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原粮小麦制粉时需经过哪些检测？
发布时间2019-09-16 浏览次数：2405
1、原粮小麦的检测
在我国小麦制粉行业，原粮小麦占企业总成本的90%以上，其价格、质量情况直接关系着企业的经济效益。科学完善的检测手段可以为企业的原粮采购提供决策依据。 企业出于生产经营的需要总希望以zui低的价格采购zui优质的原料，怎样的原粮小麦才算是“优质”？简而言之就是“又多又好”。“多”就是指出粉多即出粉率高，“好”就是指制成的面粉品质好、卖得好。 这包含着原粮小麦的制粉品质和食用品质两个方面的情况。从制粉品质考虑：制粉特性好、出粉率高、灰分低、粉色白的小麦是优质小麦；从食用品质考虑：不同的原料小麦生产出的各种专用面粉具有良好的烘焙性能、蒸煮性能，制作的面制食品质量优良、风味独特、而且满足食品加工工艺要求。
1.1 小麦籽粒外观品质
小麦籽粒的外观品质与制粉性能相关，籽粒的大小、形状、整齐度、种皮颜色、籽粒饱满度、千粒重、容重、角质率、硬度等影响出粉率，而未熟粒、虫蚀粒、破损粒、发芽粒、霉变粒等不仅降低出粉率而且还会一定程度上影响面粉品质。对于籽粒外观的检测近年来有我国杭州某检测科技公司适应制粉企业实际需求，采用计算机视觉技术，开发了SC-X小麦外观品质检测系统可以取代人工快速检测小麦的籽粒形状、整齐饱满度、颜色、发芽率、霉变率、黑胚率、破损率、虫蚀率等。这种系统由扫描仪、显微镜、电子天平、快速铺粒器等硬件组成并依靠智能分析软件实现各项功能。
1.2 水分的检测
在制粉企业采购原粮小麦的过程中，容重和水分是非常关注的指标。GB1351-2008按容重对小麦分等级时规定小麦的水分≤12.5%，由于各种原因，小麦的水分含量在一定范围内波动（如10%～14%），同等价格买到的小麦水分低则实际买到的干物质多，在成品面粉水分固定的情况下意味着产出多，经济效益好，反之则经济效益降低。同时水分较高的小麦还影响储存稳定性，容易发热霉变给企业造成损失或增加储存成本。对粮食水分测定有着严格的标准方法（GB/T5497-1985,105℃恒重法），在买卖双方对水分含量产生争议时，可以作为仲裁的判断依据。但是这种方法耗时较长、仪器笨重，难以满足收购现场对水分快速判定的需求。基于这种情况，上海某检测仪器公司开发出了便携式快速水分检测仪。
这种仪器体积小、重量轻、便于携带、操作简单、检测速度快，只需数秒就可以出结果，在检测水分的同时，可以直接换算出小麦容重等指标。虽然检测精度不及国标法（测量误差为≦±0.5%），但完全可以满足一般收购现场需要，受到用户好评。目前这种仪器已获专利。
近红外光谱法（NIR）是近年来兴起的快速检测水分的方法之一，不仅具有快速、无损、准确、成本低、稳定性好等优点，还可以同时检测蛋白质含量、小麦籽粒硬度、灰分等多个影响制粉特性的性状，已被美国谷物化学家协会（AACC）列入标准方法。我国也将近红外法列入标准（GB/T24898-2010），以尽快与接轨、推进行业技术进步与产业升级。在随着制粉企业生产规模扩大的同时，其原粮的采购规模和交易对象都有很大的变化，对小麦质量指标的要求也精细。不仅要求小麦的水分、容重等指标，还对小麦的蛋白质含量、硬度、灰分等影响制粉特性和面制品品质的因素也进行定性和定量分析，既可以为公平交易提供重要的参考依据，也利于面粉厂对不同品质的小麦分类储存，合理搭配，充分利用小麦资源，稳定产品质量。
目前，基于近红外检测技术的原粮小麦接收系统已经在我国的一些粮库和面粉厂逐步推广应用。图3所示为法国肖邦公司开发的全自动原粮接收系统，该系统包括自动扦样装置、负压吸送装置、快速小型杂质清理分级机、水分容重器、近红外品质检测仪、计算机中央控制系统等。能取代人工对小麦原粮样品的杂质、容重、水分、灰分、蛋白质含量等理化指标完成快速检测，大大缩短检验时间、降低人工成本、提高原粮接收效率。安徽某科技公司也开发了类似的原粮仟样检测系统，可以将原粮样品直接从装粮卡车输送至检测实验室进行检测，但与其它检测仪器的衔接配套不充分、没有整合集成形成一套完整的系统，因而自动化程度较低，不过价格相对低廉，容易推广。
此外，河南工业大学机电工程学院研发出了基于图像处理的散粮卡车自动取样检测系统，该系统对多种技术进行了高度集成，可根据散粮卡车大小自动布置仟样点和仟样深度，取样科学，完全由计算机控制，高度自动化，避免人为控制带来的干扰。
1.3 小麦籽粒硬度的检测
小麦籽粒的硬度是评价小麦加工品质和食用品质的一项重要指标，也是外小麦交易定价的重要依据之一。对于制粉企业而言，小麦籽粒的硬度与制粉工艺及zui终产品品质密切相关。硬度的变化会影响制粉流程中各系统在制品的数量和质量、设备的工作效率、小麦出粉率、面粉质量、加工动力消耗等。小麦制粉的工艺流程和设备的技术参数通常是根据待加工原料小麦的硬度范围确定的[7]。预先测定小麦硬度对于制粉企业调整制粉工艺和设备相关参数，确定配麦方案、提高生产效率和经济效益等都具有重要意义。另外，加工硬质小麦，、低灰分(≤0.5%)的面粉得率，要高于加工软质小麦的粉得率，从而影响企业效益。
我国使用角质率的大小来反映小麦的硬度，测定方法采用人工目测，受各种因素影响不能解决小麦交易和加工中遇到的的实际问题。针对这种情况，河南工业大学与无锡某科技公司共同开发了JYDB100型小麦硬度测定仪。
这种仪器价格低、操作简单。可以快速、准确测定小麦籽粒的硬度，特别适合我国国情，具有突出的技术创新性，采用的测定小麦硬度的方法被称为“硬度指数法”，与欧美发达如德国Branbender公司采用的研磨功耗法、美国联邦粮食监测中心采用的压力法等处于同等研究水平。企业在使用JYDB100型小麦硬度仪时，应注意将待测样品的水分、测试环境的温度和湿度控制在相对一致的水平上，以得到准确、一致的测定结果。值得一提的是，前文提到近红外光谱法（NIR）也可以用来测定小麦籽粒的硬度，并在美国、法国广泛采用。在我国应用NIR法测定小麦硬度其主要的困难在于仪器定标困难、繁琐，需用昂贵的进口仪器如：美国单粒谷物特性测定仪（SKCS4100）先测定大量的小麦样品来建立数学模型，且测定结果的相对误差较大。目前采用“硬度指数法”定标、建模与NIR测定值的相关性的研究尚未见报道，有条件的科研单位可以进行这方面的研究，为我国推广近红外光谱法在小麦收购、交易、加工等环节实现在线、即时、快速、自动化检测提供依据。
1.4 出粉率的检测和实验室制粉
一个面粉厂决定以什么样的价格采购什么样的原料小麦既要根据原粮市场的供应情况，也要根据本厂的面粉产品和副产物在市场的销售情况，同时也要考虑本厂既有的原料小麦储存情况。通过原料搭配，生产适销对路的产品、充分利用现有的小麦资源，才能综合提益。在等级粉一统市场的时候，原料小麦出粉率的高低直接决定企业的经济效益。近年来随着专用粉市场日趋成熟，对面粉厂产品多样化和质量的长期稳定提出了高的要求。面粉厂在原料小麦采购时，既要考虑原料的出粉率、灰分、粉色等制粉品质；也要从食品加工的角度考虑，如制作面包、饼干等烘焙类食品要求具有良好的烘焙性能，制作馒头、面条类蒸煮食品要有良好的蒸煮性能等等，多注意原料小麦的食用品质，从而确定某次采购的小麦适合生产何种专用粉，或通过合理的搭配使用，将专用粉的各项指标控制在要求以内，因此面粉厂的实验室制粉就成为原料小麦检测不可缺失的重要环节。
实验室制粉zui主要的设备就是实验磨粉机。目前在我国可供制粉企业选择的实验磨粉机有进口设备和国产设备，进口设备有瑞士布勒公司生产的MCKA型、ALMB型实验磨粉机；德国布拉本德公司生产的QuadrumatSenior型、Quadrmat junior型实验磨粉机；法国肖邦公司生产的CD1 AUTO型实验磨。
不论进口还是国产设备都经过相关部门标准认可或行业组的鉴定，可以满足制粉企业的实验要求。都是大型实验磨，自动化程度较高，可将小麦逐步研磨分成3种皮磨粉、3种心磨粉和大麸皮、小麸皮共8种物料，出粉率和粉样的面团特性接近制粉企业的工业化生产实际情况，快速制备的面粉样品可分别进行面团流变学实验和蒸煮、烘焙实验，既可以指导企业原料采购也可以服务于生产加工，为小麦搭配和专用粉的生产提供科学依据。
制粉企业不论采用哪种实验磨粉设备都应注意以下几点：
① 要明确实验室计算出粉率的方法，不同的计算方法得出的出粉率结果会有偏差。建议制粉企业采用：出粉率（%）=（小麦粉质量/润麦质量）×，这种计算方法接近小麦品种的商业性出粉率
②实验室标准方法下测得的出粉率不等同于工业化生产的出粉率，一般要低于工业化生产的出粉率，制粉企业可通过实验数据与工业化生产数据的对比和积累掌握其相关性。
③ 制粉企业一定要掌握实验磨粉机的工作原理、操作方法、实验步骤、制粉物料特性、计算方法等。
④ 控制好影响实验结果的各种因素，如样品小麦的清理、润麦条件、环境温湿度、喂料速度、研磨时间、磨辊温度、磨辊轧距等等，提高实验结果的一致性。
1.5 重金属检测
在GB2762-2012(食品安家标准-食品中污染物限量)中对谷物和谷物制品中主要有害重金属元素和非金属有毒元素砷的含量限制都做了明确的规定，小麦及小麦制品是我国人民zui基本的食物来源之一，也是食品工业的基础原料。因此，小麦原料的安全关系重大，制粉企业应高度重视。从目前对小麦重金属和砷污染的研究状况来看，在我国小麦受到污染的情况好于稻米受污染的情况，但随着我国城镇化、工业化的发展，小麦主产区也同样受到采矿、冶炼、有色金属加工、电镀、电池等行业产生的排放物以及城镇生活污水的威胁。例如，2016年8月，有媒体报道了我国小麦主产区某县局部小麦受到电池企业排放物污染造成重金属镉严重超标的事件，引起消费者恐慌，也对当地制粉企业的产品声誉造成不小负面影响。制粉企业在采购原料小麦过程中，可以有针对性的要求售出单位提供有关的检测报告。有条件的企业可以自购重金属检测仪，如钢铁研究总院钢研纳克检测技术有限公司研究生产的NX-100F食品重金属检测仪，可以在数分钟内检测出镉、铅、汞、铬、砷等元素的含量，从而为制粉企业采购原粮和产成品有害元素含量指标控制提供万无一失的保障。
1.6 真菌毒素检测
污染小麦的真菌毒素主要有黄曲霉毒素、呕吐毒素、赭曲霉毒素、伏马毒素、玉米赤霉烯酮等。近年来气候异常，特别是小麦扬花抽穗和收获季节降雨偏多年份引起小麦赤霉病高发。赤霉病不仅导致小麦减产，重要的是导致小麦呕吐毒素污染。食入呕吐毒素污染严重超标的小麦及其制品会使人产生呕吐、头晕、腹泻等急性中毒症状，甚至会造成死亡。
目前，小麦制粉企业主要通过加强小麦的分类和清理来降低呕吐毒素带来的食品安全风险。如采用比重去石机分选出轻质小麦、采用色选机剔除异色粒、病变麦粒（如赤霉病麦粒）；采用碾刷机、剥皮机、洗麦机、等降低粘附在麦粒表面的霉菌和毒素。某面粉公司用3%NaHCO3水溶液润麦，以含有呕吐毒素的烟农19、郑麦9023小麦为研究对象进行了车间中试规模的研究，结果表明，弱碱性水润麦比中性水润麦可以好的降低小麦粉中呕吐毒素含量又对面粉及其制品的品质基本无影响。在面粉厂既的有工艺条件下，zui合理的控制面粉呕吐毒素的办法主要是采用稀释法(即将呕吐毒素含量高低不同的小麦搭配使用)来控制入磨小麦中呕吐毒素含量不超过危险限值。例如，安徽东方面粉有限公司将入磨小麦呕吐毒素含量控制在750μg/kg 以下；根据西瑞面粉集团孙卫辉的研究及生产实践显示，当原粮小麦的呕吐毒素含量在800μg/kg以下时可以放心使用，制粉后的面粉呕吐毒素超标风险很低；当原粮小麦呕吐毒素含量在800～1800μg/kg时，通过搭配可以少量使用，当含量超过1800μg/kg时，食品安全风险很大，应禁止使用，制粉后的面粉和副产物中的呕吐毒素全部超标。必须指出的是，呕吐毒素的化学性质非常稳定，加碱处理和一般的加热处理对毒素的降解作用非常有限，并不能完全灭毒。呕吐毒素主要分布在小麦籽粒的表皮部位，在小麦制粉过程中重新分布并向麸皮集中，麸皮中毒素浓度往往超过入磨小麦毒素浓度的一倍以上，严重影响麸皮质量，如作为饲料原料会引起牲畜中毒，造成动物呕吐、拒食，产肉、产蛋量下降，甚至导致死亡。鉴于呕吐毒素污染发生频繁危害大，上很多都严格规定了呕吐毒素在粮食及其制品中的限量。我国于2011年颁布的食品安家标准GB2761-2011中规定：谷物及其制品中呕吐毒素限量为1000μg/kg。
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