長柄扁桃油料開發(fā)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

羅竹梅 楊濤 施智寶 付廣軍 王海鷹 藺雨陽

摘要通過查閱大量文獻(xiàn)和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，對長柄扁桃油的開發(fā)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及木本生物柴油在我國未來生物柴油市場的地位進(jìn)行了分析總結(jié)，并提出發(fā)展長柄扁桃等木本油料能源植物的合理化建議。

關(guān)鍵詞長柄扁桃;油料開發(fā);產(chǎn)業(yè)發(fā)展

中圖分類號S7-9文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2020）15-0136-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.15.038

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

The Development Status of Amygdalus pedunculata?Pall. Oil and Suggestions for Its Industrial Development

LUO Zhumei1，2， YANG Tao1，2， SHI Zhibao1，2 et al

（1.Shaanxi Academy of Forestry， Xian，Shaanxi 710082;2.Technology Research Center of Amygdalus Pedunculata of State Forestry and Grassland Administration， Yulin， Shaanxi 719000）

AbstractBased on a large number of documents and production practice， this paper analyzed and summarized the development status and industrial development of Amygdalus pedunculata?Pall. oil and the position of biodiesel in Chinas future biodiesel market， and put forward reasonable suggestions for the development of woody oil plants such as Amygdalus pedunculata?Pall..

Key wordsAmygdalus pedunculata?Pall.;Oil development;Industrial development

基金項(xiàng)目國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目子專題（2016YFC050080503）;陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2019TSLNY03-03）。

作者簡介羅竹梅（1973—），女，陜西子洲人，工程師，從事沙區(qū)林業(yè)技術(shù)研究。

*通信作者，工程師，碩士，從事林業(yè)群落生態(tài)學(xué)和引種栽培技術(shù)研究。

收稿日期2019-12-28

我國木本油料資源豐富、樹種種類多、分布廣，多數(shù)分布在山地、丘陵和高原等地帶，在我國發(fā)展?jié)摿薮?，市場開發(fā)前景廣闊。但由于對木本油料資源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展缺乏系統(tǒng)性、全面性的認(rèn)識，其木本油料資源開發(fā)研究結(jié)果還不能得到有效利用，具體表現(xiàn)為科研院所通過研究取得的成果無法轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力有效推廣應(yīng)用。

長柄扁桃（Amygdalus pedunculata?Pall.）屬于薔薇科桃屬扁桃亞屬的落葉灌木[1-7]，其作為毛烏素沙區(qū)治理荒漠化和發(fā)展新型食用油的木本油料樹種，已逐漸發(fā)展成為改善沙區(qū)生態(tài)環(huán)境的主要樹種和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。經(jīng)測定，長柄扁桃果仁含油率高達(dá)45%～58%，油脂中不飽和脂肪酸總量達(dá)98.1%[7]，維生素E含量達(dá)528.9 mg/kg，3.2%的苦杏仁苷，21.4%的粗蛋白，并富含18種氨基酸和對人體有益的微量元素[8]，樹葉中含有殺蟲活性物質(zhì)[9]，檢出多酚、黃酮和角鯊烯等生物活性成分[10]。由于長柄扁桃天然特性，可以加工成食用蛋白粉和高營養(yǎng)價(jià)值的功能食品，種殼可生產(chǎn)木煤、壓模板材、活性炭等產(chǎn)品。

我國木本油料資源開發(fā)與利用還處于起步階段，需綜合開發(fā)利用長柄扁桃等木本油料資源，促進(jìn)我國木本油料能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。研究基于我國木本油料樹種資源開發(fā)利用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，為開發(fā)新型食用植物油和沙區(qū)建設(shè)木本油料原料基地提供參考依據(jù)。

1長柄扁桃油料開發(fā)現(xiàn)狀

油脂既是生活必需的消費(fèi)品，又是食品、醫(yī)藥、皮革、化妝和油漆等工業(yè)的重要原料新品種[11]。木本油料能源是生物質(zhì)資源的組成部分，是一種清潔可再生的生物質(zhì)能源，主要是指油茶、長柄扁桃、文冠果等木本植物的果實(shí)種仁所產(chǎn)生的植物油。木本油料資源與豆、菜油等草本油料資源經(jīng)過加工后，都可生產(chǎn)出一種可替代化石能源油料物質(zhì)，即植物燃料油[11]。

1.1食用油加工研究現(xiàn)狀

食用植物油是人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦枵{(diào)味品，主要給人體提供所需的脂肪和其他營養(yǎng)素[12]。長期以來，我國的植物食用油以菜籽油、花生油、核桃油、玉米油等為主，但原料生產(chǎn)需要大量土地資源和種植成本，而且我國油料進(jìn)口需求占比達(dá)60%以上。為了彌補(bǔ)我國食用油料資源缺口，國家先后頒布了《關(guān)于加快林下經(jīng)濟(jì)發(fā)展的意見》《關(guān)于加快木本油料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》《全國優(yōu)勢特色經(jīng)濟(jì)林發(fā)展布局規(guī)劃（2013—2020年）》等[13]，將木本糧油納入新時(shí)期林業(yè)發(fā)展十大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，加快新時(shí)期經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

隨著國家對油料行業(yè)的政策調(diào)控和國內(nèi)外市場環(huán)境的變化，食用油行業(yè)正式步入新的調(diào)整期。以植物油為例，我國食用植物油作物品種由花生、菜籽、大豆、葵花籽等為主逐漸向核桃、棕櫚、長柄扁桃等木本油料作物綜合性多樣化方向發(fā)展。具有特殊功效和營養(yǎng)價(jià)值成分的小品種油發(fā)展較快，大力發(fā)展木本油料作物等小品種油有助于破除對國外油料的依賴。在此背景下，延長木本油料產(chǎn)業(yè)鏈也將成為食用油行業(yè)的重要趨勢之一。

可以充分利用荒漠地、山地、丘陵等地廣泛種植長柄扁桃，節(jié)約大量寶貴的土地資源。與常見植物油中的核桃油、菜籽油等相比較，長柄扁桃食用油的酸值、過氧化值遠(yuǎn)低于允值量，符合《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB 2716—2005）》。長柄扁桃植物食用油中含有的單不飽和脂肪酸易于被人體吸收，不易氧化沉積，可有效地防止心血管疾病、癌癥的發(fā)生。長柄扁桃油中的油酸、亞油酸和亞麻酸含量與橄欖油相當(dāng)，優(yōu)于核桃油、花生油等食用油。因此，長柄扁桃、油茶、文冠果等木本油料資源的開發(fā)與利用是未來國家油料發(fā)展的主要方向，具有廣闊的開發(fā)前景。

1.2生物能源油開發(fā)研究現(xiàn)狀

生物能源是指通過植物光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物而儲存的能量[11]，包括能源植物、生物柴油、沼氣、燃料乙醇、城鄉(xiāng)有機(jī)垃圾等。隨著我國人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，世界能源供需矛盾日益突出。發(fā)展清潔可再生生物能源，已成為緩解我國能源危機(jī)和促進(jìn)能源可持續(xù)發(fā)展的重要措施[11]。目前主要發(fā)展的生物能源有燃料乙醇、生物柴油和沼氣等。

生物柴油是指動植物油脂與醇之間經(jīng)過脂交換反應(yīng)而生成的新物質(zhì)脂肪酸單烷基脂[11]。該物質(zhì)與柴油性能接近，具有無污染、可再生性、能生物降解等優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)良的潤滑性能、環(huán)保性能，是一種頗受關(guān)注的新型清潔能源。還具有硫含量低（<10 μg/g）、十六烷值高（> 56）、閃點(diǎn)高（>100 ℃）、冷濾點(diǎn)高、不含芳烴，可以任意比例與石油、柴油混兌等特點(diǎn)，為優(yōu)質(zhì)的石油、柴油代用品[11]。

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，石油消費(fèi)量迅速增加。對于石油資源短缺的我國而言，必須尋找可再生的替代油料能源物質(zhì)。為此，木本油料樹種資源開發(fā)潛力與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究，已成為我國當(dāng)前以及未來較長時(shí)間內(nèi)石油市場的焦點(diǎn)問題之一。我國生物柴油的研究雖起步晚，但隨著對油料植物資源開發(fā)利用技術(shù)研究的不斷深入，目前正在向著產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；较虬l(fā)展。所采用的原料也逐漸轉(zhuǎn)向資源清潔且潛力更大的木本油料樹種。制備生物柴油的原料油十分廣泛，利用可再生植物油脂制備生物柴油的技術(shù)已成熟，大規(guī)模利用長柄扁桃、油茶、棕櫚等木本能源植物已成為當(dāng)前生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)。

2001年我國開始出現(xiàn)生物柴油生產(chǎn)企業(yè)，2005年啟動國家專項(xiàng)農(nóng)林生物質(zhì)工程規(guī)劃，我國生物柴油產(chǎn)量在2010年達(dá)200萬t/a、2020年達(dá)1 000萬t/a[13]。在以植物油為原料的生物柴油生產(chǎn)中，由于原來植物自身具備優(yōu)良特性，在填補(bǔ)能源供需缺口的同時(shí)，有利于緩解生態(tài)環(huán)境危機(jī)，表現(xiàn)出很好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在長柄扁桃種仁中油脂含量為45%～58%，是一種新型的木本油料樹種。長柄扁桃作為一種油脂含量較高的油料植物，其本身具有巨大的環(huán)境生態(tài)效益，也使其價(jià)值更加突出，而且其在制備生物柴油方面具備明顯的優(yōu)勢——制作方法簡單。根據(jù)檢測顯示，長柄扁桃油制作而成的生物柴油是由多種脂肪酸甲脂組成的混合物，且在一定的時(shí)間條件下制備生物柴油的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率分別達(dá)98%、97%。經(jīng)氣相色譜分析，在長柄扁桃油制備生物柴油成品中，主要含有3種物質(zhì)：12-十八碳二烯酸甲酯、8-十八碳烯酸9甲酯、十六酸甲酯，這3種成分占全部混合脂肪酸甲酯的99.99%[14-15]。對長柄扁桃植物制備得到的產(chǎn)物柴油進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)，其各項(xiàng)指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)《柴油機(jī)燃料調(diào)和用生物柴油（BD100）GB/T 20828—2007》的要求[15]，此外，長柄扁桃制備生物柴油還具有的優(yōu)勢是制成的柴油冷凝點(diǎn)低至-28 ℃，硫含量僅為0.001%，充分說明該生物柴油低溫流動性較好，與該植物本身生長在低溫環(huán)境有關(guān)，燃燒產(chǎn)生酸雨量十分少，對于環(huán)境保護(hù)效果較好[14]。

綜上所述，長柄扁桃植物制備生物柴油具有十分顯著的優(yōu)勢，對其進(jìn)行產(chǎn)業(yè)性開發(fā)應(yīng)用具有較為理想的前景。將沙漠治理與新能源開發(fā)有機(jī)結(jié)合起來，可以使我國適宜沙漠地區(qū)成為新興能源基地，同時(shí)還不會與人爭地、與人爭糧，將沙化危害轉(zhuǎn)化為可供開發(fā)利用的土地資源，形成經(jīng)濟(jì)效益可觀的沙漠治理新路子，對沙漠治理以及新能源的開發(fā)都具有十分重要的積極作用。

2木本油料在未來我國生物能源市場的主導(dǎo)地位

我國人口多、土地資源不足，發(fā)展傳統(tǒng)的草本油料對土地的要求高、需求量大，以傳統(tǒng)草本油料發(fā)展生物柴油不利于糧食供應(yīng)安全。我國生產(chǎn)生物柴油用的豆油和棕櫚油多為進(jìn)口，高運(yùn)輸成本將增加生物柴油的生產(chǎn)成本，而且我國缺乏新型能源發(fā)展的補(bǔ)貼政策。隨著原料出口國生物能源產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，對原料需求量的大量增加，使得價(jià)格隨原料出口量的下降而上浮，一定程度上影響著我國生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在我國，草本油料植物并不適宜作為發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)的原料。由于木本油料能源植物生長在荒漠、丘陵、山地等土壤貧瘠的環(huán)境，可以充分利用我國荒漠地種植，使木本生物油料在我國未來生物能源市場占主導(dǎo)地位。

研究表明，長柄扁桃果仁含油率高達(dá)45%～58%，油脂中不飽和脂肪酸總量達(dá)98.1%[16]，居所有植物油之榜首。用長柄扁桃油生產(chǎn)的生物柴油質(zhì)量指標(biāo)全部達(dá)標(biāo)，其硫含量僅為0.000 2%，遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)。長柄扁桃種殼質(zhì)地堅(jiān)硬，可以生產(chǎn)木煤、壓模板材、活性炭等產(chǎn)品[6]。

3結(jié)論及建議

目前，國內(nèi)已有多家科研院所、高等院校和企業(yè)開展木本油料資源的開發(fā)利用研究，但還處于初級階段，研究內(nèi)容主要集中在良種選育、油料樹種的篩選、大面積栽植及其轉(zhuǎn)化利用的工藝和設(shè)備。通過對長柄扁桃油料開發(fā)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總結(jié)分析，得出如下結(jié)論。

（1）木本油料能源樹種生產(chǎn)的生物柴油，在燃燒過程中，廢氣和毒物等有害物質(zhì)比石化燃料少，其樹種還能綠化荒山、荒沙以及礦區(qū)植被恢復(fù)區(qū)，保持水土，調(diào)節(jié)氣候，對于維護(hù)生態(tài)平衡具有重要的作用。

（2）木本生物能源產(chǎn)業(yè)沒有危險(xiǎn)性，也沒有風(fēng)能、太陽能和地?zé)崮苜Y源的局限性，可充分利用荒山、荒坡和非耕地大面積種植，達(dá)到能源、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益相統(tǒng)一的良性循環(huán)。

（3）從長遠(yuǎn)來看，我國木本油料植物資源，其果實(shí)種仁作為生物柴油主要原料具有較大發(fā)展空間。與草本油料作物相比，木本油料樹種具有適應(yīng)性廣、保持水土及可作為某些特種化工原料等特點(diǎn)。

綜上所述，隨著我國木本油料能源林的大規(guī)模建立，木本生物柴油將在我國未來生物柴油市場中占據(jù)主導(dǎo)地位。

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