微波强化提取废次烟叶中烟碱研究

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1、微波强化提取废次烟叶中烟碱研究  摘要我国是烟草种植大国,每年都有大量废次烟叶产生,烟叶中含有应用价值很高的烟碱。烟碱广泛应用于农业、医药和工业等领域。试验设计研究了以蒸馏水为溶剂、微波为辅助方法的烟碱提取工艺条件,探讨了微波的功率、时间、液固比等因素对烟碱提取的影响。结果表明:影响烟碱提取效率的因素依次为功率、处理时间和液固比。微波辅助提取的最佳工艺条件是微波功率为300W,微波时间为1min,液固比为25∶1,此工艺比未经微波处理的提法的提取率增加约11倍。  关键词废次烟叶;烟碱;微波  中图分类号S572文献标识码A文章编号1

2、007-5739(2016)10-0166-02  StudyonExtractionofNicotineFromWasteTobaccobyMicrowave-Assisted  CHENLi-jin  (GuangzhouAcademyofAgriculturalSciencesinGuangdongProvince,GuangzhouGuangdong510308)  AbstractPlantingalargenumberoftobaccoinChinaannuallyproducesalargenumberofdiscard

3、edtobacco.Nicotineiswidelyappliedinareassuchasagriculture,medicineandindustry,ithashigheropplicationvalue.Experimentaldesignusingdistilledwater8assolventandmicrowaveasassistantmethodstoextractthenicotine,andstudytheinfluencesoffactorswhichreferredabove-mentioned.Theresu

4、ltsshowedthatthefactorsinorderoftheireffectsonnicotineyieldwerepower,extractiontime,ratioofliquidtosolid.Theoptimalconditionsforthemicrowaveextractionasfollows:microwavepower300W,radiationtime1min,and25∶1rationofliquidtomaterial.Anditwasabout11timeshigherthanextractionm

5、ethodwithoutassistance.  Keywordsdiscardedtobacco;nicotine;microwave8  目前,每年都会产生大量废弃的烟叶,但是废次烟叶的利用率较低,在处理废弃烟叶时,通常采用焚烧、填埋等方式,不仅污染了环境,也浪费了资源。烟叶中的烟碱在医药、农业、化工等方面带给人类的作用是相当大的,因此合理利用废弃烟叶,变废为宝,是当前研究的重点。利用微波强化作用来辅助提取烟草中的烟碱,可以得到更好的提取率,而且对环境的污染更少。研究表明,提取效果取决于微波的强度、频率和作用时间,但目前预处理技术

6、不尽人意,存在得率低、技术工艺复杂、需用有机溶剂易污染等问题。该文以废次烟叶为原料,以蒸馏水为溶剂,对微波辅助提取烟碱的工艺进行了较深入的研究。通过采用单因素及正交试验,探讨了微波时间、功率、固液比等因素对烟碱提取的影响,并采用紫外分光光度法测定烟碱含量,优化得出最佳工艺条件。结果显示,该方法只需将烟叶粉碎,加水浸没,常压下微波作用,即可快速提高提取烟碱的速率,使废次烟叶作为资源开发将完全可能。且该方法为物理作用,无需任何有机溶剂,水为传声媒质,可循环使用,无“三废”排放,无环境污染。该方法操作简单,成本低,适用范围广,为环境友好过程

7、,有产业化前景[1-8]。  1材料与方法  1.1试验原理  1.1.1微波强化提取烟碱的原理。烟叶细胞壁富含纤维素、半纤维素和木质素,其组成的结晶结构阻碍了烟碱的有效溶出。微波可以快速有效地将细胞破碎,使烟叶中的大部分烟碱呈游离态游离出来,然后通过水蒸汽蒸馏法分离提取,即可获得烟碱产品[9-10]。  1.1.2紫外分光光度计法的原理。烟碱在259nm波段的紫外光具有最大吸收能力,其吸光度与烟碱含量成正比,因此可建立起在紫外光区的检测体系。紫外分光度法测定烟碱存在干扰物质,但是这些干扰物质在230~290nm范围内的吸光度基本呈线

8、性,因此可以在259nm前后等距离选取2点测定吸光度而将干扰吸收扣除,最后确定在259nm前后各23nm,即236nm和282nm测定吸光度扣除干扰吸收。校正吸光度即为259nm处的吸光度测定值[11-12]。  1.2

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