不同小麦品种具有不同的α-淀粉酶活性,降落数值对小麦面粉的糊化粘度特性有很大的影响。面条蒸煮吸水率与直链淀粉含量、直/支链淀粉比例有关,面粉膨胀体积对面条感官评价的韧性、粘性和光滑性有较大影响。小麦面粉粘度特性指标峰值粘度、起始恒温糊化阻力及破损值对面条的适口性、粘性、总评分及面条韧性有很大影响。面粉膨胀体积、峰值粘度、起始恒温糊化阻力及破损值是预测面条品质的重要指标。
小麦淀粉对面包品质的影响
淀粉糊化多使面包发粘,体积小,易老化。糊化少不能使淀粉形成连续相参与面包气室壁中去。小麦淀粉特性优于其他谷物的淀粉,这是小麦淀粉在面包中不可替代的原因。
食品加工品质 小麦通过蒸煮、挤压、烘烤、油炸等多种加工手段,生产出花色繁多的面制食品。不同面制食品对小麦的要求是不同的。食用品质是对小麦和面粉最终用途的综合反映。
面包烘烤品质 面包体积(Loaf volume)实验室常以100g面粉烘烤的面包体积为标准,单位为cm3/100g。具有良好品质的小麦面粉所烘烤的面包,不仅其内部质地均匀,也有较大的体积。我国小麦品种的面包体积为433.3-867.5cm3。
比容(Specific volume)比容是面包体积与重量之比,是评价面包烘烤品质的重要指标之一。面包体积越大,比容也越大。我国小麦品种的比容为2.9-5.1。
面包评分(Loaf score)面包评分由面包体积、皮色、孔隙度、弹性、口感等项指标决定的。 优质小麦 现行国家标准(GB1351-99)除容重、千粒重外,还增加了蛋白质含量、湿面筋含量、粉质参数、α—淀粉酶活性,把小麦分为强筋小麦、弱筋小麦。完全符合这个标准的小麦,才能称为优质小麦,有一条不符合都不能称为优质小麦。为了适应国家标准,内贸部制订了一系列行业标准,包括面包、面条、方便面、饼干、蛋糕等食品的专用粉标准。 凡是符合国家优质小麦品质指标或符合行业标准的商品粮或小麦品种,称为优质小麦。 小麦的物理性质
小麦的散落性 小麦自然下落至平面时,有向四面流散并形成圆锥体的性质称为散落性。小麦的散落性随小麦的表面结构、粒形、水分和含杂情况而变化.
小麦的自动分级性 小麦在运动时会产生自动分级现象,使粮堆中较重的、小的和圆的粮粒沉到下面, 而轻的、大的、不实粒浮在上面,使筛理时小粒易于接触筛面。在麦仓中,会造成质量不均,影响正常生产。 Chapter2 小麦制粉
制粉是小麦加工最复杂也是最重要的阶段。制粉的目的是将清理和水分调节后的小麦通过机械作用的方法加工成适合不同需求的小麦粉,同时分离出副产品。
根据小麦的籽粒结构,制粉过程的关键是如何将胚乳与麸皮、麦胚尽可能完全地分离。小麦制粉一般都需要通过清理和制粉两大流程。将各种清理设备(如初清、毛麦清理、润麦、净麦等)合理地组合在一起,构成清理流程,称为麦路。清理后的小麦通过研磨、筛理、清粉、打麸等工序,形成制粉工艺的全过程,称为粉路。 Section1 小麦清理及清理设备
小麦清理的目的,就是利用各种清理设备来清理原料小麦中所含杂质,并对麦粒表面进行清理,使之达到入磨净麦的要求。 小麦中杂质的分类
按化学成分分为:无机杂质和有机杂质。无机杂质指混入小麦中的泥土、沙石、金属物等;有机杂质指混杂在小麦中的颖壳、野生植物种子、异种粮粒及无食用价值病变粮粒等。 按物理性状分为:大杂、并肩杂、小杂或分为重杂和轻杂。大杂质一般指留存在直径5.0mm筛孔以上的杂质;并肩杂指通过直径5.0mm筛孔、留存在直径2.0mm筛孔以上的杂质;小杂质为通过直径2.0mm筛孔的筛下物。
按密度不同分为重杂质和轻杂质。重杂质的密度大于粮粒
杂质对制粉工艺的影响降低面粉品质和出粉率。损坏机械设备,影响安全生产。影响环境卫生。影响工艺效果。
小麦含杂的允许标准
我国在小麦质量标准中规定:商品小麦含杂总量小于1%,其中矿物质在0.5%,不完善粒6%以下,这就是毛麦的质量标准。
在制粉中,对未清理的小麦称为毛麦,经过清理的小麦称为净麦,净麦含杂标准为尘芥杂质不超过0.03%,其中砂石不超过0.02%,粮谷杂质不超过0.5%。
小麦清理的一般原理和方法
筛选法 将被清理的物料放在一张有一定形状的和大小筛孔的筛面上进行筛理,清除粒度大于小麦的大中型杂质,以及粒度小于小麦的小型杂质。常用的筛选设备有振动筛、平面回转筛、初清筛等。
风选法 根据小麦和杂质在气流中悬浮速度的不同进行分选、一般用于清除轻型杂质。常用的风选设备有垂直风道和吸风分离器等。
比重法 根据小麦和杂质比重的不同进行分选。清除同小麦粒度相似但比重不同的石子和泥块等无机杂质。干法比重分选常用的设备有比重去石机、重力分级机等,湿法比重分选常用的设备有去石洗麦机等。
磁选法 根据小麦和杂质磁性不同进分选,清除磁性金属物。磁选法常用的设备有永磁滚筒、磁钢、永磁箱等。
精选法 利用小麦和杂质颗粒形状的不同将其分离。常用的设备有滚筒精选机、碟片精选机、碟片滚筒精选机等。
撞击法 利用小麦与杂质强度的差别,采用对物料有打击作用的机械,将强度低的杂质打碎,从而把这此杂质分离出来。常用的设备有打麦机、撞击机、刷麦机等。
光电分析法 根据小麦和杂质颜色的不同进行分离。如色选机。 小麦清理流程 小麦的清理流程是将各清理工序组合起来,按照净麦的质量要求,对小麦进行连续处理的生产工艺过程。
小麦清理过程可分为四个阶段,即初清、毛麦处理、水分调节、净麦处理。 初清是小麦进入面粉厂到毛麦仓之间的清理,主要目的清理特大杂质和轻杂,减少环境的污染。毛麦清理是由毛麦仓到水分调节之间的清理,主要目的是清除大、中、小、轻杂,提高小麦的质量。水分调节的主要目的是调节小麦的含水量,以适应生产工艺。净麦处理是由润麦仓到入磨之间的清理,主要目的对小麦作进一步的清理,确保入磨质量,提高产品纯度。
制定小麦清理流程的依据
入磨净麦质量标准;原粮小麦的质量 清理流程的设计,要考虑到小麦含杂质的多少,硬麦与软麦的比例和水分高低等因素,宜采用较完善的清理设备和水分调节设备;工厂规模和制粉种类 一般情况下,工厂规模大,生产的面粉精度要求高,其清理流程相对要完善些。小型加工厂生产的面粉精度要求较低,同时受到投资条件和厂房空间的限制,清理流程相对简单,可选用结构紧凑、具有多种功能且工艺效果较好的组合清理设备,以保证基本的清理工序和必要的清理道数。
制定小麦清理流程的要求
各道工序齐全,清理设备数量适宜,工艺顺序合理。本着\先易后难,先无机后有机\的原则安排工艺顺序。对危害大、含量多的杂质,如沙石、荞籽、赤霉病麦粒等要特别加强清理。流程应有一定的灵活性,以适应原料含杂的变化。应有完善的水分调节设施,保证入
磨小麦的水分达到工艺要求。应有完善的小麦搭配加工设施,使入磨净麦品质指标基本达到成品面粉的质量要求。尽量采用系列化、标准化、通用化的先进清理设备。本着保证环境卫生,提高除杂效率的原则,合理设计通风除尘网络。
清理流程举例 毛麦→下麦井→初清筛→垂直吸风道→永磁滚筒→自动秤→立筒库→毛麦仓→配麦器→自动秤→振动筛→比重去石机→碟片滚筒精选机→螺旋精选机→磁钢→打麦机→平转筛→强力着水机→润麦仓→磁钢→打麦机→平转筛→永磁滚筒→喷雾着水机→净麦仓→净麦秤→B1磨
Section2 小麦搭配和水分调节
将多种不同类型的小麦按一定比例混合加工的方法称为小麦搭配。
小麦搭配的目的
合理利用原料,保证产品质量,将不同类型、不同等级的小麦混合加工,使其性能优势互补,生产出合格产品,充分利用原料资源。 使入磨小麦加工性能一致,保证生产过程的相对稳定。 保证产品质量的前提下,尽量降低原料及生产成本。保证产品质量的长期稳定。专用面粉尤其要保证质量的稳定。
小麦搭配的要求
按生产面粉的质量要求,选购相应品质的小麦。 具备足够的仓容,分类存放购入小麦。分类保管可按品种和产地分堆;按水分分堆,分13%以下、13-14%和14%以上三种;按硬度和软麦分堆;按皮色分堆,分红麦和白麦;含杂分类;品质分类;个别含有毒物质,如麦角病粒、赤霉病粒、毒麦等也应单独堆放。 对购入小麦进行相应的品质检验,数据备案。 搭配时首选考虑的是面粉色泽和面筋质,其次是灰分、水分、含杂质等其它项目。 搭配时各批小麦水分差值不宜超过1.5%搭配后的小麦赤霉病粒不得超过4%(净麦)。 工艺流程中设置有相应的搭配设施。
搭配方案的制订
由供应部门、检验部门和生产车间根据生产面粉等级标准,和本厂的原料情况,按搭配的原则和要求,制订方案,计算搭配比例。 按搭配方案组织试磨,检验面粉的质量指标。如有偏高偏低的情况,可适当调整搭配比例。 正确选择混合方式和投料比例,视制粉厂条件不同而选定混合方式。一般厂可采取下麦坑混合,即按比例下麦。这种方法简单,主要缺点搭配不均匀,同时下料时要控制好手推车的速度和数量。有立筒库的厂采取各种小麦分开进仓,在立筒库出口的皮带输送机上进行搭配,比例容易控制。
小麦水分调节的原理 小麦的吸水性能 小麦各组成部分的结构和化学成分不同,其吸水性能也不同。胚和皮层纤维含量高,结构疏松,吸水速度快且水分含量高;胚乳主要由蛋白质和淀粉粒组成,结构紧密,吸水量小,吸水速度较慢。 水热传导作用 小麦是一种毛细管的多孔体,在毛细管多孔体中水分总是由高水分部位向低水分部位移动。在热的作用下,水分转移速度明显加快。 小麦组织结构的变化 皮层首先吸水膨胀,然后糊粉层和胚乳相继吸水膨胀。由于吸水的先后、吸水量和膨胀系数的不同,三者之间会产生微量位移,使三者之间的结合力削弱,胚乳和皮层易于分离。胚乳中蛋白质和淀粉的吸水能力和吸水速度不同,膨胀程度不同,引起蛋白质和淀粉颗粒之间产生位移,胚乳结构变得疏松,便于粉碎。
小麦水分调节的作用
水分调节是小麦入磨制粉前的重要准备工作,即对小麦进行着水和润麦处理,使小麦的水分重新调整,改善其加工性能,以便获得更好的工艺效果。而且以生产的经济效益来评价,水分调节是既不能缺少,又不能由前面的任何工序所代替的环节。
小麦加水后发生如下理化变化 皮层韧性增强,抗机械破坏能力增强。 胚乳强度降低,利于降低动能消耗,提高面粉的细度。麸皮与胚乳易于分离。 入磨小麦水分适合制粉要求。
影响小麦水分调节的因素
加水量 影响加水量的因素主要包括原粮水分和类型、小麦粉的水分要求、加工过程中的水分损失以及小麦粉的加工精度要求。
润麦时间 润麦时间主要决定于水分渗入麦粒的速度,原粮水分高,加水量少,润麦时间短。水分的迁移方式和速度与小麦经受的清理过程有关,水分渗透的主要路线是表皮→内果皮→管状细胞层→种皮→珠心层→糊粉层→胚乳
麦粒温度 水分在麦粒中的渗透速度与温度高低有关。不同温度的水,对不同品种、不同质地的小麦,渗透速度不同。一般来讲,小麦水分高于17%时,温度不应超过46℃;水分在17%以下时,小麦温度不应超过54℃。
空气介质 即车间温度和湿度对水分调节有一定影响,因为小麦与空气介质不断进行水分交换
最佳入磨水分 有两个含义:一是麦堆内部各粒小麦水分分布均匀;二是水分在麦粒各部分中有一定的分配比例,皮层水分>胚乳水分>原料小麦水分,一般希望皮层和胚乳水分之比为1.5-2.0:1。硬麦最佳入磨水分15.5-17.5%,软麦最佳入磨水分14.0-15.0%。 润麦时间 由于麦籽大小和含玻璃质的多少不同,水分渗透速度也不同,大粒麦和硬麦水分渗透速度慢,小粒麦和软麦水分渗透快。对吸水速度快的,润麦时间应短;对吸水速度慢的则润麦时间应稍长。润麦时间一般为18-24h。加工软麦或夏季气温较高,润麦时间可较短16-24h。加工硬麦或冬季气温较低则需较长时间24-30h。加工水分含量较高的小麦,可采用干湿小麦搭配着水润麦,润麦时间可长一些。
Section3 制粉工艺及其设备
制粉工艺流程是将净麦中的胚乳磨成面粉的生产过程,同时提出副产品。
制粉流程的任务是,破碎麦粒,刮尽麸皮的胚乳,分出混在面粉中的细小麸皮,将胚乳研磨到一定的粗细度,并按不同的质量标准,混合搭配成一种或几种等级的面粉。
工艺流程
目前的制粉工艺流程,总体是在制品分级,经过多道研磨,前后各道所得的面粉混合打包。根据制粉过程各种在制品分类,现代的制粉工艺流程一般都有皮磨(B)、心磨(M)、渣磨(S)和清粉(P)和尾磨系统(T)。各系统都是由几道研磨和筛理设备组成。 小麦经研磨成不同质量的不同大小的颗粒,这类研磨物料统称为再制品,利用大小不同的筛孔,通过筛理,可将在制品分为麸片、麦渣、粗麦心、细麦心和粗粉。
工艺流程中各系统的作用 皮磨系统 第一道皮磨的任务是将整粒小麦剥开,破碎成麸片、麦渣、麦心和一定数量的面粉。此混合物经筛理,将面粉筛出,并将不同质量和大小的颗粒分离开来,分别送往有关系统再处理。以后各道皮磨专门加工前一道皮磨平筛送来的大小麸片,从麸片上刮下胚乳,并磨成细粉,直至把麸片刮净。
心磨系统 心磨系统的任务是将粗细麦心磨细成粉,通过筛理,提出面粉,并将其余部分分级后,送往有关系统加工。由于心磨系统的来料,大部分是不连麸皮的胚乳细粒,灰分低,质量好,故前路心磨在于大量出粉,后路心磨在于刮净细麸。
渣磨系统 专门处理麦渣。用轻研的方法,将麦皮从胚乳颗粒上剥离,通过筛理筛出少量面粉,将麦皮和胚乳分别送往不同系统处理。渣磨系统的来料,是前路皮磨筛出的第二层筛上物,粒度比麸片小,比麦心大,麸片上带有较厚的胚乳,又称大粗粒,中粗粒,在生产优质粉时,大、中粗粒是提取麦心的原料。我国的制粉流程中,渣磨的主要任务是研磨粉。
尾磨系统 位于心磨系统的中后段,专门处理含有麸屑质量较次的麦心,从中提出面粉
制粉设备
制粉设备可分为研磨、筛理设备、成品处理及辅助四大类。
研磨设备
研磨设备即磨粉机,磨粉机有液压磨粉机、气压磨粉机、手动磨粉机。
根据磨辊的长度可分为大型、中型和小型磨粉机。液压自动磨粉机的磨辊呈倾斜排列,主要工作部件是一对以不同速度作相对旋转的圆柱磨辊,物料通过两辊之间而被研磨。
磨辊的技术特性 制粉厂使用的磨辊,有光辊和齿辊两种类型。 光磨辊表面是经磨光而成,齿辊表面是先经磨光后再经拉丝加工而成。磨辊表面之所以需要磨齿,是因为光辊与物料的接触面大,而齿辊与物料接触面在于齿顶,面积小,应力集中,在磨辊经向工作压力相同的情况下,齿辊比光辊能够取得更好的静压破碎效果。
齿辊具有下列优点:①省动力;②研磨效果强烈;③磨出物料疏松;④粒度差别明显;⑤研磨过程中物料温升低;⑥水分蒸发少,它为提高制粉工业的经济效益,起了巨大的作用。
齿辊的技术特性是指磨辊表面的齿数,磨齿的角度,磨齿的斜度和两根磨辊磨齿的排列等特性。磨辊表面的技术特性则应根据原料品质、成品质量、粉路长短和各道流量大小及出粉要求来加以选择。
研磨工作原理分析
小麦胚乳具有一定的机械强度,胚乳和麦皮之间有一定的结合力。小麦只有在磨粉机磨辊间的研磨区内通过受研磨作用,此作用力达到并超过小麦的机械强度时,小麦就会经弹性变形,塑性变形阶段,产生最后的破碎——即籽粒破裂,也可以说研磨过程就是将超过麦粒强度的力作用于麦粒本身,使其结构受到破坏的过程。小麦的机械强度就是麦粒抵抗各种外力本能的总称,是由小麦内部物质分子间的内聚力产生的。
制粉过程既是剥开麦粒,又是刮净麦皮和将胚乳磨碎成粉,麦粒各部分的机械强度不同,胚乳的抗压强度低,易于破碎,胚的抗压强度虽低,但由于脂肪含量较高,在研磨压力的作用下极易压扁,麦皮含粗纤维较多,其抗压强度较高,在受研磨压力时,不易粉碎和断裂,为保证面粉质量,严格控制麦皮被粉粹后掺入面粉,在制面粉过程经一次研磨不能达到上述要求,要采用多道的研磨,每道研磨的强度必须约束在麦皮不被粉碎成为面粉微粒大小物的限度之内。所以面粉厂把粉路分成不同的系统分别研磨
筛理设备
在研磨过程中,利用各种设备将物料按颗粒大小分级的工序称为筛理。它的任务将研磨后物料筛出面粉,进行分级,并分别送往不同的机器处理,以提高制粉设备的工作效率。 筛理流程 物料在平筛的多层筛面上流动的路线,称作筛路。各道平筛采用什么样的筛路,须根据筛理物料的性质、数量、分级的多少、分级的先后顺序以及平筛类型等因素来确定。 筛路组合的原则:①按照粗路设计中面粉的种类,在制品的种类安排筛分的级数;②根据各种物料的性质和数量比例安排筛理长度。防止产生物料少筛路长,筛理“过枯”,或物料多,筛路短而又筛不透的现象;③根据筛理工作的难易,在筛路中要安排先筛容积太,易筛理的物料,④在流量大,筛出物含量高时,可以采用双进口,降低流层厚度,提高筛理效果。
前路皮磨的筛路特点:①筛路应能将前路的磨下物至少分成麸片、渣、麦心和面粉四种物料,面粉根据质量分成两种;②先提出容重小、粒度大的麸片和粗粒,降低粉路流层厚度;③前路皮磨筛路中,各种筛面的长度安排如下:粗筛即提出粗麸皮的筛面,分级筛——提出大粗粒的筛面,粉筛——筛理面粉的筛面。筛上物为麦心,
心磨的筛路特点:①筛面的80%以上是粉筛,分级筛仅用20%,一般不用粗筛,后路心磨全用粉筛;②由于物料细,含粉多,一定要有足够的筛理长度来筛理面粉,一般为9米以上;③物料中没有粗麸片,可采用先筛粉后分级的筛理,效果较好,先筛出面粉,以降低分级筛理的流层,也提高了分级筛的效率;④采用双进口,降低流层厚度,提高效率。
筛布