芝麻富含油脂和蛋白质,是我国重要的油料作物之一。水剂法可以同时提取芝麻油脂和蛋白质,这对于提高芝麻综合利用率,增加植物蛋白资源供给具有重要的意义。本文针对现行水剂法加工芝麻过程中油脂易乳化、蛋白回收困难等问题,采用吐温20辅助提取芝麻油和蛋白,优化提取工艺;在此基础上研究少量蛋白酶的协同作用对产品得率和性质的影响,确定适合提取芝麻油和蛋白质的酶种和浓度;比较不同方式制备芝麻油的基本理化性质和氧化稳定性,并利用GC-MS鉴定芝麻油的风味成分,分析制油工艺对芝麻油品质的影响。研究结果如下:(1)水剂法加工生芝麻时,pH对芝麻油和蛋白的提取都有极显著影响,固液比对芝麻油和蛋白的提取有显著影响,时间对芝麻油的提取率有显著影响;添加吐温20、吐温60或吐温80都可以显著增加油脂得率,但对芝麻蛋白的提取影响不显著。通过正交实验,确定吐温辅助提取的最佳工艺条件为:pH11、固液比1:6(g/mL)、提取时间30min、吐温20浓度1%。在此条件下芝麻油的提取率为60.97±2.43%,芝麻蛋白的提取率63.53±1.79%。(2)吐温20和少量碱性蛋白酶(150或300 IU/g)共同提取时,芝麻油提取率比单独使用吐温20或单独使用酶时都高,说明吐温20和酶对芝麻油的提取有协同增效作用。吐温20和少量Alcalase 2.4L(150和300IU/g)协同提取时油脂得率分别为67.16±1.79%和69.13±1.57%,均显著高于单独使用吐温20时油脂得率(62.32±1.52%);芝麻蛋白得率分别为62.11±1.78%和63.36±1.34%,和单独使用吐温20时接近。无论添加蛋白酶与否,吐温20对烘烤芝麻油脂和蛋白的提取效果都较差。(3)分别采用酸沉法和超滤法回收芝麻蛋白质,随着蛋白酶量的增加,蛋白质的回收率和纯度急剧减少。同等酶量时,酸沉法回收蛋白质的纯度显著高于超滤法。少量蛋白酶辅助吐温提取虽不能提高芝麻蛋白得率,但可以改善芝麻蛋白质的部分功能性质,如溶解性、持油性、乳化性和起泡性。综合考虑油脂得率、蛋白质回收率和功能性质等因素,确定采用少量Alcalase 2.4L(150IU/g)协同吐温20为提取生芝麻油和蛋白的最佳工艺。(4)分别采用四种方法制备芝麻油Ⅰ(少量Alcalase 2.4L协同吐温20提取生芝麻油)、油Ⅱ(多量Alcalase 2.4L提取的生芝麻油)、油Ⅲ(多量Alcalase 2.4L提取的烤芝麻油)和油Ⅳ(溶剂浸出油)。比较其理化性质可知,四种油脂的水分及挥发物含量无显著差别;油Ⅳ的色泽比另外三种芝麻油深;油Ⅰ的酸价显著低于其它三种油;油Ⅲ和油Ⅳ的过氧化值较高;油Ⅳ氧化诱导时间最长,油Ⅰ时间最短。不同油中芝麻酚含量比较:油Ⅳ中含量最高,油Ⅱ和油Ⅲ次之,油Ⅰ最低;不同油中生育酚含量比较:油Ⅳ和油Ⅱ含量最高,油Ⅲ次之,油Ⅰ最低。油脂中抗氧化物质的含量差异能够解释其氧化稳定性的不同。通过对不同芝麻油的风味成分鉴定可知,芝麻油中烃类、醛类以及醇类物质含量较高,油Ⅰ可鉴定出挥发性成分22种,油Ⅲ可鉴定出挥发性成分34种,油Ⅳ可鉴定出挥发性成分22种。油Ⅲ中挥发性化合物最多,且含有其它两种油中不存在的4种吡嗪类物质。