蒙古栎乙醇原料林不同种源橡实成分分析

邢少博 吴迪 于弘远 孙岳胤 祝旭加

摘 要 通过对黑龙江省各种源蒙古栎橡仁淀粉、可溶性糖、粗纤维、单宁、蛋白质、脂肪、灰分和橡壳中糠醛和活性炭等成分含量的比较分析，结果表明：不同种源蒙古栎橡实各物质成分含量存在显著差异，综合比较，初步确定林口、绥阳和桦南等种源橡实中可制乙醇物质含量高，为优良种源。

关键词 蒙古栎;能源林;橡实成分;种源

中图分类号：S792.186 文献标识码：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），又称蒙古柞、柞树，壳斗科（Fagaceae）栎属落叶乔木，是我国北方林区的一种重要阔叶树种，分布于黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北和山东等省区 [1]。此外，俄罗斯、朝鲜和日本等国家也有蒙古栎分布[2]。

黑龙江省蒙古栎林可达246万hm2，年产橡实200万t以上[3]。所以，依托丰富橡实资源，发展非粮燃料乙醇原料能源林，解决我国燃料乙醇产业发展原料的瓶颈，实现燃料乙醇产业原料供给多元化，促进国民经济可持续发展，具有重要意义[4]。

本文从非粮乙醇燃料角度出发，开展蒙古栎不同种源的橡实成分分析，为非粮乙醇燃料产业的发展提供支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

种源林分应为天然实生起源，林龄达到结实盛期，蒙古栎占比在50%以上，结实状况良好，结构比较一致，郁闭度0.2～0.9的林分。本文所选取的蒙古栎乙醇原料林采种种源林分分别在五营林业局、铁力林业局、带岭林业局、兴隆林业局、桦南林业局、绥阳林业局、林口林业局和东京城林业局等8处地点。各种地源的基本情况见表1。

1.2 试验方法

所收集的各种源橡实采收后，立即用55 ℃热水浸种杀虫，置阴凉通风处晾干。本次橡实中淀粉含量测定采用GB/T 5009.9-2003中的酶水解法进行分析，粗纤维含量测定采用GB/T 5009.10-2003的方法，可溶性糖测定采用蒽酮比色法，蛋白质含量测定采用GB/T 5009.5-2003中的第一法，脂肪含量测定采用GB/T 5009.6-2003中的酸水解法，单宁含量测定采用分光光度计法，橡实糠醛含量测定采用改良硫酸法，橡壳活性炭含量测定采用氯化锌盐酸法，橡实的总灰分测定采用GB/T 5009.4-2003的方法。

2 结果与分析

蒙古栎不同种源橡实各项商品性状指标测定及多重比较分析结果见表2。

从表2可知，不同种源蒙古栎橡仁中淀粉含量为40%～50%，粗纤维含量为3%～8%，可溶性糖含量为9%～14%。上述3种物质含量统称为橡实中可制乙醇的物质总量，其含量为55%～73%。除上述可制乙醇的物质外，橡仁中含量较大的是单宁，占7%～12%。其余如脂肪含量为0.6%～2.1%，蛋白质为2.9%～6.3%。橡壳中糠醛含量为1.3%～4.2%。每千克橡壳可以烧制活性炭0.16～0.31 kg。橡实的总灰分含量为2%～3%。

由表2还可以看出，橡实淀粉含量以绥阳（48.03%）为最高，其次是带岭。橡仁粗纤维含量以绥阳种源（8.77%）为最优，其次是桦南、林口等种源。可溶性糖含量以林口（12.48%）为最优，其次是绥阳种源。由于橡仁中的淀粉、粗纤维和可溶性糖这3种物质通过发酵、酶解、水解等方法均可用于生产乙醇，且3种物质的总量在橡仁中占到55%～73%。因此，将3种物质的综合统称为橡仁中可制乙醇物质总含量，以林口、绥阳种源表现最优，桦南次之。单宁是橡仁中除淀粉和可溶性糖以外含量占第3位的重要组成成分。各种源单宁含量以五营（11.39%）为最高，其次是兴隆和带岭。橡仁脂肪含量五营（2.05%）为最高，其次是兴隆和铁力。蛋白质含量林口种源（6.30%）为最高，其次是绥阳、五营。各种源橡壳糠醛含量以林口（4.18%）为最高，其次为东京城和绥阳。各种源单位质量橡壳可制活性炭的质量以林口、绥阳（0.31 kg kg-1）为最高，其次是桦南和东京城。各种源橡实总灰分含量以绥阳（2.99%）、五营（2.98%）、林口（2.89%）为最高。

不同种源蒙古栎橡实各成分含量方差分析结果见表3。

从表3可以看出，蒙古栎橡实各种源在橡仁淀粉、粗纤维、可溶性糖、可制乙醇物质总量、单宁、蛋白质、脂肪含量，以及橡壳糠醛含量、橡壳单位质量可制活性炭质量、橡实灰分等各项指标均存在显著差异。

3 结论

3.1 蒙古栎乙醇原料林各种源可制乙醇物质总含量（淀粉、粗纤维和可溶性糖含量之和）中，在淀粉含量与可溶性糖之间存在互补关系，即如果淀粉含量相对较低，则可溶性糖含量则相对较高。这种关系在桦南、林口、东京城等种源中表现明显。

3.2 可制乙醇物质总含量与单宁、脂肪等物质含量之间存在负相关的关系，即可制乙醇物质总含量较高的种源，其单宁、脂肪等物质含量则较低;反之，可制乙醇物质总含量较低的种源，其单宁、脂肪等物质含量则较高。

3.3 通过对各种源蒙古栎橡实商品性状综合比较，初步确定林口、绥阳、桦南种源可制乙醇物质含量高，为优良种源。

参考文献：

[1] 周以良，董世林，聂绍荃.黑龙江树木志[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1986

[2] 祝旭加.蒙古栎燃料乙醇原料林不同家系橡实成分分析[J].中国林副特产，2013（5）：5-7

[3] 中国林科院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京：科学出版社，1998

[4] 齐学军，孙岳胤，王书凯.东北地区以栎类资源培育燃料乙醇原料林发展途径的讨论[J].防护林科技，2011，9（5）：92-93