小麥清理技術(shù)在清潔制粉中的應(yīng)用研究進(jìn)展

徐自明，高富強(qiáng)，徐斌*

1.常州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（常州 213164）；2.江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院（鎮(zhèn)江 212013）

隨著生活水平的提高，消費(fèi)者不僅關(guān)注于食品的品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)、功能、保健等，對(duì)于食品安全也更加重視。小麥粉是中國(guó)主要的食品原料，小麥粉的加工重點(diǎn)放在原料自身的品質(zhì)特性、原料的雜質(zhì)清理、成品的外觀上，但尚未考慮麥粉加工過(guò)程中的微生物污染[1]。小麥清潔制粉是在傳統(tǒng)小麥制粉工藝基礎(chǔ)上增加去除原料攜帶的微生物、加工中抑制微生物繁殖和新增微生物污染等工藝，保證小麥粉中的微生物含量達(dá)到限定指標(biāo)范圍，加工出低菌小麥粉[2]。

溫紀(jì)平等[3]提出清潔小麥加工控制技術(shù)主要有小麥清理技術(shù)、小麥調(diào)質(zhì)安全控制技術(shù)、小麥制粉安全控制技術(shù)、小麥加工環(huán)境控制技術(shù)。郭禎祥等[4]提出影響小麥粉的微生物含量的主要因素有小麥原料品質(zhì)、小麥清理程度、潤(rùn)麥條件及水的衛(wèi)生、粉路清理及滅菌。小麥清理是小麥清潔制粉加工過(guò)程重要的控制環(huán)節(jié)之一，然而，國(guó)內(nèi)缺乏有效的小麥清理技術(shù)及裝備，影響小麥制粉企業(yè)生產(chǎn)出符合要求的低菌小麥粉。隨著生活質(zhì)量提高，低菌小麥粉有著廣闊的市場(chǎng)前景，面粉質(zhì)量安全更有重要的現(xiàn)實(shí)意義[5]。

1 常用小麥清理技術(shù)和設(shè)備

小麥進(jìn)入面粉機(jī)研磨前，通過(guò)清理和潤(rùn)麥工藝控制小麥粉中的微生物含量[1]。常用小麥清理技術(shù)如表1所示。傳統(tǒng)小麥清理方法有干法清理和濕法清理。小麥干法清理有篩選、風(fēng)選、磁選、刷麥、打麥等方法。打麥機(jī)設(shè)有一定結(jié)構(gòu)空間的工作篩，工作篩內(nèi)壁排列著打板，工作篩以一定速度旋轉(zhuǎn)，使小麥與打板、小麥與篩筒、小麥與小麥之間反復(fù)碰撞和摩擦，由于小麥與雜質(zhì)的強(qiáng)度不同，從而使小麥表面雜質(zhì)與小麥分離；打麥后，應(yīng)用刷麥機(jī)進(jìn)一步刷掉麥溝中的塵介雜質(zhì)，使麥粒變得光潔亮滑，降低小麥的帶菌量，使小麥的衛(wèi)生狀況改善[3,6]。常用的濕法清理設(shè)備是洗麥機(jī)，但洗麥機(jī)容易受到水源和設(shè)備污染，導(dǎo)致清理后的小麥微生物含量增加[3]，有學(xué)者研究碾削脫皮技術(shù)去除小麥籽粒的皮層，結(jié)果發(fā)現(xiàn)4%小麥脫皮率能夠除去87%的微生物數(shù)量[7-8]。色選可有效去除異色顆粒和發(fā)霉粒，在小麥清理中經(jīng)常使用[1]。電子束輻照[9-10]、臭氧[11]等技術(shù)對(duì)小麥磨前降菌也有應(yīng)用。

表1 常用的小麥清理技術(shù)

2 柔性脫皮清理技術(shù)在小麥清潔制粉中的應(yīng)用

柔性脫皮技術(shù)是伴隨著小麥清潔制粉而出現(xiàn)的一種清理新技術(shù)，它的基本原理：運(yùn)用多元漸壓旋剝法，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的工作構(gòu)件和圓筒，對(duì)小麥進(jìn)行搓揉等作用，有效利用小麥表面雜質(zhì)與小麥之間較低的結(jié)合強(qiáng)度、小麥皮層具有的韌性，剝離小麥表面雜質(zhì)、細(xì)菌，碾削部分麥皮，通過(guò)負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)吸走剝離的雜質(zhì)，達(dá)到表面清理的目的[13-14]。一些小麥加工企業(yè)應(yīng)用了柔性剝皮技術(shù)，如布勒公司的MHXM-W輕度剝皮機(jī)和Peeling適度剝皮技術(shù)，上海信禾技改的小麥清理設(shè)備、楊凌天禾糧食機(jī)械有限公司研發(fā)的FBPY小麥剝皮機(jī)，漢中三益公司的FBGY系列小麥剝皮機(jī)等[15]。柔性剝皮機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，如圖1所示。

圖1 柔性剝皮機(jī)的剝皮機(jī)結(jié)構(gòu)與原理圖

其主要工作部件由磨筒和轉(zhuǎn)子組成。轉(zhuǎn)子安裝在轉(zhuǎn)軸上，直徑可以調(diào)整。轉(zhuǎn)子頂端設(shè)有若干擦板，它們呈螺旋狀排列。每個(gè)擦板工作面與磨筒有徑向夾角α，使得擦板對(duì)小麥顆粒的壓力呈線性增長(zhǎng)；工作表面還與磨筒軸線有一夾角β，由于擦板有空間α夾角和β夾角，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，其工作表面對(duì)小麥顆粒形成空間合力γ，如圖2所示，產(chǎn)生搓、揉、撕、拉等復(fù)合作用效果。另外，工作表面有若干排齒，每個(gè)齒都有前角、后角，對(duì)小麥表面會(huì)有劃拉和撕搓作用。磨筒內(nèi)腔設(shè)有氣流通道，搓拉下來(lái)的雜質(zhì)和皮層由氣流通道抽出，實(shí)現(xiàn)小麥的清理去皮。

圖2 夾角α與β在旋轉(zhuǎn)工作時(shí)形成空間合力圖

3 柔性脫皮清理技術(shù)對(duì)小麥粉衛(wèi)生品質(zhì)的影響

在傳統(tǒng)小麥制粉清理階段，大量的微生物、農(nóng)藥殘留及重金屬有害物質(zhì)隨著麥皮混入到小麥粉中，會(huì)對(duì)小麥粉的安全產(chǎn)生很大影響[16-18]。與傳統(tǒng)清理技術(shù)相比，柔性脫皮清理技術(shù)對(duì)于降低成品中微生物含量有很大優(yōu)勢(shì)[3]。通過(guò)機(jī)械碾削、搓揉、氣流等復(fù)合作用，除了小麥溝腔內(nèi)皮層未能剝?nèi)?，其余部分被剝離，小麥籽粒上黏附的微生物、污染物等大量分離去除，表皮進(jìn)入小麥粉的機(jī)會(huì)大幅減少，小麥粉的衛(wèi)生指標(biāo)得以提高。李林軒[16]、羅斐斐[19]、鄒恩坤等[20]、石琴琴等[21]研究發(fā)現(xiàn)柔性脫皮清理技術(shù)使傳統(tǒng)制粉工藝簡(jiǎn)化，生產(chǎn)率及出粉率提高，農(nóng)藥、重金屬殘留也有效減少；Bottega等[22]研究發(fā)現(xiàn)伴隨著脫皮率增加，小麥粉中的礦物質(zhì)含量會(huì)有所減少，但小麥粉品質(zhì)并沒(méi)有降低，且可有效降低小麥粉中微生物含量。溫紀(jì)平等[3]試驗(yàn)表明應(yīng)用柔性剝皮機(jī)，小麥脫皮率小于1.5%時(shí)，可去除小麥皮層的微生物、霉菌、重金屬等有害物質(zhì)，特別是在處理赤霉病小麥，小麥粉中的嘔吐霉素含量比原小麥減少52.5%；但脫皮率超過(guò)2%，霉菌總數(shù)下降不顯著。而采用傳統(tǒng)的清理工藝，小麥粉中的嘔吐霉素含量只比原小麥減少16.6%[23]?？梢?jiàn)，該清理技術(shù)可有效清除小麥中的霉菌。

柔性脫皮清理技術(shù)不但大幅提升食品安全性，而且可以替代洗麥、打麥、擦麥等傳統(tǒng)表面清理機(jī)，清理設(shè)備減少約30%，縮短粉路，簡(jiǎn)化清理流程，減少小麥污染機(jī)會(huì)，在一定程度上提高小麥粉產(chǎn)品的商業(yè)價(jià)值[20,24-25]。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

傳統(tǒng)小麥清理多采用篩選、風(fēng)選、磁選、打麥刷麥等方法，以降低小麥的帶菌量，使小麥的衛(wèi)生狀況改善，但這些方法存在動(dòng)力消耗大，增碎率高，表面清理效果和工作效率差等問(wèn)題。脫皮清理技術(shù)是伴隨著小麥清潔制粉而出現(xiàn)的一種小麥清理新技術(shù)，該技術(shù)使傳統(tǒng)制粉工藝簡(jiǎn)化，生產(chǎn)率及出粉率提高，農(nóng)藥、重金屬殘留也有效減少。

目前有關(guān)小麥剝皮清理技術(shù)的研究主要集中在剝皮對(duì)小麥制粉特性、對(duì)小麥粉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和加工品質(zhì)的影響，對(duì)剝皮后小麥粉衛(wèi)生品質(zhì)的研究尚處于實(shí)驗(yàn)室階段，如測(cè)定剝皮前后小麥籽粒微生物的含量變化以及總粉的微生物含量等，剝皮清理對(duì)不同粉流的微生物含量影響研究還很少，而在工廠實(shí)際生產(chǎn)中，為了滿足不同用戶的需求要對(duì)不同粉流的小麥粉進(jìn)行配粉。因此，研究剝皮與不同粉流小麥粉微生物含量的關(guān)系對(duì)于工廠生產(chǎn)出合格衛(wèi)生的的小麥粉有重要意義。