李林軒 王曉芳 李 碩
(1.湖南省永州市糧食經(jīng)濟(jì)科技學(xué)會(huì),湖南永州 425000)(2.湖南永州下河國(guó)家糧食儲(chǔ)備庫(kù),湖南永州 425000)
20世紀(jì)80年代以后,我國(guó)陸續(xù)從國(guó)外引進(jìn)了200多條小麥制粉生產(chǎn)線,通過(guò)消化吸收和自主創(chuàng)新,我國(guó)小麥制粉技術(shù)取得非常顯著的進(jìn)步,這主要體現(xiàn)在工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備制造兩個(gè)方面。通過(guò)新技術(shù)、新設(shè)備的使用,我國(guó)小麥粉加工精度得到了提高,高精度面粉的出率得到了提高,專用粉的產(chǎn)量得到了提高,促進(jìn)了小麥粉產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整,滿足了人民生活日益增長(zhǎng)物質(zhì)文化的需要。經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展,我國(guó)的小麥制粉技術(shù)已接近國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家水平,在某些方面甚至超過(guò)。
我國(guó)四季分明,地域遼闊,由于小麥品種結(jié)構(gòu)、種植方式、經(jīng)營(yíng)方式的多樣性與復(fù)雜性,導(dǎo)致小麥品種混雜、含雜量高,質(zhì)量與品質(zhì)不穩(wěn)定。也由于我國(guó)面制食品的制作方式以蒸煮為主,與國(guó)外的烘焙方式差異較大,所以對(duì)小麥粉的加工精度要求較高。這些都決定我國(guó)小麥制粉技術(shù)不能生搬硬套國(guó)外現(xiàn)有技術(shù),必須在消化吸收的基礎(chǔ)上進(jìn)行自主研發(fā)、自主創(chuàng)新。事實(shí)上,改革開放后我國(guó)小麥制粉技術(shù)得到了大力發(fā)展與創(chuàng)新,體現(xiàn)在很多方面、很多細(xì)節(jié)。如小麥清理采用干法清理工藝,減少了污水排放,適應(yīng)了環(huán)保的要求;小麥制粉采用了長(zhǎng)粉路心磨光輥出粉的工藝,特別是清粉系統(tǒng)的設(shè)置與完善,大大地提高了面粉加工精度和高精度面粉的出率,等等。本文僅就小麥除蕎技術(shù)、清粉分級(jí)技術(shù)、主機(jī)高產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備組合技術(shù)和專用粉生產(chǎn)技術(shù)做一介紹。
小麥的含雜情況不僅與田間管理有關(guān),而且與收割、整曬、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)等有關(guān)。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家收割機(jī)械化程度比較高,小麥含雜量較小,且雜質(zhì)主要是輕雜、異種糧和草種,所以小麥清理工藝流程比較簡(jiǎn)單,設(shè)備也較少。由于多種原因,我國(guó)小麥雜質(zhì)種類多、含雜量較高,不僅含有輕雜、異種糧和草種(蕎子),而且砂石、泥塊也較多,所以我國(guó)的小麥的清理任務(wù)比較艱巨,工藝流程比較復(fù)雜,設(shè)備使用較多。近年來(lái),我國(guó)小麥?zhǔn)崭顧C(jī)械化程度已達(dá)90%以上,減少了小麥中砂石和泥塊的含量,減輕了小麥清理壓力,但我國(guó)小麥含蕎問題仍然比較突出,尤其是長(zhǎng)江流域生產(chǎn)的小麥,有的含蕎量超過(guò)l%。只有加強(qiáng)田間管理,才能從根本上決小麥含蕎量較高的問題。
小麥中蕎子的色澤為不同程度的黑色或褐色,其內(nèi)含物呈淺姜黃色。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)小麥中蕎子含量達(dá)10粒/kg時(shí),打粉樣會(huì)在60 cm2的表面上會(huì)出現(xiàn)1.5個(gè)明顯的黑點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)還表明,不僅蕎子的外皮對(duì)小麥粉的色澤有很大影響,而且蕎子的內(nèi)含物對(duì)小麥粉的色澤也有很大影響,采用增白劑處理也不能改變其對(duì)小麥粉色澤的影響。
我國(guó)是以食用蒸煮食品為主的國(guó)家,對(duì)小麥粉的色澤要求比較高,如果在小麥清理過(guò)程中不能徹底清除蕎子,就會(huì)嚴(yán)重影響小麥粉的粉色,同樣也影響蒸煮面制食品的色澤。生產(chǎn)中由于小麥流量比較大,傳統(tǒng)簡(jiǎn)單的方法想達(dá)到徹底清除蕎子很困難,傳統(tǒng)的除蕎設(shè)備,如拋車、滾筒精選機(jī)、碟片精選機(jī),它們的除蕎效率只有70%~80%。近年來(lái),制粉專家在小麥清理工藝中設(shè)置了色選機(jī),大大地提高了除蕎效率。
改革開放前,我國(guó)的小麥制粉工業(yè)以生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)粉為主,由于標(biāo)準(zhǔn)粉加工精度要求很低,生產(chǎn)時(shí)可采用皮心大量出粉的短粉路,物料無(wú)須分級(jí)提純,所以不采用清粉工藝。改革開放后,由于我國(guó)糧食產(chǎn)量提高,加上人們生活水平改善,特制一等粉、特制二等粉需求量大增,面粉廠普遍生產(chǎn)等級(jí)粉。為了保證特制一等粉、特制二等粉的質(zhì)量,并提高它們的出率,20世紀(jì)90年代以后的小麥粉生產(chǎn)工藝普遍設(shè)置了清粉工藝。同時(shí),小麥制粉采用了長(zhǎng)粉路心磨光輥出粉的技術(shù)。為進(jìn)一步提高小麥粉的加工精度和高精度小麥粉的出率,制粉工藝中的皮磨功能發(fā)生了徹底改變,由以大量出粉為目的改為剝刮造渣、極少出粉為目的,清粉工藝負(fù)責(zé)物料的提純。純凈的物料經(jīng)心磨系統(tǒng)研磨篩理,得到更為純凈的小麥粉,改善了小麥粉的色澤,提高了高精度小麥粉的出率,適應(yīng)了我國(guó)蒸煮食品的高色澤要求。
物料清粉前必須得到良好的分級(jí),除了篩粉,分級(jí)是高方平篩的另一重要功能。研磨后需清粉的物料分級(jí),小麥制粉工藝通常有2種方式:一種是把它分為5種粒度的物料,即粗麥渣、中麥渣、細(xì)麥渣、硬粗粉和軟粗粉,一種是把它分為7種粒度的物料,即粗麥渣、中麥渣、細(xì)麥渣、粗麥心、中麥心、細(xì)麥心和粗粉。我國(guó)小麥制粉在不同的發(fā)展階段,對(duì)物料的分級(jí)形式也發(fā)生較大變化,早期,不論是引進(jìn)的小麥制粉生產(chǎn)線,還是國(guó)內(nèi)消化吸收新、改、擴(kuò)的小麥制粉生產(chǎn)線,通常將研磨后需清粉物料的分級(jí)成5種粒度,而近20年,多數(shù)升級(jí)分級(jí)成7種粒度。由于被清粉的物料粒度范圍更小、品質(zhì)更加一致,從而提高了清粉機(jī)清粉效率,高精度小麥粉的質(zhì)量更加保證,出率進(jìn)一步提高。
小麥粉市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主要體現(xiàn)在質(zhì)量、價(jià)格和服務(wù)3個(gè)方面。在小麥粉產(chǎn)品同質(zhì)化的時(shí)代下,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要因素是價(jià)格。為了節(jié)省投資、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,降低小麥粉制造成本,提高設(shè)備的產(chǎn)量(磨粉機(jī)和平篩)、簡(jiǎn)化工藝流程是小麥制粉技術(shù)的創(chuàng)新途徑之一。規(guī)?;?jīng)營(yíng)也是提高小麥粉生產(chǎn)效率的重要途徑,目前,小麥制粉企業(yè)正向大型化發(fā)展,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的龍頭面粉企業(yè)規(guī)模一般不小于300 t/d。200 t/d規(guī)模的小麥制粉生產(chǎn)線一般需要12臺(tái)1 000 mm復(fù)式磨粉機(jī),其中有6個(gè)研磨系統(tǒng)均采用2對(duì)磨輥,如果磨粉機(jī)的產(chǎn)量能提高一倍,那么這6個(gè)研磨系統(tǒng)只需要6對(duì)磨輥就可以,這樣就減少3臺(tái)復(fù)式磨粉機(jī)的占地面積。而對(duì)規(guī)模大于200 t/d的小麥制粉生產(chǎn)線來(lái)說(shuō),磨粉機(jī)的占地面積減少更為顯著?;诖?,有些小麥制粉廠使用了8輥磨。也有公司推出了高速磨粉機(jī),一般磨粉機(jī)快輥轉(zhuǎn)速為550 r/min,而高速磨粉機(jī)的轉(zhuǎn)速可達(dá)1 500 r/min,磨粉機(jī)產(chǎn)量提高了一倍。
與磨粉機(jī)一樣,高方平篩也在朝提高單機(jī)產(chǎn)量方面發(fā)展。過(guò)去,高方平篩每倉(cāng)平篩采用24層篩格,篩面格的面積一般為0.28 m2,現(xiàn)在有些小麥制粉企業(yè)已采用30層篩格,篩面格的面積一般為0.39 m2。過(guò)去,通常使用4倉(cāng)平篩,現(xiàn)在多為6、8倉(cāng),甚至10倉(cāng)平篩。近年來(lái)有的企業(yè)推出金屬框架篩面格和新型清理塊,降低了篩格高度,增加每倉(cāng)平篩的層數(shù),提高凈篩理面積20%以上。另外,通過(guò)提高高方平篩的回轉(zhuǎn)速度,也提高了高方平篩的產(chǎn)量。
為提高設(shè)備的效率、減少設(shè)備占地面積、減少物料提升次數(shù),減少基建投資,設(shè)備組合技術(shù)也有所突破。設(shè)備組合技術(shù)主要應(yīng)用在小麥清理階段。最早是清理設(shè)備與風(fēng)選設(shè)備的組合。如在小麥清理流程中采用打麥機(jī)和風(fēng)選設(shè)備組合,可以取消打麥機(jī)后的篩理設(shè)備,減少一個(gè)樓層,簡(jiǎn)化工藝流程;如碟片精選機(jī)和滾筒精選機(jī)組合,小麥先進(jìn)入碟片精選機(jī),分離出具有中等粒度的麥流,不需進(jìn)一步處理,同時(shí)將大雜集中到大粒糧麥流中,將小雜集中到小粒糧麥流中,這兩種物料分別進(jìn)入滾筒精選機(jī)中精選,以提高清除燕麥和大麥等長(zhǎng)粒和圓粒雜質(zhì)的效率;又如分級(jí)去石機(jī)和篩理設(shè)備的組合,小麥先經(jīng)過(guò)分級(jí),根據(jù)比重、懸浮速度不同將小麥流分成重麥流(約70%)和輕麥流(約30%),比重較大的并肩石集中在較重的麥流中,將重麥流送入去石機(jī)處理,提高了去石效率,去石后比較飽滿的小麥不再進(jìn)入打麥機(jī)處理,而輕麥流中的麥粒由于成熟程度較差,麥粒表面不光滑,經(jīng)過(guò)打麥機(jī)處理,更加科學(xué);如麥篩和風(fēng)選設(shè)備組合的循環(huán)風(fēng)振動(dòng)篩,減少一道除塵風(fēng)網(wǎng),等等。
小麥粉專用化是小麥制粉工業(yè)的發(fā)展方向,但它是一個(gè)逐步發(fā)展的過(guò)程。面包、餅干、糕點(diǎn)等專用小麥粉的生產(chǎn),國(guó)外已有比較成功的經(jīng)驗(yàn),我國(guó)可以借鑒。但我國(guó)食品消費(fèi)有其特殊性,專用小麥粉的品種更多,20世紀(jì)90年代我國(guó)制定了9種專用小麥粉標(biāo)準(zhǔn),它們只是基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),隨著市場(chǎng)需求的變化,各地小麥制粉企業(yè)組織生產(chǎn)了多種專用粉。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)目前生產(chǎn)供應(yīng)的專用小麥粉品種已達(dá)40多種,但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,還有很大差距。發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的市場(chǎng)上幾乎所有面制食品都有相應(yīng)的專用小麥粉,如美國(guó)高達(dá)100多種,專用小麥粉的產(chǎn)量占小麥粉總產(chǎn)量的95%以上,所以我國(guó)專用小麥粉有著十分巨大的市場(chǎng)發(fā)展空間。但我國(guó)專用小麥粉的標(biāo)準(zhǔn)還很少,甚至很不完善,很有必要根據(jù)我國(guó)面制食品的類型和不同使用者的要求,研究制定出更多的專用小麥粉標(biāo)準(zhǔn)。
過(guò)去,評(píng)價(jià)小麥粉質(zhì)量主要是小麥粉的理化指標(biāo),包括加工精度、水分等。從專用小麥粉的角度考慮,采用評(píng)價(jià)指標(biāo)的范圍應(yīng)該更大,因此用小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性來(lái)評(píng)價(jià)則更加科學(xué)。但現(xiàn)有檢測(cè)小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性的儀器與方法是從國(guó)外引進(jìn)的,這種評(píng)價(jià)體系主要針對(duì)烘焙食品,指標(biāo)并不完全適用我國(guó)的蒸煮食品。小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性檢測(cè)儀器與方法需要進(jìn)一步開發(fā)和完善,使其能更加適合于評(píng)價(jià)蒸煮食品。
工業(yè)化生產(chǎn)面制食品對(duì)小麥粉質(zhì)量的穩(wěn)定性要求很高,而專用小麥粉質(zhì)量的穩(wěn)定性主要取決于原糧。我國(guó)小麥以容重為定等依據(jù),事實(shí)上,小麥容重只是反映麥粒成熟飽滿程度,更多的是體現(xiàn)胚乳“量”的情況,不能反映小麥胚乳“質(zhì)”的情況。隨著專用小麥粉的大量生產(chǎn),對(duì)小麥胚乳“質(zhì)”提出較高要求,在評(píng)價(jià)小麥等級(jí)時(shí),要增加蛋白質(zhì)含量、降落數(shù)值和面團(tuán)流變學(xué)特性等指標(biāo)。對(duì)此,GB/T 17892—1999《優(yōu)質(zhì)小麥 強(qiáng)筋小麥》和GB/T 17893—1999《優(yōu)質(zhì)小麥 弱筋小麥》中已有體現(xiàn),2項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)修訂的征求意見稿已于2020年6月19日發(fā)布,重點(diǎn)提出了我國(guó)蒸煮類食品,包括發(fā)酵類的饅頭、包子等和非發(fā)酵類的面條、餃子等食品對(duì)小麥的品質(zhì)需求,將優(yōu)質(zhì)小麥分為3類,除了強(qiáng)筋和低筋以外,增加了中筋小麥分類。
我國(guó)小麥制粉技術(shù)的創(chuàng)新是在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)消化吸收逐步形成的,具有適應(yīng)我國(guó)原糧加工小麥粉的特色,在小麥除蕎、在制品分級(jí)、物料提純、主機(jī)高產(chǎn)、設(shè)備組合和專用粉生產(chǎn)技術(shù)等方面逐步得到完善和提高。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,小麥制粉技術(shù)創(chuàng)新力度還有差距。相信在科技工作者的共同努力下,具有中國(guó)特色的小麥制粉技術(shù)一定能夠?qū)崿F(xiàn)更大的發(fā)展。