高中生物第1輪總復習 第4講 植物有效成分的提取課件 湘教版選修1（湖南專版）

一、幾種物質的提取方法、原理及步驟續(xù)表 【友情提醒】不同物質的提取是根據(jù)其理化性質的不同來進行的，因此在提取物質時，應先確定該物質的理化性質，然后再選擇適宜的提取方法進行提取。 二、水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾的區(qū)別 (1)這三種方法的基本原理相同，但原料放置位置不同。 水中蒸餾：原料放在蒸餾容器的水中，水要完全浸沒原料。 水上蒸餾：容器中水的上方有篩板，原料放在篩板上，水量以沸騰時不浸濕原料為宜。 水氣蒸餾：蒸餾容器下方有一排氣孔，連接外源水蒸氣，上方有篩板，上面放原料。 (2)各自特點：各自特點：水中蒸餾設備簡單、成本低、易操作，而水上蒸餾和水氣蒸餾時間短，出油率高。 【友情提醒】水中蒸餾對于柑橘和檸檬等原料不適用。因為水中蒸餾會導致原料焦糊和有效成分水解。 三、用層析法鑒定時應注意的問題 (1)選擇干凈的濾紙，為防止操作時濾紙的污染，應盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進行操作。 (2)點樣時應注意點樣斑點不能太大(直徑應小于0.5 cm)，如果用吹風機吹干，溫度不宜過高，否則斑點會變黃。 (3)將點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意濾紙兩邊不能互相接觸。以免因毛細現(xiàn)象導致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，使溶劑前沿不齊，影響結果。 【例1】如圖為提取胡蘿卜素的裝置示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)_的作用是_。 (2)_內加入的萃取液一般是_，原料在加入前，一般要進行_、_處理。 (3)該萃取過程采用的是水浴加熱，其目的是_。 (4)為了取得最佳萃取效果，萃取的時間應該_。 【解析】圖示裝置為萃取裝置，其中為冷凝管，其作用在于降溫，以防止加熱使有機溶劑揮發(fā)，是燒瓶，其內裝有萃取劑，胡蘿卜素的適宜萃取劑是石油醚，為防止有機溶劑明火加熱時引起燃燒、爆炸，萃取使有必要采用水浴加熱，而不用明火加熱。 【答案】 (1)冷凝管降溫，防止加熱使有機溶劑揮發(fā) (2)燒瓶石油醚粉碎干燥 (3)避免使用明火加熱引起燃燒、爆炸 (4)長萃取劑的選擇根據(jù)胡蘿卜素易溶于有機溶劑的特點，可以考慮有機溶劑萃取的方法。有機溶劑分為水溶性和水不溶性兩種。乙醇和丙酮能夠與水混溶，是水溶性有機溶劑；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能與水混溶，稱為水不溶性有機溶劑。萃取胡蘿卜素的有機溶劑應該具有較高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶。最佳萃取劑為石油醚。1.(2011海南)許多植物含有天然香料，如薄荷葉中含有薄荷油。現(xiàn)用薄荷葉提取薄荷油?；卮饐栴}：(1)薄荷油是揮發(fā)性物質，提取薄荷油時應選用 ，其原因是 。(2)用萃取法提取薄荷油時，采用的溶劑是 ，原理是 。鮮(鮮、干)薄荷葉作原料薄荷油是揮發(fā)性物質，鮮薄荷葉才含薄荷油酒精薄荷油易溶于有機溶劑酒精中(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 。常用于分離油層和水層的器皿是 。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 。使溶液分層分液漏斗除水過濾【解析】本題考查薄荷油的提取的相關知識，繼續(xù)沿襲以識記為主的命題形式。 2.(2010全國新課標)下列是與芳香油提取相關的問題，請回答： (1)玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取，其理由是玫瑰精油具有_的性質。蒸餾時收集的蒸餾液_(是、不是)純的玫瑰精油，原因是_。易揮發(fā)、難溶于水、化學性質穩(wěn)定不是玫瑰精油隨水蒸氣一起蒸餾出來，所得到的是油水混合物 (2)當蒸餾瓶中的水和原料量一定時，蒸餾過程中，影響精油提取量的主要因素有蒸餾時間和_ _。當原料量等其他條件一定時，提取量隨蒸餾時間的變化趨勢是_ _。 (3)如果蒸餾過程中不進行冷卻，則精油提取量 會_，原因是_ _。 部分精油水蒸氣揮發(fā)而會隨流失蒸餾溫度 在一定時間內提取量隨蒸餾時間的延長而增加，一定時間后提取量不再增加下降 (4)密封不嚴的瓶裝玫瑰精油保存時最好存放在溫度_的地方，目的是_ _。 (5)某植物花中精油的相對含量隨花的不同生長發(fā)育時期的變化趨勢如圖所示，提取精油時采摘花的最合適時間為_天左右。 減少揮發(fā)(或防止揮發(fā))較低a (6)從薄荷葉中提取薄荷油時_(能、不能)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是_ _。能 薄荷油和玫瑰精油的化學性質相似 【解析】植物芳香油的提取方法有蒸餾、壓榨和萃取等，具體采用哪種方法要根據(jù)植物原料的特點來決定。水蒸氣蒸餾法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會重新分出油層和水層。玫瑰精油的化學性質穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機溶劑，能隨水蒸氣一同蒸餾，所以使用水蒸氣蒸餾法提取。 3.(2010山東)生物柴油是一種可再生的清潔能源，其應用在一定程度上能夠減緩人類對化石燃料的消耗?？茖W家發(fā)現(xiàn)，在微生物M產生的脂肪酶作用下，植物油與甲醇反應能夠合成生物柴油(如下圖)。 (1)用于生產生物柴油的植物油不易發(fā)揮，宜選用_、_方法從油料作物中提取。 (2)篩選產脂肪酶的微生物M時，選擇培養(yǎng)基中添加的植物油為微生物生長提供_，培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是_法。壓榨萃取碳源高壓蒸汽滅菌 (3)測定培養(yǎng)液中微生物數(shù)量，可選用_ _法直接計數(shù)；從微生物M分離提取的脂肪酶通常需要檢測_，以確定其應用價值；為降低生物柴油生產成本，可利用_ _技術使脂肪酶能夠重復使用。 (4)若需克隆脂肪酶基因，可應用耐熱DNA聚合酶催化的_ _技術。 顯微鏡直接計數(shù)酶活性(或：酶活力) 固定化酶(或：固定化細胞) PCR(或：多聚酶鏈式反應，聚合酶鏈式反應) 【解析】本題綜合考查多種生物技術。 (1)因為植物油不易揮發(fā)，所以不適合采用蒸餾法提取，應用壓榨法或萃取法提取。 (2)植物油中不含礦物質元素，只為微生物提供碳源。培養(yǎng)基適合用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌。 (3)測定微生物的數(shù)量，可以用顯微鏡直接計數(shù)。分離出的脂肪酶要對其活性進行檢測，以確定其應用價值?？梢岳霉潭ɑ讣夹g使脂肪酶能夠重復使用。 (4)利用PCR技術可以擴增基因。 4.(2009海南)請回答下列與實驗室提取芳香油有關的問題： (1)植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、_和_。 (2)芳香油溶解性的特點是不溶于_，易溶于_，因此可用_作為提取劑來提取芳香油。 (3)橘子果實含有芳香油，通常可用_作為材料提取芳香油，而且提取時往往選用新鮮的材料，理由是_。萃取法蒸餾法水有機溶劑有機溶劑橘子皮芳香油含量較高 (4)對材料壓榨后可得到糊狀液體，為除去其中的固體物獲得乳狀液可采用的方法是_。 (5)得到的乳狀液加入氯化鈉并放置一段時間后，芳香油將分布于液體的_層，原因是_ _。加入氯化鈉的作用是_ _。 (6)從乳狀液中分離得到的芳香油要加入無水硫酸鈉，此試劑的作用是_。過濾油層的密度比水層小上增加水層密度，使油和水分層吸收芳香油中殘留的水分 【解析】本題考查了植物精油提取的原理以及相關提取方法等知識。提取植物精油的基本方法有蒸餾法、萃取法和壓榨法，利用植物精油不溶于水易溶于有機溶劑的特性，可以采用萃取法提取。除去植物精油中的水分可以采用無毒但能形成含有結晶水的物質，比如無水硫酸鈉等。5.(2011山東模擬)生物組織中存在多種有機物，不同的有機物其提取與鑒定方法不盡相同。請根據(jù)所學知識，回答下列問題：(1)在香料工業(yè)提取的“液體黃金”玫瑰精油中，要求不含有任何添加劑或化學原料，其提取方法主要是 ；玫瑰精油的提取需大量原料，通常采用 技術實現(xiàn)玫瑰的快速繁殖。植物組織培養(yǎng)水蒸氣蒸餾法(2)橘皮精油具有誘人的橘香味，是食品、化妝品和香水配料的優(yōu)質原料，具有很高的經濟價值，主要通過 法提取。壓榨(3)用萃取法提取胡蘿卜素，萃取的效率主要取決于 ，同時還受原料顆粒的大小、含水量等條件的影響；在對新鮮胡蘿卜進行干燥時，要注意控制 ，否則會引起胡蘿卜素的分解；提取的胡蘿卜素粗品可通過 法進行鑒定。萃取劑的性質和使用量溫度和時間紙層析6.(改編)天然香料的主要來源是動物和植物，但植物來源更為廣泛。胡蘿卜素是常用的食品色素，也可治療許多疾病，市場上人工合成的胡蘿卜素價格遠高于天然胡蘿卜素。因此人們常從植物中提取。請回答下列問題：(1)根據(jù)植物原料和有效成分的不同，各種物質有具體的提取方法。玫瑰精油易揮發(fā)，可采用 法提取，原理是利用 將其攜帶出來。蒸餾水蒸氣提取橘皮精油一般采用 法，原因是加熱時會導致 和有效成分水解等問題。胡蘿卜素不溶于水，微溶于酒精，常用 (溶劑)進行萃取。(2)鑒定胡蘿卜素粗品時，可用 法，點樣應該 ，才會形成細小的圓點。分析結果時，判斷標準樣品點與萃取樣品點的依據(jù)是 。壓榨水中原料焦糊石油醚紙層析快速細致層析后的色帶點數(shù)不一樣【解析】應根據(jù)原材料來選擇提取的方法，根據(jù)玫瑰精油易揮發(fā)，不溶于水，化學性質穩(wěn)定可選擇蒸餾法；而化學性質不穩(wěn)定的，如橘皮會產生焦糊物以及產物會水解的則可選擇壓榨法，而胡蘿卜素利用它不溶于水但溶于有機溶劑，則選擇萃取法。 7.根據(jù)提取橘皮精油的實驗流程示意圖回答下列問題：(1)步之前對橘皮的處理是 。處理的作用是 。(2)新鮮的橘皮中含有大量的 、 和 ，如果直接壓榨，出油率較低。(3)壓榨是個機械加壓過程，要求是既要 ，又要將油分擠壓出來。干燥去水破壞細胞結構，分解果膠，防止壓榨時果皮滑脫，提高出油率果蠟果膠水分將原料壓緊，防止原料滑脫(4)為了使橘皮油易與水分離，還要分別加入相當于橘皮質量0.25%的 和5%的 ，并調節(jié)pH至 。(5)步用 過濾，目的是除去 。(6)步目的是 。(7)步用 過濾。NaHCO3Na2SO478普通布袋固體物和殘渣使雜質沉淀濾紙