劉配蓮,李誠(chéng)琨,董西余,潘亞萍,宋玉義,張 剛
(費(fèi)縣中糧油脂工業(yè)有限公司,山東臨沂 273400)
芝麻油是我國(guó)最受人們喜愛的調(diào)味油品。目前主要的芝麻油生產(chǎn)工藝為螺旋壓榨法、石磨水代法、液壓擠壓法、浸出精煉法和酶法等,其中螺旋壓榨法為目前芝麻香油最主要的生產(chǎn)工藝,而石磨水代法作為我國(guó)歷史最悠久的生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)出的小磨香油以柔和綿長(zhǎng)的風(fēng)味特點(diǎn)更受廣大消費(fèi)者的青睞?!八ā奔庸ぶ谱餍∧ハ阌驮谥袊?guó)已有1 600 多年的歷史,工藝為選料、清洗、炒籽、磨漿、攪拌、振蕩、沉淀、撇油和包裝,制取的小磨香油香氣撲鼻、香味濃郁誘人而被消費(fèi)者追捧,但是由于水代法工藝具有生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大和廢水廢渣處理難等不足,難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)規(guī)?;a(chǎn)[1-2]。經(jīng)分析,石磨水代工藝與機(jī)榨工藝相比主要優(yōu)點(diǎn)為以相對(duì)原料1.0 ~1.2 倍的水加入,在實(shí)現(xiàn)水代取油的同時(shí),洗走了油中大量的酸味、焦糊異味物質(zhì),在取油過程中,小磨香油較螺旋壓榨取油更溫和,口感更滑潤(rùn),產(chǎn)生的焦糊味更少[3-4]。
油脂中大部分香味物質(zhì)是由美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的,要使具有揮發(fā)性的香味物質(zhì)更多地溶于油脂,就必須給予充足的溶解時(shí)間、適宜的溶解溫度以及破壞妨礙溶解的障礙。小磨香油的制作工藝為磨漿、調(diào)溫均質(zhì)處理和兌漿攪油,由于操作時(shí)間長(zhǎng),風(fēng)味物質(zhì)有充足的時(shí)間溶解在油脂中。螺旋壓榨法制取的芝麻油,由于原料受到了較強(qiáng)的擠壓力,且溫度逐漸升高而使芝麻中的香氣盡可能地散發(fā)出來,同時(shí)壓榨溫度較高會(huì)導(dǎo)致油色變深,產(chǎn)生較多的焦味物質(zhì),這是機(jī)榨芝麻油和小磨麻油香味區(qū)別比較大的主要原因[5-6]。
芝麻油的風(fēng)味和感官特征主要受芝麻品種和加工工藝的影響,市售各品牌小磨香油的共同特點(diǎn)是酸味及焦糊異味較少。因此,要想使機(jī)榨芝麻油風(fēng)味接近小磨香油,就應(yīng)把去除酸味和焦糊異味作為研究的重點(diǎn)[7-8]。在此背景下,本文主要以機(jī)榨工藝生產(chǎn)接近小磨香油工藝的工序?qū)C(jī)榨毛油采用大量水洗去除酸味、焦糊異味物質(zhì);對(duì)螺旋榨油工序進(jìn)行工藝參數(shù)調(diào)整避免產(chǎn)生過多焦味物質(zhì)。本研究在實(shí)驗(yàn)室主要進(jìn)行了原料水洗榨油實(shí)驗(yàn)和芝麻毛油水洗清油實(shí)驗(yàn),確定了水洗清油的最佳條件,清油后的芝麻油與小磨香油風(fēng)味特點(diǎn)相近,為芝麻香油的生產(chǎn)加工過程提供一定的理論和數(shù)據(jù)支撐。
不同品種芝麻原料、壓榨芝麻毛油等。
電磁滾筒炒鍋(帶小螺旋榨機(jī)),泰興市優(yōu)耐特機(jī)械有限公司;離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠;紅外測(cè)溫儀;標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)味感官評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室。
取不同品種的芝麻原料,分別加水清洗浸泡,去掉雜質(zhì),瀝水后晾干,測(cè)定原料水洗前后的水分含量;利用電磁炒爐炒籽,對(duì)水洗和未水洗的芝麻原料分別進(jìn)行壓榨,壓榨出的毛油經(jīng)加水脫膠冬化過濾,得到成品芝麻油。
實(shí)驗(yàn)共分為兩部分。①清洗不同原料后,小螺旋榨油機(jī)榨油,并對(duì)油樣進(jìn)行清油和評(píng)價(jià),以考察炒籽前原料是否經(jīng)過水洗對(duì)芝麻油風(fēng)味的影響。②以螺旋壓榨出來的毛油為原料,進(jìn)行清油實(shí)驗(yàn),以考察毛油經(jīng)大量水洗脫膠冬化過濾對(duì)芝麻油風(fēng)味的影響。
1.4.1 水洗原料后榨油并清油
參考螺旋壓榨的生產(chǎn)工藝條件:電磁滾筒炒爐每次4 kg,料溫控制在190 ~217 ℃,焙炒后趁熱經(jīng)過兩次揚(yáng)煙入榨(采購(gòu)小型螺旋榨油機(jī)),入榨溫度160 ~170 ℃。
(1)原料水洗。由于水洗能夠去除芝麻原料中不成熟顆粒、細(xì)沙和其他的一些雜質(zhì),同時(shí)對(duì)原料進(jìn)行水洗能夠改變?cè)系钠鹗妓郑▍⒄招∧ハ阌图庸すに囍袑?duì)原料進(jìn)行水洗的工序),因此,本文考察原料水洗對(duì)風(fēng)味的影響程度。選取芝麻油生產(chǎn)企業(yè)常用的4 種不同國(guó)別品種的芝麻原料,分別為多哥芝麻、坦桑尼亞芝麻、埃塞黃白芝麻和中國(guó)黃白芝麻。為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,選取多哥芝麻和坦桑尼亞芝麻分別進(jìn)行3 次重復(fù)實(shí)驗(yàn)(編號(hào)分別為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,具體實(shí)驗(yàn)過程如下。分別將多哥芝麻、坦桑尼亞芝麻、埃塞黃白芝麻和中國(guó)黃白芝麻每次取樣4 kg,分3 次加水清洗浸泡10 min,去掉雜質(zhì),瀝水后表面晾干3 ~4 h。
(2)炒料榨油。為保證條件的一致性,實(shí)驗(yàn)采用同一個(gè)電磁炒鍋,按照生產(chǎn)小磨芝麻油的條件進(jìn)行控制,炒料溫度分別按照(200±2)℃和(210±2)℃兩個(gè)溫度參數(shù)進(jìn)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),隨著水分含量的升高,芝麻原料的加熱程度也會(huì)相應(yīng)增加,所以水洗原料的炒料時(shí)間比原料未洗前延長(zhǎng)8 ~10 min。螺旋壓榨榨油實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)詳見表1。
(3)清油。對(duì)表1 中的壓榨毛油(共16 個(gè)樣品)進(jìn)行清油,清油條件為常溫、加水量為毛油總重的0.2%,攪拌時(shí)間30 min,攪拌速度為600 r·min-1,離心速度為4 000 r·min-1,時(shí)間為10 min,離心后取上層油樣經(jīng)5 ℃冬化2 h 后,用濾紙過濾。
表1 螺旋壓榨榨油實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)
1.4.2 對(duì)某個(gè)工廠螺旋壓榨的芝麻油進(jìn)行清油處理
選取某個(gè)工廠螺旋壓榨的埃塞黃白芝麻毛油,按照1.4.1(3)的清油工藝條件(加水量為0.2 %,樣品編號(hào)為HB-1、HB-2、HB-3)和大量加水芝麻油清油工藝(加水量1.0%,樣品為RB-1、RB-2、RB-3)進(jìn)行相應(yīng)處理后對(duì)比,其他條件完全一致。
根據(jù)《芝麻油感官評(píng)價(jià)》(T/CCOA 29—2020)進(jìn)行操作,在常溫下,將數(shù)量相同的待評(píng)價(jià)樣品放置在潔凈干燥、無異味異物的專用評(píng)價(jià)器皿中,對(duì)樣品進(jìn)行編號(hào)(隨機(jī)3 個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)),樣品按照隨機(jī)順序呈現(xiàn),由經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)風(fēng)味感官評(píng)價(jià)員在標(biāo)準(zhǔn)化的風(fēng)味感官評(píng)價(jià)室內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立感官評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)束后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.1.1 原料水洗對(duì)芝麻油風(fēng)味的影響
對(duì)毛油清油(清油方式相同)后的油樣評(píng)價(jià)。原料水洗前后的8組樣品(多哥芝麻3組、坦桑尼亞3組、埃塞黃白1 組和中國(guó)黃白1 組)進(jìn)行風(fēng)味評(píng)價(jià)對(duì)比,從對(duì)比結(jié)果來看,原料水洗的芝麻油風(fēng)味略優(yōu)于未水洗的芝麻油。這可能是由于原料中水的存在為美拉德反應(yīng)提供了反應(yīng)的前體并且參與了初期的反應(yīng),生成了較多的風(fēng)味物質(zhì),所以原料水洗芝麻油風(fēng)味評(píng)價(jià)優(yōu)于原料不水洗的芝麻油樣品。因此,采用原料水洗雖然可在一定程度上去除芝麻中不成熟的籽粒、雜質(zhì)以及容易引起異味的物質(zhì),但原料水洗難以完全去除芝麻油中的酸味和煙熏味,其風(fēng)味仍跟小磨香油存在明顯的差別。
2.1.2 清油對(duì)芝麻油風(fēng)味的影響
由表2 可知,對(duì)車間螺旋壓榨的埃塞黃白芝麻毛油,采用大量水洗的清油條件處理后,油品風(fēng)味略優(yōu)于正常工藝條件下的芝麻油,但是油樣仍然有煙糊味。
表2 不同清油處理方式的樣品喜好度評(píng)價(jià)
2.2.1 實(shí)驗(yàn)工藝的改進(jìn)優(yōu)化
在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的結(jié)果,調(diào)整了清油條件,調(diào)整后的清油條件為緩沖液為pH=7.53 的0.1 mol·L-1的磷酸鈉溶液,緩沖液用量為毛油總重的1.0%,常溫、攪拌30 min,攪拌速度為600 r·min-1,離心速度為4 000 r·min-1,離心時(shí)間為10 min,離心后取上層油樣經(jīng)5 ℃冬化2 h 后,用濾紙過濾。選取某個(gè)工廠螺旋壓榨多哥、埃塞黃白、坦桑尼亞和中國(guó)黃白芝麻毛油,每個(gè)樣品進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn),樣品記為DG-1、AS-1、TS-1 和ZG-1。
2.2.2 調(diào)整清油條件后樣品與市售小磨香油風(fēng)味的比較
為獲得跟市面上一致的醇厚、潤(rùn)滑、柔和的小磨香油風(fēng)味,本文在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上,按照優(yōu)化處理后的清油條件進(jìn)行處理,并將樣品與市場(chǎng)上采購(gòu)的小磨芝麻香油在風(fēng)味方面進(jìn)行喜好度對(duì)比。調(diào)整后不同處理方式的樣品喜好度評(píng)價(jià)見表3。
分析可知,6 個(gè)樣品的香味喜好度在顯著性水平α=0.005 上有顯著性差異,改進(jìn)清油工藝后的4 個(gè)樣品,有2 個(gè)樣品要好于市售小磨香油SSO-2,3 種樣品好于市售小磨香油SSO-1,從評(píng)委感官評(píng)價(jià)得分來看,經(jīng)清油處理后的油樣能夠明顯的去除酸味及焦味等異味,清油后的芝麻油相對(duì)比較柔和純凈,與小磨香油風(fēng)味特點(diǎn)已經(jīng)相近。
表3 調(diào)整后不同處理方式的樣品喜好度評(píng)價(jià)
本文主要以機(jī)榨生產(chǎn)芝麻香油的工藝模仿小磨香油生產(chǎn)工藝,對(duì)機(jī)榨毛油采用大量水洗去除酸味、焦糊異味物質(zhì);對(duì)螺旋榨油工序進(jìn)行工藝參數(shù)調(diào)整避免產(chǎn)生過多焦味物質(zhì)。①原料水洗對(duì)于風(fēng)味的改善有一定的效果,但是效果不明顯,對(duì)原料水洗后進(jìn)行炒籽,因炒籽所需能耗較大,且水洗芝麻所用清水量較大,對(duì)公司的污水及環(huán)保要求較高。②對(duì)螺旋榨油工序進(jìn)行工藝參數(shù)調(diào)整避免產(chǎn)生過多焦味物質(zhì)。優(yōu)化后的水洗清油條件為緩沖液采用pH=7.53的0.1 mol·L-1的磷酸鈉溶液,添加量為毛油總重的1.0%,反應(yīng)溫度為常溫,攪拌時(shí)間30 min,攪拌速度為600 r·min-1,離心速度為4 000 r·min-1,離心時(shí)間為10 min,離心后取上層油樣,經(jīng)5 ℃冬化2 h 后,濾紙過濾。
綜上所述,經(jīng)清油處理后的油樣能夠明顯的去除酸味及焦味等異味,清油后的芝麻油相對(duì)柔和純凈,與小磨香油風(fēng)味特點(diǎn)相近,本研究在提高芝麻香油的風(fēng)味以及優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供了一定的理論和數(shù)據(jù)支撐。