高中生物选修 精油提取.docx

专题6 植物有效成分的提取 基础知识
课题1 植物芳香油的提取
基础知识
天然香料的主要来源？其中哪个来源更广泛？真菌能产生芳香化合物吗？
动物和植物。植物香料。能

植物芳香油基础知识
1
物理性质
很强的挥发性，易溶于有机溶剂。
2
化学本质
主要包括萜类化合物及其衍生物。
3
提取原理
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，油水混合物又重新分出油层和水层。
4
提取方法（依据——植物原料的特点）
蒸馏法（最常用），见下表。缺点是会导致原料的部分有效成分水解
压榨法——柑橘和柠檬等。
萃取法——将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使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芳香油。用于萃取的有机溶剂必须事先精制，除去杂质。不适于水蒸气蒸馏的原料可以考虑这个方法。

水蒸气蒸馏法(根据原料放置位置不同，是提取植物芳香油常用方法）
1
水中蒸馏法
原料直接放入蒸馏锅，锅内加水浸过料层，锅底进行加热。简便易行。但不适用的原料有柑橘和柠檬等——水中蒸馏会导致原料焦糊。
2
水上蒸馏法（隔水蒸馏）
把原料置于蒸馏锅内的筛板上，筛板下盛放一定水量以满足蒸馏操作所需的足够的饱和蒸汽。应用较广，大面积种植的芳香植物为薄荷、香茅、桉树叶等都用该方法；也适用于粉碎后的干燥原料包括某些干花。
3
水气蒸馏法
由外来的锅炉蒸汽(具有一定压力，温度较高而含湿量又较低)直接进行蒸馏。可缩短蒸馏时间，高沸点的成分可蒸出，出油率高。又叫直接蒸汽蒸馏。
水蒸气蒸馏法需要将原料加热,不适用于化学性质不稳定组分的提取。只适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、在水中稳定且难溶或不溶于水的药材成分的浸提。

玫瑰精油的提取（水蒸气蒸馏法） 蒸馏装置（课本图6-2）：
实验流程（1）
1
采集玫瑰花
采集盛花期（5月上中旬） 的玫瑰花，清水清洗沥干。
2
装入蒸馏原料
取50g玫瑰花放入蒸馏瓶，添加200mL蒸馏水。即花与水的比例为1：4
3
安装蒸馏装置
所有仪器必须事先干燥，保证无水。
4
加热蒸馏

5
拆卸蒸馏装置
蒸馏完毕后先撤出热源，停止通水，最后拆卸蒸馏装置（拆卸的顺序与安装时相反）
6
分离油层
收集锥形瓶中的乳浊液，向锥形瓶中加入质量浓度为0.1 g／mL的NaCl，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。放出玫瑰精油，用接收瓶收集
7
除去水分
向接收瓶加入无水Na2S04，24h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

实验流程（2）
1
2
3
4
5
6
鲜玫瑰花+清水
水蒸气蒸馏
得到油水混合物
加NaCl，促使油水分离
加无水Na2SO4，除水
得到玫瑰油

两种药品的功能
1
氯化钠
促使油水混合物（乳浊液中油和水）的分离。
2
无水硫酸钠
吸收油层中的水分。

橘皮精油的提取（压榨法）：
实验步骤
1
橘皮的处理
在实验前一天，将新鲜橘皮用清水清洗沥干。
2
石灰水浸泡
用pH大于12、质量分数为7％～8％石灰水浸泡橘皮10h以上。
3
清水漂洗
浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净，沥干。
4
粉碎和压榨
将橘皮粉碎，加入相当于橘皮质量0.25％的NaHCO3（小苏打）和5％的Na2S04，并调节pH为7～8。用家用榨汁机或手动压榨机得到压榨液。
5
过滤压榨液
用普通布袋过滤压榨液，除去固体物和残渣，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮油分离出来。
6
静置处理
将橘皮油在5～10℃冰箱中静置5～7d，使杂质沉淀，吸出上层澄清橘皮油。
7
再次过滤
将下层液体用滤纸过滤，滤液与上层橘皮油合并，得到橘皮精油。

提取橘皮精油的实验流程示意图：
1
2
3
4
5
6
7
石灰水浸泡
漂洗
压榨
过滤
静置
再次过滤
得到橘皮油

提取出的精油的特点：从颜色、气味等方面来评价所提取的精油的纯度和质量。玫瑰精油为浅黄色至黄色的液体，并带有甜韵的玫瑰香；橘皮精油为无色透明的液体，具有诱人的橘香味

提取方法比较（1）
方法名称
优点
局限性
水蒸气蒸馏
简单易行，便于分离
水中蒸馏会导致某些原料焦糊和有效成分水解等问题
压榨法
生产成本低易保持原料原来的结构和功能
分离较为困难，出油率相对较低
有机溶剂萃取
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

提取方法比较（2）

方法
实验原理
方法步骤
适用范围
1
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
2
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
3
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

课题2 胡萝卜素的提取
基础知识
1
性质
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。
2
类型
从胡萝卜素中提取出来的橘黄色物质包括多种结构类似物，统称为胡萝卜素。可根据所含（碳碳双键）数目划分为（α、β、γ）三类。β-胡萝卜素是最主要的组成成分。
3
功能
1分子β-胡萝卜素能氧化成为两分子的Va。Va可。治愈夜盲症、幼儿发育不良、干皮症等。还可用于做食品添加剂，也可以使癌细胞恢复成正常细胞。
4
提取
从植物中提取、从大面积养殖的岩藻中获得、利用微生物的发酵生产。

萃取法提取胡萝卜素
1
提取原理
不溶于水，易溶于有机溶剂（所以家里炒胡萝卜时要加多点油）。
2
实验流程
（胡萝卜）—粉碎—干燥—萃取—过滤—浓缩—（胡萝卜素）

萃取剂类型（有机溶剂——用做溶剂的有机物）
1
水溶性
乙醇、丙酮
2
水不溶性
石油醚（沸点高）、乙酸乙酯、苯、四氯化碳、乙醚（沸点低）。

萃取胡萝卜素的有机溶剂的要求
1
主要要求
沸点高（石油醚最适宜——沸点最高），能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。
2
其它要求
萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂是否能从产品中完全除去、会不会影响产品质量等影响萃取的因素。

影响萃取（效率）的因素
1
主要
萃取剂的性质和使用量
2
其它
原料颗粒的大小（要小）、紧密程度、含水量、萃取的温度（要高）和时间（要长）等
萃取前，将胡萝卜进行粉碎和干燥

设计提取装置的注意事项
1
萃取过程避免明火加热，采取水浴加热
有机溶剂都是易燃物，容易引起燃烧、爆炸
2
在加热瓶口安装回流冷凝装置
防止加热时有机溶剂挥发
3
萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。浓缩前还要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。

干燥时注意事项
1
干燥时要注意控制温度，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。
2
干燥的速度和效果与破碎程度、干燥方式有关。

鉴定胡萝卜素粗品的方法——纸层析法（量作基线、对照点样、干燥层析、 对比观察）
归纳——胡萝卜素的提取、浓缩、鉴定分别采用的方法是萃取、蒸馏、纸层析。

基础问答

专题6 植物有效成分的提取 基础知识问答
课题1 植物芳香油的提取
基础知识
1
天然香料的主要来源？哪个来源更广泛？真菌能产生芳香化合物吗？
动物和植物。植物香料。能

2
植物芳香油的物理性质？化学本质？
具有很强的挥发性。主要包括萜类化合物及其衍生物
3
提取植物芳香油的方法？依据?
蒸馏、压榨、萃取。植物原料的特点
4
提取植物芳香油的常用方法？
水蒸气蒸馏法（水中、水上、水气）蒸馏法。
5
提取植物芳香油常用方法的原理？
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，冷却后油水混合物又重新分出油层和水层
6
水中蒸馏适于哪些原料？不适于哪些原料？为什么？
适于某些鲜花、破碎果皮和不易粘结的原料。含酯类高的香料植物不能采用。酯类成分易水解

设计一个提取茉莉油的过程
1
提炼茉莉油的原料为_____,要在____期采收，原因是______。向蒸馏器中加入原料时，茉莉花与清水的质量比大约为_____
茉莉花。盛花。茉莉花油的含量较高。1：4
2
茉莉油的化学性质______、_____溶于水，易溶于________，能随水蒸气一同蒸馏。
稳定、难。有机溶剂。
3
故提取时可采用______和_____法，但常采用____ ，原因是此法______。
萃取法、水蒸气蒸馏。水蒸气蒸馏。设备简单，成本低，易操作。

1
在玫瑰精油提取中，收集锥形瓶中乳白色的乳浊液，向锥形瓶中加入 。
氯化钠
2
提取玫瑰油时要求不含有任何添加剂或化学原料,提取方法主要是____.
水蒸气蒸馏法

判断
1
水蒸气蒸馏法需要将原料加热,不适用于化学性质不稳定组分的提取？只适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、在水中稳定且难溶或不溶于水的药材成分的浸提？
对。对

课题2 胡萝卜素的提取
1
提取胡萝卜素用的 法？在这之前，将胡萝卜进行
萃取。粉碎和干燥
2
胡萝卜含有的胡萝卜素中最主要的是 （α-、β-、γ-）胡萝卜素，其在人体内可转变成两分子 ，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该病疾称为 ，胡萝卜素是 （挥发性、非挥发性）物质。
β-。维生素A。 夜盲症。非挥发性
3
工业上可以用微生物的发酵来获得β-胡萝卜素。培养基中的营养物质主要有 。为了使发酵菌种迅速繁殖，应用 培养基。发酵过程中应采用 技术来防止外来杂菌的入侵，保证发酵正常进行。
水、无机盐、碳源、氮源。液体。无菌
4
从胡萝卜中提取胡萝卜素的干燥过程应控制好温度和 以防止胡萝卜素分解：萃取过程中宜采用 方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，目的是 。
时间。水浴。滤去不溶物质
5
用 法可对提取到的胡萝卜素进行鉴定？如果提取到的胡萝卜素含杂质，则层析后在滤纸上出现
纸层析法。多个不同高度的色素点样
6
纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素，该过程需用胡萝卜素标准品作为
（实验）对照
7
某微生物产生的油脂不易挥发，可选用（萃取、水蒸气蒸馏）法从菌体中提取？
萃取法
8
现有乙醇、乙醚、乙酸乙酯，沸点依次为78、35、77，应该选择 作为胡萝卜素的萃取剂，理由是 。若要对提取样品进行鉴定，可将该样品与 样品的层析结果进行对比。
乙酸乙酯。它不溶于水，沸点较高且毒性较低。标准

9
用养殖的岩藻作原料提取胡萝卜素时，要将新鲜的岩藻
干燥吗？要粉碎吗？要先浸泡吗？应选用 （乙醇、
乙酸乙酯）作为萃取剂，不选用另外一种的理由？
要。要。要。乙酸乙酯。萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇属于水溶性有机溶剂，影响萃取效果
10
在胡萝卜素的提取过程中，石油醚是理想的萃取剂，因为它具有 、 、 等优点。萃取过程采用水浴加热，不用明火加热的原因是 。
沸点高。充分溶解胡萝卜素。不与水混溶。有机溶剂易燃
11
若用胡萝卜的根尖细胞组织培养，则培养成的植株叶片的
颜色为 ，说明根尖细胞 。
绿色。具有全能性
12
在提取胡萝卜素的实验中______为最适宜的萃取剂。萃取
液的浓缩可直接使用_____ 法。将提取的胡萝卜素粗品通过_______法进行鉴定。影响萃取效率的主要因素有 _______。
石油醚。蒸馏 。纸层析。萃取剂的选择、原料颗粒的大小、紧密程度、萃取温度、时间