橡膠籽資源的研究開發現狀

潘曉威　葉劍芝　曾紹東　楊春亮

摘要? ? 我國橡膠籽資源廣泛且價格低，開發橡膠籽資源對實現資源綜合利用以及提高橡膠產業經濟效益具有重要意義。本文介紹了橡膠籽的主要組成成分，總結了橡膠籽在飼料、食品、醫藥和工業應用等方面的研究進展，分析了利用過程中存在的問題，并提出了開發利用建議，以期為橡膠籽資源高效綜合利用提供更多的研究思路。

關鍵詞? ? 橡膠籽;橡膠籽油;橡膠籽粕;橡膠籽殼;開發利用

中圖分類號? ? S794.1? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）24-0131-05? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract? ? China′s rubber seed resources are extensive and low in price，the development of rubber seed resources is of great significance to realize comprehensive utilization of resources and improve the economic benefits of the rubber industry.This paper introduced the main components of rubber seeds，summarized the research progress of rubber seeds in feed，food，medicine and industrial application，analyzed the problems existing in the utilization process and put forward some suggestions for development and utilization，in order to provide more research ideas for the efficient and comprehensive utilization of rubber seed resources.

Key words? ? rubber seed;rubber seed oil;rubber seed meal;rubber seed shell;development and utilization

橡膠籽是大戟科喬木植物巴西三葉橡膠的種子，其形狀呈卵圓形，褐色并帶有銀灰色斑紋，外表包有柔軟的薄膜層。橡膠籽是一種熱帶木本植物油料，是橡膠種植業的副產物[1]。橡膠籽主要由橡膠籽殼、橡膠籽油、橡膠籽仁等組成，產量豐富且潛在開發價值巨大。橡膠籽油是重要的工業原料，還可以作為一種高品質的油脂產品，富含不飽和脂肪酸。榨油后的橡膠餅粕中含有高達25%～30%的粗蛋白含量，其中氨基酸組成平衡，微量元素含量較高，是一種值得重點推廣的高品質飼料蛋白源。橡膠籽殼質地堅硬，富含木質素、纖維素、半纖維素，具有良好的分散性，灰分含量低且揮發分含量高，橡膠籽殼質是制備木塑復合材料、有機物質補充填料和不定型顆粒活性炭的優質原料。橡膠籽的主要產地為東南亞地區，我國橡膠籽產地主要分布于海南、廣東、廣西、福建、云南和臺灣等6個省份，每年產橡膠籽逾100萬t，可利用資源十分豐富[2]。

自20世紀初，世界各主要種植橡膠的國家開始對橡膠籽資源進行開發和研究，主要針對橡膠籽油的脂肪酸組成、非皂化物和橡膠籽氨基酸組成等方面，同時也研究了其在制皂、醇化樹脂和環氧油等工業方面的應用，還有部分學者利用橡膠籽研究新型生物柴油的開發與利用，但并未進行系統全面的研究[3-4]。我國于20世紀50年代后期才逐漸認識到橡膠籽資源的開發利用價值，有部分學者才開始研究，起步較晚[5]。目前，在我國的三大橡膠種植區中，在海南、廣東兩省基本未加工利用橡膠籽，而云南省僅有少數加工企業在開發利用橡膠籽[6]。長期以來，我國各大橡膠園所產生的橡膠籽僅有少量被用于育種及籽油的初加工，而90%以上的橡膠籽并未得到有效的開發和利用，造成了資源浪費。

橡膠籽可開發出眾多產品，其開發價值巨大，如橡膠籽殼可用于生產活性炭[7];橡膠籽仁可榨油，其毛油不僅可用作工業添加劑，還可生產生物柴油，且精制后的油是一種優質、低廉的保健油脂[8-9]。橡膠籽壓榨取油后的副產物橡膠籽粕可進行微生物發酵，去除菜豆甙和棉酚等抗營養因子后，可作為一種優質、綠色的能量蛋白飼料。當前，每年我國蛋白飼料原料需要大量進口才能滿足市場所需，直接導致企業生產成本升高，降低了我國蛋白飼料的市場競爭力，嚴重制約了我國蛋白飼料的快速發展[10]。我國蛋白飼料原料市場上基本無以橡膠籽粕為主的蛋白飼料產品。我國橡膠籽資源的開發潛力與嚴重的資源浪費呈明顯對比。因此，研究橡膠籽的潛在開發利用價值具有重要的科學意義和經濟意義。本文介紹了橡膠籽在飼料、食品、醫藥和工業應用等方面的研究進展，分析了利用過程存在的問題及解決方法，以期為橡膠籽資源高效綜合利用提供更多的研究思路。

1? ? 橡膠籽的組成成分

橡膠籽主要由橡膠籽殼、橡膠籽仁中的橡膠籽油和蛋白質、還原糖、淀粉、纖維等組成。橡膠籽殼、橡膠籽仁、橡膠籽仁粕等值得重點開發利用。橡膠籽種仁約占橡膠籽的40%左右，主要組成成分為油脂、蛋白質、淀粉等，三者含量依次為50.11%、18.10%、14.42%（以烘干計）。由表1可知，橡膠籽仁蛋白質中含有豐富的氨基酸，具有巨大的利用潛力[11]。

2? ? 橡膠籽的開發利用價值

2.1? ? 橡膠籽粕

2.1.1? ? 橡膠籽粕的組成成分和營養價值。橡膠籽粕是橡膠籽仁榨取油脂后得到的一種副產物，是一種比豆粕更為優質的純天然蛋白質原料[12]。通過榨取油脂后，粗蛋白含量可提高3～4倍，即由含量為9%升至25%～30%[13]。與豆粕相比，餅粕中含有更多、更均衡的10種飼料必需的氨基酸（表2）[14]。

由表3可知，橡膠籽餅粕中的微量元素含量十分豐富，如Mg、Fe、Zn、Mn、Ca等，其微量元素含量均不低于其他飼料原料;同時，其重金屬含量均低于《飼料衛生標準》的限量標準。因此，橡膠籽餅粕可作為豆粕的優質植物蛋白補充源[15]。

2.1.2? ? 橡膠籽粕的毒素及其脫毒。雖然橡膠籽粕是一種成本低廉、礦物質和粗蛋白含量較高的飼料原料，但其在飼料中的應用依然受到眾多因素的制約。因為橡膠籽粕進入生物體內后會產生氰化物，會有嚴重的毒害作用，同時橡膠籽粕中還含有多種抗營養因子，如棉籽酚、多糖等[16-18]。曾有研究證實，小鼠在飼喂含橡膠籽粕的飼料后，其生長性能和肝臟相對重量均降低[19]。研究表明，以橡膠籽粕代替豆粕飼喂小豬，當橡膠籽粕蛋白替代量超過10%后，小豬血漿總蛋白和白蛋白沉積率均呈下降趨勢[10]。

目前，常用的降低橡膠籽餅粕中生氰糖苷含量的方法如表4所示。郭藹明等[20]研究發現，蒸煮法對HCN的脫除率最高，但是卻明顯降低了蛋白質的含量。水煮法的脫氰率次之，溶劑提取法、烘烤法、微波加熱法的脫氰率相差不多。蒸煮法因其具有工藝簡單、成本較低、無溶劑污染等優點，建議優先考慮脫毒最完全的蒸煮法處理橡膠籽餅粕。張? 燁等[21]研究表明，加入外源β-葡萄糖苷酶的異煙酸-吡唑啉酮分光光度法檢測出的氰化物含量明顯高于單獨采用異煙酸-吡唑啉酮分光光度法的檢出值。檢測最優條件為水煮浸泡時間3.35 h，浸泡溫度45.06 ℃，加酶量24.11 U/100 mL，浸泡pH值為5.56。有研究者經試驗研究發現，將添加了少量甲硫氨酸的飼料進行喂食后，發現提高了蛋白質的利用率，還有效抑制了生物體內生氰糖苷轉化為氰化物的過程，增加了飼料安全性[22-23]，說明在橡膠籽粕中添加甲硫氨酸對改善生物體的蛋白沉積率有積極作用。Muhammad等[24]經研究發現，經微生物發酵后的橡膠籽餅粕添加進蛋白飼料后，可發現鯉魚對魚飼料的消化能力有了顯著的提高。分析其原因可能是經微生物發酵除去了部分抗營養因子。徹底解決橡膠籽粕在養殖業或者工業方面的應用限制，需加強對橡膠籽粕的毒素及其脫毒工藝的研究，找到切實有效的脫毒方法。

2.1.3? ? 橡膠籽粕的開發利用。有學者認為，橡膠籽餅粕將成為一種可替代現有來源的非常有前景的應用于水產養殖業的天然蛋白質資源[25-26]。郭? 雄等[27]通過超聲波輔助提取橡膠籽粕中粗蛋白，在提取時間為60 min時，橡膠籽粕蛋白最佳提取工藝為超聲功率315 W、提取溫度52 ℃、液料比46∶1（mL∶g）、堿溶pH值10、酸沉pH值4.5，在此條件下，橡膠籽粕蛋白的提取率達82.51%。王蕾[28]以橡膠籽餅粕為原料，開發了一種總氮蛋白量可達75%，多肽含量達70%的活性多肽產品，確定了以木瓜蛋白酶水解制備橡膠籽多肽的最優工藝條件為水洗預處理30 min、料液比1∶20、水解時間為2.5 h、酶添加量為4%、1 k超濾除雜。Alim[29]認為，生氰糖苷、棉酚、多糖等抗營養因子可通過翻炒膨化、微生物發酵、水醇浸泡等方法去除，經飼養試驗也證明，脫毒后橡膠籽餅粕以50%比例添加進羅非魚飼料中并不會對魚的生長性能產生任何負面影響。魯瓊芬等[30]研究了橡膠籽餅對蛋雞生產性能及蛋品質的影響，結果表明，飼糧中配合 5%～10%橡膠籽餅不影響蛋雞體重、產蛋率，但隨配合比例的提高，蛋雞采食量和蛋殼厚度增加，料蛋比呈現上升趨勢，平均蛋重和腹脂率呈現下降趨勢，雞蛋品質不受影響。還有部分學者通過籽餅提取了β-葡萄糖苷酶，取得了很好的結果，也進一步拓寬了籽餅資源的開發利用范圍[31]。同時，橡膠籽餅還可以往有機肥方向發展，應用于一些高附加值的種植業中，如有機茶園（普洱茶）、香樵、烤煙種植、柑橘種植等，以為其提供質優價廉、無毒、無公害的有機肥。

2.2? ? 橡膠籽油

2.2.1? ? 橡膠籽油的組成成分和營養價值。橡膠鮮籽來源廣泛，價格低廉，可作為理想的營養和功能性食品，其含油率約為21.1%，且富含多種人體必需的脂肪酸[32]。橡膠籽油是一種富含不飽和脂肪酸的高品質保健油脂，不飽和脂肪酸含量高達81.7%（表5）。研究表明，亞麻酸是人體所必需的營養成分，而橡膠籽油中α-亞麻酸的含量約為19.5%，是大豆油和菜籽油的3～4倍，是花生油和葵花籽油的數十倍，具有極其巨大的開發潛力[33]。亞油酸和亞麻酸必須從膳食中攝取，屬于人體必需脂肪酸，對其長期攝入不足將會導致生理功能異常或疾病。同時，亞油酸對降血膽固醇和預防動脈粥樣硬化具有顯著效果，是一種藥用和食用均較好的物質成分[34-35]。此外，橡膠籽油還具有健腦益智、改善視力、增強免疫力等作用，可有效預防血栓、腦溢血和癌癥的發生[36]。

2.2.2? ? 橡膠籽油的工業價值。橡膠籽油也具有廣泛的工業用途。在化工工業如肥皂生產、醇酸樹脂原料制備、油膠生產等方面已經得到廣泛應用。橡膠籽油經環氧化處理后還可作為增塑劑、熱穩定劑和生物降解材料等。環氧橡膠籽油作為PVC的增塑劑和熱穩定劑，具有揮發性小，提升拉伸性能等優點[37]。同時，橡膠籽油還可制備金屬皂，是一種新型PVC生物降解添加劑。當前能源短缺問題日益突顯，橡膠籽油在新型能源開發方面也具有重要作用，不僅能用于生產生物柴油，提高內燃機效率，降低燃料消耗，還可與棕櫚毛油混合，降低其中的不飽和脂肪酸含量，改善生物柴油屬性，增強低溫流動性[38]。目前，各國專家針對橡膠籽生物柴油生產技術中燃料特性、橡膠籽油催化劑、橡膠籽油利用率、原料品質等方面進行了深入研究，均取得了極其重要的進展[39]。

2.2.3? ? 橡膠籽油的食用價值。橡膠籽初榨油開發潛力巨大，可開發出壓榨橡膠籽油、精煉橡膠籽油，以及富含α-亞麻酸的橡膠籽營養油等不同級別的食用油脂，在創造巨大利益的同時，還可以豐富我國居民的食用油品種，改善膳食結構，減輕食用油進口的壓力。我國每年的油脂消費都在千萬噸數量級，而其中富含ω-3脂肪酸的油脂品種（亞麻籽油、紫蘇油）等累計年產量不足1萬t，不足我國消費總量的0.04%[40]。橡膠籽油是ω-3脂肪酸的一種新油品，可以大大提高國民對ω-3脂肪酸攝入的需求。經研究發現，將橡膠籽油中的氰化物完全去除后進行飼養試驗，發現橡膠籽油對大鼠無任何毒害作用，是一種優良的植物油脂[41]。

近幾年，隨著分子蒸餾技術、超臨界萃取技術在橡膠籽油研究方面的快速發展，橡膠籽油的榨取技術也在不斷地進行革新。越來越多技術更加先進、成本更加低廉、效率更加高效的橡膠籽油榨取技術在持續拓展橡膠籽油的應用范圍。

2.3? ? 橡膠籽殼

2.3.1? ? 橡膠籽殼的組成成分。橡膠籽殼約占橡膠籽總重的30%～45%，其外表呈深棕色且附著銀灰色條紋，富含木質素、纖維素、半纖維素、樹脂和鐵質，可作為生產優質纖維的原料，其質地堅硬，外表富含蠟質，具有良好的分散性，灰分含量低且揮發分含量高[42]。

2.3.2? ? 橡膠籽殼的開發利用。橡膠籽殼可以用于制備木塑復合材料、有機物質補充填料和不定型顆粒活性炭，可廣泛應用于化工、食品、環保、醫藥和石油等行業，能有效緩解中國活性炭原料供應不足的問題[43]。吳春華等[44]、孫? 康等[45]分別采用微波輻照方法和水蒸氣活化法制備了性能優良的橡膠籽殼活性炭，并優化了橡膠籽殼活性炭制備工藝，得率可達23.5%～40.5%，具有極大的推廣利用潛力。任風芝等[46]在活性篩選時發現，橡膠籽殼富含木脂素，并用醇進行提取，其提取物對腫瘤細胞和白細胞彈性蛋白酶有良好的抑制作用。鄭云武等[47]轉化了一種可以用于制備膠黏劑、塑模材料、泡沫、薄膜等材料的液態活性物質，橡膠籽殼粉在硫酸為催化劑的作用下，其在多元醇體系中進行液化反應，使固態材料轉化成為了一種富含羥基和酚基的液態活性物。

橡膠籽殼是橡膠籽的主要組成部分，可開發潛力巨大，應該對其進行更多的應用開發研究，例如木塑復合材料、玻璃鋼等的產品技術開發，加大技術革新的投入，進一步拓展橡膠籽殼的應用范圍，提升經濟效益。

3? ? 存在的問題

中國橡膠種植面積廣闊，資源豐富，其副產物橡膠籽除用于育苗外也是一種優質可利用資源。目前，對橡膠籽的開發利用缺乏政策和市場引導，欠缺對橡膠籽優質資源的宣傳，開展橡膠籽多用途綜合開發的科研技術薄弱。同時，膠農缺乏橡膠資源的綜合利用意識，沒有對橡膠副產物的采收、運輸和加工投入精力，導致大部分橡膠籽沒有得到有效的利用而被棄置。同時，由于橡膠籽相關生產工藝和設備落后、橡膠籽產品有毒物質分離技術不成熟、榨取和保存研究落后以及商業體系不完備等因素，均嚴重制約了橡膠籽資源開發利用的發展。

4? ? 開發利用建議

4.1? ? 加大橡膠籽資源的宣傳力度

橡膠籽資源開發潛力巨大，對中國飼料行業、醫藥行業、食品業和工業具有重要作用。但是目前對橡膠籽的開發價值宣傳遠遠不夠，因而需要制定合理的宣傳推介手段，進一步提高社會對橡膠籽資源開發價值的認知。政府、企業以及科研工作人員應該通過產業白皮書、科普文章、產品宣傳等多種宣傳方式激發社會對橡膠籽資源的開發熱情，從而促進整個產業的進一步發展。

4.2? ? 提高扶持力度

因各種原因，我國以前曾建立的大多數橡膠籽企業所剩較少，目前僅云南保留少數橡膠籽加工廠能夠正常運轉。因此，政府部門應提高對相關開發利用加工企業的扶持力度，激發社會對橡膠籽資源的開發熱情。在加大橡膠籽資源開發潛力的宣傳力度的同時，需要配套出臺一些相應的優惠政策，鼓勵和扶持一批生產加工企業，促進橡膠籽產業形成以生物技術研發、橡膠籽綜合加工利用技術研發和規模化、產業化生產經營的高新技術企業為龍頭，形成以橡膠籽收購、加工、儲運等一體化為基礎的發展模式，以進一步調動人們對橡膠籽收集、利用的積極性，進而提高其開發利用水平，提升綜合效益。

4.3? ? 加強技術研發

雖然我國已經擁有橡膠籽油精煉加工的技術，但是在實際生產中用作食用的橡膠籽油仍較少，其大多進一步進行加工，提取工業用油。這可能是因為在流程、工藝及質量標準方面，食用油的要求比工業用油更加嚴格。因此，應大力支持有關企業及科研單位開展一系列以橡膠籽油為核心的研究工作，如橡膠籽油的企業標準的制訂、橡膠籽油的國家標準的制訂、橡膠籽油加工工藝的研究優化、系列橡膠籽專用加工設備的開發等工作。研究、生產專用設備，以加工橡膠籽油。進一步探索橡膠籽油的各方面功效，擴大橡膠籽油作為食用油的市場。

為高效利用橡膠籽資源，提高我國橡膠種植產業的效益，應從政策和市場上進一步引導，加強宣傳，支持綜合開發利用多用途的橡膠籽，在種植橡膠區形成完整的橡膠籽綜合開發利用產業鏈。加大技術革新的投入，建立完善的商業生產體系，通過資源整合和政策支持等方式加快橡膠籽資源的開發進程。

5? ?參考文獻

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