复习与测试教案和课堂实录

考点三

植物有效成分的提取（5年6考）

1.玫瑰精油的提取

2.橘皮精油的提取

3.胡萝卜素的提取

在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？

提示

在这五种有机溶剂中，石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃取剂。

胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但它们是水溶性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不宜用作萃取剂。

仔细分析下列三图，请思考：

（1）图甲、图乙分别为何种装置？

（2）采用图甲装置可提取到不含任何添加剂的玫瑰精油，该方法叫什么？这是利用了玫瑰精油具有的何种性质？该装置中a、b哪一个是进水口，哪一个为出水口？

（3）装置乙中对烧瓶的加热方式是什么？采取这种加热方式的原因是什么？在加热的瓶口安装了回流冷凝装置，其作用是什么？

（4）图甲装置是否适用于橘皮精油的提取？理由是什么？橘皮精油的提取常采用什么方法？

（5）图丙是将提取的胡萝卜素粗品进行鉴定，该方法是什么？其中A～D点样时哪些点为标准样液，哪些点为萃取样品？

提示

（1）图甲为水蒸气蒸馏装置，图乙为萃取装置。

（2）水蒸气蒸馏法。其利用了玫瑰精油化学性质稳定、易挥发、易溶于有机溶剂、难溶于水的性质。图中a为出水口，b为进水口。

（3）水浴加热。因为有机溶剂一般是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。冷凝回流装置的作用在于防止加热时有机溶剂（萃取剂）的挥发。

（4）不适用。因为该法提取橘皮精油会导致原料焦糊和有效成分水解。提取橘皮精油应采用压榨法。

（5）纸层析法，其中B、C为萃取样品，A、D为标样。

植物有效成分的提取

1.（2017·全国卷Ⅲ，37）绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏（含回收溶剂）→重结晶→成品。回答下列问题：

（1）在提取物质W时，最好应选用的一种原料是

（填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”）的植物甲，不宜选用其他两种的原因是_______________________________________________________________ ______________________________________________________________ _____________________________________________________________。

（2）提取物质W时，振荡的作用是_______________________________。

（3）活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是______________________________________________________________。

（4）现有丙酮（沸点56 ℃）、乙醇（沸点约78 ℃）两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是___________________________________ ________________________________________________________________。

（5）该实验操作过程中应注意的事项是______________________________ ______________________________________________（答出两点即可）。

答案

（1）晾干

高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果

（2）使原料和溶剂充分混匀

（3）去除提取液中的色素

（4）丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少

（5）在温度较低的情况下操作，防火

2.（2017·陕西汉中二模）下图是某同学设计的茉莉油提取实验。左边是流程，右边是提取的实验装置，请回答：

（1）该同学提取茉莉油的方法是

。采摘原料应在茉莉油含量较高的

（填“花开的盛期”或“花开的晚期”）采收。

（2）图中B过程表示

，通常应向油水混合物中加入

促进B过程的进行。要完成图中C过程需要向提取液中加入

，因为通过B过程

获得的提取物可能含有

。

（3）蒸馏完毕，应先

，然后停止

，最后拆卸蒸馏装置，拆卸顺序与安装顺序相反。

（4）橘皮精油主要储藏在橘皮部分，提取一般不采用图中所示的方法，原因是_______________________________________________________________ ______________________________________________________________。

为了防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率，需要将柑橘皮干燥去水，然后用一种化学物质浸泡，使橘皮变得粗糙，细胞变得疏松，该化学物质是____________________________________________________________。

答案

（1）水蒸气蒸馏法

花开的盛期

（2）分离油层

NaCl

无水Na2SO4

一定的水分

（3）撤出酒精灯

供水

（4）橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏时会发生部分水解

石灰水

易错·防范清零

[易错清零] 易错点1

混淆果酒制作中，对葡萄“先冲洗再去枝梗”与“不可反复冲洗”的目的

点拨

（1）制作果酒使用的葡萄应先冲洗，再除去枝梗，不能反过来，以免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。

（2）对于果酒的自然发酵，冲洗不要反复进行，以免使酵母菌数量减少，发酵周期加长，产生的果酒中酒精含量下降。

易错点2

误认为醋酸菌可在缺乏O2时将酒精转化为醋酸

点拨

醋酸菌是严格的好氧型微生物，它对O2的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使短时间中断通入O2，也会引起醋酸菌死亡，其将乙醇变为乙醛进而变醋酸的条件是“糖源不足”而不是“O2不足”。

易错点3

误认为腐乳制作中酒精和香辛料的作用只在于“调味”

点拨

腐乳制作中酒精及香辛料的作用不仅在于调味，还在于“杀灭杂菌”，酒精可抑制微生物生长，香辛料可防腐杀菌。

易错点4

误认为胡萝卜素只能从“植物”中提取

点拨

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。

[纠错小练] 回答下列有关“传统发酵技术应用”的系列问题。

（1）腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛霉菌种接种到豆腐上，这样可以

。腐乳制作的过程中，加盐的作用是

。从微生物培养的角度来看，豆腐应该属于

。

（2）在果醋制作时，醋酸菌在

时，将糖分解成醋酸；在

时，也可以利用

生成醋酸。

（3）苹果酒口感清醇，营养丰富，适量饮用，可舒筋活络。若用葡萄自行酿酒应对葡萄先

再

且

（填“宜”或“不宜”）反复冲洗。检测发酵后是否有酒精产生，用

来检验。

（4）制作泡菜时，常将盐水煮沸后冷却，其目的是_____________________________________________________________。

泡菜坛一般用水密封，目的是_____________________________________。

蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐。在一定条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红染料。将显色液（实验液）与

比较，以确定显色液中

。在制作泡菜汁液时常加入

以便使滤液无色透明。

答案

（1）避免杂菌污染，保证产品质量

析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，而且能抑制微生物生长，避免豆腐块腐败变质

培养基

（2）氧气、糖源都充足

缺少糖源，氧气充足

乙醇（酒精）

（3）冲洗

去枝梗

不宜

酸性重铬酸钾

（4）杀菌

创造无氧环境

标准比色液

亚硝酸盐含量

氢氧化铝

课堂小结

思维导图

高考必背关键句

1.果醋制作需要的微生物是醋酸菌，它是一种好氧菌，所以果醋制作需要一直通入氧气。

2.果酒和果醋制作需要的温度分别是18～25 ℃和30～35 ℃。

3.腐乳的制作需要多种微生物参与，但主要是毛霉的作用。通过脂肪酶、蛋白酶等酶的作用，将一些大分子物质水解成小分子物质。

4.在腐乳制作过程中加入香辛料的作用

是既能调节风味，还具有防腐杀菌作用。

5.不适于蒸馏法的植物芳香油可以用压榨法提取，但是需要原料中植物芳香油的含量较大，否则不易压榨出来。

随堂·真题&预测

1.（2017·全国卷Ⅱ，37）豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：

（1）该实验的自变量是

、

。

（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是_____________________________________________________________。

（3）如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是___________________________________________________________ ________________________________________________________________。

（4）从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为

，脂肪转变为___________________________________ _______________________________________________________________。

解析

（1）根据题干信息可知，该实验的自变量是菌种和发酵时间。

（2）容器内上层为有氧环境，底层为无氧环境，若发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，则说明该发酵菌是好氧菌。

（3）如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需延长发酵时间继续进行实验。

（4）大豆到豆豉的过程中，蛋白质被蛋白酶分解成小分子肽和氨基酸，脂肪被脂肪酶分解成甘油和脂肪酸。

答案

（1）菌种

发酵时间

（2）好氧菌

（3）延长发酵时间继续进行实验

（4）多肽和氨基酸

甘油和脂肪酸

2.（2015·全国卷Ⅱ，39）回答与胡萝卜素有关的问题：

（1）胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是

（填“α－胡萝卜素”“β－胡萝卜素”或“γ－胡萝卜素”），该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子

，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为

，胡萝卜素是

（填“挥发性”或“非挥发性”）物质。

（2）工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，

（填“需要”或“不需要”）将新鲜的岩藻干燥。

（3）现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的

作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是

____________________________________________________________。

答案

（1）β－胡萝卜素

维生素A

夜盲症

非挥发性

（2）需要

（3）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（其他答案合理也可）

3.（2017·海南卷，30）绿藻A是某种单细胞绿藻，能够合成物质W。某小组为探究氮营养缺乏对绿藻A增殖及物质W累计的影响，将等量的绿藻A分别接种在氮营养缺乏（实验组）和氮营养正常（对照组）的两瓶培养液中，并在适宜温度和一定光强下培养。定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量，结果如图。

（1）从图甲可知，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长曲线呈

型。

（2）综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是__________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________。

（3）若物质W是类胡萝卜素，根据类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是

。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，纸层析法分离的原理是________________________________________ ____________________________________________________________。

（4）在以上研究的基础上，某人拟设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，则该实验的自变量是_______________________________ ____________________________________________________________。

（5）与在光照条件下相比，若要使绿藻A在黑暗条件下增殖，需要为其提供

（填“葡萄糖”或“纤维素”）作为营养物质，原因是________________ ______________________________________________________________。

答案

（1）S （2）先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培养，等到细胞浓度最高时集中收集，再放在氮营养缺乏的培养液继续培养

（3）萃取

类胡萝卜素和叶绿素在层析液（有机溶剂）中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上的扩散速度快，反之则慢，从而将它们分离

（4）培养基中的氮营养浓度

（5）葡萄糖

在黑暗下，绿藻不能进行光合作用合成糖类（有机物），需要吸收葡萄糖为营养物质，而纤维素不能被绿藻吸收利用

4.（2019·高考预测）青蒿素是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不溶于水，

不易挥发，主要从黄花蒿中提取。近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用，某科研小组按如下步骤进行了相关实验：

①从黄花蒿中提取青蒿素；②将等量癌细胞分别接种到4组培养瓶中，适宜条件下培养24 h后除去上清液；③向4组培养瓶中分别加入等量含2、4、8、16 μmol/L青蒿素的培养液，适宜条件下继续培养；④72 h后统计并计算各组细胞增殖抑制率。

回答下列问题：

（1）提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法，原因是

；根据青蒿素

的特点，可采用有机溶剂萃取的方法，萃取前要将黄花蒿茎叶进行

，以提高萃取效率。

（2）萃取青蒿素的过程应采用

加热；加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置，目的是

。萃取液在浓缩之前需进行

，以除去萃取液中的不溶物。

（3）科研小组进行上述②～④步骤实验的目的是

。步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法为_________________________________。

答案

（1）青蒿素不易挥发，不能随水蒸气蒸馏出来（或水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质，而青蒿素不易挥发）

易溶于有机溶剂

粉碎和干燥

（2）水浴

防止有机溶剂挥发

过滤

（3）探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系

在另一培养皿中加入等量的不含青蒿素的培养液，适宜条件下继续培养

教师独具

（2016·皖南八校三模）生物技术在日常生活中应用非常广泛，回答下列与生物技术有关的问题：

（1）泡菜不能急着吃，是因为泡菜制作过程中会产生亚硝酸盐，实验室常采用

法来检测泡菜中亚硝酸盐的含量，亚硝酸盐在适宜条件下可以和相关试剂反应生成

色物质。

（2）各地制作腐乳的原料和菌种相同，但风味迥异，主要是通过控制

来实现的。

（3）制作果醋和葡萄酒使用的微生物在结构上不同主要是前者

_____________________________________________________________。

（4）从生物体内提取的天然物质丰富了人们的生活，提取胡萝卜素、玫瑰精油、橘皮精油常用的方法依次是___________________________________

。

解析

（1）亚硝酸盐的含量常采用比色法来检测；亚硝酸盐在适宜条件下可以和相关试剂反应生成玫瑰红色物质。

（2）各地制作腐乳的原料和菌种相同，但风味迥异，主要是通过控制发酵的条件来实现的。

（3）参与果醋制作的微生物是醋酸菌，属于原核生物，而参与果酒制作的微生物是酵母菌，属于真核生物，原核生物和真核生物在结构上不同主要是前者无成形的细胞核（或无核膜）。

（4）从生物体内提取的天然物质丰富了人们的生活，提取胡萝卜素、玫瑰精油、橘皮精油常用的方法依次是萃取法、水蒸气蒸馏法、压榨法。

答案

（1）比色

玫瑰红

（2）发酵的条件

（3）无成形的细胞核（或无核膜）

（4）萃取法、水蒸气蒸馏法、压榨法

课后·提升训练

（时间：30分钟

满分：100分）

1.回答下列与植物芳香油提取有关的问题：

（1）植物芳香油的提取方法有

、

和

等。

（2）玫瑰精油被称为“液体黄金”，可从玫瑰花中提取。玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏，适合用

法提取。蒸馏时收集的蒸馏液是

，可以向收集的蒸馏液中加入

以提高玫瑰精油的纯度。用蒸馏装置蒸馏完毕，应先

，然后

，最后拆卸蒸馏装置。

（3）橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，一般采用

法提取，为提高出油率，需要将柑橘皮干燥去水，并用

浸泡。

（4）胡萝卜素化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有

机溶剂，适合用

法提取，在此过程中，需采用

加热。

答案

（1）蒸馏

压榨

萃取（答案顺序可颠倒）

（2）水蒸气蒸馏

玫瑰油和水的混合物

无水硫酸钠

撤出热源

停止通水

（3）压榨

石灰水

（4）萃取

水浴

2.（2017·广西柳州质检）下面是果酒和果醋制作的实验流程和发酵装置。根据图示回答下列问题：

（1）完成图1中的实验流程___________________________________。

（2）图2装置中的充气口在

过程中要关闭，否则可能发生使发酵液变酸的反应

（写出该反应式），而排气口在该过程中应开放，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，目的是______________________________________________________________。

（3）葡萄酒呈现红色的原因是____________________________________ _____________________________________________________________，

重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应呈

色。

（4）果酒和果醋的制作分别利用了酵母菌和

两种微生物的发酵原理，后者在结构上的主要特点是_______________________________________ __________________________________________________________。

答案

（1）醋酸发酵

（2）酒精发酵

C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O

避免空气中其他微生物进入发酵装置（防止空气中的微生物污染）

（3）红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中

灰绿

（4）醋酸菌

无以核膜为界限的细胞核

3.贵州“老干妈”品牌的腐乳独具特色，它采用优质黄豆作为原料，经严格筛选后用传统工艺制成。回答相关问题：

（1）在腐乳腌制过程中起主要作用的是毛霉，毛霉和细菌共有的细胞器是

。现代科学研究表明，除毛霉外，还有多种微生物参与了豆腐的发酵，如

（写出两种即可）等。

（2）毛霉等多种微生物产生的

酶和

酶，使制作的腐乳更加鲜美且易于消化吸收。要制作出色、香、味俱全的腐乳，关键在于

的配制。

（3）腐乳制作过程中需要加盐腌制8 d左右，加盐可以

，使豆腐块变硬，并且在接近瓶口表面的盐要铺厚一些，避免

，装瓶时加入的卤汤中的

和

也有相同的作用。

（4）在制作过程中，若将腐乳坯堆积起来会导致

，影响毛霉生长。在制作腐乳、果醋、泡菜的过程中，需要氧气的是

。

答案

（1）核糖体

青霉、酵母（答案合理即可）

（2）蛋白

脂肪

卤汤

（3）析出豆腐中的水分

豆腐块腐败变质（答案合理即可）

香辛料

酒（答案合理即可）

（4）堆内温度升高（答案合理即可）

果醋

4.回答下列与物质提取有关的问题：

（1）柠檬油是植物芳香油中的一种，提取柠檬油的操作步骤如图1。A是

，目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高

。B是相当于柠檬果皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，其目的是使柠檬油易与水分离，并调节pH至

。C过程用的是普通布袋，目的是除去_____________________________________________________________。

（2）玫瑰精油适合用

法提取，其理由是玫瑰精油具有

的性质。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油，原因是_____________________________________________________________。

（3）胡萝卜素可以预防白内障，有助于保护眼睛等。从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是

法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、

、过滤、浓缩。某同学在鉴定胡萝卜素时，所做的纸层析装置如图2所示，请指出其中的错误：

图2 ①______________________________________________________________。

②______________________________________________________________。

③_____________________________________________________________。

答案

（1）石灰水

出油率

7～8

固体物和残渣

（2）水蒸气蒸馏

易挥发、难溶于水、化学性质稳定

玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来

（3）萃取

干燥、萃取

①玻璃瓶未加盖密封

②层析液过多，没过了基线

③滤纸两边接触

5.请回答下列有关泡菜制作的问题：

（1）泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行

的过程。从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是__________________________________ _____________________________________________________________。

（2）在泡菜的制作过程中，按照清水与盐的质量比为

的比例配制盐水；配制好的盐水需进行

处理，以杀灭杂菌。

（3）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有食盐用量、腌制时间和

等。某研究小组的同学为了探究泡菜在发酵过程中不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响，设计了相关实验，实验结果如下图。从图中可知，比较适合制作泡菜的食盐浓度为

。

（4）某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌，分离纯化所用固体

培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。推测培养基中加入碳酸钙的作用有

和中和乳酸菌产生的乳酸，分离纯化时应挑选出

的菌落作为候选菌。

解析

（1）乳酸菌为原核生物，可进行无氧呼吸将葡萄糖分解为乳酸。由于乳酸菌比其他杂菌更耐酸，所以在酸性环境中，乳酸菌能够正常繁殖，而其他杂菌的繁殖将受到抑制。（2）在泡菜的制作过程中，按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水。为防止杂菌污染，所用盐水需要煮沸。（3）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有食盐用量、腌制的时间和温度等。从题图中看出，5%的食盐浓度比较适合制作泡菜。（4）由于乳酸菌产生的乳酸可以溶解培养基中的碳酸钙，从而形成透明圈，故培养基中加入碳酸钙可用于鉴别乳酸菌，应挑选出具有透明圈的菌落作为候选菌。

答案

（1）无氧呼吸

乳酸菌数量增多，杂菌数量减少

（2）4∶1

煮沸

（3）温度

5%

（4）鉴别乳酸菌

具有透明圈