2016-2017学年高中生物第4章第1节植物色素的提取检测

第一节植物色素的提取

一、植物色素的种类

1．划分依据：溶解性的差异。

2．类别

(1)水溶性色素

①特点：一般易溶于水或酒精，不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂。

②举例：甜菜红色素、花青素等。

(2)脂溶性色素

①特点：一般不溶于水，易溶于酒精、乙醚和氯仿等有机溶剂。

②举例：叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、番茄红色素和辣椒红色素等。

二、提取植物色素

1．方法：常用萃取法。

2．过程：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。

3．对溶剂的要求

(1)该溶剂对色素成分的溶解度要大，对杂质的溶解度要小。

(2)不能与色素成分起化学反应。

(3)易与色素分离，使用安全。

(4)一般情况下，水溶性色素用水作溶剂，脂溶性色素用有机溶剂作溶剂。

三、胡萝卜素的提取

1．步骤

胡萝卜粉碎、干燥―→萃取―→过滤―→浓缩干燥―→鉴定。

2．胡萝卜素粗品的鉴定

用纸层析法鉴定所提取的色素。

预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中

一、胡萝卜素的提取

1．原理：根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可采取用有机溶剂萃取的方法来提取胡萝卜素。

2．操作流程

胡萝卜―→粉碎―→干燥―→萃取―→过滤―→浓缩―→胡萝卜素

3．萃取剂的选择

有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。乙醇和丙酮能够与水混溶，是水溶性有机溶剂；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能与水混溶，是水不溶性有机溶剂。

萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的溶点，能够充分溶解胡萝卜素且不与水混溶。另外，还要考虑对人体是否有毒性等安全问题。因乙醚沸点较低，苯和四氯化碳对人有毒性，所以本实验选用石油醚或乙酸乙酯作为萃取剂。

4．影响萃取的因素

主要因素：萃取剂的性质和使用量；次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、温度、萃取时间的长短等。总的来讲，溶解越充分，效果就越好。

5．提取胡萝卜素装置的设计

提取装置：铁架台、酒精灯、水浴锅、烧瓶、冷凝管等。安装顺序仍是由下而上，拆除时相反。

6．操作流程

取胡萝卜粉碎、烘干、研磨成粉―→加入四氯化碳(或醋酸乙酯)―→萃取20 min―→过滤―→浓缩―→得到胡萝卜素

二、用层析法鉴定时应注意的问题及结果分析

1．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(直径应小于0.5 cm)，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．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样。

(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。

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量。

图为胡萝卜素的提取装置示意图，回答有关问题：

(1)提取胡萝卜素的实验流程是________→________→萃取→过滤→浓缩。

(2)在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种有机溶剂中，最适宜用于萃取胡萝卜素的是________，这是因为________________。

(3)一般来说，要想萃取效果好，要保证________________________。

(4)萃取过程应该避免明火加热，采用________加热，其原因是___________。

(5)装置1的名称是________，其作用是______________________。

(6)本实验将提取的胡萝卜素粗品通过________进行鉴定。鉴定时要对________样品和________样品进行点样。如果___________________说明提取胡萝卜素的实验成功。

【审题导析】

【精讲精析】(1)提取胡萝卜素的步骤是粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩。

(2)萃取剂的选择要注意以下特点：较高的沸点、能够充分溶解萃取物等。

(3)影响萃取的因素有多种，一般情况下，如果原料颗粒小且含水量少，萃取温度高，时间较长，提取的物质就能够充分溶解，萃取的效果就会好一些。

(4)萃取剂容易挥发，如果直接用明火加热，容易引起爆炸，故宜用水浴加热。

(5)装置中的冷凝管具有防止加热时有机溶剂挥发的作用。

(6)可用纸层析法对胡萝卜素进行鉴定，要将标准样品和提取样品进行对比，如果两者的层析带一样，说明胡萝卜素提取成功。

【答案】(1)粉碎干燥

(2)石油醚石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发

(3)原料颗粒小、萃取温度高，时间长

(4)水浴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

(5)冷凝管防止加热时有机溶剂的挥发

(6)纸层析标准提取萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带

胡萝卜素的性质及提取时的注意事项

(1)胡萝卜素可溶于乙醇、丙酮和四氯化碳等，但前两者是亲水性有机溶剂，能与水混溶而影响萃取效果，所以用四氯化碳提取。

(2)萃取的效率取决于萃取剂和原料两方面的关系。

(3)原料要进行胡萝卜颗粒的加热干燥的脱水处理。

(2015·全国卷Ⅱ)回答与胡萝卜素有关的问题：

(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是________(填“α­胡萝卜素”、“β­胡萝卜素”或“γ­胡萝卜素”)，该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子________，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为________。胡萝卜素是________(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。

(2)工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，________(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。

(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的________作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是_____________________。

【答案】(1)β­胡萝卜素维生素A 夜盲症非挥发性

(2)需要