皂荚绿色资源多产品开发利用关键技术
发布时间: 2021-11-17
来源: 科技服务团
基本信息
本成果来源于国家重点研发计划项目 “人工林非木质林产资源高质化利用技术创新”,2021年通过技术鉴定,成果处于国际先进水平。成果涉及皂荚多糖高效分离技术、多糖微水固相改性技术、皂荚皂素应用技术以及皂荚皂刺产品合作开发等
1. 成果背景
皂荚是理想的生态经济型树种,我国皂荚自然分布地域广泛,目前皂荚人工林种植面积达到40万亩,皂荚盛果期亩产皂荚皂果2500~ 3000kg,亩产皂刺40~50kg,每亩地农民年可增收2000元以上。皂荚荚果中种子含有38%多糖,皂荚果皮含有约26%皂荚皂苷,皂荚皂苷是天然表面活性剂。我国多糖胶年进口量30万吨,每年使用合成表面活性剂500万吨。皂荚全产业链开发可满足我国对高质量多糖胶的需求,皂荚皂苷部分替代合成表面活性剂属于绿色产业,皂荚资源高值化利用兼具生态价值、经济效益及环保效益,可促进农民增收,形成特色产业。
2. 成果内容
皂荚多糖高效分离技术:皂荚种子多糖预处理及同步分离技术,采用燃气旋转炒炉进行皂荚种子多糖预处理,选用一、二、三级研磨机选择性破碎种皮。技术特点,(1)皂荚多糖分离过程不使用化学试剂,多糖生产属于绿色过程;(2)皂荚多糖分离过程中不消耗水,生产过程无废水排放,多糖得率及固体得率高;(3)预处理可以改变种皮、胚乳和胚三部分之间的结合力,根据组分机械强度差异实现多糖高效分离。
皂荚多糖微水固相改性技术:将皂荚多糖胶片在含有改性试剂水溶液中水合,再经过挤压、干燥、制粉工艺,获得皂荚多糖胶改性产品,使皂荚多糖胶改性产品的附加值得到大幅度提升。技术特点:(1)微水吸胀后的皂荚多糖胶片经压延破壁和挤压质构处理后物料比表面积大幅度增加,可解决溶剂法或干法反应试剂与物料接触面小,渗透慢等缺点,提高了反应效率。(2)采用微水固相法改性工艺,有效规避了皂荚多糖胶水溶液低浓度高黏度影响反应效率的缺陷,能量消耗低。(3)多糖胶研磨粉碎耦合气流分级,可以获得粒径相对均匀的产品,同时可以降低多糖胶研磨粉碎的电能消耗
3. 应用效果
已建成1800吨/年木本种子预处理与胚乳同步分离中试线和1000吨/年微水固相法植物多糖胶改性中试线,开发出皂荚米、皂荚半乳甘露聚糖、皂荚低聚糖、日化用羟丙基皂荚多糖胶等相关产品。
4. 适用范围
皂荚多糖及改性产品可应用于医药、日化、食品、保健食品、造纸、纺织、石油和天然气开采等领域。