撫順地區(qū)橡實生物能源開發(fā)利用對策

牛興良

(撫順市林業(yè)科學研究所，遼寧撫順113008 )

撫順地區(qū)橡實生物能源開發(fā)利用對策

牛興良

(撫順市林業(yè)科學研究所，遼寧撫順113008 )

撫順橡實資源非常豐富，據(jù)統(tǒng)計，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20萬t。橡實營養(yǎng)豐富，橡實開發(fā)利用的前景十分廣闊。對橡仁、橡殼進行綜合利用，可以生產(chǎn)出淀粉、色素及一系列副產(chǎn)品，同時還可以將橡實淀粉加工成生物能源，從而提高產(chǎn)品的科技含量和經(jīng)濟價值。針對撫順地區(qū)橡實資源利用的現(xiàn)狀，提出了旨在充分發(fā)揮資源優(yōu)勢、擴大利用規(guī)模、提高經(jīng)濟效益的開發(fā)利用的對策。

橡實 ；綜合利用；深度加工；對策

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，個別樹木能至600年左右 。柞樹是強陽性樹種，具有抗風力強、耐干旱、耐貧瘠的特點。一般在6月開花結(jié)果，果實于立秋之后成熟。目前橡子在國外市價很高，它的淀粉被認為是堅果中的最優(yōu)質(zhì)品。橡實全身是寶，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作禮品。到了晉代又開始用柞栗作為軍糧，古人對橡子也多有記載，列子說符篇： “冬日則食橡栗”。晉書摯虞傳：“糧絕饑甚，拾橡實而食之”。韓非子外儲篇：“秦大饑，應侯請曰：五苑之草者，蔬菜、橡實、棗栗足以活民，請發(fā)之”。這些記載，說明在災荒之年，人們以橡子充饑度日。古人對橡子的用途，僅限于在災荒之年，以此來充饑活命。隨著科學的發(fā)展，人們從橡子當中，研究出許多用途。研究表明橡樹還是一種經(jīng)濟作物，絕不可小看它的作用。

2 橡實營養(yǎng)價值高，開發(fā)利用途徑廣闊

2.1 橡實種仁的化學組成

據(jù)分析，橡實營養(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 橡實資源開發(fā)利用的途徑

橡實富含淀粉，一般為50%～70% ，是大宗和重要的野生淀粉和糖料資源，國外植物學家曾預言橡樹將成為未來的“糧食作物”。對橡仁、橡殼進行綜合利用，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：在橡實的整個加工過程中，幾乎不產(chǎn)生任何“三廢”污染；橡實淀粉可以進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)展利用較先進的機械分離設備和方法，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)上的應用。橡子含有粗蛋白、粗纖維等成分，營養(yǎng)成分相當于玉米含量。據(jù)資料報道，50kg橡仁相當丁42kg玉米。試驗表明：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，用于漿紗可提高強度，降低織機斷頭率，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)方面的應用。隨著石油資源的匱缺，各國均加強新能源的開發(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)上的應用。以橡子為原料，采用科學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，具有天然風味，已成為風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60年代，以作坊為主。如今，我國已利用生產(chǎn)玉米淀粉的設備，采用新工藝，新技術(shù)，使橡實淀粉投產(chǎn)比顯著提高。

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

3 撫順橡實資源概況

撫順市林業(yè)科學研究所科技人員于2013年8～9月期間，對撫順地區(qū)柞樹資源進行了調(diào)查統(tǒng)計(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)橡實資源是由原始地帶性植被經(jīng)反復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，果實立秋后成熟。每個果實含1個種子。其鮮重大約分別為2～3g。大年時種子散落數(shù)量較為龐大，落果量約為100個/m2，即每公頃可產(chǎn)2t。以此，估算撫順地區(qū)大年時年總產(chǎn)量可達60萬t。小年時也可產(chǎn)10萬t以上。平均年產(chǎn)量20萬t。是一項豐富的潛在資源。

表1 撫順地區(qū)柞樹資源統(tǒng)計 萬hm2,萬m3

4 撫順地區(qū)橡實資源開發(fā)利用的現(xiàn)狀與對策

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，橡實資源尚未開發(fā)利用，這是對橡實資源的極大浪費。

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為主要目的的堅果類果樹，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。對野生橡實資源的利用僅限于撿果作薪材或用作種源，僅有小型個體加工企業(yè)也僅僅是橡子粉等一些初級產(chǎn)品， 而加工后所剩余的殘渣廢液及橡殼等未予綜合利用， 至于橡實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)及設施的缺乏，也會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)利用的對策

針對上述橡實資源開發(fā)利用中存在的主要問題，從橡子資源的特點和開發(fā)利用的價值出發(fā)，特提出如下開發(fā)利用的對策：

4.2.1 從生物能源的角度，提高對橡實資源開發(fā)利用的認識。世界上可再生能源種類繁多，可以替代石油作動力燃料的卻少之又少。生物燃料是目前唯一進入市場，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)展和改革委員會以維護中國的糧食安全的《關(guān)于加強玉米加工項目建設管理的緊急通知》中明確提出，中國將“堅持非糧為主，積極穩(wěn)妥推動生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！毕鹱邮蔷凭I(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，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。同時具有充分利用野生資源，利用社會勞力，防止水土流失，保護山區(qū)環(huán)境等生態(tài)效益和社會效益。

4.2.2 要充分挖掘橡實資源的地方優(yōu)勢，保護和挽救寶貴的橡子野生資源。要運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。以良種選育為基礎，加大良種規(guī)?；?、集約化栽培的力度，加強現(xiàn)有簡易貯藏技術(shù)的推廣及貯藏設施建設，提高橡實及其加工產(chǎn)品的商品率及經(jīng)濟效益。

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

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

4.2.5 統(tǒng)一規(guī)劃，使橡實可再生資源的開發(fā)利用實現(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)，因此容易造成橡實加工業(yè)產(chǎn)、供、銷各個渠道的嚴重脫節(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)濟的一個新的產(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].中南林學院學報，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. 我國橡實資源的開發(fā)利用[J].中南林學院學報,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