课题2胡萝卜素的提取

课 题 2 胡 萝 卜 素 的 提 取 胡 萝 卜 如 何 吃 比 较 科 学 合 理 ?为 什 么 ?胡 萝 卜 素 有 什 么 营 养 价 值 ?如 何 提 取 胡 萝 卜 素 呢 ? 胡 萝 卜 素 的 功 能 1.胡 萝 卜 素 是 一 种 抗 氧 化 剂 ， 具有 解 毒 作 用 ， 是 维 护 人 体 健 康 不 可 缺 少 的营 养 素 ， 在 抗 癌 、 预 防 心 血 管 疾 病 、 白 内障 及 抗 氧 化 上 有 显 著 的 功 能 ， 并 进 而 防 止老 化 和 衰 老 引 起 的 多 种 退 化 性 疾 病 。 2.胡 萝 卜 素 在 进 入 人 体 后 可 以 转 变为 维 生 素 A， 不 会 有 因 过 量 摄 食 而 造 成 维 生素 A累 积 中 毒 现 象 。 另 外 ， 在 促 进 动 物 的 生育 与 成 长 也 具 有 较 好 的 功 效 。 胡 萝 卜 素 的 应 用 胡 萝 卜 素 作 为 一 种 食 用 油 溶 性 色 素 ，其 本 身 的 颜 色 因 浓 度 的 差 异 ， 可 涵 盖 由 红 色 至 黄色 的 所 有 色 系 ， 因 此 受 到 食 品 业 相 当 热 烈 的 欢 迎 。其 非 常 适 合 油 性 产 品 及 蛋 白 质 性 产 品 的 开 发 ， 如 ：人 造 奶 油 、 胶 囊 、 鱼 浆 炼 制 品 、 素 食 产 品 、 速 食面 的 调 色 等 。 而 经 过 微 胶 囊 处 理 的 胡 萝 卜 素 ，可 转 化 为 水 溶 性 色 素 ， 几 乎 所 有 的 食 品 都 可 应 用 。另 外 ， 胡 萝 卜 素 在 饲 料 、 化 妆 品 等 方 面 有 重要 用 途 。 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 、 、 三 类 。 是 其 中 最 主 要的 组 成 成 分 。 与 -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 -胡 萝 卜 素 的 原 料 。 一 .基 础 知 识 橘 黄 色 结 晶 稳 定乙 醇 石 油 醚 等 有 机 溶 剂-胡 萝 卜 素 胡 萝 卜 提 取 方 法 ： 萃 取 法原 理 ： 使 胡 萝 卜 素 溶 解 在 有 机 溶 剂 中 ，蒸 发 后 得 到 胡 萝 卜 素 一 、 萃 取 剂 的 选 择二 、 影 响 萃 取 的 因 素三 、 胡 萝 卜 素 提 取 装 置 的 设 计 萃 取 剂 选 择 应 遵 循 的 原 则 是 什 么 ？1 乙 醇 和 丙 酮 能 够 用 于 胡 萝 卜 素 的 萃 取 吗 ？ 为 什 么 ？2 在 石 油 醚 、 醋 酸 乙 酯 、 乙 醚 、 苯 和 四 氯 化 碳 中 ， 哪 种 最适 宜 用 来 提 取 胡 萝 卜 素 ？影 响 萃 取 效 率 的 主 要 因 素 和 次 要 因 素 是 什 么 ？萃 取 过 程 应 避 免 明 火 加 热 ， 采 用 水 浴 加 热 ， 为 什 么 ？胡 萝 卜 干 燥 时 要 注 意 什 么 ？干 燥 的 速 度 和 效 果 与 什 么 有 关 ？ 胡 萝 卜 素 提 取 过 程胡萝卜 粉碎 干燥 萃取 过滤 浓缩 胡萝卜素 二 .萃 取 剂 的 选 择有 机溶 剂 水 溶 性 有 机 溶 剂水 不 溶 性 有 机 溶 剂 如 ： 乙 醇 和 丙 酮如 ： 石 油 醚 、 乙 酸乙 酯 、 乙 醚 、 苯 、四 氯 化 碳 等请 问 :萃 取 胡 萝 卜 素 的 有 机 溶 剂 应 如 何 选 择 呢 ？ 沸 点 高 ,能 充 分 溶 解 胡 萝 卜 素 ,且 不 与 水 混 溶 .效 率 高对 人 的 毒 性 相 对 较 小是 否 易 燃有 机 溶 剂 是 否 容 易 从 产 品 中 完 全 分 离 . 思 考 ：影 响 萃 取 的 因 素 有 哪 些 ？ 萃 取 剂 的 性 质 和 使 用 量 原 材 料 颗 粒 的 大 小 紧 密 程 度 含 水 量 萃 取 时 的 温 度 萃 取 时 间 试 剂 瓶 的 大 小 萃 取 时 的 室 内 温 度材 料 的 选 择 和 用 量 三 、 胡 萝 卜 素 提 取 装 置 的 设 计 1、 冷 凝 管2、 烧 瓶3、 水 浴 锅4、 酒 精 灯5、 铁 架 台 三 、 胡 萝 卜 素 提 取 装 置 的 设 计 1、 冷 凝 管2、 烧 瓶3、 水 浴 锅4、 酒 精 灯5、 铁 架 台 四 、 实 验 设 计 （ 一 ） 胡 萝 卜 素 的 提 取 本 课 题 所 提 供 的 方 法 只 能 提 取 ，若 要 获 得 -胡 萝 卜 素 ， 还 需 要 进 一 步 的 。胡 萝 卜 的 混 合 物 分 离 四 、 实 验 设 计 （ 二 ） 纸 层 析 法 对 胡 萝 卜 素 的 粗 品 进 行 纸 层 鉴 定1、 制 作 层 析 滤 纸2、 点 样3、 层 析4、 观 察 利 用 色 素 在 层 析 液 中 溶 解 度 的不 同 ,在 滤 纸 上 将 它 们 分 离 开 来 基 线A B C D标 准样 品 标 准样 品萃 取样 品18cmx30cm滤 纸 观 察 标 准 样 品 中 位 于 展 开 剂 前 沿 的 胡 萝 卜 素 层 析 带 ,看 萃取 样 品 中 是 否 也 出 现 对 应 的 层 析 带 ,与 标 准 样 品 有 什 么 区别 ,分 析 产 生 区 别 的 原 因 . 萃 取 样 品 1.为 什 么 每 次 点 样 后 要 保 持 滤 纸 干 燥 ?2.点 样 时 不 是 圆 点 而 是 划 线 ,效 果 会 有 什 么 不同 ?3.如 果 标 准 液 和 提 取 液 层 析 效 果 不 同 ,说 明 什么 问 题 ?思 考 萃 取 样 品 方 法 ： 纸 层 析原 理 ： 色 素 随 层 析 液扩 散 速 度 不 同 胡萝卜素的提取 胡 萝 卜 素 的 用 途胡 萝 卜 素 的 性 质胡 萝 卜 素 的 提 取胡 萝 卜 素 的 鉴 定 方 法原 理装 置过 程方 法原 理过 程 知 识 拓 展胡 萝 卜 素 广 泛 存 在 于 植 物 组 织 中 .根 据 以 前 所 学 的 内容 ,你 认 为 胡 萝 卜 素 有 那 些 来 源 ?1.天 然 产 品 提 取 法 : 2.化 学 合 成 法 :该 方 法 技 术 难 度 大 ,活 性 低 ,毒 性 强 ,不 能 完 全 被 人 体 吸 收 ,并 对人 体 有 一 定 性 质 的 毒 副 作 用 ,目 前 已 被 限 制 使 用 .3.生 物 发 酵 法 :采 用 细 胞 工 程 、 基 因 工 程 、 人 工 诱 变 等 生 物 技 术 获 取 能合 成 -胡 萝 卜 素 的 微 生 物 ,然 后 从 其 体 内 分 离 -胡 萝 卜 素 .4.酶 解 法 : 用 果 胶 酶 、 纤 维 素 酶 处 理 胡 萝 卜 泥 ,可 以 提 高 出 汁 率 ,使 胡萝 卜 素 提 取 率 可 以 增 加 两 倍 多 . 1、 当 人 体 缺 乏 某 种 维 生 素 时 ， 胡 萝 卜 素 可 在 体内 转 化 形 成 ， 这 种 维 生 素 是 ： （ ） A、 维 生 素 A B、 维 生 素 B C、 维 生 素 C D、 维 生 素 D2、 对 叶 绿 体 中 的 色 素 进 行 分 析 时 ， 胡 萝 卜 素 的吸 收 峰 在 ： （ ） A、 红 光 B、 绿 光 C、 蓝 紫 光 D、 橙 光练 一 练 A C 3.下 列 方 法 可 以 提 取 胡 萝 卜 素 的 是 ： （ ）A.直 接 压 榨 法 B.水 蒸 气 蒸 馏 法 C.乙 醇 萃 取 法 D.石 油 醚 萃 取 法4.下 列 有 关 胡 萝 卜 素 的 叙 述 ， 错 误 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 是 提 取 天 然 胡 萝 卜 素 的 原 料C.微 生 物 的 发 酵 生 产 是 工 业 提 取 胡 萝 卜 素 的 方 法之 一D.提 取 后 ， 干 燥 过 程 中 ， 时 间 不 能 太 长 ， 温 度 不 能 太高 D A 5.对 胡 萝 卜 素 的 提 取 顺 序 ， 正 确 的 是 ： （ ）A.胡 萝 卜 粉 碎 萃 取 干 燥 浓 缩 过 滤 胡 萝 卜 素B.胡 萝 卜 粉 碎 过 滤 干 燥 萃 取 浓 缩 胡 萝 卜 素C.胡 萝 卜 粉 碎 过 滤 萃 取 干 燥 浓 缩 胡 萝 卜 素D.胡 萝 卜 粉 碎 干 燥 萃 取 过 滤 浓 缩 胡 萝 卜 素6.对 提 取 出 的 胡 萝 卜 素 进 行 纸 层 析 鉴 定 ， 正 确 的 是 ： （ ）A.每 次 点 样 后 ， 可 用 注 射 器 直 接 点 样B.点 样 过 程 中 ， 应 快 速 细 致 ， 形 成 直 径 大 小 相 同 的 圆 点C.层 析 液 所 用 的 试 剂 为 石 油 醚 和 丙 酮 的 混 合 液D.在 纸 层 析 过 程 中 ， 滤 纸 可 放 在 普 通 烧 杯 中 D B 7.萃 取 的 效 率 主 要 取 决 于 ： （ ）A.原 料 颗 粒 的 大 小 B.原 料 的 紧 密 程 度 、 含 水 量C.萃 取 剂 的 性 质 和 使 用 量 D.萃 取 的 温 度 和 时 间8.下 列 试 剂 最 适 宜 提 取 提 取 胡 萝 卜 素 的 是 ： （ ）A.石 油 醚 B.乙 醚 C.四 氯 化 碳 D.苯 C A 9.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10 胡 萝 卜 素 含 有 的 化 学 元 素 有 : A.C、 H、 O B. C、 H C. C、 H、 O、 N D.C、 H、 N D B 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 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 8 某 同 学 做 了 “ -胡 萝 卜 素 的 提 取 与 鉴 定 ” 实 验 ， 下 列 操 作中 存 在 失 误 ， 请 在 失 误 的 部 分 画 线 并 且 改 正 过 来 。(1)提 取 -胡 萝 卜 素 时 ， 先 将 胡 萝 卜 进 行 粉 碎 、 干 燥 ， 为 了 提高 干 燥 的 速 度 和 效 果 ， 可 以 直 接 用 火 烘 烤 。(2)通 过 萃 取 过 程 ， -胡 萝 卜 素 与 水 等 杂 质 分 开 ， 溶 解 在 溶 剂中 ， 然 后 直 接 使 用 蒸 馏 装 置 进 行 浓 缩 。(3)对 -胡 萝 卜 素 鉴 定 时 ， 取 18 cm 30 cm滤 纸 ， 在 其 下 端 距底 边 1 cm处 ， 用 铅 笔 画 一 条 横 线 作 为 基 线 ， 在 基 线 上 取 A、 B、C、 D四 点 。(4)用 最 细 的 注 射 器 针 头 ， 分 别 吸 取 0.1 0.4 mL溶 解 在 石 油 醚中 的 标 准 样 品 和 提 取 样 品 ， 在 A、 B和 C、 D点 上 点 样 。(5)点 样 完 毕 后 ， 立 即 将 滤 纸 卷 成 圆 筒 状 ， 置 于 装 有 1 cm深 石油 醚 的 密 封 玻 璃 瓶 中 。(6)等 各 种 色 素 完 全 分 开 后 ， 取 出 滤 纸 ， 让 石 油 醚 自 然 挥 发 后 ，观 察 胡 萝 卜 素 的 层 析 带 。 (1)“可 以 直 接 用 火 烘 烤 ”改 为 “ 可 以 在 40 的 烘箱 中 烘 干 ， 也 可 以 用 热 风吹 干 ” 。(2)“直 接 使 用 蒸 馏 装 置进 行 浓 缩 ” 改 为 “ 浓 缩 之前 进 行 过 滤 ， 除 去 萃 取 液中 的 不 溶 物 ， 再 使 用 蒸 馏装 置 进 行 浓 缩 ” 。(3)“1 cm”改 为 “ 2 cm”。(4)“A、 B”和 “ C、 D”改 为 “ A、 D”和 “ B、 C”。(5)“立 即 ” 改 为 “ 等 滤纸 上 的 点 样 液 自 然 挥 发 干后 ” 。(6)“胡 萝 卜 素 ” 改 为 “ 标 准 样 品 中 位 于 展 开 剂前 沿 的 胡 萝 卜 素 ” 。 6 请 根 据 所 学 知 识 ， 回 答 下 列 问 题 ：(1)天 然 胡 萝 卜 素 可 医 治 维 生 素 A缺 乏 症 ， 是 因 为_(2)以 下 为 提 取 胡 萝 卜 素 的 实 验 流 程 ： 胡 萝 卜 粉 碎干 燥 A过 滤 B胡 萝 卜 素 ， A过 程 叫 _， B过 程 叫 _。(3)某 同 学 在 鉴 定 提 取 的 胡 萝 卜 素 时 ， 所 做 的 纸 层 析实 验 如 图 所 示 ， 请 指 出 其 中 的 错 误 ： _ _ _胡 萝 卜 素 可 被 氧 化 为 维 生 素 A 萃 取 浓 缩 容 器 未 加 盖 密 封 层 析 液 没 过 了 基 线滤 纸 两 边 接 触 变 式 1. B 变 式 2. C 变 式 3.D1-8 C D D C A B C A9.(1)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 (2)原 料 颗 粒 小 ,萃 取 温 度 高 ,时 间 长 (3)水 浴 /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)为 了 防 止 加 热 时 有 机 溶 剂 挥 发 10.(1)纸 层 析 法 (2) 色 谱 容 器 / 防 止 层 析 液 挥 发 (3) 样 品 原 点 /点 样 应 该 快 速 细 致 并 保 持 滤纸 干 燥 (4) 溶 剂 ,石 油 醚 (5) 胡 萝 卜 素 溶 解 在 层 析 液 中 ,鉴 定 失 败 11.(1) 幼 叶 和 芽 (2) 有 机 溶 剂 萃 取 人 工 诱 变 /细 胞 工 程 /基 因 工 程 果 胶 酶 /纤 维 素 酶 (3) 细 胞 、 组 织 、 器 官 / 细 胞 具 有 全 能 性 愈 伤 组 织 /细 胞 排 列 疏 松 ,高 度 液 泡化 ,细 胞 壁 薄 、 色 浅 绿 色 ,含 有 控 制 叶 绿 体 的 基 因 水 、 无 机 盐 和 小 分 子 有 机 物 /生 长素 和 细 胞 分 裂 素 植 株 无 病 毒