橡膠籽資源研究進(jìn)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(jì)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(duì)其進(jìn)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(jiān)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(jìn)展

橡膠籽的三大組成部分成分不同，對(duì)其進(jìn)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(gè)方面闡述橡膠籽資源的研究進(jìn)展。

3.1 橡膠籽油研究進(jìn)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(shì)。植物油作為一種天然可再生資源，因其價(jià)格低廉、易于種植、環(huán)保等特點(diǎn)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(jì)價(jià)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(duì)其進(jìn)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(jī)燃料。秦敏[5，6]等對(duì)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(dá)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??；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(jìn)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(jìn)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(dòng)物體內(nèi)易生成劇毒物質(zhì)——?dú)淝杷?，新鮮的橡膠籽可能含有高達(dá)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(duì)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(duì)氰化氫的物理性能分析，認(rèn)為氰化氫沸點(diǎn)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(shí)間的貯存，氰化氫進(jìn)一步揮發(fā)。因此，殘留在橡膠餅中的含量非常少，且被動(dòng)物食用后，動(dòng)物機(jī)體本身的解毒作用使其變成了相對(duì)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(duì)比橡膠籽粕和大豆粕的必需氨基酸和脂肪酸，認(rèn)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(bǔ)充賴氨酸和蛋氨酸，否則會(huì)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(duì)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(jìn)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(jìn)展

橡膠籽殼致密、堅(jiān)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(dá)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(dá)40.5%。鄭云武[15]等系統(tǒng)地研究原料預(yù)處理對(duì)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(duì)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(jī)－有機(jī)催化方法對(duì)橡膠籽殼進(jìn)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(tuán)的醇類以及酚類物質(zhì)，同時(shí)，伴有新的化合物的生成。該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步采用熱化學(xué)方法液化橡膠籽殼[17]，并對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)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(dá)94.32%，通過動(dòng)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(dá)上百萬噸，在過去的很長一段時(shí)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(fèi)，若對(duì)橡膠籽資源加以利用，不僅可實(shí)現(xiàn)廢物利用，還將會(huì)催生一個(gè)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(jià)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(bào)，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(bào)，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(bào)，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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[13]吳春華，史正軍，秦永劍，等.微波輻照橡膠籽殼氯化鋅制備活性炭的研究[J].四川林業(yè)科技，2007，28（2）：82～84.

[14]孫 康，蔣劍春，張?zhí)旖?，?水蒸氣法制備橡膠籽殼活性炭的研究[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，2006，26（2）：41～43.

[15]鄭云武，黃元波，楊曉琴，等.原料預(yù)處理對(duì)橡膠籽殼熱裂解特性的影響[J].中國工程科學(xué)，2014，16（4）：101～106.

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[17]鄭云武，黃元波，鄭志鋒，等.橡膠籽殼的熱化學(xué)液化及其動(dòng)力學(xué)[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，41（8）：122～125，154.