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1、专题6 植物有效成分的提取,课题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.水蒸气蒸馏法
2、(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香油。 (2)
3、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。,一,二,三,四,2.橘皮精油的提取 (1)用途:食品、化妆
4、品、香水配料的优质原料。 (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。 (
5、2)压榨法主要为冷压榨。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
6、芳香油 (1)不同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。,一,二,三,3.萃取法提取植物有效成分 (1)原料的颗粒大小会影响
7、萃取的效果,因此通常采用粉碎的方法处理植物材料,以提高萃取效率。 (2)含水量会影响萃取的效果,因此通常采用干燥的方法处理植物材料,以提高萃取效率。 (3)萃取温度和时间都会影响萃取的效果,通常采用加热的方法提高萃取效率。 (4)温度过高会影响植物有效成分的品质,因此萃取时应严格控制温度,延长萃取时间。,一,二,三,特别提醒 用萃取法提取植物芳香油时,为了获得纯净的植物芳香油,选择的萃取剂应具有以下特点:是植物芳香油的良好溶剂,便于溶解植物芳香油;是水不溶性的,防止水分一起被萃取出来,难以去除;与芳香油具有不同的沸点,便于溶剂挥发,以得到纯净的植物芳香油。,一,二,三,三、提取实例的实验装置及
8、操作中的注意事项 1.蒸馏装置及各部分的作用 如上图所示,整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%的小苏打(NaHCO3)和5%的Na2SO4,
9、并调节pH至78,便于分离出油层和水层。,一,二,三,特别提醒 (1)提取橘皮精油需要两次过滤,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,【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,
10、错误的是( ) A.蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解,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
11、原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶剂中。 答案：A,题型一,题型二,题型三,【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,【例题3】 橘皮精油的主要成分及一般提取方法是 ( ) A.柠檬酸、萃取法 B.柠檬烯、压榨法 C.柠檬烯、水中蒸馏法 D.柠檬酸、蒸馏法 解析：橘皮精油的主要成分是柠檬烯。橘皮精油主要存在于橘皮中,由于其有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,用水中蒸馏又会导致原料焦糊等问题,所以一般采用压榨法。 答案：B,