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植物胶产业开发进入民资时代

发布日期:2014-10-11 11:46:17
植物胶产业开发进入民资时代研究
植物胶产业开发进入民资时代:
植物胶产业开发进入民资时代,随着民资流向木本植物胶这块产业凹地,胡里豆、塔拉树、皂角等木本经济树种产业化种植步 伐加快。从品种引进培育,到特色经济树种产业化开发,我国木本植物胶资源引进培育,正成长为増 加农民收入的区域特色产业。
云南省玉溪市易门县十街乡金钱村农民施加宝,2000年在地边上种了 18株塔拉树,到2003年 仅卖种子和豆荚就赚了 820元。目前在云南、四川、海南、贵州等省大力发展的特种经济树种“塔 拉树”,每亩可为农民増收1500元〜2000元,具有重大生态效益、经济效益和社会效益,为农村产 业结构调整増添了新的内容。
塔拉树原产拉美国家,是一种多年生珍贵经济林木。塔拉树属常绿带刺灌木或小乔木,容易栽 培,耐干热、常绿,是绿化荒山的优良树种之一。栽后2年就开花、结实,寿命长达50年,盛产期约 20年,3年〜4年亩产豆荚可达到300公斤〜400公斤。据初步统计,目前全国的种植面积己经达到 2万亩。
塔拉树豆荚壳含塔拉单宁55%〜61%,可生产上百种医药、食品添加剂和化工产品。塔拉树豆 子含半乳葡萄甘露聚糖约30%,可生产塔拉多糖,在食品、饮品、医药和造纸等方面有重要用途,其 种仁、叶片、枝干都有不同的功用。
在云南省易门县,按当地市场价每公斤5元计算,农民种植塔拉每亩可増收1500多元。云南省 玉溪市易门县十街、绿汁两个乡11个村近年来栽植塔拉树1万多亩,使2000多户农民得到了实惠。
我国的石油工业对塔拉粉的年需求量约为6000吨,植物胶产业开发进入民资时代,啤酒工业则达到8000多吨,塔拉多糖的年 用量也达到了 1万余吨。
■瓜尔豆胶近八成靠进口,价格波动较大
瓜尔豆胶是目前国际上最为廉价而又广泛应用的亲水胶体之一,来源于印度和巴基斯坦,是干 旱和半干旱地区广泛栽培的一年生草本抗旱农作物。自1993年瓜尔豆胶打入中国市场以来,由于 其优良的特性和较低廉的价格,正成为中国食品工业中用量最大的増稠剂之一。
目前,我国年需増稠剂4万多吨,而实际国内产量只有1万多吨,天然植物胶的产量更少,多年来, 我国只能从国外进口大量的瓜尔豆胶等天然植物胶来满足国内市场的需求。由于瓜尔豆胶供应量 不很稳定,市场价格波动也较大。
据悉,海南省海口市琼山区在灵山镇试种瓜尔豆喜获成功。该省有关农业专家乐观地认为,瓜 尔豆今后可以在海南全年大面积种植,成本低、效益好,有很好的开发前景。
业内人士认为,我国植物胶资源引进有近50年历史,因种种原因,始终没有形成产业。面对増长 迅速每年10多亿的国内市场,民间资金纷纷流向这块“凹地”,正快速推进我国植物胶资源引进和 乡土特色树种规模经营步伐。
■公司化运作引种培育与特色开发
塔拉树的市场潜力很大,市场缺口也非常大。在云南省易门县,当地政府采取“政府引导、公 司示范,农户种植”的方式来推广塔拉种植。明欣塔拉生物科技开发公司以基地种植示范,带动农 户发展,既满足了市场需求,也帮助了农民増收。
2004年,贵州省六盘水一家民营公司实施的“万亩塔拉产业化种植加工项目”,被科技部批准 为国家级星火计划项目。
在河北省涉县,胡里豆是当地山区野生的皂角类植物,年产量近万吨。过去一直任其自生自灭。 涉县供销社与南京野生植物研究所共同开发以胡里豆为原料,广泛用于油田、纺织、建筑、食品、 医疗、化工等行业的龙胶产品,在全县建起了 120个千亩开发基地,建起了 22个胡里豆专业合作社, 使胡里豆开发形成了一条完整的产业链。近3年来,共收购加工胡里豆8500吨,増加农民收入1275 万元。
■建成资源基地5万亩
金丘源成为皂荚资源产业开发的“领头羊”
山西金丘源农林开发有限公司,开辟了民间资金大规模进军植物胶资源培育和产业开发的先 河,成为我国皂荚植物胶产业开发的“领头羊”。金丘源农林开发有限公司投资2000多万元,在山 西省绛县建成5万亩皂荚资源基地。投资1.2亿元的皂荚深加工项目也正在建设中。
金丘源公司“不给政府添麻烦,不让群众承担一分钱风险”,植物胶产业开发进入民资时代,以保护价与种植户建立契约关系, 推行“先垫付苗木、农膜、农药、接穗等费用,收购皂荚时抵扣前期费用”的运作模式,受到农民 欢迎。该公司总经理郑金禄表示,“十一五”期间公司皂荚生产基地规划发展到50万亩。
预计到皂荚盛果期,绛县8000余户林农平均每户年可増收近万元。专家认为,金丘源公司此举 开辟出一项退耕还林后续产业,可有效解决退耕还林群众长远生计与増收的难题。绛县县委书记张 冠称赞:“金丘源公司替党和政府解除了退耕还林缺乏后续产业的后顾之忧,替退耕还林农民提前 埋了‘单’,利在当代,功在千秋!”
我国植物胶的应用领域
目前国内植物胶市场产品主要以进口瓜尔胶和国产香豆胶为主,植物胶及其衍生物属于最重 要的水溶性聚合物,主要用于石油和天然气、纺织、造纸、食品、炸药、矿业等工业部门。
1.石油和天然气:在石油工业中,经常使用水基压裂液破裂开含烃层以増加油和气的生产率。植 物胶配制成的高粘度胶体可以带着筛选过的砂子进入裂了缝的岩石中,当施加水压时,砂子撑开了 岩石,含碳氢化合物的多孔岩石暴露出更多的表面积,同时形成了通过裂缝连接到钻井的渠道,因而 油和气以更高的速度被开采出来。此外,植物胶还可以控制在断裂过程中多孔岩层结构的液体流失 和降低液体输送过程中摩擦压力损失。
2.炸药:近20年来出现一种新技术,即使用硝酸盐,各种有、无机的敏化组分,水及溶性的可交联 的増稠剂制造浆状炸药或水凝胶炸药。这类炸药使用起来比以前更安全,所以又叫安全炸药。植物 胶及衍生物用于配制这种产品是利用其产品能在各种困难条件下有效地増稠并容易被胶联和胶 化的特点。
3.纺织:植物胶及其衍生物可用作纺织品印染中的染料溶液増稠剂,由植物胶调制成的浆料在 印花过程中,起着染料的传递作用。在印花时起到分散介质、稀释剂的作用,气蒸时起到吸湿剂、 稠厚剂的作用。
4.食品:植物胶与大量水结合的能力,使它在食品工业中有广泛的应用。
冰淇淋:植物胶能赋予产品滑溜和糯性的口感,另外它能使产品缓慢融化,并提高产品抗骤热的 性能。用植物胶稳定的冰淇淋可以避免由于冰晶生成而引起颗粒的存在。
罐头食品:这类产品的特征是尽可能不含流动态的水,植物胶用于稠化产品中的水分,并使肉菜 固体表面包一层稠厚的肉汁。
奶酪:在软奶酪加工中植物胶能控制产品的稠度和扩散性质。由于胶能结合水的特性,使更滑 腻和更均匀的涂敷奶酪有可能带更多的水。
调味汁和色拉调味品:这些产品利用了植物胶在低浓度下产生高粘度的基本性质。
面制品:在面粉中掺入一定比例的植物胶可提高面粉品质,制成各种专用粉用于方便面、面包、 水铰的生产。
5.造纸:植物胶的主要用途是作为铜网添加剂,即要在纸刚要形成之前把胶加入纸浆悬浮液中, 使之在纸张粘结中取代和补充天然的半纤维素。
6.采矿:在采矿工业中植物胶及其衍生物广泛地作为产生液固分离的絮凝剂,植物胶产业开发进入民资时代,用于矿浆的过滤, 沉降或者澄清过程中。植物胶也用于浮选回收非贵重金属,还可作为滑石或与精矿共存的不溶性脉 石的抑浮剂。
综上所述,植物胶能迅速地溶于水,且即使在低浓度下也能形成高粘度的稳定溶液,所以被作为 増稠剂、稳定剂、粘合剂而广泛应用于石油天然气开采、食品医药、采矿选矿、日化陶瓷、印染 浆纱、兵工炸药等行业。
皂荚市场预测
既有生态意义又有经济价值
从皂荚种子中提取出的植物胶具备与瓜尔胶、田菁胶、胡芦巴胶等半乳甘露聚糖型植物胶相 似的性质;皂荚树又是防护林、水土保持林、防风固沙林等的优良生态树种。
广泛应用于食品医药、石油开采、采矿选矿
半乳甘露聚糖胶的分子结构中含有丰富的羟基,可在冷热水中分散,经水合作用后而形成高粘 度的胶液,它具有较好的交联性能、絮凝性能、粘结和耐盐性能,可用作胶凝剂、浮选剂、絮凝剂、 分散剂、増稠剂、粘结剂等,广泛应用于食品医药、石油开采、采矿选矿、日化陶瓷、印染浆纱、 兵工炸药等多种工业中。
产量不足3000吨,年需求量在4万吨以上
国外应用最广、研究最深、质量最好的半乳甘露聚糖型植物胶是瓜尔胶,其年消耗量己超过 30万吨。我国目前以上行业对半乳甘露聚糖胶的年需求量在4万吨以上,仅在石油行业用作油井 压裂液稠化剂就需要6000吨,而我国目前年产质量参差不齐的半乳甘露聚糖胶不足3000吨(主要 是田菁胶、胡芦巴胶等)远远不能满足要求。2000年仅中化国际化工进口公司和广州百中食品添 加剂有限公司两家就经营进口了 1.8万吨瓜尔胶,预测未来5年内,我国对半乳甘露聚糖胶的需求量 年递増10%。因此,必须继续寻找开发我国半乳甘露聚糖胶新资源。
良种皂荚效益可观
经过10多年的采种研究,我国专家从日本皂荚、美国皂荚、中国皂荚选育出结果期早,产荚量 高,产籽率25%〜30%,千粒重650克〜800克,容重875.1%,胶液粘度282,含胶35%〜40%,每吨现价 2万元,含皂素20%的优良品种。己通过国家林业局林科签定[2001]第001号成果鉴定、国家林业 局审定委员会2002年第2号公告审定G302、G303皂荚优良品种作为良种推广,并列入预算内林 业基本建设投资计划,皂荚胶己列入国家“十五”科技攻关项目。
G302、G303皂荚籽提取的胶,可替代石油工业的进口瓜尔胶,经中国石化长庆油田应用证明, 性能优于瓜尔胶,成本比进口瓜尔胶低20%〜40%。如国内产业基地建成,每年可为国家节约外汇4 亿元。在医药方面,皂素价格高达每吨40万元〜55万元。
G302、G303皂荚树栽培管理不用药,树龄长,生长快,耐旱节水、固氮,因树身有刺,不受牲畜啃 食,是退耕还林的生态经济树种。适宜在我国华北、华南及西北地区栽种。
中国林业科学研究院林业研究所博士生导师顾万春指导建立育苗基地2000亩,有良种树苗 1000万株,可供建立产业基地,采穗圃100亩,完全能保障品种纯度。
种植一亩G302、G303皂荚树,盛果期亩收入5000元以上,受益期300年至500年。植物胶产业开发进入民资时代,据黑龙江 省医学研究表明:皂荚豆无毒,可食用,有防癌、抗癌治肿瘤等功效。含油量超过大豆、还可作为优 质饲料,皂荚豆目前市场每公斤价20元。
中华全国供销总社南京野生植物综合利用研究院己具备提取G302、G303皂荚胶、皂素等生 产设备以及提取产品的工艺技术,并于2001年通过部级成果鉴定,己有投资建立工厂收购皂荚进行 深加工的企业。
皂荚资源的化学利用
■皂荚种子的化学作用
皂荚豆资源是可供工业化开发的植物胶资源,皂荚胶将有可能成为高效増稠剂应用于食品、纺 织、造纸和采油等行业。皂荚种子具有工业化开发前景的产品主要有皂荚多糖胶和天然无污染蛋 白质。
■皂荚荚果的化学利用
皂荚荚果中含有三萜类皂甙等天然活性成分(皂荚素),这些天然皂甙成分成中性,泡沫丰富,易 生物降解,对皮肤无刺激,对人体无毒无害,具有较好的表面活性和一定的洗涤去污能力,较好的耐 酸、耐碱、耐盐能力,还能与多种表面活性剂复配产生协同效应,是一种很有潜力的强极性非离子 的天然表面活性剂。可以用来洗涤丝绸及贵重金属,不损光泽,也可用在电镀业清洗待镀金属等,还 可作轻质混凝土的起泡剂,配制泡沫灭火剂溶液,配制农药作杀虫剂等。随着人们环保意识的増强, 由皂角提取出的天然活性剂又重新得到重视,许多采用皂角活性剂与合成活性剂复配所制成的新 型洗涤产品深受用户喜爱。
皂荚素具有较强的除湿杀虫功效,用皂荚素可制备杀虫剂,对松毛虫有抑食作用,对蚜虫有杀伤 作用,杀虫效果好;可制成多用途无公害复合植物农药,具有用量少,杀灭害虫种类多,对人畜无害,有 利于综合生态环境保护等优点。据统计,目前全球生物农药的需求量正以每年5%以上的速度増长, 到2004年将形成60亿美元的市场规模,因此含皂荚素植物源农药的开发前景诱人。皂荚提取物对 人体肿瘤细胞扩散作用的影响研究表明,皂荚提取物有胞毒抗性作用,能够阻止人体肿瘤细胞的扩 散。
皂荚素是三萜烯酸配糖体,有着优良的表面活性作用、乳化性、分散性、可溶性、浸透性等功 能,现在欧美日等广泛用做饮料起泡剂及各种香辛料的乳化剂。皂荚素有很大的起泡性及起泡稳定 性,常用作饮料特别是非醇饮料的起泡剂及泡泡糖的起泡剂,有的性质优于蔗糖、脂肪酸酯和聚甘 油脂肪酸酯等化学合成表面活性剂。因此,皂荚皂甙是一种医药、食品和日用化工上均有广泛应用 前景的天然产物。
■皂荚刺的化学利用
皂荚刺即皂荚树的棘刺,为我国传统中药材,是中医治疗乳腺癌、肺癌等多种癌症常用的配伍 药之一,被列为抗癌中草药。皂荚刺始载于《图经本草》。苏颂谓皂刺与米醋熬嫩刺作煎,涂疮癣有 奇效,《本草纲目》将本品列于“皂荚”项下。李时珍云:“治痈肿妒乳,风厉恶疮,胎衣不下。”又 云:“治风杀虫,功与荚同,但其锐利直达病所为异耳。”
据中新社报道,香港理工大学的研究发现,中草药皂荚的浓缩液具有抗癌特性。植物胶产业开发进入民资时代,香港理工大学 己与美国国立癌病研究所辖下的积逊实验室签订备忘录,就有关项目携手进行动物测试及相关的 抗癌机理研究,预计于3至5年内研制出新药物。
值得大力推广的树种:皂荚
皂荚为高大乔木,盛果期有200年,是一种在我国有广阔发展潜力的生态经济型多用途树种。
皂荚耐旱节水,根系发达,适生于无霜期不少于180天、最低温度不低于零下20°C、光照不少 于2400小时、降雨量不超过800毫米的区域。皂荚耐热、抗寒、抗污染,是用于城乡景观林和道 路绿化的好树种,也是重要的绿篱树种。皂荚能固氮,适应性广,抗逆性强,综合价值高,是天然林保护 工程、退耕还林工程的优选树种,能较好地改良土壤,与松树混交可抑制松毛虫的发生。皂荚树生 长较快,木材物理性质好,较坚硬,是优良的工艺材和蜜源树种。
我国对植物胶的年需求量在4万吨以上,但我国年产量不足3000吨,远远不能满足市场的需求, 除用耗费大量粮食生产的相关物质作为代用品外,每年还要花4亿元的资金从国外进口瓜尔胶。而 我国科学家从皂荚种子中分离出来的皂荚植物胶与进口的瓜尔胶具有相似的胶体性质,并且皂荚 种子含胶量高达30%〜40%,远远高于草本植物的含胶量。
近年来,美国、加拿大、巴西、法国、意大利、澳大利亚、东欧国家等纷纷建起了皂荚园,像 栽植果树一样培育皂荚,皂荚的栽培也逐渐走向品种化。
中国林科院林研所等单位的有关专家经过近10年的勘察、田间试验和分析,搞清了皂荚在中 国北方的分布状况,构建了皂荚北方产区的核心群体,选出了 4个优良种质,并进行了异地保存和种
子的低温保存。
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皂荚亦“皂角树”。双子叶植物纲,豆科植物(苏木亚科)。落叶乔木,高达30米,有粗状分枝的刺, 偶数羽状复叶,小叶3〜7对,长卵形至卵状披针形,边缘有细钝锯齿。春季开黄白色花,杂性,总状花序 腋生。荚果带状,棕黑色,微肥厚,长可达30厘米以上。产于我国黄河流域及以南地区。
皂荚树木材坚实,纹理细,供制家俱。荚果富含胰皂质,是优质天然洗涤剂。中医学上以荚、子 与刺入药,荚有小毒,功能祛痰、开窍,主治痰多咳喘、中风口噤,癫痫等症;种子功能润肠通便,主治 肠燥便秘;刺功能托毒、排脓、主治痈肿疮毒。(乐清)
以人工种植促进皂荚化学开发
目前国外研制和开发油田化学品中一个非常引人注目的发展方向是天然或改性多聚糖苷的 应用,用以保证采油、钻井和储运工作液体系的高温高压及抗盐稳定性,在满足环境保护的前提下 降低成本并已初步取得成效。
国内己注意并开始着手这方面的研究。我国没有产瓜尔胶原料的植物,一直靠引进原胶(主要 产地印度)再改性加工,国际市场上瓜尔胶等原料的货源紧俏且价格时有上涨,因此迫切需要在国内 开发其替代原料,国产皂荚树胶原胶与进口 Gum Arabic、Gum Karaya等植物原胶相比,具有性能相 近、产量高、易加工且成本低的优势。
目前国内皂荚树胶年自然产量约900吨,年收购用量约300吨,还有约2/3的产量未得到利用而 丢弃在林区里,如果以产胶为目的而进行人工种植,其产量可提高10倍〜100倍。植物胶产业开发进入民资时代,如果按需要扩大 皂荚树胶乔木树种的种植面积,则产量可进一步提高。嫁接后的皂荚树种为速生材种,种植3年后 即可产胶,5年后产胶达到稳定。
目前国内未经精细加工的皂荚树胶原胶的价格约为每吨6000元〜8000元(根据原胶质量不同 而分为3种等级的价格),原料经预处理所得原胶粉的价格约为每吨8000元〜15000元,具有一定价 格优势。瓜尔胶、香豆胶等禾本科植物需占用耕地种植,乔木类皂荚树无需占用耕地种植且可种植 成保土保水的人工林带,符合“退耕还林”的国情。
我们对皂荚树胶原胶的性能分析结果表明:皂荚原胶在水中可吸水溶胀,其改性产物在水溶液 中具有増粘、护胶、抑制水敏性矿物水化膨胀及无机盐结晶等功效。因此,开发皂荚树胶作为油田 化学品生产的原材料,具有较高的理论研究和实用经济价值。
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