《植物有效成分的提取》專題復習課件

專題6植物有效成分的提取知識網絡構建壓榨萃取揮發(fā)NaCl無水Na2SO4石灰水萃取過濾一、植物芳香油的基本知識1.成分：組成較復雜，主要包括萜類化合物及其衍生物。2.特點：具有很強的揮發(fā)性，易溶于有機溶劑。3.應用：玫瑰精油是制作高級香水的主要成分，能使人產生愉悅感；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.提取操作的關鍵(1)安裝裝置順序：從左到右，自下而上。(2)溫度計位置：溫度計水銀球的上限與蒸餾瓶側管的下限處在同一水平線上。(3)冷凝管中的水流向：從下方進水，上方出水，與蒸氣流向相反。(4)加熱時間防暴沸：墊石棉網，向液體中加入幾粒沸石或瓷片。(5)燒瓶內液體量：燒瓶容積的1/3～2/3。(6)除水：加入無水Na2SO4后，放置時間可適當延長些。(7)溫度及時間：為提高產品質量，要嚴格控制蒸餾溫度，可適當延長蒸餾時間。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.提取操作的關鍵(1)橘皮的處理：干燥后一定要用石灰水浸透，時間至少10小時以上。(2)壓榨液的處理：可以先用普通布袋過濾除去固體物和殘渣，然后離心進一步除去質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，易溶于有機溶劑，能隨水蒸氣一同蒸餾?！敬鸢浮緽蒸餾、壓榨和萃取三種方法的比較提取方法實驗原理方法步驟適用范圍優(yōu)點局限性水蒸氣蒸餾法利用水蒸氣將揮發(fā)性較強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)性強芳香油簡單易行，便于分離水中蒸餾會導致原料焦糊和有效成分水解等壓榨法通過機械加壓，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成本低，易保持原料原有的結構和功能分離較為困難，出油率相對較低有機溶劑萃取法使芳香油溶解在有機溶劑中，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小，能充分浸泡在有機溶液中出油率高，易分離使用的有機溶劑處理不當會影響芳香油的質量【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.水中蒸餾會導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，水中蒸餾的方法對于有些原料不適用，如柑橘和檸檬等。這是因為水中蒸餾會導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、萃取的時間等。總之，溶解越充分，效果就越好。(2)萃取胡蘿卜素的有機溶劑應該具有較高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，且不與水混溶。另外還要考慮對人體是否有毒等安全問題。因乙醚沸點較低，苯和四氯化碳對人體有毒，所以本實驗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計(1)提取裝置：由鐵架臺、酒精燈、水浴鍋、燒杯、冷凝管等構成。(2)安裝順序：從左到右，由下到上。拆除時相反。裝置如圖所示。(3)由于有機溶劑易燃，直接使用明火加熱易引起燃燒、爆炸——故采用水浴加熱法。為防止加熱時有機溶劑的揮發(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。(2)點樣：用最細的注射器針頭分別吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的標準樣品和提取樣品，分別在A、D和B、C點上點樣。點樣應該快速細致，在基線上形成直徑為2mm左右的圓點。(4)觀察：與標準樣品的胡蘿卜素層析帶相比較，觀察提取效果。該實驗的紙層析是為了探究是否提取到了胡蘿卜素(通過與標準樣品中的β胡蘿卜素作對比予以確認)，而葉綠體中色素提取與分離時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溶劑，下列哪一項不符合實驗要求（）A.能充分溶解色素B.與水混溶C.對人無毒害作用D.易與產品分離【解析】選擇萃取劑的基本原則是：具有較高的沸點、能充分溶解色素、不與水混溶、萃取效率高、對人無毒害、易與產品分離、不影響產品質量?！敬鸢浮緽比較玫瑰精油、橘皮精油、胡蘿卜素的性質、提取方法、原理性質提取方法原理玫瑰精油化學性質穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機溶劑，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械壓力把材料中的油分擠出來胡蘿卜素橘黃色結晶，化學性質比較穩(wěn)定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機溶劑萃取將粉碎、干燥的植物原料用有機溶劑浸泡，使胡蘿卜素溶解在有機溶劑中，再蒸發(fā)出有機溶劑，即可獲得產品【例4】從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，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.整個胡蘿卜不能溶于有機溶劑C.脫水，使原料與有機溶劑充分接觸，增大溶解度D.減少萃取的時間，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，萃取時間一般也要長一些，效果也會好些?！敬鸢浮緾1.在工業(yè)生產中提取薄荷、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】【解析】解題時注意分析題干內容，將薄荷、香茅、桉樹葉等植物置于蒸餾鍋內的篩板上，篩板下盛放一定量水加熱蒸餾，此法為水上蒸餾法。【答案】B2.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，下列關于這三種方法的敘述錯誤的是（）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)性強的芳香油【解析】蒸餾法適用于提取揮發(fā)性強的芳香油，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，下列關于這三種方法敘述錯誤的是（）A.蒸餾法的實驗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.壓榨法的實驗原理就是通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油C.萃取法的實驗原理是使芳香油溶解在有機溶劑中，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】蒸餾法的實驗原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后再分離出油層和水層；水不能溶解芳香油，A項錯誤；壓榨法是通過機械加壓，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項正確；萃取法是使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)掉有機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，能充分浸泡在有機溶劑里，C項正確；水中蒸餾會導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.石灰水能破壞細胞結構、分解果膠，防止橘皮壓榨時滑脫B.石灰水是強堿，浸泡主要是為了中和柑橘皮中的酸性物質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間應在10小時以上【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胞結構，分解果膠，防止橘皮壓榨的滑脫，提高出油率，石灰水有強堿性，所以應避免與皮膚接觸；為提高出油率浸泡時間要達10小時以上；用石灰水浸泡柑橘皮主要是利用它的強堿性破壞細胞結構、分解果膠，防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率，而不是與酸性物質發(fā)生中和反應?！敬鸢浮緽5.下列關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的揮發(fā)性，易溶于有機溶劑，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項錯誤；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項錯誤；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項錯誤。【答案】B6.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驗流程示意圖，相關說法正確的是（）A.圖中干燥處理時的溫度越高、時間越長越利于胡蘿卜素提取B.圖中甲過程表示萃取，此過程用到的有機溶劑具有較低的沸點C.圖中乙過程表示濃縮，濃縮之前進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，提取時應干燥，但要控制干燥時間和溫度，若溫度太高、干燥時間太長會導致胡蘿卜素分解。圖中甲是萃取，所用萃取劑應具有較高的沸點，并能充分溶解胡蘿卜素。工業(yè)生產上，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。【答案】C7.胡蘿卜素被認定為A類優(yōu)秀營養(yǎng)色素，下列關于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而引起的骨質疏松、佝僂病等B.β－胡蘿卜素是一種抗氧化劑，可清除體內自由基，抑制自由基生成，具有抗衰老作用C.β－胡蘿卜素具有促進免疫細胞增殖，增強免疫細胞功能的作用，故可防治腫瘤、癌癥等疾病D.β－胡蘿卜素攝入量大時，在體內可積累又不會引起中毒，故可作為食品添加劑和營養(yǎng)補充劑【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個點。②點樣：用最細注射器針頭分別吸取標準樣品和提取樣品在A、D和B、C點上點樣，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注意濾紙條預先干燥處理；點樣時快速細致、樣點圓點盡量細??；濾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

B.四項對

C.三項對

D.二項對【解析】胡蘿卜素的紙層析鑒定過程為：制備濾紙→點樣→層析→觀察。點樣和層析過程最為關鍵，點樣時要快速細致，圓點盡量小，點樣后要吹干。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.根據提取橘皮精油的實驗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)壓榨是個機械加壓過程，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，又要將油分擠壓出來相當于橘皮質量0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉7～8普通布袋固體物和殘渣濾紙【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，故應先將橘皮干燥去水，并用石灰水破壞細胞，水解果膠。壓榨時要使油與水分離，應加入相當于橘皮質量0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉，并調節(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