| 性狀一 |
| 紅紫色至暗紅色結(jié)晶性粉末，略有特異臭味?？扇苡诒?、氯仿、石油醚、苯和植物油，不溶于水、丙二醇和甘油，難溶于甲醇和乙醇。在橄欖油和苯中的溶解度均為0.1g/mL，在氯仿中的溶解度為4.3g/100mL，高濃度時呈橙紅色，低濃度時呈橙色至黃色。在pH值2～7的范圍內(nèi)較穩(wěn)定，且不受還原性物質(zhì)的影響，但對光和氧均不穩(wěn)定，鐵離子會促使其褪色。狗經(jīng)口LD^ {50}^8g/kg，ADI 0~5mg/kg(合成品，F(xiàn)AO/WHO，1994)。 |
| 性狀二 |
| 紅褐至紅紫或橙色至深橙色粉末、糊狀或粘稠液體，略有特殊氣味。溶于油脂后呈黃至黃橙色。耐熱、耐酸性良好，但不耐光。不溶于水，微溶于乙醇和油脂，易氧化，應(yīng)避免與空氣接觸。 |
| 性狀三 |
| 深紅紫至暗紅色有光澤的斜方六面體或板狀微結(jié)晶的晶體或結(jié)晶性粉末。有輕微異臭和異味。稀溶液呈橙黃至黃色，濃度增大時帶橙色，因溶劑的極性可稍帶紅色。遇氧、熱及光不穩(wěn)定。在弱堿中較穩(wěn)定。不溶于水、丙二醇、甘油、酸和堿，溶于二硫化碳、苯、氯仿，微溶于乙醚、石油醚、環(huán)己烷及植物油，幾乎不溶于甲醇和乙醇。 |
| 性狀四 |
| 紅紫色至暗紅色結(jié)晶性粉末，略有特異臭味。不溶于水、丙二醇和甘油，難溶于甲醇、乙醇。可溶于丙酮、氯仿、石油醚、苯和植物油。在橄欖油和苯中的溶解度均為0.1g/Ml，在氯仿中的溶解度為4.3g/100mL。高濃度時呈橙紅色，低濃度時呈橙色至黃色。在PH2-7的范圍內(nèi)較穩(wěn)定，且不受還原性物質(zhì)的影響，但對光和氧均不穩(wěn)定，鐵離子會促使其褪色。狗經(jīng)口LD50大于8g/kg。 |
| 所屬類別一 |
| 食品添加劑: 營養(yǎng)強化劑（營養(yǎng)增補劑）: 維生素 |
| 所屬類別二 |
| 飼料添加劑: 維生素添加劑 |
| 所屬類別三 |
| 食品添加劑: 著色劑 |
| 所屬類別四 |
| 飼料添加劑: 飼料著色劑 |
| 所屬類別五 |
| 食品添加劑: 食用色素與護色劑: 食用色素(著色劑) |
| 用途與作用一 |
營養(yǎng)增補劑和色素?，F(xiàn)廣泛用作黃色色素代替油溶性焦油系色素，如用于原來就含有胡蘿卜素的奶油、干酪、蛋黃醬等，并廣泛應(yīng)用于其他食用油脂、人造奶油、起酥油、糕點、面包等。
用于油性食品時，常溶解于棉籽油之類的食用油或懸濁制劑(含量30%)。經(jīng)稀釋后既便于使用，也可防止β-胡蘿卜素氧化。一般添加α-生育酚、硬脂?？箟难狨?、BHA等的抗氧化劑。用作色素時添加量較少，如用于人造奶油為1.37mg/kg。
在果汁中與維生素C合用，可提高穩(wěn)定性。
為了能在水中分散，以甲基纖維素等作為保護膠質(zhì)，制成膠?；苿?，廣泛應(yīng)用于橘汁等果汁飲料、清涼飲料、糕點、冰淇淋、干酪等。 |
| 用途與作用二 |
| 作為飼料維生素營養(yǎng)強化劑和著色劑。 |
| 用途與作用三 |
| 食用橙色色素；營養(yǎng)強化劑。主要用于人造奶油、面條、糕點、飲料和保健食品等。 |
| 用途與作用四 |
| 作營養(yǎng)強化劑和食品著色劑。我國規(guī)定可用于各類食品，按生產(chǎn)需要適量使用。 |
| 合成工藝與制法一 |
從植物中提取
可用石油醚等有機溶劑從胡蘿卜、辣椒或蠶砂中提取。提取葉綠素時的汽油層不皂化物，用等量的1%氯化鈉溶液攪拌洗滌一次以除去可溶性類脂化合物，靜置分層得汽油層，將其減壓蒸餾回收汽油得黃色蠟狀殘渣，用石油醚溶解，迅速過濾；濾液通過活性氧化鋁層析柱，用石油醚：丙酮=8：2的體積比配制的混合液洗脫，減壓蒸餾回收溶劑后得油狀胡蘿卜素粗品，再用蒽/乙醇重結(jié)晶即得產(chǎn)品。
從鹽藻中提取
鹽藻是生長于鹽田的海洋浮游生物，系單細胞藻，在人工控制的條件下可大量繁殖。有如下兩條工藝路線。
石油醚提取工藝 在50℃下用6#溶劑油萃取濕鹽藻粉約20min，過濾后濾渣再萃取2次，濾液經(jīng)薄膜蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、過濾、真空干燥得成品，提取率80%左右。
植物油提取工藝 在75℃下用2倍于干鹽藻粉的植物油攪拌萃取30~60min，經(jīng)三足式離心機離心分離，再經(jīng)碟片離心機離心沉降得β-胡蘿卜素的油溶液。
發(fā)酵法制備
以相對密度1.06～1.07的麥芽汁為培養(yǎng)基，經(jīng)高溫滅菌后接種2%～3%的紅酵母，在26~C和Ph值5～6的條件下通風(fēng)培養(yǎng)48h。發(fā)酵液經(jīng)高速離心分離15min，蒸餾水洗滌，并在50℃下干燥得干酵母細胞。先用2～3mo1/L的鹽酸處理干細胞，然后置于沸水中煮2~3min，經(jīng)高速離心分離，水洗2次得細胞碎片。用丙酮浸泡細胞干碎片，高速離心分離去細胞碎片得p胡蘿卜素提取液，經(jīng)旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器減壓濃縮，并用氯仿萃取得β-胡蘿卜素濃縮液，最后減壓濃縮、噴霧干燥得成品。
化學(xué)合成法
Grignard反應(yīng)合成法是以β-紫羅蘭酮為原料，先后得β-C14、β-C16、β-C19醛，再由Grignard反應(yīng)使兩分子β-C19醛縮合成β-C40二酚，經(jīng)脫水、加氫即得產(chǎn)品，以β-紫羅蘭酮計，總收率為21%。也可由Wittig反應(yīng)合成，也以β-紫羅蘭酮為原料，經(jīng)乙烯基-β-紫羅蘭醇，以C15+C10+C15方式合成產(chǎn)品，以C15烯醇計，收率達25%。有關(guān)反應(yīng)式詳見參考文獻。 |
| 合成工藝與制法二 |
1從植物中提取
可用石油醚等有機溶劑從胡蘿卜、辣椒或蠶砂中提取。提取葉紅素時的汽油層不皂物，用等量的1%氯化鈉溶液簡板洗滌一次，以除去可溶行類脂化合物，靜置分層去下層水相。汽油層經(jīng)減壓蒸餾回收汽油得黃色蠟狀殘渣，用石油醚溶解，迅速過濾。濾液通過活性氧化鋁層析柱，用石油醚：丙酮=8：2（體積比）的混合液洗脫，減壓蒸餾回收溶劑后得油狀β-胡蘿卜素粗品。再用蒽-乙醇進行重新結(jié)晶得成品結(jié)晶。
此法受資源的限制，不可能大規(guī)模生產(chǎn)。
（2）化學(xué)合成法
化學(xué)合成法是瑞典Roche公司的Grignard反應(yīng)法和德國Base公司的Witting反應(yīng)合成法。Grignard反應(yīng)合成法是以β-紫羅蘭酮為原料，先后得β-C14、β-C16、β-C19醛，再由Grignard使兩分子β-C19醛縮合成β-C40二酚，再經(jīng)脫水、加氫而得。以β-紫羅蘭酮計，總收率為21%。Wittig 反應(yīng)合成法也以β-紫羅蘭酮為原料，經(jīng)乙烯基-β-紫羅蘭，C15+C10+C15方式合成β-胡蘿卜素，以C15烯醇計，收率達25%。有關(guān)反應(yīng)式詳見文獻。
合成法雖然路線較長，但比較經(jīng)濟，營養(yǎng)價值及色調(diào)的穩(wěn)定性等均好。
3從鹽藻中提取
鹽藻是生長于鹽田的海洋浮游生物，系單細胞藻，在人工控制的條件下可大量繁殖。我國有漫長的海岸線，潛在資源豐富，有較好的開發(fā)前景，在國家“七五”公關(guān)項目中提出了以下兩條工藝路線。
（1）石油醚提取工藝。用6號溶劑油于50℃下攪拌萃取濕鹽藻粉約20min，過濾后濾渣再萃取兩次。濾液經(jīng)薄膜蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、過濾、真空干燥得成品，提取率80%左右。
(2)植物油提取工藝。用2倍于干鹽藻粉的植物油于75℃下攪拌萃取30-60min。經(jīng)三足式離心機離心分離，再經(jīng)碟片離心機離心沉降得β-胡蘿卜素的油溶液。
4發(fā)酵法制備
用發(fā)酵法培養(yǎng)含有β-胡蘿卜素的紅酵母細胞。以相對密度為1.06-1.07的麥芽汁為培養(yǎng)基，經(jīng)高溫滅菌有接種2%-3%的紅酵母，于26℃和PH5-6的條件下通風(fēng)培養(yǎng)48h，發(fā)酵液經(jīng)高速離心分離15min，蒸餾水洗滌，并于50℃下干燥得干酵母細胞。先用2-3mol/L的鹽酸處理干細胞，然后于沸水中煮2-3min。經(jīng)高速離心分離，水洗兩次得細胞碎片。用丙酮浸泡干細胞碎片，高速離心分離去細胞碎片得β-胡蘿卜素提取液。經(jīng)旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器減壓濃縮，并用氯仿萃取得β-胡蘿卜素濃縮液。最后減壓濃縮、噴霧干燥得成品。 |
| 合成工藝與制法三 |
紫羅蘭酮的側(cè)鏈延長為多烯烴的形式，得衍生物β-C19醛，將其2分子經(jīng)格利雅(Grignard)反應(yīng)結(jié)合成β-40-二酚，再經(jīng)脫水和加氫而得。
工業(yè)品一般制成β-胡蘿卜素的食用油脂溶液或懸浮液、乳化液以及可分散于水的粉末。為提高其穩(wěn)定性，可含抗氧化劑、乳化劑、分散劑，并可含有不同比例的反式/順式異構(gòu)體。 |
| 合成工藝與制法四 |
包括以下各種。
由胡蘿卜(Daucus carota)的肉質(zhì)直根干燥品，用熱的油脂或微溫的已烷、丙酮或二氧化碳提取而得的胡蘿卜類胡蘿卜素(Carrot eatrtenes)。
由藻類(鹽藻，Dunaliella salina和Dunaliella naliella bardawil)用二氧化碳、油脂或有機溶劑提取而得的藻類胡蘿卜素(Algel carotenes)或稱鹽藻類胡蘿卜素。
由油椰(Elaeis guineensis)的棕櫚油經(jīng)硅膠吸附后用己烷分離所得不皂化物，再用熱的含水乙醇提取而得的棕櫚油胡蘿卜素(Palm oil carotenes)。
一般食用級植物油制成油脂的乳化制品或懸浮液，其中可含有乳化劑、乳化穩(wěn)定劑甚至抗氧化劑(生育酚)。加于油脂中時，宜加熱以提高其溶解性；固體則為可分散于水中的粉狀賦型劑。 |
| 參考質(zhì)量標準一 |
| 指標名稱 | 合成品 | | FAO／WHO1992 | GB 8821-88(強制性國標) | | 含量 | ≥96％(以β-胡蘿卜素反式異構(gòu)體為主的總色素) | 96.0～101.0%(以C40H56計) | | 硫酸鹽灰分(GT-5) | ≤0.1％ | - | | 副色素(非β胡蘿素的類胡蘿卜素) | ≤總色素量的3% | - | | 汞(以Hg計) | - | - | | 砷(以As計) | ≤3mg/kg | ≤0.0003% | | 鉛 | ≤10mg/kg | - | | 重金屬(以Pb計) | ≤40mg/kg | ≤0.001% | | 熔程 | - | 176～182℃(分解) | | 灼燒殘渣 | - | ≤0.2% | | 氯仿中溶解性試驗(1g/100ml) | - | 澄清 | | 吸光度比值(A455×10/A340) | - | ≥15 | | A455/A483 | - | 1.14～1.18 |
|
| 參考質(zhì)量標準二 |
I.FAO/wHO，1998(指得自藻類和植物)| 含量(以β-胡蘿h素計)(GB 12389-90)不低于標示值 | | 鉛(GT-18) | ≤5mg/kg | | 殘存溶劑：丙酮、乙醇、甲醇、己 | ≤50mg/kg | | 烷或異丙醇(GT-26) | (單一或混合) | | 生育酚(限得自藻類，同01036) | ≤0.5% | | Ⅱ.QBl414-91(強制性標準) |
含量(按GB 12389--90) @≥90%
吸光度比A455 /A493@1.14～1.18
A455 /A340@10
熔點@167～175℃
硫酸鹽灰分(GT-5) @≤0.2%
As(GT-3) @≤0.0003%
Pb(GT-18) @≤0.001%
Hg(OT-31) @≤0.3mg/kg
Cd(OT-32) @≤0.3mg/kg
溶狀(1g/100ml，OT-42)@澄清透明 |
| 參考質(zhì)量標準三 |
YY0038—91| 含量(以C40H56計)/% | ≥96.0 | | 溶解試驗(1g/100mL氯仿) | 澄清 | | 吸光度比值(1)A455/A340 | ≥15 | | (2)A455/A483 | 1.14～1.18 | | 分解點(熔點)/℃ | 176～182 | | 砷鹽(As)/% | ≤0.0003 | | 重金屬(以Pb計)/% | ≤0.001 | | 灼燒殘渣/% | ≤0.2 |
|
| 參考質(zhì)量標準四 |
| GB 8821-1988(合成品) | QB 1414-1991(天然品) | | 含量(以C40 H56計)/% | 96.0~101.0 | ≥90 | | 溶解試驗(1g/100mL氯仿) | 澄清 | 澄清透明 | | 吸光度比值(1)A455×10/A340 | ≥15 | 10 | (2)A455/A483 | 1.14～1.18 | 1.14-1.18 | | 分解點(熔點)/℃ | 176～182 | 167~175 | | 砷鹽(As)/% | ≤0.0003 | ≤0.0003 | | 重金屬(以Pb計)/% | ≤0.001 | ≤0.0001 | | 汞/% | | ≤0.00003 | | 鎘/% | | ≤0.00003 | | 灼燒殘渣/% | ≤0.2 | | | 硫酸鹽灰分/% | | ≤0.2 |
|