油菜品质及检验

2023年12月3日发(作者：打暑假工)

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第七章 油菜品质及检验

凡是栽培的用于收籽榨油的十字花科(Cruciferac)芸薹属(Brassica)植物，统称为油菜。油菜是世界四大油料作物（大豆、向日葵、油菜、花生）之一，近几年世界油菜生产面积0. 22～0. 25亿公顷，年总产2400万吨～2700万吨。中国2005年油菜种植面积万公顷，总产1305. 23万吨，平均单产1793. Okg/公顷。中国油菜面积和总产约占世界30%，是最大的油菜生产国。长江流域面积、总产约占世界的四分之一，是最大的油菜产区。

油菜种子含油量占自身干重的35%～50%，菜油含有十多种脂肪酸和多种维生素，特别是维生素E的含量较高，自古以来中国人民就长期食用菜油。普通菜油结过脱色、脱臭、脱脂或氢化等精炼加工可用于制造色拉油、人造奶油、酥油等产品。普通菜油芥酸含量在45%以上，可直接用于加工高温绝缘油和选矿工业的矿物浮选剂等。低芥酸菜油则是良好的食用油，色泽清淡，味香无臭，不浑浊。高芥酸菜油（芥酸含量55%以上）是理想的冷轧钢脱模剂及喷气发动机的润滑剂，还是金属I业的高级淬火油。菜油还可以将其硫化、氢化及硫酸化的产物用于橡胶、油漆、皮革生产。

菜籽榨油后得到约60%的饼粕，成分与大豆饼相近，是良好的精饲料。菜油的自然沉降物和水化脱磷残渣（油脚），可加工提取磷脂，用于食品加工，并用作磁带、胶卷、橡胶、塑料等多种工业原料。油菜还是能源作物。随着石油资源的日益枯竭和环境保护的迫切需要，世界上许多国家都加快了柴油替代燃料的开发步伐。利用油菜开发生物柴油，是目前油菜生产国的研究重点之一。低芥酸菜油的脂肪酸碳链组成与柴油分子十分相近，是理想的生物柴油原料。菜油经过脱甘油甲脂化处理后生成的生物柴油，可以任意比例在柴油机上混兑使用，具有燃烧充分、抗爆性好以及贮存、运输、使用安全等优良性能。

第一节 油菜品质及其评价

一、菜籽的化学组成

油菜种子主要含有水分、脂肪、蛋白质、糖类、维生素、矿物质、植物固醇、酶、磷脂和色素等。油菜种子含油量（脂肪）最高，占种子质量的35%～45%。当油菜种子含油量为40%～41%时，种皮含油量为16%，胚的含油量为45%—46%。 油菜种子中的脂肪就是甘油和脂肪酸组成的甘油三酯。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%)。芸薹属植物油脂中的脂肪酸大约有50种。油菜中含量在%以上的脂肪酸有】5种以上。油菜所含脂肪酸与其他植物油相比，最大特点之一是含有较多的芥酸，较多的亚麻酸，较少的亚油酸。长链的二十烯酸和芥酸，被看作为十字花科的典型脂肪酸，由于不易消化而成为影响油菜品质的不良脂肪酸，且易导致人体冠心病和脂肪肝的发生。菜油的脂肪酸主要有棕榈酸(C16：o)、棕榈油酸(C16：1)、硬脂酸(c18：o)、油酸(C18：1)、亚油酸(C18：2)、α-亚麻酸(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)。亚油酸易被人体消化吸收，热能高，为必需脂肪酸；油酸易氧化成饱和脂肪酸，变得难以吸收，亚油酸和油酸有降低人体内血清胆固醇和甘油三酯及软化血管和阻止血栓形成等作用；亚麻酸易为人体吸收，含有较高的能量，为必需脂肪酸以及不饱和脂肪酸的前体，但有3个双键，极易氧化产生异味；芥酸对人体有不良影响，在人体中吸收慢，利用率低。

普通菜油同其他几种作物油脂相比较，营养品质及加工品质有一定差距，主要原因是脂肪酸组成不够理想。普通油菜油中芥酸含量达20%-55%，而油酸和亚油酸含量则为14%和is%左右，亚麻酸含量8%左右，棕榈酸含量仅3%左右。除亚麻油以外，菜籽油和大豆油是仅有的两个含亚麻酸的主要食用油，由于亚麻酸含量高的菜籽油有较强的辛辣味，而且它与空气、光、热接触后容易氧化变质，使菜籽油不耐贮藏。

菜籽的毛油通过精制加工和精炼过程在剩下5%～9%的油脚中，含有磷脂、脂溶性维生素等对人体有益的营养物质，可以进一步加工提炼，形成有用的产品。 油菜种子中的蛋白质，一般为种子质量的20%—30%，粗纤维含量一般为11%～12%。种子中的蛋白质除少数为结合蛋白外，绝大多数为贮藏蛋白，以蛋白体的形式存在于细胞质中。其中以球蛋白最为丰富，其次为清蛋白。油菜饼粕中的氮约80%以蛋白质形式存在，菜籽蛋白质的氨基酸组成比较平衡，其中必需氨基酸的数量与大豆相似。

菜籽中的主要有害成分是硫代葡萄糖甙（硫甙），硫甙是一类葡萄糖衍生物的总称，其分子由硫苷键联结非糖部分（苷元）和葡萄糖部分组成，以钾盐或钠盐的颗粒存在于胚的细胞质中。目前发现油菜籽中有90多种硫甙。硫甙本身并无毒，但榨过油的菜籽饼粕吸水后，可在菜籽所含芥子酶的作用下水解产生异硫氰酸盐、硫氰酸盐、恶唑烷硫酮、腈等有害产物。用这种粕饼做饲料会引起牲畜甲状腺肿大和代谢紊乱，严重时会导致家畜死亡。加热可使饼粕中芥子酶失去活性，但禽畜肠道细菌的葡萄糖硫甙水解酶仍可将硫甙水解成有害物质。此外菜籽中的有害成分还有植酸、酚酸芥子碱）和单宁。

二、油菜品质的评价

油菜品质主要是指菜油本身及其加工延伸所表现出的品质。一般主要指菜油的营养品质，如蛋白质、脂肪、淀粉以及各种维生素、矿质元素、微量元素等。进一步说就是蛋白质中所含的人畜必需氨基酸，如赖氨酸、色氨酸；脂肪中所含的不饱和脂肪酸和亚油酸；淀粉中所含的支链淀粉与直链淀粉之比值等。其次是指加工品质，也可称为食用品质或适口性，它是在产品深加工后所表现出的品质。最后是商品品质，指的是菜油产品的形态、色泽、整齐度、溶重及表观性状，也包括是否有化学物质的污染。如有吸引人的、令人满意的香气和颜色以及较好的营养特性。煎、烤食品行业要求经过强烈的处理后（包括高温处理和在油煎锅中长时间的烹调后）油能保持良好的气味和稳定性。

优质油菜通常指的是双低油菜（低芥酸低硫苷），农业部颁布的低芥酸低硫苷油菜籽标准(NY415-2000)中，规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饼。2006年颁布的国家标准(GB/T 11762-2006)中，规定双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饼。中国大多单位对优质油菜的品质主要提出了4个方面的指标：①低芥酸（1%以下）、低硫代葡萄糖苷（每克菜籽饼含30ymol以下，不包括吲哚硫苷）、低亚麻酸（3%以下）；②高油分(45%以上)；③高蛋白（占种子重的28%以上，或饼粕重的48%以上）；④油酸含量达60%以上。我国所说的优质油菜主要指单低（低芥酸）和双低（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础上降低亚麻酸含量（由10%降至3%～4%），提高油酸含量（由60%升至75%～80%）和亚油酸含量（由20%升至40%）。在菜籽油国家标准(GB 1536-2004)中，详细规定了一般菜籽油和低芥酸菜籽油的品质特征（表7 1）。

表7-1 -般菜籽油和低芥酸菜籽油的特征指标的差异

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间接食用。但菜油在室温下为液态，要做成奶油和起酥油必须改变油的物理性质，其实质是增加油中饱和脂肪酸的份额以提高其熔点。现在常用的办法是通过催化加氢减少脂肪酸中的双键，但氢化作用使不饱和脂肪酸双键的构形由顺式向反式转化，不利于人的健康。通过育种途径增加油菜种子中的硬脂酸含量是代替氢化作用以避免油中存在反式构形的一个较理想的途径。

菜籽油中含有大量的芥酸，芥酸及其衍生物广泛应用于化学工业。除用作溶剂和润滑剂外，芥酸还是香料、橡胶添加剂、十三烷二酸、高级工程塑料等化学用品的原料。目前芥酸主要从石油中分离，从普通菜籽油中纯化需要较高的成本，如果将油菜种子中的芥酸含量由目前的50%左右提高到90%以上，则纯化成本将大大降低，可完全取代石油化工方法。 油菜籽榨油后，约有60%的菜饼，菜饼含有约40%的蛋白质（相当于水稻、小麦的3-4倍），是优质的饲料蛋白源。然而传统油菜品种含有120～150μg分子／g（饼）的硫苷·恶化了饲用品质。因此推广普及双低油菜，不但从根本上改良了油菜油的品质，而且改良了菜饼的饲料品质。

油菜籽还可用来加工生物柴油，目前德国生产的60%油菜籽用于加工生物柴油，欧盟生产的生物柴油80%是用油菜籽生产的。用油菜籽加工生物柴油比用别的油料植物生产生物柴油有更多优势：①能机械化生产，保证原料集中、大量供应；②18碳脂肪酸占80%以上，有利于加工生物柴油；③南方利用冬闲田种植与粮食争地矛盾少。中国南方有0. 13亿hm2冬闲田可扩种油菜；④可通过菜籽饼精深加工增值，降低生物柴油成本。

第二节 油菜品质的形成与调控

油菜以农艺性状为基础，可分为白菜型、芥菜型和甘蓝型三大类。向菜型油菜俗称小油菜，染色体数20，包括芸薹（北方型小油菜）、南方油白菜和北方油白菜。芥菜型油菜俗称大油菜、高油菜、苦油菜、辣油菜等，是芥菜的油用变种。染色体数有36、34和16之分。甘蓝型油菜又称洋油菜、番油菜等。染色体数38 (aacc)，包括欧洲油菜B．napus L、日本油菜B．napella Chaix和B．Nupus var．napella (Chaix)Olsson。目前中国已成为世界上甘蓝型油菜的三大产区之一。甘蓝型黄籽油菜含油量35%～45%，而且黄籽还有种皮薄、‘皮壳率低、纤维素含量低、蛋白质含量高，榨出的油清澈透明等特点。因此甘蓝型黄籽油菜备受油菜育种家、油脂加工业、食品工业、饲料业、养殖业的关注。

中国在生产上常将油菜分为常规油菜、优质油菜和杂交油菜。常规油菜是指按常规方法育成的高产油菜，如中油821、湘油10号等。优质油菜指按常规方法育成的具有优良品质特性的油菜，包括单低油菜，如中油低芥2号，淮油】2号等；双低油菜，如华双3号、中双4号等。杂交油菜指利用两个遗传基础不同的油菜品种或品系，采取一定的生产杂种的技术措施，如三系育种、两系育种、化学杀雄、自交不亲和等得到第一代杂交种，如秦油2号。

一、油菜品质形成的遗传基础

植物脂肪酸主要以两种形态存在：一是用于构成生物膜的甘油酯和磷脂；二是以甘油三脂(TAG)的形式贮藏在种子中，即贮藏态脂。贮藏态脂是一种封闭的相对惰性的光合产物，其主要成分的改变不影响植物总的分解功能，因此植物脂肪酸的生物合成途径特别适合遗传操作。一般意义上的品质改良主要是针对贮藏态脂肪酸而言的。

植物脂肪酸合成是通过复杂得多酶复合体系在基质中催化完成的，合成所需的碳源来自乙酰辅酶A，由乙酰辅酶A经一系列反应生成不同链长(C8～C18)的脂肪酸，并与酰基载体蛋白(ACP)结合成脂肪酸合成酶复合体。cl8 0-ACP在△9硬脂酰ACP去饱和酶作用下形成C18：1-ACP，在特异性硫酯酶作用下，c18：]从ACP复合物中释放出来并经酰基CoA脂化后穿过质体进入细胞质，在多种酶作用下进一步代谢和修饰，包括脂肪酸的脱饱和及链的延长等。目前对脂肪酸生物合成的主要代谢反应及其相关酶系已有较完整的了解，包括多不饱和脂肪酸的合成。多不饱和脂肪酸的生物合成是在饱和脂肪酸合成途径上的扩展。但是在高等植物中因为缺少相关的酶，很少有合成18C以上的多不饱和脂肪酸。

油菜品质主要指脂肪酸的组成及其含量，在白菜型、芥菜型和甘蓝型三大主要栽培油菜种中，脂肪酸组成及其相对含量非常接近。对油菜脂肪酸的遗传研究主要集中在芥酸、油酸、亚油酸、亚麻酸以及廿碳烯酸等脂肪酸含量的遗传分析上。已有的研究结果表明：①芥酸含量是由胚基因型控制的，基因的作用方式为加性和少数显性。戚存扣等应用数量性状主基因十多基因混合遗传模型对甘蓝型油菜多世代联合分析，认为甘蓝型油菜芥酸含量受2对加性主基因和多个显性微效基因共同控制。黄永菊等对新疆野生油菜的芥酸含量进行遗传分析，认为新疆野油菜的芥酸含量受两对加性基因控制，每个芥酸基因控制的芥酸为5%左右。②廿碳烯酸含量可能受到两对与控制芥酸含量相同的独立遗传的基因控制，具有超显性效应。这两对基因对两种脂肪酸的作用效应不同，对芥酸表现为加性效应，对廿碳烯酸则表现为显性效应。③油酸含量受两对基因控制。油酸与芥酸、油酸与廿碳烯酸含量变化具极显著的负相关，说明三种脂肪酸含量可能受共同的基因系统控制。④亚油酸含量的变化受油酸、芥酸和廿碳烯酸含量的变化影响很大，说明亚油酸含量的遗传与控制芥酸、油酸和廿碳烯酸的基因系统密切相关。⑤亚麻酸含量的变化受芥酸变化的影响较小，具有相对独立的稳定性。

二、油菜品质形成的生理基础

在油菜种子结实成熟过程中，有关品质形成的主要是脂肪含量增长和脂肪酸组成的变化、蛋白质的积累和氨基酸组分的变化以及硫代葡萄糖苷的形成。

当种子油分逐渐增加时，含糖量相对减少。已有研究表明，种子中可溶性糖含量在开花后lOd高达30%，开花后29d降到%，以后一直维持在这种水平。

当子叶形成时就有油滴出现，以后脂肪含量随种子质量增加而增加，开花后20～30d种子发育缓慢，脂肪积累约占种子干重的6%以下；开花后25～40d是粒重与含油量增加最多时期，种子中所有养分的70%左右，所有脂肪的90%左右足在这20d中形成的。在受精后一段时间内，种子中脂肪酸主要是亚油酸、亚麻酸、棕榈酸、油酸，没有发现二十碳烯酸，这样的脂肪酸组成与叶片和角果皮相似。15—20d后，种子开始出现芥酸和二十碳烯酸，亚油酸、亚麻酸很快降低。30d后二十碳烯酸、芥酸积累加快，到种子成熟时芥酸增加到最大值40%～50%，油酸降低至】O%左右，亚油酸和亚麻酸降低至10%～15%。无芥酸品种芥酸含量在开花后25d前仅有微量，25d后则没有出现。优质油菜芥酸含量上升到高峰比普通油菜要早。

油菜在终花至成熟阶段，30d内氮素积累量占全生育期总氮量的15% -18%。其中果壳与种子的氮素积累有明显的源库关系，根吸收的氮素及营养器官积累的氮先向角壳集中，最后集中于种子。果壳中氮素在开花后增加，开花后16d显著下降。开花后48d，主轴角果果壳输出氮素达最大值的一半。蛋白质的含量在开花后16d达到最高值30%左右，开花25～30d达到高峰后下降，到成熟时几乎维持25%的水平。籽粒硫苷的浓度随鲜重和干物质的增加而增加。决定硫苷的数量和浓度只是在籽粒生长期而不是成熟期，与种子大小成线形相关。

油菜籽黑籽与黄籽种皮的色泽差异主要与多酚、类黄酮、花色素和黑色素相关。在种子发育的初期和中期，黑籽与黄籽色素含量的差异主要由多酚、类黄酮和花色素决定，在种子发育后期，种皮色泽差异主要由黑色素决定。而多酚、类黄酮和花色素生物合成的共同前体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。随着种子的发育，多酚氧化酶(PPO)和PAL逐渐活跃，酶活力的增加使种皮中多酚、类黄酮和花色素含量逐渐增加，且种皮中多酚最先合成，其次是类黄酮和花色素；在种子发育后期，随着PPO和PAI．活力下降和酪氨酸酶活力增强，花色素和类黄酮发生了部分分解和转化，而且相当一部分多酚和游离酪氨酸作为黑色素合成前体在PPO和酚羟基酶的作用下合成黑色素。即甘蓝型油菜种皮黑色素是由多酚转化而来的邻苯二酚型黑色素和游离酪氨酸转化而来的吲哚型黑色素组成的混合型色素，并以邻苯二酚型黑色素为主。为了控制油菜黑色素的过分积累，需抑制多酚转化为黑色素的转化途径，这个途径很可能与硼素营养有关。Shko，nik观察到缺硼时，双子叶植物细胞膜上结合着的PPO、PAL、葡萄糖一6磷酸脱氢酶(G 6PDHa)、B~葡萄糖苷酶等会因活性增加而释放出来，从而破坏植物体内的正常代谢。由黑色素的形成机理知，PPO、PAL等的活化会促进黑色素的形成，而且G-6PDHa是葡萄糖代谢磷酸戊糖途径中的关键酶，它的活化会使流人该途径的底物增多，导致酚类物质积累，酚的增多有可能增多黑色素合成的前体，从而也可能促进黑色素的形成。而且人们发现，邻二酚如咖啡酸和羟基阿魏酸（二者是木质素合成的重要前体），也可与硼形成稳定的硼酸络合物。所以，适当供硼可能有效减少油菜籽中黑色素的含量，尤其是黄籽中黑色素的含量。

三、环境条件与栽培因素对油菜品质的影响

（一）温度

油菜结实时较低温度比高温有利油菜灌浆，15～20℃温度且昼夜温差大有利于提高品质，灌浆以℃最为适宜，日均温为21～22℃时，灌浆缓慢，成熟加快。中国冬油菜区籽粒成熟期最高气温常高于20～25℃（光合适宜温度），甚至持续在30 0C以上，养分来不及转运而易造成高温逼熟现象，含油量大大降低。抽薹期日平均温度(6. 27～℃)与含油量成负相关，种子形成期（油菜开花后40d内）的日平均温度、≥3'C的有效积温与含油量呈正相关。研究还发现，较低的日平均温度和≥3℃的有效移{温有利于芥酸的合成和积累，反之则有利于油酸的合成和积累。亚麻酸的合成需要较低的日平均温度和较高≥3℃的有效积温。温度较高，空气干旱，有利于蛋白质形成。

（二）光照

光照充足，单位面积内适宜的角果数或角果皮指数较高；减弱光照，结角率、每角粒数、千粒重、含油量降低。种子形成期光照减弱至自然光强的1／4，含油量比对照降低16. 63%。日照长度对种子中脂肪酸组成有一定的影响，在一定范围内，亚油酸和亚麻酸含量随日照增加而降低。在种子形成期，较短的日照时数有利于芥酸的合成和积累，反之则有利于油酸、亚麻酸的合成和积累。在相同温度条件下，光照增长时，种子含油量平均上升%～%。中国西藏海拔在4000m以上，日照时数长达3000h以上，是中国油菜含油量最高的地区。

（三）水分

油菜是需水较多的一种作物。油菜种子生长期间雨量充足，产量高，其种子含油量也越高。在1. 64～5. 33mm／d降水量范围内，降水量与含油量却呈负相关。这可能是由于在开花结角期过多的雨水使土壤湿度过高，进而造成湿害，种子含油量因此下降。此外，花期的降水量是影响芥酸、油酸、亚油酸的主要气象因子之一，花期的降水量与芥酸、亚油酸呈不显著的正相关，与油酸呈不显著的负相关。现蕾期的降水量与亚麻酸含量呈负相关。开花前后的干旱影响油菜三个方面的品质，干旱降低了菜籽含油量，增加了菜籽蛋白质的含量，大大提高硫甙的含量。因此，在干旱缺水情况下进行灌溉，有利于油分的积累，种子含油量比不灌溉区显著提高。在角果发育期间，茎和角果的生长对水分的反应显著大于施氮处理。

（四）纬度

中国西北地区油菜含油量平均为40. 39%，华中地区平均为35. 39%，长江中下游地区为33%～37%，可见不同纬度对油菜含油量也有一定影响。一般来说．同一油菜品种，种植地区纬度越高，油菜含油量越高；纬度越低，其含油量也越低，但在高纬度地区生长的油菜，蛋白质含量不及低纬度地区的高。在长江下游(27. 33。N～。N)，纬度每升高l。，油菜种子含油量增加%。研究还表明，高纬度地区的生态条件有利于降低芥酸含量，提高油酸、亚油酸含量，而亚麻酸却不受影响。

（五）海拔

海拔高度对油菜含油量也有较大影响，青海省的青油6号在西宁种植含油量为46.

92%，引种到武汉种植后含油量下降为34. 21%。据中国农科院油料所在湖北省原恩施地区的研究结果表明，同一油菜品种在不同海拔高度地点种植，其含油量有随海拔增加而增高的趋势，海拔从450m到1500m增加了10 50m，油菜含油量从38. 33%到45. 72%增加了%。海拔高度与油菜含油量呈显著正相关，相关系数r-0. 79。

（六）土壤 土壤质地、结构、酸碱度、腐殖质含量、肥力状况等都对油菜品质有直接影响。前苏联的研究表明，4个不同的甘蓝型油菜品种种植在重黏土比种植在石灰性轻壤质黄土上含油量平均高1. 35%。另有研究指出，油菜种植在中性和微碱性土壤上，含油量较高；在酸性土壤上次之；在碱性土壤上含油量最低。从pH值看，即在pH值为5～6时含油量较高，4时次之，7～8时最低。菜籽含油量、蛋白质含量与土壤中腐殖质含量呈正相关。在一定盐度范围内，油分含量受盐度影响不很显著，盐度增高不影响脱油菜饼巾蛋白质含量。

（七）施肥措施

1．氮肥

供应充分的氮素能增加油菜种子蛋白质含量，但含油量相对降低。国外大量研究表明，施氮水平在350kg/hm2的范围内，增施氮肥与油菜蛋白质含量的增加和含油量降低基本上呈线性关系，冬油菜比春油菜更为明显。波兰Goralski，J．等对甘蓝型冬油菜施氮lOOkg／hm2，种子含油量降低%～2%；英国施用氮素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%～%。中国刘昌智等研究也表明，单施氮肥时油菜种子含油量降低%～2%。但据西南农业大学研究，直到施氮262. Skg/hm2时，油菜种子含油量才随施氮量增加而下降。双低油菜籽粒硫甙含量随施氮量增加而增加，但当施氮量超过150kg/hm2，硫甙含量的含量不再增加(Bilsborrow，19 68)，这可能是因为油菜籽粒硫浓度的相对减少以及合成库源的削弱而阻碍了硫甙的合成。

氮肥施用时期对种子的蛋白质含量和含油量也有一定影响。中国农科院分期施肥实验结果表明，施肥越晚，种子蛋白质含量越高，而种子含油量越低。太湖地区农科所研究表明，施角果肥处理比施基肥处理种子蛋白质含量提高2. 18%，而种子含油量下降3. 40%。刘昌智的研究也表明，施氮总量不变情况下，薹期施用量占2/3的处理比苗期施用量占2/3的处理种子含油量下降%～2. 41%。

2．磷肥

在磷素受到控制的条件下，缺磷对油菜种子含油量有很大影响，但在田间条件下，磷肥对含油量的影响则较小。国外Appelqvist L A．等(1968)研究认为，在严重缺磷时，施磷后种子含油量反而降低。但据刘昌智等的研究表明，单施磷肥可提高油菜含油量%～%。任沪生等经过两年多次重复实验也认为磷肥有提高种子含油量的作用，但氮磷配合反而有降低含油量的趋势，且抽薹以前配合氮素比抽薹以后配合氮素降低含油量较少。但是，据西南农业大学研究，在施用氮素187. Skg/hm2的情况下，配施磷肥可以提高油菜种子含油量，而且蛋白含量也有上升，同时油菜种子的粗脂肪与粗蛋白的总和值可提高%～%。西南农业大学以黄籽油菜为材料研究也发现，适当的磷(140. 625kg/hm2)、氮(112. 5kg/hm2)配施可提高种子含油量近8%。因此关于氮磷配施与种子含油量的关系还有待于进一步研究。Finlayson (1970)等指出，增加磷素营养使硫转向蛋白质合成，进而可使种子的硫苷含量有所减少。磷肥对蛋白质的作用较小，欧洲的冬油菜、春油菜、加拿大的春油菜和国内的黄籽油菜实验均证明了这一点。印度对低产的褐籽沙逊油菜进行施磷实验，结果则表明施磷能降低蛋白质1%以上，中国刘昌智等也有类似的报道。

3．钾肥与硫肥

施钾有提高油菜种子含汕量、降低蛋白质含量的趋势。据刘昌智等的研究，单施钾肥可以提高种子含油量%～3%。在施氮水平较高而引起种子含油量降低时，增施钾肥可以部分地扭转含油量下降现象。单玉华等也报道，钾肥可明显提高油菜种子的含油量。西南农业大学研究发现，钾素对甘蓝型黄籽油菜种子含油量影响极小，但在磷肥水平较高时，种子含油量随施钾量的增加而增加；钾素对胚蛋白质含量有低水平（低于112. 5kg/hm2）抑制，高水平（高于112. Skg/hm2）促进的作用。另有报道，钾肥对脂肪酸成分也有影响，施钾降低油菜籽油酸、亚油酸、亚麻酸含量，增加芥酸、硫甙含量。油菜对硫肥的需要量较大，严重缺硫会影响脂肪的合成。因此，在缺硫条件下施用硫肥可以提高油菜种子含油量。在缺硫时施硫或施磷可增加脯氨酸、精氨酸等含硫氨基酸的含量，从而使脱脂饼粕的蛋白质含量增加。此外，施硫还能明显提高硫苷含量。

4．硼肥

油菜是含硼量高的作物，对缺硼反应比较敏感。在缺硼地区（土壤水溶性硼含量在／1．以下），施用硼肥可明显提高油菜种子含油量。据浙江省农科院作物所在多点联合实验结果表明缺硼时油菜种子平均含油量为33. 76%，施硼处理平均含油量为40. 50%，比对照提高含油量%。据上海市农科院土肥所测定，施硼可提高油菜种子含油量%～%。四川省1978—1980年106个油菜施硼实验，平均提高油菜种子含油量%～%。Teuteberg在德国缺硼地区实验，施硼可增加产油量11%～18%。硼素在提高种子含油量的同时降低了蛋白质含量，施硼的油菜蛋白质含量比不施硼的降低%—%，但施硼后必需氨基酸有增加的趋势。施硼有增加油菜种子中油酸、亚油酸含量，降低芥酸含量的趋势，但对硫苷含量的影响不明显。氮硼交互作用增产显著，并对油脂和芥酸呈正效应。另外，硼对油分的影响与油菜缺硼程度有关。研究表明，供硼可使严重缺硼（土壤水溶性硼0. 13～1，）的油菜的种子含油量提高2.

62%～%，但对轻度缺硼或正常的油菜则影响较小。

硼能提高含油量是因为脂肪主要是由油菜种子成熟过程中光合产物糖类转化而来，而硼有助于调控糖的合成、运输和代谢，即这可能体现于以下几个方面：作为主要糖分的蔗糖的合成前体是尿嘧啶二磷酸葡萄糖( UDPG)，而UDPG中的尿嘧啶的合成需要硼；硼通过影响运输系统的结构和稳定性而影响糖类的韧皮部装载及运输；硼充足时，葡萄糖主要进入糖酵解途径代谢，而硼不足时则容易进入形成酚类物质的磷酸戊糖途径代谢。而酚类的积累往往对生长发育不利。施硼常常提高了含油量却又降低了蛋白质含量，这是由于油脂与蛋白质、淀粉等的合成都依赖于光合产物的供给，所以油脂与蛋白质在合成过程中存在竞争；而且光合产物是以向油脂合成途径转化还是以向蛋白质合成途径转化为主导途径与还原性氮的含量相关，即还原性氮较少时有利于油脂合成，否则有利于蛋白质合成。皮美美等研究表明施硼会通过促进氮（包括NH4和hl03）的吸收可显著提高油菜叶片中硝酸还原酶的活性，从而促进蛋白质的合成。这与施硼会降低蛋白质的含量的结论并不矛盾，因为施硼促进蛋白质的合成是针对总量积累而言，而降低蛋白质含量的分析是相对于光合产物竞争利用，即相对于油脂含量增加而言的。

四、油菜品质的调控

（一）油菜晶质改良的遗传调控

油菜品质改良的关键措施之一就是脂肪酸品质的改良，有些脂肪酸品质可以在油菜原有的脂肪酸代谢途径内进行调控，而有些则必须引入新的机制才能达到目的，不管哪种情况都是通过改变其酶系统，尤其是某些关键酶来实现的。采用常规的育种途径已成功地降低了油菜种子中的芥酸含量，并相应提高了其油酸和亚油酸的含量。但大多数品质目标是常规育种方法难以奏效的，目前主要通过遗传操纵调控甘油三脂(TAG)的生物合成过程中的一些关键酶来直接改变脂肪酸成分。已鉴定出的主要酶类有两大类：脂肪酸修饰酶和TAG组装酶。脂肪酸修饰酶是包括具有脂肪酸去饱和、碳链延长与终止等作用的庞大酶系。TAG的组装通过Kennedy途径完成。’其组装酶包括：3磷酸甘油酰基转移酶( G3PAT)、溶血性磷脂酸酰基转移酶( LPAAT)、磷脂酸磷化酶(PAP)和二酰甘油酰基转移酶(DAGAT)。不同来源的G3PAT和DAGAT对酰基CoA的选择性较小，而I_PAAT则有很强的选择性。

TAG的Sti-·和S。3位的酰基类型依赖于组合内酰基CoA组成的含量，而Sn-2位受I,PAAT选择特异性的限制，不接受C16或C18的饱和脂肪酸和大于Cis的不饱和脂肪酸。通过对植物脂肪酸生物合成途径及相关酶系的深入研究，使油菜脂肪酸品质的精细改良成为现实。 1．芥酸、油酸、亚油酸及a一亚麻酸等合成的调控

在脂肪酸生物合成的链条上油酸是脂肪酸合成的一个重要代谢分支点，一个方向是经C18：】-CoA和C20：1-CoA延长酶两种酶作用生成芥酸。已从Simmond siachinensis植物（其种子含100%液体蜡酯）中分离出2个控制延长酶的目的基因，但考虑到TAG的S。2位上的酰基受I_PAAT选择特异性的影响，必须对I．PAAT进行修饰。在Limnanthes植物中克隆了LPAAT基因，但转导油菜后发现，虽然Sn-2位置上芥酸含量增加，但芥酸总量未增加，说明Sn-2位芥酸的增加是以Sn-i和S。s位芥酸的减少为代价的。Laurent P等在Limnanthes alba植物中发现LPAAT酶，可使芥酸CoA与1芥酸-3-磷酸甘油酯生成二芥酰磷脂酸，并可进一步生成三芥酰甘油酯，将此LPAAT酶基因转入高芥酸油菜中，获得芥酸含量在90%以上的转基因油菜。油酸的另一个发展方向是经△12油酰去饱和酶作用生成亚油酸，再经Al[_亚油酰去饱和酶作用生成“亚麻酸。因此对于油酸和亚油酸含量的调控的关键是对碳链延长和去饱和作用的控制。对于低（无）芥酸油菜品种而言，需要考虑的主要是如何调控去饱和酶，一般采用的策略有“反义抑制”和“共抑制”两种途径。Hitz等通过对△12油酰去饱和酶(fad2)的反义抑制使油菜的油酸含量提高到83%，用这种转基因油菜与一种油酸含量为78%的突变体油菜杂交，培育出了油酸含量达87%的油菜新品种。熊兴华等对fad2基因进行了序列分析和克隆，并构建了反义表达载体对甘蓝型油菜进行转化，获得高表达的转基因植株。Stoutjesdijk等通过构建携带油酰去饱和酶的共抑制质粒并转化B．na pus和B．luncea品种，使其内源油酰去饱和酶沉默从而使油酸含量分别升高到89%和73%。通过对油酰和亚油酰去饱和酶进行抑制使油酸和亚油酸含量提高，同时降低a亚麻酸含量。

2．棕榈酸和硬脂酸合成的调控

油菜中的饱和脂肪酸包括棕榈酸( C16：。)和硬脂酸(CL8：。)，主要是棕榈酸。棕榈酰ACP在脂肪酸代谢中也是一个重要分支点，一个方向是被3一酮酯酰ACP合成酶Ⅱ进一步延长合成硬脂酰ACP，硬脂酰ACP经去饱和酶作用生成油酸。另一个方向是在乙酰-ACP硫酯酶作用下脱ACP形成贮藏态棕榈酸，因此，硬脂酸含量的调控关键是控制硫酯酶和硬脂酰去饱和酶的活性。已有研究表明，通过硬脂酰ACP去饱和酶cDNA的反向表达，可使芜菁种子油中硬脂酸含量由2%增加到40%。另外，通过硫酯酶的超量表达和降低硬酯酰A(P去饱和酶的表达水平，可使种子中的硬脂酸含量提高到45%。Hawki等从Garcinia mnngostana中分离出一种与油酰ACP具有强亲和性的硫酯酶(Garm FatAi)并导入油菜中使转基因种子中硬脂酸含量显著增加。Voelker等对此硫酯酶基因进行突变，并将突变基因转化油菜，种子的硬脂酸积累增加了ssn～68%。

3．月桂酸合成的调控

月桂酸为12碳巾链脂肪酸，在油菜中并不合成，但在椰子油和棕榈油中富含此脂肪酸。Pollard等在加州月桂树(Umbellularia cali fornia)中发现了一种使月桂酸含量增高的12：O酯酰ACP硫酯酶，该酶使酯酰长度达到CL2时即终止合成反应。Davies等将这种酶纯化并根据其氨基酸序列合成cDNA探针，在月桂树种子子叶的cDNA文库中分离到编码该酶的基因VC FatBi，Voelker等将此基因与芜菁种子贮藏蛋白启动子融合导入拟南芥中，结果发现在转基因植株中12：O-ACP硫酯酶的活性比对照植株提高了70倍，将此基因转导入油菜中，已获得表达同一硫酯酶的转基因油菜植株，其月桂酸含量在40%以上，最高可达60%。进一步研究发现，转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，原因是椰子中同样具有对月桂酸特异性的溶血磷脂酸酰基转移酶(I．PAAT)。Knutzon等克隆了此酶的cDNA，并将其转化含月桂酸的油菜，使月桂酸的含量提高到70%，从而使培育高月桂酸含量的油菜品种已成为现实的目标。

4．蓖麻酸和斑鸠菊酸合成的调控 蓖麻酸是油酸经羟化而来，其合成的关键酶是△1”脂肪酸羟化酶，而此酶在油菜中并不存在。Broun等利用EST分析及cDNA文库筛选技术，克隆了蓖麻脂肪酸羟化酶基因，分别在35S和种子特异启动子的调控下导入拟南芥，转基因拟南芥的蓖麻酸含量高达8%，总的羟化脂肪酸含量达l7%。在Euphorbia lagascae属中，斑鸠菊酸是环氧化酶( epoxygena)以亚油酸为底物催化形成的。已有研究将此酶基因导人油料作物中，以期获得富含环氧脂肪酸的植物油。

5．多不饱和脂肪酸合成的调控

多不饱和脂肪酸生物合成的共同前体物是亚油酸( c18：z△9，”)，由亚油酸经去饱和酶作用生成亚麻酸，但因去饱和作用的位置不同而向两个方向发展，一是经△”位去饱和酶催化生成a-亚麻酸(c18：3△“”．1j)，a-亚麻酸经过连续去饱和及碳链延长而合成廿碳五烯酸(EPA)和廿二碳六烯酸(DHA)；二是经△6位去饱和酶催化生成7亚麻酸(Cl8：3△6,9,12)，Y一亚麻酸经碳链延长生成双高7一亚麻酸( C2()：3△S,1“L.“I4)，再经去饱和生成花生四烯酸。两种途径分向的关键是不同位点的去饱和酶。

油菜中没有△“去饱和酶，因此不能合成r亚麻酸和花生四烯酸。Reddy等从蓝藻中克隆到△”去饱和酶基因，将其与35S启动子相连导人烟草中，在其叶中检测到γ-麻酸和花生四烯酸；Savanova等从高等植物Borage o ff icinalis中克隆了全长的△“脱氢酶基因，将其与不同启动子相连分别转导拟南芥和烟草，结果在转基因植株中均检测到γ-亚麻酸和花生四烯酸，并发现该基因在向日葵2S清蛋白启动子的调控下在拟南芥中能高效表达，转基因植株的种子中7亚麻酸含量达Cis脂肪酸总量的10%。除了△6去饱和酶在亚油酸代谢分支点的调控作用外，多不饱和脂肪酸的生物合成的其他各环节同样受多个去饱和酶和延长酶的调控。已经克隆了多个与不饱和脂肪酸生物合成相关的关键酶基因。Slocimbe等从油菜中克隆了饱和脂肪酸转化成不饱和脂肪酸的起始酶硬脂酰ACP去饱和酶基因；Sakuradani等克隆了催化油酸转化为亚油酸的△12脂肪酸去饱和酶基因；Arondel等从拟南芥中克隆了n-3脂肪酸去饱和酯基因，该基因在植物体内表达可增加植物从亚油酸合成亚麻酸的能力；Michaelson等从孢霉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关键作用的△“脂肪酸去饱和酶基因；Jennifer等分离到一个cDNA片段GLEI．0，该片段所编码的蛋白质具有延长酶的功能，在酵母体内表达可将Cis：s和cis：4脂肪酸分别转化为C20：s和c20：t脂肪酸。所有这些研究都为在油菜中进行遗传操作以合成各种目标多不饱和脂肪酸提供了基础。

（二）油菜品质改良的栽培调控

1．种植密度

一般认为适当增加种植密度有利于提高油菜含油量。另外油菜植株不同部位的种子含油量是有差异的，主轴角果的种子含油量>上部一次分支>中部一次分支>下部一次分支。适当密植时，由于单株分支减少，主轴和上部一次分支上的角果所占比例增加，因而平均的种子含油量增高。但也有研究认为，增加种植密度，促进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。西南农业大学以甘蓝型黄籽油荣为材料研究发现，密度对种子含油量的影响因基因型而异，高密度(18万株／hm2)可使某些基因型的种子含油量增加，也可使另一些基因型的种子含油量下降；在9万～l8万株/hmz范围内，密度对胚蛋白质含量有负效应，即随密度的加大，胚蛋白质含量有降低趋势。江苏省泰州市农业局的田间实验表明适当减少氮肥投入(270kg／hm2)、合理密植（15万株／hm2）能有效地提高品种史力丰的油分和不饱和脂肪酸含量，调优其品质。

2．播种期、收获期和播种量

在正常播期范围内，早播的油菜植株生长旺盛，干物质积累多，有利于油分的积累，种子含油量可提高3%左右。超过最佳播种期，会降低种子的产量和含油量，但自由脂肪酸含量和胚蛋白质含量却呈上升趋势。大量研究表明，油菜过早收获不仅产量受到影响，而且种子含油量也未达最高水平。据湖北省黄冈地区农科所研究，甘油5号在终花后20d、25d、30d后的种子含油量分别为41. 84%、47. 54%、45. 27%。由此可见，种子在完熟以后其含油量又有所下降，因此只有适时收获的油菜种子，含油量才最高。西南农业大学研究发现，收获期对甘蓝型黄籽油菜的胚蛋白质含量也有影响，随收获期的推迟，胚蛋白质含量呈先略有下降后又有上升的变化趋势。种子含油量和自由脂肪酸含量随播种量的增加而直线下降。

3．植物生长调节剂等活性物质对油菜品质的影响

喷施多效唑对油菜籽的含油量影响不大，芥酸含量亦无明显变化，硫苷含量则略有下降。增产菌能影响菜籽脂肪酸组成，其中亚油酸、油酸增加明显，芥酸含量呈下降趋势；硫苷显著下降，蛋白质、氨基酸含量增加。喷施矮牡素使种子脂肪、蛋白质含量均增加，促进同化产物向籽粒的转移。萘乙酸、微量元素锶和硼混合配制而成的N、Sr、B组合液可使油菜籽粗脂肪含量增加%以上，油菜品质明显提高，菜籽中微量元素Zn、Mn、Fe、Mg、B、Sr等含量增加。谷粒饱有促进有益脂肪酸（亚油酸）形成，抑制不利脂肪酸（亚麻酸和芥酸）和硫苷形成的作用，对蛋白质和油分形成没有明显的影响。乙烯利、赤霉素、萘乙酸等外源激素可不同程度地提高甘蓝型黄籽油菜种子含油量，以乙烯利效果最为显著；增克素也有提高种子含油量的作用。此外还发现，上述四种植物外源激素处理可以打破蛋白质含量和含油量之间的负相关关系，使胚蛋白质含量和含油量之和显著提高。

4．肥料对油菜品质的改良

在适宜的施氮量范围内，随着施氮量增加，双低油菜菜籽蛋白质含量提高，硫苷含量降低，有利于提高菜籽蛋白的营养效价；脂肪酸组成的油酸含量提高，芥酸含量降低，有利于改善菜油的营养功能。过量施氮，双低油菜的菜籽蛋白质及硫苷含量的增加，品质变劣。在抽薹期施用氮肥，能提高菜籽含油量。在施氮肥的同时，配合施用磷肥、钾肥、硼肥、钼肥和硫肥能明显改善品质。使用化肥的同时配合沼液灌溉油菜，也能增加菜籽维生素C和还原糖含量，降低硝酸盐含量。

此外，土壤经磁处理后，可能由于土壤健康质量得到改善，因此栽培油菜使油菜产量提高，维生素c含量增加，并降低了油菜叶柄、叶片中硝酸盐的含量，改善了油菜的品质。

5．环境因素与油菜籽粒色泽的关系

在相同遗传背景下，黄籽油菜的种子含油量普遍高于黑籽、褐籽油菜，而且黄籽种类具有种皮薄、无色素、纤维素和多酚类物质含量低、蛋白质含量高等一系列优点。近年来有研究表明，环境因素对油菜的籽粒色泽也存在一定影响。DowneyR．K．认为气候条件，特别是光照对黄籽粒色有影响。Deynze考查了温度对甘蓝型油菜种皮色泽的影响，结果表明：温度较高时对甘蓝型油菜黄籽色泽影响较大，而甘蓝型油菜黑籽色泽没有显著变化。研究地理位置与甘蓝型黄籽油菜粒色的关系发现，随着纬度的升高，甘蓝型黄籽油菜黄籽度增加，粒色逐渐变淡，这表明高纬度可能不利于种皮色素的形成。

钟黔湘报道，不同授粉条件对黄籽自交系当代黄籽频率无明显影响，对子代的黄籽频率影响较大。此外，他还发现，不同结角果部位的黄籽频率与种子成熟度有关。凡开花迟，成熟度差的部位黄籽率明显提高；开花早，成熟度较好的部位黄籽率较低。

黄继英研究发现，甘蓝型黄籽油菜的粒色与粒序有一定关系。由角果的柄端籽粒到喙端籽粒方向，籽粒颜色由深变浅。李敏分析了甘蓝型黄籽油菜种子的粒色变化与果位分布的关系，结果表明：由植株的主轴和上部分支向基部分支，由主序至一次分支再到二次分支，由主轴分支的下部角果向上部角果，粒色由深变浅；此外他还发现甘蓝型黄籽油菜粒色的深浅不但与成熟度有关，即成熟度愈低，其种子颜色愈浅，而且与收割和脱粒后脱水干燥的速率密切相关，脱水愈块，粒色愈浅，反之，脱水愈慢，粒色愈深。 高氮(300kg/hm2)可提高甘蓝型黄籽油菜种子的黄籽度；密度对黄籽油菜粒色的影响则因基因型而异，高密度可使某些基因型黄籽度增加，也可使另一些基因型的黄籽度下降；随着播期的推迟，甘蓝型黄籽油菜黄籽度先升高后降低，可见播期与黄籽油菜粒色变化关系密切；部分植物活性物质和外源激素（增克素、乙烯利、赤霉素、萘乙酸）可促进种皮中色素的合成，从而使甘篮型黄籽油菜种皮颜色加深。

第三节 油菜品质的检验方法

实验一油料种子含油量的测定

一、目的

学习分析菜油脂肪酸成分的一般方法，为油菜品质鉴定和品质育种提供依据。

二、原理

利用脂肪溶于有机溶剂的特性，用石油醚做溶剂，将油料种子中的石油醚可溶物

提取出来，除去溶剂即得到油料种子的含油量。

三、试剂、用具

（一）试剂

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．小型捣碎机或适当的磨碎机

能快速将中等大小的油料种子捣碎成均匀的细颗粒状（粒度<2mm）。该仪器应

易于清洁，粉碎时不发热，使试样水分及挥发物和含油量无明显变化；

2．小型电磁碾磨机

能在短时间被将试样研磨成颗粒均匀且细度小于16 0um，并易于擦净至研磨容

器中不留试样及油迹。

3．索氏抽提器

回流式或直滴式。抽提瓶容量200～250ml，瓶口内径不小于50mm。

4．滤纸筒或折褶滤纸筒

无石油醚可溶物，筒的高度应超过抽提管的虹吸部分Smm以上。

5．天平

感量0. OOOlg和两种。

6．电热恒温水浴

控温±2℃。

7．脱脂棉和脱脂线

四、方法与操作步骤

（一）试样制备

1·分取除去杂质的油菜籽种子的净试样20g，装入带盖广口瓶中备用，同时测定

其水分含量。

2．称取2～5g试样于铝盒中，精确至o．019。试样含水量大于lo%时，需将装

有试样的铝盒放入不高于80℃烘箱中烘约30min，使试样含水量低于10%。

3．试样研磨

(1)电磁碾磨机研磨将预干燥并冷却后的试样全部倒人碾磨机的容器内，加入

石油醚至容器2／3处，加盖并打开冷却水，研磨2～5mi“。

(2)人工研磨将试样倒入研钵中，加入约2g石英砂，手工研磨成缃粉呈出油

状。检验研磨程度是否可行，见说明③。

4．研磨试样转移 将准备好的烘至恒重的（二次质量差不超过2mg）抽提瓶和抽提筒连接起来，把已垫好脱脂棉的滤纸筒放人抽提筒中，再将碾磨好的试样通过漏斗小心移人滤纸筒中，并用蘸有少量石油醚的脱脂棉擦洗容器内外及漏斗，直到容器内外及漏斗上无试样及油迹为止。将脱脂棉一并移入滤纸筒内，另取脱脂棉封顶。

（二）抽提

将石油醚倾人至抽提瓶内约1／3处，装上冷凝器，打开冷却水，开始加23提，水浴温度控制在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（人工研磨试样抽提时间自行确定）。

（三）烘干、称量

抽提2h后，用长柄镊子取出滤纸筒，然后回收石油醚。将抽提瓶放在水浴上蒸去大部分溶剂，用干净纱布将抽提瓶外部擦净，置于（103土2）℃烘箱中，烘20min，取出，置于干燥器内，冷却th，称量，精确至0．OOOlg，再放人(103±2℃)烘箱中，烘lOmin，取出，冷却th，称量，直至两次质量差不超过2mg。抽提瓶增加的质量即为试样中含油的质量。

五、结果计算

（一）试样湿基、干基含油量分别按公式( 7-1)、式(7-2)计算。

（二）原始样品水杂下含油量的计算

1．水分以毛样测定，按公式(7—3)计算。

3．水分以除去大杂的半净样测定，按公式7 5计算。

（三）标准水杂下含油量的计算

1．水分以半净样或毛样测定结果表示，按公式7-6计算。

双实验结果允许差不超过0. 4%，取两次测定的算术平均值为测定结果。如果两次测定结果之差超过%，则另取两份试样进行测定。如果测定结果仍超过0. 4%，而前两次测定结果平均值与后两次测定结果平均值之差不超过%，再取四次测定的平均值作为测定结果。汁算结果取小数点后一位数。

六、说明 ①折褶滤纸筒折褶法。将两层正方形的滤纸重叠折对角线，把直径2. 5cm左右的试管或任何圆柱体放在对角线中心，然后把滤纸四边拉起紧贴圆柱体，再将四个角旋转折压，使滤纸形成圆柱体，用脱脂线捆住滤纸筒上部，取出圆柱体即成。

②提取的油应该是澄清的，否则要测定其中的杂质含量，将全部抽提物的质量减去杂质的质量即得油脂的质量。

抽提油中杂质测定方法为将适量的石油醚加入含油的抽提瓶中，使其溶解，再用一张预先在(103±2)℃烘箱中烘20min并冷却称量的滤纸过滤，然后用石油醚反复清洗滤纸，以完全洗去滤纸上的油。把滤纸置空气流中吹掉大部分溶剂后，再将滤纸放在(103±2)℃烘箱中烘20min，取出冷却，称量。总质量减去滤纸的质量，即得杂质的质量。

③检验人工研磨试样的抽提效果。将第一次抽提后的试样包（第一次抽提最好用滤纸包扎）从抽提筒中取出，置空气流中吹掉大部分溶剂，再将试样倒A研钵中，进行第二次研磨，尽可能地研磨成细粉状。然后全部移入原包装滤纸上，用脱脂棉蘸少量石油醚揩净研钵上的试样和脂肪，并入滤纸上一同包扎。将实验包放入滤纸筒，连接放有滤纸筒的抽提筒和抽提瓶，再次抽提2h。抽提瓶中油的质量不得超过0. Olg，视试样碾磨细度合格。

实验二菜油脂肪酸成分的测定（纸层析法）

一、目的

学习分析菜油脂肪酸成分的一般方法，为油菜品质鉴定提供依据。

二、原理

由于不同脂肪酸在乙酸水中的溶解度不一样，当混合脂肪酸溶液在涂有液体石蜡的纸上（固定相）向上行走时，因各组分的Rf值（比移值一溶质的最高浓度中心至原点中心的距离）不同。

溶剂前沿至原点中心的距离

按其先后分配于固定相上，而得到层析点谱，又因被分离物中各组分无色，可让其生成脂肪酸的铜盐，再在显色剂红氨酸中显色，菜油中混合的各种脂肪酸成分便显出蓝灰色的斑点谱带如图7 1所示。其主要反应过程为：

（一）酯化

（二）酸化

（三）铜盐生成

（四）红氨酸显色

三、试剂、用具

（一）试剂

1. 5%KOH-甲醇溶液。称职5gKOH溶于lOOml甲醇中。

2. io%液体石蜡一石油醚溶液。量取lOml液体石蜡，用石油醚稀释至lOOml。

3. 95%乙酸溶液。

%乙酸铜溶液。称取5g乙酸铜，用水稀释至500ml。

5. 0.03%红氨酸溶液

称取150mg红氨酸，溶于500ml 90%乙醇中。

（二）用具

层析纸（可用滤纸代替），层析架，层析缸，显色盘（普通搪瓷盘），烘箱，Iml吸量管，指形管，微量进样器（或毛细管）。

四、方法与操作步骤

（一）取样

将一粒干燥油菜种子，用刀片沿脉平行方向切下外子叶一部分（不损伤胚）装入小试管中，剩余大部分种子保存在编号纸袋中备播种用，或单株样品5～7粒种子，群体样品取3—5g种子。

（二）酯化

向盛有样品的小试管中加入0. Iml KOH甲醇溶液，然后将样品尽量用玻棒研碎，放置6—8h（温度高时可缩短），样品为5粒以上种子时，则加酯化液。

（三）酸化

加入Imol/L HC1 0. Iml，再加石油醚，振摇Imin，静置分层。样品为5粒以上种子时，剂量加倍。

（四）点样

在层析纸的一边用铅笔轻轻画一直线，编号（材料代号），将层析放人石蜡溶液中浸透，取出晾干（使编号朝上）。在层析纸各编号处用针刺一小孔，然后取样品上清液10μL（或用毛细管代替微量注射器点样）按编号顺序滴入孔洞处。样品为5粒以上种子时，取5u1。

（五）展开

将点好样的层析纸，固定在四脚层析架上（编号朝下），放人盛有乙酸溶液的长方形层析缸中，乙酸溶液的多少以能浸泡层析纸但液面低于点样处为宜，当展开剂前沿接近滤纸上端时(约经2～3h)取出层析纸，晾干。

（六）显色

将层析纸浸入乙酸铜溶液中，40min后取出，使脂肪酸铜盐生成。用清水稍许冲洗再放入洁净瓷盘中，用流水冲洗半小时左右。将层析纸小心驭出，用滤纸吸去大部分水分后，置于40℃烘箱中干燥。然后将层析纸在盛有红氨酸溶液的瓷盘中一带而过，脂肪酸立即显出蓝灰色的谱带斑点。

（七）固定

当谱带斑点清晰。而层析纸底板颜色尚未变深时，立即将层析纸移人2m01/I，HCl中作短时处理，再在清水中漂洗片刻，晾干或烘干，使层析纸底色不深，斑点清晰，便于保存。

五、结果与分析

（一）对所得结果进行分析。并指出存在的问题及其原因。

（二）菜油脂肪酸成分分析的实践意义如何 实验三菜油芥酸含量的测定（比浊法）

一、目的

掌握菜油芥酸含量的分析技术，为菜油品质鉴定提供依据。

二、原理

菜油主要由18碳、20碳和22碳脂肪酸组成。菜油在有机溶剂中的溶解度随脂肪酸碳链的增长和有机溶剂中含水量的增加而降低，芥酸在主要脂肪酸中碳链最长，因此，在同样的有机溶剂中，芥酸含量越高的菜油，溶解度愈低，或者说芥酸含量愈少的菜油能溶解在水分含量较高的有机溶剂中。利用已知芥酸含量的标准样品分别溶解于含不同水分的有机溶剂中，得到一系列参数(见附表7 2和表7-3)，由此可测知未知样品中的芥酸含量。

三、试剂和用具

（一）试剂

1. 1%曲拉通X-100、无水乙醇

5ml曲拉通X-100加入495ml无水乙醇中。

%乙醇

（二）用具

DYⅡ型进样器、试管、吸量管。

四、方法

取油样50ul，加入1%曲拉通X-100的无水乙醇3ml，用80%的乙醇滴定至溶液混浊（白色），记录滴定液用量。

五、结果与分析

分析结果，指出存在的问题及原因。

附：

表7—2滴定液体积与芥酸含量对照（油用）

表7-3滴定液体积与芥酸含量对照（种子用）

实验四油菜籽（饼）硫代葡萄糖苷的测定（快速定量法）

一、目的

掌握硫代葡萄糖苷的一般分析方法，为油菜优质栽培、育种和菜饼的品质鉴定提供依据。

二、原理

对硫代葡萄糖苷的测定，20世纪60年代采用的是简单的葡萄糖试纸法，即让硫代葡萄糖苷水解后，测定其产生葡萄糖的多少进行半定量分析，其次是Thies的氯化钯快速法，它是根据硫代葡萄糖苷水解产物在酸性条件下与氯化钯生成有颜色复合体，颜色愈深，硫代葡萄糖苷含量愈高，该法亦只有作半定量测定。80年代后期吴谋成等在Thies方法的基础上，加上分散剂羧甲基纤维素钠，使颜色复合体成为液胶清液，可对生成物通过扫描或分光技术( 540mm)进行定量测定，此即为硫代葡萄糖苷总量的快速定量测定法。目前硫代葡萄苷分析的最好方法是气相色谱法，或与高效液相色谱的连用。

三、试剂和用具

（一）试剂

／l．PdCl2显色液

称取354mg PdCl2于300mL烧杯中，加入2mol／l.的盐酸溶液2ml和水20ml，加热溶解后加水稀释至250ml。

2. 0.15%羧甲基纤维素钠溶液

称取l_ 5g羧甲基纤维素钠于少量水中，加热完全溶解后，用水稀释至lOOOml，放置过夜取清液备用。 3．测定液

取1份PdCl2显色液和2份羧甲基纤维素钠液混合。

（二）用具

扭力天平、水浴锅、分光光度计、刻度试管、量筒、吸量管。

四、方法

准确称取经粉碎的油菜籽或菜饼lOOmg于lOml试管巾，在沸水浴中干蒸lOmin，取出加入约90℃的热水8～lOmL，再在沸水浴中蒸煮20min以上，取出静置冷却后，用水稀释至刻度摇匀。分取上层清液（否则要进行干过滤或离心）0. 5ml于另一带塞的5-lOml试管中。加入测定液4ml充分摇匀，盖上塞子，置沸水浴中显色20min，用分光光度计在波长540nrn处比色（lcm比色杯，以测定液作参比液）。结果按下式算出：

GS%=．264

五、结果与分析

在实验操作过程中，发现有哪些问题，如何解决请提出建议。

实验五油脂皂化价的测定

一、目的

掌握油脂皂化价的一般分析方法，为油菜籽品质鉴定提供依据。

二、原理

油脂皂化价就是油脂中的甘油酯在碱性条件下发生水解，生成甘油和脂肪酸盐的过程。油脂皂化价用lg油脂完全皂化时所消耗的氢氧化钾的质量(mg)表示。由于油脂中含有一定量的游离脂肪酸，因此测得的皂化价包括酯价和酸价。油脂皂化价的大小与油脂中甘油酯的平均分子质量有关，甘油酯的平均分子质量越大，皂化价就越小。油脂皂化价也与油脂中游离脂肪酸的含量及不皂化物的含量有关，游离脂肪酸的存在会使皂化价升高，而不皂化物的存在则使皂化价降低。一般菜籽色拉油的皂化价为168—182mg/g。

测定油脂皂化价的原理是：利用油脂与定量的KOH乙醇溶液共热进行皂化反应，再用标准酸溶液滴定剩余的KOH，同时做空白实验，即可求出皂化lg油脂所需的KOH量。

三、试剂和用具

（一）试剂

1．中性乙醇溶液

在95%乙醇中加入几滴酚酞指示剂，用KOH溶液中和至微红色，用于配制溶液。

2.0. 5mol/l_ KOH乙醇溶液

称取30gKOH，溶于少量中性乙醇中，并稀释至lOOOml，摇匀，静置24h，将上清液贮存于装有石灰吸收管的玻璃瓶中，用前滴定。

3．酚酞指示剂

称取1. OOOg酚酞溶于lOOm195%中性乙醇溶液中。

. Smol/L HC1标准溶液

（二）用具

1．锥形瓶

250ml，有标准磨口，由耐碱玻璃制成。

2．回流冷凝柱

带有标准磨口接头，与磨口锥形瓶配套。

3．加热装置

电热板、电热套或水浴锅。

4．感量0．OOlg电子天平

5．滴定管：50ml 6．移液管：25mL

四、方法与操作步骤

1．称样

准确称取油样3—5g（精确至）于磨口锥形瓶中。

2．皂化

称取25ml O．5mom/L KOH乙醇标准溶液加入锥形瓶中，再加入2-3粒沸石，摇匀，连接好回流装置，并接通冷凝水，将锥形瓶加热至微沸，回流1～2h。

3．滴定

待完全皂化后，趁热加入3～5滴酚酞指示剂，用0. Smol/L HCl标准溶液滴定至红色刚好消失，记录HCI标准溶液的用量vl。

4．空白测定

同时在同样条件下，以溶剂和试剂作空白进行滴定，记录HCl标准溶液的用量V2。油样和空白至少应各平行测定两份。

五、结果与分析

油脂的皂化价( mgKOH/g油)按公式7-8计算。

皂化价一‘(V2 -Vl )M ( 7-8)

式中c -HCI标准溶液的浓度，mol／l。；

Vl-滴定油样所消耗的HCl标准溶液的体积，ml;

V2-滴定空白所消耗的HCl标准溶液的体积，ml;

m——称取油样的质量，g；

M-KOH的摩尔质量，g／mol。

两次测定结果相差不超过1．O，测定结果用两次测定的算数平均值表示，精确到

小数点后1位。

六、注意事项

1．称量油样的质量应根据油脂皂化价的大小而定，一般要求滴定油样所消耗

HC1标准溶液的体积，应为滴定空白时所消耗HC1标准溶液体积的45%～55%。

2．油样应澄清透明无杂质，否则在测定前应进行过滤。

3．如皂化液颜色较深时，可用～lml的碱性蓝6B溶液作指示剂，终点为紫色。

4．为避免碱液吸收空气中的CO2而影响测定结果和因冷却有钾皂析出而无法滴定，应在皂化完毕后趁热滴定。

5．在滴定过程中，由于HC1标准溶液带人大量的水，可能会使溶液出现浑浊，此时可补加适量的无水乙醇，待溶液澄清后冉进行滴定。

实验六油脂碘价的测定

一、目的

掌握油脂碘价的一般分析方法，为油菜籽品质鉴定提供依据。

二、原理

植物油脂中含有一定量的不饱和脂肪酸，其碳链中的不饱和双链可与卤素起定量加成反应。不同油脂中不饱和脂肪酸的种类与含量不同，因此，油脂与卤素反应量的大小可反映油脂中所含不饱和键的数量，因而它是反映油脂品质的一个特性常数。油脂吸收卤素的能力常用碘价（或碘值）来表示。在一定条件下，lOOg油脂所吸收碘的质量(g)称为腆价。测定油脂的碘价，不但可以了解油脂的品质，还可帮助了解油脂的渗混情况，因而有重要的实用价值。一般菜籽油为每lOOg油含碘94～120g。

碘价的测定方法基本原理：在惰性溶剂中，使油脂与过量的卤素标准溶液起加成反应，待反应完全后，再加入过量的碘化钾，使之与未反应的卤素作用析出碘，然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘。

卤素与油脂加成反应的速率和程度与所采用的卤化试剂及反应条件有关。一般油脂与氯和溴的加成反应进行很快，但往往伴随有取代反应发生，不利于定量测定；油脂与碘的加成反应可定量进行，但非常缓慢；卤素的卤化物如氯化碘(ICl)、溴化碘(IBr)、次碘酸(HIO)等，在一定条件下能迅速定量地与不饱和双键进行加成而不发生取代反应，因此常用上述卤化物测定碘价。

三、试剂和用具

（一）试剂

1. ／ml碘化钾溶液：称取lOg碘化钾溶于lOOml水中，其中应不含碘酸盐或游离碘。

2．淀粉溶液：称取0. 5g淀粉溶解于lOOml沸水中，冷却，可加少量苯甲酸钠或水杨酸防腐。

3. ／l．硫代硫酸钠标准溶液：称取26g硫代硫酸钠(NaZS203·SHz0) 及0. 2g无水碳酸钠，用新煮沸过的蒸馏水溶解稀释至lOOOml，贮存于棕色瓶中，放置一周后标定。

4．混合溶剂：环乙烷与冰乙酸等体积混合

5．三氯化碘乙酸溶液：称取9g三氯化碘溶解在700ml、30ml水和1ml淀粉溶液作指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘，记录硫代硫酸钠标准溶液用量V1。向上述三氯化钾溶液中加入lOg纯碘并使其完全溶解，同上法滴定，记录Na2 S2 03标准溶液用量V2。V2/VI应大于，否则可再加碘直至V2/Vl略大于。将此溶液取上清液贮于棕色瓶中避光保存，在室温下可保存数月。

（二）用具

1．感量0．OOlg电子天平

2．定碘瓶：250ml具塞锥形瓶

3. 25ml移液管

4. 50ml量筒

四、方法与操作步骤

1．称样

在干燥洁净的定碘瓶中精确称入0. 1～0. Sg油样（称样量依预计碘价或粗测值而定）。

2．反应

迅速加入20ml环乙烷与冰醋酸混合溶剂溶解，然后移取25ml三氯化碘乙酸溶液，盖好塞子，摇匀后置于暗处反应一定时间(碘价低于150的样品为th，高于l50的样品为2h)。

3．滴定

反应结束后，加入0. lg／ml碘化钾溶液20ml和150ml水，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加入几滴淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好消失。记录滴定所用硫代硫酸钠标准溶液的体积Vl。

4．空白测定

同时在同样条件下，以溶剂和试剂作空白进行滴定，记录硫代硫酸钠标准溶液V2。油样和空白至少应各平行测定两份。

五、结果与分析

油脂的碘价(g／lOOg)按公式7 9计算。

式中c 硫代硫酸钠标准溶液的浓度( mol／l，)；

Vi-滴定油样所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积(ml)；

V——滴定空白所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积(ml)；

m-称取油样的质量(g)；

12. 69-1／2 12的毫摩尔质量(g／mmol)。

两次测定结果相差不超过碘价单位(即0. 5g/lOOg)，测定结果用两次测定的算数平均值表示。

六、注意事项

1．本法也称为韦氏法，是国家标准所采用的方法，其优点是试剂配好后可立即使用，反应速率快，结果较准确，能符合一般要求。

2．Na2S2O3标准溶液的标定方法

精确称取～1. 3g经110℃烘干至恒重的分析纯K2 Crz07于250ml烧杯中，加50ml水溶解后，转入250ml容量瓶中稀释，摇匀，计算其浓度。

移取25ml上述K2 Cr207溶液于锥形瓶中，加入6mol／L的HC1溶液5ml及lgKI，摇匀，盖上表面皿，置暗处Smin，加70ml水，Iml淀粉溶液，用Na2S203标准溶液滴定至蓝色刚退，而亮绿色为终点。平行测定2～3次，按公式( 7-10)计算Na2S203标准溶液的浓度。

3．称取油样的质量可参照表7-4碘价范围确定。

表7-4称样质量与碘价范围的关系

实验七 油脂酸价的测定

一、目的

掌握油脂酸价的一般分析方法，为油菜籽品质鉴定提供依据。

二、原理

植物油脂中含有一定量的游离脂肪酸，其含量的高低是油脂品质的标志之一，通常用酸价表示。油脂酸价指中和lg油脂中的游离脂肪酸所消耗的KOH的质量( mg)。油脂中游离脂肪酸的含量越高，则酸价越高，油脂的品质就越差。一般从新收获的成熟油料种子中得到的油脂，常含有1%左右的游离脂肪酸。当原料中含有较多未成熟籽粒、萌芽粒、变质粒以及油脂长期贮存时，油脂中游离脂肪酸的含有都会增加，因此通过酸价的测定可评价食用油脂的品质。中国食用油脂的国家标准规定：菜籽油的酸价(KOH)，一级不超过1．Omg/g油，二级不超过4．Omg/g油。食品卫生国家标准规定：各种食用植物油的酸价超过4．Omg/g油时，不能直接供应市场。

游离脂肪酸的含量可用酸碱中和法进行测定，用中性乙醇一乙醚混合液作溶剂，酚酞为指示剂，用KOH标准液滴定，根据称取油样的质量和消耗KOH的量计算油脂酸价。

三、试剂和用具

（一）试剂

1．碱标准溶液：0. Imol／LKOH(或NaOH)标准溶液。

2．中性乙醇乙醚混合溶剂(2：1)：将乙醚与两份体积的乙醇混合，使用前用0．1mol／l碱液中和至中性。

3．指示剂：称取lg酚酞溶于lOOml95%中性乙醇溶液中。 4．基准物质：邻苯二甲酸氢钾或草酸（分析纯）。

（二）用具

1．感量0．OOlg电子天平

2．滴定管：25ml或50ml

3. 250ml锥形瓶

4．容量瓶

5．移液管

四、方法与操作步骤

1．称样

在干燥洁净的锥形瓶中称取均匀油样3～5g (W)。

2．溶解

向锥形瓶中加入混合溶剂50ml，摇动使油样溶解，再加入3滴酚酞指示剂。

3．滴定

用0. Imol／l.碱液滴定至微显粉红色并保持30s不退，记录所用碱液的体积V。

每种油样应至少平行测定两份。

五、结果与分析

油脂的酸价(mg/g)按公式7 10计算。

式中c-碱标准溶液的浓度，mol／L;

v-滴定油样所消耗的碱标准溶液的体积，ml;

m——称取油样的质量，g；

M-碱液的摩尔质量，g／mol，KOH为56. lg／mol，NaOH为40．Og／mol。

两次测定结果相差不超过0. 2mg/g，测定结果用两次测定的算数平均值表示，精确到小数点后第一位。

六、注意事项

1．对深色油脂样品的测定，可减少试样用量或适当增加混合溶剂的用量，以使酚酞指示剂终点变色明显；也可改用其他指示剂，如1%麝香草酚酞乙醇溶液或2%碱性蓝6B指示剂。

2．滴定中若溶液变浑浊或出现分层，系因碱液溶液带入水分所致，可适当补加混合溶剂或改用碱的乙醇溶液进行滴定。

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