學(xué)術(shù)界關(guān)于檔案的定義還不統(tǒng)一。一般,檔案是指人們在各項社會活動中直接形成的各種形式的具有保存價值的原始記錄。原始記錄性是它的本質(zhì)屬性。我國古代的檔案,在各個朝代有著不同的稱謂。商代稱為“冊”,周代叫作“中”,秦漢稱作“典籍”,漢魏以后謂之“文, 以下是為大家整理的關(guān)于科技檔案開發(fā)利用案例3篇 , 供大家參考選擇。
科技檔案開發(fā)利用案例3篇
第1篇: 科技檔案開發(fā)利用案例
蠅蛆的開發(fā)利用
許宏斌
(生物技術(shù),10171350106)
摘要:蠅蛆為家蠅幼蟲,在我國大部分地區(qū)常見。蠅蛆具有很高的利用價值,其飼養(yǎng)管理簡便、成本低,兼有良好的生態(tài)效益,可加工成高蛋白食品、飼料、保健品等生物制品。對蠅蛆的開發(fā)利用進行了闡述。
關(guān)鍵詞:蠅蛆;利用價值;開發(fā)利用
1 蠅蛆的食用價值
據(jù)國內(nèi)外對家蠅(musca domestica)幼蟲營養(yǎng)成分的分析表明,蠅蛆粉中粗蛋白質(zhì)含量在58.80%~63.89%之間,且蠅蛆原物質(zhì)和干粉的必需氨基酸總量分別為44.09%和43.83%,超過FAO/WHO 提出的參考值40%;脂肪為10%~14%, 蠅蛆油脂中不飽和脂肪酸占68.2%, 必需脂肪酸占36%,所含必需脂肪酸均比花生油、菜籽油高;甲殼素8%~10%和維生素,還含有鐵、鋅等多種微量元素以及抗菌肽、幾丁質(zhì)等多種極有價值的成分,營養(yǎng)成分較全面[1]。蠅蛆蛋白粉可有效增強正常小鼠體液免疫功能, 對環(huán)磷酰胺造成的免疫功能低下有一定的預(yù)防和治療作用[2]。且其蛋白所含蛋白纖維少,易消化吸收,更適合于作為嬰幼兒和老年營養(yǎng)食品的蛋白質(zhì)添加料,因此蠅蛆蛋白質(zhì)經(jīng)加工后,可作為良好的蛋白質(zhì)營養(yǎng)源直接添加到食品中。蠅蛆的氨基酸組成比較合理,可輔助治療氨基酸缺乏而引起的疾病,也可加工成保健食品[3-4]。
2 蠅蛆的飼用價值和生態(tài)效益
2.1 蠅蛆的飼用價值
蠅蛆是優(yōu)質(zhì)動物蛋白質(zhì)飼料,蠅蛆飼料適口性好、轉(zhuǎn)化率高、營養(yǎng)豐富,且可以降低飼料成本。測定蠅蛆和蠅蛹作為飼料添加劑對清遠良種雞肉質(zhì)和風(fēng)味的影響, 以及代替魚粉的雞群死亡率明顯低于僅飼喂魚粉或商業(yè)飼料的雞群, 并且雞肉的系水力和風(fēng)味評價明顯提高,氨基酸含量差異顯著。說明家蠅幼蟲作為動物蛋白質(zhì)可提高雞的抗病能力以及改善雞肉風(fēng)味[5]。在凡納濱對蝦飼料中添加蠅蛆粉,不僅可以全部替代魚粉等蛋白質(zhì)飼料,還可以在一定程度上提高凡納濱對蝦抵抗弧菌的能力[6]。試驗在夏季自然熱應(yīng)激情況下, 向飼料中添加3%蠅蛆粉,降低了蛋雞血清中熱應(yīng)激物質(zhì)的含量, 緩解夏季產(chǎn)蛋雞的熱應(yīng)激水平。此外蠅蛆培養(yǎng)殘料也有類似蠅蛆粉的作用[7]。肉用仔雞飼料中添加5%的蠅蛆蛋白質(zhì)能顯著提高肉用仔雞日增重,且利用率高,并可部分或全部代替魚粉。用蠅蛆作為蛋白質(zhì)飼料,在肉雞生產(chǎn)中具有重要的意義[8]。
2.2 生態(tài)效益
利用蠅蛆對豬糞進行消化吸收, 在集約化生產(chǎn)條件下獲得生物肥和蠅蛆蛋白2 個產(chǎn)品。這樣不僅可以降低養(yǎng)殖場的飼料成本, 還減少了對周邊環(huán)境帶來污染的同時也消除了糞便處理成本。蠅蛆處理豬糞具有提高生產(chǎn)利潤、凈化生產(chǎn)環(huán)境等一系列的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益,具有農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的特點。經(jīng)蠅蛆處理后的豬糞中糞臭素3-甲基吲哚、化學(xué)耗氧量和生物需氧量顯著減少。蠅蛆生態(tài)處理豬糞可有效減少糞臭素和有機污染物, 有利于改善環(huán)境[9]。利用蠅蛆處理豬糞生產(chǎn)的生物肥為咖啡色、無臭味、疏松狀,其肥效指標(biāo)明顯優(yōu)于自然熟化的豬糞,氮含量顯著優(yōu)于干豬糞;蠅蛆干品的氨基酸總量、粗脂肪含量、粗纖維和灰分含量等指標(biāo)均優(yōu)于魚粉[10]。蠅蛆主要利用豬糞中的粗脂肪和凱氏氮,較少利用粗纖維和無氮浸出物。在夏季氣溫24~32 ℃情況下, 人工培養(yǎng)蠅蛆在糞便中的活動可以快速降低糞便惡臭,同時在6 d 內(nèi)使糞便總能、總重量、干物質(zhì)顯著下降。蠅蛆的活動對糞便理化性質(zhì)的影響對后續(xù)的微生物好氧分解極為有利, 直接利用這種糞便進行堆肥化處理可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)有機肥料[11-12]。將蠅蛆糞渣配制復(fù)合基質(zhì),也顯示出其較好地促進作物幼苗生長發(fā)的作用,從而有效減少化肥用量[13]。
3 綜合開發(fā)和利用蠅蛆可創(chuàng)造更多價值
3.1 蠅類蟲體的利用
中藥中的“五谷蟲”就是干蠅蛆,具有清熱解毒、消食化滯的功能,可以治療疳積腹脹、骨髓炎等癥。與其他藥物配伍,則可治療神昏譫語、小兒病虛疳疾、胃癌等癥[14]。家蠅體內(nèi)含有2%~4%的磷脂,磷脂具有保護細胞膜、降血脂、防治心血管疾病等方面的作用[15]。蠅蛆組織勻漿液對大腸桿菌和沙門氏菌的增殖有顯著抑制作用,對金黃色葡萄球菌的增殖有顯著促進作用, 但加熱滅活后其抑菌生物活性喪失;勻漿液有較高的胰酶消化穩(wěn)定性;胰酶消化產(chǎn)物經(jīng)層析分離后得到一種組分, 保持了對沙門氏菌、大腸桿菌增殖的抑制作用和對金黃色葡萄球菌增殖的促進作用[16],具有潛在的開發(fā)和利用價值。
3.2 提取物的利用
3.2.1 抗菌肽:
抗菌肽從蠅類幼蟲中提取,具有廣譜抗菌作用,而且對病毒、腫瘤細胞及原蟲有一定的毒殺作用;無致畸變作用,無蓄積毒性,不容易產(chǎn)生抗藥性,有可能成為抗菌素和抗腫瘤藥。由于昆蟲抗菌肽的活性濃度較低,對許多致病菌,如致病性大腸桿菌、傷寒桿菌、硝酸鹽桿菌等具有抗菌作用[17],而且部分抗菌肽對一些臨床耐藥致病菌也具有良好的抗菌作用。昆蟲抗菌肽還能攻擊瘧原蟲、病毒,這種抗菌肽即使是萬分之一的濃度,也能殺死多種原生物,且效力較高[18]。抗菌肽還能刺激人的機體生長因子的分泌,有利于傷口的愈合[19]。使用加熱—層析法快速、簡便,抗菌肽提取得率是海藻酸吸附法的5.2 倍, 且所得蠅蛆抗菌肽熱穩(wěn)定性高,能殺滅枯草桿菌等多種革蘭氏陽性菌。該法能有效去除外源性蛋白酶,保證肽類產(chǎn)品的穩(wěn)定性,同時還能提取出非蛋白類的抗菌成分[20-22]。近年內(nèi)有望實現(xiàn)規(guī)模開發(fā)蠅蛆高附加值的抗菌產(chǎn)品。
3.2.2 幾丁質(zhì)
3.2.2.1 在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用:
蠅蛆可用于培養(yǎng)天敵昆蟲和制造新型農(nóng)藥,也可作土壤改良劑、植物生長調(diào)節(jié)劑,還可用于果蔬保鮮。大草蛉是一種防治蚜蟲的重要益蟲,但由于飼養(yǎng)成本過高而未實現(xiàn)大規(guī)模生物防治。有人用蠅蛆勻漿液、脫脂蠅蛆粉等配成重要益蟲大草蛉幼蟲的人工飼料, 飼養(yǎng)效果優(yōu)于傳統(tǒng)飼料,從而有望實現(xiàn)大規(guī)模生物防治[23]。蠅蛆低聚幾丁糖對煙草赤星病菌和黑脛病具有一定的抑制作用[24]。此外研究證實,對花生白絹病菌具有很好的抑制作用[25]。
3.2.2.2 在日用化工方面的應(yīng)用:
可以制備模材料、日用化學(xué)品添加劑、印染和紡織、造紙助劑及食品添加劑等。當(dāng)前市場上的甲殼素與殼聚糖均來自于蝦、蟹殼,所以原料的供應(yīng)受到地域和季節(jié)的影響,而且蝦、蟹殼含鈣量高,給提取造成困難。蠅蛆中的甲殼素色素含量低、鈣鹽含量少、產(chǎn)品得率高,提取的幾丁質(zhì)和幾丁糖質(zhì)量較高,是一類品質(zhì)極高的殼聚糖資源[26]。此外,在環(huán)保方面可作為絮凝劑和吸附劑處理污水,也可作為飲料的澄清劑和無毒包裝材料等。
3.2..3 殼聚糖:
甲殼素脫去乙酰基后的殼聚糖是一類重要的保健功能因子。殼聚糖有止酸、消炎作用,可用于降低膽固醇、降低血脂類藥物,還可以用來研制抗癌藥物[27]。蠅蛆殼聚糖能調(diào)節(jié)血脂平衡,預(yù)防高脂血癥的產(chǎn)生,對已形成的高脂血癥具有一定的治療效果[28]。蠅蛆幾丁低聚糖咀嚼片對大鼠血清總膽固醇、總甘油三酯具有明顯降低作用,對血清高密度脂蛋白膽固醇具有明顯穩(wěn)定作用,另外,還具有輔助降血脂作用, 且蠅蛆幾丁低聚糖咀嚼片對小鼠的半數(shù)致死量大于10 g/(kg·bw),提示其基本無毒[29]。利用蠅蛆粉作為原料制備甲殼素和殼聚糖并確定最佳工藝條件, 對其成品進行理化性質(zhì)的檢測表明, 蠅蛆粉制備的甲殼素和殼聚糖質(zhì)量較好[30-31]。因此,蠅類在醫(yī)藥開發(fā)方面也具有廣闊的發(fā)展前景。
4. 問題與展望
隨著我國畜牧業(yè)持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展, 飼料資源不足,特別是高蛋白飼料資源缺乏是當(dāng)前整個行業(yè)面臨的一大難題。我國是一個蛋白質(zhì)資源緊缺的國家, 2005年我國魚粉進口達到154 萬噸。國際組織預(yù)計, 除去庫存的36.9 萬噸, 中國2006 年進口魚粉將達115 萬噸[22]。而養(yǎng)殖蠅蛆可以緩解這種高蛋白飼料資源短缺的狀況。家蠅除了具有繁殖力強、生活周期短、易于高密度養(yǎng)殖、飼養(yǎng)過程中極少患病、養(yǎng)殖投入小、成本低、高產(chǎn)出等特點外, 還具有養(yǎng)殖設(shè)備投資小、養(yǎng)殖技術(shù)簡單、資源豐富等適合規(guī)模化養(yǎng)殖的優(yōu)點, 被國際上列為新型蛋白資源昆蟲之首。但是由于種種原因, 家蠅幼蟲的養(yǎng)殖只限于少數(shù)科研單位或?qū)W校作為研究用途, 盡管有些企業(yè)形成了規(guī)模化養(yǎng)殖, 但其產(chǎn)品作為飼料利用的部分卻十分有限。因此, 倡導(dǎo)大力研發(fā)蠅蛆資源, 扶持一批蠅蛆養(yǎng)殖企業(yè), 使蠅蛆養(yǎng)殖規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化, 促進該產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。同時, 要大力開發(fā)技術(shù)含量高、附加值高的蠅蛆產(chǎn)品, 特別是對蠅蛆抗菌肽、殼聚糖及其深加工的研究; 要充分發(fā)揮高校和科研院所的人才優(yōu)勢,進行多學(xué)科聯(lián)合公關(guān), 使蠅蛆產(chǎn)品早日應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中。
參考文獻
張澤生,姚國雄.家蠅幼蟲作為人類潛在食物蛋白質(zhì)資源
的探討[J].食品工業(yè)科技,1997,19(6):671.
覃容貴,付萍,吳建偉,等.蠅蛆蛋白粉對小鼠免疫功能的
影響[J].中藥材,2007,30(6):635-637.
于守洋,崔洪斌.中國保健食品的進展[M].北京:人民衛(wèi)生__出版社,2001.
斯琴高娃,趙改梅,王哲鵬,等.無菌蠅蛆的營養(yǎng)分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008(2):183,187.
常斌,韓日疇,曹莉,等.家蠅作為飼料添加劑對清遠良種雞肉質(zhì)和風(fēng)味的影響[J]. 昆蟲知識,2007,44 (6):882-886.
陳乃松,魏濤濤,廖奕招.蠅蛆粉和β-葡聚糖對凡納濱對蝦生長和免疫的影響[J]. 水產(chǎn)學(xué)報,2007,31 (6):771-776.
霍桂桃,任文社,谷子林,等.蠅蛆粉及蠅蛆培養(yǎng)殘料對夏季產(chǎn)蛋雞血液生化指標(biāo)的影響[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī),2006(11):55.
賈生福,馬彥彪.蠅蛆粉對肉仔雞增重效果試驗[J].中國家禽,2007,29(12):39.
薛純良,吳健樺,徐大鋼,等.豬糞經(jīng)蠅蛆生態(tài)處理后糞臭素和排污量的變化[J]. 環(huán)境污染與防治,2004,26(3):218-219.
朱開建,陳小麟,趙揚,等.利用豬糞集約化生產(chǎn)蠅蛆的生態(tài)工程研究[J]. 廈門大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版,2003,42(2):253-256.
白林,李學(xué)偉,張林,等.家蠅幼蟲處理豬糞的營養(yǎng)物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化規(guī)律研究[J].中國畜牧雜志,2007,43(23):59-61.
任友安.利用畜禽糞便養(yǎng)殖蠅蛆技術(shù)特點分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008(12):280.
唐金陵, 張文佳. 蠅蛆糞渣配制穴盤育苗基質(zhì)試驗研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(9):2663-2664,2666.
蔣三俊.中國藥用昆蟲集成[M].北京:中國林業(yè)出版社,1999.
馬惠欽.蒼蠅的利用[J].特種經(jīng)濟動植物,1999(6):12.
吳杰,鄒思湘,陳偉華,等.蠅蛆組織勻漿液及其酶解物中抑菌組分的研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2007(4):153-155.
王遠程,孫東旭.昆蟲抗菌物質(zhì)的誘導(dǎo)和應(yīng)用[J].微生物學(xué)通報,1994,21(5):290-291.
盧曉風(fēng),楊星勇,程驚秋,等.昆蟲抗菌肽及其研究進展[J].藥學(xué)學(xué)報,1999,34(2):156-160.
任國棟,石愛民.家蠅工程及其開發(fā)前景[J].昆蟲知識,2002,39(2):103-106.
陸婕,鐘雅,柳林,等.家蠅蛆抗菌肽提取工藝研究[J].昆蟲學(xué)報,2007,50(2):106-112.
侯利霞,翟培,樂國偉,等.鏈球菌誘導(dǎo)后家蠅幼蟲提取物的抗菌活性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(12):5022-5023.
侯利霞,翟培,樂國偉,等.枯草桿菌誘導(dǎo)家蠅幼蟲產(chǎn)生抗菌物質(zhì)的研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36 (10):4117-4118.
林美珍,陳紅印,王樹英,等.大草蛉幼蟲人工飼料的研究[J].中國生物防治,2007,23(4):316-321.
畢慶文,陳曉敏,王豹祥,等.蠅蛆低聚幾丁糖對煙草赤星病菌的毒力測定[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007,26(6):785-787.
韋新葵,雷朝亮.蠅蛆幾丁低聚糖對花生白絹病菌菌絲形態(tài)及超微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2004,23__
第2篇: 科技檔案開發(fā)利用案例
北京林業(yè)大學(xué)教授蔣建新,南京野生植物研究院院長、博士生導(dǎo)師張衛(wèi)明在中國皂莢產(chǎn)業(yè)化項目推廣發(fā)布會的學(xué)術(shù)報告--皂莢資源化學(xué)研究進展及齊開發(fā)利用前景
一.皂莢資源研究利用簡要概況
二.皂莢多糖膠的研究與利用
三.皂莢皂素的研究與利用
四.皂莢其他有效成分的開發(fā)利用
五.皂莢資源產(chǎn)業(yè)化過程中需關(guān)注的幾個問題
一.皂莢資源研究利用簡要概況?
皂莢(Gleditsia sinensis)豆科皂莢屬植物,又名皂角、臺樹、懸刀,在我國有著廣泛的分布。種子可食用,亦作藥用,可祛痰、利尿、和血、潤肺;皂刺用作中藥材;果、葉可用于洗滌日化行業(yè)。由于皂莢為多用途的經(jīng)濟樹種,自20世紀90年代中期以來,南京野生植物研究院、中國林業(yè)科學(xué)研究院、北京開元藥材種植有限公司以及山東農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位開展了從皂莢樹良種選育、育苗技術(shù)、資源化學(xué)組成、有效成分分離、生產(chǎn)工藝技術(shù)、到產(chǎn)品深加工與應(yīng)用技術(shù)等一系列的研究實驗工作。皂莢樹中可持續(xù)利用的經(jīng)濟器官包括皂莢的種子、果肉、皂刺、樹葉等。
由皂莢經(jīng)濟器官通過加工、深加工可制備得到的產(chǎn)品有:皂莢多糖膠、皂莢功能性低聚糖、皂莢凝膠多糖、有機蛋白質(zhì)、皂莢皂素、皂莢膠合板、葉蛋白飼料、抗腫瘤藥物中間體等。
皂莢類系列產(chǎn)品可以應(yīng)用于以下相關(guān)行業(yè):食品、保健食品、造紙、紡織、醫(yī)藥、采油、化妝品、洗滌用品、生物農(nóng)藥、皮革、電鍍、飼料、木材加工等。
目前,皂莢資源的主要化學(xué)成分已經(jīng)探明,主要產(chǎn)品的加工利用工藝技術(shù)和裝備也已成熟,規(guī)模化種植基地開始形成,深加工產(chǎn)品的應(yīng)用技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷拓寬,皂莢資源產(chǎn)業(yè)將要形成。
二、皂莢多糖膠的研究與應(yīng)用?
(一)皂莢多糖膠用途日益擴大,市場需求量迅猛增加,其他產(chǎn)品難以替代。
植物多糖膠是國際大宗工業(yè)原料,年總產(chǎn)量超過100萬噸,年貿(mào)易額逾50億美圓,我國2004年進口量約10萬噸。植物多糖膠具有一般多糖的功能特性,同時又因其獨特的流變性質(zhì)被廣泛用作增稠劑、穩(wěn)定劑、膠凝劑、絮凝劑等應(yīng)用于食品醫(yī)藥、石油鉆采、紙漿造紙、兵工炸藥等行業(yè)。預(yù)測未來5年內(nèi),我國對植物多糖膠的需求量年遞增10%以上。
植物多糖膠的共同特點是在低濃度下(<1%)形成高粘度的的水溶液,溶液呈現(xiàn)假塑性流體特性。膠液加熱時可逆地稀化且當(dāng)升高的溫度被保持時,又隨時間不可逆的降解,溶液的表觀粘度將隨切變速度的增加而急劇下降,然后趨于穩(wěn)定并接近最低極限值。此外,植物多糖膠還具有降血糖、降血脂、抗輻射、潤腸減肥、與微生物多糖形成凝膠等特性。多種功能于一體的天然多糖膠決定了其不可替代的地位,有關(guān)研究合成高分子或微生物多糖代替植物多糖膠的工作均未有實質(zhì)性突破。
(二)隨著經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的雙重需要,木本多糖膠資源將會大力發(fā)展
近幾年來,在植物多糖膠的生產(chǎn)量中,草本植物多糖膠生產(chǎn)量約占60%,而草本植物膠原料的種植需要站用大量耕地。不僅如此,受天氣、種植條件和政治等多因素的影響,草本植物多糖膠資源一直很不穩(wěn)定,嚴重影響著相關(guān)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
我國木本多糖膠資源發(fā)展迅速,并初步形成了資源基地。皂莢、野皂莢等木本植物根系發(fā)達,耐旱,耐熱,抗寒,抗污染 ,抗逆性強,能較好地改良土壤,是營造水土保持林、防風(fēng)固沙林的優(yōu)良生態(tài)樹種。木本種子中多糖膠含量豐富,木本多糖膠資源的開發(fā)利用將促進生態(tài)與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展。隨著經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的雙重需要,木本多糖膠資源將會進一步得到大力發(fā)展,木本多糖膠也將在植物多糖膠的生產(chǎn)總量中占據(jù)主導(dǎo)地位。
(三)提高行業(yè)技術(shù)水平,盡快實現(xiàn)植物膠國產(chǎn)化
細胞顯微結(jié)構(gòu)研究表明,多糖膠聚集在細胞內(nèi)表面,外表面是一層難溶于水的物質(zhì)。細胞與水結(jié)合時,細胞內(nèi)的膠不能充分溶于水,因而由內(nèi)胚乳直接制粉所得的膠粘度偏低。如果設(shè)法在制粉之前打破細胞壁,使細胞內(nèi)的膠充分釋放出,則膠的粘度和水性化便可提高。目前,還沒有與此相關(guān)的工業(yè)化處理技術(shù)。為提高產(chǎn)品檔次,增強產(chǎn)品的市場競爭力,亟待開發(fā)適合植物多糖膠的物理增粘工藝和裝備。
酶法分子修飾因齊高度的的專一性、高效性以及反應(yīng)條件和過程易于控制,無副反應(yīng)等,在多糖結(jié)構(gòu)分子修飾中已逐漸受到重視。實驗證明,用酶水解多糖可得到分子量比較均一的產(chǎn)物,而且由于特定的酶能作用特定的糖苷鍵,可以得到糖苷鍵專一性高的理想的分子量片段。多糖膠酶法改性產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用將進一步提高木本多糖膠資源的增值幅度。
(四)皂莢種子組成及多糖膠性質(zhì)研究表明,皂莢是理想的植物多糖膠資源
皂莢種子中蛋白質(zhì)含量為15.4%,內(nèi)胚乳占種子組成的37.8%,內(nèi)胚乳中聚糖含量為68.6%,皂莢種子資源是可供工業(yè)化開發(fā)的植物膠資源;通過GC、PC、IR及HNMR分析多糖結(jié)構(gòu),半乳糖與甘露糖配比為1:2.5,主鏈是以 β-(1,4)-苷鍵連接的D-吡喃甘露糖,支鏈是以α-(1,6)-苷鍵連接的D-吡喃半乳糖;皂莢膠1%的水溶液表觀粘度達274mPa·s(30℃,170S-1),大于瓜爾膠,皂莢膠將有可能成為高效增稠劑應(yīng)用于食品、紡織、造紙和采油等行業(yè);皂莢粘度隨濃度升高而升高,隨pH值的降低而有所降低,皂莢膠的自然抗生物降解能力高于瓜爾膠,因而皂莢膠表現(xiàn)出比瓜爾膠更高的穩(wěn)定性。皂莢種子氨基酸組成以及脂肪酸組成分析表明,種子脂肪酸組成中不飽和脂肪酸大于84%,其中亞油酸含量最高(>66.5),亞油酸是維持哺乳動物正常生長所必需的而體內(nèi)又不能合成的脂肪酸。種子蛋白質(zhì)含有人體不能合成而必需的氨基酸,其中谷氨酸、天冬氨酸和精氨酸等含量較高,分離提膠后的種子剩余物中含有豐富的蛋白質(zhì)。
皂莢生長過程中,無農(nóng)藥化肥污染,因此種子符合“有機農(nóng)業(yè)”的生長條件,可以進一步開發(fā)成有機食品或有機食品添加劑。有機食品的原料必須來自有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系,或采用有機方式采集的野生天然產(chǎn)品;有機食品的整個加工過程必須嚴格遵循有機食品的生產(chǎn)、加工、包裝、儲藏、運輸標(biāo)準,在生產(chǎn)過程中絕對禁止使用任何化學(xué)人工合成物。種子制膠過程是純物理分離過程,符合有機食品加工要求,采用氣流分級法從制膠種子副產(chǎn)物中分離純度較高的蛋白質(zhì),也不需要使用或添加任何人工合成的化學(xué)物質(zhì)。因此,從制膠后的種子副產(chǎn)品中有望開發(fā)出增值幅度較大的“有機”蛋白質(zhì)。
從種子化學(xué)組成來看,目前皂莢種子具有工業(yè)化開發(fā)前景的產(chǎn)品主要有皂莢多糖膠和天然無污染的有機蛋白質(zhì)。皂莢多糖膠提取工藝和裝備技術(shù)的研究,已于2001年5月通過了部級科技成果鑒定,中試生產(chǎn)線上的測試表明,皂莢多糖膠得率大于25%,增粘產(chǎn)品的粘度大于350mPa·s。從制膠后的種子剩余物中分離提取高含量蛋白質(zhì)的分離工藝也已通過中試。以上成果的取得標(biāo)志著皂莢種子的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)已具備技術(shù)基礎(chǔ),皂莢膠改性產(chǎn)品和復(fù)配產(chǎn)品的開發(fā)將進一步提升皂莢種子利用的技術(shù)水平。
(五)皂莢多糖膠生產(chǎn)工藝的特點與創(chuàng)新之處
烘炒法皂莢多糖膠生產(chǎn)工藝是針對種皮厚而硬的一類種子而提出的,其基本加工原理是對種子進行低溫加熱,使種皮、胚乳、和胚三部分結(jié)合力削弱,再對種子進行短時間的高溫烘炒,使種皮脆化。然后在打擊力和挫撕力雙重作用下將種子打開成兩至三瓣,再經(jīng)重復(fù)選片和篩選獲得較完整的胚乳片。種子的低溫加熱又稱預(yù)熱,預(yù)熱溫度控制在75—80℃。隨著預(yù)熱時間延長,皂莢多糖膠抽提率和粘度都相應(yīng)提高,也就是說預(yù)熱時間越長,種皮、胚乳、和胚三部分之間的結(jié)合力越弱,胚乳越容易分離。
采用純物理方法從種子中分離提取植物膠,生產(chǎn)中不使用或添加任何化學(xué)物質(zhì),無廢水廢氣排放,不造成二次污染;首次成功開發(fā)植物膠細胞破壁釋放工業(yè)化技術(shù),使植物膠粘度提高50%以上,開發(fā)了烘炒法制膠成套設(shè)備與生產(chǎn)技術(shù),這對我國植物膠行業(yè)的技術(shù)進步有重要意義。
三、皂莢皂素的研究與利用
皂莢果實中種子占15%-30%,果肉占70%-85%,果肉的產(chǎn)量是種子產(chǎn)量的3-5倍。因此,皂莢莢果的開發(fā)利用對皂莢資源的高效利用和綜合利用具有決定性的意義。
研究表明,皂莢莢果中含有三萜類皂苷(皂莢素)等天然活性成分,這些皂苷類成分呈中性,泡沫豐富,易生物降解,對皮膚無刺激,對人體無毒害,具有較好的表面活性和一定的洗滌去污能力,較好的耐酸、耐堿、耐鹽能力,還能與多種表面活性劑復(fù)配產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),是一種很有潛力的強極性非離子的天然表面活性劑。可以用來洗滌絲綢及貴重金屬,不損光澤,也可以用在電鍍業(yè)清洗待鍍金屬等,還可作輕質(zhì)混凝土的起泡劑,配制泡沫滅火劑溶液,配制農(nóng)藥作殺沖劑等。遠在古代,人們就已經(jīng)知道用它可以洗滌衣物、毛發(fā)了。現(xiàn)代,由于合成活性劑的快速發(fā)展及其優(yōu)良性能,皂角的用量日益減少。但隨著人們環(huán)保意識的增強,由皂角提取出的天然活性劑又重新得到重視,許多采用皂角活性劑與合成活性劑復(fù)配所制成的新型洗滌產(chǎn)品深受用戶喜愛。
皂莢素是三萜烯酸配糖體,有著優(yōu)良的表面活性作用、乳化性、分散性、可溶性、浸透性等功能,現(xiàn)在歐美日等廣泛用作飲料起泡劑、各種香辛料的乳化劑。皂莢素有很大的起泡性及起泡穩(wěn)定性,即使在乙醇及酸性條件下起泡性也不低,因而常用作飲料特別是非醇類飲料的起泡劑及泡泡糖的起泡劑,有的性質(zhì)優(yōu)于使用蔗糖、聚甘油脂肪酸酯等化學(xué)合成表面活性劑。因此,皂莢皂素是一種醫(yī)藥、食品和日用化工上均有廣泛應(yīng)用前景的天然產(chǎn)物。
四、皂莢其他有效成分的開發(fā)利用?
皂莢刺即皂莢樹的棘刺,為我國傳統(tǒng)中藥材,是中醫(yī)治療乳腺癌、肺癌等多種癌癥常用的配伍藥之一,被列為抗癌中草藥。研究表明皂莢刺中含有黃酮類化合物為黃顏木素(即3,7,3" ,4" -四羥基雙氫黃酮)、非瑟素(3,7,3",4-四羥基黃酮),并含有無色花青素;此外,皂莢刺還含有酚類、氨基酸等。采用現(xiàn)代分離技術(shù)從皂莢刺分離制備醫(yī)藥中間體,是進一步提高皂莢資源利用價值的重要途徑。
香港理工大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn),中草藥皂莢的濃縮液具有抗癌特性。為進一步研究皂莢的抗癌性,香港理工大學(xué)與美國國立癌病研究所轄下的積遜實驗室合作,利用該實驗室的先進設(shè)備,進行動物測試及其他相關(guān)的抗癌機理研究,目標(biāo)是研究出對抗血癌及其他癌癥的新藥物,預(yù)計于三至五年內(nèi)研制出新藥物。
皂莢樹葉中蛋白質(zhì)含量在20%左右,可以作為木本飼料資源加以開發(fā)利用。從我國現(xiàn)有種植業(yè)提供給畜牧業(yè)的飼料來看,由于受飼料不足和飼料結(jié)構(gòu)不合理的影響,我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展還受到一定的制約,如我國蛋白質(zhì)飼料只能滿足當(dāng)前需要總量的50%左右,國外有關(guān)研究資料表明,如果家畜飼料中可消化蛋白質(zhì)缺少20%—25%,畜產(chǎn)品就減少30%—40%,飼料消耗量和畜產(chǎn)品成本則增加30%—50%。因此有效地利用皂莢樹葉的蛋白質(zhì)做飼料,對我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)具有重要意義。
五、皂莢資源產(chǎn)業(yè)化過程中需關(guān)注的幾個問題?
(一)緊密結(jié)合國家林業(yè)支持政策,發(fā)展皂莢資源基地
皂莢是生態(tài)經(jīng)濟型多用途樹種:耐旱、節(jié)水、根系發(fā)達;耐熱、抗寒、較抗污染;固氮、適應(yīng)性廣、抗逆性強;生長較快、木材物理力學(xué)性質(zhì)好、較堅硬。因而,皂莢又是天然林保護工程退耕還林的優(yōu)選樹種,能較好地改良土壤,用于松樹混交可抑制松毛蟲。世界上四十多個國家的皂莢種植已廣泛用于防風(fēng)固沙林、城鄉(xiāng)景觀林、農(nóng)田防護林、草場防護林和工業(yè)原料林。由于皂莢生長速度相對較慢,皂莢掛果需3-5年長的時間,盛果期要8年才開始,在皂莢種植的前幾年里,其經(jīng)濟價值不能充分體現(xiàn)出來,而皂莢是良好的生態(tài)物種,所以,只有緊密結(jié)合國家林業(yè)支持政策,并積極開展立地種植、推動皂莢資源基地建設(shè),才能使皂莢的潛在經(jīng)濟價值得以發(fā)揮。
(二)作為工業(yè)原料林,皂莢優(yōu)良品種的推廣是關(guān)鍵
隨著品種的不同,種子在莢果中所占的比例也相差較大,種子含量低者只有15%,種子含量最高者可達33%;種子中多糖膠的原膠粘度也在162—282mPa·s(30℃,170S-1)幅度范圍內(nèi)有較大變化。所以就膠源植物開發(fā)而言,建設(shè)人工林基地時應(yīng)重視選擇高含量高粘度植物膠的皂莢品種。不同居群皂莢皂素含量比較表明,北京地區(qū)的皂莢全果不僅果肉含量高,而且果肉中的皂素含量高達32%,因此北京皂莢是最理想的皂莢皂素提取和利用居群。2002年由國家林木品種審定委員會審定通過4個皂莢良種皂莢家系G301、G302、G303和G304,編號分別為國 R-SF-GS-030-2002、國 R-SF-GS-031-2002、國 R-SF-GS-032-2002和國 R-SF-GS-033-2002。
(三)科學(xué)研究和產(chǎn)品開發(fā)是皂莢資源產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的動力
植物多糖膠都具有較好的水溶性和交聯(lián)性,而且在低濃度下有高粘度的特點,但是,多糖膠的原粉在某些工業(yè)中使用時,往往不能達到工業(yè)生產(chǎn)要求的快速溶脹和水合,溶解速度慢,同時水不溶物含量高。植物多糖膠的改性按照處理方式可分為物理改性、酶法改性和化學(xué)改性三類。物理改性是指種子胚乳細胞的破壁增粘;酶法改性是指α—半乳糖苷酶作用于多糖膠以改變分子中的半乳糖含量,或者用β—甘露聚糖酶降解多糖膠獲得較低分子量的多糖甚至是低聚糖;化學(xué)改性是使多糖分子中引入親水基因,提高親水性和溶脹速度,減少了氫鍵,增加了溶解度,降低了水不溶物含量,提高了膠液的清澈度,并且可提高電解質(zhì)的兼容性。皂莢多糖膠經(jīng)改性后可形成上百種新的系列產(chǎn)品,天然植物多糖膠進行適當(dāng)?shù)母男詫μ岣弋a(chǎn)品性能和價值,以及擴大應(yīng)用領(lǐng)域都有重要意義。
由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,某些產(chǎn)品的某種用途可能被新的科技成果所替代。因此,為了適應(yīng)市場的風(fēng)云變換,應(yīng)該不斷研制新產(chǎn)品,經(jīng)常調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),擴大產(chǎn)品新用途,才能保證在競爭中持久不衰。
第3篇: 科技檔案開發(fā)利用案例
MODERN在偉大祖國73華誕之際,我參加了單位組織的“光影鑄魂”主題黨日活動,集中觀看了抗美援朝題材影片《長津湖》,再一次重溫這段悲壯歷史,再一次深刻感悟偉大抗美援朝精神。1950年10月,新中國剛剛成立一年,
根據(jù)省局黨組《關(guān)于舉辦習(xí)近平談治國理政(第四卷)讀書班的通知》要求,我中心通過專題學(xué)習(xí)、專題研討以及交流分享等形式,系統(tǒng)的對《習(xí)近平談治國理政》(第四卷)進行了深入的學(xué)習(xí)與交流,下面我就來談一談我個人
《習(xí)近平談治國理政》(第四卷)是在百年變局和世紀疫情相互疊加的大背景下,對以習(xí)近平同志為核心的黨中央治國理政重大戰(zhàn)略部署、重大理論創(chuàng)造、重大思想引領(lǐng)的系統(tǒng)呈現(xiàn)。它生動記錄了新一代黨中央領(lǐng)導(dǎo)集體統(tǒng)籌兩個
《真抓實干做好新發(fā)展階段“三農(nóng)工作”》是《習(xí)近平談治國理政》第四卷中的文章,這是習(xí)近平總書記在2020年12月28日中央農(nóng)村工作會議上的集體學(xué)習(xí)時的講話。文章指出,我常講,領(lǐng)導(dǎo)干部要胸懷黨和國家工作大
在《習(xí)近平談治國理政》第四卷中,習(xí)近平總書記強調(diào),江山就是人民,人民就是江山,打江山、守江山,守的是人民的心。從嘉興南湖中駛出的小小紅船,到世界上最大的執(zhí)政黨,在中國共產(chǎn)黨的字典里,“人民”一詞從來都
黨的十八大以來,習(xí)近平總書記以馬克思主義戰(zhàn)略家的博大胸襟和深謀遠慮,在治國理政和推動全球治理中牢固樹立戰(zhàn)略意識,在不同場合多次圍繞戰(zhàn)略策略的重要性,戰(zhàn)略和策略的關(guān)系,提高戰(zhàn)略思維、堅定戰(zhàn)略自信、強化戰(zhàn)
《習(xí)近平談治國理政》第四卷集中展示了以習(xí)近平同志為核心的黨中央在百年變局和世紀疫情相互疊加背景下,如何更好地堅持和發(fā)展中國特色社會主義而進行的生動實踐與理論探索;對于新時代堅持和發(fā)展什么樣的中國特色社
在黨組織的關(guān)懷下,我有幸參加了區(qū)委組織部組織的入黨積極分子培訓(xùn)班。為期一周的學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)形式多樣,課程內(nèi)容豐富,各位專家的講解細致精彩,對于我加深對黨的創(chuàng)新理論的認識、對黨的歷史的深入了解、對中共黨員的
《習(xí)近平談治國理政》第四卷《共建網(wǎng)上美好精神家園》一文中指出:網(wǎng)絡(luò)玩命是新形勢下社會文明的重要內(nèi)容,是建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國的重要領(lǐng)域。截至2021年12月,我國網(wǎng)民規(guī)模達10 32億,較2020年12月增長4
剛剛召開的中國共產(chǎn)黨第十九屆中央委員會第七次全體會議上討論并通過了黨的十九屆中央委員會向中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會的報告、黨的十九屆中央紀律檢查委員會向中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會的工作報告和《