胡蘿卜素的提取

　　胡蘿卜素的提取

　　★課題目標(biāo)

　　（一）知識(shí)與技能

　　1、了解有關(guān)胡蘿卜素的基礎(chǔ)知識(shí)

　　2、掌握提取胡蘿卜素的基本原理

　　（二）過(guò)程與方法

　　1、掌握萃取法提取胡蘿卜素的技術(shù)

　　2、學(xué)會(huì)紙層析的操作方法

　　（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

　　    領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法，形成嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新以及勇于實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度

　　★課題重點(diǎn)

　　胡蘿卜素的提取，紙層析的操作

　　★課題難點(diǎn)

　　  　胡蘿卜素的提取

　　★教學(xué)方法

　　    啟發(fā)式教學(xué)

　　★教學(xué)工具

　　    多媒體課件

　　★教學(xué)過(guò)程

　　（一）引入新課

　　上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了提取植物芳香油的原理、方法和提取技術(shù)，這一節(jié)我們?cè)賮?lái)學(xué)習(xí)萃取法提取胡蘿卜素的原理、方法和提取技術(shù)

　　（二）進(jìn)行新課

　　1．基礎(chǔ)知識(shí)

　　1．1胡蘿卜素的性質(zhì)：橘黃色晶體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)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(lái)源：植物、巖藻、微生物發(fā)酵。

　　1．3方法：萃取法。

　　影響因素：萃取劑性質(zhì)、用量；原料顆粒大小、緊密程度、含水量；溫度、時(shí)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(shí)間長(zhǎng)。

　　2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　2．1實(shí)驗(yàn)流程：閱讀教材圖6－6。

　　溶劑：應(yīng)選擇使用水不溶性有機(jī)溶劑，如石油醚（為什么？）。

　　2．2實(shí)驗(yàn)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(guò)濾：將萃取物過(guò)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(xiàng)：

　　烘干胡蘿卜時(shí)，溫度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，胡蘿卜素會(huì)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(gè)點(diǎn)。

　　②點(diǎn)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(diǎn)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(fā)后觀察層析帶。

　　＊注意事項(xiàng)：

　　濾紙條預(yù)先干燥處理；

　　點(diǎn)樣時(shí)快速細(xì)致、樣點(diǎn)圓點(diǎn)盡量細(xì)小；

　　濾紙筒的豎直邊緣不能接觸；

　　石油醚易揮發(fā)，注意層析容器要密封。

　　（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)

　　（四）實(shí)例探究

　　例1.對(duì)胡蘿卜素的提取通常選用

　　A.水    B.無(wú)機(jī)鹽    C.有機(jī)溶劑      D.無(wú)機(jī)溶劑

　　解析:由于胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn),根據(jù)相似相溶原理,應(yīng)該考慮有機(jī)溶劑,而不能選用水、無(wú)機(jī)鹽及其他無(wú)機(jī)溶劑,故選C

　　答案：C

　　例2、下列有機(jī)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(shí)能與水混溶而影響萃取的效果。

　　答案：B

　　☆綜合應(yīng)用

　　例3、在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這幾種有機(jī)溶劑中，哪種最適宜用來(lái)提取胡蘿卜素？

　　答：在這五種有機(jī)溶劑中，石油醚的沸點(diǎn)最高，在加熱萃取時(shí)不易揮發(fā)，所以石油醚最適宜用作萃取劑。

　　（五）鞏固練習(xí)

　　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(jī)溶劑中，哪種最適宜用來(lái)提取胡蘿卜素？

　　★課余作業(yè)

　　1、當(dāng)人體缺乏某種維生素時(shí)，胡蘿卜素可在體內(nèi)轉(zhuǎn)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(duì)葉綠體中的色素進(jìn)行分析時(shí)，胡蘿卜素的吸收峰在： （    ）

　　A、紅光        B、綠光          C、藍(lán)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(guān)胡蘿卜素的敘述，錯(cuò)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(guò)程中，時(shí)間不能太長(zhǎng)，溫度不能太高

　　5.對(duì)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(guò)濾→胡蘿卜素

　　B.胡蘿卜→粉碎→過(guò)濾→干燥→萃取→濃縮→胡蘿卜素

　　C.胡蘿卜→粉碎→過(guò)濾→萃取→干燥→濃縮→胡蘿卜素

　　D.胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過(guò)濾→濃縮→胡蘿卜素

　　6.對(duì)提取出的胡蘿卜素進(jìn)行紙層析鑒定，正確的是：    （    ）

　　A.每次點(diǎn)樣后，可用注射器直接點(diǎn)樣

　　B.點(diǎn)樣過(guò)程中，應(yīng)快速細(xì)致，形成直徑大小相同的圓點(diǎn)

　　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(guò)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(zhì)和使用量       D.萃取的溫度和時(shí)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(duì)于胡蘿卜素的提取過(guò)程，敘述錯(cuò)誤的是:             （    ）

　　A.萃取過(guò)程中應(yīng)該避免明火加熱，采用水浴加熱

　　B.為了防止加熱時(shí)，有機(jī)溶劑的揮發(fā)，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(guò)濾，因?yàn)檩腿∫褐袥](méi)有不溶物

　　10．胡蘿卜素含有的化學(xué)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(xué)體會(huì)

　　教師在引導(dǎo)學(xué)生了解胡蘿卜素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類的基礎(chǔ)上，要著重引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)胡蘿卜素在醫(yī)藥、食品加工等方面的廣泛應(yīng)用，以及胡蘿卜素的提取在提高產(chǎn)品附加值方面所具有的重要經(jīng)濟(jì)意義，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。值得注意的是，本課題只是對(duì)胡蘿卜素進(jìn)行粗提取，要獲得某一特定的胡蘿卜素，還需要進(jìn)行進(jìn)一步的分離。

　　★資料袋

　　β-胡蘿卜素的應(yīng)用

　　1831年，瓦坎羅德?tīng)枺╓ackenroder）從胡蘿卜中分離到了胡蘿卜素，但直到20世紀(jì)30年代，胡蘿卜素的化學(xué)結(jié)構(gòu)才得以確定。植物中的胡蘿卜素經(jīng)人體吸收后，可以在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩�理活性的維生素A。通常，我們把能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素的物質(zhì)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(nèi)的自由基，預(yù)防和修復(fù)細(xì)胞損傷，抑制DNA的氧化，預(yù)防癌癥的發(fā)生。

　　β-胡蘿卜素還可以作為禽畜飼料添加劑，能提高雞的產(chǎn)蛋率，還可以提高牛的生殖能力。β-胡蘿卜素具有優(yōu)良的著色性能，著色范圍是黃色、橙紅，著色能力強(qiáng)，色澤穩(wěn)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(chǎn)品或蛋白質(zhì)類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，如人造奶油、膠囊、魚漿制品、素食產(chǎn)品、速食面、調(diào)理包，等等。因此，β-胡蘿卜素是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合委員會(huì)認(rèn)可的無(wú)毒、有營(yíng)養(yǎng)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(jìn)對(duì)已被傷害皮膚的修復(fù)，使皮膚保持彈性，β-胡蘿卜素因而也逐漸應(yīng)用于化妝品等新興市場(chǎng)。