雙水相萃取分離天然產(chǎn)物及其在卷煙上的應(yīng)用

許小博　蔣春燦　沈佳儀　周俊保　秦若蘭

摘 要：雙水相萃取技術(shù)，集中了濃縮、純化、萃取技術(shù)，其具有回收價格低廉等優(yōu)勢，在工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。本文對雙水相萃取技術(shù)成功應(yīng)用在分離天然產(chǎn)物及天然煙用香料開發(fā)潛力上進(jìn)行分析，期望能夠?qū)μ嵘銦熛阄缎Ч玫靥岣呔頍熎髽I(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有參考價值。

關(guān)鍵詞：雙水相萃取分離;香煙提香;天然產(chǎn)物

采用萃取液作為煙用香料可行性，并篩選出煙用香料開發(fā)中潛力較大的天然植物，作為雙水相萃取技術(shù)的原料。例如煙用香料的萃取液，如運用無花果浸膏和甘草浸膏作為雙水相萃取液，能夠作為煙用香料的對象。萃取分離包含了磷酸氫二甲，乙醇等，經(jīng)過卷煙加香實驗表明，甘草酸和黃酮進(jìn)行混合，在回收率上分別得到了92.11%和93.88，明顯提升了卷煙的品質(zhì)。通過研究表明，優(yōu)化雙水相萃取工藝條件之后，在卷煙香味優(yōu)化上能夠得到很好的效果。

1 雙水相萃取分離技術(shù)概述

雙水相萃取技術(shù)，在下游處理成本上具有很好的高純度目標(biāo)物質(zhì)高回收率的特點，應(yīng)用在生物化學(xué)生物細(xì)胞等工業(yè)領(lǐng)域中，將植物開發(fā)出一系列產(chǎn)品體系，集中了萃取純化濃縮等技術(shù)于一體，成本低、易放大和操作。借助傳統(tǒng)有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，相關(guān)理論經(jīng)驗作為依據(jù)開發(fā)出的產(chǎn)品體系，能夠應(yīng)用在生物活性物質(zhì)萃取和純化操作設(shè)計中，具有很大的潛在應(yīng)用性。

①雙水相萃取分離技術(shù)體系，將含有聚合物成鹽的一定濃度的聚合物加以混合，形成互不相容且含水量較高的兩項。其中一相富含聚合物，另一相富含另一種聚合物，得到的具有可溶性凝膠和淀粉的混合物，能夠應(yīng)用在葉立體的分離上，作為生物分子的分離純化技術(shù)，推導(dǎo)出雙水相體系的熱力學(xué)模型和生物分子分配模型，初步應(yīng)用在藥物工業(yè)發(fā)酵工程等各個領(lǐng)域;

②雙水相體系疏水性差異較大，促進(jìn)混合性的熵效應(yīng)，形成兩相體系，其本身具有復(fù)雜性，形成幾率也相對復(fù)雜。隨著成像組分濃度的增加，疏水性的差異越大，相分離的傾向就越大。一組分溶液中分離出鹽粒子，得到了鹽析作用，其結(jié)果表現(xiàn)為侵蝕有機(jī)溶劑離子液體的分項，通過多種分子間作用，形成多種聚集體型，在膠束濃度不一的兩項中得到了體系的pH值，溫度，同一組分的體系，在不同的PA支持和溫度條件下成相能力相差較大;

③雙水相萃取原理，是選擇適合的雙水相萃取分離技術(shù)，得到了體系和目標(biāo)。物質(zhì)的性質(zhì)包含了分子量、電荷表面性質(zhì)，在體系的溫度得到確認(rèn)之后，控制一定的條件，選擇適合的雙水相體系是目標(biāo)，物質(zhì)基于一相，而雜質(zhì)負(fù)極與另一相，從而實現(xiàn)了萃取分離，達(dá)到對物質(zhì)目標(biāo)進(jìn)行純化的目的。

2 雙水相萃取技術(shù)應(yīng)用

①雙水相萃取技術(shù)，廣泛應(yīng)用在工程領(lǐng)域，技術(shù)具有操作簡單，經(jīng)濟(jì)上具有吸引力等優(yōu)勢。例如在工程中大部分產(chǎn)品具有生物活性和低濃度，在醇化過程中，雙水相體系萃取脂肪酶，純化系數(shù)以及回收率都較高。例如聚乙二醇，磷酸鉀體系中找到了早清蛋白合適條件，萃取效率分別為96.3和82.5%。酵母轉(zhuǎn)化在最佳條件下，存化因子和活性回收率可以達(dá)到6.5%和215.33%;

②雙水相萃取分離技術(shù)與相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了集成，存在著成相聚合物回收困難、易乳化等問題。經(jīng)過不同技術(shù)之間的優(yōu)勢互補(bǔ)，目前具有集成化的優(yōu)勢的，例如采用溫度誘導(dǎo)相分離技術(shù)，這種技術(shù)熱敏性聚合物和其他聚合物形成一次雙水相溫度誘導(dǎo)雙水相體系。在萃取分離的過程中可以循環(huán)利用，形成二次升水相熱敏型聚合物得到有效的回升。在集成技術(shù)運行過程中，提高了萃取過程的經(jīng)濟(jì)效益，也使環(huán)境影響降低到最小。

3 雙水相萃取分離天然物及香煙提香中的技術(shù)應(yīng)用

①卷煙其香味和口感是品質(zhì)的核心內(nèi)容。卷煙的香味來源于煙草，通過吸食使吸食者得到生理滿足，其含有雜氣和刺激等物質(zhì)。今年來降低卷煙焦油量成為煙草行業(yè)的研究重點。如何煙氣的香味濃化，而是其他的雜味淡化，滿足消費者的需求，是當(dāng)前技術(shù)研究的重點;

②實驗材料，選用的主要儀器包括高效液相色譜儀、紫外分光度計電子分析天平、超聲波清洗，數(shù)顯恒溫水浴鍋等;

③實驗方法，雙水相萃取分離技術(shù)在室溫下進(jìn)行溶液中乙醇和磷酸氫二鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，按照質(zhì)量百分比進(jìn)行雙水相體系總質(zhì)量的配比，無機(jī)鹽和有機(jī)溶劑形成雙水相體系，加入一定量的植物進(jìn)高，靜置片刻，讀出上下相體積，采用分液漏斗進(jìn)行分離，將附含乙醇的上相和富含無機(jī)鹽的夏校進(jìn)行融合，回收一部分鹽用蒸餾水，然后進(jìn)行效果測試。雙水相多級萃取實驗可以連續(xù)更換同樣組成的新鮮下相，并進(jìn)行多級萃取。

4 結(jié)論

在實驗中選用了蘋果汁、可可、咖啡等六種天然植物，分別進(jìn)行了濃縮成浸膏的雙水相萃取技術(shù)應(yīng)用。天然植物在煙草上使用概率較小。因此傳統(tǒng)的分離技術(shù)較為單一，雙水相萃取技術(shù)作為新型的分離技術(shù)，具有工藝一放大，萃取效率高的特點。在煙用香料的天然植物篩選過程中，采用雙水相萃取體系，對于六種以上天然植物浸膏進(jìn)行加香研究，具有開發(fā)煙用香料潛力的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司.一種用于萃取分離卷煙煙氣總粒相物的萃取瓶：中國，CN201620019932.5[P].2016-07-06.

[2]張帥，蘇海建，張卉，等.沙棘浸膏Maillard反應(yīng)香料的制備及其卷煙增香效果研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工（上半月）， 2018（11）：1-3+9.

[3]許永，孔維松，王晉，等.超高效液相色譜法測定卷煙主流煙氣中的7種酚類物質(zhì)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018， 46（11）：157-160.