制粉工藝的優(yōu)化與創(chuàng)新

制粉工藝的優(yōu)化與創(chuàng)新

經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，小麥粉法被廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。根據(jù)出粉的主要位置，這種粉碎法可分為心磨出粉法和向前磨粉法，或稱為長(zhǎng)粉街和短粉街。也有先碾去部分或大部分麥皮后逐道研磨的制粉方法,稱為剝皮制粉法或者分層研磨工藝、脫皮制粉工藝。前路出粉法特點(diǎn)是粉路短,研磨系統(tǒng)少,只有皮磨和心磨系統(tǒng),在第一道皮磨和第一道心磨大量出粉。相比其他制粉工藝而言,單位產(chǎn)量高,能耗最低,投資少。但皮磨操作緊,各道研磨強(qiáng)度大,在研磨過(guò)程中,麩皮被較多地破碎而混入小麥粉,所以小麥粉中含麩皮碎片較多,粉色差,如果對(duì)小麥粉精度要求不高,而要求較高的出粉率,可選用前路出粉法。中路出粉法是指在整個(gè)粉路中,出粉位置不像前路出粉法那樣主要集中在一道皮磨和一道心磨,而是著重在心磨系統(tǒng)。其特點(diǎn)是粉路長(zhǎng),研磨層次多,通常包括皮磨、渣磨、清粉心磨和尾磨。和其他制粉工藝相比,中路出粉法優(yōu)質(zhì)粉比例大,設(shè)備使用壽命長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)效益高,因此,如果要求較高的加工精度,可選用中路出粉法中路出粉法工藝在業(yè)內(nèi)應(yīng)用最為普遍,然而中路出粉法仍存在不少技術(shù)缺陷:(1)多次研磨使果皮被研磨成粉,影響面粉質(zhì)量;(2)皮磨系統(tǒng)為達(dá)到較高的剝刮率而容易過(guò)度研磨,無(wú)法保持麩皮完整,帶出大量帶麩皮的細(xì)小胚乳,影響后續(xù)心磨的研磨制粉作業(yè);(3)心磨系統(tǒng)粉路較長(zhǎng),取粉率較低,經(jīng)濟(jì)效益有待進(jìn)一步提高。剝皮制粉法是指先將麥粒皮層剝除,再將胚乳研磨成面粉的制粉方法,其特點(diǎn)是面粉質(zhì)量高,出粉率高,高等級(jí)面粉比例大,是最理想的小麥加工工藝。但由于麥粒的物理結(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)計(jì)水平,使得完全剝皮難度很大,因此尚沒(méi)有大規(guī)模推廣應(yīng)用?？梢钥闯?上述幾種傳統(tǒng)制粉工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)和不同的使用范圍,但是仍然不盡完善。因此,我們從制粉基本原理出發(fā),結(jié)合先進(jìn)的工藝技術(shù),對(duì)現(xiàn)有制粉工藝提出合理的優(yōu)化和改進(jìn)。1該工藝的創(chuàng)新和優(yōu)化1.1撞擊分離和傳統(tǒng)破碎研磨工藝的應(yīng)用研磨系統(tǒng)小麥制粉的基本理論是,將純凈的胚乳與麥皮和胚芽分離,并把胚乳磨細(xì)制成成品面粉,同時(shí)分離出副產(chǎn)品。因此,先脫凈麥粒皮層和胚芽,再把純凈胚乳破碎制粉是最理想的方法。也可以看出,小麥制粉可分成兩個(gè)大的部分:胚乳與皮胚的分離和胚乳粉碎兩部分。從現(xiàn)有制粉工藝來(lái)分析,胚乳破碎技術(shù)較為成熟,改進(jìn)余地較小。而胚乳與麥皮和胚芽的徹底分離則一直是制粉業(yè)的難題。另外,從邏輯關(guān)系上可以看出,胚乳破碎效果如何,直接取決于分離過(guò)程中得到的胚乳是否純凈,所以研究胚乳和皮胚的分離是改進(jìn)制粉工藝的重點(diǎn)。傳統(tǒng)制粉工藝中分離主要有兩種工藝:剝皮制粉和破碎后逐步研磨脫皮制粉。剝皮制粉是最理想的制粉工藝,但是因?yàn)樾←溒优c胚乳結(jié)合緊密牢固,而且小麥籽粒有一條包含表皮組織1/4~1/3的腹溝,在現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備條件下不可能將麥皮完整剝離。而破碎后逐道研磨制粉的工藝,其皮磨系統(tǒng)可將60%左右的大麩皮與胚乳有效的分離開(kāi)來(lái),仍有約40%的小麩皮跟隨胚乳進(jìn)入心磨系統(tǒng),在心磨系統(tǒng)出粉階段進(jìn)行分離,因?yàn)辂熎ず团呷轭w粒越大越容易分離,而反復(fù)研磨則導(dǎo)致其顆粒不斷變小,這無(wú)疑使麩皮和胚乳的分離難度越來(lái)越大,產(chǎn)生的面粉中灰分升高,面粉精度受到影響。所以,要使麥皮和胚乳的分離效果進(jìn)一步提高,必須打破傳統(tǒng)思維方式,從其他方面實(shí)現(xiàn)突破。我們注意到,小麥粒在潤(rùn)麥過(guò)程中,其糊粉層容易吸收水分,在水中很快脹大。而糊粉層吸水脹大,必然在胚乳和麥皮之間形成一個(gè)連接力大幅減弱的層面我們結(jié)合現(xiàn)有工藝設(shè)備和資料分析,發(fā)現(xiàn)采用撞擊來(lái)代替碾壓這一動(dòng)作會(huì)得到意想不到的分離效果。前面提到,小麥粒的糊粉層吸水膨脹,在胚乳和麥皮之間形成一個(gè)粘結(jié)力很小的層面,在一定轉(zhuǎn)速的撞擊下,使得麥皮和胚乳自然脫離。而且,麥皮的抗破壞強(qiáng)度是胚乳是幾倍乃至十幾倍,麥皮在撞擊下不容易破碎,相比碾壓工藝更容易得到完整的麩皮。當(dāng)我們選擇合理的工藝參數(shù),甚至可以得到幾乎不破碎的麥皮。同時(shí),采用撞擊工藝的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,現(xiàn)有制粉工藝和設(shè)備都未考慮的保持胚芽完整問(wèn)題也能得到解決。胚芽被磨碎后進(jìn)入面粉使面粉灰分增加,顏色發(fā)黃而且容易變質(zhì)。由于胚芽的抗破壞強(qiáng)度與胚乳相差無(wú)幾,因此在撞擊中設(shè)置合理的機(jī)械參數(shù),使撞擊力度不至于破壞胚芽完整,可以使胚芽從粘有麥皮的胚乳上近乎完整地分離下來(lái)鑒于以上分析結(jié)果,我們提出一套新的混合式制粉工藝研磨體系,將理想的剝皮制粉工藝、撞擊分離工藝和傳統(tǒng)的破碎研磨工藝結(jié)合起來(lái)。具體工藝流程為:小麥經(jīng)潤(rùn)麥后進(jìn)入剝皮系統(tǒng),可較為徹底地分離大部分幾乎不含粉的麥皮,之后將剩余物料(主要是未剝凈的麥粒)送入撞擊系統(tǒng)進(jìn)行撞擊分離,最后將得到的純凈胚乳送入傳統(tǒng)的心磨系統(tǒng)進(jìn)行研磨制粉。此種制粉工藝的優(yōu)勢(shì)在于,可以得到大量高質(zhì)量低灰分的面粉。首先在剝皮過(guò)程中,相當(dāng)多一部分的純凈麥皮被剝刮下來(lái),且此時(shí)易于分離,使得大量麥皮不再混入心磨制粉過(guò)程中。其次撞擊系統(tǒng)優(yōu)越的工藝性能可以輕易使胚乳和少量的麥皮及胚芽分離開(kāi)來(lái),減少了后者混入胚乳的機(jī)會(huì)。這樣一來(lái),最終進(jìn)入心磨系統(tǒng)進(jìn)行研磨的胚乳純度大大提高,得到的面粉精度也得到提升,同時(shí)也減少了麥皮上含有的細(xì)菌和霉菌混入面粉的數(shù)量,使得面粉粉色得到很大改觀。另外由于不同的小麥特性和環(huán)境條件,也可視實(shí)際情況,在撞擊系統(tǒng)之后再加一道細(xì)皮磨進(jìn)行輕度研磨分離,以便更大限度地分離麥皮和胚乳。最后,由于撞擊工藝的特性,也可以將其應(yīng)用在心磨系統(tǒng),同現(xiàn)有以碾壓為主的研磨系統(tǒng)相互配合,可達(dá)到更好的研磨效果。因?yàn)樽矒艨梢宰畲笙薅鹊乇３蛀熎さ耐暾?在每道心磨后可以使黏在麩皮上的麥粉分離下來(lái),同時(shí)撞擊可以使被壓成的粉片或粉塊松散開(kāi)來(lái),以便于和麩皮進(jìn)行篩分。通過(guò)以上分析可以看出,撞擊系統(tǒng)的引入對(duì)提高面粉精度,生產(chǎn)低灰分面粉有著顯著效果。1.2提高清粉系統(tǒng)的清粉效果清粉系統(tǒng)不管采用何種工藝,在麥皮和胚乳分離后都會(huì)產(chǎn)生含有純胚乳、粘有麩皮的胚乳和麩皮顆粒,這就要求采用清粉系統(tǒng)的篩理、振動(dòng)和吸風(fēng)等進(jìn)一步提純物料。提高清粉系統(tǒng)的清粉效果,主要著眼點(diǎn)在于加強(qiáng)物料分級(jí)和重復(fù)清粉。加強(qiáng)物料分級(jí)重點(diǎn)在于來(lái)料的粒度和質(zhì)量的同一性和均衡性,這就要求來(lái)料中的顆粒范圍不能相差太大,而且要保證來(lái)料流量穩(wěn)定并且大小適當(dāng),過(guò)大或過(guò)小的流量都難以發(fā)揮清粉機(jī)的清粉效果。清粉系統(tǒng)中還應(yīng)盡量避免回路,并遵循同質(zhì)同粒度合并清粉的原則。1.3精密度和粉碎系統(tǒng)篩分系統(tǒng)是制粉過(guò)程中必不可少的部分。影響篩分效果的主要因素有篩網(wǎng)質(zhì)量、繃裝效果、篩理長(zhǎng)度和篩面效果。為達(dá)到良好的篩分效率,盡量要求來(lái)料流動(dòng)性好、顆粒大,能篩得透。對(duì)于混合制粉工藝來(lái)說(shuō),篩分系統(tǒng)主要在細(xì)皮磨和心磨系統(tǒng)之中。對(duì)于剝皮系統(tǒng)和撞擊系統(tǒng)來(lái)說(shuō),麩皮和胚乳的分離靠吹風(fēng)分離的效果更好。對(duì)于傳統(tǒng)研磨系統(tǒng)來(lái)說(shuō),配備的篩分面積要適宜,過(guò)大或過(guò)小都會(huì)產(chǎn)生不良影響,過(guò)大的篩分面積會(huì)導(dǎo)致篩枯,篩枯會(huì)使細(xì)麩星進(jìn)入小麥粉,影響粉色;過(guò)小的篩分面積易產(chǎn)生篩不透的現(xiàn)象,篩不透會(huì)造成中間物料篩分不清、粉不能及時(shí)分離出來(lái)的后果2送粉設(shè)備的選集和管理小麥制粉設(shè)備的總體要求是:投資少、能耗低、多出粉、出好粉。2.1撞擊機(jī)的選擇受撞擊者一般在成熟的小麥撞擊機(jī)應(yīng)用于制粉系統(tǒng)的主要有兩種,一種是用于處理麩皮的,多處于皮磨系統(tǒng);一種是用于撞擊麥心和麥渣的,多處于渣磨和心磨系統(tǒng)。選用撞擊機(jī)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮其生產(chǎn)上的適用性。撞擊機(jī)的技術(shù)性能取決于其撞擊強(qiáng)度,目前多數(shù)撞擊機(jī)撞擊強(qiáng)度不可調(diào)控,如沒(méi)能在制粉流程相應(yīng)位置選擇合理撞擊強(qiáng)度的撞擊機(jī),很可能導(dǎo)致麥粒全部被打碎等嚴(yán)重后果。因此,撞擊強(qiáng)度可調(diào)整的撞擊機(jī)應(yīng)該為首選,以適應(yīng)不同生產(chǎn)線和不同位置的需要。2.2磨粉機(jī)的種類研磨設(shè)備使用最廣泛的是輥式磨粉機(jī),經(jīng)過(guò)百余年的發(fā)展,磨粉機(jī)的種類也越來(lái)越多,在選用時(shí)要從多方面進(jìn)行考慮。磨粉機(jī)有單式和復(fù)式之分。單式磨粉機(jī)具有一對(duì)磨輥,復(fù)式磨粉機(jī)是兩對(duì)或者四對(duì)磨輥?zhàn)笥覍?duì)稱的組合在一個(gè)機(jī)體內(nèi)。2.3過(guò)濾設(shè)備2.4清粉機(jī)的選擇清粉設(shè)備有單層清粉機(jī)和多層清粉機(jī)之分,其中三層篩面清粉機(jī)相比傳統(tǒng)的單層清粉機(jī),物料分級(jí)性能高,能耗低,且能達(dá)到重復(fù)清粉的效果,是清粉設(shè)備的首選。根據(jù)制粉工藝的要求,在清粉機(jī)的選擇上,應(yīng)使清粉的流量盡可能地大;有較高的自動(dòng)分級(jí)效果;物料在篩面上要能夠均勻分布;且通用性強(qiáng),能適應(yīng)不同粒度的物料;風(fēng)量能夠正確靈敏調(diào)節(jié);運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定振動(dòng)小。清粉機(jī)篩面的篩孔配備上,必須與來(lái)料穿過(guò)和留存的篩孔大小相適應(yīng)。篩面要有足夠的長(zhǎng)度,從而使物料在篩面上經(jīng)過(guò)的時(shí)候有充分的時(shí)間徹底分層。3麥皮、胚乳的制備對(duì)制粉工藝的改進(jìn)應(yīng)該綜合各個(gè)方面進(jìn)行考慮,混合式制粉工藝抓住了小麥制粉的本質(zhì),從根本上提出更合理的解決方法,充分利用了剝皮和撞擊工藝,使麥皮和