基于压榨法优化低脂芝麻酱加工工艺

2024-03-25田欢刘毅任舒燕林花

中国调味品 2024年1期

田欢　刘毅　任舒燕　林花

摘要：通过压榨法制作的芝麻酱，脂肪含量较低，但黏稠度偏高，所以需要在低脂芝麻酱中添加脂肪替代物，另外，再添加一定量的乳化剂，以减少低脂芝麻酱的分层现象。通过单因素试验和响应面试验对芝麻酱的感官评分进行研究和分析，结果表明各因素对芝麻酱感官评分的影响次序是黄原胶添加量>料液比例>海藻酸钠添加量>液压压强；利用Design-Expert 8.1.0软件对芝麻酱感官评分的多元方程进行模拟，结果显示该回归方程的方差显著性小于0.01（P<0.01），低脂芝麻酱响应面试验的实际值与回归方程的模拟值较接近；优化后的低脂芝麻酱最佳加工工艺为液压压强30 MPa、料液比例1∶1、黄原胶添加量0.03%和海藻酸钠添加量0.30%，该加工工艺条件下，低脂芝麻酱的感官评分为92分，此时芝麻酱酱香浓郁，浓稠度适中，黏稠度较高。

关键词：芝麻酱；低脂；加工工艺；响应面试验

中图分类号：TS229文献标志码：A 文章编号：1000-9973（2024）01-0124-04

Optimization of Processing Technology of Low-Fat Sesame Paste Based on Pressing Method

TIAN HuanLIU YiREN Shu-yan3， LIN Hua4

Abstract： Sesame paste made by the pressing method has low fat content and high viscosity， so it is necessary to add fat substitutes into the low-fat sesame paste. In addition， a certain amount of emulsifier is added to reduce the phenomenon of stratification of low-fat sesame paste. In this test， the sensory score of sesame paste is studied and analyzed through single factor test and response surface test. The results show that the order of effect of various factors on the sensory score of sesame paste is xanthan gum addition amount>solid-liquid ratio>sodium alginate addition amount>hydraulic pressure.Design-Expert 8.1.0 software is used to simulate the multivariate equation of sesame paste sensory score. The results show that the significance of the regression equation variance is less than 0.01 （P<0.01）， and the actual value of low-fat sesame paste response surface test is relatively close to the simulated value of regression equation. The optimized processing technology of low-fat sesame paste is hydraulic pressure of 30 MPa， the solid-liquid ratio of 1∶1， the addition amount of xanthan gum of 0.03% and the addition amount of sodium alginate of 0.30%. Under such processing technology conditions， the sensory score of low-fat sesame paste is 92 points. At this time， the sesame sauce has strong aroma， moderate consistency and high viscosity.

Key words： sesame paste; low fat; processing technology; response surface test

芝麻是一種小型油料作物，广泛分布于我国河南、安徽和湖北等地[1]。芝麻中营养物质丰富，含有多种蛋白质、维生素E、芝麻素、人体必需氨基酸和酚类物质[2-3]，此外，芝麻中的油含量大约为51.23%，主要由亚油酸和油酸两种不饱和脂肪酸组成[4]，亚油酸可以抑制动脉血栓及血清中胆固醇形成[5]。

芝麻酱是一种由木质纤维和芝麻油组成的固液不稳定体系，固相中高分子物质亲油能力明显高于亲水能力，常常出现固液分层现象[6-7]，导致芝麻酱的稳定性偏低。为了优化芝麻酱的稳定性，施梦娇等[8]对芝麻酱的流变学和稳定性进行研究，找出了芝麻酱分层的原因及解决方法，对芝麻酱的风味、口感和颜色的稳定性进行了推动。

高脂食品会对中老年人的健康产生较大负担，特别是富含脂肪酸的食物，低脂食物已经成为新型食物的流行趋势[9]。目前，国内外生产低脂食品主要通过使用脂肪替代物或者在保证产品质量的基础上对富含脂肪的产品进行脱脂处理，以达到低脂的目的[10-11]。我国已经有关于低脂花生酱的相关研究，但在芝麻酱方面的相关研究还较少。

本研究采用压榨法去除芝麻酱中的油脂，再通过添加不同的乳化剂来替代脂肪，利用单因素试验和响应面试验对芝麻酱加工工艺进行优化，旨在为低脂芝麻酱的研发奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

芝麻、山梨酸钾、苯甲酸钠、矿泉水、海藻酸钠、单甘脂、蔗糖脂和羧酸纤维素钠等。

1.2 试验仪器

DT-500A电子天平、RE-52AA旋转蒸发仪、LD5-10低速离心机、KQ3200DE超声波清洗仪、MVS-1旋涡振荡仪。

1.3 试验方法

1.3.1 单因素试验

控制其他的变量因子分别为液压压强30 MPa、料液比例1∶1、海藻酸钠添加量0.03%和黄原胶添加量0.3%，研究不同液压压强（10，20，30，40，50 MPa）、不同料液比例（1.2∶1、1∶1、1∶1.2、1∶1.4、1∶1.6）、不同乳化剂添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）和不同黄原胶添加量（0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%）对芝麻酱感官评分的影响。

1.3.2 响应面试验方案设计

以液压压强、料液比例、海藻酸钠添加量和黄原胶添加量为变量因子，以芝麻酱的感官评分为指标进行四因素三水平试验。芝麻酱响应面试验设计表见表1。

1.3.3 感官评分

邀请10名具有感官评价经验的人员对芝麻酱进行感官评分，感官评价标准见表2。

1.3.4 芝麻酱最佳灭菌时间和灭菌温度的确定

芝麻酱加工完成后，需要进行灭菌处理，灭菌效果直接决定芝麻酱的货架期。通过对比不同灭菌温度（90，100，110，120 ℃）和不同灭菌时间（10，20，30 min）条件下芝麻酱在37 ℃下储藏7 d后的感官品质和微生物含量，以确定芝麻酱的最佳灭菌时间和灭菌温度。

2 结果和讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 液压压强对低脂芝麻酱感官评分的影响

由图1可知，随着液压压强的升高，芝麻酱的感官评分呈现先升高后降低的趋势。当液压压强为30 MPa时，低脂芝麻酱的感官评分最高，为90分。当液压压强小于30 MPa时，低脂芝麻酱的感官评分随着液压压强的升高而升高。当液压压强大于30 MPa时，低脂芝麻酱的感官评分随着液压压强的升高而逐渐降低。这是由于液压压强过低，低脂芝麻酱的浓稠度高，形态特征和涂抹性都较差。随着液压压强的不断升高，芝麻中榨出的油越多，粗脂肪含量比例越低[12-13]。当液压压强为20～40 MPa时，低脂芝麻酱的黏稠度适中，涂抹性较好，所以选择液压压强为20～40 MPa进行后期的响应面试验。

2.1.2 料液比例对低脂芝麻酱感官评分的影响

由图2可知，随着料液比例的增加，低脂芝麻酱的感官评分先升高后降低。当料液比例为1∶1时，低脂芝麻酱的感官评分最高，为90分。当料液比例小于1∶1时，低脂芝麻酱的感官评分随着料液比例的增加而逐渐升高；当料液比例大于1∶1时，低脂芝麻酱的感官评分随着料液比例的增加而逐渐降低。随着料液比例的增加，其对芝麻酱的酱香味影响较小，黏稠度降低，涂抹性更好；然而随着料液比例的不断增加，低脂芝麻酱变稀，黏稠度降低，颜色不断变浅[14]，从而影响芝麻酱的感官评分，所以选择料液比例为1.2∶1～1∶1.2进行后期的响应面试验。

2.1.3 乳化剂添加量对芝麻酱析油率的影响

通过添加海藻酸钠、单甘酯、蔗糖酯和羧酸基纤维素钠4种不同的乳化剂，研究不同的乳化剂添加量对芝麻酱析油率的影响。试验所选用的4种乳化剂均无色无毒，不会影响芝麻酱本身的感官评分。芝麻酱中加入水后，容易出现酱體分离的现象，海藻酸钠、单甘酯、蔗糖酯和羧酸基纤维素钠4种乳化剂对芝麻酱析油率的影响见图3。

由图3可知，当乳化剂的添加量一定时，海藻酸钠相比于其他乳化剂，析油率最低，效果最好[15]。比较海藻酸钠添加量后，当海藻酸钠添加量为0.2%时析油率最低，所以选择海藻酸钠添加量为0.1%～0.3%进行后期的响应面试验。

2.1.4 黄原胶添加量对低脂芝麻酱感官评分的影响

近些年，动物脂肪逐渐被谷物和植物脂肪所替代，包括一些可以消化或者不能消化的碳水化合物。本试验采用黄原胶替代动物脂肪，以达到降低芝麻酱脂肪含量的目的。由图4可知，随着黄原胶添加量的增加，低脂芝麻酱的感官评分先升高后降低。当黄原胶添加量为0.03%时，低脂芝麻酱的感官评分最高，为90分。这是由于当黄原胶添加量小于0.03%时，芝麻酱的黏稠度较低。当黄原胶添加量大于0.03%时，芝麻酱的浓稠度变高，涂抹性较差，难以搅拌，不便食用。

2.2 低脂芝麻酱加工工艺优化响应面试验设计方案及结果

以液压压强、料液比例、海藻酸钠添加量和黄原胶添加量为变量因素，以低脂芝麻酱的感官评分为指标，通过四因素三水平的响应面试验优化低脂芝麻酱加工工艺。响应面试验设计方案与结果见表3。

液压压强、料液比例、海藻酸钠添加量和黄原胶添加量的方差及显著性分析见表4。

通过Design-Expert 8.1.0软件对上述试验结果进行分析，获得芝麻酱的感官评分对液压压强、料液比例、海藻酸钠添加量和黄原胶添加量的多元方程为Y=+90－0.23A－0.55B+1.02C+0.33D+0.69AB－0.69AC－0.69AD+0.49BC－0.49BD+0.23CD－5.53A2－6.26B2－2.11C2－1.03D2。

方差分析结果表明，该回归模型影响极显著（P<0.01），说明低脂芝麻酱优化试验回归模型的模拟值和实际值较接近，且试验误差较小。由F值的大小可知，影响低脂芝麻酱感官评分的因素顺序为C>B>D>A，说明黄原胶添加量对低脂芝麻酱感官评分的影响最显著，液压压强对低脂芝麻酱感官评分的影响最小。综合考虑和分析后，选择低脂芝麻酱的最佳加工工艺为液压压强30 MPa、料液比例1∶1、黄原胶添加量0.03%和海藻酸钠添加量0.30%，该加工工艺条件下，低脂芝麻酱的感官评分为92分，此时芝麻酱酱香浓郁，浓稠度适中，黏度度较好。

2.3 不同灭菌温度对芝麻酱的影响

芝麻酱加工完成后，需要进行包装灭菌处理，不同的灭菌时间和灭菌温度对芝麻酱的货架期有显著影响。以感官品质、菌落数和大肠杆菌总数为指标，研究不同的灭菌时间和灭菌温度对芝麻酱货架期的影响，结果见表5。

由表5可知，当芝麻酱的灭菌温度为120 ℃、灭菌时间为20 min时，芝麻酱的货架期最长，酱体的感官评价最好。

3 小结

通过单因素试验和响应面试验对芝麻酱的感官评分进行分析和研究，结果表明各因素对芝麻酱感官评分影响的次序是黄原胶添加量>料液比例>海藻酸钠添加量>液压压强；再利用Design-Expert 8.1.0软件对各单因素和芝麻酱感官评分的多元方程进行模拟，多元方程为Y=+90－0.23A－0.55B+1.02C+0.33D+0.69AB－0.69AC－0.69AD+0.49BC－0.49BD+0.23CD－5.53A2－6.26B2－2.11C2－1.03D 该多元回归方程影响极显著（P<0.01），说明回归方程的模拟值和响应面试验的实际值接近；芝麻酱的最佳加工工艺为液压压强30 MPa、料液比例1∶1、黄原胶添加量0.03%和海藻酸钠添加量0.30%，该加工工艺条件下低脂芝麻酱的感官评分为92分，此时芝麻酱酱香浓郁，浓稠度适中，黏稠度较好。

参考文献：

[1]谢文佳，石盼盼，陈蕾，等.基于LAMP技术检测纯芝麻酱中的多种植物源性成分[J].中国调味品，2020，45（2）：157-160.

[2]郭礼强，王亮亮，张立，等.电感耦合等离子体质谱法测定芝麻酱中多种重金属残留[J].中国调味品，2018，43（2）：148-151.

[3]仇记红，侯利霞.浸泡及萌芽处理对芝麻酱流变特性影响的研究[J].中国调味品，2018，43（5）：48-54.

[4]周密，宋哲，龚蕾，等.傅里叶变换红外光谱鉴别芝麻酱中掺杂花生酱[J].中国调味品，2018，43（10）：160-163.

[5]陈水科，陈键锋，王林.板栗芝麻复合调味酱工艺优化及品质研究[J].中国调味品，2019，44（3）：127-130.

[6]陈源树，曾国权，任郑骅，等.广东市售芝麻酱中多种植物源性成分鉴定情况分析[J].食品安全导刊，2022（24）：77-80，86.

[7]刘怡真，马传国，陈小威，等.凝胶剂对芝麻酱稳定性及感官特性的影响[J].食品科学，2021，42（22）：61-69.

[8]施梦娇，孙汉巨，袁传勋，等.奇亚籽复合芝麻酱的稳定性及流变学特性研究[J].食品工业科技，2022，43（16）：238-245.

[9]任秀，王亚萍，白继超，等.纯芝麻酱中花生致敏蛋白Ara h2、Ara h3及芝麻蛋白2S albumim的分析鉴定比较[J].现代食品科技，2022，38（4）：62-68.

[10]邱敏，王惠敏，鹿杰，等.芝麻酱对双侧卵巢切除所致大鼠骨质疏松症的影响[J].中国油脂，2022，47（9）：147-152.

[11]谢超华，杨晓蓉，王慧雯，等.2018年昆明市某工厂花生酱和芝麻酱加工过程中卫生状况调查[J].食品安全质量检测学报，2019，10（22）：7610-7615.