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1、 选修1 生物技术实践专题 6 植物有效成分的提取 一、植物芳香油的提取1水蒸气蒸馏法(1)原理：利用_将_较强的植物芳香油携带出来，形成混合物，冷却后，混合物又重新分出_和_。(2)实验：玫瑰精油的提取。水蒸气挥发性油层_水层水蒸气蒸馏分离油层选修1 生物技术实践2萃取法：植物芳香油易溶于_，可采取_提取。将粉碎、干燥的植物原料浸泡于_中，使_溶解在有机溶剂中，再蒸发掉有机溶剂。这种方法必须事先除去有机溶液中的_，否则会影响_的质量。3压榨法(1)原理：利用_榨出芳香油等。(2)实验：橘皮精油的提取。(3)实验流程：_漂洗_过滤静置_橘皮油。二、胡萝卜素的提取1萃取法：根据胡萝卜素易溶于有机
2、溶剂的特点。2实验流程：胡萝卜粉碎_萃取过滤浓缩胡萝卜素。3鉴定：利用_法进行鉴定。有机溶剂萃取法有机溶剂芳香油杂质芳香油压榨法石灰水浸泡压榨再次过滤干燥纸层析选修1 生物技术实践考点一 植物芳香油的提取1植物芳香油成分、特点及应用(1)成分：主要包括萜类化合物及其衍生物。(2)特点：具很强的挥发性、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，可使人产生愉悦感。橘皮精油：主要成分为柠檬烯，具诱人的橘香味，是食品、化妆品及香水配料的优质原料，具有很高的经济价值。选修1 生物技术实践3植物芳香油的提取方法的比较提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取法实验原理利用水蒸气将挥发性较强
3、的植物芳香油携带出来通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油选修1 生物技术实践方法步骤(1)水蒸气蒸馏(2)分离油层(3)除水过滤(1)石灰水浸泡、漂洗(2)压榨、过滤、静置(3)再次过滤(1)粉碎、干燥(2)萃取、过滤(3)浓缩适用范围适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中优点简单易行，便于分离生产成本低，易保持原料原有的结构和功能出油率高，易分离局限性水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题分离较为困难，出油率相对较低使用的有机溶剂处理不当会影响芳香
4、油的质量选修1 生物技术实践【深层拓展】 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。选修1 生物技术实践1(2012年山东济南二模)近几年我国柑橘大丰收，提取橘皮精油是提高其经济价值重要途径。请分析回答提取过程的有关问题：(1)提取橘皮精油，常采用_法而不采用蒸馏法，原因是_。(2)提取橘皮精油时，为了提高出油率，首先将橘皮_，并用石灰水浸泡，石灰水的作用是_。(
5、3)压榨过程，为了使橘皮油易与水分离，常加入_。(4)得到压榨液后，过滤除去固体物和残渣，然后一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精油分离出来。此时，橘皮油中含有少量的水和果醋，需_使杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮油，其余部分过滤，_合并后成为最终的橘皮精油。选修1 生物技术实践【解析】 提取橘皮精油，一般采用压榨法而不用蒸馏法，原因是橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，其中的水中蒸馏又会产生原料焦糊问题；提取橘皮精油时要先将橘皮干燥去水并用石灰水浸泡，以破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率；压榨过程，加入相当于橘皮质量0.25%的
6、NaHCO3和5%的Na2SO4，以使橘皮油易与水分离；得到压榨液后，经过滤、离心、分离、静置，再经过滤后滤液与吸出的上层橘油合并后成为最终的橘皮精油。【答案】 (1)压榨 水中蒸馏会导致原料焦糊或有效成分部分水解等问题 (2)干燥去水 破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率 (3)相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4 (4)离心 在510下静置57天 滤液与吸出的上层橘油选修1 生物技术实践考点二 胡萝卜素的提取1萃取剂的选择与影响萃取的因素(1)萃取剂的选择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
7、醚、苯、四氯化碳等不能与水混溶，是水不溶性有机溶剂。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为萃取剂。 选修1 生物技术实践(2)影响萃取的因素主要因素：萃取剂的性质和使用量；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。2胡萝卜素的萃取方法(1)胡萝卜素提取装置的设计提取装置：由铁架台、酒精灯、水浴锅、烧瓶、冷凝管等构成。安装顺序：从左到右，由下而上。拆除时相反。装置如图所示。由于有机溶剂
8、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。选修1 生物技术实践(2)纸层析鉴定步骤在18 cm30 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)成果评价如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说明提取胡萝卜素的实验成功。由于提取物中含有杂质，萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅，我们也可以通过颜色的比较，初步确定提取的胡萝卜素的量。选修1 生物技术实践【易错警示
9、】 此处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 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分离四种色素，探究色素种类和颜色。2提取胡萝卜素的正确方法步骤是 ( )A粉碎干燥萃取过滤浓缩B粉碎干燥过滤萃取浓缩C粉碎萃取过滤干燥浓缩D粉碎干燥萃取浓缩过滤【答案】 A选修1 生物技术实践视角1 紧扣教材重点胡萝卜素的性质及提取比较萃取装置与水中蒸馏装置：(1)两种装置中均具冷凝装置，但放置的方式和作用不同蒸馏装置比萃取装置多了接收瓶及牛角管且设有温度计，以检测蒸气温度。(2)蒸馏装置中，烧瓶中装的蒸馏水可直接加热，而萃取装置中装的是有机溶剂(萃取剂)，故不
10、可直接加热(需水浴加热)。选修1 生物技术实践如图为提取胡萝卜素的装置图，请据图回答下列问题：(1)_的作用是_。(2)_内加入的萃取液一般是_，原料在加入前，一般要进行_、_处理。(3)该萃取过程采用的是水浴加热，其目的是_。选修1 生物技术实践(4)为了取得最佳萃取效果，萃取的时间应该 _。【分析】 图示装置为萃取装置，其中为冷凝管，其作用在于降温，以防止加热时有机溶剂挥发，是烧瓶，其内装有萃取剂，胡萝卜素的适宜萃取剂是石油醚，为防止有机溶剂明火加热时引起燃烧、爆炸，萃取时有必要采用水浴加热，而不用明火加热。【答案】 (1)冷凝管 降温，防止加热时有机溶剂挥发(2)烧瓶 石油醚 粉碎 干燥
11、(3)避免使用明火加热引起燃烧、爆炸 (4)较长选修1 生物技术实践视角2 洞察高考热点芳香油的提取(2011年海南高考)许多植物含有天然香料，如薄荷叶中含有薄荷油。现用薄荷叶提取薄荷油。回答问题：(1)薄荷油是挥发性物质。提取薄荷油时应选 用_(鲜、干)薄荷叶作原料，其原因是_。(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是_，原理是_。(3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠的作用是_。常用于分离油层和水层的器皿是_。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是_，除去固体硫酸钠的常用方法是_。选修1 生物技术实践【分析】 (1)薄荷油挥发性强，薄荷叶在干燥过程中，薄荷油因挥发含量降低
12、；(2)因薄荷油易溶于石油醚、酒精等有机溶剂，故用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂为有机溶剂。(3)向通过水蒸气蒸馏得到的油水混合物中加入NaCl后，增加水的密度，就会出现油水分层现象。常用分液漏斗将水、油分离。向分离出的油层中加无水Na2SO4的作用是除去少量的水，用过滤的方法除去薄荷油中的Na2SO4。【答案】 (1)鲜 鲜叶比干叶的薄荷油含量高(2)有机溶剂 薄荷油溶于有机溶剂，而不溶于水(3)增加水层的密度，有利于油层和水层的分离 分液漏斗 除去少量的水 过滤选修1 生物技术实践视角3 突破易错疑点没有特别注意纸层析操作的注意事项(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
13、染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以带手套进行操作。(2)点样时应 注意点样斑点不能太大(直径应小于0.5 cm)，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筒状，卷纸时注意滤纸两边不能相互接触，以免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。(4)层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。(5)层析是否提取到胡萝卜素，通过与标准样品中的 胡萝卜素作对比予以确认。选修1 生物技术实践图中为胡萝卜素的纸层析结果示意图，属于标准样品的层析点的是 ( )A BC D【分析】 标准样品中的色素种类单一，在滤纸上扩散的速度相同，因此只出现一个色素圆点。【答案】 B选修1 生物技术实践1在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法叙述错误的是 ( )A蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油B压榨法的实验原理是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油C萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油D蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油选修1 生
