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1、植物有效成分的提取
精選大題
例：（2017海南卷)綠藻A是某種單細胞綠藻，能夠合成物質(zhì)W。某小組為探究氮營養(yǎng)缺乏對綠藻A增殖及物質(zhì)W累計的影響，將等量的綠藻A分別接種在氮營養(yǎng)缺乏（實驗組）和氮營養(yǎng)正常（對照組）的兩瓶培養(yǎng)液中，并在適宜溫度和一定光強下培養(yǎng)。定時取樣并檢測細胞濃度和物質(zhì)W的含量，結(jié)果如圖。
（1）從圖甲可知，在氮營養(yǎng)正常培養(yǎng)液的瓶中，綠藻A的種群增長曲線呈___________型。
（2）綜合圖甲和圖乙的信息可知，在生產(chǎn)上，若要用少量的綠藻A獲得盡可能多的物質(zhì)W，可以采取的措施是________。
（3）若物質(zhì)W是類胡蘿卜素，根據(jù)類胡蘿卜素不易揮發(fā)和易
2、于溶于有機溶劑的特點，應選擇的提取方法是_________。用紙層析法可以將類胡蘿卜素與葉綠素分開，紙層析法分離的原理是__________________。
（4）在以上研究的基礎(chǔ)上，某人擬設計實驗進一步研究氮營養(yǎng)缺乏程度對物質(zhì)W積累的影響，則該實驗的自變量是_____________。
（5）與在光照條件下相比，若要使綠藻A在黑暗條件下增殖，需要為其提供_________________（填“葡萄糖”或“纖維素”）作為營養(yǎng)物質(zhì)，原因是___________________。
【答案】（1）S
（2）先將少量綠藻放在氮營養(yǎng)正常的培養(yǎng)液培養(yǎng)，等到細胞濃度最高時集中收集，再放在氮營養(yǎng)
3、缺乏的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)
（3）萃取類胡蘿卜素和葉綠素在層析液（有機溶劑）中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上的擴散速度快，反之則慢，從而將它們分離
（4）培養(yǎng)基中的氮營養(yǎng)濃度
（5）葡萄糖在黑暗下，綠藻不能進行光合作用合成糖類（有機物），需要吸收葡萄糖為營養(yǎng)物質(zhì)，而纖維素不能被綠藻吸收利用
【解析】（1）圖甲，與對照組比較，在氮營養(yǎng)正常培養(yǎng)液的瓶中，綠藻A的種群增長先增加后平穩(wěn)，曲線呈S型。（2）由甲圖可知，氮營養(yǎng)正常培養(yǎng)液綠藻增殖速度快；由乙圖可知，缺氮營養(yǎng)液W含量高。故若要用少量的綠藻A獲得盡可能多的物質(zhì)W，可以采取的措施是先將少量綠藻放在氮營養(yǎng)正常的培養(yǎng)液培養(yǎng)，等到細胞濃度最
4、高時集中收集，再放在氮營養(yǎng)缺乏的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。（3）根據(jù)類胡蘿卜素不易揮發(fā)和易于溶于有機溶劑的特點，應選擇的提取方法是萃取。類胡蘿卜素和葉綠素在層析液（有機溶劑）中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上的擴散速度快，反之則慢，從而將它們分離，這是紙層析法分離的原理。（4）實驗目的是研究氮營養(yǎng)缺乏程度對物質(zhì)W積累的影響，故自變量培養(yǎng)基中的氮營養(yǎng)濃度。（5）綠藻黑暗中不能光合作用合成有機物，需要吸收葡萄糖滿足生命活動的需要，而纖維素不能綠藻利用。
模擬精做
1．（2018屆吉林省實驗中學高三下學期第九次模擬考試）我國是生姜的主產(chǎn)國之一,生姜精油在食品香料、制藥及化妝品工業(yè)中應用前景
5、十分廣闊。以下是提取生姜精油的兩種工藝流程:
工藝Ⅰ:鮮姜、莖、葉→粉碎→水氣蒸餾→①→②→生姜精油
工藝Ⅱ:干姜→粉碎→乙醇萃取→③→④→ 生姜精油
（1）請寫出上述工藝流裎中的步驟: ①__________，③__________。
（2）兩種工藝都經(jīng)歷粉碎操作,目的是_________________________(答一點即可)。
（3）工藝Ⅰ利用的原理是利用水蒸氣____________________，②過程需要向分離的油層中加入_________。
（4）工藝Ⅱ萃取過程采用水浴加熱的原因是_____________________，提取的效率主要取決于________
6、__。
（5）提取到得到生姜精油需要低溫保存,目的是_________________。
【答案】（1）分離油層過濾
（2）增大接觸面積，使提取物能夠充分溶解（破壞細胞結(jié)構(gòu)，提高出油率）
（3）將揮發(fā)性較強的生姜精油攜帶出來無水Na2SO4
（4）有機溶劑（萃取劑）是易燃物，明火加熱容易引起燃燒、爆炸萃取劑的性質(zhì)和使用量
（5）防止精油揮發(fā)
【解析】（1）工藝Ⅰ的步驟：鮮姜、莖、葉→粉碎→水氣蒸餾→分離油層→除水→生姜精油。工藝Ⅱ的步驟：:干姜→粉碎→乙醇萃取→干燥→濃縮→ 生姜精油（2）粉碎的目的是增大接觸面積，使提取物質(zhì)可以充分溶解，提高出油率。（3）工藝Ⅰ的原理是利用水蒸氣
7、將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物會重新分出油層和水層。②過程要用無水Na2SO4進行除水處理。（4）工藝Ⅱ萃取過程采用水浴加熱的原因是萃取劑乙醇等是易燃物，為了防止燃燒爆炸，不能直接加熱，采用水浴加熱。提取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量，也受萃取時間、萃取溫度和顆粒大小的影響。（5）因為精油高溫易揮發(fā)，因此要低溫保存。
2．（2019屆四川省南充市高三第一次高考適應性性考試）胡蘿卜素可以用來治療因缺乏維生素A而引起的各種疾病，還可廣泛地用作食品、飲料、飼料的添加劑；最近又發(fā)現(xiàn)天然胡蘿卜素還具有使癌變細胞恢復成正常細胞的作用。請回答下列與胡蘿卜素提取有關(guān)的問題
8、：
(1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用萃取法而不用蒸餾法，理由是_________。
(2)萃取胡蘿卜素時能夠用乙醇嗎? _________，理由是__________________。
(3)萃取效率的高低主要取決于萃取劑的_________。萃取前要將胡蘿卜進行粉碎，原因是__________________。
(4)在萃取時，為了防止加熱時有機溶劑揮發(fā)，還需要在加熱瓶口安裝_________。
(5)在提取胡蘿卜素的實驗流程中，需要濃縮，濃縮的原理是__________________，濃縮后，在收集瓶(錐形瓶)里得到的物質(zhì)是__________________。
【答案】（1
9、）胡蘿卜素易溶于有機溶劑，揮發(fā)性差，不能隨水蒸氣蒸餾出來
（2）不能胡蘿卜素微溶于乙醇且乙醇是水溶性有機溶劑從而影響萃取效果
（3）性質(zhì)和使用量原料顆粒小萃取效果好
（4）回流冷凝裝置
（5）胡蘿卜素和萃取劑（有機溶劑或石油醚）的沸點不同萃取劑（有機溶劑或石油醚）
【解析】（1）由于胡蘿卜素易溶于有機溶劑，揮發(fā)性差，不能隨水蒸氣蒸餾出來，故不能用蒸餾法提取。（2）提取胡蘿卜素時，不適宜用乙醇做萃取劑，原因是乙醇是水溶性有機溶劑，會與水混溶，影響對β—胡蘿卜素的萃取效率。（3）胡蘿卜素萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量，同時還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間
10、等條件的影響；萃取胡蘿卜素前，將胡蘿卜徹底粉碎的主要目的是使原料顆粒變小，加大萃取效率。（4）在萃取時，為了防止加熱時有機溶劑揮發(fā)，還需要在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置。（5）在提取胡蘿卜素的實驗流程中，需要濃縮，濃縮的原理是胡蘿卜素和萃取劑（有機溶劑或石油醚）的沸點不同，通過蒸餾將沸點較低的萃取劑蒸餾出去，進而將胡蘿卜素進行濃縮，在收集瓶(錐形瓶)里得到的物質(zhì)是沸點較低的萃取劑（有機溶劑或石油醚）。
3.（2019屆寧夏銀川一中高三第五次月考）胡蘿卜因含有多種營養(yǎng)成分而備受人們青睞，胡蘿卜素既有造血功能補充人體所需的血液，從而改善貧血或冷血癥，同時含有豐富的鉀。根據(jù)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素的相關(guān)
11、知識及胡蘿卜素的性質(zhì)，回答下列問題。
(1)胡蘿卜素是______________色的結(jié)晶。從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，常用____________石油醚或乙醚）作為溶劑，原因是________________
（2）一般情況下，提取胡蘿卜素時，提取效率與原料顆粒的含水量成________比。
（3）用萃取法提取胡蘿卜素時，萃取的效率主要取決于萃取劑的________________。
（4）為了更多的獲取產(chǎn)胡蘿卜素工程菌，在進行該菌培養(yǎng)時，除供給足量的水、無機鹽、氧氣外，還需要供給______、 _______等營養(yǎng)物質(zhì)。
（5）若發(fā)酵液中的產(chǎn)胡蘿卜素工程菌需進行及時的數(shù)量分析，最好
12、采用____________法進行計數(shù)。
【答案】（1）橘黃色石油醚溶點高，充分溶解
（2）反
（3）性質(zhì)和使用量
（4）氮源碳源
（5）顯微鏡直接計數(shù)法
【解析】 (1)胡蘿卜素是橘黃色的結(jié)晶，屬于脂溶性物質(zhì)，其化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機溶劑。萃取胡蘿卜素的有機溶劑應該具有很高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水相溶；從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，常用溶點高，能夠充分溶解胡蘿卜素的石油醚作為溶劑；而乙醚沸點只有35℃不符合要求。（2）萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量，同時還受到原料顆拉的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間等條件的影響。
13、一般情況下，提取胡蘿卜素時，提取效率與原料顆粒的含水量成反比，有水存在會降低有機溶劑的萃取程度；萃取前，要將胡蘿卜進行粉碎和干燥。（3）用萃取法提取胡蘿卜素時，萃取的效率主要取決于萃取劑的的性質(zhì)和使用量。（4）培養(yǎng)基一般都含有水、碳源（提供碳元素的物質(zhì)）、氮源（提供氮元素的物質(zhì)）和無機鹽；在進行胡蘿卜素工程菌培養(yǎng)時，除供給足量的水、無機鹽、氧氣外，還需要供給氮源、碳源等營養(yǎng)物質(zhì)。（5）進行發(fā)酵液中的產(chǎn)胡蘿卜素工程菌數(shù)量分析，最好采用顯微鏡直接計數(shù)法進行計數(shù)，操作簡單，用時少。
4．（2019屆貴州省遵義市遵義航天高級中學高三第五次模擬考試）根據(jù)植物芳香油提取的相關(guān)知識，回答下列問題：
14、（1）玫瑰精油的提取可使用如圖所示裝置，這種方法叫__________；蒸餾時收集的蒸餾液______（填“是”或“不是”）純的玫瑰精油，原因是________________．進水口是圖中的_______（填圖中的編號）．
（2）檸檬芳香油的提取常用_________．
（3）用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是。分離出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是______________，除去固體硫酸鈉的常用方法是_______．
【答案】（1）水蒸氣蒸餾法不是玫瑰精油和水的混合物③
（2）壓榨
（3）增加水的密度，便于油水分離吸收殘留的水分過濾
【解析】（1）分析題圖裝置可知，該圖是蒸餾裝置，用該裝置提取玫瑰精油的方法叫水蒸氣蒸餾法；錐形瓶中收集到的液體不是純凈的玫瑰精油，是玫瑰精油和水的混合物，圖中冷凝管中的水是由下到上流動的，故進水口為下端③。（2）檸檬精油主要貯存在檸檬皮部分，用水中蒸餾法提取檸檬精油時容易導致原料焦糊，水蒸氣蒸餾還會導致橘皮精油的有效成分部分分解，因此不適宜用蒸餾法，通常采用壓榨法。（3）用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是可以增加水的密度，便于油水分離。分離出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是吸收薄荷油中殘留的水分，除去固體硫酸鈉的常用方法是過濾。
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