本发明涉及萃取及逆萃取领域，具体涉及利用被萃组分在亚临界流体中的运动，选择性地将物质逆向扩散到物料内部，实现物料内部成分的变更或使不同物料中的成分进行交换的提升低次烟叶品质的逆萃取方法。
背景技术：
低次烟叶指的是gb2635-86中的中黄五级、上黄四级、青黄二级以下的各等级烟叶。这部分烟叶从其外观质量来讲，颜色棕黄、黄褐且带有青色、厚薄不均匀、叶片结构疏松、光泽度较弱、多带有明显的花片、残伤面积大及油分不足等；从内在吸食品质来讲，香味欠缺、香气质较粗糙、苦辣、刺激性涩味明显、余味不净、口腔舌部残留物较多。其中杂气是造成低次烟叶及影响烟叶品质的主要因素，杂气是指烟叶燃烧时产生的令吸烟者感到不愉快的气味，主要有青杂气、地方性杂气和枯焦气等。中国是烟草种植和生产大国，目前种植面积居世界首位。在烟草种植和生产过程中，有大量的低次烟叶产生，大约占烟叶总产量的25%。目前，烟草行业内低次烟叶主要用于膨胀烟丝或薄片，且只在四类卷烟和五类卷烟中使用，比例大多低于10%。然而随着市场结构的调整，中高档卷烟的需求量愈来愈大，高品质原料的获取已成为烟企的发展重点。低次烟叶面临着综合利用水平低、途径少、资源浪费非常严重等一系列问题。在此情况下，充分利用现有的烟叶资源，扩大中高档卷烟的生产量，提升低次烟叶原料的整体品质，提高其使用价值对企业、对社会都具有重要的意义。
“一种使用亚临界干洗技术提高低次烟叶使用价值的方法（cn201310441875.0）”公开了一种使用亚临界干洗技术提高低次烟叶使用价值的方法，快速去除低次烟叶中产生杂气的前体物，从而在一定程度上提升低次烟叶原料的品质；祁鲲研究发现（成品烟叶保形减害降焦的亚临界萃取工艺，申请号201110076093.2），通过萃取去除烟碱及焦油前体物能达到减害降焦的目的。这两种方法都只是利用亚临界技术，从样品烟叶表面或者内部对烟叶进行处理，把烟叶中的烟碱或者焦油前体物去除掉，从而改善低次烟叶的品质。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种工艺简单、投入低、可工业化生产的利用被萃组分在亚临界流体中的运动，选择性地将物质逆向扩散到物料内部，实现物料内部成分的变更或使不同物料中的成分进行交换的提升低次烟叶品质的逆萃取方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种提升低次烟叶品质的逆萃取方法，包括以下步骤：
步骤一）预处理：将需要进行萃取的物料样品进行干燥及细胞破壁处理；
步骤二）萃取：将步骤一）预处理后的物料样品置于密闭萃取罐中，抽真空直到萃取罐内真空度达到-100kpa，再向萃取罐内注入萃取用亚临界流体作为萃取溶剂，将预处理后的物料样品完全浸没，并加入乙醇溶液作为夹带剂后进行萃取；萃取结束后，将液体溶剂抽进蒸发罐，对物料样品和液体溶剂分别进行恒温脱溶处理，即分别得到萃取后的物料样品和样品提取物；
步骤三）除杂：萃取后所得的样品提取物有时杂质较多，需要进行除杂处理后再进行逆萃取，除杂处理过程为以下中的任一种，a、萃取后所得样品提取物用10倍95%乙醇在50℃下加热回溶，于-30℃条件下冷冻24h，过滤，所得上清液经回收溶剂即得净化后的样品提取物；b、分子蒸馏：进料速度0.8～1.0ml/min，真空度15～20pa，加热温度60℃，冷却温度10～12℃，转速260r/min；c、所得样品提取取物用6倍量水溶解，在温度45℃的条件下，磁力搅拌1h，静置分层，上层液体从分液漏斗的上口倒出，打开旋塞使下层液体从分液漏斗下口放出，收集下层液体，浓缩至密度为1.2g/ml即得净化的样品提取物；
步骤四）逆萃取：将净化后的样品提取物与需要进行逆萃取的低次烟叶按1:1～500g/g的质量比一同置入亚临界逆萃取罐，抽真空直到逆萃取罐内真空度达到-100kpa，然后向逆萃取罐内注入逆萃取用亚临界流体作为逆萃取溶剂，将需要进行逆萃取的低次烟叶完全浸没，并注入逆萃取用夹带剂后进行逆萃取，逆萃取结束后，对逆萃取罐进行恒温脱溶处理，脱溶结束即得到逆萃取处理后的低次烟叶。
步骤一）中所述的干燥后的物料样品的含水率在10%以下。
步骤一）中所述的细胞破壁处理为以下处理过程中的一种，a、微波破壁，干燥后的烟叶按重量润水25%，密封静置40min后进行微波处理；微波条件为功率800w，30s两次，每次间隔10s；b、超声波破壁，干燥后的烟叶按重量润水300%，密封静置60min后进行超声波处理；超声波条件为功率500w，时间60min；c、太赫兹破壁，干燥后的烟叶按重量润水25%，密封静置40min后进行太赫兹处理，太赫兹处理条件为温度30℃，距离10cm，时间10min；d、粉碎破壁，将干燥后的烟叶粉碎后过100目筛。
步骤二）中所述的预处理后的物料样品和萃取溶剂的质量体积比为1:10～20g/ml，并加入体积为物料样品和萃取溶剂总体积的0～15%、浓度为50～95%的乙醇溶液作为萃取用夹带剂，萃取时间为10～30分钟，温度为20～50℃，压力为0.25～0.9mpa，循环萃取3～4次。
步骤四）中所述的样品提取物与需要进行逆萃取的低次烟叶的质量总和与逆萃取溶剂的体积的比例为1:20～40g/ml，并加入体积为物料样品和逆萃取溶剂总体积的0～15%、浓度为50～95%的乙醇溶液作为逆萃取用夹带剂，时间为30～40分钟，温度为20～50℃，压力为0.25～0.9mpa。
所述的物料样品包括菊花、树苔、大枣、小茴香、蒲公英、山楂、玫瑰、葡萄干、葫芦巴、烟草等天然植物中的一种。
所述的萃取溶剂为丙烷、丁烷、四氟乙烷、二甲醚及液氨中的至少一种。
所述的逆萃取溶剂为丙烷、丁烷、二甲醚及四氟乙烷中的至少一种。
所述萃取完成后可不进行蒸发脱溶处理，直接将液体溶剂抽进逆萃取罐进行逆萃取处理，此时逆萃取罐内需提前放置低次烟叶且抽过真空。
所述亚临界萃取及逆萃取过程物料样品和液体溶剂中蒸发出的溶剂气体，经过压缩冷凝，液态的溶剂流回溶剂贮存罐，循环使用。
本发明的积极效果是：
亚临界萃取技术是利用亚临界萃取溶剂，在密闭、无氧、低压的萃取罐内，依据有机物相似相溶的原理，通过萃取物料与萃取溶剂在萃取过程中的分子扩散过程，使物料中的天然活性成分转移到液态的萃取溶剂中，再通过减压蒸发的过程将萃取溶剂与目的产物分离，最终得到目的产物的一种新型萃取与分离技术。亚临界萃取技术相比其它分离方法有许多优点:无毒、无害，环保、无污染、非热加工、不破坏产品活性、防止氧化，产能大、可工业化大规模生产，节能、运行成本低，易于和产物分离等，具有十分广阔的应用前景。
亚临界逆萃取是亚临界萃取的逆过程，是指在亚临界条件下，利用被萃组分在亚临界流体中的运动，选择性地将物质逆向扩散到物料内部，实现物料内部成分的变更或使不同物料中的成分进行交换的一种新技术。利用亚临界逆萃取技术，可以赋予低次烟叶一定程度的清香、花香、膏香、果香、药草香、烘焙香、辛香、甜香和木香，使得低次烟叶为样品的卷烟在香气质、香气量、浓度、杂气、劲头、刺激性、余味、燃烧性及灰色等方面，较对照而言均有不同程度的提升。
具体实施方式
一种提升低次烟叶品质的逆萃取方法，包括以下步骤：
步骤一）预处理：将需要进行萃取的物料样品进行干燥及细胞破壁处理；物料样品包括菊花、树苔、大枣、小茴香、蒲公英、山楂、玫瑰、葡萄干、葫芦巴、烟草等天然植物中的一种，干燥后的物料样品的含水率在10%以下，细胞破壁处理为以下处理过程中的一种，a、微波破壁，干燥后的烟叶按重量润水25%，密封静置40min后进行微波处理；微波条件为功率800w，30s两次，每次间隔10s；b、超声波破壁，干燥后的烟叶按重量润水300%，密封静置60min后进行超声波处理；超声波条件为功率500w，时间60min；c、太赫兹破壁，干燥后的烟叶按重量润水25%，密封静置40min后进行太赫兹处理，太赫兹处理条件为温度30℃，距离10cm，时间10min；d、粉碎破壁，将干燥后的烟叶粉碎后过100目筛；
步骤二）萃取：将步骤一）预处理后的物料样品置于密闭萃取罐中，抽真空直到萃取罐内真空度达到-100kpa，再向萃取罐内注入萃取用亚临界流体作为萃取溶剂，将预处理后的物料样品完全浸没，并加入乙醇溶液作为夹带剂后进行萃取，萃取条件为，萃取溶剂为丙烷、丁烷、四氟乙烷、二甲醚及液氨中的至少一种，预处理后的物料样品和萃取溶剂的质量体积比为1:10～20g/ml，并加入体积为物料样品和萃取溶剂总体积的0～15%、浓度为50～95%乙醇溶液作为萃取用夹带剂，萃取时间为10～30分钟，温度为20～50℃，压力为0.25～0.9mpa，循环萃取3～4次；萃取结束后，将液体溶剂抽进蒸发罐，对物料样品和液体溶剂分别进行恒温脱溶处理，即分别得到萃取后的物料样品和样品提取物；
步骤三）除杂：萃取后所得的样品提取物有时杂质较多，需要进行除杂处理后再进行逆萃取，除杂处理过程为以下中的任一种，a、萃取后所得样品提取物用10倍95%乙醇在50℃下加热回溶，于-30℃条件下冷冻24h，过滤，所得上清液经回收溶剂即得净化后的样品提取物；b、分子蒸馏：进料速度0.8～1.0ml/min，真空度15～20pa，加热温度60℃，冷却温度10～12℃，转速260r/min；c、所得样品提取取物用6倍量水溶解，在温度450℃的条件下，磁力搅拌1h，静置分层，上层液体从分液漏斗的上口倒出，打开旋塞使下层液体从分液漏斗下口放出，收集下层液体，浓缩至密度为1.2g/ml即得净化的样品提取物；
步骤四）逆萃取：将净化后的样品提取物与需要进行逆萃取的低次烟叶按1:1～500g/g的质量比一同置入亚临界逆萃取罐，抽真空直到逆萃取罐内真空度达到-100kpa，然后向逆萃取罐内注入逆萃取用亚临界流体作为逆萃取溶剂，将需要进行逆萃取的低次烟叶完全浸没，并注入逆萃取用夹带剂后进行逆萃取，逆萃取的条件为，逆萃取溶剂为丙烷、丁烷、二甲醚及四氟乙烷中的至少一种，样品提取物与需要进行逆萃取的低次烟叶的质量总和与逆萃取溶剂的体积的比例为1:20～40g/ml，并加入体积为物料样品和逆萃取溶剂总体积的0～15%、浓度为50～95%的乙醇溶液作为逆萃取用夹带剂，时间为30～40分钟，温度为20～50℃，压力为0.25～0.9mpa，逆萃取结束后，对逆萃取罐进行恒温脱溶处理，脱溶结束即得到逆萃取处理后的低次烟叶。
萃取完成后可不进行蒸发脱溶处理，直接将液体溶剂抽进逆萃取罐进行逆萃取处理，此时逆萃取罐内需提前放置低次烟叶且抽过真空；亚临界萃取及逆萃取过程物料样品和液体溶剂中蒸发出的溶剂气体，经过压缩冷凝，液态的溶剂流回溶剂贮存罐，循环使用。
实施例1
取滁菊样品50g，干燥粉碎后过100目筛，置于萃取罐中，抽真空直到罐内真空度达到-100kpa，然后向萃取罐中注入亚临界流体丁烷作为萃取溶剂，将滁菊样品完全浸没，滁菊样品和亚临界流体丁烷的质量体积比1:10g/ml，萃取用夹带剂为95%的乙醇水溶液，夹带量5%，萃取时间为20min，温度为25℃，压力0.25mpa，循环萃取3次；萃取结束后，将液体溶剂抽进蒸发罐，对滁菊样品和液体溶剂分别进行恒温脱溶处理，即得到滁菊提取物。
将上述滁菊提取物用10倍95%乙醇在50℃下加热回溶，于-30℃条件下冷冻24h，过滤，所得上清液经回收溶剂即得净化的滁菊提取物；该净化的滁菊提取物经gc-ms检测结果如表1所示，净化的滁菊提取物中的成分主要包括烯类、醇类、酮类、酯类和酸类，含量较高的物质包括含量为21.33%的龙脑、12.62%的β-芹子烯和11.46%的古芸烯。
表1滁菊精油的gc-ms分析结果
取1g上述净化的滁菊提取物，与500gbk31低次烟叶一同置入逆萃取罐，抽真空，注入亚临界流体丁烷作为逆萃取溶剂，将bk31低次烟叶完全浸没，滁菊提取物和bk31低次烟叶与逆萃取溶剂的质量体积比为1:20g/ml，保持温度为30℃，静置35min，对逆萃取罐进行缓慢蒸发脱溶处理，蒸发温度30℃，脱溶结束即得到逆萃取后的bk31低次烟叶。
表2逆萃取烟叶卷烟感官评价
处理后烟叶的感官评价结果如表2所示，表中最大标准度为9，9代表很好，8代表好，7代表较好，6代表稍好，5代表中，4代表稍差，3代表较差，2代表差，1代表很差，由结果看出逆萃取后卷烟的香气质、香气量、浓度、杂气、劲头、刺激性、余味、燃烧性及灰色较对照而言均有不同程度的提升，尤其是香气量和浓度都比对照提升了2档。除此之外，逆萃取后的样品抽吸时较对照而言多了一定程度的清香、花香、膏香、果香、药草香、烘焙香、辛香、甜香和木香，其中清香、果香、烘焙香、辛香和甜香的香韵较明显。
实施例2
取蒲公英100g，微波破壁，干燥后的烟叶按重量润水25%，密封静置40min后进行微波处理；微波条件为功率800w，30s两次，每次间隔10s，微波处理后置于萃取罐中，抽真空直到萃取罐内真空度达到-100kpa，然后向萃取罐中注入亚临界流体二甲醚与四氟乙烷的体积比为1:1的混合液作为萃取溶剂，将蒲公英完全浸没，蒲公英与萃取溶剂的质量体积比为1:20g/ml，夹带剂为200ml50%的乙醇，萃取时间为10min，温度为20℃，压力0.60mpa，循环萃取3次；萃取结束后，将液体溶剂抽进蒸发罐，对蒲公英和液体溶剂分别进行恒温脱溶处理，温度20℃，液体溶剂脱溶后即得蒲公英提取物。
所得蒲公英提取物进行分子蒸馏：进料速度1.0ml/min，真空度20pa，加热温度60℃，冷却温度10℃，转速260r/min，分子蒸馏结束即得到净化的蒲公英提取物，该净化的蒲公英提取物经gc-ms检测，结果如表3所示，净化的蒲公英提取物中的主要成分包括醛类、酮类、醇类、烯类和酯类化合物，含量较高的物质包括含量为10.32%的辛酸、9.48%的反式-2-癸烯醛和8.02%的反式-2-庚烯醛。
表3蒲公英精油gc-ms检测结果
将分子蒸馏所得净化的蒲公英提取物1g与400g洛阳b011烟叶一同置入逆萃取罐，抽真空，注入亚临界流体二甲醚与四氟乙烷的体积比为1:1的混合液作为逆萃取溶剂，逆萃取溶剂将烟叶完全浸没，烟叶和逆萃取溶剂的质量体积比为1:30g/ml，夹带剂为75%的乙醇600ml，保持温度为20℃，静置30min，压力0.55mpa，对逆萃取罐进行缓慢蒸发脱溶处理，蒸发温度20℃，脱溶结束即得到逆萃取后的b011烟叶。
表4逆萃取烟叶卷烟感官评价
烟叶感官品比结果如表4所示，表中最大标准度为9，9代表很好，8代表好，7代表较好，6代表稍好，5代表中，4代表稍差，3代表较差，2代表差，1代表很差，由结果看出，逆萃取显著提高了烟丝卷烟的香气质、减少杂气、使烟气更加细腻、柔和、圆润，减少口部、喉部、鼻部刺激，在提高香气量、烟气浓度、改善透发性、劲头、余味方面，尤其是浓度和刺激性方面，均有明显的提升了作用。
实施例3
取津巴布韦烟叶60g，超声波破壁，干燥后的烟叶按重量润水300%，密封静置60min后进行超声波处理；超声波条件为功率500w，时间60min；超声波破壁处理后置于萃取罐中，抽真空直到罐内真空度达到-100kpa，然后向萃取罐中注入亚临界流体丁烷作为萃取溶剂，萃取溶剂将津巴布韦烟叶完全浸没，津巴布韦烟叶和萃取溶剂的质量体积比为1:15g/ml，夹带剂为75%乙醇50ml，萃取时间为30min，温度为50℃，压力0.90mpa，萃取循环数3次；萃取结束后，将液体溶剂抽进蒸发罐，对津巴布韦烟叶和液体溶剂分别进行恒温脱溶处理，温度25℃，液体溶剂脱溶后即得烟叶提取物。
所得烟叶提取物除杂：烟叶提取物用6倍量水溶解，在温度45℃的条件下，磁力搅拌1h，静置分层，上层液体从分液漏斗的上口倒出，打开旋塞使下层液体从分液漏斗下口放出，收集下层液体，浓缩至密度为1.2g/ml，即得到净化的烟叶提取物，净化的烟叶提取物经gc-ms检测，结果如表5所示，净化的烟叶提取物中的主要成分包括酮类、酯类、醇类、烯类及烟碱，含量较高的物质包括含量为64.98%的新植二烯、含量为21.35%的烟碱和含量为2.88%的7,10,13-十六碳三烯酸甲酯。
表5津巴布韦烟叶精油gc-ms检测结果
将0.5g上述净化的烟叶提取物与洛阳bk31烟叶一同置入逆萃取罐，抽真空，注入亚临界流体丁烷作为逆萃取溶剂，将洛阳bk31烟叶完全浸没，洛阳bk31烟叶和逆萃取溶剂的质量体积比为1:32g/ml，夹带剂为95%乙醇16ml，保持温度为50℃，压力0.60mpa，静置40min，对逆萃取罐进行缓慢蒸发脱溶处理，蒸发温度20℃，脱溶结束即得到逆萃取后的bk31烟叶。
表6逆萃取烟叶卷烟感官评价
卷烟感官品比结果如表6所示，表中最大标准度为9，9代表很好，8代表好，7代表较好，6代表稍好，5代表中，4代表稍差，3代表较差，2代表差，1代表很差，由结果看出，逆萃取提高了卷烟的香气质、香气量、浓度、改善劲头、余味、减少杂气、增加透发性、使烟气更加细腻、柔和、圆润，减少口部、喉部、鼻部刺激，尤其是卷烟浓度和杂气，提升了2档。
实施例4
取津巴布韦烟叶60g，太赫兹破壁，干燥后的烟叶按重量润水25%，密封静置40min后进行太赫兹处理，太赫兹处理条件为温度30℃，距离10cm，时间10min；太赫兹破壁处理后置于萃取罐中，抽真空直到罐内真空度达到-100kpa，然后向萃取罐中注入亚临界流体丁烷作为萃取溶剂，萃取溶剂将津巴布韦烟叶完全浸没，津巴布韦烟叶和萃取溶剂的质量体积比为1:15g/ml，夹带剂为75%乙醇50ml，萃取时间为30min，温度为50℃，压力0.90mpa，萃取循环数3次；萃取结束后，将液体溶剂抽进蒸发罐，对津巴布韦烟叶和液体溶剂分别进行恒温脱溶处理，温度25℃，液体溶剂脱溶后即得烟叶提取物。
所得烟叶提取物除杂：烟叶提取物用6倍量水溶解，在温度45℃的条件下，磁力搅拌1h，静置分层，上层液体从分液漏斗的上口倒出，打开旋塞使下层液体从分液漏斗下口放出，收集下层液体，浓缩至密度为1.2g/ml，即得到净化的烟叶提取物，将0.5g上述净化的烟叶提取物与洛阳bk31烟叶一同置入逆萃取罐，抽真空，注入亚临界流体丁烷作为逆萃取溶剂，将洛阳bk31烟叶完全浸没，洛阳bk31烟叶和逆萃取溶剂的质量体积比为1:40g/ml，夹带剂为50%乙醇16ml，保持温度为50℃，压力0.60mpa，静置30min，对逆萃取罐进行缓慢蒸发脱溶处理，蒸发温度20℃，脱溶结束即得到逆萃取后的bk31烟叶。
实施例5
取蒲公英100g，微波破壁，干燥后的烟叶按重量润水25%，密封静置40min后进行微波处理；微波条件为功率800w，30s两次，每次间隔10s，微波处理后置于萃取罐中，抽真空直到萃取罐内真空度达到-100kpa，然后向萃取罐中注入亚临界流体二甲醚与四氟乙烷的体积比为1:1的混合液作为萃取溶剂，将蒲公英完全浸没，蒲公英与萃取溶剂的质量体积比为1:20g/ml，夹带剂为200ml50%的乙醇，萃取时间为10min，温度为20℃，压力0.60mpa，循环萃取3次；萃取结束后，将液体溶剂抽进蒸发罐，对蒲公英和液体溶剂分别进行恒温脱溶处理，温度20℃，液体溶剂脱溶后即得蒲公英提取物。
所得蒲公英提取物进行分子蒸馏：进料速度0.9ml/min，真空度17pa，加热温度60℃，冷却温度11℃，转速260r/min，分子蒸馏结束即得到净化的蒲公英提取物，将分子蒸馏所得净化的蒲公英提取物1g与400g洛阳b011烟叶一同置入逆萃取罐，抽真空，注入亚临界流体二甲醚与四氟乙烷的体积比为1:1的混合液作为逆萃取溶剂，逆萃取溶剂将烟叶完全浸没，烟叶和逆萃取溶剂的质量体积比为1:30g/ml，夹带剂为75%的乙醇600ml，保持温度为20℃，静置30min，压力0.9mpa，对逆萃取罐进行缓慢蒸发脱溶处理，蒸发温度20℃，脱溶结束即得到逆萃取后的b011烟叶。
实施例6
取滁菊样品50g，干燥粉碎后过100目筛，置于萃取罐中，抽真空直到罐内真空度达到-100kpa，然后向萃取罐中注入亚临界流体丁烷作为萃取溶剂，将滁菊样品完全浸没，滁菊样品和亚临界流体丁烷的质量体积比1:10g/ml，萃取用夹带剂为95%的乙醇水溶液，夹带量5%，萃取时间为20min，温度为25℃，压力0.25mpa，循环萃取3次；萃取结束后，将液体溶剂抽进蒸发罐，对滁菊样品和液体溶剂分别进行恒温脱溶处理，即得到滁菊提取物。
所得滁菊提取物进行分子蒸馏：进料速度0.8ml/min，真空度15pa，加热温度60℃，冷却温度12℃，转速260r/min，分子蒸馏结束即得净化的滁菊提取物；取1g上述净化的滁菊提取物，与500gbk31低次烟叶一同置入逆萃取罐，抽真空，注入亚临界流体丁烷作为逆萃取溶剂，将bk31低次烟叶完全浸没，滁菊提取物和bk31低次烟叶与逆萃取溶剂的质量体积比为1:20g/ml，保持温度为30℃，压力0.25mpa，静置35min，对逆萃取罐进行缓慢蒸发脱溶处理，蒸发温度30℃，脱溶结束即得到逆萃取后的bk31低次烟叶。