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甜菜紅（BeetrootRed），又稱甜菜根紅、甜菜色素，是從甜菜（Beta vulgarisL.）的根中提取的一類天然色素，主要色素成分為甜菜苷（Betanin）及其異構(gòu)體甜菜異苷（Isobetanin），屬于甜菜紅素（betalains）類化合物。以下是關(guān)于甜菜紅的基礎(chǔ)信息及其在各領(lǐng)域應(yīng)用的詳細(xì)介紹。

基礎(chǔ)信息

CAS號(hào)：甜菜紅并非單一化合物，其主要色素成分甜菜苷的CAS號(hào)為7659-95-2，甜菜異苷的CAS號(hào)為17683-47-1。甜菜紅作為提取物混合物，通常無統(tǒng)一的單一CAS號(hào)，在相關(guān)技術(shù)資料中常以CAS號(hào)7659-95-2作為代表性編號(hào)使用。

分子式：甜菜苷（Betanin）的分子式為C24H26N2O13，分子量約為550.47。甜菜異苷（Isobetanin）的分子式同樣為C24H26N2O13。

性狀：甜菜紅通常為深紅至紫紅色粉末或糊狀物，具有甜菜特有的氣味。易溶于水，微溶于甲醇和醇，幾乎不溶于、、氯仿等有機(jī)溶劑。其水溶液呈紅至紫紅色，在酸性條件下（pH3至7）色澤較為穩(wěn)定，在堿性條件下顏色容易發(fā)生變化，耐光性和耐熱性相對(duì)較弱，高溫條件下易降解。其吸濕性較強(qiáng)，在干燥陰涼避光條件下保存較為適宜。根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝和純度規(guī)格，甜菜紅產(chǎn)品可分為不同色價(jià)等級(jí)，如以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)的甜菜苷含量可從百分之幾到百分之三十以上不等。

食品領(lǐng)域

甜菜紅在食品中主要作為天然著色劑使用。根據(jù)中國(guó)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760）的規(guī)定，甜菜紅（甜菜根紅）被列入允許使用的食品著色劑范圍，可用于多種食品類別。根據(jù)GB2760的規(guī)定，甜菜紅在不同食品類別中有不同的Zui大使用量要求，如在冷凍飲品中的Zui大使用量為0.5克每千克，在糖果、糕點(diǎn)上彩裝等食品類別中有相應(yīng)限量。在果醬、糖果、焙烤食品餡料及表面用掛漿、調(diào)味糖漿、果味飲料等食品類別中均有明確的允許使用范圍和限量規(guī)定。在調(diào)味糖漿、果味飲料中的使用限量通常為每千克0.3至0.5克（以甜菜苷計(jì)，具體以GB2760Zui新版本為準(zhǔn)）。在糕點(diǎn)上彩裝中的限量通常為每千克0.5克。在某些食品類別中標(biāo)注了按生產(chǎn)需要適量使用的條件，但具體適用類別須以現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)版本為準(zhǔn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，具體添加量應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品配方、目標(biāo)色澤以及GB2760規(guī)定的使用范圍和Zui大使用量來確定。由于不同品牌甜菜紅產(chǎn)品的色價(jià)（甜菜苷含量）不同，實(shí)際投料量需根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格和色價(jià)進(jìn)行換算，例如若產(chǎn)品標(biāo)注甜菜苷含量為百分之一，而配方需要甜菜苷0.3克每千克，則需投料30克每千克的該產(chǎn)品。

在歐盟，甜菜紅（E162）同樣被批準(zhǔn)作為食品著色劑使用，在多種食品類別中有明確的使用限量，如在果醬、果凍中的限量為每千克500毫克（以甜菜紅計(jì)），在糖果中可按生產(chǎn)需要使用（）。在美國(guó)，甜菜紅被列入FDA認(rèn)可的天然色素名單（列于21 CFR Part 73），可用于食品中。

飼料領(lǐng)域

甜菜紅在動(dòng)物飼料中可作為著色劑使用，主要用于改善禽類（如雞、鴨）蛋黃和皮膚的色澤，以及水產(chǎn)品（如三文魚、蝦）的體色。在中國(guó)，根據(jù)《飼料添加劑品種目錄》及相關(guān)規(guī)定，天然著色劑在飼料中的使用需遵循相應(yīng)的飼料添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)。甜菜紅在飼料中的具體添加量因動(dòng)物種類、飼養(yǎng)目的、產(chǎn)品規(guī)格等不同而有差異。常見參考用量方面，在蛋雞飼料中用于蛋黃著色的添加量一般在每噸飼料添加15克至30克左右（以甜菜苷有效成分計(jì)，具體以產(chǎn)品規(guī)格和飼養(yǎng)要求調(diào)整），在水產(chǎn)飼料中的添加量通常在每噸飼料添加10克至25克左右。實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)飼料配方、目標(biāo)色澤效果以及相關(guān)飼料添加劑使用規(guī)定進(jìn)行調(diào)整。不同飼料企業(yè)的配方和工藝不同，具體添加量需結(jié)合實(shí)際情況確定。歐盟對(duì)于飼料著色劑的使用也有相應(yīng)法規(guī)框架，要求在規(guī)定范圍內(nèi)使用。

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，甜菜紅提取物或甜菜加工副產(chǎn)物可作為有機(jī)肥料或土壤改良劑的成分之一。甜菜制糖工業(yè)的廢液（甜菜廢蜜等）含有甜菜紅等成分，經(jīng)過適當(dāng)處理后可用于農(nóng)田灌溉或作為有機(jī)液肥使用。具體用量和施用方式應(yīng)遵循當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)規(guī)范和環(huán)保要求。甜菜紅本身作為色素在農(nóng)業(yè)種植環(huán)節(jié)中并非作為常規(guī)農(nóng)用化學(xué)品使用。在有機(jī)農(nóng)業(yè)中，來源于甜菜的天然色素提取物可用于某些有機(jī)認(rèn)證允許的農(nóng)產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)，但在種植環(huán)節(jié)的直接應(yīng)用需以相關(guān)有機(jī)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

工業(yè)領(lǐng)域

在工業(yè)領(lǐng)域，甜菜紅可用于紡織印染、食品包裝材料著色、紙張著色等方面。在紡織印染中，甜菜紅可作為天然染料用于棉、絲等天然纖維的染色，具體使用濃度和工藝參數(shù)需根據(jù)纖維類型、染色方法和目標(biāo)色澤確定。常見參考用量方面，天然染色工藝中甜菜紅提取液的濃度一般在百分之五至百分之十五質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)，但不同工藝差異較大。在食品包裝材料（如可降解包裝膜）著色中，甜菜紅可作為添加成分賦予包裝材料紅色調(diào)，具體添加比例需根據(jù)包裝材料配方和工藝要求確定，通常以較低比例添加。在造紙行業(yè)中，甜菜紅可用于特種紙張的著色。具體工業(yè)應(yīng)用中的使用量需根據(jù)生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品規(guī)格和技術(shù)要求確定。

醫(yī)藥領(lǐng)域

甜菜紅作為甜菜苷等甜菜紅素類化合物的天然來源，在醫(yī)藥領(lǐng)域主要作為原料藥或中間體的研究對(duì)象。甜菜苷（Betanin）作為一種甜菜紅素類天然化合物，在實(shí)驗(yàn)室研究和原料生產(chǎn)中有一定應(yīng)用。在藥品生產(chǎn)中，甜菜紅提取物可作為某些藥物制劑的著色成分，但具體使用須符合相關(guān)藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和藥用輔料規(guī)定。甜菜紅本身不作為藥品活性成分直接用于臨床，在涉及醫(yī)藥產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)遵循《中國(guó)藥典》或相關(guān)藥品注冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。在藥品著色方面，藥用輔料著色劑的使用有相應(yīng)規(guī)范，具體添加量需根據(jù)藥品劑型、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)工藝確定。

保健品領(lǐng)域

在保健品和功能食品領(lǐng)域，甜菜紅主要作為天然著色成分添加于部分產(chǎn)品中，賦予產(chǎn)品紅色或紫紅色外觀。在中國(guó)，保健食品中使用的著色劑應(yīng)符合GB2760及保健食品相關(guān)法規(guī)的規(guī)定。甜菜紅在保健食品中的使用應(yīng)在允許范圍內(nèi)，具體添加量需符合GB2760中對(duì)相應(yīng)食品類別的限量要求。保健食品的配方設(shè)計(jì)還需符合《保健食品注冊(cè)與備案管理辦法》等相關(guān)規(guī)定。實(shí)際生產(chǎn)中具體用量需根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)（如片劑、膠囊、口服液等）、目標(biāo)色澤和法規(guī)限量確定。由于不同保健食品劑型和配方差異較大，具體添加比例應(yīng)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)工藝調(diào)整。

化妝品領(lǐng)域

甜菜紅在化妝品中可作為天然著色劑使用，用于口紅、腮紅、眼影等彩妝產(chǎn)品，以及部分護(hù)膚品中的顏色調(diào)配。根據(jù)中國(guó)《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》（2015年版）以及相關(guān)法規(guī)，化妝品中使用的著色劑應(yīng)符合規(guī)定的限用或準(zhǔn)用著色劑清單。甜菜紅在化妝品中的使用通常參考其在食品著色劑方面的安全性評(píng)估資料，但化妝品中的具體允許使用范圍和限量應(yīng)以現(xiàn)行化妝品法規(guī)和技術(shù)規(guī)范為準(zhǔn)。在唇膏、唇彩等產(chǎn)品中，常見參考用量一般為百分之零點(diǎn)一至百分之二質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍，具體取決于目標(biāo)色澤深度和產(chǎn)品配方體系。在腮紅、眼影等粉狀產(chǎn)品中，添加量可能更高。由于不同化妝品品類、不同配方體系對(duì)著色劑的要求不同，實(shí)際使用量需根據(jù)具體產(chǎn)品的配方設(shè)計(jì)和法規(guī)要求進(jìn)行調(diào)整。原料實(shí)際投料量需根據(jù)甜菜紅產(chǎn)品的純度和色價(jià)進(jìn)行換算。

日化領(lǐng)域

在日化產(chǎn)品中，甜菜紅可用于皂類、沐浴露、洗手液、洗衣液等產(chǎn)品的著色。作為天然來源的色素，甜菜紅符合部分日化產(chǎn)品追求天然成分的趨勢(shì)。具體使用量因產(chǎn)品類型、目標(biāo)顏色和配方體系不同而有較大差異。在液體洗滌產(chǎn)品中，常見參考用量一般在百分之零點(diǎn)零一至百分之零點(diǎn)一質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍。在皂類產(chǎn)品中，添加量可能在百分之零點(diǎn)一至百分之零點(diǎn)五范圍。實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品穩(wěn)定性測(cè)試、色澤要求和相關(guān)日化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。

十、發(fā)酵領(lǐng)域

在發(fā)酵工業(yè)中，甜菜紅可作為天然色素添加于發(fā)酵食品和發(fā)酵飲料中，如發(fā)酵乳制品、發(fā)酵果酒等。同時(shí)，甜菜加工的副產(chǎn)品（如甜菜廢蜜、甜菜粕等）含有甜菜紅成分，可作為發(fā)酵培養(yǎng)基的碳源或氮源輔助成分。在發(fā)酵食品生產(chǎn)中，甜菜紅的添加應(yīng)符合食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)相應(yīng)食品類別的規(guī)定。在發(fā)酵培養(yǎng)基中，甜菜廢蜜等副產(chǎn)品的添加量需根據(jù)微生物種類、培養(yǎng)條件和目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行優(yōu)化。在紅曲發(fā)酵等天然色素發(fā)酵工藝中，甜菜紅與其他天然色素可復(fù)配使用，具體比例需根據(jù)配方要求確定。

十一、合成領(lǐng)域

甜菜紅（甜菜苷）作為天然甜菜紅素類化合物，在化學(xué)合成研究中可作為合成甜菜紅素類似物或衍生物的起始原料或參考結(jié)構(gòu)。在有機(jī)合成研究中，甜菜苷的苷元（甜菜醛氨酸，betalamicacid）可作為合成其他含氮天然色素的前體。在工業(yè)提取和純化方面，甜菜紅的生產(chǎn)通常采用水提取、大孔吸附樹脂純化、噴霧干燥或冷凍干燥等工藝。合成生物學(xué)領(lǐng)域也有關(guān)于利用微生物（如大腸桿菌、酵母等）異源合成甜菜苷的研究報(bào)道，但這屬于科研范疇，具體工藝參數(shù)和產(chǎn)量因研究團(tuán)隊(duì)和技術(shù)路線不同而有差異。在工業(yè)生產(chǎn)中，甜菜紅提取物的合成和純化工藝涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，具體工藝參數(shù)屬于企業(yè)技術(shù)機(jī)密范疇。

十二、衍生物領(lǐng)域

甜菜紅的衍生物主要包括甜菜苷經(jīng)過化學(xué)修飾或生物轉(zhuǎn)化后得到的產(chǎn)物，如甜菜苷的?；苌铩⑻鸩思t素降解產(chǎn)物（如甜菜醛氨酸、甜菜胺等）。在食品和化妝品研究中，為改善甜菜紅的穩(wěn)定性，研究人員開發(fā)了微膠囊化甜菜紅、與環(huán)糊精包合的甜菜紅、納米乳化甜菜紅等技術(shù)，這些屬于甜菜紅的物理改性衍生物或制劑形式。在化學(xué)衍生方面，甜菜苷可進(jìn)行酯化、酰化等反應(yīng)以提高其脂溶性和穩(wěn)定性。這些衍生物的具體應(yīng)用和使用量需根據(jù)研究文獻(xiàn)和實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景確定，目前多數(shù)仍處于研究和小試階段，大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化用量數(shù)據(jù)尚不充分。