复习与测试教学实录

专题六

植物有效成分的提取

一、课题目标 一）知识目标

1、了解提取植物芳香油的基本原理。

2、了解有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理。

二)能力目标

1、初步学会某些植物芳香油的提取技术。

2、初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法。

三）情感态度与价值观

提取不同的芳香油方法不同，让学生感悟做事要具体情况具体分析，不可一概而论。

二、知识网络构建

植物有效成分

植物芳香油

玫瑰精油

桔皮精油

柠檬精油

薄荷精油

胡萝卜素

来源

用途

化学成分

提取方法

三、重点难点解析

1. 植物芳香油的来源

天然香料主要来自动物和植物。动物香料主要来自麝香、灵猫、海狸、抹香鲸等，植物香料来源广泛，大约有50多个科的植物中提取。

2、植物芳香油化学组分和用途

植物芳香油是植物有效成份的提取液，其特点是有特殊的植物香味和分子结构。精油中最多的组分是萜类化合物，还有一些酯类成分。所以具有芳香气味。

精油的用途有三种：作为香料，用于化妆品、香水、肥皂等的制作；作为调味品，用于糕点、糖果、饮料等食品生产；作为药物，用于清凉油的生产等。

3.提取植物芳香油的方法

提取植物芳香油的三种基本方法：蒸馏、压榨和萃取。具体采用哪种方法要根据植物的原料特点而定。

植物芳香油具有较强的挥发性，还能随水蒸气蒸发，因此可以利用蒸馏法提取植物芳香油。法国香水业作为一种工业生产，最初就是通过蒸馏法来获得芳香油的。玫瑰油、薄荷油、肉

桂油、熏衣草油、檀香油等主要由蒸馏法获得。

压榨法是利用机械压力榨出芳香油。橘子油、柠檬油、甜橙油等都是用压榨法制得的。超市出售的手动榨汁器，其原理与压榨法是类似的；

萃取法的大致过程是，将新鲜的植物材料浸泡在低沸点的有机溶剂中，如乙醚、苯、石油醚等，几小时后，取出残渣，蒸去溶剂，留下蜡质的膏状物。茉莉浸膏、桂花浸膏、白兰花浸膏、玳玳花浸膏等都是用萃取法制成的。

除了上述方法以外，植物芳香油的提取还有吸香法、浸泡法。吸香法利用的是油脂可以吸附油剂的原理。所选用的脂肪要经过特别处理，以防止变质变臭。吸香法采用的脂肪一般都含有猪油和牛油的成分。浸泡法与吸香法类似，但改用液体的油脂而不是吸香法中用到的膏状油脂。浸泡法通常用来提炼树脂、树胶及花瓣中的芳香精油。

4.β-胡萝卜素的应用

1831年，瓦坎罗德尔（Wackenroder）从胡萝卜中分离到了胡萝卜素，但直到20世纪30年代，胡萝卜素的化学结构才得以确定。植物中的胡萝卜素经人体吸收后，可以在体内转变为有生理活性的维生素A。通常，我们把能在体内转变为维生素的物质称为维生素原，胡萝卜素就是维生素A原，其中起主要作用的是β-胡萝卜素。胡萝卜素能够治疗因维生素A缺乏所引起的各种疾病。此外，胡萝卜素还能够有效清除体内的自由基，预防和修复细胞损伤，抑制DNA的氧化，预防癌症的发生。

β-胡萝卜素还可以作为禽畜饲料添加剂，能提高鸡的产蛋率，还可以提高牛的生殖能力。β-胡萝卜素具有优良的着色性能，着色范围是黄色、橙红，着色能力强，色泽稳定均匀，能与K、Zn、Ca等元素并存而不变色，尤其适合添加在儿童食品中。因此，被广泛作为食品、饮料及饲料的添加剂使用。β-胡萝卜素本身是油溶性的，非常适合油性产品或蛋白质类产品的开发，如人造奶油、胶囊、鱼浆制品、素食产品、速食面、调理包，等等。因此，β-胡萝卜素是联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合委员会认可的无毒、有营养的食品添加剂。研究还表明，将抗氧化维生素涂抹在皮肤上，不仅能防止紫外线的伤害，还能促进对已被伤害皮肤的修复，使皮肤保持弹性，β-胡萝卜素因而也逐渐应用于化妆品等新兴市场。

5.胡萝卜素的理化性质

胡萝卜素为紫红色或暗红色结晶粉末，稍有臭味，不溶于水和甘油，溶于石油醚，在橄榄油和苯中的溶解度为0.1 g/100 mL，在氯仿中溶解度为4.3 g/100 mL。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。胡萝卜素低浓度时为黄色，高浓度时为橙红色。重金属离子，特别是铁离子，可促使胡萝卜素褪色。除胡萝卜外，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。

6、胡萝卜素的提取

提取胡萝卜素的主要步骤如下。

1.选取500 g新鲜的胡萝卜，用清水洗净，沥干、切碎，然后在40 ℃的烘箱中烘干，时间约需2 h，将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底。

2.将样品放入500 mL圆底烧瓶中，加入200 mL石油醚混匀，用萃取方法提取，萃取30 min，然后过滤萃取液，除去固体物质。

3.用蒸馏装置，对萃取的样品进行浓缩。

4.收集接受器中的样品，观察样品的颜色和气味，并通过纸层析进行鉴定。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，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以带手套进行操作。点样时应注意点样斑点不能太大（直径应小于0.5 cm），如果用吹风机吹干，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，以免因毛细管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。

6、确定提取胡萝卜素的最佳方案的实验设计

采用不同的有机溶剂和时间进行萃取，比较各组的实验结果，确定提取胡萝卜素的最佳方案。7、几种植物芳香油：

玫瑰油称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料，多用于制造高级香水等化妆品。提取出的玫瑰油不含有任何添加剂或化学原料，是纯天然的护肤品，具有极好的抗衰老和止痒作用，能够促进细胞再生、防止肌肤老化、平抚肌肤细纹，还具有使人放松、愉悦心情的功效。

杏仁油富含矿物质和维生素，是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂。

熏衣草精油取自熏衣草花，具有怡神、助睡眠、舒缓压力的作用，此外它还具有降压、止痛、促进细胞再生的功能，可以用于治疗烫伤和蚊虫叮咬、预防和改善脱发。

柠檬精油取自柠檬果皮，具有消除紧张、焦虑、振奋精神的作用，可用于治疗神经衰弱、关节炎，还具有促进血液循环、杀菌止痛、平衡油脂分泌、舒缓肌肤老化、滋养头发的功效。

茶树精油具有新鲜、强烈的药草香味，能改善毛孔阻塞，净化肌肤，抗感染，对治疗青春痘有奇效。它也能消除疲劳、缓解压力。

天竺葵精油能收敛皮肤，平衡、调理、润滑中干性皮肤和敏感性皮肤，改善橘皮样表皮，还有助于恢复精力，平缓心情。

茉莉精油能防止肌肤老化，对中干性皮肤和敏感性皮肤具有良好的保湿和滋润作用，尤其对女性的妊娠纹和内分泌有独特的改善效果。

橙花精油具有清新的水果香味，不但能使人镇静，还能防止中干性肌肤的老化现象发生，给肌肤赋予青春活力，促进皮肤再生。

四、经典例题解析：

例题1、玫瑰油称为“液体黄金”，其提取方法可用

A只能用水蒸气蒸馏法 B 可用蒸馏法和压榨法

C可用蒸馏法和萃取法 D 可用压榨法和萃取法

解析：根据玫瑰花的干湿情况可采用不同的提取方法，鲜玫瑰花可采用水蒸气蒸馏法，干玫瑰花可以使用有机溶剂萃取法，一般不用压榨法。

答案：C

例题2、萃取的效率主要取决于

Ａ原料颗粒的大小和紧密程度

Ｂ萃取剂的性质和使用量

Ｃ萃取的温度和时间

Ｄ原料的含水量的大小

解析：影响萃取的因素有很多，但影响萃取效率的主要因素还是有机溶剂的性质和用量。

答案：Ｂ

例题３、如果植物的有效成分易水解则不宜采用哪种提取方法？

A压榨法 B萃取法 C 蒸馏法 解析：用水中蒸馏法提取容易水解的物质会导致原料焦糊或有效成分水解等。

答案：C

例题4、下列有机溶剂中，不能作胡萝卜素萃取剂的是

A石油醚 B乙醚 C 乙醇 D 苯

解析：乙醇是水溶性溶剂，萃取时能与水混溶而影响萃取的效果。

答案：B 例题5、乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？

答案：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，所以不用它们作萃取剂。

例题6、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？

答：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。

五、限时训练

一、选择题（30*2=60分）

1、植物芳香油易溶于（

）

A水

B盐酸

C碳酸

D酒精

2、在提取玫瑰精油时，为了使油水混合物分层，应向乳化液中加入（

）

A

无水NASO4

B

NaCl

C

MgCl2

D

水

3、樟油是从下列___________植物中提取出来的（

）

A玫瑰花

B樟树

C柏木

D桉树

4、橘皮精油提取时一般采用（

）

A水中蒸馏

B压榨法

C水上蒸馏

D萃取法

5、关于芳香油的叙述错误的是（

）

A挥发性强，易溶于有机溶剂，一般来说价格昂贵

B都是由天然植物花、叶、果皮、种子、树干等部位经过萃取出来的浓缩液体

C它是植物免疫与维护系统的精华

D马蜂或蚊虫叮咬后，只需涂一滴精油就能很快消除疼痛

6、可用作萃取溶剂的化学物质不可能为（

）

A石油醚

B石灰水

C酒精

D戊烷

7、下列哪项不属于β-胡萝卜素的作用(

) A治疗夜盲症

B常用的食品色素

C防止佝偻病

D使癌细胞恢复成正常细胞

8、萃取的效率主要取决于(

) A原料颗粒的大小

B萃取的温度

C萃取剂的性质和使用量

D萃取的时间

9、下列哪种措施不能获得好的萃取效果(

) A原料颗粒小

B萃取时间短

C萃取时间长

D萃取温度高

10、在萃取液浓缩之前要

(

) A蒸馏

B加热

C层析

D过滤

11、纸层析时用到的层析液是(

) A乙醚

B乙醇

C丙酮

D石油醚

12、提取胡萝卜素所用的方法是(

) A萃取法

B压榨法

C水中蒸馏

D水上蒸馏

13、在提取β-胡萝卜素的实现中发现β-胡萝卜素在萃取过程中容易被氧化,为了提高产量

和质量,加入稳定剂,资料表明在弱碱性环境中,β-胡萝卜素易稳定存在,则可以作为稳定剂的试剂是( )

A食盐 B氨水 C硫酸钠 D氢氧化钠

14、在用胡萝卜做菜时,菜中浮油会呈现橘黄色,由此可知胡萝卜色( ) A是橘黄色结晶 B化学性质较稳定

C易溶于有机溶剂 D不溶于水

15、萃取法提取出的胡萝卜素粗品,可通过纸析法进行鉴定,其原理是( ) A色素提取液中不同色素已分层

B阳光的照射使各种色素以分层

C滤纸对各种色素的吸附力不同

D石油醚中丙酮使色素溶解,并彼此分离的扩散速度不同

16、选择石油醚作提取胡萝卜素的萃取剂的原因是( ) A石油醚为水溶性有机溶剂 B石油葫挥发性强

C石油醚不易燃烧 D石油醚的沸点较高

17、下列哪处溶剂为无机溶剂( ) A乙醇 B丙酮 C四氯化碳 D水

18、提取胡萝卜素的正确方法步骤是( ) A粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩 B粉碎→干燥→过滤→萃取→浓缩

C粉碎→萃取→过滤→干燥→浓缩’ D粉碎→干燥→萃取→浓缩→过滤

19、层析时,滤纸两边接触而得到的层析带常会( ) A两边高中间低 B高度一致 C两边低中间高 D呈波浪形

20、薄荷油常用哪种方法提取( ) A压榨法 B水蒸汽蒸馏法 C萃取法 D冷凝法

21、如果想研究提取胡萝卜素的最佳温度,在设计实验时应注意( ) A萃取时间不应相同 B使用不同的萃取剂

C原料颗粒大小不同 D除温度外,其它因素相同

22、炒胡萝卜素时为什么要多加些油( ) A炒出来的胡萝卜素香 B油能使胡萝卜素转换为维生素A C胡萝卜易吸收 D油多产生的胡萝卜素多

23、如果萃取的胡萝卜素样品层析后,层析带颜色比标准样品的浅,最有可能的原因是( ) A萃取的时间不够 B选择的萃取剂不恰当

C提取物中含有杂质 D浓缩过程操作不当

24、下列植物油不宜用水蒸气蒸馏的是( ) A玫瑰精油 B橙花油 C橘皮油 D金合欢油

25、在植物芳香油的提取选取的原料、相应精油的名称及适宜的提取方法不正确的是( ) A玫瑰花、玫瑰精油、压榨法 B橘皮、橘皮精油、压榨法

C茉莉花、茉莉浸膏、萃取法 D熏衣草茎液、熏衣草油、蒸馏法

26、有关植物芳香油的提取方法叙述正确的是( ) ①植物芳香油具有较强的挥发性,能随水蒸汽蒸发,因此可以利用蒸馏法提取之

②压榨法是利用机器压力榨出芳香油

③将新鲜的植物材料浸泡在用于萃取的有机溶剂中,然后蒸去溶剂,即可获得植物芳香油,此为萃取法

④吸香法利用的是油脂可以吸附油剂的原理,此法采用的脂肪一般都含有猪油和牛油成分

浸泡法的原理与吸香法类似,但采取的是液体的油脂

A①②③ B①③④ C①②③④ D①②③④⑤

27、利用微生物发酵法生产β-胡萝卜素时,将合成β-胡萝卜素基因导入的正确方法是( ) A将合成β-胡萝卜素的酶导入到菌种细胞内

B将合成β-胡萝卜素的基因直接导入菌种细胞内

C将合成β-胡萝卜素的今音与质粒重组,导入菌种细胞内

D将合成β-胡萝卜素的酶,通过运载体,导入菌种细胞内

28、

胡萝卜素的纸层析操作中错误的是( ) A选择干净的滤液

B点样时点样斑点不能太大

C点样后用吹风机吹干,温度不宜过高

D点好样的滤纸卷成圆筒状,但滤纸的两边可以相互接触

29、“秋天到了,叶子黄了”、“映日荷花别样用”,欣赏着美景,一边思考一个问题:使叶呈现红色的物质个分布在哪( ) A叶绿提和细胞质 B叶绿提和叶绿体 C叶绿体和细胞液 D细胞核和细胞质

30、提取玫瑰精油除水时，应加入（

）

A

NaCl

B无水NASO4

C

无水NaCl

D MgCl2

二、非选择题（40分）

31、（10分）

（1）从胡萝卜素中提取出的橘黄色物质称为胡萝卜素,可划分为α、β、ν三类,它广泛存在于植物各组织器官中。回忆以前学过的内容,回答下列问题:⑴工业生产上,提取天然的β-胡萝卜素最常用的原料是胡萝卜,请你列举植物体中哪些等器官中也存在丰富的胡萝卜素。

⑵若用组织培养的方法培育胡萝卜原来,过程如下

A脱分化B再分化C→D ①A表示__________________,被培养成D的根本原因是__________________。

②B表示__________________,其细胞特点是_______________________。

③若A为胡萝卜素的根尖细胞,则培养成的D的叶片的颜色为________________,说明根尖细胞_______________。

④培养过程中必须的营养条件是_________________,另外还需要_______________等调节类物质。

⑤此种方法获得的胡萝卜的突出优点是____________________,更有利于人体的健康。

32、（15分）

⑴天然香料的主要来源是______和_______,植物芳香油的主要成分包括___________________。

⑵植物芳香油的提取方法有___________、_______________和____________等

⑶提取玫瑰精油的实验流程:鲜玫瑰+清水→__________→油水混合物

加入(

)→分离油层加入(

)→除水过滤→玫瑰油。

⑷石灰水能够破坏___________,分解_______,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率。

⑸橘皮精油的提取实验流程:石灰水浸泡→______________→_____________→过滤___________→_____________→橘皮油。

33、（10分）利用微生物发酵法制取β-胡萝卜素现已应用于生产实践,并且取得了成功,成为当今生产领域的一大热点,回答下列问题:

⑴在现代发酵工程中,利用下列哪一项技术,能有目的地改造原有菌种并且提高其产量( ) A细胞融合 B诱变育种 C克隆 DDNA重组

⑵培养此菌种的培养基中必须有________、_______、_______、________、________五大营养成分,并且培养基需要适宜的_______,在发酵过程中严格控制_______________。

⑶在发酵罐中添加的一切物品均需消毒处理,从生态角度上进行分析,其原因是_______________ 34、（5分）列表比较水蒸气蒸馏、压榨法、有机溶剂萃取在实验原理、方法步骤及适用范围方面的异同，并分析这三种方法的优点和局限性。

提取实验原理

方法

方法步骤

适用范围

1.水蒸气蒸馏

水蒸

利用水蒸气将挥发性2.分离油

适用于提取玫瑰油、薄荷油气蒸较强的芳香油携带出来

层

等挥发性强的芳香油

馏

3.除水过滤

1.石灰水浸泡、漂洗

压榨

通过机械加压，压榨出2.压榨、过

适用于柑橘、柠檬等易焦糊法

果皮中的芳香油

滤、静置

原料的提取

3.再次过滤

1.粉碎、干有机

使芳香油溶解在有机燥

适用范围广，要求原料的颗溶剂溶剂中，蒸发溶剂后就可获得2.萃取、过粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机萃取

芳香油

滤

溶液中

3.浓缩