新型小麦制粉工艺技术装备研究（三）——高速挤切粉碎机破解“传统粉路”技术难题

王洪福

郑州市鸿力农业科技有限公司 郑州 450000

在《新型小麦制粉工艺技术装备研究（一）、（二））》文章中，揭示了“传统粉路”存在的两个技术难题，“麦皮进入心磨”和“胚芽提取率太低”；论述了高速挤切粉碎机的结构、原理和功能优势，以及高效率低耗能生产高品质面粉的潜力。本文以高速挤切粉碎机设备结构和工作原理为依据，论述其破解“传统粉路”技术难题的方法。并以单一工序试用试验（从郑州市天地人面粉厂特定工序取回物料后，用高速挤切粉碎机加工的试验，以下简称“试验”）的检测数据和实物为据分析论述采用创新措施的理由，并评估创新措施的工艺效果。创新粉路的工艺效果最终应该看生产实践，愿有“第一个吃螃蟹”的面粉行业高人一起合作，尽快将这一技术推广，共同探索创新一条高效简单的小麦制粉技术，为人类社会发展服务。

1 高速挤切粉碎机破解“传统粉路”技术难题解析

1.1 高速挤切粉碎机破解辊式磨粉机功能欠佳问题

1.1.1 破解粗皮磨用齿辊磨粉机功能欠佳问题

根据高速挤切粉碎机的结构、工作原理和小麦麦皮、胚乳和胚芽的特性，笔者采用适当扩大Lmin值和降低转子转速的方法，把高速挤切粉碎机的挤切力和撞击力都控制在基本不破碎0.3mm以上胚乳粒的范围内。样机试验检测数据证明，上述措施能达到挤切掉麦皮上胚乳，同时基本不损伤大麦皮，在挤切掉麦皮上细小胚乳颗粒（这是1B或2B产出的）时，而不再进一步破碎这些细小颗粒（这是设备结构和工作原理决定的）。

1.1.2 破解细皮磨用齿辊磨粉机取粉率过低问题

根据设备的结构和工作原理，笔者采用尽量减小Lmin值，增大转子直径和提高转子转速的方法，加大高速挤切粉碎机的挤切力和撞击力。样机试验检测数据证明，采用2极直联电机的TFSJ53、TFSJ59和TFSJ68型的高速挤切粉碎机加工细皮磨来料的取粉率是齿辊磨粉机的2～5倍（设备规格越大取粉率越高）。论文《新型小麦制粉工艺技术装备研究（二）》所述“高速挤切粉碎方式”的五大特征是细皮磨用高速挤切粉碎机取粉率远比齿辊磨高的理论依据，不存在绝大多数入机物料研磨不到的现象。

1.1.3 破解1S用光辊磨粉机的弊病

根据设备结构、工作原理和小麦麦皮、胚乳和胚芽的特性，笔者采用适当调控Lmin、转子直径和转速的方法，把高速挤切粉碎机的粉碎作业强度控制在破碎绝大部分大胚乳粒时，产出面粉尽可能少的范围内。高速挤切粉碎机的结构和工作原理决定，根本不可能出现把细小胚乳压实在麦皮上和压扁胚芽的现象。胚芽的韧性和延展性决定1S用高速挤切粉碎机加工后的粒径不会比胚乳小。这样高速挤切粉碎机不仅破解1S用光辊磨粉机的弊病，而且为2S提胚和破解“传统粉路”“提胚失败”创造了更加优越的条件。

1.1.4 破解心磨用光辊磨粉机功能欠佳问题

高速挤切粉碎机破解心磨用光辊磨功能欠佳问题的措施和理论依据与1.1.2款相同。其中不存在麸片垫在两磨辊之间导致研磨失效的现象，这是心磨高速挤切粉碎机取粉率高的最重要依据。此外，高速挤切粉碎机Lmin最小值是0.3mm，是面粉粒径的两倍多，从理论上分析，挤切粉碎产出面粉的破损淀粉值应比光辊研磨低。2008年做的试验数据证明，高速撞击产出面粉的破损淀粉值和超细粉含量都比光辊磨粉机低（表1）。采用给高速挤切粉碎机盖板和机壳上加装水冷装置（已有定型产品）的方法，使高速挤切粉碎机加工后的物料温度在50℃以下，不会发生面粉蛋白质变性等问题。

1.2 高速挤切粉碎机破解“传统粉路”“提胚失败”问题

1）1S用高速挤切粉碎机加工1B、2B产出的全部麦渣和粗麦心（在“传统粉路”中是1P的来料）不仅能把麦皮与胚乳分离开和保持胚芽呈颗粒状，为2S提胚创造必要和优越条件，而且使提胚来料中胚芽含量至少增加2倍（“传统粉路”1S来料是1P来料的 1/5）。

2）1S高速挤切粉碎机加工后，高方筛和清粉机能轻而易举清除来料中90%以上的麦皮（“传统粉路”提胚前没有清除麦皮）为2S提胚扫清障碍。

3）2S分粗细用两对磨辊提胚。即使其它条件不变，创新粉路的提胚率也至少提高一倍。加上前面两款所述因素，创新粉路胚芽提取率肯定可达“传统粉路”的5～10 倍。

2 高效挤切粉碎机技术效果分析

2.1 3B、4B用高效挤切粉碎机——刮净麦皮上胚乳 避免产出带皮细小胚乳

创新粉路3B、4B用高效挤切粉碎机的主要目的就是刮净麦皮上胚乳并避免产出带皮细小胚乳。前面已论述高速挤切粉碎机不会产出带皮胚乳原因，下面用“试验”数据（表2）和“实物对比”（同一工序，同样来料用两种设备分别加工后，验粉筛分出不同粒径物料，同一粒径两种物料的对比）分析论证高速挤切粉碎机的技术效果。表2显示转速1100r/min的高速挤切粉碎机加工3Bc来料后，CQ16筛上物数量比辊式磨粉机磨后多4%，证明挤切粉碎对麦皮的损伤不比齿辊磨重。其余物料数量大体相同，证明两者剥刮率大体相同。“实物对比”：高速挤切粉碎机产出麸片80%左右是背面基本无白色掛里的纯净麦皮（千分尺检测其厚度 0.15～0.2mm），其余麸片大部分是局部呈白色的粘附粉粒的麦皮（千分尺检测厚度 0.2～0.25mm），5%左右麸片上能看出粘附胚乳小颗粒（千分尺检测厚度 0.25～0.35mm）。3Bc用辊式磨粉机磨后CQ16筛上麸片中基本纯净的麦皮不超过20%，另有40%左右是明显粘附胚乳小颗粒的麦皮（千分尺检测厚度 0.3～0.6mm）。4Bc的“试验”数据和“实物对比”与3Bc类似，主要差别是高速挤切粉碎机加工后CQ16筛上物基本纯净麦皮已占95%左右，4Bc用辊式磨粉机磨后CQ16筛上基本纯净的麦皮增加到40%左右，明显粘附胚乳粒的麦皮减少到 20%左右（厚度缩小到 0.25～0.4mm）。根据上述对比分析，可初步判断3Bc用高速挤切粉碎机的剥刮效果已达到或超过“传统粉路”3Bc和4Bc辊式磨粉机磨后的总效果；4Bc再用高速挤切粉碎机，其剥刮效果明显远超“传统粉路”4Bc辊式磨粉机，达到基本刮净胚乳的目标，4Bc高速挤切粉碎机加工后的大麸片已无再加工价值。

表2 1S、3Bc和4Bc物料的辊式磨粉与高速挤切粉碎之比较 %

2.2 高速挤切粉碎机加工全部麦渣和粗麦心——把胚乳与麦皮分离开 让胚芽保持颗粒状

创新粉路中，1S用高速挤切粉碎机加工“传统粉路”1P的来料，并计划把来料量提高到40%以上，目的有两个：一是增大纯净胚乳产出量，二是增大胚芽产出量。“试验”数据显示：转速1000r/min左右高速挤切粉碎机加工1P来料产出CQ16筛上物达83%，是1S辊式磨粉机磨下的4倍。而且其筛上物中大颗粒90%左右是纯净胚乳。由此证明，高速挤切粉碎机造大渣和造好渣的功能远比辊式磨粉机强。“实物对比”显示：高速挤切粉碎机处理后CQ10筛上物（占来料45%）中90%左右是大胚乳粒，90%左右大颗粒是纯净胚乳；其余是麸片，80%左右的麸片是基本纯净的麦皮。1S辊式磨粉机磨下CQ10筛上物（占来料7%）几乎全是麸片，80%以上麸片明显粘附一层粉粒（千分尺检测厚度 0.2～0.25mm）。根据上述分析，高速挤切粉碎机加工麦渣和粗麦心的优势是：

1）能产出占来料70%左右的纯净胚乳粒；

2）产出的麸片中90%左右是基本纯净的麦皮，很容易在清粉工序清除掉；

3）大部分胚芽形状大小基本未变（判断依据是大部分胚乳未破碎），为提胚创造了优越条件。

根据《新型小麦制粉工艺技术装备研究（一）》中布勒公司流量和质量平衡表分析计算，布勒粉路1P（来料31%）和1S送1M的物料总计约为19.5%，灰分为0.64%。按表2中数据，并假定创新粉路1S来料也是31%分析计算，创新粉路1S产出的纯净胚乳即达22.6%，其灰分全部在0.5%以下。如果把1S来料扩大到40%以上，纯净胚乳将达30%。显然，此项优势对前路好粉出率和生产线综合经济效益影响巨大。

2.3 2Sc、2Sf两对磨辊提胚——生产线胚芽提取率占1B流量1%～2%

创新粉路用1S把胚乳和麦皮分离开，高方筛、清粉机两次清除麦皮和2Sc、2Sf两磨辊提胚三项措施圆满破解“传统粉路”提胚失败问题。理论上分析估算，把提胚量提高到1B流量1.5%左右绝对有把握。即使按提取胚芽占1B流量1%，胚芽售价21元/斤，麸皮售价1元/斤核算，一条200吨生产线一天即可增加8万元左右的净收入。

2.4 1M用水冷高速挤切粉碎机——提高取粉率降低破损淀粉值 缩短粉路

创新粉路皮磨和渣磨的改进措施很可能把1M全部来料灰分都降至0.5%左右，为心磨系统高效快速出粉创造了良好的条件。《新型小麦制粉工艺技术装备研究（二）》中样机试验数据证明高速挤切粉碎机加工1Mc来料取粉率达50%～75%。因此，1M用高速挤切粉碎机至少可保证原心磨系统减一道研磨。采用硬质合金构件能保证高速挤切粉碎机本机免维护的前提下，至少十年内粉碎功能和效果基本不变。采用水冷高速挤切粉碎机可使产出面粉温度控制在50℃以下，对改善面粉食用品质和保持小麦原始香味有重要意义。根据表1数据，此举还能降低破损淀粉值，减少超细面粉含量，提高面粉食品制作的操作性能。

2.5 XB用高速挤切粉碎机——提高后路粉出率

《新型小麦制粉工艺技术装备研究（二）》中“试验”数据显示，高速挤切粉碎机加工4Bf来料，其取粉率大多在20%以上，是4Bf齿辊磨粉机本道取粉率的3～8倍。与加长加宽的传统粉路相比，创新粉路细皮磨研磨可以缩短1～4道，总出粉率至少高出1倍，任何一条面粉生产线细皮磨采用一台高速挤切粉碎机都可取代所有细皮辊式磨粉机，并能使生产线总出粉率提高1～2个百分点，每天给面粉厂创造的净收益上千元。

2.6 6M用高速挤切粉碎机——提高后路粉出率缩短粉路

《新型小麦制粉工艺技术装备研究（二）》中“试验”数据显示，高速挤切粉碎机加工最后一道心磨来料的取粉率在30%～50%（主要由来料含胚乳的比例决定），是最后一道心磨光辊磨粉机取粉率的3～8倍。试验证明，任何面粉生产线后路心磨采用一台高速挤切粉碎机都可取代两道心磨，并能使生产线出粉率提高1～2个百分点，每天创造的净收益上千元。

2.7 清粉机上层筛大部分筛上物送麸皮绞龙——第一时间清除麦皮

创新粉路把1P、3P清粉机上层筛筛上物送麸皮绞龙，是此项创新的关键。如果送往后路皮磨、渣磨、尾磨反复加工纯净麦皮，必定研磨产出细小麸皮，导致面粉灰分升高。高速挤切粉碎机结构和工作原理决定其不可能产出细小带皮胚乳和细小麦皮。因此，把1P、3P的清粉机上层筛筛上物送麸皮绞龙及1S，3B和4B用高速挤切粉碎机至少可以减少80%细小麦皮物料。创新粉路设计除D1、D2的软粗粉（灰分肯定在0.5%以下）外，其它进前路心磨物料都需经清粉机筛选，此举几乎彻底切断纯麦皮进前路心磨的渠道。1M、2M挤切粉碎和研磨都根本不可能伤及大胚乳粒上的麦皮，所以，1M、2M产出的面粉灰分必然明显低于0.5%。而1M、2M加工后筛选出含麸片的大颗粒和清粉机上层筛筛上不纯净的麦皮送XB后就再没有进入心磨的机会。清粉机上层筛筛上基本纯净的麦皮全部送麸皮绞龙也使大量细小麸片失去进心磨的机会。上述措施的综合效果是：心磨物料含麦皮率至少降低70%。

综上所述，以阻止“麦皮进入心磨”为主线分析，3B、4B和1S用高速挤切粉碎机消除了80%产出细小带皮胚乳和粘附细小胚乳的麦皮根源。“试验”数据和实物证明，三道工序的产出物中带皮胚乳在同粒径物料中所占的比例大约在10%左右。如果清粉机功能优良，使用操作精准高效，就很可能达到阻止“麦皮进入心磨”的目标，把1M来料灰分控制在0.5%以下。显然，高速挤切粉碎机的诞生很可能引发小麦制粉领域颠覆性创新。