基于壓榨法優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象。通過單因素試驗和響應面試驗對芝麻醬的感官評分進行研究和分析，結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；利用Design-Expert 8.1.0軟件對芝麻醬感官評分的多元方程進行模擬，結果顯示該回歸方程的方差顯著性小于0.01（P<0.01），低脂芝麻醬響應面試驗的實際值與回歸方程的模擬值較接近；優化后的低脂芝麻醬最佳加工工藝為液壓壓強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，此時芝麻醬醬香濃郁，濃稠度適中，黏稠度較高。

關鍵詞：芝麻醬；低脂；加工工藝；響應面試驗

中圖分類號：TS229文獻標志碼：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]。芝麻中營養物質豐富，含有多種蛋白質、維生素E、芝麻素、人體必需氨基酸和酚類物質[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纖維和芝麻油組成的固液不穩定體系，固相中高分子物質親油能力明顯高于親水能力，常常出現固液分層現象[6-7]，導致芝麻醬的穩定性偏低。為了優化芝麻醬的穩定性，施夢嬌等[8]對芝麻醬的流變學和穩定性進行研究，找出了芝麻醬分層的原因及解決方法，對芝麻醬的風味、口感和顏色的穩定性進行了推動。

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

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，利用單因素試驗和響應面試驗對芝麻醬加工工藝進行優化，旨在為低脂芝麻醬的研發奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

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 試驗儀器

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

1.3 試驗方法

1.3.1 單因素試驗

控制其他的變量因子分別為液壓壓強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（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 響應面試驗方案設計

以液壓壓強、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進行四因素三水平試驗。芝麻醬響應面試驗設計表見表1。

1.3.3 感官評分

邀請10名具有感官評價經驗的人員對芝麻醬進行感官評分，感官評價標準見表2。

1.3.4 芝麻醬最佳滅菌時間和滅菌溫度的確定

芝麻醬加工完成后，需要進行滅菌處理，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 ℃）和不同滅菌時間（10，20，30 min）條件下芝麻醬在37 ℃下儲藏7 d后的感官品質和微生物含量，以確定芝麻醬的最佳滅菌時間和滅菌溫度。

2 結果和討論

2.1 單因素試驗

2.1.1 液壓壓強對低脂芝麻醬感官評分的影響

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

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。當料液比例為1∶1時，低脂芝麻醬的感官評分最高，為90分。當料液比例小于1∶1時，低脂芝麻醬的感官評分隨著料液比例的增加而逐漸升高；當料液比例大于1∶1時，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進行后期的響應面試驗。

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，容易出現醬體分離的現象，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，當乳化劑的添加量一定時，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，當海藻酸鈉添加量為0.2%時析油率最低，所以選擇海藻酸鈉添加量為0.1%～0.3%進行后期的響應面試驗。

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。本試驗采用黃原膠替代動物脂肪，以達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。當黃原膠添加量為0.03%時，低脂芝麻醬的感官評分最高，為90分。這是由于當黃原膠添加量小于0.03%時，芝麻醬的黏稠度較低。當黃原膠添加量大于0.03%時，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化響應面試驗設計方案及結果

以液壓壓強、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，通過四因素三水平的響應面試驗優化低脂芝麻醬加工工藝。響應面試驗設計方案與結果見表3。

液壓壓強、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軟件對上述試驗結果進行分析，獲得芝麻醬的感官評分對液壓壓強、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。

方差分析結果表明，該回歸模型影響極顯著（P<0.01），說明低脂芝麻醬優化試驗回歸模型的模擬值和實際值較接近，且試驗誤差較小。由F值的大小可知，影響低脂芝麻醬感官評分的因素順序為C>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，需要進行包裝滅菌處理，不同的滅菌時間和滅菌溫度對芝麻醬的貨架期有顯著影響。以感官品質、菌落數和大腸桿菌總數為指標，研究不同的滅菌時間和滅菌溫度對芝麻醬貨架期的影響，結果見表5。

由表5可知，當芝麻醬的滅菌溫度為120 ℃、滅菌時間為20 min時，芝麻醬的貨架期最長，醬體的感官評價最好。

3 小結

通過單因素試驗和響應面試驗對芝麻醬的感官評分進行分析和研究，結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；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面試驗的實際值接近；芝麻醬的最佳加工工藝為液壓壓強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，此時芝麻醬醬香濃郁，濃稠度適中，黏稠度較好。

參考文獻：

[1]謝文佳，石盼盼，陳蕾，等.基于LAMP技術檢測純芝麻醬中的多種植物源性成分[J].中國調味品，2020，45（2）：157-160.

[2]郭禮強，王亮亮，張立，等.電感耦合等離子體質譜法測定芝麻醬中多種重金屬殘留[J].中國調味品，2018，43（2）：148-151.

[3]仇記紅，侯利霞.浸泡及萌芽處理對芝麻醬流變特性影響的研究[J].中國調味品，2018，43（5）：48-54.

[4]周密，宋哲，龔蕾，等.傅里葉變換紅外光譜鑒別芝麻醬中摻雜花生醬[J].中國調味品，2018，43（10）：160-163.

[5]陳水科，陳鍵鋒，王林.板栗芝麻復合調味醬工藝優化及品質研究[J].中國調味品，2019，44（3）：127-130.

[6]陳源樹，曾國權，任鄭驊，等.廣東市售芝麻醬中多種植物源性成分鑒定情況分析[J].食品安全導刊，2022（24）：77-80，86.

[7]劉怡真，馬傳國，陳小威，等.凝膠劑對芝麻醬穩定性及感官特性的影響[J].食品科學，2021，42（22）：61-69.

[8]施夢嬌，孫漢巨，袁傳勛，等.奇亞籽復合芝麻醬的穩定性及流變學特性研究[J].食品工業科技，2022，43（16）：238-245.

[9]任秀，王亞萍，白繼超，等.純芝麻醬中花生致敏蛋白Ara h2、Ara h3及芝麻蛋白2S albumim的分析鑒定比較[J].現代食品科技，2022，38（4）：62-68.

[10]邱敏，王惠敏，鹿杰，等.芝麻醬對雙側卵巢切除所致大鼠骨質疏松癥的影響[J].中國油脂，2022，47（9）：147-152.

[11]謝超華，楊曉蓉，王慧雯，等.2018年昆明市某工廠花生醬和芝麻醬加工過程中衛生狀況調查[J].食品安全質量檢測學報，2019，10（22）：7610-7615.

[12]謝文佳，石盼盼，陳蕾，等.基于LAMP技術檢測純芝麻醬中的多種植物源性成分[J].中國調味品，2020，45（2）：157-160.

[13]董靖，張瀟，劉越，等.2種高效液相色譜儀測定芝麻醬中黃曲霉毒素B1的不確定度評定[J].食品安全質量檢測學報，2020，11（7）：2190-2196.

[14]侯利霞，陳麗燕，孫小美，等.微波與傳統焙炒處理對黑芝麻醬滋味成分和感官品質的影響[J].中國調味品，2022，47（2）：10-16.

[15]張淼，何蓮，賈洪鋒.不同加工方式對芝麻醬感官品質的影響研究[J].中國調味品，2019，44（7）：107-111.

收稿日期：2023-08-01

基金項目：2022遼寧省教育廳基本科研項目（LJKMR20222166）

作者簡介：田歡（1990—），女，講師，碩士，研究方向：烹飪工藝與營養。