第2節(jié) 天然食品添加劑的制備,1.說出提取芳香油的基本原理。 2.簡述從生物材料中提取特定成分的方法。,一,二,一、食品添加劑的作用及種類 1.食品添加劑的作用 在食品的制造、加工、處理、包裝、儲存等過程中,食品添加劑的使用保護了食品的營養(yǎng),防止了食品腐敗變質(zhì),改善了食品的色、香、味等感官性狀和質(zhì)量。 2.食品添加劑的種類 食品添加劑從來源上分為兩類:一類是從動植物體提純的天然物質(zhì);另一類是人工合成的化學物質(zhì)。后者常因其成分不純或含有有害物質(zhì)或被濫用,造成食品的污染。前者以其無毒、安全的特點受到歡迎。,一,二,二、用蒸餾法從柑橘皮中提取芳香油 1.芳香油 (1)芳香油是一類植物次級代謝物質(zhì),是植物體內(nèi)相對分子質(zhì)量較小,可隨水蒸氣蒸出,具有一定揮發(fā)性的油狀液體物質(zhì)。它的理化性質(zhì)一般在常溫下為液體,有特殊強烈的氣味,易揮發(fā);密度一般比水小,易溶于石油醚等極性小的有機溶劑,不溶于水;對空氣、日光及溫度較敏感,易分解。 (2)芳香油主要存在于芳香植物體內(nèi)。柑橘類植物的果皮、葉、花朵都可以用來提取芳香油,出油率高,因此柑橘成為提取芳香油常用的材料。 (3)橘皮芳香油主要成分為檸檬烯,因其易被氧化,在儲存過程中必須注意避光、防熱、防潮。橘皮芳香油的提取方法主要有壓榨法、溶劑浸提法和蒸餾法。,一,二,2.從橘皮中提取芳香油的原理與方法 橘皮芳香油存在于柑橘類果皮的油細胞中,有一定的揮發(fā)性,且沸點低于水的沸點。在蒸餾時,因溫度的升高和水分的侵入,果皮油細胞漲破,芳香油便隨水蒸氣蒸餾出來。蒸汽通過冷凝器,經(jīng)導管流入收集瓶,由于油輕水重,靜置后油便浮在水面,再經(jīng)分離即可得到芳香油。 思考： 玫瑰精油比黃金貴重得多,說明其來之不易,你有什么辦法多生產(chǎn)玫瑰精油? 提示:可以利用植物的組織培養(yǎng)技術獲得愈傷組織,利用愈傷組織在車間內(nèi)生產(chǎn)玫瑰精油。,一,二,3.芳香油的提取步驟 安裝實驗裝置準備材料稱量加水蒸餾計算。 思考： 你如何看待食品添加劑的使用? 提示:人工合成食品添加劑的使用可能會造成食品污染,故要少用或禁用。天然食品添加劑安全、可靠,可以適量使用。,1.植物芳香油提取方法比較 提取植物芳香油有三種基本方法:蒸餾法、壓榨法和溶劑浸提法。 (1)水蒸氣蒸餾法是常用的方法。原理是水和芳香油沸點不同,利用水蒸氣將揮發(fā)性強的芳香油攜帶出來,形成油水混合物,再冷卻分離。根據(jù)原料放置的位置,可分為水中蒸餾、水上蒸餾、水氣蒸餾。 (2)壓榨法主要為冷壓榨。原理是通過機械加壓,壓榨出果皮中的芳香油。優(yōu)點是常溫下不發(fā)生化學反應,質(zhì)量提高。 (3)溶劑浸提法是利用化合物在兩種互不相溶的溶劑中溶解度的不同,使化合物從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中。經(jīng)過反復多次萃取,使芳香油溶解在有機溶劑中,蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油。,要根據(jù)原料特點的不同,采用適宜的提取方法。,特別提醒壓榨法過程中使用石灰水充分浸泡的原因是石灰水能夠破壞細胞結構,分解果膠,防止橘皮壓榨時滑脫,提高出油率。但石灰水pH為12,強堿性,因此實驗中要注意避免與皮膚接觸。橘皮也可以放入家用榨汁機中粉碎壓榨,但要注意安全。 另外,壓榨法中靜置處理的目的是除去果蠟和水分。,2.其他芳香油的提取 (1)蒸餾法提取玫瑰精油的過程 浸泡花瓣 加熱蒸餾 用酒精燈加熱蒸餾,燒瓶中會產(chǎn)生含有玫瑰精油的水蒸氣。水蒸氣經(jīng)過冷凝后,形成乳白色的液體,用錐形瓶收集流出的液體。如果蒸餾溫度太高、時間太短,玫瑰精油的品質(zhì)就比較差。若要提高品質(zhì),就需要在較低溫度下延長蒸餾的時間。 乳濁液的分離 在乳濁液中加入適量的氯化鈉,增加鹽的濃度,有利于水和油的分層,振蕩后倒入分液漏斗,排去下層的水,得到的油層即為初提取的玫瑰精油。再加入適量無水硫酸鈉吸去殘留的水,過濾除去固體硫酸鈉后,就可以得到玫瑰精油。,(2)從桂花中提取桂花油 桂花油易溶于有機溶劑,可用溶劑浸提法提取。選用適合的有機溶劑作為萃取劑,將新采的桂花花瓣置于萃取劑中浸泡一段時間。再用水浴法加熱蒸餾,除去萃取劑,能得到蠟狀提取液。向蠟狀提取液中加入適量酒精,使植物芳香油溶解在酒精中,濾去無法溶解的蠟質(zhì)殘渣,蒸發(fā)掉酒精,便得到較純的桂花油。,題型一,題型二,水蒸氣蒸餾法原理及影響因素 【例題1】 蒸餾時要提高產(chǎn)品質(zhì)量,應采取的措施是( ) A.提高蒸餾溫度,延長蒸餾時間 B.提高蒸餾溫度,縮短蒸餾時間 C.降低蒸餾溫度,縮短蒸餾時間 D.嚴控蒸餾溫度,延長蒸餾時間 解析:蒸餾時許多因素都會影響產(chǎn)品的品質(zhì),如蒸餾溫度過高或過低、蒸餾時間太短等,如果要提高產(chǎn)品質(zhì)量,就要嚴控蒸餾溫度,延長蒸餾時間。 答案:D,題型一,題型二,實驗操作及注意事項 【例題2】 下列是與芳香油提取相關的問題,請回答下列問題。 (1)玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取,其理由是玫瑰精油具有 的特點。 (2)當蒸餾瓶中的水和原料量一定時,蒸餾過程中,影響精油提取量的主要因素有蒸餾時間和 。當原料量等其他條件一定時,提取量隨蒸餾時間的變化趨勢是 。 (3)如果蒸餾過程中不進行冷卻,則精油提取量會 ,原因是 。 (4)密封不嚴的瓶裝玫瑰精油保存時最好存放在溫度 的地方,目的是 。,題型一,題型二,(5)某植物花中精油的相對含量隨花的不同生長發(fā)育時期的變化趨勢如圖所示。提取精油時采摘花的最合適時間為 天左右。 (6)從薄荷葉中提取薄荷油時 (填“能”或“不能”)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法,理由是 。,題型一,題型二,解析:(1)玫瑰精油易揮發(fā)、難溶于水、化學性質(zhì)穩(wěn)定,適于用水蒸氣蒸餾法提取。(2)蒸餾過程中,蒸餾時間和蒸餾溫度影響精油的提取量,一定時間內(nèi)蒸餾時間越長提取的精油量越多,直至原料中所含精油殆盡。(3)蒸餾過程中若無冷卻過程,部分精油會隨水蒸氣揮發(fā),導致提取量減少。(4)玫瑰精油易揮發(fā),應存放在溫度較低的地方。(5)由題圖知,在a天左右花中精油含量相對較高。(6)薄荷油與玫瑰精油化學性質(zhì)相似,也可用水蒸氣蒸餾法提取。 答案:(1)易揮發(fā)、難溶于水、化學性質(zhì)穩(wěn)定 (2)蒸餾溫度 在一定的時間內(nèi)提取量隨蒸餾時間的延長而增加,一定時間后提取量不再增加 (3)減少 部分精油會隨水蒸氣揮發(fā)而流失 (4)較低 減少揮發(fā) (5)a (6)能 薄荷油與玫瑰精油的化學性質(zhì)相似,題型一,題型二,反思領悟解答此類題目時,可以結合化學中有關物質(zhì)的理化性質(zhì),以及蒸餾、溶劑浸提等實驗方法和注意事項方面的知識進行分析和判斷。,1,2,3,4,1.下列屬于植物芳香油理化性質(zhì)的是( ) 具有較強的揮發(fā)性 易溶于水 易溶于有機溶劑 具有特殊的植物香味 A. B. C. D. 答案:C 解析:植物芳香油是植物有效成分的提取液,其特點是有特殊的植物香味和較強的揮發(fā)性,且不易溶于水,易溶于有機溶劑。,1,2,3,4,2.在水蒸氣蒸餾裝置中從進水口通入水的作用是( ) A.加熱 B.防止過度沸騰 C.過濾 D.冷凝 答案:D 解析:利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來,形成油水混合物,冷卻后混合物又會重新分出油層和水層,從而達到分離的目的。因此,從進水口通入水的作用是冷凝。,1,2,3,4,3.下列有關用蒸餾法從柑橘中提取芳香油的說法,不正確的是( ) A.柑橘皮剪得越碎,出油率越高 B.蒸餾瓶中的加水量最多至其體積的2/3 C.冷卻水從冷凝管的下方進入上方流出 D.加入一定濃度的鹽可以提高出油率 答案:A 解析:在一定范圍內(nèi)隨著實驗材料破碎率的增加,實驗材料的表面積增加,出油率提高。但如果實驗材料過小,成粉末狀,出油率會降低,因為過細的實驗材料在水中不能充分分散開,影響實驗材料與水的接觸。,1,2,3,4,4.根據(jù)蒸餾過程中的什么標準,將水蒸氣蒸餾法劃分為水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾?( ) A.原料的種類 B.原料的特性 C.原料放置的位置 D.原料的成分 答案:C,