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中国作为烟草产量位居世界第一的烟草生产大国,每年积压大量的劣质烟梗、烟叶不能使用,这些废弃的材料造成资源大量浪费的同时也给生态环境带来了污染。本课题基于该现实考虑,采用两种途径处理废弃的烟梗使其获得重新利用的价值。途径一:以烟梗为原材料采用微波辅助结合化学浸提的方法生产工业价值较高的果胶产品;途径二:以废弃烟梗为载体,选择添加合适的外源酶制剂将废弃烟梗的果胶含量控制到一定的水平,使其符合卷烟材料的质量要求。
经过单因素优选实验和正交实验,得到烟梗果胶草酸铵浸提的最佳工艺参数为pH值3.3、草酸铵溶液浓度0.3﹪、微波作用时间120s、微波功率700w、料液比1:35。硫酸铝盐法较95﹪乙醇沉淀法有更好的果胶分离效果。果胶脱除蛋白选用TCA法,3﹪三氯乙酸加入体积为果胶提取液体积的5﹪时脱除蛋白效果最好,蛋白的脱除率达到61.44﹪。脱色采用H2O2与活性炭做对比,经H2O2脱色的果胶液有好的色度,但H2O2脱色后的果胶得率小于活性炭脱色后的果胶得率。凝胶层析色谱法进一步纯化烟梗果胶多糖,得到两个洗脱峰,证明了提取的烟梗果胶由两种不同组分的果胶多糖组成。对得到的果胶多糖进行了理化性质的研究,结果表明果胶多糖具有凝胶特性,耐酸性好,不溶于高浓度的有机溶液,热稳定性较好。采用凝胶渗透色谱法测定分离得到的两组分果胶多糖分子量分别为5.6×104与1.7×105。经薄层层析分析表明烟梗果胶多糖的单糖组成有鼠李糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖和葡萄糖。果胶多糖的红外光谱分析确定了果胶多糖结构的单糖组成为吡喃环结构,连接方式以α-糖苷键连接为主。酶法烟梗脱胶酶制剂的优选结果为PectinexXXL。酶法脱胶实验经单因素优选试验与响应面试验分析,获得了软件提供的给定脱胶范围下的可信工艺条件。