小麥加工過程對面粉品質(zhì)的影響

◎ 張曉慧，王培超，黃 飛，陳 芳，張曉雙

（中糧（鄭州）糧油工業(yè)有限公司，河南 鄭州 450016）

小麥粉的品質(zhì)除受原料品質(zhì)的影響外，還受制粉工藝的影響。制粉工藝俗稱粉路，是對小麥進(jìn)行過濾、風(fēng)選、色選、磁選、去石及打麥等處理工序后得到凈麥，凈麥經(jīng)過磨碎成為小麥粉的生產(chǎn)流程。具體過程是指對清理后的小麥進(jìn)行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)處理的小麥進(jìn)倉后，水分均勻地排列于麥粒內(nèi)，獲得符合車間工藝要求的小麥，小麥經(jīng)潤麥工藝后，其中的游離水逐漸從表皮滲透到內(nèi)部，小麥的皮層由硬脆逐漸增加韌性，為后續(xù)的研磨工序做準(zhǔn)備。研磨是將經(jīng)清理、潤麥后的小麥的麩皮與胚乳分離，將胚乳通過碾磨、篩理、清粉等工藝流程，生產(chǎn)出一定粗細(xì)度的各種品質(zhì)需求的面粉[1]。不同工藝技術(shù)對制成品指標(biāo)及適用性影響較大，因此本文對制粉過程工藝技術(shù)及對面粉指標(biāo)的影響進(jìn)行分析，以指導(dǎo)制粉生產(chǎn)實(shí)踐，對提高工藝設(shè)計(jì)、提升產(chǎn)品品質(zhì)具有重要的實(shí)際意義。

1 清理工藝

小麥清理工藝是制粉過程中重要的工藝環(huán)節(jié)，主要通過磁選、風(fēng)選等物理技術(shù)將小麥中的有機(jī)雜質(zhì)和無機(jī)雜質(zhì)等有效分離，降低面粉中的含砂量、灰分含量、麩星含量等，并改善小麥粉的色澤[2]。此外，通過清理還能去除部分有色雜質(zhì)，如炭渣、霉變粒等，可使面粉灰分降低，有色微粒有效下降，尤其是對于面條專用粉、餃皮專用粉等，通過清理工藝，能有效緩解面片反色、霉變粒等引起的黑點(diǎn)問題，實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)品品質(zhì)和穩(wěn)定性的作用[3-4]?，F(xiàn)階段，清理工藝能有效去除小麥中的異種糧、石子、草根等異物雜質(zhì)，小麥經(jīng)過清理后塵芥雜質(zhì)不超過0.3%，其中砂石雜質(zhì)不超過0.02%。

2 潤麥工藝

小麥經(jīng)過潤麥調(diào)整水分的分布，能有效調(diào)節(jié)麩皮的韌性，降低小麥皮層與胚乳之間的結(jié)合力，降低胚乳的強(qiáng)度，使其在制粉過程中皮層容易剝離。小麥潤麥不僅能高效地剝刮皮層上的胚乳達(dá)到提高出粉率的目的，而且能使皮層在加工過程中盡量完整，提高粉的質(zhì)量。同時(shí)，潤麥還能使同批次的小麥水分含量達(dá)到一致均勻，滿足水分質(zhì)量等要求。在實(shí)際生產(chǎn)中，小麥潤麥需考慮加水量、環(huán)境溫度、潤麥時(shí)間和潤麥方式等多種因素[5]。通過選擇合理的潤麥技術(shù)和關(guān)鍵影響因素控制可提升小麥粉品質(zhì)。

2.1 水分對小麥潤麥的影響

潤麥水分的高低會(huì)對小麥加工過程中的破損淀粉、蛋白質(zhì)量、面粉色澤、灰分含量和麩星面積等指標(biāo)產(chǎn)生影響。汪雅馨等[6]的研究表明，潤麥水分在15%～19%，隨著潤麥水分的升高，小麥粉中破損淀粉的含量降低，面筋指數(shù)和面粉白度得到了提升。說明隨著潤麥水分的升高，面粉的穩(wěn)定性、面筋強(qiáng)度有所增加；增加潤麥水分使面粉顆粒度變細(xì)，增加了對光的反射強(qiáng)度，面粉白度提升。但是，潤麥過程中水分較高和在一定的溫度條件下，潤麥較長時(shí)間，易導(dǎo)致小麥中微生物快速繁殖。

不同硬度質(zhì)地的小麥對潤麥水分的需求也不同。硬質(zhì)小麥和軟質(zhì)小麥相比，由于組分和結(jié)構(gòu)的差異，硬質(zhì)小麥蛋白含量較高、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)結(jié)合更加緊密，所以硬質(zhì)小麥潤麥過程中水分需求更高、潤麥時(shí)間更長。部分制粉工廠針對硬質(zhì)小麥可能存在一次潤麥不透的問題，需進(jìn)行二次潤麥提升硬質(zhì)小麥的潤麥效果。冬季入磨麥水分控制在15.5%～16.0%，夏季入磨麥水分控制在16.0%～16.5%，硬質(zhì)小麥冬季潤麥時(shí)間需達(dá)到18 ～32 h，夏季潤麥時(shí)間適當(dāng)減少，潤麥時(shí)間控制在24 ～26 h。生產(chǎn)中可將硬質(zhì)小麥和軟質(zhì)小麥分開潤麥，達(dá)到兩種小麥的最佳潤麥狀態(tài)，使入磨麥的含水量平衡、小麥籽粒結(jié)構(gòu)的軟硬統(tǒng)一。因此，適當(dāng)?shù)臐欫溗质潜匾?，?yīng)根據(jù)不同質(zhì)地小麥及終端對小麥粉的品質(zhì)需求控制入磨麥水分。

2.2 溫度對小麥潤麥的影響

潤麥過程中環(huán)境溫度、潤麥水溫度和麥子溫度都會(huì)影響小麥中水分遷移速度，最終影響潤麥效果，升高潤麥水分溫度、利用熱蒸汽潤麥?zhǔn)巧a(chǎn)中通過提高潤麥用水的溫度改善潤麥的主要方式。不同潤麥溫度對小麥粉中不同組分的影響也不同。潤麥溫度的升高，有利于促進(jìn)水分的滲透和擴(kuò)散，從而減少潤麥時(shí)間，但潤麥溫度過高易造成蛋白變性[7]。王曉芳等[8]認(rèn)為在一定潤麥溫度下，可在小麥粉磨粉工藝過程中提升麩皮完整度、降低動(dòng)力損耗，整體縮短潤麥時(shí)間，降低灰分、微生物、蟲卵等指標(biāo)含量，提高小麥粉的應(yīng)用品質(zhì)。一般情況下，潤麥水溫在42 ～46 ℃，在寒冷季節(jié)或高寒地帶潤麥溫度在46 ～52 ℃。潤麥溫度不宜過高，否則會(huì)導(dǎo)致小麥中的蛋白質(zhì)和淀粉受損，小麥粉品質(zhì)下降。陳云霞等[9]認(rèn)為蒸汽潤麥可使小麥籽粒溫度明顯升高，隨著環(huán)境溫度的上升，分子運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，從而促進(jìn)小麥籽粒水分的內(nèi)移和外導(dǎo)，水分遷移速率升高，在此過程中，酶的最適溫度是40 ～50 ℃，在到達(dá)該溫度之前，酶反應(yīng)速度隨溫度的升高而加快；當(dāng)溫度達(dá)到46 ℃時(shí)，則可有效減少小麥的潤濕時(shí)間，提高面粉品質(zhì)[10]。

2.3 潤麥方式

2.3.1 鹽水潤麥

鹽水潤麥?zhǔn)峭ㄟ^配制一定濃度的鹽水作為潤麥用水的一種潤麥方式。王大一等[11]認(rèn)為用鹽水潤麥可以增加小麥的整體出粉率，也可以影響面粉的品質(zhì)。隨著鹽水濃度的增大，細(xì)胞滲透壓增強(qiáng)，導(dǎo)致微生物細(xì)胞脫水，從而抑制微生物快速生長繁殖，延長面粉的保質(zhì)期[12]。同時(shí)，適量的鹽水能促進(jìn)面筋蛋白的形成，具有增加面粉筋力的作用，面粉濕面筋含量、面筋指數(shù)也有一定的升高。鹽水潤麥對小麥粉粒度分布有一定的影響，潤麥用水含鹽量在5%時(shí)，皮磨粉粒度集中在孔徑為118 μm 的篩網(wǎng)上；潤麥用水含鹽量在5%和15%均能降低心磨粉孔徑為95 μm 篩網(wǎng)下的粒度含量[13]。工業(yè)上應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需求選擇合適的鹽水濃度，過高的鹽水濃度不僅會(huì)增加單位生產(chǎn)成本，還會(huì)造成面粉的白度值下降、灰分增加等。

2.3.2 新型潤麥方式

近年來，對于潤麥方式的研究較多，新型潤麥方式有真空潤麥、蒸汽潤麥、微波潤麥、臭氧水潤麥、酶制劑潤麥等，還有多種潤麥方式組合式潤麥。真空潤麥可以加快水分進(jìn)入小麥的速度，且小麥粉中的蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和降落數(shù)值與真空度呈現(xiàn)一定的相關(guān)性[14]。蒸汽作為一種熱處理方式，可促進(jìn)水分遷移，縮短潤麥時(shí)間，同時(shí)還能殺滅部分微生物[10]。過熱蒸汽處理小麥能降低淀粉酶活，影響破損淀粉、面筋含量、糊化黏度等指標(biāo)，導(dǎo)致面粉中的蛋白和淀粉結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使蛋白與蛋白之間、蛋白與淀粉之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。胡月明[15]的研究表明110 ～170 ℃過熱蒸汽處理小麥1 ～3 min，可降低面粉的破損淀粉含量、提高面粉黏度特性，增強(qiáng)面團(tuán)筋力，但蒸汽處理溫度過高會(huì)使面粉破損淀粉含量升高、糊化黏度降低、色澤不佳、蛋白受到損傷導(dǎo)致面筋結(jié)構(gòu)被破壞，進(jìn)而無法形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低面粉品質(zhì)。

臭氧水潤麥?zhǔn)抢貌煌瑵舛瘸粞醯臍⒕匦赃M(jìn)行潤麥，殺菌效果與臭氧水濃度有關(guān)，使用濃度為5.5 mg·L-1的臭氧水潤麥能有效降低潤麥過程中的微生物數(shù)量。DUBOIS 等[16]研究證明臭氧水潤麥能有效殺滅小麥表面的細(xì)菌和霉菌。GAOU 等[17]通過小鼠實(shí)驗(yàn)證實(shí)了臭氧水潤麥的安全性。臭氧潤麥利用臭氧分子的生物化學(xué)和氧化反應(yīng)殺滅細(xì)菌和芽孢等，具有安全、高效、無污染的特點(diǎn)，具有一定的推廣前景。酶制劑潤麥?zhǔn)抢锰囟溉趸←滬熎て?，降低潤麥過程中水分遷移阻力，縮短潤麥時(shí)間，間接減少了潤麥過程中微生物的生長時(shí)間。添加0.15 g·kg-1纖維素酶可將潤麥時(shí)間縮短到5 h，出粉率可達(dá)76.6%[18]。酶制劑潤麥安全、操作便捷、發(fā)揮了酶制劑高效專一特點(diǎn)，且對小麥粉品質(zhì)影響不大，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

3 研磨工藝

小麥磨粉工藝主要包括小麥研磨、物料篩理、清粉提取以及一些輔助手段，根據(jù)出粉部位、質(zhì)量等級的不同需要分別進(jìn)行處理，形成了5 個(gè)不同的磨粉系統(tǒng)，主要為皮磨系統(tǒng)（B）、渣磨系統(tǒng)（S）、心磨系統(tǒng)（M）、清粉系統(tǒng)（P）和尾磨系統(tǒng)（T）[19]。一般情況下，小麥在經(jīng)過多道研磨后其溫度會(huì)逐漸上升，受到擠壓、剪切作用蛋白質(zhì)、淀粉顆粒會(huì)有一定破損，有研究對比輥式磨粉機(jī)和撞擊式磨粉機(jī)對小麥粉淀粉損傷的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)速分別為2 080 r·min-1和3 180 r·min-1，面粉提取率為50%情況下，撞擊式磨粉機(jī)只產(chǎn)生一定程度的淀粉損傷，淀粉損傷率約為20%，增加研磨道數(shù)不會(huì)顯著影響淀粉損傷程度；而輥式磨粉機(jī)在重壓或重復(fù)輥壓下具有較高的淀粉損傷度，在面粉提取率為50%、速差為1.25 時(shí)，經(jīng)過兩道碾磨后小麥粉的淀粉損傷率由10%提高到30%[19]。另外，周文卓等[20]通過調(diào)節(jié)磨粉機(jī)磨輥軋距改變碾磨強(qiáng)度和分析物料特性，分析發(fā)現(xiàn)研磨強(qiáng)度對小麥粉品質(zhì)有一定程度的影響。隨著研磨強(qiáng)度的增強(qiáng)，小麥粉的顆粒度降低，白度、破損淀粉含量顯著升高，灰分沒有顯著性差異。還有研究表明隨著研磨強(qiáng)度的增強(qiáng)，小麥的剝刮、摩擦、擠壓等作用力增大，提高了皮層部分小麥粉的整體提取率，呈現(xiàn)出蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量增加的趨勢[21]。此外，小麥粉中非淀粉多糖類物質(zhì)戊聚糖等，隨著碾磨強(qiáng)度的增加，含量不斷增加[22]；α-淀粉酶的數(shù)量也會(huì)逐漸增加，引起小麥粉中降落數(shù)值的變化[21]。

4 結(jié)語

小麥制粉工藝會(huì)直接影響面粉產(chǎn)品的質(zhì)量，因此面粉企業(yè)應(yīng)重視制粉工藝的管理與控制，保持制粉工藝處于穩(wěn)定而有效的工作狀態(tài)。面粉是我國大宗消費(fèi)食品，隨著食品加工自動(dòng)化程度的提升，對于面粉加工特性與制粉工藝之間的研究也會(huì)逐步深入，這對實(shí)現(xiàn)面粉標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)具有深入而現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。