張龍飛 韓艷芳

中糧面業(yè)（秦皇島）鵬泰面粉有限公司 河北秦皇島 066206

優(yōu)化系統(tǒng)配置及操作降低面粉破損淀粉含量

張龍飛 韓艷芳

中糧面業(yè)（秦皇島）鵬泰面粉有限公司 河北秦皇島 066206

通過分析生產(chǎn)過程,把握重要環(huán)節(jié)，對制粉過程關(guān)鍵因素進(jìn)行對比研究，找出小麥粉加工過程中導(dǎo)致淀粉損傷的主要原因，進(jìn)而通過優(yōu)化制粉系統(tǒng)配置和確定相適宜的操作方法降低面粉中破損淀粉的含量，改善饅頭粉的操作特性及制品效果。

破損淀粉 吸水率 軋距調(diào)整 剝刮率

面粉在生產(chǎn)過程中，小麥胚乳被切割、碾磨，組成胚乳的主要成分淀粉部分顆粒必然受到機械性損傷，通常將這些受到機械損傷的淀粉稱為破損淀粉。破損淀粉粒與原始淀粉粒性質(zhì)具有明顯的差異，其含量高低會對小麥粉使用性能造成一定的影響。適量的破損淀粉有助于發(fā)酵產(chǎn)品加工過程中酵母的生長和發(fā)揮作用，但面粉破損淀粉含量過高時，面粉的“假吸水”現(xiàn)象會導(dǎo)致面團(tuán)容易粘手，饅頭成品內(nèi)部組織變軟，支撐力下降，出現(xiàn)塌架、收縮、食用過程中粘牙等質(zhì)量問題[1]。

有一段時間，我公司的饅頭粉破損淀粉含量平均值比市場抽取高檔饅頭粉破損淀粉含量的平均值22.5 ucdc高出近5 ucdc，用戶有一些反映，引起企業(yè)高度重視，專門組織人員進(jìn)行降低饅頭粉破損淀粉含量的研究。

關(guān)于面粉中破損淀粉問題，業(yè)界已經(jīng)有較多的研究成果，如面粉中破損淀粉含量和面粉吸水的關(guān)系、原糧品種對面粉破損淀粉的影響、潤麥加水和時間對面粉破損淀粉的影響等[2]。

本公司在原糧、潤麥加水和潤麥時間等條件相對滿足的前提下，重點探討制粉系統(tǒng)設(shè)備配置和操作對面粉破損淀粉含量高低的影響，并針對這些因素對系統(tǒng)配置和操作方法加以優(yōu)化，從而達(dá)到降低饅頭粉中破損淀粉含量的目的。

1 測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性驗證

小麥粉生產(chǎn)過程中，有加工前檢驗、加工過程中檢驗和產(chǎn)品最終檢驗。檢驗工作在整個加工過程中既起著產(chǎn)品質(zhì)量控制的作用，又肩負(fù)著對工藝配置及操作提出改進(jìn)建議和意見的責(zé)任。由于檢驗數(shù)據(jù)在生產(chǎn)過程中舉足輕重的作用，所以對其結(jié)果的準(zhǔn)確性要求相當(dāng)高。面粉檢驗過程中，檢驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性會受到人的因素、檢驗設(shè)備因素、物料因素、檢驗方法、環(huán)境因素等多方面的影響，因此需要對檢驗系統(tǒng)準(zhǔn)確性進(jìn)行驗證，以確保實驗數(shù)據(jù)真實有效。

利用minitab量具研究工具對破損淀粉的測量系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確性驗證，共取6個樣品，由3個實驗人員進(jìn)行檢測，每人每個樣品做2次，將檢測數(shù)據(jù)收集進(jìn)行分析，可區(qū)別數(shù)大于5，P/TV值小于10%，故可認(rèn)為破損淀粉的測量系統(tǒng)合格。采用同樣的工具和方法對研究中涉及的灰分測定進(jìn)行了驗證。

2 系統(tǒng)分析及優(yōu)化調(diào)整

1）分析確定導(dǎo)致破損淀粉含量高低的主要環(huán)節(jié)

面粉生產(chǎn)由小麥初清、清理、制粉、面粉打包等環(huán)節(jié)組成，其中制粉是面粉生產(chǎn)過程中最核心的環(huán)節(jié)，包括研磨、篩理等工序，是造成破損淀粉含量升高的環(huán)節(jié)。制粉采用五皮、八心、兩渣、兩尾工藝，饅頭粉取粉部位為前路心磨、前路皮磨和渣磨系統(tǒng)。在全部23個出粉系統(tǒng)中，饅頭粉從8個系統(tǒng)中提取。通過對這8個系統(tǒng)面粉樣品破損淀粉含量檢測發(fā)現(xiàn)：皮磨系統(tǒng)破損淀粉含量較低，心磨和渣磨系統(tǒng)破損淀粉含量較高。其中5個系統(tǒng)中破損淀粉含量較高，分別是C1A、DIV.ca/b、C2A、C3、C2B系統(tǒng)。系統(tǒng)分析表明：各系統(tǒng)出粉的破損淀粉含量與研磨的道數(shù)有關(guān)，同一系統(tǒng)中上交粉比中交粉破損淀粉含量高。不同粉路中破損淀粉含量檢測結(jié)果如圖1所示。

圖1 不同系統(tǒng)粉路破損淀粉含量檢測結(jié)果

圖2 5個系統(tǒng)取粉率的帕累托圖

圖2是饅頭粉取粉率的帕累托圖，可以看出：C1A、C2A兩個系統(tǒng)累計取粉量占饅頭粉的比例超過80%。因此，改善破損淀粉含量高低的主要環(huán)節(jié)自然確定為C1A、C2A系統(tǒng)。其余三個系統(tǒng)C3、C2B、DIV.ca/b雖然破損淀粉含量也較高，但因其取粉比例較低，影響較小，故不進(jìn)行深入研究和分析。

2）C1A、C2A的參數(shù)調(diào)整和優(yōu)化

①C1A、C2A系統(tǒng)的獨立性分析和驗證

制粉工藝中心磨系統(tǒng)多為串聯(lián)排布，理論上生產(chǎn)過程中任何一個節(jié)點上的操作調(diào)整，其后的各點位物料數(shù)量和質(zhì)量均會隨之變化，可謂牽一發(fā)而動全身。為了實際了解調(diào)整磨粉機軋距對不同出粉系統(tǒng)的破損淀粉含量高低的影響，研究中對C1A磨粉機從緊到松進(jìn)行了25次調(diào)整，對應(yīng)的C1A、C2A系統(tǒng)面粉樣品破損淀粉含量和C1A系統(tǒng)取粉率的測定結(jié)果見表1。

表1 不同C1A磨粉機軋距下C1A、C2A系統(tǒng)面粉的指標(biāo)

利用擬合回歸工具進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)：C1A系統(tǒng)面粉的破損淀粉含量與C1A磨粉機軋距之間呈很強的線性負(fù)相關(guān)（見圖3a），相關(guān)系數(shù)為-0.968，其絕對值遠(yuǎn)大于置信度99%對應(yīng)的臨界系數(shù)0.505；而C2A系統(tǒng)面粉的破損淀粉含量與C1A磨粉機的軋距之間沒有線性相關(guān)（見圖3b），相關(guān)系數(shù)為-0.211，其絕對值小于置信度95%對應(yīng)的臨界系數(shù)0.396。實驗結(jié)果證實了C1A系統(tǒng)的獨立性，可以對降低C1A系統(tǒng)面粉破損淀粉含量進(jìn)行單獨研究。

圖3 C1A磨粉機軋距與C1A、C2A面粉破損淀粉擬合回歸圖

同理也可參照C1A的研究方法，證實C2A系統(tǒng)的獨立性，可以對降低C2A系統(tǒng)面粉破損淀粉含量進(jìn)行單獨研究。

②C1A和C2A軋距參數(shù)的調(diào)整和優(yōu)化

C1A、C2A磨粉機磨輥軋距初始調(diào)整為0.3 mm，實際生產(chǎn)過程中根據(jù)產(chǎn)品特性、工藝配置及客戶對產(chǎn)品指標(biāo)的要求，會對磨粉機的軋距進(jìn)行調(diào)整。由于生產(chǎn)運行過程中無法檢測磨輥的實際軋距，故在制粉過程中往往用取粉率反推確定磨粉機調(diào)整的合適程度。

本課題研究中的軋距數(shù)據(jù)按磨粉機手輪調(diào)整刻度推算得出，同時分別結(jié)合研磨后物料的取粉率和面粉的破損淀粉含量做出各自關(guān)系圖，以此找到較合理的磨粉機研磨軋距。

首先，根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)繪制出C1A磨粉機軋距與破損淀粉含量和取粉率的關(guān)系，見圖4，橫坐標(biāo)數(shù)字表示表1中序號，序號越大，磨粉機軋距越小，對應(yīng)數(shù)據(jù)見表1。

圖4 C1A磨粉機軋距與破損淀粉含量和取粉率的關(guān)系

由圖4可見：隨著C1A磨輥軋距逐步變小，面粉出粉率呈上升趨勢，同時破損淀粉含量亦急劇增加。權(quán)衡二者利弊，并結(jié)合破損淀粉目標(biāo)設(shè)定值，最終確定軋距不能大于序號13對應(yīng)的數(shù)據(jù)，即0.17mm，此情況下C1A的出粉率在35.0%。

同樣按照C1A軋距調(diào)整的思路和方法，我們得到C2A系統(tǒng)磨粉機軋距與取粉率和破損淀粉含量的關(guān)系見圖5。

同理推出C2A的軋距調(diào)整范圍確定為在序號13～16之間，對應(yīng)的出粉率為46%左右。

圖5 C2A磨輥機軋距與破損淀粉含量和取粉率的關(guān)系

以優(yōu)化后的C1A、C2A磨粉機軋距生產(chǎn)的饅頭粉的破損淀粉含量明顯下降，但與調(diào)整前相比，饅頭粉的出粉率明顯下降，為此，我們對C1A、C2A高方篩篩網(wǎng)予以配置調(diào)整研究。

③C1A和C2A篩網(wǎng)配置的優(yōu)化

相關(guān)文獻(xiàn)表明：研磨道數(shù)和篩網(wǎng)配置對破損淀粉含量及出粉率也有較大的影響[2]。

為了確定合理的高方篩粉篩篩網(wǎng)孔徑，我們對不同孔徑篩網(wǎng)下獲取的C1A粉進(jìn)行出粉率、破損淀粉和饅頭蒸制對比實驗。結(jié)果顯示：通過150 μm篩號的面粉破損淀粉含量最低、面粉出粉率最高，見圖6，但其面粉做的饅頭組織結(jié)構(gòu)較粗，饅頭評分較低，而通過132 μm篩號的面粉破損淀粉含量稍低，出粉率也維持在較高水平，且饅頭綜合效果最好，見圖7。因此，最終將C1A高方篩粉篩篩網(wǎng)由原來的112μm更換為132 μm的。

圖6 C1A系統(tǒng)不同篩號下的面粉破損淀粉含量和出粉率

圖7 C1A系統(tǒng)不同篩號下的饅頭比較

考慮到饅頭粉出率和破損淀粉含量已達(dá)到較好水平，且C2A物料麩星相對較細(xì)，可能引起饅頭粉的灰分上升，暫不對C2A系統(tǒng)的高方篩篩面進(jìn)行調(diào)整。

④C1A和C2A系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化后饅頭粉的指標(biāo)驗證

通過C1A的粉篩篩網(wǎng)孔徑和C1A、C2A軋距調(diào)整優(yōu)化，饅頭粉的破損淀粉含量為22.6 ucdc，比原來降低4.8 ucdc，饅頭粉出粉率提高3.41%，但饅頭粉的灰分也上升0.02%，見圖8。為此，保證破損淀粉含量不增加的情況下，研究采用其他方法降低饅頭粉的灰分非常必要。

圖8 系統(tǒng)優(yōu)化前后饅頭粉相關(guān)指標(biāo)對比

⑤饅頭粉灰分的控制方法

通過對生產(chǎn)過程的進(jìn)一步分析和研究，發(fā)現(xiàn)將B1剝刮率調(diào)整在25%，B2剝刮率調(diào)整到50%時，可以保證清粉機的來料純凈度和清粉機清粉效果；適當(dāng)調(diào)整清粉機篩網(wǎng)密度、清粉機支風(fēng)門，更換清粉機毛刷、毛刷運行軌道、反向柱等，保證物料在篩面上呈沸騰狀，使得進(jìn)入C1A、C2A的清粉機篩下物接近100%純凈。最終，通過調(diào)整和優(yōu)化B1、B2的剝刮率及清粉機的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，達(dá)到控制饅頭粉灰分升高的目的，見圖9。

圖9 系統(tǒng)全面優(yōu)化后饅頭粉相關(guān)指標(biāo)對比

3 系統(tǒng)全面優(yōu)化后饅頭實驗效果驗證

系統(tǒng)全面優(yōu)化后，蒸制的饅頭質(zhì)量得到顯著改善。結(jié)合饅頭色澤、組織結(jié)構(gòu)、比容、口感等多項指標(biāo)進(jìn)行總體評價，改善后的饅頭粉制品評價結(jié)果達(dá)到、甚至超過市場較為公認(rèn)的產(chǎn)品，見圖10。

圖10 系統(tǒng)優(yōu)化后饅頭實驗的效果

4 結(jié)論

面粉在生產(chǎn)過程中不可避免地產(chǎn)生破損淀粉，破損淀粉含量過高時，成品饅頭會出現(xiàn)塌架、收縮、粘牙等質(zhì)量問題。本公司通過專項研究，對生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了檢測和分析，確定制粉工段的C1A、C2A系統(tǒng)是造成饅頭粉破損淀粉含量偏高的主要環(huán)節(jié)。通過C1A、C2A磨粉機軋距、C1A高方篩粉篩孔徑、B1、B2剝刮率及清粉機參數(shù)的優(yōu)化，成功地降低面粉破損淀粉含量。經(jīng)饅頭蒸制實驗驗證，全面優(yōu)化后的饅頭粉制品效果達(dá)到甚至超過市場較為公認(rèn)的競品。

[1]朱寶成.破損淀粉的研究和應(yīng)用[J].現(xiàn)代面粉工業(yè)，2014（9）:69-72

[2]王曉曦，程風(fēng)明，林江濤，等.小麥粉破損淀粉含量的影響因素[J].糧食與飼料工業(yè)，2001（5）:4-7

TS 211.4，TS 213 29

A

1674-5280（2016）06-0001-05

2016-08-23

張龍飛（1981—），男，大專，工程師，長期從事面粉加工與研究工作。