β-胡萝卜素是一种红橙色至黄色的结晶性粉末，作为重要的脂溶性抗氧化剂和维生素A前体，在食品、医药和化妆品领域具有广泛应用。

β-胡萝卜素

β-胡萝卜除从胡萝卜块茎中直接提取外，采用三孢布拉霉菌（Blakeslea trispora）或基因改造后的酵母菌进行发酵生产已成为主流生产方式，发酵液中β-胡萝卜素含量可达4.5%以上。

β-胡萝卜素提取工艺流程

收集发酵菌体→高压均质破壁→喷雾干燥→碱性乙醇皂化处理→乙酸乙酯萃取→萃取液粗过滤→澄清过滤→萃取液减压浓缩→β-胡萝卜素油状物收集。

萃取液存在的问题

菌体采用乙酸乙酯萃取后，含有较多悬浮物杂质，形成复杂的悬浮体系。这些杂质主要为菌体碎片、蛋白质，这些杂质导致β-胡萝卜素油状物品相较差，含量下降。

常规方法是通过板框过滤或钛棒过滤器进行澄清过滤，但这种方法易堵塞、需要拆卸过滤器，效果差，劳动强度大。

切向流陶瓷膜的应用

采用高精度陶瓷膜，在切向流过滤系统中，含悬浮物的乙酸乙酯萃取液在陶瓷膜流道内平行于膜表面高速流动，形成强剪切流，有效降低浓差极化和滤饼层厚度。实现细胞碎片及蛋白的截留，含β-胡萝卜素乙酸乙酯料液则可以透过。

切向流陶瓷膜的过滤参数

采用超滤陶瓷膜，跨膜压差0.1~0.3MPa，40-50℃过滤；

过滤效果

实现3~5倍浓缩，透过滤液液浊度＜2 NTU，外观澄清透明，透光度显著提高。

可实现多批次连续运行，过滤通量稳定。

不溶性固形物＞10%的浓缩液，返回萃取罐，与下一批萃取液进行粗过滤，以提高收率。

陶瓷膜的技术优势

1、陶瓷膜材料：以氧化铝（Al₂O₃）、氧化锆（ZrO₂）等无机材料经高温烧结制成，具有耐强酸、强碱（NaOH）、耐有机溶剂（乙酸乙酯、丙酮、乙醇等）的特点，特别适用于脂溶性色素的提取。

2、陶瓷膜孔径：分布窄，分离精度可达纳米级，其刚性结构，不会因有机溶剂导致膜孔变大而影响截留效果。

3、陶瓷膜过滤方式：错流过滤的方式，实现抗污染，对悬浮物和蛋白的高截留和高过滤通量。

4、陶瓷膜寿命可达到3~6年，甚至更长。

5、纯物理过滤，无需添加絮凝剂、助滤剂等外源添加物，保证了食用级色素的安全性。

6、操作过程自动化程度高。

博纳科技专注于物料的分离纯化，在番茄红素、虾青素等食品级脂溶性产品的分离纯化中，积累了大量膜应用和工程经验。博纳科技针对发酵来源β-胡萝卜素的纯化痛点，为客户提供成熟的膜元件、膜设备和膜过滤工艺系统解决方案，真正帮助客户解决问题，实现项目落地，成为客户的首选合作伙伴。