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小麦混合制粉法的探索

2023-04-22李林轩王晓芳

现代面粉工业 2023年6期
关键词:胚乳制粉研磨

李林轩 王晓芳 李 硕

(1.湖南省永州市粮食经济科技学会,湖南永州 425000)(2.湖南永州下河国家粮食储备库,湖南永州 425000)

优质、高产、低耗、稳定既是小麦制粉企业永恒的追求,也是建立资源节约型社会必须遵循和实施的准则。我国已形成完善的、先进的、具有中国特色的、适应国内原粮加工和面粉质量要求的制粉工艺。随着市场经济的快速发展,我国小麦制粉发展迅速,规模庞大,但产能严重过剩,企业间竞争激烈。在工艺、设备和人员素质差别不大的情况下,使小麦制粉企业在激烈的竞争中稳步发展并逐步壮大,是制粉工作者关注的重要课题。

伴随着小麦制粉工艺的发展,我国粮机设备创新也取得了较大突破,强效撞击制粉设备的成功应用,突破了传统制粉思维,为创新面粉生产提供了新思路,今天,混合制粉法已被少数制粉企业接受。实践也证明,对常规粉路的研磨系统进行改进,巧妙应用剥皮和撞击分离技术,可实现麸皮和胚乳更好地分离。

1 现有小麦制粉工艺优缺点分析

小麦制粉是一个复杂的过程,经过多年实践,逐道剥刮、分层研磨的小麦制粉方法已比较成熟,业界普遍应用。这种制粉方法,按出粉部位不同,可分为前路出粉法和心磨出粉法。现在还有一种先碾去部分或大部分皮层后,再逐道研磨的制粉法,称为剥皮制粉法,技术还不成熟。

1.1 前路出粉法

前路出粉法的特点是研磨系统少,只有皮磨和心磨系统,第一道皮磨和第一道心磨大量出粉,粉路短。与其他制粉方法相比,此种方法产量高,能耗低,投资少。但由于皮磨研磨强度大,麸皮较多地被磨碎混入面粉中,因此面粉粉色差[1]。这种方法适合生产精度要求低、粒度粗的面粉,面粉出率高达85%,如20 世纪60 年代我国普遍食用的八五粉和标准粉。

1.2 心磨出粉法

心磨出粉法的出粉部位不像前路出粉法那样集中在前道皮磨和前道心磨,而是以心磨为主。其特点是粉路比较长,研磨次数比较多,通常设置皮磨、渣磨、清粉、心磨和尾磨。和其他小麦制粉方法相比,心磨出粉法可以生产精度较高的面粉,灰分0.6%以下的精制粉出率可达60%以上,但可食用面粉总出率一般只有75%,面粉平均灰分低,设备使用寿命长,经济效益稍高,如今天我国消费者普遍食用的各类面粉。

心磨出粉法在制粉行业应用最普遍,然而心磨出粉法也有不足之处:一是产量低、电耗高;二是面粉容易被过度研磨,导致破损淀粉含量高;三是操作技术要求高。

1.3 剥皮制粉法

剥皮制粉法是先将小麦皮层部分剥除,再将连皮胚乳逐道研磨成粉。通常这种方法也设置皮磨、渣磨、清粉、心磨和尾磨。其特点是出粉率高,高精度面粉比例大,但由于麦粒特殊的物理结构及剥皮技术还不完善,还不能把小麦皮层彻底剥除,同时面粉生产电耗也很高,因此未能普遍推广应用。

2 小麦制粉工艺创新与优化

以上3 种小麦制粉方法各有优势,也各有不足。从小麦制粉工业发展历史来看,小麦制粉工艺与设备已处于相对稳定的阶段,创新乏力。辊式磨粉机、高方筛及清粉机组成的工艺已有百年历史,我国也曾历经长粉路、短粉路和长粉路的制粉路线,多年来国内外小麦制粉工艺无重大变革,但设备制造水平和控制技术有很大提高。虽然心磨出粉法被公认为最合理和最完善,“轻研细分、同质合并和循序后推”的制粉基本原则仍行之有效且至关重要,但综观国内外小麦制粉现状不难看出,现有小麦制粉工艺的引用存在高耗低效等问题,粮食数量和营养损失惊人。为此,很多制粉工作者进行了研究和创新,对现有小麦制粉方法进行优化和改进,如采用混合制粉法等。

2.1 混合制粉法的研磨与剥离

研究表明,麦粒糊粉层吸水膨胀后,会在胚乳和皮层之间形成一个黏结力很小的层面,在一定力量的撞击下,皮层和胚乳可以自然脱离[2]。脱离的皮层不易破碎,抗破坏强度是胚乳的几倍,乃至十几倍。相比研磨法,撞击法更容易得到完整麸皮。若工艺参数选择合理,皮层几乎不破碎,胚芽也可从粘有皮层的胚乳上近乎完整地分离下来。分离后的胚乳再经过相应的研磨和清粉,即可使物料按质分离,得到纯净胚乳[3]。

混合制粉法集剥皮、撞击和传统研磨于一体,其流程为:小麦经润麦后进入剥皮系统剥皮,可分离大部分几乎不含粉的皮层,剩余物料(主要是未剥净的麦粒)送入撞击系统撞击,得到的纯净胚乳送入心磨系统研磨取粉。撞击替代传统制粉的皮磨,胚乳、胚芽及皮层分离效果更好。

混合制粉法的优势是可以得到大量高精度面粉。一是在剥皮过程中,皮层大部分被剥刮下来且很纯净,这些皮层不再混入心磨。二是撞击可以轻易地将胚乳和少量的皮层、胚芽分离开来。三是进入心磨系统的胚乳纯度非常高,研磨获得的面粉精度高。四是皮层上的细菌和霉菌很少混入面粉,使面粉卫生得到很大改观。五是撞击可以最大限度保持麸皮完整。

在混合制粉法实际应用过程中,应根据小麦不同的特性和环境条件,在撞击系统后设置一道细皮磨进行轻研,以便更大限度地分离皮层和胚乳。撞击设备也可用在心磨系统,配合心磨将压成粉片或粉块的物料松散开来,以便于筛理。

2.2 混合制粉法的清粉与提纯

为了生产高精度面粉,小麦制粉不管用什么方法,清粉必不可少。混合制粉法生产的在制品同样是纯胚乳、粘有麸皮的胚乳和麸皮颗粒混合物,采用清粉工艺提纯仍是首先选法。

保证清粉效果,重点是物料分级和重复清粉。物料分级的重点是保证来料粒度和质量同一性和均衡性,范围不能太大,当然来料流量要稳定、大小要适宜。流量一般要求是:麦渣15~20 kg/(cm·h);粗麦心12~17 kg/(cm·h);细麦心10~15 kg/(cm·h);粗粉8~12 kg/(cm·h)。粗麦渣必须覆盖筛面全长,细麦渣和粗麦心在尾段不能覆盖是允许的,但应关小相应的风门。在清粉工艺中,应尽量避免物料回路,并遵循同质、同粒度合并的清粉原则。

2.3 混合制粉法的筛理

筛理是小麦制粉必不可少的部分,其除了取粉外,更重要的作用是将研磨后的物料按粒度大小进行分级,并送往相应系统处理。筛理的基本要求是将物料“筛净分清”,设备要有较高的筛理效率和较大的产量,不能出现物料被“枯筛”和“筛不透”现象。影响筛理效果主要因素有筛网质量、绷装质量和筛理长度等。对混合制粉法来说,筛理工艺主要设置在细皮磨和心磨系统中,麸皮和胚乳的分离主要靠风选。

3 混合制粉法的设备选择

小麦品种与品质、工艺与设备是生产高质量、高出率面粉的基础,随着智能控制技术的发展,人工经验操作已稍有弱化。

在面粉生产过程中,应根据设备状态、小麦品质、成品要求及气候条件等因素的变化,适当调整工艺与操作参数。由于是流水线作业,面粉产量大,制粉设备性能稳定非常重要。

3.1 混合制粉法的撞击设备

应用于混合制粉法的撞击设备有两种:一是用于剥离麸皮,处于皮磨系统;一是用于撞击麦心和麦渣,处于渣磨和心磨系统。

选用撞击设备重点考虑其适用性。撞击设备的技术性能取决于其撞击强度,目前多数撞击设备撞击强度不可调,在混合制粉法流程中必须在相应位置选择合理撞击强度的撞击设备,既要保证撞击效果,又要防止麦粒被全部打碎。为适应不同生产线和不同位置的需要,选择撞击强度可调整的撞击设备非常必要。

混合制粉法目前使用的撞击设备是撞击磨粉机,使用较多是MJPB 型撞击磨粉机。根据转速和结构的不同,撞击磨粉机分为直联撞击磨粉机和高速撞击磨粉机。工作时,物料在转子旋转的离心力和风力的作用下,由内到外被柱销撞击而粉碎,由出料口排出。MJPB 型撞击磨粉机既可作为研磨独立设备,用于剥离皮层,也可作为辅助设备,配合心磨取粉。MJPB 型撞击磨粉机可通过变频电机驱动,调整控制撞击强度,实施精准撞击,从而准确控制面粉粒度分布[3]。

3.2 混合制粉法的研磨设备

小麦制粉研磨设备使用最广的是辊式磨粉机,经过100 多年发展,技术非常成熟,种类越来越多,选用时要根据研磨物料情况从多方面考虑。为了保证小麦制粉研磨效果,应尽可能选择质量较好的磨粉机。

3.3 混合制粉法的筛理设备

筛理的作用是将研磨后物料按粒度大小进行分级,并送往相应系统处理。筛理设备多种多样,其中高方筛技术已非常成熟,具有筛格短小轻便、通用性强、利用率高、筛理效率高和占地面积小等优点,是筛理设备的首选。高方筛使用时,筛面要充分张紧、有弹性,承受物料后基本不下垂。筛理面积配备与物料流量和质量有关,流量大和质量好的物料,筛网可放稀,否则,筛网要适当加密。

3.4 混合制粉法的清粉设备

清粉是整个制粉过程的晴雨表,其工艺效果直接影响高精度面粉的出率和品质。清粉机是集筛选、分级、风选于一体的设备,结构复杂,操作调节比较复杂。生产过程中,清粉效果受诸多因素影响,变化很大,必须时刻给予关注。清粉效果评价指标有灰分降低率和筛出率。为保持良好的清粉效果,清粉机的选择与配置非常重要。

清粉机有单层和多层之分,三层筛面的清粉机比单层清粉机清粉效果更好。应根据制粉工艺选择和配备清粉机和筛网规格。清粉机筛面的筛孔配备必须与来料粒度和流量相适应,筛面要有足够的长度,以使物料在筛面有充分的时间分级。清粉机风量调节要正确灵敏,设备运转要稳定。

4 结语

探寻一种合理的小麦制粉方法是面粉科技工作者永恒的追求。混合制粉法是对现有制粉方法的突破。这种工艺能充分根据小麦物理结构,利用剥皮和撞击技术,实现皮层和胚乳有效分离,提高面粉精度和安全卫生水平。目前这种技术方案只是处于初步探索阶段,还须在生产实践中不断完善,特别是对剥皮、撞击设备的研究还需加强,这样才能得到更佳的工艺效果,实现优质、高产和低耗的最佳制粉目标。

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