小麦的水分调节.ppt

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1、1,小麦的水分调节,2,小麦水分调节wheat conditioning,一、小麦水分调节的意义 小麦水分调节过程包括加水(着水)，水分分散，静置(润麦)三个环节。 调整小麦的水分；降低胚乳的强度；增加皮层的韧性；使皮层与胚乳容易分离；一定程度上改善面粉的食用品质；保证面粉的水分。,3,二、小麦水分调节的原理,籽粒结构的不均匀性使水分调节对小麦加工品质产生显著影响 小麦籽粒各部分相对含量有较大的差别。各部分的化学成分的分布是极不均匀的。淀粉全部集中在胚乳内，皮层和胚内不含淀粉。在小麦的剖面图上，从胚乳中心到外围，面筋的数量逐渐增加。胚部含脂肪最多，纤维素主要分布在皮层中，糊粉层中的矿物质含量高

2、达10%。 水份对小麦加工工艺的影响十分明显。水份太低籽粒坚硬，不易磨细；水份太高筛理又困难。,4,水份影响小麦皮层的韧性。当水份从12.7%增加到16.5%时，小麦皮层的纵向抗破坏力增加10%，横向抗破坏力增加50%，皮层的抗破坏力达胚乳抗破坏力的35倍。这是研磨时保持麦皮完整的基础。一般希望小麦皮层与胚乳之间的水份比为(1.52.0):1。,5,水加到小麦中以后，由于水份梯度的存在，水份将从外往里迁移，但由于各种成份在麦粒内的分布的不均匀性和吸水能力、吸水速度的不同，使胚乳的内部结构发生一系列变化。由于吸水后的膨胀有先有后，有大有小，由应变产生应力，在界面上就会发生一定程度的位移，在断面上

3、形成微小的裂纹，使胚乳的抗破坏强度下降，容易磨碎，减少能源消耗。,6,吸湿性是水分调节的基础,吸湿的能力随各组成部分的结构和化学成分不同而不同。胚含糖分较多，是经常湿润的部分，吸收水分快；皮层含有大量纤维素，吸水较快，胚乳含有大量淀粉，故收水较慢。因此，水分在小麦各组成部分的分布是不均匀的。一般总是胚的水分含量最高，皮层次之，胚乳的水分最低。,7,皮层吸水后，韧性增加，脆性降低，增加了其抗机械破坏的能力。在研磨过程中，有利于保持麸片的完整和刮净麸片上的胚乳，有利于保证小麦粉的质量和提高出粉率。,8,水分渗透重建内部水分分布,小麦着水后，如果平均水分是14%，其中绝大多数麦粒的水分为13.5%1

4、4.5%，但低的只有12%，高的可达34%。即使在同一粒麦籽中，由于各部分的组成不同，水分分布很不均匀。必须在一定的条件下，按照各自的吸水能力和原有的水分不同，作水分的重新分配。一方面，使麦粒之间水分分布均匀；另一方面，让水分渗透到皮层和胚乳中去，在麦粒内部进行分配，并引发相应的物理和化学变化。吸水后的膨胀导致组织结构发生变化,9,在水分调节过程中，皮层首先吸水、膨胀，糊粉层和胚乳相继吸水膨胀。由于三者吸水膨胀的先后不同，在麦粒横断面的径向方向会产生微量位移，从而使三者之间的结合力受到削弱，使皮层和胚乳容易分离，皮层容易剥括干净。,10,胚中所含的淀粉和蛋白质是交叉混杂在一起的。蛋白质吸水能力

5、强(吸水量大)，吸水速度慢，淀粉粒吸水能力弱(吸水量小)，吸水速度快。由于两者吸水速度和能力的不同，膨胀的先后和程度不同，从而引起淀粉和蛋白质颗粒位移，使胚乳结构松散，强度降低，易于磨细成粉。在适当的水分调节情况下，整粒小麦的抗破坏能力要比水分调节前降低10%左右。,11,水热传导作用,短时间内将小麦加热，使皮层的温度高于胚乳的温度，皮层的水分即随着热的移动而移动；与此相反，如果把小麦冷却，可使胚乳内部的水分随热的外导而向外扩散。因为小麦是一种毛细管多孔体。在毛细管孔体中，水分子的扩散是随着热的流动方向而转移的。这种现象一般称为“水热传导”。,12,三、小麦水分调节的方法,室温水分调节 在室温

6、条件下，加室温水或加温水(冬天)，不给小麦加温的水分调节方法。 加温水分调节 在室温条件下，给小麦加水后，让小麦通过水分调节器(烘麦机)加热后才去润麦仓的水分调节方法。,13,水分调节的次数 小麦水分调节(着水和润麦)可以一次完成，也可以二次、三次完成。 预着水系统 使接收的小麦的水分达到通常的水分含量。 喷雾着水 在入磨前进行喷雾着水，补充小麦皮层因润麦后清理损失的水分，增加皮层的韧性，有利于提高小麦粉的粉色。喷雾着水的着水量为0.2%0.5%，着水后存放2030mins。,14,加水量,小麦调节中的加水量决定于： 小麦的原始水分和类型 进厂小麦的原始水分会有差异。国产小麦的原始水分在12.

7、5%左右。 小麦的类型指是硬麦还是软麦。制粉工艺上对硬麦和软麦的入磨水分有不同的要求。硬麦需要加入较多的水才能使胚乳充分软化。软麦只需加入较少的水就能使胚乳充分软化，如果加的水过多，则会造成剥刮和筛理困难的问题。,15,小麦粉的水分要求 小麦粉的水分要求有两方面的意义，一方面，符合小麦粉标准中的水分要求，不能超过，但也不能过低，它直接关系到与小麦粉厂的经济效益；另一方面，要考虑到小麦粉的安全贮存，特别是高温、潮湿的季节和地方。,16,加工过程中的水分蒸发 加工出来的小麦粉的水分与入磨小麦的水分是不同的。 相关因素很多，如：制粉方法(粉路的复杂程度)；研磨的松紧程度，小麦的类型(硬麦还是软麦)，

8、剥刮率和取粉率的大小；气力输送，风量和混合比；小麦粉的粗细度要求；小麦的入磨水分含量；气候条件，温度和湿度等。,17,空气湿度对研磨物料的水分有影响。 高湿度对制粉过程的影响包括：进入各道皮磨的粗细物料比例有变化；麸皮更加难于剥刮干净；清粉机筛上物的数量会增加；心磨系统的取粉率会降低；各种设备的筛理效率下降。 由于水分含量高，心磨提出的小麦粉的淀粉破损率较低。小麦粉的粉色能有所改善。 空气温度对制粉生产的影响： 气温低，正常的蒸发损失稍微降低。由于研磨物料比较松散，制粉性能比较好，有利于筛理和分级。 在夏季要仔细地放粗某些关键的筛绢，在较冷的时期重新加密这些筛绢。 高温、高湿气候条件下，制粉生

9、产比较困难。温度15，湿度10%的气候条件对制粉生产比较适宜。,18,小麦粉的加工精度要求： 入磨小麦的水分较低时生产的小麦粉，由于麸屑和麦胚芽的污染比较严重，粉色差而灰分高。而入磨小麦的水分较高时生产的小麦粉，由于麸屑和麦胚芽的污染少，粉色好而灰分低。所以，加工质量较高的等级粉与专用粉时，采用较高的入磨小麦水分，加工质量较低的小麦粉时，采用较低的入磨小麦水分。 加工高质量的等级粉与专用粉时，可在入磨前进行喷雾着水。 若要出粉率高，应降低入磨小麦的水分，使麦皮与胚乳最大限度地分离开来。出粉率要求不高时，应提高入磨小麦的水分，减少麸粉(把麸粉的量降到最少)。,19,入磨麦的最佳工艺水分 小麦在此

10、水分条件下，制粉耗用的功率最少，制取的粉的品质最好，出率最高。入磨麦的最佳工艺水分是入磨小麦的平均水分, 不同品质的小麦应有合理的水分分布，同一粒小麦的内部也要有合理的水分分布。 硬麦需要加入较多的水才能使胚乳充分软化。软麦只需加入较少的水就能使胚乳充分软化，如果加的水过多，则会造成剥刮和筛理困难的问题。 一般地，硬麦的最佳入磨水分为15.5%17.5%；软麦的最佳入磨水分为14.0%15.0%。,20,润麦时间resting time ( lying time ),润麦时间指小麦着水以后在仓里放置的时间。放置的目的是让水分从麦粒的外面向里面渗透，使水分在麦粒内部的分布趋于符合制粉工艺的要求。

11、润麦时间与水分渗入麦粒速度有关。 润麦时间从18小时-28小时。 一般情况下：冬季夏季 软麦硬麦,21,1影响水分渗入麦粒速度的因素,麦粒的温度 麦粒的温度越低，水分的渗透越慢。因此，在冬季要稍微增加润麦的时间。 小麦的原始水分 一般认为，水分低的小麦吸收水分比较快，所需润麦时间比较短。实际上并非如此。麦粒的水分越低，所需润麦时间越长。因为水分渗入的速度慢。 所以，“预先着水”，在加工前期先将小麦的水分先提高到12%左右，再在清理车间进行着水润麦，既快又好。 小麦的蛋白质含量 蛋白质的吸水能力影响水分在麦粒中的渗透速度。蛋白质比未破损的淀粉能多吸23倍的水，但蛋白质的吸水速度比较慢。 小麦的硬

12、度 硬麦紧密胚乳的结构好象是一道屏障，阻碍水分的运动，使水的渗透速度减慢。软麦胚乳比较疏松，易于吸收加入的水分。,22,2水分渗透的路线,对于结构完好的小麦籽粒来说，水分渗透的主要路线是： 水分 胚 胚部 糊粉层 胚乳。 次要路线是：水分 麦粒表皮 内果皮 管状细胞层 种皮 珠心层 糊粉层 胚乳。 小麦水分调节时，水分渗透的主要路线是：水分 麦粒表皮 内果皮 管状细胞层 种皮 珠心层 糊粉层 胚乳。 水分在小麦中的迁移方式和速度，与小麦经受的清理过程(麦皮有无破损)有关。,23,如果把小麦在水中浸泡1020秒钟，小麦吸收的水分(吸取并保持的水分)与小麦的品种，水分含量，以及小麦经过的处理有关。

13、在浸泡时间内，小麦所吸收的水分大部分，起初容纳在小麦的外果皮里，接着水分在麦粒中扩散。扩散速度取决于温度。 小麦用打麦机清理时，外果皮受到破坏。因此，水分比较容易渗透到外果皮下面去，尤其是麦粒麦毛一端的背部。一道打麦后，一分钟浸泡时间里的总的吸水量增加大约1%。连续6道打麦后，总吸水量增加约2%。另外，紧随打麦处理之后，吸取的水分会沿麦粒背部迅速进入邻近麦皮的胚乳之中。打擦过的小麦胚乳这一部分只要化5小时达到平衡。而未打擦过的小麦要化15个小时。,24,如果把小麦放在大量的水中，相当多的一部分水分是在大约2030秒之内吸附到小麦表皮上的。如果加入小麦中的水分不能在大约2030秒之内均匀分散的话

14、，很难再使之均匀分散。 除非采用强力混合，麦粒上水分的表面张力通常会阻碍麦沟的湿润。 润麦前先将小麦压裂，可使水分迅速渗透到小麦粒中去，可以降低小麦粉灰分含量改善面筋性质，特别是使水分较低的小麦大大缩短润麦时间，可减少润麦仓仓容。,25,3实际润麦时间,经过润麦，小麦的水分只能是大致相同，大致一样。润麦时间太短，胚乳不能完全松软，胚乳结构不均匀，研磨时轧距不容易调节，会出现研磨不透，筛理困难的现象。润麦时间太长，会导致小麦表皮水分蒸发，使小麦表皮变干，容易破碎，影响制粉性能。 实际润麦时间一般掌握在：硬麦2428小时(吃水量大，渗透速度慢)；软麦1820小时。,26,四、着水机( temper

15、 ),着水机承担两个任务，一是定量加水，二是使加入的水均匀地分散开。最简单的做法是用水笼头加水，用绞龙使水分分散，缺点是加水量不能自动调整。普遍采用的能自动调节加水量的着水机有水杯着水机、着水混合机和强力着水机等。 自动水分调节装置是用电导、电容、近红外线(NIR)、微波、水分蒸发等方法测出小麦的水分，与设定的水分值比较后，调节加水量控制阀，使加水后的小麦水分保持稳定。如：布勒公司的A PUATRON自动水分控制系统和西蒙公司的H2O KAY自动水分控制系统等。,27,着水混合机的结构示意图,28,着水混合机是一种连续式的高效着水设备，能把一定量的水正确地加入小麦之中，并通过绞龙混合器的充分搅

16、拌，使水分均匀地分布在每一粒小麦上。着水混合机通常与微波水分自动控制仪或湿度测量水分控制系统配套使用，能自动而精确地控制着水量。着水混合机结构轻巧简单，动力消耗低，与蒸汽配合使用，着水量可达7%，对低水分小麦可一次着水达到工艺要求，不必进行二次着水。在不用蒸汽的情况下，一次加水量可达4%。,29,当桨叶翻动物料时，一部分物料被推向前进，但由于圆筒向上倾斜，有一部分物料因重力作用而落下来得到再次混合的机会，使麦粒之间接触充分，作用缓和，从而使水分均匀地分布于每颗小麦籽粒上，达到良好的着水效果。改变桨叶的安装角度，可调节物料向前推进的速度和圆筒内料层的深度。低速运转对设备安全运行，减少维修和降低动

17、力消耗有利。着水后的小麦主流部分经出料管11进入润麦绞龙送到润麦仓进行润麦，分流部分小麦进水分测量管10，经水分测量仪测量后也进润麦仓。,30,强力着水机的结构示意图,31,强力着水机的主要工作机构是一个密闭的筒体和置于筒体内的高速旋转的打板叶轮。由于打板数目众多，并以1619m/s线速运转，小麦和水从切向进入圆筒之后，被打板连续地打击，并将小麦沿工作圆筒抛洒，形成一个环状的“物料流”。在这样的环境中，每一粒小麦都能受到多次强烈的撞击和摩擦，使麦粒表皮软化和部分撕碎。这为水分快速均匀地渗透到麦粒的各个部位创造了条件。而加入的水在打板高速旋转所产生的离心力的作用下，均匀撒开，与小麦充分混合接触，

18、渗入麦粒中，以达到高速着水的目的。,32,SJM型喷雾着水机结构示意图,33,小麦进入料筒后，推动挡板向下转动，启动水气电磁阀的微动开关，使雾化喷头开始喷水，使麦粒得到水雾均匀喷洒。桨叶式输送机一方面对小麦进行搅拌，提高着水均匀度，另一方面将小麦送入磨前麦仓。,34,自动着水控制仪的工作原理图,35,自动着水控制仪用于小麦着水的自动控制，它可与斜绞龙式着水混合机和圆筒打板式强力着水机配套使用。具有精度高、使用方便的优点，完全能满足小麦制粉的着水工艺要求。,36,五、润麦仓(conditioning bin),钢筋混凝土仓建造经济，经久耐用，可以做成任何形状，防火、防虫，不易结露(外界温度的变化

19、传导比较慢)，为了使表面光滑，可以涂无毒的硅酸钠。 钢板仓的造价比较便宜和建造快，重量/体积比较大、防火、防虫，内表面涂虫胶清漆。主要缺点是会结露。 木板仓宜于存放湿麦，不返潮，外部气候变化不致立即影响内部。但木板易收缩变形，也易损坏。 润麦仓的截面大都是方形的，一般润麦仓的截面为2.5m2.5m或3.0m3.0m。仓的内壁要求光滑，仓的四角应做成1520cm的斜棱。由于湿麦的流动性差，仓底要做成漏斗形，斗壁与水平夹角一般为5565。 润麦仓的出口有单出口和多出口两种。,37,单出口润麦仓的出口一般设在仓底的中心。卸料时，料仓中心部分的籽粒比靠近筒壁的物料更容易流动，在四角上的物料则因受到较大

20、的摩擦力以及离仓中心较远流动更困难。物料下落后造成的空缺主要由仓内上层物料补充。中心部分物料流动了很多，靠近筒壁的物料才逐渐缓慢地流动，不能做到先进先出，导致润麦时间不一致；如果小麦进仓时已有自动分级现象，饱满的小麦落在仓的中心，大部分轻质麦和轻杂堆积落在靠近仓壁处，结果是早期流出的小麦比后期流出的小麦容重高、杂质少。通常，仓内最后四分之一的小麦，其品质差异相当显著。筒仓越大，自动分级造成的影响越严重，对生产和小麦粉质量有影响。,38,多出口润麦仓的结构示意图,39,多出口润麦仓一般采用9个出口，每一个出料口的溜管直径取150mm左右。所有溜管成一定斜度均布在圆锥形汇集斗的圆周上。汇集斗的上部中心设置检查孔。每一根溜管上装设一节玻璃管，以观察溜管内物料的流动情况。汇集斗下一般设推拉式闸门，以保证每根溜管中的小麦流速均匀一致。,40,润麦仓容量的大小，影响润麦时间的长短。应根据所需的润麦时间和生产线的产量来确定润麦仓容量的大小。每个润麦仓的仓容不宜过大，但只数不能太少，一个生产线至少要有3只润麦仓，以便于各种小麦分开存放和周转。正常生产时，有一个仓在进麦，有一个仓在出麦，两个仓只起一个仓的作用。,41,谢谢大家,