学年高中生物 第3章 食品加工技术 第11课时 天然食品添加剂的制备同步备课教学案.docx
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学年高中生物第3章食品加工技术第11课时天然食品添加剂的制备同步备课教学案
第11课时 天然食品添加剂的制备
[学习导航] 1.阅读教材P55内容,了解食品添加剂的作用和种类。
2.阅读教材P58内容,掌握芳香油的性质和提取方法。
3.结合教材P56~57内容,掌握橘皮芳香油的提取方法及过程。
[重难点击] 1.食品添加剂的作用和种类。
2.芳香油的性质和提取方法。
3.学会使用蒸馏法提取芳香油。
一、食品添加剂的种类和芳香油的提取方法
食品添加剂的种类多种多样,不同的食品添加剂的提取方法不同。
1.食品添加剂
(1)作用:
保护了食品的营养,延长了食品的储存时间;改善了食品的色、香、味等感官性状和质量。
(2)种类
种类
来源
优点
不足
天然食品添加剂
从动植物体提纯的天然物质
纯天然,使用安全
提取过程较复杂,对食品的加工工艺有一定的要求
人工合成添加剂
人工合成的化学物质
品种齐全、对食品加工工艺没有特殊的要求、加工后能保持原有性能、用量少
滥用会造成食品污染,有的具有慢性毒性
2.芳香油
(1)理化性质:
是一种植物次级代谢产物,相对分子质量较小,可随水蒸气蒸出,在常温下为液体,有特殊强烈的气味,易挥发;密度一般比水小,易溶于石油醚等极性小的有机溶剂,不溶于水;对空气、日光及温度较敏感,易分解。
(2)分布:
主要存在于芳香植物体内,其中柑橘类植物的果皮、叶、花朵都可以用来提取芳香油,出油率高,因此该类植物成为提取芳香油常用的材料。
(3)橘皮芳香油:
橘皮芳香油主要成分为柠檬烯,因其易被氧化,在储存过程中必须注意避光、防热、防潮。
橘皮芳香油具有诱人的橘香味,是生产食品香精、化妆品香精和医药香精的优质原料。
3.橘皮芳香油的提取方法
常用的方法有压榨法、溶剂浸提法和蒸馏法。
1.选择植物芳香油提取方法的依据是什么?
答案 要根据植物原料的特点来确定。
2.某植物芳香油易溶于有机溶剂,分析可用什么方法提取,如何操作?
答案 溶剂浸提法。
先将粉碎、干燥的原料用有机溶剂浸泡,溶解芳香油,然后蒸发出有机溶剂,获得纯净的植物芳香油。
归纳总结 植物芳香油的提取方法
提取方法
原理
常见材料
材料特点
优点
缺点
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,冷却后再分离
玫瑰、薄荷、金合欢、薰衣草,等等
有效成分的化学性质稳定,不易水解
设备简单,操作方便,是生产芳香油的
要方法
油水混合物中水分含量较多;油水不易分离;部分有效成分不易随水蒸气散发出来
压榨法
通过机械压力将组织、器官中的有效成分挤压出来
柑橘、柠檬,等等
部分组织、结构中含有精油,如柑橘皮的油囊
操作简单,针对性强
材料中的其他成分会被压榨出来
溶剂浸提法
利用芳香油易于溶入有机溶剂来进行分离(相似相溶原理)
茉莉、桂花,等等
有效成分不易随水蒸气挥发
效率高
材料必须尽可能细小;有机溶剂可能有一定的毒性,而且不易与芳香油分离
1.下列属于植物芳香油理化性质的是( )
①具有较强的挥发性 ②易溶于水 ③易溶于有机溶剂④具有特殊的植物香味
A.①②③B.②③④
C.①③④D.①②④
答案 C
解析 植物芳香油是植物有效成分的提取液,其特点是有特殊的植物香味和较强的挥发性,且不溶于水,易溶于有机溶剂。
2.溶剂浸提法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡,使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发出某种物质,就可以得到纯净的植物芳香油。
蒸发出的物质是( )
A.有机溶剂
B.芳香油
C.有机溶剂中的杂质
D.芳香油中的杂质
答案 A
解析 溶剂浸提法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡,使芳香油溶解在有机溶剂中,然后再把有机溶剂蒸发,从而得到芳香油的方法。
方法链接 植物芳香油提取方法的选择原则
植物芳香油提取方法的选择主要根据植物原料的性质确定:
(1)挥发性强、热稳定性高的芳香油可以用水蒸气蒸馏法提取。
(2)植物芳香油含量高的材料一般采用压榨法提取。
(3)易溶于有机溶剂的植物芳香油可以采用溶剂浸提法提取。
二、用蒸馏法从柑橘皮中提取芳香油
下面我们以橘皮芳香油的提取为例,学习蒸馏法的基本程序和注意事项。
1.实验原理:
橘皮芳香油存在于柑橘类果皮的油细胞中,有一定的挥发性,且沸点低于水的沸点。
在蒸馏时,因温度的升高和水分的侵入,果皮油细胞涨破,芳香油便随水蒸气蒸馏出来。
蒸汽通过冷凝器,经导管流入收集瓶,由于油轻水重,静置后油便浮在水面,再经分离即可得到芳香油。
2.实验装置
(1)图中的A是温度计,作用是控制烧瓶内的蒸馏温度;B是直形冷凝管,其中C是出水口,D是进水口。
(2)安装仪器一般都按照自下而上、从左到右的顺序,请结合上图把下列的安装步骤进行排序(提示:
温度计易在安装中损坏,可以最后安装):
d→f→c→a→b→e→g。
a.连接冷凝管 b.连接接液管(或称尾接管) c.安装蒸馏头 d.固定酒精灯 e.安装接收瓶 f.固定蒸馏瓶 g.将温度计固定在蒸馏头上
3.方法步骤
(1)准备材料:
将新鲜或晾干的柑橘皮洗净,剪碎。
(2)称量加水:
称量一定量的柑橘皮,放入蒸馏瓶内加水。
(3)蒸馏:
连接冷凝器,加热蒸馏,收集蒸馏液。
(4)油水分离:
静置分层,用移液管小心将上层油状物移入小量筒,静置后,测量油状物体积。
(5)计算:
出油率=芳香油体积(mL)/柑橘皮重(g)×100%。
1.将柑橘皮粉碎的目的是什么?
橘皮的大小与出油率的关系怎样?
答案
(1)将柑橘皮粉碎的目的是增大材料的相对表面积,有利于提高出油率。
(2)随着实验材料颗粒的减小或实验材料破碎率的增加,实验材料的表面积增加,与水接触更加充分,出油率会显著提高。
但如果实验材料过小,成粉末状,出油率反而会降低,这是因为过细的实验材料在水中不能充分分散开,即“冲团”现象,反而影响了实验材料和水的接触。
2.收集液体积和出油率有何关系?
请在下图中用曲线表示,并加以解释。
答案
随着收集液体积的增加,出油率有一定的增加。
在实验材料和蒸馏速度一定的情况下,随着收集液体积的增加,蒸馏时间越长,橘皮油细胞破碎更完全,芳香油蒸出更充分。
3.提高出油率的方法有哪些?
答案 由影响出油率的影响因素可以得知:
通过加大实验材料的破碎度,增加蒸馏时间、控制蒸馏速度、增加浸泡时间、增加一定浓度的盐均可以提高出油率。
归纳总结
(1)用蒸馏法从柑橘皮中提取芳香油的实验过程中要注意以下事项:
①实验装置安装时,注意连接处要严密。
②保证实验过程中打开冷凝系统。
③蒸馏瓶中的加水量注意不能超过瓶体积的三分之二。
④实验过程中注意蒸馏不要将水蒸干,否则实验材料焦化,会有一些分解的成分,影响芳香油的质量。
⑤蒸馏结束后一定要等实验装置冷却后再拆洗实验用具。
(2)蒸馏法的影响因素:
蒸馏法的影响因素较多,蒸馏的加热方式、蒸汽速度、破碎度、浸泡度、加入添加剂、操作压力、操作温度等因素对出油率均有影响。
但不同植物的主要影响因素不同,如山苍籽油的出油率主要随蒸馏方式的不同而不同,橘皮芳香油的出油率随破碎度的不同而有较大差别。
研究结果表明,破碎后出油率比不破碎提高50%。
3.在蒸馏过程中,要提高产品质量,应该采取的措施是( )
A.提高蒸馏温度,延长蒸馏时间
B.提高蒸馏温度,缩短蒸馏时间
C.降低蒸馏温度,缩短蒸馏时间
D.严控蒸馏温度,延长蒸馏时间
答案 D
解析 用蒸馏法分离植物有效成分时,温度会影响其性质,如果温度过高则破坏其结构,温度过低则分离不出其有效成分。
如果在一定温度范围内延长蒸馏时间,就可以得到较多的植物有效成分。
4.下列说法不正确的是( )
A.加热方式、蒸汽速度、破碎度等因素对出油率均有影响
B.加入添加剂、操作压力、操作温度等因素对出油率均有影响
C.不同植物的主要影响因素相同
D.破碎后出油率比不破碎提高50%
答案 C
解析 不同植物的芳香油性质不一定相同,因此主要的影响因素也不完全相同。
一题多变
为什么易挥发、难溶于水、化学性质稳定的植物芳香油适合用蒸馏法提取?
答案 易挥发的物质能够与水蒸气一同蒸馏出来;难溶于水的物质易与水分离;化学性质稳定的物质不会在蒸馏时被破坏。
1.下列有关食品添加剂的叙述中,不正确的是( )
A.食品添加剂能保护食品的营养,延长食品的储存时间
B.食品添加剂能改善食品的色、香、味等感官性状和质量
C.食品添加剂都是安全无毒的
D.人工合成的食品添加剂的使用剂量有严格要求
答案 C
解析 食品添加剂有多种作用,能保护食品的营养,延长食品的储存时间;改善食品的色、香、味等感官性状和质量。
天然的食品添加剂一般是安全无毒的,人工合成的添加剂有些具有慢性毒性,人工合成的食品添加剂的使用剂量有严格要求,滥用会污染食物。
2.植物有效成分的提取通常不使用下列哪种方法( )
A.蒸馏法B.压榨法
C.电泳法D.溶剂浸提法
答案 C
解析 电泳法常用于带电离子(或分子)的分离,植物有效成分如芳香油等均不带电,故不使用此法。
3.下列关于橘皮芳香油的特点,说法错误的是( )
A.具有诱人的橘香味
B.生产食品香精的优质原料
C.不能做化妆品香精的原料
D.可以用做医药香精的优质原料
答案 C
解析 橘皮芳香油具有诱人的橘香味,是生产食品香精、化妆品香精和医药香精的优质原料。
4.提取茉莉精油的正确步骤是( )
A.鲜茉莉花+清水―→水蒸气蒸馏―→除水―→分离油层―→茉莉油
B.鲜茉莉花+清水―→水蒸气蒸馏―→油水混合物―→分离油层―→除水―→茉莉油
C.鲜茉莉花+清水―→除水―→水蒸气蒸馏―→油水混合物―→分离油层―→茉莉油
D.鲜茉莉花+清水―→分离油层―→除水―→水蒸气蒸馏―→茉莉油
答案 B
解析 用水蒸气蒸馏法提取茉莉精油时,应先将新鲜的茉莉花与清水共沸进行蒸馏,然后在得到的油水混合物中加入氯化钠使之分层,然后进行分液,为除去茉莉油中仍存在的水分,可加入无水硫酸钠,过滤后可以得到较纯的茉莉油。
5.阅读以下材料,完成相关问题:
从玫瑰花中提取出的玫瑰精油称为“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、化妆品等。
提取出的玫瑰精油不含有任何添加剂或化学原料,是纯天然的护肤品,具有极好的抗衰老和止痒作用,能够促进细胞再生、防止肌肤老化、抚平肌肤细纹,还具有使人放松、愉悦心情的功效。
玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,挥发性较强。
(1)根据材料中介绍的玫瑰精油的性质,要提取玫瑰精油可以用水中蒸馏法和__________法,但一般采用水中蒸馏的方法,其原因是该法具有______________________________的优点。
(2)某同学在实验中设计了如图所示装置提取玫瑰精油,请你指出该装置中的两处错误,并予以改正。
①错误1:
____________________________________________________________________。
改正:
________________________________________________________________________。
②错误2:
_____________________________________________________________________。
改正:
________________________________________________________________________。
答案
(1)溶剂浸提 设备简单、成本低、易操作
(2)①温度计位置过低 温度计的下端
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