第五章 工业植物资源

工业植物资源贵州师范学院王自布第一节纤维植物资源概述纤维植物的概念和种类工业上，纤维指柔软细长的丝状物，有一定强度、弹性和吸湿性，是纺织、编织和造纸的原料。纤维：化学纤维与天然纤维；天然纤维：植物纤维、动物纤维和矿物质纤维。植物纤维：广泛分布于野生植物器官中的一种厚壁组织，其细胞细长，两端渐尖，具有较厚的次生壁，壁上常有单纹孔，成熟时一般没有活原生质体；常成束，或由束连成片，甚至成网状结构。植物纤维的分类主要根据植物器官和组织来源可分为韧皮纤维、叶纤维、种子纤维、果实纤维、根纤维、木材纤维等。纤维植物的开发利用现状近十几年来，化纤发展迅猛，但是植物纤维的明显优点仍收到人们的青睐，比如其柔软、具弹性、透气性好、不带静电、容易染色、抗拉力大、吸湿性强等优点。近年来，植物纤维的发展有了新的用途，美国用红麻造纸，我国开发的保健竹衣等。主要纤维类植物青檀纤维形态：树皮的韧皮纤维优良，为制宣纸的必须原料，青檀皮取自枝条，以2年生和3年生的枝条纤维质量最好。檀皮棕纤维素含量为61.43%，木质素含量9.03%，木质素含量较低，容易制浆，但制浆得率较低。但宣纸的润墨性和吸墨性较好。青檀开发与利用1、经济价值高：是制造宣纸、人造纸的原料来源；2、园艺和室内装饰的珍贵树种：材质坚韧，纹理细密，耐腐耐水浸；3、细树材可以编造筐和箕之类的农副产品；4、叶子和果实可以制作饲料；5、茎叶可以入药，具有祛风、止血和止痛的功效；6、树林带还可以防风沙，保持水土流失，可做石灰岩山地的造林树种；7、青檀为我国特有的单种属，对研究榆科系统发育有学术价值。构树纤维形态：枸树皮棕纤维含量42%-44.3%，木质素含量为6.5%-8.5%，容易制浆；纤维长度分布最为集中，主要分布于7-13mm，占总数的83%，平均8.3-11.4mm，纤维比较均匀，具有较好的纤维形态，可作为制浆造纸的原料。但是树皮中大量的树脂和果胶也影响制浆造纸的过程及产品的质量。开发与利用1、枸树皮纤维是优质造纸及纺织原料，既可用于制作打字蜡纸、引线抄纸、电池隔膜纸等特种长纤维高档纸张，也可以用于制作人造棉及高级混纺原料；2、树皮茎叶可提取制栲胶；果实可以生食，亦可以酿酒；3、种子出油率21%，可作食用或工业用；4、果实和茎中乳汁可入药；5、叶中蛋白含量丰富，可制作饲料和保健食品添加剂；6、耐干旱瘠薄，抗性强、生长快、萌芽力强、繁殖容易、耐修剪等，是城乡绿化和水土保持的重要树种；7、能抗SO2、HF、C12等有毒气体，可作大气污染严重的工矿绿化树种。第二节芳香植物资源概述芳香植物的概念和种类芳香植物是指能从植物组织中提取精油或挥发的树胶的一类植物。其含有抗氧化物质、抗菌物质、天然色素、大量营养成分和微量元素，且含有率高于其他农作物和蔬菜，可用于观赏、绿化、香化环境、制造香囊、提炼天然香精等。全世界共有3600多种芳香植物，其中被有效开发利用的有400多种，我国共有800多种，隶属于95科335属。芳香植物按照其香气来源和植株特性可以分为四大类：1、香花植物：腊梅、玫瑰、茉莉等等；2、香根植物：这类植物的根系中含有精油，可供配制香精、芳香油等，如华松、柳杉、香椿、当归等；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：这类植物中树皮、木材、枝叶中含有精油，如香樟、月桂、红松、檀等。芳香油结构与种类芳香油是存在于植物的不同组织，如果实、叶片、花和根中，由特殊腺细胞和腺毛通过生化反应生成的一类重要的次生物质，绝大多数是低分子有机化合物，具有强烈的特异性气味，可经水蒸气蒸馏、压榨或溶剂萃取等方法制取。种类：萜类化合物、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为一种天然资源，不仅广泛用于医药、食品、化工等方面，在农药领域中的研究和应用也日益增多。食品方面：用于软饮料、糖果、酒类和烟草类医药方面：芳香疗法可以增强人体免疫力、治疗呼吸系统疾病、消除疲劳与忧虑、减轻精神压力、促进睡眠，用精油可生产具有抗癌、抗氧化、抗消炎和抗病毒等功效的药品化妆品行业：可以制作天然香味剂、天然防腐剂及营养剂主要的芳香植物樟利用部位与化学成分：根茎叶都可以用来提取精油。树皮及根部含有芳香油3-5%，主要成分有樟脑等；根据樟叶的主要成分，樟除可分成脑樟（主要含樟脑）、芳香樟（主要含芳樟醇）、油樟（主要含按叶油素）三个化学类型外，还有主要含异橙花椒醇的化学类型。开发利用樟是国家2级重点保护的野生植物。1、樟脑供医药、塑料、炸药、防腐、杀虫等用；2、樟油可作农药、选矿、制肥皂、假漆及香精等原料；3、木材耐腐、防虫、致密、有香气，是家具、雕刻的良材；4、枝叶浓密，树形优美可作绿化行道树及防风林；5、有很强的吸烟滞尘、涵养水源、固土防沙和美化环境的能力。桂花利用部位：花含有芳香物质，如酯类、酮类、醇类的氧化物以及烯类等化学成分；花腊含碳氢化合物、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸。资源开发与利用1、花作香料并入药，民间常直接混入米麦面中制成芳香的糕点，亦能熏茶；2、桂花浸膏供配制高级香精，用于各种化妆品、香皂及护肤霜等；3、在食品工业中用作调味香料，制造蜜饯、糖果、糕点和饼干等。第三节树脂树胶植物资源概述树脂的概念和种类树脂通常是透明或半透明的，不导电，无固定熔点，受热变软化并逐步溶化，可溶于有机溶剂如乙醇和乙醚，且大多不溶于水，常温下是固态或半固态，有时也可以是液态的有机聚合物。广义上树脂是指任何可以作为塑料制品加工原料的聚合物。分为天然树脂和合成树脂等。天然树脂主要是松香、生漆、琥珀、虫胶等。松脂是松树中含有的树脂，主要成分是松节油和松香，它们都是一些比较复杂的混合物，具有许多独特的物理和化学性质，已经成为化工、医药和香料等行业中不可缺少的原料。松香是一种复杂的混合物，其主要成分是树脂酸，其次为脂肪酸和非酸类物质，树脂酸是一类混合物的总称，松香的化学性质取决于树脂酸的性质。其产物是化工、医药和香料工业的重要原料。生漆生漆漆树韧皮部内割流出来的乳白色黏稠液体即为生漆。它是我国特产的一种天然树脂涂料，又名国漆或大漆。其主要成分为漆酚、漆酶、树胶质、水分和少量其他有机物质。生漆与空气接触后氧化颜色逐渐变黑，浮在器物上干燥后结成光亮坚硬的漆膜。漆膜不仅坚硬而富有光泽，并具有耐久、耐磨、耐油、耐溶剂、耐水、绝缘、耐化学介质、耐土壤腐蚀等优良性能。生漆可直接作涂料使用，也可以经过加工或改性后再使用。树胶的概念和种类树胶是来自植物和微生物的一切能在水中生成溶液或粘稠分散体的多糖和多糖衍生物。种类：1、植物分泌物，如阿拉伯胶、桃胶等；2、植物水浸提取物，如果胶等；3、种子胶，如瓜尔胶和角豆豆胶等；4、海藻胶，如琼胶和褐藻胶等；5、制备树胶等，如生物合成树胶和纤维素衍生物等。树胶的作用：1、阿拉伯胶，它是工业上用途最广的树胶，常用于食品、医药、化妆品、颜料、墨水、印刷、纺织等方面。2、黄耆胶，在树胶中以它的溶液黏度最高，主要用于食品、医药和化妆品等方面。3、桃胶，多用于水彩颜料和印刷。4、落叶松阿拉伯半乳聚糖，属低粘度高分散性树胶，主要用于医药和食品等方面。主要的树脂树胶植物资源马尾松利用部位：树干可采割松脂，树根亦可浸提松脂。树脂从树干流出时为液态，含松节油较多。随着松节油挥发形成白色半固体状时，松节油含量为15-25%，松香含量一般在75%左右。资源的开发利用1、松香和松节油的主要来源。2、树皮可以作为栲胶的原料。3、针叶和松果可以提取芳香油。4、松针营养丰富，可以开发保健食品和饲料。4、松油脂和松香可以入药。5、可以材用亦可做纸浆。漆树漆树的主要用途是割漆，生漆除了直接用于器具的涂抹、防护外，还可以用于精细化工，开发功能高分子材料、生物活性和生物质能产品。除作为化工原料外还可以作用食用油（含有亚油酸60%以上）等等。

第四节能源植物资源概述能源植物的概念与种类能源植物，又称石油植物或生物燃料油植物，通常是指具有合成较高还原性炔的能力、可产生接近石油成分和可替代石油使用的产品植物。种类：到目前为止，能源植物有草本、乔木、灌木类等。主要集中在夹竹桃科、大戟科、菊科、豆科等中。根据所含有成分不同，可将能源植物分为：1、富含碳水化合物的能源植物。2、富含类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处于野生和半野生状态，科研人员正在利用遗传改良、人工栽培或先进的生物技术手段，通过生物质能转换技术提高利用生物能源的效率，生产出各种清洁能源从而替代煤炭、石油、天然气等石化燃料，减少对能源的依赖。能源植物的优点：1、能源植物是新一代的绿色洁净能源。2、能源植物分布面积广，若能因地制宜进行种植，便能就地取木成油，而不需要勘探、钻井、采矿，也减少了长途运输花费，可谓降低成本。3、能源植物可以迅速生长，而且是一种可再生的种植能源，而非一次性能源。4、能源植物用起来比核电安全得多。5、开发能源植物，还将逐步加强世界各国在能源方面的独立性，减少对能源市场的依赖，可以在保障能源供应和稳定经济发展方面发挥积极作用。利用方式：生物乙醇、平台化合物、生物柴油、裂解产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。开发利用：桐油是一种优良干性油，具有干燥快、光泽度高、耐酸耐碱、防腐防锈、绝缘性能好；桐饼和桐麸是优质肥料和很好的饲料蛋白及氨基酸资源；树枝和树皮含鞣质约18%，可提取栲胶；果壳可提取桐碱和碳酸钾，还可以制作活性炭；油桐叶水浸液可防治地下害虫；可以材用；树枝和加工剩余物可培养香菇和木耳；根叶花果均可入药。第五节工业昆虫寄主植物资源概述昆虫的资源种类昆虫是一种极其宝贵的资源。资源昆虫是指昆虫产物（分泌物、内含物和排泄物）或昆虫虫体本身可作为资源被人类利用并具有特殊价值的一类昆虫。三种重要的工业昆虫及寄主资源1、紫胶虫紫胶虫吸取寄主树树液后分泌出的紫色天然树脂，称为紫胶，主要含有紫胶树脂、紫胶蜡和紫胶色素。紫胶虫的一生固定在寄主植物上，吮吸其韧皮部的汁液营养，以保证自身繁育和后代的生长发育。2、白蜡虫白蜡虫分泌白蜡，为高级动物腊，熔点高（85℃），质地区硬，颜色洁白，透明度好，理化性能稳定，凝结力强，无臭无味润滑，广泛用于化工、工业、医药等行业。可制作蜡烛或药丸外壳，又可用来涂蜡纸，密封容器等。白蜡虫的寄主植物种类比较多，有研究认为，尽管白蜡虫的寄主比较多，但是女贞和白蜡树是其最佳寄主。3、五倍子蚜一般有发达的蜡腺，常分泌白绵状物质，故通常称为“棉蚜”或绵虫。五倍子蚜是一种重要的化工原料，五倍子是倍蚜虫在寄主植物上吸吮液汁，并刺激叶组织增生而成的囊状虫瘿。五倍子富含可溶性生物单宁酸，在医药、纺织印染、矿冶、化工、机械、国防轻工业、塑料、食品等多种行业用途广泛。主要的工业昆虫寄主植物紫胶虫主要寄主树1、钝叶黄檀我国50%以上的紫胶原胶和约80%的种胶产于钝叶黄檀。钝叶黄檀萌芽力强，耐干旱，枝叶茂盛且生长较快，是荒山造林的优势树种；木材属散孔材，心及边材明显，耐腐、耐虫蛀，硬直，强度和拉力大，适做建筑、家具、农具、电杠等用材。2、聚果榕良好的园林观赏植物。果树嫩叶、嫩梢可作猪牛羊的饲料，果实成熟后能吃，也可入药治痢疾、胆管感染等症。聚果榕富含粘稠的白色乳状腔质树液，此物质还能提高橡胶的塑性。白蜡虫寄主植物1、女贞放养白蜡虫可以生产白蜡，蜡可供工业及医疗用药；是雌虫越冬及早春产卵的良好寄生植物。种子油可制作肥皂；花可提取芳香油；果含淀粉，可供酿酒或制酱油；果入药称五贞子，主治肝肾阴亏等；叶药用，具有解热镇痛之功效，可治口腔炎；根或茎基部泡酒，可治风湿；植株并可做丁香、桂花的砧木或行道树；木材可作细工材料。五倍子蚜虫的主要寄主植物1、夏寄主（第一寄主）植物目前发现的五倍子蚜虫的第一寄主植物均为漆树科盐肤木属中的种类，以盐肤木上的虫瘿较好。青麸杨叶上寄主的“五倍子”（虫瘿）供工业及药用；茎皮和叶可提取栲胶；种子油可制肥皂及润滑油。2、主要五倍子蚜虫冬寄主（第二寄主）植物冬寄主均为苔癣类植物第六节鞣料植物资源概述鞣料植物的概念和种类是指能制栲胶的富含单宁的植物资源。栲胶是一种由多种不同物质组成的复杂混合物，单宁是其中的主要成分。它除了主要用于制革工业外，还能用作锅铲