专题6 植物有效成分的提取 课题2 胡萝卜素的提取
1．关于胡萝卜素的论述，错误的是( )
A．胡萝卜素可以治疗因缺乏维生素A而引起的疾病 B．胡萝卜素可用于食品色素
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：人和动物不能合成维生素A，只能由食物提供，一分子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，能够治疗因缺乏维生素A而引起的多种疾病，如夜盲症。胡萝卜素是常用的食品色素，如饮料的添加剂。此外，还可以预防癌症，提高人体的免疫力，但是不能治疗人体色素缺乏症。
答案：D
2．炒胡萝卜时多加油的原因是 ( ) A．溶解在油中的胡萝卜素容易被人体吸收 B．两者混合增加蔬菜的营养成分
C．胡萝卜素在油的作用下分解为两分子维生素A D．胡萝卜素的碳碳双键会断裂，利于人体吸收
解析： 胡萝卜素能溶于油，这样溶解的胡萝卜素才容易被人体吸收。 答案：A
3．使用有机溶剂萃取法提取胡萝卜素时，影响萃取效率的因素很多，其中影响最大的是( )
A．原料颗粒的紧密程度 B．萃取剂的性质和使用量
C．所使用原料的干燥程度 D．所使用原料的新鲜程度
解析：萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，此外原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、新鲜程度等也可以影响萃取的效率。
答案：B
4．下列对植物有效成分的提取方法叙述正确的是(多选)( ) A．用萃取法提取胡萝卜素
B．用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品 C．用水蒸气蒸馏法提取橘皮精油 D．用压榨法提取玫瑰精油
解析：玫瑰精油和胡萝卜素的性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，一般用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，用萃取法提取胡萝卜素，用压榨法提取橘皮精油。胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂中，故可用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品。
答案：AB
5．下图甲为提取胡萝卜素的装置示意图，请回答有关问题：
图甲 图乙
(1)该装置表示的方法为________，要想效果好，必须保证原料颗粒小，_______________________________________________。
(2)操作过程中应该避免明火加热，采用________加热，其原因是_____________________________________________________。
(3)图乙是胡萝卜素鉴定结果示意图。请据图回答：
该色素分离的方法是________，实验组是________，对照组是________。实验得出的结论是_____________________________
_____________________________________________________。 (4)在图乙中，同时出现了①和②两条色素带，其原因是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 若①带比正常胡萝卜素颜色浅，可能的原因是：
a：__________________________________________________； b：__________________________________________________； c：__________________________________________________。 解析：(1)胡萝卜素的化学性质比较稳定，不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂，可用有机溶剂进行萃取。萃取时，如果原料颗粒小、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。
(2)萃取过程中，由于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，要采用水浴加热。
(3)纸层析法是根据不同物质在同一种溶剂中溶解度不同而进行分离的方法。从图示可看出B、C是实验组，A、D是对照组。结论是萃取样品中含有β－胡萝卜素。
(4)若萃取的胡萝卜素含有其他色素和杂质，在滤纸上就会出现两条色素带。如果得到的胡萝卜色素带颜色较浅，原因主要有三个：一是研磨不充分，色素未能充分提取出来；二是加入石油醚的量太多，稀释了色素提取液；三是画滤液细线次数较少。
答案：(1)萃取法 萃取温度高、时间长
(2)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 (3)纸层析法 B、C A、D 萃取样品中含有β－胡萝卜素 (4)胡萝卜素中含有其他色素和杂质
a：研磨不充分，色素未能充分提取出来 b：加入石油醚的量太多，稀释了色素提取液 c：画滤液细线次数较少
A级 基础巩固
1．胡萝卜素可以划分为α、β、γ三类，其划分的主要依据是( ) A．层析后出现在滤纸上的位置
B．根据其在人和动物体内的功能和作用部位 C．根据其分子式中碳碳双键的数目 D．根据其分解后产生的维生素A的分子数
解析：胡萝卜素的化学分子式中含有多个碳碳双键(如β－胡萝卜素含9个双键)，根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，其中β－胡萝卜素是最主要的组成成分，也与人类的关系最密切。
答案：C
2．观察如图所示4个纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品的层析装置，正确的是哪一个？( )
解析：A项中滤纸两边相互接触；B项中滤纸两边相互接触，且层析液没及样品原点；C项中滤纸贴在了容器内壁上。
答案：D
3．下列关于提取胡萝卜素的相关知识的描述，错误的是( ) A．胡萝卜素是脂类物质，所以提取时所用的试剂是亲脂性有机溶剂 B．提取胡萝卜素可用纸层析法进行鉴定，鉴定时需要与标准样品进行对照
C．一般情况下，提取胡萝卜素的效率与颗粒含水量成反比
D．提取过程中有加热环节，只需要控制温度，因为温度过高会导致胡萝卜素分解
解析：提取胡萝卜素时，在胡萝卜颗粒加热过程中，应严格将温度和时间控制在一定范围内，原因是温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解，D错误。
答案：D
4．下列关于提取胡萝卜素的实验流程的叙述中，不正确的是( ) A．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
B．萃取过程中在加热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
C．为了提高萃取的效率，可以适当地提高温度，可采用酒精灯直接加热的方法
D．浓缩的过程是为了把萃取剂与β胡萝卜素分开 答案：C
5．提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热，但用萃取法提取胡萝卜素时，采用的是水浴加热法，而用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油时是直接加热，其原因是( )
A．前者需保持恒温，后者不需要恒温 B．前者容易蒸发，后者不容易蒸发 C．胡萝卜素不耐高温，玫瑰油耐高温
D．前者烧瓶中含有有机溶剂，易燃易爆，后者烧瓶中是水
解析：用萃取法提取胡萝卜素时，由于在烧瓶中加入的萃取剂为石油醚等有机溶剂，因此应避免明火加热，采用水浴加热。用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油时，烧瓶内加入的是水，直接加热不会出现燃烧、爆炸等现象。
答案：D
6．如果萃取胡萝卜素样品层析后，层析带的颜色比标准样品浅，则最有可能的原因是( )
A．萃取的时间不够 B．选择的萃取剂不恰当 C．提取物中含有杂质 D．浓缩过程操作不当
解析：如果提取物中混有杂质，则胡萝卜素的含量相对较少，层析带的颜色可能比标准样品的浅。
答案：C
B级 能力训练
7．下图所示装置在玫瑰精油的提取和胡萝卜素的提取实验中都要用到，但是所起的作用不同。请据图回答问题：
(1)该装置若用于玫瑰精油的提取，则玫瑰花瓣应放入图中的________瓶中，图中B瓶收集的物质是________________，玫瑰精油存在于图中的________瓶中。
(2)该装置若用于胡萝卜素的提取实验，则该装置用于实验中的________过程，图中B处收集的物质主要是____________，胡萝卜素存在于图中的________瓶中。
解析：(1)玫瑰精油挥发性强，可以通过水蒸气蒸馏法提取，利用水蒸气将玫瑰精油携带出来，经过冷凝后与水一起形成油水混合物。图中A瓶为蒸馏瓶，因此玫瑰花瓣应放入A瓶中，B瓶为收集瓶，收集到的是油水混合物。
(2)胡萝卜素适用萃取法分离，溶于萃取液中的胡萝卜素经过蒸发后，萃取液挥发掉，而胡萝卜素则留在蒸馏瓶(A瓶)中。
答案：(1)A 油水混合物 B (2)浓缩 石油醚 A
8．宁夏枸杞别名山枸杞，果实俗称枸杞子，富含胡萝卜素、多种维生素、甜菜碱、氨基酸等营养物质。果实、根皮可作为药用。但由于宁夏枸杞是异花受粉植物，长期天然杂交，使现有品种严重混杂，如用种子繁殖，后代易出现性状分离。某同学欲采用植物组织培养的方法加快育种进程，保持优良品种。
(1)采用植物组织培养技术所获得的后代能基本保持其母本的遗传性状，原因在于它们是母本细胞通过________分裂和分化产生的。植物组织培养过程常用的培养基是MS培养基，其主要成分包括大量元素、微量元素以及甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、________等。植物组织培养过程中，除了要保证无菌、无毒外，温度、光照________等条件也很重要。
(2)提取枸杞子中胡萝卜素时，由于胡萝卜素的水溶性和挥发性差，因此不适合用________法提取。对枸杞子中色素进行萃取时，萃取的效率主要取决于____________，此外还受萃取温度和时间等条件影响。
(3)某同学成功提取到胡萝卜素后，欲探究枸杞子中所含胡萝卜素与叶片中胡萝卜素是否为同一种色素。将提取到的色素与叶片中提取的色素同时进行纸层析后，结果如下图。图中样本________为枸杞子中所含色素，据图分析该色素与叶片中胡萝卜素________(填“是”或“不是”)同一种色素。
解析：(1)植物组织培养过程中细胞进行分裂的方式为有丝分裂，通过体细胞培养成的植株其繁殖方式为无性生殖，因此能够保持母本的遗传性状。
MS培养基中要添加蔗糖作为能量来源，蔗糖也可以起到调节培养基渗透压的作用。植物组织培养的条件包括温度、光照、pH、无菌等。
(2)水蒸气蒸馏法适合提取挥发性强的物质，因为胡萝卜素挥发性差，因此不适合用水蒸气蒸馏法提取。利用萃取法提取色素时，萃取效率取决于萃取剂的性质和使用量、萃取温度和时间等。(3)绿叶中的色素包括胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b四种，而枸杞子中的色素主要是胡萝卜素。根据纸层析的结果图可知，样本A为叶片中提取到的色素，样本B为枸杞子中提取到的色素，图中①为胡萝卜素，枸杞子中的色素在层析后与①相同，应为同种胡萝卜素。
答案：(1)有丝 蔗糖 pH
(2)水蒸气蒸馏 萃取剂的性质和使用量 (3)B 是
9．胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，且是常用的食品色素；还具有使癌变细胞恢复为正常细胞的作用。下图是提取胡萝卜素的实验流程示意图，请回答下列问题：
胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素
(1)除了可以从植物中提取天然胡萝卜素外，还可以从养殖的岩藻中获得或者利用__________________生产。
(2)新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在胡萝卜素的提取过程中，要对新鲜的胡萝卜进行________处理，但要注意控制________和时间，这是因为_____________________________________________
____________________________________________________。 (3)图中A过程表示________，此过程用到的有机溶剂应该具有很高的________，能够充分________胡萝卜素，并且不与水混溶。
(4)图中B过程表示________，浓缩之前进行过滤的目的是 _____________________________________________________。 解析：胡萝卜素的提取方法有三种：一是从植物中提取，二是从岩藻中
获得，三是利用微生物发酵生产。新鲜胡萝卜素含大量水分，提取时应干燥，但要控制干燥时间和温度，若温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。图中A是萃取，所用萃取剂应具有较高的沸点，并能充分溶解胡萝卜素。
答案：(1)微生物的发酵 (2)干燥 温度 温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解 (3)萃取 沸点 溶解 (4)浓缩 除去萃取液中的不溶物
10．回答下列有关从生物材料中提取某些特定成分的问题：
(1)薄荷油和玫瑰精油的化学性质相似，因此适合选用_________法来提取。用此方法收集到的液体____(是/不是)纯的薄荷油，原因是______________________________________。在此过程中，影响薄荷油提取量的主要因素有_________ 和 ___________。
(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是__________法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是： 粉碎、干燥、萃取、__________、__________。
(3)下图是某同学对萃取的胡萝卜素样品所做的鉴定实验的结果。图中实验组是________， 实验得出的结论是_________________。
解析：(1)薄荷油和玫瑰精油都是芳香油，具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定等。因此可用水蒸气蒸馏法进行提取。由于薄荷油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物，不是纯的薄荷油。蒸馏温度太高、时间，产品品质就比较差。(2)胡萝卜易溶于有机溶剂，可用有机溶剂进行萃取，步骤是：粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩。(3)由于色素萃取后溶于有机溶剂，萃取样品不溶于有机溶剂，所以实验组是BC，对照组是AD。
答案：(1)水蒸气蒸馏法 不是 薄荷油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物 蒸馏时间 蒸馏温度
(2)萃取 过滤 浓缩
(3)B、C 萃取样品中不含β－胡萝卜素
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