蒙古櫟乙醇原料林不同種源橡實(shí)成分分析

邢少博 吳迪 于弘遠(yuǎn) 孫岳胤 祝旭加

摘 要 通過(guò)對(duì)黑龍江省各種源蒙古櫟橡仁淀粉、可溶性糖、粗纖維、單寧、蛋白質(zhì)、脂肪、灰分和橡殼中糠醛和活性炭等成分含量的比較分析，結(jié)果表明：不同種源蒙古櫟橡實(shí)各物質(zhì)成分含量存在顯著差異，綜合比較，初步確定林口、綏陽(yáng)和樺南等種源橡實(shí)中可制乙醇物質(zhì)含量高，為優(yōu)良種源。

關(guān)鍵詞 蒙古櫟;能源林;橡實(shí)成分;種源

中圖分類(lèi)號(hào)：S792.186 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2021.05.008

Abstract Through the analysis of different Quercus mongolica provenances’s starch，soluble sugar，fiber，tannin，protein，fat，ash in acorns and furfural，activated charcoal in oak shells，result shows that there are significant differences in acorn composition of Quercus mongolica from different provenances.Through the comparison of natural nutrition from different provenances，It is preliminarily determined that Quercus mongolica ‘ Linkou’，Quercus mongolica ‘Suiyang’ and Quercus mongolica ‘Hua’nan’ provenances are excellent provenances.

Key words Quercus mongolica ;energy forest;acorn components;provenances

蒙古櫟（Quercus mongolica），又稱(chēng)蒙古柞、柞樹(shù)，殼斗科（Fagaceae）櫟屬落葉喬木，是我國(guó)北方林區(qū)的一種重要闊葉樹(shù)種，分布于黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、河北和山東等省區(qū) [1]。此外，俄羅斯、朝鮮和日本等國(guó)家也有蒙古櫟分布[2]。

黑龍江省蒙古櫟林可達(dá)246萬(wàn)hm2，年產(chǎn)橡實(shí)200萬(wàn)t以上[3]。所以，依托豐富橡實(shí)資源，發(fā)展非糧燃料乙醇原料能源林，解決我國(guó)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展原料的瓶頸，實(shí)現(xiàn)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)原料供給多元化，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，具有重要意義[4]。

本文從非糧乙醇燃料角度出發(fā)，開(kāi)展蒙古櫟不同種源的橡實(shí)成分分析，為非糧乙醇燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

種源林分應(yīng)為天然實(shí)生起源，林齡達(dá)到結(jié)實(shí)盛期，蒙古櫟占比在50%以上，結(jié)實(shí)狀況良好，結(jié)構(gòu)比較一致，郁閉度0.2～0.9的林分。本文所選取的蒙古櫟乙醇原料林采種種源林分分別在五營(yíng)林業(yè)局、鐵力林業(yè)局、帶嶺林業(yè)局、興隆林業(yè)局、樺南林業(yè)局、綏陽(yáng)林業(yè)局、林口林業(yè)局和東京城林業(yè)局等8處地點(diǎn)。各種地源的基本情況見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)方法

所收集的各種源橡實(shí)采收后，立即用55 ℃熱水浸種殺蟲(chóng)，置陰涼通風(fēng)處晾干。本次橡實(shí)中淀粉含量測(cè)定采用GB/T 5009.9-2003中的酶水解法進(jìn)行分析，粗纖維含量測(cè)定采用GB/T 5009.10-2003的方法，可溶性糖測(cè)定采用蒽酮比色法，蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用GB/T 5009.5-2003中的第一法，脂肪含量測(cè)定采用GB/T 5009.6-2003中的酸水解法，單寧含量測(cè)定采用分光光度計(jì)法，橡實(shí)糠醛含量測(cè)定采用改良硫酸法，橡殼活性炭含量測(cè)定采用氯化鋅鹽酸法，橡實(shí)的總灰分測(cè)定采用GB/T 5009.4-2003的方法。

2 結(jié)果與分析

蒙古櫟不同種源橡實(shí)各項(xiàng)商品性狀指標(biāo)測(cè)定及多重比較分析結(jié)果見(jiàn)表2。

從表2可知，不同種源蒙古櫟橡仁中淀粉含量為40%～50%，粗纖維含量為3%～8%，可溶性糖含量為9%～14%。上述3種物質(zhì)含量統(tǒng)稱(chēng)為橡實(shí)中可制乙醇的物質(zhì)總量，其含量為55%～73%。除上述可制乙醇的物質(zhì)外，橡仁中含量較大的是單寧，占7%～12%。其余如脂肪含量為0.6%～2.1%，蛋白質(zhì)為2.9%～6.3%。橡殼中糠醛含量為1.3%～4.2%。每千克橡殼可以燒制活性炭0.16～0.31 kg。橡實(shí)的總灰分含量為2%～3%。

由表2還可以看出，橡實(shí)淀粉含量以綏陽(yáng)（48.03%）為最高，其次是帶嶺。橡仁粗纖維含量以綏陽(yáng)種源（8.77%）為最優(yōu)，其次是樺南、林口等種源。可溶性糖含量以林口（12.48%）為最優(yōu)，其次是綏陽(yáng)種源。由于橡仁中的淀粉、粗纖維和可溶性糖這3種物質(zhì)通過(guò)發(fā)酵、酶解、水解等方法均可用于生產(chǎn)乙醇，且3種物質(zhì)的總量在橡仁中占到55%～73%。因此，將3種物質(zhì)的綜合統(tǒng)稱(chēng)為橡仁中可制乙醇物質(zhì)總含量，以林口、綏陽(yáng)種源表現(xiàn)最優(yōu)，樺南次之。單寧是橡仁中除淀粉和可溶性糖以外含量占第3位的重要組成成分。各種源單寧含量以五營(yíng)（11.39%）為最高，其次是興隆和帶嶺。橡仁脂肪含量五營(yíng)（2.05%）為最高，其次是興隆和鐵力。蛋白質(zhì)含量林口種源（6.30%）為最高，其次是綏陽(yáng)、五營(yíng)。各種源橡殼糠醛含量以林口（4.18%）為最高，其次為東京城和綏陽(yáng)。各種源單位質(zhì)量橡殼可制活性炭的質(zhì)量以林口、綏陽(yáng)（0.31 kg kg-1）為最高，其次是樺南和東京城。各種源橡實(shí)總灰分含量以綏陽(yáng)（2.99%）、五營(yíng)（2.98%）、林口（2.89%）為最高。

不同種源蒙古櫟橡實(shí)各成分含量方差分析結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3可以看出，蒙古櫟橡實(shí)各種源在橡仁淀粉、粗纖維、可溶性糖、可制乙醇物質(zhì)總量、單寧、蛋白質(zhì)、脂肪含量，以及橡殼糠醛含量、橡殼單位質(zhì)量可制活性炭質(zhì)量、橡實(shí)灰分等各項(xiàng)指標(biāo)均存在顯著差異。

3 結(jié)論

3.1 蒙古櫟乙醇原料林各種源可制乙醇物質(zhì)總含量（淀粉、粗纖維和可溶性糖含量之和）中，在淀粉含量與可溶性糖之間存在互補(bǔ)關(guān)系，即如果淀粉含量相對(duì)較低，則可溶性糖含量則相對(duì)較高。這種關(guān)系在樺南、林口、東京城等種源中表現(xiàn)明顯。

3.2 可制乙醇物質(zhì)總含量與單寧、脂肪等物質(zhì)含量之間存在負(fù)相關(guān)的關(guān)系，即可制乙醇物質(zhì)總含量較高的種源，其單寧、脂肪等物質(zhì)含量則較低;反之，可制乙醇物質(zhì)總含量較低的種源，其單寧、脂肪等物質(zhì)含量則較高。

3.3 通過(guò)對(duì)各種源蒙古櫟橡實(shí)商品性狀綜合比較，初步確定林口、綏陽(yáng)、樺南種源可制乙醇物質(zhì)含量高，為優(yōu)良種源。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周以良，董世林，聶紹荃.黑龍江樹(shù)木志[M].哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1986

[2] 祝旭加.蒙古櫟燃料乙醇原料林不同家系橡實(shí)成分分析[J].中國(guó)林副特產(chǎn)，2013（5）：5-7

[3] 中國(guó)林科院中國(guó)植物志編輯委員會(huì).中國(guó)植物志[M].北京：科學(xué)出版社，1998

[4] 齊學(xué)軍，孫岳胤，王書(shū)凱.東北地區(qū)以櫟類(lèi)資源培育燃料乙醇原料林發(fā)展途徑的討論[J].防護(hù)林科技，2011，9（5）：92-93