油料作物主要有油菜、花生、大豆、芝麻、蓖麻、向日葵、棉籽、亚麻、苏子、油莎豆等,其中种子含油量大致可达20%~60%。油菜为十字花科芸薹属草本植物。油菜主要栽培类型为:白菜型油菜,芥菜型油菜,甘蓝型油菜。含油率一般为38%~50%。花生是一年生的豆科草本植物。带壳的果实为花生果,脱壳的为花生仁。花生仁由种皮和胚组成。种皮内为胚,有两片白色肥硕的子叶,含有丰富的脂肪和蛋白质。花生果的含仁率一般为68%~72%。花生仁的含油率随品种不同而异,一般为40%~51%。大豆属于豆属豆科,豆荚内含有1~4粒种子,其直径为5~9.8毫米,由胚和种皮两部分组成,油脂和蛋白质几乎都集中在胚中的子叶内,大豆种子的形状有椭圆形、扁圆形和球形等。芝麻属胡麻科,一年生草本植物。种子呈扁平椭圆形,颜色有白、黄、棕红和黑色等数种,芝麻含有45%~55%的油脂和17%~27%的蛋白质。葵花属菊科,一年生草本植物。瘦果,长卵形或椭圆形,灰棕色或黑色,其壳木质化,其仁富含油脂和蛋白质。根据葵花子的用途一般将其分为食用型、油用型、中间型三种类型。食用型含壳率40%~60%,含仁率40%~60%,含油率20%~30%,大多用于直接食用。油用型含油率29%~30%,子仁含油率约50%,适于制油。中间型介于上述两者之间,产量较高。
油料作物
种子中含有大量脂肪、以榨取油脂为主要用途的一类作物。
- 英文名称
- oil crops
- 所属学科
- 作物学
油菜是喜凉作物,对热量要求不高,对土壤要求不严。根据播种期的不同,可分为春、冬油菜,春、冬油菜分布的界限,相当于春、冬小麦的分界线而略偏南。中国以种植冬油菜为主。花生是喜温耐瘠作物,对土壤要求不严,以排水良好的砂质土壤为最好。花生生产分布广泛,主要集中在山东、广东、河南、河北、江苏、安徽、广西、辽宁、四川、福建等地。大豆是喜温作物,很适宜在中国北方温带地区栽培。中国大豆分布广泛,而以东北松辽平原和华北的黄淮平原最为集中。中国芝麻分布广泛,主要分布在河南、湖北、安徽、山东等省,其中河南省产量居全国首位。中国葵花籽主要产地是内蒙古巴彦淖尔市,另外北方各地如新疆、甘肃、陕西、东北三省、河北、山东等均有出产,南方也有少量葵花籽基地分布。中国棉花种植分布集中在新疆、河北、安徽、江苏、湖北、湖南、山东、河南、江西等主要地。
高产、稳产、优质、适应机械化是现代农业对各种作物品种的共同要求,也是作物育种的主要目标,油料作物亦是如此。油料作物育种目标主要聚焦于提高产量、含油量和抗性等性状。中国在“十三五”期间,油料作物育种水平显著提升,油菜、芝麻、胡麻自主选育品种占比100%,花生接近100%,大豆、向日葵等种源在国内也有保障。油料作物育种主要还是依赖于常规育种,主要包括花生和大豆的杂交育种、三系配套选育、花生的引种、系选、杂交等。这些策略存在选育效率低、育种周期长、育成突破性品种较难等缺点。随着分子生物学、基因组学和蛋白质组学的发展,生物技术越来越多的应用到现代育种中,分子标记辅助选择技术是育种中应用较多的一项实用技术,实现了定向改良和基因聚合。
中国油料作物的榨油主要有预榨浸出工艺(热榨)和膨化预榨浸出工艺(冷榨)两种方式,其差别在于热榨在榨油前需进行烘炒、蒸煮等热处理,冷榨没有前处理过程,只需将温度控制在一定范围内即可物理压榨。如油菜籽首先进行脱皮和去壳的预处理工序后采用预榨浸出工艺预榨出油。为最大限度提高油菜籽出油率,一般再对榨饼进行浸出处理。膨化预榨浸出工艺是脱皮去壳后的菜籽仁清洗轧胚后进行膨化和烘干处理后直接进行预榨和浸出。由于膨化预榨浸出工艺用调质、膨化和干燥等工序替代了预榨浸出工艺的蒸炒工序,在极短的时间内钝化酶的活性,可极大改善油品品质和菜籽粕的质量。花生油加工主要以热榨方式为主,约占花生油加工量的95%,同时冷榨工艺和浸出工艺也有部分使用。花生油的热榨工序主要有清理、干燥、剥壳、破碎、轧胚、热处理和压榨。直接将未经轧胚或蒸炒的花生在室温至60℃之间,使用低温榨油机进行压榨获得花生油品质最佳。大豆油的制取方式主要有压榨法、溶剂浸出法、超临界流体萃取法和水酶法等。压榨法工艺较简单,但是出油率较低,饼渣残油高,杂质含量多,工艺流程长能耗大,且高温易导致大豆油色泽变深。溶剂浸出法的出油率较高,但提取时间较长,饼粕变性严重,生物利用率较低,存在溶剂残留的问题,浸出的大豆油需要精炼处理。超临界流体萃取法和水酶法因设备价格昂贵,不宜工业使用。由于大豆含油量较低,大部分大豆油加工企业使用溶剂浸出法提取大豆油脂。
油料种子中含有脂肪、蛋白质、糖类、水分、矿物质、磷脂、色素、甾醇及各种维生素。脂肪是由各种不同脂肪酸构成的甘油三酯、少数的游离脂肪酸以及各种非油物质组成。组成油脂的脂肪酸主要分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。饱和脂肪酸中常见的有棕榈酸、硬脂酸、花生酸、豆蔻酸等。不饱和脂肪酸主要包括油酸、芥酸、亚油酸、亚麻酸等。不同油料作物油脂中的脂肪酸组成比例不同,营养特性也有差异。
随着油料作物基因组测序的完成以及对油料作物基础研究的深入,育种手段正在逐步过渡到与生物技术紧密结合阶段,分子育种是未来的育种方向。通过诱变、定点突变创制优异种质以及基于大数据的分子设计育种进一步发挥生物技术在育种上的作用,加速育种进程。
扩展阅读
- 吴传云,王超,冯健,等.我国油料作物产业发展现状与机械化生产对策建议.农机科技推广,2021(3):18-19.