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103年6月(第264期)

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推動特色型產業加值-創新竹材應用產品開發


林務局 李建霖
張景輝 [1]

一 . 緣起

  臺灣竹類資源豐富,竹材產業曾風靡過一段很風光的黃金歲月。但近 20 多年來,此行業受到其它國家低廉價位競爭及工業化產品之取代,竹材產業早已面臨經濟蕭條、產業不振的窘境。近年來由行政院農業委員會林務局委託學研等單位進行創新林產品工業化生產技術開發,協助提升國內竹材利用率,開發製成「 竹炭 」、「竹抽出物」等技術與產業發展,逐漸受到國內外注目,也創造了數十億的產值。

二 . 創新竹材應用

  臺灣的土地面積約 359 萬公頃,其中森林地面積約 210 萬公頃,占全臺灣土地面積 59% ,天然林約占 73% 、人工林約占 20% 、竹林則占 7% 。雖然天然林面積廣大,但因受限於法令而禁伐;人工林樹種多輪伐期長,利用效率不佳;而竹材 4 年即生長成熟,深具發展潛力。臺灣竹種約有 18 屬 58 品種,其中 18 種為臺灣固有種,臺灣常見的經濟竹種包含: 綠竹、桂竹、孟宗竹、長枝竹、麻竹、以及刺竹等六種,產量豐富,適合加工製作成各項產品,如建材、家具、工藝品等。

目前在各學研單位之開發成果,已利用竹材開發在食、衣、住、行、育、樂等民生產業領域,並帶動產業知識服務業與產業價值鏈之興起。

(一) 竹葉活性成分萃取與應用

  近年來許多研究發現竹葉具有抗氧化的特性,而其抗氧化的主要成分為黃酮類的物質,且大多以糖苷的形式存在,可作為抑制食物氧化之添加劑及身體保養品。

  黃酮類化合物是一大類天然產物,廣泛存在於植物界,是許多中草藥的有效成分。最常見的是黃酮( Flavonoids )和黃酮醇( Flavonol ),其它包括雙氫黃(醇)、異黃酮、黃烷醇、雙黃酮、橙酮、花色苷及新黃酮類等。自然界中的類黃酮類物質大多以糖苷的形式存在,是一群頗具發展潛力的天然抗氧化劑,可抑制食物氧化及提供動物有益的代謝物質。文獻也指出黃酮類物質對蔬果具有抗氧化與保鮮作用以及抑制動物性脂肪氧化衰敗,維持動物性產品的食味及品質。目前最常使用到的抗氧化物如葡萄籽、山桑子、松樹皮萃取物、綠茶所含的兒茶多酚及黃豆所含的類黃酮素等,這些植化素普遍多含有黃酮類的化合物,不同植物中萃取出的抗氧化物都有其獨特的化學結構。除了抗氧化作用外,也會含有一種或多種生理作用,例如黃豆中的類黃酮素由於結構與女性荷爾蒙結構類似,可取代更年期荷爾蒙補充治療的保健作用;兒茶素則有降血糖之用,可治療糖尿病;黑豆中的類黃酮類可抑制脂質及低密度脂蛋白的氧化,進而對心臟血管有保護效果。而竹葉中也含有豐富的類黃酮素,極具開發利用之價值。

  工研院曾就三種經濟竹種(刺竹、麻竹、長枝竹)之竹葉黃酮素進行研究,結果發現,三種竹種利用不同萃取法所得之黃酮類化合物之萃取率也不同,其中以刺竹經熱水萃取法可得最高之萃取率,而刺竹利用 50% 乙醇熱萃法所得萃取率則最低。在總黃酮素含量比較,以直接熱水萃取法萃取刺竹所得之 總類黃酮含量 最高,可達 23.3% ;而麻竹利用乙醇熱萃取之抽出物之 總類黃酮含量則 最低只有 7.85% 。再者,就抗氧化能力而言,在三種竹種中,以刺竹葉抽出物之抗氧化力最佳。此等竹葉黃酮素,目前已技轉給業者作為皮膚保養品之添加劑,使產品具有淡淡竹子香味,作為特殊風味之創新產品開發之用途。

(二)竹材於精緻農業上之應用

  竹材除了可生產供食用價值的竹筍外,竹桿可製作成建材、燒製竹炭,也可創新應用於精緻農業上,開發成農業資材或飼料等,以下針對兩項創新應用產品開發加以介紹。

1. 桂竹應用於蘭花栽培介質開發

  目前市售的蘭花介質,多為進口蛇木原料加以製造,受限於產地影響時而價格高漲造成農民成本負擔,國內若能開發替代品將有助於減低相關成本創造更高利潤,工業技術研究院曾利用桂竹應用於蘭花栽培介質開發進行研究。結果發現利用 50% 的桂竹進行取代蛇木可獲得不錯的結果,甚至比 100% 的蛇木製作的栽培介質更有利於蘭花葉部與根部之生長,未來有機會可取代進口蛇木原料作為蘭花培育之介質。

2. 麻竹粉應用於蛋雞飼料技術開發

  由於世界糧食的短缺,連帶造成經濟動物飼養的飼料價格飛漲,有時甚至缺貨造成飼養業者之困擾,而國內竹林廣闊,竹材原料豐富,若能開發為動物用飼料添加劑,將有利於減輕飼養業者的負擔。工業技術研究院曾進行麻竹粉應用於蛋雞飼料技術開發研究,將麻竹進行乾燥磨粉後,與飼料配方進行調配再加以飼養蛋雞,結果顯示,低濃度配方的麻竹粉添加於蛋雞飼料,不會改變蛋雞的攝食習性與產蛋率。

三 . 結語

  近年來「竹材產業」在林務局政策指導下,已引起各縣市農民團體與企業經營者之極大興趣,並陸續投入創新應用。面對市場的激烈競爭,如何降低生產成本乃取決於設備與技術。工業技術研究院在執行林務局的委託計畫下,已開發出多元化創新利用之價值與產品,預期國內將持續發展竹材產業應用於農、林、漁、牧等相關領域,同時配合林務局林產加工利用相關計畫,以「永續森林經營」之創新研發與輔導,未來將呈現『新臺灣林業科技』之全方位發展。

竹之美皮膚保養品

竹之美皮膚保養品

桂竹應用於蘭花栽培介質之製作簡圖
桂竹應用於蘭花栽培介質之製作簡圖

麻竹粉應用於蛋雞飼料之製作簡圖

麻竹粉應用於蛋雞飼料之製作簡圖

 

[1] 工研院技術研究院南分院

 

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