1.茶叶中提取咖啡因论文
目 录 摘要 …………………………………………………………………… 3 关键词 …………………………………………………………………… 3 一 前言…………………………………………………………………… 3 1.1 溶剂萃取法 1.2 升华法 二 咖啡因的提取方法…………………………………………………… 3 2.1 步骤 ……………………………………………………………… 4 2.1.1提取 2.1.2过滤 2.1.3蒸发 2.1.4 升华 2.2 方法 ………………………………………………………………… 4 2.2.1水提取法 2.2.2乙醇提取法 2.2.3 30%丙酮水溶液 三 实验结果 …………………………………………………………… 5 3.1 加热方式对产量的影响 3.2提取剂对产量的影响 3.3煮沸时间对产物的影响 四 讨论…………………………………………………………………… 6 4.1 加热方式对产量的影响 4.2提取剂对产量的影响 4.3煮沸时间对产物的影响 参考文献 ……………………………………………………………… 提取咖啡因的方法研究 ***************<*>班 **** 指导老师:**老师 摘要:本文通过对咖啡因提取方法的比较,主要证实提取方法对实验结果的影响。
关键词:咖啡因 升华法 加热器 绿茶 一 前言 茶叶中含咖啡因虽然较低,但因我国是产茶大国,并有悠久的历史,所以资源丰富。在茶叶的加工过程中产生大量茶末、茶灰、茶梗,加工1t茶叶产生下脚料20~40kg,当茶叶生产过剩时,低档茶叶大量积压[1]。
如何利用这些废茶料和低档茶提取市场紧俏的天然咖啡因,增值增收,满足市场需求,在今天具有重要意义。 具有关资料报道,茶叶中咖啡因的质量分数约为1%~4%[1]。
多年来,一直有人用不同方法从茶叶中提取天然咖啡因,主要方法有溶剂萃取法和升华法两大类: 1.1.溶剂萃取法 该法利用咖啡因易溶于水、乙醇、氯仿等溶剂的性质(溶解性:1克溶于46ml水,5.5ml热水(80℃),1.5ml沸水,66ml乙醇,22ml热乙醇(60℃),5.5ml氯仿[2]),将其从茶叶中分离出来。目前常用的工艺流程均经浸提、去杂、重结晶等几个主要的工艺流程,获得的咖啡因均为带一个结晶水的制品(C8H10N4O2•H2O)[3]。
1.2.升华法 该法利用咖啡因在温度≥100 ℃是具有升华的性质,将之从茶叶或茶叶浸出物中分离出来。升华法其实是在溶剂萃取法中加入升华过程,与浸提法联合使用。
目前常用的工艺流程主要分为两种:a.升华→去杂→重结晶→一水咖啡因;b.浸提→去杂→升华→无水咖啡因[4]。 本实验利用升华法的第二种方法,即浸提→去杂→升华→无水咖啡因,采用绿茶、陈花茶(绿茶、花茶中咖啡因含量较高[5][6])为原料,选择几种提取剂进行多次实验、比较、改进,以求找到一种成本低,步骤少,操作简单,产量高的提取方法,并对提取物进行鉴定和含量分析。
二 咖啡因的提取方法 2.1. 步骤 2.1.1 提取 将茶叶研碎成茶末,称取茶末5g,放入100ml锥形瓶中,再加入提取剂50ml,加热(用电热套时,水提取剂时不大于100V,其他提取剂不大于70V),煮沸。 2.1.2 过滤 将小团棉花放在漏斗颈部,过滤,洗涤茶叶2次,的提取液。
2.1.3 蒸发 将提取液转移至蒸发皿中,加入熟石灰2.4g[7],拌,蒸发浓缩至剩余少量液体,摇动蒸发皿,当液体均匀粘在蒸发皿内壁不流下时,小心加热或关闭加热套,用余热蒸干,温度不可过高,否则咖啡因升华。 2.1.4 升华 用玻璃棒将成块固体压碎,最大颗粒直径不超过2mm。
将固体颗粒平铺于蒸发皿底部,盖上滤纸,上方再倒扣一口径略小于蒸发皿口径的漏斗。100V,升华。
大约10min后,在漏斗内部出现大量白烟时,关闭加热套,自然冷却15min,小心拿走漏斗,慢慢取出滤纸(不要抖动滤纸),在滤纸下面有漂亮的白色针状晶体产生,收集产品并称量。 2.2 方法 2.2.1水提取法 加热仪器 提取剂体积(ml) 煮沸时间(min) 实验次数 酒精灯 50 10 9 电热套 50 10 1 60 30 2 表-1 注:①用酒精灯加热蒸发浓缩至少量液体时,蒸发皿下垫一石棉网。
②只有用水提法可以用酒精灯加热,一些方法都不用明火加热。 2.2.2乙醇提取法 提取剂体积比(乙醇∶水) 煮沸时间(min) 实验次数 1∶0 30 1 1∶1 60 1 1∶1 30 2 1∶1 10 4 表-2 2.2.3 30%丙酮水溶液[8] 丙酮(ml) 水(ml) 煮沸时间(min) 实验次数 15 35 10 2 表-3 2.3.实验装置 图-1 三 实验结果 3.1.加热方式对产量的影响 加热仪器 提取剂 煮沸时间(min) 产量(g) 酒精灯 水(P1) 10 0.0048 电热套 水 10 0.0058 表-4 3.2.提取剂对产量的影响 加热仪器 提取剂 煮沸时间(min) 产量(g) 电热套 水(60ml) 30 0.0171,0.0154 纯乙醇(P2) 30 0.0431 含水乙醇(1∶1) 30 0.0324,0.0302 含水乙醇(1∶1)(P3) 10 0.0343,0.0444,0.0323,0.0313 表-5 3.3 煮沸时间对产量的影响 加热仪器 提取剂 煮沸时间(min) 产量(g) 电热套 水(60ml) 30 0.0171,0.0154 水 10 0.0058 含水乙醇(1∶1) 60 0.0247 含水乙醇(1∶1) 30 0.0324,0.0302 含水乙醇(1∶1) 10 0.0343,0.0444,0.0323, 0.0313 表-6 注:以上比例均指乙醇与水的体积比。
四 讨论 4.1. 加热仪器对实验结果的影响 用电热套加热比用酒精灯加热产量稍高。 用酒精灯加。
2.从茶叶中提取咖啡因的实验报告
从茶叶中提取咖啡因 一、教学要求: 1、学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法, 了解咖啡因的一般性质。
2、掌握用索氏提取器提取有机物的原理和方法。 3、进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等基本操作。
二、预习内容: 1、萃取 2、蒸馏操作 3、升华操作 4、天然产物的分离提纯和鉴定的相关理论知识 三、基本操作: 1、实验流程 2、索氏(Soxhlet)提取器 索氏(Soxhlet)提取器由烧瓶、提取筒、回流冷凝管3部分组成, 装置如图所示。索氏提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理(思考题1),使固体物质每次都被纯的热溶剂所萃取, 减少了溶剂用量, 缩短了提取时间, 因而效率较高。
萃取前, 应先将固体物质研细, 以增加溶剂浸溶面积(思考题2)。然后将研细的固体物质装人滤纸筒内(思考题3,4), 再置于抽提筒, 烧瓶内盛溶, 并与抽提筒相连, 抽提筒索式提取器上端接冷凝管。
溶剂受热沸腾, 其蒸气沿抽提筒侧管上升至冷凝管, 冷凝为液体, 滴入滤纸筒中, 并浸泡筒中样品。当液面超过虹吸管最高处时, 即虹吸流回烧瓶, 从而萃取出溶于溶剂的部分物质。
如此多次重复,把要 提取的物质富集于烧瓶内。提取液经浓缩除去溶剂后, 即得产物, 必 要时可用其他方法进一步纯化。
思考题1:索式提取器的工作原理? 思考题2:索式提取器的优点是什么? 思考题3:对与索式提取器滤纸筒的基本要求是什么? 思考题4:为什么要将固体物质(茶叶)研细成粉末? 4、升华装置 四、实验原理: 咖啡因又叫咖啡碱, 是一种生物碱 , 存在于茶叶、咖啡、可可等植物中。例如茶叶中含有 1%~5%的咖啡因, 同时还含有单宁酸、色素、纤维素等物质。
咖啡因是弱碱性化合物, 可溶于氯仿、丙醇、乙醇和热水中, 难溶于乙醚和苯(冷)。纯品熔点235~236℃, 含结晶水的咖啡因为无色针状晶体, 在100 ℃时失去结晶水, 并开始升华,120 ℃时显著升华,178℃时迅速升华。
利用这一性质可纯化咖啡因。咖啡因的结构式为 : 咖啡因(1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤) 咖啡因(1,3,7- 三甲基 -2,6- 二氧瞟岭 ) 咖啡因是一种温和的兴奋剂, 具有刺激心脏、兴奋中枢神经和利尿等作用。
提取咖啡因的方法有碱液提取法和索氏提取器提取法。本实验以乙醇为溶, 用索氏提取器提取 , 再经浓缩、中和、升华, 得到含结晶水的咖啡因。
工业上咖啡因主要是通过人工合成制得。它具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿等作用。
故可以作为中枢神经兴奋药,它也是复方阿司匹林(A.P.C)等药物的组分之一。 五、实验步骤: 1、咖啡因的提取 称取5g干茶叶, 装入滤纸筒内, 轻轻压实, 滤纸筒上口塞一团脱脂棉(思考题5), 置于抽提筒中, 圆底烧瓶内加人 60~8Oml95% 乙醇, 加热乙醇至沸, 连续抽提1h, 待冷凝液刚刚虹吸下去时, 立即停止加热。
将仪器改装成蒸馏装置, 加热回收大部分乙醇。然后将残留液 (大约l0~15ml) 倾入蒸发皿中, 烧瓶用少量乙醇洗涤, 洗涤液也倒人蒸发皿中, 蒸发至近干。
加入4g 生石灰粉(思考题6), 搅拌均匀, 用电热套加热(100~120V), 蒸发至干, 除去全部水分(思考题7)。冷却后, 擦去沾在边上的粉末, 以免升华时污染产物。
将一张刺有许多小孔的圆形滤纸盖在蒸发皿上, 取一只大小合适的玻璃漏斗罩于其上, 漏斗颈部疏松地塞一团棉花(思考题8)。 用电热套小心加热蒸发皿, 慢慢升高温度, 使咖啡因升华。
咖啡因通过滤纸孔遇到漏斗内壁凝为固体, 附着于漏斗内壁和滤纸上。当纸上出现白色针 状晶体时, 暂停加热, 冷至 100 ℃左右, 揭开漏斗和滤纸, 仔细用小刀把附着于滤纸及漏斗壁上的咖啡因刮入表面皿中。
将蒸发皿内的残渣加以搅拌, 重新放好滤纸和漏斗, 用较高的温度再加热升华一次。此时 ,温度也不宜太高, 否则蒸发皿内大量冒烟, 产品既受污染又遭损失(思考题9)。
合并两次升华所收集的咖啡因, 测定熔点。 2、咖啡因的鉴定 (1) 与生物碱试剂: 取咖啡因结晶的一半于小试管中, 加 4Cml水, 微热, 使固体溶解。
分装于2 支试管中, 一支加入1~2 滴 5% 鞣酸溶液, 记录现象(思考题10)。另一支加 1~2 滴 10% 盐酸 ( 或 10% 硫酸 ), 再加入 1~2 滴碘一碘化钾试剂, 记录现象(思考题11)。
(2) 氧化: 在表面皿剩余的咖啡因中, 加入30%H2O28~10滴, 置于水浴上蒸干, 记录残渣颜色。再加一滴浓氨水于残渣上, 观察并记录颜色有何变化(思考题12)? 思考题5:为什么要放置一团脱脂棉? 思考题6:生石灰的作用是什么? 思考题7:为什么必须除净水分? 思考题8:升华装置中,为什么要在蒸发皿上覆盖刺有小孔的滤纸?漏斗颈为什么塞棉花? 思考题9:升华过程中,为什么必须严格控制温度? 思考题10:咖啡因与鞣酸溶液作用生成什么沉淀? 思考题11:咖啡因与碘-碘化钾试剂作用生成什么颜色的沉淀? 思考题12:咖啡因与过氧化氢等氧化剂作用的实验现象是什么? 六、存在的问题与注意事项: 1、滤纸筒的直径要略小于抽提筒的内径 , 其高度一般要超过虹吸管, 但是样品不得高于虹吸管。
如元现成的滤纸筒, 可自行制作。其方法为 :取脱脂滤纸一张, 卷成圆筒状 ( 其直径略。
3.想通过茶和咖啡来写一篇论文,要定什么题目好呢
(一)确定论文提要,再加进材料,形成全文的概要
论文提要是内容提纲的雏型。一般书、教学参考书都有反映全书内容的提要,以便读者一翻提要就知道书的大概内容。我们写论文也需要先写出论文提要。在执笔前把论文的题目和大标题、小标题列出来,再把选用的材料插进去,就形成了论文内容的提要。
(二)原稿纸页数的分配
写好毕业论文的提要之后,要根据论文的内容考虑篇幅的长短,文章的各个部分,大体上要写多少字。如计划写20页原稿纸(每页300字)的论文,考虑序论用1页,本论用17页,结论用1—2页。本论部分再进行分配,如本论共有四项,可以第一项3—4页,第二项用4—5页,第三项3—4页,第四项6—7页。有这样的分配,便于资料的配备和安排,写作能更有计划。毕业论文的长短一般规定为5000—6000字,因为过短,问题很难讲透,而作为毕业论文也不宜过长,这是一般大专、本科学生的理论基础、实践经验所决定的。
(三)编写提纲
论文提纲可分为简单提纲和详细提纲两种。简单提纲是高度概括的,只提示论文的要点,如何展开则不涉及。这种提纲虽然简单,但由于它是经过深思熟虑构成的,写作时能顺利进行。没有这种准备,边想边写很难顺利地写下去。
编写要点
编写毕业论文提纲有两种方法:
一、标题式写法。即用简要的文字写成标题,把这部分的内容概括出来。这种写法简明扼要,一目了然,但只有作者自己明白。毕业论文提纲一般不能采用这种方法编写。
二、句子式写法。即以一个能表达完整意思的句子形式把该部分内容概括出来。这种写法具体而明确,别人看了也能明了,但费时费力。毕业论文的提纲编写要交与指导教师阅读,所以,要求采用这种编写方法。
详细提纲举例
详细提纲,是把论文的主要论点和展开部分较为详细地列出来。如果在写作之前准备了详细提纲,那么,执笔时就能更顺利。下面仍以《关于培育和完善建筑劳动力市场的思考》为例,介绍详细提纲的写法:
上面所说的简单提纲和详细提纲都是论文的骨架和要点,选择哪一种,要根据作者的需要。如果考虑周到,调查详细,用简单提纲问题不是很大;但如果考虑粗疏,调查不周,则必须用详细提纲,否则,很难写出合格的毕业论文。总之,在动手撰写毕业论文之前拟好提纲,写起来就会方便得多。
4.从茶叶中提取咖啡因的实验设计
【实验目的】: 1、学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法,了解咖啡因的一般性质; 2、掌握用索氏提取器提取有机物的原理和方法; 3、进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等基本操作 【实验器材】: 茶叶、95%乙醇、生石灰250mL索氏提取器一套、蒸发皿、玻璃漏斗、蒸馏头、接受管、250mL锥形瓶、球型冷。
【历史】1820 年由林格( Runge )最初从咖啡豆中提取得到,其后在茶叶,冬青茶中亦有发现; 1895 ~ 1899 年由易 • 费斯歇( E.Fischer )及其学生首先完成合成过程。我国于 1950 年从茶叶中提得, 1958 年采用合成法生成。
【其他名称】咖啡碱;茶素; Chffeine , Thein ; Guaranina , Methyl ; Thtobromine 。 咖啡因具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿等作用,因此可用作中枢神经兴奋药。
它也是复方阿司匹林(APC)等药物的组分之一。咖啡碱为嘌呤的衍生物,化学名称是1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤,其结构式与茶碱,可可碱类似。
【性状与稳定性】咖啡因易溶于氯仿(12.5%),水(2%)及乙醇(2%)等。含结晶水的咖啡因为无色针状晶体,在100℃时即失去结晶水,并开始升华,在120℃升华显著,178℃升华很快。
【提取原理】 茶叶中含有咖啡因,约占3.4,另外还含有11~12%的丹宁酸(鞣酸),0.6%的色素、纤维素、蛋白质等。为了提取茶叶中的咖啡因,可用适当的溶剂(如乙醇等)在脂肪提取器中连续萃取,然后蒸去溶剂,即得粗咖啡因。
粗咖啡因中还含有其它一些生物碱和杂质(如单宁酸)等,可利用升华法进一步提纯。 【实验装置】 1.索氏提取器:。
2. 回流提取装置:在无索氏提取器的情况下,可采用回流冷凝装置。但一般回流冷凝装置所用溶剂量较大,且提取效果较索氏提取器差。
回流还会造成溶剂的损失,所以回流的是傻蛋,HIHI~~~~。 3. 升华装置:具有较高蒸气压的固体物质,在加热到熔点以下,不经过熔融而直接变成蒸气,蒸气遇冷再凝结成固体的过程称为升华。
用升华法可制得纯度较高的产品,但此法损失较大。 在蒸发皿中加入已充分干燥(在这个实验中干燥变得特别重要。)
的待升华物质,蒸发皿上盖一张带有密集小孔的滤纸,再倒扣一个口径比蒸发皿略小的玻璃漏斗。为避免蒸气逸出,在漏斗颈部塞一小团棉花。
【流程】 1.将一张滤纸的一端封口,另一端先放入一小团棉花,再装入茶叶末(事先把茶叶放入研钵中研碎,一定要细!)并在另一端也放入棉花,封口(用手在上面捏一个小凹槽以便吸收),用手搓一搓. 2.称取50g茶叶末,将茶叶装入滤纸套筒中,把套筒小心地插入索氏提取器中,取150mL95%乙醇加入250mL平底烧瓶中(加入几粒沸石),安装好装置。水浴加热,连续提取2~2.5h后,提取液颜色较淡,待溶液刚刚虹吸流回烧瓶时,立即停止加热。
3.安装好蒸馏装置,水浴上进行蒸馏,蒸出大部分乙醇并回收乙醇。残液(约40mL)倒入蒸发皿中,加入20g研细的生石灰粉,(不能使其结趁糊状物)在玻棒不断搅拌下蒸汽浴上将溶剂蒸干。
再在石棉网上用小火小心地将固体焙炒至干。 4.取一只合适的玻璃漏斗,罩在隔以刺有许多小孔的滤纸(用三层)的蒸发皿上(图4-31)。
用小火小心加热升华在里面加一个温度计控温150~170,若漏斗上有水汽应用滤纸擦干。当滤纸上出现白色针状物时,可暂停加热,稍冷后仔细收集滤纸正反面的咖啡因晶体。
残渣经拌和后可用略大的火再次升华,控温200~210,合并。 5.注意蒸馏时,烧瓶内不能装得太满,以防爆溢。
焙炒时,水份要除尽,但又不能炒焦。滤纸刺孔,孔径大,排列紧密、均匀。
用时,孔刺朝上。升华装置:蒸发皿要贴近锅底,防漏气,不能揭开漏斗观看结晶;升华时,从室温开始,维持在~210℃至少30 分钟。
升华时,温度计位置要准确。 【实验结果与讨论】 1.纯咖啡因为白色针状晶体,实验结果可用电子天平称量。
本实验如没有索氏提取器,也可用回流方法来提取咖啡因。 2. 升华前加入生石灰起什么作用? 除去鞣酸,使之留在废弃物里。
3. 升华操作的原理是什么? 咖啡碱在100℃时即失去结晶水,并开始升华,在120℃升华显著,178℃升华很快,其他物质不升华 4. 为什么在升华操作中,加热温度一定要控制在被升华物熔点以下? 导致不能完全被提取,导致损失。 5. 为什么升华前要将水分除尽? 会影响纯度(水会使咖啡碱变黄) 6. 除了升华还可以用何方法提取咖啡因? 可以用氯仿萃取,加热蒸发并抽滤。
7.茶叶中有鞣酸11~12%、色素0.6%、蛋白质27%、生物碱1~5%其余是纤维素。咖啡碱(1-5%)溶于水、乙醇、乙醚、氯仿等,生物碱可可豆碱(0.05%) 难溶于冷水和乙醇。
(碱性) 茶碱(极少) 微溶于冷水,易溶于氯仿。•鞣酸:酸性,用生石灰除去。
•色素:不升华•纤维素:不溶于乙醇。•蛋白质:加热变性。
A 用乙醇提取,加热,蒸馏————除去纤维素,引入水和乙醇; B加生石灰,蒸气浴蒸干,培炒————除去乙醇和水: C 升华————除去鞣酸盐,得到晶体。
5.做过“茶叶中提取的咖啡因紫外光谱分析”实验的人进来下帮个忙
实验二 从茶叶中提取咖啡因及紫外光谱法测定咖啡因含量 一,实验目的 1.了解通过连续萃取从茶叶中提取咖啡因的方法. 2.初步掌握脂肪提取器的使用方法. 3.学习用简单的升华操作提纯固体有机化合物. 4.了解紫外-可见分光光度计的基本原理,仪器结构,掌握紫外—可见分光光度计的使用. 5.应用紫外吸收光谱测定饮料中咖啡因的含量,学习紫外吸收光谱定量方法. 二,实验原理 1.咖啡因的提取 茶叶中含有多种生物碱;咖啡因的含量为2%一4%,另外还含有11%一12%的丹宁酸(鞣 酸),类黄酮色素,叶绿素,蛋白质等.咖啡因是杂环化合物嘌呤的衍生物,它的化学名称 是1,3,7-三甲基-2,6—二氧嘌呤. 咖啡因为无色针状晶体,味苦,能溶于水(2%),乙醇(2%),氯仿(12.5%)等.含结晶水的 咖啡因加热到100℃即失去结晶水,并开始升华,120"C时升华显著,178℃升华很快.无 水咖啡因的熔点为234.5℃.在此实验中用95%乙醇在脂肪提取器中连续抽提茶叶中的咖 啡因,将不溶于乙醇的纤维素和蛋白质等分离,所得萃取液中除了咖啡因外,还含有叶绿 ,丹宁及其水解物等,蒸去溶剂,在粗咖啡因中拌人石灰,与丹宁等酸性物质反应生成 钙盐,游离的咖啡因就可通过升华纯化.工业上,咖啡因主要通过人工合成制得,它具有 刺激心脏,兴奋大脑神经和利尿等作用.因此可作为中枢神经兴奋药,它也是复方阿司匹 林(APc)等药物的组分之一. 2.咖啡因含量的测定 咖啡因的三氯甲烷溶液在276.5 nm下有最大吸收,其吸收值的大小与咖啡因的浓度成正 比,从而可进行定量测定. 三,仪器与试剂 1.仪器:脂肪提取器;蒸发皿,沙浴.紫外分光光度计. 2.试剂:95%乙醇 80ml;茶叶 10g;生石灰 2-4g.无水硫酸钠,三氯甲烷,高锰酸 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 .cn 钾溶液(1.5%),无水亚硫酸钠(10%)与硫氰酸钾(10%)混合溶液,磷酸溶液(15%),氢氧化 钠溶液(20%),乙酸锌溶液(20%),亚铁氰化钾溶液(10%),咖啡因标准样品(纯度98%以 上),咖啡因标准储备液(0.5mg·mL-1). 四,实验步骤 1.从茶叶中提取咖啡因 (1)称取10g茶叶末,放人折叠好的滤纸套筒中,再将滤纸套筒放人脂肪提取器中.在 圆底烧瓶内加入80ml 95%乙醇,用水浴加热,连续提取到提取液颜色很浅为止,约需2-3h. 待冷凝液刚刚虹吸下去时,立即停止加热,稍冷后,改成蒸馏装置,把提取液中的大部分 乙醇蒸出趁热把瓶中残液倒人蒸发皿中,拌人2-4g生石灰粉,在蒸汽浴上蒸干,使水分全 部除去,冷却,擦去沾在边上的粉末,以免在升华时污染产物. (2)升华提纯 取一只合适的玻璃漏斗,罩在隔以刺有许多小孔的滤纸的蒸发皿上,用沙浴小心加热升华. 当纸上出现白色毛状结晶时,暂停加热,冷至100℃左右.揭开漏斗和滤纸,仔细地把附 在纸上及器皿周围的咖啡因用小刀刮下,残渣经拌和后用较大的火再加热片刻,使升华完 全.合并两次收集的咖啡因,称量约0.2g,并测其熔点(235-236℃). 2.咖啡因含量的测定 (1)样品准备 在100 mL烧杯中称取经粉碎成低于30目的均匀茶叶样品0.5—2.0g,加入80 mL沸水, 加盖,摇匀,浸泡2 h,然后将浸出液全部移人100mL的容量瓶,加入20%乙酸锌溶液 2mL,加入10%亚铁氰化钾2 mL,摇匀,用水定容至100mL,静置沉淀,过滤.取滤液 5.0—20.0 mL置于250mL的分液漏斗中,按上述操作依次加入1.5%高锰酸钾溶液5mL, 10%无水亚硫酸钠与10%硫氰酸钾混合溶液10mL,15%磷酸溶液1 mL,50mL三氯甲烷 等进行萃取和二次萃取,制成100mL三氯甲烷溶液,备用. (2)标准曲线的绘制 从0.5mg·mL-1的咖啡因标准储备液中,用重蒸三氯甲烷配制成 浓度分别为0μg·mL-1,5μg·mL-1,10μg·mL-l,20μg·mL-1的标准系列,以重蒸三氯甲 烷(0μg ·mL-1)作参比,调节零点,用1 cm比色皿于276.5 nm下测量吸光度,作吸光度 —咖啡因浓度的标准曲线或求出直线回归方程. (3)样品的测定 在25 mL具塞试管中,加入5 g无水硫酸钠,倒人20mL样品的三氯甲 烷制备液,摇匀,静置.将澄清的三氯甲烷用1 cm比色皿于276.5nm测出其吸光度,根 据标准曲线(或直线回归方程)求出样品的吸光度相当于咖啡因的浓度C(μg·mL-1),同时用 重蒸三氯甲烷作试剂空白. ,注意事项 1.移取溶液必须准确. 2.试液与标准溶液的测定条件应保持一致. 3.石英比色皿每次测定前应用试液清洗三次.。
6.从茶叶中提取咖啡因的实验报告
从茶叶中提取咖啡因一、教学要求:1、学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法, 了解咖啡因的一般性质。
2、掌握用索氏提取器提取有机物的原理和方法。3、进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等基本操作。
二、预习内容:1、萃取2、蒸馏操作3、升华操作4、天然产物的分离提纯和鉴定的相关理论知识三、基本操作:1、实验流程2、索氏(Soxhlet)提取器索氏(Soxhlet)提取器由烧瓶、提取筒、回流冷凝管3部分组成, 装置如图所示。索氏提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理(思考题1),使固体物质每次都被纯的热溶剂所萃取, 减少了溶剂用量, 缩短了提取时间, 因而效率较高。
萃取前, 应先将固体物质研细, 以增加溶剂浸溶面积(思考题2)。然后将研细的固体物质装人滤纸筒内(思考题3,4), 再置于抽提筒, 烧瓶内盛溶, 并与抽提筒相连, 抽提筒索式提取器上端接冷凝管。
溶剂受热沸腾, 其蒸气沿抽提筒侧管上升至冷凝管, 冷凝为液体, 滴入滤纸筒中, 并浸泡筒中样品。当液面超过虹吸管最高处时, 即虹吸流回烧瓶, 从而萃取出溶于溶剂的部分物质。
如此多次重复,把要提取的物质富集于烧瓶内。提取液经浓缩除去溶剂后, 即得产物, 必要时可用其他方法进一步纯化。
思考题1:索式提取器的工作原理?思考题2:索式提取器的优点是什么?思考题3:对与索式提取器滤纸筒的基本要求是什么?思考题4:为什么要将固体物质(茶叶)研细成粉末?4、升华装置 四、实验原理:咖啡因又叫咖啡碱, 是一种生物碱 , 存在于茶叶、咖啡、可可等植物中。例如茶叶中含有 1%~5%的咖啡因, 同时还含有单宁酸、色素、纤维素等物质。
咖啡因是弱碱性化合物, 可溶于氯仿、丙醇、乙醇和热水中, 难溶于乙醚和苯(冷)。纯品熔点235~236℃, 含结晶水的咖啡因为无色针状晶体, 在100 ℃时失去结晶水, 并开始升华,120 ℃时显著升华,178℃时迅速升华。
利用这一性质可纯化咖啡因。咖啡因的结构式为 :咖啡因(1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤)咖啡因(1,3,7- 三甲基 -2,6- 二氧瞟岭 ) 咖啡因是一种温和的兴奋剂, 具有刺激心脏、兴奋中枢神经和利尿等作用。
提取咖啡因的方法有碱液提取法和索氏提取器提取法。本实验以乙醇为溶, 用索氏提取器提取 , 再经浓缩、中和、升华, 得到含结晶水的咖啡因。
工业上咖啡因主要是通过人工合成制得。它具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿等作用。
故可以作为中枢神经兴奋药,它也是复方阿司匹林(A.P.C)等药物的组分之一。五、实验步骤:1、咖啡因的提取称取5g干茶叶, 装入滤纸筒内, 轻轻压实, 滤纸筒上口塞一团脱脂棉(思考题5), 置于抽提筒中, 圆底烧瓶内加人 60~8Oml95% 乙醇, 加热乙醇至沸, 连续抽提1h, 待冷凝液刚刚虹吸下去时, 立即停止加热。
将仪器改装成蒸馏装置, 加热回收大部分乙醇。然后将残留液 (大约l0~15ml) 倾入蒸发皿中, 烧瓶用少量乙醇洗涤, 洗涤液也倒人蒸发皿中, 蒸发至近干。
加入4g 生石灰粉(思考题6), 搅拌均匀, 用电热套加热(100~120V), 蒸发至干, 除去全部水分(思考题7)。冷却后, 擦去沾在边上的粉末, 以免升华时污染产物。
将一张刺有许多小孔的圆形滤纸盖在蒸发皿上, 取一只大小合适的玻璃漏斗罩于其上, 漏斗颈部疏松地塞一团棉花(思考题8)。用电热套小心加热蒸发皿, 慢慢升高温度, 使咖啡因升华。
咖啡因通过滤纸孔遇到漏斗内壁凝为固体, 附着于漏斗内壁和滤纸上。当纸上出现白色针 状晶体时, 暂停加热, 冷至 100 ℃左右, 揭开漏斗和滤纸, 仔细用小刀把附着于滤纸及漏斗壁上的咖啡因刮入表面皿中。
将蒸发皿内的残渣加以搅拌, 重新放好滤纸和漏斗, 用较高的温度再加热升华一次。此时 ,温度也不宜太高, 否则蒸发皿内大量冒烟, 产品既受污染又遭损失(思考题9)。
合并两次升华所收集的咖啡因, 测定熔点。2、咖啡因的鉴定(1) 与生物碱试剂: 取咖啡因结晶的一半于小试管中, 加 4Cml水, 微热, 使固体溶解。
分装于2 支试管中, 一支加入1~2 滴 5% 鞣酸溶液, 记录现象(思考题10)。另一支加 1~2 滴 10% 盐酸 ( 或 10% 硫酸 ), 再加入 1~2 滴碘一碘化钾试剂, 记录现象(思考题11)。
(2) 氧化: 在表面皿剩余的咖啡因中, 加入30%H2O28~10滴, 置于水浴上蒸干, 记录残渣颜色。再加一滴浓氨水于残渣上, 观察并记录颜色有何变化(思考题12)?思考题5:为什么要放置一团脱脂棉?思考题6:生石灰的作用是什么?思考题7:为什么必须除净水分?思考题8:升华装置中,为什么要在蒸发皿上覆盖刺有小孔的滤纸?漏斗颈为什么塞棉花?思考题9:升华过程中,为什么必须严格控制温度?思考题10:咖啡因与鞣酸溶液作用生成什么沉淀?思考题11:咖啡因与碘-碘化钾试剂作用生成什么颜色的沉淀?思考题12:咖啡因与过氧化氢等氧化剂作用的实验现象是什么?六、存在的问题与注意事项:1、滤纸筒的直径要略小于抽提筒的内径 , 其高度一般要超过虹吸管, 但是样品不得高于虹吸管。
如元现成的滤纸筒, 可自行制作。其方法为 :取脱脂滤纸一张, 卷成圆筒状 ( 其直径略小于抽提筒内径), 底。
转载请注明出处众文网 » 从茶叶中提取咖啡毕业论文(茶叶中提取咖啡因论文)