胡蘿卜素的提取

　　胡蘿卜素的提取

　　★課題目標

　　（一）知識與技能

　　1、了解有關胡蘿卜素的基礎知識

　　2、掌握提取胡蘿卜素的基本原理

　　（二）過程與方法

　　1、掌握萃取法提取胡蘿卜素的技術

　　2、學會紙層析的操作方法

　　（三）情感、態度與價值觀

　　    領悟科學探究的方法，形成嚴謹、創新以及勇于實踐的科學態度

　　★課題重點

　　胡蘿卜素的提取，紙層析的操作

　　★課題難點

　　  　胡蘿卜素的提取

　　★教學方法

　　    啟發式教學

　　★教學工具

　　    多媒體課件

　　★教學過程

　　（一）引入新課

　　上一節課我們學習了提取植物芳香油的原理、方法和提取技術，這一節我們再來學習萃取法提取胡蘿卜素的原理、方法和提取技術

　　（二）進行新課

　　1．基礎知識

　　1．1胡蘿卜素的性質：橘黃色晶體，化學性質穩定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等。

　　1．2胡蘿卜素的來源：植物、巖藻、微生物發酵。

　　1．3方法：萃取法。

　　影響因素：萃取劑性質、用量；原料顆粒大小、緊密程度、含水量；溫度、時間等。

　　選擇控制：溶劑：石油醚

　　原料：顆粒小、干燥。

　　條件：溫度較高，時間長。

　　2．實驗設計

　　2．1實驗流程：閱讀教材圖6－6。

　　溶劑：應選擇使用水不溶性有機溶劑，如石油醚（為什么？）。

　　2．2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，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。

　　2．3胡蘿卜素的紙層析鑒定：

　　①制備濾紙條：取18×30cm濾紙條，于距底端2cm處劃基線，取ABCD四個點。

　　②點樣：用最細注射器針頭分別吸取標準樣品和提取樣品在AD和BC點樣，吹干。

　　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觀察：取出濾紙條，使石油醚充分揮發后觀察層析帶。

　　＊注意事項：

　　濾紙條預先干燥處理；

　　點樣時快速細致、樣點圓點盡量細小；

　　濾紙筒的豎直邊緣不能接觸；

　　石油醚易揮發，注意層析容器要密封。

　　（三）課堂總結、點評

　　（四）實例探究

　　例1.對胡蘿卜素的提取通常選用

　　A.水    B.無機鹽    C.有機溶劑      D.無機溶劑

　　解析:由于胡蘿卜素易溶于有機溶劑的特點,根據相似相溶原理,應該考慮有機溶劑,而不能選用水、無機鹽及其他無機溶劑,故選C

　　答案：C

　　例2、下列有機溶劑中，不能作胡蘿卜素萃取劑的是

　　A石油醚     B乙醚   C 乙醇     D  苯

　　解析：乙醇是水溶性溶劑，萃取時能與水混溶而影響萃取的效果。

　　答案：B

　　☆綜合應用

　　例3、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？

　　答：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，所以石油醚最適宜用作萃取劑。

　　（五）鞏固練習

　　1.乙醇和丙酮能夠用于胡蘿卜素的萃取嗎？為什么？

　　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？

　　★課余作業

　　1、當人體缺乏某種維生素時，胡蘿卜素可在體內轉化形成，這種維生素是：（    ）

　　A、維生素A      B、維生素B      C、維生素C        D、維生素D

　　2、對葉綠體中的色素進行分析時，胡蘿卜素的吸收峰在： （    ）

　　A、紅光        B、綠光          C、藍紫光         D、橙光

　　3.下列方法可以提取胡蘿卜素的是：                    （    ）

　　A.直接壓榨法      B.水蒸氣蒸餾法     C.乙醇萃取法     D.石油醚萃取法

　　4.下列有關胡蘿卜素的敘述，錯誤的是：                （    ）

　　A.胡蘿卜素是一種化學性質穩定，溶于水，不溶于乙醇的物質

　　B.胡蘿卜是提取天然β－胡蘿卜素的原料

　　C.微生物的發酵生產是工業提取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

　　5.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→干燥→萃取→濃縮→胡蘿卜素

　　C.胡蘿卜→粉碎→過濾→萃取→干燥→濃縮→胡蘿卜素

　　D.胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素

　　6.對提取出的胡蘿卜素進行紙層析鑒定，正確的是：    （    ）

　　A.每次點樣后，可用注射器直接點樣

　　B.點樣過程中，應快速細致，形成直徑大小相同的圓點

　　C.層析液所用的試劑為石油醚和丙酮的混合液

　　D.在紙層析過程中，濾紙可放在普通燒杯中

　　7.萃取的效率主要取決于：                            （    ）

　　A.原料顆粒的大小             B.原料的緊密程度、含水量

　　C.萃取劑的性質和使用量       D.萃取的溫度和時間

　　8.下列試劑最適宜提取提取胡蘿卜素的是：            （    ）

　　A.石油醚   B.乙醚   C.四氯化碳    D.苯

　　9.對于胡蘿卜素的提取過程，敘述錯誤的是:             （    ）

　　A.萃取過程中應該避免明火加熱，采用水浴加熱

　　B.為了防止加熱時，有機溶劑的揮發，還需要在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置

　　C.萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置

　　D.在濃縮前，不需要過濾，因為萃取液中沒有不溶物

　　10．胡蘿卜素含有的化學元素有:                       （    ）

　　A.C、H、O     B. C、H      C. C、H、O、N      D.C、H、N

　　答案：1.A     2.C    3.D  4.A    5.D    6.B   7.C    8.A    9.D  10.B

　　★教學體會

　　教師在引導學生了解胡蘿卜素的化學結構和分類的基礎上，要著重引導學生認識胡蘿卜素在醫藥、食品加工等方面的廣泛應用，以及胡蘿卜素的提取在提高產品附加值方面所具有的重要經濟意義，以激發學生的學習興趣。值得注意的是，本課題只是對胡蘿卜素進行粗提取，要獲得某一特定的胡蘿卜素，還需要進行進一步的分離。

　　★資料袋

　　β-胡蘿卜素的應用

　　1831年，瓦坎羅德爾（Wackenroder）從胡蘿卜中分離到了胡蘿卜素，但直到20世紀30年代，胡蘿卜素的化學結構才得以確定。植物中的胡蘿卜素經人體吸收后，可以在體內轉變為有生理活性的維生素A。通常，我們把能在體內轉變為維生素的物質稱為維生素原，胡蘿卜素就是維生素A原，其中起主要作用的是β-胡蘿卜素。胡蘿卜素能夠治療因維生素A缺乏所引起的各種疾病。此外，胡蘿卜素還能夠有效清除體內的自由基，預防和修復細胞損傷，抑制DNA的氧化，預防癌癥的發生。

　　β-胡蘿卜素還可以作為禽畜飼料添加劑，能提高雞的產蛋率，還可以提高牛的生殖能力。β-胡蘿卜素具有優良的著色性能，著色范圍是黃色、橙紅，著色能力強，色澤穩定均勻，能與K、Zn、Ca等元素并存而不變色，尤其適合添加在兒童食品中。因此，被廣泛作為食品、飲料及飼料的添加劑使用。β-胡蘿卜素本身是油溶性的，非常適合油性產品或蛋白質類產品的開發，如人造奶油、膠囊、魚漿制品、素食產品、速食面、調理包，等等。因此，β-胡蘿卜素是聯合國糧農組織和世界衛生組織食品添加劑聯合委員會認可的無毒、有營養的食品添加劑。研究還表明，將抗氧化維生素涂抹在皮膚上，不僅能防止紫外線的傷害，還能促進對已被傷害皮膚的修復，使皮膚保持彈性，β-胡蘿卜素因而也逐漸應用于化妝品等新興市場。