【教学课件】专题6植物有效成分的提取.ppt
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1、专题专题6 6 植物有效成分的提取植物有效成分的提取1.了解提取植物芳香油的基本原理;了解提取植物芳香油的基本原理;2.研究从生物材料中提取特定成分的方法;研究从生物材料中提取特定成分的方法;3.初步学会某些植物芳香油的提取技术初步学会某些植物芳香油的提取技术。教学目标男士香水男士香水法国香水法国香水意大利香水意大利香水课题课题1植物芳香油的提取植物芳香油的提取背景知识背景知识早在古代,人类就已发现芳香气味的植株或花卉能使人早在古代,人类就已发现芳香气味的植株或花卉能使人神神清气爽清气爽,将这些植物制成干品后,可当做药物和香料使用。但,将这些植物制成干品后,可当做药物和香料使用。但是,植物香料
2、易挥发,不易储存。是,植物香料易挥发,不易储存。欧洲中世纪欧洲中世纪香料贸易香料贸易的发展,促成了植物芳香油提取技术的的发展,促成了植物芳香油提取技术的诞生。诞生。16世纪,制备植物芳香油的技术已相当成熟。世纪,制备植物芳香油的技术已相当成熟。19世纪,有机世纪,有机化学迅速发展,人们通过分析植物芳香油的化学迅速发展,人们通过分析植物芳香油的化学成分化学成分,找到了芳,找到了芳香的根源,进而合成了人造香料。香的根源,进而合成了人造香料。如今,植物芳香油如今,植物芳香油广泛地应用广泛地应用于轻工、化妆于轻工、化妆品、饮料和食品制造的方面。品、饮料和食品制造的方面。1基础知识基础知识动物动物:植物
3、植物:微生物:微生物:主要来源于麝、灵猫、海狸和主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等抹香鲸等1.1天然香料的来源天然香料的来源根、茎、叶、花、果实、种子根、茎、叶、花、果实、种子真菌真菌1.2 1.2 植物芳香油的物理性质植物芳香油的物理性质:1.3 1.3 植物芳香油的化学本质植物芳香油的化学本质:具有很强的挥发性具有很强的挥发性主要包括萜类化合物及其衍生物主要包括萜类化合物及其衍生物1.4 植物芳香油的提取方法:植物芳香油的提取方法:1.5 植物芳香油选择方法的依据:植物芳香油选择方法的依据:根据植物原料的特点来决定根据植物原料的特点来决定蒸馏、蒸馏、压榨压榨、萃取萃取1.6 提取植物芳香油
4、的常用方法:提取植物芳香油的常用方法:1.7 提取植物芳香油常用方法的原理:提取植物芳香油常用方法的原理:水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法:水中蒸馏法、水上蒸馏法、水气蒸馏法水中蒸馏法、水上蒸馏法、水气蒸馏法 利用水蒸气将挥发性较强的植物芳利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成香油携带出来,形成油水混合物油水混合物,冷却,冷却后,油水混合物又重新分出油层和水层。后,油水混合物又重新分出油层和水层。一般是将原料先放入蒸锅内,然后加入清水或上一一般是将原料先放入蒸锅内,然后加入清水或上一锅的馏出水,水高度刚满过料层。也有在锅底设置筛板锅的馏出水,水高度刚满过料层。也有在锅底设置筛板以防原料与热源
5、直接接触造成烧焦,影响精油品质。以防原料与热源直接接触造成烧焦,影响精油品质。水中蒸馏水中蒸馏水中蒸馏原料水中蒸馏原料始终淹没在水中,水散作用好,始终淹没在水中,水散作用好,蒸馏较均匀,也不会因原料板结而造成蒸汽短路。蒸馏较均匀,也不会因原料板结而造成蒸汽短路。水中蒸馏可采用水中蒸馏可采用直接火加热、直接蒸汽加热或间直接火加热、直接蒸汽加热或间接蒸汽加热接蒸汽加热。水中蒸馏水中蒸馏适于适于某些鲜花、破碎果皮和不易粘结的原某些鲜花、破碎果皮和不易粘结的原料。料。但水中蒸馏但水中蒸馏精油精油中的酯类成分易水解,所以含酯类中的酯类成分易水解,所以含酯类高的香料植物不能采用这种方法。高的香料植物不能采
6、用这种方法。又称又称隔水蒸隔水蒸馏馏,是把原料置于蒸,是把原料置于蒸馏锅馏锅内的内的筛筛板上,板上,筛筛板下盛放一定水量以板下盛放一定水量以满满足蒸足蒸馏馏操作所需的足操作所需的足够够的的饱饱和蒸汽,水和蒸汽,水层层高度以水沸高度以水沸腾时腾时不不溅溅湿原料底湿原料底层为层为原原则则。1.7.2 1.7.2 水上蒸馏水上蒸馏水上蒸馏水上蒸馏应用较广应用较广,大面积种植的芳香植物为,大面积种植的芳香植物为薄荷、香茅、桉树叶等都用水上蒸馏提取精油;此薄荷、香茅、桉树叶等都用水上蒸馏提取精油;此法也适用于粉碎后的干燥原料包括某些干花。法也适用于粉碎后的干燥原料包括某些干花。是由外来的锅炉蒸汽直接进行
7、蒸馏。通常在筛板下是由外来的锅炉蒸汽直接进行蒸馏。通常在筛板下锅底部位装有一条开小孔的环形管,锅炉来的蒸汽通过锅底部位装有一条开小孔的环形管,锅炉来的蒸汽通过小孔直接喷出。通过筛板的筛孔进入原料层加热原料。小孔直接喷出。通过筛板的筛孔进入原料层加热原料。由锅炉来的蒸汽是具有一定蒸汽压力,温度较高而由锅炉来的蒸汽是具有一定蒸汽压力,温度较高而含湿量又较低的饱和蒸汽,能很快加热料层,因此,对含湿量又较低的饱和蒸汽,能很快加热料层,因此,对干料加热蒸馏时,干料必须在装锅前预先湿透。干料加热蒸馏时,干料必须在装锅前预先湿透。直接蒸汽蒸馏,其蒸馏速度快,温度高,可缩短直接蒸汽蒸馏,其蒸馏速度快,温度高,
8、可缩短蒸馏时间,高沸点的成分可蒸出,出油率高。蒸馏时间,高沸点的成分可蒸出,出油率高。直接蒸汽蒸馏直接蒸汽蒸馏 因为水中蒸馏会导致原料焦糊和因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题有效成分水解等问题原因?原因?1.8 1.8 提取柑橘芳香油的方法:提取柑橘芳香油的方法:通常用通常用压榨法压榨法1.9 萃取法的萃取法的原理原理:将粉碎、干燥的植物原料用有机溶将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡,是芳香油溶解在有机溶剂中的剂浸泡,是芳香油溶解在有机溶剂中的方法。方法。芳香油溶解于有机溶剂后,只需蒸芳香油溶解于有机溶剂后,只需蒸发出有机溶剂,就可以获得纯净的植物发出有机溶剂,就可以获得纯净的植
9、物芳香油了。芳香油了。比较项目比较项目实验原理实验原理方法步骤方法步骤适用范围适用范围水蒸气水蒸气蒸馏法蒸馏法萃取法萃取法压榨法压榨法利用水蒸气将挥利用水蒸气将挥发性较强的植物发性较强的植物芳香油携带出来芳香油携带出来使芳香油溶解在使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸有机溶剂中,蒸发后得到芳香油发后得到芳香油通过机械加压,通过机械加压,压榨出果皮中压榨出果皮中的芳香油的芳香油水蒸汽蒸馏水蒸汽蒸馏分离油层分离油层除水过滤除水过滤粉碎、干燥粉碎、干燥萃取、过滤萃取、过滤浓缩浓缩石灰水浸泡、石灰水浸泡、漂洗漂洗压榨过滤静置压榨过滤静置再次过滤再次过滤提取玫瑰油、提取玫瑰油、薄荷油等挥发薄荷油等挥发性强的芳香
10、油性强的芳香油原料颗粒尽可原料颗粒尽可能细小,能充能细小,能充分浸泡在有机分浸泡在有机溶剂中溶剂中适用于柑橘、适用于柑橘、柠檬等易焦糊柠檬等易焦糊原料的提取原料的提取植物芳香油提取三种方法的比较植物芳香油提取三种方法的比较 本节问题:本节问题:1、芳香油的来源有哪些?、芳香油的来源有哪些?2、植物芳香油的主要成分是什么?、植物芳香油的主要成分是什么?3、植物芳香油的提取方法有哪些?常用方法是什么?植物芳香油的提取方法有哪些?常用方法是什么?主要是植物、动物,真菌也有。主要是植物、动物,真菌也有。主要包括萜类化合物极其衍生物。主要包括萜类化合物极其衍生物。蒸馏、压榨和萃取。常用水蒸气蒸馏法。蒸馏
11、、压榨和萃取。常用水蒸气蒸馏法。2.1.1 提取方法:提取方法:水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法2.1 玫瑰精油玫瑰精油的提取:的提取:2 实验设计实验设计2.1.2 2.1.2 实验设计玫瑰精油的提取装置:实验设计玫瑰精油的提取装置:鲜玫瑰花鲜玫瑰花+清水清水水蒸气蒸水蒸气蒸馏馏油水混合物油水混合物油水分离油水分离除水除水玫瑰油玫瑰油加无水加无水NaNa2 2SOSO4 4加加NaClNaCl氯化钠:氯化钠:促使油水混合物促使油水混合物(乳浊液中油和水的乳浊液中油和水的 分离)。分离)。无水硫酸钠:无水硫酸钠:吸收油层中的水分。吸收油层中的水分。2.1.3 实验流程示意图:实验流程示意图:2.1.4
12、 2.1.4 实验步骤:实验步骤:采集玫瑰花:采集玫瑰花:采集盛花期(采集盛花期(5 5月中上旬)的玫瑰花,清月中上旬)的玫瑰花,清水清洗沥干。水清洗沥干。装入蒸馏原料:装入蒸馏原料:称取称取50g50g玫瑰花放入蒸玫瑰花放入蒸馏瓶,添加馏瓶,添加200mL200mL蒸馏水。蒸馏水。安装蒸馏装置:安装蒸馏装置:所有仪器必须事先所有仪器必须事先干燥,保证无水。干燥,保证无水。加热蒸馏加热蒸馏拆卸蒸馏装置:拆卸蒸馏装置:分离油层:分离油层:蒸馏完毕,应先撤出热源,然后停蒸馏完毕,应先撤出热源,然后停止通水,最后拆卸蒸馏装置,拆卸的顺序与安装时止通水,最后拆卸蒸馏装置,拆卸的顺序与安装时相反。相反。
13、收集锥形瓶中的乳浊液,向锥形瓶中加收集锥形瓶中的乳浊液,向锥形瓶中加入质量浓度为入质量浓度为0.1 g0.1 gmLmL的的NaClNaCl,然后将其倒入分液,然后将其倒入分液漏斗中,用分液漏斗将油层和水完全分开。放出玫瑰漏斗中,用分液漏斗将油层和水完全分开。放出玫瑰精油,用接收瓶收集。精油,用接收瓶收集。除去水分:除去水分:向接收瓶加入无水向接收瓶加入无水NaNa2 2S0S04 4,24h后过滤,得到玫瑰油。后过滤,得到玫瑰油。注意事项:蒸馏时间不能过短,温度不能过高。注意事项:蒸馏时间不能过短,温度不能过高。使用水蒸气蒸馏装置的注意事项有哪些?使用水蒸气蒸馏装置的注意事项有哪些?2)蒸馏
14、开始时,先通冷水后加热;蒸馏完)蒸馏开始时,先通冷水后加热;蒸馏完 毕时,先撤热源后停止通水。毕时,先撤热源后停止通水。1)安装仪器时一般按自下而上,从左到右)安装仪器时一般按自下而上,从左到右 的顺序,拆卸仪器的顺序与安装时相反。的顺序,拆卸仪器的顺序与安装时相反。保证冷凝管下进上出。保证冷凝管下进上出。压榨装置压榨装置通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油。通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油。实验原理:实验原理:2.2.3 实验装置:实验装置:2.2 橘皮精油的提取:橘皮精油的提取:提取方法:提取方法:压榨法压榨法2.2.4实验步骤:实验步骤:橘皮的处理:橘皮的处理:在实验前一天,将在实验前一
15、天,将新鲜橘皮用清水清洗沥干。新鲜橘皮用清水清洗沥干。石灰水浸泡:石灰水浸泡:用用pHpH大于大于1212、质量、质量分数为分数为7 78 8石灰水浸泡橘皮石灰水浸泡橘皮161624h24h。清水漂洗:清水漂洗:浸泡好的橘皮用流水浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净,沥干。彻底漂洗干净,沥干。粉碎和压榨:粉碎和压榨:将橘皮粉碎,加入将橘皮粉碎,加入相当于橘皮质量相当于橘皮质量0.250.25的的NaHCONaHCO3 3和和5 5的的NaNa2 2S0S04 4,并调节,并调节pHpH为为7 78 8。用家用榨汁。用家用榨汁机或手动压榨机得到压榨液。机或手动压榨机得到压榨液。过滤压榨液:过滤压榨液:
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