麵粉加工中的臭氧使用

氯氣在（zài）美國已經（jīng）用於處理各種烘焙應用的軟小麥（mài）粉一段時間。高比例蛋糕粉用於糖含量高於麵粉的蛋糕，通常與氯氣處理有關。在該應（yīng）用中，氯氣具有兩個主要作用：增白和功能改（gǎi）善濾餅生產。

氯氣的應（yīng）用通常為每百重量麵粉（fěn）兩盎司。通過測量麵粉pH值（zhí）來監測和控製液位。很（hěn）近，氯（lǜ）氣已擴展到包括小麥回火水的（de）氯化，從而減（jiǎn）少了回火穀物表麵和碾磨過程本身的微生物數量。

與預期（qī）目的無關，氯氣的儲存和使用是相當危險的（de），但小麥和穀物麵粉（fěn）產品對（duì）降（jiàng）低微生物負荷的需求比以往任（rèn）何時（shí）候都更加強烈。因此，越來越多的（de）磨坊主使用臭氧來處理麵粉。

臭氧的產生和控製

已經確定了在主要水（shuǐ）係統中使用（yòng）臭氧的以下步驟，並在回火水（shuǐ）中使用時適用於研磨。

• 氧氣/原（yuán）料氣製備。從空氣中產生清潔（jié）、幹燥的（de）95%純氧，提高效率，保護臭氧發（fā）生器。用淨化空氣生產臭氧所需的能量減少了50%至75%。

• 臭氧（yǎng）產生：控製輸入氧氣濃度（dù），增加電壓並降低原料氣流（liú）量，以優化臭氧輸出。

•傳質：這通常適用於在水（shuǐ）相（xiàng）中使用臭氧，這不適用於在麵粉上使用氣體。不建議在PVC管道中（zhōng）進（jìn）行臭氧轉移，因為當臭（chòu）氧與（yǔ）PVC管道反應時（shí），臭氧會損失一部分。不鏽（xiù）鋼，如304或316，已被建（jiàn）議用於臭氧轉移係統。

• 監測和控製：對氧氣濃（nóng）度、流量、電壓等的控製，應足以進行監（jiān）測和控（kòng）製。但是，可以根據生產率（lǜ）、產品濕度和溫度調整其中的任（rèn）何或全部，以優化添（tiān）加並提供控製。

接觸臭氧對人體有害。像氯氣一樣，它攻擊呼吸道。美國職業安全與健康（kāng）管理局製定（dìng）的標準允許（xǔ）在八（bā）小時工作期（qī）間的時（shí）間加權平均值上允許暴露水平低於（yú） 0.1 毫克/升 （mg/L），在不到 0 分鍾的持續時間內，很大單次暴露（lù）為（wéi） 3.10 毫克/升。應使用基於紫外線吸收（臭氧濃度函數）運行的監視器對環境（jìng）空氣的安全性進行（háng）測試。

臭氧-氯替代

臭氧、山原膠、L-半胱氨酸、麥芽糊精、熱量、熱和臭（chòu）氧的組合、氯（lǜ）和臭氧混合物（wù）正在被研究為氯的替代品，並取得了不（bú）同（tóng）程度的成功。臭氧化被（bèi）研究作（zuò）為蛋糕（gāo）粉氯化的替代品。用臭氧以每（měi）分鍾0.06升的速度處理麵粉，使用10磅麵粉36和5分鍾。蛋糕粉的臭氧化降低了pH值，增加了麵粉的亮度（L值）。使用高比例白層蛋糕配方的烘焙研究（jiū）表明，隨著臭氧化（huà）時間的增加，蛋糕（gāo）的體積顯著增加（p < 0.05），並且（qiě）蛋糕（gāo）比氯化麵粉或對照麵粉製成的蛋糕更軟。通過圖（tú）像分析（C-Cell）測量的臭氧處理（lǐ）麵粉蛋糕36分鍾的細胞亮度和細胞數（shù）量與氯化麵粉的細胞數量相似。

很（hěn）佳臭氧化時間約為8至11分鍾，溫度範圍在36至46°C之間，隨著臭氧化時間（jiān）的增加，觀（guān）察到Mixograph峰值時間，峰值粘度和保水能力增加。據報道，臭氧（yǎng）麵（miàn）粉具有（yǒu）強（qiáng）烈的氣味，會影（yǐng）響（xiǎng）蛋糕（gāo）中的氣味和風味。當臭氧麵粉儲存在通風櫥下時，揮發性（xìng）氣體消散，這表明需要進一步的研究集中在如何通（tōng）過使用加工技術或其（qí）他方法減少麵粉中的強烈氣（qì）味。

減（jiǎn）少臭氧和紫外線微生物負荷

進行了一（yī）項研究（jiū），以調查在小（xiǎo）麥麵粉廠中使用臭氧和紫外線作為細菌和黴菌控製的氯化回火水的替代品的可行性。在這項（xiàng）研究中，碾磨後麵粉樣品的（de）微生物測試數據顯示，與用氯化水處理的穀物相比，使用臭氧可減少約75%至80%的細菌。

目視檢查設備和生產線表明（míng）黴菌生長也有類似（sì）的減少。在項目期間收集的數據表明（míng），與氯化水的傳統處（chù）理相比，細菌總數可能減少75%至80%。用氯化水處理的（de）穀物中的一組麵粉樣品的（de）平均厭氧板計數（APC）平均為每（měi）克181，675菌落形成單位（cfu/g）。相比之下，臭氧處理穀物中麵粉的平均（jun1）APC為42，627 cfu/g，減少了77%。

對195個加工麵粉樣品收集的很新數據顯示，75批次（38%）的APC低於每克10，000 cfu。雖然該項目沒有包括模具計數（shù）來量化臭氧在黴菌減排中對氯的有效性，但（dàn）工廠工作人員對設備和生（shēng）產線的目視檢查表明，設備中的黴菌生長也有類似（sì）的減少。

國際上利用臭氧來減少或控製微生物汙染威脅似乎在所有食（shí）品部門（mén）都在迅速增長。穀物（wù）產品由於其低水分和水分活性（xìng）以及（jí）一般微（wēi）生物汙染物的無害性質，使該產（chǎn）品組成為（wéi）很後用臭氧處理（lǐ）以進行微生物控製的產品之一。由於安（ān）全和殘留（liú）問題，繼續積極使用臭氧（yǎng）代替氯氣（qì）。

作者：Jeff Gwirtz博士是堪薩斯（sī）州立大學穀物科學與工業（yè）係的終身副教授。