小麥加工中的調(diào)質(zhì)處理
發(fā)布時間:
2018-01-31
通過調(diào)質(zhì)處理,使小麥處于一種適于制粉的均勻的物化狀態(tài),使表皮變韌,胚乳軟化,以便在制粉過程中盡量保證麩片的完整,提高出粉率,并將其研磨到特定粗細度和加工精度,以加工成適合某種或某類食品的面粉。
小麥入磨前的調(diào)質(zhì)處理是對小麥進行著水、潤麥或必要加熱及其他方面的綜合處理。它能有效的調(diào)整小麥的物理、生化、制粉工藝特性,使之處于適合制粉的狀態(tài),并改善面粉的食品工藝特性和食用品質(zhì)特性,是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)面粉的關(guān)鍵、復(fù)雜環(huán)節(jié)之一,對面粉廠的生產(chǎn)管理有重要影響,是保證面粉質(zhì)量連續(xù)穩(wěn)定、實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)、提高面粉加工企業(yè)經(jīng)濟效益的一個重要前提,也是體現(xiàn)糧食行業(yè)現(xiàn)代科技含量所在之處。因此,必須正確認識調(diào)質(zhì)處理,恰當(dāng)選擇入磨水分和潤麥時間,并通過合適的設(shè)備準(zhǔn)確控制著水量,以保證制粉效果。同時還應(yīng)加強相關(guān)方面的研究工作,以提高糧食行業(yè)跟蹤現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的能力,提高糧食企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。
一、調(diào)質(zhì)處理的作用
通過調(diào)質(zhì)處理,使小麥處于一種適于制粉的均勻的物化狀態(tài),使表皮變韌,胚乳軟化,以便在制粉過程中盡量保證麩片的完整,提高出粉率,并將其研磨到特定粗細度和加工精度,以加工成適合某種或某類食品的面粉。
麥粒從其結(jié)構(gòu)及組成來說,皮層部分從外到內(nèi)依次為種皮、珠心層和糊粉層三部分,均以粗纖維為主,吸水較快。但三部分吸水能力和吸水速度有較大差異,珠心層很薄,在 50C以下不易透水;糊粉層吸水速度快且吸水后立即漲大,厚度大約為40~70um。胚乳部分以淀粉為主,夾雜有少量蛋白質(zhì),吸水量大而慢,且蛋白質(zhì)和淀粉吸水速度不相同,吸水溶漲特性也不相同,胚芽含有較多糖份,極易吸水,吸水速度快。這些特性決定了著水后的吸水途徑為: (1)種皮--胚芽--內(nèi)子葉--胚乳 (2)種皮--胚芽--糊粉層--胚乳。這兩條途徑,又以第一途徑為主。調(diào)質(zhì)處理過程中,麥粒的各成分會產(chǎn)生微量位移,結(jié)合減弱,其結(jié)構(gòu)力學(xué)特性得到改善,皮層吸水變韌,強度增加,胚乳強度下降,硬度下降,皮層抗破壞能力為胚乳強度的崐3~5倍,皮層與胚乳的結(jié)合力也大大降低,有利于加強對麩片的剝刮,并將胚乳研磨成特定粗細度的面粉,降低電耗。調(diào)質(zhì)處理還能明顯影響酶等生物活性物質(zhì)的活崐性,游離氨基酸、多肽單糖低聚糖含量,改善面粉的生化特性、流變學(xué)特性、烘焙蒸煮特性及食用品質(zhì)特性和食品工藝特性。另外,調(diào)質(zhì)過程謅的熱作用還能降低酸度值和醇溶性物質(zhì)含量,殺滅部分蟲卵和病菌,減輕乃至消除這些物質(zhì)對人體的危害,同時水分滲透速度加快,生化作用加強,能更有效的改善小麥的制粉工藝特性和面粉的食用品質(zhì)和食品工藝特性,縮短潤麥時間,減少潤麥倉容,節(jié)省土建投資。調(diào)質(zhì)處理更重要的是能保證糧堆內(nèi)部水分分布等其他制粉工藝特性的穩(wěn)定性,使小麥不同結(jié)構(gòu)層中的水分分配形成合適的比例,便于操作管理,提高生產(chǎn)效率,以保證制粉過程和面粉品質(zhì)的相對穩(wěn)定。
二、水分對生產(chǎn)操作及面粉質(zhì)量的影響
水分能改變糧堆及在制品的散落性、自動分級特性、容重和空氣動力學(xué)特性,對清理過程、粉間研磨、氣力輸送和篩理清粉等環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響。清理時,水分低,容重高,硬度大,流動性好,自動分級效果好,便于篩理和溜管的輸送,但對管網(wǎng)崐設(shè)備的磨損增強,毛麥段的管網(wǎng)及打麥機篩板打板磨損快于光麥段就是這個原因。水分較高時,散落性差,潤麥倉容易出現(xiàn)結(jié)拱現(xiàn)象,影響凈麥出倉,嚴重時影響粉間生產(chǎn)。就我廠來說,凈小麥水分冬季在17.5% 以上,夏季在15.5% 以上,均出現(xiàn)結(jié)拱現(xiàn)象,造成粉間插流,影響生產(chǎn)和面粉質(zhì)量的連續(xù)穩(wěn)定性。自溜管傾角較小時,崐會引起溜管堵塞,特別是入磨前凈麥倉內(nèi)噴霧著水后的小麥經(jīng)停車后,下一個班開崐車時往往會出現(xiàn)溜管堵塞的現(xiàn)象,此處的自溜角應(yīng)大于38。光麥段由于分級效果變差,使得篩理和去石效果變差,特別是對于分級比重去石機去石篩篩面為編織網(wǎng)篩面時,物料在光滑的編織篩面上下滑速度較快,并肩雜質(zhì)易被沖入凈麥之中,為此,可將凈麥段的編織網(wǎng)篩換成魚鱗孔板篩面,防止石塊過快下滑,來增強去石效果。另外,當(dāng)水分過高或潤麥時間不足時,會引起麥粒在喂料輥及磨輥上方跳動,產(chǎn)生撥不開流的現(xiàn)象。
水分對小麥的結(jié)構(gòu)力學(xué)改變會對糧間生產(chǎn)和操作產(chǎn)生嚴重影響。通過著水潤麥,麥粒韌性增加,可以在光麥段加強重打,增強表面清理效果和除雜效果,對于降低凈麥灰分和含砂有顯著作用。當(dāng)水分過高時,打出物粘性增加,流動性變差。若吸風(fēng)不足,麥毛易堆積在接料斗內(nèi),如不及時排出,會影響表面清理和除雜效果。另外,由于高水分小麥塑性強,籽粒疲軟,流動性差,打麥機打板對物料的向前推動崐作廈降低,加上麥毛的粘結(jié)作用,光麥段打麥機易出現(xiàn)憋堵現(xiàn)象。
當(dāng)物料入磨后,水分過高,麥粒塑性增強,皮磨研磨后麩片大而多,粘連性大,流動性差,氣力輸送壓損增大,影響氣力輸送風(fēng)網(wǎng)的輸送能力,堵塞接料管、彎頭及大彎頭之后的水平管,出現(xiàn)掉料現(xiàn)象,以致造成磨膛積料堵塞,特別是采用磨膛提料時,當(dāng)提料管與錐底間隙較小時,容易形成磨膛積料,堵塞磨粉機,影響產(chǎn)量及質(zhì)量的連續(xù)穩(wěn)定性,并造成電能浪費,同時也影響喂料的速度和均勻程度。當(dāng)喂料輥轉(zhuǎn)速較低時,會出現(xiàn)料走中間,影響研磨效果,降低磨粉機的處理量,嚴重時會引起物料上堵,若時間長久時,會出現(xiàn)磨輥凹腰現(xiàn)象,影響磨輥使用壽命。我廠在夏季凈麥水分在 13.9%以上時,出現(xiàn)3B 4B 的物料走中間的現(xiàn)象。通過適當(dāng)調(diào)整速比,增加定量輥轉(zhuǎn)速,結(jié)果有效地解決了這種現(xiàn)象。綜合兩種因素,當(dāng)水分偏離入磨水分1.0% 時,小麥處理量向相反方向變化10%以上,對于心磨系統(tǒng),易出現(xiàn)含粉過多,粘性增加,再加上光輥自身軋距較小,物料易粘結(jié)在磨輥表面形成粉圈,出現(xiàn)纏輥現(xiàn)象,造成磨輥徑向跳動,嚴重降低研磨效果;同時物料處理減少,部分物料從磨輥上漫過,二者均造成復(fù)篩而篩枯,從而影響面粉質(zhì)量和出率,并造成電力空耗,增加車間噪音污染,影響工人的身心健康,嚴重時會引起磨溫升高,崐使部分淀粉糊化,成為糊精,蛋白質(zhì)部分發(fā)生變性,引起面團發(fā)粘,面筋拉伸長度縮短,流變學(xué)特性變差,造成饅頭青而粘,面條碎而缺乏咬勁。由于磨輥升溫較高,水分蒸發(fā)過多,凝結(jié)在設(shè)備與管網(wǎng)內(nèi),同其中的誘導(dǎo)粉塵一同粘結(jié)在設(shè)備和管道內(nèi)崐壁上,堵塞設(shè)備和管道,這是秋冬季節(jié)打麩機和管路憋堵的主要原因,嚴重時會影崐響正常生產(chǎn)。同時物料霉變引起浪費,過多集中混入成品中,會引起黃曲霉素超標(biāo)崐現(xiàn)象,水分過高,出粉率" 拿不住"。皮磨系統(tǒng)前路物料疲軟,研磨時破碎不足,剝刮率低,需將磨口用得較緊,后路麩片上的胚乳不易刮凈,磨口得更緊,易引起崐麩片嚴重切絲,結(jié)果面粉麩星增多,影響粉色,造成粉質(zhì)惡化,影響面粉質(zhì)量,同時次粉變得多而次,麩皮破損嚴重,影響副產(chǎn)品的質(zhì)量,并且使電機負荷過大,浪費電能,甚至燒毀電機。若長期處理高水分小麥,為加強對物料的剝刮,應(yīng)將1B、B 前角適當(dāng)變小些,或?qū)X頂平面留得小些。
篩理方面,水分較高時,物料經(jīng)皮磨系統(tǒng)研磨后,皮大而多,心、渣等大中粗粒少,粗粉和面粉極多,結(jié)果平篩上交物料體積大,流動性差,嚴重時會使通道及管路堵塞,特別是使雙進口里通道堵塞,進而引起物料上堵,直至卸料器,引起跑崐料現(xiàn)象,影響氣力輸送風(fēng)網(wǎng)的正常工作,嚴重時造成停車。由于粗粉、面粉等細物崐料較多,造成中交篩出物料中篩上物少、篩下物多,加之水分較高,細物料流動性崐差,粘性大,易粘結(jié)在篩底板四周,特別是粘附在篩下物出口的柵欄處,造成出口崐狹窄,阻隘篩下物的及時排出,形成鐵板"篩格",失去篩理效果。為減少此種現(xiàn)象的產(chǎn)生,可用運動性能較好、彈性較強的材料作推料塊,必要時可將中交普通篩格崐改成兩側(cè)同時出料,以便篩下物能及時排出,同時中交篩下物作為被篩物要進入下交篩理。由于細物料多,若下交篩格高度不足時,會造成物料不能順暢排出,造成崐物料向上堆,在中交甚至上交部位均可形成"鐵板"篩格,嚴重時也會堵塞內(nèi)通道。崐為防止此類現(xiàn)象發(fā)生,長時間處理高水分小麥時,可適當(dāng)抬高下層篩格,保證物料暢通無阻。另外,在秋冬季節(jié),水汽會在平篩出口處的白鐵皮管中及溜管壁上出現(xiàn)崐結(jié)露現(xiàn)象,當(dāng)物料下落,特別是傾角在75以上時,管內(nèi)形成的誘導(dǎo)粉塵積聚在管道內(nèi),使的本來150MM的管徑變得十分狹小,稍有不慎物料會堵進平篩,以致堵死通道,形成鐵板"篩格",造成停車。傾角小時,物料流動緩慢,更易堵塞,特別是尾磨系統(tǒng)、后路皮磨、心磨各系統(tǒng)及含有打麩粉、吸風(fēng)粉的平篩的溜管,其自溜角應(yīng)在43 以上,方可保持管路通暢。綜上所述,面粉溜管傾角在43 ~75 之間,崐過大或過小都易發(fā)生堵塞。夏天水汽會在篩網(wǎng)上凝結(jié),特別是作分級篩用的低碳鋼崐絲網(wǎng)及表面處理效果較差的尼龍篩絹上粘滿面糊,形成"鐵皮"篩面,清理塊無法對其徹底清理。為此,夏季粉篩清理塊可選用帆線塊清理;對于表面處理效果較差的崐粉篩篩絹,即使放稀1~2號,仍會造成物料后推,已生成的面粉重復(fù)研磨,影響產(chǎn)崐量、質(zhì)量和出率。為此,夏季可在面粉篩理不凈的系統(tǒng)更換部分擴大型篩格,以適當(dāng)增大篩理面積,保證磨出的面粉及時篩出。
清粉方面,水分較高時,入機物料會出現(xiàn)未篩凈率升高現(xiàn)象,特別是入機細麥崐心、粗粉更易出現(xiàn)含粉過多現(xiàn)象,一方面使得物料流動性變差,影響入機物料的均勻性,嚴重時會引起物料被堵在均料上方,甚至堵到平篩內(nèi),引起平篩憋堵,影響正常生產(chǎn);另一方面,濕而粘的面粉會粘滿清理刷和清粉機篩絹,引起嚴重糊孔現(xiàn)象,影響優(yōu)質(zhì)物料的穿透率,清粉機兩篩格相鄰的邊框處出現(xiàn)粉料堆積嚴重,影響物料在篩面上分布的均勻性,影響清粉效果,造成清粉機篩下物過少,影響優(yōu)質(zhì)面粉的出率,篩上物會大大增加,影響相應(yīng)系統(tǒng)流量和質(zhì)量的平衡,影響磨粉機的正崐常操作,同時氣流提取物也將大大增加,加大了吸風(fēng)粉的處理難度。長期處理高水崐分小麥時,應(yīng)增加清粉機水平方向的振幅,保證振動喂料門喂料的均勻性及振動清理刷運動自如。同時適當(dāng)放稀篩絹配置,并恰當(dāng)調(diào)節(jié)吸風(fēng)量,加強對清粉機篩絹的人工清理,確保清粉機的工藝效果,保證優(yōu)質(zhì)面粉的出率。另外,水分較高時,崐會引起吸風(fēng)粉大量增加,且粘度增加,加大脈沖除塵器布袋清理的難度,增大風(fēng)網(wǎng)崐阻力,特別是對于氣力輸送風(fēng)網(wǎng)將會大大降低風(fēng)網(wǎng)的輸送能力。為此,我們必須適當(dāng)調(diào)高風(fēng)網(wǎng)清灰系統(tǒng)氣泵的排氣壓力,延長排氣間隔,以加大一次噴吹的排氣量,提供足量足壓的清灰氣流,保證脈沖清理效果,必要時可在開車前輔以人工清灰,保證脈沖徹底清理,提高風(fēng)網(wǎng)的適應(yīng)性。另外,水分過高過粘的吸風(fēng)粉粘附在風(fēng)機崐葉輪上,也是造成風(fēng)機噪聲過大的主要原因之一,必要時應(yīng)加以清理。
當(dāng)水分過高時,流量過小或憋堵,更是嚴重影響面粉質(zhì)量。若添加劑喂料量不崐能隨面粉流量的變化而變化,會造成添加劑過量加入或不足而影響面粉質(zhì)量,添加劑的過量加入還會影響消費者身體健康,不足則達不到應(yīng)有效果??傊?,水分過高不僅影響正常生產(chǎn),還會給產(chǎn)品安全、貯藏帶來困難,特別是高溫多雨季節(jié)更應(yīng)特崐別注意,一旦出現(xiàn)問題,后果不堪設(shè)想。
當(dāng)水分較低時,小麥具有明顯的硬質(zhì)麥特征,經(jīng)皮磨研磨后,心渣較多,操作崐時產(chǎn)量大,出率易于把握,電耗也低,同一季節(jié)水分低1%時,電耗會降8~12%,但崐對面粉質(zhì)量會有負面影響,粉色較差,麩星增加,灰分升高,食用品質(zhì)也會變差,嚴重時會出現(xiàn)篩枯現(xiàn)象,特別是對高含雜小麥,若清理工藝無法勝任時,則會出現(xiàn)含砂富集現(xiàn)象,造成嚴重含砂超標(biāo)。另外,水分過低時,會讓廠家失去已經(jīng)到手的利潤,造成不必要的損失。為保證面粉質(zhì)量,操作時應(yīng)適當(dāng)加大流量,并適當(dāng)放松皮、渣、尾及后路衻磨的磨口,減少細麩屑的產(chǎn)生。若長時間處理低水分小麥,應(yīng)崐適當(dāng)加密粉篩篩絹的配置。
水分過高影響正常生產(chǎn),過低面粉質(zhì)量變次,帶來不應(yīng)有的經(jīng)濟損失。水分不崐均,更是影響正常生產(chǎn)的大敵,會造成物料分配不均,嚴重時會造成磨粉機、平篩及提料管的堵塞現(xiàn)象,影響生產(chǎn)及面粉質(zhì)量的連續(xù)穩(wěn)定。因而必須在入磨前進行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)質(zhì)處理,依據(jù)原糧情況、季節(jié)及天氣變化精確控制著水量和恰當(dāng)?shù)臐欫湑r間,確保達到入磨水分。
三、影響調(diào)質(zhì)處理的因素
(一)原糧品質(zhì)情況
原糧品質(zhì)是決定調(diào)質(zhì)處理的內(nèi)在決定因素。原糧水分低、吸水量大的淀粉和蛋白質(zhì)的干物質(zhì)含量較高,因而吸水量大,原糧水分高的則相反。小麥的成熟程度、表面形狀不同,吸水能力不同,皮層厚、籽粒瘦小、蟲蝕粒多的小麥,皮層和胚含量高,吸水量少而快,此類籽粒每增加10%,入磨水分應(yīng)降低1.2%以上。硬質(zhì)小麥組織結(jié)構(gòu)緊密,吸水量大而且速度慢,調(diào)質(zhì)處理時應(yīng)加大著水量、增加潤麥時崐間,軟質(zhì)麥則相反。硬質(zhì)麥在同一季節(jié)入磨水分應(yīng)高0.5~1.0%。為了便于控制合適的加水量,應(yīng)加強對小麥品質(zhì),特別是對原糧水分、軟硬程度及不完善粒進行檢測。另外,低水分的硬質(zhì)小麥采用二次著水加噴霧著水的工藝,在進行加熱處理時,溫度可適當(dāng)高一些,且不易破壞生化特性。
(二)環(huán)境條件的影響
調(diào)質(zhì)處理時,小麥和空氣介質(zhì)不斷進行熱量和水分交換。對小麥這種"毛細多管體"來說,溫度升高,分子運動加劇,水熱傳導(dǎo)作用加強,有利于小麥籽粒水崐分的內(nèi)移和外導(dǎo),滲透速度加快,一方面加速了水分在糧堆內(nèi)的轉(zhuǎn)移,另一方面降崐低了糧食的平衡水分,能有效縮短水分轉(zhuǎn)移達到平衡所需的時間。當(dāng)溫度升高時,崐糧粒內(nèi)部酶的活性增高,生化反應(yīng)速度加快,在達到酶的溫度(40~50 C) 之前,溫度每升高10 C,反應(yīng)加速1~2倍。溫度升高到46 C時,能有效的縮短潤麥時間,改善面粉的食用品質(zhì)和食品工藝特性。
當(dāng)環(huán)境濕度較大時,糧食的平衡水分較高,吸水速度較快,同時濕度增加時不利于粉間操作,因而高溫高濕時,調(diào)質(zhì)處理所需的時間較短,加水量也相應(yīng)減少;崐氣候干燥、氣溫較低時,應(yīng)增加著水量,延長潤麥時間,同時在入磨前加一次崐噴霧著水,潤濕麥皮,增加皮層韌性,減少麩皮破碎率,提高面粉加工精度,同時若采用42C溫水著水,還能大大改善面粉的食用品質(zhì)和食品工藝特性。當(dāng)環(huán)境溫度崐低于-8 C 時,潤麥時麥粒表面會形成冰膜,阻止水分進入麥粒,可采用加溫著水,且應(yīng)先將小麥升溫到15 C以上,而后進行加水,另外,為便于依據(jù)環(huán)境條件溫度、濕度調(diào)節(jié)加水量和其他操作調(diào)整,必須在磨粉機層平篩層、著水機旁邊安裝溫度計和濕度計,以便及時調(diào)整著水量和磨粉機操作及篩網(wǎng)配置的調(diào)整,確保生產(chǎn)和面粉崐質(zhì)量的連續(xù)穩(wěn)定。
四、入磨水分的確定與控制
水是調(diào)質(zhì)處理的關(guān)鍵的因素。要保證入磨小麥具有工藝效果,必須達到入磨水分,首先應(yīng)達到一定平均值,還必須達到兩個要求:(1) 保證糧堆內(nèi)部水分的均勻性,差別不應(yīng)大于0.2% (2)籽粒內(nèi)部有一定分配比例,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不同,比例不同,磨制等級粉時,皮層水分與胚乳水分之比為1.5~2.0:1,從感觀來說,用手握上去有一種滑膩的感覺,用牙咬上去,不疲不硬,有發(fā)酥的感覺,具體應(yīng)根據(jù)小麥的品質(zhì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制粉工藝特點及天氣情況等多種因素來確定。入磨水分=面粉標(biāo)準(zhǔn)水分+研磨時水分損耗。面粉標(biāo)準(zhǔn)水分,在保證安全水分的前提下,應(yīng)依據(jù)季節(jié)變化而變化,以保證面粉有連續(xù)穩(wěn)定的吸水率,便于食品加工過程中穩(wěn)定的加水量,而水分損失取決于磨溫粉路的長短、磨輥表面狀況、操作狀況及氣溫、空氣濕度、空氣流通狀況。一般前路出粉法的路子較短,水分損失 0.4~0.8%;中路出粉法水分損失 1.2~1.5,水分較高,磨齒較鈍,光輥表面過于光潔,面粉粗細度要求較高時,水分損失較大,可達2.0 以上。
對每一批次、同一品種的小麥,首先對其水分、不完善率及硬質(zhì)率等進行嚴格測定,并進行實驗制粉。根據(jù)實驗制粉,并通過已建立起的實驗制粉與車間的生產(chǎn)對應(yīng)關(guān)系來確定入磨水分值。對沒有條件利用實驗制粉來確定的,可以參考以往兩年內(nèi)同月水分質(zhì)量曲線、水分電耗曲線、小麥品質(zhì)狀況和天氣情況記錄,并結(jié)合粉間操作狀況,來確定入磨水分,并依據(jù)天氣情況及時做出相應(yīng)調(diào)整。依據(jù)我廠生產(chǎn)情況,夏季凈麥入磨水分在14~15%之間,冬季在15.5~16.5%之間,有時需要高達17%。當(dāng)小麥進行著水后,還必須經(jīng)過一定的時間進行水分重新分配及內(nèi)部的生化反應(yīng)的完成,使之符合入磨水分的要求。經(jīng)過著水潤麥,麥粒發(fā)生體積膨脹和升溫,相伴而來內(nèi)部結(jié)構(gòu)力學(xué)特性變化和生化反應(yīng)發(fā)生.實驗表明,常溫條件下,8~12小時水分分配基本完成,對于糧堆而言,變化基本完成不低于18小時才能確保工藝效果。若潤麥時間不足會引起粉色發(fā)暗、麩星增加、灰分升高,影響面粉質(zhì)量。
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