小麥制粉
小麥子粒由胚乳、胚和麥皮三部分組成。各部分按重量所占的百分比為:胚乳82~85%,胚2~3%,麥皮12~14%。胚乳含有大量澱粉,並含部分由蛋白質組成的麵筋質,是用以製作麵包、糕點等各種食品的主要原料。麥皮含纖維多,營養成分較少,主要用作飼料。胚含蛋白質25~33%,脂肪6~11%,並有豐富的維生素E,可提取胚芽油,用作康復、營養食品。因麥皮和麥胚混入小麥粉內會影響色澤和烘焙性,且易在貯藏中變質,故將二者與胚乳分離,是小麥制粉的必經步驟。發展 中國在新石器時代已出現將穀物放在較大的石塊上,用手握小石塊在穀物上來回碾壓後食用的方法。後來有了石磨並逐漸由人力發展為用畜力推動,磨粉業因此不斷進步。1795年,美國麵粉工廠開始實現部分機械化,小麥清理設備也有所革新,但磨粉的主要工具仍是石磨。至19世紀,歐洲開始使用大理石、生鐵或磁土磨輥;法國於19世紀後期使用清粉機,借風力清除質輕的麥皮,以取得較淨的麥渣磨粉。但直到鋼模鑄鐵的磨輥和圓篩、平篩出現以後,麵粉工業才具有現代形式。
中國的第一個機制麵粉廠是1894年德商在上海籌建的正裕麵粉廠。1915年後,中國麵粉工業得到發展,但主要集中在沿海地區,內地產麥區為數很少,制粉機械基本上依靠進口。中華人民共和國成立後,麵粉加工已使用國產設備。
工藝過程 小麥制粉的主要過程是小麥子粒經清理和水分調節後將胚乳與麥胚、麥皮分開,再將胚乳磨細成粉;以後,再根據消費需要,進行不同等級麵粉的配製。有時還須通過麵粉處理,製成各種專用粉。
麥粒清理與水分調節 麵粉廠接收的小麥子粒,由於收穫和貯運過程中混入了各種雜質,必須先加清除,才能制粉。除粘附在麥粒表面的雜質如塵土、茸毛、微生物等可通過打麥機、洗麥機等的摩擦、水洗得到清理外,對野草種子、麥稈、麥殼、塵土、石子、碎鐵、害蟲及其他糧粒等雜質,主要是利用麥粒與雜質在大小、形狀、懸浮速度、比重、磁性等方面的差別進行清理。生產上一般用振動篩、平面迴轉篩等篩選機械,通過合適的篩孔,分離出與小麥大小(厚度、寬度)不同的雜質;用滾筒精選機和碟片精選機,分離出與小麥長短不同的蕎麥、大麥等子粒;用螺鏇精選機分離出圓球形的蕎麥、豌豆等子粒;用永磁滾筒和磁欄吸除磁性金屬雜質;用比重去石機和洗麥去石機等分離出比重大於小麥子粒的石子和礦渣。
由於不同品種和來自不同地區的小麥子粒含水量和物理特性各異,有的乾硬,有的濕軟,麥粒經清理後還須進行水分調節,即對水分高的加以烘乾,水分低的適當加水,使之達到最適水分含量,才能具備良好的制粉性質。水分調節可在室溫下進行。經過潤麥(將小麥加水後在倉記憶體放一定時間),可使麥粒皮層與胚乳易於分離,胚乳酥鬆易於磨細;表皮則因韌性增加,可免破碎而影響粉質,從而為整個工藝過程的良好、穩定和成品水分的合乎標準提供了條件。加溫調節系用水熱處理設備,將麥粒加水、加熱,然後再經一定時間的潤麥。這樣不僅更有利於制粉,還可改進烘焙性能。具體操作技術因小麥的品種、硬度而異。室溫調節的潤麥時間一般為12~30個小時,磨製上等粉的入磨小麥最佳水分含量為15~17%。硬粒小麥的潤麥時間和入磨水分一般要高於軟粒小麥。在小麥清理過程中,為了滿足製作各種食品的質量要求,還常通過配麥器將不同產地和品種的小麥按比例搭配進行加工。較完善的小麥清理和水分調節流程如圖所示。 胚乳分離和磨粉 現代麵粉廠一般為5~6層高的建築物,內設磨粉機、平篩和清粉機,以及升運、平運和自流管等輸送設備。整個系統包括皮磨、渣磨、心磨和相應的分級、清粉等子系統,形成連續的生產過程。
① 皮磨。主要作用是剝開麥粒,並從麩片上刮下胚乳。一般需經4~5道研磨工序。麥粒經第 1道研磨後,進入篩理機械進行分級。最粗的為麩片,先從篩孔最大的篩面(粗篩)上分出,再分出中等粒度的麥渣(帶有麥皮的較大胚乳顆粒)、麥心(混有麥皮的較小胚乳顆粒)、粒度小的粗粉和最細的成品麵粉。麩片再經下道皮磨研磨。麥渣和麥心進入清粉機精選,分出麥皮、粘有麥皮的胚乳和純胚乳粒。然後,將純胚乳粒單獨進入心磨,研製成高質量的麵粉。在皮磨系統中最後一道研磨後的麩片,還可通過打擊、摩擦或刷理,分離出殘留的胚乳。
研磨一般用輥式磨粉機進行。用篩體作平面圓周運動的平篩進行分級。然後利用往復運動的篩面,結合穿過篩孔的氣流作用進行清粉,使質輕而含麥皮較多的物料作為篩上物被分離,純、細的胚乳粒穿過前段篩面,質稍次而較粗的胚乳粒穿過後段篩面。清粉系統在加工硬質小麥和生產優質上等粉為主的麵粉廠都比較完善;在加工軟質小麥的麵粉廠則已趨於簡化,甚至不使用清粉機。
② 渣磨。主要作用是處理從皮磨清粉系統分出的粘有麥皮的胚乳粒,經磨輥的輕微剝刮,進一步使麥皮與胚乳分開,再通過篩理、清粉,回收較純淨的胚乳粒。渣磨用的磨粉機構造與皮磨系統相同。一般須經1~3道研磨,視麵粉廠規模和加工小麥的硬度而異。
③ 心磨。作用是將經皮磨、渣磨和清粉後獲得的不同粒度的胚乳磨細成粉。磨輥採用光輥,可在胚乳粒被磨細成粉的同時,使混入的少量麥皮和麥胚被碾壓成片狀,便於在篩理時成為篩上物分離,避免粉碎後混入麵粉內,降低成品質量。但胚乳顆粒也會因而被壓成粉片,所以必須用松粉機粉碎後入篩。物料在心磨系統逐道研磨,直到將麩屑上的胚乳研磨乾淨,獲得一定的出粉率為止。研磨道數通常為6~9道,加工硬質小麥需要較多的道數。
現有的制粉工藝還不能把胚乳和麥皮完全分開。小麥出粉率愈高,小麥粉中混入的麥皮就愈多。採用完善工藝加工的出粉率為70%的麵粉,其灰分(礦物質)含量最低,接近胚乳的灰分;當出粉率增加至85%時,麵粉灰分就增至0.92%,表明麵粉內混有較多的表皮,質量較次(見表)。 成品配製和處理 在制粉過程中將各系統生產的麵粉全部混合,便得不同出粉率的統粉,如出粉率為72%或85%的統粉等。如將各系統生產的麵粉按質量好次,組成幾種不同等級的麵粉,則稱為等級粉。上等粉的粉色最白,含有麥皮和麥胚最少,灰分為0.4%,可用以製作高質量的麵包、餅乾和糕點;一等粉色澤較上等粉為次,灰分0.7%,烘焙性質較差;二等粉色澤更次,混有較多的麥皮和麥胚,灰分為1.2%,烘焙性質不良。各種等級粉的比例,可因市場需要和生產實際而有不同。如用小麥磨製總出粉率為75%的統粉,可生產上等粉60%一等粉10%,二等粉5%等。
由於硬質小麥和軟質小麥的食用和加工性能不同,麵粉廠現多將二者分別加工成麵粉,然後根據用戶需要按比例搭配混合後銷售。麵粉廠還可根據生產不同食品的質量要求,加工成各種專用粉,如麵包粉、糕點粉、麵條粉以及通用麵粉等。此外還可對各種麵粉進行處理,如在麵粉中添加維生素和礦物質,以增加營養價值,製成強化麵粉;添加漂白劑以改進色澤;添加改進劑以改善烘焙性質等。
小麥經加工提出一定出粉率的麵粉後,副產品為麩皮、麩粉飼料和麥胚。麥胚在制粉過程中單獨提出,占小麥重量的0.5~1.2%。