基于机械化学提取技术的油茶枯饼综合利用开发可行性报告(朱兴一).docVIP

基于机械化学提取技术的油茶枯饼综合利用开发 可 行 性 报 告 二○一○年三月二十六日 基于机械化学提取技术的油茶枯饼综合利用开发 一、立项的背景和意义 油茶原产于我国，主要是指山茶科山茶属植物中种子油脂含量较高且具有经济栽培价值的植物总称，是中国特有的国家级特色资源，与油橄榄、油棕、椰子并称为世界四大木本油料植物，种子含油量最高可达30%。近年来，随着我国食用油供需矛盾的日益突出，油茶产业发展持续升温，特别是不久前国务院批准的《全国油茶产业发展规划（2009-2020年）》出台后，更使油茶产业发展快速升，将成为中国最具财富效应的朝阳产业。《规划》提出，到2020年全国油茶种植面积将由现有4500万亩扩展到7000万亩，茶油年产量将由现在的26万吨提高到250万吨，年产值由110亿元提高到1120亿元。 浙江省是油茶面积较多的省份之一，现有油茶林面积240万亩，位居全国第4位。油茶籽产量4.5万吨，茶油产量1.1万吨，占全国总产量4.0%。油茶总产值约10亿元，其中种植产值3.9亿元、加工产值6.1亿元，位居全国第六位。近年来，随着国家的重视、社会的舆论宣传和茶油价格的提升，全省各级领导越来越重视油茶产业的发展，把发展油茶产业作为浙江省山区特别是欠发达山区农民持续增收的重要途径。2009年11月，浙江召开全省油茶产业发展现场会，全面部署新一轮的全省油茶产业发展工作，以加快油茶产业的发展。 油茶枯饼是油茶籽经压榨出油后的固体残渣，其中含有2-5%的残油、12-18%的茶皂素、20-40%的茶多糖以及12-16%的茶蛋白等有效成分。残油经过提纯可得到高营养价值的精制茶油；茶皂素是一种纯天然非离子表面活性剂，同时又具有抗菌、抗病毒、抗突变、鱼毒、杀虫等活性，可应用于医药、农药、化妆品、水产养殖等领域；茶多糖和茶蛋白经过处理可作为优良的食品和饲料原料。以油茶籽为原料，每生产l吨茶油，同时就会产生4吨左右的油茶枯饼。如果能对油茶枯饼进行有效综合利用，其增加的效益将是单纯茶油产值的1-2倍。 目前，我国油茶枯饼综合利用的现状及存在的主要问题： （1）综合利用率不高 油茶枯饼中含有大量的茶多糖和茶蛋白等营养成分，但由于其中的茶皂素味苦、辛辣而且有毒，油茶枯饼直接添加到饲料中进行投喂对动物的毒害作用极强，影响到其被进一步利用。我国每年约有100万吨的油茶枯饼被废弃或作为燃料白白烧掉，造成了极大的资源浪费和环境污染。 （2）综合利用技术水平不高 目前我国对油茶枯饼的利用主要是采用有机溶剂回流提取技术获得茶皂素单一产品，其它物质直接被废弃掉。由于油茶枯饼颗粒硬实，有效成分溶出难，不仅提取产品的得率和纯度较低，而且提取时间较长，能耗较高，生产成本较大。同时，由于大量使用有机溶剂，环境污染较为严重。 基于以上问题，开发油茶枯饼综合利用新技术，加大综合利用力度，提高油茶产业附加值，十分必要。 机械化学是一门伴随着粉碎技术的发展而产生和发展的新兴边缘学科，将机械化学的原理和方法引入到天然生物活性成分的提取，形成的机械化学提取技术是一门新型的提取技术。在机械力作用下，植物中有效成分发生机械化学反应，转化为可溶性或难溶性的物质，再经过一定的后处理，从而与其它成分得到有效的分离。机械化学提取技术完全不同于传统提取技术的相似相溶机理，可从根本上提高有效成分的提取率和纯度，缩短提取周期，降低有机溶剂用量，减少环境污染。 本项目研究基于机械化学提取技术的油茶枯饼综合利用开发，提高油茶枯饼有效成分的提取率和产品纯度，降低有机溶剂用量，缩短生产周期，降低生产成本，减少环境污染。本项目的成功实施，可从根本上解决油茶枯饼综合利用率低、综合利用技术水平不高等问题，加快我省油茶产业的良性发展，进一步拓宽农民的增收致富之路。 二、国内外研究现状和发展趋势 目前国内外主要采用有机溶剂法提取动植物有效成分。由于有机溶剂法提取依据的是相似相溶原理，部分极性相似的杂质也一道被提取出来，使后续分离提纯过程变得复杂困难，产品的得率和纯度不高。同时，该提取技术易产生有机溶剂用量大、能耗高、污染严重、生产费用高等问题。 机械化学提取技术始创于俄罗斯。日本于十年前引进俄罗斯的机械化学提取设备进行仿制，但是未能突破技术难关，无法实现产业化。目前，世界上很多国家均在研究此项技术，但俄罗斯的技术仍处于领先地位。迄今为止，俄研究人员已经成功地运用该技术从植物中提取出三萜酸、类固醇、二氢槲皮素、水溶性多糖等多种活性成分。研究表明，与传统提取技术相比，采用机械化学提取技术可使动植物有效成分提取率提高1.5-2.5倍，选择性提高4-5倍。2007年浙江工业大学在国内率先与俄罗斯国家科学院西伯利亚分院固相化学与机械化学研究所进行国际合作，成立了浙江－俄罗斯机械化学联合实验室，开展机械化学提取技术研究。通过对国外