專題六-植物有效成分的提取

1、專題6植物有效成分的提取知識點歸納及習(xí)題一植物芳香油的提取1.天然香料的來源：植物、動物不同植物的根、莖、葉、花、果實、種子都可以提取芳香油。2.芳香油的性質(zhì)：揮發(fā)性強，成分復(fù)雜，以萜類化合物及其衍生物為主。3.芳香油的提取方法：蒸餾、壓榨、萃取等。1水蒸氣蒸餾法：原理：水蒸汽可將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來形成油水混合物，冷卻后水油分層。方法：水中蒸餾：原料放在沸水中加熱蒸餾。水上蒸餾：原料隔放在沸水上加熱蒸餾。水汽蒸餾：利用外來高溫水蒸氣加熱蒸餾。不足：有些原料不適宜于水中蒸餾，如柑橘、檸檬等易焦糊，有效成分容易水解。通常用壓榨法通過機械壓縮力將液相物從液固兩相混合物中別離出來的一種簡單操作

2、2萃取法：原理：芳香油易溶于有機溶劑，溶劑揮發(fā)后得到芳香油。如石油醚、酒精、乙醚等。方法：原料浸泡在溶劑中得到浸泡液有機溶劑揮發(fā)芳香油。不足：有機溶劑中的雜質(zhì)影響芳香油的品質(zhì)4.蒸餾裝置包括：鐵架臺兩個、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾瓶、橡膠塞、蒸餾頭、溫度計、直型冷凝管、接液管、錐形瓶，以及連接進水口和出水口的橡皮管。所有儀器必須事先干燥，保證無水。整套蒸餾裝置可分為左、中、右三部分，其中左邊的部分通過加熱進行蒸餾，中部將蒸餾物冷凝，右邊的部分用來接收。安裝儀器一般都按照自下而上、從左到右的順序。拆卸儀器的順序與安裝時相反。具體安裝順序和方法如下。1固定熱源酒精燈。2固定蒸餾瓶，使其離熱源的距離如教科

3、書中圖6-2所示，并且保持蒸餾瓶軸心與鐵架臺的水平面垂直。3安裝蒸餾頭，使蒸餾頭的橫截面與鐵架臺平行。4連接冷凝管。保證上端出水口向上，通過橡皮管與水池相連；下端進水口向下，通過橡皮管與水龍頭相連。5連接接液管或稱尾接管。6將接收瓶瓶口對準尾接管的出口。常壓蒸餾一般用錐形瓶而不用燒杯作接受器，接收瓶應(yīng)在實驗前稱重，并做好記錄。7將溫度計固定在蒸餾頭上，使溫度計水銀球的上限與蒸餾頭側(cè)管的下限處在同一水平線上。蒸餾裝置安裝完畢后，可以在蒸餾瓶中加幾粒沸石，防止液體過度沸騰。打開水龍頭，緩緩?fù)ㄈ肜渌?，然后開始加熱。加熱時可以觀察到，蒸餾瓶中的液體逐漸沸騰，蒸氣逐漸上升，溫度計讀數(shù)也略有上升。當蒸氣的

4、頂端到達溫度計水銀球部位時，溫度計讀數(shù)急劇上升。在整個蒸餾過程中，應(yīng)保證溫度計的水銀球上常有因冷凝作用而形成的液滴?？刂普麴s的時間和速度，通常以每秒12滴為宜。5.分液漏斗的使用方法如下。1首先把活塞擦干，為活塞均勻涂上一層潤滑脂，注意切勿將潤滑脂涂得太厚或使?jié)櫥M入活塞孔中，以免污染萃取液。2塞好活塞后，把活塞旋轉(zhuǎn)幾圈，使?jié)櫥植季鶆?。并用水檢查分液漏斗的頂塞與活塞處是否滲漏，確認不漏水后再使用。3將分液漏斗放置在大小合適的、并已固定在鐵架臺上的鐵圈中，關(guān)好活塞。將待別離的液體從上部開口處倒入漏斗中，塞緊頂塞，注意頂塞不能涂潤滑脂。4取下分液漏斗，用右手手掌頂住漏斗頂塞并握住漏斗頸，左手

5、握住漏斗活塞處，大拇指壓緊活塞，將分液漏斗略傾斜，前后振蕩開始振蕩時要慢。5振蕩后，使漏斗口仍保持原傾斜狀態(tài)，左手仍握在漏斗活塞處，下部管口指向無人處，用拇指和食指旋開活塞，使其釋放出漏斗內(nèi)的蒸氣或產(chǎn)生的氣體，以使內(nèi)外壓力平衡，這一步操作也稱做“放氣”。6重復(fù)上述操作，直至分液漏斗中只放出很少的氣體時為止。再將分液漏斗劇烈振蕩23 min，然后將漏斗放回鐵圈中，待液體靜置分層。蒸餾完畢，應(yīng)先撤出熱源，然后停止通水，最后拆卸蒸餾裝置，拆卸的順序與安裝時相反。6.玫瑰精油的提取(1)用途：是制作高級香水的主要成分。 (2)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機溶劑，能隨水蒸氣一同蒸餾。3方法：一

6、般采用水蒸氣蒸餾法，也可采用萃取法提取。4.提取玫瑰精油的實驗流程鮮玫瑰花+清水水蒸氣蒸餾油水混合物別離油層除水玫瑰油5藥品作用：0.1g/mL氯化鈉溶液：促使油水混合物乳濁液中油和水的別離。無水硫酸鈉：吸收油層中的水分。6實驗步驟：采集玫瑰花：采集盛花期5月中上旬的玫瑰花，清水清洗瀝干。裝入蒸餾原料：稱取50g玫瑰花放入蒸餾瓶，添加200mL蒸餾水。安裝蒸餾裝置：按照從左向右、自下到上次序安裝水蒸氣蒸餾裝置。加熱蒸餾：控制蒸餾時間和速度12滴/秒，獲得乳白色乳濁液；拆卸裝置。別離油層：向乳濁液加入NaCl溶液后，利用分液漏斗別離出上面的油層。除去水分：向油層中加入無水硫酸鈉，24h后過濾，得

7、到玫瑰油。6注意事項：蒸餾時間不能過短，溫度不能過高。7.橘皮精油的提取1用途：食品、化裝品、香水配料的優(yōu)質(zhì)原料。2性質(zhì)：無色透明，具有誘人的橘香味。3主要成分：檸檬烯，主要分布在橘皮中。4方法：一般采用壓榨法。(5).提取橘皮精油的實驗流程石灰水浸泡漂洗壓榨過濾靜置再次過濾橘皮油6藥品作用：石灰水：防止壓榨時滑脫，提高出油率，降低壓榨液黏稠度，過濾不堵塞篩眼。小蘇打、硫酸鈉：促進油和水的別離用量分別為橘皮質(zhì)量的0.25和5。6實驗步驟：橘皮的處理：將新鮮橘皮用清水清洗瀝干。石灰水浸泡：用78石灰水浸泡橘皮24h。清水漂洗：浸泡好的橘皮用流水徹底漂洗干凈，瀝干。粉碎和壓榨：將橘皮粉碎，加入小蘇

8、打和硫酸鈉后，用壓榨機壓榨得到壓榨液。過濾壓榨液：用布袋過濾，濾液再高速離心處理，別離出上層橘皮油。靜置處理：將橘皮油在510冰箱中靜置57d，別離出上層澄清橘皮油。再次過濾：將下層橘皮油用濾紙過濾，濾液與上層橘皮油合并，得到橘皮精油。(7) 分析：靜置處理目的：除去果蠟和水分。8判斷提取出了植物精油的方法觀察學(xué)生提取出的玫瑰精油或橘皮精油，從顏色、氣味等方面來評價所提取的精油的純度和質(zhì)量。從玫瑰花中提取的芳香油是淺黃色至黃色的液體，并帶有甜韻的玫瑰香；從橘皮中提取的橘皮精油無色透明，具有誘人的橘香味。本課題只是對兩種精油進行了初步的提取，其中仍然含有大量的雜質(zhì)。9出油率的計算出油率=如果出油

9、率高，說明實驗方案設(shè)計合理；如果出油率低，應(yīng)從實驗方法的選擇、實驗過程的操作等各方面分析原因，改進后再作嘗試。10 .植物芳香油的提取的各種方法的比較提取方法實驗原理方法步驟適用范圍水蒸氣蒸餾    利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來1.水蒸氣蒸餾2.別離油層3.除水過濾    適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油壓榨法    通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油1.石灰水浸泡、漂洗2.壓榨、過濾、靜置3.再次過濾    適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取有機溶劑萃取

10、    使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油1.粉碎、干燥2.萃取、過濾3.濃縮    適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細小，能充分浸泡在有機溶液中疑難解答1水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾的區(qū)別(1)基本原理相同，但原料放置位置不同水中蒸餾：原料放在蒸餾容器的水中，水要完全浸沒原料水上蒸餾：容器中水的上方有篩板，原料放在篩板上，水量以沸騰時不浸濕原料為宜。水氣蒸餾：蒸餾容器下方有一排氣孔，連接外源水蒸氣，上方有篩板，上面放原料。(2)各自特點：水中蒸餾設(shè)備簡單、成本低、易操作，而水上蒸餾和水氣蒸餾時間短，出油率高。二胡蘿

11、卜素的提取1.胡蘿卜素性質(zhì)：橘黃色結(jié)晶，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機溶劑。2.種類：依據(jù)碳碳雙鍵的數(shù)目劃分為、 三類。其中最主要的組成成分為-胡蘿卜素。3.作用：治療夜盲癥、幼兒生長發(fā)育不良、干皮癥等疾病；常用于食品色素；使癌變細胞恢復(fù)成正常細胞。4、胡蘿卜素的來源：植物、巖藻、微生物發(fā)酵。5.提取胡蘿卜素的方法主要有三種：從植物中提取從大面積養(yǎng)殖的巖藻中獲得利用微生物的發(fā)酵生產(chǎn)6.實驗步驟原料加工：取500g新鮮胡蘿卜，清水清洗，瀝干、粉碎、烘干。原料裝填：將胡蘿卜粉與200mL石油醚裝入蒸餾瓶。加熱萃?。喊惭b萃取回流裝置，沸水浴加熱萃取30min。過濾：將萃取

12、物過濾，除去固體物，得到萃取液。濃縮：安裝水蒸氣蒸餾裝置，加熱萃取液，萃取劑揮發(fā)，得到胡蘿卜素。注意事項：a.粉碎：使原料與有機溶劑充分接觸，增大溶解度。b.烘干胡蘿卜時，溫度過高、時間過長，胡蘿卜素會分解c.萃取、萃取劑的選擇水溶性的：乙醇、丙酮水不溶性的：石油醚、乙酸乙酯、 乙醚、苯、四氯化碳等選擇：具有較高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶。、影響萃取的因素1主要因素：萃取劑的性質(zhì)和使用量2次要因素：原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間等一般來說，原料顆粒小，萃取溫度高，時間長，需要提取的物質(zhì)就能夠充分溶解，萃取效果就好。萃取前，要將胡蘿卜進行粉碎和干燥、胡蘿卜素

13、提取裝置的設(shè)計：萃取過程應(yīng)該防止明火加熱，采用水浴加熱，這是因為有機溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒爆炸。為了防止加熱時有機溶劑揮發(fā)，還要在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置。萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置。在濃縮之前，還要進行過濾，除去萃取液中的不溶物。7、胡蘿卜素的紙層析鑒定：制備濾紙條：取18×30cm濾紙條，于距底端2cm處劃基線，取ABCD四個點。點樣：用最細注射器針頭分別吸取標準樣品和提取樣品在AD和BC點樣，吹干。層析：將濾紙卷成筒狀并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封容器中層析。觀察：取出濾紙條，使石油醚充分揮發(fā)后觀察層析帶。BC處兩個紅色圓點是雜質(zhì)形成的注意事項：

14、濾紙條預(yù)先干燥處理；點樣時快速細致、樣點圓點盡量細??；濾紙筒的豎直邊緣不能接觸石油醚易揮發(fā)，注意層析容器要密封疑難解答乙醇和丙酮能夠用于胡蘿卜素的萃取嗎？為什么？答：胡蘿卜素可溶于乙醇和丙酮，但它們是水溶性有機溶劑，因萃取中能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它們作萃取劑。2.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這幾種有機溶劑中，哪種最適宜用來提取胡蘿卜素？答：在這五種有機溶劑中，石油醚的沸點最高，在加熱萃取時不易揮發(fā)，所以石油醚最適宜用作萃取劑。課后練習(xí)1、(2011·海南高考)許多植物含有天然香料，如薄荷葉中含有薄荷油?，F(xiàn)用薄荷葉提取薄荷油。答復(fù)以下問題：1薄荷油是揮發(fā)性物質(zhì)，提

15、取薄荷油時應(yīng)選用_鮮、干薄荷葉作原料，其原因是_ 。2用萃取法提取薄荷油時，采用的溶劑是_ ,原理是_ 。3用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是_ 。常用于別離油層和水層的器皿是_ 。別離出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是_ ，除去固體硫酸鈉的常用方法是 _ 。2、 (15分)以下是與芳香油提取相關(guān)的問題，請答復(fù)：1玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取，其理由是玫瑰精油具有_ _的性質(zhì)。蒸餾時收集的蒸餾液_ (是、不是)純的玫瑰精油，原因是_ 。2當蒸餾瓶中的水和原料量一定時，蒸餾過程中，影響精油提取量的主要因素有蒸餾時間和_ 。當原料量等其他條件一定時，提取量隨蒸餾時間的變化

16、趨勢是 。3如果蒸餾過程中不進行冷卻，則精油提取量會_ ，原因是_ 。4密封不嚴的瓶裝玫瑰精油保存時最好存放在溫度_的地方，目的是_。5某植物花中精油的相對含量隨花的不同生長發(fā)育時期的變化趨勢如下列圖。提取精油時采摘花的最合適時間為_天左右。(6)從薄荷葉中提取薄荷油時_(能、不能)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是_ 。3、2010·山東高考生物柴油是一種可再生的清潔能源，其應(yīng)用在一定程度上能夠減緩人類對化石燃料的消耗，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在微生物M產(chǎn)生的脂肪酶作用下，植物油與甲醇反應(yīng)能夠合成生物柴油如以下列圖。 1用于生產(chǎn)生物柴油的植物油不易發(fā)揮，宜選用_、_方法從油料作物中提取。

17、2篩選產(chǎn)脂肪酶的微生物M時，選擇培養(yǎng)基中的添加的植物油為微生物生長提供_，培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是_法。3測定培養(yǎng)液中微生物數(shù)量，可選用_法直接計數(shù)；從微生物M別離提取的脂肪酶通常需要檢測_，以確定其應(yīng)用價值；為降低生物柴油生產(chǎn)技術(shù)，可利用_技術(shù)使脂肪酶能夠重復(fù)使用。4假設(shè)需克隆脂肪酶基因，可應(yīng)用耐熱DNA聚合酶催化的_技術(shù)。4.以下列圖為提取胡蘿卜素的裝置示意圖，請答復(fù)有關(guān)問題：1.胡蘿卜素萃取的效率主要取決于_ 和_ ，同時還受到_、_ 、_、_ 和_ 等條件的影響。2.一般來說，要想萃取效果好，要保證_ 。(3.萃取過程應(yīng)該防止明火加熱，采用_ 加熱，其原因是_。4.在加熱瓶口安裝冷凝

18、回流裝置的目的是 _ 。練習(xí)答案1.【解析】(1) 薄荷油易揮發(fā)，干燥過程中會使薄荷油揮發(fā)掉,因此選擇鮮薄荷葉作為原料。2薄荷油易溶于有機溶劑，因此萃取時所選用的溶劑必須是有機溶劑，如酒精或石油醚、乙醚、戊烷等。(3)增加鹽的濃度，可使分層更明顯；別離油層和水層的器皿一般選用分液漏斗；無水硫酸鈉是干燥劑，可以用來吸收油層中的水分；除去固體硫酸鈉最簡單的方法是過濾?！敬鸢浮?鮮 薄荷油易揮發(fā)，干燥過程中會使薄荷油揮發(fā)掉2酒精或石油醚、乙醚、戊烷等 薄荷油易溶于有機溶劑3增加鹽的濃度，使分層更明顯 分液漏斗 吸收油層中的水分 過濾2.【解析】植物芳香油的提取方法有蒸餾、壓榨和萃取等，具體采用哪種方法要根據(jù)植物原料的特點來決定。而水蒸氣蒸餾法是植物芳香油提取的常用方法，它