中國(guó)植物膠資源開發(fā)研究與利用

前言

　　植物膠為多糖類物質(zhì)，在工業(yè)上有著十分廣泛的用途。由于在植物膠的化學(xué)上的深入研究和應(yīng)用，引起了化學(xué)家、藥物學(xué)家及企業(yè)家的廣泛興趣，也進(jìn)一步推動(dòng)了植物膠研究的深入和發(fā)展，使之成為當(dāng)前應(yīng)用研究中的一個(gè)重要領(lǐng)域?！　∥覈?guó)植物膠的研究起步較晚，始于20世紀(jì)60年代后期。但發(fā)展很快，目前已開發(fā)出多種工業(yè)用和食品用植物膠產(chǎn)品，市場(chǎng)需要量猛增，因此，植物膠在我國(guó)的開發(fā)和應(yīng)用前景十分廣闊?！　∧暇┮吧参锞C合利用研究院自20世紀(jì)80年代初就開展了田菁膠的研究，以后又相繼開展了瓜爾膠、胡盧巴膠、胡里豆膠、塔拉膠等的研究。植物膠的研究也相繼列入國(guó)家“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃重點(diǎn)課題和國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)課題，南京野生植物綜合利用研究院是該項(xiàng)目的牽頭單位，因此在植物膠方面積累了大量資料。在此基礎(chǔ)上，我們力圖從植物資源開發(fā)角度編撰了《中國(guó)植物膠資源開發(fā)研究與利用》一書。　　我們?cè)诰幾^(guò)程中發(fā)現(xiàn)植物膠的成分、性質(zhì)和用途各異，每一種類型的植物膠又可以來(lái)自多種不同的植物，有些植物原料，由于加工方法的不同，所生產(chǎn)的植物膠在成分、性質(zhì)和用途方面則有所不同。因此，植物膠資源不像纖維植物、油脂植物、芳香油植物資源等在性質(zhì)、加工方法等方面的描述那樣一致，也就不能按通常區(qū)分為總論和各論那樣進(jìn)行編寫。同時(shí)，考慮到傳統(tǒng)習(xí)慣的提法和應(yīng)用方便，我們根據(jù)植物類別、產(chǎn)膠的植物器官和植物膠類型等，將植物膠資源區(qū)分為：植物種子膠、樹膠及其植物資源、果膠及其植物資源、根和塊莖類植物膠、海藻多糖類植物膠和其他膠類植物等?，F(xiàn)將各章節(jié)有關(guān)問(wèn)題作些說(shuō)明?！　〉诙轮参锓N子膠。目前，在工業(yè)上用途最廣、用量最大的是來(lái)自豆科植物的種子膠，對(duì)于它們的研究資料也比較多，也是南京野生植物綜合利用研究院在植物膠方面的重點(diǎn)研究課題。豆科植物種子膠都來(lái)自其種子的內(nèi)胚乳，主要成分是半乳甘露聚糖，只是各種植物的半乳甘露聚糖分子結(jié)構(gòu)有所不同，因此，它們有共性也有個(gè)性，編寫方法基本按總論和各論進(jìn)行的，其中許多資料是我院的研究成果。亞麻種子膠也是現(xiàn)在生產(chǎn)和應(yīng)用較多的一種植物膠，因?yàn)樵撃z的成分和加工方法與豆科植物種子膠不同，因而另外進(jìn)行敘述。車前子、木瓜籽、牽牛籽、鼠尾草籽，均屬于不同的植物科，而且目前生產(chǎn)和應(yīng)用量都不大，只作簡(jiǎn)要的介紹。沙蒿膠來(lái)自菊科植物的瘦果，俗稱“沙蒿籽”（其中也包含一粒種子），是我國(guó)近年來(lái)研究開發(fā)的新成果，其膠的成分、性質(zhì)與豆科植物種子膠不同，用途也就不同，因此，也單獨(dú)進(jìn)行介紹?！　〉谌聵淠z及其植物資源。樹膠是開發(fā)利用歷史較久的一類植物膠，其來(lái)源是各種木本植物樹干受創(chuàng)傷后分泌的水溶性膠質(zhì)。雖然其采收和加工方法大同小異，但不同樹種的樹膠，其化學(xué)成分、性質(zhì)和應(yīng)用都有所不同，因此，對(duì)應(yīng)用歷史長(zhǎng)久，生產(chǎn)量、使用量較大的幾種傳統(tǒng)樹膠分別進(jìn)行介紹。對(duì)于一些生產(chǎn)和使用較少的樹膠只作簡(jiǎn)要介紹。

內(nèi)容概要

植物膠在工業(yè)上有著十分廣泛的用途，特別是在石油開采、食品工業(yè)、日化工業(yè)等領(lǐng)域用途廣泛。我國(guó)植物膠的研究起步較晚，但發(fā)展很快，目前已開發(fā)出多種工業(yè)用和食品用植物膠產(chǎn)品，市場(chǎng)需要量猛增，應(yīng)用前景十分廣闊?！　∧暇┮吧参锞C合利用研究院自20世紀(jì)80年代初就開展了田菁膠的研究，以后又相繼開展了瓜爾膠、胡盧巴膠、胡里豆膠、塔拉膠等的研究。植物膠的研究也相繼列入國(guó)家“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃重點(diǎn)課題和國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)課題（2006BAD06B05），南京野生植物綜合利用研究院是該項(xiàng)目的牽頭單位，因此在植物膠方面積累了大量資料。在此基礎(chǔ)上，我們從植物資源開發(fā)角度編撰了《中國(guó)植物膠資源開發(fā)研究與利用》一書，供有關(guān)方面參考?！　”緯卜制哒?，涵蓋從藻類到高等植物的主要產(chǎn)膠植物，對(duì)于每一類型的植物膠的植物種類、性質(zhì)和加工利用等方面的資料作了比較系統(tǒng)的介紹。它是目前比較系統(tǒng)、完整的植物膠方面的專著，適合從事植物膠種植、加工、營(yíng)銷的科技人員、管理人員和愛好者閱讀。對(duì)有關(guān)高等院校師生和科研人員也是很好的參考書。

書籍目錄

第一章　緒論　第一節(jié)　概述　第二節(jié)　植物膠的分類　第三節(jié)　植物膠的性能　第四節(jié)　植物膠的應(yīng)用第二章　植物種子膠　第一節(jié)　豆科植物種子膠的來(lái)源、化學(xué)成分與工業(yè)生產(chǎn)　　1.豆科植物種子膠的來(lái)源和性質(zhì)　　2.豆科植物種子膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)及其流變性質(zhì)　　3.豆科植物種子膠的生產(chǎn)技術(shù)　　4.豆科植物種子膠粉的化學(xué)組成與性質(zhì)　　5.植物種子膠的改性產(chǎn)品 　第二節(jié)　豆科植物種子膠的主要植物種類及其開發(fā)利用 　第三節(jié)　其他豆科植物種子膠的種類及其開發(fā)利用 　　1.其他豆科植物種子膠的開發(fā)利用研究　　2.其他重要的豆科植物簡(jiǎn)介　第四節(jié)　其他植物種子（或瘦果）膠的開發(fā)利用研究第三章　樹膠及其植物資源 　第一節(jié)　樹膠概述　第二節(jié)　阿拉伯樹膠植物　第三節(jié)　黃芪膠植物　第四節(jié)　刺梧桐膠植物　第五節(jié)　桃膠植物　第六節(jié)　蓋提膠植物　第七節(jié)　其他樹膠植物第四章　果膠及其植物資源第五章　根和塊莖類植物膠第六章　海藻多糖類植物膠第七章　其他膠類植物參考文獻(xiàn)植物名稱中文索引植物名稱拉丁名索引

章節(jié)摘錄

　　3.豆科植物種子膠的生產(chǎn)技術(shù)　　植物種子膠的分離提取主要有水浸濃縮法、有機(jī)溶劑沉淀法、機(jī)械分離法等3種。水浸濃縮法，首先將種子破碎，加水浸提、過(guò)濾、真空濃縮，最后噴霧干燥。由于此方法濃縮時(shí)不易脫水，干燥加熱時(shí)間長(zhǎng)，不僅加大生產(chǎn)成本，而且容易造成局部過(guò)熱，使產(chǎn)品理化性質(zhì)改變、成品水合性能差、黏度下降，因此，難于推廣使用。有機(jī)溶劑沉淀法，即在上述加水浸提所得的膠液中加入有機(jī)溶劑，使聚糖沉降，再將沉降的聚糖脫水、烘干、磨粉，制得產(chǎn)品植物膠。此方法得到的產(chǎn)品純度較高，但提膠過(guò)程中用水量大，廢水量也大；離心分離雜質(zhì)困難；常以乙醇作沉淀劑，乙醇回收能耗高，聚糖得率低，生產(chǎn)成本高，只適用于實(shí)驗(yàn)室制備少量樣品?！　C(jī)械分離法，是目前工業(yè)提取植物種子膠常用的方法。它是根據(jù)含有植物膠的種子中，其聚糖只存在于胚乳中，因此，只需要從種子中用機(jī)械方法分離出胚乳即可。根據(jù)種子中種皮、胚乳、胚（主要是子葉）3部分的機(jī)械物理性能的差異，即胚乳的性質(zhì)堅(jiān)硬并有一定的韌性，呈半透明狀，不易被粉碎；種皮和子葉韌性差，在機(jī)械粉碎過(guò)程中，容易被粉碎；其結(jié)果是在同樣條件下，胚乳的顆粒要大于種皮、子葉的顆粒。這樣可以通過(guò)篩選將粗細(xì)不等的種皮、子葉與胚乳分離開來(lái)，最后得到比較純凈的胚乳片。通常胚乳中的聚糖含量超過(guò)60％，總糖含量大于80％，因此，分離出比較純凈的胚乳片，也就等于得到了一定純度的中間體。胚乳片再經(jīng)水合、制粉、提純、滅菌等處理，可得成品膠。　　國(guó)外研究最為廣泛的是瓜爾膠的生產(chǎn)工藝和設(shè)備。其中，瓜爾膠的加工工藝對(duì)瓜爾膠及其衍生物產(chǎn)品的使用性能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值有較大影響，因而被許多瓜爾膠工藝（設(shè)備）持有者視為有價(jià)值的專利資料。已報(bào)道的從瓜爾豆中分離提取植物聚糖膠的方法有：將種子浸于沸開的稀堿液中，洗刷并篩選；將種子浸于沸水中，摩擦并挑選；將種子浸于水或硼砂溶液中，篩選、干燥；將種子浸于含有甘油的硫酸水溶液中，結(jié)冰、研磨和篩選；將種子浸于乙醇水溶液、硼酸水溶液或明礬水溶液中，并分離種皮；用開水提取整個(gè)種子，過(guò)濾、蒸發(fā)濃縮等。目前美國(guó)、印度和巴基斯坦等地較為普遍地使用的瓜爾膠生產(chǎn)工藝為：種子-去雜-研磨-篩選-加水浸泡-脫水-擠壓-篩選-烘干-胚乳片，其膠片得率≥33％，膠片中聚糖含量≥71％；即胚乳片的得率超過(guò)80％，膠片中聚糖含量為純胚乳片含量的95％?！　∥覀?cè)谟《菶ncore公司瓜爾膠生產(chǎn)線上做過(guò)胡盧巴和胡里豆種子分離提取實(shí)驗(yàn)，胡盧巴膠片提取得率僅占胚乳的50％左右，而膠片純度≤70％；胡里豆膠片提取率雖≥80％，但其純度≤65％。因此，瓜爾膠生產(chǎn)工藝和設(shè)備不適用于胡盧巴和胡里豆種子的提膠。其原因主要是種子形態(tài)、大小、結(jié)構(gòu)等差異造成的。瓜爾豆外表形狀規(guī)則，基本近圓形，平均千粒重36 g，種皮薄，種皮僅占種子總重的16.5％，因此用研磨的方法可以較完整地將種皮去掉，而且胚乳損耗率低。胡盧巴種子小，平均千粒重不到13 g，呈斜方形，表面有溝紋，凹凸不平的種皮與胚乳結(jié)合緊密，胚乳片薄，因而分離胚乳片難度較大。皂莢、胡里豆和塔拉的種子較大，外形雖然較為規(guī)則，但它們的種皮厚而硬，外表有角質(zhì)層，即使用溫水浸泡20 h，其內(nèi)部仍未吸收到水分。根據(jù)以上情況分析，在實(shí)驗(yàn)中形成兩種分離提膠方案。對(duì)于形狀不規(guī)則、體積小而皮薄的種子，采用半濕法進(jìn)行前處理，即對(duì)種子進(jìn)行短時(shí)間熱水浸泡，由于種皮、胚乳和子葉（胚）三者吸水膨脹速率相差很大，以及三者本身物理性質(zhì)的差異，使得胚乳能較完整地從種子中分離出來(lái)。

圖書封面

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