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本文采用超高压提取技术、柱层析和溶剂萃取分离纯化技术,对甘草中甘草酸和总黄酮的提取及分离纯化工艺进行了深入而系统的研究。采用在线裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)联用技术对卷烟燃烧过程进行模拟,分析了甘草酸和总黄酮的裂解产物,结合评吸结果,为甘草酸和总黄酮作为烟用添加剂的应用效果提供了理论依据。 1.以芦丁标准品为对照品,采用紫外分光光度法测定甘草总黄酮的含量;以甘草酸标准品为对照品,用紫外分光光度法和HPLC法测定甘草酸的含量。 2.以甘草酸和总黄酮提取率为评价指标,考察了保压时间、乙醇浓度、液固比和超高压力对甘草酸和总黄酮提取率的影响。通过单因素、正交和响应面分析法对甘草酸和总黄酮的提取工艺参数进行了优化,确定超高压提取甘草酸和总黄酮的最佳工艺条件为:乙醇浓度为50%,液固比为13:1,提取压力为400 MPa,保压时间为15 min,提取温度为20℃。在此条件下,甘草酸和总黄酮的提取率分别为14.67%和3.82%,相对标准偏差(RSD)分别为0.29%和1.19%(n=5)。 3.主要采用AB-8大孔吸附树脂分离纯化甘草酸和溶剂萃取法初步分离纯化甘草总黄酮,确定了AB-8大孔吸附树脂层析过程的优化条件为:上柱液浓度为8 mg/mL,pH值为6,吸附流速为2 BV/h,以90%乙醇溶液洗脱,甘草酸的纯度为90.09%;确定了总黄酮的初步提纯条件:pH=7,50 mL乙醇乙酯萃取三次,萃取液旋转蒸发至干,无水乙醇重结晶,总黄酮的纯度为17.56%。 4.采用在线裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)对甘草酸和总黄酮的裂解进行了研究,甘草酸和总黄酮在300℃以下裂解产物主要是醛类、酮类、酯类和呋喃类物质,这些裂解产物具有甜香香气、水果香气、烟草香气等香味特征,能改善卷烟吸味、减轻刺激性;随着温度的升高,裂解产物变得复杂,且有害物质不断增加。甘草酸卷烟添加实验表明:卷烟中添加0.15%甘草酸有改善余味、掩盖杂气、提高卷烟香气质量、柔和烟气及润喉的作用。 本工艺充分利用了甘草资源,实现投入一批原料,经过一条工艺路线,既可将甘草中甘草酸和总黄酮有效的提取、分离、纯化,为提高甘草的有效利用率,实现甘草资源的综合利用奠定产业基础。通过对卷烟燃吸过程的模拟和分析,再结合经典的人工评吸方法,建立了对甘草酸和总黄酮功效评价较为简单,有效的方法,对甘草酸和总黄酮在卷烟中的应用具有一定的理论指导意义。