CN106588137A - 烟叶种植用添加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了烟叶种植用添加剂，采用如下制备方法得到：①净洗：将废弃的芒果皮用清水洗净，去除芒果皮表面的泥沙和杂质；②干燥：将步骤①得到的芒果皮烘干、粉碎得芒果皮粗粉；③低温粉碎：将步骤②得到的芒果皮粗粉，依次进行低温冷冻及低温升华干燥后以液氮为研磨介质，在‑80‑‑120℃下运用超低温粉碎机进行低温粉碎；④高压微射流超微粉碎处理，干燥得到烟叶种植用的添加剂。可明显提高烟叶种植的各项质量指标，可满足优质烟叶的种植需求。
Description
技术领域
本发明涉及烟叶种植技术领域，尤其涉及烟叶种植用添加剂。
背景技术
我国是烟草种植大国，种植得到的烟叶会进行分级，根据不同部位的烟叶品质特点不同，同一部位的烟叶调制后的颜色反应着内在品质，根据烟叶的成熟度、叶片结构、油分、色度、长度等分级。分级后，每年都有大量的低次烟叶亟待处理与利用，否则将造成环境污染和资源浪费。
绿原酸是烟草中含量最多、最重要的多酚类化合物之一，它是植物体在有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生的一种苯丙素类化合物，具有抗菌、抗病毒、利胆、增高白血球等多种药理作用，是保健品、食品、药品、化妆品等工业的重要原料。烟叶中含有大量的可溶性多糖，是重要的营养物质。随着近年来医药、农业、化工等诸多领域的迅速发展，市场上对绿原酸、可溶性多糖的需要量与日倶增，因此从废弃烟草中提取多糖、绿原酸具有很高的经济价值，不仅可以变废为宝，而且可以提高烟草的附加值，实现烟草的综合利用。
芒果皮是芒果制取果汁、罐头后的废弃物。芒果皮提取物可以止咳化痰和抗炎，吃芒果皮有益心脏的健康，而且芒果皮对于中老年高血脂患者有疗效。芒果皮中有一种过氧化物酶体增殖物激活受体，能调节人体内脂肪生成和脂质分解代谢过程，增强脂肪的脂酶活性，促进胆固醇外流，减少脂质在体内蓄积。除了降脂，它还能改善机体功能、提高人体抗病能力的整体效应，尤其适宜中老年高血脂症患者泡水饮用。
自20世纪50年代以来，中国化肥的施用量逐年递增，单位面积化肥施用量也呈逐年递增趋势。化肥在农业生产中发挥着越来越大作用，但常年过度单一施用化肥会引起土壤酸化和板结、土壤肥力降低、有机质含量下降等不良现象。而有机肥在农业生产中的作用己众所周知，以此为基础近年来陆续提出“有机农业”、“生态农业”等概念，更有学者认为相对于化肥的长期施用，有机肥的施用更有利于农业的可持续发展。
资源循环利用和生态能源环保是我国中长期发展重中之重的目标。经研究发现芒果皮经适当的工艺处理后，可转为有机添加剂，返回种植烟叶，取得良好的效果。
发明内容
本发明提供了烟叶种植用添加剂，可明显提高烟叶中活性成分的含量，作为烟叶提取物原料，增加了附加值。
本发明是通过如下技术方案实现的：
烟叶种植用添加剂，采用如下制备方法得到：
①净洗：将废弃的芒果皮用清水洗净，去除芒果皮表面的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的芒果皮烘干、粉碎得芒果皮粗粉；
③低温粉碎：将步骤②得到的芒果皮粗粉，依次进行低温冷冻及低温升华干燥后以液氮为研磨介质，在-80--120℃下运用超低温粉碎机进行低温粉碎；
④高压微射流超微粉碎处理：将步骤③得到的物料加入纯净水混合均匀，用高速剪切乳化机处理，然后用高压微射流超微粉碎设备进行处理，得到膏状浆液，干燥得到烟叶种植用的添加剂。
本发明步骤②所述的粉碎，优选以球磨机粉碎至粒度在80-100目；
步骤③所述的低温冷冻，优选温度0--18℃，更优选-10--18℃；
步骤④所述的加入纯净水，优选加入5-6倍重量的纯净水；步骤④所述的高压微射流超微粉碎处理，优选将步骤③得到的物料加入5-6倍重量纯净水混合均匀，用高速剪切乳化机处理5-10min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为60-80MPa，处理次数为2-3次，得到膏状浆液；所述的干燥，优选水分含量在10％及以下。
本发明所述的烟叶种植用的添加剂，在使用的时候，添加剂在烟叶种植的田间管理阶段，作为底肥施用。
与现有技术相比，本发明的优点：
1、低温粉碎技术，由于冷媒的价格较高，在实际的工业生产中受到了限制，而如今利用天然气气化时废冷制取液氮已获得成功，液氮价格下降，低温粉碎技术才得以发展，但该技术应用水产养殖还未见报道。本发明采用了超低温粉碎技术，将芒果皮依次进行低温冷冻、低温升华干燥后以液氮为研磨介质，在-80-120℃下运用超低温粉碎机进行低温粉碎，利用低温脆化特性，可粉碎热敏性或常温中难以粉碎的物料，防止在粉碎时变质。
2、本发明采用高压均质法处理得到的芒果皮原料，没有采用外来溶剂，通过高压微射流超微粉碎处理产生的强大剪切力和冲击力可将物料直接粉碎至细胞水平，将芒果皮中含有的无机质和有机质粉碎，形成可溶或不可溶的微量元素和氨基酸等微小颗粒，芒果皮植物细胞中的纤维为木素所粘结，不易断裂，本发明采用高压微射流超微粉碎处理，纤维素结晶度提高，聚合度下降，半纤维素部分降解，木素软化，横向连结强度下降，甚至软化可塑，处理后可部分剥离木素，并将原料撕裂为细小纤维。通过这样的处理，可以很好地利用芒果皮中的纤维素，作为添加剂，利于植物的吸收。
3、本发明得到的添加剂，来源于芒果的废弃物，既可解决食品加工过程中产生的废渣污染问题，也从源头上解决了施用农药化肥及重金属残留的安全隐患问题，节能环保、无污染、无添加，价格低廉，真正实现了“绿肥”。这种生态循环利用技术，从根本上解决了土壤因过度施用化肥引起的土壤酸化和板结，土壤肥力降低，有机质含量下降等不良现象。
具体实施方式
下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1：
烟叶种植用添加剂，采用如下制备方法得到：
①净洗：将废弃的芒果皮用清水洗净，去除芒果皮表面的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的芒果皮烘干、以球磨机粉碎得80目芒果皮粗粉；
③低温粉碎：将步骤②得到的芒果皮粗粉，依次进行0℃低温冷冻及低温升华干燥后以液氮为研磨介质，在-80℃下运用超低温粉碎机进行低温粉碎；
④高压微射流超微粉碎处理，将步骤③得到的物料加入5倍重量纯净水混合均匀，用高速剪切乳化机处理10min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为60MPa，处理次数为2次，得到膏状浆液，干燥得到烟叶种植用添加剂。
实施例2：
烟叶种植用添加剂，采用如下制备方法得到：
①净洗：将废弃的芒果皮用清水洗净，去除芒果皮表面的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的芒果皮烘干、以球磨机粉碎得100目芒果皮粗粉；
③低温粉碎：将步骤②得到的芒果皮粗粉，依次进行-10℃低温冷冻及低温升华干燥后以液氮为研磨介质，在-100℃下运用超低温粉碎机进行低温粉碎；
④高压微射流超微粉碎处理，将步骤③得到的物料加入6倍重量纯净水混合均匀，用高速剪切乳化机处理5min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为70MPa，处理次数为3次，得到膏状浆液，干燥得到烟叶种植用添加剂。
实施例3：
烟叶种植用添加剂，采用如下制备方法得到：
①净洗：将废弃的芒果皮用清水洗净，去除芒果皮表面的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的芒果皮烘干、以球磨机粉碎得100目芒果皮粗粉；
③低温粉碎：将步骤②得到的芒果皮粗粉，依次进行-18℃低温冷冻及低温升华干燥后以液氮为研磨介质，在-120℃下运用超低温粉碎机进行低温粉碎；
④高压微射流超微粉碎处理，将步骤③得到的物料加入5倍重量纯净水混合均匀，用高速剪切乳化机处理10min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为80MPa，处理次数为2次，得到膏状浆液，干燥得到烟叶种植用添加剂。
对比例1：
不使用实施例和对比例2-4的添加剂。
对比例2：
烟叶种植用的添加剂，采用如下制备方法得到：
①净洗：将废弃的芒果皮用清水洗净，去除芒果皮表面的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的芒果皮烘干、以球磨机粉碎得100目芒果皮粗粉；
③低温粉碎：将步骤②得到的芒果皮粗粉，依次进行-18℃低温冷冻及低温升华干燥后以液氮为研磨介质，在-120℃下运用超低温粉碎机进行低温粉碎；
④加热提取：将步骤③得到的物料加入5倍重量的纯净水混合均匀，加热提取，提取液离心，10000r/min、5min，得到的渣加入5倍重量的纯净水加热提取，提取液离心，10000r/min、5min，合并上清液，干燥得到烟叶种植用添加剂。
对比例3：
烟叶种植用的添加剂，采用如下制备方法得到：
①净洗：将废弃的芒果皮用清水洗净，去除芒果皮表面的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的芒果皮烘干、以球磨机粉碎得100目芒果皮粗粉；
③低温粉碎：将步骤②得到的芒果皮粗粉，依次进行-18℃低温冷冻及低温升华干燥后以液氮为研磨介质，在-120℃下运用超低温粉碎机进行低温粉碎，得到烟叶种植用添加剂。
对比例4：
烟叶种植用的添加剂，采用如下制备方法得到：
①净洗：将废弃的芒果皮用清水洗净，去除芒果皮表面的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的芒果皮烘干、以球磨机粉碎得100目芒果皮粗粉；
③高压微射流超微粉碎处理，将步骤③得到的物料加入5倍重量纯净水混合均匀，用高速剪切乳化机处理10min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为80MPa，处理次数为2次，得到膏状浆液，干燥得到烟叶种植用添加剂。
实验例：
烟叶种植用的添加剂在田间应用公司在钦州地区建立了规范化种植基地，按制作工艺获得的烟叶种植用的添加剂，在基地进行了对比试验，主要考察不同添加剂对烟叶种植及质量的影响。在基地，设计试验田，每块试验田面积为5亩，分别施用对比例和实施例3得到的添加剂，对比例1作为空白例，对比例2-4和实施例3在对比例的基础上，将添加剂300kg在烟叶种植的田间管理阶段，作为底肥施用。
烟叶采收，分级后，将得到的废次烟叶，作为原料提取绿原酸、多糖，计算含量。
提取方法：采用超声辅助酶法提取废次烟叶中绿原酸的工艺，烟叶中绿原酸提取的工艺条件为：以粉碎后的干燥废次烟叶为原料，加入1:10(料液比，w/w)的水，再加入纤维素酶，恒温酶解，酶用量1％(以烟叶质量计)、酶解时间1.5h、酶解温度50℃，酶处理后的烟叶在超声波作用下提取30min，计算绿原酸、烟碱的含量。
分析方法：绿原酸采用高效液相色谱法定量分析色谱条件为：色谱柱HypersiIBD-C18(250mmX4.6mm i.d)；流动相25％乙睛+0.5％乙酸；流速1mL/min；进样温度30℃；进样量10μL；检测波长280nm。
低次烟叶多糖的超声提取、检测：烟叶经预处理后加入一定量蒸馏水，用超声波辅助提取法提取，提取功率600W、提取时间4min、料液比1：25、提取温度60℃，将提取液在4℃，8000r/min条件下离心15min，取上清液进行旋转蒸发浓缩，然后加入3倍体积无水乙醇，4℃静置过夜，次日取出，于4℃，5000r/min条件下离心15min，得粗多糖沉淀，将沉淀复溶后用Sevage法脱蛋白，将所得糖液再次醇析，将多糖沉淀真空冷冻干燥；将多糖溶于0.2mol/LNaCl缓冲液中，配成浓度为20mg/mL的溶液，过0.45μm水相微孔滤膜后转移至SepharoseCL-6B羧甲基琼脂糖凝胶柱，以0.2mol/L NaCl缓冲液进行洗脱，流速为0.6mL/min。用馏分收集器收集流出液，每管收集5mL。每管取1mL，用苯酚-硫酸法检测多糖，在280nm波长处检测。
为试验地块中3个样品的平均值。
结论：实施例3的样品结果优于对比例。
Claims (5)
1.烟叶种植用添加剂，其特征在于，采用如下制备方法得到：
①净洗：将废弃的芒果皮用清水洗净，去除芒果皮表面的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的芒果皮烘干、粉碎得芒果皮粗粉；
③低温粉碎：将步骤②得到的芒果皮粗粉，依次进行低温冷冻及低温升华干燥后以液氮为研磨介质，在-80--120℃下运用超低温粉碎机进行低温粉碎；
④高压微射流超微粉碎处理：将步骤③得到的物料加入纯净水混合均匀，用高速剪切乳化机处理，然后用高压微射流超微粉碎设备进行处理，得到膏状浆液，干燥得到烟叶种植用的添加剂。
2.根据权利要求1所述的烟叶种植用添加剂，其特征在于：步骤②所述的粉碎，是以球磨机粉碎至粒度在80-100目。
3.根据权利要求1所述的烟叶种植用添加剂，其特征在于：步骤③所述的低温冷冻，温度为0--18℃。
4.根据权利要求1所述的烟叶种植用添加剂，其特征在于：步骤④所述的加入纯净水，是加入5-6倍重量的纯净水。
5.根据权利要求1所述的烟叶种植用添加剂，其特征在于：步骤④所述的高压微射流超微粉碎处理，是将步骤③得到的物料加入5-6倍重量纯净水混合均匀，用高速剪切乳化机处理5-10min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为60-80MPa，处理次数为2-3次，得到膏状浆液。
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