专利名称：面粉磨制方法中的预处理过程的制作方法
技术领域：
本发明涉及对如小麦粒这样的谷物的一种面粉磨制方法，更为具体地是在面粉磨制方法中的一个预处理过程，在其中研磨操作是作为在面粉磨制方法中的一个预处理过程进行的。
在每一颗准备磨制成面粉的小麦粒中，如图6所示，将成为成品面粉产物的一个胚乳511由一个外皮部分所包盖。顺序地从小麦粒的外侧开始，外皮部分具有一个由一个外表皮层512，一个中间层513，多个横向细胞514和多个管状细胞515形成的种皮516，种皮516比较容易去除；一个由珠心组织517形成的种衣518，种衣比较难以去除；和一个由多个糊粉层细胞519形成的糊粉层520。外皮部分具有高的灰分含量，因而当它被掺和到磨成的成品面粉中时，成品麦粉的质量就会下降。因此，人们正设法通过以这样的方式收集粉末状的胚乳511使其尽量避免掺入外皮部分来提高成品面粉的产量。
传统的方法中包括这样一种方法，在这个方法中，为了避免将外皮部分掺入到成品面粉中，种皮516，种衣518和糊粉层520(糊粉层是胚乳的一部分，但是在通常的面粉磨制中，它被作为外皮部分而被去除了)在麦粒成为研磨麦粒之前首先被去除，然后这些研磨麦粒再经碾细成为成品面粉。
然而，在上述方法中，由于很难仅将外皮部分从胚乳511中完全分离和去除，在实现将外皮部分从胚乳去时，一部分的胚乳随着外皮部分也被一起去除了。在这种方式中，作为成品面粉质量下降成因的灰分含量虽然降低了，但是在此同时，成品面粉的产量也降低了，这就是传统方法中的一个问题。
另外有一种传统的方法，在该方法中企图仅将种皮516和种衣518分离和去除而糊粉层520则原位留下以避免降低面粉的产量。然而，这个方法中的一个问题是，由于糊粉层520具有极高的灰分含量(糊粉层细胞519中的物质521的灰分含量特别的高)，成品面粉就由于这高灰分含量而遭受质量下降。
因此，本发明的目的就是克服这些存在于现有技术中的问题。并且在面粉磨制方法中提供一个预处理过程，从而生产出高质量的成品面粉而不降低其产量。
根据本发明的一个内容，在面粉磨制方法中提供一个预处理过程，在该过程中原料小麦粒首先经过研磨，然后这样研磨过的小麦粒再经过碾碎和磨制以生产出成品面粉，该预处理过程包括一个第一研磨步骤，在该步骤中每颗小麦粒的种皮被除去；一个第二研磨步骤，在该步骤中每颗小麦粒的种衣被除去；一个第三研磨步骤，在该步骤中与每颗原料小麦粒的被去除的种衣相接触的糊粉层细胞的一部分细胞壁被除去，从而使每个糊粉层细胞的细胞膜破裂而使每个糊粉层细胞内的一种物质处于能够外流的状态；和一个加水步骤，在该步骤中通过向每颗原粒小麦粒加水，使糊粉层细胞内的该物质从糊粉层细胞中流出，结果产生出这种状态的经研磨的颗粒，即其糊粉层细胞内的该物质与每颗原料小麦粒相分离。
根据本发明，原料小麦粒的种皮和种衣的去除是通过研磨操作完成的。在研磨期间，糊粉层细胞的一部分细胞膜破裂，糊粉层细胞内的物质准备流出。这种状态下的麦粒于是被加入水使糊粉层细胞内的物质随水一起流出，而经研磨麦粒中糊粉层细胞的物质即被除去。
本发明上述和其它的目的，特征和优点通过下面参照附图对本发明较佳实施例所作的描述将一目了然，其中
图1是一幅前视图，显示出用于对说明本发明方法的一个面粉磨制设备的总的布置；图2是一幅局部剖视的放大后视图，显示出
图1所示设备中一个研磨装置的总的布置；
图3是一幅竖直剖视图，显示出
图1所示设备中一个第二加水单元；图4是一幅放大剖视图，显示出第二加水单元中的一个清洁部分；图5是一幅前视图，显示出
图1中所示的第二加水单元；图6是一幅侧视剖视图，显示出一颗普通小麦粒的内部状况；图7是一幅侧视剖视图，显示出小麦颗粒在通过摩擦研磨单元将种皮从图6中所示状态的麦粒中除去之后的状态；图8是一幅侧视剖视图，显示出小麦颗粒在通过摩擦研磨单元将种衣和一部分糊粉层从图7中所示状态的麦粒中除去之后的状态；和图9是一幅侧视剖视图显示出小麦颗粒在通过第二加水单元将形成糊粉层的细胞内物质从图8中所示状态的麦粒中除去之后的状态。
现在参照
图1对本发明的一个较佳实施例予以描述。作为在通过研磨装置6作业之前所进行处理工作的装置，按顺序设置有一个分离器单元1，一个第一加水单元2，一个用作第一协调单元3的调和桶4，和一个加水桶5。在通过研磨装置6作业之后进行处理工作的装置包括有一个第二加水单元7和一个作为第二协调单元8的调和桶9，以及在调和桶9之后进行处理工作的装置包括一个用作碾细单元10的对轧辊机11。
在整个面粉磨制装置中的第一个装置是分离单元1，它包括一个粗分离器12其功能是去除诸如草、植物、废渣和尘土等较轻的杂物，和一个碎石去除器13其功能是去除从例如贮存小麦粒的贮仓(未显示)中取出的原料小麦料中的如金属和石头细粒等比较重的杂质。
接在分离器单元1之后的是其间置有一条通道W1的第一加水单元2。在第一加水单元2中设置有一个圆筒形输送槽16，该槽在其一端有一个用于麦粒的入口14，在其另一端有一个出口15以及在其内部的一个螺旋输送器17。在圆筒形输送槽16之上设置有一个淋水喷头18，该喷头经由一个加热器19和一个电磁阀20连接在一个水箱21上。
第一加水单元2的出口15连接到一个作为第一协调单元3的调和桶4的喂入口22上。喂入口22具有一个在其中悬挂和转动的散射叶片装置23，而调和桶4的底部有一对在其内横向延伸的回转阀24。在回转阀24的下面设置有一个接料槽25，接料槽内有一个排料螺旋输送器26。排料螺旋输送器26的一端连接在一个装有一个加水喷嘴27的加水桶5的入口开口处。加水桶5的一个排水开口连接在研磨装置6上。
下一步将参照图2对研磨装置6予以说明。在本实施例中的研磨装置6包括一个进行摩擦研磨操作的摩擦研磨单元28和一个进行摩擦研磨操作的摩擦研磨单元29。这两个单元彼此串联在一起。
在摩擦研磨单元28中，如图2中所示，一根中空轴31横向穿过一个麸皮去除研磨筒30的内部并可在其内转动。中空轴31在其一端开口并连接在一个空气供应装置(未显示)上，中空轴31可转动地携带着一个摩擦研磨转子34，转子上配置有搅拌突出体32和空气喷射缝33。摩擦研磨转子34是中空的，在摩擦研磨转子34内的中空轴31的周边表面上设置有多个空气孔35。在摩擦研磨转子34和麸皮去除研磨筒30之间形成的空隙构成一个研磨室36。研磨室36的一端与一个喂入口37相连通，而其另一端与一个出口38相连通。一个喂入漏斗39设置在喂入口37处，而一个由一个重物40加荷的阻挡盖41设置在出口38处。另外，在靠近喂入口37的位置处，具有螺旋叶片的一个麦粒输送转子42可转动地设置在中空轴31上，而一个麸皮收集室43围绕着麸皮去除研磨筒30而形成。麸皮收集室43的底部通过麸皮收集漏斗44与一个麸皮收集管道45和一个麸皮收集风扇46相连通。摩擦研磨单元28的出口38通过一个升运机47与下一阶段的一个摩擦研磨单元29相连。
在摩擦研磨单元29中设置有一根主轴49，主轴从由一个多孔壁形成的麸皮去除研磨筒48内穿过。此主轴49可转动地携带着由金刚砂形成的摩擦研磨转子50，摩擦研磨转子50和麸皮去除研磨筒48之间的空隙构成一个研磨室51。研磨室51的一端与一个喂入口52相连通而其另一端与一个出口53相连通。一个喂入漏斗54设置在喂入口52处，而一个由一块重物55加荷的阻挡盖56设置在出口53处。另外，在靠近喂入口52的位置处，一个带有螺旋叶片的麦粒输送转子57可转动地设置在主轴49上。还有，一个麸皮收集室58围绕着麸皮去除研磨筒48而形成。麸皮收集室58的底部通过麸皮收集漏斗59与一个麸皮收集管道60相连通。摩擦研磨单元29的出口53通过一条通道W2与第二加水单元7相连。
现在参照图3至5在下文中对第二加水单元7予以描述。第二加水单元7由一个清洁部分61和一个运送部分62构成，在清洁部分61内设置有一个螺旋转子64，螺旋转子由一个电动机65转动以便将麦粒从一个喂入槽63向下运送。螺旋转子64在其下部设置有一个供水口67(如图4所示)。供水口与一个供水管道66相连。固定在螺旋转子64下端的是一个板状旋转筒68，旋转筒68向上弯曲包围着螺旋转子64的周边。在螺旋转子64和旋转筒68之间设置有，如图4中所示，一个固定的筒71，固定筒71限定一个向下延伸至螺旋转子64侧边的流道69和一个向上延伸至旋转筒68侧边的流道70，固定筒71从上面包围着螺旋转子64。在旋转筒68的侧边处设置有一个运送通道72，运送通道将从流道70向下流在旋转筒68上端上的麦粒供应给运送部分62。还有，旋转筒68一部分形成一个多孔壁73，而旋转筒68和运送通道72之间的空隙构成一个收集室74用以收集穿过多孔壁73的物体。而一条用以将该物体排出机外的排放管道75连接在收集室74上。
运送部分62是这样设置的，一个圆形机架78在其一端有一个连接在运送通道72上的进口而其另一端上有一个用于麦粒的出口77，在该圆形机架78之内设置有一个搅动单元92，搅动单元有一根其上带有多个搅动叶片81的主轴82，主轴在中央和两侧穿过机架78支承在一对固定在支架79上的轴承80上。在主轴82的一端有一个皮带轮83，皮带轮83由一条V形皮带与电动机84的皮带轮85相连，主轴82以一个适当的速度转动。出口77上设置有一个由一块重物86加荷的朝对出口77的阻挡盖87。而一个用于将麦粒排出机外的出口槽88连接在出口77上。如图5所示，机架78被支承在支架79上，而机架被横向放置或者其出口77侧通过一个从机架78突出的支承件89和多个连接件90而稍微向下。机架78的下面装有一个产生振动的振动电机91。
现在再参照
图1，第二加水单元7的出口槽88连接在第二温度调节单元8的调和桶9的供应口93上。在供应口93内垂直地设置有多个可转动的散射叶片94，而在桶的底部处侧向地设置有一对回转阀95。另外，在回转阀95的下面有一个接料槽96其中设有一个排料螺旋输送器97。螺旋输送器97的输送端部分连接在碾细单元10的对轧辊机11上，碾细单元10是面粉磨制步骤中的第一阶段单元。作为对轧辊机11之后的面粉磨制装置，设置了包括有多个辊，一个筛分器，和一个净化器(未显示)的各种相应的装置。
现在对上述设备的功能予以说明。
从例如一个桶中取出的原料小麦粒经过一个由粗分离机12除去杂质的过程和另外由碎石去除器13去除碎石和金属片的过程。已经通过去除过程去除了异物的原料小麦粒首先被送入第一加水单元2，在其中通过淋水喷头18使水加到麦粒上。水量的多少的由电磁阀20调节使原料麦粒的含水量为12-14％(原料麦粒的正常含水量为大约11％)。如在各季水温太低的话，可通过加热器19使水温升高以利于水的渗入。加过水的原料小麦料由螺旋输送器17搅拌和运送，而在此期间，加入的水均匀地渗入到所有的麦粒内部。然后，由一个升运机运送至调和桶4的喂入口22处的原料麦粒被充填入调和桶4内并由散射叶片装置23散射开。在调和桶4内的麦粒被留在其中大约16至36小时，使加入的几乎全部的水都渗入小麦粒的胚乳中。
在调和桶4内调和完毕的小麦粒通过回转阀24，24的转动流入到接料槽25内，并从排料螺旋输送器26被运送至加水桶5中。喷雾的水通过加水喷嘴27又一次加在已被运送到加水桶5中的麦粒上。加水的量可以达到这样的程度即水可以渗透到麦粒的表皮层，相当于麦粒重量的0.5-2％。当水被加入后，麦粒被保持在加水桶5中3-5分钟使水渗入到麦粒的表皮层内。之后，麦粒被送至研磨装置6中。
在研磨装置6中，麦粒首先被喂入摩擦研磨单元28的喂入漏斗39内，然后由麦粒输送转子42输送至研磨室36内，在这里麦粒受到摩擦研磨转子34的研磨操作。麦粒表面的摩擦阻力通过加水桶5中的加水和通过在摩擦研磨单元28的研磨室36内转动的摩擦研磨转子34及其搅动突出体32的搅动作用而增加，麦粒经历了麦粒与麦粒之间的摩擦而麸皮层部分除了皱片外全部被去除。这样经过摩擦而被去除的麸皮由穿过中空轴31中空部分，其上的空气孔35及空气喷射缝33而喷射入研磨室36的空气使其穿过麸皮去除研磨室30的多孔壁，这样，麸皮就通过麸皮收集风扇46被排出机外。顶着阻挡盖41的力而从摩擦研磨单元28的出口38中出来的麦粒(研磨麦粒)通过麦粒升运机47的提升被喂入摩擦研磨单元29的喂入漏斗54中，然后由麦粒输送转子57输送至研磨室51内。
摩擦研磨单元28的作用就是从麦粒的麸皮层部分分离和去除容易去除的那些部分，因而直到种皮。这可以参照图6和7予以说明。由于通过摩擦研磨转子34促成的麦粒与麦粒之间的摩擦使外表皮层512，中间层513，横向细胞514和管状细胞515从图6中所示的麦粒状态下被去除，因而产生出如图7中所示的具有种衣518，糊粉层520和胚乳511的麦粒并被供应给摩擦研磨单元29。可以意识到，通过摩擦研磨单元28的操作，比种衣软的种皮首先被去除掉。
在摩擦研磨单元29处，当麸皮层部分被附带在于研磨室51内转动的每个摩擦研磨转子50周边上的金刚砂研成粉末时，麦粒的麸皮层部分除了皱皮外全被去除掉。被去除的粉末状麸皮部分穿过麸皮去除研磨筒48的孔经由麸皮收集漏斗59和麸皮收集管道60被排出到机外。研磨过的麦粒被强行顶着阻挡盖56经由出口53和输送通道W2送往第二加水单元7的喂入槽63中。
计量装置设置在摩擦研磨单元29之前和之后以便对摩擦研磨之前和摩擦研磨之后的麦粒量予以比较从而计算出相应的产量。如果产量的下降率在1.0至2.0％重量范围之内(相对原料小麦粒的重量百分比)，这表示种衣和一部分的糊粉层(与种衣相接触者)已被除去而麦粒的胚乳未被除去因而糊粉层细胞内的物质是处于可以从糊粉层细胞中流出的一种状态。如果产量的下降率不在1.0至2.0％重量范围之内，研磨单元29的重量55就需要或者是自动地或者是手动地予以调整以便将这数值维持在该范围内。
摩擦研磨单元29的作用是分离种衣518和一部分的糊粉层520并且还使糊粉层细胞519的细胞膜522破裂。这是参照图7和8予以说明的。从如图7中所示的麦粒具有种衣518，糊粉层520和胚乳511的状态中，种衣518首先在摩擦研磨单元29内通过摩擦研磨转子50的金刚砂的研磨力被除去。然后，糊粉层细胞519的与种衣相接触的那部分细胞壁被除去，如图8中所示，而糊粉层细胞519的细胞膜522被摩擦研磨转子50的金刚砂所破裂。这样，在糊粉层细胞519内的物质520转变成处于容许从细胞中被洗出的状态中，之后，麦粒被喂入第二加水单元7内。
从第二加水单元7被送入清洁部分61中的麦粒沿着固定筒71的内壁流动到达在固定筒71和螺旋转子64之间的流道69。在流道69处，由于螺旋转子64的转动，麦粒可以环形地向下移动，而且，在此期间，水从设置给螺旋转子64的水供应口67径向地供应给麦粒。虽然加了水的麦粒有一段时间停滞在流道69的下部分，但它们受到由于螺转子64的转动而通过流道69向下流动的麦粒的一定压力，因而它们受到搅动和麦粒对麦粒的摩擦作用，这促使麦粒被推向固定筒71和旋转筒68之间的流道70。在此期间，附着在麦粒上的麸皮和附着在麦粒上的外皮部分被去除而进入所加入的水中，而在此同时，在糊粉层细胞内的物质由加入的水冲洗而随着加入的水从细胞中一起流出。
在流道70处，供应的水连同麸皮，外皮部分和细胞内的物质一起由旋转筒68的离心力从多孔壁73被喷出，并被收集在收集室74内，然后通过排放管道75排放至机外。另外，除去麸皮，外皮部分和细胞内物质的麦粒从旋转筒68的上周边流入运送通道72内并通过运送通道72供应给输送部分62。
供应给输送部分62的已研磨的麦粒从喂入口76的一侧输送到出口77的一侧，而在此同时受到搅动叶片81的搅动作用使其不致粘在一起，并且受到振动电机91的振动作用使其不致在机架78内停滞。在此期间内，附在麦粒表面的水份渗入至麦粒内部。到达出口77的麦粒显示出水份已从麦粒的表面渗入其内部因而麦粒不会粘在一起，然后麦粒从出口77顶着阻挡盖87的阻挡力从出口77排入至排入槽88。
第二加水单元7的作用是使糊粉层细胞内的物质流出并与麦粒分开。这参照图8和9予以说明。准备喂入第二加水单元7的麦粒是处于这样的状态，即至少与种衣相接触的那部分糊粉层细胞519的细胞壁已被除去如图8中所示，而在糊粉层细胞519内的物质520正准备流出。在这状态中，加到麦粒的水使细胞内的物质520被洗出，并如图9中所示，麦粒(已研磨的麦粒)中只留下一部分其灰分含量比较小的糊粉层细胞的细胞壁530和整个胚乳511。
在输送部分62内，为了使水分以这样的方式渗入麦粒而使麦粒不致粘在一起，搅动和振动作用可以加在麦粒上至少三分钟，在这方面，可以对喂入第二加水单元7中的麦粒量和通过重物86对阻挡盖87的阻挡力以及振动电机91的振动数和宽度予以适当调整，这取决于加入到麦粒中的水量。
为了使从第二加水单元7中排出的麦粒处于适合于随后的碾细过程的状况，并且还为了使通过碾细过程而获得的成品面粉的含水量适合于成品麦粉的随后用途，麦粒含水量可以由第二加水单元7调整至15-17％。
从第二加水单元7的排入槽88排出的麦粒被输送至第二调和单元8的调和桶9内，在那里它们在填入调和桶的同时由调和桶9的散射叶片94将其散射。在调和桶9内的调和时间可能很短，大约0.5-2小时，这是因为麦粒表皮层的含水量已经由第一加水单元2和第一调和单元3相当满意地调整过了。
由调和桶9完成了调和的麦粒流入多个接料槽96内，其中每个槽内都有回转阀95转动，然后由排料螺旋输送器97排放到机外。这之后，麦粒被喂入碾细单元10的对轧辊11进行碾碎磨细。
在碾细单元10之后的操作，这里就不再详细说明了，但是在这种操作中，胚乳通过使用各种不同对轧辊机的对研磨过的麦粒进行一个步骤接一个步骤的碾细以粗颗粒的形式被取出，由不同的筛分器进行细分，再用净化器作进一步的精选和净化，再接着用轧辊装置(光面辊)予以碾细而产生出成品面粉。
在本发明的上述实施例中，研磨装置6是由侧向轴式的摩擦研磨单元28和侧向轴式摩擦研磨单元29所构成。然而，该装置也完全可以是直向轴式的，其摩擦研磨转子和磨擦研磨转子被装置在一根单独的直向轴上。
还有，在本发明的上述实施例中，原料小麦粒的研磨是通过摩擦研磨单元28和磨擦研磨单元29来进行的，但是这研磨工作完全可以单用磨擦研磨单元29来实现。在这种情况下，通过例如对阻挡盖56的阻挡力加以调整，单靠磨擦研磨操作就能够去种皮、种衣和糊粉层以及使糊粉层细胞膜破裂。然而，由于种皮较种衣软容易以摩擦的操作予以去除，因此更有效的方法是使用如本发明实施例说明的方法，其中种皮首先通过摩擦研磨操作予以去除，接着以磨擦研磨操作除去种衣和糊粉层。
根据本发明的方法，其中原料小麦粒首先经研磨，而研磨过的麦粒经碾细而生产出成品面粉，原料小麦粒的种皮和种衣被剥开和去除，而其中糊粉层细胞膜已破裂的研磨过的麦粒经过水的加入从而使糊粉层细胞中的物质流出并与研磨过的麦粒分离开。用这种方式，喂入碾细单元的已研磨的麦粒处于其中的胚乳量与原料小麦粒中的完全相同的状态而一点也没有被去除，而且其中糊粉层细胞的大部分细胞壁仍旧留存。此外，由于灰分含量高的种皮、种衣和糊粉层细胞中的物质已被除去，就有可能增加由碾细操作收集到的成品面粉的产量以及获得高质量和低灰分含量的成品面粉。
为了去除糊粉层细胞，磨擦研磨在破裂糊粉层细胞的细胞膜方面是有效的。
虽然本发明是以其最佳的实施例予以描述的，但是当然这里所用的词语都是描述性的而不是限制性的，在附后的权利要求书范围内可以做出不同的变化而不偏离由权利要求书限定的本发明的真正范围。
权利要求
1.一种面粉磨制方法中的预处理过程，在该过程中原料小麦粒首先经研磨，而这样研磨过的麦粒经碾细和磨制而生产出成品面粉，所述预处理过程的特征包括一个第一研磨步骤，在该步骤中每颗小麦粒的种皮(516)被除去；一个第二研磨步骤，在该步骤中每颗小麦粒的种衣(518)被除去；一个第三研磨步骤，在该步骤中与每颗原料小麦粒的被去除的种衣(518)相接触的糊粉层细胞(519)的一部分细胞壁(530)被除去，从而使每个糊粉层细胞的细胞膜(522)破裂而使每个糊粉层细胞内的一种物质(521)处于能够外流的状态；和一个加水步骤，在该步骤中通过向每颗原料小麦粒加水，使所述糊粉层细胞(519)内的该物质(521)从糊粉层细胞中流出，结果产生出的研磨过的麦粒其所述糊粉层细胞(519)内的该物质(521)与每颗原料小麦粒相分离。
2.如权利要求1中的麦粉磨制方法中的预处理过程，其特征在于其中在所述第二和第三研磨步骤之后当原料小麦粒的重量百分比为100时，原料小麦粒的产量下降率为大约1.0-2.0％重量份。
全文摘要
一种面粉磨制方法中的预处理过程，其中原料小麦粒经研磨后经碾细和磨制而生产出成品面粉，该过程包括第一、第二、第三研磨步骤，和一加水步骤。在第一步骤中麦粒种皮被除去，在第二步骤中麦粒种衣被除去，在第三步骤中，与种衣接触的糊粉层细胞的部分细胞壁被除去使细胞膜破裂而使细胞内的一种物质处于能外流状态。在加水步骤中，向麦粒加水，使糊粉层细胞内的物质流出而与麦粒相分离。增加随后碾细操作收集到的成品面粉的产量。
文档编号B02B3/00GK1167013SQ97105509
公开日1997年12月10日 申请日期1997年5月30日 优先权日1996年5月31日
发明者佐竹觉, 金本繁晴, 松本伸宏, 德井圭裕 申请人:株式会社佐竹制作所