我国漆籽资源丰富,年产量约150万t,大量闲置未加工利用。漆籽的果肉部分可用于加工漆蜡,种子可 榨取油,其废渣可用来加工饲料。另外,漆蜡主要由脂肪酸甘油酯组成,可用于深加工脂肪酸、脂肪酸异丙酯、脂肪 酸蔗糖酯等,作为重要的化工原料,用于化妆品,表面活性剂以及食、药品等。因此,漆籽的加工利用具有巨大的发展潜力。
1漆籽资源现状
漆树是我国重要的经济树种之一,栽培历史悠 久,品种资源丰富。漆树主要以采生漆为主,漆籽加 工为辅。我国生漆和漆籽产量均居世界首位。据近 期调查,我国现有漆树群体5亿多株,品种150多个。 其中有30多个品种1亿多株能结籽,产籽量约150 万t,分布在北纬19 ~42°东经97 ~ 126°尤其在我国 陕西、贵州、四川、湖北、云南等地资源最多。野漆树在日本分布也很广泛,日本漆籽较中国漆籽大0. 5 ~ 1倍,产籽量高。日本从野漆树中加工的木蜡在工业 上得到广广泛的使用。我国引种了日本野漆树品种,并 在江西、福建、陕西等地建立了 3个日本野漆树基地, 大量漆籽出口日本。据不完全统计,包括野漆树,我 国漆籽的年产量约160万t,按目前漆籽的价格1 000 ~ 1 500元/t计,我国每年近15 ~ 20亿元漆籽资源尚 未加工利用。如果仅利用30%资源加工成漆蜡(油)
和漆蜡脂肪酸酯等,其增值约20亿元,因此漆籽的资 源利用应引起高度重视。
2漆蜡和漆油的物化特性及化学组成
漆树的果实又称漆籽,呈扁斜球状,每年秋季9 ~ 10月份成熟。果皮分3层,外果皮膜质,中果皮为 蜡质层,可提取漆蜡,为浅黄色或灰绿色。内核为种 子,可榨取漆油。漆蜡和漆油为漆籽的油脂部分,其 主要物化特性和化学组成如下:
21 漆蜡的物化特性和化学组成
2 1.1物化特性漆蜡的外观为浅黄、灰白或灰绿 色固体精制的日本木蜡经脱色处理后为浅奶色蜡状 物,具有胶粘感,不硬,但有韧性,有牛脂气味,放置会 起霜和变黑,易破裂,裂口表面无光泽。可溶于热乙 醇、二硫化碳、氯仿、*醚乙**、苯、石油醚、四氯化碳、甲 苯、三氯乙烷和松节油等。相对密度(25°/4°C)0. 975 ~0. 984折光指数(60 C). 450 ~ 1. 456不溶物杂质 小于0. 03%,加热减量小于0. 03%,溶点50 ~ 56 C 碘值4 ~25,皂化值200 ~ 240,酸值6 ~ 20,不皂化物 质量分数为2% ~5%。
2 1.2化学组成漆蜡由90% ~ 95%三甘油酯,3% ~ 15%游离脂肪酸,1 % ~2%游离脂肪醇组成,其 中结合脂肪酸由70% ~ 75%棕榈酸,3% ~ 5%硬脂 酸,15% ~35%油酸,2% ~ 5%二元脂肪酸组成。提 取工艺不同,化学组成和含量有较大区别,主要是棕 榈酸和油酸以及游离脂肪酸,但物化指标变化不大。
22漆油的物化特性和化学组成漆树种子的成分一般由2% ~4%水份、18% ~20%粗蛋白质、15% ~ 18%粗脂肪、30% ~ 35%糖类、25%~30%纤维和1 % ~3%灰分组成。其中种子中 粗脂肪含有5% ~ 10%油脂,可榨取漆油。
物化特性:比重0. 926 ~ 0. 927,折光率(如) 1. 476;皂化值 190 ~ 200,碘值 135 ~ 140,酸值 3 ~5,不皂化值1 % ~3%。化学组成:漆油由8%~ 10%粗蛋白、6%~ 18% 粗脂肪、20%~ 25%粗纤维、1 % ~2%灰分、50% ~ 55%可溶性非氮物、30% ~ 35%总糖分、1.0% ~1. 5 %总氮分、小于1 %水份组成。
漆籽提取漆蜡和漆油后的残和,含有20%粗蛋 白、5%脂肪、30%粗纤维、35%糖类、10%其它成分、 其营养丰富,可作混合饲料。
2漆籽的加工工艺
我国漆树产地一直有加工漆籽的习惯,主要用机 榨法制取漆蜡和漆蜡油,漆蜡和漆油尚未分开加工, 尤其漆油未加工利用。传统的加工方法落后,出蜡 (油)率仅为15%~20%,而漆籽中漆蜡(油)含量约 35%~50%,所以大量的漆蜡(油)残留漆籽中,并且 土法加工的漆蜡(油)含水量和杂质量高,颜色深绿或 灰绿,外观难看。而日本木蜡为浅黄色或奶白色,其 产品开发深入,使用广泛,基本占领东南亚市场,我国 每年进口部分木蜡及其脂肪酸酯产品,使得我国漆籽 加工受到一定影响。因此,这就要求对传统的漆籽加 工工艺进行更新。目前漆籽的加工工艺主要采用溶 剂法代替压榨法。溶剂法分为间歇式和连续式,后者 适宜大规模生产。
该工艺的浸提率高出传统法的1 ~ 2倍,漆蜡的 得率为30% ~35%漆油的得率为10%~ 15%。
中国林科院南京林产化学工业研究所对漆蜡 (油)浸提工艺和产品的系列深加工进行了研究建立 了漆蜡(油)和脂肪酸酯的分析方法,既可在土法的基 础上进行设备改造,投资主要设备2万~ 3万元,加 工能力2 t/d。产品与日本木蜡标准一致,同时提出了 一套溶剂连续浸提法,适合大规模工业生产。
2漆蜡和漆油的深加工
4 1 脂肪酸和甘油精制
漆蜡含有90%以上的脂肪酸甘油酯。因此,将漆蜡皂化成甘油和脂肪酸盐,分离甘油和脂肪酸盐, 再将脂肪酸盐经中和,萃取得到C,2 ~ C20的脂肪酸, 其中含有70%以上棕榈酸和5% ~ 35%的油酸,3% ~ 5%的硬脂酸,经过分馏精制单一的脂肪酸产品(棕 榈酸、甘油酸、硬脂酸等)。同样漆油中含有60%以 上亚油酸和20%以上油酸,因此通过精馏可以分离 98 %亚油酸和油酸产品。
4.2脂肪酸蔗糖酯的制备
脂肪酸蔗糖酯是一种新型表面活性剂和乳化剂, 在工业上应用于医药、食品、发酵、洗涤剂、化妆品等 领域。月旨肪酸蔗糖酯是利用蔗糖的八个羟基,用长链脂肪酸酯进行酯交换反应,如微孔化法、丙二醇酯法、 相溶法、水溶法等。由于漆蜡中含有70%以上棕榈 酸和510%硬酯酸;漆油中含有大量油酸。因此 漆蜡是合成脂肪酸蔗糖酯的价廉易得的原料,其反应 流程为:漆蜡(油)—热溶(无水乙醇)—酸催化反应— 分层—萃取—脂肪酸乙酯-蔗糖酯反应一冷冻—结晶产品。
4 3脂肪酸异丙酯的加工
漆蜡(油)中脂肪酸与异丙醇在催化剂存在下,酯 化反应一步转化为棕榈酸异丙酯为主的混合异丙酯, 经过分馏,精制为脂肪酸异丙酯产品。棕榈酸异丙酯 无色,无异味,与植物油或矿物油以任何比例混合,稳 定透明,用于高档化妆品,对皮肤有柔和细腻的快感 无油腻或稠粘感,大量用于口红、发油、发膏等。如棕 榈酸、硬酯酸、油酸、亚油酸等异丙酯。同时可精制 甘油。
4 4高级脂肪酸醇的加工
漆蜡(油)通过皂化得到脂肪酸,通过催化氢化反 应可制备脂肪醇。如漆蜡中的棕榈酸是棕榈醇的重 要原料。另外,漆蜡中含有3 5 %脂肪醇,其中含 有三十烷醇通过分离可精制三十烷醇。
5漆籽的开发利用前景
目前,我国漆籽加工利用很少。一方面是传统观 念未改变,一直沿袭以生漆加工为主;另一方面是由 于漆籽加工工艺落后和漆蜡(油)深加工产品成本高、 规模小,从而限制了漆蜡(油)的加工利用。日本木蜡 深加工已有近20年的历史,而且产品每年呈上升趋 势。中国漆籽的化学组成与日本野漆籽基本相同,因 此随着油脂用量的日趋加大,漆籽中油脂部分的开发 具有很大的潜力,尤其是江西、福建等日本野漆树基 地的木蜡加工。
4 1 具有食药保健功能
漆蜡(油)在我国部分地方一直有食用和药用的 习惯,由于炒菜、煎炸食物及制作漆蜡酒、漆蜡茶,对 皮肤没有过敏和毒副作用,还可以防止胃病和止血, 是产妇和手术者的绝好营养品。漆油中含有60%以 上亚油酸,具有调整血脂和抗动脉硬化作用,减少冠 心病的发病率和死亡率。漆油与芝麻油和花生油相 当,具有很高的保健功效。
5.2重要的化工原料
漆蜡中含有70%以上棕榈酸,15% ~ 35 %油酸和 3%~ 5%硬脂酸;漆油中含有60%亚油酸和20%油 酸,可以直接分离精制棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸 及其盐。从漆蜡中还可以精制三十烷醇等高级脂肪 醇,是制皂、洗涤、润滑、增塑、化妆品等行业的重要表 面活性剂,不仅可以代替进口棕榈油,为国家节约大 量外汇,而且可以拓展漆蜡(油)的国内外市场。尤其 是由漆蜡(油)加工的脂肪酸蔗糖酯,脂肪酸异丙酯 (棕榈酸异丙酯为主)在国际上应用十分广泛。特别 用于高级化妆品、乳化剂等方面,国内每年需150 ~ 200 t,价格约为10万~ 12万元/1目前基本靠进口。 所以漆蜡(油)作为重要的化工原料,将逐渐代替棕榈 油,其前景十分广阔。
5. 3漆蜡(油)可以代替动植物蜡
植物蜡主要有巴西的棕榈蜡、小烛树蜡、日本木 蜡、芳香蜡和米糠蜡。在高档化妆品行业,用量最多 的是巴西棕榈蜡和芳香蜡。动物蜡有白蜡、蜂蜡、羊 毛脂等。随着日本木蜡的深入研究和利用,木蜡已可 替代棕榈蜡。日本的馨丽乐康株式会社是专门开发 和应用漆蜡的公司,并在中国北京独资建了一个大型 的漆蜡加工和销售公司,漆蜡(油)及深加工产品逐渐 取代动植物蜡(巴西棕榈蜡、蜂蜡)和矿物蜡(石蜡)。
5.4漆粕的利用
漆籽加工漆蜡(油)后,大部分残留的漆粕可加工 为漆饼,其中含有20%粗蛋白,5%脂肪,30%粗纤 维,36%糖类,因此其营养成份很丰富,可以作为家禽 的混合饲料使用。通过对家禽喂养进行毒副试验,结 果表明家禽生长发育和繁殖能力更好,未发现不良的 反应和过敏现象,从而为漆饼在饲料领域的推广提供 了依据。
作者:王成章 朱正明来源:中国林科院林产化学工业研宄所;湖北省利川市质量监督检验所版权归原作者所有!