菜籽油
菜籽油,俗称菜油,又叫香菜油、芥花油,是从油菜籽中榨取而来的一种食用油。菜籽油是中国主要食用油之一,也是世界上第三大植物油,和大豆油、葵花籽油、棕榈油一起,并列为世界四大油脂。
依据油菜籽油相关国家标准,按加工程度不同,可分为菜籽原油(毛油)和成品菜籽油,前者不能直接供人食用,需再加工后方可食用;后者可直接供人食用。按油菜籽中油的芥酸含量,可分为普通菜籽油(芥酸含量为3%-60%)和低芥酸菜籽油(芥酸不超过3%)。中国经过近十年努力,使传统的劣质高芥酸菜籽油变革成了在大宗植物油中营养品质最好的低芥酸菜籽油,菜籽油的营养价值、安全品质得到了进一步提升,到2010年,中国油菜双低率达到了90%以上。
菜籽油以油菜籽为原料,主要采用压榨法和浸出法两种工艺来制取。
历史发展
油菜是中国古老的油料作物,有着悠久的栽培历史,也是中国古文献最早记载的蔬菜种类之一。在西安半坡原始社会遗址中,考古学家发现了中国新石器时代的炭化的油菜籽,经同位素碳14测定,距今已有6000-7000年的历史。在著名的《诗经》“谷风”中就有“采葑采菲,无以下体”的记载,其中葑就是指芥菜疙瘩(Brassica juncea (L.) Czern.)、菜(Brassica rapa var. glabra Regel)和蔓菁。这就是说,在古代就有采摘油菜籽的历史。
而油菜籽作榨油的利用是在南北朝时期,《齐民要术》中记载蔓菁可以收叶、收根食用,叶还可制作菹,种子可榨油,这一时期就有油菜籽可以压榨取油的记载,最早明确利用其榨油的记载始于唐代的《本草拾遗》。随后在元代的《王祯农书》、明代的《天工开物·乃粒》《农政全书》中,也记载了榨油机和油菜籽的榨油方法。而正是由于长期使用榨油机,人们也慢慢在生产实践当中总结出一套成熟的榨油菜籽加工工艺。
生产工艺
长期以来,油脂加工技术的研究一直是油菜籽研究的重点之一。现已研究出预榨-浸出法制油、直接浸出法制油等系列制油工艺,这都较好的提高油菜籽的加工水平,提高油菜籽的利用价值。
一次直接压榨工艺
油菜籽经预处理轧坯后直接用溶剂浸出油脂。此法的出油率略低于预榨——浸出工艺,其处理量小、压力较高,不适合大批量生产。为了进一步提高出油率,可以采用酶(主要是纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶)预处理油菜籽,破坏细胞壁,使油脂更容易浸出。由于生产过程在较低温度下进行,可以得到蛋白质变性程度很小的低温粕,以用于油料蛋白的提取和利用,但得到的粕仍需进行脱毒方可作为饲用。
预榨—浸出工艺
当前应用最为成熟、工业化生产最为广泛的制油工艺仍是“预榨-浸出法”。油菜籽经预处理、轧坯、蒸炒后压榨出大部分油脂,然后再用溶剂浸出剩余的油脂。预榨——浸出制油工艺比一次压榨法具有较多的优越性,其最大优点是出油率高,浸出后蒸汽脱溶粕的残油较低,一般为1%左右。世界上油菜籽主要生产国的加工厂多半采用这种工艺。
“预榨-浸出”工艺可得到毛油和含较多抗营养因子成分(萝卜硫素、植酸、酚类物质)的饼粕两种产品。由于经过高温蒸炒和压榨,油菜籽中的几种重要氨基酸也受到了较严重的破坏,为了克服这一缺点,国际上已提出了一项油菜籽加工新技术,即“脱皮-冷榨-浸出”工艺,并建立了油菜籽脱皮冷榨中试厂,这一方式使得压榨饼的质量得到大幅度的提高,为进一步利用创造了条件。在中国武汉轻工大学胡健华等也对此进行了研究,并建成中国首条油菜籽脱皮冷榨生产线,中国农科院油料所也开展了这方面的研究。
膨化浸出工艺
油料挤压膨化工艺是二十世纪60年代提出,70年代研制,80年代推广,90年代完善的新工艺,作为对传统浸出法制油的改进,脱皮和挤压膨化技术成为双低油菜籽高效加工的新技术。油菜籽脱皮后,经挤压膨化机处理,预先挤出部分油脂并形成一定的结构料粒,再进行浸出,可提高油得率。而油料在浸出前进行挤压膨化预处理是一种适宜于多种油料的生产工艺,该技术在国际上已得到迅猛发展,在美国、印度、瑞士等国均有膨化机生产厂家。在中国武汉轻工大学、中国农科院油料所和无锡粮科院都对此进行了研究。
其他制油工艺
传统油菜籽制油工艺都是以取油为主要目的,油脂得率高,但它们也存在饼粕利用率低的明显缺点。为了克服传统制油工艺的缺点,有不少学者或在实验室水平或在中试规模上研究了下面几种制油工艺。
双液相萃取法制油
此法是加拿大Rubin首次提出。为了得到无毒饼粕,把破碎了的油菜籽用互不相溶的两种溶剂,一个极性相(氨-甲醇),一个非极性相(己烷)同时或顺序处理,以非极性相溶剂萃取油,极性相溶剂脱除油油菜籽中有毒物质。此法在取油的同时能够得到无毒或低毒且蛋白变性程度小的饼粕。后有学者对此工艺作了改进,但由于环境及能耗问题,此工艺要实现工业化还需要进一步研究。
水剂法制油
水剂法(又称水提法)制油即借助水的作用,利用油料中非油成分对水和油亲和力的不同以及油水之间的密度差,将油分离出来。1956年,Sugarman首先使用水剂法从花生中同时分离出油和蛋白质。其特点是:和浸出法相比,以水为溶剂,食品安全性好,无有机溶剂浸提所引起的环境问题;和压榨法相比,条件温和,能够在制取高品质油脂的同时,获得变性程度小、生物学效价高的蛋白或饼粕。水剂法制油有两种基本工艺路线:一是沿用分离蛋白的生产路线;二是采用浓缩蛋白生产的工艺路线。对于油油菜籽而言,通常采用后者。
中国学者李瑚传、周瑞宝等分别在实验室和中试规模上对此法进行了研究。在这一工艺过程中,油菜籽中大部分抗营养成分均溶于水而被除去,变性菜籽蛋白和其他不溶物形成沉淀,经脱水干燥后得到饲用菜籽浓缩蛋白。因为先进行钝化萝卜硫素酶,硫是完整地进入浸取废水中,避免了硫苷降解物对菜籽油的污染,得到的菜籽油色泽浅、含硫量低。出油率为88%~90%,饲用菜籽浓缩蛋白得率为40%。但此法的不足之处是,要想得到较高的出油率,必须将油油菜籽研磨得很细,这对于工业化生产来说较为困难。同时此法蛋白的得率低,废水的处理也会增加相应的能耗。
水酶法制油
和水剂法不同,水酶法是在一定机械破碎的程度上(并不要求磨得很细),借助酶和水的作用,即利用纤维素酶、果胶酶和Caspase-3等作用于油料的细胞壁和脂小体蛋白膜,使油脂能够最大程度地释放和聚集并同时回收低变性蛋白质。这种方法20世纪70年代便已诞生,但限于酶的昂贵成本,发展并不快。21世纪以来随着酶制剂工业的发展,以及对环境问题的日益重视,世界各国学者纷纷开展了对水酶法制油的研究,对象涉及到大豆、花生、油菜籽等各种油料作物、水果和农副产品。和水剂法一样,油菜籽水酶法制油也有两条工艺路线。外国报道的研究大都采用的是浓缩蛋白的生产路线,油水分离后,蛋白质固相沉淀,而抗营养因子溶于水中得到去除。但在中国对油油菜籽水酶法制油的研究起步较晚,2004年,刘志强等采用干法研磨菜籽,将纤维素酶和果胶酶复合使用,油脂得率超过了90%。
性状特点
菜籽油色泽金黄,气味鲜香。一般菜籽油中含有4%的芥子苷,在制油过程中会分解成有刺激气味的有毒物质。
传统油菜籽中芥酸和硫代葡萄糖苷硫甙含量较高,其中芥酸含量为20%~60%,长期食用富含芥酸的菜籽油,会因芥酸过多积蓄而容易引起血管壁增厚和心肌脂肪沉积,不利于人体健康。合肥工业大学生物与食品工程学院,通过小白鼠对照实验发现,与食用低芥酸菜籽油的小鼠相比,食用普通菜籽油的小鼠,心脏、肝脏质量明显升高,或与芥酸使脂肪沉积有关。低芥酸菜籽油是以低芥酸油菜籽压榨而成,芥酸含量较传统菜籽油大大降低。美国FDA规定菜籽油中芥酸含量不能超过总脂肪酸的2%;中国菜籽油国家标准规定:低芥酸菜籽油中芥酸含量不大于3%。
菜籽油分类
根据油菜籽中硫甙(芥子)含量及菜籽油脂肪酸组成比例,油菜籽可分为芥酸油菜籽和低芥酸油菜籽,所榨菜油可分为髙芥酸油和低芥酸油。
髙芥酸油
芥酸和硫代葡萄糖苷硫甙含量较高,其中芥酸含量为20%~60%,酸可以诱发心肌脂肪堆积、充血性心力衰竭等疾病。
低芥酸油
芥酸含量低于3%的菜籽油可称为低芥酸菜籽油,其饱和脂肪酸含量低,脂肪酸组成均衡,植物笛醇、多酚和生育酚含量丰富;同时也具有良好的营养健康功能,能够降低TC、LDL-C、VLDL-C,保护HDL-C,预防缺血性中风,降低致癌风险等重要生理功能,是营养健康的优质食用植物油。
相关用途
工艺原料
油菜籽通过压榨、萃取、膨化等工艺榨油后所剩下的低芥酸、低硫甙的菜籽饼粕,其蛋白质含量高达36%~38%,营养价值与豆粕相近,是良好的精饲料,广泛运用在淡水养殖业中。除此之外,高芥酸(65%)油菜籽油是很好的工业润滑油,加拿大1998年有1%~2%的面积种高芥酸品种。脂肪酸碳链较短的菜油可作汽油替代品,德国有5%的汽车和拖拉机用菜油作原料,其成本与汽油相当,且无尾气污染。
菜籽油在工业上用途也很广泛。如在“生物柴油”领域菜籽油拥有着较好的优势和发展。2009年以前,世界上制造生物柴油的原料主要是菜籽油,所占比例84%左右。此外,油菜籽油还可以制造特种油脂等食品、在铸钢工业中作为润滑油,在机械、橡胶、化工、塑料、油漆、纺织、制皂和医药等方面都有广泛的用途。
食用营养
油菜籽富含蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等营养物质。油菜种子中蛋白质含量为20%~30%,且氨基酸组成平衡合理,赖氨酸和甲硫氨酸等人体必需氨基酸含量高;菜籽中还含有VE、VB、烟酸、叶酸、维生素B5等丰富的维生素和钙、镁、磷、、锰、锌、铁、铜、碘等营养元素。除此之外,油菜籽中还含有35%~50%的粗脂以及4%~5%的磷脂、丰富的油酸、亚油酸、亚麻酸、硬脂酸、软脂酸和一定量的芥酸,各种比例符合人体营养所需,经过压榨而成的菜籽油是健康的食用植物油之一
相关研究
植物甾醇酯研究
菜籽油具有非常高的营养价值,含有多种微量活性物质,如植物甾醇等营养物质,具有增强免疫力、延缓衰老、降低心血管疾病等方面的功效。2015年,程远渡等研究人员通过对营养性肥胖小鼠进行干预,观察到植物甾醇酯和葛根素联合使用可以使肥胖小鼠体质量减轻、血清血脂水平降低、脂肪细胞内的脂滴减少、脂肪细胞的膨大得到抑制,肝脏病变也得以缓解,其减肥作用比单一使用时要好,而且两者本身具有很好的安全性。同时美国食品药品监督管理局(U.S. Food andDrug Administration,美国食品药品监督管理局)已认定其为“一般认为安全(generally recognized as safe,GRAS)”产品,大量研究表明植物甾醇酯具有降低胆固醇水平、抗炎药、抗衰老、调节免疫、防治前列腺疾病的作用。
类胡萝卜素研究
菜籽油中的类胡萝卜素是微量活性物质,具有抗氧化作用,能增强菜籽油的稳定性,延缓酸败,延长菜籽油的保质期,能保护人类远离一系列的慢性病,具有切实营养保健功效,同时也是健康饮食中必须的重要成分。2015年,王绪英、云少君等人研究类胡萝卜素的抗氧化作用,都发现随着类胡萝卜素与对羟自由基(·OH)的清除率和对DPPH自由基清率呈明显正相关,其抗氧化性增强,为进一步高效利用油菜籽,提高菜籽油营养价值、抗氧化能力及优化菜籽加工产业结构提供参考。
参考资料
10款菜籽油测试:鲁花、多力表现较好,不推荐福临门.消费者报道.2024-01-28
菜籽油该选压榨法还是浸出法?“现榨”“土榨”有啥说法?事关一日三餐.光明网.2024-01-28
溯源菜籽油历史,菜籽油为何备受青睐?“国油”品质不容小觑 .中国日报网.2025-04-15
古法压榨菜籽油的历史起源.凤凰网宁波-中国新闻网.2023-09-09
菜籽油.国家粮食和物资储备局.2023-11-20
“低芥酸菜籽油"是啥?为何低芥酸菜籽油替换传统菜籽油? - 青岛新闻网.青岛新闻网.2023-11-20