A filtração, lavagem e secagem em um único processo resolvem a extração e purificação do β-caroteno.

O β-caroteno é um carotenóide lipossolúvel e uma importante fonte de vitamina A para o corpo humano. Possui funções fisiológicas como a proteção da visão, a prevenção do câncer, ação anticancerígena, ação antienvelhecimento, prevenção da catarata, resistência à radiação e fortalecimento do sistema imunológico. Devido às suas múltiplas funções, o β-caroteno tem se expandido gradualmente, passando de seu uso original como corante alimentar para quatro grandes áreas: alimentação animal, suplementos nutricionais, produtos para a saúde e medicamentos, sendo amplamente reconhecido pelos consumidores.

Atualmente, o β-caroteno é extraído principalmente de batata-doce e cenoura. No entanto, mesmo em variedades com alto teor de β-caroteno, o teor é muito baixo, apenas cerca de 40 mg/kg, e o processo de purificação é complexo.

Utilizando a fermentação microbiana, o β-caroteno pode acumular até 5% a 10% do peso seco das bactérias, o que lhe confere importante relevância para a pesquisa.

Seja na extração de β-caroteno de cenouras ou de microrganismos, o processo atual utiliza principalmente a extração com solventes orgânicos. Como o β-caroteno apresenta baixa solubilidade em solventes orgânicos comumente usados ​​na indústria alimentícia, é necessário utilizar uma grande quantidade de solvente para a extração.

O método comum de extração do β-caroteno existente consiste em romper a parede celular do micélio úmido obtido por filtração do caldo de fermentação, desidratá-lo com um agente desidratante após a separação sólido-líquido e, em seguida, extrair o β-caroteno com um solvente. Após a secagem, obtêm-se os cristais de β-caroteno. Este método utiliza uma grande quantidade de solventes orgânicos no processo de extração, o que não só consome muita energia e tem custos de produção elevados, como também dificulta a separação dos solventes. A alta concentração residual de solventes nos cristais finais pode representar riscos à segurança alimentar.

Novo processo de extração e purificação de β-caroteno: Etapas específicas

Para solucionar os problemas técnicos de extração e purificação do β-caroteno, o processo de preparação totalmente automático três em um, que engloba filtração, lavagem e secagem, é simples e fácil, com grandes margens de lucro, fácil promoção e amplas perspectivas de mercado.

As etapas específicas do novo processo são as seguintes:

(1) Etapa de limpeza: limpar as matérias-primas coletadas e remover impurezas;

(2) Etapa de extração por solvente: adição de um solvente orgânico à matéria-prima para extração por refluxo ou extração ultrassônica;

(3) Etapa de quebra da parede: adicione 0,25% em peso de protease do peso seco das bactérias à solução concentrada, agite e reaja a 35°C por 4 horas para quebrar a parede, e o tamanho médio da partícula das bactérias atinge 575 μm;

(4) Etapa de purificação: o produto da etapa (3) é separado em um sistema totalmente automático de lavagem e secagem por filtro três em um, a camada superior é o sobrenadante laranja e a camada inferior é o resíduo do filtro;

(5) Reação de saponificação: adicionar concentração de massa excessiva à solução de 0,5% de soda cáustica para realizar reação de saponificação suficiente para remover a gordura; a solução da reação de saponificação é lavada com água para remover o sabão até que a concentração de sabão no líquido de lavagem seja inferior a 10 ppm para obter cristais úmidos β de caroteno;

(6) Purificação e secagem: adicione água, etanol e soda cáustica ao produto bruto de β-caroteno obtido na etapa (5), agite e, em seguida, coloque em um evaporador para evaporar e obter o produto refinado de β-caroteno. Após análise, o cristal de β-caroteno finalizado apresenta pureza de 96,6% e não contém nenhum solvente orgânico.