课题2 胡萝卜素的提取课程标准研究从生物材料中提取特定成份。课标解读1.知道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。胡萝卜素及其性质(1)种类依据的数目可以划分为三类，其中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。1、基础知识双键α、β、γβ胡萝卜素维生素A(2)性质胡萝卜素是结晶，化学性质比较，不溶于，微溶于，易溶于等有机溶剂。(3)提取途径一是从中提取，二是从大面积养殖的中获得，三是利用生产。橘黄色稳定水乙醇石油醚植物岩藻微生物的发酵[思考1]根据胡萝卜素的性质，炒胡萝卜时宜多放油还是少放油？提示 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，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。2．胡萝卜素的提取原理与实验设计(1)提取的原理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。(2)．萃取剂的选择选取萃取胡萝卜素的有机溶剂的原则①具有较高的溶点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。②萃取效率高。③对人无毒、不易燃、易与产品分离、不影响产品质量。(3)．胡萝卜素提取装置的设计提取装置如下图所示②注意事项a．萃取过程中应该避免明火加热，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。b．为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装冷凝回流装置。(4)．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。特别提醒 (1)萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥。(2)一般来说，原料颗粒小，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。(3)萃取的最佳温度和时间可以通过设置对照实验来摸索。(4)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。胡萝卜素粗品的鉴定（纯度）(1)鉴定方法：对提取的胡萝卜素粗品可通过进行鉴定。纸层析(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。（3）．对胡萝卜素粗品进行鉴定的具体步骤为：（4)．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.(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。[思考2]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？提示 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。4．结果评价(1)是否出现对应的层析带。(2)初步确定提取的胡萝卜素的量可以通过对颜色深浅的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量，通过比较色素带的种类，分析可能含有的杂质种类。特别提醒 (1)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色素点样。(2)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。【巩固1】下列对于胡萝卜素的提取过程的叙述，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解析 在浓缩前，还要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。答案 D【巩固2】下图为胡萝卜素的纸层析结果示意图，属于标准样品的层析点的是( )。A．①② B．③④C．⑤⑥D．③④⑤⑥答案 B解析 标准样品中的色素种类单一，在滤纸上扩散的速度相同，因此只出现一个色素圆点。【例1】β胡萝卜素被认定为A类优秀营养色素，下列关于β胡萝卜素说法不正确的是( )。A．β胡萝卜素属脂溶性维生素A的一种，可治疗因缺乏维生素A而引起的骨质疏松、佝偻病等B．β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．β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．β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 答案;A 深度剖析 β胡萝卜素属脂溶性化合物，1分子β胡萝卜素在人体肝脏以及人和动物的消化道中能够转化为2分子维生素A，可治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲、幼儿生长发育不良、干皮症等，β胡萝卜素不属于维生素A。[思维拓展](1)胡萝卜素与维生素B、维生素D、E、钙、磷和锌配合食用时，能充分发挥其功效(必须有锌才能把贮藏在肝脏里的维生素A释放出)；(2)胡萝卜素也能防止维生素C受到氧化。【例2】下列关于提取β胡萝卜素实验流程的叙述中，不正确的是( )。A．萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的熔点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶B．为了提高萃取的效率，可以适当地提高温度，可采用酒精灯直接加热的方法C．萃取过程中在加热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D．浓缩的过程是为了把萃取剂与β胡萝卜素分开 提取β胡萝卜素时，不可用酒精灯直接加热，以避免引起有机溶剂的燃烧。答案 B【例3】如图为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，请根据图回答下列问题。(1)胡萝卜素粗品鉴定的方法名称是________。(2)图中②的名称是________。①的作用是____________。(3)⑤为________，对于⑤，实验时应注意________。(4)⑥为________，常用______________。(5)如果层析液没及⑤会导致________________。答案 (1)纸层析法(2)色谱容器 防止层析液挥发(3)样品原点 点样应该快速、细致并保持滤纸干燥(4)溶剂 石油醚(5)胡萝卜素溶解在层析液中，导致鉴定失败资料一：萃取剂的选择讨论题1．乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？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。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？如果不能确定，请先选出两三种有机溶剂进行萃取实验，再从中选择出萃取效果最好的有机溶剂。解析 在萃取的过程中，萃取剂主要用于溶解提取物，因此加热时不易挥发的有机溶剂更适合作为萃取剂。在这五种有机溶剂中，石油醚的沸点最高，所以石油醚最适宜用作萃取剂。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。
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