生物选修1胡萝卜素的提取

课题2胡萝卜素的提取——萃取的方法专题6植物有效成分的提取2021/5/271学习目标：

1、了解胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理。2、了解有机溶剂的相关知识。3、学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法。4、尝试提取胡萝卜素。2021/5/272自学引导展示任务：1.胡萝卜素的概念、分类方法、理化性质、生活中的应用、提取方法。2.萃取剂的种类？萃取剂的选择标准？（分析并解决资料一中的两个问题）3.影响萃取的因素有哪些？如何提高萃取效率？4.提取胡萝卜素的试验流程（操作步骤）？5.提取胡萝卜素过程中的注意事项？6.分析“叶绿体中色素的提取”实验原理及过程？7.纸层析法的具体操作步骤？8.纸层析法中的注意事项？2021/5/273胡萝卜素包含多个碳碳双键α－胡萝卜素β－胡萝卜素γ－胡萝卜素最主要的组成成分一

基础知识

从胡萝卜中提取出来的橘黄色物质包括多种结构类似物，统称为胡萝卜素。（一）分子结构2021/5/274维生素A氧化2021/5/275（二）理化性质1、橘黄色结晶；化学性质比较稳定2、不溶于水、微溶于酒精、易溶于石油醚等有机溶剂3、可氧化成两分子维生素A2021/5/276（三）应用1.治疗缺乏维生素A引起的疾病。夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症……2.作为食品色素、添加剂。3.使癌细胞恢复正常。

胡萝卜素存在于胡萝卜，绿色蔬菜，橙色、黄色的水果，黄玉米、小米等。2021/5/277天然β－胡萝卜素的提取工业方法：植物中提取岩藻（褐藻)中提取利用微生物的发酵生产——胡萝卜含量最丰富——螺旋藻含量最丰富——三孢布拉霉菌实验室提取方法：萃取法（四）提取方法2021/5/278二

实验设计1.萃取：利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中（利用相似相溶原理）。方式液—液萃取固—液萃取本实验用了固液有机萃取的方法。2021/5/2792、萃取剂：水不溶性萃取剂

——乙醇、丙酮——石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳水溶性萃取剂2021/5/2710萃取胡萝卜素的有机溶剂要求：

1.较高的沸点、能充分溶解胡萝卜素、不与水混溶。2.考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂能否从产品中完全除去、会不会影响产品质量等。2021/5/27111.乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？

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。90-120℃77℃35℃80℃76℃石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳几种水不溶性有机溶剂的沸点：2021/5/27122.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？

在这五种有机溶剂中，石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃取剂。90-120℃77℃35℃80℃76℃石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳几种水不溶性有机溶剂的沸点：2021/5/27133、影响萃取的因素：萃取剂：性质和使用量原料：颗粒的大小、紧密程度、含水量环境条件：萃取温度、时间等原料颗粒小、水分少、萃取温度高、时间长效果好对胡萝卜进行粉碎、干燥如何设计试验流程呢？2021/5/27141.提取胡萝卜素的实验流程胡萝卜胡萝卜素浓缩过滤萃取干燥粉碎三、实验操作2021/5/2715方法：有机溶剂萃取1、流程：胡萝卜萃取过滤胡萝卜素粉碎干燥浓缩2021/5/27161、流程：①粉碎：使原料与有机溶剂充分接触，增大溶解度。②干燥：脱水

温度太高，干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。注意：2021/5/2717③萃取选择：具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。Ⅰ、萃取剂的选择水溶性的：乙醇、丙酮水不溶性的：石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等2021/5/27183、影响萃取的因素：萃取剂：性质和使用（主要因素）原料：颗粒的大小、紧密程度、含水量环境条件：萃取温度、时间等原料颗粒小、水分少、萃取温度高、时间长效果好对胡萝卜进行粉碎、干燥2021/5/2719③萃取Ⅲ、胡萝卜素提取装置的设计★加入原料和有机溶剂★安装回流冷凝装置★加热萃取2021/5/27201．萃取过程的注意事项(1)由于有机溶剂易燃，直接使用明火加热易引起燃烧、爆炸，故采用水浴加热法(2)为防止加热时有机溶剂挥发，要在加热瓶口安装冷凝回流装置。

(3)萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。(4)浓缩前要进行过滤。2021/5/2721④过滤：除去萃取液中的不溶物⑤浓缩：蒸发出有机溶剂2021/5/27221．萃取过程的注意事项(1)由于有机溶剂易燃，直接使用明火加热易引起燃烧、爆炸，故采用水浴加热法(2)为防止加热时有机溶剂挥发，要在加热瓶口安装冷凝回流装置。

(3)萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。(4)浓缩前要进行过滤。2021/5/2723小结：实验室操作过程：萃取的步骤制备好的胡萝卜干粉萃取剂石油醚圆底烧瓶放入置于水浴装置上部固定冷凝管加热一段时间移去酒精灯冷却过滤：得到圆底瓶的萃取液蒸馏：挥发萃取剂，浓缩胡萝卜素提取液防止加热时有机溶剂的挥发温度高，萃取的效率高2021/5/27242.实验步骤：①原料加工：取500g新鲜胡萝卜，清水清洗、沥干、粉碎、烘干。②原料装填：将胡萝卜粉与200mL石油醚装入蒸馏瓶。③加热萃取：安装萃取回流装置，沸水浴加热萃取30min。④过滤：将萃取物过滤，除去固体物，得到萃取液。⑤浓缩：安装水蒸气蒸馏装置，加热萃取液，萃取剂挥发，得到胡萝卜素。＊注意事项：烘干胡萝卜时，温度过高、时间过长，胡萝卜素会分解。

冷凝管蒸馏烧瓶接受器2021/5/2725注意事项：（2）采用水浴加热原因：有机物都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。（3）加热瓶口安装回流冷凝装置目的：防止加热时有机溶剂挥发。（1）干燥胡萝卜时，温度太高、时间太长会使胡萝卜素分解。干燥速度效果与破碎程度、干燥方式等有关。2021/5/2726如何鉴定？果酒果醋血红蛋白胡萝卜素酸性重铬酸钾品尝、鼻闻SDS（电泳）？2021/5/2727必修1：绿叶中色素的提取和分离一、实验原理：1、提取：色素能溶解在___________无水乙醇2、分离：色素在_______中的溶解度_____，扩散速度______,达到分离层析液不同溶解度高，扩散___，溶解度低，扩散___，快慢不同二、实验方法步骤：试剂与原理提取色素制滤纸条划滤液细线分离色素SiO2无水乙醇CaCO3—充分研磨—保护色素—溶解色素滤液（色素）细直线——色素扩散起点相同层析液——不同色素扩散速度不同关键：滤液细线不能触及层析液—色素溶解于层析液回忆：2021/5/27282021/5/2729四、胡萝卜素的纸层析鉴定：2021/5/2730①制备滤纸条(量作基线

)：取18×30cm滤纸条，于距底端2cm处划基线，取ABCD四个点。②对照点样：用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在AD和BC点样，吹干。四、胡萝卜素的纸层析鉴定：2021/5/2731③层析：将滤纸卷成筒状并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封容器中层析。④对比观察：取出滤纸条，使石油醚充分挥发后观察层析带。四、胡萝卜素的纸层析鉴定：2021/5/2732＊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，则层析后在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？2021/5/2733思考：（1）为什么点样时需用最细的针头点样，并且点样斑点直径（2mm左右）不能太大？保证层析的起点相同，不至于出现色素的重叠。（2）为什么点样后用吹风机吹干时，温度不能过高？防止色素被破坏，斑点变黄。（3）滤纸卷成筒状时，滤纸的两边不能接触，为什么？避免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。（4）层析时样点能否触及层析液，为什么？不能，否则色素将溶解在层析液中。（5）层析时加玻璃盖的目的？防止层析液挥发。2021/5/2734提取方法实验原理方法步骤适用范围水蒸气蒸馏

压榨法

有机溶剂萃取

利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来1.水蒸气蒸馏2.分离油层3.除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油1.石灰水浸泡、漂洗2.压榨、过滤、静置3.再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油1.粉碎、干燥2.萃取、过滤3.浓缩适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中2021/5/2735方法名称优点局限性水蒸气蒸馏压榨法有机溶剂萃取简单易行便于分离水中蒸馏会导致某些原料焦糊和有效成分水解等问题生产成本低易保持原料原来的结构和功能分离较为困难，出油率相对较低出油率高，易分离使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量2021/5/27361.下列有关胡萝卜素的叙述，错误的是：

A.胡萝卜素是一种化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醇的物质B.胡萝卜是提取天然β－胡萝卜素的原料C.微生物的发酵生产是工业提取β－胡萝卜素的方法之一D.提取后，干燥过程中，时间不能太长，温度不能太高A2021/5/27372.对胡萝卜素的提取顺序，正确的是：（）A.胡萝卜→粉碎→萃取干燥→浓缩→过滤→胡萝卜素B.胡萝卜→粉碎→过滤→干燥→萃取→浓缩→胡萝卜素C.胡萝卜→粉碎→过滤→萃取→干燥→浓缩→胡萝卜素D.胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素D2021/5/27383.萃取的效率主要取决于：（）A.原料颗粒的大小B.原料的紧密程度、含水量C.萃取剂的性质和使用量D.萃取的温度和时间C2021/5/2739

4.下图为提取胡萝卜素的装置示意图，请回答有关问题：(1).胡萝卜素萃取的效率主要取决于

，同时还受到

等条件的影响。(2).一般来说，要想萃取效果好，要保证

。萃取剂的性质和用量

原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取的温度、时