生干黑芝麻酸价的影响因素及工艺优化研究

魏同伟 陈强 胡小龙 袁小君 张炼 刘明月

摘 要：近年来，全国各地市场监管部门不断加大对食用农产品生干黑芝麻的食品安全监督抽检，2021年，市场上生干黑芝麻的酸价指标多次被抽检不合格，不合格率高达75%。本文对生干黑芝麻酸价的影响因素进行分析，进而对加工工艺进行优化，在工艺中增加水洗、离心脱水、低温烘干预处理手段能有效降低生干黑芝麻的酸价，该研究结果可为降低生干黑芝麻的酸价提供参考。

关键词：黑芝麻；食品安全；酸价；加工工艺；优化

Research on Influencing Factors and Process Optimization of Acid Value of Raw and Dried Black Sesame

WEI Tongwei1， CHEN Qiang2， HU Xiaolong3， YUAN Xiaojun4， ZHANG Lian5， LIU Mingyue6*

（1.Huaxin Puchuang （Beijing） Technology Consulting Co.， Ltd.， Beijing 100000， China; 2.Zhongyan Food Safety （Guangzhou） Testing and Certification Co.， Ltd.， Guangzhou 510000， China; 3.Shenzhen Qian Aunt Agricultural Products Co.， Ltd.， Shenzhen 518000， China; 4.Shenzhen Jiabao Rice Noodle Products Co.， Ltd.， Shenzhen 518000， China; 5.Shenzhen Bougainvillea Food Co.， Ltd.， Shenzhen 518000， China; 6.Shenzhen Ruililai Industry Co.， Ltd.， Shenzhen 518000， China）

Abstract： In recent years， market regulatory authorities across the country have continuously increased their supervision and sampling of food safety for edible agricultural products such as raw and dried black sesame. In 2021， the acid value index of raw and dried black sesame in the market was repeatedly inspected and found to be unqualified， with a failure rate of up to 75%. This article analyzes the influencing factors of the acid value of raw and dried black sesame， and then optimizes the processing technology. Adding water washing， centrifugal dehydration， and low-temperature drying pre-treatment methods in the process can effectively reduce the acid value of raw and dried black sesame. The research results can provide reference for reducing the acid value of raw and dried black sesame.

Keywords： black sesame; food safety; acid value; processing technology; optimization

芝麻屬于初级农产品，是常见的油料作物，在我国东北、华北、华南和西北地区均有大面积种植。其果实生干芝麻在人们日常生活中用途广泛，可用来榨油、佐料、制作豆浆、用作食品原料等。脱壳芝麻属于生干籽类，且油脂含量较高，极易发生酸败，影响食用安全。而酸价是油脂变质程度的重要指标，是食用农产品生干芝麻的食品安全风险监测项目之一。

近年来，人们的生活水平不断提高，国家对食品安全越来越重视。为保障食品安全，市场监管部门不断加大对食用农产品生干黑芝麻的监督抽检。芝麻的种植一般为小规模种植，面积不大、地块不集中、产量不高且极易受到雨水和病虫害的影响而减产。因芝麻属于喜欢温热的植物，收割时间一般在夏季和秋季。结合对种植收割、生产加工环节的实地考察，并通过与种植农户、经营商户的交流和调研，分析其酸价超标的原因包括芝麻收获时遇雨水、潮湿天气易造成芝麻植株受潮、籽粒酸败；芝麻收割时水分较大，未及时晾晒干燥会造成芝麻发霉变质，直到酸败；目前芝麻的脱壳仍是自然脱落，在此过程中储存环境差，储存不当，芝麻易受到外部污染发生酸败；黑芝麻表皮含有丰富的草酸，随着储存时间的延长会逐渐发生酸败；黑芝麻籽仁脂肪含量高、水分足，极易引起酸败。

本文按照《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》（GB 5009.229—2016）冷溶剂指示剂滴定法检测生干黑芝麻的酸价，探究其酸价的影响因素[1]，进而制定降低生干黑芝麻酸价的对策和方案。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

生干黑芝麻（仓库自有，辽9817黑芝麻品种，批次若干）；异丙醇（分析纯，西化）；乙醚（分析纯，国药）；石油醚（分析纯，国药）；95%乙醇（分析纯，西化）；酚酞指示剂；氢氧化钾标准溶液。

1.2 仪器与设备

10 mL微量滴定管；天平；恒温水浴锅；恒温干燥箱；离心机；旋转蒸发仪；索氏脂肪提取装置；粉碎机。

1.3 试验方法

1.3.1 样品准备和试验方案

（1）方案1。同批次生干黑芝麻样品若干，分别置于60 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃和110 ℃的恒温干燥箱烘干0 min、10 min、20 min、30min、40 min和50 min，冷却备用，用于分析烘干时间和烘干温度对酸价的影响。

（2）方案2。不同批次生干黑芝麻样品若干，经水洗后自然晾干备用，用于分析经水洗后草酸含量变化对酸价的影响。

（3）方案3。不同批次生干黑芝麻样品若干，經工艺优化，增加水洗、离心脱水、低温烘干（90 ℃、40 min）处理步骤，同时以仅低温烘干处理（90 ℃、40 min）的生干黑芝麻作为对照组，分析工艺优化对酸价的影响。

1.3.2 样品前处理

先用粉碎机将上述生干黑芝麻粉碎成均匀的细颗粒，粒径为0.8～3.0 mm，分成若干份，装入索氏脂肪提取装置中，再加入适量的提取溶剂石油醚，加热并回流提取4 h。最后收集并合并所有的提取液于一个烧瓶中，置于水浴温度不高于45 ℃的旋转蒸发仪内，在0.08～0.10 MPa负压条件下，将其中的溶剂彻底旋转蒸干，取残留的液体油脂作为试样进行酸价测定[2]。

1.3.3 酸价的测定

称取10.0 g提取出的油脂置于锥形瓶中，加入60 mL乙醚-异丙醇混合液和3滴酚酞指示剂，充分振摇溶解试样。用标准氢氧化钾滴定溶液对试样溶液进行滴定，当待测溶液初现微红色，且15 s内无明显褪色时，为滴定的终点。记录滴定消耗的标准滴定溶液的体积[1]。同时，做空白试验。

1.3.4 酸价的计算

酸价的计算公式为

（1）

式中：X为酸价，mg·g-1；V为试样测定所消耗的标准氢氧化钾溶液体积，mL；V0为空白所消耗的标准氢氧化钾溶液体积，mL；m为称取油脂的质量，

g；c为标准滴定溶液的摩尔浓度，mol·L-1；56.1为氢氧化钾的摩尔质量，g·mol-1。

2 结果与分析

2.1 烘干时间和烘干温度对生干黑芝麻酸价的影响

由表1可知，随着时间的延长，生干黑芝麻的酸价整体呈不同程度的降低，烘干温度为60 ℃、80 ℃，烘干时间为10 min时酸价出现了升高，10 min后逐渐降低。烘干时间相同时，随着烘干温度的升高，生干黑芝麻的酸价呈降低趋势。

2.2 草酸含量对生干黑芝麻酸价的影响

由表2可知，经水洗后生干黑芝麻表皮的草酸含量有明显的降低，酸价有轻微的降低，草酸含量的降低可能不是影响生干黑芝麻酸价的根本原因。

2.3 工艺优化对生干黑芝麻酸价的影响

由表3可知，经工艺优化条件处理的生干黑芝麻酸价有明显的降低，降低约50%，说明该工艺优化方案有效。而后经过反复测试和验证，初步可以确定经优化的加工工艺可有效降低生干黑芝麻的酸价。

3 讨论

因芝麻种植、收割环节自然环境不可控，除了收割环节加强防护外，暂无其他有效手段进行控制。参考专业文献资料，如李荣启等[3]的湿法生产芝麻仁的加工原理、工艺路线、原料选择以及关键工序的操作和设备的配置；李垚然[4]的湿法芝麻脱皮的生产工艺及装备的设计；袁青丽[5]研究渍害处理的淹水时间对芝麻籽粒农艺性状和外观品质的影响；并结合现有的技术手段，考虑到芝麻采收环节不可控的环境影响，增加对生干黑芝麻表皮进行水洗，辅以离心脱水、低温烘干的预处理方式，研究其酸价指标的变化。

优化后的加工工艺中，增加了水洗工序，采用流动水清洗，以洗去黑芝麻表皮的草酸和表面附着物，降低其影响；增加离心脱水工序是为了快速清除黑芝麻表面的水渍，防止泡发过度；增加低温烘干工序（温度：90 ℃，时间：40 min）是为了进一步降低黑芝麻的水分，确保水分指标符合《芝麻》

（GB/T 11761—2021）的要求，且不会造成由生干芝麻变成熟制芝麻，使其保持原有的生干特质。低温烘干工序可依据实际需求，适当调整烘干温度、延长烘干时间，以达到最佳的效果，经反复测试，较理想的操作参数是烘干温度为90～100 ℃，烘干时间为40～

60 min，经工艺优化条件处理的生干黑芝麻籽粒会因泡发变大，色泽也不够黑亮，但原有特质未发生变化。

在工艺优化方案的可行性方面，依据生干黑芝麻生产工艺需要，需在原有机器设备的基础上增加1台清洗机、1台离心脱水机和1个烘干房，经工程报价，设备成本不高，占地面积不大，作为原料预处理的设备可独立布置在非生产加工车间，无需改造生产线，该工艺优化方案具有可行性、可操作性。

4 结论

本文研究了不同烘干时间和烘干温度、草酸含量及工艺优化等因素对生干黑芝麻酸价的影响，在不同烘干温度下生干黑芝麻酸价整体呈降低趋势；经水洗后生干黑芝麻表皮的草酸含量有明显的降低，酸价也有轻微的降低，草酸含量的降低可能不是影响生干黑芝麻酸价的根本原因；经工艺优化后的生干黑芝麻酸价有明显的降低，降低约50%，证实工艺优化方案有效。因此，加工工艺中增加水洗，辅以离心脱水、低温烘干等预处理手段，能有效降低生干黑芝麻的酸价，工艺优化方案经评估，具有可行性、可操作性，为有效降低生干黑芝麻的酸价提供了技术方案。

参考文献

[1]朱珠，蔡敏，焦珺玥.黑芝麻酸价变化规律的探究[J].现代食品，2022，28（20）：194-197.

[2]龙杰，尚微微，吴凤凤，等.发芽糙米复配方便米饭贮藏期质构变化、回生特性及微生物学研究[J].粮食与食品工业，2018，25（1）：49-56.

[3]李荣启，于学军.水洗脱皮芝麻仁加工技术研究[J].郑州粮食学院学报，1991（4）：94-96.

[4]李垚然.芝麻湿法脱皮优化、设计及其溶出多糖的结构表征[D].郑州：河南工业大学，2017.

[5]袁青丽.渍害处理对芝麻籽粒及制品品质的影响[D].郑州：河南工业大学，2018.