李豪豪 李照民 王成卓 李威 趙世民 江凱 澹臺(tái)曉偉 朱桃月

摘要煙葉中含有大量珍貴的天然成分，可供提取出來(lái)反添加到卷煙中，能夠有效改善、提升卷煙品質(zhì)。概述了煙葉中主要有效成分，綜述了廢棄煙葉中有效成分提取的主要方法，展望了廢棄煙葉中有效成分提取的未來(lái)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞廢棄煙葉；有效成分；提??；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)S572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）34-083-05

煙草產(chǎn)業(yè)目前已在全世界范圍內(nèi)發(fā)展成為一個(gè)異常龐大的產(chǎn)業(yè)，世界上生產(chǎn)煙葉國(guó)家超過(guò)120個(gè)，世界煙草消費(fèi)達(dá)到4 000億美元[1]。我國(guó)是煙草大國(guó)，種植面積大約13 300 km2，年產(chǎn)量約240×104 t，居世界首位。由于種植技術(shù)、地理環(huán)境、生產(chǎn)技術(shù)等原因制約，并不是所有的煙葉都可以用作加工與生產(chǎn)。每年有將近25%的煙葉以及煙末等下腳料被遺棄[2]，不僅造成自然資源的浪費(fèi)，而且對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。煙葉中含有大量珍貴的天然成分，可供提取出來(lái)反添加到卷煙中，能夠有效改善、提升卷煙品質(zhì)。現(xiàn)階段超臨界萃取、分子蒸餾等先進(jìn)無(wú)污染的提取分離手段發(fā)展成熟，為有效利用廢棄煙葉中珍貴的天然產(chǎn)物提供了可能，可以有效彌補(bǔ)我國(guó)乃至全世界天然產(chǎn)物領(lǐng)域的產(chǎn)能不足。目前，一大批研究學(xué)者對(duì)煙葉中有效成分的提取工藝做了大量研究，對(duì)煙葉中成百上千種致香物質(zhì)的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并取得了顯著的成就。我國(guó)加入世界貿(mào)易組織（WTO）以后，與國(guó)際煙葉市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，我國(guó)煙草行業(yè)面臨著提高煙葉生產(chǎn)水平和質(zhì)量水平的雙重要求。有效利用廢棄煙葉，將更加有利于我國(guó)煙草事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1煙葉中主要成分

煙葉中含有豐富的天然物質(zhì)，目前檢測(cè)到的已達(dá)到4 900余種[3]，主要包括生物堿、氨基酸、糖類、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸等物質(zhì)。1956年，Rowland等從煙葉中分離茄尼醇、新植二烯等致香物質(zhì)[4]。1968年，Stedman總結(jié)了煙草中發(fā)現(xiàn)的100多種酸性成分[5]。1992年，冼可法等利用多種提取方法，結(jié)合GCMS、GCIR等分析手段，對(duì)河南和云南烤煙成分進(jìn)行了分析[6]，共發(fā)現(xiàn)烴類31種、醇類19種、醛類19種、酮類37種、酯類14種、酸類13種、呋喃及其他類化合物5種、含氮化合物5種。煙葉中的主要致香成分是含有OH、NH、SH等特定致香基團(tuán)的有機(jī)物。按照所含香味基團(tuán)的不同，煙草致香物質(zhì)可以分為：醇類、酮類、醛類、酸類、酯類、酚類、氮雜環(huán)類、內(nèi)酯類、酰胺類、呋喃類、醚類及烴類等[7]。

1.1揮發(fā)酸類化合物

煙葉中所含有機(jī)酸是指除了氨基酸以外的有機(jī)酸：脂肪酸、芳香酸、萜烯酸、羥基酸，是煙葉的重要組成部分。有機(jī)酸種類極其復(fù)雜，含量差異大，總含量一般達(dá)到煙葉總重12%～16%。其中揮發(fā)性有機(jī)酸僅占0.01%～0.20%，卻是煙葉感官的最主要影響因素[8]。早在1955年，李炎強(qiáng)等利用水蒸氣蒸餾并結(jié)合GCMS等設(shè)備考察了煙葉及煙梗中揮發(fā)性酸的含量，共發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性酸二十余種[9]。并發(fā)現(xiàn)分子量小、揮發(fā)性強(qiáng)的酸主要聚集在煙葉中，而分子量大、揮發(fā)性弱的酸集中在煙梗之中。李海鋒等采用全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜，對(duì)煙葉中有機(jī)酸進(jìn)行了鑒定與含量分析，共鑒定出143種揮發(fā)性以及半揮發(fā)性有機(jī)酸[10]。薛超群等對(duì)44個(gè)國(guó)產(chǎn)和2個(gè)進(jìn)口煙葉進(jìn)行了對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)煙葉中半數(shù)以上普遍煙堿含量偏高，揮發(fā)酸總量均低于2個(gè)進(jìn)口煙葉[11]；并指出煙葉中總揮發(fā)酸含量越高，其香氣則越純正。雖然揮發(fā)酸含量多少對(duì)煙氣是否醇和有著至關(guān)重要的作用，但是低碳的揮發(fā)酸，如甲酸、乙酸和丙酸等刺激性較強(qiáng)，反而會(huì)影響煙氣品質(zhì)。

1.2醇類化合物

煙葉中醇類化合物主要分為苯甲醇、苯乙醇、茄尼醇、芳樟醇、糠醇、3甲基l丁醇、寸拜醇、西柏三烯二醇等。煙草中醇類化合物含量約占煙葉總量的0.77%～1.25%，并對(duì)煙葉香氣質(zhì)量有很大的影響。煙葉中醇類化合物的致香作用主要是由于羥基的存在，但是香氣的強(qiáng)弱與羥基的多少成反比關(guān)系[12]。倪戈婷等采用同時(shí)蒸餾萃取法在云南K326煙葉中鑒定出18種醇類化合物的存在[13]。趙高坤等考察了不同烘烤工藝對(duì)煙葉內(nèi)醇類化合物含量的影響，綜合評(píng)價(jià)了不同烘烤工藝對(duì)煙葉醇類化合物含量的影響，對(duì)改善煙葉品質(zhì)起到一定的指導(dǎo)作用[14]。宣曉泉等研究了煙葉內(nèi)醇類化合物隨煙葉不同成熟度的變化，發(fā)現(xiàn)煙葉內(nèi)醇類化合物隨著煙葉成熟度增加而增加，并在成熟后逐漸減少[15]。

1.3羰基化合物

煙葉中羰基化合物主要包括醛類和酮類有機(jī)物，其主要影響煙葉的味覺(jué)品質(zhì)。其中大馬酮、茄尼酮、紫羅蘭酮、巨豆三烯酮以及香草醛、檸檬醛等是煙葉中重要的致香成分。武圣江等研究了烤煙烘烤方式對(duì)烤煙內(nèi)所含羰基類化合物含量的影響[16]。張碰元等考察了津巴布韋煙葉等5種煙葉中羰基類化合物的含量，發(fā)現(xiàn)津巴布韋及白肋煙中羰基類化合物的含量較高[17]。徐華軍等研究了煙葉中羰基類化合物對(duì)煙葉味覺(jué)特性的影響，發(fā)現(xiàn)甲醛致苦，丙烯醛、丙酮致甜，乙醛、丙醛與味覺(jué)特性多元線性相關(guān)[18]。

1.4煙堿

煙堿俗稱尼古丁，是煙葉中含量最高的生物堿，在煙葉中多以S型存在，具有很強(qiáng)的生理活性。根據(jù)N甲基四氫吡咯環(huán)上取代基的種類與位置不同，可以分為α煙堿、β煙堿、γ煙堿等。常說(shuō)的煙堿指的是β煙堿[19]，結(jié)構(gòu)如圖1所示。煙堿在室溫下成無(wú)色或者淡黃色油狀液體。多年來(lái)煙堿主要用于殺蟲(chóng)劑的制造產(chǎn)業(yè)，近年來(lái)逐漸深入到保健、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。研究表明，煙堿對(duì)各種疾病，比如：精神分裂癥、帕金森綜合征、老年癡呆癥、妥瑞氏癥候群、大腸潰瘍等有積極影響[20]。因此，市場(chǎng)對(duì)煙堿特別是高純煙堿的需求巨大。目前應(yīng)用于煙堿提取、提純的工藝主要包括水蒸氣蒸餾法、溶劑提取法、同時(shí)蒸餾萃取法、離子交換法、液膜法以及超臨界萃取法等。

圖1煙堿分子結(jié)構(gòu)

1.5蒎烷

蒎烷有順式、反式2種結(jié)構(gòu)，其中順式蒎烷（圖2）較反式有更重要的用途。蒎烷是合成高級(jí)香料以及維生素A、E、K的重要原料，同時(shí)也是煙葉中的關(guān)鍵致香成分之一。目前蒎烷的獲取途徑主要是由蒎烯經(jīng)加氫過(guò)程人工合成。早在1944年，A.L.Rummelsburg就研究了蒎烷的加氫合成工藝[21]。1991年，徐之雒等研究了硼化鎳型催化劑用于α蒎烯液相常壓加氫合成蒎烷的工藝過(guò)程[22]。蒎烷產(chǎn)率達(dá)到95%，其中順式蒎烷選擇性高達(dá)97%以上，蒎烯轉(zhuǎn)化率接近100%。張獻(xiàn)忠等[23]和冷璐等[24]分別報(bào)道在煙葉中發(fā)現(xiàn)蒎烷，但是二者所用提取方法提取產(chǎn)物蒎烷含量較低。

圖2蒎烷分子結(jié)構(gòu)

1.6天然維生素E

維生素E又稱生育酚，具有很強(qiáng)的生物活性，極易被氧化。天然維生素E主要有4種同系物，分別是α維生素E（αtocopherol）、β維生素E（βtocopherol）、γ維生素E（γtocopherol）和δ維生素E（δtocopherol），結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖34種天然維生素E分子結(jié)構(gòu)

4種天然維生素E中屬α維生素E的生物活性最高。早在19世紀(jì)20年代，Evans等就在研究生殖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了維生素E的存在[25]。1924年，Sure.B等對(duì)維生素E進(jìn)行了命名[26]。但是目前此類命名在國(guó)際上基本不再使用，取而代之的是國(guó)際生物化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUB）發(fā)布的通用名：2R，4R，8R生育酚或（RRR）生育酚[27]。天然維生素E主要來(lái)源于油脂加工廢料：脫臭餾出物。脫臭餾出物中天然維生素E含量豐富，占總量的4%～15%[28]，但是經(jīng)過(guò)脫臭餾出物提出的天然維生素E生物活性較低[29]。目前國(guó)外合成維生素E的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)處于發(fā)達(dá)水平。2004年9月，荷蘭斯曼集團(tuán)已建成年產(chǎn)2.5萬(wàn)t的維生素E生產(chǎn)線，相比之下，我國(guó)的維生素E生產(chǎn)技術(shù)水平處于摸索前進(jìn)狀態(tài)[30]。雖然合成天然維生素E的技術(shù)已到達(dá)如此高的境界，但是合成維生素E仍然不能取代天然維生素E的位置。合成維生素E在立體結(jié)構(gòu)上與天然維生素E存在一定差異，合成天然維生素E共有8種不用的立體異構(gòu)分子結(jié)構(gòu)，其中僅有1種與天然維生素E相同，剩余7種在天然維生素E中并不存在。在生物活性方面，天然維生素E比合成維生素E具有更高的生物活性。早在20世紀(jì)50年代，就通過(guò)“鼠胎吸收法”測(cè)定了天然維生素E的生物活性要比合成維生素E高出36%[31]。

2煙葉主要成分的提取方法

常用的從煙草中分離香氣成分的方法有水蒸氣蒸餾、溶劑萃取、同時(shí)蒸餾萃取、超臨界CO2萃取等。

2.1水蒸氣蒸餾

水蒸氣蒸餾作為一個(gè)傳統(tǒng)、常用的提取方法，在20世紀(jì)中葉植物天然產(chǎn)物的提取過(guò)程中被廣泛應(yīng)用[32-34]。該方法操作簡(jiǎn)單，過(guò)程穩(wěn)定，尤其應(yīng)用在植物揮發(fā)油的提取研究之中。在煙葉揮發(fā)性成分的提取純化研究中，水蒸氣一直扮演著較為重要的角色。Robert S等利用傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾方法對(duì)尼古丁進(jìn)行了測(cè)定[35]。但是這種傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾具有一定的弊端：由于暴沸以及大量的蒸汽的產(chǎn)生在整個(gè)水蒸氣蒸餾的過(guò)程中，必須花費(fèi)大量精力在看管設(shè)備上面。同時(shí)由于需要收集大量體積的冷凝液，整個(gè)蒸餾過(guò)程需要花費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間[36]。Kirk 在PozziEscot的設(shè)備基礎(chǔ)上做了相應(yīng)的修改，添加了獨(dú)立的水蒸氣發(fā)生器，從而發(fā)明了更加令人滿意的能進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的水蒸氣蒸餾設(shè)備[37] 。隨著超聲、微波等手段的出現(xiàn)，水蒸氣蒸餾法得到了進(jìn)一步的提升。鄒小兵等利用微波水蒸氣蒸餾法對(duì)八角茴香揮發(fā)油的提取進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，微波水蒸氣蒸餾法的提取效率與普通水蒸氣蒸餾的效率基本無(wú)異，所得揮發(fā)油成分也幾近相同，不同之處僅僅在于不同成分的含量有所差異[38]。但是相比普通水蒸氣蒸餾，微波水蒸氣蒸餾所用的時(shí)間減半。謝捷等利用閃蒸輔助水蒸氣蒸餾對(duì)生姜揮發(fā)油的提取進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，閃蒸輔助水蒸氣蒸餾法提取產(chǎn)物成分與傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾基本相同，但精油收率得到了31%的提升[39]。上述兩位作者通過(guò)減少提取時(shí)間或提高精油收率使得揮發(fā)油的提取效率有了較高的提升。耿永勤等對(duì)煙葉中揮發(fā)酸采用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行分離，揮發(fā)酸的回收率達(dá)到了98%以上[40]。高宏建等對(duì)煙草精油的水蒸氣蒸餾法提取工藝進(jìn)行了研究，通過(guò)單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)的方法得到最佳提取條件，并獲得了1.7%的精油收率[41]。K.R.Kim研究了煙葉精油的水蒸氣蒸餾提取-萃取過(guò)程，此過(guò)程的重復(fù)性良好，主要成分提取率的誤差保持在±3%以內(nèi)，并將此過(guò)程應(yīng)用于其他天然產(chǎn)物的提取[42]。此方法的缺陷在于蒸餾過(guò)程中消耗大量水蒸氣，也就意味著大量的能源消耗；另外，提取液還需要大量有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，處理量很大，溶劑消耗量也極其巨大。

43卷34期李豪豪等廢棄煙葉中有效成分提取的研究進(jìn)展

2.2溶劑萃取

溶劑萃取通常在低溫或較低溫下進(jìn)行，因此特別適用于熱敏性及易揮發(fā)性物質(zhì)的萃取，且易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，因此其應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大至石油、化工、醫(yī)藥、濕法冶金等領(lǐng)域[43-44]。盧紅兵等考察了不同極性的有機(jī)溶劑對(duì)不同煙草中的亞硝胺含量的萃取效果，得到了對(duì)指導(dǎo)低危害性卷煙的生產(chǎn)有著重要意義的研究結(jié)果[45]。在煙葉指紋圖譜的建立過(guò)程中，溶劑萃取法又是簡(jiǎn)單有效的樣品前處理方法[46]。

溶劑萃取作為一種常用的分離和提純物質(zhì)的方法，主要包括有索氏萃取、攪拌萃取、超聲波輔助萃取和微波輔助萃取等技術(shù)[47]。1975年，Adel AbuSamra等首次報(bào)道了以微波為熱源對(duì)生物樣品進(jìn)行濕法灰化[48]。20世紀(jì)80年代后期，Ganzler首次利用微波爐進(jìn)行有機(jī)物的萃取[49]。微波輔助萃取一般具有降低萃取時(shí)長(zhǎng)、提升萃取效率等優(yōu)點(diǎn)。超聲輔助萃取與微波輔助萃取有一定的相似之處，都是通過(guò)一種輔助手段強(qiáng)化萃取過(guò)程中的傳質(zhì)過(guò)程。Zhu X等對(duì)煙葉中揮發(fā)性有機(jī)酸進(jìn)行了微波輔助溶劑萃取，并與傳統(tǒng)萃取方法進(jìn)行了比較[50]。此種方法在提高提取效率（2倍）、縮短提取時(shí)間（0.33∶4.00 h）、減少提取溶劑消耗（20∶100 ml）上均取得了良好的成果。超聲輔助萃取始于1936年Chambers等利用超聲波輔助從各種細(xì)菌培養(yǎng)液中提取酶的過(guò)程中[51]。Thompson等報(bào)道超聲輔助萃取效率比索氏提取法高出2.76倍[52]。超聲波產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)、高加速度、強(qiáng)烈空化效應(yīng)、熱效應(yīng)、攪拌作用等，可以加速藥物有效成分進(jìn)入溶劑，從而提高提取效率并避免了高溫對(duì)熱敏物質(zhì)的破壞[53]。同微波輔助萃取一樣，超聲輔助萃取具有縮短萃取時(shí)長(zhǎng)、減少溶劑使用、提高萃取效率等優(yōu)點(diǎn)。但二者又都有難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)、操作條件不當(dāng)會(huì)損害目的產(chǎn)物等缺點(diǎn)。

2.3同時(shí)蒸餾萃取

1964年Likens和Nickerson首次提出同時(shí)蒸餾萃取技術(shù)（Simultaneous Distillation Extraction，SDE）[54]。當(dāng)時(shí)同時(shí)蒸餾萃取技術(shù)作為樣品的前處理技術(shù)。同時(shí)蒸餾萃取技術(shù)是通過(guò)同時(shí)對(duì)2個(gè)裝有有機(jī)溶劑及樣品水溶液的加熱釜進(jìn)行加熱，待兩釜內(nèi)的液體沸騰之后，上升蒸汽在同一個(gè)冷凝器內(nèi)冷凝，帶有樣品的水相與有機(jī)相混合從而達(dá)到萃取的目的，之后由于兩股物料的密度不同且不互溶，分別進(jìn)入各自所對(duì)應(yīng)的加熱釜內(nèi)實(shí)現(xiàn)循環(huán)萃取，如圖4。此方法只需要少量溶劑便可大量提取樣品，彌補(bǔ)了水蒸氣蒸餾技術(shù)消耗大量溶劑、設(shè)備尺寸較大等不足。目前同時(shí)蒸餾萃取技術(shù)廣泛應(yīng)用于香料、食品、中藥等領(lǐng)域的提取分離等。在煙葉揮發(fā)性物質(zhì)的提取分析過(guò)程中，同時(shí)蒸餾萃取相比水蒸氣蒸餾法提取分析的物質(zhì)范圍稍廣一些，水蒸氣蒸餾法主要適用于揮發(fā)半揮發(fā)性物質(zhì)的提取，然而同時(shí)蒸餾萃取對(duì)大分子高沸點(diǎn)的半揮發(fā)性物質(zhì)的提取效果稍高于水蒸氣蒸餾。另外，同時(shí)蒸餾萃取簡(jiǎn)化了水蒸氣蒸餾的實(shí)驗(yàn)步驟，節(jié)省了大量的有機(jī)溶劑，縮短了試驗(yàn)時(shí)間，減少大量工作量[55]。楊再波等采用同時(shí)蒸餾萃取方法，研究了烤煙煙梗中揮發(fā)性香氣成分的組成，鑒定出39種香氣成分，且實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定，重復(fù)性好[56]。目前常用的常壓同時(shí)蒸餾萃取存在一些問(wèn)題：污染問(wèn)題，水蒸氣以及有機(jī)溶劑帶來(lái)的污染，對(duì)試劑的檢測(cè)帶來(lái)了一定干擾；氧化問(wèn)題，樣品中常常會(huì)有一些熱敏性物質(zhì)在提取過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致熱敏性物質(zhì)的損失；沒(méi)有解決水蒸氣蒸餾巨大能耗的問(wèn)題。正是由于以上缺點(diǎn)，減壓同時(shí)蒸餾萃取技術(shù)（VDE）應(yīng)運(yùn)而生，較好地解決了以上問(wèn)題[57]。在煙葉香氣成分提取過(guò)程中，同時(shí)蒸餾萃取技術(shù)的回收率高、重復(fù)性好、有利于香氣物質(zhì)的定量分析。減壓同時(shí)蒸餾萃取法重復(fù)性及回收率較同時(shí)蒸餾萃取法較差，但是能降低揮發(fā)性物質(zhì)的蒸汽壓，使其在較低溫度下逸出，避免高溫下可能帶來(lái)的損失，因此可以更真實(shí)地反映煙葉香氣成分的原始組成[58]。

2.4超臨界流體萃取

超臨界流體（Supercritical Fluid，SF）是指溫度和壓力都高于其臨界溫度和壓力的流體。由于其密度接近液體，而黏度與擴(kuò)散系數(shù)卻接近于氣體，故而SF擁有與液體相當(dāng)?shù)妮腿∧芰?，還有優(yōu)良的傳質(zhì)能力。在超臨界區(qū)域內(nèi)，如果SF的壓力、溫度稍有改變，都會(huì)引起SF密度的相當(dāng)大的變化，從而導(dǎo)致溶質(zhì)在SF中的溶解度發(fā)生相當(dāng)大的變化，所以調(diào)節(jié)SF的壓力與溫度可以達(dá)到選擇性萃取的效果。超臨界萃取（Supercritical Fluid Extraction，SFE）正是利用了SF上述優(yōu)點(diǎn)，形成了獨(dú)特的新型分離工藝[59]?？勺鳛槌R界流體的物質(zhì)有很多種，最常用的是二氧化碳，主要是因?yàn)槠渑R界溫度低（31.06 ℃），故而可以在室溫條件下達(dá)到超臨界狀態(tài)，減少萃取過(guò)程中的熱敏性物質(zhì)分解以及易揮發(fā)性物質(zhì)的逸散。二氧化碳的臨界壓力為7.39 MPa[60]，也較容易達(dá)到，壓縮氣體所需要能耗消耗較少。SFE的興起，一定程度上避免了萃取過(guò)程中的溶劑使用，對(duì)毒性要求較高的食品、醫(yī)藥領(lǐng)域以及減少環(huán)境污染具有重要意義。

超臨界CO2（Supercritical Carbon Dioxide，SCCO2）是超臨界流體的一種。超臨界CO2萃取的理論依據(jù)實(shí)際上是相似相溶的原理。氣態(tài)CO2本身是無(wú)極性的分子，但是在超臨界狀態(tài)下，分子結(jié)構(gòu)由于壓力的作用而變彎曲，呈現(xiàn)出一定的極性。因此，超臨界CO2對(duì)與它極性類似的有機(jī)物有一定的提取作用。超臨界CO2萃取不僅萃取效率高、耗能低，而且分離方便、無(wú)殘留，在萃取過(guò)程中無(wú)O2的混入，從而在一定程度上避免了某些強(qiáng)還原性物質(zhì)的氧化，例如煙葉中所含的天然維生素E（α生育酚）。雖然超臨界CO2表現(xiàn)出一定的極性，但超臨界CO2萃取對(duì)非極性及弱極性物質(zhì)的提取效果良好，對(duì)極性物質(zhì)的提取效果卻一般，為了解決這個(gè)問(wèn)題，萃取過(guò)程中通常加入極性?shī)A帶劑，常用的極性?shī)A帶劑有乙醇、甲醇、水等[61]。超臨界CO2在萃取煙葉香氣成分中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)的溶劑提取、水蒸氣蒸餾等方法不僅不利于環(huán)保，而且會(huì)在提取過(guò)程中損失大量香氣成分，并難以避免溶劑殘留問(wèn)題，超臨界CO2萃取則不存在上述問(wèn)題。董超宇等采用超臨界CO2萃取煙葉中的煙堿，確定最佳提取工藝為：萃取壓力12～16 MPa，溫度42～52 ℃，時(shí)間1.5～2.0 h，得到含有一定雜質(zhì)的煙堿粗品，經(jīng)過(guò)減壓蒸餾精制，最終得到煙堿含量98% 以上的純品[62]。

3展望

廢棄煙葉中含有豐富的天然產(chǎn)物資源，煙堿等可以用作殺蟲(chóng)劑的生產(chǎn)；蒎烷、西伯三烯1，3二醇等致香成分是重要的食用香精、香水精油；α維生素E是重要的抗氧化劑，在醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域有著極其重要的地位。合理利用這些廢棄煙葉中的天然產(chǎn)物，不僅可以減輕環(huán)境壓力，同時(shí)也可為我國(guó)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)廢物的二次利用。

參考文獻(xiàn)

[1] 呂忠信.中國(guó)卷煙市場(chǎng)幾個(gè)主要指標(biāo)變化特點(diǎn)及其走勢(shì)[R].經(jīng)濟(jì)研究報(bào)告，2003：36.

[2] 彭靖里，馬敏象，吳紹情，等.論煙草廢棄物的綜合利用技術(shù)及其發(fā)展前景[J].中國(guó)資源綜合利用，2001（8）：18-20.

[3] 張獻(xiàn)忠，廢次煙末中煙草香味物質(zhì)提取、應(yīng)用及生物活性[D].杭州：浙江大學(xué)，2013.

[4] ROWLAND R L.Fluecured tobacco.II.Neophytadiene[J].J Am Chem Soc，1957，18：5007-5010.

[5] STEDMAN R L.The chemical composition of tobacco and tobacco smoke[J].Chemical reviews，1968，68（2）：153-207.

[6] 冼可法，沈朝智，戚萬(wàn)敏，等.云南烤煙中性香味物質(zhì)分析研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，1992（2）：1-9.

[7] 劉宇，顏合洪.煙草致香物質(zhì)的研究進(jìn)展[J].作物研究，2006，20（5）：470-474.

[8] 李莉，蔡君蘭，蔣錦鋒，等.全二維氣相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜法分析煙草揮發(fā)和半揮發(fā)性酸性成分[J].煙草科技，2006（5）：25-32.

[9] 李炎強(qiáng)，胡有持，王癉，等，烤煙葉片與煙梗揮發(fā)性、半揮發(fā)性酸性成分的研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2001（7）：1-5.

[10] 李海鋒，路鑫，鹿洪亮，等.全二維氣相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜（GC×GC-TOFMS）用于煙葉中酸性成分的分離與分析[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)，2006，27（4）：612-617.

[11] 薛超群，尹啟生，王信民，等.烤煙煙葉香氣質(zhì)量與其常規(guī)化學(xué)成分的相關(guān)性[J].煙草科技，2006（9）：27-30.

[12] 吳麗君，劉瑋，曹金莉，等.大理紅花大金元煙葉中醇類香氣物質(zhì)含量差異的研究[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2012（5）：71-74.

[13] 倪弋婷，周冀衡，徐興陽(yáng)，等.不同生態(tài)因子對(duì)云南K326煙葉酮、醇類致香物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響[J].昆明學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，35（3）：16-19.

[14] 趙高坤，崔國(guó)民，黃維，等.不同烘烤工藝對(duì)煙葉醇類化合物的影響[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012（18）：147-149.

[15] 宣曉泉，薄云川，徐如彥，等.不同成熟度煙葉中香味成分分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23（2）：98-102.

[16] 武圣江，潘文杰，宮長(zhǎng)榮，等.不同裝煙方式對(duì)烤煙烘烤煙葉品質(zhì)和安全性的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，46（17）：3659-3668.

[17] 張碰元，范運(yùn)濤，劉維涓，等.不同煙碎片制備的造紙法再造煙葉致香成分分析比較[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2008，25（6）：1239-1243.

[18] 徐華軍，鄒鵬，徐志強(qiáng)，等，煙氣中揮發(fā)性羰基化合物與卷煙味覺(jué)特性相關(guān)性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（33）：11951-11953.

[19] 王超杰，趙瑾，孫心齊，等.煙堿的提取與應(yīng)用[J].化學(xué)世界，1996（11）：568-571.

[20] 趙寶路.尼古丁[C]//北京煙草學(xué)會(huì)第四次代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集.中國(guó)煙草學(xué)會(huì)，2008：105-108.

[21] RUMMELSBURG A L.Vaporphase thermal isomerization of pinane[J].Journal of the american chemical society，1944，10：1718-1721.

[22] 徐之雒，張景文.蒎烷的合成[J].吉林大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，1991（1）：73-76.

[23] ZHANG X Z，GAO H J，ZHANG L F，et al.Extraction of essential oil from discarded tobacco leaves by solvent extraction and steam distillation，and identification of its chemical composition[J].Industrial crops and products，2012，39（1）：162-169.

[24] 冷璐，陸引罡.烤煙品種南江3號(hào)煙葉油分成分的初步研究[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（12）：1899-1901，1910.

[25] EVANS H M，BURR G O.Vitamin E：II.The destructive effect of certain fats and fractions there of on the antisterility vitamin in wheat germ and in wheat germ oil[J].The journal of the American medical association，1927，19：1587-1590.

[26] SURE B.Dietary requirement for reproduction.II.The existence of a specific vitamin for reproduction[J].journal of biological inorganic chemistry，1924，58：698-709.

[27] IUPACIUB joint commission on biochemical nomenclature，nomenclature of tocopherols and related compounds recommendations 1981[J].Archives of biochemistry and biophysics，1982，218（3）：347-348.

[28] 朱圣東，吳迎.天然維生素e的制備及應(yīng)用[J].精細(xì)石油化工進(jìn)展，2001（2）：30-34.

[29] 汪多仁.維生素e的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用進(jìn)展[J].飲料工業(yè)，2012（15）：20-24.

[30] 崔旭海.維生素e的最新研究進(jìn)展及應(yīng)用前景[J].食品工程，2009（1）：8-14.

[31] 劉云鳳，邵斌.天然維生素和合成維生素的活性與標(biāo)識(shí)[C]//食物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)標(biāo)識(shí)及數(shù)據(jù)應(yīng)用研討會(huì)與培訓(xùn)班資料集.中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)，2004：32-37.

[32] DEMOLE E，BERTHET D.A chemical study of burley tobacco flavour （Nicotiana tabacum L.）.I.Volatile to mediumvolatile constituents（B.P.≦ 84°/0.001 Torr[J].Helvetica chimica acta，1972，55（6）：1866-1882.

[33] DEMOLE E，BERTHET D.A chemical study of burley tobacco flavour（Nicotiana Tabacum L.）.II.Medium-olatile，free acidic constituents（B.P.～84-114°/0.001 Torr）[J].Helvetica chimica acta，1972，55（6）：1898-1901.

[34] ROBERTS D L，ROHDE W A.Isolation and identification of flavor components of burley tobacco[J].Tobacco Science，1972，16：107-112.

[35] BREED R S.Official and tentative methods of analysis[J].American journal of public health and the nations health，1937，27（8）：846-847.

[36] BOWEN C，BARTHEL W.Improved steamdistillation apparatus[J].Ind Eng Chem Anal Ed，1943，15（9）：596-596.

[37] KIRK P L.A onepiece glass microkjeldahl distillation apparatus[J].Ind Eng Chem Anal Ed，1936，8：223-224.

[38] 鄒小兵，陶進(jìn)轉(zhuǎn)，喻彥林，等.微波水蒸氣法提取八角茴香揮發(fā)油[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2010，31（10）：238-240.

[39] 謝捷，施力瑕，朱興一，等.閃式輔助水蒸氣蒸餾法提取生姜揮發(fā)油的研究[J].中成藥，2010，32（11）：1882-1885.

[40] GENG Y Q，MIAO E M，JIANG C Q，et al.Potentiotitrimetric determination of total volatile acids in tobacco with separation by steam distillation[J].Physical testing and chemical analysis：Part B，2011，47（10）：1206-1210.

[41] GAO H J，ZHANG X Z，ZHONG J J，et al.Research on extraction tobacco essential oils by steam distillation[J].Science and technology of food industry，2011，32（10）：388-390.

[42] KIM K R，ZLATKIS A，PARK J W，et al.Isolation of essential oils from tobacco by gas codistillation/solvent extraction[J].Chromatographia，1982，15（9）：559-563.

[43] 汪家鼎，費(fèi)維揚(yáng).溶劑萃取的最新進(jìn)展[J].化學(xué)進(jìn)展，1995（3）：219-224.

[44] RAY M S.Science and practice of liquidliquid extraction[M].UK：J.D.Thornton，1992：1039.

[45] 盧紅兵，魏萬(wàn)之，鐘科軍.煙草中亞硝胺含量與煙草溶劑萃取物含量的相關(guān)性研究[J].湖南文理學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，16（2）：18-21.

[46] LI Y，PANG T，GUO Z，et al.Accelerated solvent extraction for gcbased tobacco fingerprinting and its comparison with simultaneous distillation and extraction[J].Talanta，2010，81（1/2）：650-656.

[47] 袁連山，顧國(guó)亮，廖傳華，等.微波對(duì)萃取過(guò)程的強(qiáng)化[J].香料香精化妝品，2005（1）：29-32.

[48] ABUSAMRA A，STEVEN MORRIS J，KOIRTYOHANN S R，et al.Wet ashing of some biological samples in a microwave oven[J].Anal Chem，1975，47（8）：1475-1477.

[49] GANZLER K，SALGO A，VALK K.Microwave extraction：A novel sample preparation method for chromatography[J].Journal of Chromatography A，1986，371：299-306.

[50] ZHU X，SU Q，CAI J，et al.Optimization of microwaveassisted solvent extraction for volatile organic acids in tobacco and its comparison with conventional extraction methods[J].Anal Chim Acta，2006，579（1）：88-94.

[51] 彭海卿，董家岐.超聲波在藥物萃取上的應(yīng)用[J].中國(guó)藥學(xué)雜志，1964，10（1）：1-5.

[52] THOMPSON D，SUTHERLAND D G.Ultrasonic insonation effect on liquidsolid extraction[J].Ind Eng Chem，1955，47（6）：1167-1169.

[53] 萬(wàn)水昌，王志祥，樂(lè)龍，等.超聲提取技術(shù)在中藥及天然產(chǎn)物提取中的應(yīng)用[J].西北藥學(xué)雜志，2008，23（1）：60-62.

[54] LIKENS S T，NICKERSON G B.Detection of certain hop oil constituents in brewing products[J]. Proc Am Soc Brew Chem，1964：13-19.

[55] 李炎強(qiáng)，冼可法，同時(shí)蒸餾萃取法與水蒸氣蒸餾法分離分析煙草揮發(fā)性、半揮發(fā)性中性成分的比較[J].煙草科技，2000（2）：18-21.

[56] 楊再波，彭黔榮，賴東輝，等.烤煙煙梗中揮發(fā)性中性香味成分的分析研究[J].貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，34（1）：31-34.

[57] 安紅梅，尹建軍，張曉磊，等.同時(shí)蒸餾萃取技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2011，32（12）：216-220.

[58] 李小福，殷全玉.同時(shí)蒸餾萃取和減壓蒸餾萃取方法提取煙葉香氣成分的比較[J].中國(guó)科技論文在線，2008（3）：672-676.

[59] 張定安，陸志禹，時(shí)鈞.超臨界流體及超臨界萃?。á瘢á颍J].南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1992（2）：79-93.

[60] 李鋼，白玉.超臨界CO2萃取技術(shù)在醫(yī)藥化工領(lǐng)域的應(yīng)用新進(jìn)展[J].河北化工，2009，32（4）：34-35.

[61] 王艷艷，王團(tuán)結(jié)，宋娟，超臨界流體萃取技術(shù)與裝置研究[J].機(jī)電信息，2011（8）：28-35.

[62] 董超宇，趙輝，張鐳.超臨界CO2從煙草中提取天然煙堿[J].化學(xué)工程師，1998（5）：51-52.