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    制粉工藝流程

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    (一)小麥清理 1.小麥清理的目的 由于目前技術條件的限制,小麥在生長、收割、貯存、運輸等過程中都會有雜質混入。在生長期,由于雨水過多導致發芽、發霉的小麥和受蟲害、病害的小麥都是小麥中的雜質,這些小麥的混入會影響面粉的質量及氣味。此外,在生長期由于選種不純,一些雜草的種子(如蕎籽等)也會混入小麥中,這些雜草的種子混入后會使制成的面粉形成黑點,影響面粉的色澤;在收割期,由于沒有專用的曬場,一些石子、土塊等雜質都會混入小麥中,石塊會損傷設備,麥稈會堵塞輸送管道,灰土、沙石會使面粉牙磣;在貯存期,由于小麥發熱、發霉以及一些殺蟲劑的混入,會影響面粉的質量和氣味。因此,在制粉前必須將小麥進行清理,把小麥中的各種雜質徹底清除干凈,這樣才能保證面粉的質量,滿足食品工業和人民生活的需要,確保人民的身體健康,并達到安全生產的目的。

    2.小麥中雜質的分類 小麥中的雜質可按化學成分和物理性質分類。

    (l)按化學成分:①無機雜質 無機雜質指混入小麥中的泥土、沙石、磚瓦、金屬等無機物質。②雜質 雜質是指混入小麥中的根、莖、葉、殼、野草種子、異種糧粒以及無食用價值的生芽、帶病斑、變質麥粒等物質。

    (2)按物理性質 按粒度大小可分為三類:①大雜質 指留存在直徑為4.5毫米篩孔篩面的雜質。②并肩雜質 指穿過直徑為4.5毫米篩孔的篩面,留存在直徑為1.5~2.0毫米篩孔篩面上的雜質。③小雜質 指穿過直徑為1.5~2.0毫米篩孔篩面的雜質。

    (3)按比重大小 可分為兩類:①重雜質 指比重比小麥大的雜質。②輕雜質 指比重比小麥小的雜質。

    3.小麥清理常用的方法:

    (1)風選法 利用小麥與雜質的空氣動力學性質的不同進行清理的方法稱為風選法??諝鈩恿W性質一般用懸浮速度表示。風選法需要空氣介質的參與。常用的風選設備有垂直風道和吸風分離器等。

    (2)篩選法 利用小麥與雜質粒度大小的不同進行清理的方法稱為篩選法。粒度大小一般以小麥和雜質厚度、寬度不同為依據。篩選法需要配備有合適篩孔的運動篩面,通過篩面與小麥的相對運動,使小麥發生運動分層,粒度小、比重大的物質接觸篩面成為篩下物。常用的篩選設備有振動篩、平面回轉篩、初清篩等。

    (3)比重分選法 利用雜質和小麥比重的不同進行分選的方法稱為比重分選法。比重分選法需要介質的參與,介質可以是空氣和水。利用空氣作為介質的稱為干法比重分選;利用水作為介質的稱為濕法比重分選。干法比重分選常用的設備有比重去石機、重力分級機等,濕法比重分選常用的設備有去石洗麥機等。

    (4)精選法 利用雜質與小麥的幾何形狀和長度不同進行清理的方法稱為精選法。利用幾何形狀不同進行清理需要借助斜面和螺旋面,通過小麥和球形雜質發生的不同運動軌跡來進行分離。常用的設備有蕎籽拋車等。利用長度不同進行清理需要借助有袋孔的旋轉表面。短粒嵌入袋孔被帶走,長粒留于袋孔外不被帶走,從而達到分離的目的。常用的設備有滾筒精選機、碟片精選機、碟片滾筒精選機等。

    (5)撞擊法 利用雜質與小麥強度的不同進行清理的方法稱為撞擊法。發芽、發霉、病蟲害的小麥、土塊以及小麥表面粘附的灰塵,其結合強度低于小麥,可以通過高速旋轉構件的撞擊使其破碎、脫落,利用合適的篩孔使其分離,從而達到清理的目的。撞擊法常用的設備有打麥機、撞擊機、劇麥機等。

    (6)磁選法 利用小麥和雜質鐵磁性的不同進行清理的方法稱為磁選法。小麥是非磁性物質,在磁場中不被磁化,因而不會被磁鐵所吸附;而一些金屬雜質(如鐵釘、螺母、鐵屑等)是磁性物質,在磁場中會被磁化而被磁鐵所吸附,從而從小麥中被分離出去。磁選法常用的設備有永磁滾筒、磁鋼、永磁箱等。

    (7)碾削法 利用旋轉的粗糙表面(如砂粒面)清理小麥表面灰塵或碾刮小麥麥皮的清理方法稱為碾削法。碾削法常用于剝皮制粉。通過幾道砂輥表面的碾削可以部分分離小麥的麥皮,從而可以縮短粉路,更便于制粉。碾削法常用的設備有剝皮機等。

    除了以上七種方法外,還有根據顏色不同的光電分選法,使用的設備為色選機。由于該設備價格昂貴,目前應用還不普遍。

    (二)小麥水分調節 小麥的水分調節,即利用加水和一定的潤麥時間,使小麥的水分重新調整,改善其物理、生化和制粉工藝性能,以獲得更好的制粉工藝效果。

    1.物理及生化變化 小麥加水后,會相應發生如下物理及生化變化:

    (1)小麥的水分增加,各麥粒有相近的水分含量和相似的水分分布,且有一定的規律。

    (2)皮層首先吸水膨脹,糊粉層和胚乳繼后吸水膨脹,由于三者吸水膨脹的先后順序不同,即會在麥粒橫斷面的徑向方向產生微量位移,使三者之間的結合力受到削弱。這對皮層和胚乳的分離,粉從皮層上剝刮下來都是十分有利的。


    (3)皮層吸水后,韌性增加,脆性降低,增加了其抗機械破壞的能力。因此,在研磨過程中便于保持麩片完整和刮凈麩片上的胚乳,有利于保證面粉質量與提高出粉率。此外,麩片的完整也有利于篩理和打鼓工作的進行。

    (4)胚乳的強度降低。胚乳中所含的淀粉和蛋白質是交叉混雜在一起的。蛋白質吸水能力強(吸水量大),吸水速度慢;淀粉粒吸水能力弱(吸水量?。?,吸水速度快。由于二者吸水速度和能力的不同,膨脹的先后和程度的不同,從而引起淀粉和蛋白質顆粒位移,使胚乳結構松散,強度降低,易于磨細成粉,有利于降低動力消耗。

    (5)濕面筋的產出率隨小麥水分的增加而增加,但濕面筋的品質弱化。

    (6)蛋白分解酶的活性、游離氨基酸的含量、糖化活性、蔗糖和各種還原糖的含量都有變化。但對制粉工藝的影響不大。

    從以上變化結果可以看出,小麥經水分調節后,制粉工藝性能改善,能相應提高出粉率,提高成品面粉質量,并降低動力消耗。

    2.相應的工藝效果 小麥經水分調節后,應達到相應的工藝效果如下:

    (1)使入磨小麥有適宜的水分,以適應制粉工藝的要求,保證制粉過程的相對穩定,便于操作管理。這對提高生產效率、出粉率和產品質量都十分重要。要求水分均勻性控制在0.2%以內。

    (2)保證面粉水分符合國家標準。小麥過干會造成面粉水分過低,使制粉廠遭受損失;反之,小麥過濕會造成面粉水分過高,不僅會影響消費者利益,還將影響面粉貯藏管理。

    (3)使人磨小麥有適宜的制粉性能。小麥經水分調節后,皮層韌性增加,胚乳內部結構松散,皮層及糊粉層和胚乳之間的結合力下降,有利于制粉性能的改善。但小麥水分過高,會使制粉過程中在制品流動性下降,造成篩理和流動的堵塞,影響制粉的正常生產。所以,從改善制粉性能考慮,也應有一適宜的入磨小麥水分。

    小麥在加水后,必須迅速混合,并通過一定的機械作用使水分開始向內部滲透,使小麥顆粒有一定的持水性。一般小麥水分調節的著水設備由加水裝置和著水設備兩部分組成。小麥水分調節設備一般有水杯著水機、強力著水機和著水混合機。同時,小麥經過加水后,水分由外向里滲透需要一定的時間,一般為16~24小時,這里小麥潤麥所需的時間是由一定倉容的倉來保證的,稱之為潤麥倉。

    (三)小麥清理流程

    1.制定小麥清理流程的依據

    (1)入磨凈麥質量標準:①塵養雜質不超過0.02%,糧谷雜質不超過0.5%(已脫殼的異種糧粒在目前階段暫不計入),不應含有金屬雜質。②小麥經過清理后,灰分降低不應少于0.06%。③入磨凈麥水分應使生產出的成品面粉水分符合國家規定的標準。

    (2)原糧小麥的質量 原糧小麥的品種、質量不可能是一成不變的,為此,清理流程的設計,要考慮到小麥含雜質的多少,硬麥與軟麥的比例和水分高低等因素,宜采用較完善的清理設備和水分調節設備。在實際生產中,對含雜少、水分高的小麥,可調節分流裝置,不必經過每道設備。

    我國小麥產區而言,南方產麥區的小麥,一般含養籽、泥塊多,沙石少,毛麥水分較高,處理此類小麥,一般不考慮洗麥機,而加強篩選打麥、除蕎和干法去石。華北地區小麥含砂石、泥灰較多,很少含有蕎籽,毛麥水分低,清理這類小麥時,應加強吸風、去石和洗麥工序,一般不考慮去蕎設備。春麥產區的小麥,含水分高、沙石多、野草種子多,加工這類小麥,應加強篩選、精選和去石工序;在冬季氣溫低,小麥需經預熱加溫再進行水分調節。

    感染黑穗病、麥角菌、赤霉病等病害的小麥,對人體健康影響極大。因此,在清理時必須高度注意。對感染赤霉病和黑穗病的小麥,應加強打麥,打碎受病蟲害嚴重而強度減弱的麥粒,并加強篩選、風選,以達到有效清理。小麥中含有麥角時,可采用比重分級機進行有效的清理。

    受蟲害的小麥,宜采用撞擊機殺蟲,并加強篩理和吸風,除去蟲尸和昆蟲碎片。小麥中如有線蟲病的麥粒,其長度較正常小麥粒短,但寬度相似,采用篩選不易清除,用帶孔精選機清除比較有效。

    在我國的小麥品種中,軟麥多于硬麥,在加工硬麥時,需增加著水量和潤麥時間。

    (3)工廠規模和制粉種類 一般情況下,工廠規模大,生產的面粉精度要求高,其清理流程相對要完善些。而小型加工廠生產的面粉精度要求較低,同時受到投資條件和廠房空間的限制,清理流程相對簡單,在此情況下,可選用結構緊湊、具有多種功能且工藝效果較好的組合清理設備,以保證基本的清理工序和必要的清理道數。


    2.制定小麥清理流程的要求:(1)各道工序齊全,清理設備數量適宜,工藝順序合理。(2)本著“先易后難,先無機后”的原則安排工藝順序。(3)對危害大、含量多的雜質,如沙石、蕎籽、赤霉病麥粒等要特別加強清理。(4)流程應有一定的靈活性,以適應原料含雜的變化。(5)應有完善的水分調節設施,保證入磨小麥的水分達到工藝要求。(6)應有完善的小麥搭配加工設施,使入磨凈麥品質指標基本達到成品面粉的質量要求。(7)盡量采用系列化、標準化、通用化且高效的先進清理設備。(8)本著保證環境衛生,提高除雜效率的原則,合理設計通風除塵網絡。

    3.清理流程舉例:毛麥→下麥井→初清篩→垂直吸風道→永磁滾筒→自動秤→立筒庫→毛麥倉→配麥器→自動秤→振動篩→比重去石機→碟片滾筒精選機→螺旋精選機→磁鋼→打麥機→平轉篩→強力著水機→潤麥倉→磁鋼→打麥機→平轉篩→永磁滾筒→噴霧著水機→凈麥倉→凈麥秤→B1磨

    (四)小麥粉的分類與用途 小麥粉所制的面制食品花色繁多,可做面包、餅干、糕點、饅頭、餃子、面條等中外食品。小麥粉分為兩大類,即專用面粉和通用面粉,或稱之為食品工業用面粉和家庭用面粉。食品工業用面粉因工業化大規模生產,食品品種單一,如面包專用粉,制粉廠家可根據生產面包所要求的各項質量及品質指標進行生產,生產出面包專用粉。而家庭用的面粉,所涉及食品品種不定,生產出的面粉要兼顧不同精度和品質要求的質量指標,特別是品質指標。中國家庭所制食品大多為餃子、饅頭和面條,所以通用面粉的質量指標偏向這些食品。

    通用面粉所涉及質量指標主要為加工精度指標和貯藏性能指標。其中灰分和粉色指標以及粗細度主要反映面粉中麩皮的含量,反映的是面粉加工精度;含沙量和磁性金屬物表示面粉中外來無機雜質的含量,反映了小麥清理的效率;水分、脂肪酸值以及氣味口味則反映面粉是否有利于貯藏。對面粉的品質指標濕面筋含量則沒有過細的要求。而專用面粉質量指標除了對精度指標和貯藏指標作了同樣要求之外,更著重于面粉品質指標的要求,對濕面筋含量、穩定時間、降落值以及食品制品品質評分作了嚴格的規定。這些品質指標的制定使小麥面粉不只是于加工精度,而且與面制食品的終質量聯系起來,這使面粉生產有的放矢,使優質的面制食品有了原料的保證。

    通用面粉的分類是根據加工精度,具體指標為灰分含量來區分的。主要分為特制一等、特制二等、標準粉和普通粉,各種等級的面粉其他指標基本相同。而專用面粉是根據面粉所要加工的面制食品種類來分類的。根據我國目前暫行的專用粉質量標準,具體分為面包、面條、饅頭、餃子、酥性餅干、發酵餅干、蛋糕、酥性糕點和自發粉等九種專用粉。在具體的每一種專用面粉中以灰分含量、濕面筋含量、面筋筋力穩定時間以及降落值指標不同各分為兩個等級。專用粉的貯藏性能指標以及含沙量、磁性金屬物指標與通用面粉相應的質量指標相同,灰分指標到少要達到特一粉以上水平,品質指標則比通用面粉要求嚴格。

    (五)小麥制粉基本原理 從營養和人體吸收,面制食品的食用品質,成品面粉的貯藏等多方位角度分析小麥籽粒的組織結構,確定小麥制粉應該除去或保留哪些部分。

    1.皮層中表皮、中果皮、內果皮、種皮、珠心層這些皮層組織中主要含纖維素、半纖維素,以及少量的植酸鹽,這些物質人體均不能消化吸收。皮層對面制食品的食用品質也產生負面影響,在小麥制粉過程中應除去。

    2.糊粉層 糊粉層中含有蛋白質、B族維生素、礦物質及少量纖維素。從營養的角度分析,糊粉是小麥籽粒中極富營養成分的部分,特別是B族維生素為人體所必需,缺乏則會產生腳氣病。但從面制食品的食用品質看,糊粉層中的蛋白質不參與面筋蛋白的組成,同時對面包、面條、餅干、餃子等面制食品的口感、外觀等均產生不利影響。所以,在制粉過程中原則上應除去,在磨制低精度等級面粉時則可以考慮將部分糊粉層磨入面粉中,以增加面粉的營養,提高出粉率。

    3.胚 小麥胚營養極為豐富,同胚乳面粉相比,它提供3倍的高生物價蛋白質、7倍脂肪、15倍糖及6倍礦物質含量。小麥胚還是已知含維生素E豐富的植物資源,且富含硫胺素、核黃素及尼克酸。小麥胚所含脂肪主要是人體必需的不飽和脂肪酸,其中1/3是亞油酸。此外,還含有少量的植物固醇、磷脂等。從營養的角度考慮,應將小麥胚保留。但小麥胚中脂肪酶和蛋白酶含量高,活力強,新鮮麥胚1周后酸價會直線上升,以致不能食用。如將胚磨入面粉中,將會大大縮短面粉的貯藏期限。同時,胚混入面粉中,對面制食品的食用品質會產生一定的負面影響,所以在制粉過程中應將胚提出。


    4.胚乳 胚乳中主要含有面筋蛋白、淀粉以及少量的礦物質和油脂。從營養的角度考慮,以上物質均應保留。從食用品質的角度考慮,面筋蛋白和淀粉是組成具有特殊面筋網絡結構面團的關鍵物質,正是有了這樣特殊結構的面團,小麥粉才能制出品種繁多、造型優美、可口并符合世界各國人民不同習慣的各種面制食品。所以,胚乳部分是小麥制粉要提取的。

    通過對小麥組織結構、營養成分、食用品質以及貯藏性能的分析表明,小麥制粉應將胚乳和麥皮(包括糊粉層)、胚分離。要將麥皮和胚乳完全徹底地分離,理論上很佳的物理方法是剝皮制粉,剝去皮層,提出胚,保留胚乳,大限度地磨制不受皮層污染的純凈胚乳粉。但由于小麥籽粒的特殊結構,不能做到完全剝皮制粉。首先皮層和胚乳。組織結構之間沒有明顯的分離層,相反二者之間結合緊密,顯然不能像礱谷方法一樣脫去皮層。如果用逐漸磨擦剝皮方法,由于小麥皮層結構緊密而堅韌,而胚乳結構相對松散,明顯二者的抗壓能力相差很大,所以逐漸磨擦剝皮方法所用的力不能過大,不然會壓碎小麥粒。同時,由于小麥籽粒有一條包含整個表皮組織上l/4~1/3的腹溝,以及本身形狀的不規則性,要在保持胚乳不碎的前提下剝下包括腹溝的皮層是不可能的。

    目前國內外采用的制粉方法為破碎麥粒,逐步研磨,通過篩理的方式來區分麩皮和胚乳面粉。小麥皮層由于組織結構緊而堅韌,而小麥胚乳組織結構相對流散而松軟,這樣在相同的壓力、剪力和削力下,粉碎后二者的顆粒粒度產生差異,利用篩理的方式來區分有差異粒度的皮層和胚乳面粉,從而達到除去麩皮、保留面粉的目的。粉碎后皮層和胚乳粒度差異與施加的力有關,施加力越大,如一次性粉碎,其差異度很小,面粉和麩皮很難篩理分開,而施加的力相對小一些,如多次用力,其差異度增大,篩理效率提高,面粉純度提高,這是現代制粉輕碾細分的原理。顯然,現代制粉的工藝是圍繞著擴大破碎后皮層和胚乳粒度差異這個主題展開的,如潤麥、松粉、光輥技術等。

    從以上的制粉原理及過程可知,現行的制粉方法也不能將皮層和胚乳完全徹底分開。在成品面粉中一定程度上混有效麩皮。這樣,成品面粉的加工精度質量指標是測定面粉中麩皮殘留量。面粉中含有皮層(包括糊粉層)量少,其面粉精度高,質量好;反之質量差。衡量皮層數量的準確測定方法應是測定纖維素含量,但由于其測定方法相當繁瑣費時,小麥制粉廠一般用灰分測定來衡量面粉和研磨在制品含麥皮的多少,但由于灰分含量高的部位是糊粉層,比皮層還高,有時會出現面粉中糊粉層較少,麩皮含量多,灰分含量卻較低的現象。所以,成品面粉精度質量標準除了灰分質量指標以外,還用粉色麩星標樣進行輔助鑒定。

    (六)小麥制粉的生產方法 目前全世界通用的小麥制粉方法是破碎麥粒,逐步研磨,將麩片上的胚乳部分刮下,將胚乳磨制成一定細度的面粉。其總原則是將胚乳與麥皮、麥胚分開。制粉工藝是圍繞著上述主題展開的。衡量制粉工藝的優劣標準,是看其生產出來的面粉中混有麩皮的含量,即面粉中灰分的含量。如要生產灰分含量低的高精度面粉,應多設置研磨道數,使每道研磨施加的力相應小些,使胚乳和麩皮在粉碎后的粒度差異增大以便于篩理分離。反之,如是生產稍高灰分含量的低精度面粉,允許有一定量的麩皮混在面粉中,其研磨道數可適當減少。由此可見,制粉工藝的長短主要是根據小麥粉加工精度的高低來決定的。

    對照小麥粉質量標準的指標,其中加工精度指標,即灰分含量、粉色麩星和粗細度是通過制粉工藝的設計、生產和操作來實現的,其水分含量主要是掌握正確的入磨凈麥水分,含沙量和磁性金屬物主要取決于麥路中相應清理指標的實現,而品質指標即濕面筋含量、面筋筋力穩定時間以及降落值主要與小麥的內在品質有關,與制粉流程相對關系不大,其指標要求主要是通過專用小麥的選擇、配麥生產、配粉生產以及面粉品質改良等方法來實現的。

    目前一般的制粉流程由皮磨系統、心磨系統、渣磨系統和清粉系統組成。

    皮磨系統——首道皮磨將小麥粒剝開,分成麥渣、麥片、麥心和粗粉,后續的皮磨從麩片上刮下麥渣、麥心和粗粉,并保持麩片不過分破碎,以使胚乳和麩皮大限度地分離。

    渣磨系統——處理皮磨或清粉系統分出的帶有麥皮的粉粒,使麥皮和胚乳分開,從中提出品質較好的麥心和粗粉,送入心磨系統磨制成粉。

    清粉系統——利用風篩結合作用,將從皮磨系統來的純粉粒、連款粉粒和鼓屑分開,送往相應的研磨系統處理。

    心磨系統——將皮磨、渣磨和清粉系統取得的麥心和粗粉研磨成具有一定細度的面粉,并提出麩屑。一般在心磨系統中還設有尾磨,以處理每道心磨中提出的含麩屑多的麥心,從中提出面粉。


    (七)小麥胚的綜合利用 作為小麥制粉的副產品麥胚,以其資源豐富,營養價值高,利用途徑廣泛的特點引起國內外食品界的特殊興趣。如以全國年生產能力7000萬噸,麥胚提取率0.5%計算,每年可提取麥胚35萬噸,是一個大有開發前途的高營養食品資源。小麥胚的營養成分極其豐富,同小麥胚乳比較,其生物蛋白質高3倍,脂肪含量高7倍,糖高15倍,礦物質含量則為3倍,而其維生素E含量為豐富,被稱之為“維生素E之首”。另外,它富含硫胺素、核黃素及尼克酸。麥胚所含脂肪主要是人體必需的不飽和脂肪酸,其中1/3是亞油酸。由此可見,小麥胚所含營養物質種類多,含量豐富,可供利用開發的途徑自然相當廣泛。


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