版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-芝麻粕

科学百科
原创
科学百科为用户提供权威科普内容,打造知识科普阵地
收藏

芝麻粕是芝麻榨油后的副产物,将其通过溶剂浸出法脱脂后的产物则称为脱脂芝麻粕粉。

简介芝麻粕1是芝麻榨油后的副产物,将其通过溶剂浸出法脱脂后的产物则称为脱脂芝麻粕粉。脱脂芝麻粕的主要成分是芝麻蛋白质,因此芝麻粕的深加工实际上就是对芝麻蛋白质的深加工。芝麻蛋白质主要由α-球蛋白组成,约占80%,其等电点为pH3.8~4.0。用稀碱溶液溶解芝麻蛋白,然后调节pH值使其沉淀,获得芝麻分离蛋白;将芝麻分离蛋白用蛋白酶水解,获得水解芝麻蛋白.河南正康粮油有限公司生产的芝麻粕以工艺含量分为高蛋白芝麻粕、高脂肪芝麻粕。

营养成分芝麻的含油量为45%~54%,蛋白质含量为22%~25%。芝麻富含亚油酸、维生素E 、维生素A 、维生素B1、维生素B2和钙、磷等矿物质。具有护肝、补肾、润肠、软化皮肤、滋补养血、调经、润滑、利尿、缓泻、安神的功效,在中医药上被用于辅助治疗慢性便秘、耳鸣、 脱发、口角溃疡和齿眼炎、贫血、头昏眼花、偏头痛、视力减退、骨质疏松、烧伤烫伤等。芝麻粕是芝麻榨油后的副产物,将其通过溶剂浸出法脱脂后的产物则称为脱脂芝麻粕粉。脱脂芝麻粕的主要成分是芝麻蛋白质,因此芝麻粕的深加工实际上就是对芝麻蛋白质的深加工。芝麻蛋白质主要由α-球蛋白组成,约占80%,其等电点为pH3.8~4.0 。用稀碱溶液溶解芝麻蛋白,然后调节pH值使其沉淀,获得芝麻分离蛋白;将芝麻分离蛋白用蛋白酶水解,获得水解芝麻蛋白。

芝麻油中含有芝麻木脂素类,芝麻木脂素类包括芝麻素、表芝麻素、芝麻素酚、芝麻林素以及芝麻酚。其中以芝麻素和芝麻林素为主,前者含量为0.2%~0.5%,后者含量约为0.1%~0.3%, 其余几种含量极微。芝麻素为白色针状晶体,熔点120~121℃,[a ]20D=一56 0 ( CHCl3) ,特征紫外吸收峰分别是287nm 和236nm , 是芝麻油的主要稳定性物质。研究发现,含油率高达55%的白芝麻油中芝麻素含量最高,而含油率仅是44.6%的黑芝麻油中芝麻素含量最低。

作用机理研究表明,芝麻素促进酒精代谢以及脂肪酸β-氧化,加速排除酒精等有害化学物质,降低肝功能损伤及肝肿瘤的产生概率;芝麻素舒张血管肌肉,增加血管直径,顺畅血液流动,维持血压稳定;芝麻素抑制血胆固醇的合成与吸收,改善血液流动性;此外,芝麻素抗氧化,抑制流感病毒、仙台病毒和结核杆菌的生长,对杀虫剂除虫菊酯有增效作用。

芝麻素的作用机理主要是其在酶的作用下其五元环打开,转换为邻羟基儿茶酚,向活泼自由基提供氢,自身成为较为稳定的自由基,然后与其他自由基结合成稳定的二聚体,从而切断链式反应,发挥其功能。

芝麻粕的利用用于饲料开发芝麻粕的蛋白质含量、必需氨基酸利用率与豆粕相当,加之芝麻粕的价格较大豆粕低,因此芝麻粕可部分替代豆粕用于饲料加工。试验发现,芝麻粕代替 15%的日粮粗蛋白质,与豆粕相比对肉鸡的生产性能无显著差异,但过多使用芝麻粕代替日粮,如替代 30%的日粮蛋白质时,肉鸡的生长受到抑制。用 10%的芝麻粕代替日粮有利于 17~21 周龄蛋鸡的生长,20%的芝麻粕代替日粮对其生长无显著影响,但当 30%的芝麻粕代替日粮时,蛋鸡的生长显著降低。芝麻壳对蛋鸡和肉鸡的生长也有一定影响,芝麻壳用量高于 8%会导致肉鸡的生长受影响,而 14%的芝麻粕对蛋鸡的采食量、蛋质量、蛋黄色泽和蛋壳厚度无显著影响。

天然芝麻粕中蛋白质及其他营养物质含量虽然较高,但被饲养动物需要将其代谢后吸收,因此有必要进行预处理,以促进营养物质的吸收。对天然芝麻粕进行发酵,可以提高芝麻粕的能量、粗蛋白、磷和部分氨基酸的利用率。2

提取蛋白蛋白质是芝麻粕中具有很高利用价值的营养物质,提取的蛋白质可用于肉类制品、谷物烘焙制品、植物蛋白饮料及冷食、副食品、调味品、休闲食品、芝麻低肽食品等。芝麻粕中蛋白质的主要提取方法有物化法、酶解法及微生物发酵法。

提取功能性因子芝麻中含有一定量的木脂素类化合物,包括芝麻素、表芝麻素、芝麻素酚、芝麻林素、芝麻林素酚以及芝麻酚等。芝麻素具有降低胆固醇、抗高血压、抗菌及抗氧化、保护肝脏、抑制乳腺癌,以及免疫激活等生理作用。

芝麻饼粕中含有一定量的芝麻素。对芝麻饼粕中的芝麻素提取工艺进行研究,正交试验优化结果显示提取时间 2 h,提取温度55 ℃,乙醇浓度 93%,料液比 1∶6.5 时,芝麻素的提取率最高。三波长分光光度法测定芝麻饼中木脂素的含量,当液料比 8∶1,提取温度 51 ℃,提取时间 6 h,乙醇体积分数 89%时,芝麻饼中芝麻木脂素的得率 0.298%。

其他以普通芝麻粕为原料,选用枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌多个菌种,通过单因素、正交试验,优化微生物发酵条件,以降低芝麻粕中植酸含量,提高粗蛋白、酸溶蛋白等有益成分的含量。

正交试验优化的发酵条件为温度 30 ℃,R-02 与 KG-109接种比例 2∶1,接种量 8%,时间 10 d,在此条件下发酵后植酸含量为 0.08%,植酸降解率达 86.21%,粗蛋白含量为 49.85%,酸溶蛋白为 9.07%,挥发性盐基氮为 2 075.5 mg/kg。芝麻经过去皮、脱脂后,凝胶性和乳化能力分别优于大豆粕粉和花生粕粉,吸水和吸油能力与大豆粕粉差不多,发泡能力和稳定性在酸性 pH 值时比碱性强。因此去皮脱脂芝麻粕粉可用于如冰激凌、冷冻甜食、香肠、烘焙食品和糖果等食品。

芝麻素制取方法芝麻素溶解于甲醇、乙醇等有机溶剂,可用上述有机溶剂从芝麻油或芝麻油脚中提取和制备芝麻素。

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 重庆师范大学