选修一62胡萝卜素的提取

1、课题目标课题目标 掌握胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本掌握胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理原理，初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法，了解有机溶剂的相关知识作方法，了解有机溶剂的相关知识。课题重点与难点课题重点与难点 胡萝卜素胡萝卜素的提取；的提取；纸层析的操作。纸层析的操作。基础知识基础知识从胡萝卜中提取出的橘黄色物质包括多种结从胡萝卜中提取出的橘黄色物质包括多种结构类似物，统称为构类似物，统称为胡萝卜素胡萝卜素。胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素（最主要的组成成分） 1、种类：(根据双键的数目)一、胡萝卜素胡萝卜素含胡萝卜

2、素含9个双键个双键 2、理化性质：1 1、橘黄色结晶、橘黄色结晶2 2、化学性质比较稳定、化学性质比较稳定, ,不溶于水、微溶于酒精、不溶于水、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、可氧化成两分子维生素、可氧化成两分子维生素A A维生素A3、应用：医药用途医药用途：在人体内转化成：在人体内转化成维生素维生素A A，辅助治疗，辅助治疗V VA A 缺乏引起的疾病，如缺乏引起的疾病，如夜盲症夜盲症、干皮症等、干皮症等添加剂添加剂：广泛用作食品、饮料、饲料的添加剂。：广泛用作食品、饮料、饲料的添加剂。预防癌症预防癌症：使癌细胞恢复为正常细胞。：使癌细胞恢复为正常细胞。二、

3、胡萝卜素的提取（一）工业方法：（一）工业方法：三孢布拉霉菌三孢布拉霉菌从从植物植物中提取中提取从从岩藻岩藻中提取中提取利用利用微生物的发酵微生物的发酵生产生产可在胡萝卜中分离得到可在胡萝卜中分离得到多种褐藻多种褐藻（真核）（真核）的俗称的俗称（二）实验室提取方法：（二）实验室提取方法： 萃取法思考：胡萝卜素有防治癌症的作用，能否快思考：胡萝卜素有防治癌症的作用，能否快速大量生产胡萝卜素？采用什么技术？速大量生产胡萝卜素？采用什么技术？水不溶性水不溶性有机溶剂有机溶剂 乙醇、丙酮乙醇、丙酮 石油醚石油醚、乙酸乙酯、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳乙醚、苯、四氯化碳 水溶性水溶性有机溶剂有机溶剂2、萃

4、取剂的选择：（1 1）用做溶剂的有机物分为：）用做溶剂的有机物分为：1、提取原理：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。实验设计实验设计（2）萃取胡萝卜素对有机溶剂的要求： 需要考虑萃取效率、对人是否有毒性、是否易燃需要考虑萃取效率、对人是否有毒性、是否易燃 有机溶剂能否从产品中完全除去、会不会影响产有机溶剂能否从产品中完全除去、会不会影响产 品质量等。品质量等。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点， 能充分溶解胡萝卜素，能充分溶解胡萝卜素，并且还要求不溶于水并且还要求不溶于水。石油醚、石油醚、 乙酸乙酯、乙酸乙酯、 乙醚、

5、乙醚、 苯、苯、 四氯化碳四氯化碳 资料一：几种水不溶性有机溶剂的沸点：资料一：几种水不溶性有机溶剂的沸点： 90-120 77 35 80 76 90-120 77 35 80 76 （2）萃取胡萝卜素对有机溶剂的要求： 需要考虑萃取效率、对人是否有毒性、是否易燃、需要考虑萃取效率、对人是否有毒性、是否易燃、 有机溶剂能否从产品中完全除去、会不会影响产有机溶剂能否从产品中完全除去、会不会影响产 品质量等。品质量等。结论：选择水不溶性有机溶剂做萃取剂。 其中石油醚沸点高，不易挥发，最适宜做萃取剂萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点， 能充分溶解胡萝

6、卜素，并且还要求不容于水。能充分溶解胡萝卜素，并且还要求不容于水。3、影响萃取的因素：萃取剂的的性质和使用量（主要因素）原料：颗粒的大小、含水量：颗粒的大小、含水量环境：萃取的温度、时间等等结论：结论：原料原料颗粒小颗粒小、萃取、萃取温度高温度高、时间长时间长 需要提取的物质就能充分溶解，萃取需要提取的物质就能充分溶解，萃取 效果就好效果就好 萃取的萃取的最佳温度最佳温度和和时间时间可以通过设置可以通过设置对照实验对照实验来探索来探索. .4 4、实验流程胡萝卜胡萝卜胡萝卜素浓 缩过过 滤滤萃 取干干 燥燥粉粉 碎碎5 5、提取装置的设计冷凝管的作用：冷凝管的作用：防止加热时有机溶剂挥发防止加

7、热时有机溶剂挥发萃取目的：萃取目的：使胡萝卜素充分溶解在有机溶剂中使胡萝卜素充分溶解在有机溶剂中 为什么要水浴加热？为什么要水浴加热？直接使用明火加热易引起有机溶剂直接使用明火加热易引起有机溶剂 的燃烧、爆炸的燃烧、爆炸浓缩装置浓缩装置浓缩的目的：浓缩的目的：将石油醚和胡萝卜素分开。将石油醚和胡萝卜素分开。石油醚的沸点在石油醚的沸点在9090- -120120度之间，远远低于胡萝卜素的沸点，加热时度之间，远远低于胡萝卜素的沸点，加热时石油醚首先被蒸馏出去。石油醚首先被蒸馏出去。加热萃取液，萃取液挥发，加热萃取液，萃取液挥发，得到胡萝卜素。得到胡萝卜素。浓缩浓缩：6 6、提取过程回流冷凝装置回流

8、冷凝装置 萃取液萃取液过滤过滤 粗萃取液粗萃取液蒸馏提纯蒸馏提纯浓缩萃取液浓缩萃取液干燥粉碎的胡萝卜干燥粉碎的胡萝卜+有机溶剂有机溶剂胡萝卜素胡萝卜素4 4、胡萝卜素操作流程胡胡萝萝卜卜粉粉碎碎干干燥燥原料颗粒小，水分少，萃取效果好原料加工：原料加工：取取500g500g新鲜胡萝卜，清洗，沥干、粉碎、烘干。新鲜胡萝卜，清洗，沥干、粉碎、烘干。原料装填：原料装填：将胡萝卜粉碎与将胡萝卜粉碎与200mL200mL石油醚装入蒸馏瓶。石油醚装入蒸馏瓶。注意：烘干胡萝卜时，要注意控制温度若温度过高、时间过长，胡萝卜素可能会分解。 1 1、提取胡萝卜素的实验流程胡萝卜胡萝卜胡萝卜素浓 缩过过 滤滤萃 取干

9、干 燥燥粉粉 碎碎三、实验操作2 2、胡萝卜素提取过程胡胡萝萝卜卜粉粉碎碎干干燥燥原料颗粒小，水分少，萃取效果好加热萃取：加热萃取：安装萃取回流装置，沸水浴加热萃取安装萃取回流装置，沸水浴加热萃取3030分钟。分钟。萃萃取取萃取剂石油醚冷凝管的作用：冷凝管的作用：防止加热时有机溶剂挥发防止加热时有机溶剂挥发萃取目的：萃取目的：使胡萝卜素充分溶解在有机溶剂中使胡萝卜素充分溶解在有机溶剂中 为什么要水浴加热？为什么要水浴加热？直接使用明火加热易引起有机溶剂的燃烧、爆直接使用明火加热易引起有机溶剂的燃烧、爆炸炸萃取装置2 2、胡萝卜素提取过程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

10、萝卜卜素素原料颗粒小，水分少，萃取效果好除去萃取液中的不溶物萃取剂石油醚鉴定：纸层析法浓缩的目的：浓缩的目的：将石油醚和胡萝卜素分开。将石油醚和胡萝卜素分开。石油醚的沸点在石油醚的沸点在9090- -120120度之间，度之间，远远低于胡萝卜素的沸点，加热远远低于胡萝卜素的沸点，加热时石油醚首先被蒸馏出去。时石油醚首先被蒸馏出去。浓缩浓缩：过滤过滤： 除去萃取液中的不溶物除去萃取液中的不溶物加热萃取液，萃取液挥发，加热萃取液，萃取液挥发，得到胡萝卜素。得到胡萝卜素。浓缩装置纸层析法胡萝卜素的胡萝卜素的鉴定鉴定胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b色素分离色素分离1 1、回顾

11、必修一：、回顾必修一：绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离原理：原理：、提取提取：色素能溶解于：色素能溶解于_有机溶剂有机溶剂（无水乙醇）（无水乙醇）、分离分离： 色素在色素在_中的溶解度中的溶解度_， 扩散速度扩散速度_。层析液层析液不同不同不同不同溶解度高，扩散溶解度高，扩散_，溶解度低，扩散溶解度低，扩散_，快快慢慢注意：注意：SiO2 CaCO3 SiO2 CaCO3 ？-纸层析法胡萝卜素的胡萝卜素的鉴定鉴定2 2、鉴定过程、鉴定过程量做基线 对照点样 干燥层析 对比观察(1)步骤：基线2 cmA B C D标准标准样品样品标准标准样品样品萃取萃取样品样品A A、D D标准样品

12、（胡萝卜素）标准样品（胡萝卜素）B B、C C提取样品提取样品注意事项：注意事项：1.1.滤纸条预先干燥处理；滤纸条预先干燥处理；2.2.点样时快速细致、样点圆点尽量细小；点样时快速细致、样点圆点尽量细小；3.3.滤纸筒的滤纸筒的竖直边缘不能接触竖直边缘不能接触；4.4.石油醚易挥发，注意层析容器要密封；石油醚易挥发，注意层析容器要密封；5.5.层稀液不能没过基线；层稀液不能没过基线；6.6.滤纸不能挨着烧杯壁。滤纸不能挨着烧杯壁。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？如果在滤纸上如果在滤纸上出现多个不同高度的色素点，出现多个不同高度的色素点， 则说明

13、提取到的胡萝卜素则说明提取到的胡萝卜素含杂质。含杂质。 由于提取物中含有杂质由于提取物中含有杂质, ,萃取样品的颜色可能萃取样品的颜色可能 比标准样品的颜色浅比标准样品的颜色浅, ,所以也可以所以也可以通过颜色的通过颜色的 比较比较, ,初步初步确定提取的胡萝卜素的量确定提取的胡萝卜素的量. .如果萃取样品中出现了如果萃取样品中出现了和标准和标准 样品一样样品一样的层析带的层析带, ,说明提取胡说明提取胡 萝卜素的萝卜素的实验成功实验成功. .(2)结果：是否出现对应的色素带胡萝卜素胡萝卜素-纸层析法胡萝卜素的胡萝卜素的鉴定鉴定1请根据所学知识，回答下列问题：请根据所学知识，回答下列问题：(1

14、)天然胡萝卜素可医治维生素天然胡萝卜素可医治维生素A缺乏症，是因为缺乏症，是因为_(2)以下为提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜以下为提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜粉碎粉碎干燥干燥A过滤过滤B胡萝卜素，胡萝卜素，A过程叫过程叫_，B过程叫过程叫_。(3)某同学在鉴定提取的胡萝卜素时，所做的纸层析某同学在鉴定提取的胡萝卜素时，所做的纸层析实验如图所示，请指出其中的错误：实验如图所示，请指出其中的错误：_胡萝卜素可被氧化为维生素胡萝卜素可被氧化为维生素A 萃取萃取 浓缩浓缩 容器未加盖密封容器未加盖密封 层析液没过了基线层析液没过了基线滤纸不能挨着烧杯壁滤纸不能挨着烧杯壁 练习练习2、如图为提取胡萝卜

15、素的装置、如图为提取胡萝卜素的装置示意图，请回答有关问题：示意图，请回答有关问题：(1)一般来说，要想萃取效果好，一般来说，要想萃取效果好，要保证要保证_。(2)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，其原加热，其原因是因是_(3)在加热瓶口安装回流冷凝装在加热瓶口安装回流冷凝装置的目的是置的目的是_。原料颗粒小，萃取温原料颗粒小，萃取温度高，时间长度高，时间长水浴水浴 有机溶剂都是易燃物，有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热，直接使用明火加热，容易引起燃烧、爆炸容易引起燃烧、爆炸 防止加热时有机溶剂挥发防止加热时有机溶剂挥发1)1)胡萝卜素是胡萝卜素是 色的结晶。

16、从胡萝卜中提取胡萝色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用卜素，常用 作为溶剂。作为溶剂。(2)(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是 法。用法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥粉碎、干燥、 、 、 。橘（橙）黄橘（橙）黄有机溶剂有机溶剂萃取萃取萃取萃取过滤过滤浓缩浓缩高考链接 20082008生物生物选修选修1 1生物技术实践生物技术实践 根据从胡萝卜中提取的胡萝卜素的相关知识及胡萝卜根据从胡萝卜中提取的胡萝卜素的相关知识及胡萝卜素的性质，回答下列问题。素的性质，回答下列问题。(3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将_ _和和_控制在一定范围内，原因是控制在一定范围内，原因是 . 4)提取的胡萝卜素可通过提取的胡萝卜素可通过 法进行鉴定，在鉴法进行鉴定，在鉴定过程中需要用定过程中需要用 对照。对照。(