CN104174460A - 高精度全麦粉生产工艺与装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于小麦加工技术领域，具体涉及一种高精度全麦粉生产工艺，该工艺由麦间工艺和粉间工艺两部分组合而成，麦间工艺去除60-70%的果皮，粉间工艺包括5～8道皮磨，每道皮磨包括粉碎和筛理两道工序，粉间工艺1～3道皮磨采用高速挤切粉碎机，高速挤切粉碎机转子柱销与定子柱销之间最小间隙为0.5～1mm，运转时，高速挤切粉碎机最外圈转子柱销线速度要达到95～120m/s。本发明得到的高精度全麦粉具有精度高、含砂量小、菌落含量降低50%以上、面粉食味和口感改善和食品制作性能改善等显著优势。

Description

高精度全麦粉生产工艺与装置

技术领域

本发明属于小麦加工技术领域，具体涉及一种高精度全麦粉生产工艺与装置。

背景技术

用研磨、撞击、筛理、清粉等设备将已清理干净的小麦的胚乳与麦皮和胚芽分离，并把胚乳磨细成粉末状直接包装或经过配粉等处理，制成各种不同等级和用途的成品面粉和副产品的全过程称为小麦制粉工艺流程。其中整粒小麦清理车间（简称麦间）的工艺流程称麦间工艺；制粉车间工艺流程称粉间工艺。目前，国内外市场上销售的面粉有普通粉（这里是除全麦粉以外供人食用的面粉的统称）和全麦粉两大类。两大类面粉生产的麦间工艺基本相同，粉间工艺有很大差异。

普通粉的制粉原理是用逐级粉碎后筛选的方法把95%以上麦皮和部分胚芽分离出去，并把胚乳粉碎成粉。而现有全麦粉的制粉原理则是用逐级粉碎后筛选的方法把胚乳、麦皮和胚芽全部粉碎成粉。

麦间工艺通常包括风选（常用设备是垂直吸风道、吸风分离器和循环风除尘器等）、筛选（常用设备是振动筛和平面回转筛等）、比重分选（常用设备是去石机和比重分级机等）、磁选（常用设备是磁钢和永磁筒等）、表面清理(常用设备是打麦机、洗麦机和剥皮机等)和调质处理（常用设备是着水机和润麦仓等）等工序。麦间工艺的目的和作用是：去除小麦原粮中含有的泥土石砂、铁磁性异物、草籽、其它谷物颗粒、麦秸、麦芒、瘪麦、虫蚀霉变麦粒等异物或污物；给小麦添加适量水并使水分在麦粒中均匀分布以利于制粉。

现有普通粉生产粉间工艺包括皮磨、渣磨、心磨、尾磨和清粉五个系统。皮磨、渣磨、心磨和尾磨4个系统的每道工序都由粉碎加工和高方筛筛理两步组成。高方筛的功能是用若干组不同孔径的筛网使筛出达到规定粒度要求的成品面粉（专业术语称筛粉，相关技术资料中把筛出面粉的筛子称粉筛，图框用XX表示）和把其余物料按粒度大小分成若干个等级（专业术语称分级，相关技术资料中把用于分级的筛子称分级筛，图框用GG表示）。皮磨的功能是剥开麦粒，刮下大粒状胚乳，尽量多提取品质好的粗粒粗粉，并在尽可能保持麸片完整的前提下，刮净麸片上残存的胚乳。通常用剥刮率（一定数量的物料由某道皮磨系统研磨，经筛理后，穿过粗筛的数量占本道系统流量或1皮磨流量的百分比）大小评价皮磨设备功能和工艺效果。其中占本道系统流量的百分比称本道剥刮率。现有技术用取粉率（一定数量的物料由某道系统研磨后，粉筛的筛下物流量占本道系统流量或1皮磨流量的百分比）大小评价心磨设备功能和工艺效果。其中占本道系统流量的百分比称本道取粉率。清粉系统的功能是按粒度和密度大小把物料分级。清粉机采用的都是用GG表示的分级筛。笼统地论述，因分离麦皮和胚芽的难度很大，所以与全麦粉生产工艺相比，设备土建投资大、工艺流程长、操作管理繁杂、能耗高、加工成本高和成品率低等是普通粉生产粉间工艺的缺欠。

现有全麦粉生产粉间工艺只包括若干道齿辊磨粉机研磨或撞击磨粉机粉碎与高方筛筛理组合而成的工序。因为每道粉碎工序加工的物料都含大量麦皮，所以所有粉碎加工工序都称作皮磨。显然，土建投资小、工艺流程短、操作管理简便、能耗和加工成本低和产出面粉营养保健价值高等是全麦粉粉间工艺的突出优势。现有全麦粉概念是包括全部胚乳、胚芽和麦皮的面粉。人们要生产和食用全麦粉的主要原因是胚芽营养丰富和麦皮含大量纤维素（麦皮所含大量营养成分绝大部分是人体无法消化吸收，但纤维素对人体健康有利）。权威资料记载，“小麦籽粒中麦皮的平均含量是14%”、“麦皮中的果皮纤维素含量高达38%，半纤维素含量34.5%，蛋白质含量只有7.5%；种皮纤维素含量11%，半纤维素含量50%，蛋白质含量15.5%；糊粉层纤维素含量只有3.5%，半纤维素含量38.5%，蛋白质含量高达24.5%”、“麦皮的果皮部分含大量纤维素，人体不能消化，并且影响粉色和烘焙性质是制粉过程中应首先除去的部分”、“麸皮的食感和口味很差，能接受的人很少（全麦粉产出比例高的美国也只有10%左右）”、“麦粒上所有泥沙、粉尘和残留农药等污染物都附着在果皮上”，根据上述资料综合分析，食用富含纤维素的食品对人体健康有利，但把所有麦皮全部粉碎成粉掺合到面粉中去，导致全麦粉食品的食感和口味都差到至今很少有人能接受的程度则无疑是全麦粉的最大甚至是致命的缺欠。而没有能去除部分麦皮的技术则是现有全麦粉生产工艺的重大缺欠。

发明内容

根据上述情况，本发明目的在于提供一种高精度全麦粉生产工艺与装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

高精度全麦粉生产工艺，由麦间工艺和粉间工艺两部分组合而成，麦间工艺去除60-70%的果皮，其粉间工艺包括5～8道皮磨，每道皮磨包括粉碎和筛理两道工序，粉间工艺1～3道皮磨采用高速挤切粉碎机，高速挤切粉碎机转子柱销与定子柱销之间最小间隙为0.5～1mm，运转时，高速挤切粉碎机最外圈转子柱销线速度要达到95～120 m/s。

所述麦间工艺包括毛麦清理、剥皮、光麦清理、二次剥皮、风选；

其中毛麦清理由筛选、风选、磁选、第二筛选、第二风选、去石组成；

剥皮和二次剥皮均由着水和搅拌组成；

光麦清理由风选、磁选、筛选、第二风选、去石组成。

剥皮工序的具体步骤为：向小麦中添加占小麦重量1-5%的水，水温为10-60℃，加水后在10 min以内送搅拌工序加工，搅拌过程中将小麦高度控制在0.5-3m；搅拌时采用搅拌机，控制搅拌机的搅拌棒线速度为1-6m/s。

一种用于高精度全麦粉生产工艺的装置，该装置包括依次连接的下料坑、第一提升机、第一振动筛、第一垂直吸风道、第一螺旋输送机、毛麦仓、第二螺旋输送机、第二提升机、第一磁选器、第二振动筛、第二垂直吸风道、第一去石机、第一着水机、第一卧式多功能搅拌机、第一风选器、第三提升机、第三螺旋输送机、润麦仓、第四螺旋输送机、第四提升机、第二磁选器、第三振动筛、第三垂直吸风道、第二去石机、第二着水机、第二卧式多功能搅拌机、第二风选器、净麦仓、高速挤切粉碎机、粉碎机高方筛、齿辊磨粉机、磨粉机高方筛。

高速挤切粉碎机、粉碎机高方筛的数量为依次串联的1-3组。

齿辊磨粉机、磨粉机高方筛的数量为依次串联的1-3组。

下料坑和第一垂直吸风道的上端口与第一风网装置连接；第二垂直吸风道的上端口、第一去石机、第一风选器、第三垂直吸风道的上端口、第二去石机、第二风选器与第二风网装置连接。

第一风网装置、第二风网装置均由离心集尘器、风机和滤尘器组成。

本发明中所用的卧式多功能搅拌机为申请人所申请的“卧式多功能搅拌机”发明专利，申请号为201220266699.2；所用的高速挤切粉碎机为申请人所申请的“具有撞击粉碎和挤压剪切粉碎功能的粉碎机”发明专利，申请号为201210481139.3。

本发明中所制得的高精度全麦粉是一种去除60-70%的果皮、分离20-50%麦皮的全新全麦粉，这种全新的高精度全麦粉具有精度高、含砂量小、菌落含量降低50%以上、面粉食味、口感改善和食品制作性能改善等显著优势。

本发明的研发过程详述如下：

本发明是发明人在研发成功4项创专利技术（200910157760.2多功能搅拌机、201210186129.7卧式多功能搅拌机、201110337161.6一种只剥除果皮的小麦制粉麦间工艺及成套设备、201210481139.3具有撞击粉碎和挤压剪切粉碎功能的粉碎机）的基础上萌发把这4项新技术与现有全麦粉生产工艺有机结合组成新的全麦粉生产工艺的想法。根据背景技术所述按现有全麦粉生产工艺生产的全麦粉的食感和口味太差和上述4项专利的技术优势，发明人把研发方向确定为生产麦间能去除70%左右果皮的高精度全麦粉和粉间能去除20%～50%麦皮（20%～50%为麦间结束后剩余全部麦皮的20-50%，粉间具体去除多少麦皮可根据在实践中以既对食用者健康有利又有满足不同人的食味和口感为标准确定）的高精度全麦粉生产工艺。与现有全麦粉相比，这种全麦粉只是去除了营养价值最低的绝大部分果皮和适当降低了麸皮的含量，仍保留了小麦籽粒几乎全部营养成分，所以称全麦粉名副其实。又因为清除部分皮层后，面粉灰分大幅度降低，所以本发明产出的面粉称高精度全麦粉。在分析研究大量包括普通面粉和全麦粉生产工艺和面粉厂生产技术实践经验的相关资料，为验证创新思路进行大量试验和综合分析研究新思路与现有技术对比的差异的基础上，发明人在麦间工艺和粉间工艺中分别采取了如下创新措施：

1. 为了达到剥除70%左右果皮的设计目标，所以本发明引用了“卧式多功能搅拌机”、“多功能搅拌机”和“一种只剥除果皮的小麦制粉麦间工艺及成套设备”3项专利技术。但考虑到麦间工艺基本不剥除种皮，而小麦入机前着水润湿，必定使麦皮韧性增强，粉碎麦皮的难度加大，所以本发明麦间工艺引用“一种只剥除果皮的小麦制粉麦间工艺及成套设备”时，砍掉该项专利进净麦仓前的着水工序。同时，为降低入机小麦灰分，进净麦仓前增加一道用于清除麦粒上残存果皮和污物的卧式多功能搅拌机搅拌工序和一道用于把果皮污物分离出去的风选器风选工序。

2. 为了达到使本发明具有高效节能的显著优势，所以本发明引用了名为“具有撞击粉碎和挤压剪切粉碎功能的粉碎机”的发明专利（根据在本发明中使用的特征以下均简称高速挤切粉碎机），公布名为“具有撞击粉碎和挤压剪切粉碎功能的粉碎机”的发明专利（中国专利申请号：201210481139.3）公开了一种在现有撞击磨粉机基础上改进设计的粉碎设备。它通过用外表面为锯齿形的L形耐磨构件把柱销两个工作面保护起来，L形耐磨构件是用锯齿形切向工作面和径向工作面及定子柱销扭转特定角度的方法，使设备具有了撞击粉碎和挤压剪切粉碎功能。当被加工物料粒度大于转子柱销与定子柱销之间最小间隙时，设备主要靠转子柱销和定子柱销对被钳持在两者之间的物料颗粒施加强大的挤压剪切作用力迫使物料颗粒破碎，所以在以下论述中均称高速挤切粉碎机。

但在新技术研发的大量试验过程中发现按“具有撞击粉碎和挤压剪切粉碎功能的粉碎机”专利研发成功的高速挤切粉碎机用于粉碎小麦籽粒的粉碎功能比现有辊式磨粉机和撞击磨粉机都高70%以上，但其粉碎功能和生产能力尚未达到本发明比现有技术高1倍的设计指标，所以发明人又对该高速挤切粉碎机进行了进一步的研究。发明人发现，根据设备结构和工作原理分析和大量试验检测数据证明改变高速挤切粉碎机转子柱销与定子柱销之间间隙和转子盘最外圈转子柱销线速度两个参数值是提高高速挤切粉碎机的有效方法。用此法可以把高速挤切粉碎机的粉碎功能提高到比现有撞击磨粉机和辊式磨粉机都高1倍左右。因此本发明对高速挤切粉碎机提高粉碎功能的方法是：高速挤切粉碎机转子柱销与定子柱销之间最小间隙为0.5～1mm，运转时，高速挤切粉碎机最外圈转子柱销线速度要达到95～120 m/s。

3. 在新技术研发的大量试验过程中还发现，高速挤切粉碎机加工完整麦粒和含胚乳较多的碎麦粒时取粉率远比齿辊磨粉机高，但粉碎以麦皮为主的物料的取粉率则明显低于齿辊磨粉机。而且多次模拟生产线生产全过程的试验检测数据显示，1～3道皮磨用高速挤切粉碎机加工的总取粉率可达75%以上。高速挤切粉碎机粉碎产出的面粉颜色比普通面粉灰暗，但看不出有明显的麸星，而不到25%的筛上物则与普通粉生产线产出细麸皮外观和成分都基本相同（现有普通面粉生产线麸皮平均产出率就是25%）。据此，发明人确定本发明粉间1～3道皮磨采用高速挤切粉碎机，3道皮磨以后采用齿辊磨粉机，并根据生产线对产出全麦粉的精度要求精确定齿辊磨粉机研磨道数（最后一道研磨后粉筛筛上物是麸皮，所以产出全麦粉精度要求越高，则研磨道数越少），通常用2～5道。

综上所述，与现有全麦粉生产工艺相比，本发明是采用麦间用卧式多功能搅拌机剥除70%左右的小麦果皮和清除麦粒上的污物，粉间先用高速挤切粉碎机粉碎麦粒并把90%以上的胚乳粉碎成粉以后，再用齿辊磨粉机把以种皮和糊粉层为主的物料研磨成粉混入高速挤切粉碎机产出面粉即制成全麦粉。若想进一步提高全麦粉精度，还可用减少齿辊磨粉机研磨道数的方法去除20%～50%麦皮。因此，采用本发明的全麦粉生产线具有生产工艺简化，设备土建投资少和能耗低等优势。同时采用本发明的全麦粉生产线产出的全麦粉具有精度高、含砂量小、菌落含量降低50%以上，面粉食味和口感改善和食品制作性能改善等显著优势。

附图说明

图1为本发明高精度全麦粉生产工艺所用装置的示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。

高精度全麦粉生产工艺，由麦间工艺和粉间工艺两部分组合而成，麦间工艺去除60-70%的果皮，其粉间工艺包括6道皮磨，每道皮磨包括粉碎和筛理两道工序，粉间工艺1～3道皮磨采用高速挤切粉碎机，高速挤切粉碎机转子柱销与定子柱销之间最小间隙为0.5～1mm，运转时，高速挤切粉碎机最外圈转子柱销线速度要达到95～120 m/s。

麦间工艺包括毛麦清理（筛选、风选、磁选、第二筛选、第二风选、去石）、剥皮（着水和搅拌）、光麦清理（风选、磁选、筛选、第二风选、去石）、二次剥皮（着水和搅拌）、风选。

剥皮工序的具体步骤为：向小麦中添加占小麦重量1-5%的水，水温为10-60℃，加水后在10 min以内送搅拌工序加工，搅拌过程中将小麦高度控制在0.5-3m；搅拌时采用搅拌机，控制搅拌机的搅拌棒线速度为1-6m/s。

一种用于高精度全麦粉生产工艺的装置，如图1所示，该装置包括依次连接的下料坑12、第一提升机13、第一振动筛6、第一垂直吸风道7、第一螺旋输送机8、毛麦仓10、第二螺旋输送机81、第二提升机30、第一磁选器2、第二振动筛61、第二垂直吸风道71、第一去石机4、第一着水机9、第一卧式多功能搅拌机11、第一风选器15、第三提升机31、第三螺旋输送机82、润麦仓16、第四螺旋输送机83、第四提升机32、第二磁选器41、第三振动筛62、第三垂直吸风道72、第二去石机40、第二着水机91、第二卧式多功能搅拌机111、第二风选器42、净麦仓18、高速挤切粉碎机19、粉碎机高方筛20、齿辊磨粉机21、磨粉机高方筛22。

高速挤切粉碎机19、粉碎机高方筛20的数量为依次串联的1-3组。

齿辊磨粉机21、磨粉机高方筛22的数量为依次串联的1-3组。

下料坑12和第一垂直吸风道7的上端口与第一风网装置连接；第二垂直吸风道71的上端口、第一去石机4、第一风选器15、第三垂直吸风道72的上端口、第二去石机40、第二风选器42与第二风网装置连接。

第一风网装置由依次连接的第一离心集尘器5、第一风机3和第一滤尘器1组成。

第二风网装置由依次连接的第二离心集尘器43、第二风机45和第二滤尘器44组成。

该装置使用时，下料坑12接收的小麦用第一提升机13提升起来，送第一振动筛6和第一垂直吸风道7去除大小杂质和轻杂质，用第一螺旋输送机8送毛麦仓10储存，从毛麦仓10输出的小麦经第二螺旋输送机81输送至第二提升机30，再提升经第一磁选器2去除铁磁性杂质，用第二振动筛61和第二垂直吸风道71去除大小杂质和轻杂质，并用第一去石机4去除石子等重杂质，经第一着水机9给小麦着水后送第一卧式多功能搅拌机11搅拌实现剥皮；剥过皮的小麦经第一风选器15风选去除杂质后用第三提升机31提升起来，再经第三螺旋输送机82送润麦仓16，润麦仓16输出的小麦经第四螺旋输送机83输送至第四提升机32，再经第二磁选器41去除铁磁性杂质，用第三振动筛62、第三垂直吸风道72去除大小杂质和轻杂质，并用第二去石机40去除石子等重杂质，经第二着水机91给小麦着水后送第二卧式多功能搅拌机111再次搅拌实现剥皮，剥过皮的小麦经第二风选器42风选去除杂质后送至净麦仓18；

最后进入粉间工艺，粉间工艺共六道皮磨，每道皮磨包括粉碎和筛理两道工序，第1-3道皮磨（图中依次为1B、2B、3B）采用高速挤切粉碎机19，第4-6道皮磨（图中依次为4B、5B、6B）采用齿辊磨粉机21；进行时，小麦先经第一道1B的高速挤切粉碎机19粉碎再经第一道1B的粉碎机高方筛20（XX）筛粉，第一道1B的粉碎机高方筛20筛粉后粉筛筛下物为面粉（图中为F），筛上物送至第二道2B的高速挤切粉碎机19继续粉碎，依次类推进行，第三道3B的粉碎机高方筛20的筛上物送至第四道4B的齿辊磨粉机21研磨，研磨后送第四道4B的磨粉机高方筛22筛粉，磨粉机高方筛22筛粉后粉筛筛下物为面粉，筛上物送至第五道5B的齿辊磨粉机21继续研磨，依次类推进行，最后第六道6B的磨粉机高方筛22的筛上物为麸皮，粉筛筛下物为面粉。至此，完成全部的工艺过程。

由第一离心集尘器5、第一风机3和第一滤尘器1组成的第一风网装置用于收集小麦进毛麦仓10以前清理出来的粉尘、麦秸、绳头、草籽、纸片和塑料片等杂质，一般做垃圾处理；由第二离心集尘器43、第二风机45和第二滤尘器44组成的第二风网装置26用于收集小麦出毛麦仓10以后清理出来的果皮、麦芒、草籽和瘪麦等杂质，是生产线麦间的下脚料，通常经粉碎处理后混入麸皮。

Claims (7)

1.高精度全麦粉生产工艺，由麦间工艺和粉间工艺两部分组合而成，其特征在于：麦间工艺去除60-70%的果皮，粉间工艺包括5～8道皮磨，每道皮磨包括粉碎和筛理两道工序，粉间工艺1～3道皮磨采用高速挤切粉碎机，高速挤切粉碎机转子柱销与定子柱销之间最小间隙为0.5～1mm，运转时，高速挤切粉碎机最外圈转子柱销线速度要达到95～120 m/s。

2.如权利要求1所述高精度全麦粉生产工艺，其特征在于：所述麦间工艺包括毛麦清理、剥皮、光麦清理、二次剥皮、风选；

其中毛麦清理由筛选、风选、磁选、第二筛选、第二风选、去石组成；

剥皮和二次剥皮均由着水和搅拌组成；

光麦清理由风选、磁选、筛选、第二风选、去石组成。

3.一种用于权利要求1或2所述高精度全麦粉生产工艺的装置，其特征在于，该装置包括依次连接的下料坑、第一提升机、第一振动筛、第一垂直吸风道、第一螺旋输送机、毛麦仓、第二螺旋输送机、第二提升机、第一磁选器、第二振动筛、第二垂直吸风道、第一去石机、第一着水机、第一卧式多功能搅拌机、第一风选器、第三提升机、第三螺旋输送机、润麦仓、第四螺旋输送机、第四提升机、第二磁选器、第三振动筛、第三垂直吸风道、第二去石机、第二着水机、第二卧式多功能搅拌机、第二风选器、净麦仓、高速挤切粉碎机、粉碎机高方筛、齿辊磨粉机、磨粉机高方筛。

4.如权利要求3所述的高精度全麦粉生产工艺的装置，其特征在于，高速挤切粉碎机、粉碎机高方筛的数量为依次串联的1-3组。

5.如权利要求3所述的高精度全麦粉生产工艺的装置，其特征在于，齿辊磨粉机、磨粉机高方筛的数量为依次串联的1-3组。

6.如权利要求3-5任一项所述的高精度全麦粉生产工艺的装置，其特征在于，下料坑和第一垂直吸风道的上端口与第一风网装置连接；第二垂直吸风道的上端口、第一去石机、第一风选器、第三垂直吸风道的上端口、第二去石机、第二风选器与第二风网装置连接。

7.如权利要求3-5任一项所述的高精度全麦粉生产工艺的装置，其特征在于，第一风网装置、第二风网装置均由离心集尘器、风机和滤尘器组成。