全 文 :2001-06-05收稿 , 2001-06-25修回。
* 广西高峰林场马占相思的开发利用课题的子课题。
第 17卷第 3期 广西科学院学报 Vol. 17, No. 3
2001年 8月 Journal of Guangxi Academy o f Sciences August 2001
马占相思树皮制取栲胶试验*
Experiment on Extraction of Vegetable
Tannin from Bark of Acacica mangium
陈丛瑾 胡华宇 覃宇奔
Chen Cong jin Hu Huayu Qin Yuben
(广西大学林学院 南宁 530001)
( Fo rest ry Col leg e, Guangxi Universi ty , Nanning, 530001)
摘要 对广西高峰林场引种的 8年生马占相思 ( Acacica mangium )树皮进行定性和定量分
析 , 模拟栲胶生产小试。 结果表明: 该树皮所含单宁属缩合类单宁 , 绝干树皮含单宁高达
36. 75% , 单宁 /非单宁为 6. 10, 约 2. 34 t气干树皮可生产 1 t栲胶。制得的栲胶不仅单宁含
量高 , 颜色浅 , 而且鞣革渗透速度快 , 富有弹性 , 皮质好 , 说明马占相思树皮是一种优良的
栲胶原料。
关键词 马占相思 树皮 单宁 栲胶
中图法分类号 S 789. 1
Abstract The qualitativ e and quantitativ e analyses w ere conducted on the ba rk
of the eigh t-year old individuals of Acacica mangium g rowing at Guangxi
Gao feng Fo rest Fa rm. The experimental production of v egetable tannin w as
ex t racted in small scale. The tannin in the ba rk is a kind of the condensed tan-
nins. The absolutely dried bark contains up to 36. 75% of tannin, wi th 6. 10 o f
ratio of tannin to non-tannin. About 2. 34 tons of the ai r dried bark could pro-
duce one ton vegetable tannin. The production has a high tannin content w ith
a quali ty of ligh t colo r, quick permeation, tan lea ther and springy. It i s re-
vealed that the bark of Acacica mangium is an excellent raw ma terial of v eg-
etable tannin ex t raction.
Key words Acacica mangium , bark, tannins, v egetable tannin ex t ract
马占相思 ( Acacica mangium ) (由于译音不同 , 又叫马尖相思 ) , 原产澳大利亚昆士兰
沿海 , 属含羞草亚科之豆科树种。我国从 70年代引种 , 至今已发展到 8万公顷。广西国营高
峰林场 1985年开始引种马占相思 , 1998年发展种植 46 hm2 , 1999年全场马占相思造林达
880 hm
2
, 现今大面积种植的省区还有云南、 海南、 福建、 广东等地。这些省区相继对马占相
DOI : 10. 13657 /j . cnki . gxkxyxb. 2001. 03. 002
思的经济价值做了一定的研究 [ 1] ,发现马占相思树皮可用于制取栲胶。福建林学院林秀兰 [2 ]曾
对闽南地区引种的马占相思树皮的单宁性质与含量做了分析 , 蔡德文等 [ 3]也曾对广西林科院
树木园引种的 6年生马占相思树皮单宁进行了分析试验。考虑到引种地点不同 , 分析结果不
尽相同 , 我们对高峰林场引种的 8年生马占相思树皮重新进行了一系列分析试验。而用马占
相思树皮制取粉状栲胶 , 尚未见报道。为了配合广西高峰林场拟建栲胶厂的需要 , 我们对马
占相思树皮进行了常规与加焦钠浸提的比较 , 同时模拟生产小试制取栲胶 , 为工业化生产提
供依据。
1 材料与方法
1. 1 实验原料
实验所用原料是广西国营高峰林场种植的 8年生马占相思树皮。整株剥皮 , 将树皮摊开
放置 , 让其自然风干 , 风干后将每株树皮的基部、 中部、 梢部取等长 10 cm混合均匀 , 按四
分法取部分砍碎 , 通过标准筛分筛出 2种样料: 一种为通过 10 mm筛但不能通过 2 mm筛的
部分 ; 另一种为通过 2 mm筛的部分 , 用于小试生产栲胶。分别称出 2种样料的重量 , 按重量
的比例取部分充分混合 , 按四分法取样品 , 用 FE220型粉碎机进行粉碎 , 又分筛出 3种粒度
不同的样品: 一种为通过 2 mm筛但不能通过 0. 5 mm筛的部分 ; 一种为通过 0. 5 mm筛但不
能通过 0. 15 mm筛的部分 , 还有一种为通过 0. 15 mm筛的部分。 先分别测出它们的含水率
后 , 称出各自的重量 , 再按它们各自的重量比例进行取样抽提制备浸提液供分析应用。
1. 2 实验内容及方法
1. 2. 1 树皮单宁的定性、 定量分析
常规浸提液的配制按国家标准 《 GB2615- 81》 进行 ; 单宁定性分析按常规植物单宁的定
性检验方法进行: ( 1) 与明胶溶液反应 ; ( 2) 与三价铁盐反应 ; ( 3) 与甲醛 -盐酸溶液反应 ;
( 4) 与饱和溴水反应 ; ( 5) 与醋酸 -醋酸铅溶液反应。 单宁定量分析按国家标准 《 GB2615-
81》 进行。 pH值采用上海雷磁仪器厂生产的 pHS-25型酸度计测定 , 色值用上海物理光学仪
器厂生产的 WSL-2比较测色仪测定。
1. 2. 2 树皮加焦钠抽提液的配制
取绝干树皮重 5%的焦钠 (焦钠纯度 65% ) ,用 300 m l蒸馏水溶解倒入装试样烧杯中 ,将
试样浸泡 30 min, 将此烧杯放在电炉上加热至溶液沸腾 , 并在此温度下保温 30 min, 立即将
烧杯冷却 , 把浸提液倒入 2 L的容量瓶中 , 用 200 ml , 50℃的蒸馏水分 2次洗涤试样 , 洗液
并入浸提液中。将已经焦钠浸提过的试样全部转入玻璃浸提装置中 , 以上述 2 L容量瓶为受
器 , 开始升温浸提 , 最后收集浸提液总量达 2 000 ml。 按常规法分析。
1. 2. 3 马占相思树皮小试制栲胶
1. 2. 3. 1 浸提 用 8个 1 000 ml烧杯组成 8罐组逆流浸提的方式 ,水浴加热浸提 ,每罐装料
200 g。基本浸提条件: 原料粒度 2 mm~ 10 mm的占 5 /6, < 2 mm的占 1 /6;温度 92℃~ 94℃ ;
罐数为 8个 /组 ; 原料浸提时间是 15 h; 出液系数 300% ; 加焦钠量为气干物料重量的 1. 5% ,
第 4步加焦钠 (焦钠纯度 65% )。
1. 2. 3. 2 蒸发 采用水浴加热真空蒸发工艺。蒸发条件: 水浴温度 95℃~ 99℃ ;真空度 0. 055
m Pa左右 ; 沸腾温度 80℃左右 ; 浸提液浓度 6 Be~ 7 Be ( 25℃ ) , 相当于总固物含量 124 g /
L左右 ; 浓胶浓度 15 Be~ 16 Be ( 25℃ ) , 相当于总固物含量 335 g /L左右。
101第 3期 陈丛瑾等: 马占相思树皮制取栲胶试验
1. 2. 3. 3 磺化 磺化条件为加焦钠量 (纯度 65% )为浓胶中所含总固物重量的 5% , 反应温
度 90℃ ,反应时间 30 min; 加甲酸量为浓胶中所含总固物重量的 0. 8% ,反应温度为 85℃ ,反
应时间 20 min。操作方法是用浓胶水浴加热至 90℃ 加焦钠搅拌 30 min冷却至 85℃ 加甲酸搅拌 20 min结
束。搅拌用 60型无级调速电动搅拌机 , 所用转速为 1 000 r /min~ 1 500 r /min。
1. 2. 3. 4 干燥 采用顺流式干燥工艺 , 用瑞士产 Mini Spary Dryer BU CHI 190将浓胶干燥
成粉胶。干燥条件是进胶浓度 15 Be~ 16 Be ( 25℃ ) , 相当于总固物含量 335 g /L左右 ; 浓胶
温度 28℃左右 ; 气体进塔温度 180℃~ 200℃ , 气体出塔温度 64℃~ 68℃。
1. 2. 4 小试制得的栲胶质量分析
按国家标准 《 GB2615-81》 方法进行分析。
2 结果
2. 1 马占相思树皮单宁定性定量分析结果
马占相思树皮单宁定性分析结果: ( 1) 遇明胶溶液产生沉淀 ; ( 2) 加三价铁盐呈蓝黑色
反应 ; ( 3)与甲醛-盐酸溶液共同煮沸后产生沉淀 ,滤液与铁钾钒溶液作用无颜色变化 ; ( 4)与
醋酸-醋酸铅溶液产生沉淀 , 滤液加铁钾矾溶液呈蓝黑色反应 ; ( 5)与饱和溴水反应有沉淀产
生 ; 说明马占相思树皮单宁属于缩合类单宁。
马占相思树皮浸提液常规分析结果: 水分含量 10. 28% , 总固物含量 44. 69% , 可溶物含
量 42. 77% , 不溶物含量 1. 92% , 单宁含量 36. 75% , 非单宁含量 6. 02% , 纯度 85. 9% , 单
宁 /非单宁值 6. 10, pH值 5. 5。总色值 45, 其中红 8, 黄 37。
马占相思树皮加焦钠 (纯度 65% ) 抽提后浸提液分析结果: 水分含量 10. 28% , 总固物
含量 54. 10% , 可溶物含量 50. 85% , 不溶物含量 3. 25% , 单宁含量 37. 42% , 非单宁含量
13. 43% , 纯度 73. 6% , 单宁 /非单宁值 2. 79, pH值 5. 20, 总色值 7. 6, 其中红 2. 1, 黄 5. 5。
可见 , 马占相思树皮含单宁高达 36. 75% , 高于广西现有栲胶原料杨梅树皮的单宁含量
( 25. 8% ~ 26. 8% )和余柑子树皮的单宁含量 ( 36. 10% ) , 只低于国内外公认的最好的栲胶原
料黑荆树皮的单宁含量 ( 36% ~ 48% ) [5 ] , 纯度高达 85. 9% , 单宁 /非单宁值达 6. 10。加焦钠
浸提分析时 , 可抽出物含量、 单宁、 非单宁含量都增加 , 但非单宁增加的幅度比单宁大 , 纯
度降低 , 不溶物上升 (所用焦钠纯度 65% ) , pH值稍降 , 而色值大大降低。
2. 2 小试的原料消耗量和制得的栲胶分析结果
原料总用量 4. 4 kg , 得胶量 1. 88 kg , 胶含水率 < 12%。原料消耗: 2. 34 kg气干原料制
得 1 kg栲胶 (气干原料含水率 10%~ 12% )。
制得的栲胶中单宁含量 74. 85% , 非单宁含量 22. 85% , 水分含量 < 12% , 不溶物含量
2. 30% , 沉淀物含量 < 2% , pH值 4. 80, 总色值 3. 2, 其中红 2. 0, 黄 1. 2。
可见马占相思树皮制取栲胶时 , 原料单耗低 , 2. 34 kg气干原料 (含水率 10%~ 12% )即
可制出 1 kg栲胶。制得的栲胶单宁高达 74. 85% , 不溶物、 沉淀物含量小 , 颜色浅 , 总色值
仅 3. 2。栲胶质量优于特级杨梅、 余柑栲胶 , 仅次于黑荆树皮栲胶。制取的栲胶在南宁市皮革
厂的鞣革试验结果表明: 马占相思树皮栲胶可与其它缩合类栲胶一样应用于制革工业 , 并且
有渗透速度快 , 成革颜色浅 , 不溶物少等特点 ; 在鞣制过程中 , 栲胶渗透良好 , 皮子两边清
洁 , 无浆状物粘附现象 , 单宁与胶朊结合良好。
102 广 西 科 学 院 学 报 第 17卷
3 结语
马占相思树皮单宁属缩合类 , 该种树皮单宁含量较高 , 达 36%以上 , 纯度也相当高 , 在
80%以上 , 生产 1 t栲胶只需约 2. 34 t的气干原料。制得的栲胶单宁含量高达 74. 85% ; 不溶
物仅为 2. 3% ; 沉淀物 < 2% ; 色浅 , 总颜色仅为 3. 2, 应用于制革工业 , 具有渗透速度快 , 成
革颜色浅 , 不溶物少等特点 , 单宁与胶朊结合良好 , 是一种优良的鞣皮剂。 因此 , 马占相思
是当前余柑、 杨梅资源短缺 , 而黑荆树引种困难情况下的优良的后备栲胶原料 , 大面积引种
马占相思对广西栲胶工业的发展具有重大的现实意义。
致谢
广西大学林学院林化 97级学生黄明兴、 谌年勇等同学参加了部分实验 , 谨此表示谢意。
参考文献
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(责任编辑: 邓大玉 )
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(责任编辑: 邓大玉 )
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