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1、专题6 6 植物有效成分的提取 课题1 1 植物芳香油的提取 1.设计简易的实验装置提取植物芳香油。 2.能说出提取植物芳香油的基本原理。 3.研究从生物材料中提取特定成分的方法。 4.初步学会某些植物芳香油的提取技术。 一二三四 一、植物芳香油的来源 天然香料的主要来源是动物和植物。动物香料主要来源于麝、 灵猫、海狸和抹香鲸等,植物芳香油可以从50多个科的植物中提取。 提取出的植物芳香油具有很强的挥发性,其组成也比较复杂,主要 包括萜类化合物及其衍生物。 一二三四 二、植物芳香油的提取方法 植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。具体采用哪种 方法要根据植物原料的特点来决定。 1.水蒸气蒸
2、馏法(常用方法) (1)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,混合物又会重新分出油层和水层。 (2)分类:根据蒸馏过程中原料放置的位置,可以将水蒸气蒸馏法 划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。其中,水中蒸馏的方法对 于有些原料不适用,如柑橘和柠檬,因为其会导致原料焦糊和有效 成分水解等问题。 一二三四 2.萃取法 植物芳香油不仅挥发性强,而且易溶于有机溶剂,如石油醚、酒 精、乙醚和戊烷等。不适于用水蒸气蒸馏的原料可以考虑使用萃 取法。 (1)方法:将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡,使芳香油溶 解于其中。随后,只需蒸发出有机溶剂,就可以获得纯净的植物芳
3、香油。 (2)注意事项:用于萃取的有机溶剂必须事先精制,除去杂质,否则 会影响芳香油的质量。 3.压榨法 柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法。 一二三四 三、实验设计 1.玫瑰精油的提取 (1)用途:制作高级香水的主要成分。 (2)性质: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。 (3)方法:水蒸气蒸馏(水中蒸馏)法。 一二三四 为什么不能用植物组织培养的方法,培养大量的玫瑰愈伤组织, 然后从愈伤组织中提取玫瑰精油? 提示:基因在不同植物组织中的表达具有选择性,控制玫瑰精油 合成的基因只在其花瓣中表达,在愈伤组织中不表达。 2.橘皮精油的提取 (1)用途:食品、化妆品、香
4、水配料的优质原料。 (2)主要成分:柠檬烯。 (3)方法:一般采用压榨法。 一二三四 四、操作提示 1.玫瑰精油的提取中,蒸馏温度太高、时间太短,产品品质就比较 差。如果要提高品质,就需要延长蒸馏的时间。 2.橘皮精油的提取中,橘皮要在石灰水中浸透,这样压榨时不会滑 脱,出油率高,并且压榨液黏稠度不会太高,过滤时不会堵塞筛眼。 一二三 一、植物芳香油提取方法比较 1.提取植物芳香油有三种基本方法:蒸馏、压榨和萃取。 (1)水蒸气蒸馏法是常用的方法,原理是利用水蒸气将挥发性强的 芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后再分离。根据原料放置 的位置,可分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。 (2)压榨法
5、主要为冷压榨。原理是通过机械加压,压榨出果皮中的 芳香油。优点是常温下不发生化学反应,产品质量较高。 (3)萃取法是利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同, 使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃 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。 一二三 2.要根据原料特点的不同,采用适宜的提取方法。 一二三 一二三 特别提醒(1)压榨法需在常温条件下进行,否则会影响产物的产量 和质量。 (2)虽然三种方法的原理和操作过程不同,但都有过滤提纯这一环 节,即除去液体中的固体杂质。 一二三 二、增加植物有效成分的提取量的关键措施 1.蒸馏法提取植物芳香油 (1)不同
6、的植物芳香油性质不同,实践中需要选择合适的方法进行 提取。能够利用蒸馏法提取的物质应该具有热稳定性,否则会发生 植物有效成分的分解。 (2)提取量主要取决于植物材料中芳香油的含量。 (3)由于植物芳香油易挥发,因此用水蒸气蒸馏法提取植物芳香油 时应选择新鲜的植物材料(干燥后大部分植物芳香油挥发)。 2.压榨法提取植物芳香油 (1)不适于蒸馏法的可以考虑压榨法,但是需要原料中植物芳香油 的含量较高,否则不易压榨出来。 (2)植物材料中的果胶、果蜡会影响压榨和出油率,压榨前通常采 用石灰水浸泡的方法除去果胶、果蜡,以提高出油率。 一二三 三、实验装置及操作中的注意事项 1.蒸馏装置 如上图所示,整
7、套蒸馏装置可分为左、中、右三部分,其中左边 的部分通过加热进行蒸馏,中部将蒸馏物冷凝,右边的部分用来接 收冷凝后的蒸馏物。安装仪器一般都按照自下而上、从左到右的 顺序。拆卸仪器的顺序与安装时相反。 一二三 2.橘皮精油提取过程中的注意事项 (1)在石灰水中浸泡橘皮时,橘皮要浸透,使果胶充分分解,细胞破 坏,这样压榨时不会滑脱,提高出油率,过滤时不会堵塞筛眼。 (2)为了能将橘皮均匀地浸泡在石灰水中,橘皮可以放入榨汁机中 粉碎。 (3)为了使橘皮油易于与水分离,还要分别加入相当于橘皮质量 0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4,并调节pH至78。 一二三 特别提醒(1)提取橘皮精油需要两次
8、过滤,且所用材料不同:第一 次用普通布袋过滤,第二次用滤纸过滤。 (2)低温处理必须严格掌握好温度(510 )和时间(57 d)。 (3)压榨法提取橘皮精油过程中使用石灰水充分浸泡的原因:石灰 水能够破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率。 但石灰水的pH为12左右,强碱性,因此实验中要注意避免与皮肤接 触。橘皮可以放入家用榨汁机中粉碎,但要注意安全。另外,静置 处理的目的是除去果蜡和水分。 题型一题型二题型三 题型一 提取方法的选择 【例题1】 植物有效成分的提取常用萃取法、蒸馏法和压榨法。 下列关于这三种方法的叙述,错误的是( ) A.蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解,
9、然后把水蒸发掉,剩 余部分即为芳香油 B.压榨法的实验原理是通过机械加压,压榨出原料中的芳香油 C.萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发掉有机 溶剂后就可以获得芳香油 D.蒸馏法适用于提取玫瑰精油、薄荷精油等挥发性强的芳香油 题型一题型二题型三 解析:蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来,适 用于提取玫瑰精油、薄荷精油等挥发性强的芳香油;压榨法通过机 械加压,压榨出植物组织中的芳香油,适用于柑橘、柠檬等易焦糊 原料中芳香油的提取;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,它的适用范围广,要求原料的 颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶剂中。
10、 答案:A 题型一题型二题型三 题型二 水蒸气蒸馏法的原理及影响因素 【例题2】 蒸馏时,要提高产品质量应采取的措施是 ( ) A.提高蒸馏温度,延长蒸馏时间 B.提高蒸馏温度,缩短蒸馏时间 C.降低蒸馏温度,缩短蒸馏时间 D.严控蒸馏温度,延长蒸馏时间 解析:蒸馏时许多因素都会影响产品的品质,如蒸馏温度过高、 蒸馏时间太短等。如果要提高产品质量,就要严控蒸馏温度,延长 蒸馏时间。 答案:D 题型一题型二题型三 题型三 压榨法的原理及影响因素 【例题3】 下图是提取橘皮精油的实验流程图,下列有关说法错 误的是( ) 石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再次过 滤橘皮油 A.步之前一般对橘皮进行干燥去水处理 B.为了使橘皮油与水容易分离,需加入相当于橘皮质量0.25%的 NaHCO3和5%的Na2SO4,调节pH到78 C.再次过滤时,用纱布过滤即可 D.若对橘皮直接进行压榨,出油率会较低 题型一题型二题型三 解析:由于鲜橘皮中含有大量的果蜡、果胶、水,若直接压榨,出 油率会很低,故应先干燥去除水分,且用石灰水浸泡,以破坏细胞,水 解果胶;压榨中为了利于油和水分离,应加入相当于橘皮质量0.25% 的NaHCO3和5%的Na2SO4,调节pH到78;该过程中两次过滤的目的 不同,第一次过滤是用普通布袋除去固体物和残渣,第二次则是用 滤纸除去少量水分和蜡质等杂质。 答案:C