食品添加剂—β-胡萝卜素

湖南农业大学课程论文

学院：食品科技学院班级：xxxx级食科3班姓名： xxx 学号：xxxxxxxxxxxx 课程论文题目：有关食品着色剂—β-胡萝卜素的综述课程名称：食品添加剂

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有关食品着色剂—β-胡萝卜素的综述

学生：xxx

(食品科技学院xxxx级食科3班，学号xxxxxxxxxxxx)

摘要：β-胡萝卜素是一种国际上公认的兼有着色和营养增补的优秀食品和饲料添加剂。它广泛存在于动植物和微生物之中，和其他色素一起使这些生物呈现各种各样的颜色。本文简单介绍了β-胡萝卜素的性质、生理功能以及在食品等相关行业的应用。

关键词：β-胡萝卜素剂型应用发展前景

β-胡萝卜素是类胡萝卜素中最重要的一种，是广泛存在于许多植物中的一类天然色素，也是人体所必需的一类化合物。β－胡萝卜素是一种最有效、最丰富的维生素A原，它具有着色、营养的双重作用，是联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会认定的A类优秀有营养的食品添加剂，是为数极少赢得消费者信任的色素之一。

一、β-胡萝卜素

（一）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、南瓜、椰菜、胡椒、红色柚子、番木瓜果、桃子等。β-胡萝卜素是应用最广泛的天然食品着色剂[1]，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。它的结构如下图：

（二）理化性质

β－胡萝卜素为紫红色结晶或结晶性粉末，不溶于水，可溶于油脂。它的着色范围一般为黄色到橙红色，色调在低浓度时呈黄色，在高浓度时呈橙红色。它具有良好的着色性能，，色泽稳定均匀。在一般食品的pH值（pH2—7）范围内较

稳定，且不受还原物质的影响。它能与K、Zn、Ca等元素并存而不变色。β-胡萝卜素因分子中含有共轭双键，遇氧、热和光易分解[2]，铁离子可促使其退色。

纯β－胡萝卜素结晶在CO2或N2中储存，温度低于20℃时可长期保存，但在45℃的空气中储存6周后几乎完全被破坏。其油脂溶液及悬浮液在正常条件下很稳定[3]。

（三）作用机理

β-胡萝卜素，属于天然化学物的一员。它在植物中大量地存在,令水果和蔬菜拥有了饱满的黄色和橘色。β-胡萝卜素也被用作食物如人造奶油、焙烤制品、糖果等的着色剂。

β-胡萝卜素是人体合成维生素A的前体，可贮存于肝脏中，根据需要逐步转化为维生素A，不会因维生素A过量而有害。临床上用于治疗维生素A缺乏症及夜盲、皮肤角化等并发症。另外，在促进动物的生育与成长也具有较好的功效。

β-胡萝卜素会被人体转换成维他命A。如果人体摄入过量的维他命A 会造成中毒。所以只有当有需要时，人体才会将β-胡萝卜素转换成维他命A。这一个特征使β-胡萝卜素成为维他命A的一个安全来源。

二、β-胡萝卜素剂型的研究现状[4]

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。

（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。

（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。

β－胡萝卜素水分散性干粉是将β－胡萝卜素均匀分散于植物油、淀粉、胶质等组成的基质中，并添加维生素E和维生素C作为抗氧化剂，经成型工序形成β－胡萝卜素在内，外包包覆剂的细小颗粒，使β－胡萝卜素隔绝了空气、光等，大大提高了产品的稳定性。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

（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。β－胡萝卜素乳液是将β－胡萝卜素溶于稍微加热的植物油中，并加入抗氧化剂、乳化剂、去离子水，经高速剪切机分散，再以高压均质机均质即成均匀的乳状液。

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。

由于β－胡萝卜素乳液剂型无可比拟的优越性，必将成为饮料，特别是果汁饮料中最主要、最普遍的应用剂型。

三、β-胡萝卜素的生理功能

（一）抗氧化功能

人体衰老和许多疾病均与自由基有关。自由基含有不对称电子，作用于细胞膜及DNA双键上会导致细胞突变和死亡。清除氧自由基除依靠体内的抗氧化酶外，还依赖于非酶的抗氧化物质，β-胡萝卜素便是其中之一。β-胡萝卜素具有

多个双键，在光、热、氧气及活泼性较强的自由基离子存在的条件下易氧化，从而有效地预防DNA和脂蛋白的氧化损伤，维持细胞功能，延缓机体衰老。现已知1分子的β-胡萝卜素可抑制1 000个分子的活性氧[5]。类胡萝卜素能阻止LDL-胆固醇氧化物的形成，因而能减缓动脉粥样硬化，预防冠心病等心脑血管疾病[6，7]。

（二）增强机体免疫力

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。β-胡萝卜素能调节与免疫调节和炎症反应有关的脂质过氧化酶。它能强化免疫系统，增强抵抗力。

（三）抗癌作用

天然β-胡萝卜素有良好的抗染色体畸变作用。Bertram等[8]报道，β-胡萝卜素及其他类胡萝卜素可加强细胞间的交流能力，从而抑制或降低癌症的发生和发展。Yamasaki[9]也指出，β-胡萝卜素能够抑制癌症诱导细胞升级到恶化阶段。医学上称β-胡萝卜素为肿瘤的化学预防剂。摄入β-胡萝卜素的量越大，肺癌、子宫颈癌、子宫内膜癌、乳腺癌的发生率就越低。

（四）放疗、化疗的辅助治疗

放疗、化疗在杀伤癌细胞的同时对机体也有较大的损害。服用β-胡萝卜素在减轻放射性体组织损伤的同时，还可提高射线对肿瘤的治疗作用。

（五）其他功能作用

β-胡萝卜犹如天然眼药水，帮助保持眼角膜的润滑及透明度，促进眼睛的健康。另外，它能够预防白内障，有助于保护眼睛晶体的纤维部分。

β-胡萝卜能够转化成维生素A，帮助保持肌肤与器官内腔黏膜系统正常化。它能改善和强化呼吸道系统功能，增强生殖系统和泌尿系统机能，提高精子活力，预防前列腺疾病。

四、β-胡萝卜素的应用

（一）在食品行业的应用

β-胡萝卜素因其色泽鲜亮，色价极高，具有很强的着色力，极少剂量的β-胡萝卜素（2～10mg/kg）便可使食品具有诱人的色泽。在与其它色素混合后呈现

出各种颜色，可以调成鲜艳的黄到橘红颜色，色泽十分夺目。

（1）在饮料中的应用

β-胡萝卜素乳剂在水中分散性好，并且耐酸、耐热、耐光。因此，β-胡萝卜素乳剂可作为饮料天然着色剂添加到果汁饮料、果味饮料、果味碳酸饮料、运动饮料、速溶饮料、果蔬饮料、功能饮料等中。

（2）在焙烤制品中的应用

β-胡萝卜素在烘焙制品中应用，可以补充焙烤食品的色泽和营养，增强焙烤食品的抗氧化效果。另外，β-胡萝卜素的使用有利于产品降低焙烤温度。（3）在肉制品中的应用

β-胡萝卜素在肉制品中应用，可以增强产品的食欲感色彩，增强产品中油脂的抗氧化性能。另外，也能够强化产品中的营养，减少有危害添加剂的加入。（4）在果冻中的应用

β-胡萝卜素在果冻中应用，可以增强产品的货价美感，提高消费者的食欲感，另外也可调整色泽的亮度，强化产品的营养。

（5）在面制品中的应用

β-胡萝卜素在面制品中应用，可以增强面食的天然食欲感，降低快食面的加工温度，有利于改变面食的工艺方法，也能够起到强化面食营养的作用。

（6）在乳制品中的应用

β-胡萝卜素在乳制品中应用，不仅可以补充孕妇、母乳的营养不足，也可以应用到婴幼儿奶粉、液态奶中，增强其营养价值。

（二）在医药和保健行业的应用

β-胡萝卜素保健食品一般有β-胡萝卜素硬胶囊、β-胡萝卜素软胶囊和含有β-胡萝卜素的复合维生素片等多种剂型。另外，β-胡萝卜素的一些临床应用如下：

（1）、作为维生素A的前体，用于治疗维生素A缺乏症及夜盲、皮肤角化等一系列并发症；

（2）、β-胡萝卜素的摄取量低与肺癌发生率高密切相关。服用β-胡萝卜素有降低上消化道肿瘤发生的作用，对结肠或直肠病变发生率关系不明显；β-胡萝卜素的高摄入量与子宫颈癌、子宫内膜癌、乳腺癌的发生率低呈正相关；

（3）、预防冠心病等心脑血管疾病的发生；

（4）、天然胡萝卜素植物油有增进食欲、改善睡眠、增强记忆、加速伤口愈合、防治气管炎、咽炎的作用。

（三）在化妆品行业的应用

在口红、胭脂等化妆品中添加β-胡萝卜素，可使其色泽自然丰满，又能营养皮肤、保护皮肤。

（四）在饲料添加剂中的应用

β-胡萝卜素作为饲料添加剂，既能提高动物的生长速率和肉类质量，也能提高牛、马、猪的繁殖能力。另外，也能加深禽蛋的颜色。

四、β-胡萝卜素的发展前景

随着我国经济的发展，β-胡萝卜素的用量不断增加，特别是用于食品加工业的需求量越来越大，如各种果汁饮料中大量使用β-胡萝卜素作为色素。此外，食用油、人造奶油、糖果、罐头等也添加β-胡萝卜素作为色素和营养强化剂。

随着在医药保健和化妆品方面新的作用不断发现，天然品β-胡萝卜素日益受到各国医学界的关注，市场潜力不断扩大，增长率大大超过化学品。因此，我国β-胡萝卜素的市场发展潜力巨大。

综上所述，β-胡萝卜素具有多种生理功能，尤其是抗氧化、抗癌以及提高免疫力和繁殖力，已广泛用于营养保健、医药业和畜牧、水产养殖业。但是对于提高β-胡萝卜素的稳定性目前尚无很好的办法。随着科学技术的飞速发展，相信会得到解决，β-胡萝卜素将会有更好的应用前景。

参考文献

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