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- 2021-05-13 发布
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第四章 植物有效成分的提取
1.生物组织中有机物的提取方法有很多种。例如,凝胶色谱法、电泳法、蒸馏法、压榨法和萃取法等,不同的有机物提取的方法各有不同。
(1)玫瑰精油称为“液体黄金”,是世界香料工业不可取代的原料,提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加剂或化学原料,其提取方法主要是________________。
(2)杏仁油富含矿物质和维生素,是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂,主要通过________法提取。
(3)萃取胡萝卜素前,要将胡萝卜彻底粉碎的主要目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)血红蛋白的提取方法可以采用____________,该方法主要是利用血红蛋白的哪一特性将它与其他物质分开的?
________________。
(5)DNA提取时,可以利用DNA在__________________________而析出,为了纯化提取的DNA,向DNA滤液中加入嫩肉粉,目的是________,DNA鉴定时,可以使用________试剂并在沸水中加热产生蓝色反应。
解析:(1)玫瑰精油不能含有任何化学原料,所以不能用萃取法,而其又具有挥发性较强等特点,适于水蒸气蒸馏法。(2)杏仁油的提取原料为种子,一般用于食用,应采用压榨法。(3)萃取法的萃取效率在原料相同时决定于萃取剂的性质和使用量。(4)血红蛋白分子大小与成熟红细胞中其他成分相差较大。(5)DNA在不同NaCl溶液中溶解度不同,可以使DNA溶解或析出,从而与其他物质分开。
答案:(1)水蒸气蒸馏法 (2)压榨 (3)使原料颗粒变小,加大萃取效率 (4)凝胶色谱法 相对分子质量的大小 (5)浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度小 分解蛋白质 二苯胺
2.请根据所学知识,回答下列问题:
(1)新鲜的胡萝卜含有大量的水分,在胡萝卜素的提取过程中,要对新鲜的胡萝卜进行____,但要注意控制________和时间,这是因为____________________________________________________。
(2)天然胡萝卜素可医治维生素A缺乏症,是因为________________________________________________________________________
____________________。
(3)以下为提取胡萝卜素的实验流程:胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素
A过程叫________,B过程叫________。
(4)某同学在鉴定胡萝卜素时,所做的纸层析实验如图所示,请指出其中的错误:
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(5)下列操作需要水浴加热的有( )
A.胡萝卜素的萃取 B.桔皮精油的提取
C.亚硝酸盐含量的测定 D.DNA的鉴定
解析:由于新鲜的胡萝卜含有大量的水分,所以在提取胡萝卜素时要先进行干燥,但干燥时间太长和温度过高会导致胡萝卜素分解。天然胡萝卜素可医治维生素A缺乏症,是因为胡萝卜素可分解为维生素A。胡萝卜素可溶于油中更易被人体吸收。鉴定胡萝卜素时,所做的纸层析实验要加盖,防止石油醚挥发;层析液不能过多,不能没过基线;滤纸的两边不能接触。胡萝卜素萃取时要用蒸馏方法,使胡萝卜素析出;桔皮精油采用压榨法提取不用加热;亚硝酸盐含量测定时用比色法,不用加热;DNA鉴定用二苯胺试剂,水浴加热后呈蓝色。
答案:(1)干燥 温度 温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解 (2)胡萝卜素可分解为维生素A (3)萃取 浓缩 (4)①玻璃瓶未加盖密封 ②层析液过多,没过了基线 ③滤纸两边接触
(5)A、D
3.(热点预测)工业生产上,获取天然β胡萝卜素的方法有:①从植物中提取;②利用微生物的发酵生产。结合所学知识,请回答以下问题:
(1)用组织培养的方法培育胡萝卜植株,过程如图:
离体组织 愈伤组织 长出丛芽、生根移栽成活
①A过程表示________,B过程表示________。
②培养过程中通常用的培养基为__________。
③培养基中需要添加的植物激素是____________________,这是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。
④若离体组织为胡萝卜的根尖细胞,则培养成的植株叶片的颜色为________,说明根尖细胞________。
(2)若用微生物的发酵来获得β-胡萝卜素,首先需要通过________技术获得工程菌。
①培养基中的四大类物质为__________________________________________________。
②为了使工程菌迅速繁殖,应用________培养基。
③发酵过程中应采用________技术来防止外来杂菌的入侵,保证发酵正常进行。
(3)在胡萝卜素的提取过程中应注意的问题
①石油醚是理想的萃取剂,因为它具有:________、________________、________等优点。
②
萃取过程采用水浴加热,不用明火加热的原因是________________________________________________________________________
__________________。
答案:(1)①脱分化 再分化 ②MS培养基 ③生长素和细胞分裂素 ④绿色 具有全能性 (2)基因工程 ①水、无机盐、碳源、氮源 ②液体 ③无菌
(3)①沸点高 充分溶解胡萝卜素 不与水混溶 ②有机溶剂易燃
4.下图为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图,请根据图回答下列问题。
(1)胡萝卜素粗品鉴定的方法名称是________。
(2)图中②的名称是____________。①的作用是________________________________________________________________________。
(3)⑤为________,对于⑤实验时应注意__________________________________。
(4)⑥为____________,常用__________。
(5)如果层析液没及⑤会导致________________________________________________。
解析:将提取的胡萝卜素粗品,通过纸层析进行鉴定,在18 cm×30 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0.1~0.4 mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品,分别在A、D和B、C点上点样。点样应该快速细致,在基线上形成直径为2 mm左右的圆点,每次点样后,可用吹风机将溶液吹干,注意保持滤纸干燥,样品原点不能没及层析液,否则会导致鉴定失败。
答案:(1)纸层析 (2)色谱容器 防止层析液挥发
(3)样品原点 点样应该快速细致并注意保持滤纸干燥
(4)溶剂 石油醚
(5)胡萝卜素溶解在层析液中,导致鉴定失败
5.有人设计了一套实验分离玫瑰油的方法,下面是实验的五个步骤:①将蒸馏瓶固定在铁架台上,在蒸馏瓶上塞好带温度计的橡皮塞。②连接好冷凝管,把冷凝管固定在铁架台上,将冷凝管进水口的橡皮管的另一端与水龙头相连,将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。③把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯高度确定铁圈的高度,放好石棉网。 ④向蒸馏瓶中放入几片碎瓷瓦片,再用漏斗向蒸馏瓶中加入原料,塞好带温度计的橡皮塞,把接收器连接在冷凝器的末端,并深入接收装置中。⑤检查装置的气密性。
(1)上述实验正确的操作顺序是____________________。
(2)实验室分离玫瑰油的方法名称是________________________________________________________________________。
(3)通过蒸馏得到的是油水混合物,要想得到比较纯净的玫瑰精油,还需要如何操作?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)③→①→②→④→⑤ (2)水蒸气蒸馏法 (3)向混合物中加入少量NaCl,让油水分层,用分液漏斗分离水和玫瑰油;再向玫瑰油中加入无水Na2SO4吸收水分
6.柠檬油是植物芳香油中的一种,它是一种广谱性的杀虫剂,它可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等传染疾病的害虫,以及危害粮食、蔬菜的常见害虫,包括幼虫、蛹等,被称为一种绿色杀虫剂。[来源:金太阳新课标资源网]
(1)柠檬油的挥发性____,易溶于__________,比重较________________________________________________________________________。[来源:金太阳新课标资源网 HTTP://WX.JTYJY.COM/]
(2)提取柠檬油常见的原料是柠檬花与柠檬果皮,嫩的花朵在蒸馏过程中,精油易被水蒸气分子破坏,所以可采用__________法。柠檬果皮精油的提取适宜采用__________法,此种方法是通过__________将液相柠檬油从固液两相混合物中分离出来,必经步骤为(如图):
柠檬果皮
↓ ↓ ↓[来源:金太阳新课标资源网 HTTP://WX.JTYJY.COM/]
水洗 → 浸泡→清洗→装料→压榨和喷淋→糊状压出液→→高速离心→静止分层→分液→柠檬精油
据实验流程图回答下列问题:
①A是________,目的是____________________________________。
②B过程一般加入相当于柠檬果皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠,其目的是________________________________________________________________________。
③C过程为________,目的是________________________________________________________________________。
④实验过程中浸泡橘皮后,需用清水洗涤,其目的是________________________________。
(3)采用柠檬油作为杀虫剂,可以解决其他杀虫剂给人类带来的隐患,其突出的优点是________________________________________________________________________、
______________________。
(4)从生产绿色食品的要求出发,写出防治害虫的三种方法:________________________________、________________________________________、________________________________ 。
解析:(1)柠檬油的提取与橘皮油的提取原理相同,操作也基本相同,我们可以结合课文中橘皮油的提取来分析本题。
(2)在题干中提到,柠檬油是一种广谱杀虫剂,这一应用属于环保型杀虫手段,可以减少农药的使用和环境污染,与当今社会热点问题——环境保护相一致。
答案:(1)强 有机溶剂 轻
(2)萃取 压榨 机械压力 ①
石灰水 破坏细胞结构,分解果胶,防止压榨时果皮滑脱,提高出油率 ②使精油易与水分离 ③过滤 除去固体物和残渣 ④除去石灰水
(3)对人、动物、植物均无毒性 减少对环境的污染
(4)利用天敌进行生物防治害虫 运用生物工程培育抗虫品种作物 利用激素影响昆虫的发育
7.提取植物中的有效成分的基本方法有三种:蒸馏、压榨和萃取。蒸馏是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来,适用于提取挥发性强的芳香油;压榨法,是通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油,适用于易焦糊原料的提取;萃取适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶液中,不同的原料应用不同的方法来提取。
(1)玫瑰油称为“液体黄金”,是世界香料工业不可取代的原料,多用于制造高级香水等化妆品。提取出的玫瑰油不含有任何添加剂或化学原料,主要是通过______________法提取。
(2)杏仁油富含矿物质和维生素,是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂。主要是通过________法来提取。
(3)萃取的效率主要取决于______________________________________________________。
(4)提取胡萝卜素的主要步骤:
①选取500 g新鲜的胡萝卜,用清水洗净,沥干、________________________________________________________________________,
然后在40℃的烘箱中烘干,时间约需2h,将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底,主要目的是________________________________________________________。
②将样品放入500 mL圆底烧瓶中,加入200 mL石油醚混匀,用萃取方法提取,萃取30 min,然后过滤萃取液,除去固体物质。
③用蒸馏装置,对萃取的样品进行______________。
④收集接收器中的样品。
答案:(1)水蒸气蒸馏 (2)压榨 (3)萃取剂的性质和使用量 (4)①切碎 可以增加与萃取剂的接触面积 ③浓缩