20世纪80年代，我国学者经过大量的研究分 析，筛选出适合我国广泛种植的豆科植物胡芦巴，作 为我国植物多糖胶的生产品种，旨在替代瓜尔胶的 进口。胡芦巴胶与瓜尔胶的半乳甘露聚糖无论是在 化学结构上还是理化性能上均类似，只是在半乳糖 和甘露糖的比例上稍有区别 ，理论上胡芦巴胶完半乳甘露聚糖胶（Galactomannan gum)以其粘 度高、剪切流动性好、胶液稳定、与其它胶复配效果 好等优良的性能而被用作增稠剂、胶凝剂、絮凝剂、稳定剂等，在石油钻采、纺织印染、军工炸药、食品、轻工、造纸等多个行业有广泛应用，目前我国年需要 量在6万t左右，且用量逐年增加。半乳甘露聚糖 胶的生产原料主要来自豆科植物，如瓜儿豆（^^ mopsis tetragonoloba lu)、长角豆（Ceratonia siligua L.)、胡芦巴（7Hgwic//a ybemwn - graecum L.)、田普 (Sesbania cannabina Pere. ) > -^ ^ ( Gleditsia sinensis Lam.)、野阜英(G/editsia Aeterop/iyWa Bunge.)等⑴，全可以替代瓜尔胶在各个领域的应用。

 

胡芦巴胶的半乳甘露聚糖也是以P-D - (1 —4)键合的D—甘露聚糖为骨架的，在一些D—甘露 糖残基04上有单个ct一D—半乳糖基侧链，这种 结构与瓜儿豆的半乳甘露聚糖一致，所区别点是半 乳糖在甘露聚糖主链上的分布。采用透射电镜可以 直接观测到聚糖的分子轨迹，通过对其分子轨迹的 解析，可初步绘制出聚糖精细结构的特征片段（图 1)。半乳糖在这两种甘露聚糖分子上取代是不均 —的，不连续的，这种情况与皂荚多糖、塔拉多糖存 在一定差异。相关研究还表明，胡芦巴聚糖分子中 半乳糖与甘露糖比例为1:1. 18 ~ 1.23，瓜尔胶聚糖 的比例为1:1. 55 ~ 1.62，相应的粘均分子量34.04 xl04、43.06 xl04。工业产品的胡芦巴胶与瓜尔胶 特性比较参见表1。

 

表1胡芦巴胶与瓜尔胶性能比较指标胡芦巴胶瓜尔胶外现淡黄色粉末乳白色粉末含水率8~108-10水不溶物/%6-1220-251%胶液粘度/叫》，8(30丈170 S-1)160-220200 ?300pH值(30丈)6.5~7.56.5-7.5冻胶粘度(0.6%胶液）5.94x10*2.198 xlO6总糖90.491.6聚糖含童/%74.674.7蛋白质/%5.54.5半乳糖与甘?糖配比1:1.21:2.0A:G G G G G 0 G G 1111 ||||G G G 1 1 1G G I 1lilt 11(1—M-MII 11 1 -卜M-M —B：G G G G G G G1 1 . I . I 1 I1G G G 1 . 1 1GI ?

 

A?胡芦巴半乳甘露聚糖；B.瓜尔半乳甘露聚糖图1胡芦巴与瓜儿豆的半乳甘露聚糖分子精细结构比较2胡芦巴胶的主要应用领域2.1油田水基压裂液胡芦巴胶作为水基压裂中的悬浮剂和携带剂， 有较低的摩阻性能。由于其剪切稳定，因此在大排 量和湍流状态下减阻作用更为明显[3]。分子中含 —20 — 有邻位顺式羟基，可与硼、钛、钴交联形成大分子三 维网状结构冻胶，同时可以控制破胶时间，快速反 排。由于胡芦巴胶水不溶物含量较低，所以破胶后 的残渣也较低，对地层伤害小。胡芦巴冻胶粘度高， 携砂比例大，这两点都优于瓜尔胶。在塔里木油田 超深井上试用表明，采用胡芦巴胶交联的压裂液系 列具有延迟交联、良好的耐温耐剪切性能、低滤失、 快速彻底破胶、助排、破乳、残渣低、伤害小等特点。 现场施工摩阻低、携砂性能强、破胶水化彻底、反排 快、增产效果明显，可满足低、中、高温不同温度储层 要求W。近十多年来，我国已累计生产出胡芦巴胶 近万吨，分别在大庆、胜利、吉林、克拉玛依、中原、塔 里木、大港、长庆、延安等油田成功压裂油井几千口， 使用效果得到各油田一致好评。

 

2.2纺织印染行业针织面料印花需要使用糊料，其主要原料为植 物胶或淀粉，低档印花糊料可以采用羟乙基化淀粉、 羧甲基化淀粉和田菁胶粉等为原料，作为毛毯、棉布 的印花使用，而丝绸、丝绒、高档羊毛衫、出口针织 品、纺织品印花要使用高档的印花糊料，其原料可以 使用瓜尔胶等优质植物胶。国外以瓜尔胶或其改性 产品为迹撕的纤织物印棚占据着高■料 市场，作为纺织品大国，我国每年需大量进口。目前，以 胡芦巴胶替代瓜尔胶，已开发出丝绸印染专用糊料，经竣 甲基化改性后的胡芦巴胶，其持水性能优于海藻酸钠，可 饿海藻_用作活《料印花的糊料[5_6】。

 

2.3食品、保健品行业胡芦巴胶是天然多糖，无任何毒副作用，且加工 过程完全采用物理分离工艺，是一种纯天然增稠剂， 可替代瓜尔胶、明胶、卡拉胶、阿拉伯胶等品种在食 品加工业中应用。精制胡芦巴胶已于1999年正式 列为食品添加剂增稠剂增补品种，在冷冻食品、面 粉、面制品、饮料、糖果、罐头等产品中应用，效果与 瓜尔胶一致。相关研究还表明，胡芦巴多糖对预防 和改善冠状动脉硬化造成的心脏病也有显着作用， 同时还可以起到抑制或延缓胆固醇与甘油三酯在淋 巴中的吸收，对肥胖症、高血压、便秘等常见病都有 —定疗效和预防作用[7]。南京野生植物研究院开 发的保健食品“双胶润通胶囊”的主要成分就是胡 芦巴多糖。

 

2.4其它行业应用于水胶炸药，可广泛用在矿井、水下等潮湿 带水的作业中，能够代替瓜尔胶，降低产品成本;应 用于护发护肤产品，赋予产品良好的质感和流变形 态，并起到稳定体系的作用，具有用量节俭、对皮肤 刺激小等优点;胡芦巴经阳离子化后可制作成高级 调理剂，具有优良持久的保湿性、润滑性、抗静电性 能;在陶瓷、高级纸张和高强石裔板中可作粘合剂和 增量剂;在选矿中可作絮凝剂，在涂料中可作增稠 剂、管道流体润滑剂。

 

3胡芦巴资源及产业发展现状胡芦巴早在西汉时期就传人我国，在我国已有 2 000多年的栽培史，它作为一种传统中药材在我 国黄淮地区、内蒙河套地区以及西北地区普遍种植， 栽培技术成熟。其收获季节与小麦基本一致，根据 纬度不同分为春播和秋播两种。胡芦巴在豆科植物 中根瘤比较发达，固氮改良土壤效果明显，在种植上 对土壤要求不髙，较贫瘠的土壤连续种上2 ~3年 后，可得到较大改善，这些优点有利于胡芦巴的推广 种植。

 

良好的适应性是胡芦巴作为一种经济作物的前 提，但资源的稳定发展还必须由经济效益来衡量。 胡芦巴在皖北地区已有10多年的推广历史，其间资 源发展情况深刻地说明这一点。在20世纪90年代 初期，该地区种植胡芦巴，每667 m2收入可达350 元左右，略优于小麦的种植效益，但胡芦巴不使用化 肥、农药，种植成本低，而且成熟期要早于小麦半个 月，茬口好，对秋粮增产很有帮助，因而农民种植积 极性非常高，推广的几个乡种植面积都在万亩以上， 胡芦巴胶产业在这个时期也获得了良好的发展机 遇。当时，半乳甘露聚糖胶的市场主要是被瓜尔胶 垄断，每吨价格在2万元左右，改性后胶粉达到每吨 24 000元，胡芦巴胶售价在17 000元，因水不溶物 低、冻胶性能优良、生产质量稳定、价格合理，赢得了 下游用户青睐，市场份额不断加大，与种植业的发展 势头形成良性互动，为农民带来了实惠。但1999年 后，国际瓜尔胶价格大幅跳水，从每吨2万元左右一 下跌到1.0万元，而且货源充足。这种超低价格对 我国发展中的胡芦巴胶是一个致命打击。按照当时 的收购价格，生产1吨胡芦巴胶原料成本已达万元 左右，致使生产厂家无法生存，而国内粮食价格提高 幅度较大，相对而言，胡芦巴的种植效益已无优势可 言。

 

胡芦巴胶与瓜尔胶的竞争将是长期的。近年 来，国际植物胶市场价格回涨，胡芦巴又面临着发展 转机。笔者认为，胡芦巴种子收购价格在2. 5元/kg 以上，对农民才具有吸引力，加工企业要发展原料基 地，必须让惠与民，同时通过开展产品的精深加工和 副产物的综合利用，不断提升产品质量，进一步降低 能耗和物耗，使胡芦巴胶在价格和性能上对瓜尔胶 形成竞争优势。

 

4对胡芦巴胶产业发展的建议4_1紧抓源头，从种植开始原料基地建设是发展胡芦巴胶产业的关键，必 须提髙种植效益，充分调动农民种植的积极性。作 为一个农产品深加工产业，首先要培育出一个稳定 成熟的原料生产基地。胡芦巴作为大宗的工业原 料，种植已有10多年的历史了，农民虽然有一定种 植经验，但是还缺乏科学性，这就需要针对各地区的 生态条件，通过示范研究，制定出一套适于推广的高 产栽培技术规范，通过加强田间管理，提高产量，增 加种植效益。安徽皖北地区有部分农户连续几年种 出了 667 m2达350 ~ 400 kg的胡芦巴髙产田，其种 植经验应得到深入研究和总结并大力进行推广。

 

4.2加强品种选育和种子改良工作胡芦巴种植了十几年，但品种改良工作仍没有 得到开展，甚至连最基本的品种复壮工作也没有进 行，直接导致现在的种子亩产量下降、千粒重降低。 目前，印度、摩洛哥、以色列、加拿大等国都有胡芦巴 种植，而且还有一些髙产优良品种，有的品种千粒重 在14 g以上。如果将这些良种引进驯化改良，相信 能够培育出适合我国生长的优良品种，667 m2产量 超过400 kg的目标完全可能达到。如果收购价格 按照2. 5元/kg，种植胡芦巴每667 m2毛收入可达 1 〇〇〇元，这与其他经济植物相比，就具有很大的竞 争力了。此外，从加工业角度，还应该积极应用现代—21 —的分子育种技术，培育半乳甘露聚糖、薯蓣皂苷元 高、色泽浅、气味轻的新品种，以不断提高胡芦巴多 糖胶的品质。

 

4.3加强胡芦巴资源的综合开发发展胡芦巴产业，不能单纯依靠胡芦巴胶这个单一的产品，很容易在国际化竞争中，受制于瓜尔 胶。胡芦巴全身都是宝，通过合理加工进行综合利 用，可开发众多副产品（图2)，从而有力的支撑起胡 芦巴胶的市场竞争力。因此，胡芦巴产业的可持续 开展，必须在资源综合利用上狠下功夫。

 

涂料、纸板浆料粘合剂'?一灰粉\ ,工业用胶 <一物理改性<一胡芦巴胶胡芦巴植物全株一?秸秆、I胡芦巴种子 辛香饲料添加剂胡芦巴粉一提取胡芦巴酊、浸裔一?豆胶粘合剂香包(草药清香，防霉防虫）

 

食品级胡芦巴胶提取薯蓣皂苷元一?-脲醛树脂增董剂\ \低聚糖保健食品提取芦巴油提取蛋白图2胡芦巴的综合利用示意图提胶后的胡芦巴下脚料中含有近1%的薯蓣皂 音元，可以作为医药中间体薯蓣皂苷的替代性原料; 制胶下脚料含有丰富的可消化蛋白质和碳水化合 物，蛋白质含量在30%以上，氨基酸组成比较平 衡[8]，添加到饲料中既可替代饼粕，又起到调味增 香和抑菌作用。由于制胶工艺采用纯物理方式，蛋 白质没有变性和污染，因而可以进行食用浓缩蛋白 或分离蛋白的加工，以获取更高的利用价值，如作为 胶合板粘合剂，压制的板子干强、湿强、回潮变形等 物理指标均符合同类商品标准，长期存放后板子不 开裂、不变形、不变色、无霉点，不含甲醛类有毒物 质，是室内装潢用的理想环保材料。

 

胡芦巴也是一种香料植物，欧美各国以胡芦巴 籽作为调味香料，目前仍是美国纽约香料市场中常 见品种。用乙醇提取的胡芦巴酊已具有悠久生产 史，它作为一种烟草调香剂，被广泛应用在欧美的髙 档卷烟中。

 

5结语胡芦巴胶是我国特色半乳甘露聚糖胶品种，其 资源培育和产业开发有助于降低我国对进口植物胶 的依赖程度，作为一种新型优质的天然多糖胶，可为 众多下游应用产业提供创新发展的动力。尽管目前 胡芦巴在资源发展上面临着很大挑战，但只要抓住制 约胡芦巴胶发展的关键问题，选择好切实可行的对策 加以实施，加大品种复壮和改良工作，并通过资源的 集约化加工和综合利用，提高产业综合效益，就能充 分调动农民种植的积极性，就能增强胡芦巴胶的市场 竞争力，并使胡芦巴胶产业迈人良性发展轨道。