近代小麥制粉技術(shù)的發(fā)展

近代小麥制粉技術(shù)的發(fā)展

粉末是小麥加工最復(fù)雜、最重要的階段。根據(jù)小麥籽粒的特殊組成結(jié)構(gòu),制粉過程的關(guān)鍵就是如何將胚乳和麥皮、麥胚盡可能完全的分離。實(shí)際生產(chǎn)中,麥皮不可避免的或多或少混入胚乳中。因此,制粉要解決的首要問題就是如何保證高的出粉率和小麥粉中低的麥皮含量,這也是制粉過程的復(fù)雜所在。同時(shí)隨著食品工業(yè)的發(fā)展,人們逐漸認(rèn)識(shí)到面制食品的質(zhì)量與基礎(chǔ)原料面粉之間存在著極大的關(guān)系,為滿足食品加工業(yè)的需求,小麥制粉技術(shù)也在不斷改進(jìn),現(xiàn)就近代不同時(shí)期我國(guó)制粉技術(shù)方面的特點(diǎn),概述如下。在公元前2700多年我國(guó)就種植小麥?zhǔn)秤?小麥制粉這一古老的行業(yè),已經(jīng)歷了由柞和臼搗碎食用而逐步形成的盤式石磨制粉的作坊式生產(chǎn);使用輥式磨粉機(jī)的工業(yè)化生產(chǎn)和制粉技術(shù)大普及的前路出粉3個(gè)時(shí)期,改革開放后已進(jìn)入技術(shù)全面大進(jìn)展時(shí)期。1未來的國(guó)內(nèi)制粉工藝在20世紀(jì)40年代以前,就有“均衡出粉”、“前路出粉”、“中間局部提取”、“前路提取”、“兩種以上的面粉聯(lián)產(chǎn)”等工藝。新中國(guó)成立以后,根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,我國(guó)的制粉工作者創(chuàng)造、發(fā)展和完善了具有中國(guó)特色的制粉工藝——前路出粉法(工藝),前路出粉法的誕生為中國(guó)的制粉工業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn),本方法實(shí)質(zhì)是在制粉過程的前幾道磨(1皮、2皮和1心)大量出粉(70%左右),物料分級(jí)少。一般3～4道皮磨,2～4道心磨,生產(chǎn)特二粉時(shí)4～5道心磨,有時(shí)還增設(shè)1～2道渣磨,通常不用清粉機(jī),全部用齒輥磨。該制粉方法的特點(diǎn)是:粉路短、物料分級(jí)少、單位產(chǎn)量高、電耗低,但面粉品質(zhì)差。采用該法生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)粉時(shí),一般出粉率85%左右,噸粉電耗34～40kW.h,磨粉機(jī)的產(chǎn)量為5.5～7kg/(cm/h)面粉,也有高達(dá)8kg/(cm/h)的。采用該法生產(chǎn)國(guó)標(biāo)特二粉時(shí),一般出粉率為72%～76%,磨粉機(jī)單位產(chǎn)量為4.2～5.0kg/(cm/h)面粉,噸粉電耗40～50kW.h。2市場(chǎng)供應(yīng)的多樣化80年代實(shí)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)承包制后,糧食大幅增產(chǎn),糧食供應(yīng)市場(chǎng)也逐步放開,優(yōu)質(zhì)面粉供不應(yīng)求,聯(lián)產(chǎn)粉路應(yīng)運(yùn)而生,既保證市場(chǎng)供給的大眾化,又保證市場(chǎng)供應(yīng)的多樣化,出現(xiàn)了標(biāo)粉+上白粉,標(biāo)粉+特一粉,上白粉+特一粉的聯(lián)產(chǎn)方式。這種粉路,有學(xué)者稱之為全面均衡出粉法,其特點(diǎn)是:一般設(shè)置4道皮磨,5道心磨,2道渣磨,皮心渣并重,中路及后路皮磨分粗細(xì),并加強(qiáng)橫向分級(jí),粉路均勻出粉。皮磨系統(tǒng)出粉率在35%以內(nèi),心磨(含渣磨)在45%左右,磨粉機(jī)單位產(chǎn)量3.4kg/(cm/h),電耗60～64kW.h。研磨上前路皮磨除制粉外還強(qiáng)調(diào)要有造渣造心功能。3勒式制粉工藝和奧克里姆式制粉工藝隨著對(duì)外開放政策的實(shí)施,我國(guó)逐步引進(jìn)國(guó)外面粉全套生產(chǎn)線,一般有布勒式制粉工藝和奧克里姆式制粉工藝兩種。其采用的中路出粉法,相對(duì)于我國(guó)的粉路,無論是研磨系統(tǒng)的寬度還是長(zhǎng)度都有不同程度的增加,同時(shí)加入了清粉機(jī)的運(yùn)用,加強(qiáng)清粉,以盡可能保證進(jìn)入前路心磨物料的純度。3.1小麥漿的制備布勒式制粉工藝采用“5B8M2S2T”的粉路,皮磨系統(tǒng)占磨輥總接觸長(zhǎng)度的37.5%,心磨(含渣磨、尾磨)系統(tǒng)占磨輥總接觸長(zhǎng)度的62.5%。1B、2B磨輥采用D-D排列,以加強(qiáng)對(duì)小麥的擠壓作用,盡量減少麩片的破碎,保證進(jìn)入心磨貨料的純度,較小斜度和較小的齒角。4B、5B分粗細(xì),心磨采用1:1.25的速比,以加大研磨壓力,為心磨多出粉、出好粉打下基礎(chǔ)。布勒式的工藝一般采用先清粉后入渣的方式。工藝粉路較長(zhǎng),清粉范圍較大,大量使用光輥,因而其制粉效果是比較理想的。此外,由于大粗粒先入清粉機(jī)精選,故研磨周轉(zhuǎn)率低,特別適合加工硬度大的小麥。其問題主要是渣磨的作用沒有充分發(fā)揮,渣磨提取的中小粗粒未入清粉機(jī)精選,從而造成了2渣的入磨物料灰分偏低,入心磨物料(渣磨來料)的灰分偏高,渣磨、心磨的物料混雜,影響高質(zhì)量面粉的提取率。3.2皮磨分粗細(xì)分磨該粉路采用5皮7心4渣的制粉工藝。皮磨系統(tǒng)占磨輥總接觸長(zhǎng)度的36%,心磨(含渣磨、尾磨)系統(tǒng)占磨輥總接觸長(zhǎng)度的64%。B1采用了D-D排列,其他皮磨采用了F-F排列,較大的斜度(1:6～8)和較小的齒角(45°/55°)。從3皮開始分粗細(xì),3皮分磨分篩。該工藝渣磨分粗、中、細(xì),注重發(fā)揮渣磨系統(tǒng)的作用。以保證出粉率和產(chǎn)品質(zhì)量,減輕中后路各系統(tǒng)負(fù)擔(dān),并節(jié)約能耗,縮短整個(gè)心磨系統(tǒng)長(zhǎng)度。由于前路系統(tǒng)的精細(xì)化,使得中后物料的數(shù)量和質(zhì)量都有很大改善。4研磨中的粉末法4.1麥胚的分離小麥制粉就是將麥皮和胚乳完全的分離,最理想的就是通過物理機(jī)械的方法剝?nèi)バ←湹柠溒?分離出麥胚,將胚乳研磨成粉。這種思想也就產(chǎn)生了一種制粉方法—?jiǎng)兤ぶ品邸?.1.1新型面團(tuán)的制備(1)降低農(nóng)藥殘留等對(duì)面粉的污染。因?yàn)樵谥品壑?先碾掉皮層,將附著在小麥表面的污物也清理干凈了。(2)改善面粉色澤。當(dāng)小麥皮層的70%在入磨前被脫去后,面粉中有色組分(種皮)含量會(huì)大大減少,使面粉更白。(3)強(qiáng)化面粉的營(yíng)養(yǎng)。脫去皮層,最大限度地保留糊粉層,是剝皮制粉工藝的獨(dú)特之處。糊粉層含清蛋白和球蛋白,在面團(tuán)發(fā)酵時(shí),二者具有酵素凝結(jié)的性能,所以由剝皮制粉工藝生產(chǎn)的面粉,不僅營(yíng)養(yǎng)豐富,而且所制作的面包體積較大。(4)簡(jiǎn)化工藝。利用剝皮機(jī)代替洗麥、打麥、擦麥及表面處理,簡(jiǎn)化了清理流程。在制粉過程中,皮層在進(jìn)入皮磨前已相繼碾脫,經(jīng)分級(jí)篩篩理后可提出較純潔的麥心,可簡(jiǎn)化渣磨系統(tǒng)。(5)充分發(fā)揮副產(chǎn)品的價(jià)值?？蓪⒏碑a(chǎn)品按粗纖維含量高低不同分為幾種類型,便于分別合理利用,提高副產(chǎn)品的利用價(jià)值。4.1.2小麥剝皮機(jī)配套由于小麥籽粒的特殊結(jié)構(gòu),不能做到完全剝皮制粉。首先皮層和胚乳二組織結(jié)構(gòu)之間沒有明顯的分離層,相反二者之間結(jié)合緊密,顯然不能像礱谷方法一樣脫去皮層。同時(shí),由于小麥籽粒有一條包含整個(gè)表皮組織1/4～1/3的腹溝,以及本身形狀的不規(guī)則性,要在保持胚乳不碎的前提下剝下包括腹溝的皮層是很難做到的。剝皮制粉技術(shù)存在的問題如下:(1)小麥剝皮機(jī)是小麥剝皮制粉技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備,NZ系列碾麥機(jī)是選用國(guó)內(nèi)定型NS型碾米機(jī),沒有進(jìn)行適應(yīng)碾麥機(jī)的研制。目前存在的問題是產(chǎn)量低。當(dāng)剝皮率>9%時(shí),產(chǎn)量下降一半左右,且容易造成堵塞,剝皮率很難精確控制。(2)粉間工藝沒有深入的研究改進(jìn),屬于短粉路強(qiáng)碾磨。由于剝皮不均勻,小麥皮仍保留種皮等。尤其是小麥腹溝內(nèi)30%左右的麩皮需在粉路中去除,錯(cuò)誤的認(rèn)為小麥剝皮后“可以取消渣磨和清粉系統(tǒng)”。而實(shí)際上,因高纖維含量的外果皮剝?nèi)?進(jìn)入粉間的麩皮薄而易碎,麩皮上胚乳難以刮凈,未剝凈帶有色素的種皮,比傳統(tǒng)法更難與面粉分離,混入面粉中影響粉色、灰分。(3)由于采用短粉路強(qiáng)研磨,產(chǎn)品為“富營(yíng)養(yǎng)特二粉”,加工精度偏低。(4)由于剝皮機(jī)產(chǎn)量小,易堵又無法控制剝皮率。許多小廠技術(shù)水平、管理水平低,往往使用時(shí)保留了大部分種皮,發(fā)揮不了剝皮優(yōu)點(diǎn)。(5)剝后潤(rùn)麥由于剝皮不均勻,部分胚乳淀粉外露,黏度大,碰上停電、公休、小麥結(jié)拱結(jié)塊,給粉間加工造成困難。(6)由于對(duì)粉間工藝沒有作深入的研究改進(jìn),富營(yíng)養(yǎng)特制二號(hào)粉出粉率比國(guó)外先進(jìn)傳統(tǒng)工藝出粉率少4%以上時(shí),統(tǒng)粉灰分高0.1%以上。4.2粉方法的發(fā)展撞擊磨制粉工藝是將清粉系統(tǒng)獲得的比較純凈的胚乳顆粒先進(jìn)入撞擊磨大量制粉,然后再進(jìn)入心磨系統(tǒng)研磨的一種制粉工藝。主要特點(diǎn)是簡(jiǎn)化了制粉工藝,節(jié)約了建廠投資,比較適合生產(chǎn)粒度較小的面粉。采用撞擊磨的制粉方法還有改進(jìn)型,即將撞擊磨用在相當(dāng)于“二道”或“三道心磨”系統(tǒng)。由于清粉機(jī)精選出的較純凈胚乳顆粒粒度大,強(qiáng)度高,直接用撞擊磨時(shí),電耗、噪音、事故率都偏大,用在一心磨后,可克服上述缺點(diǎn)。在心磨應(yīng)用撞擊機(jī)、松粉機(jī)可有效增加取粉率,且面粉灰分變化不大。在心磨系統(tǒng)后設(shè)撞擊機(jī)或松粉機(jī)可起輔助研磨作用,再經(jīng)平篩篩理,使好粉及時(shí)提出,可明顯增加前路的出粉率,還可減輕后路負(fù)擔(dān),縮短心磨流程,但對(duì)物料的水分損耗影響較大,要根據(jù)使用數(shù)量有效控制或增加原糧入磨水分。主要特點(diǎn)就是:心磨系統(tǒng)簡(jiǎn)化、磨粉機(jī)和高方篩的設(shè)備配備減少,建廠投資減少。但面粉質(zhì)量稍差(與中路出粉法相比)、特別是一號(hào)粉的出率降低。4.3輥磨的制粉工藝采用八輥磨的制粉方法是在中路出粉方法的基礎(chǔ)上,將通常的研磨一篩理改成了部分或全部研磨一研磨一篩理的制粉方法,改變了傳統(tǒng)的粉路。采用八輥磨的主要優(yōu)點(diǎn)就是:①節(jié)省篩理面積;②節(jié)省建筑面積;③節(jié)省設(shè)備投資;④節(jié)省氣力輸送動(dòng)力;⑤噸粉電耗低。采用八輥磨的制粉方法也存在著一定的不足:①破壞了對(duì)研磨物料一次作用的原理,造成同一物料重復(fù)研磨。在心磨系統(tǒng),由于進(jìn)入下面一對(duì)輥的物料中含有粒度符合成品面粉要求的粉狀物料,因而使下面一對(duì)輥的碾磨效率下降,造成物料后推。在皮磨系統(tǒng),由于進(jìn)入下面一對(duì)輥的物料中含有粒度符合麥渣和麥心的物料,通過再一次碾磨,使本已是麥渣和麥心的物料遭到再一次破碎,造成粗粉和皮磨粉的比例增加。②采用八輥磨減少了物料的分極,違背了“輕研細(xì)分”的制粉原則。③采用八輥磨,使工藝操作和調(diào)節(jié)的靈活性減弱,尤其是生產(chǎn)專用粉。④生產(chǎn)過程中八輥磨的震動(dòng)比四輥磨大,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性差。⑤如前路心磨大量采用八輥磨,將導(dǎo)致部分物料后推,使后路的流量偏大,致使一部分該取出的粉無法提取出來,造成出粉率偏低。⑥八輥磨使用過多,會(huì)造成產(chǎn)品、副產(chǎn)品水分偏高,面粉加工精度降低。4.4小麥腹溝心片的制備壓片制粉就是將凈麥在入1皮磨之前壓成片,壓片首先破壞了小麥的結(jié)構(gòu)力,降低了皮層與胚乳的結(jié)合力,這樣更有效地保證皮層與胚乳的快速、完整的分離。壓片的同時(shí),將難以去除的并肩石壓碎,并將絕大數(shù)小麥的腹溝展開。通過篩理可以去除入磨凈麥中的并肩石和小麥腹溝內(nèi)的雜質(zhì),充分保證了入磨麥的質(zhì)