来源:网络转载更新时间:2020-05-13 11:41:24点击次数:2864次
随着人们对杂粮保健功能的深入了解以及对健 康的进一步关注,杂粮已经变成了当今时代的营养 新贵。我国杂粮加工技术起步较晩,产品科技含量 和附加值较低,生产企业加工设备也很简陋。目 前,杂粮面粉在面粉市场中占有份额少,整体效益 不高,而且杂粮面粉生产时常存在纯净度较差、粉 质差、颗粒粗、出品率低、保质期短等问题。杂粮 面粉初加工生产过程中,前期物料的清杂、谷粒脱 壳、籽仁粉碎及面粉杀菌等每一步加工环节都是面 粉品质和保质期的重要保障。对现有相关食品加工 技术及设备进行分析,结合新型技术,综合优化资 源并利用到麦类杂粮面粉的加工中,为杂粮面粉生 产工艺的设计、设备的开发提供理论依据,实现洁净化生产。
用于面粉生产加工的杂粮,在选种、栽培、收 割、脱粒、堆晒、干燥、运输和储藏等工序中,难 免会混入各种杂质。谷粒中的杂质,如不清除会给杂粮面粉的加工带来很大的危害,混入面粉中会降低面粉的纯净度。
(1) 风选法风选主要是依据杂粮谷粒与杂质 的空气动力学特性的不同除去杂质。常用风选设备 有TFDZ型垂直吸风分离器和TFXH型循环吸风分 离器。
(2) 筛选法当物料粒度上存在差异时,可采 用筛选法进行谷粒与杂质的分离。典型的设备有圆 筒清理筛、振动筛和平面回转筛等。麦类杂粮一般 设2道~3道筛选,除去土块、石粒等杂质,可达 到清理要求。
(3) 精选法根据谷物籽粒长度的不同,利用 具有一定深度袋孔的器械将加工谷粒与其他异谷进 行分离,主要设备有碟片精选机和滚筒精选机。燕 麦颗粒比较长,类似籼稻,在燕麦加工过程中,通 常选用精选设备将其中混合的其他麦类及土块、石 粒等杂质分离出来。根据谷物籽粒形状的不同,在 斜面上运动时的运动形式、所受摩擦力不同,会因 不同的运动速度和轨迹进行分离,常用设备有螺旋 精选机。养麦呈叶三角形或卵状三角形,这种分离 方法适用于清理工艺中。
(4)比重分选法比重分选借助适当的工作面 进行分选,主要用于除去并肩石等杂质。目前,主 要有吸式比重去石机、比重分级去石机及自循环风 去石机。现代面粉工业化生产中,原料去石环节一 般都不可缺少。
(6)色选法利用光电原理,色选机可把物料 中颜色不正常或感染病虫害的颗粒,以及其他混入 的杂质检测并分离。近年来,由于杂粮加工市场的 需求,专门开发了杂粮色选机,最早出现的有 6SXZ型色选机,随着技术的改进,其他型号的杂 粮色选机也纷纷上市。
若使得脱壳工艺参数易掌握和调控,需考虑颗 粒的均一性,因此在脱壳前进行谷粒的分级。在设 计麦类杂粮分级工艺时,根据产量的不同,选择适 合的分级设备。产量较大时,选用小麦制粉设备中 的高方平筛进行分级,可保证进入筛体的流量均 衡,可以一次分出4种~ 5种的不同粒度,简化了 养麦或燕麦的分级流程;产量较小时,可以选用 平面回转筛、高效振动筛、白米分级筛等作为分 级设备,此类设备一次分级仅可分出2种一3种的 粒度类别,为保证小产量时养麦或燕麦的分级数 量,可以多次分级,使得分级工艺较复杂,但分 级效果良好。
如今,磨粉机改进了外形设计,并装有机械 化、电气化的喂料自控系统。有的还加快了磨辊的 转速,改进了磨辊的传动和拆卸方法,改进了磨腔 的气道,使得无喷风现象发生。筛分过程中普遍 使用高效的高方筛,采用新的筛框材料,改进筛 路,加大了筛理面积,加快转速,加大偏心等。 现代制粉过程中常用机械粉碎技术对谷粒进行加 工,粉碎的方法主要有挤压、撞击、折断、研磨 和剪切等5种。
(1)锤式粉碎锤式粉碎机是利用高速旋转的 锤片对于物料施加强烈的作用而将物料粉碎的机 器,具有结构简单、操作方便、生产效率高等特 点。辊式磨粉机是面粉工业中广泛使用的一种粉碎 设备,其中气流粉碎机可对热敏性物料进行超微粉 碎,并可实现无菌操作。
(2)超微粉碎超微粉碎是近年发展起来的新 型制粉技术。利用机械或流体动力的方法克服固体 内部凝聚力并使之破碎,从而将3 mm以上的物料 颗粒粉碎至10 ^m~25 ^m。面粉颗粒的大小对整 体的面粉制品品质有一定的影响,如颗粒较大,则 面粉品质粗糙,制品口感不佳,利用超微粉碎技术 可以克服此弊端。
超微粉碎设备是利用转子高速旋转所产生的湍 流,将物料加到该超高速气流中,转子上设立多极 交错排列的若干小室能产生变速涡流,从而形成高 频振荡,使物料的运动方向和速度瞬间产生剧烈变 化,促使物料颗粒间急促摩擦、撞击,经过多次的 反复碰撞而裂解成微细粉。市场上现有的超微粉碎 生产设备,主要有研磨式粉碎机、机械冲击式粉碎 机和气流粉碎机。超微粉碎技术、新型技术及设 备,并结合其他磨粉设备成功应用到养麦粉产业化 生产中,将养麦产业推到高新技术的前沿。
面粉除了内在的细菌外,还有在加工过程中受 到其他污染源带入的细菌。由于细菌的存在,会极 大地影响食品的品质,导致提前变质腐败,缩短保 质期。因此,灭菌过程是面粉生产中不可缺失的必 要环节。
(1)微波灭菌 微波是指波长为1 mm~1 m, 频率为300 MHz~300 GH z的电磁波。微波杀菌具 有杀菌时间短、升温速度快、能耗少、杀菌均匀、 食品营养成分和风味物质破坏和损失少等特点。其 原理是微波在介质内部起作用时,水、蛋白质和核 酸等极性分子受到交变电磁场的作用会剧烈振荡, 相互摩擦产生内热,从而导致温度升高,使微生物 体内的蛋白质、核酸等分子结构变性或失活,菌体 受到损害而死亡。另外,微波还会产生非热效应。
常用的微波灭菌设备主要有箱式间歇微波杀菌 装置、隧道式微波杀菌装置、加压式微波杀菌装 置、热水井用的加压输送式微波杀菌装置等。
(2)超高压灭菌高压作用于物料后会引起微 生物的形态结构、生物化学反应、基因机制以及细 胞壁膜发生多方面的变化,从而影响微生物原有的 生理活动机能,使原有功能破坏或发生不可逆变 化。超高压灭菌可以较好地保持物料原有的营养成 分,且加工后的食品口感适宜、色泽鲜艳、保质期 较长,整个食品加工过程的能量消耗较低。
(3) 过热蒸汽灭菌(又称干热灭菌) 利用温 度为130。。一160 °C的过热蒸汽喷射于需灭菌的物 品上,数秒钟即可完成灭菌操作。产生过热蒸汽的 设备有对流过热器、半辐射过热器、辐射过热器、 电加热蒸汽过热器,适用于粉粒状原料的瞬间杀 菌。常用装置有气流式过热蒸汽杀菌装置、高速 搅拌式过热蒸汽杀菌装置和塔式过热蒸汽杀菌装 置等。
市场上有RXK-I型粉体物料杀菌机,该设备把过热蒸汽在加压的情况下让其直接与粉体接 触,达到杀菌的目的,具有杀菌强度高、杀菌时 间短、灭菌效果可靠等特点,并能确保面粉的安 全性、有效性和稳定性。但是,过热蒸汽杀菌也 存在一些缺陷,如设备投资较大、管道易产生结 露现象、不能获得较低的含湿量、节能条件受限 制等O
(4)臭氧灭菌臭氧杀菌技术是近年来发展起 来的一种非热杀菌技术,其杀菌特点及效果优,在 面粉加工业中已有较广泛的应用。臭氧灭菌对原料 的品质特性影响不大,臭氧分解物是氧气,不会造 成污染。灭菌设备主要利用臭氧发生器,以空气为 原料直接产生臭氧,制造成本较低、操作简便、自 动化控制程度高。
目前,面粉的包装形式主要以散装、袋装为 主。从生产规模、装运成本、面粉质量等多方面 考虑,散装比袋装更为经济、合理。但对于小规 模的生产,更多地采用袋装方式。要求包装袋具 有防潮湿、防霉、防污染等特性,井保证了面粉 的货架期。同时,还需考虑经济成本,一般使用 塑料编织袋、布袋等,也可以采用成本较高的多 层复合纸袋。
真空包装是在真空度为97 kPa~100 kPa条件
下的包装,实际上是减压包装。真空包装的作用主 要是排除氧气,可以抑制霉菌和其他好氧微生物的 繁殖。常用的真空包装机有室式真空包装机、带式 真空包装机、旋转台式真空包装机、热成型真空包 装机等。
充气包装是在真空包装的基础上发展来的,其 方法是先用真空泵抽出容器中的空气,然后导入惰 性气体并立即密封。常用的惰性气体有N2、CO2 或 二者的混合气体。
现代制粉工业中包装基本采用自动机械化的电 子定量包装设备,但该设备成本较高,是大中型面 粉厂广泛应用的主流设备,中小型面粉企业基本上 仍是半自动包装技术制备。面粉是低密度、滞留性 较强的物料,应对包装袋进行控制,封口前进行振 袋,还要考虑包装后对包装进行整形,以获得良好 的外观。
杂粮面粉工业有着巨大的发展潜力和市场,但 目前国内杂粮面粉生产技术与设备落后,相关的研 究不是很多。以上介绍的诸多适用于谷物物料除 杂、脱壳及灭菌技术,是为了提高杂粮面粉加工技 术基础,必须加强对杂粮性质进行研究,为杂粮面 粉除杂、脱壳、粉碎、灭菌及包装设备的研究、开 发和加工工艺提供理论依据,最终实现杂粮面粉加 工的最优设计和最优操作。
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