摘要：本试验采用膨化－脱壳－微波联合预处理工艺制取亚麻籽油。通过单因素试验研究了微波时间、微波功率、微波温度对亚麻籽油出油率的影响，并对比分析了不同预处理工艺对亚麻籽油综合品质的影响。研究表明：膨化－脱壳－微波联合预处理的油脂提取率最高为89.3%,制取的亚麻籽油风味改善明显，腥味和苦涩味明显减弱，理化指标符合食品安全标准，维生素E与甾醇保留良好，且有害伴随物含量低。综上，膨化－脱壳－微波联合预处理工艺为后续开发高品质、高得率的亚麻籽油制取工艺提供了理论基础与技术参考。
关键词：亚麻籽油；膨化－脱壳－微波；预处理；品质特性
亚麻籽（Linum usitatissimum L.)是一种古老的油料作物，其所制取的亚麻籽油富含多种生物活性成分，尤其是高达50%以上的α-亚麻酸(ALA,ω-3脂肪酸）[1]，被誉为植物界的“液体黄金”。研究表明，亚麻籽油具有抗炎、降血脂、预防心血管疾病及改善认知功能等多种生理功效[2,3]，因此在功能食品、保健品和医药领域的应用备受关注。然而，亚麻籽油的工业化生产与品质提升仍面临诸多挑战。
亚麻籽外部包裹着坚硬的种壳，包含粗纤维、亚麻籽胶以及木酚素等，其约占籽粒重量的20%~30%[4,5]。亚麻籽结构有别于其他油料种子，其胚乳层与表皮紧密结合，而非与子叶密切相连[6]。这不仅导致直接压榨时出油率低、能耗高，且种壳中的蜡质、色素等物质易溶出，影响油脂的色泽、透明度及风味[7,8],还易造成榨膛瞬间温度升高，导致热敏性营养素流失。因此，高效脱壳已成为提升亚麻籽油品质的关键前处理步骤[9]。膨化技术作为一种有效的预处理方法，可通过热力与机械压力的协同作用破坏籽壳结构，再经滚筒脱壳机实现仁壳高效分离[10-12]。
亚麻籽油料细胞壁结构致密，传统机械压榨法存在残油率高、提取效率低的瓶颈，而溶剂浸出法则面临有机溶剂残留、天然营养成分被破坏等风险[8]。鉴于此，开发高效、安全、环保的预处理技术以破坏油料细胞壁、提高出油率并最大限度保留油脂营养成分，已成为油脂加工领域的研究热点。近年来，物理场预处理技术，如微波(Microwave,MW)预处理等适温加工技术展现出显著优势[9,13-14]。
现有研究多集中于单一技术对油脂出油率的影响，而对两种技术结合使用及系统性论证却鲜有研究，这限制了其在工业化生产中的推广与应用。本试验采用膨化－脱壳－微波联合预处理工艺进行亚麻籽油的制取，并与膨化－脱壳、微波等单一预处理方式进行了对比分析，旨在为选择高效、绿色的亚麻籽油前处理技术提供坚实的理论依据和可靠的数据支撑。
1材料与方法
1.1材料
亚麻籽，产地张家口（企业自有种植基地）；氢氧化钾、石油醚、冰乙酸、酚酞指示剂、三氯甲烷、碘化钾、硫代硫酸钠、无水硫酸钠、重铬酸钾，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；正己烷、异丙醇、甲醇、乙腈，色谱纯，国药集团化学试剂有限公司；甾醇标准品及衍生剂，美国Sigma-Aldrich公司；维生素E标准品，美国Sigma-Aldrich公司。
1.2设备与仪器
DSE65型双螺杆挤压膨化机，济南鼎润机械设备有限公司；HTQM—30型谷物脱壳机，华豫万通工程技术有限公司；YJY-350型螺旋榨油机，益加益（湖北）粮油机械制造有限公司；SD—40KW—6X型隧道式微波灭菌设备，西安圣达环保设备有限公司；PL—1002E型电子天平，梅特勒托利多科技（中国）有限公司；DHG—9240A型电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司；Agilent7820型气相色谱仪，安捷伦科技（中国）有限公司。
1.3方法
1.3.1不同亚麻籽油制取工艺
1.3.1.1未经预处理得到的亚麻籽油
亚麻籽经过筛选后，置于螺旋榨油机榨油后冬化过滤，得到亚麻籽油。
1.3.1.2膨化－脱壳预处理
亚麻籽经过筛选后，置于挤压膨化机中，在膨化压力1.2MPa、水分添加量4%、膨化温度100℃条件下进行膨化处理。然后经脱壳机（脱壳率为79.4%)处理后得到脱壳亚麻籽，经筛选后置于螺旋榨油机榨油。最后经冬化过滤，得到亚麻籽油。
1.3.1.3膨化－脱壳－微波联合预处理
将1.3.1.2制得的脱壳亚麻籽，经微波处理后置于螺旋榨油机榨油，最后经冬化过滤，得到亚麻籽油。
1.3.1.4微波预处理
亚麻籽经过筛选后，经微波处理后置于螺旋榨油机榨油，最后经冬化过滤，得到亚麻籽油。
1.3.2单因素试验
采用微波预处理工艺制取亚麻籽油，选择微波时间(1min、2min、3min、4min、5min)、微波功率(180W、360W、540W、720W、900W)、微波温度(30℃、40℃、50℃、60℃、70℃）三个因素，改变单一条件，研究不同微波处理条件对亚麻籽油出油率的影响。
亚麻籽油出油率＝压榨后处理得到的油脂／原料种子的重量×100%。
1.3.3不同预处理工艺对亚麻籽油出油率和理化指标的影响
根据单因素试验结果，采用不同预处理工艺（未经预处理、膨化－脱壳预处理、膨化－脱壳－微波预处理、微波预处理）制取亚麻籽油，研究不同预处理工艺对亚麻籽油提取率和理化指标的影响。
亚麻籽油提取率＝压榨后处理得到的油脂／原料种子油脂的含量×100%。
1.3.4测定方法
亚麻籽、脱壳亚麻籽仁含油量的测定，参照GB/T14488.1—2008；气味、滋味的测定，参照GB/T5525—2018；酸值的测定，参照GB5009.229—2025；过氧化值的测定，参照GB5009.227—2023;冷冻试验，参照GB/T35877—2018；三氯丙醇酯和缩水甘油酯含量的测定，参照GB5009.191—2024;
反式脂肪酸含量的测定，参照GB5009.257—2016;多环芳烃的测定，参照GB5009.265—2021；脂肪酸组成的测定，参照GB5009.168—2016第三法；植物甾醇含量的测定，参照GB/T25223—2024。
2结果与讨论
2.1单因素试验结果
2.1.1微波时间对亚麻籽油出油率的影响
由图1可知，微波处理时间对亚麻籽油出油率的影响呈现先升后降的趋势，在微波时间为3min时，油脂出油率最高，为48.7%。这可能是因为在一定的微波功率条件下，微波时间越长，油料吸收的能量就越高，细胞内部极性物质振动越剧烈，对油料细胞结构和组织的破坏就越大，就越有利于降低饼残油，提高出油率。如果处理时间过长，油料可能会吸收的能量过多，分子结构会发生改变，导致出油率反而下降[15]。因此，选择微波时间3min进行后续试验。
图1微波时间对亚麻籽油出油率的影响
2.1.2微波功率对亚麻籽油出油率的影响
由图2可知，微波功率对脱壳亚麻籽的压榨出油率影响显著，出油率均随功率增加呈现先升后降的趋势，在微波功率为360W,油脂出油率最高，达到48.5%。这可能与微波作用机制相关：当微波处理功率增加时，单位时间内微波辐射能量增大，促使细胞内极性物质剧烈振动，加速破坏油料细胞组织，降低饼残油，进而提升出油率；当微波理功率过高时，会改变油料分子结构，导致出油率下降，还可能引发油料焦糊，增加苯并芘等有害物质，同时加剧能耗与成本。因此，选择微波功率360W进行后续试验，既能提高出油率，又可兼顾油脂品质与生产经济性[16,17]。
图2微波功率对亚麻籽油出油率的影响
2.1.3微波温度对亚麻籽油出油率的影响
由图3可知，微波温度对亚麻籽油出油率的影响呈现先升后降的趋势，在微波温度60℃时，油脂出油率最高，达到51.9%。可能原因：适度升温会降低油脂粘度，提高流动性，且热效应会促进细胞膜磷脂双分子层流动性增加，蛋白质结构适度展开，有利于油脂释放；当升温到一定程度，会逐渐导致蛋白质变性凝固，形成物理屏障，不利于油脂析出，且温度升高，酶逐步激活，可能引起油脂氧化反应，并促使油脂与蛋白质或其他成分形成复合物，降低油脂出油率[18,19]。因此，选择微波温度60℃进行后续试验。
图3微波温度对亚麻籽油出油率的影响
2.2不同预处理工艺对亚麻籽油提取率和理化指标的影响
由于亚麻籽脱壳后，其油脂含量自然上升，因此采用油脂提取率指标来考察不同预处理工艺亚麻籽油的制取效果。由表1可知，在亚麻籽油提取率方面，膨化－脱壳－微波联合预处理组＞膨化－脱壳预处理组＞微波预处理组＞未经预处理组，膨化-脱壳－微波联合预处理组的油脂提取率最高(89.3%)。这表明，在膨化－脱壳预处理工艺基础上，结合微波技术能更高效地释放、提取油脂，提升生产效率。这可能是因为脱壳后，一方面，亚麻仁中没有了亚麻籽胶等杂质的干预，可以提高榨油效率和油脂品质；另一方面，移除了对微波具有屏蔽和衰减作用的外壳，微波能更高效地直接作用于亚麻籽仁的细胞内，通过其热效应与非热效应，细胞内部水分能迅速汽化产生压力，有效破坏细胞壁结构，并可进一步降低油脂的粘度和表面张力，提高其流动性，促使油脂彻底地释放并分离[20,21]。
表1不同预处理工艺得到的亚麻籽油主要质量指标
经膨化－脱壳－微波联合预处理得到的亚麻籽油，其油脂理化指标良好，酸价、过氧化值等指标满足GB/T8235亚麻籽油国家标准[22]，污染物指标(3-MCPD,GEs)等满足欧盟法规EU2023/915的要求；在维生素、甾醇等微量营养素指标上优于未经预处理组与微波预处理组。这可能是因为亚麻籽经膨化－脱壳后，改变了亚麻籽的微观结构，使其在压榨过程中更易出油，减少了机械摩擦与热量积聚，抑制了压榨区域的温度骤升，控制了天然营养因子流失和有害伴随物的生成[23]。对比膨化－脱壳组预处理组，膨化－脱壳－微波联合预处理组在理化指标方面极为接近，但是膨化－脱壳－微波联合预处理组的油脂提取率更高，综合效果最好。
因此，膨化－脱壳与微波预处理相结合形成了显著的协同效应，在膨化－脱壳的基础上，进行微波预处理，既延续了膨化－脱壳预处理工艺在氧化稳定性、营养保留、感官与物理品质等方面的优势，又进一步提升了油脂提取效率，实现了提取效率与品质保持的更优平衡。
3结论
本试验系统考察了膨化－脱壳－微波联合预处理工艺对亚麻籽油提取效率及综合品质的影响。结果表明：膨化－脱壳－微波联合预处理工艺在提取效率与提升油脂品质方面表现突出，明显优与其它单一预处理工艺，不仅有效保留了甾醇和维生素E等营养成分，同时将反式脂肪酸含量控制在较低水平，且过氧化值与酸价等关键理化指标良好，体现出该工艺在油脂高效提取与营养品质维护方面的良好协同效果。本试验为后续研究与开发高效、绿色的亚麻籽油制油新工艺提供了关键的理论依据与实践参考。
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文章摘自：陈昊,王缈,李燕杰,等.膨化-脱壳-微波联合预处理对亚麻籽油提取效率及品质特性的影响[J].粮食与食品工业,2026,33(01):6-10.
