新方法有望提高橡胶产量

导读 由于疾病和高需求对东南亚的世界主要天然橡胶供应构成威胁,科学家们正在努力通过改进从两种可持续的北美植物来源(蒲公英物种和沙漠灌木)中...

由于疾病和高需求对东南亚的世界主要天然橡胶供应构成威胁,科学家们正在努力通过改进从两种可持续的北美植物来源(蒲公英物种和沙漠灌木)中提取乳胶的方法来扩大美国橡胶市场。

研究人员在俄亥俄州立大学园艺和作物科学以及食品、农业和生物工程教授KatrinaCornish领导的数十年研究的基础上,在最近的两篇出版物中报告了他们提高效率和增加乳胶产量的方法。

Cornish及其同事在蒲公英和银胶菊灌木的加工过程中添加了专门的试剂,以从两种植物中提取出更多的乳胶。这两种来源都不能简单地开采——这种方法用于生产世界上唯一商业化天然橡胶的热带树木。

“我们需要为任何和所有替代天然橡胶生产物种提供有效的提取方法,特别是大规模提取,”康尼什说。“如果你想在轮胎市场上长期竞争,它们就必须是低成本的。”

TK蒲公英研究成果最近发表在《工业作物和产品》杂志上,银胶菊研究成果发表在《环境技术与创新》杂志上。

除了轮胎之外,橡胶还应用于大约50,000种产品中。国内天然橡胶产业的需求十分迫切:虽然美国生产合成橡胶,但天然橡胶完全依赖进口。2019年,10%的天然橡胶供应因疾病而损失,而且随着巴西和中国之间直飞航班的扩大,南美叶枯病传播到东南亚的风险也随之增加。

康尼什说,如果叶枯病从南美传播到亚洲,这种疾病可能会在短时间内消灭世界上大部分天然橡胶供应,这一说法并不夸张。

“然后我们可能会看到世界供应链的崩溃,以及随后整个经济的崩溃,”她说。“我们将整个全球产业集中在热带植物周围。但TK蒲公英和银胶菊是可持续的,可以在温带条件下生长。”

银胶菊乳胶来自灌木树皮中的广义细胞。提取乳胶需要磨碎树皮,打开细胞,将乳胶颗粒释放到康沃尔所说的“奶昔”中。随后进行一系列的洗涤和旋转循环,将乳胶与其他固体材料分离,并且每次离心步骤都会损失一些乳胶。

研究小组发现,在奶昔中添加称为絮凝剂的化学物质有助于将其他固体材料粘合在一起并将它们与乳胶分离,从而有效地将洗涤周期缩短一半并提高乳胶的总体产量。添加一种物质使可用胶乳翻倍,当添加乳化剂进行纯化时,产量增加12倍。

“通过添加絮凝剂,乳胶提取更加高效和清洁,”该研究的第一作者、俄亥俄州立大学食品、农业和生物工程博士后研究员BeenishSaba说。“我们发现特定的絮凝剂最能提高乳胶提取的质量并减少提取所需的时间。”

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