本發(fā)明涉及煙葉種植技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種能提高煙堿含量的煙葉種植用的肥料。
背景技術(shù):
尼古丁(Nicotine),俗名煙堿,是一種存在于茄科植物(茄屬)中的生物堿,也是煙草的重要成分,還是N膽堿受體激動(dòng)藥的代表。煙堿是天然煙草中最主要的生物堿,是重要的化工和醫(yī)藥原料;高純度的煙堿可用作戒煙膏、治療關(guān)節(jié)痛類藥物的原料,煙堿在生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展中也應(yīng)用廣泛。尼古丁不僅僅存在于煙葉之中,也存在于多種茄科植物的果實(shí)之中,例如番茄、枸杞子等植物中就含有尼古丁,而這些蔬菜和藥材卻被公認(rèn)為是對(duì)人體有益的健康食物。隨著近年來(lái)醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工等諸多領(lǐng)域的迅速發(fā)展,市場(chǎng)上對(duì)天然煙堿的需要量與日倶增,因此從廢棄煙草中提取煙堿具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,不僅可以變廢為寶,而且可以提高煙草的附加值,實(shí)現(xiàn)煙草的綜合利用。
我國(guó)是煙草種植大國(guó),種植得到的煙葉會(huì)進(jìn)行分級(jí),根據(jù)不同部位的煙葉品質(zhì)特點(diǎn)不同,同一部位的煙葉調(diào)制后的顏色反應(yīng)著內(nèi)在品質(zhì),根據(jù)煙葉的成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、油分、色度、長(zhǎng)度等分級(jí)。分級(jí)后,每年都有大量的低次煙葉亟待處理與利用,否則將造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。
枸杞,富含枸杞多糖、多種氨基酸、枸杞胺等多種有機(jī)活性物質(zhì),可有效增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體的免疫力。枸杞除了制成干果以外,還有大量的作為原料用于制備提取物以及枸杞果汁、果酒,枸杞加工下腳料年產(chǎn)量達(dá)(枸杞渣,主要是等外殘次果、果柄、碎葉等)達(dá)2000t以上,大部分枸杞渣作為肥料或垃圾丟棄,即浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。
自20世紀(jì)50年代以來(lái),中國(guó)化肥的施用量逐年遞增,單位面積化肥施用量也呈逐年遞增趨勢(shì)?;试谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來(lái)越大作用,但常年過(guò)度單一施用化肥會(huì)引起土壤酸化和板結(jié)、土壤肥力降低、有機(jī)質(zhì)含量下降等不良現(xiàn)象。而有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用己眾所周知,以此為基礎(chǔ)近年來(lái)陸續(xù)提出“有機(jī)農(nóng)業(yè)”、“生態(tài)農(nóng)業(yè)”等概念,更有學(xué)者認(rèn)為相對(duì)于化肥的長(zhǎng)期施用,有機(jī)肥的施用更有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
資源循環(huán)利用和生態(tài)能源環(huán)保是我國(guó)中長(zhǎng)期發(fā)展重中之重的目標(biāo)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)枸杞渣經(jīng)適當(dāng)?shù)墓に囂幚砗螅赊D(zhuǎn)為有機(jī)肥料,返回種植煙葉,取得良好的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種能提高煙堿含量的煙葉種植用的肥料,可明顯提高煙葉中活性成分的含量,作為煙葉提取物原料,增加了附加值。
本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種能提高煙堿含量的煙葉種植用的肥料,采用如下制備方法得到:
①前處理:去除枸杞渣中的泥沙和雜質(zhì);
②干燥:將步驟①得到的枸杞渣烘干、粉碎得枸杞渣粗粉;
③低溫粉碎:將步驟②得到的枸杞渣粗粉,依次進(jìn)行低溫冷凍及低溫升華干燥后以液氮為研磨介質(zhì),在-80--120℃下運(yùn)用超低溫粉碎機(jī)進(jìn)行低溫粉碎;
④高壓均質(zhì):將步驟③得到的物料加入純凈水混合均勻,然后加入高壓均質(zhì)機(jī)處理,離心,得到的渣加入純凈水再高壓均質(zhì),離心,合并上清液,干燥得到煙葉種植用的肥料。
本發(fā)明步驟②所述的粉碎,優(yōu)選以球磨機(jī)粉碎至粒度在80-100目;
步驟③所述的低溫冷凍,優(yōu)選溫度0--18℃,更優(yōu)選-10--18℃;
步驟④所述的加入純凈水,優(yōu)選加入5-6倍重量的純凈水;所述的高壓均質(zhì),10000-18000psi、10-20min;所述的離心,8000-10000r/min、5-10min;所述的干燥,優(yōu)選水分含量在10%及以下。
本發(fā)明所述的煙葉種植用的肥料,在使用的時(shí)候,肥料在煙葉種植的田間管理階段,作為底肥施用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
1、低溫粉碎技術(shù),由于冷媒的價(jià)格較高,在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中受到了限制,而如今利用天然氣氣化時(shí)廢冷制取液氮已獲得成功,液氮價(jià)格下降,低溫粉碎技術(shù)才得以發(fā)展,但該技術(shù)應(yīng)用水產(chǎn)養(yǎng)殖還未見(jiàn)報(bào)道。本發(fā)明采用了超低溫粉碎技術(shù),將枸杞渣依次進(jìn)行低溫冷凍、低溫升華干燥后以液氮為研磨介質(zhì),在-80-120℃下運(yùn)用超低溫粉碎機(jī)進(jìn)行低溫粉碎,利用低溫脆化特性,可粉碎熱敏性或常溫中難以粉碎的物料,防止在粉碎時(shí)變質(zhì)。
2、本發(fā)明采用高壓均質(zhì)法處理得到的枸杞渣原料,沒(méi)有采用外來(lái)溶劑,通過(guò)高壓均質(zhì)法產(chǎn)生的強(qiáng)大剪切力和沖擊力可將物料直接粉碎至細(xì)胞水平,將枸杞渣中含有的無(wú)機(jī)質(zhì)和有機(jī)質(zhì)粉碎,形成可溶或不可溶的微量元素和氨基酸等微小顆粒,特別是其中含有的煙堿等,作為肥料,利于植物的吸收。
3、本發(fā)明得到的肥料,來(lái)源于枸杞的廢棄物,既可解決食品加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣污染問(wèn)題,也從源頭上解決了施用農(nóng)藥化肥及重金屬殘留的安全隱患問(wèn)題,節(jié)能環(huán)保、無(wú)污染、無(wú)添加,價(jià)格低廉,真正實(shí)現(xiàn)了“綠肥”。這種生態(tài)循環(huán)利用技術(shù),從根本上解決了土壤因過(guò)度施用化肥引起的土壤酸化和板結(jié),土壤肥力降低,有機(jī)質(zhì)含量下降等不良現(xiàn)象。
具體實(shí)施方式
下面以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明,但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1:
一種能提高煙堿含量的煙葉種植用的肥料,采用如下制備方法得到:
①前處理:去除枸杞渣中的泥沙和雜質(zhì);
②干燥:將步驟①得到的枸杞渣烘干、以球磨機(jī)粉碎得80目枸杞渣粗粉;
③低溫粉碎:將步驟②得到的枸杞渣粗粉,依次進(jìn)行0℃低溫冷凍及低溫升華干燥后以液氮為研磨介質(zhì),在-80℃下運(yùn)用超低溫粉碎機(jī)進(jìn)行低溫粉碎;
④高壓均質(zhì):將步驟③得到的物料加入5倍重量的純凈水混合均勻,然后加入高壓均質(zhì)機(jī)處理,10000psi、20min,離心,8000r/min、10min,得到的渣加入5倍重量的純凈水再高壓均質(zhì),10000psi、20min,離心,8000r/min、10min,合并上清液,干燥得到煙葉種植用肥料。
實(shí)施例2:
一種能提高煙堿含量的煙葉種植用的肥料,采用如下制備方法得到:
①前處理:去除枸杞渣中的泥沙和雜質(zhì);
②干燥:將步驟①得到的枸杞渣烘干、以球磨機(jī)粉碎得100目枸杞渣粗粉;
③低溫粉碎:將步驟②得到的枸杞渣粗粉,依次進(jìn)行-10℃低溫冷凍及低溫升華干燥后以液氮為研磨介質(zhì),在-100℃下運(yùn)用超低溫粉碎機(jī)進(jìn)行低溫粉碎;
④高壓均質(zhì):將步驟③得到的物料加入6倍重量的純凈水混合均勻,然后加入高壓均質(zhì)機(jī)處理,15000psi、15min,離心,10000r/min、5min,得到的渣加入6倍重量的純凈水再高壓均質(zhì),15000psi、15min,離心,10000r/min、5min,合并上清液,干燥得到煙葉種植用肥料。
實(shí)施例3:
一種能提高煙堿含量的煙葉種植用的肥料,采用如下制備方法得到:
①前處理:去除枸杞渣中的泥沙和雜質(zhì);
②干燥:將步驟①得到的枸杞渣烘干、以球磨機(jī)粉碎得100目枸杞渣粗粉;
③低溫粉碎:將步驟②得到的枸杞渣粗粉,依次進(jìn)行-18℃低溫冷凍及低溫升華干燥后以液氮為研磨介質(zhì),在-120℃下運(yùn)用超低溫粉碎機(jī)進(jìn)行低溫粉碎;
④高壓均質(zhì):將步驟③得到的物料加入5倍重量的純凈水混合均勻,然后加入高壓均質(zhì)機(jī)處理,18000psi、10min,離心,10000r/min、5min,得到的渣加入5倍重量的純凈水再高壓均質(zhì),18000psi、10min,離心,10000r/min、5min,合并上清液,干燥得到煙葉種植用肥料。
對(duì)比例1:
不使用實(shí)施例和對(duì)比例2-4的肥料。
對(duì)比例2:
枸杞渣直接作為肥料使用。
對(duì)比例3:
煙葉種植用的肥料,采用如下制備方法得到:
①前處理:去除枸杞渣中的泥沙和雜質(zhì);
②干燥:將步驟①得到的枸杞渣烘干、以球磨機(jī)粉碎得100目枸杞渣粗粉;
③低溫粉碎:將步驟②得到的枸杞渣粗粉,依次進(jìn)行-18℃低溫冷凍及低溫升華干燥后以液氮為研磨介質(zhì),在-120℃下運(yùn)用超低溫粉碎機(jī)進(jìn)行低溫粉碎,得到煙葉種植用肥料。
對(duì)比例4:
煙葉種植用的肥料,采用如下制備方法得到:
①前處理:去除枸杞渣中的泥沙和雜質(zhì);
②干燥:將步驟①得到的枸杞渣烘干、以球磨機(jī)粉碎得100目枸杞渣粗粉;
③高壓均質(zhì):將步驟②得到的物料加入5倍重量的純凈水混合均勻,然后加入高壓均質(zhì)機(jī)處理,18000psi、10min,離心,10000r/min、5min,得到的渣加入5倍重量的純凈水再高壓均質(zhì),18000psi、10min,離心,10000r/min、5min,合并上清液,干燥得到煙葉種植用肥料。
實(shí)驗(yàn)例:
煙葉種植用的肥料在田間應(yīng)用公司在欽州地區(qū)建立了規(guī)范化種植基地,按制作工藝獲得的煙葉種植用的肥料,在基地進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),主要考察不同肥料對(duì)煙葉種植及質(zhì)量的影響。在基地,設(shè)計(jì)試驗(yàn)田,每塊試驗(yàn)田面積為5畝,分別施用對(duì)比例和實(shí)施例3得到的肥料,對(duì)比例1作為空白例,對(duì)比例2-4和實(shí)施例3在對(duì)比例的基礎(chǔ)上,將肥料300kg在煙葉種植的田間管理階段,作為底肥施用。
煙葉采收,分級(jí)后,將得到的廢次煙葉,作為原料提取煙堿,計(jì)算含量。
提取方法:采用超聲輔助酶法提取廢次煙葉中煙堿的工藝,煙葉中煙堿提取的工藝條件為:以粉碎后的干燥廢次煙葉為原料,加入1:10(料液比,w/w)的水,再加入纖維素酶,恒溫酶解,酶用量1%(以煙葉質(zhì)量計(jì))、酶解時(shí)間1.5h、酶解溫度50℃,酶處理后的煙葉在超聲波作用下提取30min,計(jì)算綠原酸、煙堿的含量。
分析方法:采用高效液相色譜法定量分析色譜條件為:色譜條件為:Alitima-C18(150mmx4.6mm i.d);甲醇-磷酸鹽緩沖液(8:2);檢測(cè)波長(zhǎng)262nm;流速1mL/min;柱溫25℃。
為試驗(yàn)地塊中3個(gè)樣品的平均值。
結(jié)論:實(shí)施例3的樣品結(jié)果優(yōu)于對(duì)比例。