一种从废次烟梗中制备总糖的方法

摘要

本发明公开了一种从废次烟梗中制备总糖的方法。该方法主要包括提取与纯化技术。其中，在提取过程中引入超声技术，加速提取速度与效率；利用蒸馏代替乙醇水溶液作为提取溶剂，提高了提取效率，降低了提取成本；提取过程中不涉及酸或碱的处理，方法更简单、环保。在纯化工业中，利用AB‑8大孔树脂选择性的吸附色素和蛋白，将脱色、脱蛋白工序合二为一，有效解决Sevage法由于蛋白乳化导致的过滤难等问题，避免传统柱色谱脱色、脱蛋白工序，提高了总糖的脱色、脱蛋白效率。该专利技术为废次烟梗综合利用提供新的途径。

权利要求

1.一种从废次烟梗中制备总糖的方法，其特征在于以下操作步骤：（1）超声提取

（1.1）向3 g已粉碎的60目烟梗中加入75−105 mL蒸馏水；

（1.2）超声提取，过滤，取上清液，得总糖提取液；超声处理条件：超声功率100 W、温度

50−70 ℃、提取时间40−80 min；

（2）纯化处理

（2.1）向总糖提取液中加入大孔树脂AB-8，处理3−5 h，过滤，得总糖过滤液；按质量体积比大孔树脂 AB-8：总糖提取液为1 g：20−40 mL；

（2.2）将总糖过滤液于70 ℃下浓缩至最初体积的1/5，得总糖浓缩液；向总糖浓缩液中加入4倍体积的无水乙醇，在4 ℃下醇析12 h；在转速2400 r/min条件下离心分离15 min，收集沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀；冷冻干燥24 h，冷冻干燥条件为−40 ℃、30 mmHg冷冻干燥

24 h，得总糖粉末；

所述总糖粉末的脱色率大于71%、脱蛋白率大于61%、总糖得率大于8.2%、总糖纯度大于

85%。

说明书

一种从废次烟梗中制备总糖的方法

技术领域

[0001] 本发明属于烟草加工及废弃物综合利用技术领域，具体涉及从废次烟梗中制备总糖的工艺。

背景技术

[0002] 在烟叶采摘与加工过程中，产生大量的烟末和烟梗等废次烟叶。我国是烟叶生产大国，年产废次烟叶约135−150万吨，其中，近80%为烟梗。烟梗中含有多糖等天然成分，具有抗氧化、清除自由基等多种生物活性，在食品、医药和精细化工等领域具有广泛的应用前景。

[0003] 烟梗是烟叶的粗硬叶脉部分，质地坚硬，难以破碎。与烟末相比，从烟梗中提取总糖的技术难度大。此外，烟梗中含有色素、蛋白等其他成分，在总糖提取中也被一同溶出，需要进一步纯化。目前尚无关于从烟梗中制备总糖的文献报道。

[0004] 水提法和酶解法等是目前烟叶总糖提取的常用方法。传统水提取法能耗高、提取时间长、效率低，而且还涉及酸、碱处理；酶解法虽然反应时间短、能大幅度提高总糖提取量，但是酶的价格较高。柱层析法是植物总糖纯化的常用方法，存在溶剂用量大、时间长等缺点；活性炭脱色存在选择性差、总糖损失大等缺点；Sevage法脱蛋白存在蛋白乳化现象、过滤难和大量使用有毒有机溶剂等问题。鉴于上述原因，我国废次烟梗尚未得到合理利用，直接被抛弃，造成资源浪费和环境污染。

发明内容

[0005] 本发明利用超声波产生的冲击波和射流破坏细胞膜结构，提高总糖的提取效率；并结合利用大孔树脂的选择性吸附作用与乙醇选择性沉淀等技术手段，提高总糖的纯化效率，为从废次烟梗中制备总糖提供了一种新方法。

[0006] 一种从废次烟梗中制备总糖的操作步骤如下：

[0007] （1）超声提取

[0008] （1.1）向3 g已粉碎的60目烟梗中加入75−105 mL蒸馏水；

[0009] （1.2）超声提取，过滤，取上清液，得总糖提取液；

[0010] （2）纯化处理

[0011] （2.1）向总糖提取液中加入大孔树脂AB-8，处理3−5 h，过滤，得总糖过滤液；

[0012] （2.2）浓缩总糖过滤液，得总糖浓缩液；醇析总糖浓缩液；离心分离，收集沉淀，洗涤沉淀；冷冻干燥24 h，得总糖粉末；

[0013] 所述总糖粉末的脱色率大于71%、脱蛋白率大于61%、总糖得率大于8.2%、总糖纯度大于85%。

[0014] 进一步限定的技术方案如下：

[0015] 步骤（1.2）中，超声处理条件：超声功率100 W、温度50−70 ℃、提取时间40−80 min。

[0016] 步骤（2.1）中，按质量体积比大孔树脂 ：总糖提取液（W ：V）为1 g：20−40 mL，在总糖提取液添加大孔树脂AB-8。

[0017] 步骤（2.2）中，将总糖过滤液于70 ℃下浓缩至最初体积的1/5，得总糖浓缩液；向总糖浓缩液中加入4倍体积的无水乙醇，在4 ℃下醇析12 h；在转速2400 r/min条件下离心分离15 min，收集沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀。

[0018] 步骤（2.2）中，冷冻干燥条件为−40 ℃、30 mmHg冷冻干燥24 h。

[0019] 本发明的有益技术效果体现在以下方面：

[0020] ① 在提取过程中引入超声技术，利用微波能增大介质的运动速度和穿透力、从而提高总糖的提取速度与效率；利用蒸馏水代替乙醇水溶液作为提取溶剂，提高了提取效率、降低了提取成本；提取过程不涉及酸或碱的处理，方法更简单、环保；

[0021] ② 在纯化工艺中，结合利用AB-8大孔树脂选择吸附与乙醇选择沉降等特性去除总糖中的蛋白和色素等杂质，使总糖纯度达到85%以上；省去了Sevage法脱蛋白工序和传统柱色谱脱色、脱蛋白工序，解决了Sevage法因蛋白乳化而导致过滤难、柱色谱法效率低和成本高等问题，提高了总糖纯化效率，降低纯化成本。具体实施方案

[0022] 为了使本发明的目的、技术方案更加清楚，以下通过具体实施例进一步说明本发明。

[0023] 实施例1

[0024] 1、总糖的提取

[0025] （1.1）. 向3 g已粉碎的60目烟梗中加入90 mL蒸馏水；

[0026] （1.2）. 在超声功率为100 W、温度为60 ℃条件下提取60 min。过滤，取上清液，得总糖提取液。

[0027] 2、总糖的纯化

[0028] （2.1）. 向上述总糖提取液，按大孔树脂 ：总糖提取液（W ：V）为1g ：30 mL添加大孔树脂AB-8，处理4 h，过滤，得总糖过滤液。

[0029] （2.2）. 将上述总糖过滤液于70 ℃下浓缩至最初体积的1/5，得总糖浓缩液；向其加入4倍体积的无水乙醇，在4 ℃下醇析12 h；然后于2400 r/min离心15 min收集沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀；沉淀在−40 ℃、30 mmHg冷冻干燥24 h，得总糖粉末。总糖脱色率为82.1%、脱蛋白率为71.8%、总糖得率为9.2%、总糖的纯度为93%。

[0030] 实施例2

[0031] 1、总糖的提取

[0032] （1.1） 向3 g已粉碎的60目烟梗中加入105 mL蒸馏水；

[0033] （1.2） 在超声功率为100 W、温度为60 ℃条件下提取80 min。过滤，取上清液，得总糖提取液。

[0034] 2、总糖的纯化

[0035] （2.1） 向上述总糖提取液，按大孔树脂 ：总糖提取液（W ：V）为1g ：20 mL添加大孔树脂AB-8，处理4 h，过滤，得总糖过滤液。

[0036] （2.2） 将上述总糖过滤液于70 ℃下浓缩至最初体积的1/5，得总糖浓缩液；向其加入4倍体积的无水乙醇，在4 ℃下醇析12 h；然后于2400 r/min离心15 min收集沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀；沉淀在−40 ℃、30 mmHg冷冻干燥24 h，得总糖粉末。总糖脱色率为78.3%、脱蛋白率为74.2%、总糖得率为8.8%、总糖纯度为90%。

[0037] 实施例3

[0038] 1、总糖的提取

[0039] （1.1） 向3 g已粉碎的60目烟梗中加入90 mL蒸馏水；

[0040] （1.2）在超声功率为100 W、温度为70 ℃条件下提取40 min。过滤，取上清液，得总糖提取液。

[0041] 2、总糖的纯化

[0042] （1.1）向上述总糖提取液，按大孔树脂 ：总糖提取液（W ：V）为1g ：40 mL添加大孔树脂AB-8，处理5 h，过滤，得总糖过滤液。

[0043] （1.2） 将上述总糖过滤液于70 ℃下浓缩至最初体积的1/5，得总糖浓缩液；向其加入4倍体积的无水乙醇，在4 ℃下醇析12 h；然后于2400 r/min离心15 min收集沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀；沉淀在−40 ℃、30 mmHg冷冻干燥24 h，得总糖粉末。总糖脱色率为76.6%、脱蛋白率为70.7%、总糖得率为8.3%、总糖纯度为88%。

[0044] 实施例4

[0045] 1、总糖的提取

[0046] （1.1）向3 g已粉碎的60目烟梗中加入75 mL蒸馏水；

[0047] （1.2）在超声功率为100 W、温度为50 ℃条件下提取60 min。过滤，取上清液，得总糖提取液。

[0048] 2、总糖的纯化

[0049] （1.1） 向上述总糖提取液，按大孔树脂 ：总糖提取液（W ：V）为1g ：30 mL添加大孔树脂AB-8，处理3 h，过滤，得总糖过滤液。

[0050] （1.2） 将上述总糖过滤液于70 ℃下浓缩至最初体积的1/5，得总糖浓缩液；向其加入4倍体积的无水乙醇，在4 ℃下醇析12 h；然后于2400 r/min离心15 min收集沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀；沉淀在−40 ℃、30 mmHg冷冻干燥24 h，得总糖粉末。总糖脱色率为79.7%、脱蛋白率为67.6%、总糖得率为8.2%、总糖纯度为87%。

[0051] 实施例5

[0052] 1、总糖的提取

[0053] （1.1） 向3 g已粉碎的60目烟梗中加入75 mL蒸馏水；

[0054] （1.2） 在超声功率为100 W、温度为60 ℃条件下提取80 min。过滤，取上清液，得总糖提取液。

[0055] 2、总糖的纯化

[0056] （1.1） 向上述总糖提取液，按大孔树脂 ：总糖提取液（W ：V）为1g ：40 mL添加大孔树脂AB-8，处理3 h，过滤，得总糖过滤液。

[0057] （1.2） 将上述总糖过滤液于70 ℃下浓缩至最初体积的1/5，得总糖浓缩液；向其加入4倍体积的无水乙醇，在4 ℃下醇析12 h；然后于2400 r/min离心15 min收集沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀；沉淀在−40 ℃、30 mmHg冷冻干燥24 h，得总糖粉末。总糖脱色率为71.8%、脱蛋白率为61.5%、总糖得率为8.2%、总糖纯度为85%。