优化系统配置及操作降低面粉破损淀粉含量

张龙飞 韩艳芳

中粮面业（秦皇岛）鹏泰面粉有限公司 河北秦皇岛 066206

优化系统配置及操作降低面粉破损淀粉含量

张龙飞 韩艳芳

中粮面业（秦皇岛）鹏泰面粉有限公司 河北秦皇岛 066206

通过分析生产过程,把握重要环节，对制粉过程关键因素进行对比研究，找出小麦粉加工过程中导致淀粉损伤的主要原因，进而通过优化制粉系统配置和确定相适宜的操作方法降低面粉中破损淀粉的含量，改善馒头粉的操作特性及制品效果。

破损淀粉 吸水率 轧距调整 剥刮率

面粉在生产过程中，小麦胚乳被切割、碾磨，组成胚乳的主要成分淀粉部分颗粒必然受到机械性损伤，通常将这些受到机械损伤的淀粉称为破损淀粉。破损淀粉粒与原始淀粉粒性质具有明显的差异，其含量高低会对小麦粉使用性能造成一定的影响。适量的破损淀粉有助于发酵产品加工过程中酵母的生长和发挥作用，但面粉破损淀粉含量过高时，面粉的“假吸水”现象会导致面团容易粘手，馒头成品内部组织变软，支撑力下降，出现塌架、收缩、食用过程中粘牙等质量问题[1]。

有一段时间，我公司的馒头粉破损淀粉含量平均值比市场抽取高档馒头粉破损淀粉含量的平均值22.5 ucdc高出近5 ucdc，用户有一些反映，引起企业高度重视，专门组织人员进行降低馒头粉破损淀粉含量的研究。

关于面粉中破损淀粉问题，业界已经有较多的研究成果，如面粉中破损淀粉含量和面粉吸水的关系、原粮品种对面粉破损淀粉的影响、润麦加水和时间对面粉破损淀粉的影响等[2]。

本公司在原粮、润麦加水和润麦时间等条件相对满足的前提下，重点探讨制粉系统设备配置和操作对面粉破损淀粉含量高低的影响，并针对这些因素对系统配置和操作方法加以优化，从而达到降低馒头粉中破损淀粉含量的目的。

1 测量系统数据的准确性验证

小麦粉生产过程中，有加工前检验、加工过程中检验和产品最终检验。检验工作在整个加工过程中既起着产品质量控制的作用，又肩负着对工艺配置及操作提出改进建议和意见的责任。由于检验数据在生产过程中举足轻重的作用，所以对其结果的准确性要求相当高。面粉检验过程中，检验数据的准确性会受到人的因素、检验设备因素、物料因素、检验方法、环境因素等多方面的影响，因此需要对检验系统准确性进行验证，以确保实验数据真实有效。

利用minitab量具研究工具对破损淀粉的测量系统进行准确性验证，共取6个样品，由3个实验人员进行检测，每人每个样品做2次，将检测数据收集进行分析，可区别数大于5，P/TV值小于10%，故可认为破损淀粉的测量系统合格。采用同样的工具和方法对研究中涉及的灰分测定进行了验证。

2 系统分析及优化调整

1）分析确定导致破损淀粉含量高低的主要环节

面粉生产由小麦初清、清理、制粉、面粉打包等环节组成，其中制粉是面粉生产过程中最核心的环节，包括研磨、筛理等工序，是造成破损淀粉含量升高的环节。制粉采用五皮、八心、两渣、两尾工艺，馒头粉取粉部位为前路心磨、前路皮磨和渣磨系统。在全部23个出粉系统中，馒头粉从8个系统中提取。通过对这8个系统面粉样品破损淀粉含量检测发现：皮磨系统破损淀粉含量较低，心磨和渣磨系统破损淀粉含量较高。其中5个系统中破损淀粉含量较高，分别是C1A、DIV.ca/b、C2A、C3、C2B系统。系统分析表明：各系统出粉的破损淀粉含量与研磨的道数有关，同一系统中上交粉比中交粉破损淀粉含量高。不同粉路中破损淀粉含量检测结果如图1所示。

图1 不同系统粉路破损淀粉含量检测结果

图2 5个系统取粉率的帕累托图

图2是馒头粉取粉率的帕累托图，可以看出：C1A、C2A两个系统累计取粉量占馒头粉的比例超过80%。因此，改善破损淀粉含量高低的主要环节自然确定为C1A、C2A系统。其余三个系统C3、C2B、DIV.ca/b虽然破损淀粉含量也较高，但因其取粉比例较低，影响较小，故不进行深入研究和分析。

2）C1A、C2A的参数调整和优化

①C1A、C2A系统的独立性分析和验证

制粉工艺中心磨系统多为串联排布，理论上生产过程中任何一个节点上的操作调整，其后的各点位物料数量和质量均会随之变化，可谓牵一发而动全身。为了实际了解调整磨粉机轧距对不同出粉系统的破损淀粉含量高低的影响，研究中对C1A磨粉机从紧到松进行了25次调整，对应的C1A、C2A系统面粉样品破损淀粉含量和C1A系统取粉率的测定结果见表1。

表1 不同C1A磨粉机轧距下C1A、C2A系统面粉的指标

利用拟合回归工具进行分析，可以发现：C1A系统面粉的破损淀粉含量与C1A磨粉机轧距之间呈很强的线性负相关（见图3a），相关系数为-0.968，其绝对值远大于置信度99%对应的临界系数0.505；而C2A系统面粉的破损淀粉含量与C1A磨粉机的轧距之间没有线性相关（见图3b），相关系数为-0.211，其绝对值小于置信度95%对应的临界系数0.396。实验结果证实了C1A系统的独立性，可以对降低C1A系统面粉破损淀粉含量进行单独研究。

图3 C1A磨粉机轧距与C1A、C2A面粉破损淀粉拟合回归图

同理也可参照C1A的研究方法，证实C2A系统的独立性，可以对降低C2A系统面粉破损淀粉含量进行单独研究。

②C1A和C2A轧距参数的调整和优化

C1A、C2A磨粉机磨辊轧距初始调整为0.3 mm，实际生产过程中根据产品特性、工艺配置及客户对产品指标的要求，会对磨粉机的轧距进行调整。由于生产运行过程中无法检测磨辊的实际轧距，故在制粉过程中往往用取粉率反推确定磨粉机调整的合适程度。

本课题研究中的轧距数据按磨粉机手轮调整刻度推算得出，同时分别结合研磨后物料的取粉率和面粉的破损淀粉含量做出各自关系图，以此找到较合理的磨粉机研磨轧距。

首先，根据表1中的数据绘制出C1A磨粉机轧距与破损淀粉含量和取粉率的关系，见图4，横坐标数字表示表1中序号，序号越大，磨粉机轧距越小，对应数据见表1。

图4 C1A磨粉机轧距与破损淀粉含量和取粉率的关系

由图4可见：随着C1A磨辊轧距逐步变小，面粉出粉率呈上升趋势，同时破损淀粉含量亦急剧增加。权衡二者利弊，并结合破损淀粉目标设定值，最终确定轧距不能大于序号13对应的数据，即0.17mm，此情况下C1A的出粉率在35.0%。

同样按照C1A轧距调整的思路和方法，我们得到C2A系统磨粉机轧距与取粉率和破损淀粉含量的关系见图5。

同理推出C2A的轧距调整范围确定为在序号13～16之间，对应的出粉率为46%左右。

图5 C2A磨辊机轧距与破损淀粉含量和取粉率的关系

以优化后的C1A、C2A磨粉机轧距生产的馒头粉的破损淀粉含量明显下降，但与调整前相比，馒头粉的出粉率明显下降，为此，我们对C1A、C2A高方筛筛网予以配置调整研究。

③C1A和C2A筛网配置的优化

相关文献表明：研磨道数和筛网配置对破损淀粉含量及出粉率也有较大的影响[2]。

为了确定合理的高方筛粉筛筛网孔径，我们对不同孔径筛网下获取的C1A粉进行出粉率、破损淀粉和馒头蒸制对比实验。结果显示：通过150 μm筛号的面粉破损淀粉含量最低、面粉出粉率最高，见图6，但其面粉做的馒头组织结构较粗，馒头评分较低，而通过132 μm筛号的面粉破损淀粉含量稍低，出粉率也维持在较高水平，且馒头综合效果最好，见图7。因此，最终将C1A高方筛粉筛筛网由原来的112μm更换为132 μm的。

图6 C1A系统不同筛号下的面粉破损淀粉含量和出粉率

图7 C1A系统不同筛号下的馒头比较

考虑到馒头粉出率和破损淀粉含量已达到较好水平，且C2A物料麸星相对较细，可能引起馒头粉的灰分上升，暂不对C2A系统的高方筛筛面进行调整。

④C1A和C2A系统参数优化后馒头粉的指标验证

通过C1A的粉筛筛网孔径和C1A、C2A轧距调整优化，馒头粉的破损淀粉含量为22.6 ucdc，比原来降低4.8 ucdc，馒头粉出粉率提高3.41%，但馒头粉的灰分也上升0.02%，见图8。为此，保证破损淀粉含量不增加的情况下，研究采用其他方法降低馒头粉的灰分非常必要。

图8 系统优化前后馒头粉相关指标对比

⑤馒头粉灰分的控制方法

通过对生产过程的进一步分析和研究，发现将B1剥刮率调整在25%，B2剥刮率调整到50%时，可以保证清粉机的来料纯净度和清粉机清粉效果；适当调整清粉机筛网密度、清粉机支风门，更换清粉机毛刷、毛刷运行轨道、反向柱等，保证物料在筛面上呈沸腾状，使得进入C1A、C2A的清粉机筛下物接近100%纯净。最终，通过调整和优化B1、B2的剥刮率及清粉机的相关技术参数，达到控制馒头粉灰分升高的目的，见图9。

图9 系统全面优化后馒头粉相关指标对比

3 系统全面优化后馒头实验效果验证

系统全面优化后，蒸制的馒头质量得到显著改善。结合馒头色泽、组织结构、比容、口感等多项指标进行总体评价，改善后的馒头粉制品评价结果达到、甚至超过市场较为公认的产品，见图10。

图10 系统优化后馒头实验的效果

4 结论

面粉在生产过程中不可避免地产生破损淀粉，破损淀粉含量过高时，成品馒头会出现塌架、收缩、粘牙等质量问题。本公司通过专项研究，对生产系统进行了检测和分析，确定制粉工段的C1A、C2A系统是造成馒头粉破损淀粉含量偏高的主要环节。通过C1A、C2A磨粉机轧距、C1A高方筛粉筛孔径、B1、B2剥刮率及清粉机参数的优化，成功地降低面粉破损淀粉含量。经馒头蒸制实验验证，全面优化后的馒头粉制品效果达到甚至超过市场较为公认的竞品。

[1]朱宝成.破损淀粉的研究和应用[J].现代面粉工业，2014（9）:69-72

[2]王晓曦，程风明，林江涛，等.小麦粉破损淀粉含量的影响因素[J].粮食与饲料工业，2001（5）:4-7

TS 211.4，TS 213 29

A

1674-5280（2016）06-0001-05

2016-08-23

张龙飞（1981—），男，大专，工程师，长期从事面粉加工与研究工作。