注重细节处理的现代面粉生产技术与操作方法
2021-03-30陈礼
陈 礼
(山东淄博金穗制粉工程公司,山东淄博 255100)
随着面粉企业生产规模越来越大以及粮食市场化的发展,面粉行业已处于微利时代。目前,规模日处理小麦500t 以下的企业已属中小型,在激烈的市场竞争中,多数中小企业开机率不足,有的甚至因经营不善、管理不当或工艺技术落后面临破产倒闭的威胁。
在这个面粉加工微利时代,中小型面粉企业能坚持生存就已经相当不错。商场如战场,企业在市场竞争中如同逆水行舟,不进则退。如何在产能严重过剩、普通产品供大于求的激烈竞争中找到一条发展之路是很多面粉企业共同关心的话题。笔者结合自身工作经验谈几点看法,供同行参考。
1 关于小麦清理环节的工艺与管理
1.1 “净粮收购”已成面粉企业首选做法
由于面粉行业已经进入微利时代,而小麦不仅决定面粉产品的质量和出率,更是面粉制造成本的大多数,如果不能把好原粮接收这一关,就会让粮食商贩有机可乘,面粉企业将无利可图。
一方面,农业生产机械化快速发展,极大地减轻了农民作业负担,在小麦收割上已普及使用联合收割机,由于农村劳动力的严重不足,许多小麦在田间地头就被粮食商贩收购,而这些小麦含有大量麦秆、麦壳,粮食商贩只经过简单晾晒就出售给面粉企业。另一方面,散粮运输与装卸尽管提高了粮食企业装卸效率,但在小麦中杂质很难被采用传统扦样化验方式检出,这给粮食商贩在小麦中掺杂使假提供了机会,而且在某些地区呈现泛滥状况。
小麦中含有大量的杂质会对面粉生产产生恶性循环,不仅增加了小麦清理的难度,使企业产生了大量的下脚料,增加清理、运输等作业成本,而且变相提高了小麦价格,造成企业经济效益下滑。为改变这种状况,有很多企业采用了“净粮收购”的方式,即将传统毛麦清理工艺部分功能前置到原粮接收工序,以“净粮”数量和质量作为采购结算依据。
比较完善的小麦接收清理工艺为:
下粮坑→提升机→磁选器→圆筒初清筛→旋振筛→复式循环风选器→磁选器→卧式打麦机→平面回转筛→复式循环风选器→计量秤→提升机→原粮仓
为了解决清理效果和产能需求的矛盾,实践中常使用多台设备并联的方式。工艺设计上采用加大了筛理设备的宽度和长度、加密了上层筛面筛孔、放大底层筛面筛孔等技术措施。采取以上技术措施后,小麦在毛麦清理工段前,杂质含量将减少一半左右。
“净粮收购”可极大地改善车间内部作业卫生环境,提高毛麦和光麦清理设备的工作效率,解决传统清理工艺中因毛麦含杂太多,造成出仓不畅,流量不稳等问题,而且也可以在一定程度上减少粮食商贩在小麦中人为掺杂使假行为。
1.2 小麦清理工艺技术的变革
毛麦清理应使小麦的纯度接近入磨小麦质量标准要求[1],毛麦清理的工艺效果对整个清理工艺影响最大,所以它是小麦三大清理工段中工作环节最多的工序。随着科学技术的发展,小麦清理方面的新设备、新工艺也不断涌现,主要表现在以下几个方面。
(1)循环风选器替换传统的垂直吸风道,与筛理设备配套使用简化了小麦清理工段的除尘风网。循环风选器在去除麦秆、麦壳、瘪麦等轻质物料方面能力很强,可使不完善粒和完整麦粒彻底分离,适应了对含杂高的小麦清理要求,同时也降低了电耗,受到了面粉厂的普遍欢迎。
(2)重力分级去石机取代传统比重去石机,实现去石和分级双重功效。通过对重力分级去石机技术创新,已较好地解决了流量不稳状态下去石口跑麦等问题。重力分级去石机上层分级筛面可去除轻杂,是对循环风选器的很好补充。有些厂家重力分级去石机的上层筛上物没有单独收集,而是直接汇入主流小麦,使设备的分级功能形同虚设,这是一种极大的浪费。究其原因主要是这层筛上物中含完整麦粒,而造成这种现象的主要原因则是小麦流量过高,所以重力分级去石机要保持适宜的产量,设计选型时一定留有余地,同时应根据去石机所处的工艺位置及来料的含杂程度,合理选择分级筛筛孔大小[2]。
(3)小麦干法清理取代湿法清理。洗麦机具有打麦、去石、水分调节等多种功能,在上个世纪的北方地区很多面粉厂都采用湿法清理,选择了洗麦机。尽管湿法清理在清除小麦表面农药残留,清除腹沟内藏匿的灰尘等方面效果明显,但由于在工作中产生了大量的废水,如果直接排放必将造成环境污染。但采用污水处理,成本又较高,为了保护环境,绝大多数的面粉企业已用小麦干法清理取代,洗麦机也逐渐退出了历史舞台。
经过几十年的发展,特别是通过小麦表面处理设备方面不断创新,小麦干法清理工艺效果良好,主要设备已由最初的擦麦机、刷麦机、打麦机,发展到今天普遍使用的碾剥设备。比较典型的毛麦清理工艺为:
筛理设备→头道分级去石→二道分级去石→碾剥设备→筛理设备→着水设备→润麦仓
在小麦光麦清理工段使用色选机,有利于去除异色、异质籽粒,它能够替代传统工艺的精选设备,同时兼有部分去石功能,可以把好小麦清理的最后一道关,已是干法清理工艺的必选设备。比较典型的光麦清理工艺为:
碾剥设备→筛理设备→风选设备→色选设备→喷雾着水设备→磁选设备→净麦仓
另外,二次倒仓润麦有利于小麦水分更加均衡,对稳定操作、降低面粉灰分有积极作用;采用多仓配麦有利于面粉质量稳定;在净麦仓内设置喷雾着水,有利于减少研磨过程中的麸皮破碎,增加好粉出率。
(4)小麦采用分级加工。有些面粉厂在原粮接收工序按小麦粒度分级,单独存放,然后分别加工,大大地提高好粉出率,提高了小麦附加值。老厂采用这种工艺需对原粮初清工序稍加改造,投资不大即可实现,而制粉工艺并不需要调整。
2 关于小麦制粉环节的工艺与管理
2.1 面粉产品应跟上时代发展的需求
我国面粉的质量需求呈现从低精向高精,再到专用的发展趋势,计划经济时代以85 粉为代表的低精度面粉解决的是“有的吃”问题,改革开放初期中精度面粉解决的是“吃饱”问题,现代社会的高精度面粉解决的是“吃的美味”问题,而食品专用粉的蓬勃发展则是解决“美味和高效”问题。仅仅50 年,面粉质量发生了质的飞跃。低精度面粉只要采用短粉路的制粉工艺就可生产,出粉率高、生产成本低;而高精度面粉则要求长粉路制粉工艺生产,出粉率低些、生产成本高;专用小麦粉不仅要求精度高,而且要求具有专用性,工艺更复杂。面粉企业要跟上产品更新换代的步伐,因地制宜生产,否则将会失去发展的机遇,生存艰难或将被淘汰。
衡量制粉工艺是否先进的重要标志体现在3 个方面:一是能形成差异化粉流,生产的面粉好用。二是能够生产“较粗”粒度的面粉。面粉粒度范围应尽量接近,少含“绒粉”。合适的面粉粒度范围是10XX~14XX,穿过 14XX 的面粉称为“绒粉”,数量越少越好,实现这一目标的关键是粉路组合。现代制粉工艺既要求横向加宽,也要求纵向拉长,较完善的制粉工艺为5B8M3S2T。三是清粉范围大,不但要处理一等品质的麦渣、麦心、粗粉,而且要处理二等品质的麦心和粗粉,甚至还要处理三等品质的物料,这样物料经过分级提纯,不仅高精度面粉的品质好、灰分低、出率高,其他面粉灰分也低,粉色也好。
2.2 制粉工艺设置预研磨
小麦湿法清理工艺中的洗麦机可有效清理小麦腹沟中的灰尘,采用干法清理工艺后,彻底清除这些灰尘非常困难。制粉工艺设置预研磨(预1B)的目的是将小麦籽粒破开,利用磨齿将灰尘剥离,使腹沟内藏匿的灰尘裸露散落,通过筛理设备把这些灰尘分离出去,减少灰尘进入面粉的机会,为生产低灰分面粉打下基础。从某种意义上讲,预研磨是光麦清理工段的延续。
目前有些设置预研磨的企业,对预研磨目的定位不准,把预研磨用来制粉,使用时研磨压力过大,且研磨后在制品处理不当,没有达到预研磨清理的目的,也就是把原来1B 工作分成两次干。
预研磨的磨辊技术特性应是大角度(如75°/35°)、小斜度(1%)、大牙齿(2.4~3.1 牙 /cm)、小速比(1.1~1.2)[3]。麦粒研磨后表面产生轻微形变或裂纹,取粉率接近于零,同时渣心数量越少越好。预研磨后的物料经筛理可以分成上交、中交、粗粉三种物料。上交为产生形变的净麦,经过风选后进入1B磨;中交为穿过16W、留存8XX 筛的渣料,这种物料与渣磨物料相似,该物料可进入清粉机单独处理,然后与其他物料同质合并,没有清粉条件时可直接进入渣磨,如果该物料同任何其他系统的物料草率合并处理,都将导致预研磨工艺效果大打折扣;穿过8XX 筛网的物料是粗粉,含有大量的灰尘,灰分大于1.5%,只能当做饲料用粉或工业用粉。
2.3 制粉工艺尽量减少撞击松粉机
使用撞击松粉机目的是将光辊研磨后的片状磨下物进行撞击松散,提高筛净率,防止面粉反复研磨。但现代制粉工艺粉路横向拉宽、纵向拉长,心磨物料相当纯净,心磨磨粉机料层薄、研磨轻,面粉粒度稍大,已很少出现片状,所以不用撞击松粉机就能达到取粉率的要求。即使个别部位有少许片状产生,在物料提升过程中,通过物料间、物料与管壁间的相互碰撞,也会使其变得松散。所以,如果仅从解决片状磨下物的角度来设置撞击松粉机已经没有意义,况且不用撞击松粉机还可降低动力消耗。近年来的试验证明,如果心磨来料不纯,使用撞击松粉机对提高出粉率并不明显,同时还会增加面粉灰分,降低面粉色泽,对低灰分面粉生产也不利。
在追求高出粉率、高产量的年代,撞击松粉机作为辅助研磨是有效的,但在现代制粉工艺中已经失去存在的价值,使用弊多利少,建议不用或少用。如果实在要用,也必须将方齿改为圆齿、2 极电机改为4 极电机甚至6 极电机才行。
2.4 适当使用撞击磨粉机
撞击磨粉机是撞击松粉机的衍生兄弟,但它们功效却不同。使用撞击磨粉机,可代替部分辊式磨粉机,减少辊式磨粉机使用量,可以用于以下场所:
(1)用于心磨系统前路。替代辊式磨粉机,用于处理前路较纯的物料,减少本系统其他磨粉机料层的厚度,使好粉前提,实现轻研细磨,降低面粉灰分。此法特别适用于受空间限制的制粉工艺升级改造场合。
(2)用于后路。可以替代 4Bf、5Bf、2T、6M、7M、8M 等和好粉不沾边的部位辊式磨粉机,腾出辊式磨粉机补充前中路,实现粉路横向拉宽、轻研细磨,为保持麸皮完整、生产低灰分面粉提供可能,也为提高总粉出率和企业利润奠定基础。此法无论用于老厂技术改造还是建新厂,都可以大大节约投资、缩短工期,经济效益和社会效益明显。
3 制粉车间设备操作技巧与品质监控
在具备纯净、优质符合面制品需求的小麦和完善的制粉工艺基础上,必须有正确的操作方法才能保证生产的面粉优质、安全。在所有设备操作中,尤其重要的是磨粉机与清粉机操作。
3.1 磨粉机的操作技巧
对磨粉机的操作应做到“瞻前顾后、望闻问切”,保证各系统物料均衡、流量稳定,达到“磨得出、筛得净、吃得了、分得均”。
(1)皮磨系统的操作既要做到刮净胚乳,又要减少麸片过分破碎,同时还应尽量减少烘焙、蒸煮特性较差的皮磨系统面粉产生。所以皮磨磨粉机不宜轧得过紧,前路皮磨磨下物应达到皮、渣分明,无明显面粉的研磨效果,中后路皮磨磨下物手握上去要有柔软感觉。应注意细皮磨和渣磨来料情况,它们是相关皮磨操作的晴雨表。只设置4 道皮磨的制粉工艺,其皮磨系统剥刮率和取粉率一般为:1B 磨15 %~20%和2%~3%、2B 磨45%~50%和5%~6%、3B 磨45%~55%和3 %~4 %、4B 磨25 %~30 %和1%~2%,同时还要注意打麸机的效果,切忌出现堵塞现象。
(2)渣磨系统是对麦渣进一步分离和提纯,为心磨系统提供优质麦心,此处操作时应轻一些,既要将胚乳上的皮层挤压成片状剥离,又不能磨成细麸屑,从而可有效地通过分级筛分级提纯,实现“分得清、提得纯”目的,渣磨取粉率一般控制在15%~20%。
(3)心磨系统是优质面粉集中出粉部位,在不引起磨温升高的情况下,前路心磨操作可轧得紧些,使磨下物料成绒片状,这样不但能保证多出粉、出好粉,且对砂粉和灰分的控制有显著效果;后路心磨物料含细麸屑较多,应适当松些。心磨系统取粉率一般为:前路为55 %~65 %、中路为35 %~45 %、后路为20%~30%。
(4)尾磨系统处理的物料是质量较次、带有少量胚乳的细麸片,操作时应尽量使研磨轻些,以防止产生过多的细麸屑污染面粉和麦心,在物料水分低或硬质小麦较多时更应如此,尾磨系统取粉率一般为15%左右。
3.2 清粉机的操作技巧
清粉机是一种筛风结合的设备,用来处理经高方平筛初步分级提纯的麦渣和麦心,为心磨系统提供更加纯净的物料,对心磨系统多出粉、出好粉起到非常关键的作用。清粉机还可以调节物料在心、渣、尾等研磨系统的分配比例。
用好清粉机关键在于:
(1)保证筛面张紧、刷子运动自如、物料在筛面上均衡分布。
(2)要依据物料状况调节总风门和微调风门大小,使行走的物料在筛面上呈“微沸腾”状态,微调风门开启度应做到“前大、后小、中间最小”,以达到最佳清粉效果。
3.3 粉路中各处活路拔斗的使用
由于粉路中各活路的拔斗对各系统的物料分配、研磨和筛理效果有重要影响,在设计安装过程中应保持适宜的数量,生产过程中应依据物料质量和磨口物料的分配情况及时调节,实现各路流量与质量的均衡,特别是检查筛上方的流量拔斗调节对控制面粉粗细度和麸星密度非常重要。
3.4 粉路中物料质量与数量的监控
(1)应加强对高方平筛出口处物料和面粉质量的监控,通过物料排比、检查,发现窜漏和堵塞情况,及时和解决问题。
(2)定期测定关键部位的筛净率和未筛净率,确保高方平筛达到筛理效果,一般皮磨上层物料未筛净率控制在5%~10%,心磨系统上层物料未筛净率控制在15%~20%。
(3)保证送往清粉机去的物料绝对不能含粉。
(4)及时调整高方平筛的筛网型号。由于我国四季温湿度相差很大,而且新陈小麦加工特性也有很大区别,所以在不同季节应适当调整高方平筛筛网型号,特别是春夏之交和秋冬之交,以防止心粉重复研磨和筛理,否则不但会增加电耗和影响出粉率,而且也会严重影响面粉质量。
3.5 面粉制作馒头发生收缩、塌陷主要原因
(1)面粉过细,破损淀粉含量过高。
(2)陈化小麦、新小麦、虫蚀麦或发芽严重的小麦使用较多。
(3)刚生产的面粉就用于制作馒头。
(4)研磨温度过高,使面粉蛋白质发生变性。
4 结语
面粉质量主要是由小麦自身生化特性所决定的,小麦品种的多样性造就了人类食品的丰富多彩,而根据小麦籽粒的结构采用合适的方法进行加工一直是人类追求的目标。影响面粉品质的关键因素是小麦、工艺、设备、操作方法和质量控制,现代小麦制粉已从粗犷式管理转向精细化管理,不断完善工艺技术、不断提高设备性能、不断改进操作方法是面粉生产集约化最有效手段,也是提高面粉企业竞争力的关键。