高中生物 知识点考点解析含答案 植物有效成分的提取知识讲解

植物有效成分的提取

【学习目标】

1、掌握提取芳香油的基本原理。(重点、难点)

2、举例说出从生物材料中提取特定成分的过程。

3、明确提取胡萝卜素的基本原理。(重点)

4、掌握提取胡萝卜素的技术和纸层析法的操作方法。

【要点梳理】

要点一、植物芳香油的提取【高清课堂：植物有效成分的提取高清未发布课题1：基础知识】

1、基础知识

（1）植物芳香油的概念：是指用物理的方法从芳香植物（植物的花、叶、茎、根或果实）分离得到的高度挥发性的液态物质

（2）植物芳香油的化学成分：植物芳香油（精油）中最多的组分是萜类化合物及其衍生物, 还有其他成分，如酯类、醇类、醛类、酮类、酚类等有机物。

（3）植物芳香油的用途

①香料: 用于化妆品、香水、肥皂

②调味品:用于糕点、糖果、饮料等生产

③药物:如清凉油

（4）植物芳香油的提取方法

提取方法提取原理适用精油特点

水蒸气蒸馏法（常用）利用水蒸气将挥发性强的植物芳香油携带

出来,形成油水混合物,冷却后分离油层和

水层

（水中、水上和水气蒸馏）

化学性质稳定、挥发性强、不溶于

水、易溶于有机溶剂

压榨法机械压榨, 从原料中榨出精油在水中蒸馏易导致原料焦糊或有效成分

被破坏,如柑橘、柠檬

萃取法将粉粹、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，再蒸出有机

溶剂

不适合用水蒸气蒸馏的原料

2、玫瑰精油的提取

（1）用途：是制作高级香水的主要成分。

（2）性质：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。

（3）方法：一般可采用水蒸气蒸馏法提取，同时根据其化学性质，也可采用萃取法提取

（4）流程：鲜玫瑰花+清水（1:4）→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→玫瑰油

3、橘皮精油的提取

（1）性质：无色透明，具有诱人的橘香味

（2）成分：主要为柠檬烯。

性质：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。

（3）用途：是食品、化妆品和香水配料的优质原料

（4）方法：一般采用压榨法。

（5）流程：石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油

要点诠释：

实验中的注意事项

①橘皮在石灰水中的浸泡时间为10 h以上。橘皮要浸透，这样压榨时不会滑脱，出油率高，过滤时不会堵塞筛眼。

②实验中要注意避免石灰水与皮肤接触。

③为了能将橘皮均匀地浸泡在水中，橘皮可以放人家用榨汁机中粉碎压榨，但要注意安全。

④可以将未经浸泡的样品作为对照，探究浸泡时间对出油率的影响。

⑤Ca(OH)2溶液的俗名是石灰水，pH为12，强碱性，能够破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱：提高出油率。

⑥压榨前要充分考虑容器能够承受的压力范围，防止容器破裂，导致实验失败和发生安全事故。

⑦为了使橘皮油易于与水分离，还要分别加人相当于橘皮质量0.25％的小苏打和5％的硫酸钠，并调节pH 至7～8。

⑧两次过滤：第一次过滤用普通布袋过滤，第二次用滤纸过滤。

⑨低温处理要掌握好温度（5℃～10℃）和时间（5 d～7 d）。

4、结果分析与评价

（1）是否提取出了植物精油

可以从颜色、气味等方面来评价所提取的精油的纯度和质量。从玫瑰花中提取的芳香油是浅黄色或黄色的液体，并带有甜韵的玫瑰香；从橘皮中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

。如果出油率高，说明实验方案设计合理；如果出油率低，根据教材提供的公式： 芳香油质量

出油率

原料质量

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，改进后再作尝试。

要点二、胡萝卜素的提取

1、基础知识【高清课堂：植物有效成分的提取 417462 课题2：基础知识】

（1）胡萝卜素的化学性质：胡萝卜素不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。根据双键的数目分为α、β、γ三类，其中β胡萝卜素是最主要的成分，可在动物体内被氧化成维生素A，可治疗维生素A缺乏症（夜盲症、干皮症等），还可做食品添加色素

（2）提取胡萝卜素的方法：

①从胡萝卜等植物中提取

②从大面积养殖的岩藻（多种褐藻的总称）中获得（岩藻黄素）

③利用微生物发酵工程生产胡萝卜素

2、胡萝卜素的提取的实验设计

（1）提取方法：有机溶剂萃取法

（2）萃取剂的选择：萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并不与水互溶。

（3）影响萃取的因素：

①主要因素：萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。

②次要因素：萃取的效率受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响

要点诠释：注意事项

①萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥。

②一般来说，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。

③萃取的最佳温度和时间可以通过设置对照实验来摸索。

④新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在干燥时要注意控制温度，可以用烘箱烘干，也可以用热风吹干。

（4）提取装置的构成：由铁架台、酒精灯、水浴锅、烧瓶、冷凝管等主要部分构成。

（5）实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。

3、结果分析与评价

（1）最佳萃取条件的确定

根据影响萃取的因素，如萃取剂的性质和使用量、萃取的最佳温度和时间，确定最佳萃取条件。

（2）胡萝卜素粗品的鉴定

①采用的方法：纸层析法。

②鉴定步骤

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

↓

对照点样：A、D点点标准样品，B、C点点提取样品

↓

干燥层析：吹干滤纸上的溶剂，放入色谱容器中层析

↓

对比观察：对比观察样品色素点与标准色素点的异同

（3）注意事项

①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，可以戴手套进行操作。

②点样时应注意点样斑点不能太大（直径应小于2mm），如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。

③将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时注意滤纸两边不能相互接触，以免溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。

【典型例题】

类型一：植物芳香油的提取方法

例1、（2015 齐齐哈尔期中）下面不能用于提取芳香化合物的是

A．真菌B．杏仁C．橘皮D．细菌

【答案】D

【解析】真菌、杏仁和橘皮都能产生芳香化合物，可用于提取芳香化合物。

【点评】本题考查植物芳香油的提取。

【举一反三】：

【变式一】

在玫瑰精油提取中，收集锥形瓶中的乳白色的乳浊液，向锥形瓶中加入（）

A．氯化钠B．硫酸铜C．石灰水 D．无水硫酸钠

【答案】A

【解析】加入氯化钠溶液是使乳化液分层。然后将其倒入分液漏斗。无水硫酸钠是使油层分离。

【变式二】

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

【答案】C

【变式三】

玫瑰精油提取的过程是（）

A．鲜玫瑰花＋水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水

B．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→水蒸气蒸馏→分离油层→除水

C．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→除水→分离油层

D．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→水蒸气蒸馏→分离油层→除水