Рапсовое масло

 

Рапс.

 

Общие сведения о рапсе

 

Рапс является одной из самых перспективных масличных  культур в общемировом производстве растительных масел. Мировое производство семян рапса – около 43 млн. т., что составляет 12-14% от общего объема производства основных масличных культур. Рапсу отводится важная роль не только как источнику пищевого растительного  масла, но и как сырью для получения  ряда технических продуктов, в частности, производства метиловых и этиловых эфиров жирных кислот рапсового масла (или биотоплива). Благодаря увеличению производства рапса можно облегчить решение продовольственной проблемы и обеспечить животноводство ценными кормами.

В данной статье мы хотим  познакомить Вас с данной культурой, начиная от истории возделывания и до получения рапсового масла  методом прессования, рассказать об особенностях культуры и соответственно получаемого из нее рапсового  масла.

 

Рапс. История возделывания.

 

Рапс ( Brassica napus olifera Metzg ) относится к семейству крестоцветных ( Brassicaceae C ruciferae ).

Как сельскохозяйственная культура рапс известен более шести тысяч  лет. Но ученые не могут придти к единому мнению родины рапса. Одни считают, что он появился в Европе в северо-западных прибрежных районах (Великобритания, Швеция, Нидерланды). По мнению других, родина рапса – Средиземноморье. Третьи называют родиной рапса Индию.

Рапс был среди первых растений окультуренных человеком. Ссылки на его использование или  использование его близких сородичей  имеются в самых ранних рукописях  европейской и азиатской цивилизаций. Есть, например мнение, что рапс возделывался в Индии более 4тыс. лет тому назад. Древние цивилизации в Азии и  вдоль Средиземноморья использовали рапсовое масло для освещения, так  как оно давало бездымное пламя.

Трудность точного установления времени введения рапса в культуру заключается в том, что термином «рапс» могут быть обозначены различные  виды семейства капустных – рапс, сурепица, горчица. В последние годы появился новый термин «канола» - рапс, улучшенный канадскими селекционерами.

В Европе рапс стал известен в XIII столетии, а возделывать его  начали в конце XVII века, вначале в  Бельгии, Голландии, затем в Германии, Швеции, Швейцарии и Польше.

В России точное время появления  рапса не установлено, однако известно, что в 1830году впервые семена рапса  были отправлены из России за границу, а в 1877году была издана монография Н. Мельникова «Маслоэкстракционное производство», в которой перечислялись маслоэкстракционные заводы России. Заводы эти перерабатывали в частности семена рапса и производили масло используемое (в чистом виде или чаще в смеси с минеральным маслом) для смазки, в качестве лампадного масла и для тому подобных целей.

Распространению возделывания рапса способствовало то, что он является не только источником растительного  масла, но и представляет универсальную  кормовую культуру – один из важнейших  источников кормового белка. По своим  пищевым и кормовым качествам  рапс значительно превосходит многие сельскохозяйственные культуры.

На корм животным можно  использовать рапсовую зеленную массу, приготовленный из нее силос, сами семена рапса и отходы их переработки (жмых, шрот).

Наибольшую энергетическую ценность имеют семена рапса, поскольку  содержат 40-48% жира и 21-31% сырого протеина при достаточно высоких коэффициентах  перевариваемости. (84,4 – 93,4%). Энергетическая ценность жмыха значительно ниже, чем семян. После извлечения масла  жмых (шрот) имеет масличность 7-12% (1-5%) и содержание сырого протеина 37-38% (до 42%).

Рапсовые жмых и шрот по энергетической ценности (11,3 и 10,4 МДж  обменной энергии) не уступают подсолнечным. (11,4 и 10,6 МДж).

Благодаря высокой холодостойкости, низкому расходу семян, интенсивным  темпам формирования урожая зеленной массы, хорошему отрастанию после скашивания в ранние фазы рапс используется в  кормовых целях с ранней весны  до поздней осени, вплоть до установления снежного покрова.

Для культуры характерен интенсивный  темп формирования урожая – суточный прирост зеленой массы составляет 0,5 т/га. За короткий промежуток времени  он способен формировать высокие  урожаи при относительно низкой теплообеспеченности.

Рапс очень ценен и  с агрономической точки зрения, так  как способствует повышению структуры  и плодородия почвы, является зеленым  удобрением.

Применение рапса в  качестве сидестрата (выращивание с целью последующей запашки) равносильно внесению навоза, затраты при этом в 1,5–2 раза ниже. Биологическая активность почвы повышается на 10-15%, потери питательных веществ с инфильтрационными водами при промывном режиме почвы снижаются на 50%, пораженность пшеницы, посеянной по пласту, болезнями уменьшается на 30-50%, урожайность зерна увеличивается на 5 – 10 ц/га.

Ко всему перечисленному рапс еще и отличный медонос. За 25-30 дней цветения с каждого гектара  пчелы собирают 90 кг меда. На посевах  рапса необходима установка пчелиных ульев из расчета 2 шт. на гектар.

Однако установленные  неблагоприятные воздействия на живой организм эруковой кислоты и тиогликозидов, содержащихся в семенах рапса, ослабили интерес к этой культуре и долгое время он не получал должного внимания.

Качественно новый период для рапса начался с 60-х годов XX века. Связан он главным образом  с результатами селекционно-генетических работ. В 1974 г. был лицензирован новый сорт рапса, получивший название «канола». Важнейшее его свойство – низкое содержание эруковой кислоты.

Достижения селекции по созданию безэруковых сортов рапса с низким содержанием тиоглюкозидов (тип 00) позволило использовать рапсовое масло не только для технических целей, но и в пищу, а рапсовый жмых и шрот – для кормления животных как с однокамерным, так двухкамерным желудком.

Улучшение качества рапсового  масла вызвал во всем мире увеличение на него спроса. И уже в 1985 году объем  производства рапсового масла был  выше объема производства подсолнечного.

Ныне во многих странах  рапс возделывается, прежде всего, как  масличная культура. Канольное масло широко употребляется в пищу во многих странах мира для жарения, для заправки салатов, изготовления маргарина и т.д. По вкусовым качествам оно приравнивается к оливковому, пользуется спросом и считается одним из лучших растительных масел. Рапсовое масло долго сохраняет прозрачность, не приобретает неприятного запаха под воздействием воздуха. В США канольное масло с 1985 года имеет официальный статус безопасности для потребления его человеком.

 

Рапс. Биологические особенности.

 

Как уже выше было сказано  рапс (Brassica napus olifera Metzg) относится к семейству крестоцветных. (Brassicaceae Cruciferae) Растение однолетнее бывает озимым (обладает высокой продуктивностью 45 ц/га) и яровым (20-25 ц/га).

Рапс – растение длинного дня, холодостойкое, требовательное к влаге и плодородию почвы, хорошо произрастает в умеренной зоне. При укорочении светового дня вегетативная масса увеличивается, а семенная продуктивность снижается. Размножается рапс семенами. Семена рапса ярового прорастают при температуре 1…3 град С, (озимого -0,1 град С), всходы переносят заморозки до -5 град С (взрослое растение до -8 град С), оптимальная температура для прорастания 14…17 град С.

Рост и развитие растений до фазы стеблевания происходят медленно. В это время образуется мощная корневая система и розеточные листья. Растения имеют сильно развитый стержневой корень, проникающий в почву на глубину более двух метров. Стебель  прямой округлый, высотой 0,3-1,5 м, ветвистый  покрытый восковым налетом, сизо–зеленной  или сизо–фиолетовой окраски. Розеточные листья лировидно-перистонадрезанные имеют очень редкое опушение; стеблевые листья – от лировидных (нижние) до удлиненно -ланцетных (верхние). Конечная лопасть нижнего листа крупная, тупо – овальная, по краю неравнозубчатая; боковые лопасти (от 2 до 4 пар) мелкие, овальные или тупо треугольные. Через 2 недели после отрастания начинаются фазы стеблевания и бутонизации. Период бутонизации — цветения продолжается 20…25 дней.

Высота растений составляет в среднем: ярового 100-130 см, озимого  до 180 см.

Вегетационный период у рапса  озимого составляет 290…320 дней, у  рапса ярового - 80…120 дней.

Соцветие у рапса –  кистевидное (несет от 20 до 40 цветков), отцветающее снизу до верха. Цветки сравнительно крупные, желтые, редко  белые, цветоножки от 1,4 до 2,5 см. Лепестки от 9 до 18 мм длины, сверху закругленные, с постепенным переходом в  короткий ноготок. Внутренние тычинки 7-10 мм длины, прямостоячие. Наружные 5,0-8,5 мм длины. Продолжительность цветения отдельного цветка – три дня. Рапс – факультативный самоопылитель, образующий в среднем 70% семян от самоопыления цветков и 30% от перекрестного опыления насекомыми и ветром.

Стручки длинные (5-10 см), узкие (3-4 см), гладкие или слабобугорчатые. В стручке в среднем от 15 до 30серовато-черных, черно-коричневых или желто-коричневых семян округлой или шаровидной формы диаметром 1,5-2,5 мм. Масса тысячи штук варьирует от 2,6 – 5,0 грамм у ярового рапса и 4,0 – 7,0 грамм у озимого. Семена сохраняют всхожесть 5 – 6 лет.

Рапс – растение влаголюбивое. За период вегетации рапс потребляет в 1,5…2 раза больше воды, чем зерновые культуры. Поэтому в засушливые годы его урожайность сильно снижается, хорошие урожаи рапс дает на умеренно засоленных почвах с кислотностью, близкой к оптимальной (рН 6,5…6,8). Однако рапс не переносит сырые почвы с близким залеганием грунтовых вод, заболоченные и тяжёлые глинистые участки.

Рапс предъявляет высокие  требования к плодородию почвы, поэтому  отзывчив на внесение минеральных удобрений.

Потребности рапса к условиям произрастания – высокие. На формирование 1 центера основной продукции он расходует азота, фосфора и калия в два раза, а кальция, магния, бора, серы в 3-4 раза больше, чем зерновые культуры. Максимальное потребление элементов минерального питания приходится на период бутонизации-цветения. С урожаем 20 ц семян с 1 га растения выносят из почвы 110 кг азота, 60 кг фосфора и 100 кг калия.

Наиболее опасные вредители  рапса крестоцветные блошки, рапсовый пилильщик, рапсовый цветоед, капустная  тля. К наиболее распространённым болезням рапса относятся альтернариоз, мучнистая роса, ложная мучнистая роса, чёрная ножка, корневые гнили.

Уборка рапса имеет  свои особенности: растения наклоняются  в сторону, листья и стебли верхней  части подсыхают и образуют своеобразный переплетенный растительный ковер. Следует отметить, что сегодня  внедрены в практику новые высокоурожайные  сорта и гибриды ярового и  озимого рапса, устойчивые к осыпанию и полеганию, что гарантирует  уборку урожая с минимальными потерями.

Рапс убирают в фазе желто-зеленой спелости, когда в  нижних стручках центральной ветки  большинства растений семена приобретают  свойственный сорту цвет, а влажность  семян снижается до 30-33%. Срез не ниже 15-20 см. Уборку производят с немедленной  сушкой вороха семян до 8% их влажности. Для очистки и сортировки семенного  материала в основном используют семяочистительные машины «Петкус-Селектра».

Одна из специфических  особенностей рапса является неодновременное  созревание семян по высоте растения. Поэтому для получения качественного  масличного сырья наряду со снижением  влажности семенная масса рапса  обязательно должна пройти послеуборочное дозревание. Продолжительность этого  периода является сортовым признаком  и зависит от исходного качества и степени зрелости семян, а так  же от условий окружающей среды.

Экспериментально установлено, что для семян озимого рапса  анализируемых сортов продолжительность  дозревания при 10 град С составляет 20 суток, с повышением температуры до 20 град С сокращается до 5 суток. У семян ярового рапса этот период в зависимости от температуры колеблется от 20 (Т=30 град С) до 75-80 суток (Т=10 град С).

 

Рапс. Характеристика семян, масла, жмыха (шрота).

 

Семена рапса – мелкие, неправильной округлой формы, могут  иметь серо-черный, черно-коричневый или желто-коричневый цвет. Масса 1000 шт. семян рапса колеблется, как  уже было сказано выше, от 2,6 – 5,0 грамм у ярового рапса и 4,0 – 7,0 грамм у озимого, объемная масса  семян около 636 кг/м3.

В семенах рапса содержится: масла – 40-45%, белка – 18-22% (белки  хорошо сбалансированы по аминокислотному  составу, 5% из общего количества аминокислот  приходится на долю серосодержащих аминокислот), клетчатки – 6-7%, фосфолипидов 0,2-1,2%, которые характеризуются повышенным содержанием негидратируемых форм. Семена рапса содержат природные антиоксиданты – токоферолы (витамин Е), фенольные соединения и танины.

Для семян рапса характерно высокое содержание пигментов группы хлорофиллов (10-150 мг/кг).

По жирно-кислотному составу  особенность традиционных сортов, как  уже было сказано выше, - высокое  содержание эруковой кислоты (до 50%), в новых сортах оно снижено до 0 – следы.

Так же в семенах рапса  обнаружены токсичные и придающие  горький вкус органические серосодержащие соединения – тиогликозиды, гликозинолаты и их производные, которые оказывают вредное действие на щитовидную железу и другие органы из за высокой реакционной способности.

В зависимости от сорта  содержание тиогликозидов (гликозинолатов) в семенах колеблется в пределах 0,5 – 6,0%.

Семена рапса обладают высокоэффективными ферментами – липазой, мирозиназой, липосигеназой, фосфолипазами.

При определенных условиях тиогликозиды расщепляются с образованием ряда соединений, обладающих разными физиологическими свойствами вплоть до токсических. Например, изотиоцинаты вызывают раздражение слизистой оболочки, обладают слабой антибиотической активностью. Их количество, переходящее в масло, в значительной степени зависит не только от их исходного содержания в масле, но и от технологии переработки семян.