姚宏燕，楊 成，沈曉芳

(江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫 214122)

奇亞籽是薄荷類植物芡歐鼠尾草的種子，源于墨西哥高海拔沙漠地區(qū)，早在古阿茲特克時(shí)代，奇亞籽就因營(yíng)養(yǎng)和抗餓特性被用作主食，以保證士兵的長(zhǎng)途行軍[1]。奇亞籽含油量在20%以上，油中脂肪酸主要為α-亞麻酸和亞油酸等不飽和脂肪酸，是ω-3脂肪酸和ω-6脂肪酸的良好來(lái)源。烘烤是油籽預(yù)處理的一種方式，油籽經(jīng)烘烤后，分布在油籽內(nèi)的超顯微油滴聚集成大油滴，可使壓榨時(shí)更易出油[2]；另外該過(guò)程涉及高溫，油料中的油脂、糖類、蛋白和其他生理活性物質(zhì)因高溫和氧氣的作用會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)變化，未經(jīng)烘烤直接壓榨的奇亞籽油色澤清淺，而烘烤等熱處理雖然造成油脂顏色加深，但增添了濃郁的風(fēng)味成分。目前有關(guān)奇亞籽預(yù)處理方式對(duì)油脂品質(zhì)影響的研究還處于空白階段，亟待理論研究的支持。本文以奇亞籽為原料，對(duì)其進(jìn)行不同程度的烘烤預(yù)處理，并對(duì)各條件下奇亞籽油的理化性質(zhì)、脂肪酸組成及含量進(jìn)行比較測(cè)定，以期對(duì)烘焙行業(yè)、油脂行業(yè)和消費(fèi)者在應(yīng)用和使用奇亞籽時(shí)的注意事項(xiàng)提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 原料與試劑

奇亞籽，原產(chǎn)地墨西哥(Naturkost De Mexico)。

異丙醇、乙醚、95%乙醇、酚酞指示劑、無(wú)水硫酸鈉、冰乙酸、三氯甲烷、碘化鉀、硫代硫酸鈉、可溶性淀粉、無(wú)水甲醇、氫氧化鈉、氫氧化鉀、乙酸乙酯、碳酸鈉、正己烷等，均為分析純，購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；Supelco 37種脂肪酸甲酯混標(biāo)，購(gòu)自美國(guó)Sigma公司；三氟化硼-甲醇溶液，購(gòu)自Sigma-Aldrich；十一烷酸標(biāo)準(zhǔn)品(純度>99%)，購(gòu)自上海斯信生物科技有限公司(Nu-chek-prep)；色譜級(jí)正己烷、甲醇，購(gòu)自賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司；純凈水。

1.1.2 儀器與設(shè)備

三柱A型液壓榨油機(jī)，天津市伺達(dá)機(jī)械制造有限公司；BSA124S型電子天平，賽多利斯公司；84-1磁力攪拌控溫電熱套，山東鄄城華魯電熱儀器有限公司；DHG-系列電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；多功能臺(tái)式離心機(jī)，Eppendorf中國(guó)有限公司；KQ-100DB 型數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；UV-3600Plus型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，日本島津公司；Lovibond PFX 880 Tintometer比色計(jì)，上海山富科學(xué)儀器有限公司；GC-2030 氣相色譜儀，日本島津公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 奇亞籽基本組成成分分析

水分含量測(cè)定，GB/T 14489.1—2008《油料 水分及揮發(fā)物含量測(cè)定》；粗脂肪含量測(cè)定，GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》；粗蛋白質(zhì)含量測(cè)定，GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》；膳食纖維含量測(cè)定，GB 5009.88—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膳食纖維的測(cè)定》；灰分測(cè)定，GB 5009.4—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》。

1.2.2 奇亞籽油的制備

工藝流程：奇亞籽→清理→烘烤→液壓法壓榨→出油→除雜(離心分離)→奇亞籽油。

具體流程：每批次稱取1.00 kg奇亞籽，平鋪在不銹鋼托盤上，保持1 cm左右厚度，采用電熱鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行烘烤預(yù)處理，以烘烤溫度和時(shí)間為單因素，設(shè)定烘烤溫度分別為60、100、140、180℃，各溫度下分別設(shè)置烘烤時(shí)間為10、30、50、70、90 min，烘烤好取出后于干燥器中自然冷卻至室溫，再次稱重，而后進(jìn)入液壓榨油機(jī)壓榨制油，離心分離得到奇亞籽油。

1.2.3 奇亞籽油理化性質(zhì)的測(cè)定

酸價(jià)參考GB 5009.229—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測(cè)定》；過(guò)氧化值參考GB 5009.227—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》；色澤參考GB/T 22460—2008《動(dòng)植物油脂 羅維朋色澤的測(cè)定》，結(jié)果以(R+Y/10)/2值表示[3]；油脂紫外吸光度參考GB/T 22500—2008《動(dòng)植物油脂 紫外吸光度的測(cè)定》，再根據(jù)相應(yīng)的吸光度計(jì)算出Kλ(Kλ表示波長(zhǎng)為λ時(shí)油脂的K值)[4]。

1.2.4 奇亞籽油脂肪酸組成的測(cè)定

甲酯化：參照Timilsena 等[5]方法。

氣相色譜條件參考GB 5009.168—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測(cè)定》并略有改動(dòng)：SPTM-2560毛細(xì)管色譜柱(100 m×0.25 mm×0.2 μm)；進(jìn)樣量1 μL；分流比20∶1；進(jìn)樣口溫度280℃；FID檢測(cè)器溫度250℃。以37種脂肪酸甲酯的保留時(shí)間定性，采用內(nèi)標(biāo)法對(duì)油樣中的脂肪酸進(jìn)行定量。

2 結(jié)果與討論

2.1 奇亞籽基本組成成分(見(jiàn)表1)

表1 奇亞籽的基本組成成分 %

由表1 可知，奇亞籽水分含量在5%～7%之間，在安全水分含量范圍內(nèi)[6]。奇亞籽含油率較高，粗蛋白質(zhì)含量高于傳統(tǒng)谷物(小麥 14%，玉米 14%，大米 8.5%，燕麥 15.3%，大麥 9.2%)，主要是球蛋白，具有較好的熱穩(wěn)定性[7-8]。另外奇亞籽還富含膳食纖維，研究證明當(dāng)奇亞籽粉與小麥粉混合時(shí)，可使面團(tuán)吸水率提高，延展性降低[9]，具有較好的水合作用。因此，作為一種新興的油料來(lái)源，奇亞籽具有較大的開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值。

2.2 烘烤條件對(duì)奇亞籽干燥失水率和出油率的影響

對(duì)奇亞籽進(jìn)行烘烤處理不但可使油籽中的水分降到合適含量，破壞霉菌和細(xì)菌，同時(shí)可增加油的流動(dòng)性，提高出油率。圖1為奇亞籽在不同烘烤條件下干燥失水率和出油率的變化趨勢(shì)。

從圖1可以看出，干燥失水率均隨著溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。各烘烤溫度下，前30 min內(nèi)奇亞籽水分含量都迅速下降，60℃烘烤90 min與100℃烘烤10 min的干燥失水率相當(dāng)且遠(yuǎn)低于140℃和180℃下的各值。隨著烘烤溫度升高和烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)，奇亞籽出油率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且180℃烘烤50 min及以上時(shí)，出油率均顯著提高(p<0.05)，最高可達(dá)40%以上，但是可觀察到有部分油脂溢出，奇亞籽產(chǎn)生了淡淡的焦糊味，影響油脂的感官效果。綜合而言，各條件下奇亞籽出油率在35.37%～40.37%范圍內(nèi)。

注：圖中不同字母表示具有顯著性差異(p<0.05)。下同。

2.3 烘烤條件對(duì)奇亞籽油理化性質(zhì)的影響

2.3.1 對(duì)奇亞籽油過(guò)氧化值和酸價(jià)的影響(見(jiàn)圖2)

過(guò)氧化值代表油脂、脂肪酸等被氧化的程度。過(guò)氧化值越高，油脂氧化程度就越高，且會(huì)產(chǎn)生一些對(duì)人體有害的小分子物質(zhì)。酸價(jià)代表油脂中游離脂肪酸的含量，酸價(jià)越高，油脂中游離脂肪酸的含量就越高，油的品質(zhì)和質(zhì)量就越差。故在油脂的生產(chǎn)加工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制導(dǎo)致油脂過(guò)氧化值和酸價(jià)上升的因素。

圖2 烘烤條件對(duì)奇亞籽油過(guò)氧化值和酸價(jià)的影響

由圖2可知，奇亞籽經(jīng)過(guò)烘烤預(yù)處理后制取的奇亞籽油過(guò)氧化值在0.20～1.15 mmol/kg之間，酸價(jià)(KOH)在0.36～0.54 mg/g之間，遠(yuǎn)低于國(guó)家食用油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對(duì)植物原油(酸價(jià)(KOH)≤4 mg/g；過(guò)氧化值≤9.85 mmol/kg)的規(guī)定。其中，過(guò)氧化值整體變化趨勢(shì)較酸價(jià)大，采用180℃烘烤50 min以上時(shí)，過(guò)氧化值和酸價(jià)均顯著上升(p<0.05)。溫度升高或時(shí)間延長(zhǎng)在不同程度上均促進(jìn)了奇亞籽油中多不飽和脂肪酸(PUFAs)的氧化分解，溫度越高，氧化分解速率越快，過(guò)氧化值和酸價(jià)就越高，故在制備奇亞籽油的過(guò)程中應(yīng)控制好烘烤條件。但是發(fā)現(xiàn)100℃各時(shí)間梯度下的過(guò)氧化值和酸價(jià)較60℃下的低，推測(cè)溫度較低時(shí)，在一定時(shí)間范圍內(nèi)原料失水率較低，導(dǎo)致油中水分含量高，加速了油脂的氧化酸敗，甘油三酯水解而產(chǎn)生游離脂肪酸，因此造成60℃各時(shí)間下的值較高，但因奇亞籽經(jīng)烘烤后水分含量很低，再加上本身就是新鮮原料，故游離脂肪酸初始量低，因此酸價(jià)的變化范圍較小。

2.3.2 對(duì)奇亞籽油K232和K268的影響(見(jiàn)圖3)

圖3 烘烤條件對(duì)奇亞籽油共軛二烯(K232)和共軛三烯(K268)的影響

油脂加熱過(guò)程中產(chǎn)生的一級(jí)氧化產(chǎn)物不穩(wěn)定，進(jìn)一步降解會(huì)形成二級(jí)氧化產(chǎn)物如共軛二烯和共軛三烯，二者分別在232 nm和268 nm處有明顯的吸收峰。由圖3可知，60、100℃和140℃下烘烤奇亞籽時(shí)，K232、K268的變化范圍不大，但當(dāng)在180℃下烘烤50 min以上時(shí)，K232急劇上升，K232和K268較其他條件下均具有顯著性差異(p<0.05)。

2.3.3 烘烤條件對(duì)奇亞籽油色澤的影響(見(jiàn)圖4)

圖4 烘烤條件對(duì)奇亞籽油色澤的影響

由圖4可知，在60～140℃烘烤10～90 min，奇亞籽油色澤無(wú)顯著變化。當(dāng)180℃烘烤50 min以上時(shí)，奇亞籽油色澤發(fā)生了急劇變化，其中70、90 min下已呈現(xiàn)棕褐色。高溫烘烤過(guò)程中會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，該反應(yīng)的初期產(chǎn)物不會(huì)對(duì)色澤產(chǎn)生影響，但隨著溫度的升高或時(shí)間的延長(zhǎng)，會(huì)形成無(wú)氮或含氮的褐色可溶性化合物，最終生產(chǎn)類黑精色素等高分子色素[10]，從而對(duì)奇亞籽油的色澤產(chǎn)生較大影響。

2.4 烘烤條件對(duì)奇亞籽油脂肪酸組成及含量的影響(見(jiàn)表2)

表2 烘烤溫度和時(shí)間對(duì)奇亞籽油脂肪酸組成及含量的影響

由表2可知：不同的烘烤條件對(duì)奇亞籽油脂肪酸組成無(wú)影響，對(duì)各脂肪酸含量影響不大，大多數(shù)組之間并無(wú)顯著性差異(p>0.05)；各個(gè)烘烤預(yù)處理?xiàng)l件下，α-亞麻酸含量較高，均在60 g/100 g左右。

3 結(jié) 論

隨著烘烤溫度的升高和烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)，奇亞籽出油率整體呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，且180℃烘烤50 min以上時(shí)，出油率均顯著提高(p<0.05)，奇亞籽油過(guò)氧化值、酸價(jià)、K232、K268均相應(yīng)上升；另外，隨著烘烤溫度升高或時(shí)間延長(zhǎng)，奇亞籽油由最初淡淡的堅(jiān)果香轉(zhuǎn)變成濃郁的油香味，但180℃下烘烤50 min以上還會(huì)產(chǎn)生焦糊味，色澤加深。烘烤條件對(duì)奇亞籽油的脂肪酸組成無(wú)影響，且整體各組間脂肪酸含量無(wú)顯著性差異，均有高含量的α-亞麻酸。為了滿足消費(fèi)者對(duì)油脂的感官和品質(zhì)需求，不建議采用180℃直接烘烤；若采用180℃直接進(jìn)行烘烤，則時(shí)間不應(yīng)超過(guò)50 min，這對(duì)制備不同風(fēng)味、不同感官體驗(yàn)且富含營(yíng)養(yǎng)成分的高品質(zhì)奇亞籽油具有重要意義。