复习与测试课件配套优秀公开课教案设计

胡萝卜素的提取

一、教学目标

(一)知识与技能

1、了解有关胡萝卜素的基础知识

2、掌握提取胡萝卜素的基本原理

(二)过程与方法

1、掌握萃取法提取胡萝卜素的技术

2、学会纸层析的操作方法

(三)情感、态度与价值观

领悟科学探究的方法,形成严谨、创新以及勇于实践的科学态度

二、学情分析

通过课题1《植物芳香油的提取》的学习,学生对植物体内有机物的精细提取有了一个大体的了解。在此基础上,给学生介绍课题2《胡萝卜素的提取》就比较轻松。主要引导学生了解相关的萃取剂和萃取原理。教师在引导学生了解胡萝卜素的化学结构和分类的基础上,要着重引导学生认识胡萝卜素在医药、食品加工等方面的广泛应用,以及胡萝卜素的提取在提高产品附加值等方面具有的重要经济意义。

三、重点难点

教学重点: 胡萝卜素的提取,纸层析的操作

教学难点: 胡萝卜素的提取

四、教学过程

4.1第一学时

4.1.1教学活动

活动1【讲授】胡萝卜素的提取

(一)引入新课

植物有效成分提取的方法有哪些?这一节我们再来学习萃取法提取胡萝卜素的原理、方法和提取技术。

(二)背景知识

1.基础知识

(1)胡萝卜素的性质:橘黄色晶体,化学性质稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等。

(2)胡萝卜素的来源:植物、岩藻、微生物发酵。

(3)分类

根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类,β-胡萝卜素是其中最主要的组成成分。

(4)用途

一分子的β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A,因此,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。胡萝卜素还是常用的食品色素,广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。最近发现天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。

(5)方法:萃取法。

影响因素:萃取剂性质、用量;原料颗粒大小、紧密程度、含水量;温度、时间等。

选择控制:溶剂:石油醚

原料:颗粒小、干燥。

条件:温度较高,时间长。

(三)胡萝卜素的提取

1.实验设计

实验流程:阅读教材图6-6。

溶剂:应选择使用水不溶性有机溶剂,如石油醚(为什么?)。

选择溶剂应注意哪些因素?:(提取效率、水溶性与水不溶性、沸点高低、有无毒性、是否易于产品分离等) (1)提取方法

胡萝卜素易溶于有机溶剂,可以用萃取的方法提取。

(2)提取胡萝卜素的实验流程

胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素

(3)萃取剂的选择

胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮,但他们是水溶性的有机溶剂,因能与水混溶而影响萃取效果,所以不用它们作萃取剂。在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种溶剂中,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。

(4)影响萃取的因素

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。一般来说,原料颗粒小,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。

(5)胡萝卜素提取装置的设计

采用水浴加热,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。在加热瓶口安装冷凝回流装置,目的是防止加热时有机溶剂挥发。

2.实验案例

胡萝卜素的提取:提取胡萝卜素的主要步骤如下。

1.选取500g新鲜的胡萝卜,用清水洗净,沥干、切碎,然后在40℃的烘箱中烘干,时间约需2h,将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底。

2.将样品放入500mL圆底烧瓶中,加入200mL石油醚混匀,按教科书中图6-7所示安装萃取回流装置,萃取30min,然后过滤萃取液,除去固体物质。

3.按教科书中图6-2所示安装蒸馏装置,对萃取的样品进行浓缩。具体的操作步骤及注意事项见本专题课题1的案例1。

4.收集接受器中的样品,观察样品的颜色和气味,并通过纸层析进行鉴定。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,可以带手套进行操作。点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于0.5cm),如果用吹风机吹干,温度不宜过高,否则斑点会变黄。将点好样的滤纸卷成筒状,卷纸时注意滤纸

的两边不能相互接触,以免因毛细管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。

5.将提取的胡萝卜素粗品进行纸层析鉴定

(四)、胡萝卜素的鉴定

鉴定方法:纸层析法

(1)制作层析滤纸

在450px×750px滤纸下端距底边50px处画一条基线,在基线上取A、B、C、D四点。

(2)点样

用最细的注射器针头分别吸取0.1~0.4mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品,分别在A、D和B、C点上点样。在基线上形成直接为2mm左右的加点。

(3)层析

将滤纸上的点样液挥发干后,将滤纸卷成圆筒状,置于装有25px深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各种色素完全分开后,取出滤纸,让石油醚自然挥发。

(4)观察

与标准样品的胡萝卜素层析带相比较观察提取效果。

(5)操作注意事项

点样应该快速细致,每次点样后,要等滤纸干燥后再进行点样,可用吹风机将溶剂吹干,注意保持滤纸干燥。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

以带手套进行操作。点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于0.5cm),如果用吹风机吹干,温度不宜过高,否则斑点会变黄。将点好样的滤纸卷成筒状,卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触,以免因毛细管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。

课堂小结

本节课讲述了胡萝卜素的提取和鉴定,掌握提取胡萝卜素的基本原理,掌握萃取法提取胡萝卜素的技术,植物中的胡萝卜素经人体吸收后,可以在体内转变为有生理活性的维生素A。通常,我们把能在体内转变为维生素的物质称为维生素原,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。