挂面加工工艺设计

◎ 吴琼洁，王纪委

（郑州中粮科研设计院有限公司，河南 郑州 450001）

挂面是一种深受广大消费者欢迎的面制食品，也是一种已经成功实现了工业化生产的传统主食食品。近年来，挂面产业得到了快速的发展，规模化挂面加工已开始形成，同时，人们对挂面质量的要求也不断提高。随着消费能力的提升，消费者已逐步由购买低端产品转向购买名优企业的中高端产品。挂面产业将呈现良好的发展态势，在未来相当长的时间内，其产销呈稳步上升趋势。随着生活节奏的加快，城乡人们生活水平的提高，城镇化进程的加快，食品工业将得到快速的增长，营养、健康、便捷的主食面条产品将迎来较好的发展机遇。因此，不断提高挂面加工设备、加工工艺以及生产管理的技术水平已成为重要任务。

1 总体工艺流程

某挂面加工企业需在厂区内扩建1条1 000型挂面生产线，即安装1条日产50 t挂面生产线及配套包装设备，年设计加工挂面1.5万t。现有面条行业1 000型为主力生产线，其具有障率低，质量稳定，安全可靠，自动化、智能化程度高的特点。该挂面加工企业使用自产面粉，选择食品级包装材料，净化水源，严格控制和面水温、压延比例，采用先进的挂面烘干技术，层层严控，保障产品优异品质及质量稳定。

制作挂面的基本方法是按照配方，在面粉中加入盐水，进行一定时间的搅拌混合（和面），再经过一定时间的放置熟化，使小麦中的蛋白质吸水膨胀而相互粘接形成面筋，同时使小麦中的淀粉吸水浸润，从而使没有可塑性的小麦粉成为具有可塑性、黏弹性和延伸性的颗粒状湿面团；通过轧片把面团轧成一定厚度的面带；通过切条把面团纵切成为一定宽度的面条，把面条定长切断，又经过悬挂干燥、切断、计量、包装等工序，即成为面条。其主要工艺流程为：供粉→和面→均质→饧面→复合、连续压延→切条、上架→烘干→下架、截断→碎头处理→面条计量和包装。

2 工艺方案

2.1 供粉系统

2.1.1 供粉流程

将散装面粉车内面粉压运至挂面车间内的面粉原料仓，新建6座面粉原料仓，单仓仓容约35 t，每座粉仓直径是3 m，可同时装同一种面粉，也可装不同规格面粉，减少换粉频次及时间。新建2座粗面头粉仓，2座细面头粉仓。面粉通过喂料绞龙，汇集绞龙，打板圆筛，连续计量秤，再进入本新建生产线的和面机内；粗碎头由气力负压输送至绞龙秤中，进入粗碎头仓内，出仓时，由喂料绞龙输送，经色选，金检仪除杂，再经粉碎后，气力负压输送至细碎头粉仓内，由喂料绞龙输入汇集绞龙中，与原料粉仓中的面粉一起输送。3座原料仓下有两条出仓绞龙，可进行切换，既可进入本期生产线和面机中，也可进入原有生产线粉仓中。

2.1.2 供粉系统主要特点

来自散装面粉车的面粉通过正压气力输送到面粉原料仓中，出仓时，由仓下绞龙输送，经磁选，打板圆筛筛理，连续计量秤计量，进入连续和面机中，进入面条生产过程。

碎头进入和面锅前，根据工艺需要，配有磁选器，色选机，金检仪；所有面粉原料都经过打板圆筛，连续计量称等，对原料（面粉及辅料）进行金属磁性杂质去除、筛理、混合及计量后，再进入和面锅。磁选器，色选机，金检仪和粉筛保证原料在加工前无异物和杂质，其保证了食品的安全和卫生。连续计量秤确保原料用量的准确性，保证产品质量的稳定。

根据《粮食加工、储运系统粉尘防爆安全规程》（GB 17440—2008），原料供粉系统配置有脉冲除尘设备，相应区域设备应采用粉尘防爆电机。粉仓配置有相应料位器，控制供粉量，除尘器排风口引出室外。

2.2 和面工艺

2.2.1 和面工艺简述

和面是通过和面机的搅拌、揉和作用，将各种原辅料均匀混合，最后形成面团坯料干湿合适、色泽均匀且不含生粉的小团块颗粒。

和面是制面的第1道工序，在小麦粉中加入一定数量的盐水，通过一定时间的搅拌，小麦粉中的非水溶性蛋白质逐渐吸水膨胀，形成面筋的网络结构。与此同时，小麦粉中在常温下不溶于水的淀粉颗粒也吸水浸润，逐步膨胀起来，并被湿面筋的网络组织所包围。从而使原来松散而没有可塑性的小麦粉成为具有可塑性、黏弹性和延伸性的颗粒状湿面团，为轧片、切条成形、干燥准备条件，为良好的烹调性能打好基础。

本项目采用卧式连续和面机，产量为2.6 t·h-1，配置有稳流装置。和面操作中要做到“四定”。①原料定量。每次加入和面机的面粉量要稳定，不能忽多忽少。②加水定量。同一批原料，每次和面的加水量应基本保持一致。③确定和面时间。和面时间应严格控制。卧式连续和面机的和面时间应不少于15 min。④确定水温。和面用水应严格控制。一般要保证和面温度为25～30 ℃。

2.2.2 影响和面效果的因素

小麦粉的选择。要获得具有良好工艺性能的面团和具有良好烹调性能的面条，首先要有良好的小麦粉。制作挂面比较理想的湿面筋含量为28%～32%，评价原料小麦粉的好坏，主要是面筋数量的多少和质量的好坏。

水质、加水量的确定。水质的软硬很关键，软水制面对工艺性能和面条质量有利。加水的多少也很关键，如果蛋白质吸水不足，无法形成良好的面筋；但如果加水量达到35%以上，面团的湿度和黏度较大，难以轧制成面片，面条过湿，断条增多，延长烘干时间，耗能较大。所以需要限制加水率，在不影响轧片和悬挂干燥的前提下，和面加水率适当多一些对产品质量有益。一般加水量为使湿面团含水量达到30%～31%为宜[1]。

温度的影响。水温适当，蛋白质吸水形成面筋较快；水温过低，延长蛋白质吸水时间；水温过高，蛋白质容易热变性，难以形成面筋。因此，最适宜的温度为25～30 ℃。

时间与搅拌速度的影响。和面时间的长短，对面筋的形成有密切关系。和面时间太短，蛋白质来不及吸水或吸水不充分，则形成的面筋品质较差。如果和面时间太长，使面团的温度升高，会影响面筋的形成，而且设备条件也不许可。和面时间一般在15～20 min，比较理想的和面时间为15 min，最少不应少于10 min，冬季宜长，夏季较短[2]。和面时间的长短与和面机的搅拌强度有关，搅拌速度过快，温升过高，容易打碎逐步形成的面筋网络组织，搅拌时间过慢，面团不易和匀打熟，色泽不均匀。

食盐水浓度的影响。加盐的主要作用在于改善挂面的质地。如果小麦粉中的面筋含量较低，加入适量食盐可改进小麦粉的吸水能力，增强面团弹性，提高和面效果。但添加过多食盐反而降低面团的韧性。因此和面时食盐水的浓度大小必须根据小麦粉中面筋质量高低、生产季节等多方面因素确定。加盐应采用盐水，不能用食盐直接与面粉拌和[3]。

2.3 均质工艺

采用双轴均质机，其目的是搅拌面团，使其水分均匀，大小适中。有利于促进面筋的形成，提高产品品质，且能均匀喂面，减少压片时洞孔和破边等现象的发生。

2.4 饧面

和好的面，在进一步加工或烹饪前静置一段时间，该过程叫作饧面。饧面过程可使和好的面更易加工，做出的面点更加筋道（有嚼劲，抗剪性能较好）、柔软，口感也更加的细腻和顺滑。该工序选取的饧面输送机皮带周长14.5 m，宽1 000 mm，厚3.5 mm。

2.5 复合、连续压延

复合的主要目的是初步将面团压成面片，使得面团中松散无序的面筋网络形成紧实有序的面筋网络，提高面条产品的内部品质。连续压延是在面筋网络已经充分形成的条件下，在合理的压延比控制下，对面片依次压薄，最终面片形成产品要求的厚度。一般采用复合压延和异径辊轧的方式进行，初压面片的厚度一般不低于4 mm，以保证面片最终承受8～10的压延倍数，使面片密实、光洁[2]。

本项目采用跨界主机，辊宽1 000 mm，Ф400×2一组，Ф300×2七组，可自动上片；电动调整面片厚度，机头上辊安全护栏（有掀栏停机功能）。配置有拉线急停开关。

2.6 切条、上架

切条是指面带通过专用刀具切成规定长度，通过上架机构送入烘干室，本工程采用的给杆机杆长1.3 m，面条长短随机可调，带电动吊刀装置。

2.7 烘干

烘干是面条生产中的重要工序，它直接影响面条的品质。简单来说，烘干是利用烘干介质控制烘房温湿度从而除去面条中多余水分的过程。通过烘干使湿面条脱水最终达到产品标准规定的含水量，要求成品含水量控制在13.5%～14.5%，面条内部和表面水分一致[3]，要求产品便于储存，不酸、不酥、不黏、耐煮、耐保存、平直不翘，即使产品具有良好食用品质、烹调性能和商品效果[1]。

2.7.1 烘干系统

本设计采用自控型烘房（双链式），包括以下系统。①动力。采用变频调速。②传送系统。烘房总长度43 m（展开长度约330 m），6去4回，9道，分区配置与调控，共分为5个温区，烘干时间约4.5 h，主输送链条为专用链条碳钢镀镍，防水、防潮，不锈钢挂面杆5 000根。③风循环系统。风扇60台，分组，变频；压制专用风叶。④供热系统。加热介质为热水，温度自动控制。共4组DN40翅片列管，总长度约2 000 m。⑤排潮系统。排潮用风机采用变频电机，含排潮风筒、集中排潮风筒，电动调节阀，分气缸等。⑥安全设置。本设计配备扇叶直连压风扇，避免了三角皮带磨损造成皮屑污染面条，同时避免了三角带断裂产生的安全隐患。按工艺要求配置温度、湿度感应器，准确反馈温湿度参数；能够实现温湿度自控，管控人员基本不需要进入烘房；进而避免了操作人员频繁进入烘房调控操作，既保证产品合格率高，又排除了安全隐患。另外，保证铝合金轨道、镀镍链条、定制喷塑扇叶等重要部件不会生锈。烘房风扇和照明安装位置应考虑维修空间的安全性，在日常检维修时的安全空间、间距保护及防护要求，对应部位的电源加装漏电保护，实行分段控制。烘房传动装置考虑到食品安全防护要求，接油盘、漏油部位加装防护装置，确保食品安全。

2.7.2 烘干工艺设计特点

本生产线采用国内先进的烘干工艺，设计特点有以下几点。①全封闭干燥空间。各干燥室相对独立，互不干扰，进出干燥室的空气均经空调器处理，消除室内的正负压差，保证干燥环节的卫生安全。②产品合格率高，品质稳定。在开车和停车及在发生故障停机有空挂时，能保证与在连续生产时同样的干燥环境下进行，面条产品品质高，质量稳定均匀。③节约能耗。通过对排气的热能回收，能很精确地控制进排风量和温湿度。④智能化程度高。烘干系统实现了内循环、低排放以及温湿度的精准管控和自动调节，成为挂面装备中最具智能化特征的部分。它的智能化主要体现以下几个方面。温度自动控制：温湿度探测器精准探测烘干区域温度，经PLC设定上下限，出现偏差时指令电动阀自动开大或关小，温度可控制在±2 ℃以内，自动纠偏，保证了温度按正确曲线自动平滑运行。排潮和补风系统：排潮和补风系统就像人的呼吸功能一样，当烘房挂载运行时，排潮系统首先将高湿空气补充到低湿区之后，确保各温区应保持正常湿度，有效防止酥条发生；然后排出多余的湿气，补风系统会自动抽入外界的干燥空气，经预热后均匀补充到高湿区，从而保持了烘房内外气压的平衡；高精度的温度检测手段，可将温度控制在±4 ℃以内，保证了面条均匀脱水。同时，将烘房尾区相对干燥的热空气回排到高湿区，这样减少排热，重点排湿，有效提高热能利用，每吨挂面耗能约20万kcal，是目前挂面烘干系统的重要特点。保证了温湿度分布的正常，维护湿度曲线。烘房内装有一个总阀门，管控烘房内的总热量，使其供需保持平衡，使面条干湿适当。当面条粗细、气候发生改变时，可以在触摸屏上调整参数。烘房内各区装有电动阀门1个，又叫分配阀门，分配各区之间热量大小，温度高低。烘房内各区装有排潮风机，该风机管烘房内各区的总湿度，调整该风机使其烘房内各区湿度满足面条干燥过程。烘房内装有排潮风道及排风口若干，该风口又叫湿度分配阀门，主要用来分配各区之间湿度大小，一般只在初始状态时使用。保证各区湿度分布的正常，维护各区湿度曲线。电器控制：烘房配置有PLC,变频器，温湿度仪及电器元件，全线变频控制，风扇自动启停，温湿度自控，无需人为操作；带远传以太网模块，便于上位机对接，能实现工业互联网和天启物联云远程监控、诊断、调控。

2.8 下架、截断

烘干好的面条经切面机切成符合产品要求长度的面条。切断时挂面的温度应逐渐下降到室温，尤其是在寒冷高湿季节，应保持切断机处和烘房之间的密闭以及包装车间的温差不宜过大，使刚出烘房的挂面降至室温，让挂面逐步回凉[2]。

本项目选用1套双层切面机，长度根据生产工艺需要可自由设定，整齐度高，误差小，选用不锈钢材质及食品级输送带，符合食品卫生安全要求。

2.9 碎头处理

该工艺中碎头回收来自切面机及人工回粉，切面机后配备粉碎机，处理面条截断后剩余的碎头。这些面条碎头经过粉碎重新按比例混合到面粉中继续使用。

由切面机产生的粗碎头，经刹克龙和关风器负压输送至绞龙秤中，再进入两个粗碎头粉仓，碎头粉出仓，经仓下圆管绞龙输送，经色选机及金检仪除杂，再由粉碎机粉碎，负压输送至细碎头粉仓中，经仓下圆管绞龙输送，经原料粉仓下同一绞龙汇合，进入打板圆筛筛理，经连续计量秤计量后，进入和面机中，进入主制面工序。

面粉输送采用负压气力输送，该方案布置灵活，占地面积小，操作及管道走向布置灵活简便，保证面粉进、出再生粉仓及面粉参兑比例，最终达到环保、无残留、不生虫、无结块，能满足食品工厂要求。

2.10 面条计量和包装

本项目采用面条自动包装机保证了称重的准确性，同时取代原有手工包装，采用智能供料系统，三称立体袋全自动塑包联线，塑包平口袋智能装袋检重封口一体机，金检重检一体机等，实现了自动上料、自动包装、自动装袋，大幅降低了人工数量，提高了设备的自动化程度和生产效率，有效节约了人工成本。

3 方案亮点

①项目设备选择国内先进设备，具有动力消耗节省，清理效率高的特点；除尘器满足《粉尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则》（GB 17919—2008）要求，含压差、温感、自动清灰、泄爆、静电布筒等功能。在防爆分区中，有防爆要求的设备均采用粉尘防爆电机。绞龙选用不锈钢圆管绞龙，面粉输送设备、清理设备，储存设备及主机一律采用不锈钢材质，符合食品卫生要求。②本项目大量采用自动化、智能化设备，采用上位机管控，烘房引进智能水分检测系统，在线控制面条脱水情况，实时了解水分变化，及时调整，满足智能化自动烘房要求，保证工艺时效性，完整可控性。烘房压风扇、温控阀门、补风排潮采用上位机进行智能控制，自动调速，自动上片；电动调整面片厚度，轴承盒自动加油装置，光电跟踪速度。烘房链条防护；烘房压风扇采用直连，没有皮带磨损粉屑。③盐水浓度在线检测，保证盐添加数量的准确性。④本项目压延设备增加了防止外界异物落入防护罩的装置，防止异物落入。⑤碎头增加色选机，有效满足食品卫生要求；配备了金检仪，更周全的保证食品安全。⑥粉碎机配置限位开关及温度检测装置；和面机、熟化机等凡能打开盖的设备均配置限位开关；主机配备拉绳开关及每道辊安装急停；车间配备无死角监控。⑦包装设备采用智能供料、三称立体袋全自动包装机，自动装袋机，减少人员及劳动强度。

4 结语

本工程采用现有面条行业1 000型的主力生产线，故障率低，质量稳定，安全可靠，自动化、智能化程度高。其中，和面是挂面生产的首道工序，是保证产品质量的关键环节之一，和面效果的好坏，对下几道工序的操作关系极大。复合、连续压延的工艺要求是保证面片厚薄均匀，平整光滑，无破边洞孔，色泽均匀，并有一定的韧性和强度[1]。烘干工序是挂面生产中一个关键工序，不仅关系到产品质量，而且对能源消耗、产量、成本都有重要影响。