《食品科学》：重庆市农业科学院曾小峰助理研究员等：蒸汽爆破预处理对压榨紫苏籽油品质和风味的影响

紫苏籽是药食同源植物紫苏的干燥成熟果实，含油量约35%～45%，不饱和脂肪酸相对含量达90%以上，其中

-亚麻酸含量占54%～64%，是目前植物种子油中

-亚麻酸含量最高的植物油。此外，紫苏籽油还含有丰富的多酚、生育酚、植物甾醇、角鲨烯等活性成分，是一种新型的营养保健植物油。

蒸汽爆破技术是将原料置于高温高压环境，让蒸汽充分渗透到物料细胞组织，通过瞬间泄压让物料中的过热蒸汽迅速膨胀产生巨大剪切力从而破坏物料结构的过程，能有效打破原料细胞中营养物质的抗提取屏障，促进活性物质溶出，具有处理时间短、能耗低、效率高、可工业化应用的优点。

重庆市农业科学院的曾小峰、颜蜜，陕西省产品质量监督检验研究院的盖智星等人以紫苏籽为研究对象，选择不同的蒸汽爆破处理时间，探索其对紫苏籽油理化性质、活性成分、风味物质的影响，以期为高品质紫苏籽油的提取提供技术参考。

01

蒸汽爆破预处理对紫苏籽油色泽的影响

L

*值表示亮度，

a

*值从负到正表示从绿色到红色变化，

b

*值从负到正表示从蓝色到黄色变化。如表1所示，经蒸汽爆破处理后紫苏籽油的

L

*值降低，

b

*值显著增加（

P

＜0.05），表明油的颜色加深（肉眼观察无差别），可能是紫苏籽油发生了美拉德反应，形成类黑精高分子色素所致。

02

蒸汽爆破预处理对紫苏籽油脂肪酸的影响

由表2可知，蒸汽爆破处理组和空白组主要的脂肪酸为棕榈酸（6.48%～6.55%）、硬脂酸（1.81%～1.85%）、油酸（13.77%～13.97%）、亚油酸（14.42%～14.62%）、

-亚麻酸（62.48%～62.84%）。检测结果均符合LS/T 3254—2017《紫苏籽油》脂肪酸含量要求。可以看出，紫苏籽油中

-亚麻酸是最主要的不饱和脂肪酸，相对含量达62%以上，不饱和脂肪酸相对含量在90%以上。蒸汽爆破处理后，对脂肪酸组成无影响，对棕榈酸、硬脂酸、油酸、

-亚麻酸的含量无显著影响（

P

＞0.05），仅亚油酸的含量显著降低（

P

＜0.05），但总体数值波动较小；饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸均无显著差异（

P

＞0.05），与蒸汽爆破处理菜籽油的结论一致，说明蒸汽爆破处理不会破坏紫苏籽油脂肪酸成分。但张善英等研究蒸汽爆破对油茶籽的影响时发现，脂肪酸在高温、高压、高蒸汽条件下发生了相互转化，提高了油酸含量，这可能是不同原料的结构差异造成。

03

蒸汽爆破预处理对紫苏籽油酸价和过氧化值的影响

如表3所示，经过蒸汽爆破处理后，紫苏籽油的酸价和过氧化值显著升高且高于空白组，该结果与蒸汽爆破处理亚麻籽、菜籽的结果一致，但酸价和过氧化值均远低于LS/T 3254—2017的要求。酸价和过氧化值是衡量油脂品质和新鲜度的重要指标，酸价升高是高温促进甘油三酯和磷脂的水解，导致大量游离脂肪酸产生的结果。过氧化值随蒸汽爆破时间的延长呈现先增加后降低的趋势，增加是自由基攻击不饱和脂肪酸形成过氧化物所致，随着加热时间延长，不稳定的过氧化物可能降解为次级氧化产物，如酮、醛等，导致过氧化值又降低。

04

蒸汽爆破预处理对紫苏籽油总酚含量的影响

如图1所示，随着蒸汽爆破时间的延长，总酚含量显著增加（

P

＜0.05），蒸汽爆破30、45、60 s后，总酚含量分别是空白组的1.95、2.29、2.77 倍，该结果与Wang Weijun等通过蒸汽爆破处理油菜籽油的结果一致。可能是蒸汽爆破导致紫苏籽细胞结构被破坏，变得疏松多孔，使包裹在细胞中的多酚大量溶出，同时高温过程的美拉德反应产物在一定程度上也可以保护多酚不被氧化。

05

蒸汽爆破预处理对紫苏籽油生育酚含量的影响

生育酚是油脂中重要的脂质伴随物，是天然的抗氧化剂，按其分子甲基位置不同，分为

型生育酚。由图2可知，紫苏籽油中的生育酚主要以

-型为主，空白组和处理组含量在29.34～30.13 mg/100 g之间，占总生育酚含量的93%以上，处理组和空白组无显著差异（

P

＞0.05）。其次为

-生育酚，空白组和处理组含量在1.32～1.63 mg/100 g之间，蒸汽爆破处理后含量稍有增加，30 s时含量最高，与空白组有显著差异（

P

＜0.05）。

-生育酚含量在0.60～0.65 mg/100 g之间，蒸汽爆破处理后呈降低趋势。通过蒸汽爆破处理，总生育酚含量随处理时间延长呈先增加后降低的趋势，30 s时含量最高，但空白组和所有处理组无显著差异（

P

＞0.05）。

06

蒸汽爆破预处理对紫苏籽油植物甾醇含量的影响

由图3可知，紫苏籽油中

-谷甾醇含量最高，空白组和处理组含量在175.96～193.63 mg/100 g间，其次是菜油甾醇（30.47～32.30 mg/100 g）和豆甾醇（6.38～6.99 mg/100 g），与陈楚滢测定紫苏籽油植物甾醇的组成结果一致。未经蒸汽爆破处理的紫苏籽油中植物甾醇的总含量为212.81 mg/100 g，经过蒸汽爆破处理，植物甾醇总含量显著增加（

P

＜0.05），蒸汽爆破30、45、60 s时，植物甾醇总含量分别提高5.36%、6.48%、9.33%，该研究与Yu Gaiwen等采用1 MPa蒸汽爆破处理油菜籽，其植物甾醇显著增加的结果一致，可能是热处理破坏了细胞膜的结构，进而促使植物甾醇的溶出。

07

蒸汽爆破预处理对紫苏籽油苯并[

a

]芘含量的影响

高温处理可能产生苯并[

a

]芘等有害成分，苯并[

a

]芘是高活性间接致癌物，对人体健康产生威胁。GB 2762—2022《食品中污染物限量》油脂中苯并[

a

]芘的限量为10 μg/kg。由表4可知，空白组和蒸汽爆破处理组的苯并[

a

]芘含量无显著差异（

P

＞0.05），含量在0.055～0.088 μg/kg之间，远低于国家标准的限定量，并低于欧盟标准限量（2 μg/kg），说明蒸汽爆破处理不会增加苯并[

a

]芘风险。

08

紫苏籽油挥发性风味物质分析

由表5可知，空白组和蒸汽爆破处理组共鉴定出23种挥发性风味物质，其中烃类7种、醇类2种、醛类5种、酯类1种、杂环类6种、其他2种。经过蒸汽爆破处理后，风味物质种类和含量均显著增加，30、45、60 s时总含量由空白组的387.64 μg/kg分别增加到1 994.68、1 769.56、1 469.61 μg/kg，紫苏籽油被赋予了更丰富的风味。

空白组的风味主要由烃类化合物组成，相对含量为73.97%，其主要是脂肪酸烷氧基的均裂，阈值相对较高，对风味贡献较小，但能提升其他香味物质对整体风味的贡献。经蒸汽爆破处理后，烃类物质含量有所增加后降低，但由于其他风味物质的大量产生，其所占比例显著降低，30、45、60 s组分别占总风味物质的20.91%、19.29%、16.25%。

醛类的形成主要是油脂的氧化反应和Strecker降解，其阈值较低，一般呈现油脂味、香甜味、青草味、坚果味等，对整体风味具有重要贡献。蒸汽爆破处理时间较短时，以异戊醛和己醛为主，后以苯甲醛、苯乙醛、糠醛为主。随着处理时间的延长醛类物质含量降低，由处理30 s时占总风味物质的52.95%降低至60 s时的21.79%，可能是高温处理后，强反应活性的羰基化合物（醛类）发生缩合反应或与其他氨基化合物进一步反应形成杂环类物质。

杂环类如呋喃、吡嗪类化合物主要是高温调制过程的美拉德反应产物。空白组中未检测到，处理组中共检测到6种杂环类物质，其中包括2种呋喃（含氧杂环类）、4种吡嗪（含氮杂环类）。受热时间较短时，主要产生呋喃类，如亚油酸的氧化产生2-戊基呋喃，可提供焦糖香气，亚麻酸氧化产生2-乙基呋喃，可提供可可豆、焦香味。随着受热时间延长至60 s时产生吡嗪类，如2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、3-乙基-2,5-甲基吡嗪等，此时杂环类物质含量占总风味物质的34.40%，成为第一大类风味物质，赋予紫苏籽油焙烤坚果诱人香气。

随着蒸汽爆破处理时间的延长，产生了大量的乙酸，其可能是脂肪氧化或短链脂肪水解变成低级脂肪酸。王未君等采用蒸汽爆破处理3种菜籽，乙酸含量也增加。

09

蒸汽爆破处理对紫苏籽油关键风味物质OAV的影响

OAV将挥发性化合物浓度与对应嗅觉阈值相结合，可有效分析某个挥发性化合物对样品香气的贡献，其大于1被认为是关键风味贡献物，在0.1～1之间被认为对风味具有重要修饰作用。由表6可知，有感觉阈值的化合物16种，共鉴定出11种OAV大于1的关键风味化合物，其中空白组2种，分别为间二甲苯和辛酸乙酯，辛酸乙酯是食品工业中常用香料，可提供果香和花香；处理组10种，分别是间二甲苯、异戊醛、己醛、苯甲醛、苯乙醛、2-戊基呋喃、2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、3-乙基-2,5-甲基吡嗪、乙酸。通过蒸汽爆破处理后关键风味物质增加了9种，主要以醛类和杂环类物质为主，醛类可贡献杏仁味、青草味、麦芽味、花果味、焦糖味、咸香等风味，杂环类可贡献焙烤味、焦糖味、咸香和坚果味。OAV在0.1～1之间的物质有3种，分别是对二甲苯、柠檬烯、糠醛，可提供柑橘柠檬香气、咸香、杏仁味和油脂味，对紫苏籽油的风味具有重要修饰作用。

10

蒸汽爆破处理对紫苏籽油关键风味物质的PCA

对OAV大于1的11种关键风味物质进行PCA，结果如图4所示，PC1的方差贡献率为63.74%，PC2的方差贡献率为28.71%，累计方差贡献率为92.45%，表明这两个主成分能较好地反映主体风味物质的整体信息。

通过蒸汽爆破处理后，紫苏籽油的挥发性物质存在较大差异，其中蒸汽爆破30 s和45 s处理组位于第2象限，说明其挥发性物质成分相似度较高，蒸汽爆破60 s处理组位于第1象限，与其他处理组具有较大差异；结合图4B可知，处理30 s和45 s时，主要挥发性风味物质为间二甲苯、异戊醛、己醛，主要表现为药味、麦芽味、青草味、水果味；处理60 s时，风味的贡献主要是苯甲醛、苯乙醛、乙酸、2-甲基吡嗪、2,5二甲基吡嗪、3-乙基-2,5-甲基吡嗪、2-戊基呋喃，主要表现为杏仁味、焦糖味、焙烤味、咸香味、坚果味、酸味；空白组位于第3象限，与3 个处理组的风味差异较大，主要是辛酸乙酯提供的果香和花香味。综上分析，通过蒸汽爆破处理后紫苏籽油关键风味物质明显增加，各样品风味特点明晰，挥发性特征风味由单一烃类、酯类为主导转变为以醛类和杂环类等多种风味成分为主导，有助于增加油脂焙烤香气、改善紫苏籽油清淡风味。

11

结论

本实验以紫苏籽为原料，研究不同蒸汽爆破处理时间对压榨紫苏籽油品质和风味物质的影响。通过蒸汽爆破处理后，紫苏籽油的颜色加深，但肉眼观察无差异；对紫苏籽油饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的组成和含量均无显著影响；蒸汽爆破处理后紫苏籽油的酸价和过氧化值显著升高，但均符合LS/T 3254—2017的要求，且不会增加苯并[

a

]芘风险，其含量也远低于国家标准限定量；蒸汽爆破处理对总生育酚活性成分含量无显著影响，但可以显著提高总酚和植物甾醇活性成分含量，且能显著增加风味物质种类和含量，使紫苏籽油的风味特征由花果油脂清淡香气转变为焙烤、坚果油脂香气。综上，蒸汽爆破预处理技术在不影响紫苏籽油理化品质的基础上，还可以提高其活性成分含量、促进风味物质的释放，并赋予紫苏籽油更浓郁的焙烤香和坚果油脂香，因此，蒸汽爆破技术是一种可以提高紫苏籽油品质的有效预处理方法。但目前蒸汽爆破技术在油脂上的应用还处于实验室研究阶段，主要由于工业化蒸汽爆破设备反应体系不成熟、成套设备处理成本偏高等原因，还未实现大规模应用。随着设备技术的不断迭代和完善，逐渐向规模化、工业化、连续式反应发展，其在油脂领域的工业化应用前景广阔。在未来行业发展中，需要进一步针对不同油料特性，完善产业化的蒸汽爆破装置并优化精准的工艺参数，深入探究油脂品质的变化机制，探索蒸汽爆破与多种手段联合的协同效果，进一步提高其在油脂生产中的应用价值。

作者简介

第一作者：

曾小峰，硕士，助理研究员，重庆市农业科学院农产品加工研究所工作。重庆市农产品加工业协会技术专家委员会专家，重庆市食品科学技术学会第一届食品贮藏与物流专业委员会委员。主要研究方向为农产品加工、贮藏，资源化利用。近年来先后主持重庆市省部级项目2 项，参与重庆市技术创新与应用发展重点项目3 项，其他类项目10余项。获得发明专利4 项，发布重庆市地方标准6 项。以第一作者发表学术论文10余篇，参编专著1 部。

本文《蒸汽爆破预处理对压榨紫苏籽油品质和风味的影响》来源于《食品科学》2025年46卷第7期257-264页，作者：曾小峰，盖智星，颜 蜜，杨秋枚，刘大良，曾顺德，高伦江，尹旭敏。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20240919-148。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：普怡然；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为贯彻落实《中共中央国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》《关于建设美丽中国先行区的实施意见》和“健康中国2030”国家战略，全面加强农业农村生态环境保护，推进美丽乡村建设，加快农产品加工与储运产业发展，实现食品产业在生产方式、技术创新、环境保护等方面的全面升级。由 中国工程院主办， 中国工程院环境与轻纺工程学部、北京食品科学研究院、湖南省农业科学院、岳麓山工业创新中心承办， 国际食品科技联盟（IUFoST）、国际谷物科技协会（ICC）、湖南省食品科学技术学会、洞庭实验室、湖南省农产品加工与质量安全研究所、中国食品杂志社、中国工程院Engineering编辑部、湖南大学、湖南农业大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湘潭大学、湖南中医药大学协办的“ 2025年中国工程院工程科技学术研讨会—推进美丽乡村建设-加快农产品加工与储运产业发展暨第十二届食品科学国际年会”，将于2025年8月8-10日在中国 湖南 长沙召开。

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