用於小麥碾磨的方法和系統的製作方法

2023-05-14 12:01:06

專利名稱：用於小麥碾磨的方法和系統的製作方法
技術領域：
本公開涉及一種用於碾磨小麥等的工藝和系統。本公開尤其涉及包括持續時間受控的多個潤麥步驟並且在兩個潤麥步驟(tempering steps)之間破碎和衝擊麥粒的麵粉碾磨方法和系統。
背景技術：
穀粒，比如麥粒，通常包括由麩皮外層包圍的胚乳內種。而且在麩皮外層內，與胚乳相鄰且比胚乳小的是麥芽。常規的商業碾磨涉及以下步驟清潔麥粒、潤麥(tempering) 大約6至M小時(並且通常為18至M小時)以軟化和增大麥粒的溼度含量，並且然後讓麥粒經過包括一系列相對旋轉碾磨輥(這裡也稱為輥架或輥組)的碾磨或研磨工藝，輥架或輥組通過刮擦或摩擦動作將麩皮外層和胚芽與胚乳分離。輥組通常用較快的輥和較慢的輥操作，提供從而麥粒傾向於保持壓靠慢輥同時麥粒由快輥刮擦的動作。每個輥組生產產品並且還有一些稱為細粒的小顆粒。一種典型的麵粉碾磨機將包括一系列輥組和提供麵粉等級區分的分級機比如篩子，並且如設計的，逐漸地將麩皮外層與內部胚乳分離，胚乳被研磨成麵粉。每組輥的輸出被分類為多個流，通常基於顆粒尺寸和密度差別，以將胚乳與麩皮和胚芽分離，並且將較高或較低礦物質含量的產品導向至選定的輥組。希望的碾磨麵粉是粒狀胚乳，具有一些粒狀胚芽，麵粉中具有儘可能少的麩皮和礦物質。胚芽能是另外的產品。常規的乾式碾磨機在R. Carl Hoseney(American Association of Cereal Chemists. Inc. ,1994)的 Principles of Cereal Science and Technology第二版125-145頁第六章中描述，該出版物通過參考結合於此。通常優選地，在研磨工序期間，尤其是在麵粉碾磨機的前端處，麩皮層儘可能大地成片保持以便於麩皮與期望胚乳的分離。如果麥粒在穿過輥之前沒有用流體比如水調合， 麥粒將在穿過輥時粉碎。這種粉碎將麩皮打破為更加難以與期望麵粉分離的小片。調合麥粒是本領域公知的並且意味著加水和用於讓水滲透麥粒的相應靜止時間。這種調合調節或韌化麩皮，使其更加柔性，比如抵抗粉碎的組織。調合還有助於在進入輥組之前形成期望的溼度含量，這有助於控制細粒麵粉材料。調合還給予胚乳傾向於使其更加易於與麩皮層分離的特性，並且有助於比如溼度含量之類的屬性，這有助於生產更好質量的麵粉。在調合期間，胚乳膨脹，喪失其玻璃質外觀並被浸透。通常需要長的調合時期，在6至M小時的範圍內，並且經常在18至M小時的範圍內，因為溼氣需要時間來弄溼麥粒的內部。還顯示潤溼尤其通過麥粒的存在胚芽的部分進入。潤溼顯示為從麥粒的與水直接接觸的外面朝著麥粒的內部遷移，這需要時間來讓大多潤溼穿過胚芽進入。
儘管商用規模系統中的調合通常涵蓋18至M小時的時期，為了快速周轉的測試目的，一種實驗性的微碾磨方法公開了一種雙重15分鐘調合(Cereal Chemistry, Volume 62, No. 6,1985, pages 454—458, Experimental Micromilling :Reduction of Tempering Time of Wheat froml8-24 Hours to 30 Minutes, K. F. Finney and L. C. Bolte)。該文章教導通過2%溼氣對50克至100克的小麥樣品進行15分鐘的預調合處理，之後通過 Tag-Heppenstall溼氣計輥組進行預破碎並且然後用15%溼氣調合15分鐘。這個工序允許在50至60分鐘內確定小的小麥樣品的質量，與用於裝載小麥以便出口裝運的大約1小時時間相符合。商業設施中與調合相關的時間和生產量增加了用於生產麵粉的碾磨機的裝備和時間需要。較長的處理時間轉化為對於給定產量的麵粉而言的增大成本。對於給定產量的麵粉，調合時間影響例如工廠人員的時間、保持容器能力、現場存儲箱、以及現場麥粒運輸裝備要求。在調合之後，小麥在一系列輥組和篩設備中碾磨為不同等級的麵粉。越多的麩皮作為小顆粒釋放，越難以將麩皮移除和形成低礦物質含量的麵粉。小麥麵粉在全世界大量碾磨。工廠設備或運行成本的改進、或改進的生產效率，將是有益的。

發明內容
本發明提議了用於潤麥和用於由在麩皮內具有胚乳和胚芽的麥粒生產小麥麵粉的改進方法和裝置。所述系統可應用於商用規模的生產，比如用於定尺寸為處理至少大約 4. 5公噸/小時的小麥的系統，這總體上相當於對於常規磨麵機而言每小時生產大約75英擔(cwt，一百磅)的麵粉。在一個方面，麥粒被清潔並且然後通過具有兩個階段的潤麥工序進行潤麥。然而，組合階段的總潤麥時間小於大約4小時。第一次潤麥涉及用潤麥混合物將麥粒潤麥在大約0. 5小時和大約2小時之間的第一時期。潤麥混合物通常包括水或氯化水。此後，工藝包括將麥粒變成塊狀(cubing the kernels)，以下稱為成塊工藝。成塊工藝還產生細粒。工藝接著涵蓋從在成塊工藝中形成的成塊麥粒移除尺寸細於大約900至 1200微米的細粒。在將細粒(the fines)和成塊麥粒(the cubed kernels)分離之後，該工藝包括用潤麥混合物進一步將成塊麥粒潤麥在大約0. 5小時和大約2小時之間的第二時期。因而，總潤麥時間少於常規的18至M小時，並且已經發現，連同成塊一起，充分地準備好用於通過一系列碾磨輥形成麵粉的研磨工序的小麥。成塊或斷裂麥粒能釋放一些在清潔中未釋放的灰塵，並且產生一些細粒。其還能有利地釋放相比在標準磨麵工藝中所產生的胚芽而言更大段的胚芽。於是，在一個方面中， 本發明包括在第二次潤麥之前分類或篩分粒段以移除細粒。篩分也能移除胚芽用以分開地回收。在第二次潤麥之後，成塊麥粒能通過一系列碾磨輥和篩分器碾磨為麵粉。優選地，第二次潤麥包括移動潤麥，移動潤麥減輕麥粒聚集或粘著在一起的傾向。移動潤麥能是大約 6至10分鐘的時期。在特別期望回收胚芽時，移除細粒的工序還能移除尺寸細於大約1000 微米的材料，這能將大量胚芽與較小細粒分離。成塊工藝能通過讓麥粒穿過輥式破碎機來執行，所述輥式破碎機具有在一個輥上的大致縱向地切割或定向的波紋以及在相對輥上的大致周向地切割或定向的波紋。在另一個方面，本發明包括一種用於由具有外麩皮、內胚乳和內胚芽的麥粒生產麵粉的工藝。該工藝包括清潔優選地至少4. 5公噸/小時的麥粒，在第一潤麥混合物中將已清潔的麥粒潤麥少於大約1. 5至2小時，並且然後將麥粒斷裂為粒段，每個粒段基本上包括麩皮和胚乳，斷裂還釋放胚芽和產生細粒。執行篩分以移除細粒，用第二潤麥混合物再潤溼粒段。在大約0. 75小時和大約1. 5至2小時之間的時期之後，再潤溼的麥粒被進一步篩分和/或導向為通過一系列輥進行碾磨以生產出麵粉。在另一個方面，本發明包括一種生產麵粉的工藝，其包括清潔至少大約4. 5公噸/ 小時的麥粒並且用潤麥混合物將麥粒潤麥少於大約1. 5小時的時期。該工藝然後包括將麥粒成塊以形成成塊麥粒，以使得至少80%重量的麥粒將不會穿過1800微米尺寸的網孔，成塊麥粒包括麩皮和胚乳，並且成塊處理產生細粒。成塊工藝的產品的篩分然後被執行來移除至少一些細粒，將這些細粒與成塊麥粒分開。該工藝包括用第二水混合物再潤溼成塊麥粒在大約0. 75小時和1. 5小時之間的時期，並且然後通過一系列輥碾磨成塊麥粒以生產出麵粉。通常，典型的麥粒在成塊工藝期間可斷裂為大致三個相對較大的段，合起來包括麥粒的主要部分，至少90%，以及另外的顆粒。其他構造，比如兩個大段，也是可能的。本發明的另一個方面包括一種由具有胚乳和麩皮的麥粒生產麵粉的方法，其包括用潤麥混合物將麥粒潤麥在大約0. 5小時和大約2小時之間的時期，並且然後成塊已被潤麥的麥粒以給麩皮刻痕。已刻痕的麥粒用水進一步潤麥在大約0. 5小時和大約2小時之間的時期，並且該方法包括產生粒段。然後通過用一系列輥碾磨粒段來對粒段進行處理。在又一個方面，本發明包括一種由已清潔的具有胚乳和麩皮的麥粒生產麵粉的系統。該系統包括用於將已清潔的麥粒保持於潤麥混合物中的第一罐或容器；至少一個定尺寸和構造為將至少4. 5公噸/小時的麥粒斷裂為成塊麥粒的輥式破碎機；用潤麥混合物潤溼成塊麥粒的移動潤麥器；以及用於將成塊麥粒碾磨為麵粉的一系列碾磨輥和篩分器。 在一個方面，輥式破碎機包括具有大致縱向波紋的輥和具有大致周向波紋的相對輥。


本發明的優點、屬性和另外特點從以下結合附圖的描述中將變得更加明顯，其中圖1是麥粒的簡化橫截視圖；圖2是麥粒的簡化剖面透視圖；圖3是本發明的示例性實施例的示意圖；圖4A是被破碎為粒段的麥粒的示意圖；圖4B是被刻痕並然後破碎為粒段的麥粒的示意圖；圖4C是被衝擊並然後破碎為粒段的麥粒的示意圖；圖5是根據本發明實施例的成塊輥組的示意圖；並且圖6是本發明另一實施例的示意圖。
具體實施例方式現在參照圖1，其中示出了麥粒10的示意性橫截面。圖2示出了麥粒10的透視剖面。為了描述的目的，麥粒10包括三個基本區域，包圍內胚乳14和內胚芽16的麩皮外層12。麩皮12由數個保護層組成，通常構成大約14%重量的麥粒10，並且纖維礦物含量很高。礦物含量經常也稱為灰燼，就是在燃燒小麥或麵粉或麩皮的樣品之後留下的物質。胚芽16是胚態的小麥植物並且通常構成麥粒10的僅大約3%。麥粒的其餘內部部分是含澱粉的胚乳14。麥粒10通常是細長的，如圖2所示，並且包括能收集灰塵的折縫18。麥粒10 通常在根端20處比在頭端22處厚。這種構造能影響麥粒10在進入和穿過碾磨裝置時的定向。圖3示出了可用於麵粉的商業生產的本發明實施例的概覽圖。本發明涉及小麥商業規模的處理，定義為至少每小時4. 5公噸麥粒，這相當於對於假設具有75%的麥粒至麵粉轉化率的示例性碾磨機而言每小時生產大約75英擔(cwt)的麵粉。「英擔」或「cwt」指的是100磅的麵粉。未處理的麥粒10在常規小麥清潔裝置M中清潔。詞語小麥意在包括寬泛類型的小麥，尤其包括通常用詞語比如硬、軟、紅、白、冬、春、蠟、部分蠟、以及硬質所描述的那些。小麥常用於食品，比如麵包、蛋糕以及相關烘烤產品，以及用於麵條、薄餅和通心粉，以及很多其他食品，這是公知的。輸送至碾磨機、從卡車、火車車廂或船隻卸載並傳輸至研磨機升降機的小麥通常包含一定百分比的非麥粒成分或外物。這些能包括種子、發育不完全的麥粒、昆蟲、杆莖、石子和其他碎屑。在碾磨之前，這些碎屑在清潔裝置M中移除。存在著很多類型的小麥清潔設備，但是大多碾磨機包括基於尺寸、形狀、密封和磁性將碎屑移除的裝備。一種示例性的分離裝置M包括以下部件的組合移除雜質金屬的磁性分離器、 分離尺寸不夠和尺寸過大材料的碾磨分離器、使用空氣來分離與小麥密度不同的材料(能包括例如皺縮的小麥和穀殼)的抽吸器、具有位於旋轉盤中的腔以基於尺寸排除或接受穀粒的盤式分離器、使用研磨篩或研磨表面移除粘著於麥粒的黴菌和灰塵的洗刷器、以及具有基於密度和流化作用通過分離清潔小麥的傾斜振動平面的重力臺。在清潔之後，已清潔的麥粒10被輸送至第一潤麥裝置26。第一潤麥裝置沈能包括任何類型的商用工廠裝備，其引起麥粒10將由潤麥混合物浸潤選定的時期。一種典型的潤麥混合物包括水、或可包括降低細菌數量的材料(比如通過水的氯化)的水混合物。這種裝置能包括例如溼潤器、傳輸器、罐體以及其他容器、傳輸水的管和泵、霧化器或其他噴射設備。控制器觀與第一潤麥裝置沈相通信。控制器觀還通過連結31接收來自小麥溼氣控制器四的通信。控制器觀控制麥粒10在傳輸至成塊機之前包含於第一潤麥裝置沈中的時期。期望在從第一潤麥裝置26離開時具有大致均勻的溼氣含量。根據本發明的一個方面，麥粒10經受第一潤麥不到大約2小時，並且更具體地在大約0. 5小時和大約2小時之間。儘管時間上比常規潤麥短得多，但是這個第一潤麥的確韌化了麩皮12。第一潤麥裝置沈可包括溼潤設備以用潤麥混合物潤溼已清潔的麥粒10，隨後讓麥粒10緩慢地通過先入先出潤麥罐。在第一次潤麥之後，麥粒10穿過成塊裝置30。成塊裝置30包括一組輥，比如在輥式破碎機中，其定尺寸和構造為將麥粒10打破為多個粒段11，或刻痕或衝擊和壓迫麥粒 10以便隨後打破為多個粒段11。粒段11是將麥粒10打破為相對較大段的結果，例如這些段的尺寸將不會穿過大約1800微米尺寸的網孔。這大致相當於典型麥粒10的尺寸的大約 1/3。在從成塊裝置30排出時至少50%重量的麥粒10應當不會穿過1800微米的網孔，並且優選地超過90%重量或超過96%重量的麥粒10不應當穿過1800微米的網孔。期望最小化在第一成塊裝置30中產生的細粒數量，並且第一成塊裝置30的輥能具體地設置為使得穿過第一成塊裝置30的不到2. 5%的產品小於大約900至1200微米，這種產品在這裡稱為細粒。期望最小化在成塊裝置30中產生的這種細粒的數量。如公知的，麥粒的尺寸是變化的。Acta Agrophysica，2005，6(1)第59-71頁的文章(通過參考結合於此)例如在第 63,64頁涉及到小的麥粒為2. 0至2. 5mm厚，並且大的麥粒為3. 1至3. 5mm厚。Wiysical Properties of Agricultural Materials and Food Products 第 11-T 頁的表 2. 1 報告了麥粒的平均長度為6. 02mm(標準偏差為0. 41mm)，平均中間直徑為2. 79mm長(標準偏差為
0.37mm)，平均最小直徑為2. 54mm(標準偏差為0. 08mm)。粒段能是例如最大尺寸為大約
1.8mm至大約3mm。於是，成塊工藝設計為將麥粒10打破或將麥粒10準備好隨後打破為大約3個粒段11和一些細粒。在成塊之後，粒段11和細粒的重量分布可以在96%成塊麥粒比4%細粒至90%成塊麥粒比10%細粒的範圍內。成塊裝置30優選地構造為生產粒段11 以使得粒段11暴露否則包含於麩皮12內的胚乳14。代替如常規碾磨機中典型的旨在從胚乳14刮掉或磨掉麩皮12的設計，成塊裝置30設計為生產具有麩皮12和胚乳14的粒段 11。成塊裝置也能僅刻痕或壓痕或衝擊麩皮層12，並使胚乳承壓或斷裂，而沒有完全打破麥粒10，而是讓麥粒10準備好隨後在第二潤麥裝置32下遊的第一輥組37中將麥粒10打破。 於是，本描述和權利要求中涉及的詞語「成塊」、「成塊的」、「成塊裝置」或「塊狀麥粒」等涉及讓麥粒10穿過成塊裝置30，其中麥粒10被打破為粒段11和細粒，或者其中麥粒在某種意義上說被刻痕、或壓痕、或衝擊並且因而準備隨後打破為粒段11和細粒，而不管麥粒10在成塊裝置30實際上完全被打破還是保持其構造為單個已被衝擊的麥粒10直到第一下遊輥組。因此這些詞語涉及裝備，以及穿過這些裝備的小麥產品，比如設計、構造和操作來作用於商用規模的麥粒10上的相對輥，不是如常規碾磨輥執行的那樣以從麩皮刮擦或研磨胚乳或者打開麥粒並暴露胚乳的方式。不同地，成塊動作是將麥粒10打破為若干相對較大的每個都包含胚乳14和麩皮12的粒段11，或者僅是以導致隨後打破為粒段11的方式刻痕或壓痕或衝擊麩皮層12。如同常規碾磨操作，除了基本的相對較大的粒段11之外，麥粒 10的成塊或打破也產生一定量的小顆粒，經常稱為細粒。成塊裝置30將優選地包括一個具有大致縱向切割的波紋或大致縱向隆起的表面的輥、以及具有大致周向切割(經常稱為 Lel^age切割)的波紋或大致周向地隆起的表面的配對輥。優選地，輥以1 1和大約1 3 之間的速比操作，縱向切割輥較慢。可選地，周向地切割的輥能較慢。圖4A在左邊了示出了成塊之前的麥粒10，其在隨後在成塊裝置30中成塊之後被打破為如右邊所示的三個粒段11。每個粒段11包括暴露的麩皮12和暴露的胚乳14。胚芽16也能暴露。詞語暴露意思是將其中內麥粒材料比如胚乳14包含於麩皮中並且沒有實質上暴露或可見或直接與其周圍環境接觸的情況與其中一部分胚乳14暴露或可見或直接與其周圍環境接觸的情況區分開來。暴露的胚乳14能以比未暴露胚乳14更快地潤溼和獲得期望的溼氣含量。圖4B在附圖的左邊示出了成塊之前的麥粒10，其成塊之後隨後被刻痕以使得一部分的胚乳14由刻痕暴露。如圖4B的中間所示，刻痕的成塊麥粒沒有被初始打破為完全分離的粒段11。附圖的右邊示出了在隨後穿過位於成塊裝置30下遊的第一輥組37之後並且被打破為粒段11的麥粒。每個粒段包括暴露的麩皮12和胚乳14。圖4C在附圖的左邊示出了在成塊之前的麥粒10。附圖的中間部分示出了在區域 15中麥粒10已經被衝擊或壓痕，但是壓痕沒有完全穿過麩皮12。壓痕開始打破麥粒10並使胚乳承壓的工序，但是類似於如圖4B中所示的刻痕，不會完全將麥粒打破為粒段11。如圖4C的右邊所示，麥粒10在成塊裝置30下遊的第一輥組中被完全打破為粒段。完全打破的粒段包括暴露的胚乳14。現在參照圖5，其中示出了示例性的成塊裝置30，包括輥84和輥86的輥組。輥84 支撐於軸89上並且包括大致縱向地切割的波紋85。輥86支撐於軸91上並且包括大致周向地切割的波紋87。優選地，輥84操作為較慢的輥並且輥86作為較快的輥。輥能以在大約1 1至1 3之間的速比操作，包括大約1 2或1 2. 5的速比。縱向切割的輥84 上的波紋能處於在大約2%至大約4%之間的螺旋角度。出乎意料地發現，利用成塊工藝，即使在成塊裝置的輥的隆起表面磨損並失去尖銳邊緣時，這種創造性的工序仍然非常成功。磨損或鈍化的輥衝擊或壓痕麥粒，其方式為在成塊裝置30下遊處在成塊裝置30下遊的第一輥組37中產生粒段。成塊裝置30下遊的第一輥組37能是碾磨裝置36中的常規碾磨輥組37，或者具有增大波紋的第一輥組的稍微變型類型。如在圖4的描述中說明的，僅通過穿過成塊裝置30使外麩皮層12承壓，允許在隨後處理步驟中如期望地將胚乳14與麩皮12分離。將認識到，在涉及處理大量個別單體的任何操作(比如在商用規模的研磨操作中處理麥粒10)中，任何個別麥粒10會以不同於大多數被處理麥粒10的方式起反應。於是， 所述工序是，以所述方式作用於大部分的麥粒10上，至少65%。至少50%的穿過第一成塊裝置30的麥粒10是其尺寸將不會穿過大約1800微米網孔的實際上打破的粒段11。在穿過將大部分的麥粒10成塊的成塊裝置30之後，粒段11此後被傳輸至第二潤麥裝置32。返回參照圖3，在通向第二潤麥裝置32的通路之前是常規篩分裝置33中的分類或篩分。篩分將否則會在第二潤麥中潤溼時傾向於提高粒段11粘著在一起的細粒移除。第二潤麥裝置32能包括任何類型的商用工廠裝備，其引起麥粒或粒段由潤麥混合物潤溼選定的時期。 這種裝置能包括例如溼潤器、傳輸器、罐體以及其他容器、傳輸水的管和泵、霧化器或其他噴射設備。控制器34與第二潤麥裝置32相通信，對麥粒或粒段(一起稱為成塊麥粒)在傳輸至碾磨裝置36之前包含於第二潤麥裝置32中的時期進行控制。根據本發明的一個方面，成塊麥粒經受第二次潤麥不到大約2小時，並且尤其是在大約0. 5小時和大約2小時之間的時期。因為第二次潤麥發生於具有暴露胚乳14或胚乳已經在成塊裝置中承壓或受到衝擊的成塊麥粒上，胚乳14被水或水混合物潤麥介質更快速地軟化(相比潤麥介質需要僅通過完全原樣且未被衝擊的麩皮層12到達胚乳14而言)。相信通過成塊工藝使胚乳14承壓和部分斷裂還可有助於溼氣在第二潤麥裝置中在整個胚乳14中更快速和廣泛的分布。第二潤麥裝置32優選地至少部分地構造為移動潤麥器。例如，第二潤麥裝置32 能包括接收、移動並潤溼成塊麥粒的移動傳輸器、帶系統、螺旋推運器、螺旋傳輸器等。與通過初始保持於先入先出容器中的潤麥相比，移動潤麥是避免成塊麥粒10、11聚集或粘著在一起所必需的。雖然第二次潤麥能延續高達大約2小時的時期，優選地第二次潤麥的至少前面數分鐘，例如第二次潤麥的前面6至10分鐘，是通過移動潤麥進行。此後，聚集就不大可能發生。在已經順序地經過第一次潤麥、成塊和第二次潤麥之後，麥粒10因而已經以獨特的方式準備好允許在第一輥組37中以令人驚奇地高的百分比將胚乳14從麩皮12釋放。在優選系統中，成塊麥粒優選地穿過碾磨裝置36。碾磨裝置36包括常規碾磨輥組和篩分器，其產生不同質量的麵粉38以及典型的其他產品或材料比如下腳飼料，所謂的灰面(研磨結束時的尾料，連同一些麥麩、麥芽和麵粉的細粒)以及胚片。已經令人驚奇地發現，根據本發明處理的麥粒11在碾磨裝置36中的第一組輥37中釋放與麩皮12分離的高百分比的胚乳14，同時麩皮細粒的量最少。這允許在隨後碾磨工序期間較少地需要常規碾磨裝置裝備， 例如較少的淨化器。視覺觀察已經顯著地顯示，與離開緊鄰地在常規碾磨系統中的第一輥組下遊的篩分器的產品相比，離開緊鄰地在這種創造性系統中的第一輥組下遊的篩分器的小於大約600微米的產品中的麩皮規格較少。麵粉38的溼氣含量能在麵粉生產過程中的各個點處經由控制器40測量，控制器 40能通過連結42與控制器觀相通信和/或通過連結44與控制器34相通信，用於調節第一次和/或第二次潤麥期間的時間和/或潤麥混合物添加量。然而，第一次潤麥將持續大約0. 5小時和大約2小時之間的時期。類似地，第二次潤麥將持續大約0. 5小時和大約2 小時之間的時期。因為碾磨裝置36的第一組輥37中胚乳14高百分比的釋放，將給定產量的小麥10 處理成麵粉10所需的總能量就降低。相信這個能量節省能在從第一次潤麥至生產出成品麵粉的研磨機所使用的總能量的大約10至20%的範圍內。這些降低源自於成塊下遊的第一輥組37中胚乳從成塊麥粒和粒段11令人驚奇地高的釋放。現在參照圖6，其中示出了本發明的實施例的另外細節。來自小麥清潔殼體M的小麥10穿過管道系統50至潤溼裝置52。裝置52優選地是均勻地潤溼小麥的混合傳輸器。 用於潤溼的溼氣能通過自動溼氣控制器或手動地加入。一旦在潤溼裝置52中由潤麥混合物所潤溼，麥粒10穿過管道62至先入先出潤麥罐64中。潤麥罐64能是豎直細長的容器， 其包括多個料位傳感器66，或連續料位探針或負載傳感器以控制第一潤麥時期。麥粒10駐留於潤溼裝置52和潤麥罐64內大約0. 5小時和大約2小時之間的潤麥時期，或者優選地在大約0. 5小時和大約1. 5小時之間。麥粒10然後從潤麥罐64通過出口 68排入管道70 和流量調節器72。流量調節器72能包括螺旋供料器或天平或其他設備以維持連續的均勻流量。麥粒10然後由適合的管道傳輸至磁體74，用以移除任何剩餘的鐵磁性材料，並且然後傳輸至洗刷器76。洗刷器76能是清潔麥粒10的外麩皮12表面和折縫的清潔或去皮裝置。洗刷器76連接至吸灰器78以移除從洗刷器76中的小麥10移除的灰塵和其他輕質顆粒。從洗刷器76和吸灰器78，清潔的麥粒10傳送至成塊裝置30。成塊裝置包括兩個成塊輥84、86。成塊輥84、86優選地以在大約1 1至大約1 3之間的速比操作。成塊麥粒，不管是基本完全分離的粒段11、或是被衝擊的麥粒10或是其組合，然後被傳輸通過管道系統90，管道系統90根據工廠布置能包括升降機92、具有氣鎖的旋風分離器94、以及其他公知的傳輸裝備。一種示例性的篩分器100從旋風分離器94接收產品並將小麥定標為兩個粒度級 (fractions)粗粒度級和細粒度級。粗粒度級，包括例如大於900微米的產品，能通過傳送系統102導向至潤溼器110。細粒度級，包括例如小於900微米的產品，能導向至儲料罐 (surge bin) 104，儲料罐104保持細產品並能例如將產品排出至碾磨系統36的選定位置。 可選地，篩分器100能將小麥定位為三個粒度級粗粒度級、中間粒度級和細粒度級。粗粒度級能是比大約1200微米更粗的產品並且導向至潤溼器110。中間粒度級能是在1000微米範圍內的產品，比如在大約500微米和大約1200微米之間，並且其應當包含導向至分離胚芽回收系統112或碾磨系統36中其他選定位置的麥芽16。細粒度級，包括例如小於500微米的產品，能被導向至保持細產品並能例如將產品排出至碾磨系統36的選定位置的儲料罐104。本領域技術人員將認識到，比如所述的分離粒度級受到實踐的限制，並且分離不是將100%的產品分為每個粒度級。各種顆粒和產品尺寸之間會有一些扣減(carryover)。本公開基於本領域技術人員已知的裝備的選擇，旨在提供期望粒度級的分離，通過例如對裝備和分離裝備或篩網尺寸的有經驗地選擇。從潤溼器110，成塊麥粒穿過移動潤麥器111， 在移動潤麥器中的駐留時間為數分鐘，例如大約6至10分鐘。移動潤麥器裝置111能包括鏈式輸送器、螺旋輸送器、具有移動鏈條的存儲容器、或類似裝備。潤麥、成塊、分級和潤溼的麥粒產品然後傳送至第二潤麥罐114，其具有用於料位和駐留時間控制的機構，比如料位控制器116。潤麥混合物容器114能是豎直細長的容器，其包括多個料位傳感器116，或連續料位探針或負載傳感器以用於控制第二潤麥時期。所需料位或潤麥時期能用來控制產品離開供料裝置72的速率。成塊麥粒駐留於第二潤麥罐中大約20至60分鐘並且然後通過流量調節器118傳送至碾磨系統36。 已經描述了用於處理小麥等穀物的改進方法和裝置。基於本公開，將理解到，本領域技術人員可在不脫離本發明或所附權利要求的範圍之下做出變化。
權利要求
1.一種將潤麥混合物灌注入已清潔的具有胚乳和麩皮的麥粒中的工藝，其包括a.用潤麥混合物在大約0.5小時和大約2小時之間的第一時期將麥粒進行至少4. 5公噸/小時的潤麥；b.此後將麥粒成塊的成塊工藝，所述成塊工藝產生細粒；c.從成塊麥粒移除尺寸細於大約900至1200微米的細粒；以及d.用潤麥混合物將成塊麥粒進一步潤麥大約0.5小時和大約2小時之間的第二時期。
2.根據權利要求1的工藝，其中所述進一步潤麥包括移動潤麥器。
3.根據權利要求1的工藝，其中所述移除步驟包括將尺寸細於大約1000微米的材料移除。
4.根據權利要求1的工藝，其中所述進一步潤麥包括將成塊麥粒穿過移動潤麥器，其中小麥在移動潤麥器中駐留大約6至10分鐘。
5.根據權利要求1的工藝，其中第一時期的潤麥包括讓成塊麥粒穿過先入先出潤麥罐，並且所述進一步潤麥包括將成塊麥粒穿過移動潤麥器，其中小麥在移動潤麥器中駐留大約6至10分鐘。
6.根據權利要求1的工藝，其中所述成塊工藝產生成塊麥粒並且還包括通過一系列碾磨輥將已潤麥的成塊麥粒碾磨成麵粉的步驟。
7.根據權利要求6的工藝，其中所述進一步潤麥的時期通過基於麵粉溼氣含量的反饋來控制。
8.根據權利要求1的工藝，其中第一和第二時期每個都在大約0.5小時和1. 5小時之間。
9.根據權利要求1的工藝，其中成塊是通過將麥粒穿過輥式破碎機來執行，所述輥式破碎機具有在一個輥上的大致縱向地定向的波紋以及在相對輥上的大致周向地定向的波紋。
10.根據權利要求1的工藝，其中成塊是通過將麥粒穿過輥式破碎機來執行，所述輥式破碎機具有在一個輥上的大致縱向地定向的波紋以及在相對輥上的大致周向地定向的波紋，所述縱向地定向的波紋處於在大約2%和大約4%之間的螺旋角度。
11.根據權利要求1的工藝，其中所述成塊步驟將包含於麥粒中的胚芽分離並且還包括在所述進一步潤麥之後篩分以捕獲至少一些胚芽。
12.一種由已清潔的具有外麩皮、內胚乳和內胚芽的麥粒生產麵粉的工藝，其包括a.將已清潔的麥粒至少4.5公噸/小時的在第一潤麥混合物中潤麥小於大約1. 5小時；b.將麥粒成塊以形成成塊麥粒，以使得至少80%重量的麥粒將不會穿過1800微米尺寸的網孔，所述成塊麥粒包括麩皮和胚乳，所述成塊產生細粒；c.篩分以移除至少一些細粒；d.用第二水混合物再潤溼成塊麥粒大約0.75小時和大約1. 5小時之間的時期；以及e.通過一系列輥碾磨成塊麥粒以生產出麵粉。
13.一種由具有胚乳和麩皮的麥粒生產麵粉的工藝，其包括a.用潤麥混合物對麥粒進行潤麥大約0.5小時和大約2小時之間的時期；然後b.將麥粒成塊以給麩皮刻痕；c.用水對已刻痕的麥粒進行進一步潤麥大約0.5小時和大約2小時之間的時期；d.產生粒段；以及e.通過一系列輥碾磨粒段。
14.一種由已清潔的具有胚乳和麩皮的麥粒生產麵粉的系統，其包括a.罐，用於將已清潔的麥粒保持於潤麥混合物中；b.輥式破碎機，其定尺寸和構造為將麥粒至少4.5公噸/小時的斷裂為成塊麥粒；c.用潤麥混合物潤溼成塊麥粒的移動潤麥器；以及d.用於將成塊麥粒碾磨為麵粉的一系列碾磨輥和篩分器。
15.根據權利要求14的系統，其中輥式破碎機包括一個具有大致縱向波紋的輥和一個具有大致周向波紋的相對輥。
全文摘要
公開了用於小麥商用規模的碾磨的工藝和系統。工藝包括多個持續時期受控的潤麥步驟以及在兩個潤麥步驟之間將麥粒成塊。潤麥之間的成塊打破麥粒，或使麥粒承壓，其方式使得在麵粉生產過程中較早地實現麩皮和胚乳的高度分離。一個實施例包括潤麥在0.5小時和2小時之間的第一時期、在一個輥上具有縱向波紋和第二個輥上具有圓周波紋的輥式破碎機中成塊、從成塊麥粒移除細粒、以及將成塊麥粒進一步潤麥在0.5小時和2小時之間的第二時期。
文檔編號A23L1/10GK102427736SQ201080021925
公開日2012年4月25日 申請日期2010年5月13日 優先權日2009年5月21日
發明者E·科爾布 申請人:嘉吉公司