江苏镇江中学生物校本课程.docx
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江苏镇江中学生物校本课程
江苏省镇江中学生物校本课程
高三生物校本课程(三)
课题:
生物技术与实践
省镇中高三生物备课组
课题一:
探究甜酒酿的原理
课题二:
探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
课题三:
植物芳香油的提取
课题四:
胡萝卜素的提取
课题五:
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
课题六:
分解纤维素的微生物的分离
课题七:
腐乳的制作
课题八:
果酒和果醋的制作
课题一:
探究甜酒酿的原理
课题分析
1.教学目标
(1)简述酿酒的工程菌是酵母菌,酵母菌发酵的原理。
(2)制作甜酒酿。
(3)认同酿酒与微生物发酵的关系。
2.知识背景
在生产实际中,人们将通过微生物的培养,大量生产各种代谢产物的过程叫发酵。
微生物发酵过程是指由微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反应过程。
根据微生物的种类不同(好氧、厌氧、兼性厌氧)可分为好氧性发酵和厌氧性发酵。
酒酿制作中的微生物是酵母菌。
酵母菌是兼性微生物,它在缺氧的条件下进行厌气性发酵,产生酒精,而在有氧即通气条件下则进行好氧发酵,大量繁殖菌体细胞。
某些微生物生长需水很少,可利用疏松而含有必需营养物的固体培养基进行发酵生产,称为固体发酵。
固体培养一般都是开放式,因而不是纯培养,无菌要求不高。
我国传统的酒酿、制酱、及大豆发酵食品的生产等为固体培养。
利用糯米饭让酵母菌进行发酵,先好氧发酵使其菌体大量繁殖抑制其他杂菌生长,同时代谢过程中产生大量水,最后使酵母菌处于缺氧环境,无氧呼吸产生酒精。
酵母菌代谢产物很多,在菌体对数生长期所产生的产物,如氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、糖类等,是菌体生长所必需的。
这些产物叫初级代谢产物,许多初级代谢产物在经济上具有相当的重要性。
教学建议
本制作需要2课时,第一课时设计探究过程和发酵制作,第二课时实验成品分析。
教师可把预先制备的或买来的甜酒酿分发给学生品尝,让学生在品尝中认知其中的成分,介绍制作的过程、原料、及工程菌。
从而设疑,酒精是怎样产生的?
为什么会有甜味?
制作过程应注意什么?
酵母菌又是怎样使糯米饭变成酒精?
等等。
形成悬念,激发学生探究的欲望。
让学生展开讨论,提出假设。
教师选定学生提出的有价值假设,设计探究过程、制作所需条件,设计探究实验。
由于本探究要培养学生探究的精神,教师应作点拨者、指导者、启发者、鼓励者、引导者。
由学生自行讨论设计制作的全过程,
教师可以通过提问让学生回忆原有的知识,明确酵母菌的新陈代谢类型兼性厌氧性,呼吸过程实际上是一系列的酶促反应。
酵母菌利用葡萄糖进行有氧呼吸、无氧呼吸的终产物及其中间产物。
同时和学生一起分析糯米饭中的主要成分是淀粉,其次是蛋白质、脂肪。
酵母菌呼吸
程主要利用淀粉,淀粉首先水解成葡萄糖,葡萄糖再分解产生许多中间产物,终产物
有氧无氧而不同。
教师可用酵母菌的挂图让学生明白酵母菌是单细胞的真核生物,常以出芽生殖进行繁殖。
简单的介绍酵母菌的营养基分固体和液体营养基,从而导入酒酿制作的设计及对制酒原理的探究。
可设计为二人一组,每组大约需要100g糯米饭,原料预加工、蒸煮,可由教师预先根据要求请食堂师傅来完成。
注意糯米浸泡时间不宜过长也不宜太短。
1Kg糯米加1Kg水的原则,同时1Kg糯米饭加10g酵母粉。
制作过程中菌种搅拌均匀,及堆料操作学生易出错,教师应循回指导。
发酵中时间和温度的控制是成功的关键。
如果气温过低,放在恒温箱中,或可将发酵罐裹蒲草,中途应让学生感知灌体的温度,并适时调温,加以记录。
以便分析成品的质量。
发酵时间过长,成品变老,酒味太浓甜味不足,时间过短则又太嫩吃起来淡而无味。
所以教师应事先制作多次根据当地气温调节好最佳时间和温度,以便指导学生。
最后成品出来后,通过每位学生亲自闻、尝、观色,各组之间进行比较分析。
回收多余成品,注意节约粮食。
三、材料器具
1.糯米、干酵母、糖化酶。
2.高压锅、发酵罐(可用泡泡面盒、饭盒、塑料盒代替),温度计
四:
探究活动
(一)问题的提出:
教师把预先制作好或市场上买来的甜酒酿分发给学生,让学生品尝,让学生思考,介绍甜酒酿制作的过程,把事先做好的关于制作甜酒酿的课件展示给学生看。
酒味和甜味又是怎样产生的?
原料是什么呢?
糯米饭中的淀粉是怎样转变成酒精和甜味物质?
以周围四人为组展开讨论。
小知识:
南方农村,在古时候每逢农忙家家户户制作甜酒酿作为补品。
提示学生:
遇到问题要多思考、
多问几个为什么?
。
提出问题:
糯米饭加了酵母粉后为什么能产生酒精和甜味物质呢?
学生从已经学过的关于糖类代谢中呼吸的知识,不难假设出酵母菌体内存在着一系列的酶。
让学生思考:
利用淀粉进行有氧呼吸、无氧呼吸的的过程、
提示:
浸泡时间可应温度而异
让学生思考:
为什么要冷却?
让学生思考:
怎样分快又方便?
对照实验应注意哪些方面?
假设:
酵母菌体内有一系列催化淀粉分解的酶,预计糯米饭中加入酒化酶后的成品应与糯米饭加了酵母粉的成品口味一样,设计以下实验进行探究
(二)、探究实验
第一步骤:
原料预加工后蒸煮。
称取糯米1Kg
淘洗干净,用清水浸泡一夜后,蒸熟,冷却到约40℃.。
第二步骤:
分组接种
把煮熟的糯米饭分成三等份。
一份加入糖化酶、一份加入酵母粉、另一份不加任何物质,分别充分搅拌。
第三步骤:
发酵
把搅拌后的糯米饭分别装入经过开水灭菌的A、B、C三只相同大小的容器中,轻轻压实后再在中间掏一个圆形小洞直至容器底部,然后将容器盖好,放在30℃—40℃的环境中。
第四步骤:
品尝成品,分析。
48小时后发酵过程基本完成,即可食用。
酿制成功的酒酿香甜可口,且有浓郁酒香。
通过观色、品尝、闻分析每组的差异
第五步骤:
分析结果得出结论如果实验结果与预期相同则假设成立如果实验结果与预期不同分析原因
课题二:
探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
一、课题目标
说出加酶洗衣粉的洗涤原理;探讨温度对加酶洗衣粉洗涤的影响;探讨不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的区别。
二、课题重点与难点
课题重点:
区别不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物的洗涤效果。
课题难点:
实验过程中各种变量的控制。
三、课题背景分析
本课题探究的是加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的区别,以及不同的加酶洗衣粉对不同污渍洗涤效果的区别。
本课题与学生的生活比较接近,因此,具有较强的现实意义,同时,因为探究的结果可用于指导日常生活中衣物的洗涤,所以很容易激发学生的学习兴趣。
教师在引导学生开展本课题的研究时,不要只注重基本原理,而忽视了本课题在现实生活中的作用。
四、基础知识分析与教学建议
知识要点:
1.蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶的作用;2.影响酶活性
因素。
教学建议:
在教学过程中,教师可以引导学生回顾初中和高中生物课已经学习过的有关消化酶作用的知识,以加深学生对加酶洗衣粉中酶作用的理解。
五、实验安排及注意事项
本实验可以安排3课时,第1课时完成课题背景和基础知识的学习,并进行初步的实验方案的讨论、设计和确定;第2课时进一步对实验方案进行修订,完成“不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”的探讨;第3课时在第2课时的基础上进一步修订和完善实验方案,并探讨“不同种类的加酶洗衣粉对不同污物的洗涤效果的比较”。
本课题可进一步划分为不同的子课题,其中涉及的变量较多,如果思路不清晰,是难以顺利完成的。
因此,教师应该引导学生理清思路,设计课题进展的流程图,并根据流程图一步一步地完成实验。
以下流程图供教师教学时参考。
确定子课题→针对课题分析变量→讨论如何控制变量→设计实验方案→动手实验→得出结论
本课题有两个子课题。
第1个子课题是探究“不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响”;第2个子课题是探讨“不同种类的加酶洗衣粉对同一污渍或不同污渍的洗涤效果的比较”。
这两个子课题并非相互并列,而具有递进关系。
其中,第1个子课题是第2个子课题的基础,它所获得的有关温度的数据可以为第2个子课题的进一步研究提供参考。
下面是有关两个子课题的一些具体教学建议。
子课题一 探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响
1.变量的分析和控制
阅读课本资料一、资料二,结合已有的生活经验可以知道,影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量,衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤的时间等。
在这些因素中,水温是我们要研究的对象,而其他因素应在实验中保持不变。
选择什么样的水温进行实验最符合实际情况呢?
这就需要实验者根据当地一年中的实际气温变化来确定水温,这既是确定实验变量的基本原则,也可以引导学生将课堂学习与现实生活相联系。
通常情况下,冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5℃、15℃、25℃和35℃的水温,因为这4个水温是比较符合实际情况的,对现实也有指导意义。
教师可以引导学生通过实验分析:
“在自然条件下,什么季节适合使用加酶洗衣粉”,“在什么样的水温下不适合使用加酶洗衣粉”,等等。
第二个问题是洗涤方式和材料的选择。
在洗涤方式中有机洗和手洗两种方式,应考虑其中哪一种比较科学?
哪一种更有利于控制变量?
再有,洗衣机又可以分为半自动和全自动两种,相比之下,采用全自动洗衣机比较好,并且应该尽量使用同一型号小容量的洗衣机,其机械搅拌作用相同。
关于洗涤材料的选择也有一些讲究。
用衣物作实验材料并不理想,这是因为作为实验材料的衣物,其大小、颜色、洁净程度等应该完全一致,而这并不容易做到;此外,人为地在衣物上增加污物,如血渍、油渍等,也令人难以接受。
因此,选用布料作为实验材料比较可行。
在作对照实验时,可以控制布料的大小、颜色以及污物的量,使其相同;同时,也便于洗涤效果的比较。
第三个问题是水量、水质和洗衣粉用量的问题。
水的用量和布料的大小是成正比的。
做实验用的布料不易过大,水量不易过多,但应该让布料充分浸泡在水中。
水量和洗衣粉的用量可以参考表4-1。
实验时可根据表中的数据换算出实际用量。
如果在实验中使用手洗的方法,如课本中图4-4所示,使用1000mL的烧杯作为容器,可以用500mL的水,洗衣粉的用量可以用1g或1.5g。
表4-1水量和洗衣粉用量的参考表
洗涤方式
机洗
手洗
水量
0.5L
0.5L
洗衣粉量
0.5g
1g或1.5g
其他相关问题简述如下。
实验中可以用滴管控制污物的量,待污物干燥后再进行实验;布料应放在洗衣粉溶液中浸泡相同的时间;采用玻璃棒或筷子搅拌的方式模拟洗衣过程;模拟搅拌的时间、次数和力量应基本相同。
2.实验方案的设计
教师应该要求学生写出完整的实验方案,方案中应包括实验材料、方法步骤等各个方面。
下面的实验方案供参考:
实验材料:
添加了复合酶的洗衣粉,大小相同的白棉布4块(在上面分别滴加4滴同种的植物油,放置至干燥)。
水温、水质及水量:
水温的温度梯度为5℃、15℃、25℃和35℃(其中5℃可以通过冰箱冷藏室来控制,其他温度可以通过水浴控制);水质为自来水;水量为500mL。
实验仪器:
1000mL的烧杯、玻璃棒等。
子课题二不同种类的洗衣粉对同一污渍或不同污渍洗涤效果的比较
比较子课题一与子课题二:
在子课题一中,水温是变量,其他因素在实验中保持不变;而在子课题二中,水温则应保持不变。
在实施子课题二时,通常应采用当地的常温,如果是冬季水温过低,就应采用水浴的方法,使温度达到25℃~35℃。
市场中的洗衣粉有多种类型,应选择不同种类的加酶洗衣粉和普通洗衣粉。
污物的选择也应该多样化,只有这样才具有实践指导意义。
表4-2的选择供参考,表中的“√”号表示可以进行实验。
此外,学生也可以针对污渍相同、布料(如化纤或棉布)的不同情况,探究不同种类洗衣粉的洗涤效果。
表4-2不同种类的洗衣粉对同一污渍或不同污渍洗涤效果的列表比较
污染物
蛋白酶洗衣粉
复合酶洗衣粉
普通洗衣粉
油渍
√
√
血渍
√
√
√
奶渍
√
√
√
果汁渍
√
√
√
六、课题成果评价
本课题的评价可以分为三个方面:
一是设计的实验方案是否思路清晰、科学性和操作性强;二是实验报告是否全面,是否涵盖了本课题所要求达到的目标;三是能否根据自己的探究成果,结合生活中的实际情况,设计一份宣传板报或有关加酶洗衣粉的使用说明材料,供家人或本校的教职员工参考。
学生完成课题后,应该得出以下三方面的结论。
1.加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的比较分析。
2.各种不同品牌的加酶洗衣粉对油渍、血渍和奶渍等污物的不同的洗涤效果分析。
3.使用加酶洗衣粉时应注意的一些事项。
八、参考资料
1.家用洗衣粉的成分及作用
家用洗衣粉和其他各种家用洗涤剂的成分基本相同,主要含有表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂和香精等成分。
表面活性剂 表面活性剂是洗衣粉的主要成分。
表面活性剂有阴离子、阳离子、非离子和两性离子等四大类,但用于洗涤的表面活性剂则以阴离子和非离子为主。
最普通、最传统的阴离子表面活性剂就是人类使用了几百年的肥皂(高级脂肪酸钠)。
合成洗涤工业问世之后,使用最普遍的是十二烷基苯磺酸钠,非离子表面活性剂应用最广泛的是聚氧乙烯醚类。
水软化剂 水软化剂可防止水中的钙、镁离子造成的阴离子表面活性剂失活,提高表面活性剂利用率。
三聚磷酸钠是最为常用的一种水软化剂,它具有软化水质、分散污垢、缓冲碱剂及抗结块性能等特点,三聚磷酸钠广泛应用于各种洗衣粉中,无磷洗衣粉中不含有三聚磷酸钠。
碱剂 在适当的碱度下,纤维和污垢可被最大限度地离子化,更易于污垢的水解和分散。
一般洗衣粉配方中都含有纯碱和硅酸钠,其中硅酸钠还具有使污垢颗粒悬浮、防止再沉积的漂白剂 某些洗衣粉中含有过硼酸钠一类的漂白剂,可以延缓衣物的泛黄程度,但对衣物有一定的损伤。
酶 洗衣粉中一般添加了蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等。
酶是一种专一性的生物催化剂,蛋白酶可以催化水解肉、蛋和奶渍,淀粉酶可以催化水解酱、粥等污渍,脂肪酶可以催化水解各类动植物油脂和人体皮脂腺分泌物及化妆品污垢,纤维素酶可使织物增艳(新)、去除颗粒性污垢,但过量使用,也能损伤棉、麻等天然纤维织物。
增白剂 丝、棉、毛类等天然纤维的浅色衣物容易变黄,加入增白剂后,它能够留存在衣物上,吸收阳光中的紫外线,反射出与黄光互补的蓝色光线,从而掩盖了衣物上的黄色。
香精和色素 改善洗衣粉的气味和外观,给人清新愉悦的感受,并掩盖某些化学成分的异味。
2.加酶洗衣粉
加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中,加入0.2%~0.5%的酶制剂制成的。
在洗衣粉中添加的酶的种类很多,如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等。
我国在洗衣粉中添加的酶最主要的是碱性蛋白酶。
这种酶能耐碱性条件,而且耐贮存,对皮肤、衣物没有刺激和损伤作用。
碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。
衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物,都会在碱性蛋白酶的作用下,结构松弛、膨胀解体,稍加搓洗,污迹就会从衣物上脱落。
使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点:
(1)碱性蛋白酶能使蛋白质水解,因此,蛋白质类纤维(羊毛、蚕丝等)织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤,以免使纤维受到破坏;
(2)使用加酶洗衣粉时,必须注意洗涤用水的温度。
碱性蛋白酶在35℃~50℃时活性最强,在低温下或70℃以上就会失效;(3)加酶洗衣粉也不宜长期存放,存放时间过长会导致酶活力损失;(4)加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存,否则酶的活性将会丧失;(5)添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质,而使人患过敏性皮炎、湿疹等,因此,应避免与这类洗衣粉长时间地接触。
课题三:
植物芳香油的提取
一、课题目标
(一)知识与技能
1、设计简易的实验装置来提取植物芳香油
2、了解提取植物芳香油的基本原理
(二)过程与方法
初步学会用水蒸汽蒸馏法和压榨法提取植物芳香油
(三)情感、态度与价值观 形成严谨、科学、求实的态度和精神
二、课题难.重点
植物芳香油的提取技术;针对原料的不同特点,采取不同的提取方法
三、教学方法 启发式教学
四、教学过程
植物芳香油的提取
实验材料、仪器:
(当天采摘的)新鲜玫瑰花 圆底烧瓶蒸馏水
蒸馏装置(包括:
铁架台两个、酒精灯、石棉网、蒸馏瓶、橡胶塞、蒸馏头、温度计、直型冷凝管、接液管、锥形瓶,以及连接进水口和出水口的橡皮管)
实验步骤:
1.称取50g玫瑰花瓣,放入500mL的圆底烧瓶中,加入200mL蒸馏水。
2.装置试验设备:
固定热源(酒精灯)──>固定蒸馏瓶(离热源距离适中,并且保持蒸馏瓶轴心与铁架台的水平面垂直)──>安装蒸馏头,使蒸馏头的横截面与铁架台平行──>连接冷凝管(上端为出水口,下端为进水口)──>连接接液管(或称尾接管)──>将接收瓶瓶口对准尾接管的出口(常压蒸馏一般用锥形瓶而不用烧杯作接受器,接收瓶应在实验前称重,并做好记录)──>将温度计固定在蒸馏头上,使温度计水银球的上限与蒸馏头侧管的下限处在同一水平线上。
3.蒸馏装置安装完毕后,可以在蒸馏瓶中加几粒沸石,防止液体过度沸腾。
打开水龙头,缓缓通入冷水,然后开始加热。
加热时可以观察到,蒸馏瓶中的液体逐渐沸腾,蒸气逐渐上升,温度计读数也略有上升。
当蒸气的顶端达到温度计水银球部位时,温度计读数急剧上升。
在整个蒸馏过程中,应保证温度计的水银球上常有因冷凝作用而形成的液滴。
控制蒸馏的时间和速度,通常以每秒1~2滴为宜。
蒸馏完毕,应先撤出热源,然后停止通水,最后拆卸蒸馏装置,拆卸的顺序与安装时相反。
4.收集锥形瓶中的乳白色的乳浊液,向锥形瓶中加入质量浓度为0.1g/mL的氯化钠溶液,使乳化液分层。
然后将其倒入分液漏斗中,用分液漏斗将油层和水层完全分开。
打开顶塞,再将活塞缓缓旋开,放出下层的玫瑰精油,用接收瓶收集。
向接收瓶中加入无水硫酸钠,吸去油层中含有的水分,放置过夜。
教师指导学生如何准确使用分液漏斗,培养学生动手操作能力。
为了更好地将油、水两层液体分离,操作时应注意正确使用分液漏斗。
分液漏斗的使用方法如下:
(1)首先把活塞擦干,为活塞均匀涂上一层润滑脂----凡士淋,注意切勿将润滑脂涂得太厚或使润滑脂进入活塞孔中,以免污染萃取液。
(2)塞好活塞后,把活塞旋转几圈,使润滑脂分布均匀。
并用水检查分液漏斗的顶塞与活塞处是否渗漏,确认不漏水后再使用。
(3)将分液漏斗放置在大小合适的、并已固定在铁架台上的铁圈中,关好活塞。
将待分离的液体从上部开口处倒入漏斗中,塞紧顶塞,注意顶塞不能涂润滑脂。
(4)取下分液漏斗,用右手手掌顶住漏斗顶塞并握住漏斗颈,左手握住漏斗活塞处,大拇指压紧活塞,将分液漏斗略倾斜,前后振荡(开始振荡时要慢)。
(5)振荡后,使漏斗口仍保持原倾斜状态,左手仍握在漏斗活塞处,下部管口指向无人处,用拇指和食指旋开活塞,使其释放出漏斗内的蒸气或产生的气体,以使内外压力平衡,这一步操作也称做“放气”。
(6)重复上述操作,直至分液漏斗中只放出很少的气体时为止。
再将分液漏斗剧烈振荡2~3min,然后将漏斗放回铁圈中,待液体静置分层。
课题成果评价:
(一)是否提取出了植物精油
观察学生提取出的玫瑰精油或橘皮精油,从颜色、气味等方面来评价所提取的精油的纯度和质量。
从玫瑰花提取的芳香油是浅黄色至黄色的液体,并带有甜韵的玫瑰香;从橘皮提取的橘皮精油无色透明,具有诱人的橘香味。
本课题只是对两种精油进行了初步的提取,其中仍然含有大量的杂质。
(二)出油率的计算
根据教科书提供的公式计算出油率。
如果出油率高,说明实验方案设计合理;如果出油率低,教师可以帮助学生从实验方法的选择、实验过程的操作等各方面分析原因,改进后再作尝试。
课题四、胡萝卜素的提取
教材内容解读
要点1 胡萝卜素
(1)性质
胡萝卜素是橘黄色结晶,化学性质比较稳定,不溶于水,微溶于石油醚等有机溶剂。
(2)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。
(3)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。
要点2 胡萝卜素的提取方法
提取天然胡萝卜素的方法主要有三种,一是从植物中提取,二是从大面积养殖的岩藻中获得,三是利用微生物的发酵生产。
如果需要获得β-胡萝卜素,还需要对产物进行进一步的分离。
要点3 实验设计
(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。
要点4 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。
要点5 将提取的胡萝卜素粗品进行纸层析鉴定
鉴定方法:
纸层析法
(1)制作层析滤纸
在18cm×30cm滤纸下端距底边2cm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1cm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
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