超临界CO2萃取在烟草工业的应用.pdf

超临界CO2萃取在烟草工业的应用 蔡卫兵 曹传华 朱鲜艳 （南通烟滤嘴实验工厂） 摘要：综述了超临界CO 萃取 （SupercriticalFluidExtraction简称2 SFE）的优点及超临界萃取在烟草工业中的一些应用：1.提取烟草残次品中的烟 草特有物质；2天然香料物中萃取天然香精香料；3萃取中草药有效成分，开发 低危害、保健型卷烟；4.烟草分析等方面的应用；5 超临界萃取在烟草工业中 的应用前景展望。 关键词：烟草 超临界流体萃取 应用 超临界CO 萃取 （SupercriticalFluidExtraction，SFE）是上世纪八十2 年代以来国际上取得迅速发展的化工分离新技术，在以天然产物为原料生产较 昂贵的纯天然产物的过程中有着较广泛的应用，被列为烟草行业应用最广泛的 现代科技之一。 1 超临界CO 萃取的特点2 应用超临界CO 萃取技术进行中草药萃取、烟草特有成分及烟用天然香精2 香料的制备，克服了传统的溶剂分离、水蒸汽蒸馏、压榨、索氏抽取等分离方 法存在的不足，保存了天然产物原有的风味和营养成份，顺应了人们崇尚天然 [1] 食品和回归大自然的世界潮流，具有其独特的优点 ： ①CO 的临界温度低，在31.2℃，能够比较完好地保存天然有效成分不被2 破坏或发生次生化，尤其适合于对热敏感性强、容易氧化分解的成分的提取。 ②超临界CO 流体的溶解能力与流体密度的大小相关，而温度、压力的微2 小变化会引起流体密度的大幅度变化，从而影响其溶解能力。因此，可以通过 调节操作压力、温度条件，从而可减少杂质的富集，使天然产物中有效成分被 高浓度富集，产品外观大为改善，萃取效率高且溶剂无残留。 ③超临界CO 萃取不是简单地提纯某一组分，而是将有效成分进行选择性2 的分离，更有利于天然成分彼此制约、协同发挥作用等优势的发挥。 ④超临界CO 还可直接从单一配方或多组分配方中提取不同部位或直接提2 取浸膏进行筛选，大大提高筛选速度。同时，可以提取许多传统法提不出来的 物质，较易从天然材料中发现新成分。 ⑤萃取剂CO 无毒、无害、不易燃易爆、粘度低，表面张力低、沸点低，2 无污染。 ⑥可直接与GC、IR、MS、LC等联用，客观地反映提取物中有效成分的 浓度，实现提取与分析测试一体化。 ⑦超临界萃取提取时间快、生产周期短。超临界CO 提取循环一旦开始，2 分离便开始进行。一般提取10分钟便有成分被分离析出，2-4小时左右便可完 全提取。同时，它不需浓缩等步骤，即使加入夹带剂，也可通过分离功能除去 或只是简单浓缩。 ⑧超临界CO 萃取，操作参数容易控制，工艺流程简单，有效成分及产品2 质量稳定。同时，超临界CO 萃取不仅节省能源，而且大大减少了有机溶剂的2 使用，三废污染小。 2 超临界CO 萃取在烟草中的应用2 2.1提取烟草特有成分，提高烟草综合效益 我国是烟草大国，由于地理环境、种植技术、气候等因素影响，每年均有 一定数量的低等级烟草无法被收购，这些废次烟草既不能焚烧又不能作为肥 料，成为烟农的一种负担。此外，烟厂还有近三分之一的烟杆作为废料白白丢 掉。卷烟卷制、加工过程中也会产生少量烟丝、烟末等残次料，再次加工成卷 烟会影响卷烟的内在质量，如直接废弃，不仅会产生污染，也是一种资源浪 费。然而，这些废烟草中含有多种有利用价值的成分，如烟碱、茄尼醇、糖 类、有机酸等，其中烟碱、茄尼醇等是烟草中很重要的有价成分。通过运用超 临界萃取方法，提取其中的烟碱、烟草净油等有价值的成分，可起到变废为 [2] 宝、综合利用的作用，提高烟草综合效益，同时又能保护环境 。 2.1.1烟碱提取 烟碱又称尼古丁，是烟草中特有的生物碱，化学名称为1-甲基-2 （3’-吡 啶基）吡咯烷，分子式C H N ，相对分子质量162，是分子含氦的杂环化合 10 14 2 物。烟碱虽有剧毒，但在化工、农药和医药等方面用途十分广泛，烟碱通过其 受体作用于中枢神经递质系统，使