小麦制粉预一皮研磨技术进展情况

王琳琳 王凤成

（河南工业大学粮油食品学院，郑州 450001）

小麦粉是供人直接食用的主食原料，其安全卫生非常重要。小麦在生长、收获、运输、贮藏及加工过程中，会被泥土等杂质污染，被生物、微生物等侵害。小麦在送入皮磨系统前，如果杂质等有害物质不能被清理干净，将严重影响小麦粉的加工精度以及安全性[1]，对高精度小麦粉而言，其麸星含量很少、灰分在0.45%～0.50%[2]的要求就很难达到。传统的小麦清理工艺采用了筛理、去石、打麦、色选、风选、磁选等多种手段，有效地清除了小麦中的杂质和有害物质，基本上满足了一般小麦粉生产质量的要求。近年来，为了使小麦粉产品更加安全卫生，一些企业在制粉工艺中设置了预一皮研磨技术，以此来进一步清除小麦腹沟处的杂质，提高了小麦粉品质，减少了动力消耗，取得了良好的制粉效果。

1 预一皮工艺技术

为了改进现代小麦制粉技术，以提高小麦粉的精度和品质，我国开始使用一些新型设备[3]。面粉行业的很多研究者提出了在小麦制粉1皮磨之前增设一道预一皮工艺，以将小麦入磨前的杂质含量降到最低，提高小麦的研磨效果。预一皮研磨也称为预磨，清理润麦后的净麦送入预一皮研磨处理后，可清除小麦腹沟中的微生物、麦毛、无机物等外源性杂质，同时还能压扁小麦籽粒，便于后续研磨制粉，因而提高了小麦制粉工艺效果。

2 设置预一皮工艺的优点

（1）提高小麦粉的精度

清理后的小麦经过预一皮设备处理，小麦腹沟中藏匿的杂质得以暴露，通过筛理分级和吸风作用去除，减少了杂质混入小麦粉的机会，提高了小麦进入皮磨系统后的制粉性能，降低了小麦粉的灰分。同时由于麸皮比较完整，在后续皮磨系统剥刮时还能够保持麸皮的完整性，减少研磨时碎麸星混入小麦粉，提高了小麦粉粉色，整体上提高了小麦粉的加工精度。另外，处理后的小麦籽粒还可以通过单独的系统分离提取胚芽。

（2）减少动力消耗

小麦籽粒预一皮处理前，要先经过润麦处理，以增加皮层的韧性、降低胚乳的硬度，这能够减少后续操作时的动力消耗。预一皮将小麦籽粒压扁，使籽粒表面发生轻微的形变，胚乳变得疏松，处理后的小麦再送入皮磨系统，压裂的小麦在皮磨系统中可使用低于正常的压力进行研磨，更便于剥刮，减少后续研磨系统的动力消耗。预一皮处理后的小麦籽粒经过筛分后，可以将杂质以及碎麦筛分出去，减少送入皮磨系统的物料流量，减轻了后续研磨系统的处理量。

（3）提高小麦粉的出粉率

由于小麦籽粒腹沟处的杂质、小虫子以及微生物经过预一皮处理后能被筛分去除，从而减少它们对小麦粉的污染，因此在生产相同灰分小麦粉时，小麦粉的出率也比无预一皮工艺的小麦制粉方式要高。

3 预一皮工艺的发展

在湿法清理工艺时，使用的洗麦机能够有效清除小麦表面及其腹沟处的杂质，但因这种方式需要消耗大量的水，洗麦后产生的水如直接排放会造成环境污染[4]，如果进行污水处理，又会产生大量的费用，且小麦水分也不好控制。目前，小麦干法清理工艺成为主流，但由于小麦籽粒具有的特殊结构，夹在腹沟处皮层处的杂质很难被清理。

20世纪80年代前后，为了提高小麦干法清理后净麦的品质，我国有人提出增设预一皮制粉工艺。当时的预一皮磨研磨强度过大，称为重预磨，初衷是想把小麦籽粒沿腹沟掰开，把泥灰暴露，然后经过筛分把杂质去除，其功能是小麦的深度清理，这与当时那个年代盛行的前路出粉法相似[5]。但这种做法没有正确认识预一皮的定位和目的，而是把预一皮当作皮磨系统的一部分。预一皮研磨强度过大时，小麦经过预一皮处理后生产出较多面粉，由于其腹沟处的杂质不能得到很好的清除，导致预一皮研磨出来的小麦粉品质很差[6]。这种方法当时在面粉厂被广泛使用，其缺点很少受到关注。

制粉专家齐兵建教授认为，小麦籽粒有大有小，且入磨时杂乱无章，它不会非常一致地被沿着腹沟剥开，所以预一皮重磨效果很不理想。2000年以后，人们对预一皮工艺有了更加清晰的认识，预一皮工艺使用目的和方式有了很大改变，不再采用重磨，普遍采用轻磨作业方式。目前，我国很多面粉厂都设置了预一皮工艺，均取得了很好的效果。预一皮工艺轻磨的理念是指轻微破坏小麦籽粒的胚乳结构，将小麦压扁，不破碎小麦，使其表面轻微发生裂变，胚乳变酥，取粉率几乎为零。经过预一皮处理后的小麦再送入制粉系统将其研磨成小麦粉[7]，效果更好。

目前，国内外用于预一皮工艺的设备主要有辊式磨粉机、撞击磨和砂辊擦麦机[8]：

（1）辊式磨粉机。辊式磨粉机的一对齿辊速差很小，它们相向旋转，研磨很轻，用于预一皮工艺处理时，可以在不破碎麦皮的情况下压扁麦粒。压扁的小麦采用筛理分级和吸风处理，清除灰尘和麸皮碎片。如小麦含有较多的昆虫等杂质，可以使用稍大的压力。

（2）撞击机。撞击机一般设置在小麦清理的最后，撞击为小麦籽粒提供动力，使其被撞击到机器内壁，麦皮被摩擦，脆弱的谷粒被打碎，使腹沟含有的杂质暴露在外，再通过筛理或吸风去除物料杂质。此种工艺，小麦胚芽也被撞击分离，但是如果想要分离所有的胚芽，那么大部分籽粒就会被破碎，产生过多细麸。麸皮与破碎的胚乳混合，使麸皮和胚乳的分离更加困难，不利于后续研磨制粉。

（3）砂辊擦麦机。砂辊擦麦机在胚乳损失很小的情况下可以去除8%～12%的麸皮[9]，去除麸皮的量至少可以减少后续必要研磨过程的三分之一。麸皮的去除对降低小麦和小麦粉的灰分含量有正面影响[10]。但是由于小麦籽粒的特殊结构，腹沟处的杂质不能通过表面摩擦作用去除，需对砂辊进行改进，以便有效擦刷掉腹沟处的皮层。

美国的很多面粉厂预一皮工艺一般使用辊式磨粉机、撞击机、砂辊擦麦机等设备[11]。

我国面粉厂预一皮工艺更多的是使用辊式磨粉机。预一皮工艺技术要求在压扁小麦籽粒时保证麸皮的完整，不能破碎小麦的胚乳，因此磨粉机的研磨强度很小。在齿辊技术参数配备上要求齿角较大、斜度较小、沿辊表面有螺旋延伸的凹槽，操作上轧距较大。小麦籽粒在齿辊压力、剪切力及摩擦力共同作用下，其腹沟处的灰尘、泥土、微生物以及小麦顶部的麦毛被剥离。经过预一皮研磨后的物料，通过筛理分级和吸风作用，筛下物为含有细小碎麦的杂质，可通过其它方式单独将其处理，吸风去除了灰尘、小昆虫以及麸皮碎片，筛上物为发生轻微形变的干净小麦，送入皮磨系统进行研磨[12]。

4 预一皮工艺的展望

在小麦干法清理工艺时，有的企业使用剥皮机轻轻剥去1%左右的皮层，使籽粒表面的杂质和微生物连同皮层一同清理除去[13]，这种方法起到了简化清理流程、提高小麦粉粉色的作用，但剥皮机仍然很难剥去腹沟处的杂质。显然预一皮工艺可以弥补剥皮机的缺陷，如果将这两道工艺联合使用，应该更加有利于所制得的小麦粉品质。

如今，很多面粉厂已经开始设置预一皮工艺，也取得了一定的效果。预一皮辊式磨粉机的齿辊技术参数设置对其工艺效果影响最大。齿角越大，则磨齿的深度越浅，而磨齿的深度应与小麦籽粒的粒度相匹配。如果磨齿深度太大，则小麦籽粒可能会隐藏在凹槽里；如果磨齿深度太浅，研磨强度又不够。在预一皮处理过程中，如果小麦籽粒受到磨辊的作用力强度很大，杂质被清除的同时，胚乳也受到了很强的剪切力，很有可能有小麦粉被研磨出来，理想状态下的取粉率为零就很难达到，这个阶段产生的小麦粉混入杂质较多，这些小麦粉很难处理。所以，在实践中，齿辊技术参数要精心配置。对如何设置预一皮磨辊式磨粉机的齿辊技术参数、快慢辊速比及轧距，目前研究结论较少，未来这方面研究应该得到加强。