(一)水代法生产原理
水代法在油脂制取中是较为特殊的一种方法,其原理与压榨法、浸出法均不相同。此法是利用油料中非油成分对水和油的亲和力的不同,以及油水之间的密度差,经过一系列工艺过程,将油脂和亲水性的蛋白质、碳水化合物等分开。芝麻种子的细胞中除含有油分外,还含有蛋白质、磷脂等,它们相互结合成胶状物,经过炒籽,使可溶性蛋白质变性,成为不可溶性蛋白质。当加水于炒熟磨细的芝麻酱中时,经过适当的搅动,水逐步渗入到芝麻酱之中,油脂就被代替出来。
(二)生产工艺
1、工艺流程
芝麻→筛选→漂洗→炒籽→扬烟→磨酱→兑浆搅油→振荡分油→毛油处理→小磨香油
2、操作要点
(1)筛选:清除芝麻中的杂质,如泥土、砂石、铁屑等杂质及杂草籽和不成熟芝麻粒等。筛选愈干净愈好。
(2)漂洗:用水清除芝麻中与芝麻大小差不多的并肩泥、微小的杂质和灰尘。将芝麻漂洗浸泡1-2小时,让芝麻均匀地吃透水分。浸泡后的芝麻含水量为25%-30%。将芝麻沥干,再入锅炒籽。若芝麻尚湿就入锅炒籽,容易掉皮。浸泡有利于细胞破裂。芝麻经漂洗浸泡,水分渗透到完整细胞的内部,使凝胶体膨胀起来,再经加热炒籽,就可使细胞破裂,油体原生质流出。
(3)炒籽:采用直接火炒籽。开始用大火,此时芝麻含水量大,不会焦糊;炒至20分钟左右,芝麻外表鼓起来,改用文火炒,用人力或机械搅拦,使芝麻熟得均匀。炒熟后,往锅内泼炒籽量3%左右的冷水,再炒1分钟,芝麻出烟后出锅。泼水的作用是使温度突然下降,让芝麻组织酥散,有利于磨酱,同时也使窝烟随水蒸气上扬。炒好的芝麻用手捻即出油,呈咖啡色,牙咬芝麻有酥脆均匀、生熟一致的感觉。这里值得一提的是,专为食用的芝麻酱要用文火炒籽,而专提取小磨香油的芝麻要火大一些,炒得焦一点。
炒籽的作用主要是使蛋白质变性,利于油脂取出。芝麻炒到接近200℃时,蛋白质基本完全变性,中性油脂含量最高,超过200℃烧焦后,部分中性油脂溢出,油脂含量降低。此外,在对浆搅油时,焦皮可能吸收部分中性油,所以,芝麻炒得过老则出油率降低。炒籽生成香味物质,只有高温炒的芝麻才有香味。高温炒籽后制出的油,如不再加高温,就能保留住浓郁的香味。这就是水代法取油工艺的主要特点之一。
(4)扬烟:出锅的芝麻要立即散热,降低温度,扬去烟尘、焦末和碎皮。焦末和碎皮在后续工艺中会影响油和渣的分离,降低出油率。出锅芝麻如不及时扬烟降温,可能产生焦味,影响香油的气味和色泽。
(5)磨酱:将炒酥吹净的芝麻用石磨或金刚砂轮磨浆机磨成芝麻酱。芝麻酱磨得愈细愈好。把芝麻酱点在拇指指甲上,用嘴把它轻轻吹开,以指甲上不留明显的小颗粒为合格。磨酱时添料要匀,严禁空磨,随炒随磨,熟芝麻的温度应保持在65-75℃,温度过低易回潮,磨不细。石磨转速以每分钟30转为宜,石磨的磨纹很细,磨几批芝麻后就需要凿磨1次。
磨酱的作用:炒籽后,内部油脂聚集,处于容易提取的状态(油脂粘度也降低了),经磨细后形成浆状。由于芝麻含油量较高,出油较多,此浆状物是固体粒子和油组成的悬浮液,比较稳定,固体物和油很难通过静置而自行分离。因此,必须借助于水,使固体粒子吸收水分,增加密度而自行分离。
磨酱要求愈细愈好,这有两个目的:一是使油料细胞充分破裂,以便尽量取出油脂;二是在对浆搅油时使水分均匀地渗入芝麻酱内部,油脂被完全取代。
(6)兑浆搅油:用人力或离心泵将芝麻酱泵入搅油锅中,芝麻酱温度不能低于40℃,分4次加入相当于芝麻酱重80%-100%的沸水。第一次加总用水量的60%,搅拌40-50分钟,转速30转/分。搅拌开始时芝麻酱很快变稠,难以翻动,除机械搅拌外,需用人力帮助搅拌,否则容易结块,吃水不匀。搅拌时温度不低于70℃。到后来,稠度逐渐变小,油、水、渣三者混合均匀,40分钟后有微小颗粒出现,外面包有极微量的油。第二次加总用水量的20%,搅拌40-50分钟,仍需人力助拌,温度约为60℃,此时颗粒逐渐变大,外部的油增多,部分油开始浮出。第三次约加总水量的15%,,仍需人力助拌约15分钟,这时油大部分浮到表面,底部浆成蜂窝状,流动困难,温度保持在50℃左右。最后一次加水(俗称“定浆”)需凭经验调节到适宜的程度,降低搅拌速度到10转/分,不需人力助拌,搅拌1小时左右,又有油脂浮到表面,此时开始“撇油”。撇去大部分油脂后,最后还应保持7-9毫米厚的油层。
兑浆搅油的作用:兑浆搅油是整个工艺中的关键工序,是完成以水代油的过程。加水量与出油率有很大关系,适宜的加水量才能得到较高的出油率。这是因为芝麻酱中的非油物质在吸水量不多不少的情况下,一方面能将油尽可能代替出来,另一方面生成的渣浆的粘度和表面张力可达最优条件,振荡分油时容易将包裹在其中的分散油脂分离出来,撇油也易进行。如加水量过少,麻酱吸收的水量不足,不能将油脂较多地顶替出来,且生成的渣浆粘度大,振荡分油时内部的分散油滴不易上浮到表面,出油率低。如加水量过多,除芝麻酱吸收水外,多余的水就与部分油脂、渣浆混合在一起,产生乳化作用而不易分离,同时,生成的渣浆稀薄,粘度低,表面张力小,撇油时油与渣浆容易混合,难以将分离的油脂撇尽,因此也影响出油率。加水量的经验公式如下:
加水量=(1-芝麻酱含油率)× 芝麻酱量×2
加水量除与芝麻酱中的非油物质量直接有关外,还与原料品质、空气相对湿度等因素有关。
(7)振荡分油、撇油:经过上述处理的温麻渣仍含部分油脂。振荡分油(俗称“墩油”)就是利用振荡法将油尽量分离提取出来。工具是两个空心金属球体(葫芦),一个挂在锅中间,浸入油浆,约及葫芦的1/2。锅体转速10转/分,葫芦不转,仅作上下击动,迫使包在麻渣内的油珠挤出升至油层表面,此时称为深墩。约50分钟后进行第二次撇油,再深墩50分钟后进行第三次撇油。深墩后将葫芦适当向上提起,浅墩约1小时,撇完第四次油,即将芝麻渣放出。撇油多少根据气温不同而有差别。夏季宜多撇少留,冬季宜少撇多留,借以保温。当油撇完之后,麻渣温度在40℃左右。
(8)毛油处理:撇出的毛油计量后送入油罐储存,静置沉淀10天以上。成品油过滤、检验合格后即可分装。油渣从罐底孔放出,经离心分离,油液在下一锅兑浆时加入,收集油渣待用。