胡萝卜素的提取-高二下学期生物人教版选修1.pptx

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1、课题课题2 2 胡萝卜素的提取胡萝卜素的提取萃萃取取法法一、胡萝卜素一、胡萝卜素（一）（一）概念：概念：胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素最主要的最主要的组成成分组成成分（二）种类（二）种类:胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳碳双键，根据双键的数目可以将其划分为碳双键，根据双键的数目可以将其划分为、三类，三类，胡萝卜素是其中最主要的组成成分。胡萝卜素是其中最主要的组成成分。从胡萝卜中提取出的从胡萝卜中提取出的_物质包括物质包括多种结构多种结构_，统称为胡萝卜素。，统称为胡萝卜素。橘黄色橘黄色类似物类似物（三）理化性质：（三）理化性质：1 1、橘黄色橘

2、黄色结晶；结晶；化学性质比较稳定化学性质比较稳定2 2、不溶于水、不溶于水、微溶于酒精、微溶于酒精、易溶于石油醚等有机溶剂易溶于石油醚等有机溶剂3 3、可氧化可氧化成两分子成两分子维生素维生素A A维生素维生素A A（四）应用：（四）应用：医药用途：医药用途：在人体内在人体内转化成维生素转化成维生素A A，辅，辅助治疗助治疗VAVA缺乏缺乏引起的疾病，如引起的疾病，如夜盲症、夜盲症、干皮病干皮病添加剂：添加剂：是食品、饮料、饲料的添加剂，是食品、饮料、饲料的添加剂，是一种天然色素可食用色素是一种天然色素可食用色素预防癌症，提高人体免疫力等预防癌症，提高人体免疫力等，使癌变，使癌变细胞恢复正常的

3、作用细胞恢复正常的作用（五）天然（五）天然胡萝卜素的提取胡萝卜素的提取1.1.工业方法：工业方法：三孢布拉霉菌三孢布拉霉菌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2.2.实验室提取方法：实验室提取方法：萃取法萃取法 根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可以选择以选择有机溶剂萃取的方法提取胡萝卜素有机溶剂萃取的方法提取胡萝卜素。(一一)实验流程实验流程二、实验设计二、实验设计（二）萃取剂的选择（二）萃取剂的选择阅读教材阅读教材P P7878资料一，回答

4、下列问题：资料一，回答下列问题：1.1.可用作溶剂的有机物有哪两种？可用作溶剂的有机物有哪两种？2.2.萃取剂应具有哪些特点？萃取剂应具有哪些特点？3.3.乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？为什么？4.4.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化在石油醚、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碳这几种有机溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？为什么？卜素？为什么？1.1.有机溶剂的分类有机溶剂的分类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

5、溶性水溶性萃取剂萃取剂A.A.沸点较高，能充分溶解胡萝卜素，不与水混溶沸点较高，能充分溶解胡萝卜素，不与水混溶B.B.萃取效率高萃取效率高；C.C.对人无毒性、不易燃、易于从产品中完全除去，对人无毒性、不易燃、易于从产品中完全除去，不影响产品质量不影响产品质量 。2.2.萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有的特点萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有的特点 3.3.乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？为什么？乙醇和丙酮是乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂水溶性有机溶剂，萃取时能，萃取时能与与水混溶水混溶而影响萃取的效果。而影响萃取的效果。应选择使用应选择使用水不溶性水不溶性有

6、机溶剂。有机溶剂。4.4.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳等有机溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素碳等有机溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？为什么？为什么？这五种有机溶剂中，乙醚沸点最低，不宜选这五种有机溶剂中，乙醚沸点最低，不宜选取；苯和四氯化碳有毒性；取；苯和四氯化碳有毒性；石油醚的沸点最高石油醚的沸点最高，在加热萃取时在加热萃取时不易挥发不易挥发，所以石油醚最适宜用作，所以石油醚最适宜用作萃取剂。萃取剂。（三）影响萃取的因素（三）影响萃取的因素主要因素：主要因素：次要因素：次要因素：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

7、温度高、时间长效果好效果好粉碎、干燥粉碎、干燥萃取剂的性质和使用量萃取剂的性质和使用量原料颗粒的大小、紧密程度、原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等含水量、萃取的温度和时间等萃取前应对原料怎样处理萃取前应对原料怎样处理?为了防止加热时有机溶剂的挥发，为了防止加热时有机溶剂的挥发，在加热瓶口安装回流冷凝装置在加热瓶口安装回流冷凝装置。水浴加热水浴加热：明火加热易导致有机溶明火加热易导致有机溶剂的燃烧、爆炸剂的燃烧、爆炸（四）胡萝卜素提取装置的设计（四）胡萝卜素提取装置的设计（五）胡萝卜素提取过程（五）胡萝卜素提取过程胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素减小原料颗粒减小原料颗粒除去萃

8、取液除去萃取液中的不溶物中的不溶物除去有机溶剂除去有机溶剂鉴定方法：纸层析法鉴定方法：纸层析法 降低水分含量降低水分含量（六）具体实验步骤：（六）具体实验步骤：原料加工原料加工：取：取500g500g新鲜胡萝卜，清水清洗，沥新鲜胡萝卜，清水清洗，沥干、干、粉碎、烘干粉碎、烘干。原料装填原料装填：将：将胡萝卜粉胡萝卜粉与与200mL200mL石油醚石油醚装入装入蒸蒸馏瓶。馏瓶。加热萃取加热萃取：安装：安装萃取回流装置萃取回流装置，沸水浴沸水浴加热萃加热萃取取30min30min。过滤过滤：将萃取物过滤，除去固体物，：将萃取物过滤，除去固体物，得到萃取得到萃取液。液。浓缩浓缩：安装：安装水蒸气蒸馏

9、装置水蒸气蒸馏装置，加热萃取液，加热萃取液，萃萃取剂挥发，得到胡萝卜素。取剂挥发，得到胡萝卜素。萃取胡萝卜素注意事项萃取胡萝卜素注意事项1.1.苹取前苹取前,要将胡萝卜进行粉碎和干燥。粉碎的胡要将胡萝卜进行粉碎和干燥。粉碎的胡萝卜颗粒越小越好。萝卜颗粒越小越好。2.2.新鲜的胡萝卜含有大量的水分新鲜的胡萝卜含有大量的水分,在在干燥时干燥时要注意要注意控制温度控制温度,温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。素分解。3.3.胡萝卜干燥的速度和效果与破碎程度、干燥方式胡萝卜干燥的速度和效果与破碎程度、干燥方式有关。可以用烘箱烘干有关。可以用烘箱烘干,也可以用热风

10、吹干也可以用热风吹干4.4.萃取的萃取的最佳温度和时间最佳温度和时间可以通过可以通过设置对照设置对照实验来实验来摸素。摸素。烘箱索氏提取器索氏提取器胡萝卜素提取装置的设计胡萝卜素提取装置的设计1 1、冷凝管、冷凝管2 2、烧瓶、烧瓶3 3、水浴锅、水浴锅4 4、酒精灯、酒精灯5 5、铁架台、铁架台直接加热直接加热水为溶剂水为溶剂冷冷凝凝管管接接受受器器蒸蒸馏馏烧烧瓶瓶本课题所提供的方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，还需要进胡萝卜素，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实验设计说明实验设计说明 必修必修1 1：绿叶中色素的提取和分离

11、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：色素能溶解在、提取：色素能溶解在_无水乙醇无水乙醇2 2、分离：色素在、分离：色素在_中的溶解度中的溶解度_，扩散速度扩散速度_,_,达到分离达到分离层析液层析液不同不同溶解度高，扩散溶解度高，扩散_，溶解度低，扩散溶解度低，扩散_，快快慢慢不同不同二、实验方法步骤：二、实验方法步骤：试剂与原理试剂与原理提取色素提取色素制滤纸条制滤纸条划滤液细线划滤液细线分离色素分离色素SiO2无水乙醇无水乙醇CaCO3充分研磨充分研磨保护色素保护色素溶解色素溶解色素滤液（色素）细直线滤液（色素）细直线 色素扩散起点相同色素扩散起点相同层析液层析

12、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：滤液细线滤液细线不能触及不能触及层析液层析液 色素溶解于层析液色素溶解于层析液旧知回顾旧知回顾三、胡萝卜素粗品的三、胡萝卜素粗品的鉴定鉴定（鉴定方法：纸层析法鉴定方法：纸层析法）1 1、做基线、做基线：在在18cm30cm18cm30cm滤纸下端距底边滤纸下端距底边2cm2cm处处画一条画一条基线，在基线上取基线，在基线上取A A、B B、C C、D D四点。四点。2 2、点样点样：用最细的注射器针头分别吸取用最细的注射器针头分别吸取0.10.10.4mL0.4mL溶溶解在石油醚中的解在石油醚中的标准样品标准样品和和提取样品提取样品，分别在

13、，分别在A A、D D和和B B、C C点点上点样。在基线上形成直接为上点样。在基线上形成直接为2mm2mm左右左右的的圆圆点。点。每次点样后每次点样后,可用吹风机将溶剂吹干可用吹风机将溶剂吹干,注意保持滤纸干燥注意保持滤纸干燥.（一）鉴定原理（一）鉴定原理 提取物中的各组分在提取物中的各组分在层析液中的溶解度层析液中的溶解度不同。不同。溶解度高溶解度高的的随层析液在滤纸上随层析液在滤纸上 ;反之反之,则慢。这样则慢。这样,同一物质在滤纸上的扩同一物质在滤纸上的扩散速度相同散速度相同,最终位置也相同。通过与标准最终位置也相同。通过与标准-胡萝卜素样品的胡萝卜素样品的层析带进行比较层析带进行比较

14、,初步确定提取样品中色素的种类和颜色。初步确定提取样品中色素的种类和颜色。（二）鉴定步骤（二）鉴定步骤 3 3、层析层析：将滤纸上的点样液挥发干后，将滤纸卷成圆将滤纸上的点样液挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，置于装有筒状，置于装有1cm1cm深深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各种色素的石油醚的密封玻璃瓶中。等各种色素完全分开后，取出滤纸，让石油醚自然挥发。完全分开后，取出滤纸，让石油醚自然挥发。4 4、观察观察：与标准样品的胡萝卜素层析带相比较观察与标准样品的胡萝卜素层析带相比较观察提取效果。提取效果。萃取样品萃取样品（三）结果评价（三）结果评价:若若萃萃取取样样品品中中出出现现了了与与标标准准样样品

15、品相相同同的的层层析析带带，则则提提取取胡胡萝萝卜卜素素的的实实验验成成功功；若若层层析析后后的的滤滤纸纸条条上上会会出出现现多多个个不不同同高高度度的的色色素素点点样样，则则提取到的提取到的胡萝卜素含有杂质胡萝卜素含有杂质。由由于于提提取取物物中中含含有有杂杂质质，萃萃取取样样品品层层析析带带的的颜颜色色可可能能比比标标准准样样品品层层析析带带的的颜颜色色浅浅，因因此此可可以以通通过过层层析析带带的的颜颜色色的的比比较较，初初步步估估计计提提取取的胡萝卜素的量的胡萝卜素的量 。胡萝卜素标准样品胡萝卜素标准样品层析液层析液胡萝卜素粗品中的胡萝卜素粗品中的胡萝卜素胡萝卜素其它杂质其它杂质纸层析法

16、纸层析法(1)(1)层析时应选择干净的滤纸层析时应选择干净的滤纸,为了防止操作时对滤纸的污染为了防止操作时对滤纸的污染,应尽量避免用手直接接触滤纸应尽量避免用手直接接触滤纸,可以戴手套进行操作。可以戴手套进行操作。(2)(2)点样点样应快速细致应快速细致,样点不能样点不能太大太大(直径为直径为2mm2mm左右左右),),并保持滤并保持滤纸纸干干燥燥。点样后如果用吹风机吹干。点样后如果用吹风机吹干,温度不宜过高温度不宜过高,否则样点会否则样点会变黄。变黄。(3)(3)点样完成后点样完成后,将滤纸卷成筒状将滤纸卷成筒状,卷纸时注意卷纸时注意滤纸两边不能相滤纸两边不能相互接触互接触,以免以免因毛细现

17、象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快因毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂溶剂前沿不齐前沿不齐,影响结果影响结果。(4)(4)石油醚易挥发石油醚易挥发,层析容器要密封。层析容器要密封。(5)(5)层析时间不宜过长层析时间不宜过长,因为胡萝卜素随石油醚扩散速度很快。因为胡萝卜素随石油醚扩散速度很快。注意事项注意事项基础自主梳理基础自主梳理一、胡萝卜素的基础知识一、胡萝卜素的基础知识1 1种种类类：依依据据_的的数数目目可可以以划划分分为为、三三类类，其其中中胡胡萝萝卜卜素素是是最最主主要要的的组组成成成成分分，一一分分子子的的胡胡萝萝卜卜素素被被氧氧化化成成两两分分子的子的_。2 2用途用途(1

18、)(1)治疗因缺乏维生素治疗因缺乏维生素A A而引起的各种疾病。而引起的各种疾病。(2)(2)广泛地用作添加剂。广泛地用作添加剂。(3)(3)使使_恢复成正常细胞。恢复成正常细胞。双键双键维生素维生素A A癌变细胞癌变细胞3 3性性质质：胡胡萝萝卜卜素素是是橘橘黄黄色色结结晶晶，化化学学性性质质比比较较_，不不溶溶于于_，微微溶溶于于乙乙醇醇，易易溶溶于于_等有机溶剂。等有机溶剂。4 4提提取取途途径径：一一是是从从_，二二是是从从大大面面积积养养殖殖的的岩岩藻藻中中获获得得，三三是是利利用用微微生生物物的发酵生产。的发酵生产。二、实验设计二、实验设计1 1流流程程：胡胡萝萝卜卜粉粉碎碎干干燥

19、燥_过过滤滤_胡萝卜素。胡萝卜素。2 2萃取剂的选择萃取剂的选择(1)(1)种类：有机溶剂分为种类：有机溶剂分为_和水不溶性和水不溶性两种。两种。稳定稳定水水石油醚石油醚植物中提取植物中提取萃取萃取浓缩浓缩水溶性水溶性(2)(2)原原则则：萃萃取取胡胡萝萝卜卜素素的的有有机机溶溶剂剂应应具具有有_，能能够够充充分分溶溶解解_，并并且不与水混溶。且不与水混溶。3 3影响萃取的因素影响萃取的因素主要有主要有_和使用量，同时还受和使用量，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的取的_等条件的影响。等条件的影响。较高的沸点较高的沸点胡萝卜素胡萝卜素萃取剂

20、的性质萃取剂的性质温度和时间温度和时间三、操作提示三、操作提示1 1在在干干燥燥时时要要注注意意控控制制温温度度，温温度度太太高高、_会导致胡萝卜素分解。会导致胡萝卜素分解。2 2胡萝卜干燥的速度和效果与胡萝卜干燥的速度和效果与_、干燥方式有关。干燥方式有关。干燥时间太长干燥时间太长破碎程度破碎程度四、结果分析与评价四、结果分析与评价1 1、方法：可通过、方法：可通过_进行鉴定。进行鉴定。2 2、步骤、步骤:量量做做基基线线：在在18 18 cm30 cm30 cmcm滤滤纸纸下下端端距距底底边边_处做一基线，在基线上取处做一基线，在基线上取A A、B B、C C、D D四点四点对对照照点点样

21、样：A A、D D点点，点点标标准准样样品品，B B、C C点点，点点提提取取样品样品,点样应点样应 .样点直径为样点直径为 左右的圆点左右的圆点.干燥层析：干燥层析：吹干溶剂，放入吹干溶剂，放入_中层析中层析对比观察：对比观察：对比观察对比观察A A、D D点与点与B B、C C点的异同点的异同纸层析纸层析2cm 2cm 石油醚石油醚快速细致快速细致2mm 1 1、当人体缺乏某种维生素时，胡萝卜素、当人体缺乏某种维生素时，胡萝卜素可在体内转化形成，这种维生素是：可在体内转化形成，这种维生素是：A A、维生素、维生素A BA B、维生素、维生素B B C C、维生素、维生素C DC D、维生素

22、、维生素D D2 2、对叶绿体中的色素进行分析时，胡萝、对叶绿体中的色素进行分析时，胡萝卜素的吸收峰在卜素的吸收峰在 A A、红光、红光 B B、绿光、绿光 C C、蓝紫光、蓝紫光 D D、橙光、橙光练一练练一练A C 3.3.下列方法可以提取胡萝卜素的是：下列方法可以提取胡萝卜素的是：A.A.直接压榨法直接压榨法 B.B.水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法 C.C.乙醇萃取法乙醇萃取法 D.D.石油醚萃取法石油醚萃取法4.4.下列有关胡萝卜素的叙述，错误的是下列有关胡萝卜素的叙述，错误的是A.A.胡萝卜素是一种化学性质稳定，溶于水，胡萝卜素是一种化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醇的物质不溶于乙醇的物质B

23、.B.胡萝卜是提取天然胡萝卜是提取天然胡萝卜素的原料胡萝卜素的原料C.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胡萝卜素的方法之一卜素的方法之一D.D.提取后，干燥过程中，时间不能太长，提取后，干燥过程中，时间不能太长，温度不能太高温度不能太高D A 5.5.对胡萝卜素的提取顺序，正确的是：对胡萝卜素的提取顺序，正确的是：（）A.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.B.胡萝卜胡萝卜粉碎粉碎过滤过滤干燥干燥萃取萃取浓缩浓缩胡萝卜素胡萝卜素C.C.胡萝卜胡萝卜粉碎粉碎过滤过滤萃取萃取干燥干燥浓缩浓缩胡萝卜素胡萝卜素D.D.胡萝卜胡萝卜粉碎粉

24、碎干燥干燥萃取萃取过滤过滤浓缩浓缩胡萝卜素胡萝卜素D 6.6.对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定，正对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定，正确的是：（确的是：（）A.A.每次点样后，可用注射器直接点样每次点样后，可用注射器直接点样B.B.点样过程中，应快速细致，形成直径大小点样过程中，应快速细致，形成直径大小相同的圆点相同的圆点C.C.层析液所用的试剂为石油醚和丙酮的混合层析液所用的试剂为石油醚和丙酮的混合液液D.D.在纸层析过程中，滤纸可放在普通烧杯中在纸层析过程中，滤纸可放在普通烧杯中B 7.7.萃取的效率主要取决于：（萃取的效率主要取决于：（）A.A.原料颗粒的大小原料颗粒的大小 B.B.原料

25、的紧密程度、含水量原料的紧密程度、含水量C.C.萃取剂的性质和使用量萃取剂的性质和使用量 D.D.萃取的温度和时间萃取的温度和时间8.8.下列试剂最适宜提取提取胡萝卜素的是：下列试剂最适宜提取提取胡萝卜素的是：A.A.石油醚石油醚 B.B.乙醚乙醚 C.C.四氯化碳四氯化碳 D.D.苯苯C A 9.9.对于胡萝卜素的提取过程，叙述错误的是对于胡萝卜素的提取过程，叙述错误的是:A.A.萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴加热加热B.B.为了防止加热时，有机溶剂的挥发，还需为了防止加热时，有机溶剂的挥发，还需要在加热瓶口安装冷凝回流装置要在加热瓶口安装冷凝回流装

26、置C.C.萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置D.D.在浓缩前，不需要过滤，因为萃取液中没在浓缩前，不需要过滤，因为萃取液中没有不溶物有不溶物1010胡萝卜素含有的化学元素有胡萝卜素含有的化学元素有:A.CA.C、H H、O O B.CB.C、H H C.CC.C、H H、O O、N D.CN D.C、H H、N ND B 11.11.下图为提取胡萝卜素的装置示意图，请回答下图为提取胡萝卜素的装置示意图，请回答有关问题：有关问题：1 1）胡萝卜素萃取的效率主要取决于）胡萝卜素萃取的效率主要取决于 和和 ，同时还受到，同时还受到 等条件的影响。等条件的影响。2 2）.一般

27、来说，要想萃取效果好，要保证一般来说，要想萃取效果好，要保证萃取剂的性质萃取剂的性质 使用量使用量 原料颗粒的大小、紧密程度、含原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度水量、萃取的温度 时间时间 原料颗粒小原料颗粒小,萃取温度萃取温度高高,时间长时间长,需要提取需要提取的物质就能充分溶解，的物质就能充分溶解，萃取效果就好萃取效果就好 3 3）.萃取过程应该避免明火加热，萃取过程应该避免明火加热，采用采用 加热，其原因是加热，其原因是 。4 4）.在加热瓶口安装冷凝回流装在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是置的目的是 水浴水浴 因为有机溶剂都是易燃物因为有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加直接使用明火加热容易引起燃烧热容易引起燃烧 爆炸爆炸.为了防止为了防止加热时有加热时有机溶剂挥机溶剂挥发发