学年人教版生物选修一讲义专题6 课题1 植物芳香油的提取.docx
《学年人教版生物选修一讲义专题6 课题1 植物芳香油的提取.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《学年人教版生物选修一讲义专题6 课题1 植物芳香油的提取.docx(14页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
学年人教版生物选修一讲义专题6课题1植物芳香油的提取
课题1 植物芳香油的提取
学习目标:
1.知道植物芳香油的来源与提取方法。
(重点) 2.了解提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程。
(难点)
1.植物芳香油的来源及特点
(1)来源
植物芳香油可以从植物中提取,如玫瑰花用于提取玫瑰油,樟树树干用于提取樟油。
(2)特点
①具有很强的挥发性。
②成分比较复杂,主要包括萜类化合物及其衍生物。
2.植物芳香油的提取方法
(1)不同方法的选用依据:
植物原料的特点。
(2)提取方法
①
②压榨法:
主要适用于柑橘、柠檬芳香油的制备。
③萃取法
3.玫瑰精油的提取
(1)用途:
是制作高级香水的主要成分。
(2)性质:
化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏。
(3)方法:
一般可采用水蒸气蒸馏法提取,同时根据其化学性质,也可采用萃取法提取。
(4)流程:
鲜玫瑰花+清水(1∶4)→水蒸气蒸馏→油水混合物(加入NaCl)→分离油层(加入无水Na2SO4)→除水→过滤→玫瑰油。
4.橘皮精油的提取
(1)性质:
无色透明,具有诱人的橘香味。
(2)成分:
主要为柠檬烯。
(3)用途:
是食品、化妆品和香水配料的优质原料。
(4)方法:
一般采用压榨法。
(5)流程:
石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油。
5.操作提示
(1)玫瑰精油的提取:
蒸馏时温度不能太高,时间不能太短。
(2)橘皮精油的提取:
橘皮在石灰水中浸泡时间为10h以上,这样压榨时不会滑脱,出油率高,并且压榨液的黏稠度不会太高,过滤时不会堵塞筛眼。
1.判断对错
(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,原因是玫瑰精油易挥发、难溶于水、化学性质稳定。
( )
(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和温度。
( )
(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会下降。
( )
(4)从薄荷叶中提取薄荷油时不能采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法。
( )
提示:
(1)√
(2)√ (3)√
(4)× 薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似,同样可以采用水蒸气蒸馏法提取。
2.工业生产上,植物芳香油常采用水蒸气蒸馏法,原因是( )
A.利用水蒸气可将挥发性强的植物芳香油携带出来
B.水蒸气蒸馏法可划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏
C.植物芳香油挥发性强,易溶于有机溶剂
D.操作最简单,成本较低
D [工业生产不仅要考虑提取效果,更要考虑生产成本。
水蒸气蒸馏法可以将植物芳香油提取出来,且操作简单,成本较低。
]
3.下列各项中,属于提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程中共有的操作是( )
A.压榨B.分液 C.蒸馏 D.萃取
B [提取玫瑰精油采用水蒸气蒸馏法,提取橘皮精油采用压榨法,但二者得到的最初产物均为油水混合物,需用分液漏斗分液。
在实验流程中,二者均未用到萃取这一操作。
]
植物芳香油的来源和提取方法
[合作交流]
1.水溶性的有机溶剂可以从水溶液中萃取某物质吗?
提示:
不能。
萃取物能溶于有机溶剂,由于有机溶剂溶于水,导致水和有机溶剂不能分层,无法萃取,达不到分离的效果。
2.植物芳香油的哪些特点有助于将其从大量植物组织中提取出来?
提示:
芳香油具有易于挥发,难溶于水,易溶于有机溶剂等特点。
3.橘皮精油的提取能否选用水中蒸馏法?
为什么?
提示:
不可以。
因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。
1.植物芳香油各种提取方法的比较
方法
水蒸气蒸馏法
压榨法
萃取法
实验
原理
利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来
通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油
使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发溶剂后就可获得芳香油
优点
简单易行,便于分离
生产成本低,易保持原料原来的结构和功能
产油率高,易分离
局限
性
水中蒸馏会导致某些原料焦糊和有效成分水解
分离较为困难,出油率相对较低
使用有机溶剂处理不当会影响提取物的质量
适用
范围
适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶剂中
方法步骤
①水蒸气蒸馏
②分离油层
③除水过滤
①石灰水浸泡、漂洗
②压榨、过滤、静置
③再次过滤
①粉碎、干燥
②萃取、过滤
③浓缩
2.水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏的区别
(1)这三种方法的基本原理相同,但原料放置位置不同。
①水中蒸馏:
原料放在蒸馏容器的水中,水要完全浸没原料。
②水上蒸馏:
容器中水的上方有筛板,原料放在筛板上,水量以沸腾时不浸湿原料为宜。
③水气蒸馏:
蒸馏容器下方有一排气孔,连接外源水蒸气,上方有筛板,上面放原料。
(2)各自特点:
水中蒸馏设备简单、成本低、易操作,而水上蒸馏和水气蒸馏时间短,出油率高。
[典题通关]
如图所示是提取玫瑰精油的实验流程图。
请据图回答下面的问题。
(1)不同时期的玫瑰花花朵含油量不同,大约是每年________月上、中旬花朵含油量最高。
(2)图中①过程所用的方法是____________,采用该方法的原因是_____________________________________________________
_____________________________________________________
______________________。
除此方法外,提取植物芳香油的方法还有___________________。
(3)实际操作时,图中②过程要在油水混合物中加入________,目的是__________________________。
[解析]
(1)玫瑰花盛花期(约每年5月上、中旬)花朵中含油量最高。
(2)图中①过程为(水蒸气)蒸馏法,除此之外提取植物芳香油的方法还有压榨法和萃取法。
(3)为促使油水分离,宜加入NaCl。
[答案]
(1)5
(2)(水蒸气)蒸馏法 玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏 压榨法和萃取法 (3)NaCl 加速油水分离
(1)将分离的油进行除水操作时,加入的试剂是什么?
(2)鲜玫瑰花与清水质量的比例约是多少?
提示:
(1)无水Na2SO4。
(2)1∶4。
柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法,而不采用水中蒸馏的方法,其原因是( )
A.水中蒸馏不利于芳香油释放出来
B.水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分的水解等问题
C.水中蒸馏后的水油不易分离
D.压榨法是直接将柑橘、柠檬进行压榨
B [水中蒸馏的方法对于有些原料不适用,如柑橘和柠檬等,这是因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题,因此,柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法。
]
玫瑰精油和橘皮精油的提取
[合作交流]
1.使用萃取法提取玫瑰精油,有哪些优点和不足?
提示:
萃取法的优点是出油率高、易分离;缺点是有机溶剂必须事先精制,除去杂质,否则会影响芳香油的质量。
2.提取橘皮精油时,为什么要用石灰水浸泡?
提示:
直接压榨,出油率较低。
将橘皮干燥去水,并用石灰水浸泡可以提高出油率。
1.玫瑰精油提取操作的关键
(1)水蒸气蒸馏装置的分析:
有关蒸馏装置包括铁架台两个、酒精灯、石棉网、蒸馏瓶、橡胶塞、蒸馏头、温度计、直型冷凝管、接液管、锥形瓶,以及连接进水口和出水口的橡皮管,如下图。
所有仪器必须事先干燥,保证无水。
整套蒸馏装置可分为左、中、右三部分,其中左边的部分通过加热进行蒸馏,中间部分将蒸馏物冷凝,右边的部分用来接收。
水蒸气蒸馏装置
①安装装置顺序:
从左到右,自下而上(拆卸顺序相反)。
②温度计位置:
温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平。
③冷凝管中水流方向:
从下方进水,上方出水,与蒸气流向相反。
④加热时防暴沸:
垫石棉网,向液体中加入几片碎石或瓷片。
⑤烧瓶内液体量:
烧瓶容积的1/3~2/3。
(2)除水:
加入无水Na2SO4后,放置时间可适当长些。
(3)温度及时间:
为提高产品质量,要严格控制蒸馏温度,可适当延长蒸馏时间。
(4)干玫瑰花也可用萃取的方法提取玫瑰精油。
2.橘皮精油提取操作的关键
(1)橘皮的处理:
干燥粉碎后一定要用石灰水浸透,时间至少10h以上。
(2)压榨液的处理:
①可在压榨液中加入明矾,促其沉淀变清。
②离心液的处理:
a.分离油层:
用分液漏斗或吸管。
b.静置过滤:
经离心后得到的油澄清而透明,但仍有少量水分和蜡状杂质,应在5~10℃条件下静置5~7d,使水分与杂质下沉,然后,将上层吸出,其余过滤,然后与上层混合。
3.结果分析与评价
(1)是否提取出了植物精油的判断依据:
①从玫瑰花中提取的芳香油是浅黄色至黄色液体,并带有甜韵的玫瑰香。
②从橘皮中提取的橘皮精油无色透明,具有诱人的橘香味。
(2)出油率的计算:
①公式:
出油率=
×100%
②结果分析
[典题通关]
根据提取橘皮精油的实验流程示意图回答下列问题:
(1)①之前对橘皮的处理是____________。
①处理的作用是_____________________________________________________。
(2)新鲜的橘皮中含有大量的________、________和________,如果直接压榨,出油率较低。
(3)压榨是个机械加压过程,要求是_______________________
_____________________________________________________。
(4)为了使橘皮油易与水分离,还要分别加入_______________
_____________________________________________________,
并调节pH为________。
(5)第④步用________过滤,目的是____________________。
第⑥步用__________________过滤。
(6)第⑤步的要求是__________________________________,目的是_______________________________________________。
[解析]
(1)用石灰水浸泡橘皮的目的是防止橘皮在压榨时滑脱,并能提高出油率。
(2)橘皮中含有其他一些成分,直接压榨时的出油率较低。
(3)压榨的基本要求是将原料压紧,且要将油挤压出来。
(4)加入NaHCO3和硫酸钠可以使油和水易于分离。
(5)操作过程中有两次过滤,第一次用普通布袋,第二次用滤纸。
(6)第一次过滤得到的滤液要置于5~10℃的条件下中静置,使杂质沉淀。
[答案]
(1)干燥 破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率
(2)果蜡 果胶 水分
(3)既要将原料压紧又要将油分挤压出来
(4)相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的硫酸钠 7~8
(5)普通布袋 除去固体物和残渣 滤纸
(6)在5~10℃下静置5~7d 使杂质沉淀
(1)橘皮精油的提取为什么不适合用水蒸气蒸馏法进行提取?
(2)用石灰水浸泡后,能否直接进行压榨?
提示:
(1)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,还会产生原料焦糊的问题。
(2)不能,应用流水进行漂洗,沥干水分后再进行压榨。
下列不属于橘皮精油提取时应注意的问题和事项的是( )
A.橘皮在石灰水中浸泡时间为10h以上
B.橘皮要浸透,压榨时不会滑脱
C.压榨液的黏稠度要高,从而提高出油率
D.为了使橘皮油易与水分离,可加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4,并调节pH为7~8
C [橘皮在石灰水中浸泡10h以上,浸透后压榨时不会滑脱,压榨液的黏稠度低,过滤时就不会堵塞筛眼。
NaHCO3和Na2SO4可以促进油和水的分离。
故选C。
]
[课堂小结]
知识网络构建
核心语句归纳
1.植物芳香油提取的方法有水蒸气蒸馏法、压榨法和萃取法等。
2.水蒸气蒸馏法适合于挥发性强、热稳定性好的植物芳香油的提取。
3.原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油的提取,不宜采用水中蒸馏法,宜采用压榨法或萃取法。
4.萃取法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡,使芳香油溶解在有机溶剂中的方法。
5.提取玫瑰精油的实验流程为:
鲜玫瑰花+清水―→水蒸气蒸馏―→油水混合物
分离油层
除水
玫瑰油。
6.橘皮精油的提取一般用压榨法。
其流程是:
石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油。
1.将原料完全浸没于水中的蒸馏方法叫( )
A.水上蒸馏 B.水下蒸馏
C.水中蒸馏D.水气蒸馏
C [按照蒸馏过程中原料的放置位置,可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏,水中蒸馏是指将原料完全浸没于水中的蒸馏方法。
没有水下蒸馏这一说法。
]
2.利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物;然后冷却,将混合物重新分出油层和水层,以此来获得植物芳香油。
在此方法中,运用的操作手段是( )
①蒸馏 ②压榨 ③萃取 ④干馏 ⑤分液
A.①③B.①③④C.①⑤D.①③⑤
C [在提取植物芳香油的过程中,利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物的过程属于蒸馏;然后冷却,重新分出油层和水层,并将油层提取出来的过程属于分液。
]
3.玫瑰精油素有“液体黄金”之称,下面是提取玫瑰精油的实验流程图,请据图分析不正确的是( )
→
→
A.提取玫瑰精油的方法是水蒸气蒸馏法
B.①和②操作要求分别加入氯化钠和无水硫酸钠
C.③操作是萃取,以除去固体硫酸钠
D.该实验流程也可用于从薄荷叶中提取薄荷油
C [加入氯化钠是为了增大盐水的浓度,利于玫瑰油与水的分层,加入无水硫酸钠是为了吸收精油中残留的水分,③操作是利用过滤的方法除去固体硫酸钠。
]
4.请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题:
(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、________和________。
(2)芳香油溶解性的特点是不溶于______,易溶于__________,因此可用________作为提取剂来提取芳香油。
(3)橘子果实含有芳香油,通常可用________作为材料提取芳香油,而且提取时往往选用新鲜的材料,理由是___________________
_____________________________________________________。
(4)对材料压榨后可得到糊状液体,为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是_____________________。
(5)得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后,芳香油将分布于液体的______层,原因是__________________。
加入氯化钠的作用是____________________。
(6)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠,此剂的作用是_____________________。
[解析]
(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、蒸馏法、萃取法。
(2)芳香油溶解性的特点是不溶于水,易溶于有机溶剂,因此可用有机溶剂作为提取剂来提取芳香油。
(3)一般采用新鲜的橘子皮来提取橘皮精油,因为新鲜的含有芳香油多。
(4)除去液体中的固体常用方法是过滤。
(5)芳香油密度比水小,且不溶于水,会浮在液体的表面。
加入氯化钠会增加水层密度,使油和水分层。
(6)无水硫酸钠的作用可以吸收芳香油中残留的水分。
[答案]
(1)蒸馏法 萃取法
(2)水 有机溶剂 有机溶剂(其他合理答案也可) (3)橘子皮 芳香油含量较高 (4)过滤(其他合理答案也可) (5)上 油的密度比水小(其他合理答案也可) 增加水层密度,使油和水分层 (6)吸收芳香油中残留的水分