第二章食用植物資源 ppt課件

1、第二章第二章食用植物資源食用植物資源宋曉虹宋曉虹84112874中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院食用植物資源油脂植物資源淀粉植物資源香料植物資源飲料植物資源色素植物資源甜味劑植物資源香料植物資源香料植物資源 定義：香料植物是指植物體中含有芳香油的植物。 芳香油：又稱精油，化學(xué)和醫(yī)藥上稱為揮發(fā)油。是存在于植物體中的具有特殊氣味油狀液體，是小分子物質(zhì)的混合物。 芳香油的組成：以萜類化合物主要是單萜和倍半萜為多見，還有非萜類小分子的含氮含硫化合物，芳香族化合物和脂肪族化合物。 萜類化合物 非萜類化合物 1含氮或含硫化合物 2芳香族化合物 3脂肪族化合物

2、芳香油的化學(xué)組成芳香油的化學(xué)組成 萜類化合物：主要為單萜、倍半萜及其含氧衍生物，而含氧衍生物多具有較強(qiáng)的生物活性或芳香氣味。 萜類化合物：鏈萜醇 香茅醇：存在于香茅油、玫瑰油等多種芳香油中，具有較好的抗菌作用。 芳樟醇：存在于芳樟葉油、薰衣草油、茉莉花油、玫瑰花油、橙花油、綠茶油等中，幾乎 一切的天然芳香油中都含有芳樟 醇，世界最常用和用量最大的香料， 幾乎在一切香水和香皂中都添加。CH2OHOH香茅醇香茅醇芳樟醇芳樟醇芳香油中的香葉醇和橙花醇芳香油中的香葉醇和橙花醇 香葉醇：又稱牻牛兒醇，玫瑰油、檸檬草油的主要成分，有似玫瑰香味，玫瑰花中含有香葉醇葡萄糖苷，能緩慢水解，使花香耐久。 橙花醇：

3、存在于玫瑰油、香橙油、檸檬 草油等揮發(fā)油中，也具有似玫瑰香氣。CH2OHCH2OH香葉醇橙花醇芳香油中的倍半萜芳香油中的倍半萜 金合歡烯：存在于姜、楊芽、依蘭和洋甘菊花的揮發(fā)油中。 麝子油醇：具有佳適的香氣，是重要的高級香料原料，存在于金合歡花、玫瑰花、香茅等揮發(fā)油中。CH3CH3-金合歡烯CH3麝子油醇OH芳香油中的化合物芳香油中的化合物 萜類化合物-環(huán)萜醇 薄荷醇：存在于薄荷油中，廣泛用于部分麻醉，糖果、口香糖、牙膏等。 龍腦：俗稱冰片，具有類似胡椒又似薄荷氣味，右旋體存在于白龍腦香樹的揮發(fā)油中，左旋體存在于艾納香全草中，有發(fā)汗、興奮、解痙攣和防止蟲蛀作用，也是香料工業(yè)原料。 樟腦：具有特

4、殊鉆透性氣味，右旋體存在于樟樹揮發(fā)油中，左旋體存在于菊蒿揮發(fā)油中，醫(yī)藥方面用作中樞神經(jīng)興奮劑十滴水，生活方面用于防蟲、除臭。OHOHO薄荷醇薄荷醇龍腦龍腦樟腦樟腦芳香油的化學(xué)組成芳香油的化學(xué)組成 萜類化合物-酯類 乙酸龍腦酯：存在于多種裸子植物如華山松、華北冷杉、云南松等的芳香油中，具有清新香氣。 乙酸芳樟酯：存在于蕓香科植物代代花、蟹橙等的芳香油中。 牻牛兒醇乙酸酯：存在于多種植物的揮發(fā)油中。OCOCH3O COCH3CH2O C CH3O乙酸龍腦酯乙酸芳樟酯牻牛兒醇乙酸酯芳香油的化學(xué)組成芳香油的化學(xué)組成 非萜類化合物：含氮或含硫化合物 二甲基硫醚：存在于姜汁中 二丙烯硫醚：存在于大蒜中CH

5、2CH CH2SOS CH2CH CH2大蒜辣素SH3CCH3S芳香油的化學(xué)組成芳香油的化學(xué)組成CH2OHCH2CH2OHOH 非萜類化合物：芳香族化合物芳香族醇 苯甲醇：常作為定香劑運(yùn)用于化裝品和香皂等。 苯乙醇：具有特殊的玫瑰香氣，也用作定香劑。 肉桂醇：存在于肉桂皮和蘇合香中，用作定香劑。苯甲醇苯甲醇苯乙醇苯乙醇肉桂醇肉桂醇芳香油的化學(xué)組成芳香油的化學(xué)組成 非萜類化合物：芳香族化合物芳香族醛 苯甲醛：以苷的方式存在于金合歡油、水仙油、杏仁油、桂皮油、藿香油油，有苦杏仁香氣，香皂工業(yè)用量大。 蒔蘿醛：茴香油的主要成分，具有辛辣氣味。 肉桂醛：存在于桂葉、桂皮、肉桂皮中，用于調(diào)制梔子、玫瑰等

6、香精，也可用作定香劑。CHOCHOCHO苯甲醛苯甲醛蒔蘿醛蒔蘿醛肉桂醛肉桂醛芳香油的化學(xué)組成芳香油的化學(xué)組成 非萜類化合物：芳香族化合物酮、內(nèi)酯 苯乙酮：具有劇烈的甜香味，用于調(diào)制花香型香精、皂用香精。 香豆素：存在于黑香豆、蘭花等。具香茅香氣，為重要香料。OOC CH3O苯乙酮苯乙酮香豆素香豆素芳香油的化學(xué)組成芳香油的化學(xué)組成 非萜類化合物：脂肪族化合物CH3(CH2)5CH3CH3(CH2)7CH2OH正庚烷正壬醇芳香油的制取方法芳香油的制取方法 直接壓榨法 溶劑提取法 水蒸汽蒸餾法芳香油的制取方法芳香油的制取方法 直接壓榨法：適用于含揮發(fā)油較多的原料，如柑橘類。 撕裂、搗碎、冷壓 靜置、

7、分層 優(yōu)點(diǎn)：堅(jiān)持原有新穎香味。 缺陷：雜質(zhì)多，能夠溶出不揮發(fā)性物質(zhì)，如檸檬油的中溶解葉綠素使檸檬油呈綠色。芳香油的制取方法芳香油的制取方法 溶劑提取法 小極性有機(jī)溶劑：石油醚、 CS2、CCl4、C6H6等 提取方法：回流、冷浸，浸提液減壓回收溶劑得浸膏 蠟質(zhì)等雜質(zhì)的去除：浸膏用熱乙醇溶解，放冷，析出植物蠟等雜質(zhì)，濾除，回收乙醇，得凈油芳香油的制取方法芳香油的制取方法 水蒸汽蒸餾法 原理：揮發(fā)油與水蒸汽氣壓之和等于大氣壓時(shí)，揮發(fā)油隨水一同蒸出。 安裝 優(yōu)缺陷： 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單、操作容易、本錢低、回收率高。 缺陷：加熱溫度高，遇熱易蛻變物質(zhì)不宜運(yùn)用。芳香油的制取方法芳香油的制取方法 超臨界流體萃

8、取supercritical fluid extraction技術(shù) 定義：利用超臨界條件下的流體作為萃取劑，從液體或固體中萃取出特定成分，以到達(dá)某種分別目的的一種分別技術(shù)。 超臨界流體：當(dāng)物質(zhì)處于其臨界溫度和臨界壓力以上時(shí)，即使繼續(xù)加壓，也不會液化，只是密度添加而已，但它具有類似液體的性質(zhì)，同時(shí)還保管了氣體的性質(zhì)，這種形狀的流體被稱為超臨界流體。 超臨界流體的特性： 密度比氣體大數(shù)百倍，與液體的密度接近； 粘度比液體小得多，接近氣體的粘度； 壓力的細(xì)微變化可導(dǎo)致其密度的顯著變動； 壓力或溫度的改動均可導(dǎo)致相變。超臨界流體萃取超臨界流體萃取 超臨界流體及其性質(zhì)： (1)Tp為氣-液-固三相共存的

9、 三相點(diǎn)。 (2)A-Tp線表示CO2氣固平衡 的升華曲線。 (3)B-Tp線表示CO2液固平衡 的熔融曲線。 (4)Tp-C線表示CO2氣液平衡 的蒸汽壓曲線。沿氣液平 衡曲線添加壓力和溫度， 那么到達(dá)臨界點(diǎn)Cp。CO2壓力、溫度、密度關(guān)系壓力、溫度、密度關(guān)系物質(zhì)名稱臨界溫度（）臨界壓力 (MPa)臨界密度 (g/cm3)二氧化碳31.067.390.448氨132.311.280.24丙烷32.44.890.203丙烯924.670.23一氯三氟甲烷28.83.950.58六氟化硫453.760.74水374.222.00.344 部分物質(zhì)的臨界點(diǎn)數(shù)據(jù)： 萃取用超臨界流體的選擇原那么： 1

10、較大的臨界點(diǎn)密度有利于溶解其它物質(zhì)。 2接近室溫的臨界溫度有利于操作和物質(zhì)穩(wěn)定。 3較低的臨界壓力有利于降低超臨界流體發(fā)生安裝的本錢和平安。超臨界流體萃取安裝超臨界流體萃取安裝與萃取過程與萃取過程1.氣體鋼瓶；2.過濾器；3.緊縮機(jī)；4.儲氣罐；5.壓力調(diào)理器；6.預(yù)熱器；7.單向閥；8.萃取器；9.減壓閥；10.樣品搜集器；11累加流量計(jì) 超臨界流體萃取技術(shù)超臨界流體萃取技術(shù) 超臨界流體萃取的主要影響要素 1壓力：隨著壓力的添加，超臨界流體密度添加，對一切物質(zhì)溶解度添加。 2溫度：超臨界流體的溶解才干隨溫度的升高先降低后添加。溫度升高，超臨界流體密度降低，溶解才干降低，溫度升高，被萃取物質(zhì)蒸

11、汽壓升高，使物質(zhì)在臨界流體中的溶解度添加。 3超臨界流體物質(zhì)與被萃取物質(zhì)的極性：符合類似相溶原理，如非極性的CO2對低極性化合物溶解性好，對極性強(qiáng)的氨基酸、糖等溶解性差。 4提攜劑：非極性的超臨界CO2參與極性溶劑如甲醇，可使超臨界CO2對極性物質(zhì)的萃取才干大大加強(qiáng)。提攜劑的參與量為1%-5%，常用的提攜劑有甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、乙酸乙酯等。薄菏揮發(fā)油提取及薄菏腦的分別薄菏揮發(fā)油提取及薄菏腦的分別薄荷（全草）水蒸汽蒸餾薄荷油0-5冷置，過濾薄荷腦晶體油狀物常壓分餾150以下150-200200-220250乙醛異戊醛異戊醇單萜類0-5冷析薄荷腦晶體倍半萜類芳香油化學(xué)成分的鑒定芳香油化學(xué)成分的

12、鑒定 氣質(zhì)聯(lián)用法(GC-MS):氣相分別濃縮質(zhì)譜與規(guī)范譜對照確認(rèn)成分構(gòu)造。中國苦水玫瑰油香氣成分食品中運(yùn)用的植物香料食品中運(yùn)用的植物香料 食品中直接運(yùn)用的植物香料主要有柑桔油類和檸檬油，其次為薄荷油和香蘭素，主要用作糖果、飲料、糕點(diǎn)的香料。 甜橙油為黃色、橙色的油狀液體，有清甜的橙子果香氣和溫暖的芳香味。其主要成分為檸檬烯，含量達(dá)90%以上。甜橙油由甜橙的果皮， 用水蒸汽蒸餾法或壓榨法提取。檸檬烯食品中運(yùn)用的植物香料食品中運(yùn)用的植物香料 桔子油：黃色油狀液體，具有清甜的桔子香味，其主要成分為檸檬烯及鄰N-甲基-氨基苯甲酸。 檸檬油：鮮黃色油狀液體，具有清甜的檸檬果香味，味辛辣，微苦。其主要成分

13、為檸檬烯和檸檬醛。COOHNHCH3鄰N-甲基-氨基苯甲酸CHOOHC反-檸檬醛順-檸檬醛食品中運(yùn)用的植物香料食品中運(yùn)用的植物香料薄荷油為無色、淡黃色或黃綠色的油狀液體，有薄荷香氣。其主要有效成分為薄荷腦。由薄荷的莖葉蒸餾而來。香蘭素為白色結(jié)晶，具有香莢蘭豆的香甜氣味，為配制香草型香精的主要原料。存在于野茉莉等植物中，目前運(yùn)用的多為合廢品。OH薄荷腦CHOOCH3HO香蘭素芳香油的運(yùn)用芳香油的運(yùn)用1檸檬油的運(yùn)用檸檬油具清甜的檸檬樣果香，但稍帶涼氣及辛辣氣，主要用作香水香精、食品香精、化裝水、室內(nèi)芳香劑。檸檬型冰淇淋香精配方： 戊酸戊酯 20% 甜橙油 5% 乙酸乙酯 10% 檸檬油 20% 丁

14、酸戊酯 12.5% 丁酸 2.0% 戊酸乙酯 8.0% 香蘭素 10.0% 乙酸戊酯 8.0%芳香油的運(yùn)用芳香油的運(yùn)用2桉葉油的運(yùn)用桉葉油主要用于香皂、牙膏、爽身粉、口香糖等。薄荷口香糖香精配方：薄荷油 82.8% 薄荷腦 5.5% 桉葉油 6.0%辛香料 1.5% 冬青油 2.0% 其它 3.0%香水的制造工藝香水的制造工藝 香水的組成：香水類化裝品主要由香精單一香精或混合香精、酒精、水組成。有的產(chǎn)品中為了延伸留香時(shí)間或增溶，還會添加一些酯類物質(zhì)來到達(dá)所需的效果。 香水可依揮發(fā)度不同分成3個部分： 1頭香頂香：揮發(fā)度高，沾于聞香紙時(shí)，給人以第一印象。繼續(xù)3-4小時(shí)。盡量選擇能與其他香氣交融，

15、清新直爽，使全體香氣上升的香氣成分作為頂香，如柑橘型香料、玫瑰油等。 香水的制造工藝香水的制造工藝2體香：中等揮發(fā)度，普通不如頭香那樣濃郁。繼續(xù)3-4小時(shí)。體香為香水真正的香氣，由于這時(shí)其中的酒精成分曾經(jīng)揮發(fā)掉了，留下的是香水本身的香氣，高質(zhì)量的香水應(yīng)在頭香過后具有長時(shí)間的體香，所以體香是香水香氣的主要組成部分，比頭香更重要。質(zhì)量差的香水，雖具有濃郁的頭香，但體香繼續(xù)時(shí)間比較短。體香多用茉莉、玫瑰、鈴蘭、丁香、康乃馨、依蘭依蘭等花香以及醛類、辛香料等種種香料制成。 香水的制造工藝香水的制造工藝3尾香底香：揮發(fā)度低而富有保管性，表示調(diào)合香料香氣的特征部分。普通可繼續(xù)數(shù)天。尾香的香氣主要是由揮發(fā)性

16、比較低的檀香、柏木、廣藿香等木香成分以及起定香劑作用的麝香、靈貓香、龍涎香、海貍香和香豆素等香料組成的。 香水的制造工藝香水的制造工藝 香水的制造工藝： 預(yù)處置：除去酒精、水和香精中的雜質(zhì)，使產(chǎn)品外觀廓清，氣味醇和，香氣圓潤。 混和：將酒精、香精和水按一定比例混合，攪拌均勻，放置一段時(shí)間，使香精中的雜質(zhì)充分沉淀。 陳化：混合好的香水放入密閉容器中，物理陳化機(jī)械攪拌、紅外或紫外線照射等或化學(xué)陳化空氣、氧氣或臭氧鼓泡氧化，陳化普通需求3個月。香水的制造工藝香水的制造工藝 冷凍：香水在較低溫度下會渾濁，再加熱也不再廓清，因此，必需冷凍以除去不溶物。 過濾：于0和室溫加壓過濾，除去陳化及冷凍后的沉淀。

17、 調(diào)色 裝瓶我國主要香料植物資源我國主要香料植物資源 百里香：別名麝香草，唇形科植物。全草含芳香油，主要成分為百里香酚、香芹酚，芳樟醇、龍腦等，其中百里香酚和香芹酚的含量可達(dá) 30%左右?？捎糜?除肉腥味，除蟲。我國主要香料植物資源我國主要香料植物資源 迷迭香：又名艾菊，唇形科植物， 全草含芳香油，主要成分為蒎烯、 莰烯、樟腦、龍腦、芳樟醇、乙酸 龍腦酯、石竹烯等。芳香油可用于 消費(fèi)空氣清新劑、洗發(fā)水、口香糖、 驅(qū)蚊劑等。醫(yī)藥上可用于治療風(fēng)濕 性關(guān)節(jié)炎、肌肉疼痛等。我國主要香料植物資源我國主要香料植物資源 艾蒿：又名艾，菊科植物， 全草含芳香油約0.3%，主 要成分桉葉油素(35%)， 龍腦(

18、8%)，胡椒腦(7%)、 樟腦(6%)等。除用作調(diào)香 原料外，還具有散寒除濕、 防蟲等作用。我國主要香料植物資源我國主要香料植物資源 纈xie草：又名滿山香，香草，纈草科植物。多年生草本，根狀莖含芳香油0.2-0.5%，主要成分為乙酸龍腦酯、異戊酸龍腦酯，蒎烯、龍腦、纈草烯酸、纈草烯醛、纈草酮等。花芳香油主要成分為乙酸龍腦酯、水楊醛、石竹烯等。從根中提取的芳香油是很 好的香料，廣泛用于食品、 飲料、化裝品行業(yè)，添加 到煙草中可矯香增味，是 煙草行業(yè)重要原料。我國主要香料植物資源我國主要香料植物資源 鈴蘭：又名香水花、鈴鐺花等，百合科植物，多年生草本，花中含芳香油1%，主要成分為苯乙醇、苯丙醇、

19、香茅醇、香葉醇等。為名貴香料，用于香水、化裝品和香皂等。飲料植物資源飲料植物資源 定義：凡是植物的果實(shí)、根、莖、葉、花等器官可作為原料加工成飲料的植物稱為飲料植物。 飲料植物的化學(xué)成分：主要為營養(yǎng)成分，如維生素、氨基酸、蛋白質(zhì)、糖類、微量元素等。 世界三大飲料：可可、咖啡、茶。 一樣之處：均具有提神、營養(yǎng)滋補(bǔ)作用。 飲料植物資源飲料植物資源 三大飲料的化學(xué)組成：茶茶茶茶 茶的化學(xué)成分：目前已從茶中分別鑒定出500多種化合物，其中有機(jī)化合物450種以上。 茶中的具有保健作用的主要成分：茶多糖、茶皂素、茶多酚、茶氨酸、咖啡堿、茶色素茶黃素、茶紅素茶茶 茶多糖：由阿拉伯糖、木糖、巖藻糖、葡萄糖、半乳

20、糖等構(gòu)成。其中分子量在4萬-100萬具有較強(qiáng)的生理活性。具有降血糖、防治糖尿病、降血脂、抗凝血、抗血栓、降血壓、減慢心率、耐缺氧、添加冠狀動脈流動，抗炎、防輻射等作用。 茶皂素：可防止膽固醇在腸道內(nèi)的吸收，從而降低血液中膽固醇的濃度。茶茶 茶氨酸：是茶葉中特有的氨基酸，占茶葉干重的1-2%，約占茶葉總氨基酸的50%。具有促進(jìn)大腦功能，提高記憶力，抑制因咖啡堿引起的興奮，預(yù)防血管性老年癡呆癥，降血壓，減肥，維護(hù)神經(jīng)細(xì)胞，抗疲勞等效果。 咖啡堿：具有興奮神經(jīng)，提神，消除疲勞的作用；可提高腎小球過濾率，具有利尿的作用；可調(diào)理體溫，對茶多酚的抗癌有協(xié)同增效作用。茶氨酸和生物堿的構(gòu)造式茶氨酸和生物堿的構(gòu)

21、造式HNNOOCH3NNCH3NNOOH3CCH3NHNNNOOH3CCH3NNCH3咖啡堿茶葉堿可可堿13579HOOCHC NH2CH2CH2CNHCH2CH3O茶氨酸茶茶 茶多酚：茶葉中的多酚類物質(zhì)簡稱茶多酚，占茶葉干物質(zhì)的20-35%，70%為兒茶素，是茶中主要的功能性物質(zhì)，具有極強(qiáng)的抗氧化作用和多種保健功能。不同茶類因加工方法不同，廢品茶中兒茶素的保管量各不一樣，其中綠茶的保管量最高，紅茶較低，烏龍茶居中。茶葉八種主要兒茶素構(gòu)造式茶葉八種主要兒茶素構(gòu)造式OOHOHHOOHOH(+)-COOHOHHOOHOH(-)-ECOOHOHHOOHOH(-)-GCOHOOHOHHOOHOH(-)

22、-EGCOHOOHOHHOOHOOCOHOHOH(-)-CGOOHOHHOOHOOCOHOHOH(-)-ECGOOHOHHOOHOOCOHOHOH(-)-GCGOHOOHOHHOOHOOCOHOHOH(-)-EGCGOH茶茶 茶多酚的生理活性：1抗氧化：人體自然衰老與包括腫瘤、心血管等疾病在內(nèi)的人體退行性疾病都有一個共同的發(fā)生過程，即細(xì)胞遭到氧自在基的氧化損害。人體內(nèi)的自在基95%以上為氧自在基，茶多酚對氧自在基具有很強(qiáng)的去除作用，從而具有抗衰老作用，可提高人體白血球和淋巴細(xì)胞數(shù)量，加強(qiáng)者體免疫力。茶茶 茶多酚的生理活性：2抗菌：對葡萄球菌、大腸桿菌、桔草菌、芽孢桿菌、金黃色鏈球菌等自然界中近

23、百種細(xì)菌均有優(yōu)良的抗菌活性。3對脂類代謝和心血管疾病的作用：可降低體脂和肝脂的數(shù)量，并且能降低血液中低密度脂蛋白膽固醇，可降血壓和延緩血小板凝結(jié)，防止動脈粥樣硬化，預(yù)防心血管疾病。茶茶 茶色素：茶葉中兒茶素等多酚類及其氧化衍生物的混合物，主要成分為茶黃素類Theaflavins, TFs和茶紅素類Thearubigins, TRs。 茶色素主要存在于紅茶中。 茶黃素：在制茶發(fā)酵中，由兒茶素經(jīng)多酚氧化酶Polyphenol Oxidase, PPO催化配對氧化縮聚而得的一類具有苯駢卓酚酮構(gòu)造的物質(zhì)。紅茶中含量為0.3-2%。 茶黃素的構(gòu)造茶黃素的構(gòu)造茶黃素的構(gòu)成機(jī)理茶黃素的構(gòu)成機(jī)理茶茶茶紅素：為

24、一類復(fù)雜的不均一性紅褐色酚性化合物，主要分子量在700-4105之間，紅茶中其含量在9-19%。主要是在多酚氧化酶和過氧化物酶的催化下，由兒茶素類氧化縮聚而成，其主體成分為兒茶素類的聚合物。茶紅素縮聚方式茶紅素縮聚方式OHOOHROHOHOHOOHROHOHOHOOHOHOHOHOHOOHOHOHOHOHOHOOHOHOHOHOR1OHOOHOHOHOHOR2OHOOHOHOHOHOHOOHOHOHOHOHOOHOHOHOH茶色素的生理活性茶色素的生理活性 抗氧化功能和去除自在基作用。已被運(yùn)用于防治心腦血管疾病、動脈硬化、降血壓、降血脂?？煽?可可可可：梧桐科可可屬植物，原產(chǎn)熱帶美洲，我國海南有栽培，種子種仁炒后研成粉，即為可可粉，可用于消費(fèi)巧克力等食品?？煽芍械挠行С煞挚煽芍械挠行С煞?多酚類物質(zhì)：兒茶酸，表兒茶酸，槲皮苦素，槲皮苦素-3-糖苷，槲皮苦素-3-阿拉伯糖苷，氯呱酰胺，脫氧氯呱酰胺等。具有類似于茶多酚的抗氧化作用。 生物堿：主要含有可可堿1-1.5%)，含有較少的咖啡堿0.4-0.6%?？煽蓧A與咖啡堿一樣具有利尿，降壓等效果，對中樞神經(jīng)興奮作用弱于咖啡堿?？煽芍械臓I養(yǎng)成分可可中的營養(yǎng)成分-可可脂可可脂 可可脂占可可可食部分50-60%?？煽芍舅峤M分