【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 R、 TenaxGC、 TA 等，尤其以易脫附的 XAD4樹脂和 TenaxGC 應(yīng)用最廣。 為了加速植物揮發(fā)性成分的擴(kuò)散，可用微波加熱的方法使植物腺胞及維管束系統(tǒng)破裂，還可以用惰性氣體 (如氮?dú)?)吹入試料瓶，以逐出香氣成分。被吸附劑吸附的成分，可用少量溶劑或加熱脫附方式，將香氣成分與吸附劑分開來(lái)，再加以分析。現(xiàn)在已開發(fā)出了以微波加熱放出吸附于活性炭的香氣成分的裝置，叫熱脫儀。同理，由于某些新鮮香花或食品香味的揮發(fā)性成分具有強(qiáng)擴(kuò)散性，可采用冷捕法進(jìn)行收集。此法常用氮?dú)庾鬏d氣將揮發(fā)性成分帶入冷捕管中進(jìn)行冷凝，然后在常溫下脫附。吸附 法的不足之處在于吸附劑的吸附容積小，當(dāng)處理量大時(shí)，需耗用大量吸附劑，而且吸附劑需要再生，這也給生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)化和自動(dòng)化操作帶來(lái)一定的困難。 超臨界流體萃取法 超臨界流體萃取又稱超臨界萃取、壓力流體萃取、超臨界氣體萃取，它是把氣體壓縮到臨界點(diǎn)以上，使之成為臨界狀態(tài)，使氣體對(duì)溶質(zhì)的溶解能力增強(qiáng)，利用處于臨界壓力和臨界溫度以上的流體具有的這種性質(zhì)而分離的技術(shù)。它以高黨參提取物的萃 取技術(shù)研究 7 壓、高密度的超臨界流體為溶劑，從液體或固體中萃取所需的組分，然后采用升溫、降壓或二者兼用和吸收（吸附）等手段將溶劑與所萃取的組分分離。對(duì)于 一般物質(zhì)，當(dāng)液相和氣相在常壓下達(dá)到平衡時(shí)，兩相的物理性質(zhì)如粘度、密度、導(dǎo)電性能和介電常數(shù)等相差很顯著。隨著壓力的提高，這種差別逐漸縮小，當(dāng)物質(zhì)的溫度和壓力高于其固有的臨界溫度（ Tc）和臨界壓力（ Pc）時(shí)，氣相和液相無(wú)明顯界限，而且僅有一相，物質(zhì)便處于超臨界狀態(tài)。這種狀態(tài)下，既不完全與一般氣體相同，又不是液體，稱為超臨界流體。 最常見(jiàn)的是超臨界 CO2 。超臨界 CO2 萃取技術(shù)萃取與分離溫度低、不破壞有效成分的活性、 CO2 無(wú)毒無(wú)害不污染產(chǎn)品，萃取物中重金屬含量遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng) [4445]，因此在健康產(chǎn)品的制備中廣受歡迎。吳楨等 [46]關(guān)于超臨界 CO2 萃取何首烏中二苯乙烯苷的工藝考察表明，應(yīng)用超臨界萃取法是當(dāng)前中草藥有效成分提取方法的發(fā)展方向，超臨界 CO2 萃取技術(shù)以其萃取效率高、純度好、節(jié)約能耗、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)，在中醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。何首烏中二苯乙烯苷見(jiàn)光易分 解，在高溫、強(qiáng)堿性條件下不穩(wěn)定，而采用超臨界萃取法提取二苯乙烯苷可避免以上問(wèn)題。超臨界流體萃取技術(shù)在煙草行業(yè)也有一定的應(yīng)用前景。由于超臨界流體萃取基本不破壞被萃取物的形態(tài)?？梢岳贸R界流體萃取對(duì)煙絲進(jìn)行預(yù)處理，提取出部 分煙堿或其他物質(zhì)，改善煙絲的燃吸品質(zhì)。這對(duì)降低卷煙有害成分及低 等級(jí) 煙葉的處理都有一定的意義，此外，超臨濟(jì)流體萃取技術(shù)在煙草香味成分分析和有害物質(zhì)分析方面也具有相當(dāng)高的應(yīng)用價(jià)值 [47]。目前，這項(xiàng)技術(shù)不僅用于天然香料、色素、藥品等生物活性物質(zhì)的提取，而且還用于精油、蔬菜、酒的濃縮及藥物分析。但 是超臨界流體萃取的原料并不適合于含水量過(guò)大的水果類天然香精的制備，且設(shè)備投資大，技術(shù)要求高用 [48]。 同時(shí)蒸餾萃取法 同時(shí)蒸餾萃取的操作原理是根據(jù)道爾頓分壓定律，利用樣品蒸汽和萃取溶劑的蒸汽在密閉的裝置中充分混合，各組分在低于各自沸點(diǎn)時(shí)能被蒸餾出來(lái)，蒸餾時(shí)混合物的沸點(diǎn)將保持不變，當(dāng)其中某一組分被完全蒸出后，溫度才上升到留在瓶中組分的沸點(diǎn)。揮發(fā)性成分首先被蒸餾出來(lái)，然后和萃取劑在螺旋形冷凝管上完成萃取，根據(jù)萃取劑與水比重的差異將兩者分開，最后回收萃取液。 SDE法的優(yōu)點(diǎn)為操作簡(jiǎn)單、精油可直接進(jìn)行 GCMS分析，能把 mg/L 級(jí)揮發(fā)黨參提取物的萃 取技術(shù)研究 8 性成分從脂質(zhì)或水質(zhì)介質(zhì)中濃縮數(shù)千倍，對(duì)微量成分萃取率較高，但是操作溫度高，所得精油的香氣有明顯的失真現(xiàn)象。 微波提取法 在傳統(tǒng)的萃取過(guò)程中，能量首先無(wú)規(guī)則的傳遞給萃取劑，然后萃取劑擴(kuò) 散進(jìn)入基體物質(zhì)，再?gòu)幕w溶解或夾帶多種成分?jǐn)U散出來(lái)，即遵循加熱 、 滲透進(jìn)基體 、溶解或夾帶 、 滲透出來(lái)的模式。微波萃取法則是利用微波能來(lái)提高萃取效率的一種新技術(shù)。不同物質(zhì)的介電常數(shù)不同，其吸收微波能的程度不同，在微波場(chǎng)中，吸收微波能力的差異使得基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體系中的某些組分被 選擇性加熱，從而使得被萃取物質(zhì)從基體或體系中分離出來(lái)，進(jìn)入介電常數(shù)較小，微波吸收能力相對(duì)較差的萃取劑中。 與傳統(tǒng)萃取方法比較，微波萃取法的主要特點(diǎn)是快速、節(jié)能、節(jié)省溶劑、污染小、可實(shí)行多份試樣同時(shí)處理，而且有利于萃取 出 熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，可以避免長(zhǎng)時(shí)間的高溫引起的樣品分解，有助于被萃取物質(zhì)從樣品基體上解吸，特別是適合于處理大量樣品。由于微波萃取法能對(duì)萃取體系中的不同組分進(jìn)行選擇性加熱，因而成為至今唯一能使目標(biāo)組分直接從基體分離的萃取過(guò)程，具有較好的選擇性。 超聲提取法 超聲提取法是利用超聲波的空化作 用、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)等加速胞內(nèi)有效物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散和溶解，顯著提高提取效率的提取方法。 其原理為：超聲提取的主要理論依據(jù)是超聲的空化效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械作用。當(dāng)大能量的超聲波作用于介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)被撕裂成許多小空穴，這些小空穴瞬時(shí)閉合，并產(chǎn)生高達(dá)幾千個(gè)大氣壓的瞬間壓力，即空化現(xiàn)象。超聲空化中微小氣泡的爆裂會(huì)產(chǎn)生極大的壓力，使植物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體的破裂在瞬間完成，縮短了破碎時(shí)間，同時(shí)超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)作用加強(qiáng)了胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散和溶解，從而顯著提高提取效率。賢景春等 [49]關(guān)于超聲提取龍眼核總黃酮量的工藝研究表明 ，采用超聲方法對(duì)龍眼核總黃酮量進(jìn)行提取，工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，提取時(shí)間短，溫度、濃度適中。 此外 超聲波提取 具有提取效率高，提取時(shí)間短，提取溫度低 ， 提取適應(yīng)性廣 ，黨參提取物的萃 取技術(shù)研究 9 提取的藥液雜質(zhì)少、有效成份易于分離、純化 ， 提取簡(jiǎn)單易行 、設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)方便 的優(yōu)點(diǎn) 。 本課題研究的目的 黨參精油是煙用香料的一種， 煙用香料 與 卷煙 產(chǎn)品之間是相輔相成的關(guān)系，是煙草制品添香矯味的重要添加劑，即可調(diào)和使用也可單獨(dú)使用， 可以改善卷煙的理化特性、改善吸味、修飾煙香味、圓潤(rùn)香氣、確立產(chǎn)品的風(fēng)格，在一定程度上影響吸食者的感覺(jué)，其配方是煙草 工業(yè)企業(yè)的核心技術(shù)。研究其制備工藝，優(yōu)化其制備條件，對(duì)于卷煙的配方和實(shí)際生產(chǎn)，具有重要的意義。 2 實(shí)驗(yàn) 方法 實(shí)驗(yàn)原料與試劑 黨參 （福瑞大藥房） 石油醚 （ AR, 天津市凱通化學(xué)試劑有限公司）； 無(wú)水硫酸鈉（ AR， 煙臺(tái)市雙雙化工有限公司） ； 二氯甲烷 （ CH2 Cl2 , AR, 天津市凱通化學(xué)試劑有限公司）； 無(wú)水乙醇 （ CH3 CH2 OH, AR, 天津市凱通化學(xué)試劑有限公司）； 主要實(shí)驗(yàn)儀器 水蒸氣蒸餾裝置； 超臨界流體（ CO2 ) 萃取裝置 ； H P 58 9OⅡ 氣相色譜儀 （ 美國(guó)惠普公司 ）； H P 5988 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀 （ 美國(guó)惠普公司 ）； 調(diào)溫電熱套 （北京中興偉業(yè)儀器有限公司）； 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 RE—52AA (上海亞榮生化儀器廠 )； 電熱鼓風(fēng)干燥箱 （上海 —恒科學(xué)儀器有限公司）； KQ 2200 B 型超聲波清洗器 (昆山市超聲儀器 有限公司 )； HP6890GC/ 5973MS 型氣相色譜 質(zhì)譜聯(lián)用儀 ( 美國(guó)惠普公司 )； 流水式高速中藥粉碎機(jī) ( 浙江省溫嶺市大德中藥機(jī)械有限公司 ) 。 KQ 5200 DB 型數(shù)控超聲波清洗器 （昆山市超聲儀器有限公司）； SHZ—D(III) 循環(huán)水式多用真空泵 （ 西安波意爾精密儀器有限公司 ） ； 黨參提取物的萃 取技術(shù)研究 10 HA230 50 03 型超臨界萃取設(shè)備 ( 杭 州華黎泵業(yè) 有限公司 )。 另外，還有 燒杯、錐形瓶、漏斗、圓底燒瓶、 平底燒瓶、 電子天平 、 量筒、冷凝管、布氏漏斗、抽濾 器 、 吸耳球、玻璃棒、分液漏斗 等儀器 。 黨參 的 超聲 提取 法 原料的預(yù)處理：將每一黨參根 剪成小 碎 塊，裝于袋中備用。 實(shí)驗(yàn) 方法 ① 從預(yù)處理后的黨參 中分別用電子天平稱取 20g 黨參 ，裝于 錐形瓶中，按所需乙醇 的 體積分?jǐn)?shù) （ 40%、 50%、 60%） 配置乙醇溶劑 ， 并加入相應(yīng)的 錐形瓶中。 ② 然后將錐形瓶放入 KQ 2200 B 型超聲波清洗器中，溫度設(shè)置為36℃ 39℃ ,功率 70W。 ③ 超聲 20min、 30min、 40min 后將液體濾出，再超聲 20min、 30min、 40min。 ④ 將濾出的液體混合后，加入干燥劑無(wú)水硫酸鈉，過(guò)夜，干燥至透明清澈。 ⑤ 將干燥后的液體用 SHZD（ III） 循環(huán)水式多用真空泵進(jìn)行抽濾。 ⑥ 將抽濾后的液體，倒入小燒瓶中，安裝到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 RE52AA 上，將溫度設(shè)置為 79℃ ，開始旋蒸，至沒(méi)有液體蒸出。 ⑦ 將得到的產(chǎn)物收集于離心管中進(jìn)行冷藏。 單因素試 驗(yàn) 精確稱量黨參 20g,分別設(shè)置乙醇濃度 （ %）、提取時(shí)間（ min ）、和料液比（ ｍ ∶ Ｖ ）三個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)置 5 個(gè)水平進(jìn) 行單因素試驗(yàn)研究。 乙醇濃度對(duì)黨參 提取物 產(chǎn)率的影響 設(shè)置乙醇濃度 30%、 40%、 50%、 60%、 70%， 提取時(shí)間為 60min， 料液比為 1:10(g/ml)，按超聲 方法進(jìn)行提取并計(jì)算其提取率。 萃取 時(shí)間對(duì)黨參 提取物 產(chǎn)率的影響 設(shè)置提取時(shí)間為 20min、 40min、 60min、 80min、 100min，乙醇濃度 50%， 料液比為 1:10(g/ml)，按超聲方法進(jìn)行提取并計(jì)算其提取率。 料液比對(duì)黨參 提取物 產(chǎn)率的影響 設(shè)置料液比 (g/ml)1： 1: 1:1 1: 1:25，乙醇濃度 50%，提取時(shí)黨參提取物的萃 取技術(shù)研究 11 間為 60min，按超聲 的 方法進(jìn)行提取并計(jì)算其提取率。 正交 試驗(yàn) 在黨參乙醇超聲實(shí)驗(yàn)中，影響產(chǎn)率的有三個(gè)主要因素：乙醇體積分?jǐn)?shù)、超聲時(shí)間和料液比，每個(gè)因素取 3 個(gè)水平 ,按照 表 1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) L9(34)安排試驗(yàn)。 表 1 黨參乙醇超聲提取工藝正交實(shí)驗(yàn)因素水平表 水平 /k 因素 A 乙醇濃度 /% B 提取時(shí)間 /min C 料液比（ g/mL） 1 40 40 1:5 2 50 60 1:10 3 60 80 1:15 黨參 的 石油醚 回流提取 法 實(shí)驗(yàn) 方法 ① 從預(yù)處理后的黨參 中用電子天平稱取 20g 的 黨參 放于圓底燒瓶中，再按相應(yīng)的料液比， 用量筒量 相應(yīng) 的石油醚加入燒瓶中。 ② 將圓底燒瓶放入調(diào)溫電熱套，在瓶口安裝好冷凝管。開啟調(diào)溫電熱套，加熱至沸騰，然后將溫度調(diào)小至微沸，打開冷凝水，從冷凝管中有液體流下開始計(jì)時(shí) 。 ③ 將回流后的液體用 SHZD(III)循環(huán)水式多用真空泵進(jìn)行抽濾。 ④ 將抽濾后的液體倒入小燒瓶中，安裝到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 RE52AA 上，將溫度設(shè)置為 40℃ ，開始旋蒸，至沒(méi)有液體蒸出。 ⑤ 將得到的產(chǎn)物收集于離心管中進(jìn)行冷藏。 單因 素試驗(yàn) 精確 稱量黨參 20g,分別設(shè)置 回流 時(shí)間（ min ）、和料液比（ｍ ∶ Ｖ ） 兩 個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)置 5 個(gè)水平進(jìn)行單因素試驗(yàn)研究。 回流時(shí)間對(duì)黨參 提取物 產(chǎn)率的影響 設(shè)置回流時(shí)間 4h、 5h、 6h、 7h、 8h， 料液比 1:10(g/ml)，按回流方法進(jìn)行提黨參提取物的萃 取技術(shù)研究 12 取并計(jì)算其提取率。 料液比對(duì)黨參 提取物 產(chǎn)率的影響 設(shè)置料液比 (g/ml)1: 1: 1:1 1: 1:25， 回流時(shí)間 6h,，按回流方法進(jìn)行提取并計(jì)算其提取率 。 2． 5 黨參的 超臨界 CO2 萃取 法 實(shí)驗(yàn) 方法 其萃取流程為： 被萃 取物質(zhì) → 粉碎 → 萃取釜 → 分離柱 → 減壓分離升溫操作 → 產(chǎn)品 二氧化碳 → 高壓泵加壓 → 換熱器 單因素試驗(yàn) 精確稱取 200g 黨參粉末（過(guò) 60 目篩），放入超臨界 CO2 的萃取釜中，量取 180ml 無(wú)水乙醇為夾帶劑， CO2 流量為 10L /h， 分別設(shè)置 萃取溫度（℃） 、 萃取 時(shí)間 （ min） 和 萃取壓力（ Mpa） 三個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)置 5 個(gè)水平進(jìn)行單因素試驗(yàn)研究。 萃取溫度對(duì)黨參提取物產(chǎn)率的影響 設(shè) 萃取溫度 35℃ 、 40℃ 、 4