藜麦米加工设备及工艺研究进展*

张 培，张学阁，赵光辉，薛庆林，徐考群

（1.中国农业机械化科学研究院，北京 100083；2.中国包装和食品机械有限公司，北京 100083）

藜麦学名Chenopodium quinoa willd，其植株见图1、图2，因其丰富而全面的营养价值被誉为“粮食之母”、“超级谷物”[1]。联合国把 2013年定为“国际藜麦年”，以促进人类营养健康和食品安全发展，实现千年发展目标。近年来，欧洲及亚洲发达国家已经开始大量用藜麦替代大米、小麦等谷物类粮食。藜麦已成为欧美最时尚的天然健康食品。

图1 藜麦植株

图2 藜麦麦穗

藜麦籽粒为中央凸起的圆形药片状 （见图3），直径约1.5～2 mm，千粒重1.4～5 g，胚乳占种子的68%左右；藜麦胚芽呈环状，绕籽粒一圈，附着于外果皮层内，极易脱落，极易发芽。藜麦籽粒种皮外覆盖一层水溶性的皂苷，因而略有苦涩味[2]。藜麦米营养价值极高，含有丰富的矿物质和维生素，蛋白质含量是大米的2倍多，高达16%～22%（牛肉蛋白含量的20%）。尤其含有一般谷物缺少的赖氨酸，可作为大米等粮食替代品，也是宇航员太空食品之一[3]。

图3 藜麦米籽粒

1 国内藜麦米加工现状

目前，藜麦已在我国吉林、内蒙、甘肃、山西、青海及河南等地成功引种并开始大规模种植。甘肃、青海、山西等省区已将藜麦列为当地的特色产业和重要的农业支柱产业。但是，藜麦加工技术却非常缺乏，藜麦精深加工技术在国内尚属空白。藜麦米初加工大都采用从南美引进的水洗湿法加工技术，出米率、留胚率低，成品含灰高，资源（原料资源和水资源等）浪费大，加工成本高，环保压力大，产品质量不稳定。配套的加工设备简陋，设备技术性能差，运行稳定性和可靠性差，难以满足藜麦加工需要，形成了藜麦产业发展的最大瓶颈。

综合现有干、湿法藜麦米加工工艺优缺点，中国农业机械化科学研究院（以下简称“中国农机院”）科研人员经过多次试验，设计完成一种全新干法藜麦米加工工艺技术，并成功研发出藜麦专用脱皮机和藜麦米抛光机等藜麦米加工关键设备，该技术已在吉林、内蒙、山西和甘肃等地得到应用，取得了理想的工艺效果。新型藜麦米干法加工工艺与技术最大特点是成品中不含有秸秆且含灰量低；留胚率能达到80%以上；采用喷雾抛光，废水排放少，同时避免了二次干燥带来的能源浪费。

2 新型藜麦米干法加工工艺

新型藜麦米干法加工工艺流程如图4。

图4 新型藜麦米干法加工工艺流程

2.1 原粮清理工艺

由于收割、运输、干燥及储藏等原因，藜麦原料中会混入各种各样的杂质。清理的目的就是清除藜麦原粮中的这些杂质，并通过风选以清除大部分灰尘。清理藜麦中杂质的方法很多，主要是依据杂质与藜麦之间物理特性的差异进行分选。

清理工序的工艺流程如图5。

图5 清理工序的工艺流程

在藜麦加工的各种清理工序中，比重去石、磁选的方法与其它粮食类清理方法基本相同，在此不作介绍，重点介绍风筛式清选和比重精选工艺。

在藜麦原粮清理中，比较难去除的是混在藜麦原粮中的秸秆。秸秆清理不干净导致成品中含有这些杂质，影响产品食用和销售，或者成品经过再次加工，导致碎米增多，产品出率低，能耗增加。本工艺采用风筛式清选和比重精选方法来除去藜麦中秸秆。

由于秸秆的宽度和藜麦颗粒大小相差不是很大，单靠筛选无法去除干净，还要借助于风选法和比重法来去除。利用秸秆和藜麦颗粒在空气中的悬浮速度不同，采用风筛式清选的方法，依靠风力把70%的秸秆带走；利用秸秆与藜麦颗粒的比重不同，采用比重法除去剩余秸秆。在去秸秆的过程中要控制好所需的风量、料层的厚度和均匀度。

2.2 调质固胚

调质是通过喷雾加湿和定时保温等方式对藜麦进行预处理，改变其加工性能，使其满足加工工艺要求。调质处理在藜麦加工过程中占据很重要位置，主要是起到松离皮层、激活保鲜、强固胚芽的作用。

待加工的藜麦也许是刚收获的新粮，也许是经过烘干存储的陈粮，其谷物胚芽的鲜活度和活性大不相同，所以需要通过“调湿”的方式来提高胚芽的活性，促使其蛋白质和脂肪成分恢复新鲜。另外，由于藜麦的胚芽极易脱落，并且藜麦的含水量、胚芽的发育状况及表面皮层的蓬松程度都影响藜麦的留胚加工，所以通过“调温保育”的方式将恢复了胚芽活性的藜麦进行控温调质，使其胚芽不易脱落，皮层则更加易于去除。

2.3 留胚脱皮

藜麦的皮层组织含有较多的粗纤维，直接食用不易消化；同时，皮层中含有皂苷，皂苷味苦涩，影响口感。因此必须通过碾皮的工序将皮层去除，才能改善其蒸煮及食用品质，提高其商品价值。

胚芽富含活性物质及对人体有益的微量元素，藜麦碾去皮层的同时还要保留胚芽，这就必须结合藜麦籽粒的结构性质，采用较小的压力，轻碾细磨，保证胚芽不脱落，实现藜麦资源的科学和合理利用。

脱皮是运用物理的方法将藜麦表面的种皮全部或者部分去除，在达到一定加工精度的同时尽可能保持米粒的完整。脱皮工艺是借助一定旋转速度的碾辊，使藜麦颗粒与颗粒、藜麦颗粒与筛板之间产生磨擦，碾去含有皂苷的果皮和种皮；同时，进入碾皮室内的气流，迫使糠粉脱离藜麦颗粒。

采用中国农机院设计研制的“多辊轻碾”藜麦脱皮机可以对经过激活固胚的藜麦进行分层、适度脱皮，首先采用研削方式碾去藜麦的果皮，再用摩擦和研削相结合的方式碾去种皮。这样不仅脱皮均匀，而且留胚率高，营养保留全面，碎米少。同时可将含皂苷的糠粉单独收集以提取皂苷应用于农业、工业和医药领域。

2.4 加湿抛光

脱皮过后的藜麦米表面会粘附含皂苷的糠粉，这就需要通过后序的喷雾加湿抛光工序来去除。将去除果皮和种皮后的藜麦米送入抛光室，通过高压雾化的水汽迫使抛光室内的糠粉形成糠粉团，借助高压气流进一步去除糠粉和皂苷残留物，从而获得表面光洁的藜麦米。

采用中国农机院研制的藜麦专用加湿抛光机，可以彻底除去粘附在藜麦米表面的含皂苷糠粉，同时使米粒表面光洁。抛光可以提高成品的质量和商品价值，有利于藜麦米的储藏，保持藜麦米的新鲜度，提高其食用品质。

2.5 成品整理

根据藜麦原料情况和成品质量的要求，加工出的藜麦米还要经过一系列的整理才能成为最终产品。藜麦米整理工序包括色选、分级提碎、包装等。

2.6 储存

藜麦米的胚芽中含有生物活性物质，例如多种酶系等，其中脂肪酶、过氧化物酶会使胚中的脂质分解产生哈喇味道，更重要的是在温度、湿度适宜条件下，藜麦胚芽极易吸湿发芽，同时微生物易滋生、繁殖以至于发霉变质。因此藜麦储存技术要求较高[4]。可以采用低温保鲜的储存方式。

2.7 风网系统

完善、合理的风网系统（独立风网和集中风网）在藜麦干法加工中占据重要地位。风筛式清选、比重精选、比重去石和脱皮、抛光等重要工序依靠风力作用配合完成，满足工艺和除尘双重需要；其它加工、输送、存储等设备各设置1～2个吸风点，形成负压区，达到防止粉尘外溢和除尘的目的。粉尘对设备正常运转、操作人员的身心健康、产品外观品质等都有一些不利影响，在藜麦整个加工过程中要严格控制环境粉尘浓度。

3 结论

根据新型藜麦米“干法”加工工艺在生产线上的应用和验证发现，脱皮后藜麦米的皂苷含量依旧高于国际标准，这就需要对藜麦脱皮和抛光设备进行深度优化和完善；另一方面，针对藜麦破碎成粉问题，需再度对各类输送设备进行精巧设计和改进，以形成藜麦专用输送设备，为“洁净化”加工车间保驾护航。藜麦米加工工艺和成套装备不断改进和优化，对藜麦米加工企业生产条件的改善、竞争力的提升以及对我国藜麦加工行业整体技术水平的提升都具有很大的促进作用。