生干黑芝麻酸價的影響因素及工藝優化研究

魏同偉 陳強 胡小龍 袁小君 張煉 劉明月

摘 要：近年來，全國各地市場監管部門不斷加大對食用農產品生干黑芝麻的食品安全監督抽檢，2021年，市場上生干黑芝麻的酸價指標多次被抽檢不合格，不合格率高達75%。本文對生干黑芝麻酸價的影響因素進行分析，進而對加工工藝進行優化，在工藝中增加水洗、離心脫水、低溫烘干預處理手段能有效降低生干黑芝麻的酸價，該研究結果可為降低生干黑芝麻的酸價提供參考。

關鍵詞：黑芝麻；食品安全；酸價；加工工藝；優化

Research on Influencing Factors and Process Optimization of Acid Value of Raw and Dried Black Sesame

WEI Tongwei1， CHEN Qiang2， HU Xiaolong3， YUAN Xiaojun4， ZHANG Lian5， LIU Mingyue6*

（1.Huaxin Puchuang （Beijing） Technology Consulting Co.， Ltd.， Beijing 100000， China; 2.Zhongyan Food Safety （Guangzhou） Testing and Certification Co.， Ltd.， Guangzhou 510000， China; 3.Shenzhen Qian Aunt Agricultural Products Co.， Ltd.， Shenzhen 518000， China; 4.Shenzhen Jiabao Rice Noodle Products Co.， Ltd.， Shenzhen 518000， China; 5.Shenzhen Bougainvillea Food Co.， Ltd.， Shenzhen 518000， China; 6.Shenzhen Ruililai Industry Co.， Ltd.， Shenzhen 518000， China）

Abstract： In recent years， market regulatory authorities across the country have continuously increased their supervision and sampling of food safety for edible agricultural products such as raw and dried black sesame. In 2021， the acid value index of raw and dried black sesame in the market was repeatedly inspected and found to be unqualified， with a failure rate of up to 75%. This article analyzes the influencing factors of the acid value of raw and dried black sesame， and then optimizes the processing technology. Adding water washing， centrifugal dehydration， and low-temperature drying pre-treatment methods in the process can effectively reduce the acid value of raw and dried black sesame. The research results can provide reference for reducing the acid value of raw and dried black sesame.

Keywords： black sesame; food safety; acid value; processing technology; optimization

芝麻屬于初級農產品，是常見的油料作物，在我國東北、華北、華南和西北地區均有大面積種植。其果實生干芝麻在人們日常生活中用途廣泛，可用來榨油、佐料、制作豆漿、用作食品原料等。脫殼芝麻屬于生干籽類，且油脂含量較高，極易發生酸敗，影響食用安全。而酸價是油脂變質程度的重要指標，是食用農產品生干芝麻的食品安全風險監測項目之一。

近年來，人們的生活水平不斷提高，國家對食品安全越來越重視。為保障食品安全，市場監管部門不斷加大對食用農產品生干黑芝麻的監督抽檢。芝麻的種植一般為小規模種植，面積不大、地塊不集中、產量不高且極易受到雨水和病蟲害的影響而減產。因芝麻屬于喜歡溫熱的植物，收割時間一般在夏季和秋季。結合對種植收割、生產加工環節的實地考察，并通過與種植農戶、經營商戶的交流和調研，分析其酸價超標的原因包括芝麻收獲時遇雨水、潮濕天氣易造成芝麻植株受潮、籽粒酸敗；芝麻收割時水分較大，未及時晾曬干燥會造成芝麻發霉變質，直到酸敗；目前芝麻的脫殼仍是自然脫落，在此過程中儲存環境差，儲存不當，芝麻易受到外部污染發生酸敗；黑芝麻表皮含有豐富的草酸，隨著儲存時間的延長會逐漸發生酸敗；黑芝麻籽仁脂肪含量高、水分足，極易引起酸敗。

本文按照《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》（GB 5009.229—2016）冷溶劑指示劑滴定法檢測生干黑芝麻的酸價，探究其酸價的影響因素[1]，進而制定降低生干黑芝麻酸價的對策和方案。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

生干黑芝麻（倉庫自有，遼9817黑芝麻品種，批次若干）；異丙醇（分析純，西化）；乙醚（分析純，國藥）；石油醚（分析純，國藥）；95%乙醇（分析純，西化）；酚酞指示劑；氫氧化鉀標準溶液。

1.2 儀器與設備

10 mL微量滴定管；天平；恒溫水浴鍋；恒溫干燥箱；離心機；旋轉蒸發儀；索氏脂肪提取裝置；粉碎機。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品準備和試驗方案

（1）方案1。同批次生干黑芝麻樣品若干，分別置于60 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃和110 ℃的恒溫干燥箱烘干0 min、10 min、20 min、30min、40 min和50 min，冷卻備用，用于分析烘干時間和烘干溫度對酸價的影響。

（2）方案2。不同批次生干黑芝麻樣品若干，經水洗后自然晾干備用，用于分析經水洗后草酸含量變化對酸價的影響。

（3）方案3。不同批次生干黑芝麻樣品若干，經工藝優化，增加水洗、離心脫水、低溫烘干（90 ℃、40 min）處理步驟，同時以僅低溫烘干處理（90 ℃、40 min）的生干黑芝麻作為對照組，分析工藝優化對酸價的影響。

1.3.2 樣品前處理

先用粉碎機將上述生干黑芝麻粉碎成均勻的細顆粒，粒徑為0.8～3.0 mm，分成若干份，裝入索氏脂肪提取裝置中，再加入適量的提取溶劑石油醚，加熱并回流提取4 h。最后收集并合并所有的提取液于一個燒瓶中，置于水浴溫度不高于45 ℃的旋轉蒸發儀內，在0.08～0.10 MPa負壓條件下，將其中的溶劑徹底旋轉蒸干，取殘留的液體油脂作為試樣進行酸價測定[2]。

1.3.3 酸價的測定

稱取10.0 g提取出的油脂置于錐形瓶中，加入60 mL乙醚-異丙醇混合液和3滴酚酞指示劑，充分振搖溶解試樣。用標準氫氧化鉀滴定溶液對試樣溶液進行滴定，當待測溶液初現微紅色，且15 s內無明顯褪色時，為滴定的終點。記錄滴定消耗的標準滴定溶液的體積[1]。同時，做空白試驗。

1.3.4 酸價的計算

酸價的計算公式為

（1）

式中：X為酸價，mg·g-1；V為試樣測定所消耗的標準氫氧化鉀溶液體積，mL；V0為空白所消耗的標準氫氧化鉀溶液體積，mL；m為稱取油脂的質量，

g；c為標準滴定溶液的摩爾濃度，mol·L-1；56.1為氫氧化鉀的摩爾質量，g·mol-1。

2 結果與分析

2.1 烘干時間和烘干溫度對生干黑芝麻酸價的影響

由表1可知，隨著時間的延長，生干黑芝麻的酸價整體呈不同程度的降低，烘干溫度為60 ℃、80 ℃，烘干時間為10 min時酸價出現了升高，10 min后逐漸降低。烘干時間相同時，隨著烘干溫度的升高，生干黑芝麻的酸價呈降低趨勢。

2.2 草酸含量對生干黑芝麻酸價的影響

由表2可知，經水洗后生干黑芝麻表皮的草酸含量有明顯的降低，酸價有輕微的降低，草酸含量的降低可能不是影響生干黑芝麻酸價的根本原因。

2.3 工藝優化對生干黑芝麻酸價的影響

由表3可知，經工藝優化條件處理的生干黑芝麻酸價有明顯的降低，降低約50%，說明該工藝優化方案有效。而后經過反復測試和驗證，初步可以確定經優化的加工工藝可有效降低生干黑芝麻的酸價。

3 討論

因芝麻種植、收割環節自然環境不可控，除了收割環節加強防護外，暫無其他有效手段進行控制。參考專業文獻資料，如李榮啟等[3]的濕法生產芝麻仁的加工原理、工藝路線、原料選擇以及關鍵工序的操作和設備的配置；李垚然[4]的濕法芝麻脫皮的生產工藝及裝備的設計；袁青麗[5]研究漬害處理的淹水時間對芝麻籽粒農藝性狀和外觀品質的影響；并結合現有的技術手段，考慮到芝麻采收環節不可控的環境影響，增加對生干黑芝麻表皮進行水洗，輔以離心脫水、低溫烘干的預處理方式，研究其酸價指標的變化。

優化后的加工工藝中，增加了水洗工序，采用流動水清洗，以洗去黑芝麻表皮的草酸和表面附著物，降低其影響；增加離心脫水工序是為了快速清除黑芝麻表面的水漬，防止泡發過度；增加低溫烘干工序（溫度：90 ℃，時間：40 min）是為了進一步降低黑芝麻的水分，確保水分指標符合《芝麻》

（GB/T 11761—2021）的要求，且不會造成由生干芝麻變成熟制芝麻，使其保持原有的生干特質。低溫烘干工序可依據實際需求，適當調整烘干溫度、延長烘干時間，以達到最佳的效果，經反復測試，較理想的操作參數是烘干溫度為90～100 ℃，烘干時間為40～

60 min，經工藝優化條件處理的生干黑芝麻籽粒會因泡發變大，色澤也不夠黑亮，但原有特質未發生變化。

在工藝優化方案的可行性方面，依據生干黑芝麻生產工藝需要，需在原有機器設備的基礎上增加1臺清洗機、1臺離心脫水機和1個烘干房，經工程報價，設備成本不高，占地面積不大，作為原料預處理的設備可獨立布置在非生產加工車間，無需改造生產線，該工藝優化方案具有可行性、可操作性。

4 結論

本文研究了不同烘干時間和烘干溫度、草酸含量及工藝優化等因素對生干黑芝麻酸價的影響，在不同烘干溫度下生干黑芝麻酸價整體呈降低趨勢；經水洗后生干黑芝麻表皮的草酸含量有明顯的降低，酸價也有輕微的降低，草酸含量的降低可能不是影響生干黑芝麻酸價的根本原因；經工藝優化后的生干黑芝麻酸價有明顯的降低，降低約50%，證實工藝優化方案有效。因此，加工工藝中增加水洗，輔以離心脫水、低溫烘干等預處理手段，能有效降低生干黑芝麻的酸價，工藝優化方案經評估，具有可行性、可操作性，為有效降低生干黑芝麻的酸價提供了技術方案。

參考文獻

[1]朱珠，蔡敏，焦珺玥.黑芝麻酸價變化規律的探究[J].現代食品，2022，28（20）：194-197.

[2]龍杰，尚微微，吳鳳鳳，等.發芽糙米復配方便米飯貯藏期質構變化、回生特性及微生物學研究[J].糧食與食品工業，2018，25（1）：49-56.

[3]李榮啟，于學軍.水洗脫皮芝麻仁加工技術研究[J].鄭州糧食學院學報，1991（4）：94-96.

[4]李垚然.芝麻濕法脫皮優化、設計及其溶出多糖的結構表征[D].鄭州：河南工業大學，2017.

[5]袁青麗.漬害處理對芝麻籽粒及制品品質的影響[D].鄭州：河南工業大學，2018.