(共20张PPT)
第2课时 胡萝卜素的提取
知识点
教学突破策略
学习技巧点拨
胡萝卜素的理化性质、种类、分布与应用
结合胡萝卜素的作用讲解其性质,引导学生查阅资料了解胡萝卜素的应用
阅读教材,认真听讲,查阅资料
胡萝卜素的提取与鉴定
从提取方法、萃取剂的选择和影响萃取的因素等角度阐述提取胡萝卜素的基本原理,回顾“绿叶中色素的分离”实验,帮助学生理解纸层析的原理与操作
结合有关萃取的知识以及生物必修1“绿叶中色素的分离”实验进行学习
从胡萝卜中提取胡萝卜素
结合视频资料,让学生了解胡萝卜素提取的各种方法,理解各步骤的原理;归纳实验流程图,并与教材插图比对,加深理解
结合具体案例,学习用萃取法提取胡萝卜素
1.种类:依据①
的数目可以划分为α、β、γ三类,其中②
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③
。
2.用途
(1)治疗因缺乏④
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⑤
恢复成正常细胞。
3.性质:胡萝卜素是⑥ 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⑦
等有机溶剂。
4.提取途径:一是从⑧
,二是从⑨
中获得,三是利用⑩
。
一、胡萝卜素的基础知识
双键
β-胡萝卜素
癌细胞
维生素A
维生素A
石油醚
养殖的岩藻
植物中提取
微生物发酵生产
二、实验设计
1.流程:胡萝卜→
→干燥→
→过滤→浓缩→胡萝卜素。
2.萃取剂的选择
(1)种类:有机溶剂分为
和
两种。
(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
,并且
。
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、
、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。
粉碎
萃取
不与水混溶
11
12
萃取剂的性质
水溶性
13
14
胡萝卜素
水不溶性
15
16
17
18
紧密程度
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粉碎程度、
有关。
三、操作提示
干燥时间太长
干燥方式
19
20
根据提取胡萝卜素的操作流程,回答下列问题:
1.萃取前如何处理材料
知识点一:胡萝卜素的提取
选取500
g新鲜的胡萝卜,用清水洗净,沥干、切碎,然后在40
℃的烘箱中烘干(时间约需2
h),将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底。
答案：
2.如何进行萃取
将样品放入500
mL圆底烧瓶中,加入200
mL石油醚混匀,萃取30
min,然后过滤萃取液,除去固体物质。
答案：
3.乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗 为什么 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
答案:胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮,但乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂,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。
4.下图为胡萝卜素的提取装置,加热时为什么要采取水浴加热 冷凝管的作用是什么
采用水浴加热,因为有机溶剂是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧或爆炸。在烧瓶口安装冷凝管是为了防止加热时有机溶剂挥发。
答案：
知识总结
用萃取法提取胡萝卜素时,由于加入的萃取剂含石油醚等有机溶剂,因此应避免明火加热;萃取的效率取决于萃取剂和原料两方面,因此在萃取时,要先将胡萝卜素粉碎并干燥脱水,使之与萃取剂充分接触,可以提高溶解度,萃取效果会更好。另外,萃取时间长,萃取效果也会更好。
例1 胡萝卜素易溶于有机溶剂,可以用萃取法提取,下列是关于萃取过程的有关问题,请回答:
(1)用A溶剂把溶质从B溶剂的溶液中提取出来,其条件是
。
(2)萃取过程一般在 中进行,在溶液中加入萃取剂,液体总量
,用右手按住分液漏斗上口玻璃塞,左手握住活塞部分,在振荡倒转分液漏斗后,一般旋开活塞,放出蒸气或产生的气体,因为
,振荡数次后,静置。
(3)分液时,首先将分液漏斗上玻璃塞打开或使塞上凹槽对准漏斗口上的小孔,目的是_______________________________________
。
(4)溶液分层后,β-胡萝卜素在 层,可从
倒出。
A、B两溶剂互不相溶且溶质在A中的溶解度大于在B中的溶解度
分液漏斗
占分液漏斗容积的1/2为宜,宜少不宜多
萃取剂多为有机溶剂,蒸气压较大
使漏斗内外空气相通,以保证漏斗里的液体能够流出
上
分液漏斗上口
【解析】本题考查胡萝卜素的提取。胡萝卜素的提取采用了萃取的方法,要熟悉萃取装置和操作方法。
知识点二:胡萝卜素的鉴定
胡萝卜的鉴定采用纸层析的方法,步骤如下:制作层析纸→对照点样→干燥、层析→对比观察。
1.如何制作层析纸 卷成圆筒状的滤纸,其边缘为何需用U型扣固定
答案:在18
cm×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。
用U形扣固定滤纸筒边缘是为了防止滤纸边缘接触,避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.如何对照点样
答案:对照点样:A、D点点标准样品,B、C点点提取样品。
3.对比观察样品色素点与标准色素点的异同来得到实验结论,该实验可能的结果有哪些
如果提取到的胡萝卜素含杂质,则层析后在滤纸上出现多个不同高度的层析带。如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带,说明提取胡萝卜素的实验成功。由于提取物中含有杂质,萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅,我们也可以通过颜色的比较,初步确定提取的胡萝卜素的量。
答案：
知识总结
1.纸层析是层析法的一种。层析法又称色谱法,是一种基于被分离物质的物理、化学及生物学特性的不同,使它们在某种基质中移动速度不同而进行分离和分析的方法。
2.层析原理:β-胡萝卜素与其他色素和杂质在层析液中的溶解度不同,在滤纸中的扩散速度不同。
例2 下图为胡萝卜素的提取装置示意图,回答有关问题:
(1)提取胡萝卜素的实验流程是 →
→萃取→过滤→浓缩。
(2)胡萝卜素是一种脂溶性物质,因此选取的萃取剂应为
。
(3)装置1的名称是 ,其作用是
。
(4)本实验将提取的胡萝卜素粗品通过 进行鉴定。鉴定时要对 样品和 样品进行点样。如果
,说明提取胡萝卜素的实验成功。
粉碎
干燥
有机溶剂
冷凝管
防止加热时有机溶剂挥发
纸层析
标准
提取
萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带
【解析】(1)提取胡萝卜素的步骤是粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩。(2)胡萝卜素是脂溶性物质,脂溶性物质易溶于有机溶剂,所以可以利用有机溶剂进行萃取。(3)装置中的冷凝管具有防止加热时有机溶剂挥发的作用。(4)可用纸层析法对胡萝卜素进行鉴定,要将标准样品和提取样品进行对比,如果两者有相同的层析带,说明胡萝卜素提取成功。
1.对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定实验的叙述,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
【解析】A错误,每次点样后,要保持滤纸干燥;B正确,点样过程中,应快速细致,形成直径大小相同的圆点;C错误,层析液所用的试剂为石油醚;D错误,在纸层析过程中,滤纸放在色谱容器中。
2.某同学想研究萃取胡萝卜素的最佳温度,在设计实验时应注意( )。
A.萃取时间不用考虑是否相同
B.使用不同萃取剂,但量要相同
C.原料颗粒大小不同
D.除温度外,其他因素相同,以保证单一变量
D
【解析】本题考查实验设计的基本原则。本实验的目的是研究提取胡萝卜素的最佳温度,因此,温度就应该是本实验中的实验变量,也是唯一变量,为了排除其他因素对实验结果的干扰,应保证其余条件相同。
3.下列关于提取胡萝卜素的相关知识的描述,错误的是( )。
A.胡萝卜素是脂类物质,所以提取时所用的试剂是亲脂性有机溶剂
B.提取胡萝卜素可用纸层析法进行鉴定,鉴定时需要与标准样品进行对照
C.一般情况下,提取胡萝卜素的效率与颗粒含水量成反比
D.提取过程中有加热环节,只需要控制温度,因为温度过高会导致胡萝卜素分解
D
【解析】提取胡萝卜素时,在胡萝卜颗粒加热过程中,应严格将温度和时间控制在一定范围内,原因是温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解,D错误。
4.下图甲为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图,图乙为胡萝卜素的纸层析结果示意图,请据图回答下列问题。
(1)图甲中b的名称是 ,a的
作用是 ,e
为 。对于e,实验时应注意
。f为 ,常用 ,如果层析液没及e会导致
。
(2)图乙中A、B、C、D四点中,属于标准样品的样点是 ,属于提取样品的样点是 。基线一般距底边 cm;在图中的层析谱中,①代表的物质是
,②代表的物质是
。
色谱容器
防止层析液挥发
样品原点
点样应该快速细致并保持滤纸干燥
层析液
石油醚
胡萝卜素溶解在层析液中,导致鉴定失败
A和D
B和C
2
胡萝卜素
其他色素和杂质
【解析】本题考查胡萝卜素粗品鉴定和层析结果分析。同学们应从纸层析法原理与胡萝卜素、层析液的理化性质入手解答该题。对提取的胡萝卜素粗品进行鉴定采用的是纸层析法,根据的原理是色素在滤纸上的运动速度不同,从而使各成分分开。因层析液易挥发,故应在色谱容器上方用玻璃盖盖严。在进行点样时,应注意点样要快速细致,并保持滤纸干燥。层析液深度不得超过滤纸基线,否则点样处的有机成分会溶于层析液中。《胡萝卜素的提取》教师教学实施参考方案
授课年级
高二
课题
第6单元
第2课时：胡萝卜素的提取
课程类型
新授课
课程学习目标
目标解读
1.简述胡萝卜素的理化性质、种类和分布。2.从提取方法、萃取剂的选择和影响萃取的因素等角度阐述提取胡萝卜素的基本原理。3.掌握萃取法提取胡萝卜素的技术,会根据原理设计萃取装置并能说出各部分在萃取过程中的作用。4.学会纸层析的操作方法,并用于对实验结果进行评价,能对操作过程中出现的异常情况进行分析
重点难点
课题重点:1.胡萝卜素的提取;2.纸层析的操作。课题难点:胡萝卜素的提取
课程导学建议
课前准备
1.预计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点。2.本课题教学组织采用实验探究的模式，教师先以问题引领学生课前学生先理解相关原理，为课
堂上的实验操作打好基础。3.在导学案的基础上制作教学用的PPT,收集相关教学资源
教学建议
教师在介绍胡萝卜素的性状时,应该结合胡萝卜素的作用进行讲解,使学生充分理解提取胡萝卜素的原理。教师还可以补充一些资料,让学生了解胡萝卜素提取的各种方法。在引导学生了解胡萝卜素的化学结构和分类的基础上,要着重引导学生认识胡萝卜素在医药、食品加工等方面的广泛应用,以及胡萝卜素的提取在提高产品附加值方面所具有的重要经济意义,以激发学生的学习兴趣
课
堂
教
学
过
程
设
计
程序
学习内容
教师行为
学生行为
媒体运用
导入新课
创设情境
引导学生认识胡萝卜素在医药、食品加工等方面的广泛应用,以及胡萝卜素的提取在提高产品附加值方面所具有的重要经济意义,以激发学生的学习兴趣
积极回答老师所提出的问题
口头表达和PPT
第一层级学习过程
自主预习
教师准备问题，安排学生预习。问题如下（见【基础学习交流】知识问题化·问题层次化）1.乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗 为什么 2.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 鉴定胡萝卜素粗品时,卷成圆筒状的滤纸,其边缘为何需用U形扣固定
在预习过程中要先通读教材，标出重要语句,掌握基础知识
口头表达和PPT
交流讨论
1.指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果情况。2.根据预习情况适时设计问题，当堂检测学生预习效果，如：根据胡萝卜素的性质,炒胡萝卜时宜多放油还是少放油
1.学生对对预习中产生的问题进行班级小组交流、讨论2.积极思考老师的问题
口头表达
第二层级学习过程
知识点一：
胡萝卜素的提取
通过阅读课本上的实验设计的内容，完成【知识点一的1、2、3小问】
1.学生阅读教材并通过听课了解胡萝卜素的提取方法。2.掌握胡萝卜素提取装置的设计
口头表达、PPT演示、现场演示
知识点二：胡萝卜素的鉴定
1.要求学生阅读课本上结果分析与评价的内容，完成【知识点二的第1、2问】2.通过讲解，在理解实验原理的基础上进行相关实验操作，提升动手能力，完成【知识点二的第3问】
1.学生认真思考、解答老师提出的问题。2.能正确地进行点样
口头表达和PPT演示,现场演示
第三层级学习过程
课堂巩固
1.教师安排学生完成【基础智能检测】。2.教师巡视学生对知识的掌握情况
学生独立完成
口头表达
展示讲评
1.根据巡视了解的情况，有目的地展示一部分答题正确及标准的同学的答案和一部分答题出现典型错误的同学的答案
学生积极配合教师的课堂安排，积极展示，点评，提出疑问
幻灯片
第四层级学习过程
反思感悟
在实验中充分发挥学生的主动性，让学生多练习相应操作，从而掌握胡萝卜素提取的方法。要让学生熟悉实验原理再进行实验操作，利用实验结果指导学生回顾实验中的成败并相互讨论总结，深入理解知识
对老师讲解前后突然领悟的内容做一个归纳总结
口头表达
课堂小结
1.师生共同梳理本节课主干知识2.再次强调【基础智能检测】中所出现的典型问题
1.配合老师共同完成本节课主干知识的梳理2.掌握胡萝卜素的提取方法
口头表达和板书
课外拓展
继续探究
通过问题引导学有余力的学生课后继续深入探究，例如，胡萝卜素的应用
口头表达第2课时 胡萝卜素的提取
1.简述胡萝卜素的理化性质、种类和分布。
2.从提取方法、萃取剂的选择和影响萃取的因素等角度阐述提取胡萝卜素的基本原理。
3.掌握萃取法提取胡萝卜素的技术,会根据原理设计萃取装置并能说出各部分在萃取过程中的作用。
4.学会纸层析的操作方法,并用于对实验结果进行评价,能对操作过程中出现的异常情况进行分析。
一、胡萝卜素的基础知识
1.种类:依据①的数目可以划分为α、β、γ三类,其中②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③。
2.用途
(1)治疗因缺乏④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⑤恢复成正常细胞。
3.性质:胡萝卜素是⑥结晶,化学性质比较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于⑦等有机溶剂。
4.提取途径:一是从⑧,二是从⑨中获得,三是利用⑩。
二、实验设计
1.流程:胡萝卜→→干燥→→过滤→浓缩→胡萝卜素。
2.萃取剂的选择
(1)种类:有机溶剂分为和两种。
(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,并且。
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、、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。 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粉碎程度、有关。
1.乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗 为什么
2.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 鉴定胡萝卜素粗品时,卷成圆筒状的滤纸,其边缘为何需用U形扣固定
3.根据胡萝卜素的性质,炒胡萝卜时宜多放油还是少放油
知识点一:胡萝卜素的提取
提取胡萝卜素的操作流程:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
1.萃取前如何处理材料
2.如何进行萃取
3.右图为胡萝卜素的提取装置,加热时为什么要采取水浴加热 冷凝管的作用是什么
知识点二:胡萝卜素的鉴定
胡萝卜的鉴定采用纸层析的方法,步骤如下:制作层析纸→对照点样→干燥、层析→对比观察。
1.如何制作层析纸
2.如何对照点样
3.对比观察样品色素点与标准色素点的异同来得到实验结论,该实验可能的结果有哪些
例1 (1)胡萝卜素提取的效率主要取决于 。 (2)在胡萝卜素的萃取过程中,萃取过程的加热方式一般应采用水浴加热,避免明火加热,这是因为 。得到的萃取液经过过滤后直接使用 装置进行浓缩。
例2 胡萝卜粗品鉴定过程中,判断标准样品点与萃取样品点的依据是( )。
A.颜色不一样 B.大小不一样
C.形状不一样
D.层析后的色带点数不一样
1.对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定实验的叙述,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
2.某同学想研究萃取胡萝卜素的最佳温度,在设计实验时应注意( )。
A.萃取时间不用考虑是否相同
B.使用不同萃取剂,但量要相同
C.原料颗粒大小不同
D.除温度外,其他因素相同,以保证单一变量
3.下列关于提取胡萝卜素的相关知识的描述,错误的是( )。
A.胡萝卜素是脂类物质,所以提取时所用的试剂是亲脂性有机溶剂
B.提取胡萝卜素可用纸层析法进行鉴定,鉴定时需要与标准样品进行对照
C.一般情况下,提取胡萝卜素的效率与颗粒含水量成反比
D.提取过程中有加热环节,只需要控制温度,因为温度过高会导致胡萝卜素分解
4.下图甲为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图,图乙为胡萝卜素的纸层析结果示意图,请据图回答下列问题。
(1)图甲中b的名称是 ,a的作用是 ,e为 。对于e,实验时应注意 。f为 ,常用 ,如果层析液没及e会导致 。
(2)图乙中A、B、C、D四点中,属于标准样品的样点是 ,属于提取样品的样点是 。基线一般距底边 cm;在图中的层析谱中,①代表的物质是 ,②代表的物质是 。
参考答案
第2课时 胡萝卜素的提取
知识体系梳理
①双键 ②β-胡萝卜素 ③维生素A ④维生素A ⑤癌细胞 ⑥橘黄色 ⑦石油醚 ⑧植物中提取 ⑨养殖的岩藻 ⑩微生物发酵生产 粉碎 萃取 水溶性 水不溶性 胡萝卜素 不与水混溶 萃取剂的性质 紧密程度 干燥时间太长 干燥方式
基础学习交流
1.胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮,但乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂,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。
2.在这五种有机溶剂中,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。
用U形扣固定滤纸筒边缘是为了防止滤纸边缘接触,避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。
3.由于胡萝卜素易溶于有机溶剂,为使较多的胡萝卜素被溶解,从而有利于被人体吸收(溶解的胡萝卜素容易被人体吸收),炒胡萝卜时应多加些油。
重点难点探究
知识点一:胡萝卜素的提取
1.选取500
g新鲜的胡萝卜,用清水洗净,沥干、切碎,然后在40
℃的烘箱中烘干(时间约需2
h),将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底。
2.将样品放入500
mL圆底烧瓶中,加入200
mL石油醚混匀,萃取30
min,然后过滤萃取液,除去固体物质。
3.采用水浴加热,因为有机溶剂是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧或爆炸。在烧瓶口安装冷凝管是为了防止加热时有机溶剂挥发。
知识点二:胡萝卜素的鉴定
1.在18
cm×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。
2.对照点样:A、D点点标准样品,B、C点点提取样品。3.如果提取到的胡萝卜素含杂质,则层析后在滤纸上出现多个不同高度的层析带。如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带,说明提取胡萝卜素的实验成功。由于提取物中含有杂质,萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅,我们也可以通过颜色的比较,初步确定提取的胡萝卜素的量。
思维拓展应用
例1 (1)萃取剂的性质和使用量 (2)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 蒸馏
【解析】胡萝卜素易溶于有机溶剂,所以选用萃取的方法。萃取的效率与原料和萃取剂有密切关系,但主要取决于萃取剂的性质和使用量,其次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;萃取剂是有机溶剂,具有加热易燃、易挥发的特点,所以萃取装置的设置要特别注意,提取过程中一般要避免明火加热,而采用水浴加热,这是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。
例2 D
【解析】标准样品为单一色素,层析后只有单一样点,而萃取样品不纯,含有多种色素,会有多个色素点。
基础智能检测
1.B 2.D 3.D
全新视角拓展
4.(1)色谱容器 防止层析液挥发 样品原点 点样应该快速细致并保持滤纸干燥 层析液 石油醚 胡萝卜素溶解在层析液中,导致鉴定失败 (2)A和D B和C 2 胡萝卜素 其他色素和杂质
【解析】本题考查胡萝卜素粗品鉴定和层析结果分析。同学们应从纸层析法原理与胡萝卜素、层析液的理化性质入手解答该题。对胡萝卜素提取粗品进行鉴定采用的是纸层析法,其原理即色素在滤纸上的运动速度不同,从而使各成分分开。因层析液易挥发,故应在色谱容器上方用玻璃盖盖严。在进行点样时,应注意点样要快速细致,并保持滤纸干燥。层析液深度不得超过滤纸基线,否则点样处的有机成分会溶于层析液中。(共19张PPT)
第2课时 胡萝卜素的提取
1.简述胡萝卜素的理化性质、种类和分布。
2.从提取方法、萃取剂的选择和影响萃取的因素等角度阐述提取胡萝卜素的基本原理。
3.掌握萃取法提取胡萝卜素的技术,会根据原理设计萃取装置并能说出各部分在萃取过程中的作用。
4.学会纸层析的操作方法,并用于对实验结果进行评价,能对操作过程中出现的异常情况进行分析。
1.种类:依据①
的数目可以划分为α、β、γ三类,其中②
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③
。
2.用途
(1)治疗因缺乏④
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⑤
恢复成正常细胞。
3.性质:胡萝卜素是⑥ 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⑦
等有机溶剂。
4.提取途径:一是从⑧
,二是从⑨
中获得,三是利用⑩
。
一、胡萝卜素的基础知识
双键
β-胡萝卜素
癌细胞
维生素A
维生素A
石油醚
养殖的岩藻
植物中提取
微生物发酵生产
二、实验设计
1.流程:胡萝卜→
→干燥→
→过滤→浓缩→胡萝卜素。
2.萃取剂的选择
(1)种类:有机溶剂分为
和
两种。
(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
,并且
。
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、
、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。
粉碎
萃取
不与水混溶
11
12
萃取剂的性质
水溶性
13
14
胡萝卜素
水不溶性
15
16
17
18
紧密程度
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粉碎程度、
有关。
三、操作提示
干燥时间太长
干燥方式
19
20
胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮,但乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂,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。
1.乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗 为什么
答案：
在这五种有机溶剂中,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。
用U形扣固定滤纸筒边缘是为了防止滤纸边缘接触,避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.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 鉴定胡萝卜素粗品时,卷成圆筒状的滤纸,其边缘为何需用U形扣固定
答案：
由于胡萝卜素易溶于有机溶剂,为使较多的胡萝卜素被溶解,从而有利于被人体吸收(溶解的胡萝卜素容易被人体吸收),炒胡萝卜时应多加些油。
3.根据胡萝卜素的性质,炒胡萝卜时宜多放油还是少放油
答案：
提取胡萝卜素的操作流程:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
1.萃取前如何处理材料
知识点一:胡萝卜素的提取
选取500
g新鲜的胡萝卜,用清水洗净,沥干、切碎,然后在40
℃的烘箱中烘干(时间约需2
h),将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底。
答案：
2.如何进行萃取
将样品放入500
mL圆底烧瓶中,加入200
mL石油醚混匀,萃取30
min,然后过滤萃取液,除去固体物质。
答案：
3.下图为胡萝卜素的提取装置,加热时为什么要采取水浴加热 冷凝管的作用是什么
采用水浴加热,因为有机溶剂是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧或爆炸。在烧瓶口安装冷凝管是为了防止加热时有机溶剂挥发。
答案：
知识总结
用萃取法提取胡萝卜素时,由于加入的萃取剂含石油醚等有机溶剂,因此应避免明火加热;萃取的效率取决于萃取剂和原料两方面,因此在萃取时,要先将胡萝卜素粉碎并干燥脱水,使之与萃取剂充分接触,可以提高溶解度,萃取效果会更好。另外,萃取时间长,萃取效果也会更好。
知识点二:胡萝卜素的鉴定
胡萝卜的鉴定采用纸层析的方法,步骤如下:制作层析纸→对照点样→干燥、层析→对比观察。
1.如何制作层析纸
在18
cm×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。
答案：
3.对比观察样品色素点与标准色素点的异同来得到实验结论,该实验可能的结果有哪些
如果提取到的胡萝卜素含杂质,则层析后在滤纸上出现多个不同高度的层析带。如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带,说明提取胡萝卜素的实验成功。由于提取物中含有杂质,萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅,我们也可以通过颜色的比较,初步确定提取的胡萝卜素的量。
答案：
知识总结
1.纸层析是层析法的一种。层析法又称色谱法,是一种基于被分离物质的物理、化学及生物学特性的不同,使它们在某种基质中移动速度不同而进行分离和分析的方法。
2.层析原理:β-胡萝卜素与其他色素和杂质在层析液中的溶解度不同,在滤纸中的扩散速度不同。
例1
(1)胡萝卜素提取的效率主要取决于
。
(2)在胡萝卜素的萃取过程中,萃取过程的加热方式一般应采用水浴加热,避免明火加热,这是因为
。得到的萃取液经过过滤后直接使用 装置进行浓缩。
萃取剂的性质和使用量
【解析】胡萝卜素易溶于有机溶剂,所以选用萃取的方法。萃取的效率与原料和萃取剂有密切关系,但主要取决于萃取剂的性质和使用量,其次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;萃取剂是有机溶剂,具有加热易燃、易挥发的特点,所以萃取装置的设置要特别注意,提取过程中一般要避免明火加热,而采用水浴加热,这是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。
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
蒸馏
例2
胡萝卜粗品鉴定过程中,判断标准样品点与萃取样品点的依据是( )。
A.颜色不一样
B.大小不一样
C.形状不一样
D.层析后的色带点数不一样
【解析】标准样品为单一色素,层析后只有单一样点,而萃取样品不纯,含有多种色素,会有多个色素点。
D
技巧归纳
层析过程中的注意事项:
1.点样的斑点直径不能太大,点样要快速、细致。
2.卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触,以免溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响结果。(如下图所示)
3.如用吹风机吹干,温度不宜过高,否则斑点会变黄。
4.纸层析过程不能让层析液淹没点样,否则实验失败。
1.对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定实验的叙述,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
A错误,每次点样后,要保持滤纸干燥;B正确,点样过程中,应快速细致,形成直径大小相同的圆点;C错误,层析液所用的试剂为石油醚;D错误,在纸层析过程中,滤纸放在色谱容器中。
解析
2.某同学想研究萃取胡萝卜素的最佳温度,在设计实验时应注意( )。
A.萃取时间不用考虑是否相同
B.使用不同萃取剂,但量要相同
C.原料颗粒大小不同
D.除温度外,其他因素相同,以保证单一变量
D
解析
本题
考查实验设计的基本原则。本实验的目的是研究提取胡萝卜素的最佳温度,因此,温度就应该是本实验中的实验变量,也是唯一变量,为了排除其他因素对实验结果的干扰,应保证其余条件相同。
3.下列关于提取胡萝卜素的相关知识的描述,错误的是( )。
A.胡萝卜素是脂类物质,所以提取时所用的试剂是亲脂性有机溶剂
B.提取胡萝卜素可用纸层析法进行鉴定,鉴定时需要与标准样品进行对照
C.一般情况下,提取胡萝卜素的效率与颗粒含水量成反比
D.提取过程中有加热环节,只需要控制温度,因为温度过高会导致胡萝卜素分解
D
解析
提取胡萝卜素时,在胡萝卜颗粒加热过程中,应严格将温度和时间控制在一定范围内,原因是温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解,D错误。
