《植物有效成分的提取》專題復(fù)習(xí)課件

專題6植物有效成分的提取知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建壓榨萃取揮發(fā)NaCl無水Na2SO4石灰水萃取過濾一、植物芳香油的基本知識(shí)1.成分：組成較復(fù)雜，主要包括萜類化合物及其衍生物。2.特點(diǎn)：具有很強(qiáng)的揮發(fā)性，易溶于有機(jī)溶劑。3.應(yīng)用：玫瑰精油是制作高級(jí)香水的主要成分，能使人產(chǎn)生愉悅感；橘皮精油的主要成分是檸檬烯，具誘人的橘香味，是食品、化妝品和香水配料的優(yōu)質(zhì)原料。植物芳香油的提取鮮玫瑰花+清水水蒸氣蒸餾油水混合物分離油層除水玫瑰油二、玫瑰精油的提取1.流程加入NaCl加入無水Na2SO4過濾2.提取操作的關(guān)鍵(1)安裝裝置順序：從左到右，自下而上。(2)溫度計(jì)位置：溫度計(jì)水銀球的上限與蒸餾瓶側(cè)管的下限處在同一水平線上。(3)冷凝管中的水流向：從下方進(jìn)水，上方出水，與蒸氣流向相反。(4)加熱時(shí)間防暴沸：墊石棉網(wǎng)，向液體中加入幾粒沸石或瓷片。(5)燒瓶內(nèi)液體量：燒瓶容積的1/3～2/3。(6)除水：加入無水Na2SO4后，放置時(shí)間可適當(dāng)延長些。(7)溫度及時(shí)間：為提高產(chǎn)品質(zhì)量，要嚴(yán)格控制蒸餾溫度，可適當(dāng)延長蒸餾時(shí)間。水蒸氣蒸餾三種常用方法比較，基本原理相同，但原料位置不同。(1)水中蒸餾：原料放于蒸餾容器的水中，水完全浸沒原料。(2)水上蒸餾：容器中水的上方有篩板，原料置于篩板上，水量以沸騰時(shí)不浸濕原料為宜。(3)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。三、橘皮精油的提取1.流程：石灰水浸泡→漂洗→壓榨→過濾→靜置→再次過濾→橘皮油。2.提取操作的關(guān)鍵(1)橘皮的處理：干燥后一定要用石灰水浸透，時(shí)間至少10小時(shí)以上。(2)壓榨液的處理：可以先用普通布袋過濾除去固體物和殘?jiān)缓箅x心進(jìn)一步除去質(zhì)量較小的殘留固體物，再用分液漏斗或吸管將上層的橘皮油分離出來。【例1】提取玫瑰精油最合適的方法是（）A.萃取法B.水蒸氣蒸餾法C.沉淀法D.壓榨法【解析】玫瑰精油易揮發(fā)，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，能隨水蒸氣一同蒸餾。【答案】B蒸餾、壓榨和萃取三種方法的比較提取方法實(shí)驗(yàn)原理方法步驟適用范圍優(yōu)點(diǎn)局限性水蒸氣蒸餾法利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油攜帶出來水蒸氣蒸餾、分離油層、除水、過濾適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)芳香油簡單易行，便于分離水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等壓榨法通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油石灰水浸泡、漂洗、壓榨、過濾、靜置、再次過濾適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料提取生產(chǎn)成本低，易保持原料原有的結(jié)構(gòu)和功能分離較為困難，出油率相對(duì)較低有機(jī)溶劑萃取法使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油粉碎、干燥、萃取、過濾、濃縮適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機(jī)溶液中出油率高，易分離使用的有機(jī)溶劑處理不當(dāng)會(huì)影響芳香油的質(zhì)量【例2】柑橘、檸檬芳香油的制備通常使用壓榨法，而不采用水中蒸餾的方法，其原因是（）A.水中蒸餾不利于芳香油釋放出來B.水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問題C.水中蒸餾后的水油不易分離D.壓榨法是直接將柑橘、檸檬進(jìn)行壓榨【解析】水蒸氣蒸餾法可以分為水中蒸餾、水上蒸餾和水汽蒸餾。其中，水中蒸餾的方法對(duì)于有些原料不適用，如柑橘和檸檬等。這是因?yàn)樗姓麴s會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問題。因此，柑橘、檸檬芳香油的制備通常采用壓榨法，將新鮮的柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡?！敬鸢浮緽一、萃取劑的選擇與影響萃取的因素1.萃取劑的選擇(1)有機(jī)溶劑分為水溶性和水不溶性兩種。乙醇和丙酮能夠與水混溶，是水溶性有機(jī)溶劑；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能與水混溶，是水不溶性有機(jī)溶劑。胡蘿卜素的提取2.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、萃取的時(shí)間等?？傊?，溶解越充分，效果就越好。(2)萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有較高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，且不與水混溶。另外還要考慮對(duì)人體是否有毒等安全問題。因乙醚沸點(diǎn)較低，苯和四氯化碳對(duì)人體有毒，所以本實(shí)驗(yàn)選用石油醚或乙酸乙酯作萃取劑。二、胡蘿卜素的萃取方法1.胡蘿卜素提取裝置的設(shè)計(jì)(1)提取裝置：由鐵架臺(tái)、酒精燈、水浴鍋、燒杯、冷凝管等構(gòu)成。(2)安裝順序：從左到右，由下到上。拆除時(shí)相反。裝置如圖所示。(3)由于有機(jī)溶劑易燃，直接使用明火加熱易引起燃燒、爆炸——故采用水浴加熱法。為防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑的揮發(fā)，在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置。2.紙層析鑒定步驟(1)制作層析濾紙：在18×30cm濾紙下端距底邊2cm處做一條基線，在基線上取A、B、C、D四點(diǎn)。(2)點(diǎn)樣：用最細(xì)的注射器針頭分別吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的標(biāo)準(zhǔn)樣品和提取樣品，分別在A、D和B、C點(diǎn)上點(diǎn)樣。點(diǎn)樣應(yīng)該快速細(xì)致，在基線上形成直徑為2mm左右的圓點(diǎn)。(4)觀察：與標(biāo)準(zhǔn)樣品的胡蘿卜素層析帶相比較，觀察提取效果。該實(shí)驗(yàn)的紙層析是為了探究是否提取到了胡蘿卜素(通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品中的β胡蘿卜素作對(duì)比予以確認(rèn))，而葉綠體中色素提取與分離時(shí)紙層析的目的是提取并分離四種色素，探究色素種類和顏色。(3)層析：等濾紙上的點(diǎn)樣液自然揮發(fā)干后，將濾紙卷成圓筒狀，置于裝有1cm深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各種色素完全分開后，取出濾紙讓石油醚自然揮發(fā)?！纠?】作為萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑，下列哪一項(xiàng)不符合實(shí)驗(yàn)要求（）A.能充分溶解色素B.與水混溶C.對(duì)人無毒害作用D.易與產(chǎn)品分離【解析】選擇萃取劑的基本原則是：具有較高的沸點(diǎn)、能充分溶解色素、不與水混溶、萃取效率高、對(duì)人無毒害、易與產(chǎn)品分離、不影響產(chǎn)品質(zhì)量?！敬鸢浮緽比較玫瑰精油、橘皮精油、胡蘿卜素的性質(zhì)、提取方法、原理性質(zhì)提取方法原理玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，能隨水蒸氣一同蒸餾蒸餾利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會(huì)重新分出油層和水層橘皮精油無色透明，具有橘香味，重要成分為檸檬烯壓榨利用機(jī)械壓力把材料中的油分?jǐn)D出來胡蘿卜素橘黃色結(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(jī)溶劑萃取將粉碎、干燥的植物原料用有機(jī)溶劑浸泡，使胡蘿卜素溶解在有機(jī)溶劑中，再蒸發(fā)出有機(jī)溶劑，即可獲得產(chǎn)品【例4】從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，首先要將原料干燥、粉碎，其目的主要是（）A.胡蘿卜太大，不能放燒杯中B.整個(gè)胡蘿卜不能溶于有機(jī)溶劑C.脫水，使原料與有機(jī)溶劑充分接觸，增大溶解度D.減少萃取的時(shí)間，從而提高效率【解析】影響萃取的因素主要有萃取劑的性質(zhì)和使用量，此外，原料顆粒的大小及含水量也影響萃取。因此，要先將胡蘿卜干燥脫水，并粉碎，使之與萃取劑充分接觸，提高溶解度。另外，萃取時(shí)間一般也要長一些，效果也會(huì)好些?！敬鸢浮緾1.在工業(yè)生產(chǎn)中提取薄荷、香茅、桉樹葉等植物中的植物精油，通常將其置于蒸餾鍋內(nèi)的篩板上，篩板下盛放一定量水以滿足蒸餾操作所需的足夠的飽和水蒸氣，水層高度以水沸騰時(shí)不濺濕原料底層為原則。然后采用直接火加熱、直接或間接蒸氣加熱等方式提取此類植物的精油。這種方法叫（）A.水中蒸餾法

B.水上蒸餾法C.水氣蒸餾法

D.既叫水上蒸餾法，也叫水氣蒸餾法【專題集訓(xùn)】【解析】解題時(shí)注意分析題干內(nèi)容，將薄荷、香茅、桉樹葉等植物置于蒸餾鍋內(nèi)的篩板上，篩板下盛放一定量水加熱蒸餾，此法為水上蒸餾法?！敬鸢浮緽2.在植物有效成分的提取過程中，常用萃取法、蒸餾法和壓榨法，下列關(guān)于這三種方法的敘述錯(cuò)誤的是（）A.蒸餾法和萃取法都需要水浴加熱B.壓榨法適用于易焦糊原料的提取，如柑橘、檸檬等C.萃取法適用范圍較廣，一般原料顆粒小、萃取溫度高、時(shí)間長，萃取效果好D.蒸餾法適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油【解析】蒸餾法適用于提取揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油，其操作過程中不需要水浴加熱，萃取法需要水浴加熱?！敬鸢浮緼3.在植物有效成分的提取過程中，常用萃取法、蒸餾法和壓榨法，下列關(guān)于這三種方法敘述錯(cuò)誤的是（）A.蒸餾法的實(shí)驗(yàn)原理是利用水將芳香油溶解，再把水蒸發(fā)掉，剩余的就是芳香油B.壓榨法的實(shí)驗(yàn)原理就是通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油C.萃取法的實(shí)驗(yàn)原理是使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)掉溶劑后就可獲得芳香油D.柑橘和檸檬不易采用蒸餾法提取【解析】蒸餾法的實(shí)驗(yàn)原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后再分離出油層和水層；水不能溶解芳香油，A項(xiàng)錯(cuò)誤；壓榨法是通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油，適用于柑橘、檸檬等原料易焦糊的提取，B項(xiàng)正確；萃取法是使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)掉有機(jī)溶劑后就可獲得芳香油，適用范圍較廣，要求原料的顆粒盡量小，能充分浸泡在有機(jī)溶劑里，C項(xiàng)正確；水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問題，因此柑橘、檸檬芳香油的制備通常使用壓榨法，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緼4.新鮮的柑橘皮中含有大量的果蠟、果膠和水分，壓榨之前，需要將柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。下列敘述不正確的是（）A.石灰水能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)、分解果膠，防止橘皮壓榨時(shí)滑脫B.石灰水是強(qiáng)堿，浸泡主要是為了中和柑橘皮中的酸性物質(zhì)C.浸泡后的柑橘皮要用流水漂洗，避免與皮膚接觸D.橘皮在石灰水中的浸泡時(shí)間應(yīng)在10小時(shí)以上【解析】壓榨法提取橘皮精油，使用石灰水浸泡的原理是石灰水能夠破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，防止橘皮壓榨的滑脫，提高出油率，石灰水有強(qiáng)堿性，所以應(yīng)避免與皮膚接觸；為提高出油率浸泡時(shí)間要達(dá)10小時(shí)以上；用石灰水浸泡柑橘皮主要是利用它的強(qiáng)堿性破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)、分解果膠，防止橘皮壓榨時(shí)滑脫，提高出油率，而不是與酸性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)?！敬鸢浮緽5.下列關(guān)于玫瑰精油和橘皮精油提取的過程，敘述正確的是（）A.玫瑰精油和橘皮精油都可用蒸餾、壓榨和萃取的方法提取B.在水蒸氣蒸餾出的玫瑰乳濁液中加入無水Na2SO4的目的是除水C.新鮮的橘皮中含有大量的果蠟、果膠等，為了提高出油率，需用CaCO3水溶液浸泡D.玫瑰精油和橘皮精油都有很強(qiáng)的揮發(fā)性，易溶于有機(jī)溶劑，其成分都是萜類化合物的衍生物【解析】橘皮易焦糊，適于用壓榨法提取，不能用蒸餾法提取，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在玫瑰乳濁液的處理過程中，加入無水Na2SO4的目的是除水，B項(xiàng)正確；新鮮的橘皮中含有大量的果蠟、果膠等，如果直接壓榨，出油率低，為了提高出油率，需用石灰水溶液浸泡，C項(xiàng)錯(cuò)誤；大部分植物芳香油的主要成分是萜類化合物及其衍生物，但橘皮精油的主要成分是檸檬烯，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽6.胡蘿卜素可用于治療因缺乏維生素A而引起的各種疾病，下圖是提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)流程示意圖，相關(guān)說法正確的是（）A.圖中干燥處理時(shí)的溫度越高、時(shí)間越長越利于胡蘿卜素提取B.圖中甲過程表示萃取，此過程用到的有機(jī)溶劑具有較低的沸點(diǎn)C.圖中乙過程表示濃縮，濃縮之前進(jìn)行過濾的目的是除去萃取液中的不溶物D.只能從植物中提取天然β－胡蘿卜素【解析】新鮮胡蘿卜素含大量水分，提取時(shí)應(yīng)干燥，但要控制干燥時(shí)間和溫度，若溫度太高、干燥時(shí)間太長會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解。圖中甲是萃取，所用萃取劑應(yīng)具有較高的沸點(diǎn)，并能充分溶解胡蘿卜素。工業(yè)生產(chǎn)上，β－胡蘿卜素的提取方法主要有三種：一是從植物中提取，二是從巖藻中獲得，三是利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)?！敬鸢浮緾7.胡蘿卜素被認(rèn)定為A類優(yōu)秀營養(yǎng)色素，下列關(guān)于β－胡蘿卜素說法不正確的是（）A.β－胡蘿卜素屬脂溶性維生素A的一種，可治療因缺乏維生素A而引起的骨質(zhì)疏松、佝僂病等B.β－胡蘿卜素是一種抗氧化劑，可清除體內(nèi)自由基，抑制自由基生成，具有抗衰老作用C.β－胡蘿卜素具有促進(jìn)免疫細(xì)胞增殖，增強(qiáng)免疫細(xì)胞功能的作用，故可防治腫瘤、癌癥等疾病D.β－胡蘿卜素?cái)z入量大時(shí)，在體內(nèi)可積累又不會(huì)引起中毒，故可作為食品添加劑和營養(yǎng)補(bǔ)充劑【答案】A8.胡蘿卜素的紙層析鑒定，正確的是（）①制備濾紙：取18cm×30cm濾紙條，在濾紙下端距底邊2cm處做一基線，取A、B、C、D4個(gè)點(diǎn)。②點(diǎn)樣：用最細(xì)注射器針頭分別吸取標(biāo)準(zhǔn)樣品和提取樣品在A、D和B、C點(diǎn)上點(diǎn)樣，吹干。③層析：將濾紙卷成筒狀并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封玻璃瓶中層析。④觀察：取出濾紙條，使石油醚自然揮發(fā)后觀察層析帶。⑤注意濾紙條預(yù)先干燥處理；點(diǎn)樣時(shí)快速細(xì)致、樣點(diǎn)圓點(diǎn)盡量細(xì)?。粸V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。A.全對(duì)

B.四項(xiàng)對(duì)

C.三項(xiàng)對(duì)

D.二項(xiàng)對(duì)【解析】胡蘿卜素的紙層析鑒定過程為：制備濾紙→點(diǎn)樣→層析→觀察。點(diǎn)樣和層析過程最為關(guān)鍵，點(diǎn)樣時(shí)要快速細(xì)致，圓點(diǎn)盡量小，點(diǎn)樣后要吹干。層析過程濾紙筒的豎直邊緣不能接觸；為防止石油醚揮發(fā)，層析容器要密封處理?！窘馕觥緼9.根據(jù)提取橘皮精油的實(shí)驗(yàn)流程示意圖回答下列問題：①石灰水浸泡→②漂洗→③壓榨→④過濾→⑤靜置→⑥再次過濾→橘皮油(1)第①步之前對(duì)橘皮的處理是

。(2)新鮮的橘皮中含有大量的

、

和

，如果直接壓榨，出油率較低。(3)壓榨是個(gè)機(jī)械加壓過程，要求是_________________________

。(4)為了使橘皮油易與水分離，還要分別加入_________________

，并調(diào)節(jié)pH至

。(5)第④步用

過濾，目的是除去

。(6)第⑥步用

過濾。干燥去水果蠟果膠水分既要將原料壓緊，防止原料滑脫，又要將油分?jǐn)D壓出來相當(dāng)于橘皮質(zhì)量0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉7～8普通布袋固體物和殘?jiān)鼮V紙【解析】由于鮮橘皮中含有大量的果蠟、果膠和水，若直接壓榨，出油率極低，故應(yīng)先將橘皮干燥去水，并用石灰水破壞細(xì)胞，水解果膠。壓榨時(shí)要使油與水分離，應(yīng)加入相當(dāng)于橘皮質(zhì)量0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉，并調(diào)節(jié)pH至7～8。該過程中兩次過濾的目的不同，第一次過濾是用