高中生物選1 植物芳香油的提取

人教版選修1專題6植物有效成分的提取課題1植物芳香油的提取1.了解提取植物芳香油的基本原理；2.研究從生物材料中提取特定成分的方法；3.初步學(xué)會某些植物芳香油的提取技術(shù)。教學(xué)目標(biāo)

早在古代，人類就已發(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)，有機化學(xué)迅速發(fā)展，人們通過分析植物芳香油的化學(xué)成分，找到了芳香的根源，進而合成了人造香料。但是，人們對天然植物芳香油的獨特品質(zhì)，依然情有獨鐘。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。在本課題中，我們將了解提取植物芳香油的原理，設(shè)計簡單的實驗裝置，從橘皮或玫瑰花中提取芳香油。背景知識基礎(chǔ)知識（一）植物芳香油的來源主要來源于麝、靈貓、海貍和抹香鯨等動物：植物：分布：可在不同器官，有的分布于根、莖、葉等營養(yǎng)器官，有的分布于花、果實、種子等生殖器官提取部位：根據(jù)不同植物選擇不同器官物理性質(zhì)：化學(xué)本質(zhì):天然香料的來源具有很強的會發(fā)性主要包括萜類化合物及其衍生物（二）植物芳香油的提取方法：植物芳香油選擇方法的依據(jù)：1、水蒸氣蒸餾法是常用的方法

原理：

利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，油水混合物又重新分出油層和水層根據(jù)植物原料的特點來決定蒸餾壓榨萃取一般是將原料先放入蒸鍋內(nèi)，然后加入請水或上一鍋的餾出水，水高度剛滿過料層。也有在鍋底設(shè)置篩板以防原料與熱源直接接觸造成燒焦，影響精油品質(zhì)。水中蒸餾原料始終淹沒在水中，水散作用好，蒸餾較均勻，也不會因原料板結(jié)而造成蒸汽短路。水中蒸餾可采用直接火加熱、直接蒸汽加熱或間接蒸汽加熱。

水中蒸餾適于某些鮮花、破碎果皮和易粘結(jié)的原料。但水中蒸餾精油中的酯類成分易水解，所以含酯類高的香料植物不能采用這種方法。A、水中蒸餾B、水上蒸餾又稱隔水蒸餾，是把原料置于蒸餾鍋內(nèi)的篩板上，篩板下盛放一定水量以滿足蒸餾操作所需的足夠的飽和蒸汽，水層高度以水沸騰時不濺濕原料底層為原則。水上蒸餾也可采用直接火加熱、直接或間接蒸汽加熱等三種加熱方式。

水上蒸餾應(yīng)用較廣，大面積種植的芳香植物為薄荷、香茅、桉樹葉等都用水上蒸餾提取精油；此法也適用于粉碎后的干燥原料包括某些干花。是由外來的鍋爐蒸汽直接進行蒸餾。通常在篩板下鍋底部位裝有一條開小孔的環(huán)形管，鍋爐來的蒸汽通過小孔直接噴出。通過篩板的篩孔進入原料層加熱原料。由鍋爐來的蒸汽是具有一定蒸汽壓力，溫度較高而含濕量又較低的飽和蒸汽，能很快加熱料層，因此，對干料加熱蒸餾時，干料必須在裝鍋前預(yù)先濕透。直接蒸汽蒸餾，其蒸餾速度快，溫度高，可縮短蒸餾時間，高沸點的成分可蒸出，出油率高。C、直接蒸汽蒸餾2、壓榨法原理：含芳香油較多的果皮經(jīng)冷磨或機械冷榨的方法將芳香油壓榨出來，經(jīng)分離水分后可得到冷壓精油。優(yōu)點：生產(chǎn)過程在常溫下進行，確保了芳香油中萜烯類化合物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使精油質(zhì)量提高、香氣逼人，如含精油較多的檸檬、鮮橘、佛手柚等果皮均可通過壓榨或割傷而得到。

將粉碎、干燥的植物原料用有機溶劑浸泡，是芳香油溶解在有機溶劑中的方法。芳香油溶解于有機溶劑后，只需蒸發(fā)出有機溶劑，就可以獲得純凈的植物芳香油了。3、萃取法的原理：適用于：揮發(fā)性強，而且易溶于有機溶劑的植物芳香油提取實驗設(shè)計（一）玫瑰精油的提取用途：制作高級香水的主要成分性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機溶劑，能隨水蒸氣一起蒸餾方法：水蒸氣蒸餾法實驗步驟：①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。②裝入蒸餾原料：稱取50g玫瑰花放入蒸餾瓶，添加200mL蒸餾水。③安裝蒸餾裝置：所有儀器必須事先干燥，保證無水。整套蒸餾裝置可分為三部分，左邊的部分通過加熱進行蒸餾，中部將蒸餾物冷卻，右邊的部分用來接收。按照從左向右、從下到上的順序安裝水蒸氣蒸餾裝置。注意事項：蒸餾時間不能過短，溫度不能過高。④加熱蒸餾：打開水龍頭，緩緩?fù)ㄈ肜渌?，然后開始加熱。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1～2滴為宜。⑤拆卸蒸餾裝置：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分離油層：收集錐形瓶中的乳濁液，向錐形瓶中加入質(zhì)量濃度為0.1g／mL的NaCl，然后將其倒入分液漏斗中，用分液漏斗將油層和水完全分開。放出下層的玫瑰精油，用接收瓶收集。⑦除去水分：向接收瓶加入無水Na2S04，12h后過濾，得到玫瑰油。為了更好地將油、水兩層液體分離，操作時應(yīng)注意正確使用分液漏斗。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。將待分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2～3min，然后將漏斗放回鐵圈中，待液體靜置分層。提取玫瑰精油的實驗流程示意圖：鮮玫瑰花+清水水蒸氣蒸餾油水混合物油水分離除水玫瑰油加無水Na2SO4加NaCl0.1g/mL氯化鈉溶液：促使油水混合物（乳濁液）中油和水的分離。無水硫酸鈉：吸收油層中的水分。實驗設(shè)計玫瑰精油的提取裝置：（二）橘油精油的提取：提取方法：實驗裝置：壓榨法壓榨裝置實驗原理：

通過機械加壓,壓榨出果皮中的芳香油實驗步驟：

①橘皮的處理：在實驗前一天，將新鮮橘皮用清水清洗瀝干。②石灰水浸泡：用pH大于12、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7％～8％石灰水浸泡橘皮16～24h。③清水漂洗：浸泡好的橘皮用流水徹底漂洗干凈，瀝干。④粉碎和壓榨：將橘皮粉碎，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25％的NaHCO3和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的Na2S04溶液，并調(diào)節(jié)pH為7～8。用家用榨汁機或手動壓榨機得到壓榨液。

⑤過濾壓榨液：將壓榨液先用普通布袋過濾除去固體物和殘渣，再用分液漏斗或吸管將上層的橘皮油分離出來。⑥靜置處理：將橘皮油在5～10℃冰箱中靜置5～7d，使雜質(zhì)沉淀，分離出上層澄清橘皮油。⑦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。

分析：靜置處理目的：分除去果蠟和水分。靜置漂洗壓榨過濾石灰水浸泡

再次過濾橘皮油石灰水：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：促進油和水的分離（用量分別為橘皮質(zhì)量的0.25％和5％）。提取橘皮精油的實驗流程示意圖：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.分離油層3.除水過濾適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性較強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.再過濾適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取萃取法芳香油易溶于有機溶劑，溶劑揮發(fā)后得到芳香油1.粉碎、干燥2.萃取、過濾3.濃縮適用范圍小，要求原料的顆粒要盡可能細小，能充分浸泡在有機溶劑中知識結(jié)構(gòu)性質(zhì)提取方法實例具有很強的揮發(fā)性由萜類化合物及其衍生物組成蒸餾壓榨萃取提取玫瑰精油方法：水蒸氣蒸餾法實驗流程：提取橘皮精油方法：壓榨法實驗流程：植物芳香油的提取1.答：植物芳香油一般都是由2～3種芳香油混合調(diào)配而成的，其中的基底油常取自植物的種子或果實，比如胡桃油、甜杏油?；子团c其他芳香油調(diào)配在一起，能夠加強功效。從玫瑰花中提取出的玫瑰油稱為“液體黃金”，是世界香料工業(yè)不可取代的原料，多用于制造高級香水等化妝品。提取出的玫瑰油不含有任何添加劑或化學(xué)原料，是純天然的護膚品，具有極好的抗衰老和止癢作用，能夠促進細胞再生、防止肌膚老化、平撫肌膚細紋，還具有使人放松、愉悅心情的功效。杏仁油富含礦物質(zhì)和維生素，是一種質(zhì)地輕柔、高滲透性的保濕劑。熏衣草精油取自熏衣草花，具有怡神、助睡眠、舒緩壓力的作用，此外它還具有降壓、止痛、促進細胞再生的功能，可以用于治療燙傷和蚊蟲叮咬、預(yù)防和改善脫發(fā)。檸檬精油取自檸檬果皮，具有消除緊張、焦慮、振奮精神的作用，可用于治療神經(jīng)衰弱、關(guān)節(jié)炎，還具有促進血液循環(huán)、殺菌止痛、平衡油脂分泌、舒緩肌膚老化、滋養(yǎng)頭發(fā)的功效。茶樹精油具有新鮮、強烈的藥草香味，能改善毛孔阻塞，凈化肌膚，抗感染，對治療青春痘有奇效。它也能消除疲勞、緩解壓力。天竺葵精油能收斂皮膚，平衡、調(diào)理、潤滑中干性皮膚和敏感性皮膚，改善橘皮樣表皮，還有助于恢復(fù)精力，平緩心情。茉莉精油能防止肌膚老化，對中干性皮膚和敏感性皮膚具有良好的保濕和滋潤作用，尤其對女性的妊娠紋和內(nèi)分泌有獨特的改善效果。橙花精油具有清新的水果香味，不但能使人鎮(zhèn)靜，還能防止中干性肌膚的老化現(xiàn)象發(fā)生，給肌膚賦予青春活力，促進皮膚再生。教學(xué)反饋1、下面不能用于提取芳香化合物的是：（）A.杏仁B.真菌C.玫瑰花D.細菌2、植物芳香油的主要化學(xué)成分：（）A.酚類化合物及衍生物B.萜類化合物及衍生物C.醚類化合物D.烴類化合物3、玫瑰精油提取最適方法是()A．萃取法B．水蒸氣蒸餾法C．水上蒸餾D．壓榨法DBB課后練習(xí)1、柑橘、檸檬芳香油的制備通常使用壓榨法而不是水蒸餾法，是因為：（）水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊B.柑橘、檸檬芳香油易溶于水會使芳香油的有效成分水解D.A和C2、玫瑰精油提取的過程是：()A.鮮玫瑰花＋水→水蒸氣蒸餾→油水混合物→分離油層→除水B.鮮玫瑰花＋水→油水混合物→水蒸氣蒸餾→分離油層→除水C.鮮玫瑰花＋水→油水混合物→除水→分離油層D.鮮玫瑰花＋水→油水混合物→水蒸氣蒸餾→分離油層→除水DA3、在橘皮精油提取過程中石灰水的作用（）

Ａ.使溶液呈堿性Ｂ.為徹底清洗臟物Ｃ.防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率Ｄ.漂去橘皮顏色C4、用于提取植物芳香油的植物器官包括（）A．花、莖、葉B．樹干、樹皮C．根、果實、種子D．以上三項全是5、使用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油，是因為（）A．其化學(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B．其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，難溶于有機溶劑，能隨水蒸氣一同蒸餾C．其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機溶劑，不能隨水蒸氣一同蒸餾D．其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，難溶于水，難溶于有機溶劑，不能隨水蒸氣一同蒸餾DA6、在玫瑰精油提取中，收集錐形瓶中的乳白色的乳濁液，向錐形瓶中加入()A．氯化鈉B．硫酸銅C．石灰水D．無水硫酸鈉7、蒸餾裝置完畢后，可以在蒸餾瓶中加幾粒沸石．目的是（）A．加速沸騰B．防止液體過度沸騰C．減緩沸騰D．防止蒸餾瓶炸裂8、在提取玫瑰精油的過程中，除去分離的油層中一定的水分，需加入()A．氯化鈉B．硫酸銅C．無水硫酸鈉D．氯化鋅ABC

我國還是麝香的主要出口國家。麝香在國外的主要用途是制造高級化妝品及香水，也是制造某些貴重中成藥不可缺少的重要藥材原料。