茶葉中提取咖啡因的各種方法
l從茶葉中提取咖啡因
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、學(xué)習(xí)生物堿的提取方法;
2、了解咖啡因的性質(zhì);
3、學(xué)習(xí)脂肪提取器的作用和使用方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理:
咖啡因是一種生物堿,其構(gòu)造式為:
咖啡因易溶于氯仿(12.5%),水(2%)及乙醇(2%)等。含結(jié)晶水的咖啡因?yàn)闊o色針狀晶體,在100℃時(shí)即失去結(jié)晶水,并開始升華,在200℃升華顯著,230℃升華很快。
茶葉中含有咖啡因,約占1~5%,另外還含有11~12%的丹寧酸(鞣酸),0.6%的色素、纖維素、蛋白質(zhì)等。為了提取茶葉中的咖啡因,可用適當(dāng)?shù)娜軇ㄈ缫掖嫉龋┰谥咎崛∑髦羞B續(xù)萃取,然后蒸去溶劑,即得粗咖啡因。粗咖啡因中還含有其它一些生物堿和雜質(zhì)(如單寧酸)等,可利用升華法進(jìn)一步提純。
三、實(shí)驗(yàn)步驟:
1、粗提:
a、 儀器安裝:采用脂肪提取器。如圖所示:
b、連續(xù)萃?。悍Q取10g茶葉,研成細(xì)末狀 。然后將其裝入事先卷好的濾紙,放入脂肪提取器的套筒中,在75mL95%的乙醇中連續(xù)加熱虹吸2。5h。待多次發(fā)生虹吸(脂肪提取器中的溶液接近無色時(shí))后,停止。記錄第一次虹吸的時(shí)間為4:10,最后一次的時(shí)間為6:40,總共虹吸9次。最后把裝置改為蒸餾裝置,蒸餾的時(shí)間為:7:00。餾頭:77℃,蒸出大部分乙醇直至反應(yīng)物成粘稠狀(剩余大約2~3ml)。如圖所示:
c、加堿中和:趁熱將粘稠狀殘余物傾入蒸發(fā)皿中,拌入3~4g生石灰(如果不夠繼續(xù)加入生石灰,實(shí)際加入量4.0g),使成糊狀。空氣浴加熱,不斷攪拌下蒸干,用時(shí)40分鐘。
d、焙炒除水:把蒸發(fā)皿放在小鐵圈上,將其放在距石棉網(wǎng)上一段距離,下面用酒精燈加熱,壓碎塊狀物,小火焙炒,除盡水分(必須十分干燥,否則會(huì)影響產(chǎn)物的質(zhì)量與純度),用時(shí)40分鐘。
2、純化:
a、儀器安裝:安裝升華裝置。用事先扎好小孔(孔應(yīng)該大一些且朝一個(gè)方向突出)的放在蒸發(fā)皿上,再罩上口徑合適的玻璃漏斗,用手壓住漏斗。
b、初次升華:210℃砂浴升華。刮下白色針狀咖啡因晶體,黃色的溶于水蒸汽的產(chǎn)品不要為好。
c、再次升華:殘?jiān)?jīng)拌和后升高砂浴溫度再次升華,溫度大約為216℃。合并兩次生成的咖啡因,第二次生成的黃色晶體依然不要。
3、稱重:將兩次生成的咖啡因稱重,產(chǎn)量為0.10g。
四、實(shí)驗(yàn)說明及注意事項(xiàng):
1、脂肪提取器是利用溶劑回流和虹吸原理,使固體物質(zhì)連續(xù)不斷地為純?nèi)軇┧腿〉膬x器。溶劑沸騰時(shí),其蒸氣通過側(cè)管上升,被冷凝管冷凝成液體,滴入套筒中,浸潤固體物質(zhì),使之溶于溶劑中,當(dāng)套筒內(nèi)溶劑液面超過虹吸管的最高處時(shí),即發(fā)生虹吸,回入燒瓶中。通過反復(fù)的回流和虹吸,從而將固體物質(zhì)富集在燒瓶中。 脂肪提取器為配套儀器,其任一部件損壞將會(huì)導(dǎo)致整套儀器的報(bào)廢,特別是虹吸管極易折斷,所以在安裝儀器和實(shí)驗(yàn)過程中須特別小心。
2、用濾紙包茶葉末時(shí)要嚴(yán)實(shí),防止茶葉末漏出堵塞虹吸管;濾紙包大小要合適,既能緊貼套管內(nèi)壁,又能方便取放,且其高度不能超出虹吸管高度否則將會(huì)影響虹吸。
3、升華過程中要控制好溫度(本次實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟)。若溫度太低,升華速度較慢,耗時(shí)過長;若溫度太高,會(huì)使產(chǎn)物發(fā)黃(分解),影響產(chǎn)率。
4、升華時(shí)候的溫度太高,注意,千萬小心不要被燙傷。
五、試驗(yàn)裝置:
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指 導(dǎo) 石先瑩 老 師
評(píng) 閱 2005年7月9日
實(shí)驗(yàn)操作無誤.
報(bào)告中存在的問題:
1 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄不明了.
2 產(chǎn)品產(chǎn)量過少.
實(shí)驗(yàn)17 從茶葉中提取咖啡因
一、實(shí)驗(yàn)原理
萃取提純法
二、儀器與藥品
Soxhlet提純器、蒸發(fā)皿、茶葉、乙醇、KI-I2、鹽酸、KClO3
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1.Soxhlet提取法:稱取10g茶葉,放入150ml Soxhlet提純器中,在圓底燒瓶中加入80-100ml95%乙醇,水浴加熱回流提取。直到提取液顏色較淺為止,待冷凝液剛剛虹吸下去時(shí),即可停止加熱。稍冷卻后,改成蒸餾裝置,把提取液中大部分乙醇蒸出(回收),趁熱把瓶中剩余液倒入蒸發(fā)皿中,留作升華法提取咖啡因。
2.提取液及咖啡因的定性檢驗(yàn)
(1)提取液的定性檢驗(yàn):取樣品液2滴于干燥白色瓷板上,噴上酸性碘-碘化鉀試劑,可見到棕色、紅紫色和藍(lán)紫色化合物生成。
(2)咖啡因的定性檢驗(yàn):取上述任一樣品液2-4ml置于瓷皿中,加熱蒸去溶劑,加鹽酸1ml溶解,加入KClO30.1g,在通風(fēng)櫥內(nèi)加熱蒸發(fā),待干,冷卻后滴加氨水?dāng)?shù)滴,殘?jiān)醋優(yōu)樽仙?
3.升華法提取咖啡因
向提取液中加入4g生石灰粉,攪成漿狀,在蒸汽浴上蒸干,除去水分,使成粉狀,然后移至石棉網(wǎng)上用酒精燈小火加熱,焙炒片刻,除去水分。在蒸發(fā)皿上蓋一張刺有許多小孔且孔刺向上的濾紙,再罩一個(gè)合適漏斗,漏斗頸部塞一小團(tuán)疏松棉花,用酒精燈隔著石棉網(wǎng)小心加熱,適當(dāng)控溫,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有棕色煙霧時(shí),即升華完畢,停止加熱。冷卻后,取下漏斗,輕輕揭開濾紙,刮下咖啡因,殘?jiān)?jīng)攪拌后,用較大火再加熱片刻,使升華完全。合并幾次升華的咖啡因。
從茶葉中提取咖啡因 → 從茶葉中提取咖啡因(一)-索氏提取裝置與原理
從茶葉中提取咖啡因(一)-索氏提取裝置與原理 從茶葉中提取咖啡因(二)-濾紙筒的制作
從茶葉中提取咖啡因(三)-索氏提取 從茶葉中提取咖啡因(四)-蒸餾回收乙醇
從茶葉中提取咖啡因(五)-水浴蒸干與炒干 從茶葉中提取咖啡因(六)-升華