专题六植物有效成分的提取.docx
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专题六植物有效成分的提取
专题六植物有效成分的提取
【学习导航】
本专题包括〝植物芳香油的提取〞和〝胡萝卜素的提取〞两课题内容。
课题一通过设计简易的实验装置来提取植物芳香油，使学生了解提取芳香油的基本原理，研究从生物材料中提取特定成分的方法，初步学会某些植物芳香油的提取技术。
课题二通过从胡萝卜中提取胡萝卜素，了解有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理，初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法，并初步了解有机溶剂的相关知识，并学习摸索提取有效成分的最佳条件。
植物有效成分的提取，是一个专门的研究领域，涉及的技术十分广泛。
本专题的两个课题涵盖了提取植物有效成分的三种最基本的技术：
蒸馏、压榨和萃取。
实践这些技术，不仅能够加深学生对植物有效成分的认识，增进对实验原理的理解，而且能够锻炼学生设计和安装实验装置的能力。
课题1植物芳香油的提取
【导学诱思】
1.植物芳香油的来源
天然香料的主要来源是和。
动物香料主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等，植物香料的来源更为广泛。
植物芳香油可以从大约50多个科的植物中提取。
例如，工业生产中，玫瑰花用于提取，樟树树干用于提取。
提取出的植物芳香油具有很强的，其组成也，主要包括及其
思考：
你能说出一些用于提取某些植物芳香油的器官吗？
并分别可提取哪种芳香油？
2.植物芳香油的提取方法
植物芳香油的提取方法有、和等。
具体采用那种方法要根据植物原料的特点来决定。
是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是。
根据蒸馏过程中的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为、和。
其中，水中蒸馏的方法对于有些原料不适用，如柑橘和柠檬。
这是因为
等问题。
因此，柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用法。
植物芳香油不仅，而且易溶于，如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。
不适于用水蒸气蒸馏的原料，可以考虑使用法。
萃取法是将
的方法。
芳香油溶解于有机溶剂后，只需蒸发出有机溶剂，就可以获得纯净的了。
但是，用于萃取的有机溶剂必须，，否则会影响芳香油的质量。
3、玫瑰精油的提取
玫瑰精油是制作的主要成分，能使人产生愉悦感。
由于玫瑰精油化学性质，难溶于，易溶于，能随一同蒸馏，通常采用法中的法。
提取玫瑰精油的实验流程、、、、、。
思考：
在提取过程中，如何对乳浊液的处理和玫瑰液的回收？
4、橘皮精油的提取
从橘皮中提取的，主要成分为，具有很高的经济价值。
橘皮精油主要储藏在部分，由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，所以一般采用法。
具体的流程是、、、、、、
。
【疑难点拨】
1、植物芳香油的提取技术
提取植物芳香油有三种基本方法：
蒸馏、压榨和萃取
水蒸气蒸馏是利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来。
压榨法是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油。
萃取是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油。
2、要根据原料特点的不同，采用适宜的提取方法
提取方法
方法步骤
适用范围
水蒸气蒸馏
1.水蒸气蒸馏
2.分离油层
3.除水过滤
适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
压榨法
1.石灰水浸泡、漂洗
2.压榨、过滤、静置
3.再次过滤
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
有机溶剂萃取
1.粉碎、干燥
2.萃取、过滤
3.浓缩
适用范围光，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中
3、实验提取过程中，石灰水使用的目的是浸泡充分
氢氧化钙溶液的俗名是石灰水，pH为12，强碱性，能够破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。
实验中要注意避免石灰水与皮肤接触。
橘皮可以放入家用榨汁机中粉碎压榨，但要注意安全。
【典例解析】
例1、玫瑰精油提取最适方法是（）
A、萃取法B、水蒸气蒸馏法
C、水上蒸馏D、水中蒸馏法
解析：
玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸汽一同蒸馏。
故选B
例2、在玫瑰精油提取中，收集锥形瓶中的乳白色的乳浊液，向锥形瓶中加入（）
A、氯化钠B、硫酸铜
C、石灰水D、无水硫酸钠
解析：
加入氯化钠溶液是使乳化液分层。
然后将其倒入分液漏斗。
无水硫酸钠是使油层分离。
故选A
【课堂演练】
一、选择题
1、玫瑰精油提取的过程是（）
A、鲜玫瑰花＋水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水
B、鲜玫瑰花＋水→油水混合物→水蒸气蒸馏→分离油层→除水
C、鲜玫瑰花＋水→油水混合物→除水→分离油层
D、鲜玫瑰花＋水→油水混合物→水蒸气蒸馏→分离油层→除水
2、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、细菌
3、使用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，是因为（）
A、其化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸汽一同蒸馏
B、其化学性质稳定，难溶于水，难溶于有机溶剂，能随水蒸汽一同蒸馏
C、其化学性质不稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，不能随水蒸汽一同蒸馏
D、其化学性质不稳定，难溶于水，难溶于有机溶剂，不能随水蒸汽一同蒸馏
4、在提取玫瑰精油的过程中，分离油水混合物需加入（）
Ａ、氯化钠 Ｂ、硫酸铜Ｃ、无水硫酸钠 Ｄ、氯化锌
5、蒸馏装置完毕后，可以在蒸馏瓶中加几粒沸石，目的是（）
A、加速沸腾B、防止液体过度沸腾
C、减缓沸腾D、防止蒸馏瓶炸裂
6、柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法而不是水蒸馏法，是因为（）
A、水中蒸馏回导致原料焦糊B、柑橘、柠檬芳香油易溶于水
B、会使芳香油的有效成分水解D、A和C
7、对分液漏斗的使用正确的使（）
A、首先把活塞擦干，为活塞均匀涂上一层润滑脂
B、塞好活塞后，把活塞旋转几圈，使润滑脂分布均匀
C、检查分液漏斗的顶塞与活塞处是否渗漏，确认是否漏水
D、取下分液漏斗，用左手手掌顶住漏斗顶塞并握住漏斗颈，右手握住漏斗活塞处，大拇指压紧活塞，将分液漏斗略倾斜，前后振荡
8、植物芳香油的主要化学成分（）
A、酚类化合物及衍生物B、萜类化合物及衍生物
C、醚类化合物D、烃类化合物
9、在橘皮精油提取过程中石灰水的作用（ ）
Ａ、使溶液呈碱性 Ｂ、为彻底清洗脏物
Ｃ、防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率 Ｄ、漂去橘皮颜色
１０、玫瑰精油可以使用有机溶剂萃取，但方法油不足之处时下面哪项（ ）
Ａ、过程复杂且出油率不高
Ｂ、提取的玫瑰精油纯度不高
Ｃ、有些萃取剂不能萃取玫瑰精油
Ｄ、萃取一般用于制膏状物，所以不能用萃取剂萃取玫瑰精油
二、非选择题
11.在橘皮精油的提取中，为什么橘皮要在石灰水中浸泡时间１０h以上？
12.根据玫瑰精油的化学性质，常用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，请总结水蒸气蒸馏的适用范围？
参考答案
一．选择题
１.A2.Ｄ3.Ａ4.Ａ5.Ｂ6.Ｄ7.Ｄ8.Ｂ9.Ｃ10.Ａ
二．非选择题
11.橘皮要浸透，这样压榨时不会滑脱，出油率高，并且压榨液的粘稠度不会太高，过滤时不会堵塞筛眼。
12.适用于提取玫瑰精油、薄荷油等挥发性强的芳香油。
课题2胡萝卜素的提取
【导学诱思】
1.胡萝卜素是，化学性质比较，不溶于水，微溶于，易溶于等有机溶剂。
根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类。
是其中最主要的组成成分。
与β-胡萝卜素化学结构类似的胡萝卜素约有100多种,它们大多存在于蔬菜中。
等蔬菜是提取天然β-胡萝卜素的原料。
工业生产上，提取天然β-胡萝卜素的方法主要有三种，一是从中提取，二是从中获得，三是利用生产。
本课题所提供的方法只能提取胡萝卜素的，若要获得β-胡萝卜素，还需要进一步。
2.提取胡萝卜素的实验流程有、、、
、、。
思考：
影响萃取的因素有哪些？
【疑难点拨】
1、萃取剂的选择
根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可以考虑有机溶剂萃取的方法。
有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。
乙醇和丙酮能够与水混溶，是水溶性有机溶剂；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能与水混溶，称为水不溶性有机溶剂。
萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有很高的溶点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水溶。
最佳萃取剂为石油醚。
思考：
乙醇和四氯化碳能够用于胡萝卜素的萃取吗？
2、纸层析的操作
层析时注意选择干净的滤纸，为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以带手套进行操作。
点样时应注意点样斑点不能太大（直径应小于0.5㎝），如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。
将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能相互接触，以免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。
【典例解析】
例1对胡萝卜素的提取通常选用
A.水B.无机盐C.有机溶剂D.无机溶剂
解析:
由于胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,根据相似相溶原理,应该考虑有机溶剂,而不能选用水、无机盐及其他无机溶剂,故选C
例2、根据胡萝卜素的提取原理与方法,请你设计叶绿素的提取?
解析:
叶绿素主要由叶绿素a叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素组成,根据它们在有机溶剂中的溶解特性,可用丙酮将它们从叶片中提取出来,并可根据它们在不同有机溶剂中的溶解度不同以及吸附剂上的吸附能力不同,将它们彼此分离开,即纸层析法.
【课堂演练】
一．选择题
1、当人体缺乏某种维生素时，胡萝卜素可在体内转化形成，这种维生素是（）
A、维生素AB、维生素BC、维生素CD、维生素D
2、对叶绿体中的色素进行分析时，胡萝卜素的吸收峰在（）
A、红光B、绿光C、蓝紫光D、橙光
3.下列方法可以提取胡萝卜素的是（）
A.直接压榨法B.水蒸气蒸馏法C.乙醇萃取法D.石油醚萃取法
4.下列有关胡萝卜素的叙述，错误的是（）
A.胡萝卜素是一种化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醇的物质
B.胡萝卜是提取天然β－胡萝卜素的原料
C.微生物的发酵生产是工业提取β－胡萝卜素的方法之一
D.提取后，干燥过程中，时间不能太长，温度不能太高
5.对胡萝卜素的提取顺序，正确的是（）
A.胡萝卜→粉碎→萃取干燥→浓缩→过滤→胡萝卜素
B.胡萝卜→粉碎→过滤→干燥→萃取→浓缩→胡萝卜素
C.胡萝卜→粉碎→过滤→萃取→干燥→浓缩→胡萝卜素
D.胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
6.对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定，正确的是（）
A.每次点样后，可用注射器直接点样
B.点样过程中，应快速细致，形成直径大小相同的圆点
C.层析液所用的试剂为石油醚和丙酮的混合液
D.在纸层析过程中，滤纸可放在普通烧杯中
7.萃取的效率主要取决于（）
A.原料颗粒的大小B.原料的紧密程度、含水量
C.萃取剂的性质和使用量D.萃取的温度和时间
8.下列试剂最适宜提取提取胡萝卜素的是（）
A.石油醚B.乙醚C.四氯化碳D.苯
9.对于胡萝卜素的提取过程，叙述错误的是（）
A.萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴加热
B.为了防止加热时，有机溶剂的挥发，还需要在加热瓶口安装冷凝回流装置
C.萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置
D.在浓缩前，不需要过滤，因为萃取液中没有不溶物
10．胡萝卜素含有的化学元素有
A.C、H、OB.C、HC.C、H、O、ND.C、H、N
二．非选择题
11.下图为提取胡萝卜素的装置示意图，请回答有关问题：
1）.胡萝卜素萃取的效率主要取决于和，同时还受到、、和等条件的影响。
2）.一般来说，要想萃取效果好，要保证
。
3）.萃取过程应该避免明火加热，采用加热，其原因是
。
4）.在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是。
12.思考：
通过什么现象可以证明实验的成功？
。
参考答案：
1.A2.C3.D4.A5.C6.B7.C8.A9.D10.B
11.
（1）萃取剂的性质使用量原料颗粒的大小紧密程度含水量萃取的温度时间
（2）原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需要提取的物质就能充分溶解，萃取效果就好（3）水浴因为有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧爆炸.（4）为了防止加热时有机溶剂挥发
12.是否出现对应的层析带,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.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,我们也可以通过颜色的比较,初步确定提取的胡萝卜素的量
专题知识归纳
本专题主要是植物有效成分的滤取，主要谈了植物芳香油的提取和胡萝卜素的提取。
来源：
动物和植物
化学成分：
萜类化合物及其衍生物
植物芳香油的提取
蒸气蒸馏法：
玫瑰精油的提取
提取方法压榨法：
橘皮精油的提取
植物有效成分的提取萃取法
化学性质：
比较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂
胡萝卜素的提取提取方法：
有机溶剂萃取
纸层析法：
防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸。
点样时应注意点样斑点不能太大（直径应小于0.5㎝），
专题知识检测
一、选择题（每小题2.5分）
1.下列可以提取胡萝卜素的方法是（）
A.水蒸气蒸馏法B.直接压榨法C.丙酮萃取法D.石油醚萃取法
2.胡萝卜素粗品的鉴定通过纸层析鉴定,鉴定时点样的直径应是（）
A.直径应小于0.5B.直径应为1㎝C.直径应为1.5㎝D.直径应为1.8㎝
3.提取橘皮精油常用的方法是（）
A.压榨法B.萃取法C.吸香法D.蒸馏法
4.在橘皮精油提取过程中石灰水的作用（ ）
Ａ.浸泡充分 Ｂ.漂去橘皮颜色
Ｃ.防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率 Ｄ.为彻底清洗脏物
5.下面不能用于提取芳香化合物的是（）
A.真菌B.杏仁C.橘皮D.细菌
6.在提取玫瑰精油中,分离油层应加入（）
Ａ.氯化钠 Ｂ.无水硫酸钠Ｃ.硫酸铜 Ｄ.氯化锌
7.影响萃取的因素中最主要的是（）
A.萃取剂的性质和使用量B.原料的紧密程度、含水量
C.原料颗粒的大小D.萃取的温度和时间
8.在玫瑰精油的提取中,为什么要进行冷凝回流（）
A.将芳香油变成液态便于回收B.操作方便
C.防止容器受热不均而炸裂D.提高出油率
9.橘皮精油的提取操作流程是:
A.石灰水浸泡→漂洗→过滤→压榨→静置→再次过滤→橘皮油
B.石灰水浸泡→漂洗→过滤→压榨→静置→再次过滤→橘皮油
C.B.石灰水浸泡→漂洗→过滤→压榨→静置→再次过滤→橘皮油
D.B.石灰水浸泡→漂洗→过滤→压榨→静置→再次过滤→橘皮油
10.下列植物油均丛植物的茎.叶中提取的是:
A.玫瑰油薄荷油B.桂皮油生姜油
C.香草油桉树油D.茴香油鸢尾油
11.下列不属于水蒸气蒸馏的是:
A.水中蒸馏B.水上蒸馏C.水气蒸馏D.水下蒸馏
12.下列材料中适用于水中蒸馏的是:
A.柑橘B.柠檬C.玫瑰D.桂皮
13.提取玫瑰精油的过程中,油水混合物中要加入氯化钠,不属于其目的的是
A.增大玫瑰油的溶解度B.盐析,使玫瑰油和水分开
C.利于玫瑰油的纯化D.利于玫瑰液的回收
14.橘皮精油的提取中要用石灰水浸泡,其目的是
A.与橘皮中的有机酸反应,防止损坏橘皮精油
B.破坏细胞结构,分解果胶,提高出油率
C.防止提取过程中橘皮精油的有效成分分解
D.防止蒸馏过程中原料发生焦糊
15.下列不属于橘皮精油提取中应注意的问题事项的是:
A.橘皮在石灰水中浸泡时间为10小时以上
B.橘皮要浸透,从而压榨时不会滑脱
C.压榨液的粘稠度要高,从而提高出油率
D.为了使橘皮油与水分离,可加入0.25%的小苏打和5%的硫酸钠,并调节PH为7-8
16胡萝卜素萃取的效率主要取决于萃取剂的
A.性质和使用量B.紧密程度
C.含水量D.湿度
17.胡萝卜素在人体内可大量转化为
A．维生素CB．维生素AC．维生素DD．维生素E
18．为了大量提高胡萝卜素的提取量，萃取前要
A．浸泡B．粉碎和干燥
C．浓缩D．过滤
19．在玫瑰精油的提取中，要加入无水硫酸钠，应在哪一步后加入
A．水蒸气蒸馏B．分离油层
C．过滤D．水解
20下列食用中，胡萝卜素的利用率最高的是
A．生吃胡萝卜B．牛肉丝炒胡萝卜片
C．肥肉炒胡萝卜丝D．清煮胡萝卜片
二.非选择题（50分）
21.（16分）比较水蒸气蒸馏、压榨法和有机溶剂萃取在实验原理、方法步骤以及适应范围方面的异同，并分析这三种方法的优点和局限性。
22.（20分）分析下面的图，回答有关问题。
（1）写出图中数字所代表的含义。
[1].[2][3]
（2）在图中用箭头表示水的流向。
（3）该装置为蒸馏装置，其原理是，按原料放置的位置，对于玫瑰精油的提取，属于蒸馏。
此过程中，使用的有机溶剂为。
（4）分离后的油层中，有一定的水分，此时可加入进行吸水，放置过夜。
（5）某同学采用1.5kg的玫瑰花瓣，出油为45g，则出油率为。
23．（14分）试画出胡萝卜素的提取简易装置图
答案：
一．选择题
1D2A3A4C5D6B7A8A9C10C11D12C13A14B15C16A
17B18B19B20.C
21.
提取方法
实验原理
方法步骤
适用范围
水蒸气蒸馏
利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来
1.水蒸气蒸馏
2.分离油层
3.除水过滤
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
1.石灰水浸泡、漂洗
2.压榨、过滤、静置
3.再次过滤
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
有机溶剂萃取
使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油
1.粉碎、干燥
2.萃取、过滤
3.浓缩
适用范围光，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中
22.
（1）温度计出水口进水口
（2）水由进水口进，出水口出（图略）
（3）水蒸气利用水蒸气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油层和水层。
水石油醚、酒精、乙醚等（写出1-2种均可）
（4）无水硫酸钠
（5）3%
23．图略
探索.创新
1植物芳香油的用途
植物芳香油是植物有效成分的提取液,其特点是有特殊的植物香味和分子结构.芳香油种类很多,如玫瑰花油、玉兰树油、八角油、桂油、薄荷油等。
目前已开发利用的植物芳香油有近百种。
芳香油是贵重的工业原料。
食品工业、造酒工业、香水工业、制药工业都离不开芳香油。
植物芳香油发出的芬芳气味，使人身心爽快，有助于消除疲劳，恢复精力；还可以提高人体神经系统、内分泌系统的功能，帮助提高免疫力，具有保健、美容、治疗的作用。
思考：
（1）列举你熟悉的植物芳香油，并简要说出各自从植物的何种器官提取的？
（2）你知道高级香水重要成分是什么？
植物芳香油的用途，你能说出哪些？
试试看。
（3）根据植物芳香油的特点，除课本列举的提取法外，你还能说出哪些方法？
2．β-胡萝卜素的应用
植物中的胡萝卜素经人体吸收后，可以在体内转变成有活性的维生素A。
通常，把能在体内转变成维生素的物质称为维生素原，胡萝卜素就是维生素A原，其中起作用的是β-胡萝卜素.β-胡萝卜素能够治疗因维生素A缺乏所引起的各种疾病。
此外，胡萝卜素还可以清除体内的自由基，预防和修复细胞损伤，抑制DNA氧化，预防癌症的发生。
β-胡萝卜素还可以作为禽畜饲料添加剂，提高产蛋率，提高生殖能力。
同时由于着色能力强，且与Ca、Zn、K等元素并存不变色，常被作为食品、饮料等添加剂。
现在，β-胡萝卜素也逐渐应用于化妆品行业
思考：
（1）胡萝卜素通常存在于什么器官？
（2）你要根据什么来选取胡萝卜素的萃取剂？
（3）请谈一谈应用有哪些
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