超聲、冷凍-微波輔助水酶法提取芝麻油的研究

張雅娜，郭麗，蘇悅，李曉東

（綏化學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院，黑龍江綏化152061）

芝麻含油量高，有油料作物“皇后”之美譽(yù)，屬小品種油料作物中的大品種[1]。芝麻油是世界衛(wèi)生組織公布的三大最佳食用油之一，不僅具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)還具有藥用價(jià)值，被列入中國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)藥典，因此被稱(chēng)為“油中之王”[1-2]。芝麻油中富含不飽和脂肪酸，且脂肪酸組成合理，其中油酸含量為36.9%～50.5%，亞油酸含量為36.9%～49.1%，對(duì)降低膽固醇、軟化血管，防止因血管硬化引起的疾病非常有益；更重要的是含有獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)成分——芝麻木酚素，芝麻木酚素類(lèi)物質(zhì)具有抗衰老、促進(jìn)肝臟解毒、抑制誘發(fā)癌癥、增強(qiáng)免疫力、預(yù)防心血管疾病、防止中風(fēng)等功效[3]。

目前芝麻油的傳統(tǒng)制取方法主要有水代法、機(jī)械壓榨法等。水酶法是近年來(lái)新興的一種環(huán)保提油技術(shù)，油脂科學(xué)界將水酶法提油技術(shù)稱(chēng)為“一種油料資源的全利用技術(shù)”。與芝麻油傳統(tǒng)制取技術(shù)相比，水酶法制備芝麻油特點(diǎn)是可以同時(shí)得到芝麻油和蛋白質(zhì)，縮短工藝路線；操作條件溫和、低耗能、低投資、產(chǎn)油率高；不使用有機(jī)溶劑，低碳安全環(huán)保[4]。在制油工藝中，預(yù)處理工藝對(duì)于油脂的提取起著至關(guān)重要的作用，預(yù)處理效果好壞，直接影響油脂提取率的高低。油脂存在于油料的完整細(xì)胞內(nèi)，且油脂的存在形式為兩種，一種是游離油，一種是油脂與其他物質(zhì)的復(fù)合形式。預(yù)處理的主要作用，一方面是破壞細(xì)胞的完整結(jié)構(gòu)；另一方面是破壞油脂與其他物質(zhì)的復(fù)合形式，從而有利于油脂的充分釋放，以提高油脂得率。

水酶法常用的預(yù)處理方式有機(jī)械粉碎法、超聲波法、擠壓膨化法、熱處理法等，用于水酶法提取芝麻油的預(yù)處理方法中，機(jī)械粉碎法是利用最多的預(yù)處理方法[5]，而冷凍-微波解凍和超聲波預(yù)處理技術(shù)則研究的較少。冷凍分為速凍和緩凍，冷凍-微波解凍預(yù)處理主要采用的是緩凍，其原理是緩凍過(guò)程中能夠形成大而少的冰晶，這些銳利的冰晶可以刺破細(xì)胞組織，破壞細(xì)胞的完整結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞內(nèi)容物（包括油脂）釋放，因此緩凍能夠強(qiáng)化油脂的提取，提高細(xì)胞的破碎度，從而提高油脂的提取率。微波技術(shù)是一項(xiàng)新型食品解凍技術(shù)，具有加熱速度快、解凍時(shí)間短、節(jié)能高效、安全無(wú)害、容易瞬時(shí)控制、選擇性和穿透性好等特點(diǎn)，符合現(xiàn)代社會(huì)和生產(chǎn)企業(yè)的需求[6]。超聲波輔助水酶法提取技術(shù)是一種新興的提取分離技術(shù)，能夠強(qiáng)化植物中油脂的提取、加速傳熱和傳質(zhì)過(guò)程[5]。在超聲波作用下，產(chǎn)生的空泡在爆裂時(shí)可以產(chǎn)生巨大的剪切力，因此可以有效的破壞油料的細(xì)胞壁，并使細(xì)胞壁內(nèi)的物質(zhì)得到釋放[7]。

本試驗(yàn)對(duì)超聲波、冷凍-微波解凍兩種預(yù)處理輔助水酶法提取芝麻油進(jìn)行研究，在單因素的基礎(chǔ)上選出最佳的超聲波、冷凍-微波解凍預(yù)處理?xiàng)l件，再利用正交試驗(yàn)法進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)兩種預(yù)處理得到的芝麻油與成品芝麻油進(jìn)行品質(zhì)指標(biāo)的對(duì)比分析，為全面理解水酶法芝麻油的性質(zhì)，水酶法油脂精煉以及工業(yè)應(yīng)用提供一定的研究基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

脫皮白芝麻：安徽省渦陽(yáng)縣；壓榨芝麻油：安徽省鳳陽(yáng)縣御膳油脂有限公司；Alcalase 2.4L（酶活2.4 AU/g）：丹麥 novo 公司。

ESJ205-4 電子分析天平：普利賽斯國(guó)際貿(mào)易有限公司；ZH-25B-B11 多功能食品加工機(jī)：河南新飛電器集團(tuán)有限公司；JY92-IIN 型超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)：北京泰亞賽?？萍及l(fā)展有限責(zé)任公司；DW-86L386 立式超低溫保存箱：青島海爾特種電器有限公司；GL-16G-II 高速冷凍離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；HZS-H 水浴振蕩器：哈爾濱市東聯(lián)電子開(kāi)發(fā)有限公司；PHS-3C 型pH 計(jì)：杭州齊威儀器有限公司；JOYN-H1C1 微波化學(xué)實(shí)驗(yàn)爐：上海喬躍電子有限公司；KDN-103F 自動(dòng)定氮儀、HYP-10404 十孔消化爐：上海纖檢儀器有限公司；SCT-02 索氏抽提器：天津玻璃儀器廠；SX-4-10 箱式電阻爐：天津市泰斯特儀器有限公司；WSL-2 羅維朋比色計(jì)：浙江托普儀器有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)工藝流程

1.2.2 芝麻主要成分的測(cè)定

水分：GB 5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》[8]；粗脂肪：GB 5009.6-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》[9]；粗蛋白：GB 5009.5-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》[10]；灰分：GB 5009.4-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測(cè)定》[11]。

1.2.3 水酶法芝麻油提取

超聲波預(yù)處理：將50 g 芝麻采用多功能食品加工機(jī)I 檔進(jìn)行粉碎得芝麻粉，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行水分調(diào)節(jié)，水分調(diào)節(jié)后將燒杯轉(zhuǎn)移至超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中進(jìn)行超聲處理。

冷凍-微波解凍預(yù)處理：將50 g 芝麻采用多功能食品加工機(jī)I 檔進(jìn)行粉碎得芝麻粉，按照芝麻粉∶水=1 ∶6（g/mL）進(jìn)行水分調(diào)節(jié)，水分調(diào)節(jié)后進(jìn)行冷凍處理，將冷凍后的芝麻物料，采用微波化學(xué)實(shí)驗(yàn)爐進(jìn)行微波解凍處理。

水酶法步驟：本試驗(yàn)酶解所用的酶制劑為水解蛋白酶Alcalase 2.4L[3，12]，加酶量為2%（脫皮白芝麻粉質(zhì)量的2%），酶解溫度55 ℃，酶解時(shí)間3 h，酶解pH 值為9.0，酶解過(guò)程用2 mol/L 的NaOH 溶液調(diào)整酶解過(guò)程的pH 值。酶解結(jié)束后進(jìn)行離心操作（轉(zhuǎn)速10 000 r/min、時(shí)間 20 min、溫度 4 ℃），離心后分為 4 層（游離油、乳狀液、水解液、殘?jiān)〕鋈闋钜涸俅芜M(jìn)行冷凍、微波解凍處理，進(jìn)行二次離心，得到游離油2，最后將兩次得到的游離油稱(chēng)量計(jì)數(shù)。芝麻油提取率計(jì)算公式如下：

1.2.4 超聲波預(yù)處理試驗(yàn)

1.2.4.1 超聲波預(yù)處理單因素試驗(yàn)

分別以料液比 [1 ∶3、1 ∶4、1 ∶5、1 ∶6、1 ∶7（g/mL）]，超聲時(shí)間（10、20、30、40、50 min），超聲功率（30 %、40 %、50 %、60 %、70 %），超聲溫度（10、20、30、40、50 ℃）為單因素，考察各因素對(duì)芝麻油提取率的影響。

1.2.4.2 超聲波預(yù)處理正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，根據(jù)結(jié)果確定正交試驗(yàn)條件范圍，以料液比、超聲時(shí)間、超聲功率和超聲溫度為因素，以芝麻油提取率為指標(biāo)，進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)，確定最佳預(yù)處理?xiàng)l件。超聲波預(yù)處理正交試驗(yàn)因素與水平表見(jiàn)表1。

表1 超聲波預(yù)處理正交因素水平表Table 1 Factors and levels of the orthogonal test for ultrasound pretreatment

1.2.5 冷凍-微波解凍預(yù)處理試驗(yàn)

1.2.5.1 冷凍-微波解凍預(yù)處理單因素試驗(yàn)

分別以粉碎時(shí)間（12、16、20、24、28 s），冷凍時(shí)間（8、12、16、20、24 h），冷凍溫度（-10、-20、-30、-40、-50 ℃），微波解凍時(shí)間（6、8、10、12、14 min）為單因素，考察各因素對(duì)芝麻油提取率的影響。

1.2.5.2 冷凍-微波解凍預(yù)處理正交試驗(yàn)

冷凍-微波解凍預(yù)處理正交試驗(yàn)因素與水平表見(jiàn)表2。

表2 冷凍-微波解凍預(yù)處理正交試驗(yàn)因素與水平表Table 2 Factors and levels of the orthogonal test for freezemicrowave thawing pretreatment

1.2.6 芝麻油品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

GB/T 5525-2008《植物油脂透明度、氣味、滋味鑒定法》[13]；GB/T 22460-2008 《動(dòng)植物油脂羅維朋色澤的測(cè)定》[14]；GB 5009.229-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中酸價(jià)的測(cè)定》[15]；GB 5009.227-2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》[16]。

1.2.7 分析方法

所有的試驗(yàn)至少進(jìn)行3 次，利用Origin 8.0 軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 芝麻的主要成分含量

芝麻的主要成分見(jiàn)表3。

表3 芝麻的主要成分Table 3 Main components of the sesame

由表3 所示，本試驗(yàn)的脫皮白芝麻主要成分為：水分約為4.07 %，粗脂肪約為65.73 %，粗蛋白約為22.40%，灰分約為2.85%。

2.2 超聲波預(yù)處理試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 超聲波預(yù)處理單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1.1 料液比對(duì)芝麻油提取率的影響

料液比對(duì)芝麻油提取率的影響見(jiàn)圖1。

圖1 料液比對(duì)芝麻油提取率的影響Fig.1 Effects of ratio of material on sesame oil yield

由圖1 可知，當(dāng)料液比未達(dá)到 1 ∶6（g/mL）時(shí)，隨著溶劑體積增加，芝麻油的提取率逐漸增加；當(dāng)料液比為1 ∶6（g/mL）時(shí)，芝麻油提取率最高，為 71.23%，當(dāng)料液比在1 ∶6（g/mL）以后，芝麻油提取率出現(xiàn)下降趨勢(shì)。當(dāng)溶劑體積較小時(shí)，體系黏度較大，不利于酶分子的遷移和油分子的游離，而當(dāng)溶劑體積較大時(shí)，酶與底物發(fā)生碰撞的幾率降低，不利于油脂的提取[17]，因此，最佳料液比為 1 ∶6（g/mL）。

2.2.1.2 超聲時(shí)間對(duì)芝麻油提取率的影響

超聲時(shí)間對(duì)芝麻油提取率的影響見(jiàn)圖2。

圖2 超聲時(shí)間對(duì)芝麻油提取率的影響Fig.2 Effect of ultrasonic time on sesame oil yield

由圖2 可知，當(dāng)超聲時(shí)間小于40 min 時(shí)，隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)，芝麻油提取率逐漸增加，這是由于在超聲作用的初始階段細(xì)胞膜的破碎相對(duì)較大，內(nèi)容物不斷釋放，使得芝麻油提取率不斷增加；當(dāng)超聲時(shí)間為40 min 時(shí)，芝麻油提取率最高，為72.43%；超聲時(shí)間在40 min 以后，芝麻油提取率略有下降，其原因是一方面由于超聲波從芝麻外部向內(nèi)部擴(kuò)散，擴(kuò)散區(qū)域減小，距離增大，擴(kuò)散率相應(yīng)減小[18]；另一方面超聲時(shí)間長(zhǎng)會(huì)使體系溫度急劇升高，導(dǎo)致油分解或揮發(fā)，使得芝麻油提取率下降[19]。因此，最佳超聲時(shí)間為40 min。

2.2.1.3 超聲功率對(duì)芝麻油提取率的影響

超聲功率對(duì)芝麻油提取率的影響見(jiàn)圖3。

圖3 超聲功率對(duì)芝麻油提取率的影響Fig.3 Effect of ultrasonic power on sesame oil yield

由圖3 可知，當(dāng)超聲功率小于60%時(shí)，隨著超聲功率的增加，芝麻油提取率逐漸增加，這是因?yàn)榇罅康某暡ㄍㄟ^(guò)溶液產(chǎn)生大量氣泡，氣泡瞬間破裂形成局部瞬時(shí)壓力，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊作用破壞細(xì)胞壁，從而提高出油率[20]；當(dāng)超聲功率為60%時(shí)，芝麻油提取率最高，為73.34%；超聲功率在60%以后，芝麻油提取率反而下降，這可能是由于產(chǎn)生了自由基導(dǎo)致油降解[21]。因此，最佳超聲功率為60%。

2.2.1.4 超聲溫度對(duì)芝麻油提取率的影響

超聲溫度對(duì)芝麻油提取率的影響見(jiàn)圖4。

圖4 超聲溫度對(duì)芝麻油提取率的影響Fig.4 Effect of ultrasonic temperature on sesame oil yield

由圖4 可知，當(dāng)超聲溫度小于40 ℃時(shí)，隨著超聲溫度的增加，芝麻油提取率逐漸增加，這可能是由于小分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和油料空化不足所致，從而降低了提油率；當(dāng)超聲溫度為40 ℃時(shí)，芝麻油提取率最高，為71.98%；超聲溫度在40 ℃以后，芝麻油提取率逐漸下降，這可能是由于溫度過(guò)高導(dǎo)致物料輕微糊化及變性，不利于油脂的釋放，繼而使得提油率降低[22]。因此，最佳超聲溫度為40 ℃。

2.2.2 超聲波預(yù)處理正交試驗(yàn)結(jié)果

超聲波預(yù)處理正交試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析見(jiàn)表4。

由表4 可知，由正交試驗(yàn)結(jié)果分析最優(yōu)水平為4號(hào)組合，即A2B1C2D3；按照極差R 值的大小確定各因素的主次順序?yàn)镽A＞RB＞RD＞RC，即影響芝麻油提取率因素的主次關(guān)系依次是料液比、超聲時(shí)間、超聲溫度、超聲功率；再根據(jù)k 值分析得出的最佳水平組合為A3B1C2D3未出現(xiàn)在9 組試驗(yàn)中，因此增加驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。

表4 超聲預(yù)處理正交試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析Table 4 The orthogonal experiment results and data analysis of ultrasound pretreatment

表5 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Experiment results of verification

由表5 可知，A2B1C2D3組合更優(yōu)于A3B1C2D3組合，因此得到超聲預(yù)處理最佳條件：料液比1 ∶6（g/mL）、超聲時(shí)間為30 min、超聲功率為60%、超聲溫度為50 ℃，此條件下芝麻油提取率最高，為81.32%。

2.3 冷凍-微波解凍預(yù)處理試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 冷凍-微波解凍預(yù)處理單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1.1 粉碎時(shí)間對(duì)芝麻油提取率的影響

粉碎時(shí)間對(duì)芝麻油提取率的影響見(jiàn)圖5。

圖5 粉碎時(shí)間對(duì)芝麻油提取率的影響Fig.5 Effect of crushing time on sesame oil yield

在水酶法工藝中，油料的粉碎程度對(duì)提高油料有效成分的得率起著重要作用，采用機(jī)械粉碎，最大程度破壞油料細(xì)胞，作為水酶法預(yù)處理工藝十分關(guān)鍵。由圖5 可知，當(dāng)粉碎時(shí)間在12 s～24 s 時(shí)，芝麻油提取率隨著粉碎時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，其原因是芝麻比表面積逐漸變大，酶可作用的面積相應(yīng)增大，因此芝麻油提取率也相應(yīng)的提高[23]。當(dāng)粉碎時(shí)間為24 s 時(shí)，芝麻油提取率最高，其原因可能是芝麻粉碎24 s 時(shí)其粒度大小較適宜，芝麻細(xì)胞破壁較完全，油脂充分釋放，芝麻油提取率最高。粉碎時(shí)間在24 s 以后，芝麻油提取率反而降低，其原因是一方面粉碎時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，部分油脂被粉碎出來(lái)，芝麻粘結(jié)成塊，導(dǎo)致油脂部分損失，使得芝麻油提取率降低；另一方面隨粉碎時(shí)間延長(zhǎng)，破乳難度提高了，導(dǎo)致芝麻油提取率降低[24]。因此，選擇粉碎時(shí)間為24 s。

2.3.1.2 冷凍時(shí)間對(duì)芝麻油提取率的影響

冷凍時(shí)間對(duì)芝麻油提取率的影響見(jiàn)圖6。

圖6 冷凍時(shí)間對(duì)芝麻油提取率的影響Fig.6 Effect of freezing time on sesame oil yield

由圖6 可知，當(dāng)冷凍時(shí)間小于16 h 時(shí)，隨著冷凍時(shí)間的增加，芝麻油提取率逐漸增加；當(dāng)冷凍時(shí)間為16 h 時(shí)，芝麻油提取率最高；冷凍時(shí)間在16 h 以后，芝麻油提取率趨于平穩(wěn)。這是由于冷凍16 h 前是冰晶形成且不斷長(zhǎng)大的過(guò)程，對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)具有一定程度的破壞，有利于提高芝麻油提取率[25]；而冷凍超過(guò)16 h，冷凍時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，冰晶增加緩慢，破壞細(xì)胞組織的概率不再增加，使得芝麻油提取率變化不明顯，趨于平穩(wěn)。因此，從經(jīng)濟(jì)成本角度考慮，選擇冷凍時(shí)間為16 h。

2.3.1.3 冷凍溫度對(duì)芝麻油提取率的影響

冷凍溫度對(duì)芝麻油提取率的影響見(jiàn)圖7。

圖7 冷凍溫度對(duì)芝麻油提取率的影響Fig.7 Effect of freezing temperature on sesame oil yield

由圖7 可知，當(dāng)冷凍溫度在-10 ℃～-30 ℃時(shí)，隨著冷凍溫度降低，芝麻油提取率逐漸增加。當(dāng)冷凍溫度達(dá)到-30 ℃時(shí)，芝麻油提取率最高，有研究表明對(duì)于一定的冷凍溫度，有一相應(yīng)的最終冰晶尺寸[26]，因此可能原因是在冷凍溫度為-30 ℃時(shí)形成的冰晶尺寸最大，破壞細(xì)胞程度大，油脂釋放充分，芝麻油提取率最高。繼續(xù)降溫，芝麻油提取率反而降低，其原因是冷凍介質(zhì)溫度越低，冰晶生長(zhǎng)速度越快，導(dǎo)致形成的晶核數(shù)量多而不可能形成較大的冰晶[26]，細(xì)胞破壞不充分，使得提油率降低。因此，選擇最適冷凍溫度為-30 ℃。

2.3.1.4 微波解凍時(shí)間對(duì)芝麻油提取率的影響

微波解時(shí)間對(duì)芝麻油提取率的影響見(jiàn)圖8。

圖8 微波解時(shí)間對(duì)芝麻油提取率的影響Fig.8 Effect of microwave thaw time on sesame oil yield

由圖8 可知，當(dāng)微波解凍時(shí)間小于12 min 時(shí)，隨著微波解凍時(shí)間的延長(zhǎng)，芝麻油提取率逐漸增加，是由于微波解凍時(shí)間不足，冰晶無(wú)法完全溶解。當(dāng)微波解凍時(shí)間為12 min 時(shí)，芝麻油提取率最高；當(dāng)微波解凍時(shí)間在12 min 以后，芝麻油提取率反而降低，解凍時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將導(dǎo)致芝麻物料中的水分蒸發(fā)，可能使游離油與蛋白質(zhì)再度結(jié)合[27]，降低芝麻油提取率，這與張濤等[25]研究的結(jié)論一致。因此，選擇最適微波解凍時(shí)間為12 min。

2.3.2 冷凍-微波解凍預(yù)處理正交試驗(yàn)結(jié)果

冷凍-微波解凍預(yù)處理正交試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析見(jiàn)表6。

表6 冷凍-微波解凍預(yù)處理正交試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析Table 6 The orthogonal experiment results and data analysis of freeze-microwave thawing pretreatment

由表6 可知，由正交試驗(yàn)結(jié)果分析最優(yōu)水平為6號(hào)組合，即A2B3C1D2；按照極差R 值的大小確定各因素的主次順序?yàn)镽D＞RB＞RA＞RC，即影響芝麻油提取率因素的主次關(guān)系依次是微波解凍時(shí)間、冷凍時(shí)間、粉碎時(shí)間、冷凍溫度；再根據(jù)k 值分析得出的最佳水平組合為A2B3C3D2未出現(xiàn)在9 組試驗(yàn)中，因此增加驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Table 7 Experiment results of verification

由表7 可知，A2B3C1D2組合更優(yōu)于A2B3C3D2組合，因此得到冷凍-微波解凍預(yù)處理最佳條件：粉碎時(shí)間為24 s、冷凍時(shí)間為20 h、冷凍溫度為-20 ℃、微波解凍時(shí)間為12 min，此條件下芝麻油提取率最高，為85.23%。

2.4 芝麻油品質(zhì)分析

芝麻油品質(zhì)特性比較見(jiàn)表8。

由表8 可知，兩種水酶法芝麻油未經(jīng)過(guò)任何精煉處理，屬于芝麻原油，從透明度以及不溶性雜質(zhì)來(lái)看，與成品芝麻油（壓榨芝麻油）相同。從氣味、滋味來(lái)看，兩種水酶法芝麻油無(wú)異味，具有清香味，較壓榨芝麻油清淡；從色澤來(lái)看，兩種水酶法芝麻油的色澤較淺，兩者相比超聲波預(yù)處理得到的芝麻油更淺，但均達(dá)到精煉一級(jí)油的標(biāo)準(zhǔn)，而壓榨芝麻油的色澤較深，符合一級(jí)芝麻香油的標(biāo)準(zhǔn)[28]，兩種油的顏色、氣味、滋味不同，主要是由于壓榨制油存在著高溫處理，溫度較高會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生呈色呈味物質(zhì)，因此壓榨法芝麻油香氣較濃，顏色較深，而水酶法整個(gè)過(guò)程溫度不超過(guò)60 ℃，溫度較低，因此水酶法芝麻油香氣較淡，顏色較淺。

表8 芝麻油品質(zhì)特性比較Table 8 The compare of quality characteristics of soybean oil

酸價(jià)主要體現(xiàn)油脂中游離脂肪酸含量的多少，通過(guò)酸價(jià)大小可以評(píng)價(jià)油脂品質(zhì)的好壞。3 種芝麻油的酸價(jià)存在著明顯差異，通過(guò)試驗(yàn)得到，兩種水酶法芝麻油的酸價(jià)低于壓榨芝麻油的酸價(jià)，這是由于在水酶法酶解過(guò)程中，提取環(huán)境為堿性環(huán)境，中和了一部分游離脂肪酸的結(jié)果，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8233-2018《芝麻油》[28]，兩種水酶法芝麻油能達(dá)到精煉一級(jí)油標(biāo)準(zhǔn)，但兩者相比超聲波預(yù)處理得到的芝麻油酸價(jià)更小，品質(zhì)更好；而壓榨芝麻油酸價(jià)符合一級(jí)芝麻香油的標(biāo)準(zhǔn)。

過(guò)氧化值的大小代表油脂氧化初級(jí)產(chǎn)物過(guò)氧化物含量的高低，代表油脂氧化酸敗的程度，通過(guò)試驗(yàn)得到，兩種水酶法芝麻油的過(guò)氧化值低于壓榨芝麻油的過(guò)氧化值，其原因主要是壓榨法制油過(guò)程中存在高溫處理，導(dǎo)致油脂氧化，使油脂過(guò)氧化值較高，而水酶法提取條件溫和，溫度較低，抗氧化物質(zhì)損失較少，油脂氧化程度較低；另一個(gè)原因是脂類(lèi)氧化速率會(huì)受多種因素影響，在水酶法提取過(guò)程中油滴存在于O/W 乳化體系中，氧必須擴(kuò)散到水相并通過(guò)油水界面才能接近油脂，從而減緩了氧化速率，同時(shí)酶可降解蛋白，產(chǎn)生的水解蛋白具有一定的抗氧化活性，也使油脂的氧化速率減慢[29]。兩種水酶法芝麻油過(guò)氧化值相比，冷凍-微波解凍預(yù)處理得到的芝麻油過(guò)氧化值更高，其原因可能是微波解凍過(guò)程中溫度較高導(dǎo)致油脂氧化。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8233-2018《芝麻油》[28]，3 種芝麻油均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[28]，其中超聲預(yù)處理得到的芝麻油過(guò)氧化值最低，其品質(zhì)最好。

綜合芝麻油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，水酶法芝麻油符合精煉芝麻油的標(biāo)準(zhǔn)，有文獻(xiàn)記載，水酶法油脂無(wú)需精煉處理可直接食用[30]。因此，水酶法芝麻油無(wú)精煉能耗，進(jìn)而減少了經(jīng)濟(jì)成本。

3 結(jié)論

試驗(yàn)得到超聲波預(yù)處理?xiàng)l件為料液比1 ∶6（g/mL）、超聲時(shí)間30 min、超聲功率60%（總功率為500 W）、超聲溫度50 ℃，在此條件下芝麻油提取率為81.32%；冷凍-微波解凍預(yù)處理?xiàng)l件為粉碎時(shí)間為24 s、冷凍時(shí)間為20 h、冷凍溫度為-20 ℃、微波解凍時(shí)間為12 min，在此條件下芝麻油提取率為85.23%。通過(guò)比較芝麻油品質(zhì)指標(biāo)，結(jié)果表明超聲波預(yù)處理得到的芝麻油品質(zhì)優(yōu)于冷冷凍-微波解凍預(yù)處理得到的芝麻油，且兩種芝麻油都能達(dá)到成品芝麻油的標(biāo)準(zhǔn)。