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课题2 胡萝卜素的提取
——萃取法
一、胡萝卜素
（一）概念：
α－胡萝卜素
β－胡萝卜素
γ－胡萝卜素
最主要的组成成分
（二）种类: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α、β、γ三类，β－胡萝卜素是其中最主要的组成成分。
从胡萝卜中提取出的________物质包括多种结构______，统称为胡萝卜素。
橘黄色
类似物
（三）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A
维生素A
（四）应用：
医药用途：在人体内转化成维生素A，辅助治疗VA缺乏引起的疾病，如夜盲症、干皮病
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
预防癌症，提高人体免疫力等，使癌变细胞恢复正常的作用
（五）天然β－胡萝卜素的提取
1.工业方法：
——三孢布拉霉菌
植物中提取
岩藻中提取
利用微生物的发酵生产
——最早在胡萝卜中分离得到
——多种褐藻的俗称
2.实验室提取方法：
萃取法
根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可以选择有机溶剂萃取的方法提取胡萝卜素。
(一)实验流程
二、实验设计
二、实验设计
（二）萃取剂的选择
阅读教材P78资料一，回答下列问题：
1.可用作溶剂的有机物有哪两种？
2.萃取剂应具有哪些特点？
3.乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？
4.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？为什么？
1.有机溶剂的分类
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
A.沸点较高，能充分溶解胡萝卜素，不与水混溶
B.萃取效率高；
C.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 。
2.萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有的特点
3.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。
4.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？为什么？
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；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。
（三）影响萃取的因素
主要因素：
次要因素：
原料颗粒小、水分少、萃取温度高、时间长
效果好
粉碎、干燥
萃取剂的性质和使用量
原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等
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，在加热瓶口安装回流冷凝装置。
水浴加热：明火加热易导致有机溶剂的燃烧、爆炸
（四）胡萝卜素提取装置的设计
（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
除去萃取液中的不溶物
除去有机溶剂
鉴定方法：纸层析法
降低水分含量
（六）具体实验步骤：
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。
＊萃取胡萝卜素注意事项＊
1.苹取前,要将胡萝卜进行粉碎和干燥。粉碎的胡萝卜颗粒越小越好。
2.新鲜的胡萝卜含有大量的水分,在干燥时要注意控制温度,温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。
3.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,也可以用热风吹干
4.萃取的最佳温度和时间可以通过设置对照实验来摸素。
烘箱
索氏提取器
胡萝卜素提取装置的设计
1、冷凝管
2、烧瓶
3、水浴锅
4、酒精灯
5、铁架台
直接加热——水为溶剂
冷凝管
接受器
蒸馏烧瓶
　　本课题所提供的方法只能提取_________________；
　　若要获得β-胡萝卜素，还需要进一步的________。
胡萝卜素的混合物
分离
实验设计说明
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
旧知回顾
三、胡萝卜素粗品的鉴定（鉴定方法：纸层析法）
1、做基线：在18cm×30cm滤纸下端距底边2cm处画一条基线，在基线上取A、B、C、D四点。
2、点样：用最细的注射器针头分别吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，分别在A、D和B、C点上点样。在基线上形成直接为2mm左右的圆点。
每次点样后,可用吹风机将溶剂吹干,注意保持滤纸干燥.
（一）鉴定原理
提取物中的各组分在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上 ;反之,则慢。这样,同一物质在滤纸上的扩散速度相同,最终位置也相同。通过与标准β-胡萝卜素样品的层析带进行比较,初步确定提取样品中色素的种类和颜色。
（二）鉴定步骤
3、层析：将滤纸上的点样液挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，置于装有1cm深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。
4、观察：与标准样品的胡萝卜素层析带相比较观察提取效果。
萃取样品
（三）结果评价:
若萃取样品中出现了与标准样品相同的层析带，则提取胡萝卜素的实验成功；若层析后的滤纸条上会出现多个不同高度的色素点样，则提取到的胡萝卜素含有杂质。
由于提取物中含有杂质，萃取样品层析带的颜色可能比标准样品层析带的颜色浅，因此可以通过层析带的颜色的比较，初步估计提取的胡萝卜素的量 。
β－胡萝卜素标准样品
层析液
胡萝卜素粗品中的β－胡萝卜素
其它杂质
纸层析法
(1)层析时应选择干净的滤纸,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,可以戴手套进行操作。
(2)点样应快速细致,样点不能太大(直径为2mm左右),并保持滤纸干燥。点样后如果用吹风机吹干,温度不宜过高,否则样点会变黄。
(3)点样完成后,将滤纸卷成筒状,卷纸时注意滤纸两边不能相互接触,以免因毛细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)石油醚易挥发,层析容器要密封。
(5)层析时间不宜过长,因为胡萝卜素随石油醚扩散速度很快。
注意事项
基础自主梳理
一、胡萝卜素的基础知识
1．种类：依据_____的数目可以划分为α、β、γ三类，其中β 胡萝卜素是最主要的组成成分，一分子的β 胡萝卜素被氧化成两分子的________。
2．用途
(1)治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病。
(2)广泛地用作添加剂。
(3)使___________恢复成正常细胞。
双键
维生素A
癌变细胞
3．性质：胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较_____，不溶于___，微溶于乙醇，易溶于______等有机溶剂。
4．提取途径：一是从___________，二是从大面积养殖的岩藻中获得，三是利用微生物的发酵生产。
二、实验设计
1．流程：胡萝卜→粉碎→干燥→_____→过滤→______→胡萝卜素。
2．萃取剂的选择
(1)种类：有机溶剂分为_______和水不溶性两种。
稳定
水
石油醚
植物中提取
萃取
浓缩
水溶性
(2)原则：萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有____________，能够充分溶解_________，并且不与水混溶。
3．影响萃取的因素
主要有______________和使用量，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的____________等条件的影响。
较高的沸点
胡萝卜素
萃取剂的性质
温度和时间
三、操作提示
1．在干燥时要注意控制温度，温度太高、_____________会导致胡萝卜素分解。
2．胡萝卜干燥的速度和效果与__________、干燥方式有关。
干燥时间太长
破碎程度
四、结果分析与评价
1、方法：可通过_______进行鉴定。
2、步骤:
量做基线：在18 cm×30 cm滤纸下端距底边______处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点
↓
对照点样：A、D点，点标准样品，B、C点，点提取样品,点样应 .样点直径为 左右的圆点.
↓
干燥层析：吹干溶剂，放入________中层析
↓
对比观察：对比观察A、D点与B、C点的异同
纸层析
2cm
石油醚
快速细致
2mm
1、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：
A、维生素A B、维生素B
C、维生素C D、维生素D
2、对叶绿体中的色素进行分析时，胡萝卜素的吸收峰在
A、红光 B、绿光
C、蓝紫光 D、橙光
练一练
A
C
3.下列方法可以提取胡萝卜素的是：
A.直接压榨法 B.水蒸气蒸馏法
C.乙醇萃取法 D.石油醚萃取法
4.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
D
A
5.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
D
6.对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定，正确的是：（ ）
A.每次点样后，可用注射器直接点样
B.点样过程中，应快速细致，形成直径大小相同的圆点
C.层析液所用的试剂为石油醚和丙酮的混合液
D.在纸层析过程中，滤纸可放在普通烧杯中
B
7.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
8.下列试剂最适宜提取提取胡萝卜素的是：
A.石油醚 B.乙醚
C.四氯化碳 D.苯
C
A
9.对于胡萝卜素的提取过程，叙述错误的是:
A.萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴加热
B.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
C.萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置
D.在浓缩前，不需要过滤，因为萃取液中没有不溶物
10．胡萝卜素含有的化学元素有: 　A.C、H、O 　　B. C、H
C. C、H、O、N D.C、H、N
D
B
11.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 和 ，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
使用量
原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度 时间
原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需要提取的物质就能充分溶解，萃取效果就好
3）.萃取过程应该避免明火加热，采用 加热，其原因是
。
4）.在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是
水浴
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.
为了防止加热时有机溶剂挥发

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