生物選修胡蘿卜素的提取人教版

關(guān)于生物選修胡蘿卜素的提取人教版學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1、了解胡蘿卜素的基礎(chǔ)知識和提取胡蘿卜素的基本原理。2、了解有機溶劑的相關(guān)知識。3、學(xué)會胡蘿卜素的提取技術(shù)和紙層析的操作方法。4、嘗試提取胡蘿卜素。第2頁,共41頁，2024年2月25日，星期天自學(xué)引導(dǎo)展示任務(wù)：1.胡蘿卜素的概念、分類方法、理化性質(zhì)、生活中的應(yīng)用、提取方法。2.萃取劑的種類？萃取劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)？（分析并解決資料一中的兩個問題）3.影響萃取的因素有哪些？如何提高萃取效率？4.提取胡蘿卜素的試驗流程（操作步驟）？5.提取胡蘿卜素過程中的注意事項？6.分析“葉綠體中色素的提取”實驗原理及過程？7.紙層析法的具體操作步驟？8.紙層析法中的注意事項？第3頁,共41頁，2024年2月25日，星期天胡蘿卜素包含多個碳碳雙鍵α－胡蘿卜素β－胡蘿卜素γ－胡蘿卜素最主要的組成成分一

基礎(chǔ)知識

從胡蘿卜中提取出來的橘黃色物質(zhì)包括多種結(jié)構(gòu)類似物，統(tǒng)稱為胡蘿卜素。（一）分子結(jié)構(gòu)第4頁,共41頁，2024年2月25日，星期天維生素A氧化第5頁,共41頁，2024年2月25日，星期天（二）理化性質(zhì)1、橘黃色結(jié)晶；化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定2、不溶于水、微溶于酒精、易溶于石油醚等有機溶劑3、可氧化成兩分子維生素A第6頁,共41頁，2024年2月25日，星期天（三）應(yīng)用1.治療缺乏維生素A引起的疾病。夜盲癥、幼兒生長發(fā)育不良、干皮癥……2.作為食品色素、添加劑。3.使癌細(xì)胞恢復(fù)正常。

胡蘿卜素存在于胡蘿卜，綠色蔬菜，橙色、黃色的水果，黃玉米、小米等。第7頁,共41頁，2024年2月25日，星期天天然β－胡蘿卜素的提取工業(yè)方法：植物中提取巖藻（褐藻)中提取利用微生物的發(fā)酵生產(chǎn)——胡蘿卜含量最豐富——螺旋藻含量最豐富——三孢布拉霉菌實驗室提取方法：萃取法（四）提取方法第8頁,共41頁，2024年2月25日，星期天二

實驗設(shè)計1.萃?。豪没衔镌趦煞N互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同，使化合物從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中（利用相似相溶原理）。方式液—液萃取固—液萃取本實驗用了固液有機萃取的方法。第9頁,共41頁，2024年2月25日，星期天2、萃取劑：水不溶性萃取劑

——乙醇、丙酮——石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳水溶性萃取劑第10頁,共41頁，2024年2月25日，星期天萃取胡蘿卜素的有機溶劑要求：

1.較高的沸點、能充分溶解胡蘿卜素、不與水混溶。2.考慮萃取效率、對人的毒性、是否易燃、有機溶劑能否從產(chǎn)品中完全除去、會不會影響產(chǎn)品質(zhì)量等。第11頁,共41頁，2024年2月25日，星期天1.乙醇和丙酮能夠用于胡蘿卜素的萃取嗎？為什么？

乙醇和丙酮是水溶性有機溶劑，萃取時能與水混溶而影響萃取的效果。應(yīng)選擇使用水不溶性有機溶劑。90-120℃77℃35℃80℃76℃石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳幾種水不溶性有機溶劑的沸點：第12頁,共41頁，2024年2月25日，星期天2.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這幾種有機溶劑中，哪種最適宜用來提取胡蘿卜素？

在這五種有機溶劑中，石油醚的沸點最高，在加熱萃取時不易揮發(fā)，所以石油醚最適宜用作萃取劑。90-120℃77℃35℃80℃76℃石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳幾種水不溶性有機溶劑的沸點：第13頁,共41頁，2024年2月25日，星期天3、影響萃取的因素：萃取劑：性質(zhì)和使用量原料：顆粒的大小、緊密程度、含水量環(huán)境條件：萃取溫度、時間等原料顆粒小、水分少、萃取溫度高、時間長效果好對胡蘿卜進(jìn)行粉碎、干燥如何設(shè)計試驗流程呢？第14頁,共41頁，2024年2月25日，星期天1.提取胡蘿卜素的實驗流程胡蘿卜胡蘿卜素濃縮過濾萃取干燥粉碎三、實驗操作第15頁,共41頁，2024年2月25日，星期天方法：有機溶劑萃取1、流程：胡蘿卜萃取過濾胡蘿卜素粉碎干燥濃縮第16頁,共41頁，2024年2月25日，星期天1、流程：①粉碎：使原料與有機溶劑充分接觸，增大溶解度。②干燥：脫水

溫度太高，干燥時間太長會導(dǎo)致胡蘿卜素分解。注意：第17頁,共41頁，2024年2月25日，星期天③萃取選擇：具有較高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶。Ⅰ、萃取劑的選擇水溶性的：乙醇、丙酮水不溶性的：石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等第18頁,共41頁，2024年2月25日，星期天3、影響萃取的因素：萃取劑：性質(zhì)和使用（主要因素）原料：顆粒的大小、緊密程度、含水量環(huán)境條件：萃取溫度、時間等原料顆粒小、水分少、萃取溫度高、時間長效果好對胡蘿卜進(jìn)行粉碎、干燥第19頁,共41頁，2024年2月25日，星期天③萃?、?、胡蘿卜素提取裝置的設(shè)計★加入原料和有機溶劑★安裝回流冷凝裝置★加熱萃取第20頁,共41頁，2024年2月25日，星期天1．萃取過程的注意事項(1)由于有機溶劑易燃，直接使用明火加熱易引起燃燒、爆炸，故采用水浴加熱法(2)為防止加熱時有機溶劑揮發(fā)，要在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置。

(3)萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置。(4)濃縮前要進(jìn)行過濾。第21頁,共41頁，2024年2月25日，星期天④過濾：除去萃取液中的不溶物⑤濃縮：蒸發(fā)出有機溶劑第22頁,共41頁，2024年2月25日，星期天1．萃取過程的注意事項(1)由于有機溶劑易燃，直接使用明火加熱易引起燃燒、爆炸，故采用水浴加熱法(2)為防止加熱時有機溶劑揮發(fā)，要在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置。

(3)萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置。(4)濃縮前要進(jìn)行過濾。第23頁,共41頁，2024年2月25日，星期天小結(jié)：實驗室操作過程：萃取的步驟制備好的胡蘿卜干粉萃取劑石油醚圓底燒瓶放入置于水浴裝置上部固定冷凝管加熱一段時間移去酒精燈冷卻過濾：得到圓底瓶的萃取液蒸餾：揮發(fā)萃取劑，濃縮胡蘿卜素提取液防止加熱時有機溶劑的揮發(fā)溫度高，萃取的效率高第24頁,共41頁，2024年2月25日，星期天2.實驗步驟：①原料加工：取500g新鮮胡蘿卜，清水清洗、瀝干、粉碎、烘干。②原料裝填：將胡蘿卜粉與200mL石油醚裝入蒸餾瓶。③加熱萃取：安裝萃取回流裝置，沸水浴加熱萃取30min。④過濾：將萃取物過濾，除去固體物，得到萃取液。⑤濃縮：安裝水蒸氣蒸餾裝置，加熱萃取液，萃取劑揮發(fā)，得到胡蘿卜素。＊注意事項：烘干胡蘿卜時，溫度過高、時間過長，胡蘿卜素會分解。

冷凝管蒸餾燒瓶接受器第25頁,共41頁，2024年2月25日，星期天注意事項：（2）采用水浴加熱原因：有機物都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸。（3）加熱瓶口安裝回流冷凝裝置目的：防止加熱時有機溶劑揮發(fā)。（1）干燥胡蘿卜時，溫度太高、時間太長會使胡蘿卜素分解。干燥速度效果與破碎程度、干燥方式等有關(guān)。第26頁,共41頁，2024年2月25日，星期天如何鑒定？果酒果醋血紅蛋白胡蘿卜素酸性重鉻酸鉀品嘗、鼻聞SDS（電泳）？第27頁,共41頁，2024年2月25日，星期天必修1：綠葉中色素的提取和分離一、實驗原理：1、提?。荷啬苋芙庠赺__________無水乙醇2、分離：色素在_______中的溶解度_____，擴(kuò)散速度______,達(dá)到分離層析液不同溶解度高，擴(kuò)散___，溶解度低，擴(kuò)散___，快慢不同二、實驗方法步驟：試劑與原理提取色素制濾紙條劃濾液細(xì)線分離色素SiO2無水乙醇CaCO3—充分研磨—保護(hù)色素—溶解色素濾液（色素）細(xì)直線——色素擴(kuò)散起點相同層析液——不同色素擴(kuò)散速度不同關(guān)鍵：濾液細(xì)線不能觸及層析液—色素溶解于層析液回憶：第28頁,共41頁，2024年2月25日，星期天第29頁,共41頁，2024年2月25日，星期天四、胡蘿卜素的紙層析鑒定：第30頁,共41頁，2024年2月25日，星期天①制備濾紙條(量作基線

)：取18×30cm濾紙條，于距底端2cm處劃基線，取ABCD四個點。②對照點樣：用最細(xì)注射器針頭分別吸取標(biāo)準(zhǔn)樣品和提取樣品在AD和BC點樣，吹干。四、胡蘿卜素的紙層析鑒定：第31頁,共41頁，2024年2月25日，星期天③層析：將濾紙卷成筒狀并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封容器中層析。④對比觀察：取出濾紙條，使石油醚充分揮發(fā)后觀察層析帶。四、胡蘿卜素的紙層析鑒定：第32頁,共41頁，2024年2月25日，星期天＊注意事項：1.濾紙條預(yù)先干燥處理；2.點樣時快速細(xì)致、樣點圓點盡量細(xì)小3.濾紙筒的豎直邊緣不能接觸；4.石油醚易揮發(fā)，注意層析容器要密封。如果提取到的胡蘿卜素含雜質(zhì)，則層析后在濾紙上出現(xiàn)多個不同高度的色素點樣。如果提取到的胡蘿卜素不純將出現(xiàn)怎樣結(jié)果？第33頁,共41頁，2024年2月25日，星期天思考：（1）為什么點樣時需用最細(xì)的針頭點樣，并且點樣斑點直徑（2mm左右）不能太大？保證層析的起點相同，不至于出現(xiàn)色素的重疊。（2）為什么點樣后用吹風(fēng)機吹干時，溫度不能過高？防止色素被破壞，斑點變黃。（3）濾紙卷成筒狀時，濾紙的兩邊不能接觸，為什么？避免因毛細(xì)管現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。（4）層析時樣點能否觸及層析液，為什么？不能，否則色素將溶解在層析液中。（5）層析時加玻璃蓋的目的？防止層析液揮發(fā)。第34頁,共41頁，2024年2月25日，星期天提取方法實驗原理方法步驟適用范圍水蒸氣蒸餾

壓榨法

有機溶劑萃取

利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來1.水蒸氣蒸餾2.分離油層3.除水過濾適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油1.石灰水浸泡、漂洗2.壓榨、過濾、靜置3.再次過濾適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油1.粉碎、干燥2.萃取、過濾3.濃縮適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機溶液中第35頁,共41頁，2024年2月25日，星期天方法名稱優(yōu)點局限性水蒸氣蒸餾壓榨法有機溶劑萃取簡單易行便于分離水中蒸餾會導(dǎo)致某些原料焦糊和有效成分水解等問題生產(chǎn)成本低易保持原料原來的結(jié)構(gòu)和功能分離較為困難，出油率相對較低出油率高，易分離使用的有機溶劑處理不當(dāng)會影響芳香油的質(zhì)量第36頁,共41頁，2024年2月25日，星期天1.下列有關(guān)胡蘿卜素的敘述，錯誤的是：

A.胡蘿卜素是一種化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，溶于水，不溶于乙醇的物質(zhì)B.胡蘿卜是提取天然β－胡蘿卜素的原料C.微生物的發(fā)酵生產(chǎn)是工業(yè)提取β－胡蘿卜素的方法之一D.提取后，干燥過程中，時間不能太長，溫度不能太高A第37頁,共41頁，2024年2月25日，星期天2.對胡蘿卜素的提取順序，正確的是：（）A.胡蘿卜→粉碎→萃取干燥→濃縮→過濾→胡蘿卜素B.胡蘿卜→粉碎→過濾