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ベータカロチン

ベータカロテンは、緑黄色の野菜や果物に広く含まれる天然のカロテノイドです。ベータカロテンは、4 つのイソプレン二重結合からなるテトラテルペノイド化合物です。分子の両端に 1 つのベータビオロン環があります。中央の破壊により2つのビタミンA分子が生成されます。複数の二重結合と 2 つの結合間の共役を持っています。分子は長い共役二重結合発色団を持っているため、光を吸収して黄色くする性質があります。ベータカロテンの主な形態は、オールトランス、9-シス、13-シス、15-シスです。ベータカロテンには 20 以上の異性体があり、それらは水に不溶性で植物油にわずかに溶けます。脂肪族および芳香族炭化水素に中程度に溶け、クロロホルムに溶けやすく、化学的性質が不安定で、光や加熱で酸化しやすい。

ベータカロテンは、化学合成、植物抽出、微生物発酵によって生産できます。さまざまな製造方法に応じて、ベータカロテンの化学合成と天然ベータカロテンの 2 つのカテゴリーに分類できます。現在、そのほとんどは化学物質です。天然ベータカロテンは、優れた抗染色体異常作用、抗がん作用、強い生理活性を有するため、天然ベータカロテンの価格は高価である。化学薬品の2倍です。

ベータカロテンはビタミン A の供給源として知られています。以前に合成されたベータカロテンは、食品、化粧品、健康製品に広く使用されていました。毒物学と分析技術の発展に伴い、化学的方法で合成されたβ-カロテンは純度が比較的高く、製造コストが低いにもかかわらず、製品中に少量の有毒化学物質が混入しやすいことが研究でわかっています。したがって、継続的な知識の向上により、ベータカロテンの天然抽出は市場で積極的な地位を占めるようになるでしょう。しかし、ベータカロテンは脂溶性であるため、その応用範囲は大きく制限されてきました。ケン化や乳化によってβ-カロテンの水溶性を高める研究もいくつかありますが、この方法は時間がかかり、β-カロテンの安定性に与える影響が大きく、コストも高くなります。現在使用されているほとんどの方法で有機溶媒を使用している天然ベータカロチンの抽出、および有毒溶媒の残留問題により、抽出製品の使用が制限されており、その結果、食品の安全性と環境汚染の問題が増大しています。水溶性β-カロテンの抽出も報告されているが、β-カロテンは水溶性が悪く、通常は酵素の助けを借りているため、コストが高く、応用性も低い。従来の抽出方法と比較して、超音波抽出方法は、簡単、高い抽出率、短い作業時間という利点を持っています。したがって、アルコール可溶性ベータカロチンを抽出する新しい方法として、超音波抽出はこの分野での応用が期待されています。

β-カロテンの応用

食用油溶性色素の一種であるベータカロテンは、その濃度の違いにより、その色が赤から黄色までのすべての表色系をカバーできるため、食品業界で温かく歓迎されています。マーガリン、魚肉精製製品、ベジタリアン製品、ファストフード麺などの油性製品やタンパク質製品の開発に非常に適しています。