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漆樹(shù)是漆樹(shù)科(Anacarkiaceace)漆樹(shù)屬(Toxicodendron)的落葉喬木或灌木,是我國(guó)的一種重要經(jīng)濟(jì)樹(shù)種,主要分布在貴州、四川、云南、湖北、陜西等地,距今已有2000余年的栽培歷史。漆籽是漆樹(shù)的果實(shí),油脂含量較高,可以從漆籽皮和漆籽仁中分別提取得到漆蠟和漆籽油。漆油富含不飽和脂肪酸,其中亞油酸含量在60%以上,亞油酸具有調(diào)整血脂和抗動(dòng)脈硬化作用,能減少冠心病的發(fā)病率和死亡率,具有很高的保健功能。作為重要的化工原料漆籽油還可用于制備生物柴油。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì),我國(guó)漆樹(shù)籽的年產(chǎn)量約為500萬(wàn)噸,產(chǎn)量雖然很高,但大部分漆籽未得到有效利用,大量漆籽閑置未進(jìn)行加工利用。如果將其一部分資源加工成漆蠟、漆油和其他脂肪酸產(chǎn)品,每年可增值約20-30億元。因此,漆籽的資源利用應(yīng)引起各界的高度重視。 一、漆籽的組成及性質(zhì) 1、漆籽的組成 漆籽由糖類、纖維、粗蛋白、脂肪、水分和灰分等組成,從漆籽皮中提取到的固體油脂-漆蠟。漆蠟中含有三甘油酯、游離脂肪酸和游離脂肪醇,脂肪酸的組成如表1。 表1 漆蠟中脂肪酸組成(%)
由漆籽仁中提取淡黃色的液體——漆油,其主要成分見(jiàn)表2。漆籽油脂肪酸組成見(jiàn)表3。 表2 傳統(tǒng)機(jī)械壓榨法提取的漆油主要成分(%)
表3 漆籽油中脂肪酸組成(%)
漆籽經(jīng)過(guò)加工提取后的漆粕中含有多種營(yíng)養(yǎng)成分,基成如表4。 表4 漆粕的主要成分(%)
2、漆蠟的性質(zhì) 漆蠟為淺黃色固體,有膠粘感,有韌性,可溶于乙醚、石油醚、松節(jié)油等多種有機(jī)溶劑。漆蠟的性質(zhì)如表5。 表5 漆蠟的性質(zhì)
3、漆油的性質(zhì) 漆油為淡黃色透明均一油狀液體,有油脂的芳香氣味。漆油的性質(zhì)如表6。 表6 漆油的性質(zhì)
二、漆籽加工 目前,我國(guó)主要采用傳統(tǒng)的方式提取漆蠟和漆油,有水提法和機(jī)械法。機(jī)械壓榨法比較古老,出油率低,粕殘油率較高,物料損耗大且能源消耗大。水提法優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便,安全可靠,提取油脂風(fēng)味好,缺點(diǎn)是出油率低、分離困難。 在我國(guó),漆籽加工行業(yè)還未將漆籽皮核分離分別提取,仍是混合榨取,得到的產(chǎn)品質(zhì)量差,使其后續(xù)加工開(kāi)發(fā)困難。如果使用浸出法、水劑法、濕法熬制等先進(jìn)工藝技術(shù),可以大大減輕生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度,并可相應(yīng)地提高產(chǎn)品的質(zhì)量。 目前,漆籽的提取工藝主要有間歇式和連續(xù)式,后者適宜大規(guī)模生產(chǎn),其工藝如下。 ↗果皮→溶劑浸提→脫色→精制→漆蠟 漆籽→清理→磨碎→分離→∣ ↘籽核→堿洗→破碎→軋坯→蒸炒→預(yù)榨→漆油 ↓ 漆粕 三、漆籽資源應(yīng)用情況 漆蠟無(wú)毒無(wú)污染,是工業(yè)中極好的原料,漆蠟?zāi)壳皬V泛應(yīng)用于木材、家具、印刷、油漆及醫(yī)藥等領(lǐng)域。 1、作為食材和藥材 在我國(guó),從漆籽中提取漆籽油用于食用,已有上千年的歷史。漆蠟和漆油中含有多種人體必需脂肪酸,如亞油酸、亞麻酸等,經(jīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明具有抗癌、抗氧化、增強(qiáng)人體新陳代謝,調(diào)節(jié)人體免疫力等功能,能夠調(diào)整血脂、抗動(dòng)脈硬化,從而減少冠心病發(fā)病和死亡率。因此,漆蠟和漆油具有很高的保健作用。 在國(guó)內(nèi)漆樹(shù)產(chǎn)區(qū)的陜西安康、云南怒江等地,都有食和漆籽油的習(xí)慣,當(dāng)?shù)厝罕娋偷厝∮停瑥钠嶙阎刑崛∮椭?,該油脂常溫下為蠟狀固體,易貯存。特別是云南怒江地區(qū)當(dāng)?shù)厝罕妼⑵嶙延头Q為“碧乃金”,這種油具有補(bǔ)血、止血、消炎、止痛、收斂、散寒、舒筋活血、提神補(bǔ)氣、降血脂、降膽固醇、破血化瘀等多種奇效。漆油茶也是當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族的傳統(tǒng)飲料。因此,漆籽油和漆蠟具有很高的保健作用。 2、化工原料 漆蠟經(jīng)水解可以得到甘油、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸等,均為化工生產(chǎn)中重要的原料。其工藝為:通過(guò)皂化反應(yīng),將漆蠟轉(zhuǎn)化成脂肪酸鹽和甘油,中和脂肪酸鹽,通過(guò)萃取和分餾精制得到脂肪酸。 同樣道理,通過(guò)此法處理漆籽油得到油酸和亞油酸。 (1)皂化反應(yīng)后深加工 A、脂肪酸鹽類產(chǎn)品 油脂、脂肪酸與金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬鹽反應(yīng)得到脂肪酸鹽。這些脂肪酸鹽可分為兩類:一是水溶性脂肪酸鹽,有洗滌功能;二是非水溶性脂肪酸鹽,它們不但具有金屬高熔點(diǎn)的特性,還兼有潤(rùn)滑性、防水性、壓延性。脂肪酸鹽的用途主要有: 用于制皂工業(yè),漆蠟作為制皂的重要原料,傳統(tǒng)制皂用動(dòng)植物油脂為原料,受原源供應(yīng)價(jià)格波動(dòng)的影響較大,以漆蠟與鈉、鉀、氨等反應(yīng),可以制成優(yōu)質(zhì)的洗滌用品,去污能力強(qiáng),性能穩(wěn)定,不易變質(zhì)。 用于高分子材料工業(yè),脂肪酸金屬鹽兼具金屬和脂肪酸的特性使其在高分子行業(yè)大放異彩。如在塑料工業(yè)中,在光、熱作用下,聚氯乙烯會(huì)發(fā)生脫鹽酸作用,產(chǎn)生共軛多烯,變色、硬化和脆化使其產(chǎn)品質(zhì)量下降,添加脂肪酸金屬鹽能夠氧化催化反應(yīng),破壞產(chǎn)色的烯烴。脂肪酸金屬鹽用于聚烯烴類樹(shù)脂的合成,能提高填充劑的分散性,改進(jìn)樹(shù)脂的相容性,提高其耐沖壓強(qiáng)度。 用于涂料工業(yè),脂肪酸金屬鹽因其具有均質(zhì)性、抗水性、分散性和相容性廣泛應(yīng)用于涂料工業(yè),在涂料中,作為干燥劑,能夠縮短涂料中的脂肪成分的氧化聚合干燥時(shí)間。除此之外,還用作消泡劑、稠度調(diào)整劑、研磨劑、懸浮劑、抗沉淀劑等。 其他行業(yè),脂肪酸金屬鹽能將礦物油和極性溶劑膠化,冷卻后變?yōu)槟z體,可作為潤(rùn)滑脂,能夠提高傾點(diǎn),膠化、穩(wěn)定和增加稠度。在建材工業(yè)和紡織工業(yè)中,脂肪酸金屬鹽被廣泛用作增稠劑、防水劑;脂肪酸金屬鹽還可以用作施膠劑運(yùn)用到造紙工業(yè)中,能夠提高礫光時(shí)光澤潤(rùn)滑性和紙張耐水性;將脂肪酸金屬鹽運(yùn)用到橡膠工業(yè)中,能夠改進(jìn)橡膠產(chǎn)品性能,脂肪酸金屬鹽在反應(yīng)中作為柔軟劑、加硫促時(shí)劑和顏料分散劑等。 B、脂肪醇類產(chǎn)品 經(jīng)過(guò)加工分離得到的脂肪酸,通過(guò)催化劑氫化反應(yīng)可制備脂肪醇。脂肪醇主要的用途是生產(chǎn)各種類型的表面活性劑,具有去污、增溶、乳化和分散等功能,最重要的是容易被生物降解,不產(chǎn)生污染;C18醇常被用于化妝品和藥物中,作為潤(rùn)膚劑及栓劑和油膏的基質(zhì);在燃料油和潤(rùn)滑油中添加C12-C18醇的甲基丙烯酸酯聚合物能夠改良產(chǎn)品的傾點(diǎn)和粘度系數(shù);高級(jí)脂肪醇也常作為塑料和紡織品的加工潤(rùn)滑劑和抗靜電劑等。 C、脂肪胺類產(chǎn)品 高級(jí)脂肪胺是生產(chǎn)陰離子表面活性劑的主要原料;最早用于礦物浮選劑,可提高礦物品位,高級(jí)脂肪胺及其衍生物在紡織、纖維工業(yè)中充當(dāng)乳化劑、洗滌劑、抗靜電劑、潤(rùn)濕劑、防水劑、染色助劑等角色;在汽油、燃油中起到防腐、穩(wěn)定和淤渣分散的作用;季銨鹽可使織物柔軟,叔胺的季銨鹽衍生物具有陽(yáng)離子性質(zhì),能牢固的吸附在微生物細(xì)胞壁上,起到抑制其生長(zhǎng)甚至殺死的作用。 D、其他成分 漆蠟和漆油經(jīng)過(guò)加工能夠得到甘油、三十烷烴和二元酸。甘油在許多領(lǐng)域都廣泛的應(yīng)用,如炸藥、藥物、化妝品等,甘油磷脂可作為補(bǔ)腦劑;漆蠟中的長(zhǎng)碳鏈二元酸,使漆蠟柔軟而富有彈性,結(jié)構(gòu)細(xì)膩均一,熔點(diǎn)較高,漆蠟和漆油中含有微量的三十烷烴,用于生產(chǎn)一種長(zhǎng)碳鏈脂肪醇——三十烷醇,作為生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,因其能有效促進(jìn)植物生長(zhǎng),被廣泛用于農(nóng)作物、蔬菜、水果和栽培上。 酯交換反應(yīng)后的深加工,蔗糖酯在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用,在醫(yī)藥、食品等行業(yè)作為表面活性劑和乳化劑,油酸可以用來(lái)合成脂肪酸蔗糖酯,而漆蠟中含有豐富的油酸,因此可以將漆蠟作為合成脂肪酸蔗糖酯的原料。 酯化反應(yīng)后的深加工,漆籽中含有豐富的脂肪酸,脂肪酸與異丙醇進(jìn)行酯化反應(yīng),得到混合異丙酯,再經(jīng)過(guò)分離精餾得到各種脂肪酸異丙酯產(chǎn)品。 棕櫚酸異丙酯是非離子型表面活性劑,其優(yōu)點(diǎn)為:低粘度,親油類,無(wú)色無(wú)味,滲透力強(qiáng),能與油脂以任何比例混合且體系穩(wěn)定透明。常用作滲透劑、調(diào)濕劑、增粘劑、增塑劑和庶光劑等。 棕櫚酸甲酯是工業(yè)表面活性劑的基礎(chǔ)原料,主要用于生產(chǎn)消泡劑、泡沫穩(wěn)定劑,因其具有優(yōu)良的洗滌性能,主要用于復(fù)配各種合成洗滌劑。 3、植物蠟的替代品 目前,市場(chǎng)上的植物蠟有棕櫚蠟、日本木蠟和芳香蠟等產(chǎn)品,品質(zhì)較高的棕櫚蠟和芳香蠟大量用于高檔化妝品行業(yè)。而品質(zhì)較高、價(jià)格低廉的漆蠟的各項(xiàng)指標(biāo)均符合高檔化妝品的要求。因此,可以作為植物蠟的替代品。 4、制備生物柴油 生物柴油是一種可再生新興能源,近年來(lái)一直備受各界的廣泛關(guān)注,普遍認(rèn)為能夠替代石化產(chǎn)品,成為人類生活的主要能源。 利用漆樹(shù)籽油制備生物柴油不但符合發(fā)展國(guó)家倡導(dǎo)的以非糧原料制備生物柴油的指導(dǎo)思想,而且還可以帶動(dòng)當(dāng)?shù)厣絽^(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,給山區(qū)人民增加收入,共同富裕。 5、果蔬保鮮 果蔬類食品(如蘋(píng)果、梨等)在貯存期間會(huì)遇到兩個(gè)方面的問(wèn)題: 一是由于果蔬的呼吸作用,使其不斷脫水、萎縮,外觀難看,重量下降; 二是由于微生物的不斷作用而導(dǎo)致食品腐爛變質(zhì)。 在漆蠟中加入分散劑,按照一定的配比支撐涂膜劑,用于果蔬保鮮可以封閉果實(shí)表面的氣孔,抑制其呼吸,減少其脫水、皺縮,并抑制微生物的生長(zhǎng)。 6、漆粕的利用 漆籽經(jīng)過(guò)加工提取漆籽油后剩余的漆粕的營(yíng)養(yǎng)非常豐富,以漆粕為主配制動(dòng)物混合有機(jī)飼料,可提高飼料價(jià)值。首先,漆籽價(jià)格低于一般的油料作物,可以降低飼料的成本;其次漆籽為野生漆樹(shù)果實(shí),不含農(nóng)藥等有害物質(zhì),屬于綠色環(huán)保食品類,安全可靠;最后,漆粕中蛋白質(zhì)、脂肪和糖類是很好的營(yíng)養(yǎng)元素。 本文參考任英杰、胡億明的相關(guān)碩博士論文。 |
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