第五章 工業(yè)植物資源

工業(yè)植物資源貴州師范學(xué)院王自布第一節(jié)纖維植物資源概述纖維植物的概念和種類工業(yè)上，纖維指柔軟細(xì)長的絲狀物，有一定強(qiáng)度、彈性和吸濕性，是紡織、編織和造紙的原料。纖維：化學(xué)纖維與天然纖維；天然纖維：植物纖維、動(dòng)物纖維和礦物質(zhì)纖維。植物纖維：廣泛分布于野生植物器官中的一種厚壁組織，其細(xì)胞細(xì)長，兩端漸尖，具有較厚的次生壁，壁上常有單紋孔，成熟時(shí)一般沒有活原生質(zhì)體；常成束，或由束連成片，甚至成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。植物纖維的分類主要根據(jù)植物器官和組織來源可分為韌皮纖維、葉纖維、種子纖維、果實(shí)纖維、根纖維、木材纖維等。纖維植物的開發(fā)利用現(xiàn)狀近十幾年來，化纖發(fā)展迅猛，但是植物纖維的明顯優(yōu)點(diǎn)仍收到人們的青睞，比如其柔軟、具彈性、透氣性好、不帶靜電、容易染色、抗拉力大、吸濕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。近年來，植物纖維的發(fā)展有了新的用途，美國用紅麻造紙，我國開發(fā)的保健竹衣等。主要纖維類植物青檀纖維形態(tài)：樹皮的韌皮纖維優(yōu)良，為制宣紙的必須原料，青檀皮取自枝條，以2年生和3年生的枝條纖維質(zhì)量最好。檀皮棕纖維素含量為61.43%，木質(zhì)素含量9.03%，木質(zhì)素含量較低，容易制漿，但制漿得率較低。但宣紙的潤墨性和吸墨性較好。青檀開發(fā)與利用1、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高：是制造宣紙、人造紙的原料來源；2、園藝和室內(nèi)裝飾的珍貴樹種：材質(zhì)堅(jiān)韌，紋理細(xì)密，耐腐耐水浸；3、細(xì)樹材可以編造筐和箕之類的農(nóng)副產(chǎn)品；4、葉子和果實(shí)可以制作飼料；5、莖葉可以入藥，具有祛風(fēng)、止血和止痛的功效；6、樹林帶還可以防風(fēng)沙，保持水土流失，可做石灰?guī)r山地的造林樹種；7、青檀為我國特有的單種屬，對(duì)研究榆科系統(tǒng)發(fā)育有學(xué)術(shù)價(jià)值。構(gòu)樹纖維形態(tài)：枸樹皮棕纖維含量42%-44.3%，木質(zhì)素含量為6.5%-8.5%，容易制漿；纖維長度分布最為集中，主要分布于7-13mm，占總數(shù)的83%，平均8.3-11.4mm，纖維比較均勻，具有較好的纖維形態(tài)，可作為制漿造紙的原料。但是樹皮中大量的樹脂和果膠也影響制漿造紙的過程及產(chǎn)品的質(zhì)量。開發(fā)與利用1、枸樹皮纖維是優(yōu)質(zhì)造紙及紡織原料，既可用于制作打字蠟紙、引線抄紙、電池隔膜紙等特種長纖維高檔紙張，也可以用于制作人造棉及高級(jí)混紡原料；2、樹皮莖葉可提取制栲膠；果實(shí)可以生食，亦可以釀酒；3、種子出油率21%，可作食用或工業(yè)用；4、果實(shí)和莖中乳汁可入藥；5、葉中蛋白含量豐富，可制作飼料和保健食品添加劑；6、耐干旱瘠薄，抗性強(qiáng)、生長快、萌芽力強(qiáng)、繁殖容易、耐修剪等，是城鄉(xiāng)綠化和水土保持的重要樹種；7、能抗SO2、HF、C12等有毒氣體，可作大氣污染嚴(yán)重的工礦綠化樹種。第二節(jié)芳香植物資源概述芳香植物的概念和種類芳香植物是指能從植物組織中提取精油或揮發(fā)的樹膠的一類植物。其含有抗氧化物質(zhì)、抗菌物質(zhì)、天然色素、大量營養(yǎng)成分和微量元素，且含有率高于其他農(nóng)作物和蔬菜，可用于觀賞、綠化、香化環(huán)境、制造香囊、提煉天然香精等。全世界共有3600多種芳香植物，其中被有效開發(fā)利用的有400多種，我國共有800多種，隸屬于95科335屬。芳香植物按照其香氣來源和植株特性可以分為四大類：1、香花植物：臘梅、玫瑰、茉莉等等；2、香根植物：這類植物的根系中含有精油，可供配制香精、芳香油等，如華松、柳杉、香椿、當(dāng)歸等；3、草本香料植物：一般全草或地上部分含有精油，如艾蒿、薄荷、百里香等；4、木本香料植物：這類植物中樹皮、木材、枝葉中含有精油，如香樟、月桂、紅松、檀等。芳香油結(jié)構(gòu)與種類芳香油是存在于植物的不同組織，如果實(shí)、葉片、花和根中，由特殊腺細(xì)胞和腺毛通過生化反應(yīng)生成的一類重要的次生物質(zhì)，絕大多數(shù)是低分子有機(jī)化合物，具有強(qiáng)烈的特異性氣味，可經(jīng)水蒸氣蒸餾、壓榨或溶劑萃取等方法制取。種類：萜類化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、含氮含硫化合物。芳香油的作用植物精油作為一種天然資源，不僅廣泛用于醫(yī)藥、食品、化工等方面，在農(nóng)藥領(lǐng)域中的研究和應(yīng)用也日益增多。食品方面：用于軟飲料、糖果、酒類和煙草類醫(yī)藥方面：芳香療法可以增強(qiáng)人體免疫力、治療呼吸系統(tǒng)疾病、消除疲勞與憂慮、減輕精神壓力、促進(jìn)睡眠，用精油可生產(chǎn)具有抗癌、抗氧化、抗消炎和抗病毒等功效的藥品化妝品行業(yè)：可以制作天然香味劑、天然防腐劑及營養(yǎng)劑主要的芳香植物樟利用部位與化學(xué)成分：根莖葉都可以用來提取精油。樹皮及根部含有芳香油3-5%，主要成分有樟腦等；根據(jù)樟葉的主要成分，樟除可分成腦樟（主要含樟腦）、芳香樟（主要含芳樟醇）、油樟（主要含按葉油素）三個(gè)化學(xué)類型外，還有主要含異橙花椒醇的化學(xué)類型。開發(fā)利用樟是國家2級(jí)重點(diǎn)保護(hù)的野生植物。1、樟腦供醫(yī)藥、塑料、炸藥、防腐、殺蟲等用；2、樟油可作農(nóng)藥、選礦、制肥皂、假漆及香精等原料；3、木材耐腐、防蟲、致密、有香氣，是家具、雕刻的良材；4、枝葉濃密，樹形優(yōu)美可作綠化行道樹及防風(fēng)林；5、有很強(qiáng)的吸煙滯塵、涵養(yǎng)水源、固土防沙和美化環(huán)境的能力。桂花利用部位：花含有芳香物質(zhì)，如酯類、酮類、醇類的氧化物以及烯類等化學(xué)成分；花臘含碳?xì)浠衔?、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸。資源開發(fā)與利用1、花作香料并入藥，民間常直接混入米麥面中制成芳香的糕點(diǎn)，亦能熏茶；2、桂花浸膏供配制高級(jí)香精，用于各種化妝品、香皂及護(hù)膚霜等；3、在食品工業(yè)中用作調(diào)味香料，制造蜜餞、糖果、糕點(diǎn)和餅干等。第三節(jié)樹脂樹膠植物資源概述樹脂的概念和種類樹脂通常是透明或半透明的，不導(dǎo)電，無固定熔點(diǎn)，受熱變軟化并逐步溶化，可溶于有機(jī)溶劑如乙醇和乙醚，且大多不溶于水，常溫下是固態(tài)或半固態(tài)，有時(shí)也可以是液態(tài)的有機(jī)聚合物。廣義上樹脂是指任何可以作為塑料制品加工原料的聚合物。分為天然樹脂和合成樹脂等。天然樹脂主要是松香、生漆、琥珀、蟲膠等。松脂是松樹中含有的樹脂，主要成分是松節(jié)油和松香，它們都是一些比較復(fù)雜的混合物，具有許多獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，已經(jīng)成為化工、醫(yī)藥和香料等行業(yè)中不可缺少的原料。松香是一種復(fù)雜的混合物，其主要成分是樹脂酸，其次為脂肪酸和非酸類物質(zhì)，樹脂酸是一類混合物的總稱，松香的化學(xué)性質(zhì)取決于樹脂酸的性質(zhì)。其產(chǎn)物是化工、醫(yī)藥和香料工業(yè)的重要原料。生漆生漆漆樹韌皮部內(nèi)割流出來的乳白色黏稠液體即為生漆。它是我國特產(chǎn)的一種天然樹脂涂料，又名國漆或大漆。其主要成分為漆酚、漆酶、樹膠質(zhì)、水分和少量其他有機(jī)物質(zhì)。生漆與空氣接觸后氧化顏色逐漸變黑，浮在器物上干燥后結(jié)成光亮堅(jiān)硬的漆膜。漆膜不僅堅(jiān)硬而富有光澤，并具有耐久、耐磨、耐油、耐溶劑、耐水、絕緣、耐化學(xué)介質(zhì)、耐土壤腐蝕等優(yōu)良性能。生漆可直接作涂料使用，也可以經(jīng)過加工或改性后再使用。樹膠的概念和種類樹膠是來自植物和微生物的一切能在水中生成溶液或粘稠分散體的多糖和多糖衍生物。種類：1、植物分泌物，如阿拉伯膠、桃膠等；2、植物水浸提取物，如果膠等；3、種子膠，如瓜爾膠和角豆豆膠等；4、海藻膠，如瓊膠和褐藻膠等；5、制備樹膠等，如生物合成樹膠和纖維素衍生物等。樹膠的作用：1、阿拉伯膠，它是工業(yè)上用途最廣的樹膠，常用于食品、醫(yī)藥、化妝品、顏料、墨水、印刷、紡織等方面。2、黃耆膠，在樹膠中以它的溶液黏度最高，主要用于食品、醫(yī)藥和化妝品等方面。3、桃膠，多用于水彩顏料和印刷。4、落葉松阿拉伯半乳聚糖，屬低粘度高分散性樹膠，主要用于醫(yī)藥和食品等方面。主要的樹脂樹膠植物資源馬尾松利用部位：樹干可采割松脂，樹根亦可浸提松脂。樹脂從樹干流出時(shí)為液態(tài)，含松節(jié)油較多。隨著松節(jié)油揮發(fā)形成白色半固體狀時(shí)，松節(jié)油含量為15-25%，松香含量一般在75%左右。資源的開發(fā)利用1、松香和松節(jié)油的主要來源。2、樹皮可以作為栲膠的原料。3、針葉和松果可以提取芳香油。4、松針營養(yǎng)豐富，可以開發(fā)保健食品和飼料。4、松油脂和松香可以入藥。5、可以材用亦可做紙漿。漆樹漆樹的主要用途是割漆，生漆除了直接用于器具的涂抹、防護(hù)外，還可以用于精細(xì)化工，開發(fā)功能高分子材料、生物活性和生物質(zhì)能產(chǎn)品。除作為化工原料外還可以作用食用油（含有亞油酸60%以上）等等。

第四節(jié)能源植物資源概述能源植物的概念與種類能源植物，又稱石油植物或生物燃料油植物，通常是指具有合成較高還原性炔的能力、可產(chǎn)生接近石油成分和可替代石油使用的產(chǎn)品植物。種類：到目前為止，能源植物有草本、喬木、灌木類等。主要集中在夾竹桃科、大戟科、菊科、豆科等中。根據(jù)所含有成分不同，可將能源植物分為：1、富含碳水化合物的能源植物。2、富含類似石油成分的能源植物3、富含油脂的能源植物目前大部分的能源植物處于野生和半野生狀態(tài)，科研人員正在利用遺傳改良、人工栽培或先進(jìn)的生物技術(shù)手段，通過生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)提高利用生物能源的效率，生產(chǎn)出各種清潔能源從而替代煤炭、石油、天然氣等石化燃料，減少對(duì)能源的依賴。能源植物的優(yōu)點(diǎn)：1、能源植物是新一代的綠色潔凈能源。2、能源植物分布面積廣，若能因地制宜進(jìn)行種植，便能就地取木成油，而不需要勘探、鉆井、采礦，也減少了長途運(yùn)輸花費(fèi)，可謂降低成本。3、能源植物可以迅速生長，而且是一種可再生的種植能源，而非一次性能源。4、能源植物用起來比核電安全得多。5、開發(fā)能源植物，還將逐步加強(qiáng)世界各國在能源方面的獨(dú)立性，減少對(duì)能源市場(chǎng)的依賴，可以在保障能源供應(yīng)和穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮積極作用。利用方式：生物乙醇、平臺(tái)化合物、生物柴油、裂解產(chǎn)物主要能源植物油桐桐籽含油32-41.9%，其中桐酸最多（77%-86%），是很好的干性油，具有毒性，不能食用。開發(fā)利用：桐油是一種優(yōu)良干性油，具有干燥快、光澤度高、耐酸耐堿、防腐防銹、絕緣性能好；桐餅和桐麩是優(yōu)質(zhì)肥料和很好的飼料蛋白及氨基酸資源；樹枝和樹皮含鞣質(zhì)約18%，可提取栲膠；果殼可提取桐堿和碳酸鉀，還可以制作活性炭；油桐葉水浸液可防治地下害蟲；可以材用；樹枝和加工剩余物可培養(yǎng)香菇和木耳；根葉花果均可入藥。第五節(jié)工業(yè)昆蟲寄主植物資源概述昆蟲的資源種類昆蟲是一種極其寶貴的資源。資源昆蟲是指昆蟲產(chǎn)物（分泌物、內(nèi)含物和排泄物）或昆蟲蟲體本身可作為資源被人類利用并具有特殊價(jià)值的一類昆蟲。三種重要的工業(yè)昆蟲及寄主資源1、紫膠蟲紫膠蟲吸取寄主樹樹液后分泌出的紫色天然樹脂，稱為紫膠，主要含有紫膠樹脂、紫膠蠟和紫膠色素。紫膠蟲的一生固定在寄主植物上，吮吸其韌皮部的汁液營養(yǎng)，以保證自身繁育和后代的生長發(fā)育。2、白蠟蟲白蠟蟲分泌白蠟，為高級(jí)動(dòng)物臘，熔點(diǎn)高（85℃），質(zhì)地區(qū)硬，顏色潔白，透明度好，理化性能穩(wěn)定，凝結(jié)力強(qiáng)，無臭無味潤滑，廣泛用于化工、工業(yè)、醫(yī)藥等行業(yè)?？芍谱飨灎T或藥丸外殼，又可用來涂蠟紙，密封容器等。白蠟蟲的寄主植物種類比較多，有研究認(rèn)為，盡管白蠟蟲的寄主比較多，但是女貞和白蠟樹是其最佳寄主。3、五倍子蚜一般有發(fā)達(dá)的蠟腺，常分泌白綿狀物質(zhì)，故通常稱為“棉蚜”或綿蟲。五倍子蚜是一種重要的化工原料，五倍子是倍蚜蟲在寄主植物上吸吮液汁，并刺激葉組織增生而成的囊狀蟲癭。五倍子富含可溶性生物單寧酸，在醫(yī)藥、紡織印染、礦冶、化工、機(jī)械、國防輕工業(yè)、塑料、食品等多種行業(yè)用途廣泛。主要的工業(yè)昆蟲寄主植物紫膠蟲主要寄主樹1、鈍葉黃檀我國50%以上的紫膠原膠和約80%的種膠產(chǎn)于鈍葉黃檀。鈍葉黃檀萌芽力強(qiáng)，耐干旱，枝葉茂盛且生長較快，是荒山造林的優(yōu)勢(shì)樹種；木材屬散孔材，心及邊材明顯，耐腐、耐蟲蛀，硬直，強(qiáng)度和拉力大，適做建筑、家具、農(nóng)具、電杠等用材。2、聚果榕良好的園林觀賞植物。果樹嫩葉、嫩梢可作豬牛羊的飼料，果實(shí)成熟后能吃，也可入藥治痢疾、膽管感染等癥。聚果榕富含粘稠的白色乳狀腔質(zhì)樹液，此物質(zhì)還能提高橡膠的塑性。白蠟蟲寄主植物1、女貞放養(yǎng)白蠟蟲可以生產(chǎn)白蠟，蠟可供工業(yè)及醫(yī)療用藥；是雌蟲越冬及早春產(chǎn)卵的良好寄生植物。種子油可制作肥皂；花可提取芳香油；果含淀粉，可供釀酒或制醬油；果入藥稱五貞子，主治肝腎陰虧等；葉藥用，具有解熱鎮(zhèn)痛之功效，可治口腔炎；根或莖基部泡酒，可治風(fēng)濕；植株并可做丁香、桂花的砧木或行道樹；木材可作細(xì)工材料。五倍子蚜蟲的主要寄主植物1、夏寄主（第一寄主）植物目前發(fā)現(xiàn)的五倍子蚜蟲的第一寄主植物均為漆樹科鹽膚木屬中的種類，以鹽膚木上的蟲癭較好。青麩楊葉上寄主的“五倍子”（蟲癭）供工業(yè)及藥用；莖皮和葉可提取栲膠；種子油可制肥皂及潤滑油。2、主要五倍子蚜蟲冬寄主（第二寄主）植物冬寄主均為苔癬類植物第六節(jié)鞣料植物資源概述鞣料植物的概念和種類是指能制栲膠的富含單寧的植物資源。栲膠是一種由多種不同物質(zhì)組成的復(fù)雜混合物，單寧是其中的主要成分。它除了主要用于制革工業(yè)外，還能用作鍋鏟