| 性状一 |
| 红紫色至暗红色结晶性粉末，略有特异臭味。可溶于丙酮、氯仿、石油醚、苯和植物油，不溶于水、丙二醇和甘油，难溶于甲醇和乙醇。在橄榄油和苯中的溶解度均为0.1g/mL，在氯仿中的溶解度为4.3g/100mL，高浓度时呈橙红色，低浓度时呈橙色至黄色。在pH值2～7的范围内较稳定，且不受还原性物质的影响，但对光和氧均不稳定，铁离子会促使其褪色。狗经口LD^ {50}^8g/kg，ADI 0~5mg/kg(合成品，FAO/WHO，1994)。 |
| 性状二 |
| 红褐至红紫或橙色至深橙色粉末、糊状或粘稠液体，略有特殊气味。溶于油脂后呈黄至黄橙色。耐热、耐酸性良好，但不耐光。不溶于水，微溶于乙醇和油脂，易氧化，应避免与空气接触。 |
| 性状三 |
| 深红紫至暗红色有光泽的斜方六面体或板状微结晶的晶体或结晶性粉末。有轻微异臭和异味。稀溶液呈橙黄至黄色，浓度增大时带橙色，因溶剂的极性可稍带红色。遇氧、热及光不稳定。在弱碱中较稳定。不溶于水、丙二醇、甘油、酸和碱，溶于二硫化碳、苯、氯仿，微溶于乙醚、石油醚、环己烷及植物油，几乎不溶于甲醇和乙醇。 |
| 性状四 |
| 红紫色至暗红色结晶性粉末，略有特异臭味。不溶于水、丙二醇和甘油，难溶于甲醇、乙醇。可溶于丙酮、氯仿、石油醚、苯和植物油。在橄榄油和苯中的溶解度均为0.1g/Ml，在氯仿中的溶解度为4.3g/100mL。高浓度时呈橙红色，低浓度时呈橙色至黄色。在PH2-7的范围内较稳定，且不受还原性物质的影响，但对光和氧均不稳定，铁离子会促使其褪色。狗经口LD50大于8g/kg。 |
| 所属类别一 |
| 食品添加剂: 营养强化剂（营养增补剂）: 维生素 |
| 所属类别二 |
| 饲料添加剂: 维生素添加剂 |
| 所属类别三 |
| 食品添加剂: 着色剂 |
| 所属类别四 |
| 饲料添加剂: 饲料着色剂 |
| 所属类别五 |
| 食品添加剂: 食用色素与护色剂: 食用色素(着色剂) |
| 用途与作用一 |
营养增补剂和色素。现广泛用作黄色色素代替油溶性焦油系色素，如用于原来就含有胡萝卜素的奶油、干酪、蛋黄酱等，并广泛应用于其他食用油脂、人造奶油、起酥油、糕点、面包等。
用于油性食品时，常溶解于棉籽油之类的食用油或悬浊制剂(含量30%)。经稀释后既便于使用，也可防止β-胡萝卜素氧化。一般添加α-生育酚、硬脂酰抗坏血酸酯、BHA等的抗氧化剂。用作色素时添加量较少，如用于人造奶油为1.37mg/kg。
在果汁中与维生素C合用，可提高稳定性。
为了能在水中分散，以甲基纤维素等作为保护胶质，制成胶粒化制剂，广泛应用于橘汁等果汁饮料、清凉饮料、糕点、冰淇淋、干酪等。 |
| 用途与作用二 |
| 作为饲料维生素营养强化剂和着色剂。 |
| 用途与作用三 |
| 食用橙色色素；营养强化剂。主要用于人造奶油、面条、糕点、饮料和保健食品等。 |
| 用途与作用四 |
| 作营养强化剂和食品着色剂。我国规定可用于各类食品，按生产需要适量使用。 |
| 合成工艺与制法一 |
从植物中提取
可用石油醚等有机溶剂从胡萝卜、辣椒或蚕砂中提取。提取叶绿素时的汽油层不皂化物，用等量的1%氯化钠溶液搅拌洗涤一次以除去可溶性类脂化合物，静置分层得汽油层，将其减压蒸馏回收汽油得黄色蜡状残渣，用石油醚溶解，迅速过滤；滤液通过活性氧化铝层析柱，用石油醚：丙酮=8：2的体积比配制的混合液洗脱，减压蒸馏回收溶剂后得油状胡萝卜素粗品，再用蒽/乙醇重结晶即得产品。
从盐藻中提取
盐藻是生长于盐田的海洋浮游生物，系单细胞藻，在人工控制的条件下可大量繁殖。有如下两条工艺路线。
石油醚提取工艺 在50℃下用6#溶剂油萃取湿盐藻粉约20min，过滤后滤渣再萃取2次，滤液经薄膜蒸发浓缩、结晶、过滤、真空干燥得成品，提取率80%左右。
植物油提取工艺 在75℃下用2倍于干盐藻粉的植物油搅拌萃取30~60min，经三足式离心机离心分离，再经碟片离心机离心沉降得β-胡萝卜素的油溶液。
发酵法制备
以相对密度1.06～1.07的麦芽汁为培养基，经高温灭菌后接种2%～3%的红酵母，在26~C和Ph值5～6的条件下通风培养48h。发酵液经高速离心分离15min，蒸馏水洗涤，并在50℃下干燥得干酵母细胞。先用2～3mo1/L的盐酸处理干细胞，然后置于沸水中煮2~3min，经高速离心分离，水洗2次得细胞碎片。用丙酮浸泡细胞干碎片，高速离心分离去细胞碎片得p胡萝卜素提取液，经旋转薄膜蒸发器减压浓缩，并用氯仿萃取得β-胡萝卜素浓缩液，最后减压浓缩、喷雾干燥得成品。
化学合成法
Grignard反应合成法是以β-紫罗兰酮为原料，先后得β-C14、β-C16、β-C19醛，再由Grignard反应使两分子β-C19醛缩合成β-C40二酚，经脱水、加氢即得产品，以β-紫罗兰酮计，总收率为21%。也可由Wittig反应合成，也以β-紫罗兰酮为原料，经乙烯基-β-紫罗兰醇，以C15+C10+C15方式合成产品，以C15烯醇计，收率达25%。有关反应式详见参考文献。 |
| 合成工艺与制法二 |
1从植物中提取
可用石油醚等有机溶剂从胡萝卜、辣椒或蚕砂中提取。提取叶红素时的汽油层不皂物，用等量的1%氯化钠溶液简板洗涤一次，以除去可溶行类脂化合物，静置分层去下层水相。汽油层经减压蒸馏回收汽油得黄色蜡状残渣，用石油醚溶解，迅速过滤。滤液通过活性氧化铝层析柱，用石油醚：丙酮=8：2（体积比）的混合液洗脱，减压蒸馏回收溶剂后得油状β-胡萝卜素粗品。再用蒽-乙醇进行重新结晶得成品结晶。
此法受资源的限制，不可能大规模生产。
（2）化学合成法
化学合成法是瑞典Roche公司的Grignard反应法和德国Base公司的Witting反应合成法。Grignard反应合成法是以β-紫罗兰酮为原料，先后得β-C14、β-C16、β-C19醛，再由Grignard使两分子β-C19醛缩合成β-C40二酚，再经脱水、加氢而得。以β-紫罗兰酮计，总收率为21%。Wittig 反应合成法也以β-紫罗兰酮为原料，经乙烯基-β-紫罗兰，C15+C10+C15方式合成β-胡萝卜素，以C15烯醇计，收率达25%。有关反应式详见文献。
合成法虽然路线较长，但比较经济，营养价值及色调的稳定性等均好。
3从盐藻中提取
盐藻是生长于盐田的海洋浮游生物，系单细胞藻，在人工控制的条件下可大量繁殖。我国有漫长的海岸线，潜在资源丰富，有较好的开发前景，在国家“七五”公关项目中提出了以下两条工艺路线。
（1）石油醚提取工艺。用6号溶剂油于50℃下搅拌萃取湿盐藻粉约20min，过滤后滤渣再萃取两次。滤液经薄膜蒸发浓缩、结晶、过滤、真空干燥得成品，提取率80%左右。
(2)植物油提取工艺。用2倍于干盐藻粉的植物油于75℃下搅拌萃取30-60min。经三足式离心机离心分离，再经碟片离心机离心沉降得β-胡萝卜素的油溶液。
4发酵法制备
用发酵法培养含有β-胡萝卜素的红酵母细胞。以相对密度为1.06-1.07的麦芽汁为培养基，经高温灭菌有接种2%-3%的红酵母，于26℃和PH5-6的条件下通风培养48h，发酵液经高速离心分离15min，蒸馏水洗涤，并于50℃下干燥得干酵母细胞。先用2-3mol/L的盐酸处理干细胞，然后于沸水中煮2-3min。经高速离心分离，水洗两次得细胞碎片。用丙酮浸泡干细胞碎片，高速离心分离去细胞碎片得β-胡萝卜素提取液。经旋转薄膜蒸发器减压浓缩，并用氯仿萃取得β-胡萝卜素浓缩液。最后减压浓缩、喷雾干燥得成品。 |
| 合成工艺与制法三 |
紫罗兰酮的侧链延长为多烯烃的形式，得衍生物β-C19醛，将其2分子经格利雅(Grignard)反应结合成β-40-二酚，再经脱水和加氢而得。
工业品一般制成β-胡萝卜素的食用油脂溶液或悬浮液、乳化液以及可分散于水的粉末。为提高其稳定性，可含抗氧化剂、乳化剂、分散剂，并可含有不同比例的反式/顺式异构体。 |
| 合成工艺与制法四 |
包括以下各种。
由胡萝卜(Daucus carota)的肉质直根干燥品，用热的油脂或微温的已烷、丙酮或二氧化碳提取而得的胡萝卜类胡萝卜素(Carrot eatrtenes)。
由藻类(盐藻，Dunaliella salina和Dunaliella naliella bardawil)用二氧化碳、油脂或有机溶剂提取而得的藻类胡萝卜素(Algel carotenes)或称盐藻类胡萝卜素。
由油椰(Elaeis guineensis)的棕榈油经硅胶吸附后用己烷分离所得不皂化物，再用热的含水乙醇提取而得的棕榈油胡萝卜素(Palm oil carotenes)。
一般食用级植物油制成油脂的乳化制品或悬浮液，其中可含有乳化剂、乳化稳定剂甚至抗氧化剂(生育酚)。加于油脂中时，宜加热以提高其溶解性；固体则为可分散于水中的粉状赋型剂。 |
| 参考质量标准一 |
| 指标名称 | 合成品 | | FAO／WHO1992 | GB 8821-88(强制性国标) | | 含量 | ≥96％(以β-胡萝卜素反式异构体为主的总色素) | 96.0～101.0%(以C40H56计) | | 硫酸盐灰分(GT-5) | ≤0.1％ | - | | 副色素(非β胡萝素的类胡萝卜素) | ≤总色素量的3% | - | | 汞(以Hg计) | - | - | | 砷(以As计) | ≤3mg/kg | ≤0.0003% | | 铅 | ≤10mg/kg | - | | 重金属(以Pb计) | ≤40mg/kg | ≤0.001% | | 熔程 | - | 176～182℃(分解) | | 灼烧残渣 | - | ≤0.2% | | 氯仿中溶解性试验(1g/100ml) | - | 澄清 | | 吸光度比值(A455×10/A340) | - | ≥15 | | A455/A483 | - | 1.14～1.18 |
|
| 参考质量标准二 |
I.FAO/wHO，1998(指得自藻类和植物)| 含量(以β-胡萝h素计)(GB 12389-90)不低于标示值 | | 铅(GT-18) | ≤5mg/kg | | 残存溶剂：丙酮、乙醇、甲醇、己 | ≤50mg/kg | | 烷或异丙醇(GT-26) | (单一或混合) | | 生育酚(限得自藻类，同01036) | ≤0.5% | | Ⅱ.QBl414-91(强制性标准) |
含量(按GB 12389--90) @≥90%
吸光度比A455 /A493@1.14～1.18
A455 /A340@10
熔点@167～175℃
硫酸盐灰分(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
溶状(1g/100ml，OT-42)@澄清透明 |
| 参考质量标准三 |
YY0038—91| 含量(以C40H56计)/% | ≥96.0 | | 溶解试验(1g/100mL氯仿) | 澄清 | | 吸光度比值(1)A455/A340 | ≥15 | | (2)A455/A483 | 1.14～1.18 | | 分解点(熔点)/℃ | 176～182 | | 砷盐(As)/% | ≤0.0003 | | 重金属(以Pb计)/% | ≤0.001 | | 灼烧残渣/% | ≤0.2 |
|
| 参考质量标准四 |
| GB 8821-1988(合成品) | QB 1414-1991(天然品) | | 含量(以C40 H56计)/% | 96.0~101.0 | ≥90 | | 溶解试验(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 | | 分解点(熔点)/℃ | 176～182 | 167~175 | | 砷盐(As)/% | ≤0.0003 | ≤0.0003 | | 重金属(以Pb计)/% | ≤0.001 | ≤0.0001 | | 汞/% | | ≤0.00003 | | 镉/% | | ≤0.00003 | | 灼烧残渣/% | ≤0.2 | | | 硫酸盐灰分/% | | ≤0.2 |
|