2015年高考一轮植物有效成分的提取.

专题6植物有效成分的提取第四十六课时课题1~2植物芳香油的提取、胡萝卜素的提取从生物材料中提取某些特定的成分一、基础知识（一）植物芳香油的来源1、天然香料的主要来源动物：根、茎、叶、花、果实、种子等麝、灵猫、海狸、抹香鲸等2、植物芳香油的特点：组成复杂、挥发性强3、植物芳香油的主要化学成分：主要包括萜类化合物及其衍生物4、植物芳香油的用途：工业原料、香料和药品等考点一植物芳香油的提取植物：（二）植物油芳香油的提取1、方法2、根据蒸馏法压榨法萃取法3、植物芳香油的常用提取方法水蒸气蒸馏法植物原料的特点（1）水蒸气蒸馏法①原理：②分类③比较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。水上蒸馏、水中蒸馏和水气蒸馏基本原理相同但原料放置位置不同水中蒸馏：原料放在蒸馏容器的水中，水要完全浸没原料水上蒸馏：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。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。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。不足：有些原料不适宜于水蒸气蒸馏，如柑橘、柠檬等易焦糊，有效成分容易水解。（2）压榨法原理:方法:不足:通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油浸泡、漂洗压榨过滤静置再次过滤出油率低（3）萃取法①原理：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。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芳香油了。②方法：原料浸泡在溶剂中→得到浸泡液→有机溶剂挥发→芳香油。③不足：有机溶剂中的杂质影响芳香油的品质。比较项目实验原理方法步骤适用范围水蒸气蒸馏法利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来①水蒸汽蒸馏②分离油层③除水过滤提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油萃取法使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发后得到芳香油①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩原料颗粒尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中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二、玫瑰精油的提取方法：原理：水气蒸馏法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，冷却后，油水混合物又重新分出油层和水层。装置：怎样安装？各部分的作用是什么？使用水蒸气蒸馏装置的注意事项有哪些？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？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。拓展提升如何将玫瑰油和水分开？向乳化液中加入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。拓展提升分离的油层含有一定的水分，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。拓展提升玫瑰油提取玫瑰精油的实验流程鲜玫瑰花+清水水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水NaCl无水Na2SO4(1:4)增加水层密度，降低芳香油的溶解度，使油和水容易分层三、橘皮精油的提取方法：原理：压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油装置：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：橘皮提取橘皮精油的实验流程石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再次过滤橘皮油看资料一，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。拓展提升为了使橘皮油易于水分离，应如何处理？要分别加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的Na2SO4，并调节PH至7—8。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5～7d，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。拓展提升考点一植物芳香油的提取【回扣教材】1．植物芳香油的来源2．植物芳香油的提取方法：包括__________________(1)水蒸气蒸馏法①原理：利用________将__________较强的植物芳香油携带出来，形成______________，冷却后，混合物又会重新分出__________和__________。蒸馏、压榨、萃取水蒸气挥发性油水混合物油层水层(2)压榨法：通过_____________，压榨出果皮中的芳香油，适用于柑橘、柠檬等易_____________原料的提取。机械加压焦糊(3)萃取法①概念：将________________、干燥的植物原料用__________浸泡，使__________溶解在有机溶剂中的方法。②注意事项：必须事先__________，除去__________。3．玫瑰精油的提取(1)用途：制作__________的主要成分。(2)性质：化学性质__________，难溶于__________，易溶于_____________，能随_____________一同蒸馏。(3)方法：水蒸气蒸馏(_____________蒸馏)。粉碎有机溶剂芳香油精制杂质高级香水稳定水有机溶剂水蒸气水中4．橘皮精油的提取(1)用途：__________、化妆品、__________的优质原料。(2)主要成分：____________________。(3)方法：一般采用________________。【知识拓展】1．植物芳香油提取中蒸馏、压榨、萃取等方法的比较食品香水配料柠檬烯压榨【典例精析】【例1】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、蒸馏法和_________。(2)芳香油溶解性的特点是_____________________，因此可用_____________作为提取剂来提取芳香油。(3)对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物质获得乳状液可采用的方法是________。萃取法不溶于水，易溶于有机溶剂有机溶剂过滤(4)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上层，原因是油层的密度比______。加入氯化钠的作用是________________________________________________________。(5)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠，该试剂的作用是__________________________。(6)某同学在实验中设计了如图所示装置提取玫瑰精油，指出该装置中的两个错误。水层小增加水层密度，使油和水分层(或增加盐的浓度，使油和水分层)吸收芳香油中残留的水分①错误1：____。②错误2：____。温度计位置太靠下冷凝器进水口、出水口接错【解析】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出。一、胡萝卜素（一）分子结构：包含多个碳碳双键α－胡萝卜素β－胡萝卜素γ－胡萝卜素最主要的组成成分（二）种类考点二胡萝卜素的提取（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A，辅助治疗VA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，是一种天然色素可食用色素预防癌症，提高人体免疫力等，使癌变细胞恢复正常的作用二、天然β－胡萝卜素的提取（一）工业方法：——三孢布拉霉菌植物中提取岩藻中提取利用微生物的发酵生产——最早在胡萝卜中分离得到——多种褐藻的俗称（二）实验室提取方法：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、四氯化碳几种水不溶性有机溶剂的沸点：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：①原料加工：取500g新鲜胡萝卜，清水清洗，沥干、粉碎、烘干。②原料装填：将胡萝卜粉与200mL石油醚装入蒸馏瓶。③加热萃取：安装萃取回流装置，沸水浴加热萃取30min。④过滤：将萃取物过滤，除去固体物，得到萃取液。⑤浓缩：安装水蒸气蒸馏装置，加热萃取液，萃取剂挥发，得到胡萝卜素。＊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。水浴加热——明火加热易导致有机溶剂的燃烧冷凝管蒸馏烧瓶接受器直接加热——水为溶剂（二）操作过程：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：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迁移率考点二胡萝卜素的提取【回扣教材】1．胡萝卜素性质：胡萝卜素是______结晶，化学性质比较稳定，______溶于水，______溶于乙醇，____溶于石油醚等有机溶剂。2．来源：一是从______中提取；二是从_______________提取；三是利用_______________生产。3．胡萝卜素提取：根据胡萝卜素易溶于_________的特点，可以用________________的方法提取胡萝卜素。橘黄色不微易植物大面积养殖的岩藻中微生物的发酵有机溶剂萃取有机溶剂4．胡萝卜素萃取剂应具备的特点：萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的_____，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与____混溶。此外，还应该考虑萃取效率，对人的毒性，是否_______，___________是否能从产品中完全除去，会不会影响产品质量等问题。5．影响萃取的因素：萃取的效率主要取决于________的性质和使用量，同时，还受到原料颗粒的大小、紧密程度、_________、萃取的____________等条件的影响。6．提取的胡萝卜素粗品通过________进行鉴定。沸点水易燃有机溶剂萃取剂含水量温度和时间纸层析【典例精析】【例2】(2013山东)胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时，可选用____________或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环，其目的是____________________________。(2)培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供_______和______。(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，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，其目的是_____________。(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素，鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为______________。稀释涂布平板法灭菌(或：防止杂菌污染)碳源氮源时间水浴滤去不溶物(实验)对照【解析】(1)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，要做到无菌操作，所以接种前需对接种环进行灭菌操作。(2)蔗糖主要提供碳源；硝酸盐含氮元素，可提供氮源。(3)温度过高、干燥时间过长