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。
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。浸泡或的芝麻含水量为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。
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摄氏度时，蛋白质基本完全变性，中性油脂含量最高，超过200摄氏度烧焦后，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。这是因为高温导致磷脂的糊化，具有特殊的糊香味。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。
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。
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摄氏度，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，在于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。
用人力或离心泵将麻酱泵入搅油锅中，麻酱温度不能低于40摄氏度，分4次加入相当于麻酱重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摄氏度。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摄氏度，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摄氏度左右。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。对浆搅油是整个工艺中关键工序，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。这是因为麻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-麻酱含油率)x麻酱量x2
加水量除与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。
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摄氏度左右。
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