课题2胡萝卜素的提取1．了解有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理。
(重点)2．了解有机溶剂的相关知识。
3．学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法。
(重、难点)胡萝卜素的基础知识1．种类(1)划分依据：双键的数目。
(2)类型：分为α、β、γ三类，最主要的组成成分是β—胡萝卜素。
2．用途(1)治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病。
(2)广泛地用作添加剂。
(3)使癌变细胞恢复成正常细胞。
3．性质胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。
4．提取途径(1)一是从植物中提取；(2)二是从大面积养殖的岩藻中获得；(3)三是利用微生物的发酵生产。
[合作探讨]探讨1：根据胡萝卜素的性质，食用胡萝卜时，应该怎样做，才能有助于人体吸收？提示：胡萝卜中含有的胡萝卜素属于脂溶性物质，因此食用胡萝卜时，为了使较多的胡萝卜素溶解，最好加油炒制，在油中溶解的胡萝卜素容易被人体吸收。
探讨2：食用胡萝卜能为人体提供维生素，能否说胡萝卜含有大量维生素？说明原因。
提示：不能。
胡萝卜能补充人体需要的维生素，因为胡萝卜中含有的β－胡萝卜素等，在人体的小肠和肝脏等器官中被氧化成维生素A，因此胡萝卜可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病。
探讨3：胡萝卜素有哪些种类？其划分的依据是什么？提示：胡萝卜素可分为α、β和γ三种。
划分依据是双键的数目。
[思维升华]1．胡萝卜素的分布胡萝卜素广泛存在于植物的叶、茎和果实中，最早是在胡萝卜中分离得到的。
除胡萝卜外，绿色蔬菜和黄玉米、小米等粮食中也含有一定量的胡萝卜素。
2．胡萝卜素的理化性质胡萝卜素为橘黄色结晶，不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂，在橄榄油和苯中的溶解度为0.1g/100mL，在氯仿中溶解度为4.3g/100mL。
胡萝卜素在弱碱条件下比较稳定，在酸中不稳定，在光照和含氧条件下也不稳定。
胡萝卜素低浓度时为黄色，高浓度时为橙红色。
重金属离子，特别是铁离子，可促使胡萝卜素退色。
1．下列关于胡萝卜素的说法中，不正确的是()A．胡萝卜素存在于叶绿体类囊体薄膜上B．胡萝卜素可划分为α、β、γ三类，β—胡萝卜素是其中最主要的组成成分C．胡萝卜素可以用来预防肿瘤、癌症等D．β—胡萝卜素只存在于蔬菜中【解析】叶绿体中的色素包括叶绿素、类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)，分布在叶绿体类囊体薄膜上。
根据双键的数目可将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β—胡萝卜素是其中最主要的组成成分。
胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A 而引起的各种疾病，如夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等。
最近发现，天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。
β—胡萝卜素不但存在于蔬菜(如胡萝卜)中，也存在于某些橙色、黄色的水果中。
故选D。
【答案】D2．关于胡萝卜素的叙述，错误的是()A．胡萝卜素可以辅助治疗因缺乏维生素A而引起的疾病B．胡萝卜素可用作食品色素C．天然胡萝卜素还具有预防癌症的功能D．胡萝卜素可以治疗人体色素缺乏症【解析】胡萝卜素在人体内可转化成维生素A，因此可以辅助治疗因缺乏维生素A而引起的疾病。
胡萝卜素还是食品、饮料、饲料的添加剂，是一种天然色素，此外还具有预防癌症、提高人体免疫力、预防感冒等功能，但不能治疗人体色素缺乏症。
故选D。
【答案】D胡萝卜素的提取与鉴定1．实验原理与流程(1)原理：根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可以采用有机溶剂萃取的方法来提取。
(2)流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
2．萃取剂的选择(1)种类：有机溶剂分为两种：水溶性和水不溶性。
(2)原则：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。
此外还需要考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂是否能从产品中完全除去、会不会影响产品质量等问题。
3．影响萃取的因素(1)主要因素：萃取剂的性质和使用量。
(2)次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。
4．实验装置的设计(1)避免明火加热，宜采用水浴加热，这是因为直接使用明火加热容易引起燃烧、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。
5．操作提示(1)在干燥时要注意控制温度，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。
(2)胡萝卜干燥的速度和效果与破碎程度、干燥方式有关。
6．胡萝卜素的鉴定(1)鉴定方法：纸层析法。
(2)操作步骤：在18cm×30cm滤纸下端距底边2cm量做基线处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点对照点样A、D点点标准样品，B、C点点提取样品吹干滤纸，放入有1cm深的石油醚的密干燥层析封玻璃瓶中层析对比观察样品色素点与标准色素点层析对比观察带的异同[合作探讨]探讨1：乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？提示：胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但是它们是水溶性有机溶剂，萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不能用作萃取剂。
探讨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：(1)新鲜的胡萝卜中含有大量的水分。
(2)在干燥时应注意控制温度，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。
探讨3：在石油醚、乙酸乙酯、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？提示：在这五种有机溶剂中，乙醚沸点较低，不宜选取，苯和四氯化碳有毒性，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，其次可选乙酸乙酯。
[思维升华]1．纸层析胡萝卜素时的注意事项(1)层析时注意选择干净的滤纸，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)点样时应注意点样应快速细致，样点不能太大(直径应小于0.5cm)，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)将点好样的滤纸卷成筒状，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，影响结果。
(4)石油醚易挥发，注意层析容器要密封。
2．结果分析及评价(1)如果提取到的胡萝卜素含杂质，则层析后在滤纸上出现多个不同高度的色素点。
(2)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。
(3)由于提取物中含有杂质，萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅，可通过颜色的比较，初步确定提取的胡萝卜素的含量。
1．用纸层析法鉴定胡萝卜素时，滤纸两边不能互相接触，因为()A．不能出现层析带B．层析带颜色浅C．会由于毛细现象而使溶剂前沿不齐D．阻碍色素上升【解析】用纸层析法鉴定胡萝卜素时，滤纸两边不能互相接触，否则容易发生毛细现象而使溶剂前沿不齐。
故选C。
【答案】C2．从胡萝卜中提取胡萝卜素时，首先要将原料干燥、粉碎，其目的主要是() A．胡萝卜太大，不能放入烧瓶中B．整个胡萝卜不能溶于有机溶剂C．脱水，使原料与有机溶剂充分接触，提高萃取效率D．减少萃取的时间，从而提高效率【解析】影响萃取的因素主要有萃取剂的性质和使用量，此外，原料颗粒的大小及含水量也能影响萃取效率。
因此，先将胡萝卜干燥脱水，并粉碎，使之与萃取剂充分接触，充分溶解，效果会更好。
另外，萃取时间一般要长一些，效果也会好些。
故选C。
【答案】C3．胡萝卜素粗品鉴定过程中，判断标准样品点与萃取样品点的依据是() A．颜色不一样B．大小不一样C．形状不一样D．层析后的色素点数不一样【解析】标准样品为单一色素，层析后只有单一样点，而萃取样品不纯，含有多种色素，会有多个色素点。
故选D。
【答案】D1．下列关于胡萝卜素的叙述，错误的是()A．胡萝卜素可用于治疗幼儿生长发育不良、干皮症等B．胡萝卜素可从大面积养殖的岩藻中提取C．天然胡萝卜素能使癌细胞恢复成正常细胞D．提取胡萝卜素时，可采用石油醚、苯、酒精、丙酮等作溶剂【解析】提取胡萝卜素时常用石油醚；酒精与水互溶，苯、丙酮沸点低。
【答案】D2．胡萝卜素可以分为α、β、γ三类，划分的依据是()A．层析后出现在滤纸条上的位置B．根据在人和动物体内的功能和作用部位C．根据分子式中碳碳双键的数目D．根据分解后产生的维生素A的分子数【解析】胡萝卜素的分子式中含有多个碳碳双键，如β—胡萝卜素中含有9个双键。
根据双键的数目可以把胡萝卜素分为α、β、γ三类，其中β—胡萝卜素是最主要的组成成分。
【答案】C3．有同学想研究萃取胡萝卜素的最佳温度，在设计实验时应注意的是() A．萃取时间不用考虑是否相同B．使用不同的萃取剂，但量要相同C．原料颗粒大小不同D．除温度外，其他因素相同，以保证单一变量【解析】本实验的目的是研究提取胡萝卜素的最佳温度，因此，温度就应该是本实验中的实验变量，也是唯一变量，为了排除其他因素对实验结果的干扰，应保证其余条件相同。
【答案】D4．影响胡萝卜素提取的因素有()①温度②胡萝卜的干燥程度③萃取剂的性质④萃取剂的用量⑤胡萝卜粉碎块大小⑥加热时间A．①②③④⑤⑥B．①③④⑥C．①②④⑥D．①②③⑤【解析】萃取的效率主要取决于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。
【答案】A课堂小结：网络构建核心回扣1.胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。
2．石油醚的沸点较高，在加热萃取时不易挥发，是萃取效果最好的有机溶剂。
3．萃取的效率主要取决于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、萃取温度和时间等条件的影响。
4．提取胡萝卜素的实验流程为：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
5．用纸层析法鉴定胡萝卜素时，若萃取样品中出现了与标准样品相同的层析带，说明提取胡萝卜素的实验成功。