高精度全麥粉生產工藝與裝置製造方法
2023-12-03 05:03:01 2
高精度全麥粉生產工藝與裝置製造方法
【專利摘要】本發明屬於小麥加工【技術領域】，具體涉及一種高精度全麥粉生產工藝，該工藝由麥間工藝和粉間工藝兩部分組合而成，麥間工藝去除60-70%的果皮，粉間工藝包括5～8道皮磨，每道皮磨包括粉碎和篩理兩道工序，粉間工藝1～3道皮磨採用高速擠切粉碎機，高速擠切粉碎機轉子柱銷與定子柱銷之間最小間隙為0.5～1mm，運轉時，高速擠切粉碎機最外圈轉子柱銷線速度要達到95～120m/s。本發明得到的高精度全麥粉具有精度高、含砂量小、菌落含量降低50%以上、麵粉食味和口感改善和食品製作性能改善等顯著優勢。
【專利說明】高精度全麥粉生產工藝與裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於小麥加工【技術領域】，具體涉及一種高精度全麥粉生產工藝與裝置。
【背景技術】
[0002]用研磨、撞擊、篩理、清粉等設備將已清理乾淨的小麥的胚乳與麥皮和胚芽分離，並把胚乳磨細成粉末狀直接包裝或經過配粉等處理，製成各種不同等級和用途的成品麵粉和副產品的全過程稱為小麥制粉工藝流程。其中整粒小麥清理車間(簡稱麥間)的工藝流程稱麥間工藝；制粉車間工藝流程稱粉間工藝。目前，國內外市場上銷售的麵粉有普通粉(這裡是除全麥粉以外供人食用的麵粉的統稱)和全麥粉兩大類。兩大類麵粉生產的麥間工藝基本相同，粉間工藝有很大差異。
[0003]普通粉的制粉原理是用逐級粉碎後篩選的方法把95%以上麥皮和部分胚芽分離出去，並把胚乳粉碎成粉。而現有全麥粉的制粉原理則是用逐級粉碎後篩選的方法把胚乳、麥皮和胚芽全部粉碎成粉。
[0004]麥間工藝通常包括風選(常用設備是垂直吸風道、吸風分離器和循環風除塵器等)、篩選(常用設備是振動篩和平面迴轉篩等)、比重分選(常用設備是去石機和比重分級機等)、磁選(常用設備是磁鋼和永磁筒等)、表面清理(常用設備是打麥機、洗麥機和剝皮機等)和調質處理(常用設備是著水機和潤麥倉等)等工序。麥間工藝的目的和作用是:去除小麥原糧中含有的泥土石砂、鐵磁性異物、草籽、其它穀物顆粒、麥秸、麥芒、癟麥、蟲蝕黴變麥粒等異物或汙物；給小麥添加適量水並使水分在麥粒中均勻分布以利於制粉。
[0005]現有普通粉生產粉間工藝包括皮磨、渣磨、心磨、尾磨和清粉五個系統。皮磨、渣磨、心磨和尾磨4個系統的每道工序都由粉碎加工和高方篩篩理兩步組成。高方篩的功能是用若干組不同孔徑的篩網使篩出達到規定粒度要求的成品麵粉(專業術語稱篩粉，相關技術資料中把篩出麵粉的篩子稱粉篩，圖框用XX表示)和把其餘物料按粒度大小分成若干個等級(專業術語稱分級，相關技術資料中把用於分級的篩子稱分級篩，圖框用GG表示)。皮磨的功能是剝開麥粒，刮下大粒狀胚乳，儘量多提取品質好的粗粒粗粉，並在儘可能保持麩片完整的前提下，刮淨麩片上殘存的胚乳。通常用剝刮率(一定數量的物料由某道皮磨系統研磨，經篩理後，穿過粗篩的數量佔本道系統流量或I皮磨流量的百分比)大小評價皮磨設備功能和工藝效果。其中佔本道系統流量的百分比稱本道剝刮率。現有技術用取粉率(一定數量的物料由某道系統研磨後，粉篩的篩下物流量佔本道系統流量或I皮磨流量的百分t匕)大小評價心磨設備功能和工藝效果。其中佔本道系統流量的百分比稱本道取粉率。清粉系統的功能是按粒度和密度大小把物料分級。清粉機採用的都是用GG表示的分級篩。籠統地論述，因分離麥皮和胚芽的難度很大，所以與全麥粉生產工藝相比，設備土建投資大、工藝流程長、操作管理繁雜、能耗高、加工成本高和成品率低等是普通粉生產粉間工藝的缺欠。
[0006]現有全麥粉生產粉間工藝只包括若干道齒輥磨粉機研磨或撞擊磨粉機粉碎與高方篩篩理組合而成的工序。因為每道粉碎工序加工的物料都含大量麥皮，所以所有粉碎加工工序都稱作皮磨。顯然，土建投資小、工藝流程短、操作管理簡便、能耗和加工成本低和產出麵粉營養保健價值高等是全麥粉粉間工藝的突出優勢。現有全麥粉概念是包括全部胚乳、胚芽和麥皮的麵粉。人們要生產和食用全麥粉的主要原因是胚芽營養豐富和麥皮含大量纖維素(麥皮所含大量營養成分絕大部分是人體無法消化吸收，但纖維素對人體健康有利)。權威資料記載，「小麥籽粒中麥皮的平均含量是14%」、「麥皮中的果皮纖維素含量高達38%，半纖維素含量34.5%，蛋白質含量只有7.5% ;種皮纖維素含量11%，半纖維素含量50%，蛋白質含量15.5% ;糊粉層纖維素含量只有3.5%，半纖維素含量38.5%，蛋白質含量高達24.5%」、「麥皮的果皮部分含大量纖維素，人體不能消化，並且影響粉色和烘焙性質是制粉過程中應首先除去的部分」、「麩皮的食感和口味很差，能接受的人很少(全麥粉產出比例高的美國也只有10%左右)」、「麥粒上所有泥沙、粉塵和殘留農藥等汙染物都附著在果皮上」，根據上述資料綜合分析，食用富含纖維素的食品對人體健康有利，但把所有麥皮全部粉碎成粉摻合到麵粉中去，導致全麥粉食品的食感和口味都差到至今很少有人能接受的程度則無疑是全麥粉的最大甚至是致命的缺欠。而沒有能去除部分麥皮的技術則是現有全麥粉生產工藝的重大缺欠。
【發明內容】
[0007]根據上述情況，本發明目的在於提供一種高精度全麥粉生產工藝與裝置。
[0008]為實現上述目的，本發明採用如下技術方案:
高精度全麥粉生產工藝，由麥間工藝和粉間工藝兩部分組合而成，麥間工藝去除60-70%的果皮，其粉間工藝包括5?8道皮磨，每道皮磨包括粉碎和篩理兩道工序，粉間工藝I?3道皮磨採用高速擠切粉碎機，高速擠切粉碎機轉子柱銷與定子柱銷之間最小間隙為0.5?Imm,運轉時,高速擠切粉碎機最外圈轉子柱銷線速度要達到95?120 m/s。
[0009]所述麥間工藝包括毛麥清理、剝皮、光麥清理、二次剝皮、風選；
其中毛麥清理由篩選、風選、磁選、第二篩選、第二風選、去石組成；
剝皮和二次剝皮均由著水和攪拌組成；
光麥清理由風選、磁選、篩選、第二風選、去石組成。
[0010]剝皮工序的具體步驟為:向小麥中添加佔小麥重量1-5%的水，水溫為10-60°c，加水後在10 min以內送攪拌工序加工，攪拌過程中將小麥高度控制在0.5-3m ;攪拌時採用攪拌機，控制攪拌機的攪拌棒線速度為l_6m/s。
[0011]一種用於高精度全麥粉生產工藝的裝置，該裝置包括依次連接的下料坑、第一提升機、第一振動篩、第一垂直吸風道、第一螺旋輸送機、毛麥倉、第二螺旋輸送機、第二提升機、第一磁選器、第二振動篩、第二垂直吸風道、第一去石機、第一著水機、第一臥式多功能攪拌機、第一風選器、第三提升機、第三螺旋輸送機、潤麥倉、第四螺旋輸送機、第四提升機、第二磁選器、第三振動篩、第三垂直吸風道、第二去石機、第二著水機、第二臥式多功能攪拌機、第二風選器、淨麥倉、高速擠切粉碎機、粉碎機高方篩、齒輥磨粉機、磨粉機高方篩。
[0012]高速擠切粉碎機、粉碎機高方篩的數量為依次串聯的1-3組。
[0013]齒輥磨粉機、磨粉機高方篩的數量為依次串聯的1-3組。
[0014]下料坑和第一垂直吸風道的上埠與第一風網裝置連接；第二垂直吸風道的上埠、第一去石機、第一風選器、第三垂直吸風道的上埠、第二去石機、第二風選器與第二風網裝置連接。
[0015]第一風網裝置、第二風網裝置均由離心集塵器、風機和濾塵器組成。
[0016]本發明中所用的臥式多功能攪拌機為 申請人:所申請的「臥式多功能攪拌機」發明專利，申請號為201220266699.2 ;所用的高速擠切粉碎機為 申請人:所申請的「具有撞擊粉碎和擠壓剪切粉碎功能的粉碎機」發明專利，申請號為201210481139.3。
[0017]本發明中所製得的高精度全麥粉是一種去除60-70%的果皮、分離20-50%麥皮的全新全麥粉，這種全新的高精度全麥粉具有精度高、含砂量小、菌落含量降低50%以上、麵粉食味、口感改善和食品製作性能改善等顯著優勢。
[0018]本發明的研發過程詳述如下:
本發明是發明人在研發成功4項創專利技術(200910157760.2多功能攪拌機、201210186129.7臥式多功能攪拌機、201110337161.6 一種只剝除果皮的小麥制粉麥間工藝及成套設備、201210481139.3具有撞擊粉碎和擠壓剪切粉碎功能的粉碎機)的基礎上萌發把這4項新技術與現有全麥粉生產工藝有機結合組成新的全麥粉生產工藝的想法。根據【背景技術】所述按現有全麥粉生產工藝生產的全麥粉的食感和口味太差和上述4項專利的技術優勢，發明人把研發方向確定為生產麥間能去除70%左右果皮的高精度全麥粉和粉間能去除20%?50%麥皮(20%?50%為麥間結束後剩餘全部麥皮的20-50%，粉間具體去除多少麥皮可根據在實踐中以既對食用者健康有利又有滿足不同人的食味和口感為標準確定)的高精度全麥粉生產工藝。與現有全麥粉相比，這種全麥粉只是去除了營養價值最低的絕大部分果皮和適當降低了麩皮的含量，仍保留了小麥籽粒幾乎全部營養成分，所以稱全麥粉名副其實。又因為清除部分皮層後，麵粉灰分大幅度降低，所以本發明產出的麵粉稱高精度全麥粉。在分析研究大量包括普通麵粉和全麥粉生產工藝和麵粉廠生產技術實踐經驗的相關資料，為驗證創新思路進行大量試驗和綜合分析研究新思路與現有技術對比的差異的基礎上，發明人在麥間工藝和粉間工藝中分別採取了如下創新措施:
1.為了達到剝除70%左右果皮的設計目標，所以本發明引用了「臥式多功能攪拌機」、「多功能攪拌機」和「一種只剝除果皮的小麥制粉麥間工藝及成套設備」3項專利技術。但考慮到麥間工藝基本不剝除種皮，而小麥入機前著水潤溼，必定使麥皮韌性增強，粉碎麥皮的難度加大，所以本發明麥間工藝引用「一種只剝除果皮的小麥制粉麥間工藝及成套設備」時，砍掉該項專利進淨麥倉前的著水工序。同時，為降低入機小麥灰分，進淨麥倉前增加一道用於清除麥粒上殘存果皮和汙物的臥式多功能攪拌機攪拌工序和一道用於把果皮汙物分離出去的風選器風選工序。
[0019]2.為了達到使本發明具有高效節能的顯著優勢，所以本發明引用了名為「具有撞擊粉碎和擠壓剪切粉碎功能的粉碎機」的發明專利(根據在本發明中使用的特徵以下均簡稱高速擠切粉碎機)，公布名為「具有撞擊粉碎和擠壓剪切粉碎功能的粉碎機」的發明專利(中國專利申請號:201210481139.3)公開了一種在現有撞擊磨粉機基礎上改進設計的粉碎設備。它通過用外表面為鋸齒形的L形耐磨構件把柱銷兩個工作面保護起來，L形耐磨構件是用鋸齒形切向工作面和徑向工作面及定子柱銷扭轉特定角度的方法，使設備具有了撞擊粉碎和擠壓剪切粉碎功能。當被加工物料粒度大於轉子柱銷與定子柱銷之間最小間隙時，設備主要靠轉子柱銷和定子柱銷對被鉗持在兩者之間的物料顆粒施加強大的擠壓剪切作用力迫使物料顆粒破碎，所以在以下論述中均稱高速擠切粉碎機。
[0020]但在新技術研發的大量試驗過程中發現按「具有撞擊粉碎和擠壓剪切粉碎功能的粉碎機」專利研發成功的高速擠切粉碎機用於粉碎小麥籽粒的粉碎功能比現有輥式磨粉機和撞擊磨粉機都高70%以上，但其粉碎功能和生產能力尚未達到本發明比現有技術高I倍的設計指標，所以發明人又對該高速擠切粉碎機進行了進一步的研究。發明人發現，根據設備結構和工作原理分析和大量試驗檢測數據證明改變高速擠切粉碎機轉子柱銷與定子柱銷之間間隙和轉子盤最外圈轉子柱銷線速度兩個參數值是提高高速擠切粉碎機的有效方法。用此法可以把高速擠切粉碎機的粉碎功能提高到比現有撞擊磨粉機和輥式磨粉機都高I倍左右。因此本發明對高速擠切粉碎機提高粉碎功能的方法是:高速擠切粉碎機轉子柱銷與定子柱銷之間最小間隙為0.5?Imm,運轉時,高速擠切粉碎機最外圈轉子柱銷線速度要達到95?120 m/s ο
[0021]3.在新技術研發的大量試驗過程中還發現，高速擠切粉碎機加工完整麥粒和含胚乳較多的碎麥粒時取粉率遠比齒輥磨粉機高，但粉碎以麥皮為主的物料的取粉率則明顯低於齒輥磨粉機。而且多次模擬生產線生產全過程的試驗檢測數據顯示，I?3道皮磨用高速擠切粉碎機加工的總取粉率可達75%以上。高速擠切粉碎機粉碎產出的麵粉顏色比普通麵粉灰暗，但看不出有明顯的麩星，而不到25%的篩上物則與普通粉生產線產出細麩皮外觀和成分都基本相同(現有普通麵粉生產線麩皮平均產出率就是25%)。據此，發明人確定本發明粉間I?3道皮磨採用高速擠切粉碎機，3道皮磨以後採用齒輥磨粉機，並根據生產線對產出全麥粉的精度要求精確定齒輥磨粉機研磨道數(最後一道研磨後粉篩篩上物是麩皮，所以產出全麥粉精度要求越高，則研磨道數越少)，通常用2?5道。
[0022]綜上所述，與現有全麥粉生產工藝相比，本發明是採用麥間用臥式多功能攪拌機剝除70%左右的小麥果皮和清除麥粒上的汙物，粉間先用高速擠切粉碎機粉碎麥粒並把90%以上的胚乳粉碎成粉以後，再用齒輥磨粉機把以種皮和糊粉層為主的物料研磨成粉混入高速擠切粉碎機產出麵粉即製成全麥粉。若想進一步提高全麥粉精度，還可用減少齒輥磨粉機研磨道數的方法去除20%?50%麥皮。因此，採用本發明的全麥粉生產線具有生產工藝簡化，設備土建投資少和能耗低等優勢。同時採用本發明的全麥粉生產線產出的全麥粉具有精度高、含砂量小、菌落含量降低50%以上，麵粉食味和口感改善和食品製作性能改善等顯著優勢。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明高精度全麥粉生產工藝所用裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下結合實施例對本發明的技術方案作進一步地詳細介紹，但本發明的保護範圍並不局限於此。
[0025]高精度全麥粉生產工藝，由麥間工藝和粉間工藝兩部分組合而成，麥間工藝去除60-70%的果皮，其粉間工藝包括6道皮磨，每道皮磨包括粉碎和篩理兩道工序，粉間工藝I?3道皮磨採用高速擠切粉碎機，高速擠切粉碎機轉子柱銷與定子柱銷之間最小間隙為
0.5?Imm,運轉時,高速擠切粉碎機最外圈轉子柱銷線速度要達到95?120 m/s。
[0026]麥間工藝包括毛麥清理(篩選、風選、磁選、第二篩選、第二風選、去石)、剝皮(著水和攪拌)、光麥清理(風選、磁選、篩選、第二風選、去石)、二次剝皮(著水和攪拌)、風選。
[0027]剝皮工序的具體步驟為:向小麥中添加佔小麥重量1-5%的水，水溫為10_60°C，加水後在10 min以內送攪拌工序加工，攪拌過程中將小麥高度控制在0.5-3m ;攪拌時採用攪拌機，控制攪拌機的攪拌棒線速度為l_6m/s。
[0028]一種用於高精度全麥粉生產工藝的裝置，如圖1所示，該裝置包括依次連接的下料坑12、第一提升機13、第一振動篩6、第一垂直吸風道7、第一螺旋輸送機8、毛麥倉10、第二螺旋輸送機81、第二提升機30、第一磁選器2、第二振動篩61、第二垂直吸風道71、第一去石機4、第一著水機9、第一臥式多功能攪拌機11、第一風選器15、第三提升機31、第三螺旋輸送機82、潤麥倉16、第四螺旋輸送機83、第四提升機32、第二磁選器41、第三振動篩62、第三垂直吸風道72、第二去石機40、第二著水機91、第二臥式多功能攪拌機111、第二風選器42、淨麥倉18、高速擠切粉碎機19、粉碎機高方篩20、齒輥磨粉機21、磨粉機高方篩22。
[0029]高速擠切粉碎機19、粉碎機高方篩20的數量為依次串聯的1-3組。
[0030]齒輥磨粉機21、磨粉機高方篩22的數量為依次串聯的1-3組。
[0031]下料坑12和第一垂直吸風道7的上埠與第一風網裝置連接；第二垂直吸風道71的上埠、第一去石機4、第一風選器15、第三垂直吸風道72的上埠、第二去石機40、第二風選器42與第二風網裝置連接。
[0032]第一風網裝置由依次連接的第一離心集塵器5、第一風機3和第一濾塵器I組成。
[0033]第二風網裝置由依次連接的第二離心集塵器43、第二風機45和第二濾塵器44組成。
[0034]該裝置使用時，下料坑12接收的小麥用第一提升機13提升起來，送第一振動篩6和第一垂直吸風道7去除大小雜質和輕雜質，用第一螺旋輸送機8送毛麥倉10儲存，從毛麥倉10輸出的小麥經第二螺旋輸送機81輸送至第二提升機30,再提升經第一磁選器2去除鐵磁性雜質，用第二振動篩61和第二垂直吸風道71去除大小雜質和輕雜質，並用第一去石機4去除石子等重雜質，經第一著水機9給小麥著水後送第一臥式多功能攪拌機11攪拌實現剝皮；剝過皮的小麥經第一風選器15風選去除雜質後用第三提升機31提升起來，再經第三螺旋輸送機82送潤麥倉16,潤麥倉16輸出的小麥經第四螺旋輸送機83輸送至第四提升機32，再經第二磁選器41去除鐵磁性雜質，用第三振動篩62、第三垂直吸風道72去除大小雜質和輕雜質，並用第二去石機40去除石子等重雜質，經第二著水機91給小麥著水後送第二臥式多功能攪拌機111再次攪拌實現剝皮，剝過皮的小麥經第二風選器42風選去除雜質後送至淨麥倉18 ；
最後進入粉間工藝，粉間工藝共六道皮磨，每道皮磨包括粉碎和篩理兩道工序，第1-3道皮磨(圖中依次為1B、2B、3B)採用高速擠切粉碎機19，第4-6道皮磨(圖中依次為4B、5B、6B)採用齒輥磨粉機21 ;進行時，小麥先經第一道IB的高速擠切粉碎機19粉碎再經第一道IB的粉碎機高方篩20 (XX)篩粉，第一道IB的粉碎機高方篩20篩粉後粉篩篩下物為麵粉(圖中為F)，篩上物送至第二道2B的高速擠切粉碎機19繼續粉碎，依次類推進行，第三道3B的粉碎機高方篩20的篩上物送至第四道4B的齒輥磨粉機21研磨，研磨後送第四道4B的磨粉機高方篩22篩粉，磨粉機高方篩22篩粉後粉篩篩下物為麵粉，篩上物送至第五道5B的齒輥磨粉機21繼續研磨，依次類推進行，最後第六道6B的磨粉機高方篩22的篩上物為麩皮，粉篩篩下物為麵粉。至此，完成全部的工藝過程。
[0035]由第一離心集塵器5、第一風機3和第一濾塵器I組成的第一風網裝置用於收集小麥進毛麥倉10以前清理出來的粉塵、麥秸、繩頭、草籽、紙片和塑料片等雜質，一般做垃圾處理；由第二離心集塵器43、第二風機45和第二濾塵器44組成的第二風網裝置26用於收集小麥出毛麥倉10以後清理出來的果皮、麥芒、草籽和癟麥等雜質，是生產線麥間的下腳料，通常經粉碎處理後混入麩皮。
【權利要求】
1.高精度全麥粉生產工藝，由麥間工藝和粉間工藝兩部分組合而成，其特徵在於:麥間工藝去除60-70%的果皮，粉間工藝包括5?8道皮磨，每道皮磨包括粉碎和篩理兩道工序，粉間工藝I?3道皮磨採用高速擠切粉碎機，高速擠切粉碎機轉子柱銷與定子柱銷之間最小間隙為0.5?Imm,運轉時,高速擠切粉碎機最外圈轉子柱銷線速度要達到95?120 m/S。
2.如權利要求1所述高精度全麥粉生產工藝，其特徵在於:所述麥間工藝包括毛麥清理、剝皮、光麥清理、二次剝皮、風選； 其中毛麥清理由篩選、風選、磁選、第二篩選、第二風選、去石組成； 剝皮和二次剝皮均由著水和攪拌組成； 光麥清理由風選、磁選、篩選、第二風選、去石組成。
3.一種用於權利要求1或2所述高精度全麥粉生產工藝的裝置，其特徵在於，該裝置包括依次連接的下料坑、第一提升機、第一振動篩、第一垂直吸風道、第一螺旋輸送機、毛麥倉、第二螺旋輸送機、第二提升機、第一磁選器、第二振動篩、第二垂直吸風道、第一去石機、第一著水機、第一臥式多功能攪拌機、第一風選器、第三提升機、第三螺旋輸送機、潤麥倉、第四螺旋輸送機、第四提升機、第二磁選器、第三振動篩、第三垂直吸風道、第二去石機、第二著水機、第二臥式多功能攪拌機、第二風選器、淨麥倉、高速擠切粉碎機、粉碎機高方篩、齒輥磨粉機、磨粉機高方篩。
4.如權利要求3所述的高精度全麥粉生產工藝的裝置，其特徵在於，高速擠切粉碎機、粉碎機高方篩的數量為依次串聯的1-3組。
5.如權利要求3所述的高精度全麥粉生產工藝的裝置，其特徵在於，齒輥磨粉機、磨粉機高方篩的數量為依次串聯的1-3組。
6.如權利要求3-5任一項所述的高精度全麥粉生產工藝的裝置，其特徵在於，下料坑和第一垂直吸風道的上埠與第一風網裝置連接；第二垂直吸風道的上埠、第一去石機、第一風選器、第三垂直吸風道的上埠、第二去石機、第二風選器與第二風網裝置連接。
7.如權利要求3-5任一項所述的高精度全麥粉生產工藝的裝置，其特徵在於，第一風網裝置、第二風網裝置均由離心集塵器、風機和濾塵器組成。
【文檔編號】B02C9/04GK104174460SQ201410346594
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日
【發明者】王洪福 申請人:王洪福