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1、课题2 胡萝卜素的提取,萃取法,自学引导： 1.胡萝卜素的分类、理化性质、提取方法。 2.萃取剂应具有什么特点？（从课本中选出你认为合适的萃取剂） 3.影响萃取的因素有哪些？萃取中应注意什么问题？ 4.试比较”叶绿体中色素的提取“所用纸层析法与鉴定胡萝卜素纸层析法的异同。,情境导引 1831年，瓦坎罗德尔从胡萝卜中分离到,了胡萝卜素，但直到20世纪30年代，胡萝卜,素的化学结构才得以确定。植物中的胡萝卜素经人体吸收后，可以在体内转变为有生理,活性的维生素A。胡萝卜素能够治疗因维生素A缺乏所引起的各种疾病。此外，胡萝卜素还能够有效清除体内的自由基，预防和修复细胞损伤，抑制DNA的氧化，预防癌症的
2、发生。,一、胡萝卜素(C40H56),（一）分子结构：,包含多个碳碳双键,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、可氧化成两分子维生素A,（一）理化性质：,家里炒胡萝卜时要加多点油,胡萝卜素,胡萝卜素,胡萝卜素,最主要的组成成分,（二）种类(根据双键数目),维生素A,(三)应用：,医药用途：缺乏维生素A症、抗氧化、 抗肿瘤、抗衰老清除体内的自由基 等作用,添加剂（食品、饮料、饲料） ：食用色素,直接用水服用效果好吗？,植物中提取,岩藻（褐藻)中提取,利用微生物的发酵生产,胡萝卜含量最丰富,螺旋藻含量最丰富,三孢布拉霉菌,萃取法,二、天然胡萝
3、卜素的提取,（一）工业方法：,（二）实验室提取方法：,1、萃取剂：,水不溶性萃取剂,乙醇、丙酮,石油醚、乙酸乙酯、乙醚、 苯、四氯化碳,水溶性萃取剂,石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳,几种水不溶性有机溶剂的沸点：,90-120 77 35 80 76,1.乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？,乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂，萃取时能与水混溶而影响萃取的效果。应选择使用水不溶性有机溶剂。,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？,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。,90-120 77
4、35 80 76,石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳,几种水不溶性有机溶剂的沸点：,2 影响萃取的因素：,萃取剂：性质和使用量,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，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。,1.提取胡萝卜素的实验流程,胡萝卜,胡萝卜素,浓 缩,过 滤,萃 取,干 燥,粉 碎,实验操作,实验室操作过程：,萃取的步骤,上部固定冷凝管,加热一段时间,冷却,过滤：得到圆底瓶的萃取液,蒸馏：挥发萃取剂，浓缩胡萝卜素提取液,防止加热时 有机溶剂的挥发,温度高， 萃取的效率高,注意事项：,（2）采用水浴加热,原因：有机物都是
5、易燃物，直接使用明火加热容易 引起燃烧、爆炸。,（3）加热瓶口安装回流冷凝装置,目的：防止加热时有机溶剂挥发。,（1）干燥胡萝卜时，温度太高、时间太长会使胡萝卜素分解。 干燥速度效果与破碎程度、干燥方式等有关。,如何鉴定？,果酒 果醋 胡萝卜素,酸性重铬酸钾 品尝、鼻闻,？,必修1：绿叶中色素的提取和分离,一、实验原理：,1、提取：色素能溶解在_,无水乙醇,2、分离：色素在_中的溶解度_， 扩散速度_,达到分离,层析液,不同,不同,回忆：,二、实验方法步骤：,充分研磨,保护色素,溶解色素,滤液（色素）细直线,色素扩散起点相同,层析液,不同色素扩散速度不同,关键：,滤液细线不能触及层析液,色素溶
6、解于层析液，色素带将不清晰,实验室操作过程：,鉴定的步骤,纸层析法,量做基线 对照点样 干燥层析 对比观察,层析液不能 超过基线,比较颜色的深浅，是否出现杂质,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,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,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,简单易行 便于分离,水中
7、蒸馏会导致某些原料焦糊和有效成分水解等问题,生产成本低易保持原料原来的结构和功能,分离较为困难，出油率相对较低,出油率高，易分离,使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量,11.下图为提取胡萝卜素的装置示意图，请回答有关问题： 1）.胡萝卜素萃取的效率主要取决于 和 ，同时还受到 等条件的影响。 2）.一般来说，要想萃取效果好，要保证,3）.萃取过程应该避免明火加热，采用 加热，其原因是 。 4）.在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是,萃取剂的性质,使用量,原料颗粒的大小 紧密程度 含水量 萃取的温度 时间,原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需要提取的物质就能充分溶解，萃取效果就好,水浴,因为有机
8、溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧 爆炸.,为了防止加热时有机溶剂挥发,根据植物芳香油提取的相关知识， 回答下列问题： (1)玫瑰精油的提取可使用如图所 示装置，这种方法叫_ 法；蒸馏时收集的蒸馏液_ (填“是”或“不是”)纯的玫瑰 精油，原因是_。 进水口是图中的_(填图中的编号)。,(2)柠檬芳香油的提取常用_法。 (3)胡萝卜素是_色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素常用_ 法，常用做溶剂的石油醚为_(填“水溶性有机溶剂”或“水不溶性有机溶剂”)。,水蒸气蒸馏,不是,玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物,压榨,橘黄,萃取,水不溶性有机溶剂,如图1是在发酵罐内利用三孢布
9、拉氏霉发酵生产-胡萝卜素过程中，菌体生物量及-胡萝卜素产量随时间变化的曲线图。图2是样品层析结果及与-胡萝卜素标准样品的比对。请回答下列问题：,（1）发酵罐内三孢布拉氏霉培养基按物理形态分应为_，玉米粉和豆饼为微生物的生长分别主要提供_。在接入菌种前，应对培养基进行_，以避免杂菌污染。 （2）图1中，菌体的最快增长出现在第_h，菌体的生物量到达最大值后下降，其原因是_。 （3）-胡萝卜素常用的提取方法为_法，一般用_作为提取剂，原因是_。 （4）将萃取的胡萝卜素样品与-胡萝卜素标准样进行比对，结果如图2。从图中分析可知，色带_为-胡萝卜素。,(1)液体培养基 碳源和氮源 高压蒸汽灭菌 (2)1
10、00 营养物质缺乏，有害代谢产物积累 (3) 萃取 石油醚 石油醚为水不溶性有机溶剂，萃取效果好 (4),回答下列有关提取植物有效成分的问题： （1）薄荷油具有易挥发、难溶于水等性质，因此适合选用_ _法来提取。收集到的液体冷却后加入氯化钠的目的是_ _，然后加入 除去残留的水分 （2）从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是_ _。对胡萝卜进行粉碎、干燥时，要特别注意干燥的_ _和时间，以防止胡萝卜焦糊。提取过程中宜采用_ 方式加热，以保障安全。 （3）为了提高胡萝卜汁的澄清度，需要加入果胶酶，该酶往往从某些微生物中提取。一般来讲，纯化分离微生物时常用的接种方法有_ _、_ _，该过程用到的培养基
11、从功能上讲，属于_ _培养基。,（1）水蒸气蒸馏 促进油水分层 无水硫酸钠 （2）萃取法 温度 水浴 （3）平板划线法 稀释涂布平板法 选择,柠檬油是植物芳香油中的一种，它是一种广谱性的杀虫剂，可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等传染疾病的害虫，以及危害粮食、蔬菜的常见害虫，包括幼虫、蛹等，被称为一种绿色杀虫剂。提取柠檬油的操作步骤如图。请根据实验流程图回答下列问题：,（1）新鲜的柠檬果皮中含有大量的_和水分，如果直接压榨，出油率较低。 （2）压榨是个机械加压过程，要求既要将原料压紧，防止原料滑脱，又要将_挤压出来。 （3）A是_，目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高_。B过程一般
12、加入相当于柠檬果皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，其目的是使_。 （4）C过程为_，目的是除去固体物和残渣。 （5）柠檬油是食品、化妆品和香水配料的优质原料，具有很高的经济价值，提取柠檬油不采取水中蒸馏的原因是：水中蒸馏会导致_的问题。柠檬果皮精油的提取适宜采用_法。,(1)果蜡、果胶 (2)油分 (3)石灰水 出油率 柠檬油促进油水分层 (4)过滤 (5)原料焦糊和有效成分水解 压榨,关于提取-胡萝卜素的实验流程，叙述不正确的 A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 B为了提高萃取的效率，可以适当提高温度，可采用酒精灯直接加热的方法 C萃取过程
13、中在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胡萝卜素分开,【答案】B,下列操作过程中需要利用水浴加热的一组是 胡萝卜素的萃取 橘皮精油的提取 亚硝酸盐含量的测定 还原性糖的鉴定 A B C D,【答案】D,、生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。,(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发，宜选用_、_方法从油料作物中提取。 (2)筛选产脂肪酶的微生物M时，选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供_，培养基灭菌采用的最适方法是_
14、_法。 (3)测定培养液中微生物数量，可选用_法直接计数；从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测_，以确定其应用价值；为降低生物柴油生产成本，可利用_技术使脂肪酶能够重复使用。 (4)若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热DNA聚合酶催化的_技术。,压榨 萃取,碳源,高压蒸汽灭菌,显微镜直接计数,酶活性,固定化酶,PCR,青蒿素是继奎宁之后最有效的疟疾特效药，易溶于乙醚等有机溶剂，几乎不溶于水水，不易挥发，加热易分解。请回答下列问题： （1）玫瑰精油的提取常采用 法，但青蒿素的提取不宜采用此方法，原因是 。 （2）屠呦呦的研究团队采用萃取法提取青蒿素，其提取流程与胡萝卜素的提取具有相似之处。用萃取剂浸泡提取前，先要对黄花蒿茎叶进行 和 ，以提高萃取效率。 （3）萃取过程中宜用 控制温度，所得液体浓缩前需进行 。 （4）图为提取青蒿素样品通过 法进行鉴定的结果。出现色素带、的原因是 。,（1）水蒸气蒸馏（或水中蒸馏） 蒿素不易挥发且加热易分解 （2）粉碎 干燥 （3）水浴锅 过滤 （4）纸层析 样品含有杂质,果酒、果醋等是日常生活中常用的一类
