刘配莲,李诚琨,董西余,潘亚萍,宋玉义,张 刚
(费县中粮油脂工业有限公司,山东临沂 273400)
芝麻油是我国最受人们喜爱的调味油品。目前主要的芝麻油生产工艺为螺旋压榨法、石磨水代法、液压挤压法、浸出精炼法和酶法等,其中螺旋压榨法为目前芝麻香油最主要的生产工艺,而石磨水代法作为我国历史最悠久的生产工艺,生产出的小磨香油以柔和绵长的风味特点更受广大消费者的青睐。“水代法”加工制作小磨香油在中国已有1 600 多年的历史,工艺为选料、清洗、炒籽、磨浆、搅拌、振荡、沉淀、撇油和包装,制取的小磨香油香气扑鼻、香味浓郁诱人而被消费者追捧,但是由于水代法工艺具有生产效率低、劳动强度大和废水废渣处理难等不足,难以实现连续规模化生产[1-2]。经分析,石磨水代工艺与机榨工艺相比主要优点为以相对原料1.0 ~1.2 倍的水加入,在实现水代取油的同时,洗走了油中大量的酸味、焦糊异味物质,在取油过程中,小磨香油较螺旋压榨取油更温和,口感更滑润,产生的焦糊味更少[3-4]。
油脂中大部分香味物质是由美拉德反应产生的,要使具有挥发性的香味物质更多地溶于油脂,就必须给予充足的溶解时间、适宜的溶解温度以及破坏妨碍溶解的障碍。小磨香油的制作工艺为磨浆、调温均质处理和兑浆搅油,由于操作时间长,风味物质有充足的时间溶解在油脂中。螺旋压榨法制取的芝麻油,由于原料受到了较强的挤压力,且温度逐渐升高而使芝麻中的香气尽可能地散发出来,同时压榨温度较高会导致油色变深,产生较多的焦味物质,这是机榨芝麻油和小磨麻油香味区别比较大的主要原因[5-6]。
芝麻油的风味和感官特征主要受芝麻品种和加工工艺的影响,市售各品牌小磨香油的共同特点是酸味及焦糊异味较少。因此,要想使机榨芝麻油风味接近小磨香油,就应把去除酸味和焦糊异味作为研究的重点[7-8]。在此背景下,本文主要以机榨工艺生产接近小磨香油工艺的工序对机榨毛油采用大量水洗去除酸味、焦糊异味物质;对螺旋榨油工序进行工艺参数调整避免产生过多焦味物质。本研究在实验室主要进行了原料水洗榨油实验和芝麻毛油水洗清油实验,确定了水洗清油的最佳条件,清油后的芝麻油与小磨香油风味特点相近,为芝麻香油的生产加工过程提供一定的理论和数据支撑。
不同品种芝麻原料、压榨芝麻毛油等。
电磁滚筒炒锅(带小螺旋榨机),泰兴市优耐特机械有限公司;离心机,上海安亭科学仪器厂;红外测温仪;标准化风味感官评价实验室。
取不同品种的芝麻原料,分别加水清洗浸泡,去掉杂质,沥水后晾干,测定原料水洗前后的水分含量;利用电磁炒炉炒籽,对水洗和未水洗的芝麻原料分别进行压榨,压榨出的毛油经加水脱胶冬化过滤,得到成品芝麻油。
实验共分为两部分。①清洗不同原料后,小螺旋榨油机榨油,并对油样进行清油和评价,以考察炒籽前原料是否经过水洗对芝麻油风味的影响。②以螺旋压榨出来的毛油为原料,进行清油实验,以考察毛油经大量水洗脱胶冬化过滤对芝麻油风味的影响。
1.4.1 水洗原料后榨油并清油
参考螺旋压榨的生产工艺条件:电磁滚筒炒炉每次4 kg,料温控制在190 ~217 ℃,焙炒后趁热经过两次扬烟入榨(采购小型螺旋榨油机),入榨温度160 ~170 ℃。
(1)原料水洗。由于水洗能够去除芝麻原料中不成熟颗粒、细沙和其他的一些杂质,同时对原料进行水洗能够改变原料的起始水分(参照小磨香油加工工艺中对原料进行水洗的工序),因此,本文考察原料水洗对风味的影响程度。选取芝麻油生产企业常用的4 种不同国别品种的芝麻原料,分别为多哥芝麻、坦桑尼亚芝麻、埃塞黄白芝麻和中国黄白芝麻。为保证实验结果的准确性,选取多哥芝麻和坦桑尼亚芝麻分别进行3 次重复实验(编号分别为DG1和DGW1、DG2 和DGW2、DG3 和DGW3,TS1 和TSW1、TS2 和TSW2、TS3 和TSW3)。原料水洗晾干后的水分含量在17.5%左右,具体实验过程如下。分别将多哥芝麻、坦桑尼亚芝麻、埃塞黄白芝麻和中国黄白芝麻每次取样4 kg,分3 次加水清洗浸泡10 min,去掉杂质,沥水后表面晾干3 ~4 h。
(2)炒料榨油。为保证条件的一致性,实验采用同一个电磁炒锅,按照生产小磨芝麻油的条件进行控制,炒料温度分别按照(200±2)℃和(210±2)℃两个温度参数进行控制,由于原料水洗后芝麻水分含量升高(水洗前水分含量在5%左右,原料水洗晾干后的水分含量在17.5%左右),随着水分含量的升高,芝麻原料的加热程度也会相应增加,所以水洗原料的炒料时间比原料未洗前延长8 ~10 min。螺旋压榨榨油实验工艺参数详见表1。
(3)清油。对表1 中的压榨毛油(共16 个样品)进行清油,清油条件为常温、加水量为毛油总重的0.2%,搅拌时间30 min,搅拌速度为600 r·min-1,离心速度为4 000 r·min-1,时间为10 min,离心后取上层油样经5 ℃冬化2 h 后,用滤纸过滤。
表1 螺旋压榨榨油实验工艺参数
1.4.2 对某个工厂螺旋压榨的芝麻油进行清油处理
选取某个工厂螺旋压榨的埃塞黄白芝麻毛油,按照1.4.1(3)的清油工艺条件(加水量为0.2 %,样品编号为HB-1、HB-2、HB-3)和大量加水芝麻油清油工艺(加水量1.0%,样品为RB-1、RB-2、RB-3)进行相应处理后对比,其他条件完全一致。
根据《芝麻油感官评价》(T/CCOA 29—2020)进行操作,在常温下,将数量相同的待评价样品放置在洁净干燥、无异味异物的专用评价器皿中,对样品进行编号(随机3 个阿拉伯数字编号),样品按照随机顺序呈现,由经过培训的专业风味感官评价员在标准化的风味感官评价室内进行独立感官评价,评价结束后进行统计分析。
2.1.1 原料水洗对芝麻油风味的影响
对毛油清油(清油方式相同)后的油样评价。原料水洗前后的8组样品(多哥芝麻3组、坦桑尼亚3组、埃塞黄白1 组和中国黄白1 组)进行风味评价对比,从对比结果来看,原料水洗的芝麻油风味略优于未水洗的芝麻油。这可能是由于原料中水的存在为美拉德反应提供了反应的前体并且参与了初期的反应,生成了较多的风味物质,所以原料水洗芝麻油风味评价优于原料不水洗的芝麻油样品。因此,采用原料水洗虽然可在一定程度上去除芝麻中不成熟的籽粒、杂质以及容易引起异味的物质,但原料水洗难以完全去除芝麻油中的酸味和烟熏味,其风味仍跟小磨香油存在明显的差别。
2.1.2 清油对芝麻油风味的影响
由表2 可知,对车间螺旋压榨的埃塞黄白芝麻毛油,采用大量水洗的清油条件处理后,油品风味略优于正常工艺条件下的芝麻油,但是油样仍然有烟糊味。
表2 不同清油处理方式的样品喜好度评价
2.2.1 实验工艺的改进优化
在上述实验的基础上,结合实验室试验的结果,调整了清油条件,调整后的清油条件为缓冲液为pH=7.53 的0.1 mol·L-1的磷酸钠溶液,缓冲液用量为毛油总重的1.0%,常温、搅拌30 min,搅拌速度为600 r·min-1,离心速度为4 000 r·min-1,离心时间为10 min,离心后取上层油样经5 ℃冬化2 h 后,用滤纸过滤。选取某个工厂螺旋压榨多哥、埃塞黄白、坦桑尼亚和中国黄白芝麻毛油,每个样品进行重复实验,样品记为DG-1、AS-1、TS-1 和ZG-1。
2.2.2 调整清油条件后样品与市售小磨香油风味的比较
为获得跟市面上一致的醇厚、润滑、柔和的小磨香油风味,本文在传统工艺的基础上,按照优化处理后的清油条件进行处理,并将样品与市场上采购的小磨芝麻香油在风味方面进行喜好度对比。调整后不同处理方式的样品喜好度评价见表3。
分析可知,6 个样品的香味喜好度在显著性水平α=0.005 上有显著性差异,改进清油工艺后的4 个样品,有2 个样品要好于市售小磨香油SSO-2,3 种样品好于市售小磨香油SSO-1,从评委感官评价得分来看,经清油处理后的油样能够明显的去除酸味及焦味等异味,清油后的芝麻油相对比较柔和纯净,与小磨香油风味特点已经相近。
表3 调整后不同处理方式的样品喜好度评价
本文主要以机榨生产芝麻香油的工艺模仿小磨香油生产工艺,对机榨毛油采用大量水洗去除酸味、焦糊异味物质;对螺旋榨油工序进行工艺参数调整避免产生过多焦味物质。①原料水洗对于风味的改善有一定的效果,但是效果不明显,对原料水洗后进行炒籽,因炒籽所需能耗较大,且水洗芝麻所用清水量较大,对公司的污水及环保要求较高。②对螺旋榨油工序进行工艺参数调整避免产生过多焦味物质。优化后的水洗清油条件为缓冲液采用pH=7.53的0.1 mol·L-1的磷酸钠溶液,添加量为毛油总重的1.0%,反应温度为常温,搅拌时间30 min,搅拌速度为600 r·min-1,离心速度为4 000 r·min-1,离心时间为10 min,离心后取上层油样,经5 ℃冬化2 h 后,滤纸过滤。
综上所述,经清油处理后的油样能够明显的去除酸味及焦味等异味,清油后的芝麻油相对柔和纯净,与小磨香油风味特点相近,本研究在提高芝麻香油的风味以及优化生产工艺提供了一定的理论和数据支撑。