2020年春季学期高中生物人教选修1同步课件：专题六课题二胡萝卜素的提取（共35张PPT）

(共35张PPT)
课题二胡萝卜素的提取
专题六 植物有效成分的提取
1.了解胡萝卜素的基础知识；
2.了解提取胡萝卜素的基本原理；
3.初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析法。
《本草纲目》上说胡萝卜能补中气、健胃消食、壮元阳、安五脏，治疗消化不良、久痢、咳嗽、夜盲症等有较好疗效，故被李时珍誉为“蔬菜之王”。
美国科学家的最新研究又证实：
每天吃两根胡萝卜，可使血中胆固醇降低10％~20％；
每天吃三根胡萝卜，有助于预防心脏疾病和肿瘤。
东方小人参——胡萝卜
从胡箩卜中提取出来的橘黄色物质，包括多种结构类似物，统称胡萝卜素。
【课题背景】
胡萝卜素
1.分子结构：
包含多个碳碳双键
最主要的组成成分
根据双键的数目，
分为三类
2.类型
3.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）一分子的β－胡萝卜素可氧化成两分子维生素A
注意：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
【思考】
根据胡萝卜素的性质，炒胡萝卜时宜多放油还是少放油？
由于胡萝卜素易溶于有机溶剂，为使较多的胡萝卜素溶解出来，有利于被人体吸收，炒胡萝卜时应多加些油。
4.应用：
①医药用处：治疗缺乏VA引起的各种疾病，如夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等疾病；
②食品添加剂（食品、饮料、饲料）：食品色素；
③抗癌作用：具有使癌变细胞恢复成正常细胞等。
胡萝卜素存在于胡萝卜，绿色蔬菜，橙色、黄色的水果，黄玉米、小米等。
直接用水服用效果好吗？
5.天然β－胡萝卜素的提取
工业方法：
岩藻（褐藻)中提取
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，可采取萃取的方法来提取胡萝卜素。
1.原理：
胡萝卜素的提取
胡萝卜
萃取
过滤
胡萝卜素
粉碎
干燥
浓缩
2.流程
要新鲜，用清水洗净，沥干
选材要求：
样品中是否含β－胡萝卜素和其他杂质
目的：使原料与有机溶剂充分接触，增大溶解度。
要求：
粉碎要彻底并过筛，有利于材料中胡萝卜素的充分溶解 ，因此胡萝卜越小越好。
粉碎：
目的：

干燥：
1.温度太高，干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。
注意事项：
脱水
水越多，萃取效果越差
2.胡萝卜干燥的速度和效果与破碎程度、干燥方式有关。
要控制好温度和时间
最终目的：含水量降到最低
乙醇
乙醚
Ⅰ、萃取剂的选择
萃取：
1.较高的沸点、能充分溶解胡萝卜素、不与水混溶。
2.考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂能否从产品中完全除去、会不会影响产品质量等。
水不溶性
石油醚
沸点高，加热萃取时不易挥发
与水混溶的，要影响分离效果
对生物来说，应无毒
选择标准：具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。
溶剂 沸点(℃) 溶解性 毒性
石油醚 90～120 不溶于水,与丙酮、乙醚、
乙酸乙酯、苯等混溶 低毒
乙醚 35 微溶于水，与醇、醚、石
油醚、苯、氯仿等多数有
机溶剂混溶 麻醉性
四氯
化碳 76 不溶于水，与醇、醚、
石油醚、氯代烃等混溶 氯代甲烷中,
毒性最强
乙酸
乙酯 77 不溶于水，与醇、醚、氯
仿、丙酮、苯等大多数有
机溶剂混溶 低毒,麻醉性
乙醇 78 与水、乙醚、氯仿、酯等
有机溶剂混溶 微毒类,麻醉性
萃取剂：性质和使用量（主要因素）
原料：颗粒的大小、紧密程度、含水量
环境：温度、时间等
一般来说原料颗粒小、水分少、萃取温度高、时间长
效果好
Ⅱ、影响萃取的因素
水浴加热——防止明火加热引起有机溶剂燃烧、爆炸。
为了防止加热时有机溶剂挥发。
冷凝管
水浴锅
酒精灯
铁架台
烧瓶
水浴加热的目的是什么？
冷凝管的作用是什么？
Ⅲ、胡萝卜素提取装置的设计
上部固定冷凝管
加热一段时间
在一定范围内温度高，萃取效率高
Ⅳ、萃取过程
思考4：如何进一步获得较为纯净的胡萝卜素？　
目的：除去萃取液中的不溶物
过滤：
目的：
蒸发出有机溶剂，浓缩胡萝卜素的提取液
浓缩：
直接加热
1、胡萝卜素成分的鉴定方法及原理
如何对提取到的胡萝卜素进行纯度鉴定？
β?胡萝卜素与其他色素杂质在层析液中的溶解度不同，导致随层析液在滤纸上的扩散速度不同。
方法：纸层析法
2.实验操作过程：
? ? ? ?
对照点样
干燥层析
对比观察
量做基线
滤纸：18㎝×30㎝
基线：滤纸下端距底边2㎝处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点。
层析：
层析液不能超过基线
层析带颜色的深浅，分布位置
取滤纸
注意：点样斑点用吹风机吹干时，温度不宜过高，否则斑点会变成黄色。
思考：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？
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）将点好样的滤纸卷成筒
（3）基线不能触及层析液
用层析法鉴定时的注意事项：
（4）要密封，防止层析液挥发
（1）点样：应该快速细致，圆点细小，每次点样时滤纸都要干燥
否则胡萝卜素溶解在层析液中，
导致鉴定失败。
其他色素杂质
(1)与标准样品比较是否出现对应的层析带。


若出现，则样品中含有β－胡萝卜素，提取胡萝卜素的实验成功；
若层析后在滤纸条上会出现不同高度、颜色的色素点多，则样品中含杂质多；反之就少。
（2）通过对颜色深浅的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量。


（3）通过比较色素带的种类、位置，分析可能含有的杂质种类。
若颜色深，则提取的β－胡萝卜素的量多，否则就少。
有机溶剂
水
萃取剂
干燥
浓缩
【课堂小结】
1.对胡萝卜素的提取和鉴定过程的分析正确的是（ ）
A．使用有机溶剂萃取法提取胡萝卜素时，所使用原料的干燥程度是最主要的影响因素
B．纸层析鉴定中点样完成，将滤纸卷成筒状使两侧边缘连接在一起，放入层析液中
C．作为萃取胡萝卜素的有机溶剂需要与水混溶
D．采用水浴加热的原因是有机溶剂遇明火易爆炸
D
1.萃取剂的性质和使用量是最主要的影响因素。
【方法点拨】
2.滤纸边缘不能接触，否则会因为毛细现象导致层析液在接触的地方扩散较快，导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响实验结果。
3.萃取胡萝卜素的有机溶剂不能与水混溶。
2.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
D
【方法点拨】
1.萃取剂是易燃易爆的化学物质，所以要采用水浴加热。
2.萃取过程中在加热瓶口安装冷凝管，是为了防止加热时有机溶剂挥发。
3.胡萝卜素的提取过程萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置，萃取液将来流入冷凝装置，剩下的就是胡萝卜素。
4.在浓缩前，需要过滤，除去萃取液中的不溶物。
3.下图为胡萝卜素纸层析结果示意图。下列有关说法，正确的是（ ）
A．A、B、C、D 4点中，属于标准样品
的样点是B和C，提取样品的样点是A和D
B．点样的要求是点样应该快速细致，圆点要小，每次点样时滤纸都要干燥
C．在图中的层析谱中，①和②代表的物质分别是其他色素和杂质、β-胡萝卜素
D．该层析的目的是β－胡萝卜素的鉴定
B
1.标准样品的样点是A和D，提取样品的样点是B和C。
【方法点拨】
2.①和②代表的物质分别是β-胡萝卜素、其他色素和杂质。
3.该层析的目的是胡萝卜素粗品的鉴定。
4.对胡萝卜素进行提取通常选用的萃取剂是(　　)
A.水　　 B.无机盐
C.有机溶剂　　　 D.无机溶剂
C


由于胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,根据相似相溶原理,应该考虑选用有机溶剂,而不能选用水、无机盐及其他无机溶剂。
【方法点拨】
5.如图为提取胡萝卜素的装置图，
请据图回答下列问题：
(1)冷凝管的作用是
。
(2)烧瓶内加入的萃取液一般
是 ，原料在加入前，
一般要进行 、 处理。
(3)该萃取过程采用的是水浴加热，
其目的是 。
防止加热时萃取剂挥发
石油醚
干燥
粉碎
防止明火加热引起燃烧和爆炸