来源:网络转载更新时间:2020-05-13 11:24:30点击次数:2507次
0前言
中国是杂粮生产制造强国,其品种齐全,含有蛋白、维他命、矿物及多种多样作用因素,营养成分高。杂粮包含粟类稻谷、糜子等、麦类麦籽、燕麦片、青裸等、杂豆类食品緑豆、小豆、扁豆、豇豆、芸豆等、养麦类甜养、苦荞和甘薯红薯、土豆等[%伴随着大家对杂粮健康保健作用的深入了解及其对身心健康的进一步关心,如今杂粮早已变成了现如今时期的营养成分新宠。如养麦带有芦丁,可减少人体血液中碳水化合物,苦养中的苦味素有清热去火的作用,硒成分较高能够 抗癌等别的的健康保健营养成分作用。针对养麦等杂粮麦类生产加工而言,将種子颗粒物碾成面粉,再以面粉为关键原材料生产制造各种各样食品是现阶段其生产加工产业链的核心。
在我国杂粮生产加工技术性发展过晚,商品技术含量和增加值较低,制造业企业生产加工设备简陋叫现阶段,杂粮面粉在面粉销售市场中占据市场份额少,整体效益不高,并且杂粮面粉生产制造常常存有纯度较弱、质地差、颗粒物粗、荣誉出品率低、保存期短等难题回。杂粮面粉初加工加工过程中,早期原材料的清杂、谷粒脱壳、籽仁破碎及面粉除菌等每一步生产加工阶段全是面粉质量和保存期的关键确保。对目前有关食品工业技术性及机器设备开展剖析,融合新式技术性,综合性提升資源并利用到麦类杂粮面粉的生产加工中,为杂粮面粉生产工艺流程的设计方案、机器设备的开发设计出示理论意义,完成清洁化生产制造目地。
1杂粮面粉生产制造早期清粮加工工艺的科学研究
用以面粉生产制造的杂粮,在取种、种植、收种、脱粒、堆晒、干燥、运送和贮藏等工艺流程中,在所难免渗入各式各样的杂质[7〕。谷粒中的杂质,如不消除会给杂粮面粉的生产加工产生很大的伤害,渗入面粉中会减少面粉的纯度。
麦类杂粮的杂质容许规范,一般能够 参考国家标准中净麦加工工艺指标要求。历经清除后,净麦尘芥杂质总产量不超过0.3%,在其中沙石不可超出0.02%,别的不一样的粮谷不超过0.5%叫在养麦清除工艺技术时,必须考虑到养麦的密度、千粒品质、水份、飘浮速率和养麦種子的长总宽等主要参数。养麦密度一般为550〜605kg/m3,其均值千粒质量范围为14.1〜23.3g,水份成分为13%上下,飘浮速率为7.5〜8.4m/s,種子长短为5.0〜6.7mm、总宽为3.0〜7.1mm。
1风选机法。风选机主要是根据杂粮谷粒与杂质的流体力学特点的不一样去除杂质。常见风选机机器设备有TFDZ型竖直进风分离设备、TFXH型循环系统进风分离设备。
(2挑选法。当原材料粒度分布上存有差别时,可选用挑选法开展谷粒与杂质的分离出来。典型性的机器设备有圆桶处清筛、震动筛和平面图旋转筛等。麦类杂粮一般设2~3道挑选,去除土块、石粒等杂质,可做到清除规定。
(3优选法。依据谷类子粒长短的不一样,利用具备一定深层袋孔的器材将生产加工谷粒与别的异谷开展分离出来,关键机器设备有光碟优选机和滚桶优选机。燕麦片颗粒物较为长,相近籼稻,在燕麦片生产过程中,一般 采用优选机器设备将在其中混和的别的麦类及土块、石粒等杂质提取。依据谷类子粒样子的不一样,在斜坡上健身运动时健身运动方式、所受滑动摩擦力不一样,因此健身运动速率和运动轨迹各不相同开展分离出来,常见机器设备有螺旋式优选机,养麦呈叶三角形或卵状三角形,这类分离出来方式常见到它的清除加工工艺中。
4比例选别法。比例选别依靠适度的掘进工作面开展选别,关键用以去除携手并肩石等杂质。现阶段,关键有吸式比重去石机、比例等级分类去石机及自循环系统风去石机。当代面粉工业生产中,原材料去石阶段一般都不能缺乏。
(5选矿。对于麦类杂粮生长发育地区特点,管理方法粗放型等特性,谷类从获得到生产加工要触碰到许多工业设备,钉子、螺钉、密封圈等铁磁性材料金属材料杂质将会会渗入在其中,消除这种杂质时通常要利用到选矿。常见的选矿设备有TCXT型稀土永磁筒、TCXP型平台式磁性选别器、永磁滚筒等。养麦清除这类杂质时,应设2~4道选矿。
6色选[11-13〕。色选机利用光学基本原理,从谷类原材料里将色调异常或感染病害的颗粒物及其别的渗入的杂质检验并分离出来。近些年,因为杂粮生产加工销售市场的要求,专业开发设计了杂粮色选机,最开始出現的有6SXZ型色选机,伴随着技术性的改善,层出不穷出了别的型号规格的杂粮色选机。
2杂粮等级分类加工工艺
若促使脱壳加工工艺主要参数易把握和管控,需考虑到颗粒物的均一性,因而在脱壳前开展谷粒的等级分类。在设计方案麦类杂粮等级分类加工工艺时,依据生产量的不一样,挑选合适的等级分类机器设备。生产量很大时,采用麦子制粉设备中的高方平筛开展等级分类,可确保进到筛体的总流量平衡,能够 一次分离出来高达4〜5种之上的不一样粒度分布,简单化了养麦或燕麦片的等级分类步骤;生产量较小时,能够 采用平面图旋转筛、高效率震动筛、白米分级筛等做为等级分类机器设备,该类机器设备一次等级分类仅分离出来2~3种的粒度分布类型,为确保小产量时养麦或燕麦片的等级分类总数,能够 数次等级分类,促使等级分类加工工艺较繁杂,但等级分类实际效果优良[15]。
3杂粮脱壳加工工艺特性及机器设备
谷类脱壳率的高低立即危害到面粉的生产加工品质和原材料的利用率,因而杂粮的脱壳变成其面粉生产加工的品质保证对策之一。进而目的性地挑选适度的脱壳方式及机器设备,对提升脱壳率、降低破碎率十分的关键[14]o现阶段,谷类脱壳的关键方式分成2类:①机械设备脱壳法碾搓、挤压成型、碰撞;②是是非非机械设备脱壳法动能法、微波加热爆壳。
。碾搓法。碾搓法是利用谷粒在工作压力和剪切应力的相互功效下脱去机壳。依据应用的相互作用力不一样,碾挫关键有双盘式刹车、双辊式和滚桶凹平板式3种方式。以养麦特征分析,一般选用双盘式刹车碾搓方式脱壳[15],常见的机器设备有砂盘碧谷脱壳机。
滚桶搓揉式养麦脱壳机,是利用一个表层黏有硫化橡胶的健身运动滚桶,与一个表层黏有硫化橡胶的静止不动凹板中间的搓揉功效来达到脱壳的目地。此机器设备脱壳实际效果不错,但详细麦仁的生产量低,不宜于杂粮面粉的产业化生产制造。
平面图搓揉式养麦脱壳机,此机器设备脱壳实际效果相对前2种机器设备不错,脱壳后的养麦皮详细率高,可是一样存有不适合产业化生产制造[16]。
(2碰撞法。碰撞法脱壳就是指谷粒在髙速健身运动时忽然遇阻而遭受撞击力,使机壳粉碎完成脱壳。典型性的机器设备是离心式风机脱壳机,常见于养麦、燕麦片的碰撞脱壳便是选用的离心式风机。碰撞法的脱壳率、整壳率及整谷率较其他几类机械设备脱壳法相对性较为高。
此外,常见于水稻脱壳的胶棍碧谷机还可以用以养麦脱壳。该机器设备根据具备速差的两个硫化橡胶滚桶另外相向旋转,对养麦开展搓撕达到脱壳的目地。另外几个胶棍碧谷机持续脱壳比单机版脱壳高效率会有很大的提升,养麦仁破碎率也随着减少。
(3微波加热爆壳法。该法利用微波加热磁场的相互作用力对谷粒开展出壳。当谷粒遭受微波加热功效时,在磁场功效下谷仁内的水份能够 将电能转换为能源,谷仁短期内集聚的高效率能量,会使谷仁机构內部的一部分融合水份气化逸出,造成 谷仁缺水而收拢。微波加热功效于机壳后也会使它的机构内融合水份降低,造成 结缔组织延展性降低、抗压强度减少,谷仁与机壳形变不一致,造成 2者的分离出来,做到脱壳的目地。
养麦颗粒物的构造包含机壳、正中间膜及谷仁3一部分。机壳的品质占养麦颗粒物总品质的18%〜20%,简易除壳后生产制造的面粉呈深灰色。若再脱下正中间的膜(占总品质的4%〜18%后获得的面粉色调为浅灰。因而,养麦粉在脱壳全过程中选用数次脱壳法,获得色调纯白色度不一样的面粉。
现阶段,杂粮谷类脱壳加工工艺关键還是以机械设备方式主导,但普遍现象脱壳率较低、仁堆密度高等学校难题,因而设计方案性能卓越的脱壳机器设备及其提升脱壳加工工艺的必要性极为显著。
4杂粮谷物磨粉技术及设备
现今磨粉机不仅改进了外型设计,并有机械化、 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,该设备也采用新的筛框材料,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5种。
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,结构简单,操 作方便,生产效率高。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、卫生条 件好。
另外,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 力使之破碎,从而将3 mm以上的物料颗粒粉碎至 10~25 Mm[17〕。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这些 弊端[18]o
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,粒度可达1 000 Et/2.54 cm或更 高[19]。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、气流粉碎机[20]。超微 粉碎技术及新型技术及设备,并结合其他磨粉设备 成功应用到养麦粉产业化生产中,会将养麦产业推 动到咼新技术的前沿。
5杂粮面粉的灭菌工艺
面粉除了内在的细菌外,还有在加工过程中受 到其他污染带入的细菌。由于细菌的存在,会极大 地影响到食品的品质,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 GHz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刖。
常用的微波灭菌设备主要有箱式间歇微波杀菌 装置、遂道式微波杀菌装置、加压式微波杀菌装置、 热水并用的加压输送式微波杀菌装置等。微波杀菌 还是存在不稳定因素和缺陷,如加热不均匀、微波 辐射对人体也会产生一定的伤害、对包装袋也易造 成破损等[22〕。
(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㈣。超高压灭菌可以较好地保持了物料原有的营养 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㈣。但超 高压在杀菌过程中压力很高,食品中压敏性成分受 到一定的破坏,因是常用设备,其设备成本相对其 他灭菌设备较低[25〕。
3过热蒸汽灭菌 又称干热灭菌。采用高温 过热蒸汽来灭菌,即利用温度为130〜160 °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[26-27]。
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阀。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,采用过热 蒸汽杀菌技术。该设备是把过热蒸汽在加压的情况 下让其直接与粉体接触,实现杀菌的目的,具有杀 菌强度高、杀菌时间短、灭菌效果可靠等特点,确 保面粉的安全性、有效性和稳定性。但过热蒸汽杀 菌也存在一些缺点,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。
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㈣,其杀菌特点及效果优异, 在面粉加工业中已有较广的应用。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[30]。
6包装技术及设备
目前,面粉叫的包装形式主要以散装、袋装为 主。从生产规模、装运成本、将面粉质量等多方面 考虑,散装比袋装更为经济、合理。但对于小规模 的生产,更多的采用袋装方式。要求包装袋具有防 潮湿、防霉、防污染等特性,并保证面粉的货架期。 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[32]在真空度为97~100 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而成的, 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2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,是大中型的 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 好的包装外观和丰满性。
7结语
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。本文介绍了很多适用于谷物物料除杂、 脱壳及灭菌技术,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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