选修1生物技术实践专题1传统发酵技术的应用课题1果酒和果醋和制作一、果酒制作1．酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌进行有氧呼吸的反应式如下：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O；酵母菌进行无氧呼吸的反应式如下：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2。2．20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在18～25℃。二、果醋制作1．醋酸菌是一种好氧细菌。醋酸生成反应式是C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O。2．醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。3.默写：制作果酒和果醋实验流程示意图挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果酒果醋4.为防止发酵液被污染，发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70%的酒精消毒。5.果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。课题2腐乳的制作1．多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。2.毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。3．将豆腐块平放在笼屉内，将笼屉中的温度控制在15～18C。4．现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。5．默写腐乳制作的实验流程示意图让豆腐长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制6．卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高粱酒等，含量一般控制在6.12%左右。课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量1．泡菜的制作离不开乳酸菌。乳酸菌是厌氧细菌。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。2．测定亚硝酸盐含量的原理：在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玖瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，可以大致估算出亚硝酸盐的含量。
专题2微生物的培养与应用课题1微生物的实验室培养课题背景防止杂菌入侵，获得纯净的培养物，是研究和应用微生物的前提。在实验室培养微生物，一方面需要为培养的微生物提供合适的营养和环境条件条件，另一方面需要确保无处不在的其他微生物无法混入。基础知识(一) 培养基1.人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质一一培养基。其中，配制成的的基质称为液体培养基，配制成的固体状态的基质称为液体状态。在液体培养基中加人凝固剂琼脂后，制成琼脂固体培养基，它是实验室中最常用的培养基之一。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。（琼脂是一种从红藻中提取的多糖。琼脂在98℃以上熔化，在44℃以下凝固，在常规培养条件下呈现固态。）2.虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。3.在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。(二) 无菌技术获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括以下几个方面。1.对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。2.将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。3.为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。4.实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。5.实验室常用的消毒和灭菌方法1）消毒方法： 日常生活中经常用到煮沸消毒法。在100℃煮沸5～6 min可以杀死微生物细胞和一部分芽孢。对于一些不耐高温的液体，如牛奶，则使用巴氏消毒法，在70～75℃煮30min或在80℃煮15min，可以杀死牛奶中的微生物，并且使牛奶的营养成分不被破坏。此外，人们也常使用化学药剂进行消毒，如用酒精擦拭双手、用消氯气毒水源等。2）灭菌方法：灼烧灭菌是将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属用具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧， 可以迅速彻底地灭菌。此外，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰灼烧来灭菌。
干热灭菌是将灭菌物品放入干热灭菌箱内，在160～170℃加热1～2h可达到灭菌的目的。能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等，可以采用这种方法灭菌。高压蒸汽灭菌是将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽锅内。把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后，将锅密闭，继续加热使锅内的气压逐步上升，温度也随之升到100℃以上。为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30min。3）除了以上方法外，实验室里还用紫外线或化学药物进行消毒。例如，接种室、接种箱或超净工作台在使用前，可以用紫外线照射30min，以杀死物体表面或空气中的微生物。在照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加强消毒效果。实验操作本实验用牛肉膏蛋白胨固体培养基进行大肠杆菌的纯化培养，可分成制备培养基和纯化大肠杆菌两个阶段进行。（一）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基1.计算 根据牛肉膏蛋白胨培养基配方的比例，计算配制100mL的培养基时，各种成分的用量。2.称量 准确地称取各种成分。牛肉膏比较黏稠，可以用玻棒挑取，放在称量纸上称量。牛肉膏和蛋白胨都容易吸潮，称取时动作要迅速，称后要及时盖上瓶盖。3.溶化将称好的牛肉膏连同称量纸一同放人烧杯，加入少量的水，加热。当牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻棒取出称量纸。往烧杯中加人称量好的蛋白胨和氯化钠，用玻棒搅拌，使其溶解。加人琼脂，加热使其熔化。在此过程中，不断用玻棒搅拌，防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。当琼脂完全熔化后，补加蒸馏水至100 mL。4.灭菌将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，包上牛皮纸，并用皮筋勒紧，再放入高压灭菌锅，在压力为100kPa、温度为121℃条件下，灭菌15～30min。将培养皿用几层旧报纸包紧，5～ 8套培养皿作一包，包好后放人于热灭菌箱内，在160～170℃ 下灭菌2h。5.倒平板 待培养基冷却至50℃ 左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。倒平板的具体操作正确顺序是：dacb（用下图字母表示）。abcd讨论：平板冷凝后，为什么要将平板倒置？平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠。将平板倒置，既可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染，又可避免培养基中的水分过快挥发。(二) 纯化大肠杆菌
微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。 平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。 稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。讨论：在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？避免接种环温度太高，杀死菌种课题延伸为了保持菌种的纯净，需要进行菌种的保藏。对于频繁使用的菌种，我们可以采用临时保藏的方法。首先，将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养。当菌落长成后，将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3～6个月，都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。但是，这种方法保存的时间不长，菌种容易被污染或产生变异。对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法，在3mL的甘油瓶中，装入1mL后甘油灭菌。将1mL培养的菌液转移至甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在-20℃的冷冻箱中保存。课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数（一）筛选菌株在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。(二) 统计菌落数目在课题1中，我们学习了稀释涂布平板法。这一方法常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。值得注意的是，统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。除了上述的活菌计数法外，显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法。课题延伸本课题对能分解尿素的细菌进行了初步的筛选。但是，这只是分离纯化菌种的第一步。对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助生物化学的方法。在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨。氨会使培养基的碱性增强，pH升高。因此，我们可以通过检测培养基pH的变化来判断该化学反应是否发生。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，如果pH升高，指示剂将变红。课题3分解纤维素的微生物的分离
基础知识（一）纤维素与纤维素酶棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、作物秸秆等也富含纤维素。许多商品纤维素都是由天然纤维素制得的，如水溶性的羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、不溶于水的微晶纤维素等。纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。正是在这三种酶的协同作用下，纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养，同样，也可以为人类所利用。(二)纤维素分解菌的筛选 在筛选纤维素分解菌的过程中，人们发明了刚果红染色法，这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。刚果红(CongoRed，简称CR) 是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红一纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。[资料二]选择培养在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培基之前，可以通过选择培养增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够能够从样品中分离到所需要的微生物。[资料三]刚果红染色法常用的刚果红染色法有两种，一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。方法一 在长出菌落的培养基上，覆盖质量浓度为1mg/mL的CR溶液，10～15min后，倒去CR溶液，加入物质的量浓度为1mol/L的NaCl溶液，15 min后倒掉NaCl溶液，此时，产生纤维素酶的菌落周围将会出现透明圈。方法二 配制质量浓度为10mg/mL的CR溶液，灭菌后，按照每200mL培养基加入1mL的比例加入CR溶液，混匀后倒平板。等培养基上长出菌落后，产生纤维素酶的菌落周围将会出现明显的透明圈。课题延伸本课题对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选。但是，这只是分离纯化的第一步。为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵发酵两种。纤维素酶的测定方法，一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。专题4酶的研究与应用课题1果胶酶在果汁生产中的作用1.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。2.果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。
3.酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶的活性高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。4.温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响酶的活性。实验设计：温度和pH对酶活性的影响、探究果胶酶的用量注意：探究温度的影响时，温度设置可以选10℃为温度梯度，设置：10℃、20℃、……至60℃。也可以选5℃为温度梯度。在混合果泥与果胶酶前，二者应分别放在不同试管中恒温处理，以保证底物与酶在混合时温度是相同的。此实验中，温度是变量，保持不变的有：果泥量、酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。探究pH时，可将温度梯度改成pH梯度，再选定一个适宜的温度即可。此实验中，不同pH梯度之间就是对照。可能通过测定滤出的果汁的体积大小来判断果胶酶的活性高低。因为小分子物质可以通过滤纸，果胶酶活性越大，滤出的果汁的体积就越大。课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果1.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。2.温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性。为了解决这个难题，科学家通过基因工程生产出了能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶，并且通过特殊的化学物质将酶层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离。课题3酵母细胞的固定化1.固定化酶技术是指将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离。2.固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化。3.在缺水状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。4.注意，加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。5.将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移到注射器中。6.以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。7．将固定好的酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗2~3次。专题5DNA还蛋白质技术课题1DNA粗提取与鉴定基础知识（一）DNA的溶解性1.对于DNA的粗提取而言，就是利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性方面的差异，提取DNA，去除杂质。（人教P54）
2.利用DNA和蛋白质等其它成分在不同浓度的NaCL溶液中的溶解度不同，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或相反。（人教P54图5—1）3.0.14mol/L浓度下，DNA溶解度最大。（人教P54思考题）4.通过滴加蒸馏水逐渐稀释2mol/L浓度的NaCL溶液的方式，来控制NaCL溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出。（人教P54思考题）5.利用DNA不溶于酒精，但是细胞中的某些蛋白质则溶解于酒精，可以使DNA和蛋白质进一步分离。（人教P54）（二）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性大多数蛋白质不能忍受60—80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解或破坏细胞膜，食盐能溶解细胞膜。（人教P55图5—2和右侧旁拦思考）（三）DNA的鉴定在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。（人教P55）实验设计（一）原则上凡是含有DNA的实验材料都可以适合提取DNA，但是，选用DNA含量相对较高的生物组织。（人教P55）（二）破碎细胞，获取含DNA的滤液如果实验材料是非哺乳动物如鸡血细胞，需要在鸡血细胞中加入一定量的蒸馏水，如果实验材料是植物细胞，需要先使用洗涤剂和食盐溶解细胞膜。（人教P55）（三）去除滤液中的杂质1.纯化DNA，去除杂质有3个方案。2.方案一：在滤液中加入2mol/L浓度的NaCL溶液，目的是过滤去除不容的杂质；再调节NaCL溶液浓度为0.14mol/L，目的是析出DNA，过滤去除溶液中的杂质；最后用浓度为2mol/L的NaCL溶液重新溶解DNA（人教P55）3.方案二：直接在DNA粗提取液中加入嫩肉粉，反应10—15分钟，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。（人教P56）4.方案三：将DNA粗提取液在60—75℃的恒温水浴箱中保温10—15分钟。（人教P56）（四）DNA的析出和鉴定95%的冷酒精可以使DNA析出，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起的丝状物的颜色是白色。获取的丝状物后加入到质量浓度为2mol/L浓度的NaCL溶液的试管中，使丝状物重新溶解。（人教P56）操作提示1.以血液为实验材料时，每100mL血液需要加入3g柠檬酸钠，目的是防止血液凝固。2.二苯胺要现配现用。（人教P56）3.加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀
。（人教P56）课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段多聚酶链式反应（简称PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，它能以极少数的DNA为模板，在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝。PCR原理1.PCR技术的DNA体外复制环境有DNA解旋酶、耐热DNA聚合酶、DNA母链、4种脱氧核苷酸和2种引物，它能使DNA聚合酶能够从引物的3，端开始连接脱氧核苷酸。（人教P58列表），而引物是一段DNA或RNA片段，用于PCR的引物长度通常为20—30个核苷酸。（人教左下角旁拦i）2.通常将DNAD的羟基（—OH）成为3，端，而磷酸基团的末端成为5端。由于DNA聚合酶不能从头开始合成，而只能从3，端延伸DNA，因此DNA需要引物，因此DNA的合成方向总是从子链的5，端向3，端延伸。（人教P58—59）3.在80—100℃的温度范围内，DNA的双螺旋结构解体，双链分开，这过程成为变性。（人教P59）.PCR的反应过程1.PCR一般需要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性、和延伸三步。变性时，需要将温度上升到90℃以上时，双链DNA解旋为单链。复性时，温度要下降到50℃左右，延伸时，温度再上升到72℃左右。（人教P60）操作提示为了避免外源DNA等因素污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌。而使用的缓冲液并在—20（℃存储。（人教P60）练习假设PCR反应中，只有一个DNA片段作为模板，请计算在30次循环后，反应物中大约有个这样的2030×2个DNA片段，一共需要加入2030×2－2个引物。课题3血红蛋白的提取和分离基础知识（一）凝胶色谱法1.凝胶色谱法的原理根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。所用的凝胶实际上就是些微小的多孔球体（人教P64，也是P70课后作业第1题）2.当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程路程较短，移动速度较快。（二）缓冲液凝胶色谱法实验使用的缓冲液一般是磷酸缓冲液。（P65，也是人教P70作业第2题）（三）电泳1.电泳的原理是利用待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状不同
，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。（人教P66，也是P70课后作业第3题）2.在测定蛋白质分子质量时，通常使用SDS—聚丙烯酰胺电泳。（人教P66）3.蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少和分子质量的大小等因素。（人教P66）4.SDS能消除净电荷对迁移率的影响，并且能使蛋白质发生完全变性。SDS能与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物，由于SDS所带的负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因此掩盖了不同蛋白质分子之间的电荷差别，是电泳迁移率完全取决于蛋白质分子的大小。（人教P66）实验操作（一）样品处理及粗分离（粗分离步骤）1.血红蛋白一共由四条肽链组成，包括两条a—肽链和B—肽链。其中每条肽链环绕成一个亚铁血红素基团，此基团可携带一分子的氧或一分子二氧化碳。血红蛋白因含有血红素而呈红色。。（人教P67及右上角图5—17）2.样品的处理和粗分离的四个步骤分别是红细胞的洗涤、血红蛋白的释放。分离血红蛋白溶液以及透析可以除去样品中分质量较小的杂质。（人教P67，右下角i和P70练习第4题）3.该实验分离血红蛋白溶液时，从上往下数，第3层血红蛋白水溶液。（二）凝胶色谱操作（纯化步骤）看人教P69图5—21和图5—22（三）SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳（纯度鉴定步骤）判断纯化的蛋白质是否达标，需要进行蛋白质纯度的鉴定，使用最多的是SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳。操作提示1.洗涤次数过少，无法除去血浆蛋白；离心速度过高和时间过长会使白细胞等一同沉淀，达不到分离效果。（人教P70）2.为了加速膨胀，可以将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热，这样做的目的是不但可以节约时间，而且可以除去凝胶中可能带有的微生物，排除凝胶内的空气（人教P70）3.在装填凝胶柱时，不得有气泡存在，因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。（人教P70）4.哺乳动物成熟红细胞区别与其他真核细胞的特点是有无细胞核，无细胞器，只能进行乳酸无氧呼吸。专题6植物有效成分的提取课题1植物芳香油的提前基础知识（一）植物芳香油的来源1.天然香料的主要来源是动物和植物，微生物中的真菌也可以产生芳香化合物。2.提取出的植物芳香油具有很强的挥发性，其组成也比较复杂，主要包括萜类化合物及其衍生物。（二）植物芳香油的提取方法
1.植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。2.水蒸气蒸馏法的原理是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，混合物又会重新分出油层和水层。3.根据蒸馏过程中原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。其中，水中蒸馏的方法对于有些原料不适用，如柑橘和柠檬。这是因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。因此，柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法。4.植物芳香油不仅挥发性强，而且易溶有机溶剂，如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。不适于用水蒸气蒸馏的原料，可以考虑使用萃取法。5.萃取法是将粉碎、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（一）玫瑰精油的提取1.玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感。实验室玫瑰精油的粗提取，将玫瑰花瓣与清水的质量按1：4，用水蒸气蒸馏法进行提取。玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏。2.水蒸气蒸馏后，锥形瓶中将收集到乳白色的乳浊液，这是玫瑰精油与水的混合物。这时只需要向乳化液中加入氯化钠(NaCl)，增加盐的浓度，就会出现明显的分层。然后用分液漏斗将这两层分开。分离的油层还会含有一定的水分，一般加入一些无水Na2SO4吸水，放置过夜，再过滤除去固体硫酸钠就要可以得到玫瑰油了。（二）橘皮精油的提取1.从橘皮中提取的橘皮油，无色透明，具有诱人的橘香味，主要成分是柠檬烯。橘皮精油主要贮藏在橘皮部分，由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部水解，使用水中蒸馏法又会发生原料焦糊的问题，所以一般采用压榨法。2.新鲜的柑橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分，如果直接压榨，出油率较低。为了提高出油率，需要将柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。为了使橘皮油易于与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4，并调节pH至7~8。3.橘皮压榨液中含有橘皮精油和大量水分，还有一些糊状残渣等杂质。可以先用普通布袋过滤除去固体物和残渣，然后离心进一步除去质量较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮油分离出来。此时的橘皮油还含有少量的水和果蜡，需在5-10℃下静止5~7d，使杂质沉淀，用吸管吸出上层澄清橘皮油，其余部分通过滤纸过滤，滤液与吸出的上层橘油合并，成为最终的橘皮精油。操作提示1.蒸馏时许多因素都会影响产品的品质。例如，蒸馏温度太高、时间太短，产品品质就比较差。如果要提高品质，就需要延长蒸馏时间。
2.橘皮在石灰水的浸泡时间为10h以上，橘皮要浸透，这样压榨时不会滑脱，出油率高，并且压榨液的粘稠度不会太高，过滤时不会堵塞筛眼。课题2胡萝卜素的提取基础知识1.从胡萝卜中提取的橘黄色物质包括多种结构类似物，统称为胡萝卜素。胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳碳双键，根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β-胡萝卜素是其中最主要的成分。一分子的β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A。因此，胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等。2.胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于乙醚等有机溶剂。胡萝卜等蔬菜是提取天然β-胡萝卜素的原料，工业生产上，提取天然β-胡萝卜素的方法主要有三种，一是从植物提取，二是从大面积养殖的岩藻中获得，三是利用微生物的发酵生产。实验设计1.用做溶剂的有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。乙醇和丙酮能够与水混溶，是水溶性有机溶剂；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能与水混溶，称为水不溶性有机溶剂。2.萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。一般来说，原料颗粒小、萃取温度高、时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。3.萃取过程应该避免明火加热，采用水浴加热，这是因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装回流冷凝装置。萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置，在浓缩之前，还要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。操作提示结果分析与评价将提取的胡萝卜素粗品通过纸层析进行鉴定，在18cmX30cm滤纸下端距离底边2cm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0.1~0.4mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，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2mm左右的圆点，每次点样后，可用吹风机将溶剂吹干，注意保持滤纸干燥。等滤纸上的点样液自然挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，置于装有1cm深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各种色素完全分开后，取出滤纸，让石油醚自然挥发后，观察标准样品中位于展开剂前沿的胡萝卜素层析带。
微信/支付宝扫码支付