藜麥米加工設(shè)備及工藝研究進展*

張 培，張學(xué)閣，趙光輝，薛慶林，徐考群

（1.中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院，北京 100083；2.中國包裝和食品機械有限公司，北京 100083）

藜麥學(xué)名Chenopodium quinoa willd，其植株見圖1、圖2，因其豐富而全面的營養(yǎng)價值被譽為“糧食之母”、“超級谷物”[1]。聯(lián)合國把 2013年定為“國際藜麥年”，以促進人類營養(yǎng)健康和食品安全發(fā)展，實現(xiàn)千年發(fā)展目標(biāo)。近年來，歐洲及亞洲發(fā)達國家已經(jīng)開始大量用藜麥替代大米、小麥等谷物類糧食。藜麥已成為歐美最時尚的天然健康食品。

圖1 藜麥植株

圖2 藜麥麥穗

藜麥籽粒為中央凸起的圓形藥片狀 （見圖3），直徑約1.5～2 mm，千粒重1.4～5 g，胚乳占種子的68%左右；藜麥胚芽呈環(huán)狀，繞籽粒一圈，附著于外果皮層內(nèi)，極易脫落，極易發(fā)芽。藜麥籽粒種皮外覆蓋一層水溶性的皂苷，因而略有苦澀味[2]。藜麥米營養(yǎng)價值極高，含有豐富的礦物質(zhì)和維生素，蛋白質(zhì)含量是大米的2倍多，高達16%～22%（牛肉蛋白含量的20%）。尤其含有一般谷物缺少的賴氨酸，可作為大米等糧食替代品，也是宇航員太空食品之一[3]。

圖3 藜麥米籽粒

1 國內(nèi)藜麥米加工現(xiàn)狀

目前，藜麥已在我國吉林、內(nèi)蒙、甘肅、山西、青海及河南等地成功引種并開始大規(guī)模種植。甘肅、青海、山西等省區(qū)已將藜麥列為當(dāng)?shù)氐奶厣a(chǎn)業(yè)和重要的農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)。但是，藜麥加工技術(shù)卻非常缺乏，藜麥精深加工技術(shù)在國內(nèi)尚屬空白。藜麥米初加工大都采用從南美引進的水洗濕法加工技術(shù)，出米率、留胚率低，成品含灰高，資源（原料資源和水資源等）浪費大，加工成本高，環(huán)保壓力大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。配套的加工設(shè)備簡陋，設(shè)備技術(shù)性能差，運行穩(wěn)定性和可靠性差，難以滿足藜麥加工需要，形成了藜麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大瓶頸。

綜合現(xiàn)有干、濕法藜麥米加工工藝優(yōu)缺點，中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院（以下簡稱“中國農(nóng)機院”）科研人員經(jīng)過多次試驗，設(shè)計完成一種全新干法藜麥米加工工藝技術(shù)，并成功研發(fā)出藜麥專用脫皮機和藜麥米拋光機等藜麥米加工關(guān)鍵設(shè)備，該技術(shù)已在吉林、內(nèi)蒙、山西和甘肅等地得到應(yīng)用，取得了理想的工藝效果。新型藜麥米干法加工工藝與技術(shù)最大特點是成品中不含有秸稈且含灰量低；留胚率能達到80%以上；采用噴霧拋光，廢水排放少，同時避免了二次干燥帶來的能源浪費。

2 新型藜麥米干法加工工藝

新型藜麥米干法加工工藝流程如圖4。

圖4 新型藜麥米干法加工工藝流程

2.1 原糧清理工藝

由于收割、運輸、干燥及儲藏等原因，藜麥原料中會混入各種各樣的雜質(zhì)。清理的目的就是清除藜麥原糧中的這些雜質(zhì)，并通過風(fēng)選以清除大部分灰塵。清理藜麥中雜質(zhì)的方法很多，主要是依據(jù)雜質(zhì)與藜麥之間物理特性的差異進行分選。

清理工序的工藝流程如圖5。

圖5 清理工序的工藝流程

在藜麥加工的各種清理工序中，比重去石、磁選的方法與其它糧食類清理方法基本相同，在此不作介紹，重點介紹風(fēng)篩式清選和比重精選工藝。

在藜麥原糧清理中，比較難去除的是混在藜麥原糧中的秸稈。秸稈清理不干凈導(dǎo)致成品中含有這些雜質(zhì)，影響產(chǎn)品食用和銷售，或者成品經(jīng)過再次加工，導(dǎo)致碎米增多，產(chǎn)品出率低，能耗增加。本工藝采用風(fēng)篩式清選和比重精選方法來除去藜麥中秸稈。

由于秸稈的寬度和藜麥顆粒大小相差不是很大，單靠篩選無法去除干凈，還要借助于風(fēng)選法和比重法來去除。利用秸稈和藜麥顆粒在空氣中的懸浮速度不同，采用風(fēng)篩式清選的方法，依靠風(fēng)力把70%的秸稈帶走；利用秸稈與藜麥顆粒的比重不同，采用比重法除去剩余秸稈。在去秸稈的過程中要控制好所需的風(fēng)量、料層的厚度和均勻度。

2.2 調(diào)質(zhì)固胚

調(diào)質(zhì)是通過噴霧加濕和定時保溫等方式對藜麥進行預(yù)處理，改變其加工性能，使其滿足加工工藝要求。調(diào)質(zhì)處理在藜麥加工過程中占據(jù)很重要位置，主要是起到松離皮層、激活保鮮、強固胚芽的作用。

待加工的藜麥也許是剛收獲的新糧，也許是經(jīng)過烘干存儲的陳糧，其谷物胚芽的鮮活度和活性大不相同，所以需要通過“調(diào)濕”的方式來提高胚芽的活性，促使其蛋白質(zhì)和脂肪成分恢復(fù)新鮮。另外，由于藜麥的胚芽極易脫落，并且藜麥的含水量、胚芽的發(fā)育狀況及表面皮層的蓬松程度都影響藜麥的留胚加工，所以通過“調(diào)溫保育”的方式將恢復(fù)了胚芽活性的藜麥進行控溫調(diào)質(zhì)，使其胚芽不易脫落，皮層則更加易于去除。

2.3 留胚脫皮

藜麥的皮層組織含有較多的粗纖維，直接食用不易消化；同時，皮層中含有皂苷，皂苷味苦澀，影響口感。因此必須通過碾皮的工序?qū)⑵尤コ拍芨纳破湔糁蠹笆秤闷焚|(zhì)，提高其商品價值。

胚芽富含活性物質(zhì)及對人體有益的微量元素，藜麥碾去皮層的同時還要保留胚芽，這就必須結(jié)合藜麥籽粒的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，采用較小的壓力，輕碾細磨，保證胚芽不脫落，實現(xiàn)藜麥資源的科學(xué)和合理利用。

脫皮是運用物理的方法將藜麥表面的種皮全部或者部分去除，在達到一定加工精度的同時盡可能保持米粒的完整。脫皮工藝是借助一定旋轉(zhuǎn)速度的碾輥，使藜麥顆粒與顆粒、藜麥顆粒與篩板之間產(chǎn)生磨擦，碾去含有皂苷的果皮和種皮；同時，進入碾皮室內(nèi)的氣流，迫使糠粉脫離藜麥顆粒。

采用中國農(nóng)機院設(shè)計研制的“多輥輕碾”藜麥脫皮機可以對經(jīng)過激活固胚的藜麥進行分層、適度脫皮，首先采用研削方式碾去藜麥的果皮，再用摩擦和研削相結(jié)合的方式碾去種皮。這樣不僅脫皮均勻，而且留胚率高，營養(yǎng)保留全面，碎米少。同時可將含皂苷的糠粉單獨收集以提取皂苷應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域。

2.4 加濕拋光

脫皮過后的藜麥米表面會粘附含皂苷的糠粉，這就需要通過后序的噴霧加濕拋光工序來去除。將去除果皮和種皮后的藜麥米送入拋光室，通過高壓霧化的水汽迫使拋光室內(nèi)的糠粉形成糠粉團，借助高壓氣流進一步去除糠粉和皂苷殘留物，從而獲得表面光潔的藜麥米。

采用中國農(nóng)機院研制的藜麥專用加濕拋光機，可以徹底除去粘附在藜麥米表面的含皂苷糠粉，同時使米粒表面光潔。拋光可以提高成品的質(zhì)量和商品價值，有利于藜麥米的儲藏，保持藜麥米的新鮮度，提高其食用品質(zhì)。

2.5 成品整理

根據(jù)藜麥原料情況和成品質(zhì)量的要求，加工出的藜麥米還要經(jīng)過一系列的整理才能成為最終產(chǎn)品。藜麥米整理工序包括色選、分級提碎、包裝等。

2.6 儲存

藜麥米的胚芽中含有生物活性物質(zhì)，例如多種酶系等，其中脂肪酶、過氧化物酶會使胚中的脂質(zhì)分解產(chǎn)生哈喇味道，更重要的是在溫度、濕度適宜條件下，藜麥胚芽極易吸濕發(fā)芽，同時微生物易滋生、繁殖以至于發(fā)霉變質(zhì)。因此藜麥儲存技術(shù)要求較高[4]?？梢圆捎玫蜏乇ｕr的儲存方式。

2.7 風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)

完善、合理的風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)（獨立風(fēng)網(wǎng)和集中風(fēng)網(wǎng)）在藜麥干法加工中占據(jù)重要地位。風(fēng)篩式清選、比重精選、比重去石和脫皮、拋光等重要工序依靠風(fēng)力作用配合完成，滿足工藝和除塵雙重需要；其它加工、輸送、存儲等設(shè)備各設(shè)置1～2個吸風(fēng)點，形成負壓區(qū)，達到防止粉塵外溢和除塵的目的。粉塵對設(shè)備正常運轉(zhuǎn)、操作人員的身心健康、產(chǎn)品外觀品質(zhì)等都有一些不利影響，在藜麥整個加工過程中要嚴(yán)格控制環(huán)境粉塵濃度。

3 結(jié)論

根據(jù)新型藜麥米“干法”加工工藝在生產(chǎn)線上的應(yīng)用和驗證發(fā)現(xiàn)，脫皮后藜麥米的皂苷含量依舊高于國際標(biāo)準(zhǔn)，這就需要對藜麥脫皮和拋光設(shè)備進行深度優(yōu)化和完善；另一方面，針對藜麥破碎成粉問題，需再度對各類輸送設(shè)備進行精巧設(shè)計和改進，以形成藜麥專用輸送設(shè)備，為“潔凈化”加工車間保駕護航。藜麥米加工工藝和成套裝備不斷改進和優(yōu)化，對藜麥米加工企業(yè)生產(chǎn)條件的改善、競爭力的提升以及對我國藜麥加工行業(yè)整體技術(shù)水平的提升都具有很大的促進作用。