生物中图版学案：第四章第一节植物色素的提取

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第一节植物色素的提取1．了解有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理.2．初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法。3．初步了解有机溶剂的相关知识.一、植物色素水溶性色素：一般易溶于水或酒精，不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂，如甜菜红色素、花青素等。脂溶性色素：一般不溶于水，易溶于酒精、乙醚和氯仿等有机溶剂。如叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、番茄红色素和辣椒红色素等。二、色素的提取方法-—萃取法1．实验室提取植物色素常用的方法是萃取法。用溶剂充分溶解植物材料中的色素后,滤去不溶残渣，经浓缩蒸馏掉溶剂，适度干燥便得到所需色素。2．萃取剂（1）种类①水：使用最广泛的溶剂。②亲水性有机溶剂：指能与水混溶的有机溶剂，如酒精、甲醇、丙酮等,其中以酒精最常用。③亲脂性有机溶剂:指不能与水混溶的有机溶剂,如石油醚、氯仿、乙醚等.（2）选择萃取剂时,要求对色素成分的溶解度要大，对杂质的溶解度要小；萃取剂不能与色素成分起化学反应；同时萃取剂要经济易得，易与色素分离，使用安全。一般情况下,水溶性色素用水作萃取剂，脂溶性色素用有机溶剂作萃取剂。三、色素提取实例1．胡萝卜素的提取（1）材料处理:将胡萝卜切成小颗粒，烘干，研成干粉备用。烘干时控制好温度和时间。（2）萃取：向胡萝卜干粉中加入四氯化碳或醋酸乙酯，用萃取和冷凝回流装置萃取，在瓶口安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂的挥发。(3)过滤:用定性滤纸过滤萃取液，除去不溶物。（4)浓缩干燥：将滤液进行蒸馏,蒸发掉有机溶剂，留下浓缩的胡萝卜素提取液，放入烘箱烘干。（5）鉴定：用纸层析法鉴定所提取的色素，可用标准样品作对照。2．其他色素的提取（1)从成熟辣椒中可以提取辣椒红色素。辣椒红色素不溶于水，易溶于植物油和酒精.在pH为3～12时,色调不发生改变，而且耐热、耐盐、耐酸、耐金属、耐微生物.(2)从番茄果实中提取番茄红色素。番茄红色素是脂溶性色素，果实中以果皮部分含量最高.番茄红色素是一种天然的抗氧化剂，能预防由自由基引发的疾病，降低患癌几率,延缓人体老化过程。（3)从甜菜块根中提取甜菜红色素。甜菜红色素易溶于水,在酸性和中性条件下呈稳定的紫红色，在碱性条件下变成黄色,不易被氧化。四、影响萃取效果的因素原料颗粒的大小、紧密程度、含水量，萃取的温度和时间等因素,对萃取效果有很大的影响.一般说来，原料颗粒越小,水分越少，萃取效果就越好.在一定范围内，萃取温度高、时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好.但温度过高又会影响某些色素的稳定性。思考：胡萝卜素有“小人参"的美誉，为什么有此美名?提示：可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，还是常用的食品色素，广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。最近发现它还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。1．用纸层析法鉴定时的注意事项（1）选择干净的滤纸,为防止操作时滤纸的污染，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（直径在2mm左右），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互相接触，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.2．胡萝卜素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，因萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。水不溶于有机溶剂中，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。还要考虑萃取效率、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.石油醚不是醚类化合物，而与汽油、煤油类似，是具有一定碳链长度的烷烃混合物。题型萃取法原理及影响因素【例题】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97～100℃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反思领悟：萃取过程应避免明火加热,采用水浴加热.1关于胡萝卜素作用的论述,错误的是().A．胡萝卜素可以用来治疗维生素A缺乏而引起的各种疾病B．胡萝卜素可用作食品色素C．天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用D．胡萝卜素可以治疗人体色素缺乏症解析:人和动物不能合成维生素，只能由食物或饮料提供。胡萝卜素在人体内可转化成维生素A,因此可以辅助治疗因缺乏维生素A而引起的疾病，胡萝卜素还是食品、饮料、饲料的添加剂，是一种天然色素。此外还具有预防癌症、提高人体免疫力、预防感冒等功能。但不能治疗人体色素缺乏症.如白化病是由合成黑色素发生障碍所致，与维生素A无关.答案：D2作为萃取胡萝卜素的有机溶剂，哪一项不符合实验要求？（)A．能充分溶解色素B．与水混溶C．对人无毒害作用D．易与产品分离解析：选择萃取剂的基本原则是:具有较高的熔点、能充分溶解色素、不与水相混溶、萃取效率高、对人无毒害作用、易与产品分离、不影响产品质量.答案:B3纸层析时用到的层析液是（）.A．乙醚B．乙醇C．丙酮D．石油醚解析:用纸层析法分离胡萝卜素时用到的层析液是石油醚.用纸层析法分离叶绿体中色素时用到的层析液的主要成分是石油醚.