油菜品質及檢驗

2023年12月3日發(作者：打暑假工)

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第七章 油菜品質及檢驗

凡是栽培的用于收籽榨油的十字花科(Cruciferac)蕓薹屬(Brassica)植物，統稱為油菜。油菜是世界四大油料作物（大豆、向日葵、油菜、花生）之一，近幾年世界油菜生產面積0. 22～0. 25億公頃，年總產2400萬噸～2700萬噸。中國2005年油菜種植面積萬公頃，總產1305. 23萬噸，平均單產1793. Okg/公頃。中國油菜面積和總產約占世界30%，是最大的油菜生產國。長江流域面積、總產約占世界的四分之一，是最大的油菜產區。

油菜種子含油量占自身干重的35%～50%，菜油含有十多種脂肪酸和多種維生素，特別是維生素E的含量較高，自古以來中國人民就長期食用菜油。普通菜油結過脫色、脫臭、脫脂或氫化等精煉加工可用于制造色拉油、人造奶油、酥油等產品。普通菜油芥酸含量在45%以上，可直接用于加工高溫絕緣油和選礦工業的礦物浮選劑等。低芥酸菜油則是良好的食用油，色澤清淡，味香無臭，不渾濁。高芥酸菜油（芥酸含量55%以上）是理想的冷軋鋼脫模劑及噴氣發動機的潤滑劑，還是金屬I業的高級淬火油。菜油還可以將其硫化、氫化及硫酸化的產物用于橡膠、油漆、皮革生產。

菜籽榨油后得到約60%的餅粕，成分與大豆餅相近，是良好的精飼料。菜油的自然沉降物和水化脫磷殘渣（油腳），可加工提取磷脂，用于食品加工，并用作磁帶、膠卷、橡膠、塑料等多種工業原料。油菜還是能源作物。隨著石油資源的日益枯竭和環境保護的迫切需要，世界上許多國家都加快了柴油替代燃料的開發步伐。利用油菜開發生物柴油，是目前油菜生產國的研究重點之一。低芥酸菜油的脂肪酸碳鏈組成與柴油分子十分相近，是理想的生物柴油原料。菜油經過脫甘油甲脂化處理后生成的生物柴油，可以任意比例在柴油機上混兌使用，具有燃燒充分、抗爆性好以及貯存、運輸、使用安全等優良性能。

第一節 油菜品質及其評價

一、菜籽的化學組成

油菜種子主要含有水分、脂肪、蛋白質、糖類、維生素、礦物質、植物固醇、酶、磷脂和色素等。油菜種子含油量（脂肪）最高，占種子質量的35%～45%。當油菜種子含油量為40%～41%時，種皮含油量為16%，胚的含油量為45%—46%。 油菜種子中的脂肪就是甘油和脂肪酸組成的甘油三酯。甘油三酯是菜油油脂中的主要成分，而脂肪酸又是甘油三酯中的主要成分(90%)。蕓薹屬植物油脂中的脂肪酸大約有50種。油菜中含量在%以上的脂肪酸有】5種以上。油菜所含脂肪酸與其他植物油相比，最大特點之一是含有較多的芥酸，較多的亞麻酸，較少的亞油酸。長鏈的二十烯酸和芥酸，被看作為十字花科的典型脂肪酸，由于不易消化而成為影響油菜品質的不良脂肪酸，且易導致人體冠心病和脂肪肝的發生。菜油的脂肪酸主要有棕櫚酸(C16：o)、棕櫚油酸(C16：1)、硬脂酸(c18：o)、油酸(C18：1)、亞油酸(C18：2)、α-亞麻酸(Cis：3)、花生酸(C20：。)、二十碳烯酸(C20：1)、正二十二烷酸(C22：o)和芥酸(C22 1)。亞油酸易被人體消化吸收，熱能高，為必需脂肪酸；油酸易氧化成飽和脂肪酸，變得難以吸收，亞油酸和油酸有降低人體內血清膽固醇和甘油三酯及軟化血管和阻止血栓形成等作用；亞麻酸易為人體吸收，含有較高的能量，為必需脂肪酸以及不飽和脂肪酸的前體，但有3個雙鍵，極易氧化產生異味；芥酸對人體有不良影響，在人體中吸收慢，利用率低。

普通菜油同其他幾種作物油脂相比較，營養品質及加工品質有一定差距，主要原因是脂肪酸組成不夠理想。普通油菜油中芥酸含量達20%-55%，而油酸和亞油酸含量則為14%和is%左右，亞麻酸含量8%左右，棕櫚酸含量僅3%左右。除亞麻油以外，菜籽油和大豆油是僅有的兩個含亞麻酸的主要食用油，由于亞麻酸含量高的菜籽油有較強的辛辣味，而且它與空氣、光、熱接觸后容易氧化變質，使菜籽油不耐貯藏。

菜籽的毛油通過精制加工和精煉過程在剩下5%～9%的油腳中，含有磷脂、脂溶性維生素等對人體有益的營養物質，可以進一步加工提煉，形成有用的產品。 油菜種子中的蛋白質，一般為種子質量的20%—30%，粗纖維含量一般為11%～12%。種子中的蛋白質除少數為結合蛋白外，絕大多數為貯藏蛋白，以蛋白體的形式存在于細胞質中。其中以球蛋白最為豐富，其次為清蛋白。油菜餅粕中的氮約80%以蛋白質形式存在，菜籽蛋白質的氨基酸組成比較平衡，其中必需氨基酸的數量與大豆相似。

菜籽中的主要有害成分是硫代葡萄糖甙（硫甙），硫甙是一類葡萄糖衍生物的總稱，其分子由硫苷鍵聯結非糖部分（苷元）和葡萄糖部分組成，以鉀鹽或鈉鹽的顆粒存在于胚的細胞質中。目前發現油菜籽中有90多種硫甙。硫甙本身并無毒，但榨過油的菜籽餅粕吸水后，可在菜籽所含芥子酶的作用下水解產生異硫氰酸鹽、硫氰酸鹽、惡唑烷硫酮、腈等有害產物。用這種粕餅做飼料會引起牲畜甲狀腺腫大和代謝紊亂，嚴重時會導致家畜死亡。加熱可使餅粕中芥子酶失去活性，但禽畜腸道細菌的葡萄糖硫甙水解酶仍可將硫甙水解成有害物質。此外菜籽中的有害成分還有植酸、酚酸芥子堿）和單寧。

二、油菜品質的評價

油菜品質主要是指菜油本身及其加工延伸所表現出的品質。一般主要指菜油的營養品質，如蛋白質、脂肪、淀粉以及各種維生素、礦質元素、微量元素等。進一步說就是蛋白質中所含的人畜必需氨基酸，如賴氨酸、色氨酸；脂肪中所含的不飽和脂肪酸和亞油酸；淀粉中所含的支鏈淀粉與直鏈淀粉之比值等。其次是指加工品質，也可稱為食用品質或適口性，它是在產品深加工后所表現出的品質。最后是商品品質，指的是菜油產品的形態、色澤、整齊度、溶重及表觀性狀，也包括是否有化學物質的污染。如有吸引人的、令人滿意的香氣和顏色以及較好的營養特性。煎、烤食品行業要求經過強烈的處理后（包括高溫處理和在油煎鍋中長時間的烹調后）油能保持良好的氣味和穩定性。

優質油菜通常指的是雙低油菜（低芥酸低硫苷），農業部頒布的低芥酸低硫苷油菜籽標準(NY415-2000)中，規定油菜籽中油的芥酸含量小于等于5%，硫苷含量小于等于45．OOt_emol/g餅。2006年頒布的國家標準(GB/T 11762-2006)中，規定雙低油菜籽中油的芥酸含量小于等于3%，硫苷含量小于等于35．OOpmol／g餅。中國大多單位對優質油菜的品質主要提出了4個方面的指標：①低芥酸（1%以下）、低硫代葡萄糖苷（每克菜籽餅含30ymol以下，不包括吲哚硫苷）、低亞麻酸（3%以下）；②高油分(45%以上)；③高蛋白（占種子重的28%以上，或餅粕重的48%以上）；④油酸含量達60%以上。我國所說的優質油菜主要指單低（低芥酸）和雙低（低芥酸、低硫代葡萄糖甙）油菜。目前食用菜油要求在低芥酸的基礎上降低亞麻酸含量（由10%降至3%～4%），提高油酸含量（由60%升至75%～80%）和亞油酸含量（由20%升至40%）。在菜籽油國家標準(GB 1536-2004)中，詳細規定了一般菜籽油和低芥酸菜籽油的品質特征（表7 1）。

表7-1 -般菜籽油和低芥酸菜籽油的特征指標的差異

菜籽油除了直接食用外，很大一部分用于奶油和起酥油加工而被間接食用。但菜油在室溫下為液態，要做成奶油和起酥油必須改變油的物理性質，其實質是增加油中飽和脂肪酸的份額以提高其熔點?，F在常用的辦法是通過催化加氫減少脂肪酸中的雙鍵，但氫化作用使不飽和脂肪酸雙鍵的構形由順式向反式轉化，不利于人的健康。通過育種途徑增加油菜種子中的硬脂酸含量是代替氫化作用以避免油中存在反式構形的一個較理想的途徑。

菜籽油中含有大量的芥酸，芥酸及其衍生物廣泛應用于化學工業。除用作溶劑和潤滑劑外，芥酸還是香料、橡膠添加劑、十三烷二酸、高級工程塑料等化學用品的原料。目前芥酸主要從石油中分離，從普通菜籽油中純化需要較高的成本，如果將油菜種子中的芥酸含量由目前的50%左右提高到90%以上，則純化成本將大大降低，可完全取代石油化工方法。 油菜籽榨油后，約有60%的菜餅，菜餅含有約40%的蛋白質（相當于水稻、小麥的3-4倍），是優質的飼料蛋白源。然而傳統油菜品種含有120～150μg分子／g（餅）的硫苷·惡化了飼用品質。因此推廣普及雙低油菜，不但從根本上改良了油菜油的品質，而且改良了菜餅的飼料品質。

油菜籽還可用來加工生物柴油，目前德國生產的60%油菜籽用于加工生物柴油，歐盟生產的生物柴油80%是用油菜籽生產的。用油菜籽加工生物柴油比用別的油料植物生產生物柴油有更多優勢：①能機械化生產，保證原料集中、大量供應；②18碳脂肪酸占80%以上，有利于加工生物柴油；③南方利用冬閑田種植與糧食爭地矛盾少。中國南方有0. 13億hm2冬閑田可擴種油菜；④可通過菜籽餅精深加工增值，降低生物柴油成本。

第二節 油菜品質的形成與調控

油菜以農藝性狀為基礎，可分為白菜型、芥菜型和甘藍型三大類。向菜型油菜俗稱小油菜，染色體數20，包括蕓薹（北方型小油菜）、南方油白菜和北方油白菜。芥菜型油菜俗稱大油菜、高油菜、苦油菜、辣油菜等，是芥菜的油用變種。染色體數有36、34和16之分。甘藍型油菜又稱洋油菜、番油菜等。染色體數38 (aacc)，包括歐洲油菜B．napus L、日本油菜B．napella Chaix和B．Nupus var．napella (Chaix)Olsson。目前中國已成為世界上甘藍型油菜的三大產區之一。甘藍型黃籽油菜含油量35%～45%，而且黃籽還有種皮薄、‘皮殼率低、纖維素含量低、蛋白質含量高，榨出的油清澈透明等特點。因此甘藍型黃籽油菜備受油菜育種家、油脂加工業、食品工業、飼料業、養殖業的關注。

中國在生產上常將油菜分為常規油菜、優質油菜和雜交油菜。常規油菜是指按常規方法育成的高產油菜，如中油821、湘油10號等。優質油菜指按常規方法育成的具有優良品質特性的油菜，包括單低油菜，如中油低芥2號，淮油】2號等；雙低油菜，如華雙3號、中雙4號等。雜交油菜指利用兩個遺傳基礎不同的油菜品種或品系，采取一定的生產雜種的技術措施，如三系育種、兩系育種、化學殺雄、自交不親和等得到第一代雜交種，如秦油2號。

一、油菜品質形成的遺傳基礎

植物脂肪酸主要以兩種形態存在：一是用于構成生物膜的甘油酯和磷脂；二是以甘油三脂(TAG)的形式貯藏在種子中，即貯藏態脂。貯藏態脂是一種封閉的相對惰性的光合產物，其主要成分的改變不影響植物總的分解功能，因此植物脂肪酸的生物合成途徑特別適合遺傳操作。一般意義上的品質改良主要是針對貯藏態脂肪酸而言的。

植物脂肪酸合成是通過復雜得多酶復合體系在基質中催化完成的，合成所需的碳源來自乙酰輔酶A，由乙酰輔酶A經一系列反應生成不同鏈長(C8～C18)的脂肪酸，并與酰基載體蛋白(ACP)結合成脂肪酸合成酶復合體。cl8 0-ACP在△9硬脂酰ACP去飽和酶作用下形成C18：1-ACP，在特異性硫酯酶作用下，c18：]從ACP復合物中釋放出來并經?；鵆oA脂化后穿過質體進入細胞質，在多種酶作用下進一步代謝和修飾，包括脂肪酸的脫飽和及鏈的延長等。目前對脂肪酸生物合成的主要代謝反應及其相關酶系已有較完整的了解，包括多不飽和脂肪酸的合成。多不飽和脂肪酸的生物合成是在飽和脂肪酸合成途徑上的擴展。但是在高等植物中因為缺少相關的酶，很少有合成18C以上的多不飽和脂肪酸。

油菜品質主要指脂肪酸的組成及其含量，在白菜型、芥菜型和甘藍型三大主要栽培油菜種中，脂肪酸組成及其相對含量非常接近。對油菜脂肪酸的遺傳研究主要集中在芥酸、油酸、亞油酸、亞麻酸以及廿碳烯酸等脂肪酸含量的遺傳分析上。已有的研究結果表明：①芥酸含量是由胚基因型控制的，基因的作用方式為加性和少數顯性。戚存扣等應用數量性狀主基因十多基因混合遺傳模型對甘藍型油菜多世代聯合分析，認為甘藍型油菜芥酸含量受2對加性主基因和多個顯性微效基因共同控制。黃永菊等對新疆野生油菜的芥酸含量進行遺傳分析，認為新疆野油菜的芥酸含量受兩對加性基因控制，每個芥酸基因控制的芥酸為5%左右。②廿碳烯酸含量可能受到兩對與控制芥酸含量相同的獨立遺傳的基因控制，具有超顯性效應。這兩對基因對兩種脂肪酸的作用效應不同，對芥酸表現為加性效應，對廿碳烯酸則表現為顯性效應。③油酸含量受兩對基因控制。油酸與芥酸、油酸與廿碳烯酸含量變化具極顯著的負相關，說明三種脂肪酸含量可能受共同的基因系統控制。④亞油酸含量的變化受油酸、芥酸和廿碳烯酸含量的變化影響很大，說明亞油酸含量的遺傳與控制芥酸、油酸和廿碳烯酸的基因系統密切相關。⑤亞麻酸含量的變化受芥酸變化的影響較小，具有相對獨立的穩定性。

二、油菜品質形成的生理基礎

在油菜種子結實成熟過程中，有關品質形成的主要是脂肪含量增長和脂肪酸組成的變化、蛋白質的積累和氨基酸組分的變化以及硫代葡萄糖苷的形成。

當種子油分逐漸增加時，含糖量相對減少。已有研究表明，種子中可溶性糖含量在開花后lOd高達30%，開花后29d降到%，以后一直維持在這種水平。

當子葉形成時就有油滴出現，以后脂肪含量隨種子質量增加而增加，開花后20～30d種子發育緩慢，脂肪積累約占種子干重的6%以下；開花后25～40d是粒重與含油量增加最多時期，種子中所有養分的70%左右，所有脂肪的90%左右足在這20d中形成的。在受精后一段時間內，種子中脂肪酸主要是亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸、油酸，沒有發現二十碳烯酸，這樣的脂肪酸組成與葉片和角果皮相似。15—20d后，種子開始出現芥酸和二十碳烯酸，亞油酸、亞麻酸很快降低。30d后二十碳烯酸、芥酸積累加快，到種子成熟時芥酸增加到最大值40%～50%，油酸降低至】O%左右，亞油酸和亞麻酸降低至10%～15%。無芥酸品種芥酸含量在開花后25d前僅有微量，25d后則沒有出現。優質油菜芥酸含量上升到高峰比普通油菜要早。

油菜在終花至成熟階段，30d內氮素積累量占全生育期總氮量的15% -18%。其中果殼與種子的氮素積累有明顯的源庫關系，根吸收的氮素及營養器官積累的氮先向角殼集中，最后集中于種子。果殼中氮素在開花后增加，開花后16d顯著下降。開花后48d，主軸角果果殼輸出氮素達最大值的一半。蛋白質的含量在開花后16d達到最高值30%左右，開花25～30d達到高峰后下降，到成熟時幾乎維持25%的水平。籽粒硫苷的濃度隨鮮重和干物質的增加而增加。決定硫苷的數量和濃度只是在籽粒生長期而不是成熟期，與種子大小成線形相關。

油菜籽黑籽與黃籽種皮的色澤差異主要與多酚、類黃酮、花色素和黑色素相關。在種子發育的初期和中期，黑籽與黃籽色素含量的差異主要由多酚、類黃酮和花色素決定，在種子發育后期，種皮色澤差異主要由黑色素決定。而多酚、類黃酮和花色素生物合成的共同前體是苯丙氨酸或莽草酸，在苯丙氨酸氨解酶(PAL，)及其他酶的作用下形成色素。隨著種子的發育，多酚氧化酶(PPO)和PAL逐漸活躍，酶活力的增加使種皮中多酚、類黃酮和花色素含量逐漸增加，且種皮中多酚最先合成，其次是類黃酮和花色素；在種子發育后期，隨著PPO和PAI．活力下降和酪氨酸酶活力增強，花色素和類黃酮發生了部分分解和轉化，而且相當一部分多酚和游離酪氨酸作為黑色素合成前體在PPO和酚羥基酶的作用下合成黑色素。即甘藍型油菜種皮黑色素是由多酚轉化而來的鄰苯二酚型黑色素和游離酪氨酸轉化而來的吲哚型黑色素組成的混合型色素，并以鄰苯二酚型黑色素為主。為了控制油菜黑色素的過分積累，需抑制多酚轉化為黑色素的轉化途徑，這個途徑很可能與硼素營養有關。Shko，nik觀察到缺硼時，雙子葉植物細胞膜上結合著的PPO、PAL、葡萄糖一6磷酸脫氫酶(G 6PDHa)、B~葡萄糖苷酶等會因活性增加而釋放出來，從而破壞植物體內的正常代謝。由黑色素的形成機理知，PPO、PAL等的活化會促進黑色素的形成，而且G-6PDHa是葡萄糖代謝磷酸戊糖途徑中的關鍵酶，它的活化會使流人該途徑的底物增多，導致酚類物質積累，酚的增多有可能增多黑色素合成的前體，從而也可能促進黑色素的形成。而且人們發現，鄰二酚如咖啡酸和羥基阿魏酸（二者是木質素合成的重要前體），也可與硼形成穩定的硼酸絡合物。所以，適當供硼可能有效減少油菜籽中黑色素的含量，尤其是黃籽中黑色素的含量。

三、環境條件與栽培因素對油菜品質的影響

（一）溫度

油菜結實時較低溫度比高溫有利油菜灌漿，15～20℃溫度且晝夜溫差大有利于提高品質，灌漿以℃最為適宜，日均溫為21～22℃時，灌漿緩慢，成熟加快。中國冬油菜區籽粒成熟期最高氣溫常高于20～25℃（光合適宜溫度），甚至持續在30 0C以上，養分來不及轉運而易造成高溫逼熟現象，含油量大大降低。抽薹期日平均溫度(6. 27～℃)與含油量成負相關，種子形成期（油菜開花后40d內）的日平均溫度、≥3'C的有效積溫與含油量呈正相關。研究還發現，較低的日平均溫度和≥3℃的有效移{溫有利于芥酸的合成和積累，反之則有利于油酸的合成和積累。亞麻酸的合成需要較低的日平均溫度和較高≥3℃的有效積溫。溫度較高，空氣干旱，有利于蛋白質形成。

（二）光照

光照充足，單位面積內適宜的角果數或角果皮指數較高；減弱光照，結角率、每角粒數、千粒重、含油量降低。種子形成期光照減弱至自然光強的1／4，含油量比對照降低16. 63%。日照長度對種子中脂肪酸組成有一定的影響，在一定范圍內，亞油酸和亞麻酸含量隨日照增加而降低。在種子形成期，較短的日照時數有利于芥酸的合成和積累，反之則有利于油酸、亞麻酸的合成和積累。在相同溫度條件下，光照增長時，種子含油量平均上升%～%。中國西藏海拔在4000m以上，日照時數長達3000h以上，是中國油菜含油量最高的地區。

（三）水分

油菜是需水較多的一種作物。油菜種子生長期間雨量充足，產量高，其種子含油量也越高。在1. 64～5. 33mm／d降水量范圍內，降水量與含油量卻呈負相關。這可能是由于在開花結角期過多的雨水使土壤濕度過高，進而造成濕害，種子含油量因此下降。此外，花期的降水量是影響芥酸、油酸、亞油酸的主要氣象因子之一，花期的降水量與芥酸、亞油酸呈不顯著的正相關，與油酸呈不顯著的負相關?，F蕾期的降水量與亞麻酸含量呈負相關。開花前后的干旱影響油菜三個方面的品質，干旱降低了菜籽含油量，增加了菜籽蛋白質的含量，大大提高硫甙的含量。因此，在干旱缺水情況下進行灌溉，有利于油分的積累，種子含油量比不灌溉區顯著提高。在角果發育期間，莖和角果的生長對水分的反應顯著大于施氮處理。

（四）緯度

中國西北地區油菜含油量平均為40. 39%，華中地區平均為35. 39%，長江中下游地區為33%～37%，可見不同緯度對油菜含油量也有一定影響。一般來說．同一油菜品種，種植地區緯度越高，油菜含油量越高；緯度越低，其含油量也越低，但在高緯度地區生長的油菜，蛋白質含量不及低緯度地區的高。在長江下游(27. 33。N～。N)，緯度每升高l。，油菜種子含油量增加%。研究還表明，高緯度地區的生態條件有利于降低芥酸含量，提高油酸、亞油酸含量，而亞麻酸卻不受影響。

（五）海拔

海拔高度對油菜含油量也有較大影響，青海省的青油6號在西寧種植含油量為46.

92%，引種到武漢種植后含油量下降為34. 21%。據中國農科院油料所在湖北省原恩施地區的研究結果表明，同一油菜品種在不同海拔高度地點種植，其含油量有隨海拔增加而增高的趨勢，海拔從450m到1500m增加了10 50m，油菜含油量從38. 33%到45. 72%增加了%。海拔高度與油菜含油量呈顯著正相關，相關系數r-0. 79。

（六）土壤 土壤質地、結構、酸堿度、腐殖質含量、肥力狀況等都對油菜品質有直接影響。前蘇聯的研究表明，4個不同的甘藍型油菜品種種植在重黏土比種植在石灰性輕壤質黃土上含油量平均高1. 35%。另有研究指出，油菜種植在中性和微堿性土壤上，含油量較高；在酸性土壤上次之；在堿性土壤上含油量最低。從pH值看，即在pH值為5～6時含油量較高，4時次之，7～8時最低。菜籽含油量、蛋白質含量與土壤中腐殖質含量呈正相關。在一定鹽度范圍內，油分含量受鹽度影響不很顯著，鹽度增高不影響脫油菜餅巾蛋白質含量。

（七）施肥措施

1．氮肥

供應充分的氮素能增加油菜種子蛋白質含量，但含油量相對降低。國外大量研究表明，施氮水平在350kg/hm2的范圍內，增施氮肥與油菜蛋白質含量的增加和含油量降低基本上呈線性關系，冬油菜比春油菜更為明顯。波蘭Goralski，J．等對甘藍型冬油菜施氮lOOkg／hm2，種子含油量降低%～2%；英國施用氮素270kg/hm2，含油量降低0～2%，而春油菜施用氮素lOOkg/hm2，含油量只下降%～%。中國劉昌智等研究也表明，單施氮肥時油菜種子含油量降低%～2%。但據西南農業大學研究，直到施氮262. Skg/hm2時，油菜種子含油量才隨施氮量增加而下降。雙低油菜籽粒硫甙含量隨施氮量增加而增加，但當施氮量超過150kg/hm2，硫甙含量的含量不再增加(Bilsborrow，19 68)，這可能是因為油菜籽粒硫濃度的相對減少以及合成庫源的削弱而阻礙了硫甙的合成。

氮肥施用時期對種子的蛋白質含量和含油量也有一定影響。中國農科院分期施肥實驗結果表明，施肥越晚，種子蛋白質含量越高，而種子含油量越低。太湖地區農科所研究表明，施角果肥處理比施基肥處理種子蛋白質含量提高2. 18%，而種子含油量下降3. 40%。劉昌智的研究也表明，施氮總量不變情況下，薹期施用量占2/3的處理比苗期施用量占2/3的處理種子含油量下降%～2. 41%。

2．磷肥

在磷素受到控制的條件下，缺磷對油菜種子含油量有很大影響，但在田間條件下，磷肥對含油量的影響則較小。國外Appelqvist L A．等(1968)研究認為，在嚴重缺磷時，施磷后種子含油量反而降低。但據劉昌智等的研究表明，單施磷肥可提高油菜含油量%～%。任滬生等經過兩年多次重復實驗也認為磷肥有提高種子含油量的作用，但氮磷配合反而有降低含油量的趨勢，且抽薹以前配合氮素比抽薹以后配合氮素降低含油量較少。但是，據西南農業大學研究，在施用氮素187. Skg/hm2的情況下，配施磷肥可以提高油菜種子含油量，而且蛋白含量也有上升，同時油菜種子的粗脂肪與粗蛋白的總和值可提高%～%。西南農業大學以黃籽油菜為材料研究也發現，適當的磷(140. 625kg/hm2)、氮(112. 5kg/hm2)配施可提高種子含油量近8%。因此關于氮磷配施與種子含油量的關系還有待于進一步研究。Finlayson (1970)等指出，增加磷素營養使硫轉向蛋白質合成，進而可使種子的硫苷含量有所減少。磷肥對蛋白質的作用較小，歐洲的冬油菜、春油菜、加拿大的春油菜和國內的黃籽油菜實驗均證明了這一點。印度對低產的褐籽沙遜油菜進行施磷實驗，結果則表明施磷能降低蛋白質1%以上，中國劉昌智等也有類似的報道。

3．鉀肥與硫肥

施鉀有提高油菜種子含汕量、降低蛋白質含量的趨勢。據劉昌智等的研究，單施鉀肥可以提高種子含油量%～3%。在施氮水平較高而引起種子含油量降低時，增施鉀肥可以部分地扭轉含油量下降現象。單玉華等也報道，鉀肥可明顯提高油菜種子的含油量。西南農業大學研究發現，鉀素對甘藍型黃籽油菜種子含油量影響極小，但在磷肥水平較高時，種子含油量隨施鉀量的增加而增加；鉀素對胚蛋白質含量有低水平（低于112. 5kg/hm2）抑制，高水平（高于112. Skg/hm2）促進的作用。另有報道，鉀肥對脂肪酸成分也有影響，施鉀降低油菜籽油酸、亞油酸、亞麻酸含量，增加芥酸、硫甙含量。油菜對硫肥的需要量較大，嚴重缺硫會影響脂肪的合成。因此，在缺硫條件下施用硫肥可以提高油菜種子含油量。在缺硫時施硫或施磷可增加脯氨酸、精氨酸等含硫氨基酸的含量，從而使脫脂餅粕的蛋白質含量增加。此外，施硫還能明顯提高硫苷含量。

4．硼肥

油菜是含硼量高的作物，對缺硼反應比較敏感。在缺硼地區（土壤水溶性硼含量在／1．以下），施用硼肥可明顯提高油菜種子含油量。據浙江省農科院作物所在多點聯合實驗結果表明缺硼時油菜種子平均含油量為33. 76%，施硼處理平均含油量為40. 50%，比對照提高含油量%。據上海市農科院土肥所測定，施硼可提高油菜種子含油量%～%。四川省1978—1980年106個油菜施硼實驗，平均提高油菜種子含油量%～%。Teuteberg在德國缺硼地區實驗，施硼可增加產油量11%～18%。硼素在提高種子含油量的同時降低了蛋白質含量，施硼的油菜蛋白質含量比不施硼的降低%—%，但施硼后必需氨基酸有增加的趨勢。施硼有增加油菜種子中油酸、亞油酸含量，降低芥酸含量的趨勢，但對硫苷含量的影響不明顯。氮硼交互作用增產顯著，并對油脂和芥酸呈正效應。另外，硼對油分的影響與油菜缺硼程度有關。研究表明，供硼可使嚴重缺硼（土壤水溶性硼0. 13～1，）的油菜的種子含油量提高2.

62%～%，但對輕度缺硼或正常的油菜則影響較小。

硼能提高含油量是因為脂肪主要是由油菜種子成熟過程中光合產物糖類轉化而來，而硼有助于調控糖的合成、運輸和代謝，即這可能體現于以下幾個方面：作為主要糖分的蔗糖的合成前體是尿嘧啶二磷酸葡萄糖( UDPG)，而UDPG中的尿嘧啶的合成需要硼；硼通過影響運輸系統的結構和穩定性而影響糖類的韌皮部裝載及運輸；硼充足時，葡萄糖主要進入糖酵解途徑代謝，而硼不足時則容易進入形成酚類物質的磷酸戊糖途徑代謝。而酚類的積累往往對生長發育不利。施硼常常提高了含油量卻又降低了蛋白質含量，這是由于油脂與蛋白質、淀粉等的合成都依賴于光合產物的供給，所以油脂與蛋白質在合成過程中存在競爭；而且光合產物是以向油脂合成途徑轉化還是以向蛋白質合成途徑轉化為主導途徑與還原性氮的含量相關，即還原性氮較少時有利于油脂合成，否則有利于蛋白質合成。皮美美等研究表明施硼會通過促進氮（包括NH4和hl03）的吸收可顯著提高油菜葉片中硝酸還原酶的活性，從而促進蛋白質的合成。這與施硼會降低蛋白質的含量的結論并不矛盾，因為施硼促進蛋白質的合成是針對總量積累而言，而降低蛋白質含量的分析是相對于光合產物競爭利用，即相對于油脂含量增加而言的。

四、油菜品質的調控

（一）油菜晶質改良的遺傳調控

油菜品質改良的關鍵措施之一就是脂肪酸品質的改良，有些脂肪酸品質可以在油菜原有的脂肪酸代謝途徑內進行調控，而有些則必須引入新的機制才能達到目的，不管哪種情況都是通過改變其酶系統，尤其是某些關鍵酶來實現的。采用常規的育種途徑已成功地降低了油菜種子中的芥酸含量，并相應提高了其油酸和亞油酸的含量。但大多數品質目標是常規育種方法難以奏效的，目前主要通過遺傳操縱調控甘油三脂(TAG)的生物合成過程中的一些關鍵酶來直接改變脂肪酸成分。已鑒定出的主要酶類有兩大類：脂肪酸修飾酶和TAG組裝酶。脂肪酸修飾酶是包括具有脂肪酸去飽和、碳鏈延長與終止等作用的龐大酶系。TAG的組裝通過Kennedy途徑完成?！浣M裝酶包括：3磷酸甘油酰基轉移酶( G3PAT)、溶血性磷脂酸?；D移酶( LPAAT)、磷脂酸磷化酶(PAP)和二酰甘油?；D移酶(DAGAT)。不同來源的G3PAT和DAGAT對酰基CoA的選擇性較小，而I_PAAT則有很強的選擇性。

TAG的Sti-·和S。3位的?；愋鸵蕾囉诮M合內?；鵆oA組成的含量，而Sn-2位受I,PAAT選擇特異性的限制，不接受C16或C18的飽和脂肪酸和大于Cis的不飽和脂肪酸。通過對植物脂肪酸生物合成途徑及相關酶系的深入研究，使油菜脂肪酸品質的精細改良成為現實。 1．芥酸、油酸、亞油酸及a一亞麻酸等合成的調控

在脂肪酸生物合成的鏈條上油酸是脂肪酸合成的一個重要代謝分支點，一個方向是經C18：】-CoA和C20：1-CoA延長酶兩種酶作用生成芥酸。已從Simmond siachinensis植物（其種子含100%液體蠟酯）中分離出2個控制延長酶的目的基因，但考慮到TAG的S。2位上的?；躀_PAAT選擇特異性的影響，必須對I．PAAT進行修飾。在Limnanthes植物中克隆了LPAAT基因，但轉導油菜后發現，雖然Sn-2位置上芥酸含量增加，但芥酸總量未增加，說明Sn-2位芥酸的增加是以Sn-i和S。s位芥酸的減少為代價的。Laurent P等在Limnanthes alba植物中發現LPAAT酶，可使芥酸CoA與1芥酸-3-磷酸甘油酯生成二芥酰磷脂酸，并可進一步生成三芥酰甘油酯，將此LPAAT酶基因轉入高芥酸油菜中，獲得芥酸含量在90%以上的轉基因油菜。油酸的另一個發展方向是經△12油酰去飽和酶作用生成亞油酸，再經Al[_亞油酰去飽和酶作用生成“亞麻酸。因此對于油酸和亞油酸含量的調控的關鍵是對碳鏈延長和去飽和作用的控制。對于低（無）芥酸油菜品種而言，需要考慮的主要是如何調控去飽和酶，一般采用的策略有“反義抑制”和“共抑制”兩種途徑。Hitz等通過對△12油酰去飽和酶(fad2)的反義抑制使油菜的油酸含量提高到83%，用這種轉基因油菜與一種油酸含量為78%的突變體油菜雜交，培育出了油酸含量達87%的油菜新品種。熊興華等對fad2基因進行了序列分析和克隆，并構建了反義表達載體對甘藍型油菜進行轉化，獲得高表達的轉基因植株。Stoutjesdijk等通過構建攜帶油酰去飽和酶的共抑制質粒并轉化B．na pus和B．luncea品種，使其內源油酰去飽和酶沉默從而使油酸含量分別升高到89%和73%。通過對油酰和亞油酰去飽和酶進行抑制使油酸和亞油酸含量提高，同時降低a亞麻酸含量。

2．棕櫚酸和硬脂酸合成的調控

油菜中的飽和脂肪酸包括棕櫚酸( C16：。)和硬脂酸(CL8：。)，主要是棕櫚酸。棕櫚酰ACP在脂肪酸代謝中也是一個重要分支點，一個方向是被3一酮酯酰ACP合成酶Ⅱ進一步延長合成硬脂酰ACP，硬脂酰ACP經去飽和酶作用生成油酸。另一個方向是在乙酰-ACP硫酯酶作用下脫ACP形成貯藏態棕櫚酸，因此，硬脂酸含量的調控關鍵是控制硫酯酶和硬脂酰去飽和酶的活性。已有研究表明，通過硬脂酰ACP去飽和酶cDNA的反向表達，可使蕪菁種子油中硬脂酸含量由2%增加到40%。另外，通過硫酯酶的超量表達和降低硬酯酰A(P去飽和酶的表達水平，可使種子中的硬脂酸含量提高到45%。Hawki等從Garcinia mnngostana中分離出一種與油酰ACP具有強親和性的硫酯酶(Garm FatAi)并導入油菜中使轉基因種子中硬脂酸含量顯著增加。Voelker等對此硫酯酶基因進行突變，并將突變基因轉化油菜，種子的硬脂酸積累增加了ssn～68%。

3．月桂酸合成的調控

月桂酸為12碳巾鏈脂肪酸，在油菜中并不合成，但在椰子油和棕櫚油中富含此脂肪酸。Pollard等在加州月桂樹(Umbellularia cali fornia)中發現了一種使月桂酸含量增高的12：O酯酰ACP硫酯酶，該酶使酯酰長度達到CL2時即終止合成反應。Davies等將這種酶純化并根據其氨基酸序列合成cDNA探針，在月桂樹種子子葉的cDNA文庫中分離到編碼該酶的基因VC FatBi，Voelker等將此基因與蕪菁種子貯藏蛋白啟動子融合導入擬南芥中，結果發現在轉基因植株中12：O-ACP硫酯酶的活性比對照植株提高了70倍，將此基因轉導入油菜中，已獲得表達同一硫酯酶的轉基因油菜植株，其月桂酸含量在40%以上，最高可達60%。進一步研究發現，轉基因油菜中月桂酸不能加在Sn-2位置上，而椰子中的月桂酸大多是在Srr2位置上，原因是椰子中同樣具有對月桂酸特異性的溶血磷脂酸?；D移酶(I．PAAT)。Knutzon等克隆了此酶的cDNA，并將其轉化含月桂酸的油菜，使月桂酸的含量提高到70%，從而使培育高月桂酸含量的油菜品種已成為現實的目標。

4．蓖麻酸和斑鳩菊酸合成的調控 蓖麻酸是油酸經羥化而來，其合成的關鍵酶是△1”脂肪酸羥化酶，而此酶在油菜中并不存在。Broun等利用EST分析及cDNA文庫篩選技術，克隆了蓖麻脂肪酸羥化酶基因，分別在35S和種子特異啟動子的調控下導入擬南芥，轉基因擬南芥的蓖麻酸含量高達8%，總的羥化脂肪酸含量達l7%。在Euphorbia lagascae屬中，斑鳩菊酸是環氧化酶( epoxygena)以亞油酸為底物催化形成的。已有研究將此酶基因導人油料作物中，以期獲得富含環氧脂肪酸的植物油。

5．多不飽和脂肪酸合成的調控

多不飽和脂肪酸生物合成的共同前體物是亞油酸( c18：z△9，”)，由亞油酸經去飽和酶作用生成亞麻酸，但因去飽和作用的位置不同而向兩個方向發展，一是經△”位去飽和酶催化生成a-亞麻酸(c18：3△“”．1j)，a-亞麻酸經過連續去飽和及碳鏈延長而合成廿碳五烯酸(EPA)和廿二碳六烯酸(DHA)；二是經△6位去飽和酶催化生成7亞麻酸(Cl8：3△6,9,12)，Y一亞麻酸經碳鏈延長生成雙高7一亞麻酸( C2()：3△S,1“L.“I4)，再經去飽和生成花生四烯酸。兩種途徑分向的關鍵是不同位點的去飽和酶。

油菜中沒有△“去飽和酶，因此不能合成r亞麻酸和花生四烯酸。Reddy等從藍藻中克隆到△”去飽和酶基因，將其與35S啟動子相連導人煙草中，在其葉中檢測到γ-麻酸和花生四烯酸；Savanova等從高等植物Borage o ff icinalis中克隆了全長的△“脫氫酶基因，將其與不同啟動子相連分別轉導擬南芥和煙草，結果在轉基因植株中均檢測到γ-亞麻酸和花生四烯酸，并發現該基因在向日葵2S清蛋白啟動子的調控下在擬南芥中能高效表達，轉基因植株的種子中7亞麻酸含量達Cis脂肪酸總量的10%。除了△6去飽和酶在亞油酸代謝分支點的調控作用外，多不飽和脂肪酸的生物合成的其他各環節同樣受多個去飽和酶和延長酶的調控。已經克隆了多個與不飽和脂肪酸生物合成相關的關鍵酶基因。Slocimbe等從油菜中克隆了飽和脂肪酸轉化成不飽和脂肪酸的起始酶硬脂酰ACP去飽和酶基因；Sakuradani等克隆了催化油酸轉化為亞油酸的△12脂肪酸去飽和酶基因；Arondel等從擬南芥中克隆了n-3脂肪酸去飽和酯基因，該基因在植物體內表達可增加植物從亞油酸合成亞麻酸的能力；Michaelson等從孢霉Mortierella alpina中克隆了在花生四烯酸和廿碳五烯酸等生物合成中起關鍵作用的△“脂肪酸去飽和酶基因；Jennifer等分離到一個cDNA片段GLEI．0，該片段所編碼的蛋白質具有延長酶的功能，在酵母體內表達可將Cis：s和cis：4脂肪酸分別轉化為C20：s和c20：t脂肪酸。所有這些研究都為在油菜中進行遺傳操作以合成各種目標多不飽和脂肪酸提供了基礎。

（二）油菜品質改良的栽培調控

1．種植密度

一般認為適當增加種植密度有利于提高油菜含油量。另外油菜植株不同部位的種子含油量是有差異的，主軸角果的種子含油量>上部一次分支>中部一次分支>下部一次分支。適當密植時，由于單株分支減少，主軸和上部一次分支上的角果所占比例增加，因而平均的種子含油量增高。但也有研究認為，增加種植密度，促進了籽粒磷脂酸磷酸脂酶活性的提高，致使油菜籽粒的含油量升高。西南農業大學以甘藍型黃籽油榮為材料研究發現，密度對種子含油量的影響因基因型而異，高密度(18萬株／hm2)可使某些基因型的種子含油量增加，也可使另一些基因型的種子含油量下降；在9萬～l8萬株/hmz范圍內，密度對胚蛋白質含量有負效應，即隨密度的加大，胚蛋白質含量有降低趨勢。江蘇省泰州市農業局的田間實驗表明適當減少氮肥投入(270kg／hm2)、合理密植（15萬株／hm2）能有效地提高品種史力豐的油分和不飽和脂肪酸含量，調優其品質。

2．播種期、收獲期和播種量

在正常播期范圍內，早播的油菜植株生長旺盛，干物質積累多，有利于油分的積累，種子含油量可提高3%左右。超過最佳播種期，會降低種子的產量和含油量，但自由脂肪酸含量和胚蛋白質含量卻呈上升趨勢。大量研究表明，油菜過早收獲不僅產量受到影響，而且種子含油量也未達最高水平。據湖北省黃岡地區農科所研究，甘油5號在終花后20d、25d、30d后的種子含油量分別為41. 84%、47. 54%、45. 27%。由此可見，種子在完熟以后其含油量又有所下降，因此只有適時收獲的油菜種子，含油量才最高。西南農業大學研究發現，收獲期對甘藍型黃籽油菜的胚蛋白質含量也有影響，隨收獲期的推遲，胚蛋白質含量呈先略有下降后又有上升的變化趨勢。種子含油量和自由脂肪酸含量隨播種量的增加而直線下降。

3．植物生長調節劑等活性物質對油菜品質的影響

噴施多效唑對油菜籽的含油量影響不大，芥酸含量亦無明顯變化，硫苷含量則略有下降。增產菌能影響菜籽脂肪酸組成，其中亞油酸、油酸增加明顯，芥酸含量呈下降趨勢；硫苷顯著下降，蛋白質、氨基酸含量增加。噴施矮牡素使種子脂肪、蛋白質含量均增加，促進同化產物向籽粒的轉移。萘乙酸、微量元素鍶和硼混合配制而成的N、Sr、B組合液可使油菜籽粗脂肪含量增加%以上，油菜品質明顯提高，菜籽中微量元素Zn、Mn、Fe、Mg、B、Sr等含量增加。谷粒飽有促進有益脂肪酸（亞油酸）形成，抑制不利脂肪酸（亞麻酸和芥酸）和硫苷形成的作用，對蛋白質和油分形成沒有明顯的影響。乙烯利、赤霉素、萘乙酸等外源激素可不同程度地提高甘藍型黃籽油菜種子含油量，以乙烯利效果最為顯著；增克素也有提高種子含油量的作用。此外還發現，上述四種植物外源激素處理可以打破蛋白質含量和含油量之間的負相關關系，使胚蛋白質含量和含油量之和顯著提高。

4．肥料對油菜品質的改良

在適宜的施氮量范圍內，隨著施氮量增加，雙低油菜菜籽蛋白質含量提高，硫苷含量降低，有利于提高菜籽蛋白的營養效價；脂肪酸組成的油酸含量提高，芥酸含量降低，有利于改善菜油的營養功能。過量施氮，雙低油菜的菜籽蛋白質及硫苷含量的增加，品質變劣。在抽薹期施用氮肥，能提高菜籽含油量。在施氮肥的同時，配合施用磷肥、鉀肥、硼肥、鉬肥和硫肥能明顯改善品質。使用化肥的同時配合沼液灌溉油菜，也能增加菜籽維生素C和還原糖含量，降低硝酸鹽含量。

此外，土壤經磁處理后，可能由于土壤健康質量得到改善，因此栽培油菜使油菜產量提高，維生素c含量增加，并降低了油菜葉柄、葉片中硝酸鹽的含量，改善了油菜的品質。

5．環境因素與油菜籽粒色澤的關系

在相同遺傳背景下，黃籽油菜的種子含油量普遍高于黑籽、褐籽油菜，而且黃籽種類具有種皮薄、無色素、纖維素和多酚類物質含量低、蛋白質含量高等一系列優點。近年來有研究表明，環境因素對油菜的籽粒色澤也存在一定影響。DowneyR．K．認為氣候條件，特別是光照對黃籽粒色有影響。Deynze考查了溫度對甘藍型油菜種皮色澤的影響，結果表明：溫度較高時對甘藍型油菜黃籽色澤影響較大，而甘藍型油菜黑籽色澤沒有顯著變化。研究地理位置與甘藍型黃籽油菜粒色的關系發現，隨著緯度的升高，甘藍型黃籽油菜黃籽度增加，粒色逐漸變淡，這表明高緯度可能不利于種皮色素的形成。

鐘黔湘報道，不同授粉條件對黃籽自交系當代黃籽頻率無明顯影響，對子代的黃籽頻率影響較大。此外，他還發現，不同結角果部位的黃籽頻率與種子成熟度有關。凡開花遲，成熟度差的部位黃籽率明顯提高；開花早，成熟度較好的部位黃籽率較低。

黃繼英研究發現，甘藍型黃籽油菜的粒色與粒序有一定關系。由角果的柄端籽粒到喙端籽粒方向，籽粒顏色由深變淺。李敏分析了甘藍型黃籽油菜種子的粒色變化與果位分布的關系，結果表明：由植株的主軸和上部分支向基部分支，由主序至一次分支再到二次分支，由主軸分支的下部角果向上部角果，粒色由深變淺；此外他還發現甘藍型黃籽油菜粒色的深淺不但與成熟度有關，即成熟度愈低，其種子顏色愈淺，而且與收割和脫粒后脫水干燥的速率密切相關，脫水愈塊，粒色愈淺，反之，脫水愈慢，粒色愈深。 高氮(300kg/hm2)可提高甘藍型黃籽油菜種子的黃籽度；密度對黃籽油菜粒色的影響則因基因型而異，高密度可使某些基因型黃籽度增加，也可使另一些基因型的黃籽度下降；隨著播期的推遲，甘藍型黃籽油菜黃籽度先升高后降低，可見播期與黃籽油菜粒色變化關系密切；部分植物活性物質和外源激素（增克素、乙烯利、赤霉素、萘乙酸）可促進種皮中色素的合成，從而使甘籃型黃籽油菜種皮顏色加深。

第三節 油菜品質的檢驗方法

實驗一油料種子含油量的測定

一、目的

學習分析菜油脂肪酸成分的一般方法，為油菜品質鑒定和品質育種提供依據。

二、原理

利用脂肪溶于有機溶劑的特性，用石油醚做溶劑，將油料種子中的石油醚可溶物

提取出來，除去溶劑即得到油料種子的含油量。

三、試劑、用具

（一）試劑

1．石油醚，HG3-1003，A．R，沸程30-60℃。

2．石英砂，（：．P，粒度～1．Omm。

（二）用具

1．小型搗碎機或適當的磨碎機

能快速將中等大小的油料種子搗碎成均勻的細顆粒狀（粒度<2mm）。該儀器應

易于清潔，粉碎時不發熱，使試樣水分及揮發物和含油量無明顯變化；

2．小型電磁碾磨機

能在短時間被將試樣研磨成顆粒均勻且細度小于16 0um，并易于擦凈至研磨容

器中不留試樣及油跡。

3．索氏抽提器

回流式或直滴式。抽提瓶容量200～250ml，瓶口內徑不小于50mm。

4．濾紙筒或折褶濾紙筒

無石油醚可溶物，筒的高度應超過抽提管的虹吸部分Smm以上。

5．天平

感量0. OOOlg和兩種。

6．電熱恒溫水浴

控溫±2℃。

7．脫脂棉和脫脂線

四、方法與操作步驟

（一）試樣制備

1·分取除去雜質的油菜籽種子的凈試樣20g，裝入帶蓋廣口瓶中備用，同時測定

其水分含量。

2．稱取2～5g試樣于鋁盒中，精確至o．019。試樣含水量大于lo%時，需將裝

有試樣的鋁盒放入不高于80℃烘箱中烘約30min，使試樣含水量低于10%。

3．試樣研磨

(1)電磁碾磨機研磨將預干燥并冷卻后的試樣全部倒人碾磨機的容器內，加入

石油醚至容器2／3處，加蓋并打開冷卻水，研磨2～5mi“。

(2)人工研磨將試樣倒入研缽中，加入約2g石英砂，手工研磨成緗粉呈出油

狀。檢驗研磨程度是否可行，見說明③。

4．研磨試樣轉移 將準備好的烘至恒重的（二次質量差不超過2mg）抽提瓶和抽提筒連接起來，把已墊好脫脂棉的濾紙筒放人抽提筒中，再將碾磨好的試樣通過漏斗小心移人濾紙筒中，并用蘸有少量石油醚的脫脂棉擦洗容器內外及漏斗，直到容器內外及漏斗上無試樣及油跡為止。將脫脂棉一并移入濾紙筒內，另取脫脂棉封頂。

（二）抽提

將石油醚傾人至抽提瓶內約1／3處，裝上冷凝器，打開冷卻水，開始加23提，水浴溫度控制在75℃左右，使石油醚由冷凝器滴入抽提筒的液滴每秒3滴，2～3min回流一次，抽提2h（人工研磨試樣抽提時間自行確定）。

（三）烘干、稱量

抽提2h后，用長柄鑷子取出濾紙筒，然后回收石油醚。將抽提瓶放在水浴上蒸去大部分溶劑，用干凈紗布將抽提瓶外部擦凈，置于（103土2）℃烘箱中，烘20min，取出，置于干燥器內，冷卻th，稱量，精確至0．OOOlg，再放人(103±2℃)烘箱中，烘lOmin，取出，冷卻th，稱量，直至兩次質量差不超過2mg。抽提瓶增加的質量即為試樣中含油的質量。

五、結果計算

（一）試樣濕基、干基含油量分別按公式( 7-1)、式(7-2)計算。

（二）原始樣品水雜下含油量的計算

1．水分以毛樣測定，按公式(7—3)計算。

3．水分以除去大雜的半凈樣測定，按公式7 5計算。

（三）標準水雜下含油量的計算

1．水分以半凈樣或毛樣測定結果表示，按公式7-6計算。

雙實驗結果允許差不超過0. 4%，取兩次測定的算術平均值為測定結果。如果兩次測定結果之差超過%，則另取兩份試樣進行測定。如果測定結果仍超過0. 4%，而前兩次測定結果平均值與后兩次測定結果平均值之差不超過%，再取四次測定的平均值作為測定結果。汁算結果取小數點后一位數。

六、說明 ①折褶濾紙筒折褶法。將兩層正方形的濾紙重疊折對角線，把直徑2. 5cm左右的試管或任何圓柱體放在對角線中心，然后把濾紙四邊拉起緊貼圓柱體，再將四個角旋轉折壓，使濾紙形成圓柱體，用脫脂線捆住濾紙筒上部，取出圓柱體即成。

②提取的油應該是澄清的，否則要測定其中的雜質含量，將全部抽提物的質量減去雜質的質量即得油脂的質量。

抽提油中雜質測定方法為將適量的石油醚加入含油的抽提瓶中，使其溶解，再用一張預先在(103±2)℃烘箱中烘20min并冷卻稱量的濾紙過濾，然后用石油醚反復清洗濾紙，以完全洗去濾紙上的油。把濾紙置空氣流中吹掉大部分溶劑后，再將濾紙放在(103±2)℃烘箱中烘20min，取出冷卻，稱量?？傎|量減去濾紙的質量，即得雜質的質量。

③檢驗人工研磨試樣的抽提效果。將第一次抽提后的試樣包（第一次抽提最好用濾紙包扎）從抽提筒中取出，置空氣流中吹掉大部分溶劑，再將試樣倒A研缽中，進行第二次研磨，盡可能地研磨成細粉狀。然后全部移入原包裝濾紙上，用脫脂棉蘸少量石油醚揩凈研缽上的試樣和脂肪，并入濾紙上一同包扎。將實驗包放入濾紙筒，連接放有濾紙筒的抽提筒和抽提瓶，再次抽提2h。抽提瓶中油的質量不得超過0. Olg，視試樣碾磨細度合格。

實驗二菜油脂肪酸成分的測定（紙層析法）

一、目的

學習分析菜油脂肪酸成分的一般方法，為油菜品質鑒定提供依據。

二、原理

由于不同脂肪酸在乙酸水中的溶解度不一樣，當混合脂肪酸溶液在涂有液體石蠟的紙上（固定相）向上行走時，因各組分的Rf值（比移值一溶質的最高濃度中心至原點中心的距離）不同。

溶劑前沿至原點中心的距離

按其先后分配于固定相上，而得到層析點譜，又因被分離物中各組分無色，可讓其生成脂肪酸的銅鹽，再在顯色劑紅氨酸中顯色，菜油中混合的各種脂肪酸成分便顯出藍灰色的斑點譜帶如圖7 1所示。其主要反應過程為：

（一）酯化

（二）酸化

（三）銅鹽生成

（四）紅氨酸顯色

三、試劑、用具

（一）試劑

1. 5%KOH-甲醇溶液。稱職5gKOH溶于lOOml甲醇中。

2. io%液體石蠟一石油醚溶液。量取lOml液體石蠟，用石油醚稀釋至lOOml。

3. 95%乙酸溶液。

%乙酸銅溶液。稱取5g乙酸銅，用水稀釋至500ml。

5. 0.03%紅氨酸溶液

稱取150mg紅氨酸，溶于500ml 90%乙醇中。

（二）用具

層析紙（可用濾紙代替），層析架，層析缸，顯色盤（普通搪瓷盤），烘箱，Iml吸量管，指形管，微量進樣器（或毛細管）。

四、方法與操作步驟

（一）取樣

將一粒干燥油菜種子，用刀片沿脈平行方向切下外子葉一部分（不損傷胚）裝入小試管中，剩余大部分種子保存在編號紙袋中備播種用，或單株樣品5～7粒種子，群體樣品取3—5g種子。

（二）酯化

向盛有樣品的小試管中加入0. Iml KOH甲醇溶液，然后將樣品盡量用玻棒研碎，放置6—8h（溫度高時可縮短），樣品為5粒以上種子時，則加酯化液。

（三）酸化

加入Imol/L HC1 0. Iml，再加石油醚，振搖Imin，靜置分層。樣品為5粒以上種子時，劑量加倍。

（四）點樣

在層析紙的一邊用鉛筆輕輕畫一直線，編號（材料代號），將層析放人石蠟溶液中浸透，取出晾干（使編號朝上）。在層析紙各編號處用針刺一小孔，然后取樣品上清液10μL（或用毛細管代替微量注射器點樣）按編號順序滴入孔洞處。樣品為5粒以上種子時，取5u1。

（五）展開

將點好樣的層析紙，固定在四腳層析架上（編號朝下），放人盛有乙酸溶液的長方形層析缸中，乙酸溶液的多少以能浸泡層析紙但液面低于點樣處為宜，當展開劑前沿接近濾紙上端時(約經2～3h)取出層析紙，晾干。

（六）顯色

將層析紙浸入乙酸銅溶液中，40min后取出，使脂肪酸銅鹽生成。用清水稍許沖洗再放入潔凈瓷盤中，用流水沖洗半小時左右。將層析紙小心馭出，用濾紙吸去大部分水分后，置于40℃烘箱中干燥。然后將層析紙在盛有紅氨酸溶液的瓷盤中一帶而過，脂肪酸立即顯出藍灰色的譜帶斑點。

（七）固定

當譜帶斑點清晰。而層析紙底板顏色尚未變深時，立即將層析紙移人2m01/I，HCl中作短時處理，再在清水中漂洗片刻，晾干或烘干，使層析紙底色不深，斑點清晰，便于保存。

五、結果與分析

（一）對所得結果進行分析。并指出存在的問題及其原因。

（二）菜油脂肪酸成分分析的實踐意義如何 實驗三菜油芥酸含量的測定（比濁法）

一、目的

掌握菜油芥酸含量的分析技術，為菜油品質鑒定提供依據。

二、原理

菜油主要由18碳、20碳和22碳脂肪酸組成。菜油在有機溶劑中的溶解度隨脂肪酸碳鏈的增長和有機溶劑中含水量的增加而降低，芥酸在主要脂肪酸中碳鏈最長，因此，在同樣的有機溶劑中，芥酸含量越高的菜油，溶解度愈低，或者說芥酸含量愈少的菜油能溶解在水分含量較高的有機溶劑中。利用已知芥酸含量的標準樣品分別溶解于含不同水分的有機溶劑中，得到一系列參數(見附表7 2和表7-3)，由此可測知未知樣品中的芥酸含量。

三、試劑和用具

（一）試劑

1. 1%曲拉通X-100、無水乙醇

5ml曲拉通X-100加入495ml無水乙醇中。

%乙醇

（二）用具

DYⅡ型進樣器、試管、吸量管。

四、方法

取油樣50ul，加入1%曲拉通X-100的無水乙醇3ml，用80%的乙醇滴定至溶液混濁（白色），記錄滴定液用量。

五、結果與分析

分析結果，指出存在的問題及原因。

附：

表7—2滴定液體積與芥酸含量對照（油用）

表7-3滴定液體積與芥酸含量對照（種子用）

實驗四油菜籽（餅）硫代葡萄糖苷的測定（快速定量法）

一、目的

掌握硫代葡萄糖苷的一般分析方法，為油菜優質栽培、育種和菜餅的品質鑒定提供依據。

二、原理

對硫代葡萄糖苷的測定，20世紀60年代采用的是簡單的葡萄糖試紙法，即讓硫代葡萄糖苷水解后，測定其產生葡萄糖的多少進行半定量分析，其次是Thies的氯化鈀快速法，它是根據硫代葡萄糖苷水解產物在酸性條件下與氯化鈀生成有顏色復合體，顏色愈深，硫代葡萄糖苷含量愈高，該法亦只有作半定量測定。80年代后期吳謀成等在Thies方法的基礎上，加上分散劑羧甲基纖維素鈉，使顏色復合體成為液膠清液，可對生成物通過掃描或分光技術( 540mm)進行定量測定，此即為硫代葡萄糖苷總量的快速定量測定法。目前硫代葡萄苷分析的最好方法是氣相色譜法，或與高效液相色譜的連用。

三、試劑和用具

（一）試劑

／l．PdCl2顯色液

稱取354mg PdCl2于300mL燒杯中，加入2mol／l.的鹽酸溶液2ml和水20ml，加熱溶解后加水稀釋至250ml。

2. 0.15%羧甲基纖維素鈉溶液

稱取l_ 5g羧甲基纖維素鈉于少量水中，加熱完全溶解后，用水稀釋至lOOOml，放置過夜取清液備用。 3．測定液

取1份PdCl2顯色液和2份羧甲基纖維素鈉液混合。

（二）用具

扭力天平、水浴鍋、分光光度計、刻度試管、量筒、吸量管。

四、方法

準確稱取經粉碎的油菜籽或菜餅lOOmg于lOml試管巾，在沸水浴中干蒸lOmin，取出加入約90℃的熱水8～lOmL，再在沸水浴中蒸煮20min以上，取出靜置冷卻后，用水稀釋至刻度搖勻。分取上層清液（否則要進行干過濾或離心）0. 5ml于另一帶塞的5-lOml試管中。加入測定液4ml充分搖勻，蓋上塞子，置沸水浴中顯色20min，用分光光度計在波長540nrn處比色（lcm比色杯，以測定液作參比液）。結果按下式算出：

GS%=．264

五、結果與分析

在實驗操作過程中，發現有哪些問題，如何解決請提出建議。

實驗五油脂皂化價的測定

一、目的

掌握油脂皂化價的一般分析方法，為油菜籽品質鑒定提供依據。

二、原理

油脂皂化價就是油脂中的甘油酯在堿性條件下發生水解，生成甘油和脂肪酸鹽的過程。油脂皂化價用lg油脂完全皂化時所消耗的氫氧化鉀的質量(mg)表示。由于油脂中含有一定量的游離脂肪酸，因此測得的皂化價包括酯價和酸價。油脂皂化價的大小與油脂中甘油酯的平均分子質量有關，甘油酯的平均分子質量越大，皂化價就越小。油脂皂化價也與油脂中游離脂肪酸的含量及不皂化物的含量有關，游離脂肪酸的存在會使皂化價升高，而不皂化物的存在則使皂化價降低。一般菜籽色拉油的皂化價為168—182mg/g。

測定油脂皂化價的原理是：利用油脂與定量的KOH乙醇溶液共熱進行皂化反應，再用標準酸溶液滴定剩余的KOH，同時做空白實驗，即可求出皂化lg油脂所需的KOH量。

三、試劑和用具

（一）試劑

1．中性乙醇溶液

在95%乙醇中加入幾滴酚酞指示劑，用KOH溶液中和至微紅色，用于配制溶液。

2.0. 5mol/l_ KOH乙醇溶液

稱取30gKOH，溶于少量中性乙醇中，并稀釋至lOOOml，搖勻，靜置24h，將上清液貯存于裝有石灰吸收管的玻璃瓶中，用前滴定。

3．酚酞指示劑

稱取1. OOOg酚酞溶于lOOm195%中性乙醇溶液中。

. Smol/L HC1標準溶液

（二）用具

1．錐形瓶

250ml，有標準磨口，由耐堿玻璃制成。

2．回流冷凝柱

帶有標準磨口接頭，與磨口錐形瓶配套。

3．加熱裝置

電熱板、電熱套或水浴鍋。

4．感量0．OOlg電子天平

5．滴定管：50ml 6．移液管：25mL

四、方法與操作步驟

1．稱樣

準確稱取油樣3—5g（精確至）于磨口錐形瓶中。

2．皂化

稱取25ml O．5mom/L KOH乙醇標準溶液加入錐形瓶中，再加入2-3粒沸石，搖勻，連接好回流裝置，并接通冷凝水，將錐形瓶加熱至微沸，回流1～2h。

3．滴定

待完全皂化后，趁熱加入3～5滴酚酞指示劑，用0. Smol/L HCl標準溶液滴定至紅色剛好消失，記錄HCI標準溶液的用量vl。

4．空白測定

同時在同樣條件下，以溶劑和試劑作空白進行滴定，記錄HCl標準溶液的用量V2。油樣和空白至少應各平行測定兩份。

五、結果與分析

油脂的皂化價( mgKOH/g油)按公式7-8計算。

皂化價一‘(V2 -Vl )M ( 7-8)

式中c -HCI標準溶液的濃度，mol／l。；

Vl-滴定油樣所消耗的HCl標準溶液的體積，ml;

V2-滴定空白所消耗的HCl標準溶液的體積，ml;

m——稱取油樣的質量，g；

M-KOH的摩爾質量，g／mol。

兩次測定結果相差不超過1．O，測定結果用兩次測定的算數平均值表示，精確到

小數點后1位。

六、注意事項

1．稱量油樣的質量應根據油脂皂化價的大小而定，一般要求滴定油樣所消耗

HC1標準溶液的體積，應為滴定空白時所消耗HC1標準溶液體積的45%～55%。

2．油樣應澄清透明無雜質，否則在測定前應進行過濾。

3．如皂化液顏色較深時，可用～lml的堿性藍6B溶液作指示劑，終點為紫色。

4．為避免堿液吸收空氣中的CO2而影響測定結果和因冷卻有鉀皂析出而無法滴定，應在皂化完畢后趁熱滴定。

5．在滴定過程中，由于HC1標準溶液帶人大量的水，可能會使溶液出現渾濁，此時可補加適量的無水乙醇，待溶液澄清后冉進行滴定。

實驗六油脂碘價的測定

一、目的

掌握油脂碘價的一般分析方法，為油菜籽品質鑒定提供依據。

二、原理

植物油脂中含有一定量的不飽和脂肪酸，其碳鏈中的不飽和雙鏈可與鹵素起定量加成反應。不同油脂中不飽和脂肪酸的種類與含量不同，因此，油脂與鹵素反應量的大小可反映油脂中所含不飽和鍵的數量，因而它是反映油脂品質的一個特性常數。油脂吸收鹵素的能力常用碘價（或碘值）來表示。在一定條件下，lOOg油脂所吸收碘的質量(g)稱為腆價。測定油脂的碘價，不但可以了解油脂的品質，還可幫助了解油脂的滲混情況，因而有重要的實用價值。一般菜籽油為每lOOg油含碘94～120g。

碘價的測定方法基本原理：在惰性溶劑中，使油脂與過量的鹵素標準溶液起加成反應，待反應完全后，再加入過量的碘化鉀，使之與未反應的鹵素作用析出碘，然后用硫代硫酸鈉標準溶液滴定析出的碘。

鹵素與油脂加成反應的速率和程度與所采用的鹵化試劑及反應條件有關。一般油脂與氯和溴的加成反應進行很快，但往往伴隨有取代反應發生，不利于定量測定；油脂與碘的加成反應可定量進行，但非常緩慢；鹵素的鹵化物如氯化碘(ICl)、溴化碘(IBr)、次碘酸(HIO)等，在一定條件下能迅速定量地與不飽和雙鍵進行加成而不發生取代反應，因此常用上述鹵化物測定碘價。

三、試劑和用具

（一）試劑

1. ／ml碘化鉀溶液：稱取lOg碘化鉀溶于lOOml水中，其中應不含碘酸鹽或游離碘。

2．淀粉溶液：稱取0. 5g淀粉溶解于lOOml沸水中，冷卻，可加少量苯甲酸鈉或水楊酸防腐。

3. ／l．硫代硫酸鈉標準溶液：稱取26g硫代硫酸鈉(NaZS203·SHz0) 及0. 2g無水碳酸鈉，用新煮沸過的蒸餾水溶解稀釋至lOOOml，貯存于棕色瓶中，放置一周后標定。

4．混合溶劑：環乙烷與冰乙酸等體積混合

5．三氯化碘乙酸溶液：稱取9g三氯化碘溶解在700ml、30ml水和1ml淀粉溶液作指示劑，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定析出的碘，記錄硫代硫酸鈉標準溶液用量V1。向上述三氯化鉀溶液中加入lOg純碘并使其完全溶解，同上法滴定，記錄Na2 S2 03標準溶液用量V2。V2/VI應大于，否則可再加碘直至V2/Vl略大于。將此溶液取上清液貯于棕色瓶中避光保存，在室溫下可保存數月。

（二）用具

1．感量0．OOlg電子天平

2．定碘瓶：250ml具塞錐形瓶

3. 25ml移液管

4. 50ml量筒

四、方法與操作步驟

1．稱樣

在干燥潔凈的定碘瓶中精確稱入0. 1～0. Sg油樣（稱樣量依預計碘價或粗測值而定）。

2．反應

迅速加入20ml環乙烷與冰醋酸混合溶劑溶解，然后移取25ml三氯化碘乙酸溶液，蓋好塞子，搖勻后置于暗處反應一定時間(碘價低于150的樣品為th，高于l50的樣品為2h)。

3．滴定

反應結束后，加入0. lg／ml碘化鉀溶液20ml和150ml水，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定至淺黃色，加入幾滴淀粉溶液，繼續滴定至藍色剛好消失。記錄滴定所用硫代硫酸鈉標準溶液的體積Vl。

4．空白測定

同時在同樣條件下，以溶劑和試劑作空白進行滴定，記錄硫代硫酸鈉標準溶液V2。油樣和空白至少應各平行測定兩份。

五、結果與分析

油脂的碘價(g／lOOg)按公式7 9計算。

式中c 硫代硫酸鈉標準溶液的濃度( mol／l，)；

Vi-滴定油樣所消耗的硫代硫酸鈉標準溶液的體積(ml)；

V——滴定空白所消耗的硫代硫酸鈉標準溶液的體積(ml)；

m-稱取油樣的質量(g)；

12. 69-1／2 12的毫摩爾質量(g／mmol)。

兩次測定結果相差不超過碘價單位(即0. 5g/lOOg)，測定結果用兩次測定的算數平均值表示。

六、注意事項

1．本法也稱為韋氏法，是國家標準所采用的方法，其優點是試劑配好后可立即使用，反應速率快，結果較準確，能符合一般要求。

2．Na2S2O3標準溶液的標定方法

精確稱取～1. 3g經110℃烘干至恒重的分析純K2 Crz07于250ml燒杯中，加50ml水溶解后，轉入250ml容量瓶中稀釋，搖勻，計算其濃度。

移取25ml上述K2 Cr207溶液于錐形瓶中，加入6mol／L的HC1溶液5ml及lgKI，搖勻，蓋上表面皿，置暗處Smin，加70ml水，Iml淀粉溶液，用Na2S203標準溶液滴定至藍色剛退，而亮綠色為終點。平行測定2～3次，按公式( 7-10)計算Na2S203標準溶液的濃度。

3．稱取油樣的質量可參照表7-4碘價范圍確定。

表7-4稱樣質量與碘價范圍的關系

實驗七 油脂酸價的測定

一、目的

掌握油脂酸價的一般分析方法，為油菜籽品質鑒定提供依據。

二、原理

植物油脂中含有一定量的游離脂肪酸，其含量的高低是油脂品質的標志之一，通常用酸價表示。油脂酸價指中和lg油脂中的游離脂肪酸所消耗的KOH的質量( mg)。油脂中游離脂肪酸的含量越高，則酸價越高，油脂的品質就越差。一般從新收獲的成熟油料種子中得到的油脂，常含有1%左右的游離脂肪酸。當原料中含有較多未成熟籽粒、萌芽粒、變質粒以及油脂長期貯存時，油脂中游離脂肪酸的含有都會增加，因此通過酸價的測定可評價食用油脂的品質。中國食用油脂的國家標準規定：菜籽油的酸價(KOH)，一級不超過1．Omg/g油，二級不超過4．Omg/g油。食品衛生國家標準規定：各種食用植物油的酸價超過4．Omg/g油時，不能直接供應市場。

游離脂肪酸的含量可用酸堿中和法進行測定，用中性乙醇一乙醚混合液作溶劑，酚酞為指示劑，用KOH標準液滴定，根據稱取油樣的質量和消耗KOH的量計算油脂酸價。

三、試劑和用具

（一）試劑

1．堿標準溶液：0. Imol／LKOH(或NaOH)標準溶液。

2．中性乙醇乙醚混合溶劑(2：1)：將乙醚與兩份體積的乙醇混合，使用前用0．1mol／l堿液中和至中性。

3．指示劑：稱取lg酚酞溶于lOOml95%中性乙醇溶液中。 4．基準物質：鄰苯二甲酸氫鉀或草酸（分析純）。

（二）用具

1．感量0．OOlg電子天平

2．滴定管：25ml或50ml

3. 250ml錐形瓶

4．容量瓶

5．移液管

四、方法與操作步驟

1．稱樣

在干燥潔凈的錐形瓶中稱取均勻油樣3～5g (W)。

2．溶解

向錐形瓶中加入混合溶劑50ml，搖動使油樣溶解，再加入3滴酚酞指示劑。

3．滴定

用0. Imol／l.堿液滴定至微顯粉紅色并保持30s不退，記錄所用堿液的體積V。

每種油樣應至少平行測定兩份。

五、結果與分析

油脂的酸價(mg/g)按公式7 10計算。

式中c-堿標準溶液的濃度，mol／L;

v-滴定油樣所消耗的堿標準溶液的體積，ml;

m——稱取油樣的質量，g；

M-堿液的摩爾質量，g／mol，KOH為56. lg／mol，NaOH為40．Og／mol。

兩次測定結果相差不超過0. 2mg/g，測定結果用兩次測定的算數平均值表示，精確到小數點后第一位。

六、注意事項

1．對深色油脂樣品的測定，可減少試樣用量或適當增加混合溶劑的用量，以使酚酞指示劑終點變色明顯；也可改用其他指示劑，如1%麝香草酚酞乙醇溶液或2%堿性藍6B指示劑。

2．滴定中若溶液變渾濁或出現分層，系因堿液溶液帶入水分所致，可適當補加混合溶劑或改用堿的乙醇溶液進行滴定。

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