CN107759710A

CN107759710A - 大叶白麻提取物的制备方法及其在烟草方面的应用

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Publication number: CN107759710A
Application number: CN201710849975.5A
Authority: CN
Inventors: 曾健; 饶国华; 田英姿; 李军
Original assignee: South China University of Technology SCUT; China Tobacco Guangdong Industrial Co Ltd
Current assignee: South China University of Technology SCUT; China Tobacco Guangdong Industrial Co Ltd
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2018-03-06
Anticipated expiration: 2037-09-19
Also published as: CN107759710B

Abstract

本发明公开了一种大叶白麻提取物的制备方法及其在烟草方面的应用。本发明以大叶白麻茎为原料采用两步超声提取结合针对性的脱蛋白和脱色处理以及精制处理，获得的提取物在烟草生产方面获得优良的应用，具有非常良好的保湿润湿性能，并且能够将烟丝的含水量控制在吸食舒适度10.6%～12%左右的范围内。润湿实验表明，其润湿角度低于90℃，能够快速润湿且达到水分的平衡。喷洒本发明大叶白麻多糖溶液能够明显增加烟丝抽吸时的回甜感，且提升其舒适度。因此含大叶白麻多糖的提取物是天然的烟叶保润剂，能够提升烟草抽吸时的舒适度和口感。

Description

大叶白麻提取物的制备方法及其在烟草方面的应用

技术领域

本发明涉及烟草生产技术领域，更具体地，涉及大叶白麻的提取物及其在烟草方面的应用。

背景技术

烟丝的含水量对烟气成分及其舒适度有重要影响，在储存环境变化时，由于烟丝周围温度和湿度的变化，其自身含水量也会相应地发生变化，因此烟丝保润剂尤其是天然烟丝保润剂的研究成为烟草研究领域的一个重要课题。

大叶白麻(Poacynumhendersonii(Hook.f.)Woods)，又称大花罗布麻，工业上和罗布红麻并称罗布麻，夹竹桃科(Apocynaceae),白麻属(Poacynum)，为直立半灌木，高0.5～2.5米，一般高1米左右，花期4～9月(盛开期6～7月)，果期7～12月(成熟期9～10月)，植株含乳汁。大叶白麻分布于我国新疆、青海和甘肃等省区，主要野生在盐碱荒地和沙漠边缘及河流两岸冲积平原水田和湖泊周围，在新疆喀什地区尤为众多。

大叶白麻叶片提取物目前主要用于中药研究，而其茎被丢弃和焚烧，对茎的研究非常鲜少，目前没有大叶白麻茎提取利用的相关技术报道，也未见其提取物在烟草生产方面的应用研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对大叶白麻在烟草生产方面应用技术的不足，提供一种可以应用于烟草生产的大叶白麻提取物的制备方法。

本发明要解决的另一技术问题是提供所述方法制备得到的提取物。

本发明还一要解决的技术问题是提供所述提取物在烟草方面的应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种大叶白麻提取物的制备方法，是以大叶白麻的茎为原料，采用两步超声处理法，包括以下步骤：

S1.将大叶白麻的茎粉碎后，加入有机溶剂，超声提取，过滤，分离收集滤渣；

S2.往步骤S1所述滤渣中加入超纯水，超声提取2次，分离滤渣，收集合并2次提取的滤液；

S3.将步骤S2所述滤液进行浓缩，得浓缩液；

S4.脱蛋白：将步骤S3所得浓缩液加入脱蛋白溶液，混匀，离心处理，取上清液得到粗提溶液；

S5.脱色处理，得到脱色后的粗提物；

S6.将步骤S5所得粗提物经溶剂溶解，取沉淀经洗涤，干燥得到精制的提取物。

优选地，步骤S1所述有机溶剂为石油醚和/或乙醚；优选有机溶剂的加入量按照料液比为1:8的比例确定；进一步优选步骤S1所述超声提取的条件为20kHZ，超声提取的时间为1h。

进一步优选地，步骤S1包括以下步骤：

S11.将大叶白麻的茎粉碎后，加入石油醚，超声提取，过滤，分离滤渣，收集滤液；石油醚的加入量按照料液比为1:8的比例确定；

S12.往步骤S11所述滤渣中加入乙醚，超声提取，过滤，分离滤渣，收集滤液；乙醚的加入量按照料液比为1:8的比例确定。

或者，进一步优选地，步骤S1包括以下步骤：

S11.将大叶白麻的茎粉碎后，加入乙醚，超声提取，过滤，分离滤渣，收集滤液；乙醚的加入量按照料液比为1:8的比例确定；

S12.往步骤S11所述滤渣中加入石油醚，超声提取，过滤，分离滤渣，收集滤液；石油醚的加入量按照料液比为1:8的比例确定。

优选地，步骤S11所述石油醚的用量按照料液比为1:8的比例确定。步骤S1所述超声提取的条件为20kHZ，超声提取的时间为1h。

优选地，步骤S12所述乙醚的用量按照料液比为1:8的比例确定。步骤S2所述超声提取的条件为20kHZ，超声提取的时间为1h。

优选地，步骤S2所述超纯水的加入量按照料液比为1:10的比例加入。步骤S3所述超声提取的条件为20kHZ，超声提取的时间为1h。超声提取的强度为40％。

优选地，步骤S3所述浓缩处理是使用真空旋转蒸发仪在温度为60℃、真空度为0.09MPa的条件下进行浓缩。

优选地，步骤S4所述脱蛋白溶液是采用sevege经有机溶剂溶解后得到的溶液。所述有机溶剂的用量不做严格限定，将sevege溶解完全即可。优选按照所述浓缩液的体积的25％加入脱蛋白溶液。

优选地，所述溶剂为氯仿和正丁醇的混合溶液。

进一步优选地，所述氯仿和正丁醇按照4:1的体积比混合得到。

优选地，步骤S5所述脱色采用的脱色剂为活性炭。具体是在粗提溶液中加入活性炭粉，于60℃搅拌脱色处理30min。进一步优选连续脱色两次。

优选地，步骤S6所述溶剂采用无水乙醇。进一步优选无水乙醇的加入量按照步骤S5所得粗提物的体积的50％确定。步骤S6所述干燥采用真空干燥的方法。

优选地，步骤S6是在粗提物中加入无水乙醇，置于冰箱中过夜，离心，将沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤，真空干燥(40℃，真空度0.07MPa)，即得所述提取物。所述离心处理的条件为6000r/min，5min。

本发明同时提供所述制备方法制备得到的大叶白麻茎提取物，其中多糖含量为7.000％，并含有透明质酸，在烟草方面具有良好的应用。可以很好地应用于改善烟丝吸食感官性能、提高烟丝保湿等方面，尤其是应用于增强烟丝润湿性能方面，不仅可以将其作为烟草综合品质改良剂应用，更可以针对性地将其作为润湿剂添加于烟丝保证烟丝的含水量控制在吸食舒适度10.6％～12％范围内的应用。

本发明具有以下有益效果：

本发明以大叶白麻茎为原料，科学设计提取步骤和工艺条件，制备得到一种提取物，不仅含有较高含量的大叶白麻多糖，而且还含有丰富的透明质酸，应用于烟草生产，具有非常良好的保湿润湿性能，适量添加后能够将烟丝的含水量精确地控制在吸食舒适度10.6％～12％左右的范围内。润湿实验表明，其润湿角度低于90℃，能够快速润湿且达到水分的平衡。喷洒本发明大叶白麻提取物能够明显增加烟丝抽吸时的回甜感，且提升其舒适度。因此含大叶白麻多糖的提取物是天然的烟叶保润剂，能够提升烟草抽吸时的舒适度和口感。

本发明为进一步促进大叶白麻植物资源的有效利用，并使其为烟草行业发展所用提供有力的技术基础。

附图说明

图1葡萄糖标准曲线。

图2大叶白麻茎多糖红外谱图。

图3烟丝在22±0.5℃，湿度40％±5％环境下失水率曲线。

图4烟丝在22±0.5℃，湿度70％±5％环境下吸水率曲线。

图5大叶白麻多糖溶液在烟叶表面的润湿情况。

图6丁二醇在烟叶表面的润湿情况。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明。下述实施例仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。除非特别说明，下述实施例中使用的试剂为常规市购或商业途径获得的试剂，除非特别说明，下述实施例中使用的方法和设备为本领域常规使用的方法和设备。

为方便说明，本发明实施例中采用的仪器：真空干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)；低温循环真空泵DLSB-FZ(郑州长城科工贸有限公司)；Q02旋转蒸发仪(艾拓思实验设备(上海)有限公司)；FT-IR红外光谱仪ME-113(美国)；SONICS超声波破碎仪(美国)1kw；离子色谱仪ICS3000美国；D S A 100视频光学接触角测量仪(德国)；台式高速离心机H2050R(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司)。

原料：大叶白麻茎采自新疆塔里木盆地；烟丝来自广东中烟工业有限责任公司。

化学试剂：石油醚，乙醚，无水乙醇，氯仿，正丁醇，丙酮，活性炭，碘化钾试剂，考马斯亮蓝试剂，浓硫酸，蒽酮等化学试剂均来自广州市雨韶贸易有限公司。

实施例1大叶白麻提取物的制备

按照以下步骤制备：

S1.取一定质量的粉碎(粉碎程度不做严格限定，参照本领域提取操作粉碎要求，下同)后的大叶白麻茎，按照料液比为1:8加入石油醚，20kHZ超声处理1h，过滤，分离收集滤渣1；

按照料液比为1:8往滤渣1中加入乙醚，20kHZ超声处理1h，过滤，分离收集滤渣2；

S2.按照1:10比例往步骤S1滤渣2中加入超纯水，使用超声强度为40％，20kHZ超声处理1h，超声提取两次，合并滤液；

S3.使用真空旋转蒸发仪(60℃，真空度0.09MPa)将步骤S2合并的滤液浓缩至200mL；

S4.在浓缩液中加入50mLsevege脱蛋白溶液(氯仿：正丁醇＝4:1)，混匀，离心，反复操作，直至无蛋白层，得粗提物溶液；

S5.在粗提物溶液中加入40g活性炭粉，60℃搅拌脱色30min，连续脱色两次，过滤，取滤液，得粗提物；

S6.在脱色后的粗提物中加入其体积50％的无水乙醇，冰箱中过夜，离心(6000r/min,5min)，取沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤，真空干燥(40℃，真空度0.07MPa)，即得提取物1。

本实施例步骤S1中石油醚和乙醚提取的顺序可以互换。

实施例2大叶白麻提取物的制备

按照以下步骤制备：

S1.取一定质量的粉碎后的大叶白麻茎，按照料液比为1:8加入石油醚，20kHZ超声处理1h，过滤，分离收集滤渣1；

S2.按照1:15比例往滤渣2中加入超纯水，使用超声强度为35％，20kHZ超声处理45h，超声提取两次，合并滤液；

S6.在脱色后的粗提物中加入其体积50％的无水乙醇，冰箱中过夜，离心(6000r/min,5min)，取沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤，真空干燥(40℃，真空度0.07MPa)，即得提取物2。

实施例3大叶白麻提取物的制备

按照以下步骤制备：

S1.取一定质量的粉碎后的大叶白麻茎，按照料液比为1:5加入石油醚，20kHZ超声处理1h，过滤，分离收集滤渣；

滤渣1中，按照料液比为1:5加入乙醚，20kHZ超声处理1h，过滤，分离收集滤渣；

S2.按照1:5比例往滤渣2中加入超纯水，使用超声强度为35％，20kHZ超声处理1h，超声提取两次，合并滤液；

S6.在脱色后的粗提物中加入其体积50％的无水乙醇，冰箱中过夜，离心(6000r/min,5min)，取沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤，真空干燥(40℃，真空度0.07MPa)，即得提取物3。

实施例4大叶白麻提取物的制备

按照以下步骤制备：

S1.取一定质量的粉碎后的大叶白麻茎，按照料液比为1:8加入乙醚，20kHZ超声处理30min，过滤，分离收集滤渣；

所得滤渣1中，按照料液比为1:8加入石油醚，20kHZ超声处理30min，过滤，分离收集滤渣；

S2.按照1:10比例往滤渣2中加入超纯水，超声强度45％，20kHZ超声处理30min，超声提取两次，合并滤液；

S6.在脱色后的粗提物中加入其体积50％的无水乙醇，冰箱中过夜，离心(6000r/min,5min)，取沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤，真空干燥(40℃，真空度0.07MPa)，即得提取物4。

实施例5大叶白麻提取物的制备

按照以下步骤制备：

S1.取一定质量的粉碎后的大叶白麻茎，按照料液比为1:15加入超纯水，使用超声强度为35％，20kHZ超声处理45min，超声提取两次，合并滤液；

S2.使用真空旋转蒸发仪(60℃，真空度0.09MPa)将步骤S1合并的滤液浓缩至200mL；

S3.在浓缩液中加入50mLsevege脱蛋白溶液(氯仿：正丁醇＝4:1)，混匀，离心，反复操作，直至无蛋白层，得粗提物溶液；

S4.在粗提物溶液中加入40g活性炭粉，60℃搅拌脱色30min，连续脱色两次，过滤，取滤液，得粗提物；

S5.在脱色后的粗提物中加入其体积50％的无水乙醇，冰箱中过夜，离心(6000r/min,5min)，取沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤，真空干燥(40℃，真空度0.07MPa)，即得提取物5。

实施例6提取物中组分研究试验

1.多糖含量的检测

蒽酮-硫酸法测定葡萄糖浓度：取五个梯度的葡萄糖标准液各1mL置于10mL具塞试管，另取1mL超纯水作为空白对照，在6个比色管加入0.2％蒽酮-硫酸溶液4mL，冰水浴10min，取出立即沸水浴15min，冷却至室温，在620nm处测其吸光度，作A-C标准曲线。

图1所示为葡萄糖标准曲线。根据线性回归方程可知，葡萄糖标准品的线性回归方程为y＝0.0107x+0.0166(R²＝0.9967)。蒽酮-硫酸法测出实际浓度为100.002mg/L的多糖溶液在620nm处的吸光度为0.3082，代入标准曲线中其测定浓度为27.248mg/L，得出大叶白麻茎的多糖与葡萄糖的换算系数为3.67。

葡萄糖浓度与多糖实际浓度的换算系数：称取精制大叶白麻茎多糖10.002mg，置于100mL容量瓶，得100.002mg/L多糖溶液，处理方法与标准葡萄糖液相同，将吸光度值代入标准曲线得到其葡萄糖浓度C₀mg/L。葡萄糖浓度C₀与实际浓度的换算系数X＝50.2/C₀。

大叶白麻多糖含量测定：运用蒽酮-硫酸法测定计算出其葡萄糖浓度C。大叶白麻茎多糖含量

表1大叶白麻提取物多糖含量

因素	提取物1	提取物2	提取物3	提取物4	提取物5
						多糖含量％	7.02	6.98	6.88	6.85	6.56

2.大叶白麻多糖纯度的鉴定

运用淀粉-碘化钾颜色反应鉴定制备的多糖中是否含有淀粉；运用考马斯亮蓝法鉴定制备的多糖中是否含有蛋白质；运用Molish试剂法观察多糖的颜色反应。本发明提取物1、2、3、4中加入碘化钾试剂和考马斯亮蓝试剂后均无颜色变化，提取物5实验中加入碘化钾试剂和考马斯亮蓝试剂后略有少许变化，分析可能略有淀粉残留。

3.红外光谱分析

取适量提取物1与KBr粉末混合压片，置于红外光谱仪扫描，扫描范围为4000～400cm^-1。

由图2所示大叶白麻茎多糖红外谱图可见，提取物1的红外光谱结果显示：3555、3610、3408cm^-1处的强吸收峰为-OH伸缩振动峰；1147,1009cm^-1处分别存在一个强吸收峰和弱吸收峰，为吡喃糖环羟基变角振动吸收峰，说明大叶白麻茎中的多糖以吡喃糖苷的形式存在；2715cm^-1处的弱吸收峰为烯醇类结构的吸收峰，说明提取物中可能含有半缩醛类不饱和结构；659cm^-1处的强吸收峰为酚类的吸收峰，说明提取物中有酚类活性结构；不确定是否含有糖醛酸。

4.大叶白麻提取物的离子色谱分析

精确称取6.000g提取物1置于安培瓶中，加入3mL4moL/L三氟乙酸溶液，150℃油浴6h，进行离子色谱测定，测定条件：醋酸钠流速0.5/min；温度稳定性＜0.001℃；柱温30℃；直流安培检测方式5pA--74μA；积分安培检测方式：50pC--200μC。大叶白麻多糖组分离子分析结果见表2所示。

表2大叶白麻茎提取物1离子分析结果(多糖类)

从表2所示离子色谱的分析结果可以看出大叶白麻茎提取物中的多糖种类更为丰富；而提取物1的纯度鉴定显示其中不含有蛋白质，但在离子色谱中却出现了葡萄糖胺，即出现了胺基类结构，同时其中含有葡萄糖醛酸，分析认为大叶白麻茎提取物中含有葡萄糖醛酸与乙酰葡萄糖胺结合的粘多糖—透明质酸。透明质酸具有非常好的保湿性能，这将大大增加大叶白麻茎多糖的保湿润湿性能。而大叶白麻叶片中多糖组分分析结果显示其中并不含有透明质酸。

实施例7应用试验

1.大叶白麻提取物对烟丝吸食感官性能的应用试验

将提取物1、2、3、4、5分别配置成一定浓度的溶液，均匀喷洒在烟丝上，将烟丝置于相对湿度40％±3％，25℃下平衡水分48h后，置于80℃干燥箱烘至水分含量12.5％左右，再将其放于相对湿度60％±5％均衡水分24h，由专家小组评析。评析结果表明，与不加提取物的卷烟相比，加入提取物的卷烟普遍香气量增加，舒适度得到升高。其中最为明显的是添加提取物1的卷烟，香气量显著增加，香气质更为丰富，很好地掩盖杂气，口腔舒适性明显改善，余味更为干净，回甜感明显，且舒适度明显升高。

2.大叶白麻多糖提取物对烟丝吸湿保湿性能的应用试验

将分别喷洒了提取物1、2、3、4、5、丁二醇的烟丝以及空白烟丝样品在温度22±2℃、相对湿度60％±5％平衡48h后，取出一定量的样品分别置于温度22℃、相对湿度40％的硅胶干燥器和温度22℃、相对湿度70％的恒温恒湿箱中。喷洒量不需要做严格限定，为方便说明，本实施例提取物喷洒量按照4mL/3～5g烟丝。

每种样品2～3g烟丝，两个平行样。每隔一定时间称量样品重量，计算其失水率或吸水率，最后结果取两个平行样的平均值，并作出烟丝失水率或吸水率随时间的变化曲线。并测试烟丝在恒温恒湿环境处理后的含水量。实验发现，喷洒了提取物1、2、3、4、5后，对烟丝均产生保润作用，其中提取物1的效果为最佳。

为免赘述，以提取物1的应用效果与丁二醇做对比。图3所示为烟丝在22±0.5℃，湿度40％±5％环境下失水率曲线。图4所示为烟丝在22±0.5℃，湿度70％±5％环境下吸水率曲线。图3和图4中，0-0为喷洒超纯水的烟丝，0-a为喷洒提取物1的烟丝，0-b为喷洒丁二醇的烟丝。

烟丝的含水量对其自身的口感和舒适度有非常重要的影响，含水量过大和过小都会大大降低烟草吸食时的舒适度，水含量过少低，烟气的刺激性和有害物质会增多，水含量过高时烟草吸食的余味过小，无法满足吸烟者的感官要求。保湿剂喷洒浓度和量越大，保湿性能越好。因此保润剂的保湿性能既不能过强，也不能过差。从烟丝的吸湿和保湿曲线可以看出，相较于保湿性能很强的醇类化合物丁二醇，本发明制得的提取物1有着相对更为柔和的保湿性能，且喷洒提取物1在潮湿和干燥的恒温恒湿环境之后，2～3天以后烟丝的含水率便会升高或降低到为10.6％～12％，为吸食舒适度较好的范围。

3.大叶白麻提取物溶液对烟叶表面润湿性能的应用试验

将提取物1加水溶解，备用。烟叶用刀片切成合适的大小，切割时避开叶脉和叶梗，将其展平贴在载玻片上,使用视频光学接触角测量仪,采用动态接触角记录功能,测量液滴与固体接触5s时的接触角。每个样品反复测量10个不同的部位,计算出平均值和标准差。测量条件:温度(22℃±1℃)和湿度(60％±2％RH),液滴体积5μL。图5为大叶白麻多糖溶液在烟叶表面的润湿情况。图6为丁二醇在烟叶表面的润湿情况。

通过测量大叶白麻水溶液、丁二醇和去离子水与烟叶表面的接触角，从而了解这3种液体在烟叶表面的浸润情况。若接触角大于90°，说明液体很难润湿固体；若接触角小于90°，则液体在固体表面具有较好的润湿性能。在一定范围内，接触角越小则被测液体在固体表面的润湿性越好，越容易在固体表面铺展。测定结果如表6所示，40°＜丁二醇＜提取物1＜水＜90°。图5、图6为丁二醇以及本发明提取物1与烟叶表面接触5S时接触角测定图。由测试结果可知，本发明大叶白麻提取物1的润湿性能相对于丁二醇更优。

表6三种液体与烟叶表面接触角的测定结果

试验证明，提取物1是天然的烟叶保湿剂，不仅保湿性能好，而且能够将烟丝的含水量控制到吸食口感较为舒适的范围内10.6％～11.5％。润湿实验表明，其润湿角度低于90℃，能够快速润湿且达到水分的平衡。采用喷洒的方式在烟丝中添加大叶白麻多糖溶液能够明显增加烟丝抽吸时的回甜感，且提升其舒适度。

Claims

1.一种大叶白麻提取物的制备方法，其特征在于，是以大叶白麻的茎为原料，采用两步超声处理法，包括以下步骤：

S3.将步骤S2所述滤液进行浓缩，得浓缩液；

S5.脱色处理，得到脱色后的粗提物；

2.根据权利要求1所述大叶白麻提取物的制备方法，其特征在于，步骤S1

所述有机溶剂为石油醚和/或乙醚；优选有机溶剂的加入量按照料液比为1:8的比例确定；优选步骤S1所述超声提取的条件为20kHZ，超声提取的时间为1h。

3.根据权利要求1或2所述大叶白麻提取物的制备方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：

S11.将大叶白麻的茎粉碎后，加入石油醚或乙醚，超声提取，过滤，分离滤渣，收集滤液；石油醚或乙醚的加入量按照料液比为1:8的比例确定；

S12.往步骤S11所述滤渣中加入乙醚或石油醚，超声提取，过滤，分离滤渣，收集滤液；乙醚或石油醚的加入量按照料液比为1:8的比例确定。

4.根据权利要求1所述大叶白麻提取物的制备方法，其特征在于，步骤S2所述超纯水的加入量按照料液比为1:10的比例加入；步骤S2所述超声提取的条件为20kHZ，超声提取的时间为1h；优选超声强度为40%。

5.根据权利要求1所述大叶白麻提取物的制备方法，其特征在于，步骤S4所述脱蛋白溶液是采用sevege经有机溶剂溶解后得到的溶液。

6.根据权利要求1所述大叶白麻提取物的制备方法，其特征在于，步骤S5所述脱色采用的脱色剂为活性炭。

7.根据权利要求1所述大叶白麻提取物的制备方法，其特征在于，步骤S6所述溶剂采用无水乙醇。

8.权利要求1至7所述制备方法制备得到的大叶白麻提取物。

9.权利要求8所述大叶白麻提取物在烟草生产方面的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，是应用于改善烟丝吸食感官性能或提高烟丝保湿等方面；优选应用于增强烟丝润湿性能方面。