食品工艺学
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第二章 麦类食品加工技术

本章学习目标熟悉麦类食品加工业的基本情况,掌握蒸煮食品和面条加工原理与工艺;理解方便面加工的基本原理,掌握方便面及馒头的生产工艺、主要设备及技术要求;掌握麦类早餐食品的基本概念、制作原理和制作工艺。

一、挂面

(一)定义

挂面是将面粉和制成面团,在机械挤压下形成湿面条,经干燥而成的一种面制食品。

(二)分类

挂面按面的宽度不同可分为龙须面、细面、小阔面、大阔面、特阔面五大类,根据营养成分不同分为普通面、营养面、风味面三大类,具体如图1-2-1所示。

图1-2-1 挂面的分类

(三)挂面生产工艺流程

原辅料→和面→熟化→轧片→切条→烘干→切断→包装

(四)操作要点

1.和面

和面的作用是在小麦粉中加入适量的水和其他辅料,经过一定时间的搅拌,使小麦粉中所含的非水溶性蛋白质(麦胶蛋白和麦谷蛋白,图1-2-2)吸水膨胀,相互粘连,逐步形成具有韧性、私性、延伸性和可塑性(变形性能最佳)的湿面筋。与此同时,小麦粉中在常温下不溶于水的淀粉粒子吸水湿润,逐步膨胀饱满起来,并使其胶化后的淀粉被面筋网络所包围,从而使原来没有粘连性、延伸性和可塑性的小麦粉转变成为具有粘弹性、延伸性和可塑性的湿面团,为压片、切条和具有良好的烹调性能准备条件。网络结构愈紧密,面条的强度愈高,煮面时从面条表面溶于汤中的淀粉粒子愈少,即通常我们所说的“不浑汤”。这样面条的烹调性能良好,就可以生产出优质的面条。

图1-2-2 麦胶蛋白和麦谷蛋

(1)和面过程

和面过程大致可以分为六个阶段。

①原料混合阶段:原料混合阶段又分成两段。当和面开始时,先是使各种粉状原料成分混合,然后加入盐、碱水,面粉开始与水进行有限的表面接触和混合,形成结构松散的、呈粉状或小颗粒状的混合料。前一阶段的混合时间大致需要3~4min。加水过程随加水设备不同有些区别,采用自动定量罐时,自流加水1~2min,如果采用流量计加压,则加水过程大约在1min以内完成。

②面筋形成阶段:和面继续进行时,已经湿润的面粉颗粒、水分从表面进而渗透到内部,使大分子的蛋白质聚合物进行水化作用,这样就使面团中局部地形成面筋。面筋具有胶体物质的特性之一是粘流性,使松散的小颗粒在搅拌桨的搅拌下,彼此粘连而形成网络结构,此时面团中即出现较大的团状物,这阶段的调制经历5~6min。

③成熟阶段:初步成团状的面团,网络结构的内聚力较为松散,表面粗糙。如果以此时的面团放到复合压片机上进行辊轧的话,将极易断裂,难以成片,即使经多次辊轧,勉强成片也会显得极粗糙,结构不均匀,所以必须要继续调制,使面团成熟需要6~7min。

④塑性增强阶段:面条面团的物理性状不仅要有相当的弹性,还应具有一定程度的延伸性和可塑性。达到成熟阶段的面团常表现为私弹性增强,但可塑性和延伸性不够理想。若误认为面团调制已经完毕,用以压片,会使面片表现出各个局部的自行收缩,产生微小的孔洞,表面不够光润。不仅如此,盘花后的生坯因弹性过大而收缩变粗,形态不够理想,所以必须继续以低速调粉。

⑤搅拌过度阶段:面团搅拌过度,会超过面筋的搅拌耐度,使已形成的面筋网络受到不同程度的破坏,使面团弹性减弱,赫性增强,给压片甚至产品质量带来不利影响。

⑥破坏阶段:若继续搅拌,面团温度升高到引起蛋白质变性的程度,造成面筋网络严重破坏,从而破坏了面团的加工性能,这种面团很难进行压片。

(2)和面工艺的要求

和面工艺的要求是形成具有良好加工性能的面团。即面团形成颗粒坯状,吸水均匀而充足,面筋扩展适宜,颗粒松散,粒度大小一致,色泽一致并略显肉黄色,不含“生粉”,手握成团,经轻轻搓揉仍能成为松散的颗粒面团。

必须指出,并不是所有的小麦粉任意加水搅拌后,都能够形成“淀粉颗粒被面筋网络所包围”那样理想的状态,它是需要掌握好和面过程中的各有关工艺参数,才能使生产顺利进行,保证产品质量。

(3)影响和面的主要因素

①原、辅料的质量:面粉应具有足够的湿面筋含量和具有一定的弹性、延伸性。对于挂面湿面筋含量要求为30%~32%,油炸方便面湿面筋含量要求为32%~34%。

水质会直接影响制品的质量,因为水的硬度太高,会使小麦粉的亲水性变劣,吸水速度变慢,硬水中的金属离子与小麦粉中的蛋白质结合,会降低面筋的弹性和延伸性,变硬变脆,削弱了面团的勃度和工艺性能;金属离子与淀粉结合,会影响淀粉在和面过程中的正常糊化,也会降低面团的私度和工艺性能。

为了提高和面效果,可在和面时使用一些添加剂,如食盐、碱等。和面时适当加入溶解的食盐,能起到强化面筋、改善面团加工性能的作用。因为食盐溶于水离解为钠离子和氯离子,该水溶液加入面粉后,能使面粉吸水速度加快,水容易分布均匀,同时,钠离子和氯离子分布在蛋白质周围,能起固定水分的作用,有利于蛋白质吸水形成面筋。通过水分子、钠离子和氯离子双重媒介作用,使蛋白质快速吸水膨胀并相互连接得更加紧密,从而使面筋的弹性和延伸性增强。由于食盐是和蛋白质起作用的,所以加盐量主要根据小麦粉中蛋白质含量的多少来调整。其次,由于食盐有抑制酶的活性、防止面团酸败的作用,因而食盐的加入量还要根据季节、气温高低来调整。一般原则是:蛋白质含量高则多加,蛋白质含量少则少加;加水率高则多加,加水率低则少加;夏季气温高则多加,冬季气温低则少加。添加量为面粉重量的2%,一般先将盐化成盐水加入。

②加水量:加水多少是影响和面效果的主要因素之一。生产挂面的加水量一般为面粉质量的26%~30%较好,即面团水分测定值控制在30.5%~31.5%之间为宜。对于方便面生产,因加水量与α化度有关,一般30%以上的水分就可使淀粉充分糊化,水分太低,糊化不均匀,也不完全。加水量多,蒸面时可获得较高的a化度,加之又没有挂面悬挂干燥的影响,其加水量可增加,加水量一般为面粉质量的28%~32%,面团实际含水应控制在33%~34%。

③和面用水的温度:和面时,面筋生成率与面坯温度有很大关系。面料温度主要由水的温度决定,所以必须重视水温对和面效果的影响。

目前我国在夏季、春季和秋季,一般采用自来水和面,平均水温在20~30℃。如冬天及春初秋末,气温在20℃以下,最好用温水和面,水温应控制在40~45℃,不宜超过50℃。

④和面时间:和面时间的长短对和面效果有明显的影响。由于小麦面粉中的蛋白质吸水形成面筋、淀粉吸水膨胀形成良好的面团结构需要一定时间,和面时间过短,加入的水分难以和小麦粉搅拌均匀,蛋白质、淀粉没有与水接触或没来得及吸水,会大大影响面团的加工性能。和面时间太长,面团温度升高(主要是由于机械能转变为热能),使蛋白质部分变性,降低了湿面筋的数量和质量,同时还会使面筋扩展过度,出现面团“过熟”现象。

⑤和面机搅拌强度:和面效果好坏,与和面机的形式及其搅拌强度也有关系。搅拌强度一般用搅拌轴的转速来表示。搅拌的作用主要是将和面机内的面粉和水以及其他添加剂不断地翻动,使小麦粉的各部分吸水均匀一致,并通过揉搓,使其形成具有良好加工性能的面团。因此,搅拌速度快慢对和面效果具有显著影响。

搅拌速度与和面机容量、和面时间有关。如果和面机的容量小,和面时间短,则搅拌速度可适当快些;如果和面机容量大,和面时间长,则搅拌转速可以慢些。制作方便面的和面机转速可取下限为70r/min左右,生产挂面可以适当快一些。因为制作挂面时,回机的湿断条头较多,如转速过低,难以把湿断头打碎。

由于搅拌翅的回转半径不同,将上速转速依搅拌翅的一般尺寸换算成线速度,则更准确描述面粉搅拌情况,搅拌线速度为2~3m/s。

⑥回机干湿断头量的影响:挂面在生产中不可避免地产生许多断头。挂面在烘房内移动和烘干后下架时受机械振动落条,成品在切成一定长度时以及在称量、包装过程中所产生的断条,这些统称“面头”或断头。我国大多数挂面厂正品率为80%~90%,这就是说投料100kg面粉就有10~20kg的面头。再加上有时因制面工艺掌握不当而产生的“酥面”,面头的数量就更可观了。目前普遍采用回机处理法,即将面头粉碎成一定细度后直接掺入和面机的干法处理,或将面头用水浸湿软化后掺入和面机的湿法处理两种。

(4)和面设备

一定的工艺条件要靠一定的设备来实现。合理的和面设备对和面工艺条件的实现及和面工序的完成有重要意义。挂面生产中的主要技术指标如正品率、出品率、产量、电耗、成本等以及对制品的技术要求,与和面机的工作都有密切关系。

①和面机工作原理:和面机工作原理是当小麦粉与水接触时,在接触表面形成面筋膜,这种膜能阻碍水的浸透和其他蛋白质的相互作用。和面机的搅拌桨叶能破坏这层面筋膜,使水化作用得以不断进行。与此同时,利用机械桨的有力旋转,使小麦粉、水和添加剂以较快的速度同机体内表面进行碰撞与翻腾,使之充分混合。小麦粉在此生产过程中充分吸水膨胀,形成面筋质和淀粉颗粒被面筋网络所包围的面团结构。

②卧式双轴和面机:卧式双轴和面机具有容量大、转速低、和面时间长及动耗省、残留量小、运转平稳、噪声低等优点,可以较好地满足各项工艺条件,已被选定作为制面机械中标准化设备。全机由机壳双缸体、双搅拌轴和圆柱形搅拌齿(桨叶)组成。桨叶用螺母紧固在主轴的径向孔内成为搅拌器,主轴端连有传动装置,双缸底部安置开卸料门装置,加水装置安装在面缸上方中央。与面粉接触的双缸体、搅拌器、卸料门等均用不锈钢制造。其结构如图1-2-3所示。

图1-2-3 卧式双轴和面机结构示意图

1、轴承座 2、搅拌轴 3、箱体 4、联轴器 5、减速器 6、皮带及大小链轮 7、电动机 8、汽缸 9、盖 10、搅拌轴(桨叶)

加水过程对混合效果有重要影响。一般加水过程中,碱水从定量罐靠自重流出,经小孔或其他分配装置加入和面机,这一过程通常需要1~2min。比较先进的进水管安装在和面缸内正上方中央,可调节缸内不同部分的进水量,达到均匀进水的目的,但必须保证定量罐与和面机适当的位差。最近有研究提出喷雾加水的方法,碱水在压力下经过专门设计的喷嘴分散成雾状加入和面机,因为有水泵的压力,通常1min即完成加水过程。理论上碱水喷成雾状,面粉能够吸收较多的水分,可以提高加水量,改善加工性能,缩短混合时间。现在许多企业和面加水实现了自动化,如图1-2-4所示。

图1-2-4 和面加水自动化系统

面条生产中最常用的卧式双轴和面机主要技术性能如表1-2-1所示。

表1-2-1 双轴和面机主要技术性能

在生产中,常见的故障产生原因和排除方法见表1-2-2

表1-2-2 卧式双轴和面机常见的故障及排除

③真空和面机:真空和面机是目前国际上先进的和面设备,是由日本东京面机株式会社和日本TOM公司共同研制成功的,应用在湿方便面生产线上。该机的和面桶内抽成真空,真空度为86659.3~93325.4Pa。在真空状态下,水分呈雾状,更容易与面粉结合,使面粉的蛋白质及淀粉充分吸水,形成面筋网络,有利于提高湿面筋的数量和质量。与此同时,真空和面采用变速方式,开始时高速搅拌利于面粉和水的均匀接触,以后用低速搅拌松弛面团张力,保护形成的面筋网络。真空和面机主要技术关键是要解决和面桶内的密封问题。真空和面与常压和面比较有以下优点:

a.在真空状态下,喷入的水很容易雾化,保证了加水的均匀性;

b.在真空状态下,面粉中没有气体,水分容易渗透到内部,和面效果提高;

c.真空和面制得的面团结构紧密;

d.真空和面方式可提高和面加水量;

e.真空和面可缩短熟化时间;

f.真空和面一面团发热少,面温低。

2.熟化工序

熟化是进一步改善面团的加工性能,提高产品质量的重要环节之一。

(1)熟化的基本原理

所谓“熟化”,即自然成熟的意思,也就是借助时间的推移来改善原料、半成品或者成品品质的过程。在制面生产中,面团的熟化是把和面后的如散豆腐渣状的面团放入一个低速搅拌的容器中,在低温、低速搅拌下完成熟化。对于面团来讲,熟化是和面过程的延续。如中国传统的拉面工艺中即有熟化工序,和面后,让面团静置一段时间,在搓条过程中再进行两次静置。现代工业化制面工艺是受传统工艺的启发,再加上现代理论与实践而设计的。

根据上述理论,熟化工序的主要作用有以下四点。

①使水分最大限度地渗透到蛋白质胶体粒子的内部,使之充分吸水膨胀,互相粘连,进一步形成面筋网络组织。

②通过低速搅拌或静置,消除面团的内应力,使面团内部结构稳定。

③促进蛋白质和淀粉之间的水分自动调节,达到均质化,起到对粉粒的调节作用。

④对下道复合压片工序起到均匀喂料的作用。

(2)熟化工艺的要求

熟化工艺的要求是熟化时间一般为15min,最少为10min,如设备条件许可,时间长一些更好。熟化后的面团不结成大块,不升高温度。

(3)影响熟化效果的主要因素

影响熟化工艺效果的主要因素有熟化时间、搅拌速度、温度三个方面。

①熟化时间:根据检验小麦粉面筋质的经验,试样加水搅拌成面团以后,再静置30min面筋就已基本形成。因此在生产中把和面和熟化时间之和控制为30min,如果和面时间为10min,则熟化时间为20min;如果和面时间为15min,则熟化时间应为15min;如果和面时间为20min,则熟化时间为10min,这就是确定熟化时间长短的依据。

要保证足够的和面时间,必须使熟化器的容积足够大。前面提到要保证15min的和面时间,必须使和面机的容积等于或大于每小时产量的1/3。对于熟化器,为了保证熟化时间,熟化器的容积应等于或大于产量的1/3。

②搅拌速度:熟化工艺理论上要求在静态下进行,而作为机械化工业生产,面团静置后会结成大块,给复合压片喂料造成困难。因此,在连续化制面生产流水线中,不得不把静态熟化改为动态熟化,以低速搅拌来防止面团结块,低速搅拌的盘式熟化机就是根据这个原理设计的。搅拌速度以能防止面团结块并能满足喂料为原则,只要达到这两点要求,搅拌速度越低越好。对于盘式熟化机,经实验和大量的工厂实践,其搅拌杆的转速以5~8r/min为宜。

③熟化温度:熟化工艺要求在常温下进行,温度高低对熟化工艺效果有一定影响,其影响关系与和面相似。由于圆盘式熟化机的搅拌速度很慢,从和面机下来的面团不可能在低速度搅拌下升温,而且圆盘式熟化机无盖,有利于面团散热,所以,熟化机中的面团温度低于和面机中面团的温度。比较理想的熟化温度为25℃左右,宜低不宜高。值得注意的是,卧式熟化机转速较高,面团散热也较困难,很容易使面团温度升高。静置熟化时必须注意保持水分,因为长时间静置会有大量水分蒸发,造成面团工艺性能下降。

(4)熟化设备

熟化机有的叫做存料器、第二搅拌器或第二和面机,其形式有立式(盘式)和卧式两种。从熟化原理可知,对熟化机的设计和选用,应从熟化、供料、散热等方面全面考虑。一卧式熟化机的结构和卧式双轴和面机相同,但比和面机要长很多。一般长度为2m左右,也有长达3m的。其主要结构是在不锈钢板制作的搅拌槽内装有一根主轴,轴上装有若干搅拌杆。在搅拌槽的底部可根据需要开一个到多个卸料门。装上手动阀板,可以实现一台熟化机向一台或几台复合压片机喂料,如图1-2-5所示。这种熟化喂料机的特点是结构比较简单,制造安装和检修比较方便。如果需要延长熟化时间,在安装空间许可的前提下,可以把两台熟化机上下串联起来使用。它的主要不足之处是转速不能过慢,否则要影响面团在轴向均匀分布。但搅拌线速度过高,又不利于面筋组织的进一步形成。

图1-2-5 卧式熟化机

1、卧式熟化机 2、搅拌齿杆 3、出料口 4、复合压片机

3.压片工序

压片是使面团经过若干道辊压作用形成面片的过程,为切条成型作准备。成型面片是否符合要求,对产品的内在与外观质量以及烘干工序的操作有着显著的影响,因而,压片是保证产品质量的中心环节。

(1)压片的作用

概括说压延有三个作用:一是将松散的面团辊压成细密的、达到规定厚度要求的薄面片;二是压延过程中,面筋蛋白逐渐由零乱、无序状态转为有序状态,面筋蛋白受压变细,成为纤维状,沿压延方向分配,同时将淀粉颗粒包络其中,形成更为完善的面筋网络体,并最终在面片中均匀排列,使面片具有一定的韧性和强度,以保证产品质量;三是压延使面带水分分布更加均匀。

(2)压片的基本原理

压片的基本过程如图1-2-6所示:面团从熟化喂料器进入复合压片机中,两组轧辊压出的两片面带复合为一片,再经连续压片机的几组轧辊逐步压延成符合产品要求的面片。

图1-2-6 熟化、复合、连续压片及成型器

1、熟化喂料机 2、复合压片机 3、连续压片机 4、成型器

(3)影响压片工艺效果的主要因素

影响复合压延工艺效果的主要因素有面团的工艺性能、压延倍数、压延道数、轧辊直径、压延比、轧辊速度等。

①面团的工艺性能:面团的结构、水分含量、水的均匀性、面筋形成的数量与质量、面团温度等都直接影响复合压延的工艺效果。含水适宜稳定、干湿均匀、面筋形成充分而且质量好、温度适当、结构性能良好的面团,在复合压片、连续压延过程中所产生的断片、破片等现象就少,面片质量好,而且调节好的轧辊轧距一般可较长时间不再调整。反之压片效果差,不但断片、破片严重,面片的韧性、弹性也差,而且轧辊轧距的调节也频繁。

②压延倍数:压延倍数是初轧面片厚度与末轧面片厚度的比值,它反映复合压延前后变形的程度。目前国内制面多是复合压延,小产量的设备也有单片压延的。若初压片的面片厚度为4mm,末压片的面片厚度为1mm.则复合压延与单片压延的压延倍数分别为:

复合压延:压延倍数N=(4+4)/1=8

单片压延:压延倍数N=4/1=4

由此可见,复合压延的压延倍数大于单片压延。压延倍数越大,面片受挤压的作用越强(不可超过面团所能承受压力的极限值),面粉颗粒之间空隙越有可能被挤紧填满,面片内面筋网络组织越细密化,成品面带越紧密,强度越好,吃时富有咬劲。因此采用复合压片比单压片的面片紧密度和强度好。但复合的两片有时粘接不好,会影响产品质量,如出现分条现象。根据面条(挂面、方便面)成品质量能够满足国内消费习惯,压片道数一般为6~8道,压延倍数为8~100倍。

③压延比:压延比为面片进出同道轧辊的厚度差与进入前面片厚度的比值。压片是一个由厚到薄的过程,这个过程应是缓慢的。轧薄率的大小反映了经轧辊减薄幅度的大小,即面带被拉伸的幅度大小。当拉伸力大于面筋质的互相粘接力和拉伸长度超过面筋质允许长度时,则面筋组织沿面带的互相连接和排布将被破坏。因此,面带经每道轧辊的减薄幅度不应过大,并且随压延道数逐步减小。

初压成型时,轧薄率可视为100%,因为这时面片由颗粒物料成型,没有厚度变化问题。两条刚成型的面带,组织较为疏松,面筋组织的互相粘接和排列也不完全。两条面带进行复合压延时,为使两成型面带紧密地复合成一条面带,以避免成品挂面出现分条现象,除需要较大的辊压力和较长的辊轧时间外,通过增大减薄幅度,使面带在较大的拉伸过程中紧密地复合。所以,复合压延选择较大的轧薄力,一般取50%。

面带随逐道轧辊的揉压、减薄,越来越紧密,面筋组织沿面带的互相粘接和排列也渐趋完整,同时,随面带的压延减薄,轧辊线速也渐次增高,即面带所拉伸的速度越来越快。这时如采用较大的轧薄率,被拉伸伸长变弱的面筋网络结构很容易破坏。因此,随面带的压延减薄,轧薄率应渐次减小。

对复合6压、7压,设备的轧薄率按表1-2-3、表1-2-4所示配备,可获得较好的工艺效果。

表复合压轧薄率参考值

表1-2-4 复合7压轧薄率参考值

④压延道数:压延道数是在整个复合压延设备中所配置的轧辊对数。压延道数与压延比有密切关系,适当增加压片道数,可减少压延比,增加揉压次数,对面筋在面带中纵向分布有利。但道数增多,辊压过度,容易使面带组织过于紧密,表面发硬不利于传热,造成干燥时水分不易蒸发和煮面时时间延长,同时增加消耗。道数过少,则压延比增大,面筋会急剧压伤。压片道数的确定必须考虑轧薄率的大小。根据实验结果,比较合理的压延道数为7道,其中复合阶段为2道,连续压片阶段为5道。

⑤轧辊直径:压片时,面带的质量好坏与轧辊压力有关。选择合适的轧辊压力并配之以相应的辊径,对压面效果和复合压延机的设计制造都有重要作用。

当压薄量一定,轧辊直径越大,喂入角越小,面团或面片越易喂入。

从另一角度看,轧辊直径越大,对面团或面片产生的压力也越大。若轧距不变,直径越大,工作区长度自然会增大,面团或面片通过工作区的路程、时间增长,受到的挤压强度也自然增大。

⑥轧辊转速:轧辊线速度对压片效果有重要影响。在轧距相同条件下,转速越高,线速度越大,产量越大,面片被拉伸的速度越快。但过快的拉伸容易破坏已形成的面筋网络组织,而且面片光滑度较差。若转速较低,线速度小,面片受压时间长,面片紧密光洁,但产量低。因此,在生产中必须严格控制每道轧辊的转速,特别是末道轧辊的转速,使之既能保证压片效果,又能满足产量要求。

同时,轧辊速度提高,还会增加喂料的难度。原因之一是由于轧辊速度的提高,降低了轧辊与面团之间的摩擦系数;二是由于速度的提高而产生了妨碍面团喂入的惯性力。

⑦不同压延方式对面皮的影响:根据压延方向的不同,压延方式可分单向压延和多向压延。普通机械压延为单向压延,而手排方式为多向压延。压延时,面筋沿压延方式分布,这样一来,多向压延,面筋沿各个方向分配均匀,面筋网络在各个方向上形成较好,使面条的流变特性和食用品质比单向压延大为改善。排拉式压延,就是通过对轧辊的改进,较好地模拟了手排方式的多向压延,是对传统机械压延方式的一次革新。

除上述工艺因素外,还有料坯是否符合压片的要求,刮刀在生产过程是否完好等,都会影响压片效果。

(4)压片设备

复合压片与连续压片设备主要由喂料装置、轧辊、轧距调节机构、刮刀、传动系统等组成,如图1-2-7所示。

(a)复合压片设备

1、电动机 2、减速器 3、熟化器 4、初压部分 5、链 6、机架 7、复合部分 8、调节手枪

(b)连续压片设备

1、轧辊架 2、张紧轮 3、齿形皮带 4、轴承座 5、电动机 6、机架 7、变速器 8、传动长轴

图1-2-7 复合压片与连续压片设备

喂料装置主要用于初道轧辊。喂料是否均匀,对面片的质量有着直接的影响。喂料装置有三种形式,如图1-2-8所示。

(a)弧形插板式

(b)直接插板式

(c)辊式

图1-2-8 喂料装置

①弧形插板式:弧形插板式是通过四连杆机构或偏心轮带动作往复运动,其往复速度较慢,一般为8~12r/min,将物料压入轧辊间。其特点是强制性喂料,均匀性好,物料入轧容易。

②直接插板式:直接插板式是通过偏心轮带动直接插板作往复运动,将物料压入轧辊间。其特点是强制性喂料,均匀性好,物料入轧容易。

③辊式:辊式轴旋转时,能把成团结块的物料打碎,并拨入轧辊间。其特点是结构简单,维修方便等,但喂料的均匀性差。

轧辊的主要工作部件是一对轧辊直径相同、转速相同、相向旋转的铁制或钢制辊。轧辊的材料有灰铸铁、冷硬铸铁、不锈钢或钢管等。轧辊结构如图1-2-9所示,图中(a)和(b)轧辊为空心的,(c)是实心的。实心辊铸造方便,但太笨重,安装、拆卸均不方便。轧辊要求有一定的强度与高的表面硬度和粗糙度,复合压片机的初轧辊表面还拉出斜向的浅沟纹,便于喂料。

(a)铸铁轧辊

(b)钢管思辊

铸铁实心轧辊

图1-2-9 轧辊的结构

轧辊的排列方式有水平、倾斜、垂直三种形式,如图1-2-10所示。

水平排列的特点是机组高度低,维修和安装方便,喂料容易,但机组横向尺寸大,占地面积大,轧距调节费力。复合压片机两组初轧辊是水平排列的,目的是为了面团喂料容易。

倾斜排列时,轧距调节省力,占地面积小,但喂料不太方便。这种排列方式最常采用。

(a)水平排列

(b)倾斜排列

(c)垂直排列

图1-2-10 轧辊的排列

垂直排列的特点是上轧辊由于自重加大了压片压力,压片效果较好,轧距调节省力,占地面积小,但操作不方便,喂料困难且不安全。

轧距调节机构是保证压片效果的工作部件,两轧辊之间距离称为轧距。工作时,轧距大,辊间的压力就小,反之压力就大。压片设备的每对轧辊中,有一个轧辊是固定的,其轴承座在机架槽内的位置受到压板的限制。另一个轧辊是活动可调节的,其轴承座可在机架槽内滑动。轧距调节机构作用就是按工艺要求调节轧距大小。目前常用的轧距调节机构有螺杆式(图1-2-11)和蜗轮蜗杆式(图1-2-12)两种。

刮刀的作用主要是铲除轧辊表面上所豁附的面屑,以保证面片的光洁度和轧辊的正常运转。刮刀是用不锈钢板或铜板制成,安装在轧辊的下侧方,使与轧辊接触角为30°左右,并稍离面片落下方向,如图1-2-13所示。要注意刀刃口与轧辊表面相吻合,不能压得过紧。

图1-2-11 螺杆式调节机构

1、手轮 2、固定螺母 3、调节丝杆 4、活动轴承座 5、弹簧 6、固定轴承座 7、压板 8、机架 9、墙伴 10、指针 11、刻度盘

图1-2-12 蜗轮蜗杆式轧距调节机构

1、手轮 2、蜗轮 3、锁紧齿轮 4,5、锁紧齿条 6、蜗杆轴 7、蜗杆8、调整螺杆 9、动辊 10、滑块、螺母 11、定辊 12、机架、支承

图1-2-13 刮刀装置

1、轧辊 2、刮刀 3、支撑块

(5)压片的工艺要求

压片的工艺要求是面片厚薄均匀、平整光滑、无破边、无孔洞,色泽均匀,并有一定的韧性和强度。

4.切条工序

把经过若干道压轧成型的薄面片,纵向切成一定形状和横向切成一定长度的过程称为切条。其作用是将压片后的面片切成一定长度和宽度的湿面条,以备悬挂烘干。

切条的工艺要求是切出的湿面条表面光滑、厚薄均匀、长宽一致、无毛刺、无并条、断条要少等。

(1)切条的基本原理

切条的基本原理是用一对并列放置、相向等速旋转的齿辊相互啮合,使面片从相对旋转而啮合的齿辊中通过,利用齿辊凹凸槽的两个侧面相互紧密配合而旋转的剪切力作用,像剪刀一样把面片纵向剪切成面条。同时在齿辊下方装有两片对称而紧贴齿辊凹槽的蓖齿,以铲下被剪切下的面条,不让其赫附在齿辊上,保证切条连续进行。

(2)切条设备

切条设备目前有两种形式:一种是切条部件与连续压片机末道轧辊组合为一体;另一种是切条部件组合为一体成为切条机,与连续压片机固定在同一机架上。但不论何种形式,其传动均由连续压片机驱动。

切条设备一般由面刀、蓖齿、切断刀及传动等部件组成。

①面刀:面刀是全套面条设备中的关键件和易损件,是保证面条质量、提高正品率、降低成本的重要环节。面刀的粗糙度、硬度和配合间隙的大小,往往直接影响切面的效果。

面刀的作用主要是将面带纵向切成规定宽度尺寸的面条。它是一对并列安装、由齿轮带动相向旋转的齿辊。两齿辊的齿槽与齿的宽度是相等的,它们互相啮合,刀齿的啮合深度靠螺杆调节装置来调整。相向旋转时,依靠各刀齿的侧刃,将面带剪切成面条,面条在面刀的旋转速度带动下,由面梳铲下不断向前流出,如图1-2-14所示。

图1-2-14 面刀的结构

面刀规格。面刀规格为齿辊直径用长度表示。直径一般与末道辊一致,从而使其线速度一致即0.4~0.6m/s,防止起皱。长度与轧辊略宽,防止有未切面片。不同的槽宽剪出不同宽度的面条,面刀齿与槽的宽度根据挂面规格品种选择,一般有:

龙须面1.0mm、1.25mm;

细面1.5mm;

小阔面2.0mm、2.5mm;

大阔面3.0mm、3.5mm;

特宽面4.0mm、5.0mm、6.0mm。

其中1.0mm,1.5mm,2.0mm,3.0mm,6.0mm等五个规格为通用的标准槽宽。日本采用面刀号代表不同的面条宽度,其换算公式为:面刀号=30/面条宽度。

挂面、方便面生产中常见的面刀号如表1-2-5所示,其中24#面刀在方便面生产中效果较好。

表1-2-5 常用面刀规格

②面梳:面梳又称蓖齿,是用来铲下被切下的面条,并清理面刀齿槽内所赫附的面屑的零件,如图1-2-15所示。面梳的齿距必须与面刀一致,与面刀配合单侧间隙应小于0.03mm梳齿侧面光洁度应优于1.6级。面梳弯曲的角度和安装位置应保证梳齿处于面刀圆周的切线上,梳齿尖应紧贴面刀齿底。梳齿压紧度要松紧适宜,如压得过紧,梳齿会很快磨损,太松则湿面条在槽中铲不干净,有碎屑堆积起来。要调节到恰到好处需要多次调试。

③面刀轴承:面刀轴承的工作条件较差,轴承座同轴度不易保证,润滑困难,又经常有面粉等杂物容易进入摩擦面,因此工作寿命受到影响。粉末冶金轴承不需要经常加油,磨损量较低,且价格便宜,更换方便,一般选用此轴承。

④切断刀:切断刀是用钢板制成,装于面刀下方,并以一定的转速旋转,周期性地将从面刀下落的湿面条切成所需长度,其工作原理如图1-2-16所示。

图1-2-15 面梳结构

图1-2-16 切断刀

1、切断刀 2、轴 3、面条 4、面刀5、定刀块 6、面杆

切断刀的转速根据面刀线速度和每杆面条的长度计算:

N=v/L(r/min)

式中:v——面刀线速度,m/min;

L——每杆面条长度,m,一般取L=2.7~3m。

5.挂面干燥

挂面干燥是挂面生产十分重要的环节,它不仅仅是影响挂面质量决定因素,而且直接影响能耗、产品得率、产量及成本等一系列技术经济指标。

(1)挂面干燥的目的

挂面干燥是挂面生产工艺中十分重要的工序,它直接影响到挂面正常烹调性能和挂面产品质量。如果干燥不当,会发生酥条,降低挂面成品质量,严重地影响了生产的正常进行。挂面的干燥不同于方便面的干燥。因为方便面是熟面条进行干燥,在干燥以前,经过l00℃左右直接蒸汽的高温连续蒸面机,大部分淀粉受热糊化,蛋白质因受热变性而凝固,面条中的淀粉微粒被面筋网络所包围的组织结构已经固定。蒸熟的面条是一种凝胶体,良好的烹调性能已基本形成,不会像未经煮熟的生挂面那样容易发生酥面。方便面干燥的目的单纯,仅是除去多余的水分,便于保管和销售,因而可用高温快速干燥。其中油炸方便面是高温快速脱水,非油炸方便面是高温短时热风干燥,干燥作业难度不大。而挂面的干燥是用生面条进行干燥,面条内部淀粉尚未糊化,蛋白质尚未热变性而凝固,面筋网络包围淀粉微粒的组织结构尚未完全形成。因而干燥的目的除了去除多余水分以外,还要固定面条的组织状态,保持良好的烹调性能。如果干燥不当,很容易产生酥面,丧失正常烹调性能。

(2)挂面干燥的工艺要求

感官要求:已烘干的挂面平直光滑,不酥、不潮、不脆。

理化要求:有良好的烹调性能和一定的抗断强度,水分≤14.5%;在梅雨季节,空气潮湿,挂面的含水率最好控制在≤14.0%。

(3)挂面干燥原理

挂面的干燥是各类面条生产技术中难度最大的一项干燥技术。如前所述,因挂面的干燥不同于方便面和蒸面类的干燥。这些面条的干燥,单纯是为了除去多余的水分,可以运用干燥的一般规律。而挂面的干燥除了去除多余的水分以外,还要保持挂面煮食时不断条、不糊、不浑汤和柔软爽滑而有一定咬劲等烹调性能,如用一般干燥规律进行干燥就会失去烹调性能,在煮食时变成一锅长短不一的烂糊面。因而挂面干燥作业要求高,难度大。为了保证干燥后的挂面质量,掌握特殊的干燥方法,必须在了解一般湿物体干燥基本原理基础上,进一步了解挂面干燥的特殊性,从了解一般被干燥物干燥共性,进而了解挂面这个被干燥物的干燥个性,才能指导实际的挂面干燥作业。

根据上述的“保湿烘干”理论,一般将烘干过程分为三个阶段。在保证挂面质量的条件下,控制烘房各区域的温度、相对湿度,以利于内层水分向外扩散,从而达到使表面水分汽化与内部水分扩散速度相平衡,加快干燥速度的目的。

①预备干燥阶段:预备干燥阶段也称为“冷风定条”阶段或前低温区。所谓冷风定条,就是借助不加温或微加温的空气来降低湿挂面的表面水分,初步固定挂面的形状,防止因自重拉伸而断条。

②主干燥阶段:主干燥阶段是湿挂面干燥的关键阶段,可划分前后两个区,前区“保潮出汗”区,后区是“升温降潮”区。“保潮出汗”区这四个字是中国烘干工人长期观察总结出来的一个形象化的专用词。这个阶段的温度为35~40℃,相对湿度为80%~90%,干燥时间占干燥总时间的15%~20%,湿挂面的水分应该从28%以内降低到25%以内。

升温排潮区的温度为40~45℃,相对湿度由85%逐步降到65%上下,湿挂面的水分从25%以内降低到16%左右,挂面已经基本干燥。干燥时间约占总时间的35%。

③完成干燥阶段:完成干燥阶段也称最后干燥阶段,或降温散热阶段。经过主干燥阶段,挂面的大部分水分已经蒸发,挂面的组织已基本固定,这时可以逐步降低温度,继续不断地通风,在降温散热的过程中,蒸发掉一部分多余的水分,使之达到产品质量标准所规定的水分的14.5%。

缓苏过程应注意,挂面温度应逐渐下降至室温,缓苏时间与挂面形状组织的紧密程度、缓苏仓温、湿度、通风条件有关,一般不少于2h,遇阴雨天气,空气湿度过大,挂面缓苏应加强排潮。

挂面在烘干过程中各主要阶段技术参数见表1-2-6。

表1-2-6 烘干过程技术参数

(4)索道式烘干室(低温长时间干燥)干燥过程

中国目前采用低温干燥挂面生产线,多数是从日本引进铃木株式会社的设备和经过消化吸收的国产设备。索道式挂面的生产线工艺流程见图1-2-17,低温生产线索道式的烘干室一般为一、二、三室,相当于隧道式烘干室一、二、三个干燥阶段。

①第一烘干室(预备干燥阶段):预备干燥阶段是挂面表面干燥工序,使湿挂面从可塑性体转变成弹性体。在这一工序里,可以不必考虑面条中的水分分布状态,为了使面条定型,应快速烘干,最大加热量597000kJ/h最高温度30~35℃,运行时间1.30h,运行97m,使挂面含水量达到26%~28%。

②第二干燥室(主干燥阶段):主干燥阶段是使湿面条在高温高湿的条件下,长时间地干燥,达到发汗的作用,是促进面条的内部水分向外扩散。最大加热量1150000kJ/h,最高温度35~40℃,相对湿度为70%~80%,运行时间5h左右,运行300m,挂面表面风速为1m/s,使挂面含水量可达17%~18%。

③第三干燥阶段(完成干燥阶段):完成干燥阶段是使干燥到一定程度的面条,缓慢降温,使之达到室温。如果用低温空气急速冷却,面条就会出现裂口、断条现象,为了避免急速干燥,冷却速度必须<0.5℃/min,最大加热量350000kJ/h,最高温度20~25℃(或常温),运行时间为lh,能使面条含水率降到14%以下。

索道式烘干室挂面烘干时间为6~8h,运行长度一般在400~480m,挂面的运行长度是隧道式的10倍左右,烘干时间为2~3倍,而烘干室的高温区35~40℃。索道式烘干室温度及相对湿度采用自动控制系统,所以很少出现酥面。

图1-2-17 索道式挂面的生产线工艺流程

(5)挂面低温干燥与中、高温干燥的比较

高温干燥与低温干燥相比,有很大差别及明显的优缺点。中温中速干燥是综合了两者的优缺点,是目前中国隧道式干燥所采用的方法。高、中、低温干燥比较见表1-2-7。

表1-2-7 国产隧道式高、中温干燥与索道式低温干燥比较表

6.切断工序

为了便于挂面的计量、包装、运输、库存及食用,需对烘干后的长面条进行切断(截断)。

切断的工作原理是利用切刀与挂面的相对运动,借助切刀的剪切或切削作用把挂面切断。挂面的切断对产品的内在质量影响不大,但对干面头量的增减关系极大。

切断工序是整个挂面生产过程中面头量最多的环节,因而切断的作用不仅是按要求将长面条切断成一定长度的挂面,而且还要尽量减少挂面的断损,尽可能使整杆面得到最大的成品挂面,把断头量降到最低限度。挂面的切断长度大多数选取200mm和240mm,长度的允许误差为±10mm,切断断头率控制在6%~7%。

目前常用的机械切断装置有圆盘式切面机和切片式切面机。

(1)盘踞片式切断机

这种切断机是中国应用最广泛的切断设备。它由进料输送带、切断工作面板、圆盘式锯片、碎面输出绞龙等所组成,如图1-2-18所示。

图1-2-18 盘踞片式切断机

1、带轮 2、帆布输送带 3、工作台面板 4、锯片 5、防护罩 6、绞龙 7、弹簧 8、压面板

(2)往复式切面机

往复式切面机主要由往复式切刀、压面架、立柱、输面带以及传动装置组成,如图1-2-19所示。立柱可用两根或四根,对切刀架起着导向和支撑作用。多把切刀架是用槽钢或角钢焊制成长方形框架,切刀分别固定在框架的底部,框架四个角通过弹簧连接一个压面框,框上绷紧若干根软橡胶带,工作时软橡胶带比切刀口先与挂面接触,起着将挂面压紧的作用。切刀架的两端装有与立柱相配合的滑块筒,滑块筒受到偏心连杆机构的驱动而带动切刀架沿着立柱作往复运动。刀的长度比压片机轧辊长100~150mm,刀与刀的间距等于成品挂面的长度。

图1-2-19 往复式切面机工作原理示意图

1、导向立柱 2、驱动偏心轮 3、压面框弹簧 4、切刀框架 5、切刀 6、滑块 7、连杆 8、软橡胶压面块 9、压面块

该机具有以下优点:当待切断的长面条厚度适宜时(一般为4~6杆面),其工作平稳性和挂面断损率指标较好,且工作噪声低,挂面长度一致性好;尤其是当其动作周期与下架周期相配对,可实现自动下架与切断的连续化生产。但为了实现输面带和切刀的间隙时间,该机采用了蜗轮蜗杆变速箱和两组不完全齿轮,于是就对整台设备的动作协调性要求较高,增加了安装调试的困难和传动装置的繁琐。往复式切面机主要技术参数见表1-2-8所示。

表1-2-8 往复式切面机主要技术参数

二、方便面

(一)方便面的概念及特点

随着人类工业文明的不断进步,人们的生活节奏不断加快,方便食品应运而生,方便面就是其中最受欢迎的品种之一。

方便面是20世纪80年代引进中国的一种制面技术,它是在传统面条生产的基础上应用现代科学技术生产的一种主食方便食品。方便面以面粉为主要原料,经和面、熟化、复合压延、切条折花得到波纹生面条,经过温度为90℃左右的隧道蒸面机,使其充分糊化,然后用油炸或热风干燥脱水,经冷却、包装得到的产品。食用时只需用开水冲泡3~5min,加入调味料即可成为各种不同风味的面食,是国内外颇受欢迎的一种主食方便食品。

方便面又称“快熟面”或“即食面”、“快餐面”等,它是随着现代社会和工业的高速发展,人们紧张的工作和生活的需要而产生和发展起来的一种新型食品,具有很多优点。

①食用方便,节约时间。各种方便面都是预先制好,并附有各种风味的调料,只需沸水浸泡几分钟即可食用。

②已实现加工专业化,从原料到成品实现自动化生产,生产效率高。

③包装精美,便于携带。各种方便面都用彩色塑料袋包装或杯装,标明产品成分及食用方法。如杯装方便面的容器本身就是餐具,食用更加方便。

④营养丰富,卫生安全。有严格的产品质量规格。

⑤便于产品创新。可在生产中加入各种营养强化剂、药物治疗剂及各种风味的调料等,变换和增加产品的花样,适应消费者的需要。

(二)方便面生产现状和发展趋势

方便面自1958年问世以来到现在,已经发展为销售量最大的方便食品。日清公司首创方便面生产,由于其具备食用方便、价格低廉等优点,迅速占领了日本市场,并发展到了中国、美国、韩国、澳大利亚和世界许多国家和地区。

(三)方便面生产基本原理

方便面的主要成分是淀粉,首先是控制好水分和温度,使淀粉充分糊化,从生的变成熟的,然后在不易“回生”的温度条件下,快速脱水,通过易“回生”的含水区域,再在水分含量较低的情况下,冷却降温,从而保证了淀粉不易“回生”,其复水性能好。所以说方便面生产原理是“充分糊化,快速干燥”。

(四)方便面的分类及其特点

方便面自1958年问世以来迅速发展,有上百个品种和数千个不同商标,而且叫法也不同,如“即席面”、“快食面”、“快餐面”、“即食面”、“方便面”等。在分类上也没有统一规定,习惯上有三种分类方法。

1.按方便面干燥工艺分

按照方便面干燥工艺分为油炸方便面和热风干燥方便面。

①油炸方便面干燥速度快(大约70s完成干燥),糊化度高(α化>85%),面条由于在短时间内快速蒸发脱水使其内部具有多孔性,因而该产品复水性良好,沸水中浸泡3min即可食用,方便性较高,而且具有宜人的油炸香味。但由于产品含有20%~24%的油脂,因而成本高。另外,尽管使用饱和脂肪酸含量较高的棕桐油,但经一段时期储存,仍然会产生氧化酸败现象,产生油腻味,使产品口感和滋味明显下降,所以油炸方便面储存期较短。

②热风干燥方便面是将蒸煮糊化的湿面条在70~90℃温度下进行脱水干燥的,由于不使用油脂,因而造价低,不易氧化酸败,保存时间长。由于干燥温度低,因而干燥时间长,糊化度低(α化>80%),面条内部多孔性差,食用时复水时间长,方便性较差。

2.按包装方式分

按包装方式可分为袋装、杯装、碗装三种。

我国目前以袋装为主,袋装成本低,易于储存和运输,食用时需另有餐具,因而其方便性不如碗装、杯装的产品。碗装、杯装方便面由于其本身有餐具,具有更好的方便性,而且这类产品一般都有两包以上的汤料,营养丰富。但由于包装容器较贵,所以这种产品成本较高,而且由于包装材料回收率低,会给环境造成污染。

3.按产品风味分

按照产品风味可分若干种,如中国风味的酱油炒面、葱油虾味面,日本风味的酱味粗面、咖喱荞麦面等。

(五)方便面的基本配方

各种方便面的配方大同小异,如表1-2-9所示。

表1-2-9 方便面的基本配方

(六)方便面生产工艺流程

目前方便面生产工艺流程各厂各不相同。如有的厂在蒸面与切断之间加一道着味工序,有的厂家则将着味设在分排与干燥之间,还有相当一部分厂没有着味工序。但主要工序是基本相同的,方便面生产工艺流程图如图1-2-20所示。

图1-2-20 方便面生产工艺流程图

(七)操作要点

1.切条与折花工序

经压片工序生产出符合要求的面带,通过切面装置切出厚度0.8~1.5mm、宽1.2~1.5mm的面条,这道工序称为切条;切条的面条继而被折花成型装置折成一种独特的波浪形花纹状,即所谓折花。

(1)折花的作用

折花的作用是折花成型的波纹,其波峰竖起、彼此紧靠,形状美观;条状波纹之间的空隙大,使面条脱水及成熟速度快,不易豁结;油炸固化后面块结构结实,在储藏和运输中不易破裂;食用时复水速度快。

(2)折花成型的基本原理与工艺要求

当切条后的面条进入导箱后,与导箱的前后壁发生碰撞,所遇到的抵抗阻力,使面条卷曲起来,同时,由于变速网带的速度大大低于未折花面条的速度,限制了面条的伸展,于是在导箱这一区域,形成了一个阻碍面条质点作直线运动的阻力面,迫使面条不得不发生弯曲,折叠而成为细小波浪形花纹状,连续移动变速网带,就连续形成花纹。

面条光滑、无并条,波纹整齐、密度适当、分行相等、行与行之间不粘连。

(3)切条折花成型设备的结构和技术规格

①切条折花成型设备的结构:主要是由面刀、导箱、压力门和变速网带所组成,如图1-2-21所示。方便面切条折花成型方便面切条折花成型器是一个经长期研究、反复改进的结构简单而作用十分巧妙的装置。导箱前壁用铰链装着可活动的压力门,在压力门上装有钩子可以悬挂螺帽,以螺帽的多少和大小来调节压力门的大小也可在压力门上焊接一根螺杆,上加螺帽,以螺帽的进退来调节压力的大小。导箱下部是变速网带,其速度可调。

②切条折花成型设备的技术规格:

面刀规格:Φ60mm×300mm、Φ60mm×360mm、Φ60mm×450mm、Φ60mm×600mm。

面排数:三排面。

齿距:根据面刀型号,齿距分别为0.8~1.2mm。24#面刀在应用中效果最好。

导箱尺寸:长度×宽度×轨道宽度=300mm×100mm×100mm。

面刀转速:100~120r/min。

面刀与成型网带速比:1:(4-10)(无级调速)。

成型网带线速度:5~6m/min(无级调速)。

图1-2-21 切条折花成型设备的结构

1、末道轧辊 2、面带 3、面刀 4、铜梳 5、成型导箱 6、调整压力的重锤 7、已成波纹颀块 8、可调速的不锈钢成型网带

2.蒸面工序

蒸面是制造方便面的重要环节。制造方便面的基本原理是将成型的生面糊化,然后迅速脱水便得到产品。糊化的程度对产品质量,尤其是复水性有明显影响。

(1)蒸面的基本原理与工艺要求

蒸面就是使波纹面层在一定温度下适当加热,在一定时间内使生面条中的淀粉糊化,蛋白质产生热变性。蒸面后面条外观发生变化,如体积膨胀110%~130%;颜色变深成微黄色,表面产生光泽;赫弹性增强。所谓淀粉糊化,就是把β化状态的淀粉变成α化状态的淀粉。β化淀粉即是生淀粉,它的分子是按一定规律排列的结晶状态,β-淀粉吃起来口感不好,而且由于消化酶不易进入分子之间,因而也不易消化。α化淀粉吸水加热后即变成β化淀粉,这种淀粉分子排列是混乱的,消化酶容易进入分子之中,易于消化分解。糊化淀粉吃起来口感也好。糊化后的淀粉是可以逆转的,它可以在储存过程中使α化淀粉又变成β化淀粉,这就是淀粉的“回生”或“老化”现象。减少方便面在储藏过程中的“回生”速度,保证产品具有良好的复水性,首先就要尽量提高蒸面时的糊化率,然后迅速脱水使糊化后的淀粉结构固定下来。在一定范围内,脱水速度越快,糊化的淀粉“回生”速度越低。固定“糊化”状态的面条具有较好的复水性,用沸水浸泡一段时间,能够恢复到原来蒸熟时的状态,即可食用。

蒸面工序要求尽量提高产品的糊化度,油炸方便面要求α化度大于85%,非油炸方便面要求α化度大于80%。

(2)蒸面设备及技术特性

蒸面机是方便面生产中的主要设备之一。蒸面机有高压和常压两种,高压蒸面机可以在较高温度下工作,因而蒸面效果好,但由于要求有密封装置,只能用于间歇式生产,不能应用于连续化的工业生产,目前已很少采用。现在常用的连续蒸面机也称为隧道式蒸面机,一般由2~3节组装而成,其基本结构如图1-2-22所示。

蒸面机主要由网带、链条、蒸汽喷管、排汽管、底槽(加隔热层)、上罩(加隔热层)和机架几部分组成。连续输送带有两种形式。一种是过去使用的钢带,带上钻许多小孔以便透气,这种输送带制造方便,但由于小孔不可钻得太多,所以透气性不好,蒸面效果较差,这种钢带一般是用0.4~0.5mm厚的不锈钢制成,接头处不可能铆接十分准确,以致钢带运行时易走偏,使用寿命短。另一种是用不锈钢丝编织的网带,用不锈钢链条传动,透气性好,不跑偏,蒸面效果好,使用寿命长,但其造价较第一种高一些。目前连续蒸面机绝大多数都是采用网带式。蒸汽喷管是用不锈钢制造的,两端是堵死的,管上钻有许多小孔,小孔的直径和数量必须合理,首先打孔要均匀,而且一般以不降低蒸汽压力作为确定孔径、孔数的依据。

图1-2-22 连续蒸面机

连续式蒸面机除了倾斜式的外,还有一种水平式的。水平式蒸面机槽内盛有自来水,直接蒸汽喷入水中,使水沸腾而产生大量水蒸气,其基本原理就是靠水沸腾产生的蒸汽对面条加热而使面条中的淀粉糊化。

蒸面机主要技术参数见表1-2-10所示。

表1-2-10 蒸面机主要技术参数

3.定量切断与分排输出

(1)定量切断与分排输出的作用与工艺要求

定量切断工艺的作用有四个方面,首先将从蒸面机出来的波纹面连续切断以便包装,并以面块长度定量,这样可将复杂的质量定量系统变成长度定量系统,有利于设备的简化。然后将面块折叠为两层,最后分排输出。

定量切断的工艺要求是定量基本准确,折叠整齐,进入热风干燥机或自动油炸机时落盒基本准确。

(2)定量切断设备

定量切断设备由面条输送网带、切断刀、折叠板、托辊、调整电机及分排网链等部分组成,其工作原理如图1-2-23所示。

图1-2-23 定量切断折叠设备

1、连杆 2、折叠板 3、切刀托辊 4、进给输送带 5、已蒸熟的面带 6、切刀 7、折叠导辊 8、正在折叠中的面块 9、分排输送网带 10、已折叠成型的面块

定量切断设备主要技术特性见表1-2-11所示。

表1-2-11 定量切断设备主要技术特性

4.干燥工序

(1)干燥的作用及原理

干燥的目的是除去水分,固定组织和形状,便于保存。对于方便面来说干燥的首要作用是通过快速脱水,固定α化淀粉结构,防止面条回生,有利于提高其复水性。蒸熟的面条如不迅速脱水干燥,让其逐渐冷却,它就会产生“回生”现象。面条“回生”后,食用时不易复水,失去了“方便”意义。

(2)油炸干燥

油炸工序是制作油炸方便面的关键工序,油炸干燥是中国方便面生产中普遍采用的快速脱水方法。

①油炸干燥的基本原理与工艺要求:油炸干燥就是把定量切断的面块放入自动油炸机的链盒中,使之连续通过高温的油槽,面块被高温的油包围起来,本身温度迅速上升,其中所含水分迅速汽化。原来在面条中存在的水迅速逸出,使面条中形成了多孔性结构,同时也进一步增加了面条中淀粉的糊化率。另外,由于油炸的快速干燥,固定了蒸熟后淀粉的糊化状态,大大降低了方便面在储运期间的老化速度,在面块浸泡时,热水很容易进入这些微孔,所以油炸方便面的复水性能好。油炸方便面的水分含量低,有利于储存。

油炸的工艺要求是:油炸均匀、色泽一致、面块不焦不枯,含油少、复水性良好,其他指标符合有关质量标准。

②油炸设备及其技术特性:油炸设备的结构由主机、油加热系统、循环用油泵、粗滤器和储油罐等部分组成。油炸主机(图2-26)由支架、底槽、上盖、传送链、型模盒、型模盖、驱动电机等部分组成,型模传送链是用一个电机传动,另有一个间歇运动装置,自动定时将分配器里的面送出,面块在切下的同时就自动落在型模中,型模传送链作间歇运行。当装入面块的模型被送至油锅,接触油之前,模盖传送链同步供给模盖,将模型盖好,以确保油炸过程中面块不会脱出,当型模离开油锅时,模盖便自动与型模分开。当模盒转到盒口朝下时,面块即脱盒进入下一道工序。

由于模盒与模盖上面有许多小孔,保证了面块与油的良好接触状态。盒中的面块随链条一起运行时被热油加热,使其中的水分达到蒸发状态成为水蒸气从烟筒中排出,从而达到脱水干燥的目的。

油炸设备系列化主要技术参数油炸设备系列化主要技术参数见表1-2-12。

图1-2-24 连续油炸机

1、模盒传送链 2、油槽 3、模盖传送链 4、模盖与模盒配合工作状态 5、加热装置 6、炸面食油

表1-2-12 油炸设备主要技术参数

(3)热风干燥

①热风干燥的基本原理与工艺要求:热风干燥是生产非油炸方便面的干燥方法。由于方便面已经过90℃以上的高温糊化,其中所含淀粉已大部分糊化,由蛋白质所组成的面筋已变性凝固,组织结构已基本固定,面条已是一种凝胶体,已具有良好的烹调性能,蒸过的面条不像挂面那样产生“酥面”现象,因而不必采用“保湿干燥”,能够在较高温度、较低湿度下在较短时间内进行烘干。干燥后的方便面要求水分含量<12.0%。

②热风干燥设备和技术特性:热风干燥设备如图1-2-25、图1-2-26所示,该机适用于非油炸方便面等块状食品的干燥。

图1-2-25 链盒式连续干燥机外形图

图1-2-26 链盒式连续干燥机示意图

1、机架 2、热交换器 3、链条 4、风管 5、热风循环鼓风机 6、无级变速传动装置 7、不锈钢面盒(固定在链条上)

热风干燥设备系列化主要技术参数见表1-2-13。

表1-2-13 热风干燥设备主要技术参数

5.冷却工序

油炸方便面经过油炸后有较高的温度,输送至冷却机时,温度一般还在80~100℃。热风干燥方便面从干燥机出来的面条达到冷却机时,其温度还在50~60℃,这些面块若不冷却直接包装会导致面块及汤料不耐储存,若冷却达不到预定的标准,也会使包装内产生水汽而造成吸湿发霉,因而对产品进行冷却是必要的。冷却方法有自然冷却和强制冷却。

冷却工艺的要求是冷却后的面块温度接近室温或高于室温5℃左右。

6.包装

包装就是把冷却后的方便面块,通过面块供给输送装置送到包装薄膜之上,借助于薄膜传送装置和成型装置,把印有彩色商标的带状复合塑料薄膜从两侧折叠起来成为筒状,通过纵向密封装置把方便面块间隔地卷包在内,再通过上下两条装有条状海绵的输送带,将卷在薄膜内的面块夹住送往横向终端密封装置,在面块两端定长横向密封切断。

三、速冻水饺的加工

1.原料的预处理

饺子是含馅的食品,饺子馅的原料可以是蔬菜、肉和食用菌类,原料处理的好坏与产品质量关系密切。

(1)蔬菜的预处理

洗菜工序是饺子馅加工的第一道工序,洗菜工序控制的好坏,将直接影响后续工序,特别是对产品卫生质量更为重要。因此洗菜时除了新鲜蔬菜要去根、坏叶、老叶,削掉霉烂部分外,更主要的是要用流动水冲洗,一般至少冲洗3~5次,复洗时也要用流动水,以便清洗干净。

切菜的目的是将颗粒大、个体长的蔬菜切成符合馅料需要的细碎状。从产品使用口感方面讲,菜切的粗一些好,一般人们较喜欢使用的蔬菜长度在6mm以上,但蔬菜的长度太长不仅制作的馅料无法成型,且手工包制时饺子皮也容易破口;如果是采用机器包制,馅料太粗,容易造成堵塞,在成型过程中就表现为不出馅或出馅不均匀,所形成的水饺就会呈扁平馅少或馅太多而破裂,严重影响水饺的感官质量;如果菜切的太细,虽有利于成型,但食用口感不好,会有很烂的感觉,或者说没有咬劲,消费者不能接受。一般机器加工的饺子适合的菜类颗粒为3~5mm,手工包制时颗粒可以略微大一点。

脱水程度控制得如何,与馅类的加工质量关系很大,也是菜类处理工序中必不可少的工艺,尤其是对水分含量较高的蔬菜,如地瓜、洋葱、包菜、雪菜、白菜、冬瓜、新鲜野菜等,各种菜的脱水率还要根据季节、天气和存放时间的不同而有所区别,春夏两季的蔬菜水分要比秋冬两季的蔬菜略高,雨水时期采摘的蔬菜水分较高。实际生产中很容易被忽略的因素就是采摘后存放时间的长短,存放时间长了,会自然干耗脱水,一般春季干旱时期各种蔬菜的脱水率可以控制在15%~17%。一个简单的判断方法就是采用手挤压法,即将脱水后的菜抓在手里,用力捏,如果稍微有一些水从手指缝中流出来,说明脱水率已控制良好。

有时一些蔬菜需要漂烫,漂烫时将水烧开,把处理干净的蔬菜倒入锅内,将菜完全被水淹没,炒菜入锅开始计时,30s左右立即将菜从锅中取出,用凉水快速冷却,要求凉水换三遍以防止菜叶变黄。严禁长时间把菜在热水中热烫,最多不超过50s。

(2)肉类预处理

在水饺馅制作过程中,肉类的处理非常重要,如果使用鲜肉,用10mm孔径的绞肉机绞成碎粒,反复两次,以防止肉筋的出现,注意绞肉过程中要加入适当的碎冰块;若是冻肉,可以先用切肉机将大块冻肉刨成6~8cm薄片,再经过10mm孔径的绞肉机硬绞成碎粒。如果肉中含水量较高,可以适当脱水,脱水率控制在20%~25%为佳。硬绞出的肉糜一般不宜马上用作制馅,静置一段时间后,待肉糜充分解冻后方能使用。否则会出现肉糜没有黏性,馅料不成形和馅料失味等现象。

(3)配料

肉类要和食盐、味精、白糖、胡椒粉、酱油以及各种香精香料等先进行搅拌,主要是为了能使各种味道充分的吸收到肉类中,同时肉只有和盐搅拌才能产生黏性,盐分能溶解肉类中的不溶性蛋白而产生黏性,水饺馅料有了一定的黏性后生产时才会有连续性,不会出现馅料不均匀,也不会在成型过程中脱水。但是也不能搅拌太久,否则肉类的颗粒性被破坏,食用时就会产生口感很烂的感觉,食用效果不好。判断搅拌时间是否适宜可以参考两个方面:首先看肉色,肉颗粒表面有一点发白即可,不能搅拌到颗粒发白甚至都模糊了,肉色没有变化也不行。其次还可以查看肉料的整体性,肉料在拌馅机中沿一个方向转动,如果肉馅形成一个整体而没有分散开来,且表面非常光滑并且有一定的光泽,说明搅拌还不够,肉料还没有产生黏性;如果肉料已没有任何光泽度,不再呈现一个整体,体积缩小很多,几乎是粘在转轴上,用手去捏时感觉柔软,且会粘手,说明搅拌时间太长了。

菜类和油类需要先拌和,这点往往被人们忽略或不重视,其实这是一个相当重要和关键的工艺。肉料含有3%~5%的盐分,而菜类含水量非常高,两者混合在一起很容易使菜类吸收盐分而脱水,由此产生的后果是馅料在成型时容易出水,另外一个可能隐藏的后果是水饺在冻藏过程中容易缩水,馅料容易变干,食用时汤汁减少,干燥。如果先把菜类和油类进行拌和,油类会充分地分散在菜的表面,把菜叶充分包起来,这样产品在冷冻、冷餐过程中,菜类的水分不容易分离出来,即油珠对菜中的水分起了保护作用。而当水饺食用前水煮时,油珠因为受热会完全分散开来,消除了对菜类水分的保护作用,菜中的水分又充分分离出来,这样煮出来的水饺食用起来多汤多汁,口感最佳。

影响打馅质量的因素很多,关键要控制好以下三个方面:

①搅拌速度的控制:按照产品配方计算出各种原辅料数量,准确称量各种按照指定工艺加工过的原辅料,倒入搅拌机中,先慢搅5min左右,然后快速搅拌8min左右,加入适量水,进行第二次搅拌,搅拌时间比第一次延长5min左右,制得的馅料有一定的黏度,外观没有明显的肥膘。

②植物油的添加时间:植物油的最佳添加时间在加菜中间或之后尽快加入,并尽可能将油均匀撒在菜上。

③制备好的馅料要在30min内发往包制生产线使用。

(4)面团的调制

制作水饺的面粉要求灰分低、蛋白质质量好。一般要求面粉的湿面筋含量在28%~40%。

搅拌是制作面皮的最主要的工序,这道工序掌握的好坏不但直接影响到成型是否顺利,还影响到水饺是否耐煮,是否有弹性(Q性),冷冻保藏期间是否会发裂。为了增加制得的面皮的Q性,要充分利用面粉中的蛋白质,要使这部分少量蛋白质充分溶解出来,为此在搅拌面粉时添加少量食盐,食盐添加量一般为面粉量的1%,添加时要把食盐先溶解先溶解于水中,添加量通常为面粉量的38%~40%,在搅拌过程中,用水要分2~3次添加,搅拌时间与和面机的转速有关,转速快的搅拌时间可以短些,转速慢的搅拌时间要长。搅拌时间是否适宜,可以用一种比较简单的感官方法判定:搅拌好的面皮有很好的筋性,用手拿取一小撮,用食指和拇指捏住小面团的两端,轻轻地向下上和两边拉延,使面团慢慢变薄,如果面团伸的很薄,透明,不会断裂,说明该面团搅拌的刚好;如果面团伸不开,容易断裂或表面很粗糙会粘手,说明该面团搅拌的不够,用于成型时,水饺表皮不光滑,有粗糙颗粒感,容易从中间断开,破饺率高。当然,面皮也不能搅拌的太久,如果到发热变软,面筋也会因面皮轻微发酵而降低筋度。压延的目的是把皮料中的空气赶走,饺子皮更加光华美观,成型时更易于割皮。如果没有压延,皮料有大块的面团,分割不容易。

计算每次面粉、食盐和食用碱的投料量,准确称量好面粉和小料,先倒入和面机内干搅3~4min,使各种原料均匀混合,再按照投入干粉的总量加水。加水量计算方法为:室温在20℃以上时加水量为干粉量的38%~40%,(根据实践经验,通常加工第一批面粉时,加水量可以比计算量减少大约1kg,以后在打面时加水量可恢复为实际计算量)。当室温在20℃以下时,加水量为干粉量的45%。要求将计算好的加水量一次性加入。不同批次面粉的加水量不一定完全相同,要根据实验所得的结果进行计算每次的加水量。另外,盐的加入量为面粉量的1%左右,添加时先把食盐溶于水中。搅拌完毕后面团要静置2~4h,使它回软,有韧性。

(5)饺子面皮的辊压成型

用于生产水饺的面粉最主要的质量要求是湿面筋含量,因此,并不是所有的面粉都适合生产水饺。另外,不同厂家对面粉的白度也有不同的要求,一般要求面粉的湿面筋含量为28%~30%,面筋是形成面皮筋力的最主要的因素,制作的面皮如果没有好的筋力,在成型时水饺容易破裂、增加废品率,因而增加成本。

如果面皮的辊压成型工序控制条件不合适,制得的饺子水煮后,可能会导致饺子皮气泡,或饺子破肚率增高等质量问题。目前工业制得的饺子皮的厚度均匀,而手工加工的饺子皮具有中间厚,周围薄的特点,因此手工加工的饺子口感好,且不容易煮烂。

调制好的面团经过4~5道压延,就可以得到厚度符合要求的饺子面皮,整张面皮厚度约为2mm,经过第一道辊压后面皮厚度约为15mm,第二道辊压面皮厚度约为7mm,第三道辊压厚度约为4mm,第四道辊压面皮厚度约为2mm左右。第四道辊压时用的面扑为玉米淀粉和糯米粉混合得到的面扑(玉米淀粉:糯米淀粉=1:1)。第三道压延工序所用的面扑均与和面时所用的面粉相同。

(6)饺子的成型(包制)

馅料和皮料加工完成后,接下来就是饺子成型工序了,如果是手工包制,一定要对生产工人的包制手法进行统一培训,以保证产品外形的一致。同时该工序是工人直接接触食品阶段,因此除了进入车间进行常规的消毒以外,同时还应该加强车间和生产用具的消毒,手工包制车间人员多,为了保证食品的安全,要定期对车间唤起通道出口的空气进行卫生指标的检验。

如果用水饺机包制,成型出的水饺外观和质量自然就一样,但成型时有几个要点需要注意:首先要调节好皮速,皮速过快会使成型出的水饺产生痕纹,且皮很厚;如果皮速慢了,成行出的水饺容易在后脚断开,也就是通产所说的缺角,因此调节皮速是水饺成型时首先要考虑的关键工作。调节皮速的技巧是关上机头,关闭馅料口或不添加馅料,先让空皮形成一些水饺,此时可能会因为皮料空心管中没有空气,出现瘪管,空皮饺形不出来,这时也可以在机头前的皮料关上用尖器迅速地捅一个小洞,让空气进入,这样皮料管会重新鼓起,得到合适的外观和稳定的质量时,皮速才算调好。其次,要调节好机头的撒粉量,水饺成型时由于皮料经过绞纹龙绞旋后,面皮会发热发黏,经过模头压模时,水饺会随着模头向上滚动,滚到刮刀时会产生破饺,因此需要在机头上方放适量的撒粉,撒粉的目的是缓和面皮的黏性,通常可以用玉米淀粉。撒粉量不是越多越好,如果撒粉太多,经过速冻、包装后,水饺表面的撒粉就容易潮解,而使水饺表面发黏影响产品外观。

调整好饺子成型机首先把馅料调至每5只重(30±5)g,然后调节供馅开关使包出的饺子饱满,每5只饺子质量为(80±4)g。一般,每个饺子重18~20g,馅心60%,面皮40%。

(7)速冻

对于速冻调理食品来说,要把食品原有的色香味保持得较好,速冻工艺条件控制至关重要。原则上要求低温短时快速,使水饺以最快的速度通过最大冰晶生成带,中心温度要在短时间达到-15℃。在速冻过程中,工艺条件控制不好的现象有:

①速冻隧道冻结温度还没有达到-20℃以下就把水饺放入速冻隧道,这样就不会在短时间内通过最大冰晶生成带,因此不是速冻而是缓冻;

②温度在整个冻结过程中达不到-30℃,有的小厂家根本没有速冻设备,甚至急冻间都没有,只能在冰柜里冻结,这种条件冻结出来的水饺很容易解冻,而且中心馅料根本达不到速冻食品的要求,容易变质;

③生产出的水饺没有及时放入速冻车间,在生产车间放置的时间太长,馅料中的盐分水汁已经渗透到了皮料中,使皮料变软,变扁变塌,这样的水饺经过速冻后最容易发黑,外观也不好;

④隧道前段冷冻温度不能过低或风速太大,否则会造成水饺进入后因温差太大,而导致表面迅速冻结变硬,内部冻结时体积变化表皮不能提供更多的退让空间而出现裂纹。

⑤通过实验确定速冻水饺在速冻隧道中的停留时间,速度过快不能达到速冻的目的,停留时间过长会影响产量。

包制好的水饺要尽快进入速冻隧道,速冻30min左右,使饺子中心温度达-18℃即可。速冻隧道温度要求低于-35~-45℃,冻结时间为15~30min,完成速冻后的产品要求表面坚硬、无发软现象。必要时可在速冻水饺表面喷洒Vc水溶液,可以对水饺表面的冰膜起到保护作用,防止饺子龟裂,形成冰晶微细,减少面粉老化现象。

四、早餐谷物食品加工

早餐谷物食品通常包括经过加工以改善其结构、香味和消化率的多种谷物产品。早餐谷物食品可简单分为两种主要类型:一类属于冲调食品,食用前需烧煮或加沸水冲调处理,如燕麦粥和各种麦片等,这类食物的起源或许与人类文明一样悠久,因为利用碾碎谷粒制成的糊和粥很可能是人类最早的谷物食品;另一类属于加工完好、可随时食用的即食早餐谷物食品,如玉米片和各种挤压膨化食品等,这类食物起源于美国,只有100多年的历史。英美居民认为谷物主要适用于早餐,尽管谷物食品在人类现代饮食中所占的比例呈不断下降趋势,而早餐谷物食品的人均消费水平却增加了,早餐谷物食品仅在美国市场上的年销售收入就达70亿美元,并以11.6%增长速率稳定增长。早餐谷物食品的生产和销售在我国及世界其他地区同样存在着巨大的发展潜力。

(一)早餐谷物食品的种类和原辅料

1.早餐谷物食品的种类

早餐谷物食品是一种脆性食品,其主要成分是谷类,早餐谷物加工是通过蒸煮和脱水等工艺操作使谷物转变成一种更易于食用和消化的形式。按加工原理和产品形状可分为许多种类,从表1-2-14可以看出,15%的早餐谷物是直接由挤压加工而成的,加上薄片状或喷射爆熟状等通过挤压蒸煮成型而完成的产品,可以说早餐谷物中有l/2以上的产品都使用挤压蒸煮技术。

表1-2-14 早餐谷物食品的分类

早餐谷物食品中含有相当广的各种成分形成的不同组分,原始的谷物颗粒和薄片制品现已增加了难以想像的一系列不同的形态、营养组分、色泽和风味。早餐谷物食品已成为一种名副其实的营养食品。图1-2-27将早餐谷物食品按原料组合分成3类:普通谷物、预加糖型谷物和混合型谷物。

图1-2-27 普通谷物产生合成谷物产品组合图

高度糖化的食品是由普通谷物产品表面涂上糖、调味料和防止产品粘结的脂类物质形成的,普通的或预加糖的谷物在加工演化中也可以混入其他一些非谷类食品,如水果或干果等。因此,所有的早餐谷物食品都是由相当简单的谷物发展而来的,通过适当添加糖和水果等原料甚至矿物质和维生素而形成了多种多样的产品,从营养和加工两方面来看,都说明谷类是所有这些早餐谷物食品的核心。

2.早餐谷物食品的原辅料

对美国市场上48种早餐谷物品的调查表明,26种谷类产品包含了123种不同的原辅配料(表1-2-15),由于产品由多种食物原料混合而成,谷物早餐食品的营养和风味已足以和其他任何食品相媲美。

表早餐谷物食品的原配料

(二)早餐谷物食品的加工原理

1.早餐谷物食品加工的工艺原理

图1-2-28总结了各种早餐谷物食品加工的基本过程。所有产品都经历了蒸煮糊化、质构转化和特定工艺成型等基本单元操作步骤。蒸煮糊化可改善食物风味,提高其营养吸收性,并且产生香美可口的特色风味。为了使产品具有脆性,所有谷物将经历某种形式的质构变化,使之变形成为一种孔状松脆的结构。谷物中大量的淀粉颗粒加水蒸煮后会破裂,淀粉糊化后形成一种胶粘化的淀粉基质,包围和维系着谷物中的其他化学成分和各种加入的组分,这种半均相的物质在适当的温度和水分下,由特定工艺(如辊轧)处理直接形成所需的形状,并且通过其他工艺(如焙烤)使产品中的水分汽化而形成多孔状。

图1-2-28 早餐谷物食品加工流程图

2.早餐谷物食品加工的工艺要素

(1)糊化程度

用于蒸煮所需的热量来源有三种:一为直接加热蒸煮器表面,通过热传导将热传给产品;二是将热蒸汽喷射在产品上与产品相混合;三是使产品内发生剪切或强烈混合作用,通过摩擦将机械能转化为热能。这三种能量在生产中常以不同形式结合使用,被产品吸收的能量将转换成三种形式:一部分用于提高产品温度;另一部分被糊化反应和其他内热反应所吸收,这部分能量在总量中所占比重较少,但十分重要;还有一部分用于压缩成品,但由于远小于其他两部分而经常忽略不计。各种热反应速率随温度升高而增快,较高的温度会缩短完成某一特定反应的所需时间,从而缩短谷物产品的加工时间。

(2)含水量和剪切程度

含水量和剪切程度也是影响谷物糊化和质构变化的两个重要因素。水是一种参与反应的物质,若含水量多(高于30%),就会提高蒸煮速率;相反较低的含水量会降低反应速率。剪切作用可通过对天然谷物淀粉的结构进行机械破裂而引起糊化,若缺少剪切作用,则糊化只是一个水合作用过程,在低水分下加工(如蒸煮挤压加工)通常由于原料具有较高薪性产生很大的剪切应力,剪切作用的存在会缓和低水分蒸煮的糊化抑制效应。最短加工时间是那些具有低含水量和高剪切的情况。

3.早餐谷物食品的加工技术

(1)片状早餐谷物食品的加工

片状早餐谷物食品生产的“心脏”是压片辊,它将蒸煮后的谷物颗粒压碎成薄片状,并通过烘烤获得质地松脆和风味良好的产品。

①原料筛选和混合:各种生产配料须经筛选除杂和正确计量后,混配均匀,筛选操作采用振动或螺旋机械,混合操作采用搅拌混合或翻腾装置。

②蒸煮:蒸煮操作可以采用多种方法完成,早期片状谷物制品采用传统的间歇式蒸汽蒸煮方法加工,物料混配后用蒸汽蒸煮形成糊化的面团,再切割成单个的谷物颗粒或小的微粒聚合体,颗粒需经过冷却和干燥以达到最优的压片准备状态。随着挤压加工技术的广泛应用,挤压蒸煮工艺逐渐取代了传统的蒸汽蒸煮方式,挤压蒸煮的原料适用范围较广,挤压后的产品颗粒大小也比传统方式要均匀得多,不足之处是由于过分均匀,使产品在某种程度上失去了谷物固有的自然质构感。

③成型:挤压蒸煮之后紧接着进行挤压成型,物料从蒸煮挤压机内出料后在常压下完成“排气”与冷却作用,再在成型挤压机内成型,一般成型挤压机的套筒较短(L/D 8:1),且螺杆的螺旋槽较深以消除物料在套筒内的回流和过度升温,螺杆的螺距和螺槽深度通常是由大到小,以产生轻微的压缩作用(3:1),从而消除气泡并保证物料在充满的状态下流动,以获得较好的成型效果。

挤压成型操作时,成型挤压机重新压缩已经蒸煮过的湿热物料,将其逐渐揉捏压缩成为密实的面团,最后通过模具挤出形成具有波纹珠泡的小球,实为连续挤压使物料形成连续的绳状,待物料冷却并干燥至一定程度后送往切割段切断,再经辊轧制成高质量的早餐谷物薄片,物料压片的最适水分含量是10%~24%。

(2)挤压膨化早餐谷物的加工

以谷类为主的物料经高温糊化从挤压机模孔中挤出,在常压下物料中的水分迅速汽化而产生膨化,形成泡沫状的酥脆质地,即为挤压膨化型早餐谷物产品。挤压膨化早餐谷物食品一般比休闲小吃食品密度大,并常含有盐和糖之类的其他成分,这些成分会由于减少水分活度而妨碍糊化,但挤压膨化早餐谷物产品的糊精化程度通常比其他方法生产的食品要高。

(3)焙烤膨化早餐谷物食品的加工

膨化是由产品和大气之间一种突然的压力不平衡导致产品中的水分急剧汽化引起的。当糊化后的谷物以合适的水分暴露在非常高的焙烤温度下时,将导致膨化而形成一种多孔状结构。焙烤膨化是在瓦斯烤炉或用过热蒸汽加热的流化床中,在高达343℃温度下完成的,获得焙烤膨化的谷物最适宜含水量为9%~10%。

(4)喷射膨化早餐谷物食品的加工

谷物原料在一个密闭的容器中加热,因水分的汽化和气体的膨胀而处于高压状态,当容器突然被打开后,骤然的减压使物料从容器中喷射出来,物料中的水分急剧汽化使产品膨化,称为喷射膨化。与挤压膨化不同的是物料在喷射膨化操作中不受到剪切的作用,喷射膨化基本保留了谷物子粒的固有结构,如膨化小麦虽由于膨化而变形,但看上去仍非常像小麦粒,仅仅是大一点而已。另外,由于喷射膨化加工过程不依赖于流体特性或物料大小,当原料水分和脂肪含量较高时仍可进行加工生产,故许多特殊的原料能使用喷射膨化法加工,包括蔬菜一类的原料。

膨化喷射器加热室中的温度一般控制在200℃左右,压力一般达0.5~0.8MPa,部分原料喷射膨化的主要技术参数列于表1-2-16。

表1-2-16 喷射膨化的主要技术参数

(5)纤维状早餐谷物食品的加工

纤维状早餐谷物食品是依靠特殊的成型机械来生产的细条状饼干一类食品。细条状产品生产机械的核心是纤化辊,它是由一对水平平行放置、相向旋转且直径较小的圆筒体组成,其中一个辊子沿长度方向刻有一组圆周方向的沟槽,通过这些轴向沟槽来产生谷物纤维化的横向组织。当辊子旋转时,蒸煮过的谷物粉质胚乳被喂进两辊之间(图1-2-29),破碎的谷物被挤压通过辊隙,从辊子下方出来成为一股蒸煮谷物带自由落下,沿着辊子长度方向的一连串的这些带状物汇集在输送带上,输送带置于一组纤化辊之下(图1-2-30),每对辊子产生一层纤化物,输送带上的纤化物达到所需的层数(20层)后,由一个切断、折边装置将物料分割成单个的块状,接着进行焙烤,在204~315℃温度下焙烤至4%的最终含水量。

(a)原料进入两辊之间

(b)产品颗粒在一个辊的组齿上

图1-2-29 谷物纤化原理图

图1-2-30 纤维状早餐谷物食品生产示意图

思考题

1.挂面的概念及其分类?

2.何为面条“浑汤”?其原因是什么?如何避免?

3.和面过程有哪些阶段,各阶段有何特征?

4.在和面操作中,为什么说“四定”最为重要?

5.影响和面效果的因素有哪些?为什么?

6.熟化是什么?为什么要进行熟化?

7.影响压片效果的因素有哪些?试分析其原因?其工艺参数是如何选择的?

8.挂面干燥为什么要采用“保湿干燥”?在生产中是如何来防止“酥面”产生?

9.影响挂面干燥效果的因素有哪些?为什么?

10.面头对挂面生产有何影响?怎样克服?

11.方便面的分类如何?方便面生产的关键是什么?

12.馒头发酵的方法有哪几类?制作的原理是什么?机械化馒头制作的设备有哪些?

13.何为方便早餐食品?分为哪几类?加工原理是什么?

14.早餐谷物食品加工的工艺原理是什么?

15.试分析蒸煮挤压技术在早餐谷物食品加工中的作用和典型应用领域。

16.试比较挤压膨化、喷射膨化和焙烤膨化的主要区别。

17.试分析一早餐谷物食品加工的原料特点、技术途径和发展趋势。