選修一專題六-----植物有效成分的提取

1、選修一 專題六-植物有效成分的提取課題一、植物芳香油的提?。倒寰偷奶崛。┥褶r(nóng)架林區(qū)高級(jí)中學(xué)生物教研組 劉剛一、教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)目標(biāo)：1.掌握提取植物芳香油的一般方法 2.掌握提取植物芳香油過(guò)程中的操作（二）能力目標(biāo)：1.嘗試小組配合操作對(duì)植物芳香油的提?。ㄈ┣楦袘B(tài)度價(jià)值觀：1.了解香水的來(lái)源歷史，豐富生活知識(shí) 2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作能力3.體會(huì)實(shí)驗(yàn)操作的嚴(yán)整性二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決方法（一）教學(xué)重點(diǎn)：1.植物芳香油的物理化學(xué)性質(zhì) 2.植物芳香油的一般提取方法3.植物芳香油提取過(guò)程中的操作細(xì)節(jié)（二）教學(xué)難點(diǎn)：1.操作過(guò)程中器械的正確使用 2.操作過(guò)程中每步的意義理解3.所添加化學(xué)藥品的作用

2、（三）解決方法：1.教師構(gòu)建框架，學(xué)生通過(guò)自學(xué)課本和討論，自我探索實(shí)驗(yàn)過(guò)程2.教師提出針對(duì)性的問(wèn)題，學(xué)生通過(guò)對(duì)教師問(wèn)題的思考和討論，有針對(duì)性的思考3.通過(guò)PPT課件，完整、具體的通過(guò)文字和圖形向?qū)W生展示全部實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并對(duì)比學(xué)生所討論的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，辨析各自優(yōu)點(diǎn)和不足。三、課時(shí)安排：1課時(shí)四、教學(xué)方法：學(xué)生自學(xué)及討論、課件、講解、圖形展示五、學(xué)生活動(dòng)：1.在教師提出的框架基礎(chǔ)上，學(xué)生自學(xué)課本并和周圍同學(xué)討論，理解并完善實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程2.由學(xué)生敘述自己的操作，并對(duì)比教師講解，比較差異，分析原因六、教學(xué)過(guò)程：1.導(dǎo)入：早在古代，人類就已發(fā)現(xiàn)芳香氣味的植株或花卉能使人神清氣爽，將這些植物制成干品后，可當(dāng)做

3、藥物和香料使用。但是，植物香料易揮發(fā)，不易儲(chǔ)存。歐洲中世紀(jì)香料貿(mào)易的發(fā)展，促成了植物芳香油提取技術(shù)的誕生。16世紀(jì)，制備植物芳香油的技術(shù)已相當(dāng)成熟。19世紀(jì)，有機(jī)化學(xué)迅速發(fā)展，人們通過(guò)分析植物芳香油的化學(xué)成分，找到了芳香的根源，進(jìn)而合成了 人造香料。但是，人們對(duì)天然植物芳香油的獨(dú)特品質(zhì)，依然情有獨(dú)鐘。如今，植物芳香油廣泛地應(yīng)用于輕工、化妝品、飲料和食品制造的方面。在本課題中，我們將了解提取植物芳香油的原理，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置，從玫瑰花中提取芳香油。七、新課講授：（一）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾崛≈参锓枷阌?（玫瑰精油的提取）（二）、實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)芳香化合物和其它物質(zhì)物理和化學(xué)性質(zhì)的差異， 將其和其它物質(zhì)分

4、開(kāi)，從植物中分離提取出來(lái)。 植物芳香油特點(diǎn)：揮發(fā)性強(qiáng)，易溶于有機(jī)溶劑 玫瑰精油的特點(diǎn)：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑， 能隨水蒸氣一同蒸餾。 （三）、植物芳香油的提取方法： 蒸餾 壓榨 萃取不同選擇方法的依據(jù)：根據(jù)植物原料的特點(diǎn)和提取物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)來(lái)決定1、水蒸氣蒸餾法是常用的方法原理:利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來(lái)，形成油水混合物，冷卻后，油水混合物又重新分出油層和水層A、水中蒸餾 一般是將原料先放入蒸鍋內(nèi)，然后加入清水，水高度剛滿過(guò)料層。（也有在鍋底設(shè)置篩板以防原料與熱源直接接觸造成燒焦，影響精油品質(zhì)）。水中蒸餾原料始終淹沒(méi)在水中，水散作用好，蒸餾較均勻，也不會(huì)因原料

5、板結(jié)而造成蒸汽短路。水中蒸餾可采用直接火加熱、直接蒸汽加熱或間接蒸汽加熱。水中蒸餾適于某些鮮花、破碎果皮和易粘結(jié)的原料。但水中蒸餾精油中的酯類成分易水解，所以含酯類高的香料植物不能采用這種方法。B、水上蒸餾又稱隔水蒸餾，是把原料置于蒸餾鍋內(nèi)的篩板上，篩板下盛放一定水量以滿足蒸餾操作所需的足夠的飽和蒸汽，水層高度以水沸騰時(shí)不濺濕原料底層為原則。水上蒸餾也可采用直接火加熱、直接或間接蒸汽加熱等三種加熱方式。水上蒸餾應(yīng)用較廣，大面積種植的芳香植物為薄荷、香茅、桉樹葉等都用水上蒸餾提取精油；此法也適用于粉碎后的干燥原料包括某些干花。C、水氣蒸餾是由外來(lái)的鍋爐蒸汽直接進(jìn)行蒸餾。通常在篩板下鍋底部位裝有一

6、條開(kāi)小孔的環(huán)形管，鍋爐來(lái)的蒸汽通過(guò)小孔直接噴出。通過(guò)篩板的篩孔進(jìn)入原料層加熱原料。由鍋爐來(lái)的蒸汽是具有一定蒸汽壓力，溫度較高而含濕量又較低的飽和蒸汽，能很快加熱料層，因此，對(duì)干料加熱蒸餾時(shí)，干料必須在裝鍋前預(yù)先濕透。直接蒸汽蒸餾，其蒸餾速度快，溫度高，可縮短蒸餾時(shí)間，高沸點(diǎn)的成分可蒸出，出油率高。水蒸氣蒸餾法三種形式的比較:水上蒸餾、水中蒸餾、水氣蒸餾。在蒸餾中主要發(fā)生三種作用, 即水散作用、水解作用和熱力作用。水中蒸餾不適于易水解及熱分解原料,。水氣蒸餾與水上蒸餾方法基本相同, 只是水蒸氣來(lái)源和壓力不同。相比較, 水氣蒸餾水解作用最小, 蒸餾效率高, 但其設(shè)備條件要求較高, 需要附設(shè)鍋爐,

7、易于大規(guī)模生產(chǎn)。 2、壓榨法 原理：含芳香油較多的果皮經(jīng)冷磨或機(jī)械冷榨的方法將芳香油壓榨出來(lái)，經(jīng)分離水分后可得到冷壓精油。 特點(diǎn)：生產(chǎn)過(guò)程在常溫下進(jìn)行，確保了芳香油中萜烯類化合物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使精油質(zhì)量提高、香氣逼人。如含精油較多的檸檬、鮮橘、佛手柚等果皮均可通過(guò)壓榨或割傷而得到。 3、萃取法的原理：萃取，又稱溶劑萃取或液液萃取，亦稱抽提，是利用系統(tǒng)中組分在溶劑中有不同的溶解度來(lái)分離混合物的單元操作。即，是利用物質(zhì)在兩種互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同，使溶質(zhì)物質(zhì)從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中的方法。 廣泛應(yīng)用于化學(xué)、冶金、食品和等工業(yè)，通用于石油煉制工業(yè)。另外將萃取后

8、兩種互不相溶的液體分開(kāi)的操作，叫做分液。 將粉碎、干燥的植物原料用有機(jī)溶劑浸泡，是芳香油溶解在有機(jī)溶劑中的方法。芳香油溶解于有機(jī)溶劑后，只需蒸發(fā)出有機(jī)溶劑，就可以獲得純凈的植物芳香油了。適用于：揮發(fā)性強(qiáng)，而且易溶于有機(jī)溶劑的植物芳香油提取玫瑰精油的提取一、用途 制作高級(jí)香水的主要成分二、性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，能隨水蒸氣一起蒸餾三、方法 水蒸氣蒸餾法（玫瑰精油的性質(zhì)穩(wěn)定且易揮發(fā)，水蒸氣蒸餾法易分離提純。）四、實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：采集玫瑰花：采集盛花期（5月中上旬）的玫瑰花， 清水清洗瀝干。裝入蒸餾原料：稱取50g玫瑰花放入蒸餾瓶，添加200mL蒸餾水。安裝蒸餾裝置：所有儀

9、器必須事先干燥，保證無(wú)水。整套蒸餾裝置可分為三部分，左邊的部分通過(guò)加熱進(jìn)行蒸餾，中部將蒸餾物冷卻，右邊的部分用來(lái)接收。按照從左向右、從下到上的順序安裝水蒸氣蒸餾裝置。加熱蒸餾：打開(kāi)水龍頭，緩緩?fù)ㄈ肜渌?，然后開(kāi)始加熱。在整個(gè)蒸餾過(guò)程中，應(yīng)保證溫度計(jì)的水銀球上常有因冷凝作用而形成的液滴。控制蒸餾的時(shí)間和速度，通常以每秒12滴為宜。拆卸蒸餾裝置：蒸餾完畢，應(yīng)先撤出熱源，然后停止通水，最后拆卸蒸餾裝置，拆卸的順序與安裝時(shí)相反。分離油層：收集錐形瓶中的乳濁液，向錐形瓶中加入質(zhì)量濃度為0.1 gmL的NaCl，然后將其倒入分液漏斗中，用分液漏斗將油層和水完全分開(kāi)。放出下層的玫瑰精油，用接收瓶收集。除去水分

10、：向接收瓶加入無(wú)水Na2S04，12h后過(guò)濾，得到玫瑰油。鮮玫瑰花+清水 水蒸氣蒸餾 油水混合物加NaCl 油水分離加無(wú)水Na2SO4 除水 玫瑰精油 五、實(shí)驗(yàn)裝置：六、強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)：1.玫瑰花的選擇和處理：采集盛花期（5月中上旬）的玫瑰花， 清水清洗瀝干。2.實(shí)驗(yàn)裝置的使用：（1）所有儀器必須事先干燥，保證無(wú)水。整套蒸餾裝置可分為三部分，左邊的部分通過(guò)加熱進(jìn)行蒸餾，中部將蒸餾物冷卻，右邊的部分用來(lái)接收。按照從左向右、從下到上的順序安裝水蒸氣蒸餾裝置。（2）打開(kāi)水龍頭，緩緩?fù)ㄈ肜渌?，然后開(kāi)始加熱。在整個(gè)蒸餾過(guò)程中，應(yīng)保證溫度計(jì)的水銀球上常有因冷凝作用而形成的液滴。控制蒸餾的時(shí)間和速度，通常以每

11、秒12滴為宜。為了更好地將油、水兩層液體分離，操作時(shí)應(yīng)注意正確使用分液漏斗。（3）蒸餾完畢，應(yīng)先撤出熱源，然后停止通水，最后拆卸蒸餾裝置，拆卸的順序與安裝時(shí)相反。3. 注意事項(xiàng)：蒸餾時(shí)間不能過(guò)短，溫度不能過(guò)高。七、實(shí)驗(yàn)藥品原理：1.加入NaCl油水分離的原理一個(gè)是油水互不相容，另一個(gè)是油比水輕，所以能浮在水面上。加入NaCl可以增加水的密度，促進(jìn)分離2. 加無(wú)水Na2SO4吸收水分。（硫酸鈉和水不發(fā)生典型的化學(xué)反應(yīng)，只結(jié)合生成結(jié)晶體，即有無(wú)水硫酸鈉轉(zhuǎn)變成十水硫酸鈉） 八、油水分離（分液漏斗）正確操作方法：（1）首先把活塞擦干，為活塞均勻涂上一層潤(rùn)滑脂，注意切勿將潤(rùn)滑脂涂得太厚或使?jié)櫥M(jìn)入活塞孔中，以免污染萃取液。（2）塞好活塞后，把活塞旋轉(zhuǎn)幾圈，使?jié)櫥植季鶆?。并用水檢查分液漏斗的頂塞與活塞處是否滲漏，確認(rèn)不漏水后再使用。（3）將分液漏斗放置在大小合適的、并已固定在鐵架臺(tái)上的鐵圈中，關(guān)好活塞。將待分離的液體從上部開(kāi)口處倒入漏斗中，塞緊頂塞，注意頂塞不能涂潤(rùn)滑脂。（4）取下分液漏斗，用右手手掌頂住漏斗頂塞并握住漏斗頸，左手握住漏斗活塞處，大拇指壓緊