芥花油(Canola oil)的前世今生

张士青 综述

  • 芥花油的定义
  • 芥花油在食用油市场中的份额
  • 芥花油的前世今生
    • 传统(普通)的油菜与菜籽油
    • 杂交新品种油菜Canola的问世
    • 其他新品种油菜
    • 转基因 与 非转基因芥花油

芥花油的定义

芥花油是一种低芥酸(Erucic acid)菜籽油,榨取提炼自低芥酸油菜籽或低芥酸、低硫苷的“双低”油菜籽,后者的代表品种是著名的加拿大改良型油菜Canola。

1999年,国际食品法典委员会(Codex Alimentarius Commission)在《命名植物油标准(STANDARD FOR NAMED VEGETABLE OILS)CODEX STAN 210-1999》中,将菜籽油(Rapeseed oil)分为榨取自甘蓝型油菜、白菜型油菜、芥菜型油菜和亚洲芥的普通菜籽油(Rapeseed oil)和榨取自低芥酸甘蓝型油菜、低芥酸白菜型油菜和低芥酸芥菜型油菜的低芥酸菜籽油(Rapeseed oil - low erucic acid),并将Canola oil作为低芥酸菜籽油的同义词之一。

2015年我国实行的国家标准CNS 2271-2015中,将可食用的低芥酸菜籽油(英文名称:Edible rapeseed oil (Low erucic acid))命名为食用芥花油。

芥花油在食用油市场中的份额

生产芥花油的原料──低芥酸油菜籽或双低(低芥酸、低硫苷)油菜籽,并非自然界天然存在的品种,而是始自1976年的人工培育之品种。芥花油问世后,其低芥酸的优势并未止步。在加拿大西部,1987~1996年Canola的平均芥酸含量为0.5%,2008~2015年减为0.01%。澳大利亚和巴西的含量也低于0.1%。

一些国家的卫生部门先后对食用油中的芥酸含量做出了限制规定,例如美国≯2%,欧盟≯5%,我国≯3%。由于传统菜籽油中的芥酸含量很高(30-60%),于是芥花油便成了许多发达国家的主要食用油,在加拿大、日本和澳洲是消费量第一的油品,市占率分别高达 64%、47%和35%;在美国和墨西哥则排名第二,仅次于大豆油。根据美国农业部(USDA)2017年的统计,芥花油目前位居全球第三大食用油,占全球食用油消费量的15%,仅次于棕榈油与大豆油。

芥花油的前世今生

传统(普通)的油菜与菜籽油

油菜是一种美丽的小型黄色开花植物,在植物分类学上属于十字花科(Brassicaceae)芸薹属(Brassica)。




照片来自网络

传统的油菜有三种:

白菜型油菜(学名:Brassica rapa、Brassica campestris),又称为芸薹、胡菜,寒菜、油菜。学名Brassica rapa是作为根用植物的芜菁;学名Brassica campestris是作为叶菜的小白菜、大白菜、菜心及植物油用的变种——白菜型油菜。一个种有两个学名的原因,是 “分类学之父”卡尔·林奈,在十八世纪视芜菁和白菜型油菜为不同的品种,分别命名为B. rapa和B. campestris。二十世纪的分类学家发现这些植物其实是同一个物种。原产地是中国西北地区。

甘蓝型油菜(学名:Brassica napus),又称为西洋油菜、欧洲油菜、油菜籽、油麻菜籽、麻油菜籽、大油菜,分为冬油菜和春油菜两种。原产地是地中海沿岸,可能是原产于亚洲的白菜(B.rapa)和原产于欧洲的甘蓝(B.oleracea)在地中海沿岸产生的远缘杂交种。

芥菜型油菜(学名:Brassica juncea)使用芥菜种子提炼油料。

从传统油菜(主要是甘蓝型油菜和白菜型油菜)的种子中榨取的油脂称为菜籽油(Rapeseed oil),即我们俗称的菜油,又叫油菜籽油、香菜油、芸苔油。菜籽油呈深黄绿色,精炼后呈浅黄色,含油22%-49%(平均40%)、蛋白质21%-27%、磷脂约1%,是制造人造奶油、色拉油、起酥油的原料。

传统油菜籽产于中国、印度、日本、巴基斯坦、瑞典、波兰、德国、智利、法国及加拿大。在欧洲,菜油来源是冬播的甘蓝型油菜;在巴基斯坦及加拿大,菜油的主要来源是夏播的白菜型油菜。我国过去是以白菜型油菜为主,但由于其对病毒病抗性差,容易减产,故1970年代开始推广换种抗性表现好的甘蓝型油菜,现在白菜型油菜的种植面积只占15%左右。

印度在4千年前、中国和日本在2千年前就分别有利用油菜的记录了。我国起先是作为蔬菜种植的,公元11世纪初的宋朝,始由“取薹而食”发展为取籽榨油。自明朝起,长江流域及西南、西北等地开始大规模种植芸薹(即白菜型油菜),甘蓝型油菜种植不多。明朝《天工开物》油品一章论及食用油「凡油,供馔食用者,胡麻(一名脂麻)、菜菔子、黄豆、菘菜子(一名白菜)为上,苏麻(形似紫苏,粒大于胡麻)、芸苔子次之(江南名菜子)」。明‧李时珍撰《本草纲目》则谓油菜籽「炒过榨油,黄色,燃灯甚明,食之不及麻油。近人因油利,种植亦广云」。

菜籽油是我国主要食用油之一,产量居世界首位。2002年以前,传统菜籽油在我国植物油消费总量中位居第一,但随着大豆油、棕榈油进口量的增加,2006年菜籽油在我国植物油消费总量中退居第三,并继续呈下降趋势,但近年来又回到第二位,可能与芥花油的出现有关。



图:2016年中国主要食用油消耗比例

芥酸是一种脂肪酸,被身体吸收后,分布到身体各处,可成为细胞的能源。要把脂肪酸当成能源使用,需要在线粒体内把它氧化。但是芥酸是一种长链脂肪酸(22个),氧化的效率低,尤其是心肌细胞。大鼠、猪和猴子的实验表明,膳食中高含量的芥酸会在心肌细胞中沉积下来。1970年代,印度国家营养研究所发现人体情况也是如此。印度不同地区的食用油消费习惯不一样。加尔各答主要是芥酸含量高(40~44%)的菜籽油,马德拉斯主要是花生油和芝麻油,特里凡得琅主要是椰子油。解剖发现,来自加尔各答的心脏心肌层中,都含有高含量的芥酸(0.9~9.9%),而来自马德拉斯和特里凡得琅的心脏心肌层中,则找不到芥酸,表明长期摄入高芥酸,会造成心肌脂肪沉积。

油菜的细胞,有的含有硫代葡萄糖苷(Glucosinolates,简称硫苷、硫甙,也称芥子油苷、芥子苷),有的含有黑芥子酶,二者平时并不接触。当油菜受到害虫、食草动物的损害时,细胞破裂,硫代葡萄糖苷和黑芥子酶混在一起,黑芥子酶就把无毒的硫代葡萄糖苷水解为有毒物质——挥发性异硫氰酸烯丙酯、腈、氰酸盐等物,来杀死害虫、驱赶食草动物。高浓度的异硫氰酸烯丙酯同样对人体有毒,能阻碍甲状腺对碘的吸收导致甲状腺肿大,也会对肝造成损伤;腈能造成动物肝脏和肾脏肿大,严重时可引起肝出血和肝坏死。不同品种的油菜籽中硫苷含量相差很大(6~75%)。好在榨油之后,它们主要留在油菜籽粕中,菜油中的含量很少。

榨油后剩下的油菜籽粕含有高蛋白,是很好的饲料,可若是异硫氰酸烯丙酯含量高,味重,牲畜不愿吃。硫苷含量高的油菜,这个值可在100μmol/g以上,如果把未经脱毒处理的油菜籽饼做饲料,可能会造成动物中毒。国家标准规定,如果在油菜籽饼中的含量<30 μmol/g,可以称为“低硫苷”。

传统压榨方法生产的粗炼菜籽油,颜色较深,有股特有的菜油味,是油中的硫苷降解产物发出的,有人喜欢,有人讨厌。而精炼油可以通过脱色脱嗅工艺,消除这种颜色和味道。

菜籽油在西方的应用始于13世纪的北欧,那时只用于油灯。因为西方人嫌它的口感不好,人、畜都不愿意食用,所以油菜种得很少。第一次工业革命时,发现菜籽油的润滑和疏水性能较好,所以被大量用做蒸汽机的润滑油和铸造业的脱模剂及淬火剂。第二次世界大战期间,盟军的海军和商船数量大增,润滑油需求旺盛,可从亚洲、欧洲进口的渠道遭到轴心国封锁,加拿大便大量种植油菜。战后润滑油需求大减,油菜必须开拓新用途。1956年菜籽油投放食品市场,但其气味和颜色为人不喜,菜籽饼粕的硫苷味令牲畜不喜,当时的研究又发现其高含量的芥酸有损动物心脏,于是如何降低油菜中的芥酸和硫苷含量,成了科学家努力的目标。

杂交新品种油菜Canola的问世

科学家从培育低芥酸、低硫苷的油菜新品种入手。

高芥酸含量和高硫甙含量是油菜的两个独立遗传性状,二者无连锁关系。60年代,加拿大科学家通过传统的交配选种方式,培育出了低芥酸(<5%)的油菜品种(Low Erucic Acid Rapeseed,简称LEAR),但其硫苷含量仍偏高,难以推广。1967年,他们在波兰找到了一个含硫苷量很低的油菜品种,其芥酸含量也很低,只有7~10%。于是将其与低芥酸品种进行天然杂交。1976年,加拿大马尼托巴大学的两名研究人员Keith Downey和Baldur R. Stefansson率先培育出了低芥酸、低硫苷的“双低”油菜品种,芥酸含量<2%,硫苷含量<30μmol/g,同时油酸、亚油酸含量也由30~40%上升为60~80%,营养价值明显提高。虽然其母系品种为甘蓝型油菜(Brassica Napus L.)和白菜型油菜(B. Campestris L.),但它的营养结构跟亲本完全不同。

为此,加拿大油菜籽协会(Rapeseed Association of Canada)为这个“双低”品种的油菜、油菜籽及其菜籽油注册了一个新的名字:“Canola”,是由Canadian和ola缩合而成,意为加拿大油,以区别传统油菜及油菜籽。由于该词酷似从Canada Oil Low Acid四个字的首字母组合而成,故也有人将其解读为"低酸加拿大油"。油菜的英文名称为Rape,该词来自拉丁语中的rapum,意为芜箐。但Rape还有个含意为“强奸”。新品种油菜的名字避开了这个负面意义,更具市场亲和力。

1977年,欧盟官方正式通过 Canola oil 为可食用油,正式授予欧盟合格认证(CE)。

1979年,加拿大政府正式将Canola登记为新品种的油菜籽,Canola Oil自此成为加拿大的「国油」,并曾被认为是加拿大的特产。Canola的定义也编入加拿大法律。根据行业协会加拿大芥花油理事会的说法,“Canola”的“官方”定义是:油菜籽(甘蓝型油菜、白菜型油菜或芥菜型油菜),其油所含芥酸含量应<2%,其干燥无油固体所含任何一种3-丁烯基硫酸钠、2-羟基-3丁烯基葡萄糖酸和2-羟基-4-戊烯基硫甙的固体组分或任何一种混合物,均应<30μmol/g。这一定义后来成为双低菜籽油的国际标准。我国于2000年审定的双低油菜行业标准包括《低芥酸低硫甙油菜种子》、《低芥酸低硫甙商品油菜籽》、《低芥酸菜籽油》、《饲用低硫甙菜籽饼粕》等 4个主体标准 ,共有 32个技术指标、1 2 0余项条款。2008年起,我国停止种植非“双低”油菜。

1985年,美国食品及药物管理署(FDA)正式通过Canola oil为符合食品规范的食用油。1986年Canola oil进入美国市场。

加拿大注册Canola的初衷,含有原产地保护用意,即只有在加拿大种植的这种双低油菜品种,才能称为Canola,若在加拿大以外的其他地方种植,应称为“Rapeseed"。但现在,Canola成了北美和澳大利亚菜籽油可食用品种的通用名称,Canola oil作为低芥酸菜籽油的同义词。

由于Canola是个新造的名词,亚洲国家并无现成的本国对应名词,因此,译名杂乱无章。我国港澳台地区将其雅致地译为芥花,Canola Oil则译为芥花油、芥花籽油,或音译为坎劳拉油、卡罗拉油、卡诺拉油;我国大陆与日本仍译为油菜籽油或菜籽油。翻译的不统一,造成亚洲消费者理解上的混乱。不过近年来,我国大陆已普遍将其译为芥花油或芥花籽油。

其他新品种油菜

油菜还有其他的改良型品种,包括双低油菜、高油酸油菜等。

上世纪60年代,澳洲小量引种加拿大最初杂交育种后的油菜,然后持续自然杂交育种,培育出适合澳洲西部平原环境气候的改良品种,90年代产量大幅提升,如今已是全球第四大油菜生产国。

我国于1974年引进了含芥酸量较低的油菜品种。各省育种专家先后培育出了众多的杂交双低油菜品种,包括花油、云油杂、云双油、玉红油、川农油、绵(新)油、油研、蓉油、黔油、蜀杂、藏油等多个品系(种)。

转基因与非转基因芥花油

需要强调的是,Canola的“双低”特性是通过传统的育种技术培育出来的,与我国的杂交水稻技术类似,并非通过转基因技术实现的。实际上,转基因技术应用于农作物的改良是20多年后的事。

转基因技术在90年代兴起后,很快被应用到油菜上。加拿大为了控制杂草,并减少除草剂的使用,于1995年首次引进了一种抗除草剂的转基因油菜,并于1998年自行开发出一种迄今最强抗病性和抗旱性的油菜转基因品种,还利用基因改造技术,在Canola中转入抗除草剂基因,增加其对除草剂与除虫剂的耐受性,除草变得简单高效,降低了耕种强度。油菜没有杂草争夺肥料、水和阳光,产出率明显提高。2009年,加拿大canola oil的产量为1180万吨。这些转基因获得的特性,跟“双低”特性没有关系。

自此,世界上Canola的生产走上了两条迥然不同的道路:

一条是以加拿大为主的种植转基因Canola道路。2011年,在全世界种植的3100万公顷油菜中,26%是转基因的。

加拿大政府鼓励种植转基因芥花籽和大豆等作物,加拿大当地人对转基因食品也不怎么介意,所以,加拿大的转基因油菜种植面积快速增长,占种植转基因植物农田的七成以上。2005年美国种植的油菜中有87%是转基因的,种植面积达170万英亩。转基因油菜成了北美的主要经济作物,加拿大和美国每年生产七百万到一千万吨左右的芥花籽。截至今日,加拿大Canola产量中,95%以上为转基因的,后者被普遍制造成芥花油、加工食品、动物饲料,流向全世界。加拿大每年出口约3~4百万吨芥花籽、70万吨芥花油和1百万吨芥花籽粗粉,大多数芥花油和芥花籽粗粉出口到美国,少部分出口到日本、墨西哥、中国、欧洲和巴基斯坦。而榨油的副产品渣饼,作为饲料基本都卖给了欧洲。转基因芥花油是北美的主要食用油。加拿大生产的芥花油,80%以上都是转基因的,而后者85%出口国外。美国是芥花油的净消费国,一般美国超市卖的芥花油几乎都是转基因油,只有有机食品专卖店Whole Food卖的有机菜籽油是非转基因油。

中国从北美进口的Canola,也是转基因的。加拿大芥花油是中国第三大进口烹饪用油,2011-2012年进口的芥花油中,近80%来自加拿大。近年来,中国对加拿大芥花籽的进口量持续增加,目前是其第二大进口国。 2015年,加拿大向中国出口了384.7万吨芥花籽以及60.8万吨芥花油。2016年,芥花油在中国进口植物油中占比 9%,而2013年之前的4年中,芥花油在我国植物油进口总量中仅占4%。

另一条是以澳洲、欧洲和中国为主的种植非转基因低芥酸油菜籽道路,因为这些国家的政府严控转基因食物。

油菜是澳大利亚的第三大作物,由于澳洲政府严格管制基因改良技术在食品的运用,所以,澳洲的芥花油保持着非转基因品质。2003年,澳大利亚基因技术监管机构批准解禁转“抗除草剂草胺磷基因”的油菜,其国内引起了相当大的争议。截至2008年,澳大利亚只有三种转基因作物:油菜、棉花和康乃馨。

欧洲于1977年从加拿大引种了较低芥酸(<5%)、较低硫苷的油菜品种LEAR,2010/2011年度全球Canola油产量为3800万吨,欧洲占63%,加拿大占31%。芥花油销量占欧洲食用植物油市场份额的25%,但欧洲人拒用Canola这个名称,而是称其为“oilseed rape”,同时把传统菜籽油称为菜油(rape oil)或菜籽油(rapeseed oil)。欧盟法律禁止欧洲农民种植任何转基因作物,但也批准进口一些转基因Canola种子用于加工。因此,欧洲人食用的Canola油主要是非转基因的。

2013年韩国芥花油占家庭食用油市场的35%。韩国供应芥花油分三种方式:进口芥花籽,在国内榨油后出售;进口芥花油,加工后重新包装;直接进口和出售成品芥花油。芥花油和芥花籽主要从加拿大和澳大利亚进口, 2013年韩国进口芥花籽中,一半以上来自加拿大。

中国不种转基因油菜,但种植的非转基因油菜,竞争不过进口的转基因Canola,因为转基因Canola具有耕种成本低和产量高的优势,所以即使从加拿大运到中国,都要比中国本地的油菜籽便宜。为了保护自己的油菜产业,国家规定国储库只能收购国产菜籽油。但是由于进口菜籽油比国产菜籽油便宜很多,某些商人就用进口菜籽油冒充国产菜籽油混入国储库,而目前的入库检测手段很难进行把关。

从转基因芥花中提取的芥花油是安全和健康的,转基因是对一个Canola基因的修饰,是一种蛋白质,而所有的蛋白质在加工过程中都会从芥花油中去除,因此芥花油本身不含任何转基因成分,从转基因Canola提取的芥花油与从非转基因Canola提取的芥花油没有什么不同。2014年有一篇关于转基因和非转基因Canola的研究报告,结论是两者同样的安全,同样的营养。

目前全球芥花十大产国排名为:

排名 国家 产量(1000 MT)

1 加拿大 18,362

2 中国 14,853

3 印度 7,946

4 澳洲 3,814

5 乌克兰 2,367

6 俄罗斯 1,437

7 美国 1,013

8 白俄罗斯 681

9 巴基斯坦 322

10 哈萨克斯坦 240

2014年,世界油菜(普通型+改良型)产量为7380万吨,以加拿大和中国为首,占全球总产量的41%。印度、德国和法国的产量也很高。在种植的1560万吨油菜籽中,世界最大的出口国加拿大出口了45%。

发布于 2018-07-28