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“十三五”重点成果:山苍子协同一体化制油新技术

来源:林草科技推广微信公众号 时间:2023-12-20 09:44:09 阅读523 次

编者按


“十三五”国家重点研发计划“林业资源培育及高效利用技术创新”重点专项(以下简称林业专项)围绕我国当前林业资源培育和利用所面临的重大需求,以提高人工林生产力和资源加工利用水平为目标,按照主要人工林高效培育和加工利用基础研究、关键技术研究和集成示范“全链条设计”、一体化实施的思路,布局项目26个,投入总经费8.32亿元,旨在通过科技创新支撑国家生态安全、木材安全、绿色发展和三区经济发展。

为将已经获得第三方成果评价和新产品鉴定的最新科技成果及时向社会发布,支撑行业发展和地方需求,助力国家乡村振兴战略实施,中国农村技术开发中心组织林业专项总体专家组、项目牵头单位,在各成果完成人的大力配合下,按照主要人工林高效培育、林业特色资源培育高效利用、木材加工利用、竹资源高效培育与加工利用4个领域,梳理出263项技术成果。希望这些成果能够对提高我国林业高质量发展,保障国家木材安全,满足人民对美好生活的需求提供有效科技支撑。

山苍子协同一体化制油新技术



山苍子精油是我国特色芳香精油,目前年产量 2000 ~ 2500 吨,主要用于生产天然柠檬醛。山苍子精油成分丰富,不同品种中挥发油差异较大,主要成分为柠檬醛,占 55% ~ 80%,其次还有 L- 苧烯、α- 蒎烯、β- 蒎烯、月桂烯、莰烯、桧烯、甲基庚烯酮等成分,含量也不尽相同,且天然精油中含有大量具有热敏性的萜烯类成分,容易受环境的影响发生氧化聚合,天然柠檬醛在 180℃左右也会发生部分分解,在铁离子等的催化下分解速度更快,因此,蒸提工艺、精馏技术与山苍子油品质密切相关。该项目针对蛋白质亲水、油脂疏水的特性,水环境条件下粉碎物料,通过合适的温度、震动及乳化状态,开展山苍子精油、核仁油同步一体化制油新技术的优化创新,积极探索山苍子协同一体化制油新技术,进行精油绿色高效提取分离技术的集成与示范,实现山苍子精油和核仁油的高效萃取和分离。


本技术具体操作主要包括以下五个步骤。


(1)磨料粉碎。将鲜果山苍子清理干净,于 10~20℃的温度下放置 1~4小时,获低温鲜果山苍子;将鲜果山苍子通过高速万能粉碎机粉碎至 100~200 目,再将其粉碎物放置于 10~20℃的温度下,获得前处理物料A。


(2)匀质调浆。将物料A与 10~20℃的纯水进行混合,纯水加入量为物料A重量的3~8 倍,然后密闭条件下快速搅拌10~20分钟,其搅拌转速为1000~ 1500转/分钟,再转为缓慢搅拌50~100分钟,其搅拌时的转速50~200转/分钟,搅拌完毕后获得调浆物料B。


(3)酸调改性。首先配置酸液,将醋酸与磷酸按照体积 1∶(1~4)的比例进行混合,加入纯水,配制为体积比为 10%~30%的水溶液,该水溶液即为酸液;其次将上述酸液滴入步骤(2)制备的物料浆液B中,调整pH 值到3.5~6.5,在装备冷凝管并且冷水回流状态下,升温至90~100℃,并搅拌20~60分钟,获得物料C。


(4)精油分离。将物料 C 降温至 80~90℃,匀速搅拌,转速40~60转/ 分钟,采用油水分离器分离出精油,收集山苍子精油,下层获得物料D。


(5)仁油分离。将物料D在反应器中继续搅拌,将温度控制在70~80℃,转速提高至60~100转/分钟,搅拌60~90 分钟,冷却至室温,得到混合物料 E;将物料 E 通过离心机进行固液分离和液液分离,即得仁油。


与传统工艺进行对比,该技术蒸汽热耗大幅度降低,同时资源利用率有所提高,根据中试生产统计数据,节能效果在10%~15%。该技术及其装备适用于山苍子资源中精油和核仁油的提取。


山苍子精油和山苍子核仁油提取方法及工艺研究现已达到成熟水平,且这些方法已用于实际的生产中。我国是山苍子原料生产大国,要对山苍子进一步深加工,必须研发出以山苍子油为原料的新产品,提高产品附加值,同时在新产品研发过程中寻求更节能、更经济环保的提取方法和纯化工艺。2018年我国山苍子精油产业市场规模5.9亿元,相比2017年的3.78亿元增长了56.1%近几年我国山苍子精油平均价格整体呈现上涨态势,2018年均价已上涨至20.96万元/吨,因此本技术具有广阔的市场前景。

成果来源:“工业原料林高效培育和增值加工技术集成与示范”项目

联系单位:湖南省林业科学院

通信地址:湖南省长沙市天心区韶山南路 658 号

邮编:410004

联系人:肖志红

电话:13975895181

更多信息参见:http://www.hnlky.cn/research.asp?pid=749

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