资源简介

专题6
植物有效成分的提取
课题1
植物芳香油的提取
教材习题点拨
练习
1．答：植物芳香油一般都是由2～3种芳香油混合调配而成的，其中的基底油常取自植物的种子或果实，比如胡桃油、甜杏油。基底油与其他芳香油调配在一起，能够加强功效。
从玫瑰花中提取出的玫瑰油称为“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。
薰衣草精油取自薰衣草花，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。
2．建议：教师可以组织学生进行一次社会调查，并要求学生写出详细的调查报告。专题6
植物有效成分的提取
课题2
胡萝卜素的提取
教材习题点拨
（一）[资料一]萃取剂的选择讨论题
1．乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？
答：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。
2．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。
（二）练习
1．答：列表分析如下。
提取方法
实验原理
方法步骤
适用范围
水蒸气蒸馏
利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来
1．水蒸气蒸馏2．分离油层3．除水过滤
适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
压榨法
通过机械加压，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
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
有机溶剂萃取
使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油
1．粉碎、干燥2．萃取、过滤3．浓缩
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液中课题2　胡萝卜素的提取
一览众山小
三维目标
1.了解胡萝卜素的基础知识和提取的基本原理，并初步了解有机溶剂的相关知识。?
2.初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法，锻炼安装实验装置的能力。
学法指导
本课题从胡萝卜素的性质着手，介绍了提取胡萝卜素的原料，以及胡萝卜素的分类。提取胡萝卜素的实验中，重点是理解实验流程图，难点是萃取技术和纸层析的操作方法、萃取胡萝卜素的萃取剂的特性及影响萃取效率的主要因素。纸层析的操作方法应该注意点样的操作方法。
诱学导入
材料：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－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。
问题：胡萝卜素的理化性质有哪些？
导入：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。课题1植物芳香油的提取
一览众山小
三维目标
1.了解植物芳香油的来源和提取的基本原理，探究从生物材料中提取特定成分的方法，提高分析问题、解决问题的能力。
2.掌握植物芳香油的提取技术。学会根据原料的不同特点，采取适宜的提取方法，从而锻炼实验设计能力。
学法指导
本节从芳香油的应用引出芳香油的来源和提取方法。要了解常见芳香油的来源、特点，以及组成，然后掌握植物芳香油的三种提取方法，并根据芳香油的不同特点选择不同的提取方法。玫瑰精油的提取要从提取的原理、提取装置的设计以及提取中的注意事项三方面来把握；而橘皮精油的提取需掌握橘皮的处理、提取原理及提取中的注意事项。
诱学导入
材料：最早，人们是通过加工植物和动物体来获取香料的。古代贵妇人所用的化妆品，很多都加有芳香植物的粉末，但使用起来并不方便。14世纪，药剂师便开始尝试从芳香植物中蒸馏芳香油，用来治病。后来，芳香油的用途不断扩大，又被人们用作香皂和食品的香料添加剂。于是，人们栽培了大量芳香作物，建立了许多芳香油的加工作坊。目前，风行全世界的芳香疗法也是以植物芳香油为中心载体的一类技术。
问题：提取植物芳香油的方法有哪些？
导入：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。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。后来，人们又利用压榨法和萃取法来提取芳香油。压榨法是利用机械压力榨出芳香油，橘子油、柠檬油和甜橙油等都是用压榨法制得的。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，例如，乙醚、苯和石油醚等，几小时后，取出残渣，蒸去溶剂，留下蜡质的膏状物。茉莉浸膏、桂花浸膏和白兰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和浸泡法。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。专题6
植物有效成分的提取
课题2
胡萝卜素的提取
庖丁巧解牛
知识 巧学
?
一、胡萝卜素的理化性质?
从胡萝卜中提取出的橘黄色物质包括多种结构类似物，统称为胡萝卜素。胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳碳双键，根据化学分子式中双键的数目将其划分为α、β、γ三类，β胡萝卜素是其中最主要的成分，其一分子在人的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A。
胡萝卜素为橘黄色结晶，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/100ml。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。
要点提示
胡萝卜素是脂溶性物质,只有溶解在油脂中,才能在人体的小肠黏膜作用下转变为维生素A而被吸收。因此,做胡萝卜菜时,要多放油,最好同肉类一起炒，不要生吃,生吃不易消化吸收。烹制胡萝卜的时间要短,以减少维生素C的损失。?
二、实验设计?
1.实验原理：胡萝卜素的提取实验是依据胡萝卜素的特性进行的，由于胡萝卜素易溶于有机溶剂，所以可以用有机溶剂萃取的方法提取。
2.实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
疑点突破
将提取的胡萝卜素粗品通过纸层析鉴定。纸层析的方法是：量做基线→对照点样→干燥层析→对比观察。?
在层析过程中应注意以下几点：?
（1）点样距底边的距离应一致，点样的斑点直径为2
mm左右，点样应该快速细致。?
（2）保持滤纸干燥。?
（3）卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触，以免溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。?
（4）纸层析过程不能让层析液淹没点样，否则实验失败。
知识拓展
纸层析是层析法的一种,层析法又称色层分析法或色谱法，是一种基于被分离物质的物理、化学及生物学特性的不同，使它们在某种基质中移动速度不同而进行分离和分析的方法。层析法的最大特点是分离效率高，它能分离各种性质极相类似的物质。而且它既可以用于少量物质的分析鉴定，又可用于大量物质的分离纯化制备。因此，作为一种重要的分析分离手段与方法，它广泛地应用于科学研究与工业生产上。现在，它在石油、化工、医药卫生、生物科学、环境科学和农业科学等领域都发挥着十分重要的作用。
问题 探究
?
问题1
影响萃取的因素是哪些？?
探究:主要取决于萃取剂的性质和用量，同时受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取温度和时间等的影响。干燥时要注意控制温度，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素的分解。
问题2
三种提取方法的区别是什么？?
探究:
提取方法
实验原理
方法步骤
适用范围
水蒸气蒸馏
利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来
1.水蒸气蒸馏 2.分离油层 3.除水过滤
适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
压榨法
通过机械加压，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
适用于柑橘、柠檬等易焦煳原料的提取
有机溶剂萃取
使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油
1.粉碎、干燥 2.萃取、过滤 3.浓缩
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液中?
典题 热题
例1萃取胡萝卜素时应采用下列哪种萃取剂（　　）?
A.石油醚
B.乙酸乙酯
C.乙醚
D.苯?
解析：萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。四种试剂的沸点依次是90～120
℃、77
℃、35
℃和80
℃，其中石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，最适于做萃取剂。
答案：A
例2萃取前往往要将胡萝卜烘干，粉碎，并且原料颗粒越小越好，这么做的目的是（　　）
A.让胡萝卜尽快溶解成胡萝卜素
B.让原料与萃取剂充分接触，提高萃取效率?
C.让原料颗粒尽快溶于萃取剂中
D.节省萃取剂的使用量
解析：这样做的目的是让原料形成尽量小的颗粒，以便原料颗粒能与萃取剂发生充分的接触，保证萃取的彻底性，提高萃取的效率。?
答案：B专题6
植物有效成分的提取
课题1
植物芳香油的提取
庖丁巧解牛
知识 巧学
?
一、植物芳香油的来源
植物芳香油的来源非常广泛，天然香料的主要来源是动物和植物。植物芳香油可以从50科的植物中提取。工业生产中，玫瑰花用于提取玫瑰精油，樟树树干可用于提取樟油。植物芳香油具有很强的挥发性，组成复杂，主要包括萜类化合物及其衍生物。
知识拓展
萜类化合物的概念及其结构特点?
（1）概念：若干个异戊二烯单位主要以头尾相连接而成的化合物叫萜类化合物。?
（2）结构特点：分子中的碳原子数都是5的整数倍；可以折成若干个异戊二烯单位，且头尾相接。?
二、植物芳香油的提取方法
1.水蒸气蒸馏法?
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。根据蒸馏过程中原料放置的位置,又可分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。
2.压榨法?
利用机械压力榨出芳香油。柑橘，柠檬芳香油的制备可使用该方法。
3.萃取法?
将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中的方法。胡萝卜素的提取可使用该方法。??
三、实验设计?
1.玫瑰精油的提取?
（1）提取方法：玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂。一般用水中蒸馏法提取，也可使用有机溶剂萃取。?
（2）实验流程：鲜玫瑰花+清水→水蒸气蒸馏→油水混合物加入NaCl分离油?层加入无水Na2SO4?除水→过滤过滤玫瑰油。
要点提示
玫瑰精油的提取中应注意的事项?
（1）玫瑰花与水的质量比为1∶4。?
（2）在水蒸气蒸馏装置中，左侧部分是加热装置，中间部分是冷凝装置，右侧的是接收装置。安装仪器一般按由下到上、由左到右的顺序，拆卸仪器的顺序与安装时正好相反。?
（3）在提取过程中，加入氯化钠是降低玫瑰油的溶解度，利于油水分层。加入无水硫酸钠的目的分别是吸取油层中的水分。
2.橘皮精油的提取?
（1）提取方法：橘皮精油的主要成分是柠檬烯，主要储存在橘皮部分。一般采用压榨法。
（2）实验流程：石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油
要点提示
橘皮精油的提取中应注意的事项?
（1）石灰水的作用是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。?
（2）为提高出油率，需将柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，为了能将柑橘皮均匀浸泡在石灰水中，可采取粉碎等措施。?
（3）压榨前，首先要用流水漂洗橘皮，捞起、沥干。压榨时还要分别加入相当于橘皮质量的0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，目的是使橘皮油易于和水分离，并调节pH至7～8。
问题 探究
?
问题1
如何判断是否提取出了植物精油？?
思路:观察提取出的物质，从颜色、气味等方面来判断，评价所提取的植物精油的纯度和质量。探究:从玫瑰花提取的芳香油是浅黄色至黄色的液体，并带有玫瑰香；从橘皮提取的橘皮精油无色透明，具有诱人的橘香味。
问题2
植物芳香油有哪些用途？?
思路:植物芳香油是植物有效成分的提取液，其特点是有特殊的植物香味和分子结构。芳香油种类繁多，如玫瑰花油、玉兰树油、八角油、桂油、薄荷油等。目前已开发利用的植物芳香油有近百种。?
芳香油是贵重的工业原料。食品工业，造酒工业、香水工业、制药工业都离不开芳香油。
探究:植物芳香油散发出的芬芳气味，使人身心爽快，有助于消除疲劳，恢复精力；植物芳香油还可以不同程度地提高人体神经系统、内分泌系统的功能，帮助人体提高免疫力，具有保健、美容、治疗的作用。在今日崇尚回归自然、预防污染的风气下，人们对来自植物本体的芳香油越来越青睐。
典题 热题
例1制取橘皮精油的过程中，需要先后经过a、b两次过滤,则橘皮精油为（　　）?
A.经过a后的滤液
B.经过a和b后的滤液
C.经过b后的滤液?
D.经过a后静置处理的上清液和b后的滤液?
解析：结合课本知识可知，先用普通布袋过滤除去固体物和残渣，离心除去质量较小的残留物，再用分液漏斗或吸管分离出上层的橘皮油，最后在5～10
℃静置5～7天，使杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮油，其余过滤，合并成为最终的橘皮精油。?
答案：D
例2提取橘皮精油采用下列哪种方法最佳（　　）?
A.水中蒸馏
B.水气蒸馏?
C.压榨法
D.萃取法
解析：植物芳香油的提取应根据植物原料的特点采用合适的提取方法。橘皮精油主要贮藏在橘皮部分，由于橘皮精油的有效成分在使用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏又会产生原料焦煳的问题，又由于橘皮精油易于挥发，且选择合适的萃取剂较困难，所以不适于用萃取法。所以一般采用压榨法。?
答案：C

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