《植物有效成分的提取》专题复习课件

专题6植物有效成分的提取知识网络构建压榨萃取挥发NaCl无水Na2SO4石灰水萃取过滤一、植物芳香油的基本知识1.成分：组成较复杂，主要包括萜类化合物及其衍生物。2.特点：具有很强的挥发性，易溶于有机溶剂。3.应用：玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感；橘皮精油的主要成分是柠檬烯，具诱人的橘香味，是食品、化妆品和香水配料的优质原料。植物芳香油的提取鲜玫瑰花+清水水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水玫瑰油二、玫瑰精油的提取1.流程加入NaCl加入无水Na2SO4过滤2.提取操作的关键(1)安装装置顺序：从左到右，自下而上。(2)温度计位置：温度计水银球的上限与蒸馏瓶侧管的下限处在同一水平线上。(3)冷凝管中的水流向：从下方进水，上方出水，与蒸气流向相反。(4)加热时间防暴沸：垫石棉网，向液体中加入几粒沸石或瓷片。(5)烧瓶内液体量：烧瓶容积的1/3～2/3。(6)除水：加入无水Na2SO4后，放置时间可适当延长些。(7)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。水蒸气蒸馏三种常用方法比较，基本原理相同，但原料位置不同。(1)水中蒸馏：原料放于蒸馏容器的水中，水完全浸没原料。(2)水上蒸馏：容器中水的上方有筛板，原料置于筛板上，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。三、橘皮精油的提取1.流程：石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油。2.提取操作的关键(1)橘皮的处理：干燥后一定要用石灰水浸透，时间至少10小时以上。(2)压榨液的处理：可以先用普通布袋过滤除去固体物和残渣，然后离心进一步除去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。【例1】提取玫瑰精油最合适的方法是（）A.萃取法B.水蒸气蒸馏法C.沉淀法D.压榨法【解析】玫瑰精油易挥发，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏。【答案】B蒸馏、压榨和萃取三种方法的比较提取方法实验原理方法步骤适用范围优点局限性水蒸气蒸馏法利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来水蒸气蒸馏、分离油层、除水、过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强芳香油简单易行，便于分离水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油石灰水浸泡、漂洗、压榨、过滤、静置、再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料提取生产成本低，易保持原料原有的结构和功能分离较为困难，出油率相对较低有机溶剂萃取法使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中出油率高，易分离使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量【例2】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【解析】水蒸气蒸馏法可以分为水中蒸馏、水上蒸馏和水汽蒸馏。其中，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采用压榨法，将新鲜的柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。【答案】B一、萃取剂的选择与影响萃取的因素1.萃取剂的选择(1)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，是水不溶性有机溶剂。胡萝卜素的提取2.影响萃取的因素(1)主要因素：萃取剂的性质和使用量。(2)次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度、萃取的时间等。总之，溶解越充分，效果就越好。(2)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶。另外还要考虑对人体是否有毒等安全问题。因乙醚沸点较低，苯和四氯化碳对人体有毒，所以本实验选用石油醚或乙酸乙酯作萃取剂。二、胡萝卜素的萃取方法1.胡萝卜素提取装置的设计(1)提取装置：由铁架台、酒精灯、水浴锅、烧杯、冷凝管等构成。(2)安装顺序：从左到右，由下到上。拆除时相反。装置如图所示。(3)由于有机溶剂易燃，直接使用明火加热易引起燃烧、爆炸——故采用水浴加热法。为防止加热时有机溶剂的挥发，在加热瓶口安装冷凝回流装置。2.纸层析鉴定步骤(1)制作层析滤纸：在18×30cm滤纸下端距底边2cm处做一条基线，在基线上取A、B、C、D四点。(2)点样：用最细的注射器针头分别吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，分别在A、D和B、C点上点样。点样应该快速细致，在基线上形成直径为2mm左右的圆点。(4)观察：与标准样品的胡萝卜素层析带相比较，观察提取效果。该实验的纸层析是为了探究是否提取到了胡萝卜素(通过与标准样品中的β胡萝卜素作对比予以确认)，而叶绿体中色素提取与分离时纸层析的目的是提取并分离四种色素，探究色素种类和颜色。(3)层析：等滤纸上的点样液自然挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，置于装有1cm深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各种色素完全分开后，取出滤纸让石油醚自然挥发。【例3】作为萃取胡萝卜素的有机溶剂，下列哪一项不符合实验要求（）A.能充分溶解色素B.与水混溶C.对人无毒害作用D.易与产品分离【解析】选择萃取剂的基本原则是：具有较高的沸点、能充分溶解色素、不与水混溶、萃取效率高、对人无毒害、易与产品分离、不影响产品质量。【答案】B比较玫瑰精油、橘皮精油、胡萝卜素的性质、提取方法、原理性质提取方法原理玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏蒸馏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，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层橘皮精油无色透明，具有橘香味，重要成分为柠檬烯压榨利用机械压力把材料中的油分挤出来胡萝卜素橘黄色结晶，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萃取将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使胡萝卜素溶解在有机溶剂中，再蒸发出有机溶剂，即可获得产品【例4】从胡萝卜中提取胡萝卜素时，首先要将原料干燥、粉碎，其目的主要是（）A.胡萝卜太大，不能放烧杯中B.整个胡萝卜不能溶于有机溶剂C.脱水，使原料与有机溶剂充分接触，增大溶解度D.减少萃取的时间，从而提高效率【解析】影响萃取的因素主要有萃取剂的性质和使用量，此外，原料颗粒的大小及含水量也影响萃取。因此，要先将胡萝卜干燥脱水，并粉碎，使之与萃取剂充分接触，提高溶解度。另外，萃取时间一般也要长一些，效果也会好些。【答案】C1.在工业生产中提取薄荷、香茅、桉树叶等植物中的植物精油，通常将其置于蒸馏锅内的筛板上，筛板下盛放一定量水以满足蒸馏操作所需的足够的饱和水蒸气，水层高度以水沸腾时不溅湿原料底层为原则。然后采用直接火加热、直接或间接蒸气加热等方式提取此类植物的精油。这种方法叫（）A.水中蒸馏法

B.水上蒸馏法C.水气蒸馏法

D.既叫水上蒸馏法，也叫水气蒸馏法【专题集训】【解析】解题时注意分析题干内容，将薄荷、香茅、桉树叶等植物置于蒸馏锅内的筛板上，筛板下盛放一定量水加热蒸馏，此法为水上蒸馏法。【答案】B2.在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法的叙述错误的是（）A.蒸馏法和萃取法都需要水浴加热B.压榨法适用于易焦糊原料的提取，如柑橘、柠檬等C.萃取法适用范围较广，一般原料颗粒小、萃取温度高、时间长，萃取效果好D.蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油【解析】蒸馏法适用于提取挥发性强的芳香油，其操作过程中不需要水浴加热，萃取法需要水浴加热。【答案】A3.在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法叙述错误的是（）A.蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油B.压榨法的实验原理就是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油C.萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油D.柑橘和柠檬不易采用蒸馏法提取【解析】蒸馏法的实验原理是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，冷却后再分离出油层和水层；水不能溶解芳香油，A项错误；压榨法是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油，适用于柑橘、柠檬等原料易焦糊的提取，B项正确；萃取法是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉有机溶剂后就可获得芳香油，适用范围较广，要求原料的颗粒尽量小，能充分浸泡在有机溶剂里，C项正确；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，D项正确。【答案】A4.新鲜的柑橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分，压榨之前，需要将柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。下列叙述不正确的是（）A.石灰水能破坏细胞结构、分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱B.石灰水是强碱，浸泡主要是为了中和柑橘皮中的酸性物质C.浸泡后的柑橘皮要用流水漂洗，避免与皮肤接触D.橘皮在石灰水中的浸泡时间应在10小时以上【解析】压榨法提取橘皮精油，使用石灰水浸泡的原理是石灰水能够破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨的滑脱，提高出油率，石灰水有强碱性，所以应避免与皮肤接触；为提高出油率浸泡时间要达10小时以上；用石灰水浸泡柑橘皮主要是利用它的强碱性破坏细胞结构、分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率，而不是与酸性物质发生中和反应。【答案】B5.下列关于玫瑰精油和橘皮精油提取的过程，叙述正确的是（）A.玫瑰精油和橘皮精油都可用蒸馏、压榨和萃取的方法提取B.在水蒸气蒸馏出的玫瑰乳浊液中加入无水Na2SO4的目的是除水C.新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶等，为了提高出油率，需用CaCO3水溶液浸泡D.玫瑰精油和橘皮精油都有很强的挥发性，易溶于有机溶剂，其成分都是萜类化合物的衍生物【解析】橘皮易焦糊，适于用压榨法提取，不能用蒸馏法提取，A项错误；在玫瑰乳浊液的处理过程中，加入无水Na2SO4的目的是除水，B项正确；新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶等，如果直接压榨，出油率低，为了提高出油率，需用石灰水溶液浸泡，C项错误；大部分植物芳香油的主要成分是萜类化合物及其衍生物，但橘皮精油的主要成分是柠檬烯，D项错误。【答案】B6.胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，下图是提取胡萝卜素的实验流程示意图，相关说法正确的是（）A.图中干燥处理时的温度越高、时间越长越利于胡萝卜素提取B.图中甲过程表示萃取，此过程用到的有机溶剂具有较低的沸点C.图中乙过程表示浓缩，浓缩之前进行过滤的目的是除去萃取液中的不溶物D.只能从植物中提取天然β－胡萝卜素【解析】新鲜胡萝卜素含大量水分，提取时应干燥，但要控制干燥时间和温度，若温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。图中甲是萃取，所用萃取剂应具有较高的沸点，并能充分溶解胡萝卜素。工业生产上，β－胡萝卜素的提取方法主要有三种：一是从植物中提取，二是从岩藻中获得，三是利用微生物发酵生产。【答案】C7.胡萝卜素被认定为A类优秀营养色素，下列关于β－胡萝卜素说法不正确的是（）A.β－胡萝卜素属脂溶性维生素A的一种，可治疗因缺乏维生素A而引起的骨质疏松、佝偻病等B.β－胡萝卜素是一种抗氧化剂，可清除体内自由基，抑制自由基生成，具有抗衰老作用C.β－胡萝卜素具有促进免疫细胞增殖，增强免疫细胞功能的作用，故可防治肿瘤、癌症等疾病D.β－胡萝卜素摄入量大时，在体内可积累又不会引起中毒，故可作为食品添加剂和营养补充剂【答案】A8.胡萝卜素的纸层析鉴定，正确的是（）①制备滤纸：取18cm×30cm滤纸条，在滤纸下端距底边2cm处做一基线，取A、B、C、D4个点。②点样：用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在A、D和B、C点上点样，吹干。③层析：将滤纸卷成筒状并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封玻璃瓶中层析。④观察：取出滤纸条，使石油醚自然挥发后观察层析带。⑤注意滤纸条预先干燥处理；点样时快速细致、样点圆点尽量细小；滤纸筒的竖直边缘不能接触；石油醚易挥发，注意层析容器要密封。A.全对

B.四项对

C.三项对

D.二项对【解析】胡萝卜素的纸层析鉴定过程为：制备滤纸→点样→层析→观察。点样和层析过程最为关键，点样时要快速细致，圆点尽量小，点样后要吹干。层析过程滤纸筒的竖直边缘不能接触；为防止石油醚挥发，层析容器要密封处理。【解析】A9.根据提取橘皮精油的实验流程示意图回答下列问题：①石灰水浸泡→②漂洗→③压榨→④过滤→⑤静置→⑥再次过滤→橘皮油(1)第①步之前对橘皮的处理是

。(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至

。(5)第④步用

过滤，目的是除去

。(6)第⑥步用

过滤。干燥去水果蜡果胶水分既要将原料压紧，防止原料滑脱，又要将油分挤压出来相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠7～8普通布袋固体物和残渣滤纸【解析】由于鲜橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水，若直接压榨，出油率极低，故应先将橘皮干燥去水，并用石灰水破坏细胞，水解果胶。压榨时要使油与水分离，应加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，并调节pH至7～8。该过程中两次过滤的目的不同，第一次过滤是用