□ 劉玉龍 李南東 路 峰 李 喆 王烽凡
(本溪市國家糧油質(zhì)量監(jiān)測站,遼寧 本溪 117000)
面粉加工的原料為小麥,小麥因生長的自然條件、地點(diǎn)、時(shí)節(jié)的不同,分為春小麥和冬小麥、紅皮小麥和白皮小麥、軟質(zhì)麥和硬質(zhì)麥等。其中所含的水分、雜質(zhì)、面筋等含量各有不同,要生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的等級(jí)面粉,就需要將上述不同類型的小麥,按其面筋、皮色、水分、雜質(zhì)含量情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇钆洌郧蟮米罴训谋壤?,這一過程是面粉生產(chǎn)的第一道工序,也是最重要的工藝。
制粉工藝流程大體上可分為以下幾個(gè)步驟:原料→除雜→水洗→甩干→潤麥→磨制→成品。
小麥原料中含有一定的泥沙、礦質(zhì)及其它的異種糧粒,去除雜質(zhì)需要通過磁選→篩選(初清篩)→風(fēng)選→去石機(jī)→精選清理。清理后的小麥還要再進(jìn)行水洗。水洗的作用一方面是除雜,另一方面是為下一道潤麥工序作準(zhǔn)備。水洗洗程的長短,洗后甩干的水分以及潤麥時(shí)間的長短,潤麥倉的溫度濕度在這些工藝環(huán)節(jié)上都要選取一個(gè)適當(dāng)?shù)目刂茦?biāo)準(zhǔn)。
小麥經(jīng)過潤麥以后,就可以進(jìn)行磨制了。在磨制過程中,磨滾的鋒刃、滾間距離的調(diào)整,對面粉的出粉率、粉色麩星量有著直接的影響,所以磨滾的調(diào)整也是正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)中重要的工藝環(huán)節(jié)。
為使面粉生產(chǎn)加工的出機(jī)合格率達(dá)到99%以上。試驗(yàn)應(yīng)用了正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法,正交試驗(yàn)方法是研究與處理多因素試驗(yàn)的一種科學(xué)方法。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)找到最優(yōu)量的測試條件,并對其進(jìn)行分析,找出最優(yōu)解決方案,從而達(dá)到最終的試驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
首先要對面粉生產(chǎn)車間一個(gè)月的產(chǎn)品質(zhì)量情況進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查情況見表1。
表1 面粉生產(chǎn)車間產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)查情況表(單位:袋)
調(diào)查結(jié)果表明,15萬袋中有8700袋的不合格品,不合格品率占5.8%,由于不合格品的某一指標(biāo)低于標(biāo)準(zhǔn),需要降價(jià)或回機(jī)處理。
根據(jù)實(shí)時(shí)跟蹤檢驗(yàn)記錄,對8700袋不合格品作出統(tǒng)計(jì)調(diào)查表(見表2),對存在問題進(jìn)行分類,計(jì)算百分比和累計(jì)百分比。
表2 不合格產(chǎn)品問題分類統(tǒng)計(jì)表
根據(jù)調(diào)查表對存在問題進(jìn)行分析,出現(xiàn)8700袋不合格的原因大體分為六個(gè)方面的問題,而這些問題對產(chǎn)品的影響程度不盡相同,其中粉色低、麩星密問題的影響數(shù)量較大,所占比重為55.2%。根據(jù)這種情況對調(diào)查結(jié)果作出排列圖(見圖1),找出主要因素進(jìn)行分析,為采取對策提供依據(jù)。
圖1 調(diào)查表的排列圖
經(jīng)由排列圖看出,前兩項(xiàng)是影響產(chǎn)品不合格的主要原因,對粉色麩星、面筋這兩方面主要因素進(jìn)行分析。
面粉的粉色麩星濕燙樣法檢驗(yàn)需與國家制發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)樣品相同。由于粉色低、麩星密的影響因素比較復(fù)雜,根據(jù)因果關(guān)系,作出因素分析,從各個(gè)因素的相互制約中,找出影響因素,制定解決對策。
根據(jù)因素分析結(jié)果,找出影響面粉粉色麩星的有關(guān)因素,其中原料配比是影響粉色的比較主要的因素,原料的洗程長短及甩干后的水分也對粉色存在比較直接的影響。在生產(chǎn)過程中磨滾鋒刃的選擇及閘距的調(diào)整,一方面影響著生產(chǎn)產(chǎn)量,一方面影響著麩星的密度,所以對其的選擇及調(diào)整也是影響產(chǎn)品的質(zhì)量的主要因素。通過分析,找出存在的問題,制定解決問題的措施,確定負(fù)責(zé)人及完成日期(見表3)。
表3 解決問題落實(shí)表
對于二、三、四項(xiàng)問題,依據(jù)制定的措施,按具體負(fù)責(zé)人完成日期逐次落實(shí)。
對于第一項(xiàng)問題考慮選取正交實(shí)驗(yàn)表,在不影響其它質(zhì)量指標(biāo)的情況下,通過試驗(yàn)選取最佳條件,以解決粉色麩星的質(zhì)量問題。
根據(jù)存在的問題確定面筋、甩干水分、小麥皮色、潤麥時(shí)間四個(gè)因素,按三個(gè)級(jí)別制定因素等級(jí)表(見表4)。
表4 因素等級(jí)表
按因素等級(jí)表選擇正交試驗(yàn)表,試驗(yàn)安排及結(jié)果(見表5)。
表5 正交試驗(yàn)表
表6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表
由結(jié)果分析可知C列的極差R較大,所以對于粉色麩星的作用顯著,應(yīng)把小麥的皮色作為在原料搭配中所要考慮的主要因素,C列的第一等級(jí)總和大于第三等級(jí)且大于第二等級(jí),所以通過實(shí)驗(yàn)可得最優(yōu)條件選擇為C1、D2、B3、A2,即小麥皮色選擇搭配比為(紅麥50%、白麥20%、硬麥30%),潤麥時(shí)間選為(24小時(shí)),甩干后水分為(14.5%)面筋選擇搭配后含量在(25.5%)。
從試驗(yàn)結(jié)果上直觀可以得到第六個(gè)試驗(yàn)合格率最高為99.4%,其組合為A2、B3、C1、D2,如果排除顯著作用因素,與分析計(jì)算結(jié)果是相吻合的。
通過應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法確定了條件的最優(yōu)組合,使面粉生產(chǎn)加工的出機(jī)合格率達(dá)到了99%以上,獲得了試驗(yàn)的預(yù)期效果。
通過應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法使面粉生產(chǎn)加工的出機(jī)合格率由94.2%上升到99.4%,達(dá)到了合格率99%以上。將最優(yōu)條件整合交付生產(chǎn)使用,使得面粉生產(chǎn)出機(jī)合格率提高5.2%,不合格率控制在了1%以下,按日產(chǎn)50噸計(jì)算,每月可減少不合格品2600袋,按每噸不合格品回機(jī)費(fèi)用600元計(jì)算,可減少經(jīng)濟(jì)損失11.7萬元,實(shí)施效果是顯而易見的。目前,我國的糧食加工工藝相對還比較落后,面臨的許多問題還急需工程技術(shù)人員去研究解決,如何從改進(jìn)機(jī)械工藝方面保護(hù)小麥膠原蛋白不被破壞,進(jìn)而提高面粉的食用價(jià)值;如何應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)保證產(chǎn)品面筋含量控制在指標(biāo)幅度之內(nèi)等,都是有待研究的課題。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的形勢下,糧食加工事業(yè)的發(fā)展方興未艾。