CN101209986A - 烟叶中β-胡萝卜素的微波提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟叶中β－胡萝卜素的微波提取方法，首先对烟叶原料预处理，然后微波辐射条件下有机溶剂提取，最后对提取液减压浓缩、柱层析分离纯化，得到β－胡萝卜素。本发明的优点是：1.简便易行，速度快，萃取效率高，比有机溶剂萃取率高25％左右，β－胡萝卜素经进一步柱层析分离纯化后纯度可达98％以上。2.不需皂化，不仅减少了步骤，而且提高了收率。3.对β－胡萝卜素进行柱色谱分离纯化时，采用石油醚单一溶剂作为洗脱液获得了满意效果，溶剂容易回收并可循环利用，成本低。4.实施本发明，可开发烟草的利用价值，提高烟叶的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种β-胡萝卜素提取方法，特别是一种用微波辐射提取烟叶中β-胡萝卜素的方法。
背景技术
β-胡萝卜素是国际上公认的优秀天然色素，广泛存在于动植物和微生物中，它不仅是人体内维生素A的重要来源，而且其本身对人体也具有重要的生理功能，它可以预防、延缓和治疗某些疾病，尤其是癌症，同时也能提高机体的免疫功能。基于β-胡萝卜素这些特殊的生理功能，它已广泛地被用到食品、化妆品、医药、香精香料等工业上。目前，在β-胡萝卜素市场上，大部分产品均为化学合成品，根据近年来的研究报道，天然β-胡萝卜素较之化学合成的β-胡萝卜素具有更好的抗癌功效，且无毒副作用，因此大力发展天然β-胡萝卜素以代替化学合成的β-胡萝卜素产品，对促进人类健康有重要意义，也有着更为广阔的应用市场。
烟草的特征香气物质主要是其所含的微量有机物，其作用大大超过以往使用的各种烟用香精香料。β-胡萝卜素分子中双键的断裂，可生成β-柠檬醛、二氢猕猴桃内酯、β-紫罗兰酮、β-二氢大马酮等香味物质，这些香味物质可以赋予烟叶木香，花香，果香和甜的香味，在卷烟加香中应用的非常广泛。另一方面，由于地理环境、种植技术等原因，每年都有一定数量的低等级烟叶不能用于卷烟生产，同时，卷烟生产中也不可避免的产生一些下脚料，用之不能，弃之可惜。如何利用这些“废物”的潜在价值，变废为宝，提高烟叶的利用率是目前需要解决的问题之一。因此，从烟草尤其是废弃烟草中提取β-胡萝卜素，然后利用化学或酶法使其降解，用于卷烟加香既为解决目前低焦油卷烟所面临难题提供了一条可能途径，又可以利用这些“废物”的潜在价值，变废为宝，提高烟叶的利用率。
目前，国内外对β-胡萝卜素的提取主要使用的方法是：有机溶剂提取法、酶反应法、微生物发酵法、人工合成法、超临界CO2萃取法等，其中最常用的方法是溶剂提取法(即浸取法)，但传统的浸取方法存在着浸取时间长、劳动强度大、原料预处理能耗大、热敏性组分易破坏等缺点。微波作为近年来发展的一门新技术，它具有选择性作用、加热速度快、控制方便、受热体系温度均匀、节约能量等优点。微波用于浸取不仅能降低生产时间、能源、操作费用，还能提高产率，又合乎环境保护的要求。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种萃取效率高、速度快、无污染、工艺简单的烟叶β-胡萝卜素提取方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种烟叶中β-胡萝卜素的微波提取方法，首先对烟叶原料预处理，然后微波辐射条件下有机溶剂提取，最后对提取液减压浓缩、柱层析分离纯化，得到β-胡萝卜素。
具体工艺步骤如下：
(1)将烟叶在30-60℃条件下烘干粉碎过20-100目筛，得到烟叶粉末；
(2)将步骤1得到的烟叶粉末，加入有机溶剂，在微波功率100瓦～900瓦条件下，微波辐射提取10秒～90秒，冷却过滤后，获得粗提取液；
(3)将步骤2得到的粗提取液减压浓缩后，经氧化铝或硅胶柱层析，石油醚作为洗脱液，得到β-胡萝卜素。
步骤2中所述有机溶剂可为乙酸乙酯或甲苯或乙醚或乙醇或丙酮。本发明的优点是：
1.简便易行，速度快，萃取效率高，比有机溶剂萃取率高25％左右，β-胡萝卜素经进一步柱层析分离纯化后纯度可达98％以上。
2.不需皂化，不仅减少了步骤，而且提高了收率。如果经过皂化操作，很容易造成β-胡萝卜素的氧化损失。
3.对β-胡萝卜素进行柱色谱分离纯化时，采用石油醚单一溶剂作为洗脱液获得了满意效果，溶剂容易回收并可循环利用，成本低。而以往研究中多采用混合溶剂作为洗脱液。
4.实施本发明，可开发烟草的利用价值，提高烟叶的利用率。
附图说明
附图为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
如附图所示，首先对烟叶原料预处理得烟叶粉末，然后加入有机溶剂，在微波辐射条件下进行提取，得β-胡萝卜素粗制品，然后柱层析分离纯化，得到β-胡萝卜素精制品。对β-胡萝卜素精制品氧化降解，可以用于卷烟加香。下面通过具体实施例对本发明的实施方法进一步详细说明，但本发明的内容不限于所举的实施例。
实施例1
具体工艺步骤如下：
(1)将烟叶在45℃条件下烘干粉碎过20目筛，得到烟叶粉末。
(2)将步骤1得到的烟叶粉末，加入乙酸乙酯，在微波功率100瓦条件下，微波辐射提取90秒，冷却过滤后，获得粗提取液。
(3)将步骤2得到的粗提取液减压浓缩后，经氧化铝层析，石油醚作为洗脱液，得到β-胡萝卜素。
实施例2
具体工艺步骤如下：
(1)将烟叶在30℃条件下烘干粉碎过60目筛，得到烟叶粉末。
(2)将步骤1得到的烟叶粉末，加入甲苯，在微波功率200瓦条件下，微波辐射提取30秒，冷却过滤后，获得粗提取液。
(3)将步骤2得到的粗提取液减压浓缩后，经氧化铝层析，石油醚作为洗脱液，得到β-胡萝卜素。
实施例3
具体工艺步骤如下：
(1)将烟叶在40℃条件下烘干粉碎过80目筛，得到烟叶粉末。
(2)将步骤1得到的烟叶粉末，加入乙醚，在微波功率600瓦条件下，微波辐射提取60秒，冷却过滤后，获得粗提取液。
(3)将步骤2得到的粗提取液减压浓缩后，经硅胶层析，石油醚作为洗脱液，得到β-胡萝卜素。
实施例4
具体工艺步骤如下：
(1)将烟叶在50℃条件下烘干粉碎过100目筛，得到烟叶粉末。
(2)将步骤1得到的烟叶粉末，加入丙酮，在微波功率900瓦条件下，微波辐射提取10秒，冷却过滤后，获得粗提取液。
(3)将步骤2得到的粗提取液减压浓缩后，经硅胶层析，石油醚作为洗脱液，得到β-胡萝卜素。
实施例5
具体工艺步骤如下：
(1)将烟叶在60℃，条件下烘干粉碎过70目筛，得到烟叶粉末。
(2)将步骤1得到的烟叶粉末，加入乙醇，在微波功率800瓦条件下，微波辐射提取80秒，冷却过滤后，获得粗提取液。
(3)将步骤2得到的粗提取液减压浓缩后，经硅胶层析，石油醚作为洗脱液，得到β-胡萝卜素。
Claims (3)
1.一种烟叶中β-胡萝卜素的微波提取方法，其特征在于：首先对烟叶原料预处理，然后微波辐射条件下有机溶剂提取，最后对提取液减压浓缩、柱层析分离纯化，得到β-胡萝卜素。
2.如权利要求1所述的烟叶中β-胡萝卜素的微波提取方法，其特征在于具体工艺步骤如下：
(1)将烟叶在30-60℃条件下烘干粉碎过20-100目筛，得到烟叶粉末；
(2)将步骤1得到的烟叶粉末，加入有机溶剂，在微波功率100瓦～900瓦条件下，微波辐射提取10秒～90秒，冷却过滤后，获得粗提取液；
(3)将步骤2得到的粗提取液减压浓缩后，经氧化铝或硅胶柱层析，石油醚作为洗脱液，得到β-胡萝卜素。
3.如权利要求2所述的烟叶中β-胡萝卜素的微波提取方法，其特征在于：步骤2中所述有机溶剂可为乙酸乙酯或甲苯或乙醚或乙醇或丙酮。
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