldása érdekében a teljesen automatikus, három az egyben előkészítési folyamat – szűrés, mosás és szárítás – egyszerű és könnyű, nagy haszonkulccsal, könnyű promócióval és széles piaci kilátásokkal. Az új folyamat konkrét lépései a következők:

(1) Tisztítási lépés: a begyűjtött nyersanyagok tisztítása és a szennyeződések eltávolítása;

(2) Oldószeres extrakció: szerves oldószer hozzáadása a nyersanyaghoz reflux extrakció vagy ultrahangos extrakció céljából;

(3) Falbontási lépés: a baktériumok száraz tömegének 0,25 tömeg%-át kitevő proteázt adunk a tömény oldathoz, keverjük és 35°C-on 4 órán át reagáltatjuk a falbontáshoz, ekkor a baktériumok átlagos részecskemérete eléri az 575 μm-t;

(4) Tisztítási lépés: a (3) lépés termékét egy teljesen automatikus szűrőmosó és -szárító három az egyben berendezésben választják szét, a felső réteg narancssárga felülúszó, az alsó réteg pedig szűrőmaradvány;

(5) Szappanosodási reakció: a zsír eltávolításához elegendő szappanosodási reakció lebonyolítása érdekében a szappanosodási oldatot vízzel mossuk, amíg a mosófolyadékban a szappankoncentráció 10 ppm alá nem csökken, így β-nedves karotinkristályokat kapunk.

(6) Tisztítás és szárítás: az (5) lépésben kapott nyers β-karotin termékhez vizet, etanolt és lúgot adunk, keverjük el, majd bepárlóba helyezzük bepárlás céljából, így kapjuk a finomított β-karotin terméket. A vizsgálat után a kész β-karotin kristály tisztasága 96,6%, és nem tartalmaz szerves oldószert.