黄颖，郑畅，葛正法，刘昌盛

中国农业科学院油料作物研究所，油料油脂加工技术国家地方联合工程实验室，农业部油料加工重点实验室，油料脂质化学与营养湖北省重点实验室（武汉430062）

芝麻是全世界范围内公认的具有高脂肪（45%～55%）和高蛋白（20%～25%）的油料作物。芝麻油更是被定义为健康食品，在中国人长久的饮食消费中占据重要地位。传统热榨麻油具有淡褐色的外观及独特的焙烤风味，常作为调味油为凉拌菜增色增香。其加工方式涉及炒籽过程，温度一般控制在130～210 ℃。炉腔内翻炒温度越高，风味越明显，但会造成油脂品质降低，风险因子增加。随着国民对食用油安全及健康特性重视程度的加深，冷榨成为传统提取的有效替代方式。其不涉及热/化学处理，同时能极大地保留油脂中的天然抗氧化成分[1-3]，因此冷榨芝麻油逐渐发展成一类高营养价值的绿色新油脂品种。然而曾有报道指出，冷榨工艺存在出油率低、氧化稳定性差等缺陷[4-5]。微波技术作为现代加工手段，能有效解决以上问题，其通过破坏油料结构，使细胞壁呈多孔状态，明显提高出油率；同时还能钝化脂肪酶，降低不饱和脂肪酸含量，从而延长氧化诱导时间[6]。

市面上芝麻油产品品质参差不齐，因此开发富营养价值及强抗氧化能力的高品质芝麻油对于提升人民健康水平具有一定意义。试验比较多种制油工艺下的芝麻油品质，为消费者选择优质芝麻油提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料与试剂

瑞福黑芝麻（安徽燕庄公司）。

芝麻素、芝麻林素、福林酚、5-α胆甾醇、生育酚标品、植物甾醇标品（美国Sigma-Aldrich公司）；正己烷、无水乙醇、无水甲醇、氢氧化钾、氢氧化钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；异丙醇、正己烷（色谱纯，德国Merck公司）。

1.1.2 仪器与设备

ME104分析天平（梅特勒-托利多仪器有限公司）；密闭式微波消解仪（最大功率4 800 W，频率2 450 MHz，美国CEM公司）；CA59G冷榨机（德国Komet公司）；6890N气相色谱仪（美国Agilent公司）；7890A气相色谱仪（美国Agilent公司）；DU800紫外-可见分光光度计（德国Beckman Coulter公司）；LC-6AD高效液相色谱仪（日本Shimadzu公司）；743氧化稳定性测定仪（瑞士Metrohm公司）；Avanti J-26 XP型落地式离心机（美国Beckman公司）；BS-11水浴摇床（韩国JEIO TECH科技公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 芝麻油制备

低温压榨油，将筛选干净的芝麻种子直接投入到螺旋榨机中榨油；微波冷榨油，参考文献[7]的最佳微波条件，调节芝麻的水分至10%，低温过夜使种子充分溶胀，取200 g分装于4个玻璃平皿中（直径9 cm），在1 200 W功率条件下微波8 min，冷却至室温后螺旋压榨，出油温度＜60 ℃；传统热榨油，利用滚筒式蒸炒机对芝麻进行焙炒，温度设置为180～200℃，持续时间20 min，通过螺旋压榨机压榨出油。获得的所有油样在8 000 r/min下离心15 min，去除杂质后封存于干净油瓶中，置于4 ℃下冷藏待测。

1.2.2 测试方法

脂肪酸组成测定，参照GB/T 5009.168—2016《食品中脂肪酸的测定》[8]；维生素E的测定，采用高效液相色谱法，参考AOCS Official Method Ce 8-89；芝麻木脂素及总酚含量测定，均参照文献[7]；氧化诱导期（IP值）的测定，参考文献[9]；植物甾醇测定，参考文献[10]试验方法，并加以改进。称取0.20 g油样，分别加入0.5 mL 5-α胆甾醇内标溶液与10 mL 2 mol/L KOH-乙醇溶液，充分混合后转移至60 ℃下水浴皂化。利用4 mL水和10 mL正己烷进行萃取，重复操作3次，收集萃取液，氮吹以挥发溶剂，置于105 ℃烘箱中衍生化，完成后用1 mL正己烷复溶，进气相色谱。根据单一甾醇组分的相对保留时间定性，以内标法定量。

1.3 试验方法

采用SPSS 20.0进行显著性分析，有关数据重复3次；所有显著性分析均在p=0.05水平。

2 结果与分析

2.1 制油工艺对脂肪酸组成的影响

由表1可知，芝麻油含有丰富的不饱和脂肪酸，其中油酸和亚油酸占比超过脂肪酸总量的80%。3种油样的脂肪酸组成相同，说明制油工艺对脂肪酸组成没有影响，这与陈兴誉[11]的研究结果相符合。在含量上，不同工艺所得芝麻油的饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸有显著差异（p＜0.05），棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸最为突出；此外，在芝麻油样品中均检测出反式脂肪酸（TFA），且主要为油酸的反式脂肪酸，包括C18∶1，6t、C18∶1，9t、C18∶1，11t。其中，传统热榨油中含量最高，约为低温压榨油的6倍，微波冷榨油的2倍。这是因为在热榨过程中，脂肪酸发生热聚合反应产生异构化，生成少量的反式脂肪酸[12]。

表1 3种工艺所得芝麻油的脂肪酸组成

2.2 制油工艺对生育酚和植物甾醇含量的影响

对油样进行营养成分测定，发现不同加工工艺所得芝麻油的甾醇种类一致，分别为菜籽甾醇、菜油甾醇和β-谷甾醇。但含量上有所差异，其中：微波冷榨油中甾醇含量最高，为501.54 mg/100 g；低温压榨油其次，为473.90 mg/100 g；传统热榨油最低，为418.70 mg/100 g。说明植物甾醇在高温环境下容易发生氧化，生成甾醇氧化物[13]，而微波预处理能有效破坏油料组织细胞，增加物质溶出，提高油脂中的甾醇含量[14]。维生素E结果显示，低温压榨油（50.69 mg/100 g）与微波冷榨油（50.01 mg/100 g）的生育酚含量接近，相比于前两者，传统热榨油明显减少（p＜0.05），为45.60 mg/100 g。这可能是由于生育酚对光/热敏感，易发生氧化分解和聚合，从而造成含量降低[15]。

表2 3种工艺所得芝麻油的维生素E及植物甾醇含量mg/100 g

2.3 制油工艺对芝麻木酚素及总酚含量的影响

芝麻木酚素具有降低胆固醇、减缓甚至预防慢性疾病、保护神经和抗癌的作用[16-21]。Hemalatha等[19]曾验证了芝麻木酚素在食用油热稳定性和储存稳定性中的作用，结果表明其能在食品中充当天然抗氧化剂，可有效清除自由基和过氧化物。由表3可知，芝麻素含量在1 730～3 313 μg/g之间，芝麻林素含量在1 104～1 959 μg/g之间，芝麻酚含量在28.84～40.58 μg/g之间。对比3种工艺发现，低温压榨芝麻油中芝麻素、芝麻林素含量分别是热榨油的1.91和1.77倍，是微波油的1.50和1.35倍。芝麻素、芝麻林素这两类物质对热不稳定，在高温条件下易发生转变[22]，从而造成热榨油中含量明显低于冷榨油，而微波预处理过程涉及快速加热，可能会对芝麻木酚素产生一定程度的破坏作用。芝麻酚具有突出的抗氧化活性，但冷榨油中未检出，这是由于其一般由芝麻通过焙烤后微量释放。

在总酚检测上，相比于微波和热榨油，低温压榨所获芝麻油中含量相对较少，这可能是物理压榨仅能提取出游离的多酚，不能破坏结合多酚。对原料经过适当的加热处理后，油脂中的总酚类物质含量呈增加趋势，这与李志晓等[23]对油茶籽油的研究结果一致。

表3 3种工艺所得芝麻油的抗氧化物含量

2.4 制油工艺对芝麻油氧化稳定性的影响

比起其他植物油，芝麻油具有更强的抗氧化变质能力。这不仅归因于其丰富的维生素E、植物甾醇、酚类化合物等，还与芝麻木脂素这一特殊组分有关。微波冷榨油的诱导时间高达17.75 h，明显优于其他芝麻油。说明制油工艺条件对芝麻油氧化稳定性有至关重要的作用。而传统热榨油诱导时间仅少于微波油1.64 h，可能是焙炒时发生美拉德反应，产生类黑精类抗氧化物质。

表4 3种工艺所得芝麻油的氧化诱导期

3 结论

与冷榨芝麻油相比，无论是炒籽还是压榨过程均在高温中进行的传统热榨油更易发生热聚合，生成反式脂肪酸；维生素E、植物甾醇、芝麻木脂素类生物活性物质也会分解或转化，造成含量降低。对芝麻进行一定程度的微波预处理，发现所得芝麻油中芝麻素、芝麻林素含量虽然少于直接低温压榨的芝麻油，但表现为更高的油酸、亚油酸，较低的硬脂酸，同时能保持维生素E含量水平一致，植物甾醇与酚类抗氧化物更多，氧化稳定性更强。综合评价可知，经过适度微波前处理的低温压榨芝麻油品质最佳。