牛興良

(撫順市林業(yè)科學(xué)研究所，遼寧撫順113008 )

撫順地區(qū)橡實(shí)生物能源開發(fā)利用對(duì)策

牛興良

(撫順市林業(yè)科學(xué)研究所，遼寧撫順113008 )

撫順橡實(shí)資源非常豐富，據(jù)統(tǒng)計(jì)，撫順地區(qū)柞樹總面積33萬hm2，蓄積2519萬m3，每年橡子產(chǎn)量可達(dá)20萬t。橡實(shí)營養(yǎng)豐富，橡實(shí)開發(fā)利用的前景十分廣闊。對(duì)橡仁、橡殼進(jìn)行綜合利用，可以生產(chǎn)出淀粉、色素及一系列副產(chǎn)品，同時(shí)還可以將橡實(shí)淀粉加工成生物能源，從而提高產(chǎn)品的科技含量和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。針對(duì)撫順地區(qū)橡實(shí)資源利用的現(xiàn)狀，提出了旨在充分發(fā)揮資源優(yōu)勢、擴(kuò)大利用規(guī)模、提高經(jīng)濟(jì)效益的開發(fā)利用的對(duì)策。

橡實(shí) ；綜合利用；深度加工；對(duì)策

橡子是泛指除板栗以外的殼斗科(Fagaceae)植物種子的總稱[1]。在我國北方，把殼斗科植物稱之為柞樹，柞樹為落葉喬木，樹高l0～30m，胸徑約lm，大部分樹木萌生力可保持約150年，少數(shù)樹木約350年，個(gè)別樹木能至600年左右 。柞樹是強(qiáng)陽性樹種，具有抗風(fēng)力強(qiáng)、耐干旱、耐貧瘠的特點(diǎn)。一般在6月開花結(jié)果，果實(shí)于立秋之后成熟。目前橡子在國外市價(jià)很高，它的淀粉被認(rèn)為是堅(jiān)果中的最優(yōu)質(zhì)品。橡實(shí)全身是寶，其開發(fā)利用的前景十分廣闊。

我國栽培和利用柞樹已有3000多年的歷史，早在商朝人們就用其果實(shí)作禮品。到了晉代又開始用柞栗作為軍糧，古人對(duì)橡子也多有記載，列子說符篇： “冬日則食橡栗”。晉書摯虞傳：“糧絕饑甚，拾橡實(shí)而食之”。韓非子外儲(chǔ)篇：“秦大饑，應(yīng)侯請?jiān)唬何逶分菡?，蔬菜、橡?shí)、棗栗足以活民，請發(fā)之”。這些記載，說明在災(zāi)荒之年，人們以橡子充饑度日。古人對(duì)橡子的用途，僅限于在災(zāi)荒之年，以此來充饑活命。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們從橡子當(dāng)中，研究出許多用途。研究表明橡樹還是一種經(jīng)濟(jì)作物，絕不可小看它的作用。

2 橡實(shí)營養(yǎng)價(jià)值高，開發(fā)利用途徑廣闊

2.1 橡實(shí)種仁的化學(xué)組成

據(jù)分析，橡實(shí)營養(yǎng)豐富，橡仁含淀粉50%～70%、可溶性糖2%～8%、單寧0.26%～17.74%、蛋白質(zhì)1.17%～8.72%、油脂1.04%～6.86%、粗纖維1.13%～5.89%、灰分1.30%～3.40%；橡殼也含有大量的色素和單寧等成分。

2.2 橡實(shí)資源開發(fā)利用的途徑

橡實(shí)富含淀粉，一般為50%～70% ，是大宗和重要的野生淀粉和糖料資源，國外植物學(xué)家曾預(yù)言橡樹將成為未來的“糧食作物”。對(duì)橡仁、橡殼進(jìn)行綜合利用，能生產(chǎn)出淀粉、色素及一系列副產(chǎn)品，利用率將近100%。研究表明：在橡實(shí)的整個(gè)加工過程中，幾乎不產(chǎn)生任何“三廢”污染；橡實(shí)淀粉可以進(jìn)一步加工成變性淀粉、糖漿、環(huán)狀糊精、淀粉膠、糖醇和生物多糖等深層次的產(chǎn)品；特別是在生物能源方面，橡子大有成為玉米替代資源，成為生物酒精的主要原料。

近年來國內(nèi)開始發(fā)展利用較先進(jìn)的機(jī)械分離設(shè)備和方法，以野生橡子為原料加工的淀粉，深受外商青睞[2]。

2.2.1 在飼料工業(yè)上的應(yīng)用。橡子含有粗蛋白、粗纖維等成分，營養(yǎng)成分相當(dāng)于玉米含量。據(jù)資料報(bào)道，50kg橡仁相當(dāng)丁42kg玉米。試驗(yàn)表明：可將橡子粉 、豆餅、魚粉混合加工成飼料，可成為豬飼料、雞飼料或魚飼料。利用好橡子資源，不僅降低了飼料成本，還節(jié)省了大量糧食。

2.2.2 在紡織工業(yè)方面的應(yīng)用。橡子淀粉及其變性淀粉，用在紡織工業(yè)上，做輕紗上漿劑等，可代替玉米淀粉或小麥淀粉，節(jié)約大量糧食。橡子淀粉的滲透性比糧食淀粉好，用于漿紗可提高強(qiáng)度，降低織機(jī)斷頭率，并能保持漿紗質(zhì)量穩(wěn)定。

2.2.3 在發(fā)酵工業(yè)方面的應(yīng)用。以菌種、原料、裝備、生物工藝構(gòu)成生產(chǎn)要素，可生產(chǎn)的產(chǎn)品有酒精、乳酸、檸檬酸、草酸、山梨酸、丙酮、正丁醇、葡萄糖酸、味精、賴氨酸等。酒精的主要用途是作為醫(yī)藥、化工等行業(yè)生產(chǎn)藥品、化工品的優(yōu)良溶劑。乳酸、檸檬酸、味精廣泛用于食品、醫(yī)藥、化工、紡織、印刷等。也是家庭常用的調(diào)味品，檸檬酸還可作為生產(chǎn)衍生物的重要原料。

1956年開始，在我國就有酒精廠利用橡子來制造酒精。橡子是酒精工業(yè)的一種良好的代用原料。

2.2.4 在石油工業(yè)方面的應(yīng)用。隨著石油資源的匱缺，各國均加強(qiáng)新能源的開發(fā)研發(fā)，研究表明：橡子淀粉及其纖維素是生產(chǎn)石油替代能源最好的再生原料。

2.2.5 在食品工業(yè)上的應(yīng)用。以橡子為原料，采用科學(xué)方法加工提取的橡淀粉含有多種營養(yǎng)成份。作為食品，具有延緩人的皮膚衰老，保健美容的功用。用橡子淀粉可做成粉絲、橡于醬、橡子羹等食品。最暢銷國外市場的是用橡子淀粉加工的橡凍。由于其無任何添加劑和防腐劑，具有天然風(fēng)味，已成為風(fēng)靡于南韓市場的綠色食品。我國的橡子淀粉生產(chǎn)始于20世紀(jì)60年代，以作坊為主。如今，我國已利用生產(chǎn)玉米淀粉的設(shè)備，采用新工藝，新技術(shù)，使橡實(shí)淀粉投產(chǎn)比顯著提高。

2.2.6 其他方面的應(yīng)用。應(yīng)用羥基化加工技術(shù)可生產(chǎn)陽離子淀粉、羧甲基淀粉、羥乙基淀粉等。

3 撫順橡實(shí)資源概況

撫順市林業(yè)科學(xué)研究所科技人員于2013年8～9月期間，對(duì)撫順地區(qū)柞樹資源進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)(見表1)。撫順地區(qū)柞樹總面積33萬hm2，蓄積2520萬m3，是撫順地區(qū)天然次生林的主要類型。其多分布在海拔100～1000m的崗脊、陽坡和半陽坡，樹種以蒙古櫟為主，其次是遼東櫟和槲櫟。撫順地區(qū)橡實(shí)資源是由原始地帶性植被經(jīng)反復(fù)破壞后形成的柞樹純林或闊葉混交林，其林地生產(chǎn)力較低。

柞樹一般在6月開花結(jié)果，果實(shí)立秋后成熟。每個(gè)果實(shí)含1個(gè)種子。其鮮重大約分別為2～3g。大年時(shí)種子散落數(shù)量較為龐大，落果量約為100個(gè)/m2，即每公頃可產(chǎn)2t。以此，估算撫順地區(qū)大年時(shí)年總產(chǎn)量可達(dá)60萬t。小年時(shí)也可產(chǎn)10萬t以上。平均年產(chǎn)量20萬t。是一項(xiàng)豐富的潛在資源。

表1 撫順地區(qū)柞樹資源統(tǒng)計(jì) 萬hm2,萬m3

4 撫順地區(qū)橡實(shí)資源開發(fā)利用的現(xiàn)狀與對(duì)策

4.1 資源開發(fā)利用的現(xiàn)狀

撫順地區(qū)柞樹資源豐富，但一直做為用材林和生態(tài)林經(jīng)營，橡實(shí)資源尚未開發(fā)利用，這是對(duì)橡實(shí)資源的極大浪費(fèi)。

4.1.1 柞樹資源多數(shù)處于野生狀態(tài)。雖然有一定數(shù)量的柞林曾經(jīng)人工撫育，但是仍然限于用材上的管理。沒將其作為以采集橡實(shí)為主要目的的堅(jiān)果類果樹，缺乏高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培管理技術(shù)。

4.1.2 未注重資源的綜合利用和深度加工。對(duì)野生橡實(shí)資源的利用僅限于撿果作薪材或用作種源，僅有小型個(gè)體加工企業(yè)也僅僅是橡子粉等一些初級(jí)產(chǎn)品， 而加工后所剩余的殘?jiān)鼜U液及橡殼等未予綜合利用， 至于橡實(shí)淀粉的深度加工更是一片空白。

4.1.3 栽培管理粗放。栽培上的粗放管理造成的直接后果是產(chǎn)量低、品質(zhì)差和易受病蟲害危害， 而有效的貯藏保鮮技術(shù)及設(shè)施的缺乏，也會(huì)令采收后的橡子大量腐爛變質(zhì)， 從而損失加劇。

4.2 資源開發(fā)利用的對(duì)策

針對(duì)上述橡實(shí)資源開發(fā)利用中存在的主要問題，從橡子資源的特點(diǎn)和開發(fā)利用的價(jià)值出發(fā)，特提出如下開發(fā)利用的對(duì)策：

4.2.1 從生物能源的角度，提高對(duì)橡實(shí)資源開發(fā)利用的認(rèn)識(shí)。世界上可再生能源種類繁多，可以替代石油作動(dòng)力燃料的卻少之又少。生物燃料是目前唯一進(jìn)入市場，可替代石油燃料的大宗可再生能源。因此，作為汽油添加劑的生物酒精和生物柴油是替代石油的首選。在我國，生物燃料乙醇的主要原料就是玉米。中國國家發(fā)展和改革委員會(huì)以維護(hù)中國的糧食安全的《關(guān)于加強(qiáng)玉米加工項(xiàng)目建設(shè)管理的緊急通知》中明確提出，中國將“堅(jiān)持非糧為主，積極穩(wěn)妥推動(dòng)生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”橡子是酒精工業(yè)的一種良好的代用原料。我國早就有酒精廠利用橡子來制造酒精。用橡子替代玉米，將有巨大的市場競爭能力。

全地區(qū)橡實(shí)收集量每年僅幾百噸，大量的資源腐爛于山上，這是資源的極大浪費(fèi)，合理地利用這一資源，為農(nóng)民靠山吃山，脫貧致富提供了良機(jī)。同時(shí)具有充分利用野生資源，利用社會(huì)勞力，防止水土流失，保護(hù)山區(qū)環(huán)境等生態(tài)效益和社會(huì)效益。

4.2.2 要充分挖掘橡實(shí)資源的地方優(yōu)勢，保護(hù)和挽救寶貴的橡子野生資源。要運(yùn)用多種選育方法開展品種改良，特別是某些營養(yǎng)成分含量特高的品種，如高淀粉品種和富油品種等，以高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、耐貯、抗逆和抗病蟲為目標(biāo)。以良種選育為基礎(chǔ)，加大良種規(guī)?；?、集約化栽培的力度，加強(qiáng)現(xiàn)有簡易貯藏技術(shù)的推廣及貯藏設(shè)施建設(shè)，提高橡實(shí)及其加工產(chǎn)品的商品率及經(jīng)濟(jì)效益。

4.2.3 科學(xué)管理現(xiàn)有橡實(shí)資源。在營林方面要做好撫順地區(qū)柞樹資源及堅(jiān)果蘊(yùn)藏量調(diào)查和地區(qū)柞樹優(yōu)良品種調(diào)查；試驗(yàn)實(shí)施提高橡實(shí)產(chǎn)量營林及保護(hù)技術(shù)；調(diào)整林分密度，調(diào)控大小年現(xiàn)象，實(shí)施橡實(shí)象鼻蟲的防治，對(duì)灌木化柞林改造實(shí)施；在后備資源培育方面，實(shí)施優(yōu)良品種柞樹育苗、造林；實(shí)施堅(jiān)果專用林培育；進(jìn)行采收與貯藏管理技術(shù)研究。

4.2.4 加強(qiáng)橡實(shí)資源綜合利用的力度。要開展橡實(shí)淀粉的深度加工特別是生物能源乙醇的開發(fā)研究，重點(diǎn)是提高產(chǎn)品的科技水平和經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)橡實(shí)產(chǎn)品的市場競爭力，促進(jìn)橡實(shí)資源生產(chǎn)及其產(chǎn)品加工的良性發(fā)展。

4.2.5 統(tǒng)一規(guī)劃，使橡實(shí)可再生資源的開發(fā)利用實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。橡子是一種重要的森林植物資源，多分布于山區(qū)，因此容易造成橡實(shí)加工業(yè)產(chǎn)、供、銷各個(gè)渠道的嚴(yán)重脫節(jié)，從而影響橡子資源的開發(fā)利用， 阻礙山區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 為確保橡子生產(chǎn)效益顯著、供求平衡，必須建立橡子基地培育—貯藏保鮮—加工利用—產(chǎn)品銷售緊密相關(guān)的集約化經(jīng)營體系，樹立橡子生產(chǎn)加工的產(chǎn)業(yè)形象，成為搞活山區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)龍頭。

[1]胡芳名,李建安.湖南省主要橡子資源綜合開發(fā)利用的研究[J].中南林學(xué)院學(xué)報(bào)，2000,20(4)：41-45.

[2]王航，黃立新,高群玉,等. 橡子淀粉性質(zhì)的研究[J].食品與發(fā)酵工藝，2002(7)：1-4.

[3]謝碧霞,謝濤. 我國橡實(shí)資源的開發(fā)利用[J].中南林學(xué)院學(xué)報(bào),2002(3):38-41.

Fushun Acorns Bio-energy Development and Utilization

Niu Xingliang ( Fushun Institute of Forestry Science, Fushun,Liaoning 113008)

Fushun acorns resources are very rich, according to statistics, Fushun region has a total area of oak 330000 hm2, volume 25.19 million cubic meters, the annual production of up to 200000 tons acorns. Acorns nutritious acorns exploitation prospects. Jen on oak, acorn comprehensive utilization, can produce starch, pigment and a series of products, but also can be processed into bio-energy acorn starch, thereby improving product technology content and economic value. To this end, this paper Fushun region acorns resource utilization for the current situation, proposed to give full play to its advantages in resources, expand the use of scale, improve economic development and utilization of countermeasures.

Acorn; Utilization; Dep processing; Countermeasures

2014-10-23

牛興良(1981-)，男， 工程師，現(xiàn)從事林業(yè)科研及技術(shù)推廣工作，E-mail：61971939@qq.com。

S789.5

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.02.041