煙草廢棄物的綜合利用研究

王立超 王潤

【摘 ?要】煙草作為一種特殊的經(jīng)濟作物，但其根、莖、杈、頂以及不適用煙葉則作為廢物被丟棄。在煙草種植和加工過程中會產(chǎn)生低次煙葉、莖稈、杈煙等煙草廢棄物，這些廢棄物已經(jīng)達煙葉總產(chǎn)量的25%。所以生產(chǎn)中會不可避免的廢棄物量很大，這樣既造成了資源浪費，也造成了大面積的環(huán)境污染。近年來，國家逐漸加大了環(huán)境保護和農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用力度，煙草行業(yè)也不例外，煙草廢棄物被很好的二次利用，不僅用于堆肥和飼料制作，還從中提取出了高價值的藥物原料和一些化合物。

【關鍵詞】煙草廢棄物;綜合利用;環(huán)境保護

引言

煙草廢棄物通過一系列加工處理后，已經(jīng)不再具有煙草物質(zhì)的物理和化學特性，而是可以轉(zhuǎn)化為其他的優(yōu)質(zhì)資源，有著重大的經(jīng)濟效益和社會效益。

1.煙草廢棄物資源化利用現(xiàn)狀

在煙葉的生產(chǎn)和加工中，每年產(chǎn)生大量的煙草廢物。據(jù)統(tǒng)計，每年約有25%的煙葉，莖，粉塵和其他雜物不能用于卷煙生產(chǎn)，并被丟棄。如果將這些廢物“資源化”，它們不僅可以獲取符合綠色衛(wèi)生標準的天然化學原料或燃料，而且可以達到清潔農(nóng)業(yè)的目的，將廢物變成珍寶，最終實現(xiàn)煙草生產(chǎn)和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。環(huán)境保護和經(jīng)濟效益的雙重利益。煙葉含有多種化合物，其中茄尼醇，尼古丁，蛋白質(zhì)，氨基酸等具有很高的利用價值。

2.煙草廢棄物的綜合利用策略

2.1煙草廢棄物的藥用價值，重要提取化合物的利用

（1）茄尼醇。茄尼醇作為重要的醫(yī)藥原料，在生物化學和藥物化學中起著非常重要的作用。它是在高等植物、哺乳動物和微生物中廣泛發(fā)現(xiàn)的天然產(chǎn)物，并且含量在煙草，馬鈴薯和桑葉中很高。茄尼醇于1956年由Row-land等人從煙草葉片中首次分離出來，煙葉中的含量高達煙葉干重的3%。 Solanisol具有抗菌，消炎和止血作用。它是合成新藥（例如心血管疾病，抗癌藥和抗?jié)兯帲┑闹虚g體。它也是合成輔酶Q10和維生素K2的主要原料。它已被廣泛用于醫(yī)學。研究發(fā)現(xiàn)，從煙葉中提取的茄尼醇既有很強的止血作用，又有明顯的抑菌作用，煙草中的含量為0.3%至3%?？梢詮膹U煙葉中提取16%茄尼醇的粗產(chǎn)物。茄尼醇的提取率可達85%，茄尼醇的含量達到16%，產(chǎn)品符合工業(yè)要求。從煙草環(huán)境保護和循環(huán)經(jīng)濟中提取的蛋白質(zhì)是一種獨特的食用葉蛋白，因為從煙草的一半中只能獲得純結晶的Fraction1蛋白（F1-p及其勻漿占煙草植物可溶性蛋白）。最重要的是，煙草F1-p可能是營養(yǎng)和功能最豐富的食用蛋白。盡管世界上以茄尼醇為原料的新藥開發(fā)非?；钴S，并且已經(jīng)加工和應用了許多極性藥物，但是由于它們的長鏈和許多合成步驟，工業(yè)合成暫時不能完成。煙葉提取方法只能實現(xiàn)工業(yè)粗提，即提純含量只能達到17%左右。粗茄尼醇不能直接用作藥物的原料。將粗茄尼醇出口到日本，美國和其他國家后，生產(chǎn)出含量超過90%的優(yōu)質(zhì)茄尼醇，生產(chǎn)輔酶Q10，并以高價出售。作為煙草大國，我國在發(fā)展優(yōu)質(zhì)茄尼醇產(chǎn)業(yè)方面具有獨特的資源優(yōu)勢。從煙草，特別是廢煙葉中提取茄尼醇不僅可以得到重要的醫(yī)學原料，而且可以利用廢煙葉提高煙草的工業(yè)附加值。但是，目前，我國高純度茄尼醇的工業(yè)生產(chǎn)十分困難，迫切需要突破精細和純產(chǎn)品的生產(chǎn)以及終端藥的轉(zhuǎn)化生產(chǎn)技術，加強自主創(chuàng)新，并搶占國際國內(nèi)市場。一旦解決了技術和生產(chǎn)成本問題，高純度茄尼醇將成為具有快速回報和穩(wěn)定利潤的醫(yī)藥中間體。

（2）煙堿。煙堿，俗稱——尼古丁。尼古丁是煙葉中生物堿的主要成分，約占煙草生物堿總量的95%。尼古丁是重要的化學和制藥原料，其應用非常廣泛。尼古丁可用于制備無殘留，無污染，高效和低毒的綠色農(nóng)藥。高純度尼古丁可用作戒煙膏天然煙葉中所含的特殊生物堿。純品為無味，無色，淺黃色油狀液體。尼古丁可廣泛用于精細化學品，藥物，有機合成，國防工業(yè)和農(nóng)業(yè)。目前，有許多從煙草廢料中提取天然尼古丁的技術方法，有些方法已形成專利技術，有些方法仍處于實驗室階段。典型的萃取過程包括蒸汽蒸餾，離子交換和超臨界溶劑萃取。

（3）可用于制作活性炭。在合適的工藝操作下，可以使用化學的方法提取煙堿。由廢棄煙梗、廢煙葉和廢渣制得的活性炭具有較好的吸附能力。以廢煙秸稈為原料制備的活性炭，原料的成本低，產(chǎn)品的純度高，表面積大，吸附能力好，這具有廣闊的應用前景。

（4）可用于制作防蟲飼料。煙莖中含有豐富的的糖分、蛋白質(zhì)、無氮浸出物等營養(yǎng)物質(zhì)。煙莖用水泡脹處理后，再經(jīng) 1%～2%堿液處理和高溫加工，可以制成細小粉末，這樣廢棄物就能變成營養(yǎng)齊全的良好飼料。煙草飼料的成分齊全，加工也很方便，最為特殊的是其具有防蟲治病的作用。此方法制作的飼料成本低，驅(qū)蟲率較高。煙草飼料是利用蛋白酶對蟲的防止作用。

2.2煙草廢棄物堆肥

在過去，我們往往處理農(nóng)業(yè)作物的廢棄物通過焚燒，然后再以回填充當有機肥。在焚燒過程中會產(chǎn)生大量有毒的氣體，造成霧霾天氣，對人類與其他的生物健康造成威脅。在焚燒的同時同時，也會破壞土壤的結構，地表中的微生物會被燒死，腐殖質(zhì)，有機質(zhì)被碳化等。現(xiàn)如今，我們推行一種新的，科學的方法，即堆肥技術。起作用原理就是：利用一系列微生物對煙草廢棄物等有機物進行礦質(zhì)化和腐質(zhì)化的過程。這樣一來可以提高土壤的養(yǎng)分含量;增強保水能力;增加土壤的疏松度;抑制雜草的生長，環(huán)境問題也得到很好的解決。

3.結語

煙草廢棄物的作用非常廣泛。醫(yī)藥價值，煙草的廢棄物可以通過一些化學和物理方法提取出具有殺菌和止血作用的物質(zhì)——茄尼醇，同時可以提取營養(yǎng)價值非常豐富的植物蛋白和天然植物堿;材料制作，煙草廢棄物可以提煉制作有機肥、活性炭和防蟲飼料等?，F(xiàn)如今我們資源缺乏的時代，利用我們身邊的廢棄物來提煉制作二次資源是我們未來發(fā)展的一個主要方向，同樣也是我們技術手段需要進一步擴展的方向。煙草廢棄物的二次利用是一種維持資源循環(huán)利用的有效方法，對環(huán)境也是一種相當好的保護措施。

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