2015年高考一轮植物有效成分的提取.ppt

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1、专题专题6植物有效成分的提取植物有效成分的提取一、基础知识一、基础知识（一）植物芳香油的来源（一）植物芳香油的来源1、天然香料的主要来源、天然香料的主要来源动物：动物：根、茎、叶、花、果实、种子等根、茎、叶、花、果实、种子等麝、灵猫、海狸、抹香鲸等麝、灵猫、海狸、抹香鲸等2、植物芳香油的特点：、植物芳香油的特点：组成复杂、挥发性强组成复杂、挥发性强3、植物芳香油的主要化学成分：、植物芳香油的主要化学成分：主要包括主要包括萜类萜类化合物及其衍生物化合物及其衍生物4、植物芳香油的用途：、植物芳香油的用途：工业原料、香料和药品等工业原料、香料和药品等考点一考点一 植物芳香油的提取植物芳香油的提取植物

2、：植物：（二）植物油芳香油的提取（二）植物油芳香油的提取1、方法、方法2、根据、根据蒸馏法蒸馏法压榨法压榨法萃取法萃取法3、植物芳香油的常用提取方法、植物芳香油的常用提取方法 水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法植物原料的特点植物原料的特点（1 1）水蒸气蒸馏法）水蒸气蒸馏法原理：原理：分类分类比较比较利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香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，冷却油携带出来，形成油水混合物，冷却后，油水混合物又重新分出油层和水后，油水混合物又重新分出油层和水层。层。水上蒸馏、水中蒸馏和水气蒸馏水上蒸馏、水中蒸馏和水气蒸馏基本原理相同基本原理相同但但原料放置位置原料放置位置

3、不同不同水中蒸馏：水中蒸馏：原料放在蒸原料放在蒸馏馏容器的水中，容器的水中，水要完全浸没原料水要完全浸没原料水上蒸馏：水上蒸馏：容器中水的上方有筛板，原料放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在筛板上，水量以沸腾时不浸湿原料为宜。原料为宜。水气蒸馏：水气蒸馏：蒸馏容器下方有一排气孔，连接蒸馏容器下方有一排气孔，连接外源水蒸气，上方有筛板，上面外源水蒸气，上方有筛板，上面放原料。放原料。各自特点：各自特点：水中蒸馏设备简单、成本低、水中蒸馏设备简单、成本低、易操作，而水上蒸馏和水气易操作，而水上蒸馏和水气蒸馏时间短，出油率高。蒸馏时间短，出油率高。不足：不足：有些原料不适宜于

4、水蒸气蒸馏，有些原料不适宜于水蒸气蒸馏，如柑橘、柠檬等易焦糊，有效如柑橘、柠檬等易焦糊，有效成分容易水解。成分容易水解。（2）压榨法）压榨法原理原理:方法方法:不足不足:通过机械加压，压榨出果皮中的通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油芳香油浸泡、漂洗浸泡、漂洗压榨过滤静置压榨过滤静置再次再次过滤过滤 出油率低出油率低（3）萃取法）萃取法 原理：原理：将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂将粉碎、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浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中的方法。芳香油溶解于有机溶剂后，只方法。芳香油溶解于有机溶剂后，只需蒸发出有机溶剂，就可以获得纯净需蒸发出有机溶剂，就可以获

5、得纯净的植物芳香油了。的植物芳香油了。方法：方法：原料浸泡在溶原料浸泡在溶剂剂中中得到浸泡得到浸泡液液有机溶有机溶剂挥发剂挥发芳香油。芳香油。不足：不足：有机溶剂中的杂质影响芳香油的品质。有机溶剂中的杂质影响芳香油的品质。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利用水蒸气将挥发利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香性较强的植物芳香油携带出来油携带出来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提取玫瑰油、薄荷提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳油等挥发性强的芳香油香油萃取法萃取法使芳香油溶解在有使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发后机溶剂中，蒸发后得到芳

6、香油得到芳香油粉碎、干燥粉碎、干燥萃取、过滤萃取、过滤浓缩浓缩原料颗粒尽可能细原料颗粒尽可能细小，能充分浸泡在小，能充分浸泡在有机溶剂中有机溶剂中压榨法压榨法通过机械加压，压通过机械加压，压榨出果皮中的芳香榨出果皮中的芳香油油石灰水浸泡、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适用于柑橘、柠檬适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提等易焦糊原料的提取取二、玫瑰精油的提取二、玫瑰精油的提取方法：方法：原理：原理：水气蒸馏法水气蒸馏法利用水蒸气将挥发性较强的玫瑰利用水蒸气将挥发性较强的玫瑰精油携带出来，形成油水混合物，精油携带出来，形成油水混合物，冷却后，油水混合物又重新分出冷却后，油

7、水混合物又重新分出油层和水层。油层和水层。装置：怎样安装？怎样安装？各部分的作用是什么？各部分的作用是什么？使用水蒸气蒸馏装置的注意使用水蒸气蒸馏装置的注意事项有哪些？事项有哪些？1、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。保证冷凝管下进上出。2、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。拓展提升拓展提升 在蒸馏装置的锥形瓶收集到在蒸馏装置的锥形瓶收集到的液体是什么颜色？成分是什么的液体是什么颜色？成分是什么？水蒸气蒸馏后，椎形瓶中得到白色的乳浊液。成分：玫瑰油和水的混合物。拓展提升拓展提升如何将玫瑰油和水分开？如何将玫瑰油和水分开？向乳化液中加

8、入NaCl，增加盐浓度，就会出现明显的分层现象。在用分液漏斗分开。拓展提升拓展提升 分离的油层含有一定分离的油层含有一定的水分，如何除水？的水分，如何除水？加入一些无水Na2SO4，放置过夜，再过滤除去固体Na2SO4，就可以得到玫瑰精油了。拓展提升拓展提升玫瑰油玫瑰油 提提取取玫玫瑰瑰精精油油的的实实验验流流程程鲜玫瑰花鲜玫瑰花+清水清水水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏油水混合物分离油水混合物分离油层除水油层除水NaCl无水无水Na2SO4(1:4)增加水层密度，降增加水层密度，降低芳香油的溶解度，低芳香油的溶解度，使油和水容易分层使油和水容易分层三、橘皮精油的提取三、橘皮精油的提取方法：方法：原理：原

9、理：压榨法压榨法通过机械加压，压榨出通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油果皮中的芳香油装置：装置：橘皮精油的特性：橘皮精油的特性：无色透明，具有橘香味，主要成分是柠檬烯。橘皮精油的主要贮藏部位：橘皮精油的主要贮藏部位：橘皮提取橘皮精油的实验流程提取橘皮精油的实验流程石灰水浸泡石灰水浸泡漂洗漂洗压榨压榨过滤过滤静置静置再次过滤再次过滤橘皮油橘皮油 看资料一，你认为怎样处理橘皮？为什么要这样处理？1、因橘皮中含有大量的果蜡、果胶、水分，直接压榨橘皮，出油率比较低。2、将橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。拓展提升拓展提升 为了使橘皮油易于水为了使橘皮油易于水分离，应如何处理？分离，应如何处理？要分别加入相

10、当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的Na2SO4，并调节PH至78。拓展提升拓展提升压榨液中有哪些成分？橘皮精油，大量水分，还有糊状残渣等杂质。拓展提升拓展提升如何分离出橘皮精油？如何分离出橘皮精油？先用普通布袋过滤去除固体物和残渣，然后离心进一步去除质量较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮油分离出来。此时的橘皮精油还含有少量的水和果蜡，需在5 10 下静置57 d，让杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清的油层，其余部分滤纸过滤，滤液和与吸出的上层橘油合并，成为最终的橘皮精油。拓展提升拓展提升蒸蒸馏馏、压压榨、萃取榨、萃取 水蒸气水蒸气 挥发挥发性性 油水混合物油水混合物 油油层层 水水

11、层层 机械加机械加压压 焦糊焦糊 粉碎粉碎 有机溶有机溶剂剂 芳香油芳香油 精制精制 杂质杂质 高高级级香水香水 稳稳定定 水水 有机溶有机溶剂剂 水蒸气水蒸气 水中水中 食品食品 香水配料香水配料 柠柠檬檬烯烯 压压榨榨【典例精析典例精析】【例例1】请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题：请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题：(1)植植物物芳芳香香油油的的提提取取可可采采用用的的方方法法有有压压榨榨法法、蒸蒸馏馏法法和和_。(2)芳芳香香油油溶溶解解性性的的特特点点是是_，因此可用因此可用_作为提取剂来提取芳香油。作为提取剂来提取芳香油。(3)对对材材料料压压榨榨后后可可得得到到糊糊状状液

12、液体体，为为除除去去其其中中的的固固体体物质获得乳状液可采用的方法是物质获得乳状液可采用的方法是_。萃取法萃取法不溶于水，易溶于有机溶剂不溶于水，易溶于有机溶剂有机溶剂有机溶剂过滤过滤(4)得得到到的的乳乳状状液液加加入入氯氯化化钠钠并并放放置置一一段段时时间间后后，芳芳香香油油将将分分布布于于液液体体的的上上层层，原原因因是是油油层层的的密密度度比比_。加入加入氯氯化化钠钠的作用是的作用是_。(5)从从乳乳状状液液中中分分离离得得到到的的芳芳香香油油中中要要加加入入无无水水硫硫酸酸钠钠，该试剂该试剂的作用是的作用是_。(6)某某同同学学在在实实验验中中设设计计了了如如图图所所示示装装置置提提

13、取取玫玫瑰瑰精精油油，指出指出该该装置中的两个装置中的两个错误错误。水层小水层小增加水层密度，使油和水分层增加水层密度，使油和水分层(或增加盐的浓度，或增加盐的浓度，使油和水分层使油和水分层)吸收芳香油中残留的水分吸收芳香油中残留的水分温度温度计计位置太靠下位置太靠下 冷凝器冷凝器进进水口、出水口接水口、出水口接错错【解析解析】本题考查了植物芳香油的性质及提取方法。本题考查了植物芳香油的性质及提取方法。芳香油不溶于水，易溶于有机溶剂。除去固体残渣芳香油不溶于水，易溶于有机溶剂。除去固体残渣的方法是过滤。温度计应靠近烧瓶的分支处，冷凝的方法是过滤。温度计应靠近烧瓶的分支处，冷凝管进出水口为下进上

14、出。管进出水口为下进上出。一、胡萝卜素一、胡萝卜素（一）分子结构（一）分子结构：包含多个碳碳双键包含多个碳碳双键胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素最主要的组成成分最主要的组成成分（二）种类（二）种类考点二考点二 胡萝卜素的提取胡萝卜素的提取（三）理化性质：1、橘黄色结晶；化学性质比较稳定2、不溶于水、微溶于酒精、易溶于石油醚等有机溶剂3、可氧化成两分子维生素A维生素A（四）应用：医药用途：在人体内转化成维生素医药用途：在人体内转化成维生素A A，辅助治疗，辅助治疗V VA A 缺乏引起的疾病，如夜盲症、干皮病缺乏引起的疾病，如夜盲症、干皮病添加剂：是食品、饮料、饲料的添加剂，是一

15、种添加剂：是食品、饮料、饲料的添加剂，是一种 天然色素可食用色素天然色素可食用色素预防癌症，提高人体免疫力等，预防癌症，提高人体免疫力等，使癌变细胞恢使癌变细胞恢复正常的作用复正常的作用二、天然胡萝卜素的提取（一）工业方法：（一）工业方法：三孢布拉霉菌三孢布拉霉菌植物中提取植物中提取岩藻中提取岩藻中提取利用微生物的发酵生产利用微生物的发酵生产最早在胡萝卜中分离得到最早在胡萝卜中分离得到多种褐藻的俗称多种褐藻的俗称（二）实验室提取方法：（二）实验室提取方法：萃取法萃取法1、萃取剂：水不溶性萃取剂 乙醇、丙酮 石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳 水溶性萃取剂石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳石

16、油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳 几种水不溶性有机溶剂的沸点：几种水不溶性有机溶剂的沸点：90-120 77 35 80 76 90-120 77 35 80 76 2、影响萃取的因素：萃取剂：性质和使用量（主要因素）原料：颗粒的大小、紧密程度、含水量环境：温度、时间等原料颗粒小、水分少、萃取温度高、时间长效果好（一）提取胡萝卜素的实验流程胡萝卜胡萝卜素浓 缩过 滤萃 取干 燥粉 碎三、实验操作（二）实验步骤：（二）实验步骤：原料加工原料加工：取：取500g新鲜胡萝卜，清水清洗，沥新鲜胡萝卜，清水清洗，沥干、粉碎、烘干。干、粉碎、烘干。原料装填原料装填：将胡：将胡萝萝卜粉与卜粉与200mL石

17、油石油醚醚装入蒸装入蒸馏馏瓶。瓶。加加热热萃取萃取：安装：安装萃取回流装置萃取回流装置，沸水浴沸水浴加加热热萃萃取取30min。过滤过滤：将萃取物：将萃取物过滤过滤，除去固体物，得到萃取，除去固体物，得到萃取液。液。浓缩浓缩：安装：安装水蒸气蒸水蒸气蒸馏馏装置装置，加，加热热萃取液，萃萃取液，萃取取剂挥发剂挥发，得到胡，得到胡萝萝卜素。卜素。注意事项：注意事项：烘干胡萝卜时，温度过高、时间过长，胡萝卜素会分解。烘干胡萝卜时，温度过高、时间过长，胡萝卜素会分解。水浴加热水浴加热明火加热明火加热易导致有机溶剂的燃烧易导致有机溶剂的燃烧冷凝管蒸馏烧瓶接受器直接加热直接加热水为溶剂水为溶剂（二）操作过

18、程：制备好的 胡萝卜干粉萃取剂 石油醚圆底烧瓶放入置于水浴装置上部固定冷凝管加热一段时间移去酒精灯冷却过滤：得到圆底瓶的萃取液蒸馏：挥发萃取剂，浓缩胡萝卜素提取液防止加热时 有机溶剂的挥发温度高，萃取的效率高蒸馏装置实验室操作过程：实验室操作过程：鉴定的方法鉴定的方法纸层析法量做基线 对照点样 干燥层析 对比观察A、D标准样品B、C提取样品层析液不能 超过基线比较颜色的深浅，是否出现杂质的鸢尾苷元鸢尾苷标准品标准品Rf迁移率考点二胡考点二胡萝萝卜素的提取卜素的提取【回扣教材回扣教材】1胡胡萝萝卜卜素素性性质质：胡胡萝萝卜卜素素是是_结结晶晶，化化学学性性质质比比较较稳稳定定，_溶溶于于水水，_

19、溶溶于于乙乙醇醇，_溶溶于于石石油油醚醚等有机溶等有机溶剂剂。2 来来 源源：一一 是是 从从 _中中 提提 取取；二二 是是 从从_提取；三是利用提取；三是利用_生生产产。3胡胡萝萝卜卜素素提提取取：根根据据胡胡萝萝卜卜素素易易溶溶于于_的的特特点，可以用点，可以用_的方法提取胡的方法提取胡萝萝卜素。卜素。橘黄色橘黄色不不微微易易植物植物大面积养殖的岩藻中大面积养殖的岩藻中微生物的发酵微生物的发酵有机溶剂萃取有机溶剂萃取有机溶有机溶剂剂4胡胡萝萝卜卜素素萃萃取取剂剂应应具具备备的的特特点点：萃萃取取胡胡萝萝卜卜素素的的有有机机溶溶剂剂应应该该具具有有较较高高的的_，能能够够充充分分溶溶解解胡

20、胡萝萝卜卜素素，并并且且不不与与_混混溶溶。此此外外，还还应应该该考考虑虑萃萃取取效效率率，对对人人的的毒毒性性，是是否否_，_是是否否能能从从产产品品中中完完全除去，会不会影响全除去，会不会影响产产品品质质量等量等问题问题。5影影响响萃萃取取的的因因素素：萃萃取取的的效效率率主主要要取取决决于于_的的性性质质和和使使用用量量，同同时时，还还受受到到原原料料颗颗粒粒的的大大小小、紧紧密密程度、程度、_、萃取的、萃取的_等条件的影响。等条件的影响。6提取的胡提取的胡萝萝卜素粗品通卜素粗品通过过_进进行行鉴鉴定。定。沸点沸点水水易燃易燃有机溶剂有机溶剂萃取剂萃取剂含水量含水量温度和时间温度和时间纸

21、层析纸层析【典例精析典例精析】【例例2】(2013山山东东)胡胡萝萝卜卜素素是是一一种种常常用用的的食食用用色色素素，可可分分别别从从胡胡萝萝卜卜或或产产胡胡萝萝卜卜素素的的微微生生物物菌菌体体中中提提取取获获得得，流程如下：流程如下：(1)筛筛选选产产胡胡萝萝卜卜素素的的酵酵母母菌菌R时时，可可选选用用_或或平平板板划划线线法法接接种种。采采用用平平板板划划线线法法接接种种时时需需先先灼灼烧烧接接种种环环，其目的是，其目的是_。(2)培培养养酵酵母母菌菌R时时，培培养养基基中中的的蔗蔗糖糖和和硝硝酸酸盐盐可可分分别别为为酵母菌酵母菌R的生的生长长提供提供_和和_。(3)从从胡胡萝萝卜卜中中提

22、提取取胡胡萝萝卜卜素素时时，干干燥燥过过程程应应控控制制好好温温度度和和_以以防防止止胡胡萝萝卜卜素素分分解解；萃萃取取过过程程中中宜宜采采用用_方方式式加加热热以以防防止止温温度度过过高高；萃萃取取液液浓浓缩缩前前需需进进行行过过滤滤，其目的是其目的是_。(4)纸纸层层析析法法可可用用于于鉴鉴定定所所提提取取的的胡胡萝萝卜卜素素，鉴鉴定定过过程程中中需用胡需用胡萝萝卜素卜素标标准品作准品作为为_。稀释涂布平板法稀释涂布平板法灭菌灭菌(或：防止杂菌污染或：防止杂菌污染)碳源碳源氮源氮源时间时间水浴水浴滤去不溶物滤去不溶物(实验实验)对照对照【解析解析】(1)接种微生物的方法主要是稀释涂布平板法

23、接种微生物的方法主要是稀释涂布平板法和平板划线法。接种过程为了避免其他杂菌的污染，和平板划线法。接种过程为了避免其他杂菌的污染，要做到无菌操作，所以接种前需对接种环进行灭菌操要做到无菌操作，所以接种前需对接种环进行灭菌操作。作。(2)蔗糖主要提供碳源；硝酸盐含氮元素，可提供蔗糖主要提供碳源；硝酸盐含氮元素，可提供氮源。氮源。(3)温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解；由于萃取剂往往有挥发性，所以直接加热时挥发解；由于萃取剂往往有挥发性，所以直接加热时挥发出来的有机溶剂遇明火易爆炸；萃取后需将原料中不出来的有机溶剂遇明火易爆炸；萃取后需将原料中不溶于萃取剂的成分滤去。溶于萃取剂的成分滤去。(4)提取出来的胡萝卜素往往提取出来的胡萝卜素往往不是纯的，用标准样品主要起一个对照的作用。不是纯的，用标准样品主要起一个对照的作用。