生物質(zhì)化學(xué)品與農(nóng)產(chǎn)品課件

29七月2023生物質(zhì)化學(xué)品與農(nóng)產(chǎn)品生物質(zhì)化學(xué)品作者：王軍主編出版機(jī)構(gòu)：化學(xué)工業(yè)出版社出版日期：2008.8ISBN：978-7-122-03041-27/29/2023生物質(zhì)概念及其組成英文名稱：biomass定義：一切直接或間接利用綠色植物光合作用形成的有機(jī)物質(zhì)。包括除化石燃料外的植物、動(dòng)物和微生物及其排泄與代謝物等。（1）生物質(zhì)概念生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體，即一切有生命的可以生長的有機(jī)物質(zhì)統(tǒng)稱為生物質(zhì)。它包括植物、動(dòng)物和微生物。

廣義上，生物質(zhì)包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動(dòng)物及其生產(chǎn)的廢棄物。有代表性的生物質(zhì)如農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動(dòng)物糞便。例如糧食、秸稈、木材、動(dòng)物糞便和食品加工下腳料等。7/29/2023狹義上，生物質(zhì)主要是指農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)過程中除糧食、果實(shí)以外的秸稈、樹木等木質(zhì)纖維素（簡稱木質(zhì)素或木素）、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)下腳料、農(nóng)林廢棄物及畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中的畜禽糞和廢棄物等物質(zhì)。

各種生物質(zhì)之間存在著相互依賴和相互作用的關(guān)系。生物質(zhì)對(duì)人類有著廣泛而重要的用途：①用作食物；②用作工業(yè)原料；③用作能源；④改善環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候、保持生態(tài)平衡。

特點(diǎn)：可再生性。低污染性。廣泛分布性。

7/29/2023生物質(zhì)化學(xué)品全書共分10章。第1章介紹了生物質(zhì)概念、生物質(zhì)資源的特點(diǎn)以及生物質(zhì)的開發(fā)與利用的基本思路；第2章介紹了生物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)；第3章詳細(xì)介紹了淀粉基精細(xì)化學(xué)品的合成、性能及應(yīng)用；第4章介紹了以糖為原料制備四種非離子表面活性劑的合成、性能及應(yīng)用；第5章重點(diǎn)介紹了四種纖維素衍生物的合成、性能及應(yīng)用；第6章敘述了堿木素和木質(zhì)素磺酸鹽的合成、性能及應(yīng)用；第7章介紹了淀粉塑料、蛋白質(zhì)塑料、聚乳酸和聚羥基脂肪酸酯的合成、性能及應(yīng)用；第8章重點(diǎn)介紹了燃料乙醇和生物柴油的合成、性能和應(yīng)用；第9章介紹了各種甲殼素衍生物的制備、性能及應(yīng)用；第10章介紹了五種油脂基表面活性劑的合成、性能和應(yīng)用。7/29/2023農(nóng)產(chǎn)品分類農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分農(nóng)、林、牧、副、漁五大類商業(yè)系統(tǒng)分糧、棉、油、麻、絲、茶、糖、菜、煙、酒、果、藥、雜等十三種7/29/2023農(nóng)產(chǎn)品定義：是指來源于農(nóng)業(yè)的初級(jí)產(chǎn)品，即在農(nóng)業(yè)活動(dòng)中獲得的植物、動(dòng)物、微生物及其產(chǎn)品。國家規(guī)定初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品是指種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)產(chǎn)品，不包括經(jīng)過加工的這類產(chǎn)品。包括十一類。7/29/2023一、煙葉。是以各種煙草的葉片經(jīng)過加工制成的產(chǎn)品，因加工方法不同，又分為曬煙葉、晾煙葉和烤煙葉。曬煙葉是指利用太陽能露天曬制的煙葉；晾煙葉是指在晾房內(nèi)自然干燥而成的煙葉；烤煙葉（復(fù)烤煙葉除外）是指在烤房內(nèi)烘烤成的煙葉。7/29/2023二、毛茶。是指從茶樹上采摘下來的鮮葉和嫩芽（即茶青），經(jīng)吹干、揉拌、發(fā)酵、烘干等工序初制的茶。三、食用菌。是指自然生長和人工培植的食用菌，包括鮮貨、干貨以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者利用自己種植、采摘的產(chǎn)品連續(xù)進(jìn)行簡單保鮮、烘干、包裝的鮮貨和干貨。

7/29/2023四、瓜、果、蔬菜。是指自然生長和人工培植的瓜、果、蔬菜，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者利用自己種植、采摘的產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)簡單加工的瓜、果干品和腌漬品（以瓜、果、蔬菜為原料的蜜餞除外）。五、花卉、苗木。是指自然生長和人工培植并保持天然生長狀態(tài)的花卉、苗木。7/29/2023六、藥材。是指自然生長和人工培植的藥材。不包括中藥材或中成藥生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)切、炒、烘、焙、熏、蒸、包裝等等工序處理的加工品。7/29/2023七、糧油作物。是指小麥、稻谷（含粳谷、秈谷、元谷），大豆、雜糧（含玉米、綠豆、赤豆、蠶豆、豌豆、蕎麥、大麥、元麥、燕麥、高梁、小米、米仁）、鮮山芋、山芋干、花生果、花生仁、芝麻、菜籽、棉籽、葵花籽、蓖麻籽、棕櫚籽、其他籽。7/29/2023八、牲畜、禽、獸、昆蟲、爬蟲、兩棲動(dòng)物類1、牛皮、豬皮、羊皮等動(dòng)物的生皮；2、牲畜、禽、獸毛，是指未經(jīng)加工整理的動(dòng)物毛和羽毛；3、活禽、活畜、活蟲、兩棲動(dòng)物，如生豬、菜牛、菜羊、牛蛙等等；7/29/20234、光禽和鮮蛋。光禽，是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者利用自身養(yǎng)殖的活禽宰殺、褪毛后未經(jīng)分割的光禽；5、動(dòng)物自身或附屬產(chǎn)生的產(chǎn)品，如：蠶繭、燕窩、鹿茸、牛黃、蜂乳、麝香、蛇毒、鮮奶等等6、除上述動(dòng)物以外的其他陸生動(dòng)物。7/29/2023九、水產(chǎn)品1、淡水產(chǎn)品。淡水產(chǎn)動(dòng)物和植物的統(tǒng)稱。2、海水產(chǎn)品。海水產(chǎn)動(dòng)物和植物的統(tǒng)稱。3、灘涂養(yǎng)殖產(chǎn)品。是利用灘涂養(yǎng)殖的各類動(dòng)物和植物。水產(chǎn)品類，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者捕撈收獲后連續(xù)進(jìn)行簡單冷凍、腌制和自然干制品。7/29/2023十、林業(yè)產(chǎn)品1、原木。是指將伐倒的喬木去其枝丫、梢頭或削皮后，按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)鋸成的不同長度的木段。2、原竹。是抬將竹砍倒后，削去枝、梢、葉后的竹段。3、原木、原竹下腳料。指原木、原竹砍伐后的樹皮、樹根、枝丫、灌木條、梢、葉等。7/29/20234、生漆、天然樹脂。是漆樹的分泌物，包括從野生漆樹上收集的大木漆和從種植的漆樹上收集的小木漆；天然樹脂，是指木本科植物的分泌物，包括松脂、蟲膠、阿拉伯膠、古巴膠、黃耆樹膠、丹麥膠、天然橡膠等等。5、除上述以外的其他林業(yè)副產(chǎn)品。7/29/2023十一、其他植物1、棉花，是指未經(jīng)加工整理的皮棉、棉短絨、籽棉；2、麻，是指未經(jīng)加工整理的生麻、寧麻；3、柳條、席草、藺草；4、其他植物。7/29/2023十二、上述第一條至第十一條所列農(nóng)產(chǎn)品應(yīng)包括種子、種苗、樹苗、竹秧、種畜、種禽、種蛋、水產(chǎn)品的苗或種（秧）、食用菌的菌種、花籽等等。7/29/2023糧食作物定義：以收獲成熟果實(shí)為目的，經(jīng)去殼、碾磨等加工程序而成為人類基本食糧的一類作物。主要分為：谷類作物、薯類作物和豆類作物。糧食作物包括小麥、水稻、玉米、燕麥、黑麥、大麥、谷子、高粱和青稞等，但是，其中三種作物（小麥、水稻和玉米）占世界上食物的一半以上。特點(diǎn)與蔬菜和果樹不同的是，糧食作物的種子含水較少。因此，它們比蔬菜或水果耐貯存。7/29/2023小麥、稻谷、玉米被稱為三大糧食作物1、小麥?zhǔn)澜绮シN面積最大、產(chǎn)量最多和分布最廣的糧食作物。1990年小麥播種面積為23150萬公頃，約占世界糧食總播種面積的1/3，小麥產(chǎn)量59510萬噸，約占世界糧食總產(chǎn)量的31％。2、水稻世界最重要的糧食作物之一。1990年播種面積14580萬公頃，約占世界糧食總播種面積的20％以上，年產(chǎn)量51850萬噸，約占世界糧食總產(chǎn)量的27％。3、玉米人們的食糧又是飼料作物，被視為“雜糧”或“粗糧”。1990年播種面積12910萬公頃，占世界糧食總播種面積的18.5％僅次于小麥和水稻，居第三位。7/29/2023有機(jī)農(nóng)業(yè)的基本知識(shí)概念：有機(jī)農(nóng)業(yè)是在作物種植、畜禽養(yǎng)殖與農(nóng)產(chǎn)品加工過程中，不施用人工合成的農(nóng)藥、化肥、生長調(diào)節(jié)劑、飼料添加劑等化學(xué)物質(zhì)，及基因工程生物及產(chǎn)物，而是遵循自然規(guī)律和生態(tài)學(xué)原理，協(xié)調(diào)種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)的平衡，采取一系列可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)，維持持續(xù)穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。7/29/2023有機(jī)農(nóng)業(yè)的原則是生產(chǎn)足夠量的、營養(yǎng)品質(zhì)高的食品；以建設(shè)性的、有助于改善生命質(zhì)量的方式與自然系統(tǒng)及其循環(huán)協(xié)調(diào)共生；考慮有機(jī)種植和加工過程廣泛的社會(huì)和生態(tài)影響；在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)，鼓勵(lì)和改善包括微生物、土壤生物、植物、動(dòng)物在內(nèi)的生物循環(huán)；開發(fā)有價(jià)值的、可持續(xù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)；長期保持并提高土壤肥力；維持生產(chǎn)系統(tǒng)及其周圍環(huán)境的基因多樣性，包括保護(hù)植物和野生棲息地；促進(jìn)對(duì)水體、水資源及水體中生命的健康、適度利用；在當(dāng)?shù)亟M織的生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)盡可能利用可再生資源；創(chuàng)造作物生產(chǎn)和畜禽養(yǎng)殖之間融洽的平衡；給牲畜提供所有必須的生活條件，使其能夠按照本來的行為方式生活；盡量減少各種形式的污染；利用可再生資源加工有機(jī)產(chǎn)品；生產(chǎn)完全可以生物降解的有機(jī)產(chǎn)品；生產(chǎn)持久的、高質(zhì)量的紡織產(chǎn)品；允許有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和加工的所有從事者享有基本的生活條件，包括滿足基本需求，獲得足夠收入，對(duì)工作環(huán)境滿意等；向社會(huì)公正、生態(tài)負(fù)責(zé)的全生產(chǎn)、加工和分配鏈努力。7/29/2023有機(jī)農(nóng)業(yè)完全禁止或限制使用化學(xué)合成物質(zhì)；禁止使用轉(zhuǎn)基因、胚胎移植和輻射技術(shù)；強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)操作對(duì)生態(tài)環(huán)境無不良影響；強(qiáng)調(diào)通過第三方認(rèn)證，產(chǎn)品需符合政府對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求。7/29/2023有機(jī)農(nóng)業(yè)的基本原理有機(jī)農(nóng)業(yè)以生物學(xué)、生態(tài)學(xué)為理論指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三大效益完美結(jié)合為目標(biāo)，其基本原理可概括為以下8個(gè)方面：A．建立相對(duì)封閉的作物營養(yǎng)循環(huán)體系B．培育充滿生物活力的土壤C．保護(hù)自然資源D．作物病蟲害的生態(tài)防治和健康栽培E．根據(jù)土地面積適量飼養(yǎng)畜禽F．按照家畜自然習(xí)性進(jìn)行飼料管理G．生產(chǎn)高品質(zhì)的食品H．禁止使用基因工程品種及其產(chǎn)品7/29/2023無公害農(nóng)產(chǎn)品、綠色食品、有機(jī)食品無公害農(nóng)產(chǎn)品、綠色食品、有機(jī)食品，是農(nóng)業(yè)部組織實(shí)施的我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全認(rèn)證的基本類型，三者都屬于安全農(nóng)產(chǎn)品的范疇。7/29/2023有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品根據(jù)有機(jī)農(nóng)業(yè)原則和有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)方式及標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)、加工出來的，并通過有機(jī)食品認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證的農(nóng)產(chǎn)品。有機(jī)農(nóng)業(yè)的原則是，在農(nóng)業(yè)能量的封閉循環(huán)狀態(tài)下生產(chǎn)，全部過程都利用農(nóng)業(yè)資源，而不是利用農(nóng)業(yè)以外的能源(化肥、農(nóng)藥、生產(chǎn)調(diào)節(jié)劑和添加劑等)影響和改變農(nóng)業(yè)的能量循環(huán)。有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式是利用動(dòng)物、植物、微生物和土壤4種生產(chǎn)因素的有效循環(huán)，不打破生物循環(huán)鏈的生產(chǎn)方式。有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品是純天然、無污染、安全營養(yǎng)的食品，也可稱為"生態(tài)食品"。包括糧食、蔬菜、水果、奶制品、禽畜產(chǎn)品、蜂蜜、水產(chǎn)品、調(diào)料等。

7/29/2023綠色農(nóng)產(chǎn)品遵循可持續(xù)發(fā)展原則、按照特定生產(chǎn)方式生產(chǎn)、經(jīng)專門機(jī)構(gòu)認(rèn)定、許可使用綠色食品標(biāo)志的無污染的農(nóng)產(chǎn)品。可持續(xù)發(fā)展原則的要求是，生產(chǎn)的投入量和產(chǎn)出量保持平衡，即要滿足當(dāng)代人的需要，又要滿足后代人同等發(fā)展的需要。綠色農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)方式上對(duì)農(nóng)業(yè)以外的能源采取適當(dāng)?shù)南拗疲愿嗟匕l(fā)揮生態(tài)功能的作用。7/29/2023我國的綠色食品分為A級(jí)和AA級(jí)兩種。其中A級(jí)綠色食品生產(chǎn)中允許限量使用化學(xué)合成生產(chǎn)資料，AA級(jí)綠色食品則較為嚴(yán)格地要求在生產(chǎn)過程中不使用化學(xué)合成的肥料、農(nóng)藥、獸藥、飼料添加劑、食品添加劑和其他有害于環(huán)境和健康的物質(zhì)。按照農(nóng)業(yè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，AA級(jí)綠色食品等同于有機(jī)食品。7/29/2023無公害農(nóng)產(chǎn)品是指產(chǎn)地環(huán)境、生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，經(jīng)認(rèn)證合格獲得認(rèn)證證書并允許使用無公害農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)志的未經(jīng)加工或者初加工的食用農(nóng)產(chǎn)品。7/29/2023三者關(guān)系從水平定位、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)制度、認(rèn)證方式和發(fā)展機(jī)制來看，三者各有特點(diǎn)。無公害農(nóng)產(chǎn)品：產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到我國普通農(nóng)產(chǎn)品和食品標(biāo)準(zhǔn)的要求，保障基本安全，滿足大眾消費(fèi)。產(chǎn)品以初級(jí)食用農(nóng)產(chǎn)品為主。推行“標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、投入品監(jiān)管、關(guān)鍵點(diǎn)控制、安全性保障”的技術(shù)制度。采取產(chǎn)地認(rèn)定與產(chǎn)品認(rèn)證相結(jié)合的方式，認(rèn)證屬于公益性事業(yè)，不收取費(fèi)用，實(shí)行政府推動(dòng)的發(fā)展機(jī)制。7/29/2023綠色食品：產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)，整體上達(dá)到發(fā)達(dá)國家先進(jìn)水平，市場(chǎng)定位于國內(nèi)大中城市和國際市場(chǎng)，滿足更高層次的消費(fèi)。產(chǎn)品以初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品為基礎(chǔ)，加工農(nóng)產(chǎn)品為主體。推行“兩端監(jiān)測(cè)、過程控制、質(zhì)量認(rèn)證、標(biāo)志管理”的技術(shù)制度。采取質(zhì)量認(rèn)證與證明商標(biāo)管理相結(jié)合的方式，以保護(hù)農(nóng)業(yè)環(huán)境，增進(jìn)消費(fèi)者健康為基本理念，不以營利為目的，收取一定費(fèi)用保障事業(yè)發(fā)展，采取政府推動(dòng)與市場(chǎng)拉動(dòng)相結(jié)合的發(fā)展機(jī)制。7/29/2023有機(jī)食品：按照有機(jī)農(nóng)業(yè)方式生產(chǎn)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量安全不作特殊要求，滿足特定消費(fèi)，主要服務(wù)于出口貿(mào)易。產(chǎn)品以初級(jí)和初加工農(nóng)產(chǎn)品為主。強(qiáng)調(diào)常規(guī)農(nóng)業(yè)向有機(jī)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)換，推行基本不使用化學(xué)投入品的技術(shù)制度保護(hù)生態(tài)環(huán)境和生物多樣性，維護(hù)人與自然的和諧關(guān)系。注重生產(chǎn)過程監(jiān)控，一般不做環(huán)境監(jiān)測(cè)和產(chǎn)品檢測(cè)，一年一認(rèn)證。按照國際慣例，采取市場(chǎng)化動(dòng)作。7/29/2023陽光淀粉纖維質(zhì)蛋白油脂葡萄糖燃料酒精木質(zhì)素半纖維素纖維素酸交換法木糖水合成裂解生物質(zhì)油生物柴油農(nóng)產(chǎn)品應(yīng)用簡圖7/29/2023部分農(nóng)作物秸稈的化學(xué)成分種類產(chǎn)地水分（%）灰分（%）溶液抽提物（%）聚戊糖（%）木素（%）纖維素（%）冷水熱水苯醇1%NaOH麥秸河南7.734.626.4710.023.3033.6025.1318.1442.78稻秸河北—14.00———55.0419.8011.9335.23棉稈四川12.469.478.225.650.7240.2320.7623.1641.26玉米稈四川9.644.6610.6520.400.5645.6224.5818.3837.68高粱稈河北9.434.768.0813.880.1025.1224.4022.5139.70蘆葦河北14.132.962.1210.690.7431.5122.4625.4043.55甘蔗渣四川10.533.667.6315.880.8526.2623.5119.3042.16蓖麻稈內(nèi)蒙古9.12.4——4.19—20.7718.68*75.48海蓬子江蘇6.916.27—11.571.7837.2716.4120.11*57.21竹材——1.17-1.962.59-12.154.50-14.963.02-8.9122.63-31.6222.90-31.8321.63-26.5950.31-56.27針葉材——0.18-0.660.99-10.141.94-11.481.63-9.9310.32-21.575.99-12.5224.69-33.5452.11-61.94闊葉林——0.10-1.500.52-10.301.67-13.021.19-9.8410.24-29.5514.69-30.8317.81-33.0949.96-64.10

注：竹材是梢部、中部與根部的平均值；帶*號(hào)的是綜纖維素含量。7/29/2023灰分含量

灰分是指植物纖維高溫灼燒后的無機(jī)剩余物?；曳值闹饕煞质嵌趸?，木材的灰分組成很少能超過1%的，而農(nóng)作物的灰分普遍高于竹材和木材，一般多在2%以上，有的甚至高達(dá)14%以上?；曳挚偟腟iO2含量多的在65%以上（如麥秸、稻秸）。7/29/2023溶液抽提物含量

一般冷水抽提物中包含有單寧、色素、生物堿（主要為它的鹽類）、可溶性礦物成分及某些糖類。熱誰抽提物種除上述成分外，還包含有淀粉和果膠質(zhì)。植物原料溶液抽提物含量少的不到1%，多者可達(dá)40%以上，隨生長地區(qū)不同而有差異。秸稈原料的熱水抽提物顯著高于木材和竹材。

7/29/2023苯能很好溶解油脂、蠟、樹脂和香精油，抽提性能很強(qiáng)；乙醇的滲透性很好，能很好地溶解樹脂及部分香精油、單寧及色素。針葉