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林化資源加工關鍵技術助力特色產業發展

發布時間:2021-09-07 09:46:08  來源:中國綠色時報

國家重點研發計劃“林業資源培育及高效利用技術創新”重點專項是“十三五”我國林業科技創新的重要戰略部署,以支撐國家木材安全、生態安全、綠色發展和“三區”(山區、沙區、林區)經濟發展為目標,確定速生用材、珍貴用材、工業原料等樹種為對象,按照產業鏈布局創新鏈、一體化組織實施的思路,從基礎研究、關鍵技術創新與區域技術集成示范3個層次,共部署14項重點任務,涉及26個項目。


  近年來,林化資源加工關鍵技術取得了重要進展,多項成果在我國林業產業建設中廣泛應用。其中矮化人工林枝葉采集預處理及揮發油高效提取關鍵技術與裝備、皂莢多糖高效分離及改性利用技術、木豆葉資源高值化加工利用關鍵技術三項成果,均屬于國家重點研發計劃“林業資源培育及高效利用技術創新”重點專項“人工林非木質林產資源高質化利用技術創新”項目,為推動我國林產化工行業進步,特色產業發展提供了重要技術支撐。


  矮化人工林枝葉采集預處理及揮發油高效提取關鍵技術與裝備


  針對我國人工林枝葉人工采集勞動強度大、效率低、揮發性成分易損失,人工林枝葉資源利用率低、揮發性成分提取效率不高等問題,國家林草局哈爾濱林業機械研究所、江西農業大學以我國南方主要經濟林樹種矮化香樟為對象,成功研究開發了矮化人工林枝葉采集預處理及其揮發油高效提取關鍵技術與裝備,突破了人工林枝葉采集預處理及揮發性成分高效提取關鍵技術。


  矮化人工林枝葉采集預處理關鍵技術與設備創新性在于成功研制爬坡和越障性能好、適應性強的枝葉自動采集機輕型履帶式動力底盤和枝葉把扶護茬切割裝置,完成矮化人工林枝葉采集預處理設備樣機試制,并成功應用于人工林枝葉采集試驗。設備技術指標達到采集量3-5畝/小時、預處理枝葉成料長度30-60毫米。開發人工林枝葉揮發油高效提取技術與裝備創新性在于改進傳統水蒸氣蒸餾技術,開發了三段減壓水蒸氣蒸餾枝葉揮發油提取技術與裝備,矮化香樟枝葉揮發油提取率提高到96%以上。


  該技術成果適用于我國南北方各主要林業省區尤其是矮化人工林種植加工區域。已在江西建立了矮化香樟人工林枝葉采集試驗示范基地,建立人工林枝葉揮發性成分高效提取中試生產線1條。


  皂莢多糖高效分離及改性利用技術


  皂莢全產業鏈開發可滿足我國對高質量多糖膠的需求。皂莢多糖高效分離及改性利用技術成果,為皂莢全產業鏈開發提供了新技術、新工藝,可實現多糖資源的高值化利用,同時可促進農民增收,形成特色產業。由北京林業大學、南京林業大學、南京野生植物綜合利用研究院、浙江省林業科學研究院、中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所共同研究。項目制定了《皂莢多糖膠》國家標準、《野皂莢多糖膠》和《皂莢皂苷》林業行業標準。


  該成果采用燃氣旋轉炒爐進行皂莢種子多糖預處理,選用一、二、三級研磨機選擇性破碎種皮,多糖分離過程不使用化學試劑,不消耗水,多糖得率及固體得率高。皂莢多糖分級提純技術,實現了皂莢多糖膠產品的分級利用,具有高的甘露糖/半乳糖比值的產品更適合用于制備凝膠多糖材料。皂莢多糖微水固相改性技術,將皂莢多糖膠片在含有改性試劑水溶液中水合,再經過擠壓、干燥、制粉工藝,獲得皂莢多糖膠改性產品,使皂莢多糖膠改性產品的附加值得到大幅度提升。


  皂莢多糖凝膠微水固相改性技術、多糖凝膠制備技術、皂莢多糖膠分級提純技術等已轉讓北京瓜爾潤科技股份有限公司、北京拜爾泰克科技有限公司和涼山州朝揚新農村綠色產業有限責任公司實現成果轉化,多糖膳食纖維等部分產品已經面向市場銷售。適用基于多糖開發的食品行業、日用化妝品行業和醫藥行業等。


  木豆葉資源高值化加工利用關鍵技術


  木豆是世界上唯一的木本食用豆類植物,葉、花、果實均可食用,具有多種醫療和保健功效,尤以木豆葉的藥用功效最為顯著,是我國治療股骨頭壞死特效藥“通絡生骨膠囊”的唯一原料。東北林業大學研發完成的木豆葉資源高值化加工利用關鍵技術項目主要致力于木豆葉資源高值化加工利用關鍵技術開發研究。


  該成果以酶誘導原料炮制、空化強效傳質提取等為核心關鍵技術。與傳統工藝相比,木豆目標活性成分含量提高了約30%,木豆資源利用度提高了約25%,生產成本降低了約40%。空化強效傳質提取時間縮短了約30%,提取次數降低了約33%,溶劑用量降低了約25%,能耗降低了約40%。利用上述核心關鍵技術,在顯著降低原料成本和生產成本的同時,可獲得活性成分含量高的優質木豆提取物原料。


  該技術具有提取率高、周期短、能耗低、生產成本低、附加值高等優勢。可推廣并提升我國其他林源非木質資源加工利用水平,對我國林業生物制劑產業的技術創新、產業結構升級具有重大的示范作用和積極的促進作用。目前企業已建成年加工能力9噸木豆葉提取物規模生產線。


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作者:尚文博責任編輯:齊琪
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