15.小麦磨粉概论
小麦的籽粒结构及各种营养分布,为磨粉指明了取舍和主攻方向,即:皮心分离,碎心成粉。
无论是古代的石磨、石碾,还是现代的金属辊式磨机,都是以磨碎为前题,又通过筛理分离出麸皮和面粉。整个流程表现为:为了玉碎,不保瓦全。
麸皮和面粉并非一步产出,而是逐段磨筛得到的。即是:磨粉机先把小麦剥开,后从麦片上刮下胚乳和磨细,再经平筛筛理,皮层、粗细麦心和面粉就层次分明地分开了。麸皮上粘附的、筛不掉的细粉再由刷麸机和打麸机清底回收。
清粉机新设备的问世,有了气选和筛理的双重功能,能把麸屑、带皮胚乳、纯净胚乳等这些“在制品”归类,使得出粉率提高,面粉质量变好。
皮韧心脆,是麦粒结构力学特性。所以,同条件下的磨研,变碎的程度却不同步,总是皮大心细,为皮心分开创造了条件,再利用各种筛号把大小麸皮、大小麦心分道扬镳,又一路筛下面粉。这样地,麸皮、心粉就在缠绵中实现了各自的提纯和产出。
农村贴春联,忘不了给厨房贴上“小心灯火”,给牛棚贴上“槽头兴旺”,以显家境来年喜庆。小麦磨粉则是送货上门,冲着有“火”的厨房送粉,冲着牛棚的槽头送麸,张扬着人畜足食和兴旺!
按理说,碾麦成米也是食用出路,加工就简化了。是的,人们也有食用麦仁的习惯,但比起小麦粉的用途来那可是“大材小用”了,因为:第一,小麦因有腹沟,碾不成大米那样干净;第二,小麦粉制作的食品多样,麦仁则不能;第三,小麦粉的蛋白质能形成面筋,宜做发酵食品,麦仁则白白浪费了基因资源。三条理由都是刚性的,解释着小麦磨粉而不碾米的道理。
16.小麦磨前的清杂
小麦清杂是磨粉的准备工序。
4.2.1籽粒外形
小麦籽粒因遗传基因和生长条件的不同,外形虽有异,却都与“圆”结缘,大致可分为长圆、卵圆、椭圆和圆4种,腰部断面像人的心脏,皮色分红、白、黄等颜色。
整粒小麦体积为19~42mm³,表面积为40~75mm⟡,长、宽、厚的平均尺寸分别为6.2、3.2、2.9mm,顶端长有茸毛,胚在背面下端休眠。背面圆滑光亮,呈流线型;正面为腹,凹陷有沟。
4.2.2杂质与清杂
沧海一粟,看到的是麦粒个体;粒粒堆积,就成“粮山”景观。
麦粒群相是在收获中集成,经收打、储藏、运输,难免混入多种异物,即有:大的、小的、重的、轻的、有机的、无机的、与麦粒大小一样的。小麦与异物的混存叫“小麦含杂”,这对小麦磨粉十分不利,食用自然有害。于是,人们经过观察和研究,发现了各类杂质在形状、颜色、磁性、摩擦系数、空气动力学特性等等方面,均与小麦存在差别,这就为清杂找到了科学依据,相继有了清杂方法和清理设备。大致说来,清理方法有:筛选法除去大杂和小杂,精选法除去长杂和短杂,风选法除去细尘和轻杂,干湿重力分选法除去砂石和重杂,磁选法除去铁、钴、镍金属物,光电分选法除去小麦中的麦角等等。
4.2.3清杂设备
清杂相应的设备有:振动筛、平面回转筛、打麦机、擦麦机、筒式或盘式精选机、去石机、洗麦机、磁选机、色选机、风选机、荞子抛车,等等。这些设备首尾贯通,连成一条“麦路”,或楼上楼下,或平起平坐,或联合,或独立,分工合作地将麦流中的异已清理,变得干干净净。
小处识破了小麦籽粒体形,大处看清了小麦群相含杂,人类凭借自身的聪明智慧使小麦得到纯化,为下一步磨粉备下了好料,也给足了优质商品的产出底气。
17.粉路条条各有名
麦路之后就是磨粉,磨粉也有粉路。
车间的磨粉机并非一台,平筛也非一部,设备同型,工作任务大不一样。为了区分个性、便于操作和语言交流,也就必须命名。
阿拉伯数字的引进,使中国人的记账和数学运算效率倍增;同理,外文字母的使用,使得华夏民族的拼音、标记和书面语言表达简明。依据这一历史经验,粉厂磨筛的命名也就带上了“洋为中用、中西结合”的色彩:写法可汉字,也可“洋文”,发声则以普通话为准。就皮磨系统而言,破开麦粒的磨机叫“一皮磨”,简写“一皮”;其它研磨“在制品”的磨机依次唤做“二皮磨、三皮磨、四皮磨、五皮磨”, “磨”字省略,便是“二皮、三皮、四皮、五皮”了,用罗马和英文两种文字配对,简写成“IB、IIB、IIIB、IVB、VB”。皮磨如分粗细,可在“B”右下角“戴上耳环”表示,如IIBc为二皮粗,IIBf为二皮细,等等。
在等级粉路中,有4~5道皮磨组成皮磨系统。其中,IB、IIB磨叫前路,IIIB磨称中路,IVB、VB磨为后路。一路分成三段,三段连成一个系统。
在等级粉生产中,前路皮磨的任务是破碎麦粒,多提粗粉粗粒,少产面粉;中路皮磨,继续研磨粘连胚乳的麸皮,提出较次的粗粒和粗粉;后路皮磨是刮净麸皮上残留胚乳,以提高出粉率。
渣磨,代号“S”。若有多台,便是1S、2S、3S等,口语叫做一渣、二渣、三渣。它们接受的物料是皮磨系统前路和中路的粗粒,由它粉碎获取含麸皮极少的麦心或粗粉,后送心磨系统磨制精品。
心磨以加工麦心而得名,设置的台数最多,取“M”为代号,写为“IM、2M…..6M、7M”,语言表达同样不带“磨”字,出声为“一心、二心……六心、七心“。它们的作用是将皮磨、清粉、渣磨三个系统得到的精制粗粒(含麸极少)、粗粉逐道磨细成粉。因此,心磨也分前、中、后三段工艺,按来料性质划分成两区,即优质麦心磨区(1M、2M、3M、4M)和次麦心磨区(5M、6M、7M)。
与心磨配套的还有尾磨,代号记作“T”,它也有自己的独立系统(1T~5T),其作用是进一步处理心磨系统来的麸皮及研磨收尾工作。
平筛的命名很简单。“官凭印,虎靠山”,平筛围着磨机转。筛理那台磨机的来料,就依那台磨机的名子加“筛”而命名,如IB筛、IM筛、IS筛,与磨机不同的是:它以筛仓“定位和命名”,不同的筛路可同坐一架平筛逍遥。
磨筛系统的合理组合,成为一条精工细作的粉路。论质量,其中的心磨粉第一,前路皮磨粉第二,渣磨粉第三,尾磨粉第四,后路皮磨与次心磨粉第五,它们混合起来,就是小麦粉的最终收获状态了。
18.磨粉的主角磨粉机
小麦磨粉如同一台戏,主角就是磨粉机。
磨粉机是个团队,常在二楼“集体办公”。 小厂,磨机单排;大厂,磨机双列。它们各就各位,前后有序,工作时集体哼着嗡嗡声。
为了认识磨粉机,我们走近它,掀开它,腔内结构就一目了然了:
磨辊操动于机腹中,配对成双,倾斜横卧(轴线面与水平面呈25°或45°角),虽直径相同(大机225mm或250mm,小机180~200mm),却快慢有异。快辊位置固定,一端靠轮子和皮带输入电机能量而飞转;另一端通过链轮减速再把能量输出,拖动慢辊运行。受调节机构的控制,慢辊位置可以移动,使得双辊轧距能近能远,加之它的“旋舞”速度成倍慢于快辊(速比一般为2.5:1),实如舞场中的“红男绿女”,相依翩翩。
双磨辊斜上方,有一对喂料辊,迎接着物料“光临”,又为磨辊“接风”,形成一幅物料瀑布。喂料辊面刻有齿槽,也是一快一慢地转动:内侧的慢,叫定量辊;外侧的快,称分流辊。物料被快辊梳理成更薄的流层,均匀而准确地送到了磨机研磨区。
齿辊有“牙”(齿辊。光辊除外。),牙形多样,“横看成岭侧成峰”。人防牙垢要刷牙,辊防塞齿要刷齿。出于这种原因,辊下安有鸡翎硬刷(光辊用刮刀),时常把辊面清理得棱角分明,为提高研磨效率写着“蜡烛小史”。
人的下巴运动,决定着口开口合。双辊的接近或疏远,以仿生“下巴”得以实现,即:在机体侧面,由松磨装置和液压系统组成的“机械下颚”。有料时,“下颚”上提慢辊,轧距由宽向窄变化;无料时,“下颚”下垂慢辊,轧距由窄向宽过渡。轧距的少量精密调节,可用手轮进退;调节磨辊一端轧距时,则用手柄抬放。
磨粉机的自动工作,靠的是液压(或气压)控制机构,这个机构是机体的神经中枢,也是指令、联动实体,它能按照来料情况自动控制磨辊松合、喂料辊的运转、喂料活门的启闭和红绿灯信号的亮熄。
一台磨粉机相当于一个机器人,上述的部分“器官”均属它的“五脏六腑”。被包容在机腔内,为磨辊正常运作服务,以动为特征。外观磨机,又以静为美态。透过机壳上部的斜置玻璃盖,可观察到物流情况,揭开它,能调节喂料多少。打开机壳下部的磨膛门,能捡查磨后物料的质量。机壳顶部有接料的玻璃筒,内装传感枝状阀,实现来料自动化。在这里,艺术和形式的统一得到了充分体现。
一台磨粉机有两对磨辊的叫复式磨,一对磨辊的称单式磨。单式也好,复式也罢,它广泛用于各种谷物磨粉,也成为小麦磨粉中的主角,倍受众目聚焦!
19.磨机的贴身搭档平筛
一磨配一筛,是制粉的工艺基础;磨粉机逐道研磨,平筛相随逐道筛理,步步紧跟主角,一唱一和,成了贴身“搭档”。
平筛造型有挑担式和高方式,一般安装在制粉车间的四楼,在这里它自信自摇,得意而不忘形。
挑担平筛,是人肩比喻。它像人肩头上的“担子”,两头各一筛体,被厚钢板与槽型钢制成的机架拦腰连体,又被藤杆或钢丝绳悬吊在凌空横梁上。筛体由12层长方形筛格叠置,分二仓或三仓,各仓具有独立的筛理路线。筛体间的转动立轴犹如人肩,主轴一旦转动,下联的偏心短轴将会“卫星”般地绕其旋转,并借连体的“扇形重块”维系筛体平衡,从而带动机架及筛格频频扭动起来,“嘚瑟”出一种微型平面圆周运动(主轴200~210r/min,偏心距44mm)。
高方筛以仓高格方而得名。它的每仓有16~24层筛格叠置,每层筛格皆成方形。外观如箱,两个筛箱用金属框架连成一体。每箱分为1~3仓,仓内各有筛路,与挑担平筛一样的悬吊着。它的传动分为两种型式,即:有主轴传动和自衡传动。主轴传动,系是立轴上方的传动,原理与挑担筛一样,自衡传动,是把电动机直接装在筛体上,与高方筛一起回转。
高方平筛比挑担平筛优越,表现在:①筛格短小轻便,便于各种操作。②筛格类型少,通用性大。③不用拨齿推进物料,筛面利用率高。④筛体结构紧凑,能向空间发展。⑤筛格外壁和筛箱内壁间可成通道,不占筛格面积。⑥每一筛格能随意抽出。⑦入筛物料能分成多个等级。
无论挑担平筛,还是高方平筛,都是粉厂的主要设备,它们工作的目的是相同的,即:把来自磨粉机的混合物分级四类:麸片、粗粒、粗粉和面粉。在复杂的工艺流程中,分级数更多一点。
磨下物料进入平筛以后,是曲线式下行,下楼梯式低流。途中,遇到不同规格的筛面,被分成颗粒大小不同的等级;物料的自动分级,使得粗的、含麸多的物料浮动前移,细的颗粒紧贴筛面蠕行或漏网。这样,粒度的分级带来了品质的分级,筛出面粉就成了预期现实。因为平筛的这种赐予,赢得了如下的“众星捧月”
皮磨因得了“带乳麸皮”原料向平筛道谢。
心磨因得了“粗粉”原料向平筛致敬。
渣磨因得了“粗粒”原料向平筛贺喜。
车间因得了“面粉”向平筛庆功。
20.风选“能手”清粉机
现代磨制等级粉的工厂,为了提高面粉质量,增加上等粉的出品率,必须对粗粒和粗粉进行精选、纯化,这一工序叫清粉,所用设备就是“清粉机”。
别看清粉机无手,却会“两手抓”。一手硬的,它利用往复振动的筛面迫使粗粒按比重不同自动分级;另一手软的,利用穿过筛面上升的气流使物料“沸腾”。软硬兼施,筛风联合,物料既“团结紧张”地行进,又“严肃活泼”地快速分层:第一层(最上层)是净麸皮,第二层是微含胚乳的麸皮,第三层是少连麸皮的胚乳,第四层(底层)是纯胚乳。
进入清粉机的物料,要沿着平面走过四段“吹风区”或“筛孔区”。筛面的孔眼按前密后稀分区,分别为24W、22W、20W、18W,(即每英寸长度上的孔数),行进中的物料则是逐一“下漏上存”,如是:第一段筛面,孔密风强,纯胚乳“穿孔”收集(即第四料层消失);第二段筛面,孔扩风足,微含麸皮的胚乳掉进“深渊”(即第三料层消失);第三段筛面,孔大风轻,少连胚乳的麸皮,无孔不入(即第二料层不复存在);第四段筛面,孔稀风弱,薄麸皮被风“飘浮”筛面,流向机外。清粉机工作过程中,浮在料层上面最轻的麸星被风“劫持”而去。
由于清粉机的原料来自皮磨系统,一台精粉机是难完成任务的,也就因此形成独立系统。这个系统只靠“筛”“风”作业、别与“磨机”加工。
物料经过清粉机,优质粗粒入心磨,带有麸皮的粗粒送渣磨,带胚乳的麸皮供皮磨。正因如此,清粉机在现代制粉工业中得到普遍使用,使得出粉多、好粉多、经济效益高。需要说明的是,我国生产普通粉、标准粉时,由于精度要求低,仍采用无清粉的粉路。生产高精面粉时,也有沿用“分级筛”、粗细磨筛并行的无清粉工艺。
清粉机发明以后,制粉业出现了一大飞跃,清粉机的引进也使我国的小麦磨粉有了新的变化,即:单位产量提高、成本降低、粉路缩短、质量变优。例如,50年代以前,制取高精度小麦粉,仅皮磨系统多达9~11道,如今才4~5道。皮磨系统路程缩短后,因大量麦心和粗粒被清粉机清出,使心磨系统变长,且能“吃饱肚皮”、产出较高质量的面粉来。
这样说来,清粉机及其系统就成了“在制品”由皮磨系统流向心磨系统、渣磨系统的分流闸门,也像开设的“物资分配”公司。它胸有成竹地工作着,软硬两手抓又是“两袖清风”,受益的心磨系统、渣磨系统,自然双双成了它的“粉丝”。
21.皮磨的连续“刮粉术”
小麦被I皮磨撕破后,皮层上的胚乳残留是顽固的,它的克星就是“刮粉术”。换句话说,皮层要经几道皮磨研磨,皮层上的胚乳才能刮脱干净。
等级粉生产理论指出,皮磨系统有两大职能:第一,在坚持大麸片、少出粉的工艺原则下,要较多地提出粗粒、麦心和粗粉;第二,在保持麸皮不过分破碎的前提下,力将粘附在上面的胚乳剥刮干净,为提高粉质和出品率创造条件。
在我国,硬麦的胚乳与皮层结合较松,仅用四道皮磨;软麦的胚乳与皮层结合较紧,皮磨要用五道。
等级粉生产和前路出粉法大不一样,突出反映在皮磨系统功能的反差上。等级粉生产要求皮磨出粉率低(占IB流量的15~20%),IB、IIB、IIIB、三道皮磨提取的粗粒粗粉占到IB磨流量的60%,心磨出粉随之成了重点。前路出粉相反,要求皮磨出粉率高(占IB磨流量的55~65%),心磨系统的出粉任务相对轻松。
等级粉生产中,各道皮磨的物料来源如下:IB磨料来自净麦仓,IIB磨料来自IB筛的18W、10W筛上物,IIIB磨料来自IIB筛的14W、22W筛上物,IVB磨料来自IIIB筛的20W、28W筛上物,VB磨料来自于IVB筛的24W、32W筛上物,最后产出粗麸12~15%(W=孔数/英寸,前置数字即孔数)。
另外,IB、IIB筛的30W、32W筛上物输送到前路清粉系统,10XX的筛上物流向分级筛。IIIB筛的44W筛上物供给后路清粉系统,10XX筛上物被分级筛接收。IVB筛的11XX筛上物经50GG筛分,留存物给了5M磨,穿过物给了4M磨。VB筛的30W、36W筛上物为麸皮,12XX筛上物经60GG筛分,筛上留存物送2渣磨,筛下物送5M磨。皮磨系统就这样把“在制品”分配干净(GG=孔数/2.54cm,前置数字即孔数,10XX、11XX、12XX分别相当于109GG、116GG、125GG)。
等级粉的皮磨系统技术指标有四项:
⑴、皮磨系统辊长占磨辊总长(所有磨辊的合计长度)的35~40%,其中IB磨5~6%,IIB粗细磨12%,IIIB粗细磨10%,IVB粗细磨8%,VB磨6%。
⑵、与前路出粉法相比,等级粉皮磨的流量表现为:前路偏高,中、后路偏低。具体流量(㎏/厘米 天)为:IB磨1000~1200,IIB粗细磨400~600,IIIB粗细磨250~350,IVB粗细磨200,VB磨200。
⑶、取粉量占IB磨流量的百分比分别为:IB磨3%,IIB磨6%,IIIB磨4%,IVB磨2%,VB磨1%(次粉)。
⑷、速比2.5:1。齿数(牙/英寸):IB10牙,IIB粗12牙,IIB细14牙,IIIB粗16牙,IIIB细18牙,IVB粗20牙,IV细20牙,VB22牙。排列,除VB磨锋对锋外,其余钝对钝(硬麦)。斜度4~8%。磨齿角度40°/60°、50°/60°或35°/65°。
皮磨系统“刮粉术”的应用,反映着制粉工作者的美好愿望,既让麦皮得到“刮骨”效果,又“疗”好了出粉少的忧伤。
作者简介
赵学敬(1942.10─),男,河南禹州市人,1967年毕业于郑州粮食学院粮食加工专业,5年本科学历,中共党员,高级工程师,河南工业大学教师。主要从事粮油加工和农副产品加工研究,兼爱文学和土木建筑(设计过各种结构粮库、粮油加工车间、办公楼等2.5万余平方米)。曾获得过山西省科研成果三等奖、原国家内贸部科技进步四等奖和山西省科技进步一等奖,发表过粮食加工论文46篇、科普文章50余篇、蓖麻油论文35篇、《情系晋豫》诗集一部、长篇报告文学14篇。