【背景及概況】[1][2][3]
芝麻是世界上最重要的油料作物之一，主要種植在亞洲和非洲。據(jù)世界糧農(nóng)組織 2007 年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，世界芝麻產(chǎn)量 370萬(wàn)t，亞洲和非洲產(chǎn)量分別為240萬(wàn) t 和115萬(wàn)t，分別占 64% 和印度、緬甸和中國(guó)是主要的芝麻生產(chǎn)商，產(chǎn)量貢獻(xiàn)分別為74萬(wàn)、66萬(wàn)、61萬(wàn)t，中國(guó)在世界芝麻的種植和產(chǎn)量具有重要的地位。
芝麻通過(guò)溶劑萃取后精煉或焙烤后壓榨制得芝麻油，焙烤芝麻油具有特殊的香味用于調(diào)味，在亞洲國(guó)家廣泛食用。芝麻油俗稱香油。食用油之一。芝麻有白、褐、黃及黑色等品種，平均含油約45%～58%。不同工藝加工的芝麻油色味不同。壓榨法提取的油色澤、香味不濃；水代法加工的小磨香油色澤深、香味濃；浸出法因堿煉、脫臭等工藝，香味幾乎完全消失。芝麻油因含維生素E和芝麻酚等而穩(wěn)定性較高。芝麻油的脂肪酸主要為油酸40%、亞油酸46%，此外，還含有芝麻素、芝麻酚、芝麻林素、維生素及微量元素等。能保護(hù)生物膜的功能，并提高脂蛋白的抗氧化性，特別是對(duì)細(xì)胞氧化過(guò)程起著重要作用。高含量的亞油酸和亞麻酸是芝麻油的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。芝麻油常作為涼拌菜用油、烹調(diào)油、調(diào)味油和制作糕點(diǎn)、糖果、食品的主要輔料，以及制取人造奶油、起酥油用。
【性質(zhì)】[4]
【組成】[3]
1. 芝麻油的脂肪酸組成
芝麻油脂肪酸的組成中飽和脂肪酸含量為 12%～19% 、不飽和脂肪酸含量為 81%～89%，其中單不飽和脂肪37%～40%、多不飽和脂肪酸 31%～51%，亞油酸含量為45. 05%～48. 64%、油酸含量為 36. 64%～39. 64% ，多不飽和脂肪酸比例高于橄欖油。芝麻油中除主要脂肪酸組成外尚含有花生四烯酸。芝麻油中除主要脂肪酸外尚含有十一烷酸、二十二烷酸及少量的共軛亞油酸的存在，亞油酸是多不飽和脂肪酸中的一族特殊的成員，其共軛雙健易被氧化，氧化速率與二十二碳六烯酸類似，具有與花生四烯酸類似的抗氧化性能，具體如下：
2. 芝麻中的木酚素類化合物
木脂素是芝麻籽中主要的抗氧化物質(zhì)，總含量高達(dá)1.5%～3.0% ，與芝麻油的氧化穩(wěn)定性有極大的關(guān)系。木脂素是一類主要通過(guò)羥基苯乙烯單體的氧化耦合而成的，在植物中廣泛分布的小分子量次生代謝產(chǎn)物。在數(shù)百種植物的木質(zhì)部、根、葉、花和果實(shí)中均發(fā)現(xiàn)有此類物質(zhì)。近年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)芝麻種子中木脂素包括脂溶性的木脂素和含有配糖體的水溶性木脂素。脂溶性的木脂素有芝麻素、芝麻林素、芝麻酚、芝麻素酚、芝麻林素酚、P1、松脂醇及 sesangolin。
【功能及應(yīng)用】[3]
氧化應(yīng)激可能被視為自由基的產(chǎn)生和抗氧化防御系統(tǒng)之間的失衡。芝麻中含有豐富的木脂素類化合物，是一種有潛力的抗氧化劑的食物來(lái)源。
1. 芝麻油的機(jī)體抗氧化功能
芝麻油降低脂質(zhì)過(guò)氧化和羥基自由基，增加超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶活性，因此，腸外香油可以降低氧化應(yīng)激水平、降低大鼠內(nèi)毒素中毒后肝臟障礙。芝麻油飲食顯著地降低 FEN 誘導(dǎo)的肝組織的氧化應(yīng)激；芝麻油能抑制由氯氰菊酯誘導(dǎo)腦毒性，這和降低氧化應(yīng)激和保護(hù)抗氧化的酶密切相關(guān)。由大腦中動(dòng)脈閉塞（MCAO）誘導(dǎo)的大鼠腦缺血損傷模型，對(duì)膳食中的芝麻油的神經(jīng)保護(hù)作用進(jìn)行評(píng)價(jià)，在 MCAO 組觀察到抗氧化酶的活性降低、非酶抗氧化劑的濃度降低，脂質(zhì)過(guò)氧化程度增加，大鼠 20% 的芝麻油飲食改善 MCAO + SO 組的抗氧化狀態(tài)，神經(jīng)行為活動(dòng)的結(jié)果也支持了研究的生化數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，芝麻油通過(guò)其抗氧化作用保護(hù)了大鼠腦缺血造成的損害。
2. 麻油對(duì)低密度脂蛋白氧化保護(hù)功能
低密度脂蛋白氧化修飾是動(dòng)脈粥樣硬化形成中重要的因素，也是一個(gè)旨在減緩疾病進(jìn)展的干預(yù)目標(biāo)。芝麻素酚是一種比 α-生育酚和藥物 probucol 更有效降低由 2，2' -偶氮二異丁基脒二鹽酸鹽產(chǎn)生的過(guò)氧化氫自由基。利用免疫組織化學(xué)方法的測(cè)定脂質(zhì)過(guò)氧化的二級(jí)產(chǎn)品，芝麻素酚完全抑制 4-羥基壬烯醛和丙二醛的形成，并具有劑量依賴關(guān)系。藥物普羅布考和 α-生育酚在相同的濃度表現(xiàn)出較小的抑制作用，研究表明，芝麻素酚是一種有效的抗氧化劑，能保護(hù)低密度脂蛋白免于被氧化。
3. 芝麻油的抗炎作用
非酒精性脂肪肝是最常見(jiàn)的慢性肝臟肝病，包括脂肪變性、非酒精性脂肪性肝炎和肝硬化，非酒精性脂肪肝與肝癌的風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。芝麻油通過(guò)降低炎癥細(xì)胞因子、瘦素和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子- β和低氧化應(yīng)激，芝麻油降低了MCD 飼喂造成的肝細(xì)胞的脂肪變性，對(duì)肝纖維化提供顯著的保護(hù)作用。
【生產(chǎn)工藝】[5]
1. 壓榨法
壓榨法制油原理是借助機(jī)械外力，將油脂從油料中擠壓出來(lái)。壓榨過(guò)程中發(fā)生的是物理變化，如物料變形，油脂分離，摩擦發(fā)熱，水分蒸發(fā)等。壓榨法工藝特點(diǎn)是可以連續(xù)生產(chǎn)，自動(dòng)化程度高設(shè)備處理量大，操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，餅含油在 8％～10％，且水分含量低，有利于餅的二次利用。壓榨法工藝流程如下：
2. 壓濾法
壓濾法制油原理是利用液體靜壓力傳遞原理，通過(guò)液體傳遞施加給油料壓力，使油料在靜壓條件下受到擠壓，把油從油料中壓榨出來(lái)。壓濾法工藝特點(diǎn)是芝麻餅的殘油較高，自動(dòng)化程度低，勞力成本較高，但是油品的風(fēng)味較機(jī)榨油要濃郁，沒(méi)有煙熏味，口感較好。壓濾法工藝流程如下：
3. 傳統(tǒng)水代法
傳統(tǒng)水代法制油原理是將熱水加入到烘焙和研磨好的芝麻漿中，利用油料中非油成分對(duì)油和水的親和力差異，并利用油水比重不同，通過(guò)一系列工藝過(guò)程，將油脂與親水性的蛋白質(zhì)和碳水化合物等分開(kāi)。水代法制取的小磨香油香味獨(dú)特濃郁，含磷量、酸價(jià)、色澤和過(guò)氧化值相比較壓榨法均要低，該工藝特點(diǎn)是油脂得率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，多為間歇式生產(chǎn)；副產(chǎn)物芝麻渣水分含量過(guò)高，麻渣中蛋白質(zhì)不僅品質(zhì)差難分離利用，而且實(shí)用價(jià)值很低，造成蛋白質(zhì)資源的浪費(fèi)；麻渣易發(fā)酵變質(zhì)，造成污染，環(huán)境衛(wèi)生差；油脂產(chǎn)品水分含量較高，保質(zhì)期短。水代法制取芝麻油的工藝如下：
4. 浸出法
浸出法制油是根據(jù)相似相溶原理，使油脂及脂溶性物質(zhì)溶解到溶劑中，然后再脫溶制得芝麻油。浸出法芝麻芝麻油工藝較成熟，該法的特點(diǎn)是油率高，便于大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，但是也有步驟繁多，設(shè)備復(fù)雜，生產(chǎn)安全性低等缺點(diǎn)。浸出精煉法工藝流程如下：
5. 超臨界CO2萃取
該制取工藝具有選擇性地把極性不同、沸點(diǎn)不同等不同成分分別萃取出來(lái)，然后再通過(guò)控制壓力和溫度使流體變成氣體，從而達(dá)到萃取分離的目的。超臨界 CO2萃取工藝是一種高新提取分離技術(shù)，提取效率高、生產(chǎn)周期短、低碳環(huán)保和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。存在設(shè)備價(jià)格昂貴、成本高、產(chǎn)量小等缺點(diǎn)。超臨界流體萃取工藝流程如下：
6. 亞臨界低溫萃取
亞臨界低溫萃取 是指在一定溫度和一定壓力下，采用亞臨界狀態(tài)的流體 萃 取油料中的油脂?；驹砼c超臨界一樣，只是流體狀態(tài)不一樣。亞臨界低溫萃取是一種低溫萃取和分離相結(jié)合的技術(shù)，物料無(wú)需經(jīng)過(guò)高溫烘焙，所得產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)和活性很好地保留下來(lái)，在醫(yī)藥、植物精油、色素等領(lǐng)域運(yùn)用廣泛。亞臨界萃取工藝流程如下：
7. 微波輔助制取
微波萃取法的機(jī)理是通過(guò)微波輻射使植物組織內(nèi)極性物質(zhì)吸收微波能產(chǎn)熱，使物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)溫度和內(nèi)部壓力上升，當(dāng)超過(guò)細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的極限承受能力后，就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞的破裂，這樣就使得所需產(chǎn)物流出。微波法萃取芝麻油的特點(diǎn)是提取率高，提取時(shí)間短，操作成本低，操作簡(jiǎn)便，副產(chǎn)物少。
8. 水酶法
水酶法制備芝麻油的原理是以機(jī)械和酶的手段來(lái)破壞降解芝麻細(xì)胞壁，使油脂釋放出來(lái)。水酶法制備芝麻油特點(diǎn)是可以同時(shí)制取芝麻油和蛋白質(zhì)，縮短工藝路線；操作條件溫和，低耗能，低投資，產(chǎn)物品質(zhì)高；不使用有機(jī)溶劑，低碳安 全環(huán)保。水酶法制取芝麻油的工藝流程如下：
9. 堿提法
堿提法制備芝麻油的原理是利用堿水對(duì)芝麻進(jìn)行浸泡，然后離心精制得到芝麻油和芝麻蛋白堿提法制備芝麻油工藝特點(diǎn)是無(wú)需經(jīng)過(guò)高溫炒籽，操作條件溫和，得到的產(chǎn)品質(zhì)量好，能耗及污染小，且蛋白質(zhì)基本不變性。
【參考文獻(xiàn)】
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