利用废次烟叶提取天然烟碱新工艺
- 格式:pdf
- 大小:134.20 KB
- 文档页数:4


一、实验目的1. 了解烟碱的化学性质和提取方法。
2. 掌握从烟叶中提取烟碱的实验步骤和原理。
3. 学习使用实验仪器和操作技能。
二、实验原理烟碱(尼古丁)是烟草中的一种生物碱,具有强烈的成瘾性和毒性。
从烟叶中提取烟碱的方法主要有碱提取法、溶剂萃取法等。
本实验采用碱提取法,利用强碱溶液使烟碱从烟叶中游离出来,再通过溶剂萃取和衍生物制备进行精制。
三、实验材料与仪器材料:1. 干燥烟叶 2g2. 5% NaOH溶液 20mL3. 乙醚 15mL4. 饱和苦味酸甲醇溶液5. 甲醇仪器:1. 烧杯2. 微型布氏漏斗3. 抽滤瓶4. 分液漏斗5. 圆底烧瓶6. 锥形瓶7. 玻璃棒8. 滤纸9. 水浴锅10. 真空泵11. 温度计四、实验步骤1. 碱处理:在25mL烧杯中加入2g干燥碎烟叶和2mL 5% NaOH溶液,搅拌10min,然后用带尼龙滤布的布氏滤斗抽滤,并用干净的玻塞挤压烟叶以挤出碱提取液。
接着用4mL水洗涤烟叶,再次抽滤挤压,将洗涤水合并至碱提取液中。
2. 醚萃取:将黑褐色滤液移入25mL分液漏斗中,用15mL乙醚分三次萃取。
萃取时应轻旋液体,勿振荡漏斗以免形成乳浊液导致分层困难。
上层醚相从漏斗上口倒入25mL圆底烧瓶中。
3. 蒸去乙醚:合并醚萃取液,在水浴上蒸去乙醚,并用水泵将溶剂抽干。
4. 重新溶解:残留物中加入2滴水和1mL甲醇,使残渣溶解,然后将溶液通过放有玻璃毛的短颈漏斗滤入25mL烧杯中,并用1mL甲醇涮洗烧瓶和玻璃毛,合并至烧杯中。
5. 制备衍生物:在搅拌下往烧杯中加入2mL饱和苦味酸盐的甲醇溶液,立即有浅黄色的二苦味酸烟碱盐沉淀析出。
用玻砂漏斗过滤,干燥称重,测定熔点,并计算所提取的烟碱的百分产量。
6. 重结晶:用刮刀将粗产物移入10mL锥形瓶中,加入4mL 50%乙醇-水(V/V)溶液,加热溶解,室温下静置冷却,析出亮黄色晶体。
五、实验结果与分析1. 烟碱提取率:通过测定二苦味酸烟碱盐的熔点,计算所提取的烟碱的百分产量。
废弃烟叶的综合利用摘要:我国是烟草种植大国,也是卷烟生产大国。
在栽培、采收烟叶及制造卷烟的各个过程中有大量的低次烟叶,通常将其焚烧或是随意堆放而得不到合理的利用。
经研究发现,烟叶中含有烟碱、茄尼醇、烟草蛋白、氨基酸、有机酸等一序列比较重要的物质,具有很重要的利用价值。
本文浅谈废弃烟叶的综合利用,其利用途径为:以废弃烟叶为原料提取茄尼醇和烟碱;以废弃烟叶为原料制取活性炭、燃料酒精的发酵;用废弃烟叶和蓝藻泥混合制作有机化肥,以及用废弃烟叶代替棉籽壳培养糙皮侧耳。
加强废弃烟叶的综合利用,可实变废为宝,增加烟农收益。
关键词:废弃烟叶、茄尼醇、烟碱、烟叶蛋白、活性炭、有机化肥、合理利用在我国农产品收入之中,烟草次于稻、麦、棉、大豆、玉米,居第六位[1]。
烟草是烟农脱贫致富的经济作物,在我国国民经济发展中有着重要作用。
我国的烟草种植面面积和产量均在世界前列,但由于受到种植管理技术和加工技术的限制及在栽培、运输及制作卷烟过程中大约25%的烟叶、烟末等下脚料不被充分利用而遭废弃。
将这些废弃烟叶焚烧或是随意丢弃,不仅白白浪费,而且污染环境。
经研究发现烟叶中鉴定出3000多种化合物[2],其中茄尼醇、烟碱、烟草蛋白等重要化合物,在化工、医药、农业等方面有着广泛应用。
如果我们可以将这些化合物提取并将其开发利用,将废弃烟叶重新利用,将其变为我们所需的原料。
利用其富含各种有机化合物来制取有机化肥代替合成化肥,或者是利用于其他方面等。
这不但可以减少环境污染,还符合绿色发展的要求。
本文从废弃烟叶中重要化合物茄尼醇、烟碱的提取;以废弃烟叶为原料制取活性炭、燃料酒精的发酵、制取有机化肥两方面综述废弃烟叶的综合利用。
1、烟叶中重要化合物的提取1.1茄尼醇的开发和利用茄尼醇主要存在于烟叶中,是烟叶的重要组成部分,其含量约占烟叶干重的0.5%~1%[3]。
分子是为C45H74O,分子量631.079,熔点31℃~32℃,沸点52.6℃,较纯的茄尼醇为白色或淡黄色蜡状固体,难溶于水,易溶于正己烷、乙醚、丙酮等有机溶剂,。
生物催化提制废次烟草中烟碱的最佳工艺研究中文摘要:烟碱无论是在农业、医药、烟草行业还是在化工行业都有其重要作用。
本文综述了废次烟叶成分和烟碱的主要用途,介绍了国内外烟碱提取的现有方法,通过不同菌种的筛选,优选出黄毛菌种作为发酵菌种;并通过对比不同发酵方法,确定采用生物酶化法发酵处理烟草废渣提取烟叶中高附加值成分烟碱。
本实验主要探讨了发酵时间、发酵温度、菌种、微波及超声时间、接种量、固液比、以及pH值等因素对烟碱提取的影响,采用分光光度法测定烟碱含量,优化得出最佳工艺条件,并通过萃取、减压蒸馏获得烟碱粗品。
实验结果表明:选用黄毛诱导菌为发酵菌种,在发酵时间为24h,发酵温度为30℃,接种量为10%,固液比为1:20,辅料比为4%,pH值为6.00,超声时间15min的条件下具有提制药草中烟碱的最佳效果,为废弃烟草资源化利用提供实验理论基础。
关键词:烟草烟碱发酵工艺Abstract:Nicotine, whether in agriculture, medicine, chemical industry or the tobacco industry has its own important role. In this paper, discard the major tobacco ingredients and nicotine use, introduced the current domestic and international nicotine extraction method, the screening of different strains, optimized Huangmaodoufuchai bacteria as fermentation bacteria; and by comparing the different fermentation determined by enzyme method fermented tobacco waste extract high value-added component of nicotine in tobacco leaves. This experiment focuses on the fermentation time, fermentation temperature, strain, microwave and ultrasonic time, inoculum size, solid-liquid ratio, and pH value on the extraction of nicotine, the nicotine content measured by spectrophotometry, is optimized optimal conditions, and by extraction, vacuum distillation of crude was nicotine. The results show that: use Herba induced bacteria strains for the fermentation, the fermentation time of 24h, the fermentation temperature is 30 ℃, inoculum 10%, the ratio of 1:20, accessories ratio 4%, pH value of 6.00 , under the conditions of ultrasonic time of 15min have put grass in the pharmaceutical nicotine best results.Keywords:tobacco nicotine ferment technology目录1前言 (3)1.1本课题提出的背景 (3)1.1.1烟草研究 (3)1.1.2烟草产业现状 (4)1.1.3烟草主要成分 (4)1.2本课题研究的目的与意义 (4)1.2.1废次烟草对生态环境的危害 (4)1.2.2废次烟草的资源化利用 (5)1.2.3低碳环保经济 (7)1.2.4经济效益 (8)1.3烟碱的国内外研究现状 (8)1.3.1烟碱的提取方法 (8)1.3.2烟碱含量分析方法及优缺点 (11)1.4本课题的提出 (12)2 实验部分 (13)2.1烟碱的性质 (13)2.2实验原理 (14)2.2.2 生化酶促法发酵废次烟叶原理 (14)2.2.3紫外分光光度计法的原理 (14)2.3 仪器与药品 (15)2.3.1 药品与试剂 (15)2.3.2 主要实验仪器 (15)2.4实验装置图 (16)2.4.1发酵装置图 (16)2.4.2减压蒸馏装置图 (17)2.5实验的工艺流程 (17)2.6实验方法 (17)2.6.1烟碱标准曲线的绘制 (17)2.6.2 废次烟草的发酵 (18)2.6.3 烟碱的测定 (18)2.6.4 计算公式 (19)2.7 实验步骤 (19)2.7.1 溶液的配制 (19)2.7.2 培养基的制作 (20)2.7.3 菌种的培育 (20)2.7.4菌种的诱导 (20)2.7.5烟叶预处理 (21)2.7.6烟叶的发酵 (21)2.7.7烟碱含量分析 (21)2.7.8烟碱的提取 (21)3 实验结果与讨论 (21)3.1不同菌种对烟碱含量浸出的影响 (21)3.2菌种诱导对烟碱含量的影响 (23)3.3不同底物条件的影响 (25)3.3.1探讨辅料比对烟碱含量的影响 (25)3.3.2探讨固液比对烟碱含量的影响 (26)3.4发酵工艺条件的影响 (27)3.4.1探讨接种量对烟碱含量的影响 (27)3.4.2探讨PH值对烟碱含量的影响 (28)3.5超声波对烟碱含量的影响 (29)3.6重现最佳工艺条件实验 (30)3.6.1烟碱的浸出 (30)3.6.2最佳工艺条件实验下提取烟碱粗品 (31)4结论与展望 (32)4.1 结论 (32)4.1.1不同方法对比的实验结果 (32)4.1.2单因素探讨的实验结果 (32)4.1.3最佳工艺条件 (32)4.2实验存在的不足 (33)4.2.1取样的不均匀性 (33)4.2.2萃取剂的挥发性 (33)4.2.3仪器的不稳定性 (33)4.3展望 (33)4.3.1实验展望 (33)4.3.2应用前景展望 (33)参考文献 (33)致谢 (36)1前言1.1本课题提出的背景1.1.1烟草研究烟草是重要的经济作物,在世界经济及许多国家的国民经济中占有重要的地位。