2.6 超临界CO2萃取烟草净油的正交实验
为使萃取工艺更科学合理，在单因素实验的基础上以马里兰烟草净油得率为衡量指标，采用L9(34)正交实验考察萃取温度(A)、萃取压力(B)、CO2流量(C)和萃取时间(D)四个主要因素对萃取效果的影响程度，以确定最佳萃取条件。各实验中均采用80%乙醇为夹带剂，表1为正交试验因素水平设计。
表1 超临界CO2萃取烟草浸膏正交试验因素水平表
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水平 |
因素 |
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|
萃取温度(A)\°C |
萃取压力(B) \MPa |
CO2流量(C)\L min-1 |
萃取时间(D)\h |
|
|
1 |
40 |
20 |
1.8 |
1.5 |
|
2 |
50 |
25 |
2.0 |
2 |
|
3 |
60 |
30 |
2.2 |
2.5 |
表2是超临界CO2萃取马里兰烟草浸膏正交试验结果，根据试验结果各组数据进行极差分析，结果表明各种因素对烟草净油得率的影响程度A>B>C>D，即萃取温度对于净油的得率影响较大，即萃取时间对于净油的得率影响较小，同时，CO2流量对烟草净油的提取无显著的影响，而萃取压力过高不仅会提高仪器设备的操作难度，而且会使生产成本大大增加。所以，综合上述对于制备过程中会涉及到的经济和效率因素的考虑，马里兰烟草浸膏的最佳萃取工艺组合为A2B2C2D2， 即体积分数为80%乙醇为夹带剂，夹带剂用量为粗提浸膏质量的10%，萃取温度为50 °C，萃取压力为25 MPa，萃取时间为2 h，CO2流量为2 L/min。
表2 超临界CO2萃取马里兰烟草浸膏正交试验结果
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因素 实验号 |
萃取温度(A)\°C |
萃取压力(B) \MPa |
CO2流量(C)\Lmin-1 |
萃取时间(D)\h |
净油得率(%) |
|
1 |
40 |
20 |
1.8 |
1.5 |
7.23 |
|
2 |
40 |
25 |
2.0 |
2 |
7.52 |
|
3 |
40 |
30 |
2.2 |
2.5 |
7.92 |
|
4 |
50 |
20 |
2.0 |
2.5 |
8.17 |
|
5 |
50 |
25 |
2.2 |
1.5 |
8.53 |
|
6 |
50 |
30 |
1.8 |
2 |
8.26 |
|
7 |
60 |
20 |
2.2 |
2 |
7.65 |
|
8 |
60 |
25 |
1.8 |
2.5 |
7.72 |
|
9 |
60 |
30 |
2.0 |
1.5 |
7.83 |
|
k1 |
7.557 |
7.683 |
7.737 |
7.863 |
|
|
k2 |
8.320 |
7.960 |
7.840 |
7.810 |
|
|
k3 |
7.733 |
8.003 |
8.033 |
7.937 |
|
|
R |
0.763 |
0.320 |
0.296 |
0.127 |
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