胡萝卜素的提取

一、胡萝卜素(C40H56)（一）分子结构：包含多个碳碳双键α－胡萝卜素β－胡萝卜素γ－胡萝卜素最主要的组成成分（二）种类可根据双键数目（三）理化性质：1、橘黄色结晶；化学性质比较稳定2、不溶于水、微溶于酒精、易溶于石油醚等有机溶剂3、可氧化成两分子维生素A维生素A家里炒胡萝卜时要加多点油β-胡萝卜素→VA胡萝卜素就是维生素A原，其中起主要作用的是β-胡萝卜素。胡萝卜素能够治疗因维生素A缺乏所引起的各种疾病。此外，胡萝卜素还能够有效清除体内的自由基，预防和修复细胞损伤，抑制DNA的氧化，预防癌症的发生,提高人体免疫力等，使癌变细胞恢复正常的作用。β-胡萝卜素还被广泛作为食品、饮料及饲料的添加剂使用。是联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合委员会认可的无毒、有营养的食品添加剂。研究还表明，将抗氧化维生素涂抹在皮肤上，不仅能防止紫外线的伤害，还能促进对已被伤害皮肤的修复，使皮肤保持弹性，β-胡萝卜素因而也逐渐应用于化妆品等新兴市场。（四）应用(1)医药用途：治疗缺乏维生素A症；抗肿瘤、抗衰老等作用(2)作添加剂（食品、饮料、饲料）：食用色素二、天然β－胡萝卜素的提取（一）工业方法：——三孢布拉霉菌植物中提取岩藻中提取利用微生物的发酵生产——最早在胡萝卜中分离得到——多种褐藻的俗称（二）实验室提取方法：萃取法1、萃取剂：水不溶性萃取剂——乙醇、丙酮——石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳水溶性萃取剂石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳几种水不溶性有机溶剂的沸点：90-120℃77℃35℃80℃76℃萃取剂的选择乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂，萃取时能与水混溶而影响萃取的效果。应选择使用水不溶性有机溶剂。在石油醚、醋酸乙酯、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？在这五种有机溶剂中，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。具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。2、影响萃取的因素：萃取剂：性质和使用量（主要因素）原料：颗粒的大小、紧密程度、含水量环境：温度、时间等原料颗粒小、水分少、萃取温度高、时间长效果好（一）提取胡萝卜素的实验流程胡萝卜胡萝卜素浓缩过滤萃取干燥粉碎三、实验操作实验步骤：①原料加工：取500g新鲜胡萝卜，清水清洗，沥干、粉碎、烘干。②原料装填：将胡萝卜粉与200mL石油醚装入蒸馏瓶。③加热萃取：安装萃取回流装置，沸水浴加热萃取30min。④过滤：将萃取物过滤，除去固体物，得到萃取液。⑤浓缩：安装水蒸气蒸馏装置，加热萃取液，萃取剂挥发，得到胡萝卜素。＊注意事项：烘干胡萝卜时，温度过高、时间过长，胡萝卜素会分解。实验室操作过程：萃取的步骤制备好的胡萝卜干粉萃取剂石油醚圆底烧瓶放入置于水浴装置上部固定冷凝管加热一段时间移去酒精灯冷却过滤：得到圆底瓶的萃取液蒸馏：挥发萃取剂，浓缩胡萝卜素提取液防止加热时有机溶剂的挥发温度高，萃取的效率高避免明火加热引起燃烧、爆炸蒸馏装置水浴加热——明火加热易导致有机溶剂的燃烧冷凝管蒸馏烧瓶接受器直接加热——水为溶剂①制备滤纸条(量作基线)：取18×30cm滤纸条，于距底端2cm处划基线，取ABCD四个点。②对照点样：用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在AD和BC点样，吹干。③层析：将滤纸卷成筒状并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封容器中层析。④对比观察：取出滤纸条，使石油醚充分挥发后观察层析带。三、胡萝卜素的纸层析鉴定：鉴定的方法：纸层析法量做基线对照点样干燥层析对比观察A、D——标准样品B、C——提取样品层析液不能超过基线比较颜色的深浅，是否出现杂质的萃取样品＊注意事项：1.滤纸条预先干燥处理；2.点样时快速细致、样点圆点尽量细小；3.滤纸筒的竖直边缘不能接触；4.石油醚易挥发，注意层析容器要密封。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样。如果提取到的胡萝卜素不纯将出现怎样结果？回忆：必修1绿叶中色素的提取和分离一、实验原理：1、提取：色素能溶解在___________无水乙醇2、分离：色素在_______中的溶解度_____，扩散速度______,达到分离层析液不同溶解度高，扩散___，溶解度低，扩散___，快慢不同二、实验方法步骤：试剂与原理提取色素制滤纸条划滤液细线分离色素SiO2无水乙醇CaHCO3—充分研磨—保护色素—溶解色素滤液（色素）细直线——色素扩散起点相同层析液——不同色素扩散速度不同关键：滤液细线不能触及层析液—色素溶解于层析液提取方法实验原理方法步骤适用范围水蒸气蒸馏压榨法有机溶剂萃取利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来1.水蒸气蒸馏2.分离油层3.除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油1.石灰水浸泡、漂洗2.压榨、过滤、静置3.再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油1.粉碎、干燥2.萃取、过滤3.浓缩适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中方法名称优点局限性水蒸气蒸馏压榨法有机溶剂萃取简单易行便于分离水中蒸馏会导致某些原料焦糊和有效成分水解等问题生产成本低易保持原料原来的结构和功能分离较为困难，出油率相对较低出油率高，易分离使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量1.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β－胡萝卜素的原料C.微生物的发酵生产是工业提取β－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A2.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D3.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C4.下列关于胡萝卜素的论述中，错误的是：A.胡萝卜素可以辅助治疗缺乏维生素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5.作为萃取胡萝卜素的有机溶剂，下列哪一项不符合实验要求：A.能充分溶解色素B.与水混溶C.对人体无毒害作用D.易于产品分离DB6.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，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。萃取剂的性质和用量原料颗粒大小、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）(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。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