2017_2018学年高中生物第四章植物有效成分的提取第一节植物色素的提取学案中图版选修.doc

第一节　植物色素的提取 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。 2．初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法。 3．初步了解有机溶剂的相关知识。 一、植物色素 水溶性色素：一般易溶于水或酒精，不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂，如甜菜红色素、花青素等。 脂溶性色素：一般不溶于水，易溶于酒精、乙醚和氯仿等有机溶剂。如叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、番茄红色素和辣椒红色素等。 二、色素的提取方法 —— 萃取法 1．实验室提取植物色素常用的方法是萃取法。用溶剂充分溶解植物材料中的色素后，滤去不溶残渣，经浓缩蒸馏掉溶剂，适度干燥便得到所需色素。 2．萃取剂 （1）种类 ①水：使用最广泛的溶剂。 ②亲水性有机溶剂：指能与水混溶的有机溶剂，如酒精、甲醇、丙酮等，其中以酒精最常用。 ③亲脂性有机溶剂：指不能与水混溶的有机溶剂，如石油醚、氯仿、乙醚等。 （2）选择萃取剂时，要求对色素成分的溶解度要大，对杂质的溶解度要小；萃取剂不能与色素成分起化学反应；同时萃取剂要经济易得，易与色素分离，使用安全。一般情况下，水溶性色素用水作萃取剂，脂溶性色素用有机溶剂作萃取剂。 三、色素提取实例 1．胡萝卜素的提取 （1）材料处理：将胡萝卜切成小颗粒，烘干，研成干粉备用。烘干时控制好温度和时间。 （2）萃取：向胡萝卜干粉中加入四氯化碳或醋酸乙酯，用萃取和冷凝回流装置萃取，在瓶口安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂的挥发。 （3）过滤：用定性滤纸过滤萃取液，除去不溶物。 （4）浓缩干燥：将滤液进行蒸馏，蒸发掉有机溶剂，留下浓缩的胡萝卜素提取液，放入烘箱烘干。 （5）鉴定：用纸层析法鉴定所提取的色素，可用标准样品作对照。 2．其他色素的提取 （1）从成熟辣椒中可以提取辣椒红色素。辣椒红色素不溶于水，易溶于植物油和酒精。在pH为3～12时，色调不发生改变，而且耐热、耐盐、耐酸、耐金属、耐微生物。 （2）从番茄果实中提取番茄红色素。番茄红色素是脂溶性色素，果实中以果皮部分含量最高。番茄红色素是一种天然的抗氧化剂，能预防由自由基引发的疾病，降低患癌几率，延缓人体老化过程。 （3）从甜菜块根中提取甜菜红色素。甜菜红色素易溶于水，在酸性和中性条件下呈稳定的紫红色，在碱性条件下变成黄色，不易被氧化。 四、影响萃取效果的因素 原料颗粒的大小、紧密程度、含水量，萃取的温度和时间等因素，对萃取效果有很大的影响。一般说来，原料颗粒越小，水分越少，萃取效果就越好。在一定范围内，萃取温度高、时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。但温度过高又会影响某些色素的稳定性。 思考：胡萝卜素有“小人参”的美誉，为什么有此美名？ 提示：可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，还是常用的食品色素，广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。最近发现它还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。 1．用纸层析法鉴定时的注意事项 （1）选择干净的滤纸，为防止操作时滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。 （2）点样时应注意点样斑点不能太大（直径在2 mm左右），如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。 （3）将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能互相接触，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。 2．胡萝卜素萃取剂的选择 胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但它们是水溶性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。水不溶于有机溶剂中，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。 还要考虑萃取效率、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。 石油醚不是醚类化合物，而与汽油、煤油类似，是具有一定碳链长度的烷烃混合物。 题型 萃取法原理及影响因素 【例题】萃取过程中采用水浴加热的原因是（　　）。 A．水浴加热不易破坏胡萝卜素分子的结构 B．是为了保持97～100 ℃的恒温 C．防止加热时有机溶剂挥发 D．有机溶剂遇明火易爆炸 解析：萃取过程使用的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，所以宜采用水浴加热。 答案：D 反思领悟：萃取过程应避免明火加热，采用水浴加热。 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维生素A缺乏而引起的各种疾病 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．胡萝卜素可以治疗人体色素缺乏症 解析：人和动物不能合成维生素，只能由食物或饮料提供。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。