人教版高二生物选修一学案专题6_课题2_胡萝卜素的提取

1 专题6 植物有效成分的提取 课题2 胡萝卜素的提取

【学习目标】

1.熟记有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理。

2.大胆质疑，小组合作，明晰胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法。

3.激情投入，全力以赴，搜集有机溶剂的相关知识。

【重点难点】

重点: 提取胡萝卜素的基本原理以及纸层析的操作方法。

难点: 提取胡萝卜素的基本原理以及纸层析的操作方法。

【预习案】

任务一. 提取胡萝卜素的原理、方法是什么？

1. 胡萝卜素是 ，化学性质比较 ，不溶于水，微溶于 ，易溶于 等有机溶剂。根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类。 是其中最主要的组成成分。与β-胡萝卜素化学结构类似的胡萝卜素约有100多种,它们大多存在于蔬菜中。 等蔬菜是提取天然β-胡萝卜素的原料。

2.工业生产上，提取天然β-胡萝卜素的方法主要有三种，一是从 中提取，二是从

中获得，三是利用

生产。本课题所提供的方法只能提取胡萝卜素的 ，若要获得β-胡萝卜素，还需要进一步的 。

任务二．提取胡萝卜素的实验流程

提取胡萝卜素的实验流程有

、 、 、 、 、 。

任务三. 纸层析操作的注意事项

1.层析时注意选择干净的滤纸，为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以带手套进行操作。

2.点样时应注意点样斑点不能太大（直径应小于0.5㎝），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相互接触，以免因毛细管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。

【探究案】

探究点一. 如何选择胡萝卜素的萃取剂？影响萃取的因素有哪些？

2

探究点二. 将提取的胡萝卜素粗品通过什么方法进行鉴定？关键点有哪些？

探究点三. 比较水蒸气蒸馏法、压榨法和有机溶剂萃取法在实验原理、方法步骤及适用范围方面的异同，并分析这三种方法的优点和局限性。

提取方法 实验原理 方法步骤 适用范围

水蒸气

蒸馏 1.水蒸气蒸馏

2.

3.除水过滤 适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油

压榨法 通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油 1.

2.压榨、过滤、静置

3.再次过滤 适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取

有机溶

剂萃取 1.粉碎、干燥

2.

3.浓缩 适用范围广，要求原料的颗粒 ，能充分浸泡在有机溶液中

【训练案】

1.下列关于胡萝卜素的叙述，不正确的是（ ）

A.胡萝卜素是一种化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醇的物质

B.胡萝卜素是提取天然β一胡萝卜素的原料

C.微生物的发酵生产是工业提取β一胡萝卜素的方法之一

D.提取时，将胡萝卜素切片烘干的过程中，时间不能太长，温度不能太高

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

3.右图为提取胡萝卜素的装置示意图，下列有关的叙述中不正确的是（ ）

A．一般来说，要想萃取效果好，需保证原料颗粒小，萃取

3 温度高， 时间长

B．萃取过程可以直接使用明火加热容易引起燃烧

C．在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是防止有机溶剂的

挥发

D．提取的胡萝卜素用纸层析法进行鉴定，若出现了和标准样品一样的

层析带，说明实验成功

4.右图为胡萝卜素粗品的鉴定实验装置示意图，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)①的作用是 ，⑥常用 ，

如果层析液没及⑤会导致 。

(3)A、B、C、D四点中，属于提取样品的样点是____________。

(4)该层析的目的是________________，而“植物绿叶中色素的

提取和分离”的实验中层析的目的是________________。

(5)在胡萝卜素的萃取过程中，一般采用水浴加热，而避免明火加热，这是

因为 。

记忆大餐：

1.胡萝卜素是从胡萝卜中提取出的橘黄色物质，包括多种结构类似物，可分为α、β、γ三类（根据碳碳双键的数目）；β—胡萝卜素是其中最主要的组成成分，可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等；是常用的食品色素；还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。

2.胡萝卜素化学性质稳定，不溶于水，能溶于有机溶剂——微溶于乙醇（水溶性有机溶剂）、易溶于石油醚（水不溶性有机溶剂），可以采用萃取法来提取。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。此外，还需要考虑萃取效率、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。

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。在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种有机溶剂中，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。

工业生产上，提取天然β—胡萝卜素的方法主要有三种：一是从植物中提取，二是从大面积养殖的岩藻中获得，三是利用微生物的发酵生产。

3.采用萃取法提取胡萝卜素时要注意：①一般来说，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。因此，萃取前，一定要将胡萝卜进行粉碎和干燥。②干燥时要注意控制温度、时间——温度太高、干燥时间太长，会导致胡萝卜素分解。③萃取过程应该避免明火加热，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。④在加热

4 瓶口要安装回流冷凝装置（下进上出），防止加热时有机溶剂挥发。

4.鉴定胡萝卜素粗品的纸层析法的操作步骤可以概括为：量线取点、对照点样、干燥层析、对比观察。

①制备滤纸条：取18×30cm滤纸条，于距底端2cm处划基线，取A、B、C、D四个点。

②点样：用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在AD和BC点样，吹干。

③层析：将滤纸卷成筒状并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封容器中层析。

④观察：取出滤纸条，使石油醚充分挥发后观察层析带。

纸层析过程中的注意事项：滤纸条预先干燥处理，目的是有利于层析液的扩散；点样时应该快速细致、样点圆而细小，目的是有利于形成规整的色素斑点，并且始终注意保持滤纸干燥；滤纸筒的竖直边缘不能接触，以防止层析液沿着缝隙快速扩散；由于石油醚易挥发，因而层析容器要密封。

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。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。

A、B、C、D 4点中，属于标准样品的样点是A和D，提取样品的样点是B和C。⑦是β—胡萝卜素，⑧是杂质。

5.水蒸气蒸馏、压榨法、有机溶剂萃取的异同比较

提取方法 实验原理 方法步骤 适用范围

水蒸气蒸馏 利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来 1.水蒸气蒸馏

2.分离油层

3.除水过滤 适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油

压榨法 通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油 1.石灰水浸泡、漂洗

2.压榨、过滤、静置

3.再次过滤 适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取

有机溶剂萃取 使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油 1.粉碎、干燥

2.萃取、过滤

3.浓缩 适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中