專(zhuān)題六：植物有效成分的提取

專(zhuān)題六、植物有效成分的提取課題一植物芳香油的提取引言：早在古代，大類(lèi)就已發(fā)現(xiàn)芳香氣味的植株或花卉能使人神清氣爽，將這些植物制成干品后，可當(dāng)做藥物和香料使用。但是，植物香料易揮發(fā)，不易儲(chǔ)存。歐洲中世紀(jì)香料貿(mào)易的發(fā)展，促成了植物芳香油提取技術(shù)的誕生。16世紀(jì)，制備植物芳香油的技術(shù)已相當(dāng)成熟。19世紀(jì)，有機(jī)化學(xué)迅速發(fā)展，人們通過(guò)分析植物芳香油的化學(xué)成分，找到了芳香的根源，進(jìn)而合成了人造香料。如今，植物芳香油廣泛地應(yīng)用于輕工、化妝品、飲料和食品制造的方面。在生物組織中，不但含有蛋白質(zhì)和DNA,而且含有很多人們需要的有效成分，如食用油、芳香油、植物色素、藥物成分等。從這節(jié)課開(kāi)始，我們學(xué)習(xí)植物有效成分的提取。一、基礎(chǔ)知識(shí)：1、來(lái)源：動(dòng)、植物2、特點(diǎn)：物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)3、植物芳香油提取方法P72：蒸餾法，壓榨發(fā)，萃取法二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：（-）.提取玫瑰精油的實(shí)驗(yàn)1、用途：2:、性質(zhì)：3、提起方法：水蒸氣蒸餾法。4、實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)步驟關(guān)鍵點(diǎn)①鮮玫瑰花+清水二者質(zhì)量比為山②水蒸氣蒸餾在蒸餾瓶中加幾粒沸石，防止液體過(guò)度沸騰；控制蒸餾的時(shí)間和諫一度③油水混合物呈乳白色的乳濁液，加入NaCl使乳化液明顯分層④分離油層用分液漏斗把油水分離⑤除水加入無(wú)水Na-SO,吸收水分，再過(guò)濾除去2 4⑥玫瑰精油出油率=玫瑰精油質(zhì)量/原料質(zhì)量

下圖是提取植物有效成分的水蒸氣蒸餾裝置，據(jù)圖分析:⑴圖中a、b哪一個(gè)是進(jìn)水口，哪一個(gè)為出水口？加熱時(shí)為何常向液體中加入幾片碎石或瓷片？提示圖中a為出水口，b為進(jìn)水口，這與蒸氣流方向相反；加熱時(shí)向液體中加入幾片碎石或瓷片的目的是防止液體暴沸。(2)玫瑰精油為什么適合用水中蒸餾法進(jìn)行提取？提示因?yàn)槊倒寰偷幕瘜W(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，且不會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等，所以適合用水中蒸餾法進(jìn)行提取。⑶為何常采用水浴加熱？在燒瓶口安裝冷凝回流裝置的目的是什么？提示采用水浴加熱的原因：有機(jī)溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸。在燒瓶口安裝冷凝回流裝置的目的是防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)。(二).提取橘皮精油的實(shí)驗(yàn)1、用途：2、性質(zhì)3、提取方法：一般采用壓榨法。4、實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)步驟關(guān)鍵點(diǎn)①石灰水浸泡橘皮石灰水的作用：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；為了能使橘皮均勻地浸泡，可將其粉碎②漂洗目的是洗去石灰水，防止影響精油的質(zhì)量，漂洗完后要瀝干水分③壓榨分別加入相當(dāng)于橘皮質(zhì)量0.25%的NaHCO3和5%的Na2sO4,并調(diào)節(jié)pH至7?8,目的是使橘皮油易與水分離④過(guò)濾、離心加入明礬，使之沉淀并變澄清，然后用布袋過(guò)濾，除去固體物和殘?jiān)?。然后進(jìn)行離心，除去質(zhì)量較小的殘留固體物，用分液漏斗或者吸管分離上層橘皮油

⑤靜置分離的產(chǎn)品放在5?10℃的冰箱中，靜置5?7d,使雜質(zhì)沉淀，吸取上層橘皮油⑥再次過(guò)濾用濾紙過(guò)濾，取濾液，和上層橘皮油混合課題二胡蘿卜素的提取和鑒定(1)胡蘿卜素性質(zhì)：不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機(jī)溶劑。(2)提取方法：萃取法，五池醚最適宜作萃取劑。⑶流程實(shí)驗(yàn)流程關(guān)鍵點(diǎn)①選取胡蘿卜胡蘿卜要新鮮，用清水洗凈，瀝干②粉碎粉碎要徹底并過(guò)篩，有利于材料中胡蘿卜素的充分溶解③干燥溫度不能太高，否則會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解④萃取在一定范圍內(nèi)，溫度要高、時(shí)間要長(zhǎng)，保證萃取的效果⑤過(guò)濾除去固體殘?jiān)逎饪s使用蒸餾裝置濃縮，獲得胡蘿卜素(4)鑒定：紙層析法。歸納提升植物有效成分的提取的三種常用方法比較提取方法水蒸氣蒸餾法壓榨法萃取法實(shí)驗(yàn)原理利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來(lái)通過(guò)機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)溶劑獲得芳香油方法步驟①水蒸氣蒸餾②分離油層③除水過(guò)濾①石灰水浸泡、漂洗②壓榨、過(guò)濾、靜置③再次過(guò)濾①粉碎、干燥②萃取、過(guò)濾③濃縮適用范圍適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機(jī)溶劑中優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單易行,便十分離生產(chǎn)成本低，易保持原料原有的結(jié)構(gòu)和功能出油率高，易分離局限性水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問(wèn)題分離較為困難，出油率相對(duì)較低使用的有機(jī)溶劑處理不當(dāng)會(huì)影響芳杳油的質(zhì)量易錯(cuò)警示突破選擇題.選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄沖洗，并除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。沖洗以洗去灰塵為目的，且不要太干凈，以防洗去野生型酵母菌。.防止發(fā)酵液被污染的方法:榨汁機(jī)要清洗干凈并晾干；發(fā)酵瓶要洗凈并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，或用洗潔精洗滌；裝入葡萄汁后要封閉充氣口。.葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是紅葡萄皮的色素進(jìn)入發(fā)酵液。.胡蘿卜素粗品鑒定過(guò)程中的5個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)⑴層析時(shí)沒(méi)有選擇干凈的濾紙，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。為了防止操作時(shí)對(duì)濾紙的污染，應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進(jìn)行操作。(2)點(diǎn)樣時(shí)點(diǎn)樣圓點(diǎn)太大(直徑大于2mm)會(huì)導(dǎo)致最終在濾紙上形成一條線，無(wú)法辨認(rèn)被提取的色素。點(diǎn)樣圓點(diǎn)的直徑應(yīng)為2mm。⑶將點(diǎn)好樣的濾紙卷成圓筒狀，卷紙時(shí)不能將濾紙兩邊相互接觸，以避免由于毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動(dòng)加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。(4)層析液沒(méi)及樣品原點(diǎn)，色素溶解于層析液中，造成實(shí)驗(yàn)失敗。層析液不可沒(méi)及樣品原點(diǎn)，以免色素溶解于層析液中，使鑒定失敗。(5)沒(méi)有設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣品作對(duì)照。層析液中是否提取到胡蘿卜素，可通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)樣品中的￡胡蘿卜素作對(duì)比予以確認(rèn)。下表為傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作裝置圖，請(qǐng)據(jù)圖分析：食品果酒果醋腐乳泡菜靄ii制作裝置或操作步驟加鹽腌制后接種毛霉甲丙T.圖中利用的主要菌種依次為酵母菌、醋酸菌、毛霉、乳酸菌其中屬于真核生物的是酵母菌、毛霉，因?yàn)樗鼈兙哂幸院四榻缦薜募?xì)胞核。.甲?丁裝置或者步驟是否存在缺陷？試具體分析：甲裝置中排氣管不應(yīng)插入到發(fā)酵液內(nèi),丙裝置接種應(yīng)在“加鹽”之前，不應(yīng)在“加鹽”后接種。.甲裝置留有1/3空間的目的是：（1）先讓酵母菌進(jìn)行