段軍義
(山西省農業機械發展中心,山西 太原 030031)
山西屬山嶺地貌,地無三尺平、路無三尺直,無法灌溉;地勢高、黏質土、氣溫低,雜糧種植優勢得天獨厚。山西小雜糧大多被種植于丘陵山區地帶,無污染,生產過程中又鮮少使用農藥化肥等,多采用一年一熟的種植方式,品質好,同品種雜糧的營養成分較外省份高出2%~3%,小雜糧含有豐富的蛋白質、維生素、多種微量元素等營養成分,不僅是主產區人民生活的主食,更是城鄉人民食物構成不可或缺的糧食品種,其產品早已成為市場中備受人們喜愛的綠色無公害食品。山西雜糧栽培歷史悠久、種類繁多,主要有燕麥、蕎麥、莜麥、綠豆、小豆等,常年種植面積達1 333.34 khm2,每年總產量約25 億kg,占山西省糧食總產量的1/4,面積之廣、產品之多、品種之豐,居全國之首。山西省高度重視雜糧生產,著力突出打造地方特色,堅持良種良法配套,立足優勢、揚長補短,啟動實施了雜糧產業振興計劃。把發展雜糧產業確定為山西省經濟發展的重要戰略措施之一,特色雜糧產業發展呈現良好勢頭。為了進一步提升小雜糧產品的營養價值及保健功效,除了利用科技增加小雜糧的附加值,還要提升小雜糧的深加工、精細加工水平,因此進行技術攻關,研制了新型組合式全自動雜糧磨粉機,既提高了磨粉效率,又盡可能地保證了小麥營養價值不流失,且生產出的面粉品相好。
項目研究小組通過對國內的磨粉方法進行深入調研,詳細咨詢了山西省內外專家,認真查閱了國內外磨粉技術資料,對各種磨粉機的結構、原理和價格等進行分析比較,通過一系列的努力制造了新型組合式全自動雜糧磨粉機,使磨粉機的生產率保證在300 kg/h 以上,還能生產出品相很好的石磨面粉。
新型組合式全自動雜糧磨粉機主要工作部件包含鋼輥磨頭、石磨、分級篩理、氣力輸送系統、地面倉、主電機等,設計有效科學地把機械鋼輥和石磨結合在一起,并且使用同一套風運系統、一套糧倉、一套羅,解決了石磨磨粉機皮芯分離效果差的問題,糧食的脫殼由機械鋼輥完成,而石磨部分則專門用于麥芯的研磨,達到占地空間小、共用多個系統的目的[1]。
工作原理如下:工作時,將清選干凈的原糧倒入吸糧口,原糧經過氣力輸送系統進入機械磨輥中進行糧食的脫殼,研磨完成后,由出料口進入分級篩網,脫離出的糠殼從出麩口流出,面粉由出粉口流出進行包裝,篩下的麥芯由氣力輸送系統輸送到石磨進行麥芯的研磨。研磨后的面粉進入分級篩網,篩下的面粉由出粉口流出,殼由出麩口流出,混合物經風運系統運送到地面倉,等待2 次脫殼研磨。
與國內同類技術或裝備對比,該項目研制的新型組合式全自動雜糧磨粉機保證了磨粉機的生產效率,同時比鋼輥磨粉機生產的面粉更有營養價值。
20 世紀80 年代以后,市場上大部分使用的磨粉機械是機械鋼輥磨粉機,機械鋼輥磨粉機的優點是生產效率較高,可達到400 kg/h;缺點是磨輥轉速較快,在很大程度上破壞了小麥的營養價值。
2010 年以后,市場上出現了半自動和全自動機械石磨,機械石磨磨粉機是以傳統人工石磨為基礎,加裝機械傳動裝置和篩面篩分裝置,使整個加工過程省去了推磨和篩面環節需要耗費的人工,減輕了勞動力。機械石磨磨粉機的優點是轉速低,生產的面粉溫度低,對面粉的營養價值起到了一定的保護作用,較以前的人推石磨有了很大改變,可以實現半自動化和全自動化,減輕了勞動強度;缺點是生產效率低,尤其與鋼輥磨粉機比要低很多,而且機械石磨磨粉機生產出來的面粉顏色大都較深,外觀不好。
研制的新型組合式全自動雜糧磨粉機創造性地將機械鋼輥和石磨的優點有效結合起來,在雜糧的快速脫殼環節使用機械鋼輥,而麥芯粉的研磨環節則由石磨磨盤來完成,這樣設計的好處一是能提高生產效率,二是能保證糧食本身的營養成分不流失,保存糧食的原汁原味,在一定程度上提升了磨粉機械化的水平[2]。
目前,使用的全自動或者半自動石磨磨粉機加工糧食時,都是由人工或者是氣力輸送系統把糧食輸送到石磨磨盤中進行反復研磨,這樣就把部分糧食的殼和麥芯一同磨碎混入面粉中,使面粉的品相變壞,同時影響口感。而新型全自動雜糧磨粉機加工糧食時,先利用鋼輥把糧食的外殼脫離篩分出來,然后由石磨磨盤進行麥芯的研磨,這樣生產出來的面粉,不僅品相很好,而且口感更好。
新型組合式全自動雜糧磨粉機加工糧食時經過低速研磨、低溫加工,不會破壞小麥中的營養成分。由于新型組合式全自動雜糧磨粉機工作時是用低速研磨,這樣不僅可以保持面粉的分子結構不受破壞,而且加工過程不用任何添加劑,因此石磨面粉在煮制過程中面湯的顏色呈淡黃色,而市場上其他使用了添加劑的面粉其面湯顏色呈白色[3]。石磨在低速運轉的過程中,不產生高溫,不會對原糧營養品質產生破壞,保留了小麥原有碳水化合物、蛋白質、鈣、鐵、磷、維生素等多種營養成分,特別是維E 的含量是普通面粉的18 倍,并且含有適量的麥麩和小麥胚芽油,長期食用能預防多種富貴病,適合回歸自然的飲食潮流,是真正無污染、無添加的綠色健康食品。
經過項目組的努力及工廠的配合,制造了2 臺新型組合式全自動雜糧磨粉機,對該機進行了小麥磨粉試驗,得出如下數據:以小麥為例,40 型鋼輥磨粉機每小時加工小麥400 kg,出標準面粉280 kg,鋼輥面粉4 元/kg,銷售面粉可得1 120 元;40 型石磨磨粉機每小時可加工小麥75 kg,出標準面粉52.5 kg,石磨面粉9 元/kg,銷售面粉可得472.5 元;新型組合式全自動雜糧磨粉機每小時可加工小麥300 kg,出標準面粉210 kg,面粉9 元/ kg,銷售面粉可得1 890 元。由以上數據可知,新型組合式全自動雜糧磨粉機比鋼輥磨粉機每小時多收入770 元,比石磨磨粉機多收入1 417.5 元,極大地提高了經濟效益。
新型組合式全自動雜糧磨粉機的研制保證了磨粉機的生產效率,生產出的面粉溫度低,保留了糧食的營養價值,增加了面粉的價格,讓農民增收,促進了農民種糧的積極性,提高了面粉的營養價值;新型全自動雜糧磨粉機的研制成功,使百姓就近就地加工處理糧食成為可能。用機械解決了之前諸多人工才能完成的工作,大大節省了時間,節約了人力、物力、財力,并減少了產后損失,有效提高了市場競爭力和產后增值率;新型組合式全自動雜糧磨粉機的研制成功解決了糧食產業發展過程中人手不足、工作環境差、無法適應大規模生產的問題。石磨磨粉的處理工序在農村多屬于傳統、半自動化的工作,目前農村的勞動力十分短缺,青壯年外出打工,老人留守農村是常態,這使得人工成本逐年增高且穩定性較差,工作效率較低。利用全自動機械加工處理,不僅大大降低勞動強度,還可提高工效十幾倍,從而節省開支幾十倍。
通過項目的實施,完成了新型組合式全自動雜糧磨粉機的研制,該機既保證了磨粉的生產效率,又保障了石磨磨粉的營養價值,這是一個技術創新,促進形成了較為系統的糧食產后機械化加工技術體系與模式,起到了典型示范的帶動作用[4]。實踐證明,應用新型組合式全自動雜糧磨粉機磨粉細膩無粉塵,操作簡單方便,極大地節省了勞動力成本,既可以使人們吃上原汁原味的石磨面粉,又因機械作業可以提高產品質量和效率,達到增收節支的目的,同時可以為節能減排作出貢獻,促進當地物質文明、精神文明建設、新農村建設。
由于新型組合式全自動雜糧磨粉機生產的面粉溫度低,有效地保留了面粉的營養價值,所以生產的面粉會得到市場的認可,同樣新型組合式全自動雜糧磨粉機的需求也會不斷增加,促進農民種糧的積極性,拉動糧食的生產和銷量,這對山西省糧食產業化發展將起到一個極大的促進作用,也將為新型組合式全自動雜糧磨粉機的推廣營造出一個良好的環境。