高中生物选修1优质学案62 胡萝卜素的提取Word格式.docx
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胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
3.萃取剂的选择
(1)种类:
有机萃取剂分为水溶性和水不溶性两种。
(2)原则:
萃取胡萝卜素的萃取剂应具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶;
此外,还需考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃、是否能从产品中完全除去、会不会影响产品质量等问题。
4.影响萃取的因素
主要有萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。
5.实验装置的设计
(1)萃取过程中应避免明火加热,宜采用水浴加热,以免引起燃烧、爆炸。
(2)在加热瓶口安装回流冷凝装置,以防止加热时有机溶剂的挥发。
(3)萃取液的浓缩可以直接使用蒸馏装置。
浓缩前要进行过滤,除去萃取液中的不溶物。
三、胡萝卜素的鉴定
1.鉴定方法:
纸层析法。
2.鉴定步骤
做基线:
在18cm×
30cm滤纸下端距底边2cm处做一基线,在基线上取A、B、C、D四点
↓
对照点样:
A、D点上点标准样品,B、C点上点提取样品
干燥层析:
将溶剂吹干,保持滤纸干燥,放入色谱容器中层析
对比观察:
对比观察样品色素点与标准色素点的异同
|过程评价|
1.胡萝卜素易溶于石油醚、乙醇等有机溶剂中( )
2.胡萝卜粉碎后可直接进行萃取( )
3.水溶性和水不溶性有机溶剂都可以用于提取胡萝卜素( )
4.萃取效率主要取决于萃取剂的性质和使用量( )
5.胡萝卜素的鉴定采用纸层析法( )
6.点样好的滤纸卷成筒状时,滤纸两边要接触( )
[答案] 1.×
2.×
3.×
4.√ 5.√ 6.×
|联想·
质疑|
★从胡萝卜中提取胡萝卜素
★用萃取法提取胡萝卜素
★胡萝卜素的萃取过程
★提取胡萝卜素的装置
在用胡萝卜做菜时,菜中的浮油会呈现橘黄色,为什么?
提示:
是由胡萝卜素溶解在油中产生的。
科学探究1 胡萝卜素的提取
1.根据萃取剂的选择原则,分析下列有机溶剂能不能用于胡萝卜素的萃取?
并说出理由。
(1)乙醇:
____________________________________________________________。
(2)丙酮:
(3)乙醚:
(4)苯:
(5)石油醚:
_________________________________________________。
提示
(1)不能。
胡萝卜素在乙醇中的溶解度低,不能充分溶解胡萝卜素;
且乙醇与水混溶
(2)不能。
丙酮有毒,且丙酮与水混溶
(3)不能。
乙醚的沸点低
(4)不能。
苯有毒
(5)能。
石油醚的沸点高,加热时不易挥发;
不溶于水,且无毒
2.用新鲜胡萝卜萃取胡萝卜素时为什么要干燥?
干燥时应注意什么?
提示 新鲜的胡萝卜中含有大量的水分,影响萃取效果。
干燥时应注意控制温度和时间,温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。
3.下图为提取胡萝卜素的装置图,据图分析回答:
(1)图中⑤代表____________,其作用是_______________________________
___________________________________________________________________。
(2)烧瓶内加入的萃取剂一般是________(A.石油醚 B.乙醚),原料在加入前,一般要进行的处理是__________________________________________________。
(3)萃取过程不宜明火加热,而是采用________加热,原因是___________________________________________________________________。
(4)影响萃取效果的主要因素是_________________________________________。
提示
(1)冷凝管 降温,防止加热时萃取剂挥发
(2)A 粉碎和干燥 (3)水浴 避免使用明火加热引起燃烧、爆炸 (4)萃取剂的性质和使用量
1.胡萝卜素提取实验流程
2.胡萝卜素提取实验注意事项
(1)萃取前,要将胡萝卜粉碎并干燥,进行干燥处理时,温度不能过高,时间不能太长,以免使胡萝卜素分解。
(2)避免明火加热,采用水浴加热,以防引起燃烧、爆炸。
(3)加热口需安装回流冷凝装置,以防有机溶剂挥发。
(4)萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置,浓缩前要进行过滤。
[探究应用]
1.胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病;
还是常用的食品色素;
还具有使癌变细胞恢复为正常细胞的作用。
下图是提取胡萝卜素的实验流程示意图,请回答下列相关问题:
→
(1)除了可以从植物中提取天然胡萝卜素外,还可以从养殖的岩藻中获得或者利用____________生产。
(2)新鲜的胡萝卜含有大量的水分,在胡萝卜素的提取过程中,要对新鲜的胡萝卜进行________处理,但要注意控制________和时间,这是因为_________________。
(3)图中A过程表示________,此过程用到的有机溶剂应该具有较高的________,能够充分________胡萝卜素,并且不与水混溶。
(4)图中B过程表示________,进行该过程之前进行过滤的目的是____________________________________________________________________。
[解析]
(1)天然胡萝卜素除取自植物外,还可以从养殖的岩藻中获得或利用微生物的发酵生产。
(2)进行有机溶剂萃取时宜对原料进行干燥处理。
(3)图中A为萃取,该过程所用到的有机溶剂应具有较高的沸点,能充分溶解胡萝卜素,且不与水混溶。
(4)图中B为浓缩,在浓缩前宜进行过滤以除去萃取液中的不溶物。
[答案]
(1)微生物的发酵
(2)干燥 温度 温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解 (3)萃取 沸点 溶解 (4)浓缩 除去萃取液中的不溶物
2.下列关于萃取胡萝卜素的萃取剂,说法错误的是( )
A.乙醇和丙酮都不能作为萃取胡萝卜素的萃取剂
B.胡萝卜素易溶于水
C.石油醚与四氯化碳相比,石油醚最适宜用作萃取剂
D.其要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶液中
[解析] 乙醇和丙酮为水溶性有机溶剂,因萃取中能与水混合而影响萃取结果,故不能用来作萃取剂;
胡萝卜素不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂;
石油醚沸点高于四氯化碳,因此,石油醚最适宜用作萃取剂;
原料的颗粒越小,与浸泡液充分接触,萃取的效率会越高。
[答案] B
科学探究2 胡萝卜素的鉴定
1.回忆叶绿体中色素的提取和分离实验,分析纸层析法鉴定胡萝卜素的原理。
提示 提取物中的各组分在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。
这样,同一物质在滤纸上扩散的速度相同,最终位置也相同。
通过与标准β-胡萝卜素样品的层析带进行比较,初步确定样品中色素的种类。
2.某同学在鉴定胡萝卜素粗品中,所做的纸层析实验如图所示,请指出其中的错误。
①__________________________________________________________________。
②__________________________________________________________________。
③__________________________________________________________________。
提示 ①色谱容器未加盖密封 ②层析液过多,没过了样品原点 ③滤纸两边接触
3.下图为胡萝卜素的纸层析结果示意图,①~⑥中哪些属于标准样品的层析点?
提示 ③和④
4.如果提取的胡萝卜素中含有杂质,则层析的结果会是怎样的?
提示 如果提取的胡萝卜素中含有杂质,则层析后在滤纸上出现多个不同高度的色素层析带。
5.如何根据层析结果判断胡萝卜素提取实验是否成功?
提示 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。
纸层析法鉴定胡萝卜素实验的注意事项
(1)层析时应选择干净的滤纸,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,可以戴手套进行操作。
(2)点样应快速细致,样点不能太大(直径为2mm左右),并保持滤纸干燥。
点样后如果用吹风机吹干,温度不宜过高,否则样点会变黄。
(3)点样完成后,将滤纸卷成筒状,卷纸时注意滤纸两边不能相互接触,以免因毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响效果。
(4)石油醚易挥发,色谱容器要密封。
(5)层析时间不宜过长,因为胡萝卜素随石油醚扩散速度很快。
1.如图为提取胡萝卜素的萃取样品通过纸层析鉴定的结果示意图,请据图回答问题:
(1)该图所示的鉴定方法的基线一般距底边________cm。
(2)A、B、C、D四点中,属于标准样品的样点是________。
在图中的层析谱中,图中②代表的物质是________。
(3)该层析的目的是______________________,而“叶绿体中色素的提取和分离”的实验中层析的目的是____________________________。
[解析]
(1)该鉴定方法的基线一般距底边2cm;
(2)A、B、C、D四点中,标准样品是A、D,提取样品是B、C;
(3)由于A、D点是标准样品,所以层析后①是胡萝卜素层析带,B、C是提取样品,含有杂质,所以层析后将会出现胡萝卜素层析带①和其他色素和杂质层析带②。
该层析的目的是用纸层析法,鉴定提取的胡萝卜素的粗品;
而在“叶绿体中色素的提取和分离”的实验中层析的目的是将叶绿体中的色素分离开,共形成四条色素带,即胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
[答案]
(1)2
(2)A和D 其他色素和杂质 (3)胡萝卜素萃取样品的鉴定 分离叶绿体中的色素
2.下列关于纸层析法鉴定胡萝卜素的叙述,错误的是( )
A.样品点不能浸泡在层析液中
B.点样时,应快速细致,形成大小一致的圆点
C.滤纸卷成筒状是为了增大吸收面积
D.石油醚可作为层析液
[解析] 样品点不能浸泡在层析液中,否则,样品就会溶解到层析液中,不能在滤纸上扩散分离开,A正确;
点样时,应快速细致,形成大小一致的圆点,保证样品中的物质,同一个时间随滤纸向上扩散,B正确;
滤纸卷成筒状,并没有增大其接触层析液的面积,C错误;
胡萝卜素能溶于有机溶剂石油醚,且石油醚不溶于水,故石油醚可用于层析液,D正确。
[答案] C
1.关于胡萝卜素作用的论述,错误的是( )
A.胡萝卜素可以用来治疗缺乏维生素A而引起的各种疾病
B.胡萝卜素可用作食品色素
C.天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用
D.胡萝卜素可以治疗白化病
[解析] 白化病属于遗传病,无法用胡萝卜素治疗。
[答案] D
2.作为萃取胡萝卜素的有机溶剂,哪一项不符合实验要求( )
A.能充分溶解色素B.与水混溶
C.对人无害D.易与产品分离
[解析] 选择萃取剂的基本原则是:
具有较高的沸点,能充分溶解色素,不与水相混溶,萃取效率高,对人无毒害作用,易与产品分离,不影响产品质量等。
3.请分析回答下列生物技术实践问题:
(1)用新鲜胡萝卜提取胡萝卜素时,在干燥处理过程中控制温度和时间的原因是________________________。
胡萝卜素萃取剂宜选用不溶于________的有机溶剂,萃取过程的加热采用________法。
(2)鉴定胡萝卜素粗品的常用方法是________,鉴定过程需与________进行比对。
(3)β—胡萝卜素可从生活在高浓盐湖中的杜氏盐藻中提取,由于杜氏盐藻的细胞壁不含纤维素,因此提高了β—胡萝卜素的________。
与细菌培养基相比,培养杜氏盐藻的液体培养基在成分上的主要特点是________。
[答案]
(1)温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解 水 水浴加热
(2)纸层析法 标准样品 (3)提取效率 高盐
4.胡萝卜素是一种天然色素类食品添加剂,图1是获取胡萝卜素的两种操作流程;
图2是样品层析结果与β—胡萝卜素标准样品的比对结果图。
回答下列问题:
(1)进行筛选酵母菌R前,需对酵母菌R进行选择培养,选择培养用液体培养基的目的是____________________________________________________________。
(2)筛选酵母菌R时,可使用________法接种,通过观察单菌落的________来区分出酵母菌R。
(3)图1中,干燥过程应控制好温度和干燥时间,目的是____________________;
萃取过程中宜采用水浴加热,原因是_____________________________________。
(4)图中A过程表示过滤,获得的滤液是________________。
(5)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。
图2中色带________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)为β-胡萝卜素,理由是___________________________。
[解析]
(1)液体培养基有利于酵母菌的大量繁殖,以获得更多的酵母菌,因此对酵母菌R进行选择培养用液体培养基。
(2)微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法;
可以通过观察单菌落的形态、颜色和隆起度来区分出酵母菌R。
(3)为了防止胡萝卜素的分解,干燥过程应控制好温度和干燥时间;
由于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,因此萃取过程中宜采用水浴加热。
(4)根据以上分析已知,图中A过程表示过滤,则获得的滤液是含有胡萝卜素等的萃取剂。
(5)由于标准样品是β-胡萝卜素,而相同色素在滤纸条上的扩散速率相同,因此图2中色带Ⅰ为β-胡萝卜素。
[答案]
(1)获得大量菌体(有利于酵母菌的大量繁殖)
(2)平板划线法或稀释涂布 形态、颜色和隆起度 (3)防止胡萝卜素的分解 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)含有胡萝卜素等的萃取剂 (5)Ⅰ 标准样品是β-胡萝卜素,相同色素在滤纸条上的扩散速率相同
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