桦树

　　【学名】Betula
　　【英文名】birch
　　【分类】植物界,种子植物门,双子叶植物纲,壳斗目，桦木科，桦木属
　　【概述】
　　桦木属植物的通称。全世界约有100种,主要分布于北温带，少数种类分布至寒带。中国产29种。其中以白桦分布最广，由东北、华北到西北、西南都有。此外还有红桦、硕桦、黑桦等。 桦树通常是灌木或中小型乔木,木材比较坚硬，抗腐能力差，受潮易变形，可作胶合板、细木工等用材；树皮可热解提取焦油，还可制工艺品；园林绿化树种。桦树为落叶乔木或灌木。树皮多光滑，多为薄层状剥裂。单叶互生，叶下面通常具腺点，边缘具重锯齿，叶脉羽状有叶柄。花单性，雌雄同株。柔荑花序。坚果具膜质翅，果苞革质。种子单生，具膜质种皮。桦树喜光，不耐庇荫。较喜湿润，对土壤要求不严，在较肥沃的棕色森林土生长良好。萌芽力强，采伐后可自行萌芽更新。速生，在立地条件中等的地方，年生长量可达1米。15年左右开始结实。可直播造林或植苗造林。直播造林是在杂草较少且土壤较湿润的地方，秋季种子成熟后随采随播。育苗前种子需用温水浸种，苗高40～50厘米即可出圃造林。造林地宜选在火烧迹地、小块采伐迹地、林缘坡地或林中空地为好。
　　【形态】
　　落叶乔木或灌木。树皮多光滑，多为薄层状剥裂。单叶，互生，叶下面通常具腺点，边缘具重锯齿，很少为单锯齿，叶脉羽状，有叶柄。花单性，雌雄同株。葇荑花序，雄花序 2～4枚簇生，雄蕊通常2枚，花丝短，顶端分叉；雌花序单 1或2～5枚生于短枝的顶端，圆柱状、矩圆状或近球形。坚果具膜质翅，果苞革质，先端3裂。种子单生，具膜质种皮。
　　【分布及特性】　
　　在中国几乎全国都有分布，而以东北、西北及西南高山地区为最多。其中,以白桦(B.platyphy-lla，见图)分布最广,自东北、华北到西北、西南都有。此外，红桦 (B.albosinensis)主要分布于华北和西北地区,硕桦(B.costata)和黑桦(B.dahurica)主要产于东北和华北地区。 岳桦(B.ermanii)分布范围较窄， 主要生长在东北长白山和大、 小兴安岭等地，长白山高海拔地区的曲干岳桦林组成特有的景观。垂枝桦(B.pendula)主要分布于新疆天山和阿尔泰山。高山桦(B.delavayi)主要产于四川、云南及西藏地区。
　　桦树喜光，不耐庇荫。较喜湿润，对土壤要求不严，在较肥沃的棕色森林土生长良好。萌芽力很强，采伐后可自行萌芽更新。种子小而带翅易传播。在林区的皆伐迹地和火烧迹地上，桦树能作为先锋树种迅速侵入，形成纯林；但当桦林形成以后，一些耐荫的树种如云杉等便可逐渐侵入而形成混交林；最后又逐渐被后来者所更替。桦树是速生树种，幼年生长快，在立地条件中等地方，每年高生长量可达1米。一般50年以后进入衰老期。15年左右开始结实，且结实较丰。大、小年不明显。
　　【营造技术】　
　　直播造林或植苗造林均可，直播造林以秋季为主，即秋季种子成熟时随采随播，选择杂草较少且土壤较湿润地方撒播，一般可不必覆土。植苗造林以春季为主。春季育苗时，种子需用温水（35℃左右）浸种，播后注意除草松土、灌水、遮荫，当年苗高40～50厘米时可出圃造林。造林地宜选择在火烧迹地、小块皆伐迹地、林缘坡地或林中空地。造林后1～3年内每年抚育1～2次，几年后即可郁闭成林。主要病害有桦树心腐病、桦树白粉病、桦树锈病等，害虫有杨柳光叶甲和舞毒蛾等，但均不严重。老树多心腐病，应以培育中、小径材为主。
　　【用途】　
　　桦树木材较坚硬，富有弹性，结构均匀，心边材不明显。抗腐能力较差，受潮易变形。可作胶合板、卷轴、枪托、细木工家具及农具用材。桦树树皮可热解提取焦油，还可制工艺品。此外，其树形美观，秋季叶变黄色，是很好的园林绿化树种。桦树萃取物被使用为天然香料或皮革油, 和在化妆用品里。桦树树汁被喝作为补剂或回报入桦树糖浆,软饮料,和其它食物。桦树糖浆然而非常难做与其它糖浆比较, 使它昂贵比其它食物糖浆。
　　【桦树的种类】
　　Betula allegheniensis - 黄色桦树 (B 。 lutea)
　　Betula cordifolia - 山纸皮桦
　　Betula glandulosa - 美国矮小的桦树
　　Betula lenta - 甜桦树, 樱桃桦树, 或黑桦树
　　Betula lenta subsp 。 uber - 樱桃小河桦树 (地方性, 樱桃小河, Smythe Co 。, VA)
　　Betula michauxii - 纽芬兰矮人桦树
　　Betula neoalaskana - 阿拉斯加桦树 或Yukon 桦树
　　Betula nigra - 河桦树 或黑桦树
　　Betula occidentalis - 水桦树 或红色桦树(B 。 fontinalis)
　　Betula papyrifera - 纸皮桦, 独木舟桦树或美国白色桦树
　　Betula populifolia - 灰色桦树
　　Betula pumila - 沼泽桦树
　　Betula albosinensis - 中国红色桦树
　　Betula albosinensis var 。 septentrionalis - 北部中国红色桦树
　　Betula alnoides - 桤木叶子桦树
　　Betula austrosinensis - 中国南方桦树
　　Betula chinensis - 中国矮小的桦树
　　Betula ermanii - Erman 的桦树
　　Betula grossa - 日本樱桃桦树
　　Betula jacquemontii (Betula utilis subsp 。 jacquemontii) - 白色咆哮的Himalayan 桦树
　　Betula mandschurica - Manchurian 桦树
　　Betula mandschurica var 。 japonica - 日本桦树
　　Betula maximowiczii - 国君桦树
　　Betula medwediewii - 白种人桦树
　　Betula nana - 矮小的桦树 (还在北亚洲)
　　Betula Pendula - 银色桦树
　　Betula platyphylla (Betula Pendula var 。 platyphylla) - 西伯利亚银色桦树
　　Betula pubescens - 白色桦树, 欧洲白色桦树或柔软的桦树(还在北亚洲)
　　Betula pubescens subsp 。 tortuosa - 北极白色桦树 (亚北极区的欧亚大陆, 格陵兰)
　　Betula szechuanica (Betula Pendula var 。 szechuanica) - 四川桦树
　　Betula utilis - Himalayan 桦树
　　注: 许多美国文本有 B 。 pendula 并且 B 。 pubescens 迷茫, 虽然他们是用不同的染色体数字分明种类
　　【桦树汁】
　　桦树汁就是白桦树干中流出的汁液，透明无色或略带微黄。《中药大辞典》记载着桦树汁中有桦脂醇、脂肪酸、鞣质、多糖类、皂甙、蛋白质，具有止咳、祛痰、平喘、抗菌等作用，性味 “苦”、“寒”。宋代《开宝奉草》记载桦树汁“苦、平、无毒”。据国内外资料分析，桦树汁富含多种人体所需氨基酸，各种矿物质特别是钙、镁、钾、钠、磷、锗、硒等微量元素含量较高，氨基酸的总量可达17579.4 mg／L，微量元素的总量达160.84 mg／L[1,13]。因此有“血液的清道夫”，“人类健康的保护神”，“21世纪的救事锗”等美称。
　　1 桦树汁的采集
　　桦树直径一般在16公分以上即可取汁，采汁时间每年以春季为宜，约三月中旬到四月中旬，流量与直径成正比，20公分以上的桦树一昼夜可以取汁20公斤。一个采汁期约需十天，长期流汁可能造成桦树枯死现象，取汁以向阳面最好。美国、加拿大、捷克证明按正常采汁对桦树的影响不大，可采l0－20年。桦树的单株年产汁量可达31－150 kg，每公顷产汁量20－60 吨。国内外经验证明，采1－3年对直径生产量、木材结构、桦树营养成分及植物状总体影响不大，连采4年桦树的生长只下降20％。中南某地对采汁桦树观察到除发芽晚3－5天外，其他无明显变化。取汁工具以木工手摇钻为最简便，在离地40－60公分高度为宜，向南面或两树之间钻孔，流量最大。孔径在1－1.5公分，深度6公分左右为宜，导液设备采用大于钻孔的无毒无害导管和食品容器如塑料壶等做接汁器[7,20]。
　　2 桦树汁的化学营养成分：
　　桦树汁含有丰富的营养物质。以白桦汁为例，其中的干物质含量为1.31％，还原糖含量为0.43％ ，苏氨酸454.0％ ，谷氨酸8789.1 mg／L，甘氨酸744.9 mg／L，丙氨酸1895.6 mg／L，缬氨酸934.1 mg／L，异亮氨酸313.9 ms／L，亮氨酸566.1 mg／L，酪氨酸369.3 mg／L，苯丙氨酸474.4mg／L，组氨酸2712.7 mg／L，赖氨酸325.3 mg／L。桦树汁中的微量元素也很丰富，对人体有益的钾、钠、钙、镁、铁、锰、锌等含量较高，而铜、铅等微量元素含量很低。王云芳，许国英等对新疆布尔津平原林场的春采白桦树液的化学成分进行了研究，其干物质含量为1.36— 1.42％，pH值5.69—6.44，总氮含量为4.5—9.5mg／l00rnl，总氰基酸含量20一30mg／l00ml，总糖含量1.1－1.4％，以果糖和葡萄糖为主，总酸含量25－55mg／l00ml，含有维生素C、B1、B2、PP等。并含有丰富的微量元素铜、铁、锌、锰等．特别是富含有半金属元素硒。陈铁山对秦岭桦树汁进行了营养成分的测定分析，其总糖含量为0.813% ，蛋白质含量0.03% ，含有维生素B1、B2、VC、VE，16种氨基酸以及钾、钙．镁、磷、硒、锌、锶、锗等15种矿质营养成分和微量元素成分。H．Kallio报道芬兰桦树液4月初－5月初葡萄糖和果糖浓度最高，达5－8mg／ml，而新疆桦树液3月底－4月中旬葡萄糖与果糖总浓度可达7.00－13.84mg／ml。以新疆白桦树液经急性毒性试验、Ames试验、微核试验、精子畸形试验，证实新疆白桦树液无致死毒性和诱变性。可见桦树汁是一种安全、营养、健康食品原料。
　　3 桦树汁的贮藏与保鲜：
　　桦树汁中含有丰富的糖、蛋白质等营养物质，很容易引起微生物污染，导致腐败变质。桦树汁采收后的短时间内保存，可利用简陋的冰窖或地下室带有阴蔽棚、填满冰雪的土坑内。气温不超过5℃ 的情况下，汁液保鲜3－5昼夜。装料桶每次用后必须清洗消毒。为避免VC与单宁氧化变色，一定要用石蜡密封。
　　由于桦树液干物质含量较低(一般在0.5－1.2％)，而采集地又都在林区，所以给贮存、运输与利用带来一定的困难。江德森，魏子玉，李清盛等进行了桦树汁浓缩工艺研究，桦树汁经过多级过滤以后，进入真空浓缩锅浓缩后制得浓缩桦汁相对干物质含量为≥ 3 、≥6、≥ 9％的三种规格，便于桦汁贮藏和运输。
　　以天然白桦树液为材料，对其污染微生物进行了分离培养和初步鉴定，发现， 天然桦树原汁及其饮料中有数量不同的细菌， 酵母菌、霉菌和放线菌的污染。其中，霉菌居多，酵母、细菌次之，放线菌最少。在弄清污染微生物分布的基础上，研究比较了几种控制灭活微生物的方法 其中pH2.0的酸性处理未能灭活全部污染微生物，而采用90℃加热杀菌的办法或者膜板过滤技术可达到理想的结果。陈铁山，张院民在验收的桦树汁中添加少量苯甲酸钠（1g/kg）后添加柠檬酸（1.5g/kg）调整酸度使pH值≦3.5，再按比例依次加入抗坏血酸(0.1g/kg)，亚硫酸氢钠(0.1g/kg),可以达到良好的防腐保鲜效果，可常温储藏6个月。黄文哲，王建华采用添加防腐剂对桦树汁进行保鲜防腐研究发现添加单一防腐剂苯甲酸钠防腐效果不如复合防腐剂，以苯甲酸0.03％，尼泊金乙酯0.03％，山梨酸0.05％的比例添加，防腐剂用量少，而且防腐效果可靠。
　　4 桦树汁食品的开发：
　　4．1 桦树汁饮料
　　桦树汁是人们喜爱的清凉饮料，被国家科委列为“星火计划”，是天然饮料的上品。陈铁山以秦岭桦树汁为原料，脱腥后，研制出酸甜爽口的桦树汁饮料。山永凯，崔贵平，张明珠等分析认为影响桦树汁饮料风味的重要因素为糖度、酸度及白桦汁芳香成分的含量；根据正交试验，确定桦树汁饮料的最佳配方为蔗糖7％、柠檬酸0.25％、蜂蜜1.0％、西番莲香精0.10％ 、桦树汁20％、食盐0.05％ 。刘志伟[14]以神农架红桦树汁液为原料配制成的红桦汁健康饮料，其基本工艺为：红桦汁→除异味→添加糖、柠檬酸等调配→过滤→封罐→杀菌→冷却即得成品。产品色泽呈淡黄色，具有红桦汁清香和滋味，略带后涩味，酸甜爽口，味感协调，清亮透明，少量植物性沉淀。蒋中海以黑龙江产桦树汁为原料研制出碳酸型、非碳酸型饮料以及桦树原汁，桦树原汁透明、呈咖啡色，具有原汁的清香，无异味，固形物含量为5％－15％ ，总酸度为0.08－0.1。陈铁山将刺梨榨汁后与桦树汁进行混合加工成一种风味口感具佳的新型复合饮料。刘元昌将桦树汁浓缩，按0.6％－0.9％比例添加到发酵好的酸奶中，添加0.15％的果胶和0.25％的变性淀粉作为稳定剂，制备出酸奶味柔和、桦香味绵长的复合酸奶。
　　4．2 桦树汁酒
　　桦树汁含有丰富的糖分，可用作微生物发酵原料，生产发酵食品。庄德艳，马守俊，葛伟以发酵速度快、耐酒能力强的酵母为菌种发酵天然桦树汁，酿制出酒体风格明显、澄清度好的桦汁保健酒。刘志民，葛伟对桦汁酒的加工工艺进行研究，其基本工艺为：桦树汁→调整成分（加糖，SO2）→ 前发酵（添加两种酵母混合发酵）→倒桶→后发酵→贮存→过滤→装瓶→杀菌→贴标、装箱→成品入库；前发酵温度18－20℃，发酵时间5天；后发酵温度18－20℃，发酵一个月后进人贮存。宋来新分别采取糖化添加法和主发酵添加法进行桦树汁啤酒加工工艺研究，制备出的桦树汁啤酒外观泡沫丰富，细腻持久，色泽淡黄，清亮透明，具有轻微的特殊的本香味，而且比普通啤酒营养成分丰富，特别是氨基酸 维生素等营养成分的含量明显高于普通啤酒。
　　5 发展建议与前景展望
　　我国有丰富的桦树资源。从桦树皮已分离出多种功能成分，桦树皮已被证实具有多种药理保健功能。桦树液富含人体易于吸收的糖分、多种氨基酸、微量元素、维生素，营养价值颇高。目前桦树汁产品的研发力度不够，桦树液食品品种单一，应该加大研究开发力度。
　　桦树液可应用于饮料工业，产品配方设计突出桦树液的特点，并可保持其独特的风味；桦树液可以通过浓缩干燥制成速溶茶，与矿泉水复配，可制作成营养饮料。还可应用于生产碳酸饮料，即可加工成纯桦树汁碳酸饮料，又可同时加入一种或几种果汁，制成复合型果汁碳酸饮料，形态上，可制成澄清的汽水，也可制成混浊状的饮品。应用于生产非碳酸饮料，可制成桦树汁饮料和复合型果汁类饮料。桦树液可应用于生产野生植物饮料，与捣碎的干刺玫果、砂糖、柠檬酸、蜂蜜配合，制成桦树汁刺玫果饮料；还可与山楂果、山茱萸果、红景天、果仁、五味子、雪松、人参叶、杜仲叶、橙皮等，复配成不含酒精的高级补品饮料。按照国家食品卫生标准，它可作调配辅助材料和制成成品。桦树汁浓缩或干燥后可以作为营养保健食品添加剂用于奶粉，面包，饼干，冰淇淋等的生产中，给传统食品带来新的风味和营养，丰富传统食品种类。
　　此外桦树液还可以应用于其他产品的开发中，倩碧公司推出的水疗系列产品是一个豪华的身体用护理品。它的配方中采用了活化水技术和白桦树提取物，以及一些通常用于脸部护肤品的成分。其中有两种成分据说具有良好的光滑和修复皮肤的功效，并且有助于保持皮肤的湿度平衡。天然化妆品成为人们消费的趋势，桦树汁的应用化妆品的生产中必然收到消费者的青睐。
　　随着人们对桦树汁认识的加深，桦树汁系列产品的需求会越来越大。今后桦树汁的开发应该以开发利用桦树资源为中心，向食品，日化品，医疗保健品方向发展。