烟碱论文

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安徽科技学院课题设计

题目:烟碱提取工艺的研究

学号:1673130015

姓名:林石林、管长雨

系别:机电与车辆工程学院

专业班级:2013级机械电子工程130班指导教师:孟令启(教授)

完成时间:2014 年3 月4 日

安徽科技学院

目录

摘要 .................................................................................................................... 错误!未定义书签。Abstract ............................................................................................................ 错误!未定义书签。第一章前言 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.1烟碱的性质 (1)

1. 2烟碱的应用 (2)

第二章烟碱含量的检测方法 (3)

2.1 烟碱的重量分析法 (3)

2.2 烟碱的分光光度法........................................................................ 错误!未定义书签。

2.3 烟碱的滴定分析法........................................................................ 错误!未定义书签。

2.4 烟碱的旋光法................................................................................ 错误!未定义书签。

2.5 红外光谱定量分析法 (4)

2.6 原子吸收分光光度法 (4)

2.7 色谱分析法 (4)

2.8 电位分析法 (4)

第三章烟碱的提取方法及其研究进展 (4)

3.1 水蒸汽蒸馏法 (5)

3.2 溶剂萃取法 (5)

3.3 离子交换法 (5)

3.4 超临界萃取法 (6)

3.5 液膜法 (6)

3.6 连续逆流浸取器提取法 (6)

3.7 微波法 (6)

3.8 超声波提取法 (6)

第四章超临界CO2萃取 (11)

参考文献 (12)

致谢 (14)

摘要

为综合利用废次烟叶,考察了用超临界CO2从废次烟叶中提取烟碱工艺条件包括萃取压力、温度、时间、CO2流量、夹带剂组成及用量等对烟碱提取率及提取纯度的影响,得到的较佳工艺条件为:萃取压力23~2 5MPa 萃取温度50~55℃、萃取时间150~180 mi n、CO2流量1 6~18 L·h- 1、夹带剂70% ~80% ( 体积分数) 乙醇、夹带剂用量为烟末质量的4~6 倍。在此条件下烟碱提取率超过90% ,烟碱提取纯度可达70% 。

关键词:超临界流体;萃取;夹带剂;烟碱;烟叶

Abstract

I n ord r to make full us e o f waste to bacco,the technological parameters,including extracting pressure, temperature, time, flux of CO2, the composition and volume of the entrainer ,for the extraction of nicotine in waste tobacco with super critical C O2 fluid and their effects on the yield and purity of extracted nicotine were investigated . The optimal extracting conditions we re as follows:the pressure was 23 - 25 M Pa,temperature 50 - 55℃,time 150 - 180 miniutes, fl ux of CO2 16 - 1 8 litres per

hour ,entrainer 70% - 80% ( v / v) alcohol and the mass ratio of tobacco to entrainer was 1:4- 6. The results showed that under such extracting conditions,the yield and purity of nicotine were > 9 0% and up to 70% ,respectively.

Key words Supercritical fluid ;extraction;entrainer ;Nicotine ;Tobacco leaf

第一章前言

近年来,随着废次烟叶提取技术的提高,以及绿色有机农药和绿色食品添加剂需求的增长,烟碱的研究越来越受到人们的关注。烟碱( Nicotine) 主要存在于烟草中,中国是烟草种植大国,其种植面积和产量均居世界首位,烟草在我国农产品产量中仅次于水稻、麦、棉、大豆、玉米,居第6 位。贵州,云南,湖南,四川等南方省份是优质烟草的生产基地。在烟草收获和加工的过程中,产生了大量的低次烟叶、烟梗、烟籽和卷烟下脚料,约占烟叶总产量的25 %。随着近年来医药、烟草行业、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俱增,因此从废弃烟草中提取烟碱具有很高的经济价值。所以,提取废弃烟草中的烟碱,不仅可以变废为宝,提高烟草的附加值,而且减少浪费,避免环境污染,实现烟草的综合利用。

1.1 烟碱的性质

烟碱在1808年首次报道后,1882年分离出烟碱并进行了提纯,19世纪末测定了烟碱的结构。

a.化学性质:烟碱又称为尼古丁,化学名称:1一甲基(2-吡啶基)吡咯烷,分子式为C10H14N2,分子量为162.23,沸点246.1 ℃。烟碱是由一个吡啶环和一个氢化吡咯环构成,其中含有一个不对称碳原子,为弱二级碱,最多可以获得两个质子。因此烟碱一般以游离态、单质子态和双质子态3种形态存在。

N

H3

b.物理性质:纯烟碱在室温下为无色或淡黄色油状液体,具有左旋光性,密度在20℃下为1.0071,沸点为247℃,有强烈的辣味,具有潮解性,在空气中易被氧化,颜色变深、发粘,带有特殊的臭味,这是因为烟草碱经分解成氧化烟草碱、烟草酸和甲胺的缘故。在低于60℃时,可以和水任意混溶,易溶于醇、醚、氯仿、石油醚等有机溶剂。

c.烟碱的生理活性:烟碱,是烟叶中含量最多的生物碱。烟碱在烟叶中主要以

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