橡膠籽資源研究進展

何 怡，楊曉琴，黃元波

（1.云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院昆明分院，云南 昆明650224；2.云南省高校生物質(zhì)化學(xué)煉制與合成重點實驗室；西南林業(yè)大學(xué) 材料工程學(xué)院，云南 昆明650224）

1 引言

橡膠籽是橡膠樹的種子，通常人們種植橡膠樹的目的是為了得到橡膠，因此，橡膠籽作為橡膠樹的副產(chǎn)物大部分都被拋棄。近幾年，隨著可再生資源的利用，人們逐漸地重視起橡膠籽資源，并對其進行了相關(guān)的研究，橡膠籽由殼和仁兩部分組成，橡膠籽仁可壓榨橡膠籽油，剩作部分為橡膠籽粕，可作為飼料，橡膠籽殼也可用于制備炭材料。

2 橡膠籽的主要成分

橡膠籽經(jīng)處理壓榨后，主要為橡膠籽油、橡膠籽粕和橡膠籽殼三部分。其中橡膠籽油為半干性油，碘值為135～145g／100g[1]，橡膠籽油中含有大部分不飽和脂肪酸，不飽和度約為80%，另外橡膠籽油中還含有磷脂約0.7%、橡膠烴約3%、橡膠約3%。橡膠籽油目前沒有作為食用油應(yīng)用。

橡膠籽去殼榨油后的部分為橡膠籽粕，橡膠籽粕中約含有60%的碳水化合物，25%的粗蛋白，28%的氨基酸，氨基酸是家畜生長必需營養(yǎng)物質(zhì)。橡膠籽粕中氨基酸具體含量見表1[2]。

橡膠籽殼致密、堅硬、灰分含量低，主要成分是半纖維素、纖維素、木質(zhì)素，燃燒值約為5000Cal，可以制備木炭或活性炭等材料。

表1 橡膠籽粕中的氨基酸含量

3 橡膠籽資源研究進展

橡膠籽的三大組成部分成分不同，對其進行的研究方法及目的也有很大的差別。因此，筆者分別從橡膠籽油、橡膠籽粕、橡膠籽殼3個方面闡述橡膠籽資源的研究進展。

3.1 橡膠籽油研究進展

目前隨著石油資源的日益短缺，可再生能源越來越受到世界各國的重視，天然可再生資源替代石油資源已成為必然趨勢。植物油作為一種天然可再生資源，因其價格低廉、易于種植、環(huán)保等特點日益受到人們的廣泛關(guān)注，研究其代替石油產(chǎn)品來生產(chǎn)燃油或化學(xué)品，有著非常重要的經(jīng)濟價值和科學(xué)意義。橡膠籽油目前還未作為食用油使用，若將其用來代替石油產(chǎn)品，則不存在與人爭糧、爭地等問題。因此，許多相關(guān)人員對其進行了研究。

王紅[3]等采用兩步法，以橡膠籽油為原料制備了生物柴油，所制備的生物柴油中脂肪酸甲酯的含量約為82.29%。劉守慶等[4]以固體堿為催化劑，制備了橡膠籽油生物柴油，其理化指標(biāo)與0＃柴油相近，可作為內(nèi)燃機燃料。秦敏[5，6]等對橡膠籽生物柴油的氧化安定性及其與橡膠材料的相容性做了研究，研究表明，未經(jīng)改性的橡膠籽生物柴油氧化安定性差，誘導(dǎo)期僅為6h，添加抗氧劑后，其誘導(dǎo)期可達到國家標(biāo)準(zhǔn)；在油品中加入的橡膠籽生物柴油含量越低，橡膠材料質(zhì)量、體積、硬度等物性變化越小；調(diào)合橡膠籽生物柴油與典型車輛用O型密封圈具有良好的相容性。鄭志鋒[7]、黃元波[8]等主要進行了橡膠籽油代替石油化學(xué)品方面的研究，利用非均相分子篩催化劑制備了環(huán)氧橡膠籽油和橡膠籽油多元醇。此外，橡膠籽油還可以作為礦物浮選劑[9]。

3.2 橡膠籽粕研究進展

橡膠籽粕中高含量的粗蛋白質(zhì)，為其作為優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)飼料奠定了良好的基礎(chǔ)，但由于橡膠籽中含有氰甙，在動物體內(nèi)易生成劇毒物質(zhì)——氫氰酸，新鮮的橡膠籽可能含有高達1000mg／kg的氰化氫[2]，所以，橡膠籽不能直接用來喂食家畜，必須要經(jīng)過加溫干燥處理，除毒后方可作為飼料使用。

云南農(nóng)業(yè)大學(xué)的楊瑞瑜等[10]通過研究證明，橡膠籽餅作為飼料對雞的生長發(fā)育、增重效果、以及肌肉化學(xué)成份和品質(zhì)都沒有不良影響。通過對氰化氫的物理性能分析，認為氰化氫沸點低、比重小，室溫下就可揮發(fā)，而橡膠籽在榨油壓制橡膠餅的加工過程中存在高溫階段，氰化氫此階段更易揮發(fā)，再經(jīng)過一段時間的貯存，氰化氫進一步揮發(fā)。因此，殘留在橡膠餅中的含量非常少，且被動物食用后，動物機體本身的解毒作用使其變成了相對無毒的硫酸氰鹽，因此，橡膠籽餅完全可以作為飼料使用。盧智文[2]通過對比橡膠籽粕和大豆粕的必需氨基酸和脂肪酸，認為橡膠籽餅作為飼料應(yīng)用，除了保證餅粕已脫毒之外，還應(yīng)補充賴氨酸和蛋氨酸，否則會引起食用豬的生長性能不良，即使如此，豬飼料中橡膠籽粕或餅的用量亦不應(yīng)超過20%。劉天余等人[11]對食用橡膠籽餅肥豬的胴體、內(nèi)臟器官，豬肉成分及其品質(zhì)進行了深入的研究，證明橡膠籽完全可以替代飼料中部份魚粉、豆餅或全部豆餅，并具體地指出在等能等蛋白質(zhì)條件下，橡膠籽餅的用量在0～24%最宜。

3.3 橡膠籽殼研究進展

橡膠籽殼致密、堅硬、灰分含量低，主要成分是半纖維素、纖維素、木質(zhì)素，是制備不定型顆粒活性炭的優(yōu)質(zhì)原料[12]。西南林業(yè)大學(xué)吳春華等[13]采用微波輻照方法，以氯化鋅為活化劑制備了橡膠籽殼活性炭，并獲得了最佳制備工藝，得率可達23%。孫康[14]等采用水蒸氣活化法制備了性能優(yōu)良的橡膠籽殼活性炭，其得率可達40.5%。鄭云武[15]等系統(tǒng)地研究原料預(yù)處理對橡膠籽殼熱裂解特性的影響，最終指出，水洗和酸洗使得橡膠籽殼最大失重速率和分解溫度升高，熔鹽使其分解溫度降低，分解速率加快，硫酸濃度對橡膠籽殼熱裂解特性影響明顯，但硫酸處理后的橡膠籽殼的熱裂解特性綜合指數(shù)D比原橡膠籽殼的低，而其它處理方法卻與之相反。此外，鄭云武等[16]采用無機－有機催化方法對橡膠籽殼進行了液化，研究表明，在液化劑苯酚的作用下，橡膠籽殼幾乎全部液化，致使分子組成（纖維素，半纖維素，木質(zhì)素等）發(fā)生了變化，生成了具有活性官能團的醇類以及酚類物質(zhì)，同時，伴有新的化合物的生成。該團隊進一步采用熱化學(xué)方法液化橡膠籽殼[17]，并對其進行了動力學(xué)分析，得到了最佳的液化工藝，此工藝條件下，液化產(chǎn)率高達94.32%，通過動力學(xué)分析表明，活化能Ea＝20.60kJ／mol，在外界供能的前提下，液化體系較易反應(yīng)，體系有序性發(fā)生了變化，變得復(fù)雜，反應(yīng)形成了某種形式的協(xié)同過渡態(tài)。

4 結(jié)語

目前，我國橡膠林種植面積近千萬畝，年產(chǎn)橡膠籽可達上百萬噸，在過去的很長一段時間里，橡膠籽一直未被綜合利用，大部分廢棄在林地里，造成了資源浪費，若對橡膠籽資源加以利用，不僅可實現(xiàn)廢物利用，還將會催生一個上百億元的產(chǎn)業(yè)。

[1]王小李，詹 琳.橡膠籽油的精煉研究[J].中國油脂，2000，25（4）：10～11.

[2]盧智文.橡膠籽的飼料價值[J].飼料研究，2003（1）：40～41.

[3]王 紅，張 麗.橡膠籽油堿催化酯交換反應(yīng)條件研究[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報，2014，39（1）：94～96.

[4]劉守慶，李雪梅，趙雷修，等.固體堿CaO催化橡膠籽油制備生物柴油的研究[J].中國油脂，2012，37（7）：59～62.

[5]秦 敏，陳國需，許世海.橡膠籽生物柴油氧化安定性及改性研究[J].石油煉制與化工，2010，41（2）：54～58.

[6]秦 敏，陳國需，許世海.橡膠籽生物柴油與橡膠材料的相容性研究[J].石油煉制與化工，2009，40（11）：40～43.

[7]鄭志鋒，黃元波，杜官本，等.一種橡膠籽油多元醇及其制備方法.中國發(fā)明專利，2010 1 0215609.2[P].2013～8～21.

[8]黃元波，鄭志鋒，鄭云武.一種環(huán)氧植物油及其制備方法.中國發(fā)明專利，20100569673.0[P].2012～11～14.

[9]MAU沃克.GGOO尤瓦迪爾.用橡膠籽油浮選阿扎拉重晶石尾礦[J].國外選礦快報，1998（19）：21～22.

[10]楊瑞瑜，楊燦光.橡膠籽餅飼喂肉用仔雞的毒理學(xué)研究[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1990，5（2）：120～124.

[11]劉天余.橡膠籽仁餅在生長育肥豬飼糧中的應(yīng)用[J].云南畜牧獸醫(yī)，1992（2）：39～42.

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