胡萝卜素的提取讲课课件(公开课)

1、2021/3/131 2021/3/132 胡萝卜胡萝卜 本草纲目本草纲目上说胡萝卜上说胡萝卜 能补中气、健胃消食、安五能补中气、健胃消食、安五 脏脏, ,对治疗消化不良、咳嗽、对治疗消化不良、咳嗽、 夜盲症等有较好疗效夜盲症等有较好疗效, ,故被李故被李 时珍誉为时珍誉为“蔬菜之王蔬菜之王”。 -东方小人参东方小人参 2021/3/133 美国科学家的最新研究又证实美国科学家的最新研究又证实: 每天吃两根胡萝卜每天吃两根胡萝卜,可使血中胆固可使血中胆固 醇降低醇降低10-20;每天吃三根胡萝每天吃三根胡萝 卜卜,有助于预防心脏疾病和肿瘤。有助于预防心脏疾病和肿瘤。 2021/3/134 胡萝

2、卜素胡萝卜素(C40H56) 2021/3/135 （一）概念（一）概念: : 从胡萝卜中提取出的橘黄色物质包括多从胡萝卜中提取出的橘黄色物质包括多 种结构类似物种结构类似物, ,统称为胡萝卜素统称为胡萝卜素 最主要的组成成分最主要的组成成分 （二）种类（二）种类: : 胡萝卜素胡萝卜素 胡萝卜素胡萝卜素 胡萝卜素胡萝卜素 根据碳碳双根据碳碳双 键的数目键的数目 一、基础知识:胡萝卜素(C40H56) 2021/3/136 （三）理化性质（三）理化性质: : 1 1、橘黄色结晶、橘黄色结晶; ;化学性质比较稳定化学性质比较稳定 2 2、不溶于水、微溶于酒精、易溶于、不溶于水、微溶于酒精、易溶于

3、 石油醚等有机溶剂石油醚等有机溶剂 3 3、可氧化成两分子维生素、可氧化成两分子维生素 A A 家里炒胡家里炒胡 萝卜时要萝卜时要 加多点油加多点油 维生素维生素A A 2021/3/137 （四（四) ) 应用应用: : 医药用途医药用途: :治疗维生素治疗维生素A A缺乏引起的疾病缺乏引起的疾病, , 抗肿瘤、抗衰老等作用抗肿瘤、抗衰老等作用 使癌变细胞恢复正常的作用使癌变细胞恢复正常的作用 添加剂添加剂（食品、饮料、饲料）（食品、饮料、饲料） : : 是食品、饮料、饲料的添加剂是食品、饮料、饲料的添加剂, , 是一种天然色素是一种天然色素可食用色素可食用色素 2021/3/138 （五）

4、天然天然 胡萝卜素的提取胡萝卜素的提取 植物中提取植物中提取 岩藻中提取岩藻中提取 利用微生物的发酵生产利用微生物的发酵生产 最早在胡萝卜中分离得到最早在胡萝卜中分离得到 多种褐藻的俗称多种褐藻的俗称 1、工业方法: 2、实验室提取方法: 萃取法 三孢布拉霉菌三孢布拉霉菌 2021/3/139 提取方法提取方法: :萃取法萃取法 1、原理、原理: 胡萝卜素易溶于有机溶剂胡萝卜素易溶于有机溶剂 二、实验设计 2021/3/1310 2、萃取剂、萃取剂: 水不溶性水不溶性 萃取剂萃取剂 乙醇、丙酮乙醇、丙酮 石油醚、乙酸乙酯、乙醚、石油醚、乙酸乙酯、乙醚、 苯、四氯化碳苯、四氯化碳 水溶性水溶性

5、萃取剂萃取剂 萃取胡萝卜素的有机溶剂应具备什么特点萃取胡萝卜素的有机溶剂应具备什么特点? 具有较高的沸点,能够充分溶解胡 萝卜素,并且不与水混溶。此外 2021/3/1311 石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳 几种水不溶性有机溶剂几种水不溶性有机溶剂: : 90-120 77 35 80 76 90-120 77 35 80 76 思考: 乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素 的萃取吗?为什么? 思考思考 乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂,萃取时能 与水混溶而影响萃取的效果。应选择使用水 不溶性有机溶剂。 石油醚石油醚的的沸点沸点最高最高,在加热萃取时在加热萃取时 不易

6、挥发不易挥发,所以所以石油醚石油醚最适宜用作最适宜用作 萃取剂。萃取剂。 2021/3/1312 3、影响萃取的因素、影响萃取的因素 萃取剂萃取剂: :性质和使用量性质和使用量( (主要）主要） 原料原料: :颗粒的大小、紧密程度、含水量颗粒的大小、紧密程度、含水量 环境环境: :温度、时间等温度、时间等 原料颗粒小、水分少、萃取温度高、时间长原料颗粒小、水分少、萃取温度高、时间长 效果好效果好 2021/3/1313 胡胡 萝萝 卜卜 粉粉 碎碎 干干 燥燥 萃萃 取取 过过 滤滤 浓浓 缩缩 胡胡 萝萝 卜卜 素素 4、实验流程、实验流程 2021/3/1314 1.冷凝管冷凝管 2.烧瓶

7、烧瓶 3.水浴锅水浴锅 4.酒精灯酒精灯 5.铁架台铁架台 （1）萃取装置）萃取装置: 1 2 3 4 5 出水口 进水口 2021/3/1315 注意事项注意事项: 水浴加热水浴加热若明火加若明火加 热容易导致有机溶剂燃热容易导致有机溶剂燃 烧、爆炸。烧、爆炸。 为了防止加热时萃取为了防止加热时萃取 剂挥发剂挥发,在加热瓶口安在加热瓶口安 装回流冷凝装置。装回流冷凝装置。 （1）萃取装置）萃取装置: 进水口进水口 出水口 2021/3/1316 （2）蒸馏装置）蒸馏装置: 2021/3/1317 水浴加热水浴加热明火加热明火加热 易导致有机溶剂的燃烧易导致有机溶剂的燃烧 直接加热直接加热水为

8、溶剂水为溶剂 进水口 进水口 出水口 2021/3/1318 制备好的胡制备好的胡 萝卜干粉萝卜干粉 萃取剂萃取剂 石油醚石油醚 圆底烧瓶圆底烧瓶 放入放入 上部上部 固定固定 水浴装置水浴装置 加热一段时间加热一段时间 移去酒精灯移去酒精灯 冷却冷却 过滤过滤: :得到圆底瓶的萃取液得到圆底瓶的萃取液 蒸馏蒸馏: :挥发萃取剂挥发萃取剂, ,浓浓 缩缩胡萝卜素提取液胡萝卜素提取液 （3）操作步骤）操作步骤 防止加热防止加热 时有机溶时有机溶 剂的挥发剂的挥发 温度高萃温度高萃 取效率高取效率高 避免明火加避免明火加 热引起燃烧、热引起燃烧、 爆炸爆炸 2021/3/1319 本课题所提供的方

9、法只能提取本课题所提供的方法只能提取 _; 若要获得若要获得-胡萝卜素胡萝卜素,还需要进还需要进 一步的一步的_。 胡萝卜素的混合物胡萝卜素的混合物 分离分离 三三: :如何进行胡萝卜素的粗品鉴定如何进行胡萝卜素的粗品鉴定? ? ? ? 2021/3/1320 必修必修1 1: :绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离 一、实验原理一、实验原理: : 1 1、提取、提取: :色素能溶解在色素能溶解在_ 无水乙醇无水乙醇 2 2、分离、分离: :色素在色素在_中的溶解中的溶解_ 扩散速度扩散速度_,_,达到分离溶解度高达到分离溶解度高, ,扩散扩散 _, ,溶解度低溶解度低, ,扩散扩散_

10、 层析液层析液 不同不同 快快慢慢 不同不同 2021/3/1321 试剂与原理试剂与原理 提取提取 色素色素 制滤纸条制滤纸条 划滤液划滤液 细线细线 分离色素分离色素 SiOSiO2 2 无水无水 乙醇乙醇 充分研磨充分研磨 溶解溶解 色素色素 色素扩散起点相同色素扩散起点相同 滤液（色素）滤液（色素） 细直线细直线 层析液层析液 滤液细线不能触及层析液滤液细线不能触及层析液 不同色素扩散速度不同不同色素扩散速度不同 关键关键 色素溶解于层析液色素溶解于层析液, ,色素带将不清晰色素带将不清晰 二、实验方法步骤二、实验方法步骤: : CaCOCaCO3 3 防止色素破坏防止色素破坏 202

11、1/3/1322 2021/3/1323 1.1.制作层析滤纸制作层析滤纸 2.2.点样点样 3.3.层析层析 4.4.观察观察 （二）胡萝卜素的粗品鉴定（二）胡萝卜素的粗品鉴定: : 二、实验设计 纸层析法纸层析法 2021/3/1324 实验室操作过程实验室操作过程: :鉴定的方法 鉴定的方法 纸层析法纸层析法 量做基线量做基线对照点样对照点样干燥层析干燥层析对比观察对比观察 A A、DD标准样品标准样品 B B、C C提取样品提取样品 层析液不能层析液不能 超过基线超过基线 比较色素带比较色素带 的点数的点数, ,颜颜 色的深浅等色的深浅等 2021/3/1325 萃取样品萃取样品 20

12、21/3/1326 注意事项: 1.滤纸条预先干燥处理; 2.点样时快速细致、样点圆点尽量细小; 3.滤纸筒的竖直边缘不能接触; 4.石油醚易挥发,注意层析容器要密封。 如果提取到的胡萝卜素含杂质如果提取到的胡萝卜素含杂质, ,则层析后在则层析后在 滤纸上出现多个不同高度的色素点样。滤纸上出现多个不同高度的色素点样。 如果提取到的胡萝卜素不纯将出现怎样结果如果提取到的胡萝卜素不纯将出现怎样结果? ? 2021/3/1327 提取方法提取方法实验原理实验原理方法步骤方法步骤适用范围适用范围 水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏 压榨法压榨法 有机溶剂萃取有机溶剂萃取 1.1.水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏 2.2.分离油

13、层分离油层 3.3.除水过滤除水过滤 通过机械加压通过机械加压, , 压榨出果皮中压榨出果皮中 的芳香油的芳香油 1.1.粉碎、干燥粉碎、干燥 2.2.萃取、过滤萃取、过滤 3.3.浓缩浓缩 小试牛刀:请将课本后面的练习第一题完成,表格已给你设计好 2021/3/1328 提取方法提取方法实验原理实验原理方法步骤方法步骤适用范围适用范围 水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏 压榨法压榨法 有机溶剂萃取有机溶剂萃取 利用水蒸气将利用水蒸气将 挥发性较强的挥发性较强的 芳香油携带出芳香油携带出 来来 1.1.水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏 2.2.分离油层分离油层 3.3.除水过滤除水过滤 适用于提取玫瑰适用于提取玫瑰 油

14、、薄荷油等挥油、薄荷油等挥 发性强的芳香油发性强的芳香油 通过机械加压通过机械加压, , 压榨出果皮中压榨出果皮中 的芳香油的芳香油 1.1.石灰水浸泡、漂洗石灰水浸泡、漂洗 2.2.压榨、过滤、静置压榨、过滤、静置 3.3.再次过滤再次过滤 适用于柑橘、柠适用于柑橘、柠 檬等易焦糊原料檬等易焦糊原料 的提取的提取 使芳香油溶解使芳香油溶解 在有机溶剂中在有机溶剂中, , 蒸发溶剂后就蒸发溶剂后就 可获得芳香油可获得芳香油 1.1.粉碎、干燥粉碎、干燥 2.2.萃取、过滤萃取、过滤 3.3.浓缩浓缩 适用范围广适用范围广, ,要求要求 原料的颗粒要尽可原料的颗粒要尽可 能细小能细小, ,能充分

15、浸能充分浸 泡在有机溶液中泡在有机溶液中 2021/3/1329 方法方法 名称名称 优点优点局限性局限性 水蒸气水蒸气 蒸馏蒸馏 压榨法压榨法 有机溶有机溶 剂萃取剂萃取 简单易行简单易行 便于分离便于分离 水中蒸馏会导致某水中蒸馏会导致某 些原料焦糊和有效些原料焦糊和有效 成分水解等问题成分水解等问题 生产成本低易生产成本低易 保持原料原来保持原料原来 的结构和功能的结构和功能 分离较为困难分离较为困难, 出油率相对较低出油率相对较低 出油率高出油率高,易易 分离分离 使用的有机溶剂处使用的有机溶剂处 理不当会影响芳香理不当会影响芳香 油的质量油的质量 2021/3/1330 跟踪训练跟踪

16、训练 某同学想研究萃取胡萝卜素的最佳温度某同学想研究萃取胡萝卜素的最佳温度, ,在设计在设计 实验时应注意实验时应注意: : A A萃取时间不用考虑是否相同萃取时间不用考虑是否相同 B B使用不同萃取剂使用不同萃取剂, ,但量要相同但量要相同 C C原料颗粒大小不同原料颗粒大小不同 D D除温度外除温度外, ,其他因素相同其他因素相同, ,以保证单一变量以保证单一变量 2021/3/1331 根据从胡萝卜中提取胡萝卜素的相根据从胡萝卜中提取胡萝卜素的相 关知识及胡萝卜素的性质关知识及胡萝卜素的性质, ,回答下列问题回答下列问题: : (1)(1)胡萝卜素是胡萝卜素是_色的结晶。从胡色的结晶。从

17、胡 萝卜中提取胡萝卜素萝卜中提取胡萝卜素, ,常用常用_作为作为 溶剂溶剂, ,原因是原因是_。 (2)(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法 是是_法。用这种方法提取胡萝卜法。用这种方法提取胡萝卜 素的主要步骤是素的主要步骤是: :粉碎、干燥、粉碎、干燥、_、 _、_。 橘黄橘黄 有机溶剂有机溶剂 胡萝卜素是脂溶类物质胡萝卜素是脂溶类物质 萃取萃取 萃取萃取 过滤过滤浓缩浓缩 真题演练真题演练: : （0808年宁夏）年宁夏） 2021/3/1332 (3)(3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中, ,应严格将应严格将 _和和_控制在一定

18、范围内控制在一定范围内, ,原因是原因是 _ _ _。 (4)(4)提取的胡萝卜素可通过提取的胡萝卜素可通过_法进行鉴法进行鉴 定定, ,在鉴定过程中需要用在鉴定过程中需要用_进行对照。进行对照。 (5)(5)一般情况下一般情况下, ,提取胡萝卜素时提取胡萝卜素时, ,提取效率与提取效率与 原料颗粒的含水量成原料颗粒的含水量成_比。比。 温度温度 温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解 时间时间 纸层析纸层析 标准样品标准样品 反反 2021/3/1333 练一练练一练 1. 当人体缺乏某种维生素时当人体缺乏某种维生素时,胡胡 萝卜素可在体内转化形成萝卜素可在

19、体内转化形成,这种维生素这种维生素 是是( ) A. 维生素维生素A B. 维生素维生素B C. 维生素维生素C D. 维生素维生素D A 2021/3/1334 2. 下列方法可以提取胡萝卜素的下列方法可以提取胡萝卜素的 是是( ) A.直接压榨法直接压榨法 B.水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法 C.乙醇萃取法乙醇萃取法 D.石油醚萃取法石油醚萃取法 D 2021/3/1335 3. 下列有关胡萝卜素的叙述下列有关胡萝卜素的叙述,错误错误 的是的是( ) A. 胡萝卜素是一种化学性质稳定胡萝卜素是一种化学性质稳定, 溶于水溶于水,不溶于乙醇的物质不溶于乙醇的物质 B. 胡萝卜是提取天然胡萝卜是提取天

20、然胡萝卜素胡萝卜素 的原料的原料 C. 微生物的发酵生产是工业提取微生物的发酵生产是工业提取 胡萝卜素的方法之一胡萝卜素的方法之一 D. 提取后提取后,干燥过程中干燥过程中,时间不能太时间不能太 长长,温度不能太高温度不能太高 A 2021/3/1336 4. 对胡萝卜素的提取顺序对胡萝卜素的提取顺序,正确的正确的 是是( ) A. 胡萝卜胡萝卜粉碎粉碎萃取干燥萃取干燥浓缩浓缩 过滤过滤胡萝卜素胡萝卜素 B. 胡萝卜胡萝卜粉碎粉碎过滤过滤干燥干燥萃萃 取取浓缩浓缩胡萝卜素胡萝卜素 C. 胡萝卜胡萝卜粉碎粉碎过滤过滤萃取萃取干干 燥燥浓缩浓缩胡萝卜素胡萝卜素 D. 胡萝卜胡萝卜粉碎粉碎干燥干燥萃取萃取过过 滤滤浓缩浓缩胡萝卜素胡萝卜素 D 2021/3/1337 5. 对提取出的胡萝卜素进行纸层对提取出的胡萝卜素进行纸层 析鉴定析鉴定,正确的是正确的是( ) A. 每次点样后每次点样后,可用注射器直接可用注射器直接 点样点样 B. 点样过程中点样过程中,应快速细致应快速细致,形成形成 直径大小相同的圆点直径大小相同的圆点 C. 层析液所用的试剂为石油醚和层析液所用的试剂为石油醚和 丙酮的混合液丙酮的混合液 D. 在纸层析过程中在纸层析过程中,滤纸可放在滤