β-胡萝卜素的研究

β-胡萝卜素的研究进展定义：β-胡萝卜素是一种广泛存在于绿色和黄色蔬菜和水果中的天然类胡萝卜素，在黄色和绿色的蔬菜和水果中普遍存在的一种化合物，如胡萝卜、菠菜、甜马铃薯等。β-胡萝卜素是应用最广泛的天然食品着色剂，它既是天然色素，又可作为保健食品的添加剂，已被许多国家批准为食用色素。2分子式：C40H56分子量：536.88β-胡萝卜素晶体3一、β-胡萝卜素的物理性质对光、热及氧不稳定在弱碱情况下较稳定不溶于水、甘油溶于氯仿、已烷及植物油熔点176～182℃4二、β-胡萝卜素的生理功能（一）β-胡萝卜素是维生素A的前体，是人体维生素A的主要来源。1β-胡萝卜素2维生素A酶5（二）β-胡萝卜素具有抗氧化作用。β-胡萝卜素的抗氧化性主要表现在它具有清除自由基的能力

自由基是“任何含有不成对电子而能单独存在的物质”。自由基由于含有不成对的电子，所以性质异常活跃，它可损伤核酸、蛋白质、细胞膜、细胞，导致细胞突变或死亡，从而导致细胞功能的下降，机体的衰老以及疾病的发生。目前较为确定与自由基有关的疾病包括肾脏病、动脉硬化、缺血性心脏病、糖尿病、癌症、高血压等等。

6β-胡萝卜素分子中含有多个双键，在光、热、氧气及活泼性较强的自由基离子的存在下，易被氧化，从而使活性氧变成稳定的氧分子，保护机体不被破坏。类胡萝卜素可以清除自由基以及淬灭单线态氧的活性受到了普遍的关注。现己知1分子β-胡萝卜素可抑制1000个分子的活性氧，同时还可作为一种弱氧化剂直接与自由基反应，阻止自由基的连锁反应，从而减少它对细胞的损伤。

7（三）具有增强人体免疫力的作用流行病学研究发现：吃富含β-胡萝卜素的食物可降低肺癌发病率，增强生物机体的特异性及非特异性免疫功能。1990年在日本召开的第九次国际胡萝卜素会议上，与会科学家在开发天然胡萝卜素抗癌取得了惊人的一致。在11项流行病学研究报告中，有10项说明经常食用富含胡萝卜素的蔬菜、水果，可有效阻止肺癌发病率。8（四）用于人体对视力和健康的保护作用对儿童、青少年视力的保护和发育提供保障；用于老年性白内障、黄褐斑病变的预防和治疗；（有效率83％）预防和抵抗心血管疾病；提高免疫力，预防呼吸道疾病；预防辐射病，帮助癌症病人的治疗。9作为营养补充剂适宜人群：孕妇、乳母、18岁以下人群；按营养素推荐量（RNI）的1/3~2/3水平：最低：1.5mg/日.人；最高：7.5mg/日.人10（五）作为饲料添加剂有一定的特异功能

在用不含胡萝卜素饲料喂养的母牛时，经常观察到“无症状”的发热，以及延期排卵，卵泡囊肿，拖延和减少黄体的形成，严重时，可导致繁殖障碍，胎盘停滞。所有的这些症状均可以通过在饲料中添加β-胡萝卜素而加以纠正；吃了富含β-胡萝卜素饲料的产蛋鸡可提高产蛋率，且蛋黄颜色加深，这是因为鸡能把未水解为维生素A的过量胡萝卜素储备起来。11三、β-胡萝卜素的制备方法化学合成

微生物发酵法天然制取盐藻养殖提取天然植物物萃取法

12（一）化学合成法1、以β-紫罗兰酮为原料（Roche法）2、以维生素A醋酸酯为原料（BASF法）

根据近年来的研究报道，合成品中的β-胡萝卜素为全反式构型，而天然β-胡萝卜素除有全反式构型外，还含有程度不同的9-顺式和15-顺式构型。

研究表明：不含9-顺式β-胡萝卜素的合成β-胡萝卜素，与天然β-胡萝卜素相比有较弱的抗遗传毒性，高剂量时自身还有明显的毒性。而含9-顺式β-胡萝卜素的天然β-胡萝卜素，即使在高剂量区也无明显遗传毒性。13以杜氏藻养殖、提取生产β-胡萝卜素等需要高光照、高浓度盐分的海水环境等条件。美国、以色列、澳大利亚、日本等国家都有通过大面积培养杜氏盐藻来获得天然β-胡萝卜素的工厂。全球适合的地理环境资源极为有限。

（一）天然制取-从杜氏盐藻中提取14一是从天然植物中提取：胡萝卜、枸杞、马铃薯、玉米等。二是棕榈油中提取：棕榈油中含有约600mg/kg的β-胡萝卜素。日本狮子公司已建立起工业化生产装置，通过萃取、膜浓缩等分离程序获得β-胡萝卜素产品植物中含量低，目前工业化生产成本高。（二）天然制取-天然植物物萃取法15（三）微生物发酵法微生物发酵法（又称生物合成法）是指利用微生物培养技术，通过微生物的培养，在其体内合成β-胡萝卜素，然后自微生物体内分离得到。发酵法生产β-胡萝卜素主要用菌株:

三孢布拉霉菌(Blakesleatrispora)克拉克须霉菌(Phycomyocesblakeskeanus)红酵母(Rhodotorula)16微生物发酵法特点

1、采用微生物方法进行生产，节省劳力，不受季节和气候变化的限制，生产成本低，能连续大规模的工业生产，节约环境资源。2、微生物生长所需的原料丰富、价格便宜，如淀粉、糖类，特别是农副产品、食品工业原料、造纸工业的废弃物都可以加以利用，从而有利于农业发展和保护环境。17四、β-胡萝卜素剂型的研究现状由于β－胡萝卜素不溶于水，在油中也是微溶的，β－胡萝卜素本身又极易氧化，因此，在饮料及其他食品中的应用受到很大的限制。在实际应用中，根据不同的食品特性，一般将β－胡萝卜素制成不同的剂型，分别有β－胡萝卜素油悬浮液、β－胡萝卜素水分散性干粉、β－胡萝卜素乳液等，以满足食品不同的加工需要。18（一）β-胡萝卜素油悬浮液β－胡萝卜素油悬液为砖红色的粘稠液体，一般含β-胡萝卜素30%。β-胡萝卜素油悬液是油溶性产品，主要应用于油基食品，包括奶油、人造奶油、食用油等，也可用于蛋糕、夹心、调味酱、沙拉酱等。19（二）β-胡萝卜素水分散性干粉

β－胡萝卜素水分散性干粉是黄色至红色或红褐色、细微颗粒的粉末，具有良好的流动性，可在冷水中扩散，并产生黄色至橙色的色泽。由于可在水中均匀扩散，因此可用于饮料、固体饮料、液体食品，也可用于糖果、奶制品、布丁、果酱、饼干、冰淇淋、方便面等的着色和营养强化，以及保健品、药品。β－胡萝卜素水分散性干粉大量用于保健食品中的硬胶囊、压片中。包装、运输较为方便。在冷水中即可均匀分散，方便用于饮料、液体食品中。由于外包包覆剂，减少了与外界的接触，保存期也较长20（三）β-胡萝卜素乳液

β－胡萝卜素乳液是黄色至橙红色的流动性液体，在水中具有良好的分散性，呈色范围由黄色至橙色。

乳液剂型在在饮料中的应用稳定性特别好，对不同饮料配方的适应性强，而且通过控制液滴的大小，可以很方便地控制溶液的浊度，也可制成用于澄清饮料的乳液，还可使颜色偏黄或偏红。β－胡萝卜素乳液使用时可直接加入食品液体成分中，不需要制作储备液步骤，使用更方便。由于不用包覆剂，其成本也较粉状β－胡萝卜素为低。乳液剂型的保存期比干粉剂短，保存条件比干粉剂苛刻，但完全可以满足实际生产的需要。

21五、β-胡萝卜素的前景β-胡萝卜素是人体所必需的维生素之一，正常人每天需摄人6mg。在我国，由于