超凈化氣流粉碎技術(shù)在谷物粉生產(chǎn)中的應(yīng)用

馬東 郭慶暉

摘? 要? 超凈化氣流粉碎技術(shù)避免了原料粉碎后與不潔空氣接觸產(chǎn)生污染，解決了谷物粉行業(yè)因微生物超標(biāo)的輻照處理問題。本文介紹了該技術(shù)在谷物粉生產(chǎn)中的應(yīng)用，為未來健康食品加工提供有效的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞? 超凈化空氣 ;超微粉碎 ;谷物粉 ;微生物 ;輻照

中圖分類號(hào)? TS235.1

Application of Super Purifying air Ultrafine Grinding Technology

in Grain Powder Production

MA Dong? GUO Qinghui

（Tianjin Keda Wisdom Biotechnology Co.， Ltd. Tianjin 300192）

Abstract? The super purifying air ultrafine grinding technology avoided the pollution from the powder contact with dirty air after grinding and solved the problem of irradiation treatment after the microorganism exceeding of grain powder industry. The application of super purifying air ultrafine grinding technology in grain powder production was introduced in order to provide support for the healthy food industry.

Key words? super purifying air ; ultrafine grinding ; grain powder ; microorganism ; irradiation

谷物作為人類最基本的膳食來源，對(duì)人體健康起著舉足輕重的作用。谷物種類繁多，含有豐富的營養(yǎng)成分、功能性成分，成為人們?nèi)粘９δ苁称返氖走x[1-2]。以蕎麥為例，每100 g蕎麥粉中所含蛋白質(zhì)10.6 g，脂肪2.5 g，碳水化合物72.2 g，粗纖維6.5 g，無機(jī)元素包括鈣15 mg，磷180 mg，鐵1.2 mg，Vb1 0.38 mg，Vb2 0.22 mg，以及蘆丁[3]等。然而，市場(chǎng)上谷物粉的利用形勢(shì)卻不容樂觀。一方面因質(zhì)地粗糙、營養(yǎng)素和功能成分沒有被充分利用，難以形成市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;另一方面，谷物粉微生物普遍超標(biāo)，采用輻照方式進(jìn)行滅菌是行業(yè)慣例[4-6]，但該操作會(huì)帶來一系列問題，如風(fēng)味的變化、營養(yǎng)成分的流失、反式脂肪酸的增加等。

超微粉碎技術(shù)是指利用機(jī)械或流體動(dòng)力方法克服固體內(nèi)部凝聚力使之破碎，得到粒徑小于78 μm的超微細(xì)粉末[7]。超微粉碎可瞬時(shí)完成粉碎，得到粒徑分布均勻的產(chǎn)品，不會(huì)產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象，避免了物料營養(yǎng)成分流失及組分變化，最大限度保留產(chǎn)品的營養(yǎng)素和功能成分，提高產(chǎn)品利用率。近年來，隨著超微粉碎技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備造價(jià)的降低，超微粉碎在食品工業(yè)中的應(yīng)用逐漸增多，但谷物粉行業(yè)中采用超微粉碎技術(shù)仍不多見[8]。經(jīng)超微粉碎后的食品原料，因細(xì)胞壁破壞，胞內(nèi)有效成分暴露在表面的面積增多，提高了原料的營養(yǎng)素和功能成分的溶出速率和溶出總量[9]，有效控制了污染和微生物超標(biāo)問題。

筆者應(yīng)用超微粉碎技術(shù)生產(chǎn)谷物粉，通過優(yōu)化工藝，采用凈化空氣密閉系統(tǒng)（整個(gè)生產(chǎn)環(huán)境是10萬級(jí)的空氣凈化空間），既防止了空氣中污染物對(duì)產(chǎn)品造成污染，又避免產(chǎn)品粉塵污染環(huán)境，有效控制了生產(chǎn)過程中的污染，提高了生產(chǎn)效率、降低成本，最大程度地保留材料的營養(yǎng)成分，大大提高谷物粉的應(yīng)用效率和價(jià)值。為谷物粉加工行業(yè)提供一種新的工藝方法和有效的技術(shù)支持。

1? 生產(chǎn)工藝及檢驗(yàn)方法

1.1? 谷物粉加工工藝流程

原料除雜后，進(jìn)入計(jì)量倉計(jì)量，按比例配料。配料在螺帶混合機(jī)中混合20 min，進(jìn)入超微粉碎機(jī)。

超微粉碎車間為十萬級(jí)凈化車間，粉碎機(jī)開動(dòng)后，利用風(fēng)機(jī)抽風(fēng)（凈化空氣）產(chǎn)生的氣流把物料帶入粉碎區(qū)。粉碎區(qū)是由上下錘頭和錘盤組成的轉(zhuǎn)子與齒圈定子間的間隙組成，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子不斷對(duì)粉碎區(qū)的物料進(jìn)行撞擊、剪切，使物料間產(chǎn)生碰撞而對(duì)物料進(jìn)行粉碎。

粉碎后的物料隨氣流的上升進(jìn)入由分流環(huán)與分級(jí)輪間的分級(jí)區(qū)。分級(jí)輪由多片葉片組成，由電機(jī)帶動(dòng)，使分級(jí)輪旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生離心循環(huán)氣流，合格的細(xì)粉將克服了離心循環(huán)氣流作用，通過分級(jí)輪進(jìn)入收集系統(tǒng)收集。不合格的粗料被甩到分流環(huán)內(nèi)壁重新進(jìn)入粉碎區(qū)進(jìn)行再次粉碎，直至合格。

經(jīng)超凈化氣流粉碎合格的物料，進(jìn)入內(nèi)包裝車間灌裝，然后進(jìn)入外包裝車間進(jìn)行裝盒、裝箱、碼垛、入庫。

1.2? 檢驗(yàn)方法

粗蛋白含量：采用GB 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》。

KOH蛋白溶解度：采用GB/T 19541-2017《飼料原料 豆粕 附錄A的規(guī)定》。

粗纖維含量：采用GB/T 5515-2008《糧油檢驗(yàn) 糧食中粗纖維素含量測(cè)定-介質(zhì)過濾法》。

脂肪酸組成：采用GB 5009.168-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測(cè)定》。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 原料質(zhì)量指標(biāo)

由表1可知，原料內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)：菌落總數(shù)<1 000 CFU/g，大腸菌群不得檢出。

2.2? 超微粉質(zhì)量指標(biāo)

由表2可知，經(jīng)過超凈化氣流粉碎后，產(chǎn)品微生物數(shù)量得到了有效控制，為市場(chǎng)應(yīng)用提供保障。

2.3? 成品超微粉輻照前后各指標(biāo)的變化

將成品超微粉進(jìn)行輻照（電子射線輻照，6.27 kGy）。分析輻照前后粗蛋白含量、KOH蛋白溶解度、粗纖維及脂肪酸組成的變化。

由表3可知，粗蛋白、粗纖維含量基本不受輻照影響。但KOH蛋白溶解度下降幅度為7.62%，可能是由于經(jīng)超凈化氣流粉碎的谷物粒徑小，輻照條件下小粒徑蛋白更易變性。

由于谷物粉常規(guī)生產(chǎn)工藝是粉碎后輻照。由表4可知，輻射前后不飽和脂肪酸C16∶1、C18∶1、C18∶2、C18∶3、C20∶1下降幅度分別為23.10%、4.62%、3.34%、3.45%、12.10%，反式脂肪酸增加了53.17%。說明輻照對(duì)不飽和脂肪酸影響較大，破壞了部分不飽和雙鍵，同時(shí)造成了反式脂肪酸的增加。利用超凈化氣流工藝可避免輻照過程。既可達(dá)到均勻超細(xì)粉碎的目的，還能提高了食品原料中功能性成分的利用率。

3? 結(jié)論

綜上所述，采用超凈化氣流避免了空氣對(duì)粉碎物料的污染，產(chǎn)品微生物得到有效的控制，避免了輻照對(duì)產(chǎn)品的不良影響，大大提高了食品原料中功能性成分的利用率，對(duì)固體飲料、保健食品、特殊醫(yī)學(xué)配方食品等大健康領(lǐng)域中食品加工有著深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙? 鋼，唐? 宇，馬? 榮. 苦蕎麥的營養(yǎng)和藥用價(jià)值及其開發(fā)應(yīng)用[J]. 農(nóng)牧產(chǎn)品開發(fā)，1999（7）：17-18.

[2] Zheng G H， Sosulski F W， Tyler R T. Wetmilling， composition and functional properties of starch and protein isolated from buckwheat groats[J]. Food Research International， 1997， 30（7）： 493-502.

[3] 龐之洪，羅清堯，熊本海. 中國飼料成分及營養(yǎng)價(jià)值表（2007年第18版）制訂說明[J]. 中國飼料，2007（21）：33.

[4] 鄭琳琳，王人悅，孫晶晶. 輻照保藏技術(shù)在食品中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 食品研究與開發(fā)，2012，33（3）：239-240.

[5] 陳飛東，趙? 蕓，陸清兒. 輻照保鮮技術(shù)在食品中的應(yīng)用研究[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，13（20）：125-127.

[6] 施培新. 食品輻照加工原理與技術(shù)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)出版社，2004.

[7] 蔡光先. 超微中藥的研究與應(yīng)用及前景展望[J]. 中藥研究，2011，16（1）：78-81.

[8] 陳雅君. 干濕結(jié)合法制備蕎麥濃縮蛋白及其功能特性研究[D]. 廣州：華南理工大學(xué)，2017.

[9] 吳敬濤. 食品原料超微粉碎后性能的變化[J]. 中國粉體技術(shù)，2017（6）：96-100.