基于壓榨法優(yōu)化低脂芝麻醬加工工藝

田歡　劉毅　任舒燕　林花

摘要：通過壓榨法制作的芝麻醬，脂肪含量較低，但黏稠度偏高，所以需要在低脂芝麻醬中添加脂肪替代物，另外，再添加一定量的乳化劑，以減少低脂芝麻醬的分層現(xiàn)象。通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)對芝麻醬的感官評分進(jìn)行研究和分析，結(jié)果表明各因素對芝麻醬感官評分的影響次序是黃原膠添加量>料液比例>海藻酸鈉添加量>液壓壓強(qiáng)；利用Design-Expert 8.1.0軟件對芝麻醬感官評分的多元方程進(jìn)行模擬，結(jié)果顯示該回歸方程的方差顯著性小于0.01（P<0.01），低脂芝麻醬響應(yīng)面試驗(yàn)的實(shí)際值與回歸方程的模擬值較接近；優(yōu)化后的低脂芝麻醬最佳加工工藝為液壓壓強(qiáng)30 MPa、料液比例1∶1、黃原膠添加量0.03%和海藻酸鈉添加量0.30%，該加工工藝條件下，低脂芝麻醬的感官評分為92分，此時(shí)芝麻醬醬香濃郁，濃稠度適中，黏稠度較高。

關(guān)鍵詞：芝麻醬；低脂；加工工藝；響應(yīng)面試驗(yàn)

中圖分類號：TS229文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：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，廣泛分布于我國河南、安徽和湖北等地[1]。芝麻中營養(yǎng)物質(zhì)豐富，含有多種蛋白質(zhì)、維生素E、芝麻素、人體必需氨基酸和酚類物質(zhì)[2-3]，此外，芝麻中的油含量大約為51.23%，主要由亞油酸和油酸兩種不飽和脂肪酸組成[4]，亞油酸可以抑制動脈血栓及血清中膽固醇形成[5]。

芝麻醬是一種由木質(zhì)纖維和芝麻油組成的固液不穩(wěn)定體系，固相中高分子物質(zhì)親油能力明顯高于親水能力，常常出現(xiàn)固液分層現(xiàn)象[6-7]，導(dǎo)致芝麻醬的穩(wěn)定性偏低。為了優(yōu)化芝麻醬的穩(wěn)定性，施夢嬌等[8]對芝麻醬的流變學(xué)和穩(wěn)定性進(jìn)行研究，找出了芝麻醬分層的原因及解決方法，對芝麻醬的風(fēng)味、口感和顏色的穩(wěn)定性進(jìn)行了推動。

高脂食品會對中老年人的健康產(chǎn)生較大負(fù)擔(dān)，特別是富含脂肪酸的食物，低脂食物已經(jīng)成為新型食物的流行趨勢[9]。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)低脂食品主要通過使用脂肪替代物或者在保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上對富含脂肪的產(chǎn)品進(jìn)行脫脂處理，以達(dá)到低脂的目的[10-11]。我國已經(jīng)有關(guān)于低脂花生醬的相關(guān)研究，但在芝麻醬方面的相關(guān)研究還較少。

本研究采用壓榨法去除芝麻醬中的油脂，再通過添加不同的乳化劑來替代脂肪，利用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)對芝麻醬加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，旨在為低脂芝麻醬的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

芝麻、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、礦泉水、海藻酸鈉、單甘脂、蔗糖脂和羧酸纖維素鈉等。

1.2 試驗(yàn)儀器

DT-500A電子天平、RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、LD5-10低速離心機(jī)、KQ3200DE超聲波清洗儀、MVS-1旋渦振蕩儀。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 單因素試驗(yàn)

控制其他的變量因子分別為液壓壓強(qiáng)30 MPa、料液比例1∶1、海藻酸鈉添加量0.03%和黃原膠添加量0.3%，研究不同液壓壓強(qiáng)（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）、不同乳化劑添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）和不同黃原膠添加量（0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%）對芝麻醬感官評分的影響。

1.3.2 響應(yīng)面試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

以液壓壓強(qiáng)、料液比例、海藻酸鈉添加量和黃原膠添加量為變量因子，以芝麻醬的感官評分為指標(biāo)進(jìn)行四因素三水平試驗(yàn)。芝麻醬響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)表見表1。

1.3.3 感官評分

邀請10名具有感官評價(jià)經(jīng)驗(yàn)的人員對芝麻醬進(jìn)行感官評分，感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

1.3.4 芝麻醬最佳滅菌時(shí)間和滅菌溫度的確定

芝麻醬加工完成后，需要進(jìn)行滅菌處理，滅菌效果直接決定芝麻醬的貨架期。通過對比不同滅菌溫度（90，100，110，120 ℃）和不同滅菌時(shí)間（10，20，30 min）條件下芝麻醬在37 ℃下儲藏7 d后的感官品質(zhì)和微生物含量，以確定芝麻醬的最佳滅菌時(shí)間和滅菌溫度。

2 結(jié)果和討論

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 液壓壓強(qiáng)對低脂芝麻醬感官評分的影響

由圖1可知，隨著液壓壓強(qiáng)的升高，芝麻醬的感官評分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。當(dāng)液壓壓強(qiáng)為30 MPa時(shí)，低脂芝麻醬的感官評分最高，為90分。當(dāng)液壓壓強(qiáng)小于30 MPa時(shí)，低脂芝麻醬的感官評分隨著液壓壓強(qiáng)的升高而升高。當(dāng)液壓壓強(qiáng)大于30 MPa時(shí)，低脂芝麻醬的感官評分隨著液壓壓強(qiáng)的升高而逐漸降低。這是由于液壓壓強(qiáng)過低，低脂芝麻醬的濃稠度高，形態(tài)特征和涂抹性都較差。隨著液壓壓強(qiáng)的不斷升高，芝麻中榨出的油越多，粗脂肪含量比例越低[12-13]。當(dāng)液壓壓強(qiáng)為20～40 MPa時(shí)，低脂芝麻醬的黏稠度適中，涂抹性較好，所以選擇液壓壓強(qiáng)為20～40 MPa進(jìn)行后期的響應(yīng)面試驗(yàn)。

2.1.2 料液比例對低脂芝麻醬感官評分的影響

由圖2可知，隨著料液比例的增加，低脂芝麻醬的感官評分先升高后降低。當(dāng)料液比例為1∶1時(shí)，低脂芝麻醬的感官評分最高，為90分。當(dāng)料液比例小于1∶1時(shí)，低脂芝麻醬的感官評分隨著料液比例的增加而逐漸升高；當(dāng)料液比例大于1∶1時(shí)，低脂芝麻醬的感官評分隨著料液比例的增加而逐漸降低。隨著料液比例的增加，其對芝麻醬的醬香味影響較小，黏稠度降低，涂抹性更好；然而隨著料液比例的不斷增加，低脂芝麻醬變稀，黏稠度降低，顏色不斷變淺[14]，從而影響芝麻醬的感官評分，所以選擇料液比例為1.2∶1～1∶1.2進(jìn)行后期的響應(yīng)面試驗(yàn)。

2.1.3 乳化劑添加量對芝麻醬析油率的影響

通過添加海藻酸鈉、單甘酯、蔗糖酯和羧酸基纖維素鈉4種不同的乳化劑，研究不同的乳化劑添加量對芝麻醬析油率的影響。試驗(yàn)所選用的4種乳化劑均無色無毒，不會影響芝麻醬本身的感官評分。芝麻醬中加入水后，容易出現(xiàn)醬體分離的現(xiàn)象，海藻酸鈉、單甘酯、蔗糖酯和羧酸基纖維素鈉4種乳化劑對芝麻醬析油率的影響見圖3。

由圖3可知，當(dāng)乳化劑的添加量一定時(shí)，海藻酸鈉相比于其他乳化劑，析油率最低，效果最好[15]。比較海藻酸鈉添加量后，當(dāng)海藻酸鈉添加量為0.2%時(shí)析油率最低，所以選擇海藻酸鈉添加量為0.1%～0.3%進(jìn)行后期的響應(yīng)面試驗(yàn)。

2.1.4 黃原膠添加量對低脂芝麻醬感官評分的影響

近些年，動物脂肪逐漸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。本試驗(yàn)采用黃原膠替代動物脂肪，以達(dá)到降低芝麻醬脂肪含量的目的。由圖4可知，隨著黃原膠添加量的增加，低脂芝麻醬的感官評分先升高后降低。當(dāng)黃原膠添加量為0.03%時(shí)，低脂芝麻醬的感官評分最高，為90分。這是由于當(dāng)黃原膠添加量小于0.03%時(shí)，芝麻醬的黏稠度較低。當(dāng)黃原膠添加量大于0.03%時(shí)，芝麻醬的濃稠度變高，涂抹性較差，難以攪拌，不便食用。

2.2 低脂芝麻醬加工工藝優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果

以液壓壓強(qiáng)、料液比例、海藻酸鈉添加量和黃原膠添加量為變量因素，以低脂芝麻醬的感官評分為指標(biāo)，通過四因素三水平的響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化低脂芝麻醬加工工藝。響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案與結(jié)果見表3。

液壓壓強(qiáng)、料液比例、海藻酸鈉添加量和黃原膠添加量的方差及顯著性分析見表4。

通過Design-Expert 8.1.0軟件對上述試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，獲得芝麻醬的感官評分對液壓壓強(qiáng)、料液比例、海藻酸鈉添加量和黃原膠添加量的多元方程為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。

方差分析結(jié)果表明，該回歸模型影響極顯著（P<0.01），說明低脂芝麻醬優(yōu)化試驗(yàn)回歸模型的模擬值和實(shí)際值較接近，且試驗(yàn)誤差較小。由F值的大小可知，影響低脂芝麻醬感官評分的因素順序?yàn)镃>B>D>A，說明黃原膠添加量對低脂芝麻醬感官評分的影響最顯著，液壓壓強(qiáng)對低脂芝麻醬感官評分的影響最小。綜合考慮和分析后，選擇低脂芝麻醬的最佳加工工藝為液壓壓強(qiáng)30 MPa、料液比例1∶1、黃原膠添加量0.03%和海藻酸鈉添加量0.30%，該加工工藝條件下，低脂芝麻醬的感官評分為92分，此時(shí)芝麻醬醬香濃郁，濃稠度適中，黏度度較好。

2.3 不同滅菌溫度對芝麻醬的影響

芝麻醬加工完成后，需要進(jìn)行包裝滅菌處理，不同的滅菌時(shí)間和滅菌溫度對芝麻醬的貨架期有顯著影響。以感官品質(zhì)、菌落數(shù)和大腸桿菌總數(shù)為指標(biāo)，研究不同的滅菌時(shí)間和滅菌溫度對芝麻醬貨架期的影響，結(jié)果見表5。

由表5可知，當(dāng)芝麻醬的滅菌溫度為120 ℃、滅菌時(shí)間為20 min時(shí)，芝麻醬的貨架期最長，醬體的感官評價(jià)最好。

3 小結(jié)

通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)對芝麻醬的感官評分進(jìn)行分析和研究，結(jié)果表明各因素對芝麻醬感官評分影響的次序是黃原膠添加量>料液比例>海藻酸鈉添加量>液壓壓強(qiáng)；再利用Design-Expert 8.1.0軟件對各單因素和芝麻醬感官評分的多元方程進(jìn)行模擬，多元方程為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 該多元回歸方程影響極顯著（P<0.01），說明回歸方程的模擬值和響應(yīng)面試驗(yàn)的實(shí)際值接近；芝麻醬的最佳加工工藝為液壓壓強(qiáng)30 MPa、料液比例1∶1、黃原膠添加量0.03%和海藻酸鈉添加量0.30%，該加工工藝條件下低脂芝麻醬的感官評分為92分，此時(shí)芝麻醬醬香濃郁，濃稠度適中，黏稠度較好。

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收稿日期：2023-08-01

基金項(xiàng)目：2022遼寧省教育廳基本科研項(xiàng)目（LJKMR20222166）

作者簡介：田歡（1990—），女，講師，碩士，研究方向：烹飪工藝與營養(yǎng)。