今天要说的陆地棉,可能是这一年里和餐桌最远的一个物种。没错,并不是什么“俗名叫棉其实不是棉”的套路,就是织布用的那个棉花。棉花的分布及主要种类锦葵科棉属的植物主要分布于亚热带和热带地区,共有大约20种,其中有四种被世界各地的人们广泛栽培,这四种棉花在我国也曾有种植或者正在种植。
我国古代种植的棉花,是原产印度的树棉(亚洲棉)Gossypium arboreum和原产非洲的草棉(阿拉伯棉)Gossypium herbaceum。它们的纤维短,产量也不高,目前不管是在国内还是国外,种植面积都不多,基本上被来自美洲大陆的两种棉花所取代。
来自美洲大陆的这两种棉花,海岛棉Gossypium barbadense和今天的主角陆地棉Gossypium hirsutum,它们都是在清末传入我国的。海岛棉纤维长、品质好,很适合机器加工,棉纺织业中称之为长绒棉,在我国主要种植于新疆一带。陆地棉则广泛种植于其它所有产棉区,是我国也是世界上栽培最广泛的棉花。
陆地棉具有一些和其它锦葵科兄弟相似的特征,比如叶片心形、三或五裂,花下有叶状的苞片,花瓣五枚。花朵早上刚开放时白色或淡黄,下午会渐渐变成粉红色,过一夜后会再变成紫红色。这是花瓣细胞中的原花青素接受光照后转变成花青素所致。陆地棉的果实是蒴果,成熟前是绿色的,形状很像桃子,所以被叫做棉桃,成熟后会变成黄褐色开裂,传播种子。
棉属植物的种子上密布白色长绵毛,就是纺织业所用的棉花,摘取过棉花后剩下的种子脂肪含量很高,可以用来榨油,陆地棉和餐桌的联系也就在于此。在我国新疆、黄淮流域、长江流域三大主要产棉区中,棉籽油是比较常见的食用油。它的亚油酸等不饱和脂肪酸含量高,又没有什么特别强烈的味道,而且维生素E含量高,不易氧化变质,所以在食品工业中是不错的加工用油。其耐煎炸性能虽然比不上棕榈油,不过比大豆油和菜籽油高。
棉籽油作为一种油品被广泛关注,是十九世纪以后的事了。最早它并不是用来食用的,而是用来照明的,在石油工业兴起后就慢慢被市场淘汰了。二十世纪以后,棉籽油又有了新用途:制成氢化植物油以取代黄油和猪油,但是很快又被人嫌弃了,原因之一是大豆产量大幅提高,其二就是棉籽油有毒。陆地棉和其他棉属植物的种子中含有一类有毒的多酚类物质——棉酚。对棉花来说,棉酚是抵抗昆虫取食的武器,但是人吃了以后会有诸多不良反应。
其一,它会破坏组织细胞,引起出血性炎症;其二,它会和体内一些蛋白质结合,抑制它们的生理功能。还有最严重的两个问题,棉酚会降低血钾、影响神经信号传导甚至导致肌无力;此外,它还会使动物精子退化导致不育,即使停止食用也不一定都能恢复。在经济不发达的年代,食用棉籽油中毒在棉产区并不是一件稀罕事。如此危险的物质,在食用油中当然是不能堂而皇之存在的。
陆地棉种子初榨得到的毛棉油中,棉酚含量高达1%,直接食用当然是不行的,需要经过加工去除。棉酚在陆地棉种子中以游离态和结合态两种状态存在:游离态棉酚易溶于有机溶剂和油脂、毒性强,会存在于毛棉油中;结合态棉酚是游离态棉酚和氨基酸结合后的产物,无毒且难溶于油脂,会留在榨油后剩下的棉粕里。棉籽油精炼技术的原理就是通过化学反应,使棉酚从游离态变成结合态,比如加水或者碱液润湿蒸炒或者有机溶剂萃取等等。
分辨初榨毛棉油和精炼棉籽油并不难,游离态棉酚是一种有色物质,会使毛棉油变成深棕红色,而经过精炼的棉籽油由于去除了游离态棉酚,一般是淡黄色或者淡棕色的。虽然经过加工,但精炼棉籽油中总是会含有微量的棉酚,如果企业的质量监控不严格,那生产出的不合格棉籽油中残存的棉酚会更多,所以有些研究团队的思路是从源头上干掉棉酚。
2011年《美国国家科学院院刊》发表了一篇文章,内容是利用RNA干扰技术沉默陆地棉的特定基因,使之不能表达出一些关键酶,从而将棉籽中棉酚含量降低98%。你问,为什么只去除98%,还留下2%?那2%是要留给陆地棉抵抗害虫用啊。如果对这个技术的研究最终能够达到应用水平,那么将会为上亿不发达地区人口提供一种新的蛋白质和油脂来源。