l劉建程論文

1、廢棄煙葉的綜合利用劉建程摘要：我國(guó)是煙草種植大國(guó)，也是卷煙生產(chǎn)大國(guó)。在栽培、采收煙葉及制造卷煙的各個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生大量的低次煙葉，通常將其焚燒或是隨意堆放而得不到合理的利用。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，煙葉中含有一序列比較重要的有機(jī)化合物，如茄尼醇、煙堿等物質(zhì)具有很重要的利用價(jià)值。本文就廢棄煙葉中這些重要化合物的綜合利用進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：廢棄煙葉；茄尼醇；煙堿；煙葉蛋白；活性炭；有機(jī)化肥在我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品收入之中，煙草次于稻、麥、棉、大豆、玉米，居第六位[1]

2、。煙草是煙農(nóng)脫貧致富的經(jīng)濟(jì)作物，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著重要作用。我國(guó)的煙草種植面積和產(chǎn)量均在世界前列，但由于受到種植管理技術(shù)和加工技術(shù)的限制，在栽培、運(yùn)輸及制作卷煙過(guò)程中大約25%的煙葉、下腳料不被充分利用而遭廢棄[2]。將這些廢棄煙葉焚燒或是隨意丟棄，不僅浪費(fèi)而且污染環(huán)境。經(jīng)研究煙葉中已經(jīng)鑒定出3000多種化合物，其中茄尼醇、煙堿、煙草蛋白等重要化合物，在化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等方面有著廣泛應(yīng)用[3]。如果我們可以將這些化合物提取并將其開(kāi)

3、發(fā)利用，使廢棄煙葉變?yōu)槲覀兯璧脑希闷涓缓鞣N有機(jī)化合物來(lái)制取有機(jī)化肥代替合成化肥。這不但可以減少環(huán)境污染，還符合綠色發(fā)展的要求。本文從廢棄煙葉中重要化合物茄尼醇、煙堿的提?。患耙詮U棄煙葉為原料，制取活性炭、燃料酒精的發(fā)酵和制取有機(jī)化肥等兩個(gè)方面，對(duì)廢棄煙葉的綜合利用進(jìn)行了簡(jiǎn)要綜述。1煙葉中重要化合物的提取煙葉中重要化合物的提取1.11.1茄尼醇的提取和利用茄尼醇的提取和利用茄尼醇是煙葉的重要組成部分之一，它的含量在煙葉干重0.5

4、%)1%之間[4]，分子式為C45H74O，分子量631.079，熔點(diǎn)31℃32℃，沸點(diǎn)52.6℃。純凈的茄尼醇通常是白色蠟狀固體，有時(shí)略帶黃色。在水中溶解度極小，而易溶于有機(jī)溶劑，如丙酮、乙醚等。由于茄尼醇含有醇羥基和多個(gè)非共軛雙鍵，能發(fā)生加成、還原、氧化等反應(yīng)[5]，是合成新型藥物的重要原料之一，具有較強(qiáng)生物活性和抗菌消炎能力，用于合成治療心血管疾病的藥物輔酶Q10和維生素K2側(cè)鏈，還是合成抗癌增效劑SDB和抗?jié)兊戎匾滦退幬锏闹?/p>

5、間體[6]。輔酶Q10是參與人體內(nèi)代謝的重要活性物質(zhì)之一，有順?lè)磧煞N異構(gòu)體，而只有全反式輔酶Q10對(duì)人體才有作用。以茄尼醇作為主要的原料合成輔酶Q10，不但操作方便、條件溫和，而且最終產(chǎn)物均為反式輔酶Q10【7]。有機(jī)溶劑萃取，最后用硫酸液反萃取，水相就可得到硫酸煙堿鹽。但是由于煙葉中含有較多易溶于水的生物堿，不利于煙堿的分離而阻礙了該工藝的發(fā)展。又如連續(xù)萃取法工藝如下[5]：浸液萃取反萃取煙堿原料粉碎浸提煙渣皂化水相萃取分離提純煙堿該

6、工藝成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單方便，提取所得的煙堿純度可達(dá)99%，但產(chǎn)生的廢水不便于處理。其他如離子交換萃取法雖然周期短，但產(chǎn)品污染嚴(yán)重且樹(shù)脂也容易被污染；超臨界萃取法萃取率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、能量耗損低、勞動(dòng)力強(qiáng)度小、溶劑用量少，但設(shè)備的投資及維修費(fèi)比較昂貴，不適用于大規(guī)模生產(chǎn)。1.31.3草酸的提取草酸的提取草酸又名乙二酸，常以鈣鹽和鉀鹽的形式存在于多種植物細(xì)胞中，是一種重要的化工原料，在藥物生產(chǎn)、稀土元素的提取、皮革的柔制、高分子合成工

7、業(yè)等方面應(yīng)用廣泛。李鳳芹等經(jīng)過(guò)研究[13]，得出從廢棄煙葉提取草酸的一種方法，將提取煙堿后所剩的煙葉渣經(jīng)過(guò)一定的處理后，物料∶硝酸（65%）∶硫酸（98%）＝1∶7.57.7∶33.5（該配比為重量配比），溫度700℃，反應(yīng)時(shí)間7小時(shí)，提取草酸的收率可達(dá)到40%以上。該工藝條件溫和易于控制，基本上無(wú)工業(yè)三廢，適用于小規(guī)模生產(chǎn)草酸。1.41.4蛋白質(zhì)、煙酸、及酰胺等物質(zhì)的提取蛋白質(zhì)、煙酸、及酰胺等物質(zhì)的提取在2000多種植物蛋白含量的研究

8、中，煙草的蛋白質(zhì)含量高達(dá)10.68%，與玉米、苷蔗等農(nóng)作物相近。研究發(fā)現(xiàn)，用廢棄煙葉提取茄尼醇和煙堿后，加酸或酸化后的下層凝沉淀部分可用于提取植物蛋白[2]。煙草植物蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，不僅用于蛋白食品的生產(chǎn)，還可以用于生產(chǎn)功能性食品和香精香料、醫(yī)學(xué)輔助材料等，可作為天然營(yíng)養(yǎng)食品添加劑和飼料添加劑[9]。煙酸和煙酸胺是重要的醫(yī)藥中間體及電鍍光亮添加劑，同時(shí)煙酸也可用于日用化工等方面，可以合成新型染發(fā)劑。一些國(guó)外科學(xué)家用煙草生物堿氧化來(lái)制取