微波強化提取廢次煙葉中煙堿研究

　　摘要 我國是煙草種植大國，每年都有大量廢次煙葉產(chǎn)生，煙葉中含有應(yīng)用價值很高的煙堿。煙堿廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和工業(yè)等領(lǐng)域。試驗設(shè)計研究了以蒸餾水為溶劑、微波為輔助方法的煙堿提取工藝條件，探討了微波的功率、時間、液固比等因素對煙堿提取的影響。結(jié)果表明：影響煙堿提取效率的因素依次為功率、處理時間和液固比。微波輔助提取的最佳工藝條件是微波功率為300 W，微波時間為1 min，液固比為25∶1，此工藝比未經(jīng)微波處理的提法的提取率增加約11倍。
　　關(guān)鍵詞 廢次煙葉；煙堿；微波
　　中圖分類號 S572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）10-0166-02
　　Study on Extraction of Nicotine From Waste Tobacco by Microwave-Assisted
　　CHEN Li-jin
　�。℅uangzhou Academy of Agricultural Sciences in Guangdong Province，Guangzhou Guangdong 510308）
　　Abstract Planting a large number of tobacco in China annually produces a large number of discarded tobacco. Nicotine is widely applied in areas such as agriculture，medicine and industry，it has higher opplication value.Experimental design using distilled water as solvent and microwave as assistant methods to extract the nicotine，and study the influences of factors which referred above-mentioned.The results showed that the factors in order of their effects on nicotine yield were power，extraction time，ratio of liquid to solid. The optimal conditions for the microwave extraction as follows：microwave power 300 W，radiation time 1 min，and 25∶1 ration of liquid to material.And it was about 11 times higher than extraction method without assistance.
　　Key words discarded tobacco；nicotine；microwave
　　目前，每年都會產(chǎn)生大量廢棄的煙葉，但是廢次煙葉的利用率較低，在處理廢棄煙葉時，通常采用焚燒、填埋等方式，不僅污染了環(huán)境，也浪費了資源。煙葉中的煙堿在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工等方面帶給人類的作用是相當(dāng)大的，因此合理利用廢棄煙葉，變廢為寶，是當(dāng)前研究的重點。利用微波強化作用來輔助提取煙草中的煙堿，可以得到更好的提取率，而且對環(huán)境的污染更少。研究表明，提取效果取決于微波的強度、頻率和作用時間，但目前預(yù)處理技術(shù)不盡人意，存在得率低、技術(shù)工藝復(fù)雜、需用有機溶劑易污染等問題。該文以廢次煙葉為原料，以蒸餾水為溶劑，對微波輔助提取煙堿的工藝進(jìn)行了較深入的研究。通過采用單因素及正交試驗，探討了微波時間、功率、固液比等因素對煙堿提取的影響，并采用紫外分光光度法測定煙堿含量，優(yōu)化得出最佳工藝條件。結(jié)果顯示，該方法只需將煙葉粉碎，加水浸沒，常壓下微波作用，即可快速提高提取煙堿的速率，使廢次煙葉作為資源開發(fā)將完全可能。且該方法為物理作用，無需任何有機溶劑，水為傳聲媒質(zhì)，可循環(huán)使用，無“三廢”排放，無環(huán)境污染。該方法操作簡單，成本低，適用范圍廣，為環(huán)境友好過程，有產(chǎn)業(yè)化前景[1-8]。
　　1 材料與方法
　　1.1 試驗原理
　　1.1.1 微波強化提取煙堿的原理。煙葉細(xì)胞壁富含纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，其組成的結(jié)晶結(jié)構(gòu)阻礙了煙堿的有效溶出。微波可以快速有效地將細(xì)胞破碎，使煙葉中的大部分煙堿呈游離態(tài)游離出來，然后通過水蒸汽蒸餾法分離提取，即可獲得煙堿產(chǎn)品[9-10]。
　　1.1.2 紫外分光光度計法的原理。煙堿在259 nm波段的紫外光具有最大吸收能力，其吸光度與煙堿含量成正比，因此可建立起在紫外光區(qū)的檢測體系。紫外分光度法測定煙堿存在干擾物質(zhì)，但是這些干擾物質(zhì)在230～290 nm范圍內(nèi)的吸光度基本呈線性，因此可以在259 nm前后等距離選取2點測定吸光度而將干擾吸收扣除，最后確定在259 nm前后各23 nm，即236 nm和282 nm測定吸光度扣除干擾吸收。校正吸光度即為259 nm處的吸光度測定值[11-12]。
　　1.2 試驗方法和步驟
　　1.2.1 煙葉預(yù)處理。煙葉原料經(jīng)自然風(fēng)干后，充分粉碎，在室溫條件下保藏可密封的塑料袋，備用。
　　1.2.2 煙堿的提取。準(zhǔn)確稱取1.0 g煙末于干凈的燒杯中，加入蒸餾水并充分?jǐn)嚢�，�?jīng)過不同的功率、時間、料液比和溫度的微波輔助提取作用后，將煙末置于圓底燒瓶并加入1 g NaOH和2 g NaCl試劑，用水蒸汽蒸餾法提取煙堿，最后用0.05 mol/L HCl溶液接收，即可得到煙堿。
　　1.2.3 煙堿含量分析。用移液管準(zhǔn)確移取4 mL用HCl溶液接收的煙堿液于100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容到100 mL，待測。煙堿的測定如下：打開紫外分光光度計，待其連接好穩(wěn)定后，設(shè)定測定波長，用空白樣（把1 mL樣品換成1 mL蒸餾水，其余條件與制取樣品一樣）調(diào)零后測量溶液吸光度。

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