一种利用超声波与混合酸从烟梗中提取果胶的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用超声波与混合酸从烟梗中提取果胶的方法，属于烟草中废弃物再利用技术领域。本发明专利技术采用有机酸与无机酸组成的混合酸作为pH值调节液，混合酸的酸性温和，能够在破坏细胞壁的同时，避免酸性过强导致果胶被水解，提高果胶得率；本发明专利技术采用超声辅助提取，超声波的空化和破壁作用增强，能够作用于原材料，增强细胞壁的破坏，为后续提取液更好地进入细胞壁内并将果胶溶出提供助力，从而有效提高果胶的得率。效提高果胶的得率。效提高果胶的得率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用超声波与混合酸从烟梗中提取果胶的方法


[0001]本专利技术涉及烟草中废弃物再利用
，尤其涉及一种利用超声波与混合酸从烟梗中提取果胶的方法。

技术介绍

[0002]烟草作为主要的农作物之一，其种植面积大，每年所生产出的烟草废弃物多。当前烟草废弃物主要作为肥料使用，其中含有的很多有价值物质未被开发利用，极易造成资源的浪费。相关研究表明(唐天宽,汪意湘,彭邱强,刘华友.烟草废弃物利用研究概况[J].农业与技术,2012,32(8):22
‑
28)，烟草废弃物中含有的有价值物质，可以采用提取技术对其进行提取，并可用于新产品的开发应用，这使得烟草废弃物可以达到无害化甚至资源化处理。
[0003]果胶主要存在于植物的细胞壁和胞间层之间，是植物细胞壁中的基质多糖，由线性聚半乳糖醛酸上被不同程度甲酯化的羟基和聚L
‑
鼠李糖半乳糖醛酸组合而成，其最大相对分子质量可达到40万左右，色泽有白色、淡黄色、浅灰色或浅棕色。目前，用于提取果胶的原料有很多种，比如火龙果皮、柚子皮和西瓜皮等，而烟梗中提取果胶的方法主要为传统的单一酸提取法，所得果胶产率较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种利用超声波与混合酸从烟梗中提取果胶的方法，该方法的果胶产率高。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种利用超声波与混合酸从烟梗中提取果胶的方法，包括以下步骤：
[0007]将烟梗粉末、混合酸与水混合，调节pH值为0.5～2.5，进行超声提取，得到提取液；所述混合酸包括有机酸和无机酸；
[0008]将所述提取液依次进行脱色、沉淀、分离和干燥，得到果胶。
[0009]优选的，所述烟梗粉末的制备方法包括：将烟梗浸泡于沸水中，依次进行干燥和粉碎，得到烟梗粉末；所述浸泡的时间为1～2h。
[0010]优选的，所述烟梗粉末与水的用量比为1g:(10～50)mL。
[0011]优选的，所述有机酸包括一水合柠檬酸和醋酸；所述无机酸包括浓硫酸。
[0012]优选的，所述混合酸包括水、浓硫酸、一水合柠檬酸和醋酸；所述水、浓硫酸、一水合柠檬酸和醋酸的用量比为(300～600)mL:(20～100)mL:(1～6)g:(5～20)mL。
[0013]优选的，所述超声提取的功率为100～200W，时间为30～70min。
[0014]优选的，所述脱色的过程包括：将所述提取液与活性炭混合，在水浴条件进行脱色。
[0015]优选的，所述活性炭的质量为所述提取液质量的1％，所述水浴的温度为60～93
℃。
[0016]优选的，所述沉淀所用试剂为乙醇；所述沉淀在静置条件进行，所述沉淀的时间为2h。
[0017]优选的，所述分离的方式为抽滤；所述干燥的方式为真空干燥。
[0018]本专利技术提供了一种利用超声波与混合酸从烟梗中提取果胶的方法，本专利技术采用有机酸与无机酸构成的混合酸作为pH值调节液，使提取过程在酸性相对温和的状态中进行，且混合酸的酸性稳定，能够在破坏细胞壁的同时，避免酸性过强导致果胶被水解，提高果胶得率；本专利技术采用超声辅助提取，超声波的空化和破壁作用增强，能够作用于原材料，增强细胞壁的破坏，为后续提取液更好地进入细胞壁内并将果胶溶出提供助力，从而有效提高果胶的得率。而单独的酸提取法破坏细胞壁的强度不足，且溶剂的渗透速率慢，当酸浓度不稳定时，破壁作用慢且不均匀，本专利技术利用超声辅助混合酸提取，从而弥补单独酸提取的缺陷。
[0019]相对于传统的单一酸提法(有机酸或无机酸)，本专利技术的提取方法提高了烟梗中果胶的提取率，提取方法简单高效，成本低、耗时短，果胶得率更高，品质更好，使烟草废弃物的烟梗回收利用率更高。
[0020]进一步的，本专利技术所用超声功率较小，能够恰到好处地既起到破壁作用，又避免超声过大降低果胶得率和品质，且对设备要求较低，抽滤分离次数较少(只有一次抽滤)，避免多次抽滤导致果胶得率降低，解决了单一酸提取所用酸液对设备存在腐蚀，对设备的材质要求过高的问题。
附图说明
[0021]图1为未作处理的烟梗的扫描电镜图(5μm)；
[0022]图2为实施例3中沸水处理后烟梗粉末的扫描电镜图(5μm)；
[0023]图3为实施例3经过超声处理后所得烟梗的扫描电镜图(5μm)；
[0024]图4为实施例3制备的果胶产品的外观；
[0025]图5为实施例3制备的果胶产品的毒性检测实验结果。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种利用超声波与混合酸从烟梗中提取果胶的方法，包括以下步骤：
[0027]将烟梗粉末、混合酸与水混合，调节pH值为0.5～2.5，进行超声提取，得到提取液；所述混合酸包括有机酸和无机酸；
[0028]将所述提取液依次进行脱色、沉淀、分离和干燥，得到果胶。
[0029]在本专利技术中，若无特殊说明，所需材料或试剂均为本领域技术人员熟知的市售商品。
[0030]本专利技术将烟梗粉末、混合酸与水混合，调节pH值为0.5～2.5，进行超声提取，得到提取液。
[0031]本专利技术对所述烟梗的来源没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程从新鲜烟草中将梗分离出即可；所述烟梗使用前，优选采用清水冲洗干净。
[0032]在本专利技术中，所述烟梗粉末的制备方法优选包括：将烟梗浸泡于沸水中，依次进行干燥和粉碎，得到烟梗粉末；所述浸泡的时间优选为1～2h，更优选为2h。本专利技术对所述干燥和粉碎的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程得到所需粒径的烟梗粉末即可。本专利技术将烟梗浸泡于沸水中，对烟梗进行灭酶。
[0033]在本专利技术中，所述混合酸包括有机酸和无机酸；所述有机酸优选包括一水合柠檬酸和醋酸；所述无机酸优选包括浓硫酸；所述浓硫酸的质量分数优选为98％；所述混合酸更优选包括水、浓硫酸、一水合柠檬酸和醋酸；所述水、浓硫酸、一水合柠檬酸和醋酸的用量比优选为(300～600)mL:(20～100)mL:(1～6)g:(5～20)mL，更优选为319mL:31mL:1.5g:10mL。
[0034]现有方法采用单一酸提取果胶，单一酸为有机酸或无机酸，有机酸一般酸性较温和，对细胞壁的破坏作用慢且不完全；而无机酸一般酸性强，特别是强酸易导致果胶在提取过程中变性，且酸性在整个提取过程中的稳定控制难度较大，影响果胶得率及品质。本专利技术所用混合酸中，浓硫酸具有强破壁作用，用量适当能够更好的破坏细胞壁组织，又不会使果胶水解而影响产率；醋酸可弱化硫酸的强酸性，控制酸强度，但醋酸容易在超声过程中挥发，为使整个提取过程保持pH基本不变，添加一水合柠檬酸作为补充酸，因一水合柠檬酸不易挥发，且酸性相对硫酸和醋酸较弱，能够尽量保持混合酸pH值稳定，不易产生较大波动。
[0035]在本专利技术中，所述水优选为超纯水；所述烟梗粉末与水的用量比优选为1g:(10～50)mL，更优选为1g:(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用超声波与混合酸从烟梗中提取果胶的方法，包括以下步骤：将烟梗粉末、混合酸与水混合，调节pH值为0.5～2.5，进行超声提取，得到提取液；所述混合酸包括有机酸和无机酸；将所述提取液依次进行脱色、沉淀、分离和干燥，得到果胶。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烟梗粉末的制备方法包括：将烟梗浸泡于沸水中，依次进行干燥和粉碎，得到烟梗粉末；所述浸泡的时间为1～2h。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述烟梗粉末与水的用量比为1g:(10～50)mL。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机酸包括一水合柠檬酸和醋酸；所述无机酸包括浓硫酸。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述混合酸包括水、浓硫酸、一水合柠檬酸和醋酸；...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾丽莉，唐徐禹，黄智华，李增良，彭健，李江舟，张立猛，杨海林，
申请(专利权)人：云南省烟草公司玉溪市公司，
类型：发明
国别省市：