第17课时 胡萝卜素的提取
[学习导航] 1.通过教材P77“课题背景”和“基础知识”,了解胡萝卜素的价值、工业提取方法,掌握胡萝卜素的性质和作用。2.阅读教材P77“实验设计”,掌握胡萝卜素提取的方法及实验装置。3.分析教材P79“结果分析与评价”,掌握用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品。 [重难点击] 1.了解有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理。2.初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析法的操作方法。
一、胡萝卜素的性质及萃取要求
1.胡萝卜素的基础知识
(1)胡萝卜素的性质:胡萝卜素是橘黄色结晶,化学性质比较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。
(2)种类划分:根据胡萝卜素的分子结构可以将胡萝卜素划分为三类,最主要的组成成分是β-胡萝卜素。
①从植物中提取??
(3)提取途径?②从大面积养殖的岩藻中获得
??③利用微生物的发酵生产2.提取胡萝卜素的基本原理 (1)萃取剂的选择
①选择萃取胡萝卜素的有机溶剂的原则
a.具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。 b.萃取效率要高。
c.对人无毒性,不易燃,易与产品分离,不影响产品质量。 ②有机溶剂的分类
有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种:a.乙醇和丙酮能够与水混溶,是水溶性有机溶剂;b.石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能与水混溶,称为水不溶性有机溶剂。 (2)影响萃取的因素
①主要因素:萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。
②次要因素:萃取的效率受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。
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1.提取胡萝卜素能否用乙醇或丙酮作为萃取剂?为什么?
答案 不能。因为乙醇和丙酮属于水溶性有机溶剂,而胡萝卜素应该用水不溶性有机溶剂进行提取,如石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等。 2.为什么用于提取胡萝卜素的萃取剂要有较高的沸点? 答案 有机溶剂的沸点较高,可以充分溶解胡萝卜素。
3.影响萃取效率的因素除了萃取剂的性质和使用量之外,还有哪些因素? 答案 原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。 4.萃取胡萝卜素时为什么要避免明火加热?
答案 因为有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧或爆炸。
1.下列关于胡萝卜素的说法,不正确的是( ) A.胡萝卜素存在于叶绿体类囊体薄膜上
B.胡萝卜素可划分为α、β、γ三类,其中β-胡萝卜素是最主要的组成成分 C.胡萝卜素可用来预防肿瘤、癌症和心脑血管疾病等 D.β-胡萝卜素只存在于蔬菜中 答案 D
解析 叶绿体中的色素包括叶绿素、类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素),分布在叶绿体类囊体薄膜上。胡萝卜素分子中有大量的碳碳双键,根据双键数目不同,可将胡萝卜素划分为α、β、γ三类,β-胡萝卜素是其中最主要的组成成分,一分子的β-胡萝卜素可被氧化成两分子的维生素A,因此,胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病。β-胡萝卜素不但存在于蔬菜(如胡萝卜)中,也存在于某些橙色、黄色的水果中。
2.萃取剂是萃取过程中必不可少的,故萃取剂的选择也是至关重要的,一般不考虑( ) A.萃取剂与萃取物的溶剂互不相溶
B.萃取物在萃取剂中的溶解度要大于在原溶液中的溶解度 C.萃取剂的沸点
D.萃取剂可分为水溶性和水不溶性两种 答案 D
二、胡萝卜素的提取和鉴定
1.提取方法:萃取法。 2.操作流程及注意事项
(1)操作流程:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
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(2)注意事项
①避免明火加热,采用水浴加热,这是因为有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。
②为防止加热时有机溶剂挥发,需在加热瓶口安装回流冷凝装置。
③萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。浓缩前要进行过滤,除去萃取液中的不溶物。 3.胡萝卜素粗品的鉴定
(1)方法:通过纸层析进行鉴定。 (2)步骤
做基线:在18 cm×30 cm滤纸下端距底边2 cm处做一基线,在基线上取A、B、C、D四点 ↓
对照点样:A、D点点上标准样品,B、C点点上萃取样品 ↓
干燥层析:吹干溶剂,放入石油醚中层析 ↓
对比观察:对比观察标准样品与萃取样品对应层析带的异同
1.实验装置分析
如图为提取胡萝卜素的装置图,请据图回答下列问题:
(1)图中⑤是什么?有什么作用?
答案 冷凝管。降温,防止加热时有机溶剂挥发。
(2)④烧瓶内加入的萃取剂一般是什么?原料在加入前,一般要进行怎样的处理? 答案 石油醚。原料要进行粉碎和干燥处理。 (3)该萃取过程采用的是水浴加热,其目的是什么? 答案 避免使用明火加热引起燃烧、爆炸。 2.实验过程分析
(1)萃取操作之前,为什么要将胡萝卜粉碎、干燥?
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