1、12 粮食加工 2010年第35卷第6期 当今中国先进制粉工艺的特点及创新点 齐兵建 (河南工业大学,郑州450001) 摘要:阐述了中国先进制粉工艺的形成、特色、特点及创新点。通过完善的粉路设置,关键系统、关键部位的 强化及创新技术的应用使制粉工艺具有适应中国原粮加工及中国主食面粉生产的特色其工艺效果及关键工艺 指标达到国际先进水平 关键词:制粉工艺;特色;特点;创新点 中图分类号:TS 21 14 文献标志码:B 文章编号:10076395(2010)06001204 中国制粉T艺的发展伴随着中国的改革开放发 生了巨大变化随着1983年北京中美示范面粉厂对 瑞士布勒公司第一套制粉设备及制粉
2、技术的引进, 国外先进制粉设备及技术打开了巾同制粉T业的大 门。在随后的近10年问中同面粉行业在国内不同 区域的中心城市或中等城市。引进了世界著名制粉 公司(瑞士布勒公司,英国西蒙公司,意大利奥克里 姆公司、桑加迪公司、果繁多公司等)200多条成套 制粉设备及制粉生产线,国外先进制粉设备及工艺 的引进,有力地推动了中国制粉设备及制粉工艺的 进步与发展。近30年来,在中国制粉T作者的不懈 努力下,中国的制粉T艺经历了引进一消化、吸收一 融合、改进一创新、发展的历程,逐渐形成了具有中 国特色的先进制粉T艺。 1 当今中国制粉工艺的水平及工艺效果 11形成了具有“中同特色”的先进制粉丁艺 20世纪8
3、0年代引进国外的成套制粉设备及制 粉_丁艺。代表着世界制粉技术的先进水平。当时中 国的制粉工艺比较落后,随着对国外成套引进T艺 的消化吸收,中国的制粉T作者看到,引进的国外制 收稿日期:20101030 作者简介:齐兵建(1955一),男,教授,从事制粉工艺设计及教学研究 Ac作。 粉工艺先进在有些方面还存在着一定的甚至严重 的不足:在清理T艺方面,引进工艺过于简单,不 能适应中国原粮小麦含杂较高的特点,清理效果不 能达到人磨净麦的质量要求;引进丁艺比较适应 硬麦加工及烘焙类食品面粉的生产,而中国的小麦 硬度偏低且主食食品是以蒸煮类食品为主,要求面 粉精度高、粉色白,因此在生产以中国主食面粉为
4、主 时,引进工艺存在一定不足;引进工艺单位产量 低、吨粉电耗高,增大了企业成本。如果说20世纪 8090年代中国的制粉T艺是以消化、吸收国外制 粉工艺为主的话。那么在2l世纪的前l0年,特别是 在最近的五年问中国的制粉T艺得到了极大的创新 与发展。在中国制粉工作者的不懈努力下经过研究 和探索,创新与发展,逐渐形成了具有中国特色,即 “适应中国原粮加T及中国主食面粉生产”特点的先 进制粉:艺,其T艺效果及关键T艺指标,诸如质 量、出率、产量、电耗等达到了国际先进水平。 12 丁艺效果及关键工艺指标 121面粉质量好(精度高)、出率高 当今中国先进的制粉工艺由于采用了较多的创 新技术。其显著特色之
5、一是高精度面粉的出率高,根 据原粮不同,高精度面粉(灰分05)的提取率可 达5560。同时,根据市场需要,在产品结构上可 20世纪80年代高了20 kWh:面粉吨粉电耗己到 65 kWh左右。2008年大米、面粉人统企业共生产 大米4 783万t,面粉5 5056万t,以平均吨米、吨粉 电耗60 kWh计算,全年实际电耗617亿kWh 排放二氧化硫2亿t,企业用电成本超过100亿元 所以粮食企业的高效、低碳、节能、减排,提高生产效 率,降底生产成本是我国碾米、制粉业未来面临的又 一重要挑战。在开展粮食深加丁和副产品循环利用 上,它是一把双刃剑,既能高效利用粮食资源,又能 增加社会食品资源、确保
6、国家粮食安全、增加企业经 济效益,同时又面临水、电、气的消耗和废水处理排 放的严峻挑战,所以高效、低碳、节能、环保,提高生 产效率,降低生产成本是粮食加T业未来10年发展 中的又一重要挑战 2010年第35卷第6期 粮食加工 13 以在线同时生产34种面粉,如果生产3种面粉, 1#粉(灰分05)出率可达50以上,2#粉(灰 分065)出率在15一20,3#粉(灰分10) 出率在510,总出率在75左右(灰分 06)。根据需要,还可以在线提取出几乎不含麸星 的0#粉(灰分045)40以上。 122单位产量高、吨粉电耗低 引进制粉工艺最大的不足是产量低,电耗高,近 十年来,中国制粉工作者进行了大量
7、的创新和探索, 在制粉的关键部位进行了技术及T艺的创新,在保 证面粉质量及出率的前提下,使产量大大提高,电耗 大大降低。以18台磨粉机(辊长100 em)的生产线 为例:引进工艺最大日加工量300 t,而吨粉电耗高 达85-90 kWh;当今中国先进的制粉工艺日加一能 力可达400 t左右,在加工软麦时可突破420 t,使产 量提高了3040,吨粉电耗下降至63 kWh左 右,大大节约了生产成本,提高了企业的经济效益。 因此可以说当今中国先进制粉工艺的显著特色之 二是单位产量高、吨粉电耗低。 13可在线方便的生产中国主食专用粉或配制基础 面粉 当今中国先进的制粉工艺由于采用了较多的创 新技术,
8、特别是采用了强化的粉路设置、强化的物料 分级及强化的清粉工艺,粉路更严格遵循“同质、同 品质合并”的原则,因此在粉路中能够形成多个有品 质差异的粉流,可以在生产中方便地在线配制中国 主食专用粉和基础面粉。 2 当今中国先进制粉工艺的特点及创新点 21工艺思路 在制粉过程中,高精度面粉的出率与高纯度胚 乳颗粒数量的提取密切相关【lJ,因此,首先应想尽一 切办法及技术手段最大限度的为前路心磨提供数量 最多、质量最好的纯净胚乳颗粒,为高精度面粉的出 率创造条件:其次是将提取出的纯净胚乳颗粒最大 限度的在前路心磨研细成粉,将好粉尽早拿出,避免 好料后推而影响高精度面粉的出率。 为了实现以上思路所达到的
9、目标,粉路强调关 键系统及关键部位的强化即强化的粉路设置、强化 的前中路皮磨设备配备、强化的物料分级、强化的清 粉系统、强化的物料筛理、强化的前路心磨系统以及 中路心磨细料免磨处理。这几大方面包含了当今中 国先进制粉工艺的的特点和创新点,是中国制粉工 作者对世界制粉工艺发展的贡献。 22完善的粉路设置 当今中国先进制粉工艺的特点是粉路设置更加 完善,不单设置完善的皮磨系统、心磨系统,尤其强 调设置“强化的前中路皮磨系统”、“强化的清粉系 统”、“强化的前路心磨系统”、“强化的渣磨系统”等。 粉路一般设置4道皮磨、2道渣磨、78道心磨、2道 尾磨、812道清粉。其目的使分工更加精细,对不同 类型
10、的在制品进行更有针对性的研磨及处理,使皮 层和胚乳得以最大限度的分离。最大限度的为清粉 系统提供数量更多的物料以精选出最多的纯净胚乳 颗粒,并尽量将其在前路心磨研细成粉,以提高面粉 的质量及出率。 2-3强化的前中路皮磨设备配备 前路皮磨(I B、B磨)位于粉路之首,是造麦 渣、麦心的关键部位,中路皮磨(B磨)是提取麦 心、粗粉的补充部位。衡量一个制粉工艺效果的好 坏,首先要看前路皮磨的造渣、造心能力,并且要求 提取的渣、心质量要好数量要多,颗粒要大,在为清 粉系统造出数量最多的麦渣、麦心的同时,尽量保持 麸皮完整而不破碎。当今中国先进制粉工艺的一个 显著特点是前中路皮磨设备配备加宽,磨辊配备
11、比 例增大,筛理设备配备充足。前三道皮磨配备比例占 整个磨辊接触长度的33以上(引进工艺占25或 略强),磨口加宽,有利于前中路皮磨在操作时流层 变薄,以达到最佳的剥刮效果;筛理设备配备充足, 有利于物料的强化分级及强化筛理,同时有利于提 高产量。 24 强化的物料分级 241强化的前中路皮磨物料分级 传统制粉工艺前中路皮磨在制品的分级相对比 较简单,一般分级45种物料,当今先进的制粉工 艺分级多达6种,即不但分出麸片、麦渣、麦心、硬粗 粉。还要将软粗粉及细料分开,分级更加精细,使不 同品质、不同精度的在制品进入不同的研磨系统及 清粉系统处理,有利于纯细物料的特殊处理及纯净 胚乳颗粒最大限度的
12、精选。 242强化的渣磨物料分级 引进粉路中,英国西蒙公司的渣磨系统比较明 确,布勒公司及意大利相关公司的渣磨系统比较模 糊。当今中国先进制粉工艺不但吸收了英国西蒙公 司的渣磨工艺特点,还吸收了布勒及意大利相关公 司的光辊研磨,同时渣磨研后物料在制品的分级更 加精细。引进制粉工艺渣磨物料在制品的分级一般 24种,而当今国内先进制粉工艺渣磨物料的分级 多达67种,分级出大量的中、小粗粒进人清粉系 统为大量提取纯净胚乳颗粒创造了条件。 14 粮食加工 2010年第35卷第6期 243强化的前路心磨物料分级 传统制粉工艺的前路心磨,特别是1M磨后物 料分级比较简单,一般将在制品分为2级,即麸屑、 麦
13、心(麦心、粗粉、细料混合物),麸屑进1T磨处理, 麦心进下一道心磨研磨,这样的分级及处理使进入 尾磨的物料中含有较多的胚乳颗粒,进人下道心磨 的物料中含有一定的麸屑不利于提高面粉质量及 出率。当今中国先进制粉工艺强化1Me磨物料的分 级,在制品分级多达4种:分出的纯细物料特殊处 理,大、中、小粗粒混合物分别进入不同的清粉系统 精选纯化,使进入下道心磨的麦心更加纯净,有利于 提高面粉精度及出率。 25强化的清粉系统 清粉系统是提取纯净麦心的关键部位,其工艺 效果的好坏直接影响着纯净胚乳颗粒的提取数量。 引进制粉工艺的清粉范围较窄,且进机物料的组合 及精选后纯净胚乳颗粒的去向不甚合理。与引进工 艺
14、相比,当今中国先进制粉工艺的清粉系统得以极 大强化,其特点是清粉范围扩大、清粉系统分工精 细、清粉道数更多、进机物料按粒度及品质组合更为 合理、清粉效率更高、精选出纯净胚乳颗粒的去向更 遵循“同品质合并”的原则。 251清粉范围扩大 引进制粉工艺的清粉系统只能清I B、B的麦 渣、麦心,11I B的粗粒,I B、B、B的硬粗粉8种 物料。当今中国先进制粉工艺的清粉范围显著扩大, 不但清以上8种物料,还要清1S的粗粒,1M、2M甚 至3M的粗头,lS、2S、1Me的硬粗粉,I B、B、 B、1S、2S、1Me的软粗粉,与引进工艺相比多清了 17种物料总数高达25种,为大量提取纯净胚乳颗 粒创造了
15、条件。在生产以专用粉为主时,采用更强化 的清粉系统,除进行以上清粉外,还考虑对1T、中路 心磨、甚至B的粗粉进行清粉,以提高2号粉的精 度及出率最大限度地利用优质小麦。 252清粉设备配备加宽 引进制粉T艺的清粉系统清粉范围较窄,清粉 机配备台数较少。强化的清粉系统由于清粉范围显 著扩大需有较多的清粉机筛面宽度以满足强化清 粉的需要,单位磨辊(每米磨辊)接触长度配备清粉 机筛面宽度由原来的125 em增至25 cm以上。以 18台磨粉机(辊长1 m)的生产线为例,引进T艺仅 用5台清粉机,而强化的清粉系统采用910台,清 粉设备增加了一倍。 253清粉道数增多 引进清粉系统一般设置4道清粉,而
16、强化的清 粉系统道数大大增加。设置多达912道,将来自前 中路皮磨、渣磨、前路心磨的在制品混合物不但按粒 度,更按品质差异分开清粉,大大提高了清粉效率及 粉路的工艺效果。 254重复清粉T艺 当今制粉T艺的最大创新点之一是重复清粉的 应用21。一等品质的麦渣、麦心及硬粗粉进行清粉 时,清粉机中后段的筛下物以胚乳颗粒为主但含有 一定的连皮胚乳粒这些物料若进入前路心磨势必 将皮层磨碎形成麸星。送人渣磨后,大量的纯净胚乳 进入渣磨处理有违设置渣磨的原意,并且增加了胚 乳的研磨周转率,若将此部分物料进入下道清粉机 重复清粉,由于经过第一道清粉后此类物料粒度比 较接近且不含较细物料,有利于清粉机筛网的配
17、备 及风量的调节能够达到较高的清粉效率使纯净胚 乳和连皮胚乳得以彻底分离。重复清粉工艺一般设 置23道,分别对麦渣、麦心及硬粗粉清粉机的中后 段或第三层筛上物进行再清粉,使进入前路心磨纯 净胚乳颗粒的数量大大增加。 26 强化的物料筛理 261较多的筛理面积配备 引进制粉工艺最大的不足是配备筛理面积偏 低,制约了物料强化分级及产量提高的需求。当今中 国先进制粉工艺在筛理面积的配备上得以大大加 强,筛磨配备比例增大总筛理面积配备增加了 3040,大大提高了筛理效果及满足了物料强化 分级的要求。 262强化清粉机进机物料的筛理 保证清粉机清粉效果的关键因素之一是使进入 清粉机的物料要筛得透、分得清
18、,尽量不含筛下物。 强化的物料筛理尤其强化进入清粉机物料的筛理, 将分离大、中、小粗粒的分级筛筛程大大加长,由原 来的25 m增加至35 5 m,从而保证了进入清粉机 的大、中、小粗粒筛得净,分得清,大大提高了清粉机 的清粉效率 263较多的重筛设置 高方平筛的有限高度,在一仓平筛内不能满足 强化分级及筛净面粉的要求,因此当今中国先进制 粉工艺设置有较多的重筛,不但在皮磨设置重筛,甚 至还设置重重筛同时在渣磨和前路心磨也设置重 筛,以满足强化分级及筛净面粉的要求。 264强化的刷麸粉、打麸粉、吸风粉筛理 吸风粉和打刷麸粉物料粘腻属最难筛理的物 料,引进制粉工艺多采用立式振动圆筛对其进行处 理,
19、但振动圆筛存在筛 的面粉麸星含量高、筛网易 2010年第35卷第6期 粮食加工 15 破损的不足。国内工艺对吸风粉、刷打麸粉采用单独 平筛筛理的方法,并采用橡皮球清理筛面,收到了比 较好的工艺效果。 27 强化的前路心磨系统 271前路心磨加宽、设备配备比例增高 前路心磨(1M、2M、3M磨)系统是将提取出的 纯净胚乳颗粒研细成粉的系统,是提取高精度面粉 的核心部位,此系统要求磨口配置要宽,特别是1心 磨VI要宽。为了提高研磨效果,当今制粉工艺1M磨 仅处理清粉机精选出的颗粒状纯净胚乳粒(粒度大 约在1501 000 m之间),有条件的厂最好将1M 磨设置为1Mc、1Mz、1Mf,分别对清粉机
20、精选出的 大、中、小纯净胚乳颗粒进行研磨,以达到最佳的研 磨效果。强化的前路心磨系统磨辊的配备占整个磨 口比例的3235(引进厂仅占25左右),让前 路心磨加宽,其目的在于使前路心磨采用较薄的流 层厚度、较紧的辊间轧距,最大限度地将胚乳颗粒研 细成粉,避免好粉后推。 272纯细物料处理技术 当今制粉技术的第二大创新点是“纯细物料处 理技术”的应用该项技术为制粉工艺带来了突破性 进展。磨粉机在研磨颗粒状物料时,研磨效果明显, 而研磨直径小于150 Izm(9XX13XX)的细料时,研 磨效果较差。撞击磨粉机在撞击较粗物料时效果较 差,电耗较高;撞击较细物料时,效果显著,电耗较 低。采用强力撞击磨
21、对纯细物料进行撞击制粉,实现 了磨撞结合、优势互补,扬长避短,既弥补了前路心 磨磨粉机研磨细料效果差的不足,又使前路心磨得 以强化,有效地解决了好粉在前路心磨尽早拿出的 难题 28中路心磨细料免磨处理 中路心磨细料免磨处理,是当今制粉工艺的又 一大创新点。在筛理面粉时,为避免筛枯,不允许将 面粉全部筛净,要求粉筛筛上物中含有一定面粉 (2025)。尤其是粒度在IOXX13XX的细料中 面粉含量更高。这部分物料若直接进入下道心磨研 磨,一方面已成为面粉的胚乳没必要重复研磨,另一 方面磨粉机在研磨极细物料及含粉物料时,研磨效 果极差及容易缠棍,若将这部分物料进行免磨处理。 既可兼顾下道心磨的研磨效
22、果,又可避免面粉的重 复研磨同时也可避免研磨极细物料轧距过紧而生 成较多的麸星。 3 结论 当今中国先进制粉工艺是在引进工艺的基础 上,经过消化与吸收、发展与创新逐步形成的。中国 先进的制粉工艺具有适应中国原粮加工及中国主食 面粉生产的特色,通过完善的粉路设置,较宽的前中 路皮磨配备,强化的物料分级,强化的物料筛理,强 化的清粉系统,强化的前路心磨设置及关键部位创 新技术的应用,最大限度地为前路心磨提供数量最 多的纯净胚乳颗粒,并将其在前路心磨尽量研细成 粉。同时工艺效果及关键工艺指标,诸如面粉的精度 及出率、单位产量及电耗等四大核心指标达到了国 际先进水平。 参考文献: 【11齐兵建高精度小麦粉提高出率的工艺路线及关键技术 措施【JJ粮食与饲料工业,2009,12(12):46 【2齐兵建清粉系统设置及其流程形式的优化设计【J粮食与 饲料工业,2009,1 1(1 1):47 诚 聘 湖北永祥粮食机械股份有限公司武汉技术中心 、 碾米工、程设计人员若干名(常年招聘年薪面议) 招聘职位详细要求及待遇福利请访问永祥公司网址:wwwHBYXLJCOM 工作地点:武汉市区 联系地址:武汉市骄口区古田二路汇丰企业总部4503室 联系人:熊秋萍 电话:13006375909 Email:HBYXIKLZY1 63COM