高中生物 专题6 植物有效成分的提取 课题2 胡萝卜素的提任件 新人教版选修11

1、目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,一,二,一、胡萝卜素的基础知识,2.用途 (1)治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病。 (2)广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。 (3)使癌变细胞恢复成正常细胞,目标导航,预习导引,一,二,3.性质与提取原理 (1)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)提取原理:根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,可用有机溶剂萃取的方法提取,目标导航,预习导引,一,二,你已学习过“捕获光能的色素和结构”,又做过“绿叶中色素的提取和分离实验”,请回忆有关内容思考以下问题。 (1)胡萝卜素是叶绿体中重要的色素,可以

2、吸收可见光用于光合作用。胡萝卜素主要吸收何种颜色的光? 提示：胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 (2)在“绿叶中色素的提取和分离实验”中,溶解色素用的是哪种试剂?滤纸条上呈现的色素带中,胡萝卜素位于何种位置?该位置说明了什么问题?原因是什么? 提示：无水乙醇。胡萝卜素色素带位于滤纸条的最顶端,说明在绿叶的各种色素中,胡萝卜素在层析液(有机溶剂的混合物)中的溶解度最大。因为色素在层析液中的溶解度越大,随层析液在滤纸条上的扩散速度越快,目标导航,预习导引,一,二,二、实验设计 1.提取方法:有机溶剂萃取法 2.萃取剂的选择,2)原则:萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水

3、混溶。 3.影响萃取的因素 主要取决于萃取剂的性质和使用量,还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,目标导航,预习导引,一,二,4.萃取过程的注意事项 (1)萃取过程应该避免明火加热,采用水浴加热。 (2)为防止加热时有机溶剂挥发,要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。 (4)浓缩前要进行过滤。 萃取胡萝卜素的有机溶剂应该满足什么条件? 提示：萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。此外,萃取效率要高、对人无毒性、较不易燃、易与产品分离、不影响产品质量等,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构

4、,一,二,一、胡萝卜素 1.胡萝卜素的分布 胡萝卜素广泛存在于植物的叶、茎和果实中,最早是在胡萝卜中分离得到的。除胡萝卜外,绿色蔬菜和黄玉米、小米等粮食中也含有一定量的胡萝卜素。胡萝卜素有、三类,其中最主要的是-胡萝卜素。 2.胡萝卜素的理化性质 胡萝卜素为橘黄色结晶,化学性质较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。胡萝卜素在弱碱条件下比较稳定,在酸中不稳定,在光照和含氧条件下也不稳定,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,例1】 -胡萝卜素被认定为A类优秀营养色素,关于-胡萝卜素说法不正确的是() (导学号52260019) A.-胡萝卜素属脂溶性维生素A的一种,可治

5、疗因缺乏维生素A而引起的骨质疏松症、佝偻病等 B.-胡萝卜素是一种抗氧化剂,可清除体内自由基,抑制自由基生成,具有抗衰老作用 C.-胡萝卜素具有促进免疫细胞增殖,增强免疫细胞功能的作用,故可防治肿瘤、癌症、心脏病等疾病 D.-胡萝卜素摄入量大时,在体内可积累又不会引起中毒,故可作为食品添加剂和营养补充剂 解析：骨质疏松症、佝偻病是由缺Ca或缺乏维生素D引起的,缺乏维生素A可引起夜盲症等。 答案：A,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,胡萝卜素不是维生素A,但是可以治疗维生素A缺乏症,原因是() A.-胡萝卜素和维生素A具有完全相同的化

6、学结构 B.-胡萝卜素和维生素A具有完全相同的生物学功能 C.-胡萝卜素和维生素A的化学式完全相同 D.一分子的-胡萝卜素在生物体内可以转化成两分子的维生素A 解析：-胡萝卜素和维生素A是两种不同的化学物质,化学结构和生物学功能并不完全相同,化学式也不同。-胡萝卜素之所以能治疗维生素A缺乏症是因为一分子的-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A。 答案：D,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,1.有机溶剂的种类 根据在水中溶解度的大小分为水溶性和水不溶性两种。乙醇和丙酮能够与水混溶,是水溶性有机溶剂;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

7、溶性有机溶剂。 2.萃取剂的选择 可用萃取法提取胡萝卜素。选择萃取剂时还应考虑到萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂是否能从产品中完全除去、会不会影响产品质量等问题。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该是胡萝卜素在其内溶解度较大,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。最佳萃取剂为石油醚,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,二、萃取和鉴定胡萝卜素的实验设计 1.胡萝卜素的提取方法 (1)植物中直接提取胡萝卜素的方法:胡萝卜素易溶于有机溶剂,可以用萃取的方法提取。 (2)工业生产中,提取天然-胡萝卜素的方法主要有三种:一是从植物中提取,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。

8、如果需要获得-胡萝卜素,还需要对产物进行进一步的分离,2.萃取剂的选择 胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮,但它们是水溶性有机溶剂,因能与水混溶而影响萃取效果,所以不用它们作萃取剂。在石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种有机溶剂中,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,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,3.胡萝卜素提取装置的设计 提取装置:铁架台、酒精灯、水浴锅、烧瓶、冷凝管等。安装顺序是由下而上;拆除时相反。如图所示,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,4.操作流程 胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素。 5.鉴定步骤 量做基线:在18 cm

9、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点点标准样品,B、C点点提取样品 干燥层析:吹干滤纸溶剂,放入色谱容器中层析 对比观察:对比观察样品色素点与标准色素点的异同,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,例2】 影响胡萝卜素提取的因素有() 温度胡萝卜的干燥程度萃取剂的性质 萃取剂的使用量胡萝卜粉碎块大小加热时间 A.B. C.D. 解析：萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。 答案：A,一,二,知识精要,典题

10、例解,迁移应用,知识架构,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,萃取过程中采用水浴加热的原因是() A.水浴加热不易破坏胡萝卜素分子的结构 B.是为了保持97100 的恒温 C.防止加热时有机溶剂挥发 D.有机溶剂遇明火易爆炸 解析：萃取过程使用的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,所以宜采用水浴加热。 答案：D,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,1.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。 (3)注意事项 萃取前,要将胡萝

11、卜进行粉碎和干燥。 一般来说,原料颗粒小,萃取的温度高、时间长,需要提取的物质就能够充分溶解,萃取效果就好。 萃取的最佳温度和时间可以通过设置对照实验来探索。 新鲜的胡萝卜含有大量的水分,在干燥时要注意控制温度,可以用烘箱烘干,也可以用热风吹干,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,2.胡萝卜素粗品鉴定的注意事项 (1)层析时注意选择干净的滤纸,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)点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于0.5 mm),如果用吹风机吹干,温度不宜过高,否则斑点会变黄。 (3)将点好样的滤纸卷成筒状,卷纸时注意滤纸两边不能相互接触,以免溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响结果,知识架构,一,二,误以为丙酮和乙醇能够用于萃取胡萝卜素。 根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,可以考虑有机溶剂萃取的方法,但不是所有有机溶剂都适合萃取胡萝卜素。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。而乙醇和丙酮能够与水混溶,是水溶性有机溶剂。所以不能用乙醇和丙酮来萃取胡萝卜素,例题】 为了增加胡萝卜素的萃取量,应该() A.尽量使