Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Genom litteraturstudien undersöktes rapsoljans kemiska sammansättning och faktorer som påverkar sammansättningen av rapsfröet och rapsoljan under odling.
Raps (Brassica napus) tillhör Brassicaceae och är en diploid korsning mellan kålrot (B. oleracea) och rybs (B. rapa). Vid vegetativ fas bildas blad och pålroten etableras. Avkastningspotentialen bestäms under blomningen då självbefruktning och befruktning genom pollinerande insekter sker. Under fröfyllnadsfasen formas den kemiska sammansättningen i rapsfröet (40-45 % olja, 20 % protein, mindre mängder fenoliska föreningar och glukosinolater).
Rapsodlingen anpassas till lokala odlingsmetoder. Vår- och höstvarianter odlas vart 4:e-6:e år. I södra Sverige odlas raps genom direktsådd eller konventionell odlingsmetod och skördas genom direkttröskning eller tröskning efter strängläggning. Växtföljder som inkluderar raps medför fördelar (minskat skadedjurstryck, minskade patogener och ökad avkastning för efterföljande gröda). Sveriges medelavkastning räknas internationellt till de högre.
I början av oljeväxtodlingen odlades raps för industriella ändamål. Under slutet av 1900-talet ökade efterfrågan på rapsolja till humankonsumtion och rapsodlingen i världen ökade kraftigt. Eftersom de ätbara sorterna innehöll höga halter av erukasyra och glukosinolater förädlades de till sorten (canola) med lägre halter pga. oro för hälsoeffekter för människan. Idag finns flera vegetabiliska oljor där sojabönor, oljepalm och canola utgör de viktigaste. Rapsoljans användningsområde är brett med applikationer inom livsmedelsbranschen (t ex. ren matolja och ingrediens i matfettsblandningar) och inom industrin (t ex. dieselbränsle och smörjolja). Globalt är rapsolja en stor handelsvara.
Rapsolja består av triacylglyceroler (92-99 %) och fosfolipider (ca 3 %). Artonkolsfettsyror utgör hela 95 % av de totala fettsyrorna, där oljesyra dominerar (52-64 %). De essentiella fettsyrorna linolsyra (10,5-22,8 %) och α-linolensyra (8,1–12,1 %) utgör en väsentlig andel i fettsyrasammansättningen. Rapsolja innehåller relativt låga halter mättade fettsyror, höga halter enkelomättade fettsyror och höga halter fleromättade fettsyror. Oljan innehåller även vissa mikronutrienter som tokoferoler (företrädelsevis α- och γ-tokoferol), fytosteroler (främst β-sitosterol, campesterol och brassicasterol), karotenoider, polyfenoler och koenzym Q10/Q9. Dessutom finns klorofyll, mineraler (främst fosfor, kalcium och svavel) samt sedimentbildande komponenter (framförallt vax-estrar) i oljan.
Miljö- och genotypiska faktorer påverkar olje-, tokoferol-, fytosterol-, fenol-, glukosinolat-, svavel- och sedimenthalten samt fettsyrasammansättningen i rapsfröet. Oljehalten minskar vid låga vattenhalter särskilt under blomningsfasen. Temperaturen under mognad influerar fettsyraprofilen hos raps; linolensyra minskar vid stigande temperaturer. Fettsyraprofilen påverkas mer av klimatet än av sorten. Fettsyrasammansättningen påverkas av gödningstillförsel. Kvävegivan bör anpassas för att inte försämra kvalitetsparametrar. Idag sker forskning kring förädlade sorter med skräddarsydd fettsyrasammansättning för specifika ändamål.
Betydelsen av rapsoljan och rapsodlingen är stor i ett internationellt- och nationellt perspektiv.

The literature study examined the chemical composition of rapeseed oil and cultivation factors affecting the composition of rapeseed and oil.
Rape (Brassica napus) in Brassicaceae is a diploid crossbreed between turnip (Brassica oleracea) and turnip rape (Brassica rapa). At vegetative stage leaves and taproot forms. Yield is set during flowering and flowers are self-fertilized and fertilized by pollinating insects. The chemical composition is formed at seed filling stage (40-45 % oil, 20 % protein, smaller amounts of phenolic compounds and glucosinolates).
Rapeseed cultivation is adjusted to local methods. Spring/winter varieties are grown in crop rotations every 4-6 year. In Sweden rape is grown by direct drilling/conventional practice and is harvested through direct threshing/threshing after swathing. Crop rotations including rape cause advantages (increased yield for subsequent crop, decreased pests- and pathogens). The rapeseed yield in Sweden is amongst the higher in the world.
In the beginning of oilseed cultivation, rapeseed was grown for industrial purposes. At the end of the 20th century the request of edible rapeseed oil was increased, cultivation was strongly extended. High amounts of erucic acid and glucosinolates in edible varieties led to worry about health effects in human, breeding provided a variety (canola) with lowered levels. Soya beans, oil palm and canola constitute the most important vegetable oils. The utilization range is wide with applications in the food business (e.g. cooking oil and ingredient) and in the industry (e.g. diesel-fuel and lubricant). Globally rapeseed oil is big merchandise.
Rapeseed oil consists of triacylglyceroles (92-99 %) and phospholipids (ca 3 %). The octadecanoic acids constitute 95 % of the total fatty acids, where oleic acid dominates (52-64 %). The essential linoleic acid (10,5-22,8 %) and α-linolenic acid (8,1–12,1 %) constitute a considerable portion in the fatty acid composition. Rapeseed oil contains relatively low levels of saturated-, high amounts of monounsaturated- and high levels of polyunsaturated fatty acids. The oil contains some micronutrients such as tocopherols (α- and γ-tocopherol), phytosterols (β-sitosterol, campesterol and brassicasterol), carotenoids, polyphenols and coenzyme Q10/Q9. In addition chlorophylls, minerals (phosphorus, calcium and sulphur) and sediment compounds (wax esters) are present.
Environment- and genotypic factors affect fatty acid composition, oil-, tocopherol-, phytosterol-, phenol-, glucosinolate-, sulphur- and sediment content in rapeseed. Oil content decreases at low water conditions particularly during flowering. Elevated temperature at ripening influences fatty acid profile in rape; linolenic acid decreases. The fatty acid profile is affected more by climate than by type. Fatty acid composition is affected by fertilization supply. Non-adjusted nitrogen rate can decrease oil quality. Today breeding-science is developing varieties with custom made fatty acid profiles for specific use.
Rapeseed oil and rapeseed cultivation is important both internationally and nationally.