高二生物植物有效成分的提取

【自我校对】 一、1. 挥发 压榨 2. 1水蒸气蒸馏 2NaCl 无水Na2SO4 3. 1压榨 2压榨 过滤 二、1. 水 2. 1萃取 石油醚 2干燥 过滤 3. 纸层析
植物芳香油的提取 一、植物芳香油的基本知识 1. 成分：组成较复杂，主要包括萜类化合物及其衍生物。 2. 特点：具有很强的挥发性，易溶于有机溶剂。 3. 应用：玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生 愉悦感；橘皮精油的主要成分是柠檬烯，具诱人的橘香味，
水蒸气蒸馏三种常用方法比较，基本原理相同，但原料位置 不同。 (1)水中蒸馏：原料放于蒸馏容器的水中，水完全浸没原料。 (2)水上蒸馏：容器中水的上方有筛板，原料置于筛板上，水
量以沸腾时不浸湿原料为宜。
(3)水气蒸馏：蒸馏容器下方有一排气孔，连接外源水蒸气， 上方有筛板，上面放原料。
三、橘皮精油的提取 1. 流程：石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再
2. 影响萃取的因素 (1)主要因素：萃取剂的性质和使用量。 (2)次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取 的温度、萃取的时间等。总之，溶解越充分，效果就越好。 二、胡萝卜素的萃取方法 1. 胡萝卜素提取装置的设计 (1)提取装置：由铁架台、酒精灯、水浴锅、烧杯、冷凝管 等构成。 (2)安装顺序：从左到右，由下到上。拆除时相反。装置如 图所示。 (3)由于有机溶剂易燃，直接使用明火加热易引起燃烧、爆 炸——故采用水浴加热法。为防止加热时有机溶剂的挥发， 在加热瓶口安装冷凝回流装置。
有机溶 剂萃取 法
使用的有机 溶剂处理不 当会影响芳 香油的质量
1.柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法，而不采用水中 蒸馏的方法，其原因是( ) A. 水中蒸馏不利于芳香油释放出来 B. 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题 C. 水中蒸馏后的水油不易分离 D. 压榨法是直接将柑橘、柠檬进行压榨 【解析】水蒸气蒸馏法可以分为水中蒸馏、水上蒸馏和水 汽蒸馏。其中，水中蒸馏的方法对于有些原料不适用，如 柑橘和柠檬等。这是因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效 成分水解等问题。因此，柑橘、柠檬芳香油的制备通常采 用压榨法，将新鲜的柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。
该实验的纸层析是为了探究是否提取到了胡萝卜素(通过
与标准样品中的β胡萝卜素作对比予以确认)，而叶绿体 中色素提取与分离时纸层析的目的是提取并分离四种色素，
探究色素种类和颜色。
【例2】 作为萃取胡萝卜素的有机溶剂，下列哪一项不 符合实验要求( ) A. 能充分溶解色素 C. 对人无毒害作用 B. 挥发，难溶于水，易溶于有机溶剂，能 随水蒸气一同蒸馏。 【答案】B
蒸馏、压榨和萃取三种方法的比较
提取方 法 实验原理 方法步骤 适用范围 优点 局限性 水中蒸馏会 导致原料焦 糊和有效成 分水解等问 题
水蒸气 蒸馏法
适用于提取 利用水蒸气 水蒸气蒸馏、 玫瑰油、薄 将挥发性较 分离油层、 荷油等挥发 强的芳香油 除水、过滤 性强的芳香 携带出来 油
【答案】B
胡萝卜素的提取
一、萃取剂的选择与影响萃取的因素 1. 萃取剂的选择 (1)有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。乙醇和丙酮能 够与水混溶，是水溶性有机溶剂；石油醚、乙酸乙酯、乙 醚、苯、四氯化碳等不能与水混溶，是水不溶性有机溶剂。 (2)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，且不与水混溶。另外还要考虑对人体 是否有毒等安全问题。因乙醚沸点较低，苯和四氯化碳对 人体有毒，所以本实验选用石油醚或乙酸乙酯作萃取剂。
【解析】选择萃取剂的基本原则是：具有较高的沸点、 能充分溶解色素、不与水混溶、萃取效率高、对人无毒 害、易与产品分离、不影响产品质量。
【答案】B
比较玫瑰精油、橘皮精油、胡萝卜素的性质、提取方法、原理
性质
提取方 法
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 利用机械压力把材料中 的油分挤出来
考纲要求展示
知识内容 从生物材料中提取某些特定成分
要求 Ⅱ
知识网络构建
一、植物芳香油的提取 1. 植物芳香油的主要化学成分：萜类化合物及其衍生物， 具有很强的______性。提取方法有蒸馏、______和萃取 等。 2. 提取玫瑰精油实验 (1)原理：________法。 (2)实验流程
鲜玫瑰花＋清水→水蒸气蒸馏→油水混合物
是食品、化妆品和香水配料的优质原料。
二、玫瑰精油的提取 1. 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― ― →玫瑰油
过滤
2. 提取操作的关键 (1)安装装置顺序：从左到右，自下而上。 (2)温度计位置：温度计水银球的上限与蒸馏瓶侧管的下限处 在同一水平线上。 (3)冷凝管中的水流向：从下方进水，上方出水，与蒸气流向 相反。 (4)加热时间防暴沸：垫石棉网，向液体中加入几粒沸石或瓷 片。 (5)烧瓶内液体量：烧瓶容积的1/3～2/3。 (6)除水：加入无水Na2SO4后，放置时间可适当延长些。 (7)温度及时间：为提高产品质量，要严格控制蒸馏温度，可 适当延长蒸馏时间。
次过滤→橘皮油。
2. 提取操作的关键 (1)橘皮的处理：干燥后一定要用石灰水浸透，时间至 少10小时以上。 (2)压榨液的处理：可以先用普通布袋过滤除去固体物
和残渣，然后离心进一步除去质量较小的残留固体物，
再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮油分离出来。
【例1】 A. 萃取法 C. 沉淀法
提取玫瑰精油最合适的方法是( B. 水蒸气蒸馏法 D. 压榨法
2. 从胡萝卜中提取胡萝卜素时，首先要将原料干燥、粉碎， 其目的主要是( )
A. 胡萝卜太大，不能放烧杯中
B. 整个胡萝卜不能溶于有机溶剂 C. 脱水，使原料与有机溶剂充分接触，增大溶解度 D. 减少萃取的时间，从而提高效率 【解析】影响萃取的因素主要有萃取剂的性质和使用量， 此外，原料颗粒的大小及含水量也影响萃取。因此，要先 将胡萝卜干燥脱水，并粉碎，使之与萃取剂充分接触，提 高溶解度。另外，萃取时间一般也要长一些，效果也会好 些。 【答案】C
加入
― ― → 分离油层 ― ― → 除水― ― →玫瑰油
加入
过滤
3. 提取橘皮精油的实验 (1)原理：一般用______法。 (2)实验流程：石灰水浸泡→漂洗→______→过滤→静置→ 再次______→橘皮油。 二、胡萝卜素的提取 1. 胡萝卜素性质：不溶于______，微溶于乙醇，易溶于石 油醚等有机溶剂。 2. 实验设计 (1)原理：________法，________最适宜作萃取剂。 (2)实验流程：胡萝卜→粉碎→________→萃取 →________→浓缩→胡萝卜素。 3. 鉴定方法：________法。
简单易行， 便于分离
压榨法
通过机械加 石灰水浸泡、 适用于柑橘、 生产成本低， 分离较为困 压，压榨出 漂洗、压榨、 柠檬等易焦 易保持原料 难，出油率 果皮中的芳 过滤、静置、 糊原料的提 原有的结构 相对较低 香油 再次过滤 取 和功能 适用范围广， 使芳香油溶 要求原料的 解在有机溶 粉碎、干燥、 颗粒要尽可 出油率高， 剂中，蒸发 萃取、过滤、 易分离 能细小，能 浓缩 溶剂后就可 充分浸泡在 获得芳香油 有机溶液中
2. 纸层析鉴定步骤 (1)制作层析滤纸：在18×30 cm滤纸下端距底边2 cm处做 一条基线，在基线上取A、B、C、D四点。 (2)点样：用最细的注射器针头分别吸取0.1～0.4 mL溶解在 石油醚中的标准样品和提取样品，分别在A、D和B、C点上 点样。点样应该快速细致，在基线上形成直径为2 mm左右 的圆点。 (3)层析：等滤纸上的点样液自然挥发干后，将滤纸卷成圆 筒状，置于装有1 cm深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各种 色素完全分开后，取出滤纸，让石油醚自然挥发。 (4)观察：与标准样品的胡萝卜素层析带相比较，观察提取 效果。
玫瑰精 油
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
蒸馏
橘皮精 无色透明，具有橘香味， 油 重要成分为柠檬烯 胡萝卜 素 橘黄色结晶，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
压榨
萃取
将粉碎、干燥的植物原 料用有机溶剂浸泡，使 胡萝卜素溶解在有机溶 剂中，再蒸发出有机溶 剂，即可获得产品