植物芳香油的提取课件（人教版选修一）

课题1 植物芳香油的提取 选修1 生物技术实践 专题专题6 6 植物有效成分的提取植物有效成分的提取 教学目标 1. 了解提取植物芳香油的基本原理； 2. 研究从生物材料中提取特定成分的方法 ； 3. 初步学会某些植物芳香油的提取技术。 重点难点 1. 植物芳香油的提取技术； 2. 针对原料的不同特点，采取不同的提取 方法。 背景知识 早在古代，人类就已发现芳香气味的植株或花卉能使 人神清气爽，将这些植物制成干品后，可当做药物和 香料使用。但是，植物香料易挥发，不易储存。欧洲 中世纪香料贸易的发展，促成了植物芳香油提取技术 的诞生。16世纪，制备植物芳香油的技术已相当成熟 。19世纪，有机化学迅速发展，人们通过分析植物芳 香油的化学成分，找到了芳香的根源，进而合成了 人 造香料。但是，人们对天然植物芳香油的独特品质， 依然情有独钟。如今，植物芳香油广泛地应用于轻工 、化妆品、饮料和食品制造的方面。在本课题中，我 们将了解提取植物芳香油的原理，设计简单的实验装 置，从橘皮或玫瑰花中提取芳香油。 植 物 动 物 微生物 主要来源于麝、灵猫、 海狸和抹香鲸等 教学过程 麝亦称香獐，哺乳纲，是珍贵的野生动 物。麝香，为鹿科动物麝的雄性香腺囊中的 分泌物干燥而成，是一种高级香料。 我国还是麝香的主要出口国家。麝香在 国外的主要用途是制造高级化妆品及香水， 也是制造某些贵重中成药不可缺少的重要药 材原料。 品 名:灵猫香 拼音:lingmaoxiang 英文名称：civet 说明:又称香猫香。一种动物性香料。灵猫生殖腺 囊的分泌物。淡黄色或褐色半流体，略像脂肪。在 空气中颜色变深，且逐渐变硬。有不愉快的原始气 味，但在高度稀释时有独特的香气。主要成分是灵 猫酮。是名贵的定香剂。用于配制高级化妆品香精 等。 品 名:海狸香 拼音:hailixiang 英文名称：castor (eum) 说明:一种动物性香料。海狸生殖器附近一对梨状 腺囊的分泌物。新鲜时呈奶油状。经日晒或熏干后 变成红棕色的树脂状物质。有不好的原始气味，在 稀释后有愉快的香气。成分比较复杂，含有醇类、 酚类、酮类等。是名贵的定香剂。用于配制高级化 妆品、香精等。 龙龙涎香生成于抹香鲸鲸的肠肠道中。龙龙涎香从鲸鲸 的肠肠道中慢慢穿过过排入海里或者是在鲸鲸死后其尸 体腐烂烂而掉落水中。它必须须在海水中漂浮浸泡几 十年（龙龙涎香比水轻轻，不会下沉）才会获获得高昂 的身份，有的龙龙涎香块块在海水中浸泡长长达百年以 上。身价最高的是白色的龙龙涎香；价值值最低的是 褐色的，它在海水中只浸泡了十来年。 植 物 动 物 微生物 主要来源于麝、灵猫 、海狸和抹香鲸等 根、茎、叶、花、果实 、种子 玫瑰花 樟 树 植 物 动 物 微生物 主要来源于麝、灵猫 、海狸和抹香鲸等 根、茎、叶、花、果实 、种子 真菌 植物芳香油的物理性质: 植物芳香油的化学本质: 植物芳香油的提取方法： 植物芳香油选择方法的依据： 提取植物芳香油的常用方法： 提取植物芳香油常用方法的原理 ： 水蒸气蒸馏法 ： 水中蒸馏法、水上蒸馏法、水气蒸馏法 利用水蒸气将挥发性较强的植物芳 香油携带出来，形成油水混合物，冷 却后，油水混合物又重新分出油层和 水层 一般是将原料先放入蒸锅内，然后加入请水或 上一锅的馏出水，水高度刚满过料层。也有在锅底 设置筛板以防原料与热源直接接触造成烧焦，影响 精油品质。水中蒸馏原料始终淹没在水中，水散作 用好，蒸馏较均匀，也不会因原料板结而造成蒸汽 短路。水中蒸馏可采用直接火加热、直接蒸汽加热 或间接蒸汽加热。 水中蒸馏适于某些鲜花、破碎果皮和易粘结的 原料。但水中蒸馏精油中的酯类成分易水解，所以 含酯类高的香料植物不能采用这种方法。 1、水中蒸馏 又称隔水蒸馏，是把原料置于蒸馏锅内的筛板 上，筛板下盛放一定水量以满足蒸馏操作所需的足 够的饱和蒸汽，水层高度以水沸腾时不溅湿原料底 层为原则。水上蒸馏也可采用直接火加热、直接或 间接蒸汽加热等三种加热方式。 水上蒸馏应用较广，大面积种植的芳香植 物为薄荷、香茅、桉树叶等都用水上蒸馏提取精油 ；此法也适用于粉碎后的干燥原料包括某些干花。 2、水上蒸馏 是由外来的锅炉蒸汽直接进行蒸馏。通常在筛 板下锅底部位装有一条开小孔的环形管，锅炉来的 蒸汽通过小孔直接喷出。通过筛板的筛孔进入原料 层加热原料。由锅炉来的蒸汽是具有一定蒸汽压力 ，温度较高而含湿量又较低的饱和蒸汽，能很快加 热料层，因此，对干料加热蒸馏时，干料必须在装 锅前预先湿透。直接蒸汽蒸馏，其蒸馏速度快，温 度高，可缩短蒸馏时间，高沸点的成分可蒸出，出 油率高。 3、直接蒸汽蒸馏 提取柑橘芳香油的方法： 通常用压榨法 因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效 成分水解等问题 原因： 萃取法的原理： 将粉碎、干燥的植物原料用 有机溶剂浸泡，是芳香油溶解在 有机溶剂中的方法。芳香油溶解 于有机溶剂后，只需蒸发出有机 溶剂，就可以获得纯净的植物芳 香油了。 实验设计玫瑰精油的提取： 提取方法： 实验原理 ： 实验装置 ： 水蒸气蒸馏法 利用水蒸气将挥发性较强 的芳香油携带出来 水蒸气蒸馏装置 实验步骤： 采集玫瑰花：采集盛花期（5月中上旬）的玫瑰花， 清水清洗沥干。 装入蒸馏原料：称取50g玫瑰花放入蒸馏瓶，添加 200mL蒸馏水。 安装蒸馏装置：所有仪器必须事先干燥，保证无水 。整套蒸馏装置可分为三部分，左边的部分通过加热 进行蒸馏，中部将蒸馏物冷却，右边的部分用来接收 。按照从左向右、从下到上的顺序安装水蒸气蒸馏装 置。 加热蒸馏：打开水龙头，缓缓通入冷水，然后开始 加热。在整个蒸馏过程中，应保证温度计的水银球上 常有因冷凝作用而形成的液滴。控制蒸馏的时间和速 度，通常以每秒12滴为宜。 拆卸蒸馏装置：蒸馏完毕，应先撤出热源，然后停 止通水，最后拆卸蒸馏装置，拆卸的顺序与安装时相 反。 分离油层：收集锥形瓶中的乳浊液，向锥形瓶中加 入质量浓度为0.1 gmL的NaCl，然后将其倒入分液 漏斗中，用分液漏斗将油层和水完全分开。放出下层 的玫瑰精油，用接收瓶收集。 除去水分：向接收瓶加入无水Na2S04，24h后过滤 ，得到玫瑰油。 注意事项：蒸馏时间不能过短，温度不能过高 。 实验步骤： 实验设计玫瑰精油的提取装置： 1、装置中各部分的作用 2、安装仪器和拆卸仪器 的顺序 提取玫瑰精油的实验流程示意图： 鲜玫瑰花+清水 水蒸气蒸馏油水混合物 油水分离除水玫瑰油 加无水Na2SO4 加NaCl 0.1g/mL氯化钠溶液：促使油水混合物（乳浊液）中油和水的分离。 无水硫酸钠：吸收油层中的水分。 实验设计橘油精油的提取： 提取方法： 实验装置 ： 压榨法 压榨装置 实验原理 ： 通过机械加压,压榨出 果皮中的芳香油 实验步骤 ： 橘皮的处理：在实验前一天，将新鲜橘皮用清水清洗沥干 。 石灰水浸泡：用pH大于12、质量分数为78石灰水 浸泡橘皮1624h。 清水漂洗：浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净，沥干。 粉碎和压榨：将橘皮粉碎，加入质量分数为0.25的 NaHCO3和质量分数为5的Na2S04溶液，并调节pH为78 。用家用榨汁机或手动压榨机得到压榨液。 过滤压榨液：将压榨液先用普通布袋过滤除去固体物和残 渣，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮油分离出来。 静置处理：将橘皮油在510冰箱中静置2、57d，使 杂质沉淀，分离出上层澄清橘皮油。 再次过滤：将下层橘皮油用滤纸过滤，滤液与上层橘皮油 合并，得到橘皮精油。 分析：静置处理目的：分除去果蜡和水分。 静置 漂洗 压榨 过滤 石灰水浸泡 再次过滤橘皮油 石灰水：防止压榨时滑脱，提高出油率，降低压榨液黏稠度，过滤不堵塞筛眼 。 小苏打、硫酸钠：促进油和水的分离（用量分别为橘皮质量的0.25和5） 。 提取橘皮精油的实验流程示意图： 提取方法实验实验 原理方法步骤骤适用范围围 水蒸气 蒸馏馏 压压榨法 萃取法 利用水蒸气将挥 发性较强的芳香 油携带出来 通过机械加压, 压榨出果皮中 的芳香油 1.水蒸气蒸馏 2.分离油层 3.除水过滤 适用于提取玫 瑰油、薄荷油 等挥发性较强 1.石灰水浸泡 、漂洗 2.压 榨、过滤、静 置 3再过滤 适用于柑橘、 柠檬等易焦糊 原料的提取 1.粉碎、干燥 2.萃取、过滤 3.浓缩 适用范围小，要 求原料的颗粒要 尽可能细小，能 充分浸泡在有机 溶剂中 芳香油易溶于 有机溶剂，溶 剂挥发后得到 芳香油 知识结构 性质 提取方法 实例 具有很强的挥发性 由萜类化合物及其衍生物组成 蒸馏 压榨 萃取 提取玫瑰精油 方法 ： 水蒸气蒸馏法 实验流程 ： 提取橘皮精油 方法 ： 压榨法 实验流程 ： 植物芳香油的提取 教学反馈 1、下面不能用于提取芳香化合物的是： （ ） A. 杏仁 B.真菌 C.玫瑰花 D.细菌 2、植物芳香油的主要化学成分： （ ） A.酚类化合物及衍生物 B.萜类化合物及衍生物 C.醚类化合物 D.烃类化合物 3、玫瑰精油提取最适方法是 ( ) A萃取法 B水蒸气蒸馏法 C水上蒸馏 D水中蒸馏法 D B B 课后练习 1、柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法而不是水蒸馏法，是因为：（ ） A. 水中蒸馏会导致原料焦糊 B. 柑橘、柠檬芳香油易溶于水 C. 会使芳香油的有效成分水解 D. A和C 2、玫瑰精油提取的过程是： （ ） A. 鲜玫瑰花水水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水 B. 鲜玫瑰花水油水混合物水蒸气蒸馏分离油层除水 C. 鲜玫瑰花水油水混合物除水分离油层 D. 鲜玫瑰花水油水混合物水蒸气蒸馏分离油层除水 3、在橘皮精油提取过程中石灰水的作用： （ ） . 使溶液呈碱性 . 为彻底清洗脏物 . 防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率 . 漂去橘皮颜色 B A C 4、用于提取植物芳香油的植物器官包括 ( ) A花、茎、叶 B树干、树皮 C根、果实、种子 D以上三项全是 5、使用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，是因为 ( ) A其化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏 B其化学性质稳定，难溶于水，难溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏 C其化学性质不稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，不能随水蒸气一同蒸 馏 D其化学性质不稳定，难溶于水，难溶于有机溶剂，不能随水蒸气一同蒸 馏 6、在玫瑰精油提取中，收集锥形瓶中的乳白色的乳浊液，向锥形瓶中加入( ) A氯化钠 B硫酸铜 C石灰水 D无水硫酸钠 7、蒸馏装置完毕后，可以在蒸馏瓶中加几粒沸石目的是 ( ) A加速沸腾 B防止液体过度沸腾 C减缓沸腾 D防止蒸馏瓶炸 裂 8、在提取玫瑰精油的过程中，除去分离的油层中一定的水分，需加入 ( ) A氯化钠 B硫酸铜 C无水硫酸钠 D氯化锌 D A A B C 教学参考 1.植物芳香油的用途 植物芳香油是植物有效成份的提取液，其特点是有特殊的植物香味和 分子结构。芳香油种类繁多，如玫瑰花油、玉兰树油、八角油、桂油 、薄荷油等。目前已开发利用的植物芳香油有近百种。 芳香油是贵重 的工业原料。食品工业，造酒工业、香水工业、制药工业都离不开芳 香油。我国是芳香油出口大国，每年出口的桂油、八角油、樟油、玫 瑰花油、薄荷油等，创汇超过数亿美元。植物芳香油散发出的芬芳气 味，使人身心爽快，有助于消除疲劳，恢复精力；植物芳香油还可以 不同程度地提高人体神经系统、内分泌系统的功能，帮助人体提高免 疫力，具有保健、美容、治疗的作用。在今日崇尚回归自然、预防污 染的风气下，人们对来自植物本体的芳香油越来越青睐。 2.植物芳香油的来历 最早，人们是通过加工植物和动物体来获取香料的。古代贵妇人所用 的化妆品，很多都加有芳香植物的粉末，但涂抹起来并不方便，芳香 油比植物干品好用多了。14世纪，药剂师便开始尝试从芳香植物中蒸 馏芳香油，用来治病。后来，芳香油的用途不断扩大，又被人们用作 香皂和食品的香料添加剂。于是，人们栽培了大量芳香作物，建立了 许多芳香油的加工作坊。目前风行全世界的芳香疗法也是以植物芳香 油为中心载体的一类技术。 3.提取植物芳香油的方法植物芳香油具有较强的挥发性，还能随水蒸气 蒸发，因此可以利用蒸馏法提取植物芳香油。法国香水业作为一种工 业生产，最初就是通过蒸馏法来获得芳香油的。玫瑰油、薄荷油、肉 桂油、熏衣草油、檀香油等主要由蒸馏法获得。后来，人们又利用压 榨法和萃取法来提取芳香油。压榨法是利用机械压力榨出芳香油。橘 子油、