脱皮对主要芝麻制品的品质影响初探

宋国辉，黄纪念，张丽霞，孙 强，芦 鑫，曹世娜

（1.河南省农业科学院农副产品加工研究中心，河南郑州 450006；2.河南省农产品生物活性物质工程技术研发中心，河南郑州 450006）

脱皮对主要芝麻制品的品质影响初探

宋国辉，黄纪念，张丽霞，孙 强，芦 鑫，曹世娜

（1.河南省农业科学院农副产品加工研究中心，河南郑州 450006；2.河南省农产品生物活性物质工程技术研发中心，河南郑州 450006）

为了研究脱皮及脱皮方式对主要芝麻制品品质的影响，以未脱皮芝麻、碱法脱皮芝麻和酶法脱皮芝麻为原料，分别加工芝麻盐、芝麻酱、芝麻香油、冷榨芝麻油和芝麻蛋白5种主要芝麻制品，再通过感官评价或理化特性指标测定，对不同原料制成同一制品的相关指标进行比较分析。结果表明，芝麻香油的加工宜选用未脱皮芝麻，芝麻盐、芝麻酱、冷榨芝麻油和芝麻蛋白的加工宜选用脱皮芝麻，不同脱皮方式对芝麻制品的品质影响不大。

脱皮；芝麻盐；芝麻酱；芝麻香油；冷榨芝麻油；芝麻蛋白

芝麻又称胡麻、油麻和脂麻，为胡麻科、芝麻属，一年生草本植物。我国芝麻种植面积居世界第4位，但单产及总产量均占世界首位[1-2]。芝麻具有极高的营养价值和药用价值，在饮料、食品、医药等领域有巨大的应用潜力[3]。芝麻皮含有大量草酸和人体难以消化吸收的粗纤维，其中草酸对钙离子的络合降低了人体对钙的吸收利用，同时使芝麻口感苦涩；粗纤维则导致口感粗糙且不利于芝麻蛋白的消化吸收[4]。因此，芝麻脱皮可改善芝麻外观、口感及营养成分的消化吸收。而脱皮处理对不同芝麻制品的品质是否具有较大的影响，尚不得而知。

脱皮芝麻的加工主要采用碱法脱皮工艺，即芝麻经清理、浸泡、脱皮、皮仁分离、干燥和后清选等工序制得，其脱皮工序以氢氧化钠为浸泡液，破坏芝麻皮与仁的结合[5]。该方法脱皮效果较好，但存在损害工人健康、含碱废水排放污染环境和产品存在碱残留等安全风险。酶法芝麻脱皮技术以生物酶替代碱液，专一性地破坏芝麻皮与芝麻仁的结合。与传统的碱液浸泡相比，该技术方法具有以下3个优点：①产品绿色，无碱液残留，食用安全；②工艺绿色，无强碱使用，操作安全，对工人无化学伤害；③环境绿色，无碱液废水排放[6-7]。

目前，市场上畅销的芝麻制品主要有芝麻香油、芝麻酱、芝麻盐、冷榨芝麻油和芝麻蛋白等[8]。芝麻脱皮处理及不同脱皮方式对这些芝麻制品的品质影响如何，相关研究较少。鉴于此，试验以未脱皮芝麻、碱法脱皮芝麻和酶法脱皮芝麻为原料，分别加工成上述5种芝麻制品，进行感官评价或理化特性指标测定，并对不同原料制成同一制品的相关指标进行比较分析，初步探究芝麻脱皮工艺对这些芝麻制品的品质影响，以期为拓展脱皮芝麻在制品中的应用提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

白芝麻，购于驻马店市；一级大豆油，阳光油脂有限公司提供；纤维素酶和木聚糖酶，宁夏和氏璧酶制剂有限公司提供；所用试剂均为分析纯。

1.2 试验仪器与设备

DS-1型高速组织捣碎机，上海标本模型厂产品；实验型导热油平底炒锅，河南省农业科学院农副产品加工研究中心与河南亚临界萃取有限公司联合生产产品；K-05型自动定氮仪，上海晟声自动化分析仪器有限公司产品；Lyovac GT1型冷冻真空干燥机，SRK公司（德国）产品；LD5-1型低温离心机，长沙平凡仪器仪表有限公司产品；JM-L80型胶体磨，温州市龙湾华威机械厂产品；WSL-2型比较测色仪，上海精密科学仪器有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 碱法脱皮

取清理干净的芝麻，加入到预热至50℃质量分数为1.8%的氢氧化钠溶液中，液固比为2∶1，于50℃条件下搅拌30 min。碱液处理后沥去碱液，用蒸馏水洗涤至洗液呈中性，搓去芝麻皮，利用水的浮力将芝麻皮与芝麻仁分离。脱皮后的芝麻仁沥去水分，置烘箱中于60℃条件下干燥[9]。

1.3.2 酶法脱皮

取清理干净的芝麻，加入到预热至50℃的水中，液固比为2∶1，再加入芝麻质量0.4%的复合酶（纤维素酶和木聚糖酶按照1∶3的比例混合），保持50℃搅拌30 min后，沥去酶液，用蒸馏水冲洗1～2次，搓去芝麻皮，后处理按照1.3.1中方法[6-7]。

1.3.3 产品制取

（1）芝麻香油制取。采用水代法制取芝麻香油。将芝麻用平底炒锅炒制，设定温度为240℃，待达到设定温度后，加入芝麻1 000 g并持续搅拌，红外测温仪测定芝麻温度达180℃出料；出锅后的芝麻要立即吹风降温，用胶体磨磨酱；取500 g酱体移入到烧杯中，加入酱体质量83%的沸水，机械搅拌30 min；然后全部转移到离心杯中，以转速4 800 r/min离心15 min，使油渣分离；收集上层油层即得芝麻香油[10]。芝麻香油出油率的计算公式为：

（2）芝麻盐的制作。按照上述方法炒制，待芝麻温度达140℃时出料，经降温后，加入6%的食用盐，粉碎机粉碎即得芝麻盐。

（3）芝麻酱的制作。按照上述方法炒制，待芝麻温度为150℃时出料，经降温后用胶体磨循环磨酱2次，即得芝麻酱。

（4）冷榨芝麻油的制取。采用液压法制取，取芝麻2 000 g装入到过滤袋中，再放置到液压型榨油机的压榨膛中，设定压力55 MPa，压榨10 min，收集从油缝中流出的油即为冷榨芝麻油[11-12]。冷榨芝麻油出油率的计算公式为：

（5）芝麻蛋白的提取。以液压法冷榨制油后的粕为原料，制备低温芝麻蛋白。参考文献[13]的方法，在提取温度45℃，固液比20∶1，pH值10，提取时间60 min条件下提取，然后以转速5 000 r/min离心30 min，所得上清液即为芝麻蛋白提取液。将上清液倒入锥形瓶用1 mol/L盐酸溶液调pH值至4.5，以转速5 000 r/min离心30 min，所得沉淀用蒸馏水洗涤，再离心去除洗涤液，将沉淀转移到培养皿中，经真空冷冻干燥即得芝麻分离蛋白[13-15]。所得蛋白提取率的计算公式为：

1.3.4 指标测定

芝麻油理化指标测定，参照GB/T 5525—2008方法测定；芝麻蛋白含量的测定，采用凯氏定氮法（GB/T 5511—2008）；芝麻蛋白的吸水性、吸油性，参考文献[16]的方法测定；芝麻蛋白乳化性及乳化稳定性，参考文献[17-18]的方法测定；芝麻蛋白起泡性及起泡稳定性，参考文献[19]的方法测定。

（1）氮溶解指数（NSI值）的测定[16]。称取2.5 g蛋白样品于200 mL烧杯中，量取30℃的水90 mL，充分搅拌分散样品，在搅拌过程中调节pH值为7。将烧杯置于30℃水浴中，以转速120 r/min机械搅拌混合物120 min，转移到100 mL容量瓶中，并加水稀释至刻度后，转移到离心管中以转速1 500 r/min离心10 min，吸移10 mL上清液，测定上清液中蛋白含量，乘以上清液体积，计算出上清液中蛋白总量m1，同时测定样品中蛋白总量m，则NSI值的计算公式为：

（2）芝麻酱离心析油率的测定。取30 g芝麻酱于50 mL离心管中，以转速10 000 r/min离心15 min后，析出上层浮油称质量为m2，则离心析油率计算公式为：

（3）沉降析油率的测定。取400 g芝麻酱于细高刻度瓶中，室温放置，每隔30 d测量析油层高度，以析油层高度H1除以总高度H作为沉降析油率。

1.3.5 感官评定

对芝麻盐、芝麻酱产品进行感官评价。组织10名有感官评价经验的专业人员组成评价小组，研究讨论确定品评术语，在专业感官品质评价室内进行。按规定的评分标准对产品的感官品质进行综合评价，满分为100分，取其平均值为最终结果。

芝麻盐感官评定评分标准见表1，芝麻酱感官评定评分标准见表2[20]。

表1 芝麻盐感官评定评分标准

2 结果与分析

2.1 脱皮及脱皮方式对芝麻盐的影响

芝麻盐是芝麻炒制后，添加一定量的食盐，经粉碎而制成的食品，主要用于佐餐调味料，其感官评定是主要的考察指标。以未脱皮芝麻、碱法脱皮芝麻和酶法脱皮芝麻为主要原料，分别加工成芝麻盐产品。3种产品都具有芝麻盐特有的炒芝麻风味和芝麻盐特有的滋味及鲜味。其中未脱皮芝麻盐的口感略粗糙、有涩味，稍有苦味，颜色均一性差，灰白色夹杂有焦黄色和褐色，颗粒大小不匀，评分最低，说明芝麻皮的存在对芝麻盐的感官有较大的不利影响，特别是对滋味、颜色和组织状态；碱法脱皮芝麻盐在滋味上稍有苦味，其余感官评价与酶法脱皮芝麻盐无明显差别；碱法脱皮芝麻盐的微苦味可能与脱皮过程中碱液在破坏芝麻皮的同时，也与芝麻蛋白发生反应，导致部分芝麻蛋白水解生成肽类有关[14，21]。整体来说，脱皮芝麻盐的口感优于未脱皮芝麻盐，2种脱皮芝麻盐中又以酶法脱皮芝麻盐的口感最佳。

芝麻盐感官评定结果见表3。

2.2 脱皮及脱皮方式对芝麻酱的影响

表2 芝麻酱感官评定评分标准

表3 芝麻盐感官评定结果

芝麻酱的感官评价评分及160目通过率数据见表4。

3种原料所加工芝麻酱都具有芝麻酱特有的浓郁香味，也都具有芝麻酱特有的滋味和鲜味。但是未脱皮芝麻酱和碱法脱皮芝麻稍有苦味，酶法脱皮芝麻无苦味。未脱皮芝麻酱可能是在炒制过程中芝麻皮自身极易焦煳形成的苦味；碱法脱皮芝麻酱的苦味可能是碱法脱皮过程中，碱与蛋白作用生成部分有苦味的肽[14，21]。未脱皮芝麻酱的口感略粗糙，入口顺滑感较差；2种脱皮芝麻的口感细腻、顺滑，这与芝麻皮具有一定的韧性且未脱皮芝麻在磨酱过程中不易磨细有关。从脱皮芝麻酱的颗粒分布均匀、流动性优于未脱皮芝麻酱，以及芝麻酱的160目通过率数据对比方面都可以得到印证。从颜色上来讲，3种芝麻酱的基本颜色都是黄褐色，但未脱皮芝麻酱夹杂有棕色的芝麻皮斑点。从感官评定总体上比较，脱皮芝麻酱优于未脱皮芝麻酱，酶法脱皮芝麻酱感官评定最佳。

目前，市场上销售的芝麻酱产品中，存在的最大问题是久置后会出现浮油，下层酱体的流动性降低，影响了芝麻酱的商品价值。消费者通常把芝麻酱浮油层的高低作为判断新鲜度的参考指标，对不同芝麻酱的离心析油率和存放30，60，90 d的自然沉降析油率进行了测定。

不同芝麻酱的离心析油率和存放沉降析油率见表5。

表4 芝麻酱的感官评价评分及160目通过率数据

表5 不同芝麻酱的离心析油率和存放沉降析油率

2种脱皮芝麻酱的离心析油率低于未脱皮芝麻酱，存放30，60，90 d的自然沉降析油率都明显低于未脱皮芝麻，仅是未脱皮芝麻沉降析油率的1/3左右，说明未脱皮芝麻酱的存放稳定性较差。芝麻酱是一种液固分散体系，液体为油脂成分，蛋白、碳水化合物等微粒为固体，其中蛋白还具有乳化的功能。分散体系的稳定性除了各种粒子的极性、介电性能有关外，还与分散体系的各粒子粒径大小和均一性有关，一般粒子的均一性越好、粒子半径越小，体系越稳定[21-22]。芝麻皮的存在，导致芝麻酱分散体系中固体粒子的半径整体上较大，均一性也较差，这可能是引起未脱皮芝麻酱存放稳定性较差的主要原因。综合感官评价和芝麻酱稳定性的考察，芝麻酱的加工适宜以脱皮芝麻为原料。

2.3 脱皮及脱皮方式对芝麻香油的影响

3种水代法芝麻香油的品质指标见表6。

表6 3种水代法芝麻香油的品质指标

由表6可知，酶法脱皮芝麻的出油率最高，碱法脱皮芝麻次之，未脱皮芝麻最低，但差别不大。透明度、气味和滋味一致，水分和挥发物含量三者基本接近。未脱皮芝麻香油的红值和黄值大于2种脱皮芝麻香油，说明其颜色较2种脱皮芝麻香油深。酸价上碱法脱皮芝麻香油低于未脱皮芝麻香油和酶法脱皮芝麻香油，可能是碱法脱皮过程中碱液的存在中和了部分游离脂肪酸。过氧化值方面，未脱皮芝麻最低，2种脱皮芝麻一致，可能是由于焙炒过程中芝麻皮的保护作用，一定程度上隔绝了芝麻中的油脂成分与氧接触，降低了氧化程度；而脱皮芝麻则未得到相应保护，完全与氧气接触，氧化程度较高。另一方面，有研究表明[23]芝麻皮中也含有一定的抗氧化活性成分，对降低所制芝麻香油的过氧化值也有一定的作用。综合来说，3种原料所制芝麻香油的品质无明显差别。从工艺及经济性2个方面综合考虑，脱皮处理会提高芝麻香油的生产成本，而所制芝麻香油则无明显差别，因此芝麻香油的生产以未脱皮芝麻为原料最佳。

2.4 脱皮及脱皮方式对冷榨芝麻油的影响

3种冷榨芝麻油的品质指标见表7。

由表7可知，以未脱皮芝麻为原料冷榨制取芝麻油的出油率最高，以碱法脱皮芝麻和酶法脱皮芝麻为原料冷榨芝麻油的出油率基本一致。通过对压榨后芝麻饼粕的状态进行观察，未脱皮芝麻压榨后虽然变形，但芝麻粒仍保持独立的颗粒，颗粒与颗粒之间的缝隙为芝麻油的溢出提供了通路；而脱皮芝麻则大部分混结成一体，不利于压榨出的芝麻油流出[24]。酶法脱皮芝麻油、未脱皮芝麻油和碱法脱皮芝麻油透明度的评价依次为“非常透明”“透明”和“比较透明”，碱法脱皮芝麻油的透明度最低。气味和滋味方面则3种芝麻油一致，说明脱皮处理对芝麻油的风味无影响。色泽方面，2种脱皮芝麻油颜色一致，黄值较高，色泽鲜亮；未脱皮芝麻油的黄值较低，红值相对较高。水分和挥发物含量、酸价和过氧化值都是未脱皮芝麻最高，这是否与未脱皮芝麻的水分含量较高、脱皮芝麻在生产过程中又经历了一次干燥工艺且水分含量较低有关。为此，对原料的水分进行了测定，结果表明未脱皮芝麻的水分含量为6.83%，碱法脱皮芝麻和酶法脱皮芝麻分别为5.96%和5.88%，验证了这一判断。此外，芝麻皮中的草酸也可能会对未脱皮芝麻油的酸价造成一定影响。碱法脱皮芝麻油的酸价与碱法脱皮芝麻香油一样，都是酸价最低，与脱皮过程中碱液的参与有关。从出油率的角度看，未脱皮芝麻较佳；从产品品质角度出发，以脱皮芝麻为原料较佳，2种脱皮芝麻之间相比差别不大。具体如何选择，可结合其副产物芝麻粕制备芝麻蛋白的优劣上进一步综合判断。

2.5 脱皮及不同脱皮方式对芝麻蛋白的影响

3种芝麻蛋白提取及功能特性指标见表8。

表7 3种冷榨芝麻油的品质指标

表8 3种芝麻蛋白提取及功能特性指标

未脱皮芝麻蛋白的提取率和蛋白含量明显低于2种脱皮芝麻蛋白，说明芝麻皮的存在对芝麻蛋白的提取存在不利影响。2种脱皮芝麻蛋白比较，碱法脱皮芝麻蛋白的提取率和蛋白含量稍高于酶法脱皮芝麻蛋白，可能是因为碱法脱皮过程中，碱液浸泡工序相当于延长了碱法蛋白提取的时间，导致这2项指标较高。2种脱皮芝麻蛋白的吸油性高于未脱皮芝麻蛋白，可能是未脱皮芝麻蛋白中混合有较多芝麻皮中的极性成分所致。2种脱皮芝麻蛋白的吸水性和氮溶解指数稍高于未脱皮芝麻蛋白，但差别不大。乳化性和乳化稳定性3种蛋白无明显差别。从起泡性来讲，未脱皮芝麻蛋白的起泡性最好，碱法脱皮芝麻蛋白的起泡性最差。从起泡稳定性来讲，3种蛋白之间无明显差异。综合比较，脱皮芝麻所制蛋白的性能稍优于未脱皮芝麻，加工芝麻蛋白采用脱皮芝麻较佳，2种脱皮芝麻之间不存在明显差别。基于综合利用的角度考虑，冷榨芝麻油的加工以脱皮芝麻为佳。

3 结论

对未脱皮芝麻和2种脱皮芝麻所加工的5种制品品质影响展开初步研究，结果表明芝麻香油的生产宜选用未脱皮芝麻，芝麻盐、芝麻酱、冷榨芝麻油和芝麻蛋白的加工宜选用脱皮芝麻，不同脱皮方式对芝麻制品的影响不大。

[1]赵国志.世界芝麻生产与贸易概况 [J].粮食与油脂，2005（1）：31-32.

[2]谢富欣，刘焱，王飞雪，等.我国芝麻生产及研究现状的调查与思考 [J].农业科技通讯，2009（11）：5-6.

[3]梁少华，汪学德，魏安池，等.芝麻加工贸易现状及技术需求的调研 [J].中国油脂，2009，34（8）：10-15.

[4]沈旭丽.芝麻的营养成分及保健价值 [J].中国食物与营养，2006（7）：51-52.

[5]于学军，孙东弦.湿法加工芝麻仁工艺技术研究 [J].中国油脂，2002，27（4）：89-90.

[6]宋国辉，黄纪念，芦鑫，等.芝麻酶法脱皮工艺的优化 [J].食品科学，2013，34（18）：28-31.

[7]河南省农业科学院.一种芝麻的脱皮方法：中国，201210079287.2[P].2013-02-27.

[8]张海洋，汪学德，王合宝，等.芝麻加工技术 [M].郑州：河南人民出版社，2012：55-56.

[9]汪学德，王合宝.食品级烧碱在脱皮芝麻生产中的应用 [J].中国油脂，2010，35（12）：60-61.

[10]刘玉兰，汪学德，梁少华，等.油脂制取与加工工艺学 [M].北京：科学出版社，2003：153-157.

[11]杜仲镛，徐英.芝麻油制取新工艺研究及在化妆品中开发应用 [J].粮油加工，2006（12）：21-22.

[12]魏东，窦福良.低温压榨芝麻油的工艺研究 [J].食品科学，2010，31（22）：260-263.

[13]李园，汪学德，刘日斌，等.不同制油工艺提取芝麻蛋白的功能特性研究 [J].粮油食品科技，2013，21（3）：32-34.

[14]董贝森，董贝磊，陆晓滨.花生蛋白粉的制取及其在食品工业中的应用研究 [J].花生科技，1998（2）：1-5.

[15]李园.不同加工工艺芝麻蛋白的特性研究 [D].郑州：河南工业大学，2013.

[16]李秀凉，王璋.酶解对芝麻蛋白功能性质的影响 [J].黑龙江大学自然科学学报，2005，22（1）：130-133，137.

[17]郭兴凤，慕运动，阮诗丰，等.不同测定方法对大豆分离蛋白乳化性测定结果的影响 [J].食品研究与开发，2007，28（2）：129-131.

[18]Cano Medinaa，Jimenez Islash，Dendoovenl，et al.Emulsifying and foaming capacity and emulsion and foam stability of sesame protein concentrates[J].Food Research International，2011，44：684-692.

[19]张春红，卢俊香.微波处理对醇法大豆浓缩蛋白功能性的影响 [J].食品科技，2007（11）：55-58.

[20]谭檑，薛建华，梁建明，等.酸辣味方便蕨根粉调味料的配方研究 [J].中国调味品，2014，39（9）：80-83，86.

[21]尚小磊，侯利霞.芝麻酱稳定性研究现状 [J].中国调味品，2012，37（10）：1-3.

[22]毕海燕，邵悦，马勇，等.乳化剂对芝麻酱稳定性的影响 [J].食品研究与开发，2016，37（1）：5-8.

[23]Lee Wen Chang，Wen Jye Yen，Shiow Chyn Huang，et al.Antioxidant activity of sesame coat[J].Food Chemistry，2002，78（3）：347-354.

[24]刘玉兰，陈刘杨，汪学德，等.不同压榨工艺对芝麻油和芝麻饼品质的影响 [J].农业工程学报，2011，27（6）：382-386.

Sesame Peeling Effect on the Quality of Main Sesame Products

SONG Guohui，HUANG Ji'nian，ZHANG Lixia，SUN Qiang，LU Xin，CAO Shina
（1.Research Center of Agricultural and Sideline Products Processing，He'nan Academy of Agricultural Sciences，Zhengzhou，He'nan 450006，China；2.He'nan Engineering Research Centre of Bioactive Substances in Agricultural Products，Zhengzhou，He'nan 450006，China）

Sesame peeling and the peeling method effect on main sesame products quality is preliminarily researched.Five dominant sesame products which include sesame powder，sesame paste，roasted sesame oil，unroasted sesame oil and sesame protein are processed respectively using on unpeeling sesame，alkali peeling sesame and enzymatic peeling sesame as material. Sensory evaluation or physical and chemical properties is determined on the above five dominant sesame products.Comparative analysis on the related indicators of same products by different sesame material is done.The results show that with unpeeling sesame processing sesame oil production is better，which the rest four sesame products processed with peeling sesame is better and there's no obvious effect on the five sesame products by the different peeling sesame.

peeling；sesame powder；sesame paste；roasted sesame oil；unroasted sesame oil；sesame protein

TS201.1

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.02.001

1671-9646（2017）02a-0001-05

2016-12-05

2015年河南省农业科学院自主创新专项基金“脱皮对芝麻制品品质影响研究”（201410）；2016年河南省农业科学院自主创新专项基金项目（2016ZC67）。

宋国辉（1980— ），男，硕士，助理研究员，研究方向为大宗粮油作物精深加工及其活性物质开发。