陳 璐 張麥琪 李生龍 朱曉月

（布勒（無錫）商業(yè)有限公司，江蘇無錫 214142）

1750年以來，即工業(yè)革命以來，由于排放二氧化碳等溫室氣體造成溫室效應而導致了以全球變暖為主要特征的變化。初步估計，大約有2 萬億噸的碳被排放到大氣中[1]。研究表明人類活動排放的大量溫室氣體是導致氣候變化的關鍵原因。氣候變化專門委員會（IPCC）的第六次評估報告再次展示了大氣中日益增加的二氧化碳對全球變暖的影響[2]。

我國小麥資源豐富，是僅次于稻谷的第二大糧食品種。2021年，我國小麥產(chǎn)量達136 95 萬t，比2020年增長2.0%[3]，約占糧食總產(chǎn)量的20%。據(jù)IPCC 統(tǒng)計，由農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的溫室氣體排放量約占全球溫室氣體排放量24%[4]。在小麥制粉整個價值鏈中（原料、原料運輸、制粉及分銷），巨大的小麥處理量一方面會消耗能源，另一方面又會產(chǎn)生大量溫室氣體。因此，在小麥制粉過程中，選擇合理工藝、提高出粉率、節(jié)糧減損是減少面粉生產(chǎn)碳排放的主要措施，也是面粉加工行業(yè)需研究的重要課題。

目前，一些小麥制粉企業(yè)對碳排放給予了高度關注，也已開始采取行動來減少碳足跡。2021年美國農(nóng)業(yè)綜合企業(yè)阿徹丹尼爾斯米德蘭（ADM）公司宣布，該公司通過提高能源效率、購買可再生能源證書以及碳捕獲和碳封存等項目技術，以使其在美國的22 家面粉廠達到碳中和狀態(tài)。ADM 是面粉加工行業(yè)中第一個使用碳捕獲和儲存技術的企業(yè)，其碳中和項目也是行業(yè)中規(guī)模最大的。布勒公司作為全球領先的面粉加工設備制造企業(yè)，對控制減少制粉環(huán)節(jié)碳排放提出了建議，并在小麥制粉工藝技術上不斷創(chuàng)新，以實現(xiàn)面粉生產(chǎn)低碳運行。

1 小麥制粉工藝及碳排放的計算

1.1 傳統(tǒng)小麥制粉工藝

原料→預清理→清理→研磨制粉→混粉→包裝→分銷。

1.2 布勒小麥制粉工藝

原料→預清理→清理→研磨制粉（智能+E3 技術）→混粉→包裝→分銷。

布勒在制粉工段采用智能制粉技術和E3 制粉技術相結合的方法。

（1）智能制粉技術

布勒智能制粉技術采用瑞士進口的磨粉機（MDDR/MDDT），能保障制粉效果和研磨工作的穩(wěn)定性，此外還具備軋距自動調整功能。結合本土化先進的工程設計理念和工藝標準，通過穩(wěn)定運行的硬件設備、智能化的控制系統(tǒng)和解決方案，可實時分析在線設備收集來的信息，實現(xiàn)“Machine to Machine（機器對機器）”的交流，既可自動調整流程參數(shù)，如軋距、灰分、粉色等，也可實現(xiàn)來料處理、蛋白質含量檢測等復雜操作，最終實現(xiàn)可控、定制化、高品質生產(chǎn)。

布勒智能制粉技術的顯著特點有：①基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字服務，提高了生產(chǎn)效率；②同等面粉質量下，能提高面粉出率3%以上。

2021年10月21日，因在技術先進性、本土化創(chuàng)新、產(chǎn)學研合作和未來可持續(xù)等方面的突出成果，布勒智能制粉技術獲得了中瑞商業(yè)大獎的“可持續(xù)高科技和金融解決方案獎”[5]。

（2）E3 制粉技術

布勒E3 制粉技術專注于高性能、最小的空間需求、快速地安裝和最低的運營成本。其顯著特點包括：①將面粉生產(chǎn)車間由傳統(tǒng)的7～8 層降低到3層；②使建筑投資減少30%；③采用一體化研磨系統(tǒng)和推式輸送機，可節(jié)約能耗10%。

1.3 小麥制粉廠碳排放計算主要技術參數(shù)

以某小麥制粉廠為例，碳排放計算的主要技術參數(shù)如下：

（1）年產(chǎn)面粉13.5 萬t，以傳統(tǒng)制粉工藝面粉出率75%計算，則年需小麥18 萬t，即生產(chǎn)1 t 面粉需消耗小麥1.33 t；而以布勒制粉工藝面粉出率78%計算，則年需小麥17.31 萬t，即生產(chǎn)1 t 面粉需消耗小麥1.28 t。

（2）小麥碳排放系數(shù)（采用全球排放系數(shù)）為0.685 kg/kg（小麥）[6]。

（3）小麥和面粉、麩皮均采用卡車運輸，卡車運輸碳排放系數(shù)為0.134 kg/（t·km）[6]。設定原料運輸距離均為100 km。

（4）電碳排放系數(shù)為0.562 kg/（kW·h），水碳排放系數(shù)為0.627 kg/t，包裝材料碳排放系數(shù)為2578.06 kg/t[6]。

1.4 碳排放計算量化方法

碳排放計算采用ISO 14067（產(chǎn)品碳足跡）量化方法[6]執(zhí)行。

2 結果與分析

在小麥制粉的整個價值生產(chǎn)鏈中，碳排放主要包括：原材料（小麥、運輸、水）部分碳排放，面粉生產(chǎn)（預清理、清理、研磨、混合到包裝）部分碳排放和分銷部分碳排放。

2.1 原材料部分的碳排放

原材料部分主要由原料小麥、原料小麥運輸（由田間運輸至面粉廠）、小麥加工調質用水及面粉包裝材料4 部分組成，各部分產(chǎn)生的碳排放計算結果見表1。

表1 每生產(chǎn)1t 面粉的原材料部分碳排放計算情況

從表1 中可見，每生產(chǎn)1 t 面粉，布勒制粉工藝和傳統(tǒng)制粉工藝碳排放分別為909.444 kg、944.365 kg。其中：運輸方面，布勒制粉工藝和傳統(tǒng)制粉工藝碳排放分別為17.152 kg、17.822 kg；潤麥用水方面，因兩種工藝的小麥消耗量不同，則小麥調質耗水量也稍有差異，分別為0.038 t 和0.040 t，因此在潤麥用水方面的碳排放分別為0.024 kg 和0.025 kg；面粉包裝材料方面，因生產(chǎn)1 t 面粉所用的包裝材料數(shù)量相同，所以兩種工藝的碳排放沒有差異，均為15.468 kg。

在原材料部分，生產(chǎn)1 t 面粉布勒制粉工藝比傳統(tǒng)制粉工藝碳減少了34.921 kg 的碳排放。這是由于布勒制粉工藝采用了智能制粉技術，提高了面粉出率，同樣生產(chǎn)1t 面粉，布勒制粉工藝需要1.28 t小麥，而傳統(tǒng)制粉工藝則需要1.33 t 小麥。所以采用布勒制粉工藝生產(chǎn)面粉不僅減少了原材料的使用，也減少了運輸?shù)认嚓P材料的耗用。

2.2 面粉生產(chǎn)過程碳排放

面粉生產(chǎn)過程的碳排放主要包括小麥儲藏和制粉2 個方面。

小麥儲藏方面的碳排主要是小麥在輸送時的耗電，布勒制粉工藝和傳統(tǒng)制粉工藝生產(chǎn)1 t 面粉的耗電量分別為1.883 kW·h 和1.982 kW·h，電碳排放系數(shù)為0.562 kg/（kW·h），則此工段生產(chǎn)1 t 面粉此工段布勒制粉工藝和傳統(tǒng)制粉工藝的碳排放量分別為1.058 kg 和1.114 kg。

制粉方面主要是耗電產(chǎn)生的碳排放，生產(chǎn)1 t面粉時，布勒制粉工藝耗電量為83 kW·h，傳統(tǒng)制粉工藝耗電量為87 kW·h，電碳排放系數(shù)為0.562 kg/（kW·h），則布勒制粉工藝和傳統(tǒng)制粉工藝的碳排放分別為46.646 kg 和48.984 kg。

綜上所述，面粉生產(chǎn)工段生產(chǎn)1 t 面粉布勒制粉工藝和傳統(tǒng)制粉工藝的碳排放分別為47.704 kg和50.098 kg，布勒制粉工藝減少了2.394 kg 碳排放。這是因為布勒制粉工藝使用智能制粉技術提高效率的同時，采用E3 技術減少了電耗，從而減少了生產(chǎn)加工部分的碳排放。

2.3 分銷部分碳排放分析

分銷部分碳排放主要是指將面粉通過運輸（從儲藏至用戶）分銷給下游的過程中產(chǎn)生的碳排放，以運輸距離100 km 計，運輸方式為貨車，運輸碳排放系數(shù)為0.134 kg/（t·km）。由于面粉數(shù)量相同，所以在分銷部分2 種工藝產(chǎn)生的碳排放相同，均為13.400 kg。

2.4 小麥制粉價值鏈中的碳排放

小麥制粉價值鏈中采用不同制粉工藝的碳排放比較見圖1。

從圖1 可以看出，生產(chǎn)1 t 面粉布勒工藝制粉在整個生產(chǎn)價值鏈中共產(chǎn)生970.548 kg 的碳排放，而傳統(tǒng)制粉共產(chǎn)生1 007.863 kg 的碳排放。相比而言，布勒制粉工藝產(chǎn)生的碳排放低，共減少37.315 kg 的碳排放，也就是3.702%的碳排放。所以合理工藝、提高出粉率，減少小麥消耗是減少碳排放的重要途徑。

2.5 年產(chǎn)面粉13.5 萬t 的面粉廠碳排放量測算

如按布勒制粉工藝生產(chǎn)1 t 面粉在整個生產(chǎn)價值鏈中可減少37.315 kg 的碳排放計算，則年產(chǎn)面粉13.5 萬t 的企業(yè)一年可減少碳排放5 037.525 t。如按每棵樹的碳吸收量為20 kg 計算，則采用布勒制粉工藝一年減少的碳排放相當于251 876 棵樹的碳吸收量，這說明合理的制粉技術對減少碳排放具有重要意義。

3 結語

布勒公司作為國際面粉設備的龍頭制造企業(yè)，開發(fā)的智能制粉技術和E3 制粉技術，在保證面粉品質的同時，使整個生產(chǎn)價值鏈中碳排放量有所減少，給小麥制粉企業(yè)在如何減少制粉過程中的碳排放提供了一定的指導。布勒制粉工藝生產(chǎn)1 t 面粉碳排放量是970.548 kg，傳統(tǒng)制粉工藝生產(chǎn)1 t 面粉碳排放量是1 007.863 kg，采用布勒制粉工藝碳排放量可減少37.315 kg，即比傳統(tǒng)制粉工藝減少3.702%的碳排放。如按年產(chǎn)13.5 萬t 面粉計算，采用布勒制粉工藝可減少碳排放5 037.525 t，相當于251 876棵樹的碳吸收量。因此，合適的制粉技術是減少面粉生產(chǎn)碳排放的有效途徑。