CN106631191A - 一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料 - Google Patents

一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料，采用如下制备方法得到：①前处理：去除枸杞渣中的泥沙和杂质；②干燥：将步骤①得到的枸杞渣烘干、粉碎得枸杞渣粗粉；③低温粉碎：将步骤②得到的枸杞渣粗粉，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高压均质：将步骤③得到的物料加入纯净水混合均匀，然后加入高压均质机处理，离心，得到的渣加入纯净水再高压均质，离心，合并上清液，干燥得到烟叶种植用的肥料。可明显提高烟叶种植的质量指标，满足优质烟叶的种植需求。

Description

一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料
技术领域
本发明涉及烟叶种植技术领域，尤其涉及一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料。
背景技术
尼古丁(Nicotine)，俗名烟碱，是一种存在于茄科植物(茄属)中的生物碱，也是烟草的重要成分，还是N胆碱受体激动药的代表。烟碱是天然烟草中最主要的生物碱，是重要的化工和医药原料；高纯度的烟碱可用作戒烟膏、治疗关节痛类药物的原料，烟碱在生态农业发展中也应用广泛。尼古丁不仅仅存在于烟叶之中，也存在于多种茄科植物的果实之中，例如番茄、枸杞子等植物中就含有尼古丁，而这些蔬菜和药材却被公认为是对人体有益的健康食物。随着近年来医药、农业、化工等诸多领域的迅速发展，市场上对天然烟碱的需要量与日倶增，因此从废弃烟草中提取烟碱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。
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。
枸杞，富含枸杞多糖、多种氨基酸、枸杞胺等多种有机活性物质，可有效增强动物机体的免疫力。枸杞除了制成干果以外，还有大量的作为原料用于制备提取物以及枸杞果汁、果酒，枸杞加工下脚料年产量达(枸杞渣，主要是等外残次果、果柄、碎叶等)达2000t以上，大部分枸杞渣作为肥料或垃圾丢弃，即浪费资源又污染环境。
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。经研究发现枸杞渣经适当的工艺处理后，可转为有机肥料，返回种植烟叶，取得良好的效果。
发明内容
本发明提供了一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料，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：
一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料，采用如下制备方法得到：
①前处理：去除枸杞渣中的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的枸杞渣烘干、粉碎得枸杞渣粗粉；
③低温粉碎：将步骤②得到的枸杞渣粗粉，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高压均质：将步骤③得到的物料加入纯净水混合均匀，然后加入高压均质机处理，离心，得到的渣加入纯净水再高压均质，离心，合并上清液，干燥得到烟叶种植用的肥料。
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；所述的高压均质，10000-18000psi、10-20min；所述的离心，8000-10000r/min、5-10min；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肥料，在使用的时候，肥料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，将枸杞渣依次进行低温冷冻、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枸杞渣原料，没有采用外来溶剂，通过高压均质法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，将枸杞渣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，特别是其中含有的烟碱等，作为肥料，利于植物的吸收。
3、本发明得到的肥料，来源于枸杞的废弃物，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：
一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料，采用如下制备方法得到：
①前处理：去除枸杞渣中的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的枸杞渣烘干、以球磨机粉碎得80目枸杞渣粗粉；
③低温粉碎：将步骤②得到的枸杞渣粗粉，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高压均质：将步骤③得到的物料加入5倍重量的纯净水混合均匀，然后加入高压均质机处理，10000psi、20min，离心，8000r/min、10min，得到的渣加入5倍重量的纯净水再高压均质，10000psi、20min，离心，8000r/min、10min，合并上清液，干燥得到烟叶种植用肥料。
实施例2：
一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料，采用如下制备方法得到：
①前处理：去除枸杞渣中的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的枸杞渣烘干、以球磨机粉碎得100目枸杞渣粗粉；
③低温粉碎：将步骤②得到的枸杞渣粗粉，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高压均质：将步骤③得到的物料加入6倍重量的纯净水混合均匀，然后加入高压均质机处理，15000psi、15min，离心，10000r/min、5min，得到的渣加入6倍重量的纯净水再高压均质，15000psi、15min，离心，10000r/min、5min，合并上清液，干燥得到烟叶种植用肥料。
实施例3：
一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料，采用如下制备方法得到：
①前处理：去除枸杞渣中的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的枸杞渣烘干、以球磨机粉碎得100目枸杞渣粗粉；
③低温粉碎：将步骤②得到的枸杞渣粗粉，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高压均质：将步骤③得到的物料加入5倍重量的纯净水混合均匀，然后加入高压均质机处理，18000psi、10min，离心，10000r/min、5min，得到的渣加入5倍重量的纯净水再高压均质，18000psi、10min，离心，10000r/min、5min，合并上清液，干燥得到烟叶种植用肥料。
对比例1：
不使用实施例和对比例2-4的肥料。
对比例2：
枸杞渣直接作为肥料使用。
对比例3：
烟叶种植用的肥料，采用如下制备方法得到：
①前处理：去除枸杞渣中的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的枸杞渣烘干、以球磨机粉碎得100目枸杞渣粗粉；
③低温粉碎：将步骤②得到的枸杞渣粗粉，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，得到烟叶种植用肥料。
对比例4：
烟叶种植用的肥料，采用如下制备方法得到：
①前处理：去除枸杞渣中的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的枸杞渣烘干、以球磨机粉碎得100目枸杞渣粗粉；
③高压均质：将步骤②得到的物料加入5倍重量的纯净水混合均匀，然后加入高压均质机处理，18000psi、10min，离心，10000r/min、5min，得到的渣加入5倍重量的纯净水再高压均质，18000psi、10min，离心，10000r/min、5min，合并上清液，干燥得到烟叶种植用肥料。
实验例：
烟叶种植用的肥料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肥料，在基地进行了对比试验，主要考察不同肥料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得到的肥料，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，将肥料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，作为原料提取烟碱，计算含量。
提取方法：采用超声辅助酶法提取废次烟叶中烟碱的工艺，烟叶中烟碱提取的工艺条件为：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：采用高效液相色谱法定量分析色谱条件为：色谱条件为：Alitima-C18(150mmx4.6mm i.d)；甲醇-磷酸盐缓冲液(8：2)；检测波长262nm；流速1mL/min；柱温25℃。
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)

1.一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料，其特征在于，采用如下制备方法得到：
①前处理：去除枸杞渣中的泥沙和杂质；
②干燥：将步骤①得到的枸杞渣烘干、粉碎得枸杞渣粗粉；
③低温粉碎：将步骤②得到的枸杞渣粗粉，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高压均质：将步骤③得到的物料加入纯净水混合均匀，然后加入高压均质机处理，离心，得到的渣加入纯净水再高压均质，离心，合并上清液，干燥得到烟叶种植用的肥料。
2.根据权利要求1所述的一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料，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所述的一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料，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所述的一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料，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所述的一种能提高烟碱含量的烟叶种植用的肥料，其特征在于：步骤④所述的高压均质，10000-18000psi、10-20min；所述的离心，8000-10000r/min、5-10min。
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