人教版生物选修1:专题6 植物有效成份提取(3份)

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名称 人教版生物选修1:专题6 植物有效成份提取(3份)
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文件大小 5.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2012-09-24 17:36:17

文档简介

(共39张PPT)
课题2 胡萝卜素的提取
课程标准
研究从生物材料中提取特定成份。
课标解读
1.知道提取胡萝卜素的基本原理。
2.初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法。
3.初步了解有机溶剂的相关知识。
1.胡萝卜素及其性质
(1)种类
依据 的数目可以划分为 三类,其中 是最主要的组成成分,一分子的β 胡萝卜素被氧化成两分子的 。
胡萝卜素的提取
双键
α、β、γ
β
胡萝卜素
维生素A
(2)性质
胡萝卜素是 结晶,化学性质比较 ,不溶于 ,微溶于 ,易溶于 等有机溶剂。
(3)提取途径
一是从 中提取,二是从大面积养殖的 中获得,三是利用 生产。
橘黄色
稳定

乙醇
石油醚
植物
岩藻
微生物的发酵
2.实验设计
(1)流程
胡萝卜→ →干燥→ →过滤→ →胡萝卜素。
(2)萃取剂的选择
①种类:有机溶剂分为 和 两种。
②原则:萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有较高的 ,能够充分溶解 ,并且 。
(3)影响萃取的因素
主要有 和 ,同时还受到 、紧密程度、含水量、萃取的 等条件的影响。
粉碎
萃取
浓缩
水溶性
水不溶性
沸点
胡萝卜素
不与水混溶
萃取剂的性质
使用量
原料颗粒大小
温度和时间
3.操作提示
(1)在干燥时要注意控制温度,温度 、干燥时间 会导致胡萝卜素分解。
(2)胡萝卜干燥的速度和效果与 、 有关。
太高
太长
破碎程度
干燥方式
[思维[思维激活1] 根据胡萝卜素的性质,炒胡萝卜时宜多放油还是少放油?
提示 由于胡萝卜素易溶于有机溶剂,为使较多的胡萝卜素溶解出来,从而有利于被人体吸收(溶解的胡萝卜素容易被人体吸收),炒胡萝卜时应多加些油。
1.胡萝卜素的提取原理与实验设计
提取的原理
根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,可采取萃取的方法来提取胡萝卜素。
2.萃取剂的选择
选取萃取胡萝卜素的有机溶剂的原则
①具有较高的溶点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。
②萃取效率高。
③对人无毒、不易燃、易与产品分离、不影响产品质量。
3.胡萝卜素提取装置的设计
(1)提取装置如下图所示
②注意事项
a.萃取过程中应该避免明火加热,采用水浴加热,这是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。
b.为了防止加热时有机溶剂挥发,还要在加热瓶口安装冷凝回流装置。
4.影响萃取的因素
(1)主要因素
萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。
(2)次要因素
萃取的效率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。
特别提醒 (1)萃取前,要将胡萝卜进行粉碎和干燥。
(2)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。
(3)萃取的最佳温度和时间可以通过设置对照实验来摸索。
(4)新鲜的胡萝卜含有大量的水分,在干燥时要注意控制温度,可以用烘箱烘干,也可以用热风吹干。
【巩固1】 下列对于胡萝卜素的提取过程的叙述,错误的是
(  )。
A.萃取过程中应该避免明火加热,采用水浴加热
B.为了防止加热时有机溶剂的挥发,还需要在加热瓶口安装冷凝回流装置
C.萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置
D.在浓缩前,不需要过滤,因为萃取液中没有不溶物
解析 在浓缩前,还要进行过滤,除去萃取液中的不溶物。
答案 D
1.对提取的胡萝卜素粗品可通过 进行鉴定。
2.对胡萝卜素粗品进行鉴定的具体步骤为:
胡萝卜素粗品的鉴定
纸层析
[思维激活2] 鉴定胡萝卜素粗品时,卷成圆筒状的滤纸,其边缘为何需用U形扣固定?
提示 用U形扣固定滤纸筒边缘是为了防止滤纸边缘接触,避免因毛细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。
1.最佳萃取条件的确定
根据影响萃取的因素,如萃取剂的性质和使用量、萃取的最佳温度和时间,确定最佳萃取条件。
2.胡萝卜素粗品的鉴定
(1)采用的方法
纸层析法:
纸层析是层析法的一种。层析法又称色谱法,是一种基于被分离物质的物理、化学及生物学特性的不同,使它们在某种基质中移动速度不同而进行分离和分析的方法。
(2)层析原理
β 胡萝卜素与其他色素和杂质在层析液中的溶解度不同,在滤纸中的扩散速度不同。
(3)操作 (见自我领悟2)
3.层析过程中的注意事项
(1)点样的斑点直径不能太大,点样要快速、细致。
(2)卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触,以免溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐,影响结果。(如下图所示)
(3)如用吹风机吹干,温度不宜过高,否则斑点会变黄。
(4)纸层析过程不能让层析液淹没点样,否则实验失败。
4.结果评价
(1)是否出现对应的层析带。
(2)初步确定提取的胡萝卜素的量
可以通过对颜色深浅的比较,初步确定提取的胡萝卜素的量,通过比较色素带的种类,分析可能含有的杂质种类。
特别提醒 (1)如果提取到的胡萝卜素含杂质,则层析后在滤纸上出现多个不同高度的色素点样。
(2)如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带,说明提取胡萝卜素的实验成功。由于提取物中含有杂质,萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅。
【巩固2】 下图为胡萝卜素的纸层析结果示意图,属于标准样品的层析点的是 (  )。
A.①②        B.③④
C.⑤⑥ D.③④⑤⑥
解析 标准样品中的色素种类单一,在滤纸上扩散的速度相同,因此只出现一个色素圆点。
答案 B
【例1】 β 胡萝卜素被认定为A类优秀营养色素,下列关于β 胡萝卜素说法不正确的是 (  )。
A.β 胡萝卜素属脂溶性维生素A的一种,可治疗因缺乏维生素A而引起的骨质疏松、佝偻病等
B.β 胡萝卜素是一种抗氧化剂,可清除体内自由基,抑制自由基生成,具有抗衰老作用
             
胡萝卜素及其性质
C.β 胡萝卜素具有促进免疫细胞增殖,增强免疫细胞功能的作用,故可防治肿瘤、癌症、心脏病等疾病
D.β 胡萝卜素摄入量大时,在体内可积累又不会引起中毒,故可作为食品添加剂和营养补充剂
深度剖析 β 胡萝卜素属脂溶性化合物,1分子β 胡萝卜素在人体肝脏以及人和动物的消化道中能够转化为2分子维生素A,可治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病,如夜盲、幼儿生长发育不良、干皮症等,β 胡萝卜素不属于维生素A。
答案 A
[思维拓展](1)胡萝卜素与维生素B、维生素D、E、钙、磷和锌配合食用时,能充分发挥其功效(必须有锌才能把贮藏在肝脏里的维生素A释放出);
(2)胡萝卜素也能防止维生素C受到氧化。
【例2】 下列关于提取β 胡萝卜素实验流程的叙述中,不正确的是 (  )。
A.萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的熔点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶
B.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
C.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
D.浓缩的过程是为了把萃取剂与β 胡萝卜素分开
用萃取法提取胡萝卜素
思维导图:
深度剖析 提取β 胡萝卜素时,不可用酒精灯直接加热,以避免引起有机溶剂的燃烧。
答案 B
【例3】 如图为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图,请根据图回答下列问题。
(1)胡萝卜素粗品鉴定的方法名称是________。
(2)图中②的名称是________。
①的作用是____________。
(3)⑤为________,对于⑤,实验时应注意________。
(4)⑥为________,常用______________。
(5)如果层析液没及⑤会导致________________。
胡萝卜素粗品的鉴定
思维导图:
深度剖析 胡萝卜素粗品的鉴定常用纸层析法,在该法中,需注意:①点样要快速、细致且需保持滤纸干燥;②要保持层析容器中有层析液的饱和蒸汽,以保证层析效果;③层析液不可没及样品原点,以免色素溶解于层析液中,使鉴定失败。
答案 (1)纸层析法
(2)色谱容器 防止层析液挥发
(3)样品原点 点样应该快速、细致并保持滤纸干燥
(4)溶剂 石油醚
(5)胡萝卜素溶解在层析液中,导致鉴定失败
[查漏补缺]层析法的最大特点是分离效率高,它能分离各种性质极相似的物质。而且它既可以用于少量物质的分析鉴定,又可用于大量物质的分离纯化制备。
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资料一:萃取剂的选择讨论题
1.乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗?为什么?
答案 胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮,但乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂,因萃取中能与水混溶而影响萃取效果,所以不用它们作萃取剂。
2.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中,哪种最适宜用来提取胡萝卜素?如果不能确定,请先选出两三种有机溶剂进行萃取实验,再从中选择出萃取效果最好的有机溶剂。
解析 在萃取的过程中,萃取剂主要用于溶解提取物,因此加热时不易挥发的有机溶剂更适合作为萃取剂。在这五种有机溶剂中,石油醚的沸点最高,所以石油醚最适宜用作萃取剂。
答案 在这五种有机溶剂中,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。
练习
1.
提取方法 实验原理 方法步骤 适用范围
水蒸气
蒸馏 利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来 1.水蒸气蒸馏
2.分离油层
3.除水过滤 适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
压榨法 通过机械加
压,压榨出果皮中的芳香油 1.石灰水浸泡、漂洗
2.压榨、过滤、静置
3.再次过滤 适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
有机溶
剂萃取 使芳香油溶
解在有机溶剂中,蒸发溶剂后就可获得芳香油 1.粉碎、干燥
2.萃取、过滤
3.浓缩 适用范围广,要求原料的颗粒尽可能的
小,能充分浸泡在有机溶液中
2.略。(开放性题目,答案合理即可)(共24张PPT)
专题6 植物有效成份提取专题整合
不同物质的提取是根据其理化性质的不同来进行的,因此在提取物质时,应先确定该物质的理化性质,然后再选择适宜的提取方法进行提取。
几种物质的提取方法、原理及步骤
提取物质 提取方法 提取原理 步骤
DNA 盐析法 ①在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同
②不溶于酒精,但某些蛋白质则溶于酒精 ①溶解在质量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中
②加水稀释至质量浓度为0.14 mol/L NaCl溶液使DNA析出过滤
③加入冷却酒精析出
血红
蛋白 凝胶色谱
法、电泳
法 ①根据相对分子质量的大小
②各种分子带电性质差异 样品处理→粗提取→纯化→纯度鉴定
玫瑰精油 水蒸气
蒸馏法 利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来 水蒸气蒸馏→分离油层→除水过滤
橘皮精油 压榨法 通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油 石灰水浸泡、漂洗→压榨、过滤、静置→再次过滤
胡萝卜素 萃取法 使提取物溶解在有机溶剂中,蒸发后得到提取物 粉碎、干燥→萃取、过滤→浓缩
玫瑰精油和橘皮精油的提取比较
化学性质 提取方法 提取原理
玫瑰精油 稳定,难溶于
水,易溶于有机溶剂,能同水蒸气一同蒸馏 水蒸气蒸馏法 利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分出油层和水层
橘皮精油
法 无色透明,化学成分主要是柠檬烯 压榨 橘皮精油有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,同时又会导致原料焦糊,故一般采用压榨法
【典例1】 下列各项中,属于提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程中共有的操作是 (  )。
A.压榨 B.分液
C.蒸馏 D.萃取
解析 提取玫瑰精油是采用水蒸气蒸馏法,提取橘皮精油采用压榨法,但二者得到的最初产物均为油水混合物,需用分液漏斗分液。在实验流程中,二者均未用到萃取这一操作。
答案 B
水蒸气蒸馏法与萃取提取装置及用途比较
比较 水蒸气蒸馏装置 有机溶剂萃取装置
装置图示
用途 用于水蒸气蒸馏法提取“易挥发”且难溶于水的植物芳香油 用于挥发性强、易溶于有机溶剂、且不适于水蒸气蒸馏的原料中的有效成分的提取
有效
成分
位置 存在于右侧接收瓶中 存在于烧瓶
内有机溶剂中
【典例2】 下图是玫瑰油提取的水蒸气蒸馏装置图和胡萝卜素提取的装置图,请据图分析比较回答下面有关问题。
A.水蒸气蒸馏装置
B.提取胡萝卜素的装置
(1)从装置上看,A装置多了________、连接管、__________;B装置增加了________,目的是_______________________。
(2)A装置中提取物最后存在于________,B装置提取物存在于________。
(3)两个装置的差别是由于提取物的方法不同,归根到底是
由于提取物的分子结构不同、理化性质不同。A装置中提取物一般具有________,B装置中提取物在石油醚等有机溶剂中有较高的________________。
解析 (1)两装置相比,A装置多了温度计、连接管及接收瓶,B装置则增加了水浴锅。
(2)提取物存在于A中的接收瓶,B中的烧瓶中。
(3)A装置中的提取物应具较强的挥发性,B装置中的提取物应在有机溶剂中有较高的溶解度。
答案 (1)温度计 接收瓶(锥形瓶) 水浴锅 避免因明火加热可能导致的燃烧、爆炸
(2)接收瓶(锥形瓶) 烧瓶
(3)挥发性 溶解度
【例1】 (2011·海南卷·30)植物含有天然香料,如薄荷叶中含有薄荷油。现用薄荷叶提取薄荷油。
回答问题。
(1)薄荷油是挥发性物质。提取薄荷油时应选用______(鲜、干)薄荷叶作原料,其原因是________________________。
(2)用萃取法提取薄荷油时,采用的溶剂是________。原理是____________________。
(3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时,在油水混合物中加入氯化钠的作用是________________。常用于分离油层和水层的器皿是________。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是________________,除去固体硫酸钠的常用方法是____________。
解析 (1)薄荷油挥发性强,薄荷叶在干燥过程中,薄荷油因挥发含量降低。(2)因薄荷油易溶于石油醚、酒精等有机溶剂,故用萃取法提取薄荷油时,采用的溶剂为有机溶剂。
(3)向通过水蒸气蒸馏得到的油水混合物中加入NaCl后,增加水的密度,就会出现油水分层现象。常用分液漏斗将水、油分离。向分离出的油层中加无水Na2SO4的作用是除去少量的水,用过滤的方法除去薄荷油中的Na2SO4。
答案 (1)鲜 鲜叶比干叶的薄荷油含量高(其他合理也可)
有机溶剂 薄荷油溶于有机溶剂,而不溶于水 (3)增加水层的密度,有利于油层和水层的分离 分液漏斗 除去少量的水 过滤
【例2】 (2010·新课标全国理综)下列是与芳香油提取相关的问题,请回答下面的问题。
(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液________(是、不是)纯的玫瑰精油,原因是________________________。
(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和________。当原料量等其他条件一定时,提取量随蒸馏时间的变化趋势是__________。
(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会______,原因是____________________________。
(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度______的地方,目的是__________________。
(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为______d左右。
(6)从薄荷叶中提取薄荷油时______(能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由是________________。
解析 (1)水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分出油层和水层。玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定等性质,故适合用水蒸气蒸馏法提取,收集的蒸馏液为油水混合物。(2)蒸馏时许多因素都会影响产品的品质,如蒸馏温度、时间等。在一定范围内随着蒸馏时间的延长,精油的提取量会增加。但因原料量等条件一定,故超过一定时间后,提取量不再增加。
(3)蒸馏过程中要进行冷却,让混合物重新分出油层和水层。若不冷却则会有部分玫瑰精油随水蒸气挥发而流失,使精油提取量下降。(4)因玫瑰精油易挥发,故密封不严的瓶装玫瑰精油应存放在温度较低的地方,以减少玫瑰精油的挥发。(5)提取精油时采摘花的最适时间为花中精油的相对含量最高的时间,即a d左右。(6)因薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似,易挥发、难溶于水等,故也可用与玫瑰精油相同的方法提取。
答案 (1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定 不是 玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物 (2)蒸馏温度 在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加,一定时间后提取量不再增加 (3)下降 部分精油会随水蒸气挥发而流失 (4)较低 减少挥发 (5)a (6)能 薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似
考情分析:本专题内容虽然较单纯,但在近年高考中却颇受青睐,题目大多考查水蒸气蒸馏法、萃取法及压榨法提取植物有效成分的原理、方法、装置组成及操作要领。对各提取方法的优缺点比较及胡萝卜素粗品的鉴定也多有考查。此外许多题目也常将本专题内容融入其他专题内容中一并考查如2011山东卷34题。(共46张PPT)
课题1 植物芳香油的提取
课程标准
研究从生物材料中提取某些特定成份。
课标解读
1.知道提取植物芳香油的基本原理。
2.设计简单的实验装置提取芳香油。
1.植物芳香油具有很强的 ,其组成成份比较复杂,主要包括 及其衍生物。
植物芳香油及其提取方法
挥发性
萜类化合物
2.提取植物芳香油的方法主要有 、 和 等,具体采用的方法要根据 的特点来决定。
(1)水蒸气蒸馏法
①原理:利用 将 较强的植物芳香油携带出来,形成 ,冷却后,混合物又会重新分出 和 。
②分类:根据蒸馏过程中 ,可以将水蒸气蒸馏法划分为 、水上蒸馏和 。
蒸馏
压榨
萃取
植物原料
水蒸气
挥发性
油水混合物
油层
水层
原料的位置
水中蒸馏
水气蒸馏
(2)萃取法
①原理:植物芳香油不仅 ,而且易溶于 。
②步骤:将 、 的植物原料用 浸泡,使芳香油溶解于其中,之后只需蒸发出 即可达到目的。
③注意事项:用于萃取的有机溶剂必须事先精制,除去 ,否则会 。
挥发性强
有机溶剂
粉碎
干燥
有机溶剂
有机溶剂
杂质
影响芳香油的质量
[思维激活1] 柑橘和柠檬是否适于用水蒸气蒸馏法提取芳香油?为什么?
提示 不适宜。柑橘、柠檬在水中蒸馏时,会导致原料焦糊和有效成分水解等问题,故不适于用水蒸气蒸馏法提取芳香油。
1.植物芳香油的来源、特点及应用
(1)天然香料的主要来源
动物和植物。植物芳香油可以从50多个科的植物中提取。某些植物的根、茎、叶、花、果实、种子等器官均可用于提取植物芳香油。
(2)特点
植物芳香油具有很强的挥发性,组成复杂,主要包括萜类化合物及其衍生物。
(3)应用
广泛应用于轻工、化妆品、饮料和食品制造等方面。
2.植物芳香油的提取方法
(1)水蒸气蒸馏法
①原理:利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分出油层和水层。
②分类:根据蒸馏过程中原料放置的位置,可分成水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。玫瑰精油的提取可使用该方法。
③适用范围:只适用于具有挥发性的,能随水蒸气蒸馏而不被破坏,与水不发生反应,且难溶或不溶于水的成分的提取。
(2)压榨法
利用机械压力榨出芳香油。柑橘、柠檬芳香油的制备可使用该方法。
(3)萃取法
①原理:植物芳香油不仅挥发性强,而且易溶于有机溶剂。
②方法、步骤:将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡,使芳香油溶解在有机溶剂中之后,只需蒸发出有机溶剂,就可以获得纯净的植物芳香油了。胡萝卜素的提取可使用该方法。
③缺点:用于萃取的有机溶剂必须事先精制,除去杂质,否则会
影响芳香油的质量。
特别提醒 有些材料既适于用水蒸气蒸馏法,也适于用有机溶剂萃取法提取芳香油,如提取玫瑰精油时鲜玫瑰花适于水蒸气蒸馏法提取,干玫瑰花则适于用有机溶剂萃取法提取。
解析 加入氯化钠是为了增大盐水的浓度,利于玫瑰油与水的分层,加入无水硫酸钠是为了吸收精油中残留的水分,③操作是利用过滤的方法除去固体硫酸钠。
答案 C
1.玫瑰精油的提取
(1)用途
制作 的主要成分。
(2)性质
化学性质 ,难溶于 ,易溶于 ,能随 一同蒸馏。
(3)方法
水蒸气蒸馏( 蒸馏),玫瑰花瓣与清水质量比为 。
植物芳香油提取的实验操作
高级香水
稳定

有机溶剂
水蒸气
水中
1∶4
水蒸气蒸馏
油水
油层
除水
2.橘皮精油的提取
(1)性质
具有诱人的 味。主要成份是 。
(2)提取方法
一般采用 。
(3)实验流程
→漂洗→ → →静置→再次过滤→橘皮油
无色透明
橘香
柠檬烯
压榨法
石灰水浸泡
压榨
过滤
3.操作提示
(1)玫瑰精油的提取
蒸馏时温度不能 ,时间不能 ,如果要提高品质,就需延长蒸馏的时间。
(2)橘皮精油的提取
橘皮在 中浸泡时间为 以上。
太高
太短
石灰水
10h
[思维激活2] 用压榨法提取橘皮精油时为何需先用石灰水浸泡?石灰水的作用是什么?
提示 石灰水的pH为12,属强碱性溶液,能够破坏细胞结构,分解果胶,一方面可防止橘皮压榨时滑脱,另一方面可提高出油率。
1.玫瑰精油的提取
(1)提取方法的选择
根据玫瑰精油的性质可知,水中蒸馏不会导致原料焦糊和有效成分水解等,因此采取水中蒸馏提取玫瑰精油更加简便易行。
(2)水蒸气蒸馏的装置
②冷凝装置:由铁架台和冷凝管组成,冷凝管中水流应从下方进水,上方出水,与蒸气流向相反。
③接收装置:由接液管和接收器(通常用锥形瓶)组成,收集冷凝后的液体。
(3)实验流程及关键点
流程 注意事项
鲜玫瑰花+清水 二者比例为1∶4
水蒸气蒸馏 可适当延长蒸馏时间
油水混合物 加入NaCl,分层明显
分离油层 用分液漏斗分液
除水 加入无水Na2SO4除水
玫瑰油 过滤
2.橘皮精油的提取
(1)提取方法的选择
由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题,所以一般采用压榨法。
(2)实验流程及关键点
①橘皮的处理:
为了提高出油率,需要将橘皮干燥去水,并用石灰水浸泡,浸泡时间为10 h以上。橘皮要浸透,这样压榨时不会滑脱,出油率高,过滤时不会堵塞筛眼。
特别提醒 (1)蒸馏温度太高、时间太短,产品质量就较差,若要提高产品品质,就要延长蒸馏时间。
(2)压榨是机械加压的过程,既要将原料压紧,防止原料滑脱,又要将油分挤压出来。
【巩固2】 如图所示是提取玫瑰精油的实验流程图。请据图回答下面的问题。
(1)不同时期的玫瑰花花朵含油量不同,大约是每年______月上、中旬花朵含油量最高。
(2)图中①过程所用的方法是________,采用该方法的原因是________________。除此方法外,提取植物芳香油的方法还有____________________。
(3)实际操作时,图中②过程要在油水混合物中加入______,目的是____________________________________________。
(4)将分离的油进行除水操作时,加入的试剂是__________
_____________________________________________________。
解析 (1)玫瑰花盛花期(约每年5月上、中旬)花朵中含油量最高。(2)图中①过程为蒸馏法,除此之外提取植物芳香油的方法还有压榨法和萃取法。
(3)为促使油水分离,宜加入NaCl。
(4)为除水,应加入无水硫酸钠。
答案 (1)5 (2)蒸馏法 玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏 压榨法和萃取法 (3)NaCl 加速油水分离 (4)硫酸钠
【例1】 在植物有效成分的提取过程中,常用萃取法、蒸馏法和压榨法,下列有关叙述错误的是 (  )。
A.蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来,再把水蒸发掉,剩余的就是芳香油
B.压榨法的实验原理是通过机械加压,压榨出植物中的芳香油
C.萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发掉有机溶剂后就可获得芳香油
D.蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
植物芳香油及其提取原理
思维导图:
深度剖析 蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来,适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油;压榨法通过机械加压,压榨出植物组织中的芳香油,适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的芳香油的提取。萃取法使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发掉溶剂后就可获得芳香油,它的适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶剂中。
答案 A
【例2】 从玫瑰花中提取出的玫瑰精油称为“液体黄金”,是世界香料工业不可取代的原料。玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,挥发性较强。请完成下面相关问题。
(1)根据材料中介绍的玫瑰精油的性质,要提取玫瑰精油可以用水中蒸馏和________法提取,但一般采用水中蒸馏的方法,其原因是该法具有________________的优点。
玫瑰精油的提取
(2)某同学在实验中设计了下图所示装置提取玫瑰精油,指出该装置中的两个错误,并予以改正。
①错误1:_______________________________________。
改正:____________________________________________。
②错误2:______________________________________。
改正:______________________________________________。
深度剖析 (1)应根据原料特点来选择提取方法。根据玫瑰精油挥发性强,化学性质稳定,可以用蒸馏法,此外,玫瑰精油不溶于水,易溶于有机溶剂,故对于玫瑰花还可以用有机溶剂萃取的方法。(2)蒸馏装置中,温度计测的是蒸汽温度,应使温度计的水银球与支管口下沿相平;冷凝管进水口在下,出水口在上,与蒸汽流向相反。(3)蒸馏得到的乳浊液,为促进其分层,可加入NaCl,而后用分液漏斗将其分开,得到的油层中还含有少量的水分,可以用无水Na2SO4吸去,然后过滤即可。
答案 (1)萃取 设备简单、成本低、易操作
(2)①温度计位置过低 温度计的水银球与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平 ②冷凝管进水口、出水口接错 冷凝管进水口在下,出水口在上,与蒸汽流向相反
(3)NaCl 无水Na2SO4 分液漏斗 吸去油层中少量水分
【例3】 制取橘皮精油的过程,需先后进行A、B两次过滤,则橘皮精油为 (  )。
A.经过A后的滤液
B.经过A和B后的滤液
C.经过B后的滤液
D.经过A后静置处理的上清液和B后的滤液
思维导图:
橘皮精油的提取
深度剖析 橘皮压榨先用普通布袋过滤,静置后分离出上清液M,将M在5~10 ℃下静置5~7 d使杂质沉淀,分离出上清液N,剩余部分用滤纸过滤,得到滤液P,P+N即是最终的橘皮精油。
答案 D
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旁栏思考题
想一想,图中的装置应该按照怎样的顺序来安装?
答案 安装仪器一般都按照自下而上、从左到右的顺序。拆缷仪器的顺序与安装时相反。具体安装顺序和方法如下。(1)固定热源——酒精灯。(2)固定蒸馏瓶,使其离热源的距离如教科书中图6-2所示,并且保持蒸馏瓶轴心与铁架台的水平面垂直。(3)安装蒸馏头,使蒸馏头的横截面与铁架台平行。
(4)连接冷凝管。保证上端出水口向上,通过橡皮管与水池相连;下端进水口向下,通过橡皮管与水龙头相连。(5)连接尾接管。(6)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收瓶,接收瓶应在实验前称重,并做好记录。(7)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。
练习
1.答案 植物芳香油一般都是由2~3种芳香油混合调配而成的,其中的基底油常取自植物的种子或果实,比如胡桃油、甜杏油。基底油与其他芳香油调配在一起,能够加强功效。
从玫瑰花中提取出的玫瑰油称为“液体黄金”,是世界香料工业不可取代的原料,多用于制造高级香水等化妆品。提取出的玫瑰油不含有任何添加剂或化学原料,是纯天然的护肤品,具有极好的抗衰老和止痒作用,能够促进细胞再生、防止肌肤老化、平抚肌肤细纹,还具有使人放松、愉悦心情的功效。
杏仁油富含矿物质和维生素,是一种质地轻柔、高渗透性的保温剂。
薰衣草精油取自薰衣草花,具有怡神、助睡眠、舒缓压力的作用,此外它还具有降压、止痛、促进细胞再生的功能,可以用于治疗烫伤和蚊虫叮咬、预防和改善脱发。
柠檬精油取自柠檬果皮,具有消除紧张、焦虑、振奋精神的作用,可用于治疗神经衰弱、关节炎,还具有促进血液循环、杀菌止痛、平衡油脂分泌、舒缓肌肤老化、滋养头发的功效。
茶树精油具有新鲜、强烈的药草香味,能改善毛孔阻塞,净化肌肤,抗感染,对治疗青春痘有奇效。它也能消除疲劳、缓解压力。
天竺葵精油能收敛皮肤,平衡、调理、润滑中干性皮肤和敏感性皮肤,改善橘皮样表皮,还有助于恢复精力,平缓心情。
茉莉精油能防止肌肤老化,对中干性皮肤和敏感性皮肤具有良好的保湿和滋润作用,尤其对女性的妊娠纹和内分泌有独特的改善效果。
橙花精油具有清新的水果香味,不但能使人镇静,还能防止中干性肌肤的老化现象发生,给肌肤赋予青春活力,促进皮肤再生。
2.略。教师可以组织学生进行一次社会调查,并要求学生写出详细的调查报告。答案合理即可。