一种加工小麦粉所用小麦的杀菌方法

技术领域

本发明涉及小麦原粮杀菌技术领域，具体涉及一种加工小麦粉所用小麦的杀菌方法。

背景技术

小麦是世界三大谷物作物之一，小麦粉则是人类最主要的食品及食品原料之一。我国是世界上最大的小麦粉生产和消费国家。近年来，国内小麦粉年消费量约为8000万吨，95％以上被用于制作各类面制主食品。而随着国内市场对面制主食品产品品质要求的不断提高，以及快节奏生活品质需求的不断呈现，半干面、生鲜湿面等新产品陆续出现，这对生产原粮小麦粉的质量要求也越来越高。为满足市场需求和人们生活品质提高的需要，中国粮油学会颁布了国内第一部低菌小麦粉质量标准《T/CCOA7-2020低菌小麦粉》。但是，小麦从田间收获到车间加工，再到包装、运输、销售及食品加工等过程中，均伴随着微生物的侵染和危害，严重影响小麦粉的品质。如何有效地控制小麦粉生产环节的微生物数量，达到低菌小麦粉生产产品质量标准并满足市场需求成为目前小麦制粉行业亟需解决的关键技术问题。

二氧化氯是一种国际上公认的高效消毒灭菌剂，也是《GB 2760-2014食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中规定的可以在食品原粮及食品加工中使用的一种强氧化剂，被公认为是一种安全有效的杀菌方式，包括气态二氧化氯或者液体二氧化氯溶液杀菌，且非常经济。国内专利申请CN200910091342.8公开了一种采用稳定性二氧化氯溶液杀灭小麦原粮中微生物，进而生产低菌面粉的方法，将小麦直接在稳定态二氧化氯溶液中润麦，不仅有效控制了生产成本，还为低菌化小麦粉实际生产提供了可能性。

但是众所周知的是，小麦中的微生物不仅存在于小麦籽粒的表面，小麦籽粒内部也存在大量的微生物。小麦籽粒皮层的保护作用使得二氧化氯溶液处理小麦时，能够作用的部分仅仅是小麦的表皮，很难渗透到小麦籽粒内部，大大降低了对小麦原粮中微生物减少的技术有效性。而且通常条件下，采用二氧化氯溶液真正达到小麦加工工艺效果所需的润麦时间通常在24h以上，如上述涉及二氧化氯杀菌的专利技术中的润麦时间需要12h～24h，在这样一个漫长的润麦过程中，由于原粮中水分含量显著增加，且粮堆处于一个密闭的环境中，非常有利于微生物大量滋生，对小麦粉中微生物数量控制极为不利，如CN200910091342.8中，100mg/L的二氧化氯溶液处理24小时后的效果甚至略低于处理0.5h后的效果。

发明内容

针对现有二氧化氯溶液处理对小麦内部杀菌效果有效性得不到保障且处理时间较长的问题，本发明的目的在于提供一种加工小麦粉所用小麦的杀菌方法，以达到缩短润麦时间，并且能够有效杀灭小麦内部微生物的目的。

本发明提供如下的技术方案：

一种加工小麦粉所用小麦的杀菌方法，将小麦除杂，然后与稳定态二氧化氯溶液混合后振动着水，再静置润麦；

或者，将小麦除杂，然后真空干燥、冷冻、加水一次润麦，过滤后与稳定态二氧化氯溶液混合静置二次润麦；

或者，将小麦除杂，然后真空干燥、冷冻、加水一次润麦，过滤后与稳定态二氧化氯溶液混合后振动着水，再静置二次润麦。

通常条件下，小麦粉加工前通过润麦使得水分在小麦籽粒中均匀分布以满足小麦粉要求，但是润麦达到小麦加工工艺效果的要求是一个漫长的过程，一般24h甚至更长，这是因为小麦种皮下的珠芯层以及糊粉层具有阻水效果，尤其是珠芯层，其一方面与种皮贴合紧密，另一方面其成玻璃态分布，所以在50℃下极不易渗水，而过高的润麦温度将不利于小麦粉品质的保证。相应的，当采用利用二氧化氯溶液润麦杀菌时，小麦种皮下的珠芯层和糊粉层也构成了对二氧化氯溶液渗透的阻碍，导致小麦表皮杀菌，但是内部不能有效杀菌。

发明人在研究中发现，结合润麦前的振动着水，不仅有利于水分对小麦籽粒的渗入，对于促进二氧化氯溶液渗入到小麦籽粒内部实现内部杀菌也是有帮助的，并且大大缩短了二氧化氯溶液的润麦时间。

在进一步拓宽技术路径的研究中发现，将小麦进行真空干燥，然后冷冻，再一次润麦同样有助于二氧化氯水溶液对小麦籽粒的内部杀菌，并大幅缩短润麦时间。发明人认为，这是因为真空干燥在蒸发水分的同时有助于引起小麦籽粒内部的无机盐的迁移，而干燥后冷冻再润麦，利用水温实现小麦皮层的微膨胀扩孔，从而促进水分进入小麦粒籽内部并重新溶解无机盐，无机盐再次流动分布，为二氧化氯溶液润麦时打开并提供更多的通道。

同时将真空干燥后冷冻、一次润麦和二氧化氯溶液振动着水相结合可以在振动着水的基础上增强处理效果，更有利的是，这样杀菌后的小麦干燥后存储一段时间后的微生物含量仍保持在较低的水平。

作为本发明方法的优选，稳定态二氧化氯溶液浓度为5mg/L～30mg/L，稳定态二氧化氯溶液添加量与小麦的质量比为1:15～35。在实践中，更优选的稳定态二氧化氯溶液浓度为8mg/L-26mg/L，同时应保证二氧化氯溶液合适的添加量，以保证润麦后的小麦含水量能够在14％左右，以满足小麦粉的加工需求。

作为本发明方法的优选，稳定态二氧化氯溶液中还含有活化剂，其中活化剂为柠檬酸、乳酸中的至少一种，稳定态二氧化氯与活化剂的质量比为8～1:1。稳定态二氧化氯和活化剂较佳的质量比为5:1，活化剂则帮助释放出二氧化氯气体分子。

作为本发明方法的优选，稳定态二氧化氯溶液存在下的润麦时间为3h～8h。润麦时间明显缩短，更优选的为4～6小时。

作为本发明方法的优选，振动着水的振动频率为10Hz～110Hz，小麦振动着水的时间为30s～240s。更佳的频率为20Hz～90Hz，滞留时间优选为60s～180s。

作为本发明方法的优选，真空干燥的绝对压力为1000～2000Pa，冷冻小麦所达到的稳定温度为-20～-1℃。真空程度过高将降低润麦时的复水率，进而影响二氧化氯的杀菌效果。

作为本发明方法的优选，两次润麦时，一次润麦的水的添加量为小麦质量的8～10wt％，润麦时间为60～90min。润麦时间不宜过长，以保证小麦籽粒在二次润麦前仍具有较低的水分含量，便于二次润麦并控制润麦后的总含水量满足小麦粉的加工需求。

作为本发明方法的优选，两次润麦时，二次润麦的润麦水温度大于或等于一次润麦的润麦水温度。以避免二次润麦时的温度较低造成小麦粒籽种皮的再收缩，实际上两次润麦水均保持15～30℃的常温即可。

作为本发明方法的优选，还包括将静置润麦后的小麦磨粉后与稳定态二氧化氯溶液混合二次振动着水润麦，润麦时间为20min～40min。可以根据小麦粉的加工品质要求进行二次的二氧化氯溶液灭菌。

本发明的有益效果如下：

与现有的二氧化氯溶液润麦杀菌相比，本发明的小麦杀菌方法能够大幅缩短小麦的杀菌时间，而且杀菌更彻底，显著降低原粮及加工产品小麦粉，处理小麦后加工的小麦粉中菌落总数均在500CFU/g以下，同时在改进的技术方案中允许小麦在杀菌后贮藏一段时间后仍保持较低的微生物含量，可作为低菌化小麦粉生产的一种简便而有效的技术手段应用于生产实践。

具体实施方式

下面就本发明的具体实施方式作进一步说明。

如无特别说明，本发明中所采用的原料均可从市场上购得或是本领域常用的，如无特别说明，下述实施例中的方法均为本领域的常规方法。

为保持一致性，下述实施例和对比例中所涉及的常温均为调节至20±1℃。

实施例1

一种加工小麦粉所用小麦的杀菌方法，具体步骤如下：

(1)将小麦经过常规的风选、筛理、去石、精选、打麦进行除杂；

(2)配制稳定态二氧化氯溶液：将稳定态二氧化氯和柠檬酸按质量比6:1逐一添加到盛放自来水的密闭容器中，反应15min，配置成15mg/L的稳定态二氧化氯溶液；

(3)将稳定态二氧化氯溶液通过输送管道添加到经清理后的小麦中混合均匀，然后送入振动着水机进行振动润麦处理，稳定态二氧化氯溶液添加量与小麦的质量比为1:25，振动着水机的振动频率为50Hz，滞留时间设定为60s；

(4)经振动着水处理后的小麦连同二氧化氯水溶液送入润麦仓静置润麦6h。

实施例2

一种加工小麦粉所用小麦的杀菌方法，具体步骤如下：

(1)将小麦经过常规的风选、筛理、去石、精选、打麦进行除杂；

(2)配制稳定态二氧化氯溶液：将稳定态二氧化氯和柠檬酸按质量比3:1逐一添加到盛放自来水的密闭容器中，反应15min，配置成8mg/L的稳定态二氧化氯溶液；

(3)将稳定态二氧化氯溶液通过输送管道添加到经清理后的小麦中混合均匀，然后送入振动着水机进行振动润麦处理，稳定态二氧化氯溶液添加量与小麦的质量比为1:15，振动着水机的振动频率为90Hz，滞留时间设定为180s；

(4)经振动着水处理后的小麦连同二氧化氯水溶液送入润麦仓静置润麦8h。

实施例3

一种加工小麦粉所用小麦的杀菌方法，具体步骤如下：

(1)将小麦经过常规的风选、筛理、去石、精选、打麦进行除杂；

(2)配制稳定态二氧化氯溶液：将稳定态二氧化氯和柠檬酸按质量比7:1逐一添加到盛放自来水的密闭容器中，反应15min，配置成26mg/L的稳定态二氧化氯溶液；

(3)将稳定态二氧化氯溶液通过输送管道添加到经清理后的小麦中混合均匀，然后送入振动着水机进行振动润麦处理，稳定态二氧化氯溶液添加量与小麦的质量比为1:35，振动着水机的振动频率为110Hz，滞留时间设定为30s；

(4)经振动着水处理后的小麦连同二氧化氯水溶液送入润麦仓静置润麦4h。

实施例4

一种加工小麦粉所用小麦的杀菌方法，具体步骤如下：

(1)将小麦经过常规的风选、筛理、去石、精选、打麦进行除杂；

(2)配制稳定态二氧化氯溶液：将稳定态二氧化氯和柠檬酸按质量比8:1逐一添加到盛放自来水的密闭容器中，反应15min，配置成30mg/L的稳定态二氧化氯溶液；

(3)将稳定态二氧化氯溶液通过输送管道添加到经清理后的小麦中混合均匀，然后送入振动着水机进行振动润麦处理，稳定态二氧化氯溶液添加量与小麦的质量比为1:30，振动着水机的振动频率为20Hz，滞留时间设定为150s；

(4)经振动着水处理后的小麦连同二氧化氯水溶液送入润麦仓静置润麦3h。

实施例5

一种加工小麦粉所用小麦的杀菌方法，具体步骤如下：

(1)将小麦经过常规的风选、筛理、去石、精选、打麦进行除杂；

(2)配制稳定态二氧化氯溶液：将稳定态二氧化氯和柠檬酸按质量比5:1逐一添加到盛放自来水的密闭容器中，反应15min，配置成5mg/L的稳定态二氧化氯溶液；

(3)将稳定态二氧化氯溶液通过输送管道添加到经清理后的小麦中混合均匀，然后送入振动着水机进行振动润麦处理，稳定态二氧化氯溶液添加量与小麦的质量比为1:20，振动着水机的振动频率为10Hz，滞留时间设定为240s；

(4)经振动着水处理后的小麦连同二氧化氯水溶液送入润麦仓静置润麦5h。

实施例6

一种加工小麦粉所用小麦的杀菌方法，具体步骤如下：

(1)将小麦籽粒经过常规的风选、筛理、去石、精选、打麦进行除杂；

(2)配制稳定态二氧化氯溶液：将稳定态二氧化氯和柠檬酸按质量比6:1逐一添加到盛放自来水的密闭容器中，反应15min，配置成15mg/L的稳定态二氧化氯溶液；

(3)将小麦籽粒在绝对压力为1000Pa的真空环境下保持3小时干燥，然后降温冷冻，并使得小麦达到-20℃的稳定温度；

(4)将冷冻后的小麦与常温的自来水混合后在润麦仓中一次润麦60min，润麦的水的添加量为小麦质量的10wt％，然后除去水；

(5)将常温的稳定态二氧化氯溶液通过输送管道添加到小麦中混合均匀，稳定态二氧化氯溶液添加量与小麦的质量比为1:25，然后送入润麦仓静置二次润麦6h。

实施例7

一种加工小麦粉所用小麦的杀菌方法，具体步骤如下：

(1)将小麦籽粒经过常规的风选、筛理、去石、精选、打麦进行除杂；

(2)配制稳定态二氧化氯溶液：将稳定态二氧化氯和柠檬酸按质量比6:1逐一添加到盛放自来水的密闭容器中，反应15min，配置成15mg/L的稳定态二氧化氯溶液；

(3)将小麦籽粒在绝对压力为2000Pa的真空环境下保持2小时干燥，然后降温冷冻，并使得小麦达到-1℃的稳定温度；

(4)将冷冻后的小麦与温度为常温的自来水混合后在润麦仓中一次润麦90min，润麦的水的添加量为小麦质量的8wt％，然后除去水；

(5)将常温的稳定态二氧化氯溶液通过输送管道添加到小麦中混合均匀，稳定态二氧化氯溶液添加量与小麦的质量比为1:25，然后送入润麦仓静置二次润麦6h。

实施例8

一种加工小麦粉所用小麦的杀菌方法，具体步骤如下：

(1)将小麦籽粒经过常规的风选、筛理、去石、精选、打麦进行除杂；

(2)配制稳定态二氧化氯溶液：将稳定态二氧化氯和柠檬酸按质量比6:1逐一添加到盛放自来水的密闭容器中，反应15min，配置成15mg/L的稳定态二氧化氯溶液；

(3)将小麦籽粒在绝对压力为1000～2000Pa的真空环境下保持2～3小时干燥，然后降温冷冻，并使得小麦达到-10℃的稳定温度；

(4)将冷冻后的小麦与常温的自来水混合后在润麦仓中一次润麦80min，润麦的水的添加量为小麦质量的9wt％，然后除去水；

(5)将常温的稳定态二氧化氯溶液通过输送管道添加到小麦中混合均匀，稳定态二氧化氯溶液添加量与小麦的质量比为1:25，然后送入润麦仓静置二次润麦6h。

实施例9

一种加工小麦粉所用小麦的杀菌方法，具体步骤如下：

(1)将小麦经过常规的风选、筛理、去石、精选、打麦进行除杂；

(2)配制稳定态二氧化氯溶液：将稳定态二氧化氯和柠檬酸按质量比6:1逐一添加到盛放自来水的密闭容器中，反应15min，配置成15mg/L的稳定态二氧化氯溶液；

(3)将小麦籽粒在绝对压力为1000Pa的真空环境下保持3小时干燥，然后降温冷冻，并使得小麦达到-20℃的稳定温度；

(4)将冷冻后的小麦与常温的自来水混合后在润麦仓中一次润麦60min，润麦的水的添加量为小麦质量的10wt％，然后除去水；

(5)将稳定态二氧化氯溶液通过输送管道添加到经清理后的小麦中混合均匀，然后送入振动着水机进行振动润麦处理，稳定态二氧化氯溶液添加量与小麦的质量比为1:25，振动着水机的振动频率为50Hz，滞留时间设定为60s；

(6)经振动着水处理后的小麦连同二氧化氯水溶液送入润麦仓静置润麦5h。

对比例1

与实施例1的不同之处为，将小麦与自来水按质量比25:1混合，然后在润麦仓静置润麦。

对比例2

与实施例1的不同之处为，将小麦和稳定态二氧化氯溶液按质量比25:1混合后在润麦仓静置润麦，其中稳定态二氧化氯溶液的浓度为15mg/L，稳定态二氧化氯和柠檬酸质量比为6:1。

对比例3

与实施例1的不同之处为，将小麦先添加10wt％的水润麦60min，然后过滤除水后再和稳定态二氧化氯溶液按质量比25:1混合后在润麦仓静置润麦，其中稳定态二氧化氯溶液的浓度为15mg/L，稳定态二氧化氯和柠檬酸质量比为6:1。

对比例4

与实施例6的不同之处为，步骤(3)中将小麦冷冻至-20℃的稳定温度，然后在保持绝对压力为1000Pa的真空环境下(温度为20±1℃)保持3小时干燥。

对比例5

与实施例6的不同之处为，步骤(3)中以40℃的热风干燥小麦至相近的水分含量。

对比例6

与实施例6的不同之处为，省略步骤(4)，将冷冻后的小麦直接与稳定态二氧化氯溶液混合。

结果测试

1、杀菌效果测试

将润麦后的小麦经磨粉机磨粉，然后参照国家标准《GB4789.2-2016食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》测定小麦粉中菌落总数，结果如表1所示。

表1各实施例和对比例中小麦粉微生物含量

上表中，X小时为各实施例和对比例中具体记载润麦时长，当出现两次润麦时，该X值为二次润麦的时长。同时为反应润麦中微生物的变化，对比例1、2进一步延长了润麦时间，并定时测定不同润麦时长下的微生物含量。

如对比例1所示，直接用水润麦时，由于水分含量高，随润麦时间增加，小麦中微生物含量增加会持续增加。如对比例2所示，当采用二氧化氯水溶液直接润麦时，在短时间内微生物含量下降，但是润麦时间更进一步延长时，微生物的繁殖得到加强并超过二氧化氯的抑菌作用，使得整体微生物含量增加，降低了二氧化氯杀菌效果。通过实施例1和对比例2的比较可以看出，直接采用二氧化氯溶液润麦的抑菌效果有限，而引入振动着水后可以在短时间内就达到相当显著的抑菌效果，整体菌落数降低至0.76。

而从实施例6～8和对比例1、2可以看出，采用真空干燥后冷冻处理，然后一次润麦后再用二氧化氯水溶液直接润麦也可以强化抑菌效果，整体菌落数维持在1.3左右。当将其与振动着水联合使用时，有助于进一步提升抑菌效果，如实施例9所示。

从对比例4和实施例6比较可知，采用真空冷冻干燥处理小麦粒，即先冷冻然后真空干燥时，虽然相较对比例2具有一定的抑菌增强效果，但是微生物总量仍维持在500CFU/g以上，这可能是因为真空冷冻干燥时，小麦粒籽中的水分原位结晶然后真空升华，小麦粒中的无机盐不会发生迁移所致。从对比例5和实施例6比较可知，采用热风干燥的杀菌效果反而不如对比例2，这是因为热风处理增强了微生物的活性，有利于微生物的繁殖，预先提升了小麦中微生物含量，而且热风后小麦粒籽温度较高，再进行水润时出现降温，导致皮层孔隙收缩，反而不利于二氧化氯的渗入。从对比例6和实施例6比较可知，省略一次润麦的抑菌效果有所下降，结合对比例3的结果，发明人认为这可能是因为预润麦带来的温度陡然上升有利于包括珠芯层在内的小麦皮层孔隙扩张，且无机盐重新流动分布，为二氧化氯溶液润麦时打开并提供更多的通道。

2、贮存稳定性

将各实施例处理后的小麦25℃冷风干燥去除表面水分并保持至含水量12％，然后在25℃下通风贮存14天，磨粉后测试微生物含量，结果见表2所示。

表2各实施例贮藏后微生物含量

从表中可以看出，引入真空干燥后冷冻处理，然后预润麦处理过程，再二氧化氯溶液润麦，虽然初始杀菌效果弱于二氧化氯溶液直接振动着水，但是更有利于抑制微生物活性，使得小麦储藏一段时间后微生物繁殖有限。

上述实施方式仅是本发明技术方案的具体实现方式体现，本发明的技术方案允许在此基础做出进一步的选择，比如在此基础上，当小麦粉需要更高的要求时，还可以在小麦磨粉后加入二氧化氯溶液进行二次润麦处理。