课件38张PPT。专题6 植物有效成分的提取
课题1 植物芳香油的提取一、植物芳香油的来源、特点和提取方法
1.来源:_____的组织或器官。
2.特点:具有很强的_______。
3.成分:主要包括___________及其衍生物。植物挥发性萜类化合物4.提取方法:主要有_____、压榨和_____等。
(1)水蒸气蒸馏法:
①原理:利用_______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_____和_____。
②分类:根据蒸馏过程中_____放置的位置:
水蒸气蒸馏法蒸馏萃取水蒸气油层水层原料_________
水上蒸馏
_________水中蒸馏水气蒸馏③实例:玫瑰精油的提取。
④局限性:水中蒸馏对于有些原料不适用(如柑橘和柠檬),原因
是水中蒸馏会导致_________和有效成分水解等。原料焦糊(2)萃取法:
①原理:植物芳香油不仅_________,而且易溶于有机溶剂。
②步骤:将粉碎、干燥的植物原料用_________浸泡,使芳香油
溶解于有机溶剂后,只需蒸发出有机溶剂即可达到目的。
③注意事项:用于萃取的有机溶剂必须事先精制,除去杂质,否
则会影响_____________。
(3)压榨法:
①原理:通过_________,压榨出果皮中的芳香油。
②实例:如_____、柠檬等芳香油的提取。
③注意:压榨法适用于_______原料的提取。挥发性强有机溶剂芳香油的质量机械加压柑橘易焦糊二、玫瑰精油和橘皮精油的提取
1.玫瑰精油的提取:
(1)用途:是制作高级香水的主要成分。
(2)性质:化学性质_____,难溶于水,易溶于_________,能随水
蒸气一同蒸馏。
(3)方法:一般可采用_____________提取,同时根据其化学性质,
也可采用萃取法提取。
(4)流程:鲜玫瑰花+_____(1∶4)→水蒸气蒸馏→油水混合物
(加入_____)→分离油层(加入__________)→除水→过滤→玫
瑰油。稳定有机溶剂水蒸气蒸馏法清水NaCl无水Na2SO42.橘皮精油的提取:
(1)性质:无色透明,具有诱人的橘香味。
(2)成分:主要为_______。
(3)用途:是食品、化妆品和香水配料的优质原料。
(4)方法:一般采用_____法。
(5)流程:___________→漂洗→压榨→过滤→_____→再次过滤
→橘皮油。柠檬烯压榨石灰水浸泡静置3.操作提示：
(1)玫瑰精油的提取:蒸馏时温度不能_____,时间不能太短。
(2)橘皮精油的提取:橘皮在_______中浸泡时间为10 h以上,
这样压榨时不会滑脱,出油率高,并且压榨液的黏稠度不会太
高,过滤时不会堵塞筛眼。太高石灰水【思考辨析】
1.判断正误
(1)萃取法后,可用分液漏斗将有机溶剂和植物芳香油分离。
( )
【分析】萃取法利用的是植物芳香油易溶于有机溶剂,因此萃
取后植物芳香油溶于有机溶剂,无法用分液漏斗分离。×(2)提取玫瑰精油时,可用压榨法。( )
【分析】玫瑰精油挥发性较强,适于用水蒸气蒸馏法提取,压榨
法适于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取。
(3)橘皮精油提取过程中,用石灰水浸泡可提高橘皮精油的出油
率。( )√×2.问题思考
(1)植物芳香油的哪些特点有助于将其从大量植物组织中提取出来?
提示：易于挥发,难溶于水,易溶于有机溶剂等。
(2)为什么不能用植物组织培养的方法,培养大量的玫瑰愈伤组织,然后从中提取玫瑰精油?
提示：基因在不同植物组织中的表达具有选择性,玫瑰精油只在其花瓣中表达,在愈伤组织中不表达。一、植物芳香油的提取的各种方法的比较【易错提醒】(1)压榨法需在常温条件下进行,否则会影响产物的产量和质量。
(2)虽然三种方法的原理和操作过程不同,但都有过滤提纯这一环节,即除去液体中的固体杂质。【典例训练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,下列关于这三种方法叙述错误的是( )
A.蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解,然后把水蒸发掉,剩余部分即芳香油
B.压榨法的实验原理是通过机械加压,压榨出原料中的芳香油
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以获得芳香油
D.蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油【解题关键】解答本题的关键点:
(1)掌握蒸馏法、压榨法及萃取法的原理。
(2)根据植物原料的特点来确定具体采用哪种方法。【解析】选A。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,压榨出果皮中的芳香油,适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取。萃取法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,适用范围比较广。【误区警示】对三种提取方法的选择
(1)芳香油的提取方法要根据所提取材料的性质而定,如薄荷油等挥发性强的芳香油,可以用水蒸气蒸馏法提取。
(2)对于柑橘、柠檬等易焦糊原料,一般采用压榨法提取。
(3)萃取法适用范围较广,但需要有机溶剂处理,有时影响提取物的质量,需要浓缩。【变式训练】柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法,而不采用水中蒸馏的方法,其原因是( )
A.水中蒸馏不利于芳香油释放出来
B.水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分的水解等问题
C.水中蒸馏后的水油不易分离
D.压榨法是直接将柑橘、柠檬进行压榨【解析】选B。水蒸气蒸馏法可以分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。其中,水中蒸馏的方法对于有些原料不适用,如柑橘和柠檬等,这是因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题,因此,柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法。二、提取实例的实验装置及操作中的注意事项
1.蒸馏装置及各部分的作用:如图所示,整套蒸馏装置可分为左、中、右三部分,其中左边的部分通过加热进行蒸馏,中部将蒸馏物冷凝,右边的部分用来接收冷凝后的蒸馏物。安装仪器一般都按照自下而上、自左到右的顺序。拆卸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,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)连接接液管。
(6)将接收瓶瓶口对准接液管的出口。常压蒸馏一般用锥形瓶而不用烧杯作接收器,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。2.橘皮精油提取过程中的注意事项:
(1)在石灰水中浸泡橘皮时,橘皮要浸透,使果胶充分分解,细胞破坏,这样压榨时不会滑脱,提高出油率,过滤时不会堵塞筛眼。
(2)为了能将橘皮均匀地浸泡在水中,橘皮可以放入榨汁机中粉碎后再压榨。
(3)为了使橘皮油易于与水分离,还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打(NaHCO3)和5%的硫酸钠,并调节pH至7～8,便于分离出油层和水层。【易错提醒】(1)提取橘皮精油需要两次过滤,且所用材料不同:第一次用普通布袋过滤,第二次用滤纸过滤。
(2)低温处理必须严格掌握好温度(5℃～10℃)和时间(5 d～
7 d)。【典例训练2】生物组织中有机物的提取方法有很多种,如蒸馏法、压榨法和萃取法等。
(1)玫瑰精油称为“液体黄金”,是世界香料工业不可取代的原料。提取玫瑰精油通常采用水蒸气蒸馏法,其实验流程如图所示。图中A表示 过程,B表示 。(2)橘皮精油是食品、化妆品和香水配料的优质原料,具有很高的经济价值,主要贮藏在橘皮中。若采用水蒸气蒸馏法提取时,橘皮精油的有效成分会发生 ,若采用水中蒸馏法,又会出现 的问题,因此在生产实践中一般采用 法提取。【解题关键】解答本题的关键是:
(1)明确提取玫瑰精油的基本步骤。
(2)根据提取精油的特性确定提取方法。【解析】本题考查水蒸气蒸馏法的操作流程。(1)水蒸气蒸馏后,乳浊液经冷凝后形成油水混合物,加入NaCl,增加盐的浓度,从而达到分离油层的目的。(2)提取橘皮精油时一般采用压榨法,若采用水蒸气蒸馏法,橘皮精油的有效成分会发生部分水解,使用水中蒸馏又会出现原料焦糊的问题。
答案:(1)冷凝 分离油层
(2)部分水解 原料焦糊 压榨【变式训练】下面是提取橘皮精油的实验流程示意图,回答
下列问题:
石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油(1)分析提取橘皮精油采用压榨法的原因是_____________
_______________________________________。
(2)新鲜的橘皮中含有大量的____________、_____________和
_____________,如果直接压榨,出油率较低。为了提高出油率,
需要将橘皮干燥除去水分,然后用石灰水浸泡,分析用石灰水浸
泡的目的是_______________________________,使橘皮均匀浸
泡的措施是______________________________________。(3)压榨是个机械加压过程,要求是_____________________
____________________。为了使橘皮油易与水分离,还要分别
加入 ,并调节pH至_________________。
(4)压榨液中含有橘皮精油和大量水分,还有一些杂质,需要进
行两次过滤,第一次用_______________________过滤,第二次
用 过滤,目的是 。
静置的要求是 ,目的是_____
____________________________________。【解析】本题考查橘皮精油的提取过程及注意事项。
(1)橘皮精油的主要成分是柠檬烯,若用水蒸气蒸馏,会发生部分水解;若用水中蒸馏法,则原料易焦糊,故一般采用压榨法提取。
(2)新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶、水分,会影响出油率。为了提高出油率,压榨前,需要将橘皮用石灰水浸泡,这样可以破坏细胞结构,降低压榨液的黏稠度,过滤时不会堵塞筛眼;还需要加入NaHCO3和Na2SO4,以利于油和水的分离。(3)压榨过程要将原料压紧,防止滑脱,将油分挤压出来。为使油水分层,应加入盐溶液,并调节pH至弱碱性。
(4)对压榨液进行两次过滤,第一次用普通布袋过滤,第二次用滤纸过滤,还要离心静置,以除去固体物和残渣及少量水和果蜡。答案:(1)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时,会发生部分水解;若用水中蒸馏法,则容易使原料焦糊
(2)果蜡 果胶 水分 破坏细胞结构,分解果胶,防止压榨时果皮滑脱,提高出油率 将橘皮粉碎
(3)既要将原料压紧,防止滑脱,又要将油分挤压出来 相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4 7～8
(4)普通布袋 滤纸 除去杂质 在5℃～10℃下,静置5 d～
7 d 使杂质沉淀课件31张PPT。课题2 胡萝卜素的提取一、胡萝卜素的基础知识
1.分类α-胡萝卜素
____________
γ-胡萝卜素依据：_________的数目碳碳双键种类β-胡萝卜素2.用途:
(1)治疗因缺乏________而引起的各种疾病。
(2)广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。
(3)使_________恢复成正常细胞。维生素A癌变细胞3.性质与提取原理:
(1)性质:胡萝卜素是_______结晶,化学性质比较稳定,不溶于
水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等_________。
(2)提取原理:根据胡萝卜素易溶于_________的特点,可用
_____________的方法。橘黄色有机溶剂有机溶剂有机溶剂萃取4.提取途径:
(1)从___________。
(2)从大面积养殖的岩藻中获得。
(3)利用微生物的发酵生产。植物中提取二、实验设计
1.提取方法:_______________。
2.萃取剂的选择:
(1)种类:_______和水不溶性。
(2)原则:萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有_____的沸点,能够
充分溶解胡萝卜素,并且不能与___混溶。
3.影响萃取的因素:萃取的效率主要取决于萃取剂的_____和使
用量,同时还受到_______________、紧密程度、含水量、萃取
的_____和时间等条件的影响。有机溶剂萃取法水溶性水性质原料颗粒的大小温度较高4.萃取过程的注意事项:
(1)萃取过程应该避免明火加热,采用_________。
(2)为防止加热时有机溶剂挥发,要在加热瓶口安装_________
_____。
(3)萃取液的浓缩可直接使用_________。
(4)浓缩前要进行_____。水浴加热回流冷凝装置蒸馏装置过滤【思考辨析】
1.判断正误
(1)胡萝卜中含有大量维生素A,可用于治疗因缺乏维生素A而
引起的各种疾病。( )
【分析】胡萝卜中含有的是胡萝卜素,被氧化后才变成维生
素A。
(2)添加胡萝卜素的饮料喝前应“摇一摇”。( )×√(3)乙醚是良好的有机溶剂,可用于胡萝卜素的萃取。( )
【分析】胡萝卜素萃取后,需通过去除有机溶剂浓缩,而乙醚对
人有毒,会影响去除过程和最终产品质量,而且乙醚沸点为35℃,
萃取过程需加热,沸点太低不利于萃取。
(4)胡萝卜粉碎过程中,材料粉碎的程度越高越好。( )×√2.问题思考
(1)乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗?为什么?
提示：不能。因为乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂,萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。
(2)胡萝卜素易于分解,如何减少干燥过程中胡萝卜素的分解?
提示：降低干燥温度,缩短干燥时间,可减少胡萝卜素的分解量。如用热风吹干即可减少分解。一、胡萝卜素的提取
1.原理:根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,采用有机溶剂萃取的方法。
2.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:
(1)萃取剂的分类水溶性有机溶剂：乙醇、丙酮
水不溶性有机溶剂石油醚、乙酸乙酯
乙醚、苯、四氯化碳(2)胡萝卜素萃取剂的特点:
①具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素且不与水混溶。
②还要考虑对人体是否有毒性等安全问题。
因乙醚沸点较低,苯和四氯化碳对人有毒性,所以本实验选用石油醚或乙酸乙酯作为萃取剂。4.影响萃取的因素:
(1)主要因素:萃取剂的性质和使用量;
(2)次要因素:原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度、萃取的时间长短等。总的来讲,溶解越充分,效果就越好。5.提取胡萝卜素装置的设计:
提取装置:铁架台、酒精灯、水浴锅、烧瓶、冷凝管等。安装顺序是由下而上,拆除时相反。6.操作流程:干燥粉碎并过筛的胡萝卜→往烧瓶中加入石油醚→萃取30 min→加入萃取液→过滤→水蒸气蒸馏提纯→浓缩萃取液【易错提醒】(1)胡萝卜素虽可以溶于乙醇和丙酮,但不能用作萃取剂,因为它们是水溶性有机溶剂。
(2)萃取剂的选择还要考虑萃取效率、对人的毒性、有机溶剂能否从产品中完全除去、会不会影响产品质量等问题。【典例训练1】下列有关萃取法提取胡萝卜素的叙述错误的是
( )
A.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,所以不用它们作萃取剂
B.石油醚的沸点高,在加热萃取时不易挥发,所以石油醚最适宜作萃取剂
C.萃取受萃取剂的性质和用量的影响,同时还受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取温度和时间等条件的影响
D.萃取过程中应用酒精灯直接加热【解题关键】解答本题的关键点:
(1)掌握提取胡萝卜素时所选用试剂的特点;
(2)掌握影响萃取的因素;
(3)掌握萃取过程中加热方法及其原因。【解析】选D。萃取剂应选择水不溶性的有机溶剂,并且萃取时需隔水加热,由于石油醚沸点高,酒精灯隔水加热时,不易挥发,所以最适宜作萃取剂,萃取的效率受萃取剂的性质、用量的影响,同时还受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取温度和时间等条件的影响。【规律方法】萃取法提取植物有效成分时,萃取剂选择时需考虑的因素
(1)萃取剂与被萃取物的溶剂不互溶,如从水溶液中萃取,所需的溶剂不能和水互溶。
(2)萃取物在萃取剂中的溶解度要大于在原溶液中的溶解度。
(3)萃取剂沸点不能太高,防止其不能从产品中除去,影响产品质量。二、胡萝卜素的鉴定方法
1.鉴定方法:纸层析法。
2.鉴定步骤:
量做基线:在18 cm×30 cm滤纸下端距底边2 cm处做一基线,在
基线上取A、B、C、D四点
?
对照点样:A、D点点标准样品,B、C点点提取样品
?
干燥层析:吹干滤纸溶剂,放入色谱容器中层析
?
对比观察:对比观察样品色素点与标准色素点的异同3.分析评价:
(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样点。
(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。
(3)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,也可以通过颜色的比较,初步确定提取的胡萝卜素的量。【易错提醒】(1)点样时应注意点样圆点不能太大(直径应小于0.5 cm),如果用吹风机吹干,温度不宜过高,否则圆点会变黄。
(2)将点好样的滤纸卷成筒状,卷纸时注意滤纸两边不能互相接触,以免因毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,导致溶剂前沿不齐,影响结果。【典例训练2】如图为胡萝卜素的纸层析结果示意图,请据图回答问题:(1)该图所示的鉴定方法称为纸层析鉴定法。基线一般距底边
cm。
(2)A、B、C、D四点中,属于标准样品的样点是 。点
样的要求是 。在图中的层析谱中,
②代表的物质是 。
(3)该层析的目的是 ,在“叶绿体中色素
的提取和分离”的实验中层析的目的是__________________
_________________________________。
【解题关键】掌握纸层析鉴定法的过程及其注意事项。【解析】(1)纸层析鉴定法鉴定胡萝卜素时,在层析纸上画的基线不能太高或太低,离滤纸的下端底边一般是2 cm。
(2)点样应该快速细致,圆点细小,每次点样时滤纸都要干燥,图中的A和D点属于标准样品的样点,②代表其他色素和杂质。
(3)该实验层析的目的和叶绿体中的色素层析目的不同,胡萝卜素的层析是为了鉴定,而叶绿体中色素的层析是为了将叶绿体中的四种色素分离。
答案:(1)2 (2)A和D 点样应该快速细致,圆点细小,每次点样时滤纸都要干燥 其他色素和杂质
(3)鉴定提取的胡萝卜素是否含有杂质 分离叶绿体中的色素【变式训练】下列有关胡萝卜素的纸层析操作的叙述中,错误的是( )
A.选择干燥的滤纸
B.点样圆点应细小
C.每次点样后,都必须干燥
D.滤纸筒的两竖直边必须接触
【解析】选D。点好样的滤纸卷成筒状后,两边不能相互接触,以免因毛细管现象导致层析液在滤纸两边扩散得较快,而使层析带不齐,影响实验效果。
