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1、第41讲生物技术在其他方面的应用植物芳香油的提取1植物芳香油的来源和性质(1)天然香料的来源：动物和植物。(2)特点：具有很强的挥发性。(3)成分：主要包括萜类化合物及其衍生物。(4)玫瑰精油的性质：化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂。(5)橘皮精油：主要成分柠檬烯，无色透明具有诱人的橘香味。2玫瑰精油的提取步骤及注意事项3橘皮精油的提取步骤及注意事项1.下图是提取植物有效成分的装置，据图分析：(1)图中a、b哪一个是进水口，哪一个为出水口？加热时为何常向液体中加入几片碎石或瓷片？(2)玫瑰精油为什么适合用水中蒸馏进行提取？2.萃取时为何常采用水浴加热？在烧瓶口安装冷凝回流装置的目的是什么
2、？答案：1.图中a为出水口，b为进水口，这与蒸气流方向相反；加热时向液体中加入几片碎石或瓷片的目的是“防暴沸”。(2)因为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，且不会导致原料焦糊和有效成分水解等，所以适合用水中蒸馏进行提取。2.采用水浴加热的原因：有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。在烧瓶口安装冷凝回流装置的目的是防止加热时有机溶剂挥发。 1如图所示为某同学绘制的玫瑰精油提取装置，请回答下列问题：(1)植物芳香油的组成成分主要是_及其衍生物。上图所示提取玫瑰精油的方法为_，由于玫瑰精油具有_等特性(至少答2点)，故适宜用该方法提取。除图示方法外
3、，植物芳香油的常用提取方法还有_等。(2)分离装置中常加入氯化钠，其目的是_，精油收集容器中常加入无水硫酸钠，其目的是_。(3)提取过程中，许多因素都会影响玫瑰精油的品质，例如_，产品品质就比较差。解析：提取植物精油的常用方法是蒸馏法、压榨法和萃取法，图示方法很明显为水蒸气蒸馏法。玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，是由于玫瑰精油具有化学性质稳定及易挥发、易溶于有机溶剂、不溶于水的特性。氯化钠溶于水后，可增大盐溶液的浓度，进而扩大油与水溶液的浓度差，可加速水油的分离。由于分离的精油会含有少量水分，故而加入无水硫酸钠以达到除水的目的。答案：(1)萜类化合物水蒸气蒸馏法化学性质稳定，易挥发，易溶于有机
4、溶剂(不溶于水)压榨法和萃取法(2)增加盐的浓度，加速水油的分离除去油层中的水分(3)蒸馏温度太高、时间太短2近几年我国柑橘大丰收，提取橘皮精油是提高其经济价值的重要途径。请分析回答提取过程的有关问题：(1)提取橘皮精油，常采用_法而不用水蒸气蒸馏法，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_。(3)压榨过程中，为了使橘皮精油易与水分离，常加入_。(4)得到压榨液后，过滤除去固体物和残渣，然后_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，橘皮精油中含有少量的水和果蜡，需_使杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮
5、精油，其余部分过滤，_混合合并后成为最终的橘皮精油。解析：(1)橘皮精油主要存在于橘皮中，由于橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏过程中会发生部分水解，同时水中蒸馏会导致原料焦糊问题，因此一般采用压榨法提取橘皮精油。(2)提取橘皮精油时，为了提高出油率，首先将橘皮干燥去水，然后用石灰水浸泡，石灰水的作用是：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)压榨过程中常加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4，并将pH调到78，其作用是促进橘皮精油和水的分离。(4)得到压榨液后，用布袋过滤除去固体物和残渣，对滤液进行离心进一步除去较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将
6、上层的橘皮精油分离出来，然后在510 下静置57天，使果蜡等杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮精油，其余部分过滤，滤液与吸出的上层橘油混合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和有效成分水解等问题(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胡萝卜素的提取与鉴定1胡萝卜素的性质：胡萝卜素是橘黄色结晶，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。2实验步骤及注意事项3胡萝卜素的鉴定(1)鉴定方法：纸层析法。(2)鉴定
7、原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上的扩散速度不同，通过比较提取样品和标准样品层析的结果，可以判断提取样品的纯度。(3)实验步骤(4)结果分析(如下图)：a为胡萝卜素，b为其他色素。1(2018江西南昌模拟)请回答下列有关胡萝卜素提取的问题：(1)从植物中提取胡萝卜素常用的方法是_，所用溶剂具有_的特点。(2)萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥，新鲜的胡萝卜干燥处理时要注意控制_。(3)因为有机溶剂易燃，萃取时应采用_方式加热。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装_装置，而萃取液可进一步用蒸馏装置进行_处理。(4)鉴定胡萝卜素粗品的方法是_。在18 cm30 cm滤纸
8、下端距底边2 cm处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点，用最细的注射器针头分别吸取0.10.4 mL溶解在石油醚中的_样品和提取样品，在A、D和B、C点上点样。点样液挥发干后，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进行层析。解析：(1)从植物中提取胡萝卜素常用的方法是萃取法，用于萃取胡萝卜素的萃取剂应具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶的特点。(2)新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在干燥处理时要注意控制温度和时间，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。(3)萃取剂为有机溶剂，有机溶剂易燃，因此萃取时应采用水浴方式加热。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热
9、瓶口安装回流冷凝装置，而萃取液可直接使用蒸馏装置进行浓缩处理。(4)鉴定胡萝卜素粗品的方法是纸层析法。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，用最细的注射器针头分别吸取0.10.4 mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，在A、D和B、C点上点样。点样液挥发干后，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进行层析。答案：(1)萃取法较高的沸点，能充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶(2)温度和时间(3)水浴加热回流冷凝(冷凝管)浓缩(4)纸层析法标准2(2018河南郑州模拟)胡萝卜素是一种常用的备用色素，可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的微生
10、物体中提取获得。请回答下列问题：(1)筛选能产生胡萝卜素的酵母菌R，采用平板划线法接种时，为防止杂菌污染，需要对接种环进行_。(2)提取到的胡萝卜素粗品可以通过_法进行鉴定，鉴定过程中需要用胡萝卜素标准样品作为_。(3)碳源的种类对胡萝卜素的产量有着一定的影响，有关研究结果如下：碳源麦芽糖蔗糖淀粉胡萝卜素含量(mg/L)3.524.811.68据表分析，最佳碳源是_。若要进一步探究最佳氮源，请简要写出实验设计思路：_。(4)有科研人员尝试利用紫外线处理红酵母，以获得高产菌株，使用这种育种方法的优点是_。经定量分析后，若得到高产菌株，要对其进行长期保存，可采用_的方法在20 的冷冻箱中保存。解析
11、：(1)采用平板划线法接种微生物时，需要对接种环进行灼烧灭菌，以防止杂菌污染。(2)提取到的胡萝卜素粗品可以通过纸层析法进行鉴定，鉴定过程中需要用胡萝卜素标准样品作为实验对照。(3)表中信息显示：以蔗糖为碳源的实验组，其胡萝卜素含量高于以麦芽糖和淀粉为碳源的实验组，因此最佳碳源是蔗糖。若要进一步探究最佳氮源，其自变量是不同的氮源，因变量是胡萝卜素含量，碳源等无关变量应控制相同且适宜，据此可推知其实验设计思路为：以蔗糖为碳源，分别用不同氮源进行实验，检测并比较胡萝卜素含量。(4)利用紫外线处理红酵母，以获得高产菌株，这种育种方法为人工诱变育种，诱变育种的优点是可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。若要对得到的高产菌株进行长期保存，可采用甘油管藏的方法在20 的冷冻箱中保存。答案：(1)灼烧(2)纸层析实验对照(3)蔗糖以蔗糖为碳源，分别用不同氮源进行实验，检测并比较胡萝卜素含量(4)可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型甘油
