Zuiver bètacaroteenpoeder, rechtstreeks van de fabriek geleverd.

β-caroteen is een oranjegele, vetoplosbare verbinding die behoort tot de carotenoïdenfamilie. Het is een wijdverspreid en stabiel natuurlijk pigment. De verdunde oplossing ervan is oranjegeel en is gemakkelijk oplosbaar in organische oplosmiddelen zoals dichloormethaan, chloroform en koolstofdisulfide. Naarmate de concentratie toeneemt, verandert de kleur van de oplossing van oranjegeel naar oranje en kan zelfs een lichte roodachtige tint vertonen als gevolg van de polariteit van het oplosmiddel. β-caroteen is relatief gevoelig voor zuurstof, warmte en licht, maar blijft stabiel in een zwak alkalisch milieu.

Als antioxidant heeft β-caroteen ontgiftende eigenschappen en is het een essentiële voedingsstof voor het behoud van een goede gezondheid. Het speelt een belangrijke rol bij het voorkomen van hart- en vaatziekten en staar, heeft sterke antioxiderende effecten, helpt het verouderingsproces te vertragen en voorkomt diverse degeneratieve ziekten.

Vanwege zijn unieke eigenschappen wordt β-caroteen veel gebruikt in de voedingsmiddelen-, diervoeder-, farmaceutische en cosmetische industrie. De belangrijkste methoden voor het verkrijgen van β-caroteen zijn natuurlijke extractie, chemische synthese en microbiële fermentatie.

β-caroteen vertoont aanzienlijke antioxiderende eigenschappen, voornamelijk door zijn vermogen om vrije radicalen te neutraliseren. Dankzij de vele dubbele bindingen wordt het gemakkelijk geoxideerd onder invloed van licht, warmte, zuurstof en vrije radicalen, waardoor het lichaam wordt beschermd tegen oxidatieve schade. Lipideperoxidatie en reacties met vrije radicalen in het lichaam kunnen leiden tot celdisfunctie, veroudering en ziekte. β-caroteen helpt lipideperoxidatie te verminderen, vrije radicalen te neutraliseren en singletzuurstof te neutraliseren, waardoor het een onderwerp van uitgebreid onderzoek en interesse is.

Bètacaroteen speelt een cruciale rol bij het behoud van een gezond gezichtsvermogen. Staafjescellen in het netvlies bevatten rhodopsine, dat verantwoordelijk is voor het nachtzicht. Voldoende inname van bètacaroteen helpt de rhodopsinespiegels op peil te houden, waardoor nachtzichtproblemen als gevolg van vitamine A-tekort worden voorkomen en oogschade door blootstelling aan fel licht wordt verminderd. Bovendien helpt het bij het voorkomen en behandelen van nachtblindheid, droge ogen, hoornvlieszweren en keratomalacie.

Vitamine A (VA) is essentieel voor het behoud van de integriteit van epitheelweefsels, en β-caroteen kan in het lichaam worden omgezet in VA. Het consumeren van een geschikte hoeveelheid β-caroteen is daarom cruciaal voor het behoud van de gezondheid van epitheelweefsels in de huid, het spijsverteringskanaal, de luchtwegen en de urinewegen. Het helpt huiduitdroging, keratinisatie, sclerose en aan keratose gerelateerde huidaandoeningen te voorkomen. Bovendien verbetert β-caroteen de stabiliteit van celmembranen en wordt het gebruikt bij de behandeling van "zonnedermatitis" veroorzaakt door blootstelling aan de zon.

Bètacaroteen bevordert de activiteit van rode bloedcellen en neutraliseert peroxidatieve vrije radicalen, waardoor het verouderingsproces wordt vertraagd. Peroxidatieve vrije radicalen, vaak aangeduid als "cellulair afval", versnellen de veroudering, maar bètacaroteen helpt een jeugdige uitstraling te behouden door deze schadelijke stoffen te elimineren.

Personen die vaak worden blootgesteld aan donkere omgevingen, intens licht, hoge temperaturen, diep water of straling – evenals mensen die langdurig televisie kijken – kunnen baat hebben bij suppletie met bètacaroteen, wat de weerstand van het lichaam tegen deze ongunstige omgevingsomstandigheden versterkt.

Als antioxidant heeft β-caroteen een positieve invloed op de hersenfunctie. Het verbetert de communicatie tussen hersencellen, verlengt de levensduur van neuronen en beïnvloedt de verwerking van β-amyloïde-eiwitten door de omzetting ervan in vitamine A. Deze functie is bijzonder belangrijk, aangezien een abnormale verwerking van β-amyloïde nauw verband houdt met de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer.

β-caroteen is een van de meest voorkomende en stabiele natuurlijke pigmenten. Dankzij de overvloedige beschikbaarheid in de landbouw en de unieke fysiologische en nutritionele voordelen werd het al in 1985 opgenomen in de United States Pharmacopeia (USP) voor gebruik als voedingsadditief en voedingssupplement. Bovendien heeft het Gezamenlijk Deskundigencomité voor Voedingsadditieven van de Voedsel- en Landbouworganisatie (FAO) en de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) β-caroteen geclassificeerd als een "uitstekend nutritioneel pigment van klasse A" en het gebruik ervan aanbevolen. Het is goedgekeurd voor gebruik in 52 landen en regio's wereldwijd.

In China wordt β-caroteen voornamelijk gebruikt als natuurlijk pigment en voedingsversterker in voedingsproducten.

Superkritische CO₂-extractietechnologie wordt veelvuldig toegepast bij de scheiding en extractie van diverse carotenoïden. β-Caroteen is geëxtraheerd uit microalgen (Scenedesmus almeriensis) onder de volgende procesomstandigheden: extractiedruk van 40 MPa, extractietemperatuur van 60 °C, CO₂-stroomsnelheid van 1 g/min en extractietijd van 5 uur, wat resulteerde in een β-caroteenopbrengst van 1,5 mg/g droog gewicht. Omdat de oplosbaarheid van β-caroteen in CO₂ beperkt is, moet een geschikte hulpstof worden gekozen om de opbrengst na de voorbehandeling te verbeteren.

Naast superkritische CO₂-extractie zijn er verschillende nieuwe extractiemethoden ontwikkeld, waaronder:

Deze methode omvat herhaalde extractie van microalgen met behulp van petroleumether-aceton, methanol-aceton of tetrahydrofuran, met ultrasone ondersteuning om all-trans β-caroteen effectief te extraheren.

Onder microgolfomstandigheden wordt een geschikt oplosmiddel gebruikt om β-caroteen uit microalgen of andere grondstoffen te extraheren. Deze methode biedt een hogere opbrengst en een kortere extractietijd in vergelijking met Soxhlet-extractie. De snelle opwarming door microgolven kan echter een negatieve invloed hebben op de structuur en de opbrengst van het eindproduct.

Deze methode maakt gebruik van pectinase en cellulase om celwanden en membranen af ​​te breken, waardoor de behoefte aan organische oplosmiddelen afneemt, productietijd wordt bespaard en de extractie-efficiëntie wordt verbeterd. Het is echter essentieel om rekening te houden met de beperkingen van de enzymactiviteit in organische oplosmiddelen om de extractieomstandigheden te optimaliseren.