小麥清理技術在清潔制粉中的應用研究進展

徐自明，高富強，徐斌*

1.常州工業職業技術學院（常州 213164）；2.江蘇大學食品與生物工程學院（鎮江 212013）

隨著生活水平的提高，消費者不僅關注于食品的品質、營養、功能、保健等，對于食品安全也更加重視。小麥粉是中國主要的食品原料，小麥粉的加工重點放在原料自身的品質特性、原料的雜質清理、成品的外觀上，但尚未考慮麥粉加工過程中的微生物污染[1]。小麥清潔制粉是在傳統小麥制粉工藝基礎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到限定指標范圍，加工出低菌小麥粉[2]。

溫紀平等[3]提出清潔小麥加工控制技術主要有小麥清理技術、小麥調質安全控制技術、小麥制粉安全控制技術、小麥加工環境控制技術。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、小麥清理程度、潤麥條件及水的衛生、粉路清理及滅菌。小麥清理是小麥清潔制粉加工過程重要的控制環節之一，然而，國內缺乏有效的小麥清理技術及裝備，影響小麥制粉企業生產出符合要求的低菌小麥粉。隨著生活質量提高，低菌小麥粉有著廣闊的市場前景，面粉質量安全更有重要的現實意義[5]。

1 常用小麥清理技術和設備

小麥進入面粉機研磨前，通過清理和潤麥工藝控制小麥粉中的微生物含量[1]。常用小麥清理技術如表1所示。傳統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、風選、磁選、刷麥、打麥等方法。打麥機設有一定結構空間的工作篩，工作篩內壁排列著打板，工作篩以一定速度旋轉，使小麥與打板、小麥與篩筒、小麥與小麥之間反復碰撞和摩擦，由于小麥與雜質的強度不同，從而使小麥表面雜質與小麥分離；打麥后，應用刷麥機進一步刷掉麥溝中的塵介雜質，使麥粒變得光潔亮滑，降低小麥的帶菌量，使小麥的衛生狀況改善[3,6]。常用的濕法清理設備是洗麥機，但洗麥機容易受到水源和設備污染，導致清理后的小麥微生物含量增加[3]，有學者研究碾削脫皮技術去除小麥籽粒的皮層，結果發現4%小麥脫皮率能夠除去87%的微生物數量[7-8]。色選可有效去除異色顆粒和發霉粒，在小麥清理中經常使用[1]。電子束輻照[9-10]、臭氧[11]等技術對小麥磨前降菌也有應用。

表1 常用的小麥清理技術

2 柔性脫皮清理技術在小麥清潔制粉中的應用

柔性脫皮技術是伴隨著小麥清潔制粉而出現的一種清理新技術，它的基本原理：運用多元漸壓旋剝法，通過旋轉的工作構件和圓筒，對小麥進行搓揉等作用，有效利用小麥表面雜質與小麥之間較低的結合強度、小麥皮層具有的韌性，剝離小麥表面雜質、細菌，碾削部分麥皮，通過負壓通風系統吸走剝離的雜質，達到表面清理的目的[13-14]。一些小麥加工企業應用了柔性剝皮技術，如布勒公司的MHXM-W輕度剝皮機和Peeling適度剝皮技術，上海信禾技改的小麥清理設備、楊凌天禾糧食機械有限公司研發的FBPY小麥剝皮機，漢中三益公司的FBGY系列小麥剝皮機等[15]。柔性剝皮機的結構和工作原理，如圖1所示。

圖1 柔性剝皮機的剝皮機結構與原理圖

其主要工作部件由磨筒和轉子組成。轉子安裝在轉軸上，直徑可以調整。轉子頂端設有若干擦板，它們呈螺旋狀排列。每個擦板工作面與磨筒有徑向夾角α，使得擦板對小麥顆粒的壓力呈線性增長；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，轉子在旋轉工作時，其工作表面對小麥顆粒形成空間合力γ，如圖2所示，產生搓、揉、撕、拉等復合作用效果。另外，工作表面有若干排齒，每個齒都有前角、后角，對小麥表面會有劃拉和撕搓作用。磨筒內腔設有氣流通道，搓拉下來的雜質和皮層由氣流通道抽出，實現小麥的清理去皮。

圖2 夾角α與β在旋轉工作時形成空間合力圖

3 柔性脫皮清理技術對小麥粉衛生品質的影響

在傳統小麥制粉清理階段，大量的微生物、農藥殘留及重金屬有害物質隨著麥皮混入到小麥粉中，會對小麥粉的安全產生很大影響[16-18]。與傳統清理技術相比，柔性脫皮清理技術對于降低成品中微生物含量有很大優勢[3]。通過機械碾削、搓揉、氣流等復合作用，除了小麥溝腔內皮層未能剝去，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，表皮進入小麥粉的機會大幅減少，小麥粉的衛生指標得以提高。李林軒[16]、羅斐斐[19]、鄒恩坤等[20]、石琴琴等[21]研究發現柔性脫皮清理技術使傳統制粉工藝簡化，生產率及出粉率提高，農藥、重金屬殘留也有效減少；Bottega等[22]研究發現伴隨著脫皮率增加，小麥粉中的礦物質含量會有所減少，但小麥粉品質并沒有降低，且可有效降低小麥粉中微生物含量。溫紀平等[3]試驗表明應用柔性剝皮機，小麥脫皮率小于1.5%時，可去除小麥皮層的微生物、霉菌、重金屬等有害物質，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2%，霉菌總數下降不顯著。而采用傳統的清理工藝，小麥粉中的嘔吐霉素含量只比原小麥減少16.6%[23]。可見，該清理技術可有效清除小麥中的霉菌。

柔性脫皮清理技術不但大幅提升食品安全性，而且可以替代洗麥、打麥、擦麥等傳統表面清理機，清理設備減少約30%，縮短粉路，簡化清理流程，減少小麥污染機會，在一定程度上提高小麥粉產品的商業價值[20,24-25]。

4 結語與展望

傳統小麥清理多采用篩選、風選、磁選、打麥刷麥等方法，以降低小麥的帶菌量，使小麥的衛生狀況改善，但這些方法存在動力消耗大，增碎率高，表面清理效果和工作效率差等問題。脫皮清理技術是伴隨著小麥清潔制粉而出現的一種小麥清理新技術，該技術使傳統制粉工藝簡化，生產率及出粉率提高，農藥、重金屬殘留也有效減少。

目前有關小麥剝皮清理技術的研究主要集中在剝皮對小麥制粉特性、對小麥粉營養品質和加工品質的影響，對剝皮后小麥粉衛生品質的研究尚處于實驗室階段，如測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，剝皮清理對不同粉流的微生物含量影響研究還很少，而在工廠實際生產中，為了滿足不同用戶的需求要對不同粉流的小麥粉進行配粉。因此，研究剝皮與不同粉流小麥粉微生物含量的關系對于工廠生產出合格衛生的的小麥粉有重要意義。