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毛葉山桐子產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景與綜合利用
2023-12-03
毛葉山桐子(Idsia polycarpa var.vestita Diles)是大風(fēng)子科山桐子屬山桐子的變種，又稱(chēng)水冬瓜、油葡萄、椅桐等，為落葉喬木，油材兩用樹(shù)種。該樹(shù)的果實(shí)產(chǎn)量高，含油率及油脂中不飽和脂肪酸含量、亞油酸含量都較高。20世紀80年代，筆者及團隊對毛葉山桐子油的食用衛生安全性進(jìn)行了試驗研究，并對長(cháng)期食用毛葉山桐子油居民的健康狀況進(jìn)行了調查。研究發(fā)現，用四川廣元農民加工方法制熟的毛葉山桐子油食用安全。該項研究成果為糧食主管部門(mén)將毛葉山桐子規劃為傳統食用資源提供了依據，促進(jìn)了毛葉山桐子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近年以來(lái)國家制定了很多相關(guān)政策積極支持毛葉山桐子的發(fā)展，同時(shí)劃撥大量資金支持大專(zhuān)院校和科研事業(yè)單位進(jìn)一步研究毛葉山桐子的人工栽培技術(shù)、榨油煉油技術(shù)、綜合利用技術(shù)，促進(jìn)了我國毛葉山桐子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
毛葉山桐子產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景：
毛葉山桐子功能優(yōu)勢主要表現在3個(gè)方面：①毛葉山桐子利用價(jià)值高。毛葉山桐子果實(shí)產(chǎn)量高，果實(shí)含油率高，從果實(shí)獲得的毛葉山桐子油中不飽和脂肪酸含量可達80%以上，其中亞油酸含量70%左右，維生素E含量111.75mg/100g。具有增強人體抗氧化能力，促進(jìn)人體生長(cháng)發(fā)育，調節血脂水平，防止動(dòng)脈粥樣硬化，促進(jìn)機體蛋白合成等作用。我國食用油市場(chǎng)巨大，利用毛葉山桐子油可以增加我國食用植物油產(chǎn)量。毛葉山桐子油也是制造生物柴油、日化品、藥品的極好原料。榨油之后的果粕可以生產(chǎn)有機飼料、有機肥料、農藥。毛葉山桐子花是蜜蜂釀蜜的原料。毛葉山桐子葉、皮、根可以入藥。毛葉山桐子果實(shí)盛產(chǎn)期之后，樹(shù)干是木材市場(chǎng)的豐富資源。②美化環(huán)境，恢復生態(tài)功能顯著(zhù)。毛葉山桐子葉大，樹(shù)形婆娑美觀(guān)，夏日有綠葉護夏之功能，春末夏初花香清新，秋冬串串紅果的掛果期長(cháng)，景色迷人。毛葉山桐子樹(shù)側根發(fā)達，水土保持功能強，是恢復生態(tài)的優(yōu)良品種，是荒山變綠山的途徑之一。③毛葉山桐子綜合利用經(jīng)濟價(jià)值高。種植毛葉山桐子的綜合經(jīng)濟價(jià)值可達15萬(wàn)元/hm2。這是幫助當地農民脫貧的好措施。因此，大力發(fā)展毛葉山桐子前景廣闊。
油脂提取和精煉技術(shù)發(fā)展現狀：
多位學(xué)者研究了索氏提取法、水酶法、溶劑法、超聲溶劑提取法、超臨界CO2萃取法、螺桿壓榨法、冷榨法等提取毛葉山桐子果實(shí)中油脂的方法。劉春雷等通過(guò)單因素試驗和正交試驗確定了山桐子油的最佳索氏提取工藝條件，山桐子油得率可達28.5％。用索氏提取法提取的山桐子油得率高于壓榨法。華婉等用傳統壓榨法提取山桐子油，出油率為21.0％。吳發(fā)旺等采用冷榨法提取山桐子油，與高溫熱榨法相比能夠避免在提取過(guò)程中油脂中的生物活性物質(zhì)被破壞，最大程度地保留油脂中的脂溶性營(yíng)養成分。薛剛等采用石油醚提取水冬瓜籽油，在料液比1∶5、提取溫度65℃、提取2次、每次4h的條件下，水冬瓜籽油提取率達到87.84%。近年來(lái)，超聲波等輔助技術(shù)常與有機溶劑提取相結合，以提高油脂提取率，縮短提取時(shí)間，提高油脂品質(zhì)。楊朝福等采用均勻設計法優(yōu)化超聲波溶劑提取毛葉山桐子油工藝，得油率達26.61％。昝鵬等對水酶法和超聲輔助法提取的山桐子油的理化指標進(jìn)行比較，發(fā)現兩種方法的山桐子油的過(guò)氧化值差異很小，水酶法比超聲輔助法的提取率高1.0％以上，水酶法提取的山桐子油在水分、揮發(fā)性成分和酸價(jià)的參數上明顯優(yōu)于超聲輔助法。超臨界CO2萃取技術(shù)是目前國內外廣泛重視的一種新型高效分離及分析技術(shù)，現在已經(jīng)發(fā)展成為提取純天然貴重油脂的關(guān)鍵技術(shù)之一。曠春桃等采用單因素試驗和Box-Behnken試驗設計優(yōu)化山桐子油的超臨界CO2萃取工藝。結果表明，在優(yōu)化工藝條件下(萃取時(shí)間147min、萃取溫度53℃、萃取壓力24MPa)，山桐子油得率為（38.25±0.41）％。
毛葉山桐子毛油需要精煉后才能食用，其精煉通常使用的方法有化學(xué)法和物理法?；瘜W(xué)法工藝流程為毛油—水洗—脫膠—脫酸—水洗—脫色—脫臭—成品。王國理、周伯川、崔艷南等對加堿精煉方法做了詳細報道。楊芳霞等報道用Na2CO3中和脫酸比NaOH更好。吳斌等道了乙醇萃取脫酸工藝及最佳條件，酸價(jià)（KOH）達到0.59mg/g。用乙醇萃取脫酸具有脫酸效果好，無(wú)毒，操作時(shí)間短，無(wú)廢水等優(yōu)點(diǎn)。楊守潔比較了水冬瓜油精煉過(guò)程中不同脫色劑的脫色效果，得出適合水冬瓜油的混合脫色劑為活性白土與活性炭。吳斌等研究了山桐子油的脫膠工藝，得到適宜的脫膠工藝為：溫度80℃，攪拌時(shí)間15min，磷酸用量為油質(zhì)量的1.2%。已報道的物理法中水蒸氣蒸餾法工藝流程為毛油—脫膠脫色預處理—蒸餾脫酸脫臭—成品油，該方法的設備成本較高。表1~表3為本團隊對提取的毛葉山桐子油相關(guān)指標的測定結果。
2019年3月國家糧食和物資儲備局已經(jīng)開(kāi)始執行LS/T3258—2018《山桐子油》。該項標準的公布和執行為毛葉山桐子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給與了強有力的政策保證。
毛葉山桐子綜合利用現狀：
毛葉山桐子是一種綜合利用價(jià)值較高的油料植物。毛葉山桐子除油脂用途外，油脂中的不皂化物和果實(shí)中的非油脂部分，樹(shù)葉、樹(shù)皮、樹(shù)根都具有較高的利用價(jià)值。代娟等對毛葉山桐子油的抗氧化活性成分進(jìn)行了分析，發(fā)現毛葉山桐子油不皂化物由17種物質(zhì)組成，主要成分是甾醇類(lèi)和生育酚的同系物。周燕等對水冬瓜果肉的非油脂化學(xué)成分進(jìn)行了檢測。用柱層析方法從水冬瓜果實(shí)乙醇提取物的非油脂部分分離純化出6個(gè)化合物，分別為去甲松柏苷、idesin、salirepin、idescarpin、1,2-順-環(huán)己二醇和鄰苯二酚。其中，去甲松柏苷為首次從自然界分離到。劉曦南北等用毛葉山桐子脫脂果渣制成發(fā)酵肥料。汪全義等用毛葉山桐子油制備生物柴油。朱衛霞等用毛葉山桐子油制備環(huán)境友好型潤滑油。
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