پودر بتا کاروتن خالص کارخانه ای

بتا-کاروتن ترکیبی زرد-نارنجی و محلول در چربی است که به خانواده کاروتنوئیدها تعلق دارد. این رنگدانه طبیعی به طور گسترده و پایدار در طبیعت یافت می‌شود. محلول رقیق آن به رنگ زرد-نارنجی به نظر می‌رسد و به راحتی در حلال‌های آلی مانند دی‌کلرومتان، کلروفرم و دی‌سولفید کربن حل می‌شود. با افزایش غلظت، رنگ محلول از زرد-نارنجی به نارنجی تغییر می‌کند و حتی ممکن است به دلیل تأثیر قطبیت حلال، کمی رنگ مایل به قرمز از خود نشان دهد. بتا-کاروتن نسبتاً به اکسیژن، گرما و نور حساس است اما در محیط قلیایی ضعیف پایدار می‌ماند.

بتاکاروتن به عنوان یک آنتی‌اکسیدان، خواص سم‌زدایی دارد و یک ماده مغذی ضروری برای حفظ سلامت انسان است. این ماده نقش مهمی در پیشگیری از بیماری‌های قلبی عروقی و آب مروارید دارد، اثرات آنتی‌اکسیدانی قوی از خود نشان می‌دهد، به کند شدن روند پیری کمک می‌کند و از بیماری‌های دژنراتیو مختلف جلوگیری می‌کند.

به دلیل خواص منحصر به فرد آن، بتاکاروتن به طور گسترده در صنایع غذایی، خوراک دام، داروسازی و آرایشی استفاده می‌شود. روش‌های اصلی برای به دست آوردن بتاکاروتن شامل استخراج طبیعی، سنتز شیمیایی و تخمیر میکروبی است.

بتا-کاروتن خواص آنتی‌اکسیدانی قابل توجهی از خود نشان می‌دهد، که عمدتاً از طریق توانایی آن در حذف رادیکال‌های آزاد است. به دلیل پیوندهای دوگانه متعدد، به راحتی در معرض نور، گرما، اکسیژن و یون‌های رادیکال آزاد اکسید می‌شود و در نتیجه بدن را از آسیب اکسیداتیو محافظت می‌کند. پراکسیداسیون لیپید و واکنش‌های رادیکال آزاد در بدن می‌تواند منجر به اختلال عملکرد سلولی، پیری و بیماری شود. بتا-کاروتن به کاهش پراکسیداسیون لیپید، خنثی‌سازی رادیکال‌های آزاد و خاموش کردن اکسیژن منفرد کمک می‌کند و همین امر آن را به موضوعی برای تحقیقات گسترده و مورد توجه تبدیل کرده است.

بتاکاروتن نقش مهمی در حفظ سلامت بینایی دارد. سلول‌های میله‌ای در شبکیه حاوی رودوپسین هستند که مسئول دید در شب است. مصرف کافی بتاکاروتن به حفظ سطح طبیعی رودوپسین کمک می‌کند و از اختلال دید در شب ناشی از کمبود ویتامین A جلوگیری می‌کند و در عین حال آسیب چشم ناشی از قرار گرفتن در معرض نور شدید را نیز کاهش می‌دهد. علاوه بر این، به پیشگیری و درمان شب کوری، سندرم خشکی چشم، زخم قرنیه و کراتومالاسی کمک می‌کند.

ویتامین A (VA) برای حفظ یکپارچگی بافت‌های اپیتلیال ضروری است و بتاکاروتن می‌تواند در بدن به VA تبدیل شود. بنابراین، مصرف مقدار مناسبی از بتاکاروتن برای حفظ سلامت بافت‌های اپیتلیال در پوست، دستگاه گوارش، دستگاه تنفسی و دستگاه تناسلی و ادراری بسیار مهم است. این ویتامین به جلوگیری از خشکی پوست، کراتینیزه شدن، اسکلروز و بیماری‌های پوستی مرتبط با کراتوز متعدد کمک می‌کند. علاوه بر این، بتاکاروتن پایداری غشای سلولی را افزایش می‌دهد و برای درمان "درماتیت خورشیدی" ناشی از قرار گرفتن در معرض آفتاب استفاده می‌شود.

بتاکاروتن فعالیت گلبول‌های قرمز خون را افزایش داده و رادیکال‌های آزاد پراکسیداتیو را خنثی می‌کند و در نتیجه روند پیری را کند می‌کند. رادیکال‌های آزاد پراکسیداتیو که اغلب به عنوان "زباله‌های سلولی" شناخته می‌شوند، پیری را تسریع می‌کنند، اما بتاکاروتن با از بین بردن این ترکیبات مضر به حفظ جوانی کمک می‌کند.

افرادی که مرتباً در معرض محیط‌های تاریک، نور شدید، دمای بالا، آب‌های عمیق یا تشعشعات قرار می‌گیرند - و همچنین افرادی که مدت طولانی تلویزیون تماشا می‌کنند - می‌توانند از مکمل بتاکاروتن بهره‌مند شوند، که به تقویت مقاومت بدن در برابر این شرایط نامطلوب محیطی کمک می‌کند.

بتاکاروتن به عنوان یک آنتی‌اکسیدان، تأثیر مثبتی بر عملکرد مغز دارد. این ماده ارتباط بین سلول‌های مغزی را افزایش می‌دهد، طول عمر نورون‌ها را افزایش می‌دهد و از طریق تبدیل پروتئین‌های بتا آمیلوئید به ویتامین A، بر پردازش آنها تأثیر می‌گذارد. این عملکرد از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، زیرا پردازش غیرطبیعی بتا آمیلوئید ارتباط نزدیکی با ابتلا به بیماری آلزایمر دارد.

بتاکاروتن یکی از رنگدانه‌های طبیعی با توزیع گسترده و پایداری بالا در طبیعت است. به دلیل منابع کشاورزی فراوان و فواید فیزیولوژیکی و تغذیه‌ای منحصر به فرد، در اوایل سال ۱۹۸۵ در فارماکوپه ایالات متحده (USP) برای استفاده به عنوان افزودنی غذایی و مکمل غذایی گنجانده شد. علاوه بر این، سازمان غذا و کشاورزی (FAO) و کمیته مشترک متخصصان افزودنی‌های غذایی سازمان بهداشت جهانی (WHO) بتاکاروتن را به عنوان "رنگدانه غذایی عالی کلاس A" طبقه‌بندی کرده و استفاده از آن را توصیه می‌کنند. کاربرد آن در ۵۲ کشور و منطقه در سراسر جهان تأیید شده است.

در چین، بتاکاروتن عمدتاً به عنوان یک رنگدانه طبیعی و تقویت‌کننده تغذیه‌ای در محصولات غذایی استفاده می‌شود.

فناوری استخراج CO₂ فوق بحرانی به طور گسترده در جداسازی و استخراج کاروتنوئیدهای مختلف به کار گرفته شده است. بتا-کاروتن از ریزجلبک (Scenedesmus almeriensis) تحت شرایط فرآیندی زیر استخراج شده است: فشار استخراج 40 مگاپاسکال، دمای استخراج 60 درجه سانتیگراد، سرعت جریان CO₂ 1 گرم در دقیقه و زمان استخراج 5 ساعت، که منجر به بازده بتا-کاروتن 1.5 میلی‌گرم بر گرم وزن خشک می‌شود. از آنجایی که حلالیت بتا-کاروتن در CO₂ محدود است، باید یک افزودنی مناسب برای بهبود بازده پس از پیش تصفیه انتخاب شود.

علاوه بر استخراج CO₂ فوق بحرانی، چندین روش استخراج جدید توسعه یافته است، از جمله:

این روش شامل استخراج مکرر ریزجلبک‌ها با استفاده از اتر-استون نفتی، متانول-استون یا تتراهیدروفوران، با کمک امواج فراصوت برای استخراج مؤثر بتا-کاروتن تمام ترانس است.

در شرایط مایکروویو، از یک حلال مناسب برای استخراج بتاکاروتن از ریزجلبک‌ها یا سایر مواد خام استفاده می‌شود. این روش در مقایسه با استخراج سوکسله، بازده بالاتر و زمان استخراج کوتاه‌تری را ارائه می‌دهد. با این حال، سرعت گرمایش سریع مایکروویوها ممکن است بر ساختار و بازده محصول نهایی تأثیر منفی بگذارد.

این روش از پکتیناز و سلولاز برای تجزیه دیواره‌ها و غشاهای سلولی استفاده می‌کند و نیاز به حلال‌های آلی را کاهش می‌دهد، در زمان تولید صرفه‌جویی می‌کند و راندمان استخراج را افزایش می‌دهد. با این حال، برای بهینه‌سازی شرایط استخراج، در نظر گرفتن محدودیت‌های فعالیت آنزیم در حلال‌های آلی ضروری است.