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专题6 植物有效成分的提取

课题1 植物芳香油的提取

【教学设计】

要点一：植物芳香油

1、植物芳香油的来：天然香料的主要来源是动物和植物。

2、植物芳香油的提取方法

水蒸气蒸馏法

压榨法

利用机械加压，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

生产成本低，易保持原料原有的结构和功能

分离较困难，出油率相对较低

使用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取

有机溶剂萃取法

使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可得到芳香油

①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩

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

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

实验利用水蒸气将挥发性原理

较强的芳香油携带出来

方法①水蒸气蒸馏②分离步骤

油层③除水过滤

优点

简单易行，便于分离

局限性

水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题

适用适用于提取玫瑰油、薄范围

荷油等挥发性强的芳香油

要点二：提取玫瑰精油和橘皮精油的实验设计

1、水蒸气蒸馏法生产玫瑰精油

操作步骤：①称取50g玫瑰花瓣，放入500mL的圆底烧瓶中，加入200mL蒸馏水。

②蒸馏装置安装完毕后，可以在蒸馏瓶中加几粒沸石，防止液体过度沸腾。打开水龙头，缓缓通入冷水，然后开始加热、蒸馏。在整个蒸馏过程中，应保证温度计的水银球上常有因冷凝作用而形成的液滴。控制蒸馏的时间和速度，通常以每秒1～2滴为宜。蒸馏完毕，应先撤出热源，然后停止通水，最后拆卸蒸馏装置，拆卸的顺序与安装时相反。③收集锥形瓶中乳白色的乳浊液，向锥形瓶中加入氯化钙，使乳化液分层。然后将其倒入分液漏斗中，用分液漏斗将油层和水层完全分开。分离的油层还会含有一定的水分，一般可以加入无水硫酸钠，吸去油层中含有的水分，放置过夜后，过滤。

2、压榨法生产橘皮精油

操作步骤：①将用石灰水充分浸泡后的橘皮，用流动的水漂洗，洗净后捞起、沥干。切记一

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定要将橘皮彻底冲洗干净。然后将橘皮粉碎，放入家用榨汁机或手动压榨机中粉碎。粉碎时加入相当于橘皮质量0.25%NaHCO3和5%Na2SO4，并调节pH至7～8。②在榨出的油水混合液中加入明矾，使之沉淀并变澄清，然后用布袋过滤，除去糊状残渣。再将得到的混合物，用6000～8000r/min的转速进行高速离心。在正常情况下，离心后获得的香精油将是澄清透明的。③分离出的香精油往往带有少量水分和蜡质等杂质，为了进一步除去杂质，可以将分离的产品放在5～10℃的冰箱中，静置5～7d，让杂质沉淀。然后用吸管吸出上层澄清的油层，再通过垫有滤纸或石棉纸的漏斗进行减压抽滤，得到油状的橘皮精油。

要点三：结果分析与评价

1、是否提取了植物精油

观察提取出的玫瑰精油或橘皮精油，从颜色、气味等方面来评价所提取的精油的纯度和质量。从玫瑰花提取的芳香油是浅黄色至黄色的液体，并带有甜韵的玫瑰香；从橘皮提取的橘皮精油无色透明，具有诱人的橘香味。

2、出油率的计算

出油率=芳香油质量/原料质量。如果出油率高，说明实验方案设计合理；如果出油率低，可以从实验方法的选择、实验过程的操作等各方面分析原因，作出评价，改进后再作尝试。

【例题】

【例1】提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程中共有的操作是（ ）

A.蒸馏

B.压榨 C.萃取

D.分液

答案：D 解析：提取玫瑰精油可用蒸馏法，也可用萃取法，而提取橘皮精油一般用压榨法，二者共有的步骤是都用分液漏斗分液。

【例2】在用水蒸气蒸馏法制取玫瑰乳浊液提纯过程中，先后使用NaCl、无水Na2SO4，其作用分别是（ ）

A.分层、吸水

B.溶解、吸水 C.吸水、分层 D.分层、萃取

答案：A 解析：玫瑰乳浊液的处理过程中，加入NaCl的目的是降低玫瑰油的溶解度，利于水、油分层，便于分液。加入无水Na2SO4（常用干燥剂）的目的是进一步吸取分液出来的油层中的水分。

课题2 胡萝卜素的提取

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【教学设计】

要点一：胡萝卜素

1、胡萝卜素的分布

广泛分布在植物的叶、茎和果实中，最早在胡萝卜中分离得到。此外，绿色蔬菜和黄玉米、小米等粮食中也含有一定量的胡萝卜素。胡萝卜素有α、β、γ三种异构体，其中最主要的是β-胡萝卜素。

2、理化性质

胡萝卜素为橘黄色结晶，化学性质较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。胡萝卜素在弱碱条件下比较稳定，在酸中不稳定，在光照和含氧条件下也不稳定。

要点二：有机溶剂萃取法提取胡萝卜素

1、萃取剂的选择

⑴有机溶剂：①水溶性：乙醇和丙酮等；②水不溶性：石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等。

⑵萃取胡萝卜素的条件：具较高沸点，充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶，最佳萃取剂为石油醚。

2、操作步骤

⑴选取500g新鲜的胡萝卜，用清水洗净，沥干、切碎，然后在40℃的烘干箱中烘干，将干燥的胡萝卜粉碎过筛。注意粉碎一定要彻底。

⑵将样品放入500mL圆底烧瓶中，加入200mL石油醚混匀，萃取30min，然后过滤萃取液，除去固体物质。

⑶安装蒸馏装置，对萃取的样品进行浓缩。（装置图见课本）

⑷收集接收器中的样品，观察样品的颜色和气味，并通过纸层析法进行鉴定。层析时注意选择干净的滤纸，为了防止操作时对滤纸的污染，要尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。点样时应注意点样斑点不能太大，若用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触，以免因毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。

注意：①应采取水浴加热，因为有机溶剂是易燃物，直接使用明火加热易引起燃烧或爆炸。②在烧瓶口安装冷凝管为防止加热时，有机溶剂挥发。

3、影响萃取的因素

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主要因素：萃取剂的性质和使用量

次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、温度、萃取的时间长短等。

一般来说，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的物质就能充分溶解，萃取效果好。

要点三：胡萝卜素的鉴定方法——纸层析法

1、操作步骤：

⑴量做基线：在18cm×30cm滤纸下端距底边2cm处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点。

⑵对照点样：A、D点点标准样品，B、C点点提取样品。

⑶干燥层析：吹干滤纸溶剂，放入色谱容器中层析。

⑷对比观察：对比观察样品色素点与标准色素点的异同

2、结果与评价

⑴如果提取到的胡萝卜素含杂质，则层析后在滤纸上出现多个不同高度的色素点样。

⑵如果萃取样品中出现和标准样品一样的层析带，说明提取胡萝卜素的实验成功。由于提取物中含有杂质，萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅，我们也可以通过颜色的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量。

【例题】

【例1】对胡萝卜素的提取通常选用( ) A.水 B.无机盐 C.有机溶剂 D.无机溶剂

答案：C 解析:由于胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,根据相似相溶原理,应该考虑有机溶剂,而不能选用水、无机盐及其他无机溶剂。

【例2】萃取胡萝卜素过程中采用水浴加热的原因是（ ）

A.水浴加热不易破坏胡萝卜素分子的结构 B.是为了保持97～100℃的恒温 C.防止加热时有机溶剂挥发 D.有机溶剂遇明火易爆炸

答案：D 解析：有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。

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