广州市健力食品机械有限公司总兼中国米制品协会会长

岑军健 于衍霞  

摘要：总体来说，直条米粉产业仍未摆脱劳动密集型的生产方式。劳动生产率低，

每吨产品耗费一线劳动力10～13个工作人-日 (包括包装)；劳动强度大，

招工困难。这些问题一直困扰着生产企业的管理层，他们迫切希望通过技

术进步摆脱困境。本文根据多年来各种米粉生产实践的成果和经验，分析

了直条米粉生产实现连续自动化生产的难点和解决办法，提出了较具体的

可行性方案，以推进直条米粉向现代化生产发展。

关键词：直条米粉   大型自熟挤条设备 连续低温老化   连续蒸粉 自动松粉

直条米粉是我国米粉产业的一个主要产品，在国内外都有广阔的市场。改革开放以来，直条米粉的生产技术和生产设备有所改进，有所提高，但总体来说仍未能摆脱劳动密集型的生产方式。目前的状况是劳动生产率低，劳动成本远高出其他行业，经济效益显著下降；许多工序的劳动强度大，劳动条件恶劣，80后的年青人都不愿意从事一线生产工作，招工难的问题较其他生产行业更为严重。直条米粉的经营者都有不同程度的难以为继的危机感。因此，把直条米粉从目前劳动密集型生产方式转变为连续自动化生产是生产企业共同的迫切要求。由于实现直条米粉连续自动化生产的难度很大，必须对每个工序和设备进行准确的定性、定量分析，并且在不改变传统生产工艺的功能的前提下，才有可能实现有实际价值的连续自动化生产。

一、实现连续自动化生产的要求及预期效果

 1、主要要求

 1）从原料开始到切粉，要连续自动化生产，并在生产过程中原料、在制品及产品均不与人手直接接触，确保生产卫生安全；

 2）消除气候变化对生产工艺参数的影响，不需靠操作者按经验用手动操作方法去改变工艺参数；

 3）提升关键设备粉条自熟挤出机的性能和产量，以提高生产效率和效益；

 4）实现全自动松丝（把粘在一起的粉条分离）和连续二次糊化（蒸粉），不用人工操作；

 5）提高糊化度，降低吐浆率；

 6）粉条粗细基本一致，并提高粉条的直线度；

 7）自动化控制，可以按工序PLC控制或*集中控制。

2、预期效果

 1）一线操作工人从目前每吨产品需8～10人（不包括包装）减少到2～3人，劳动生产率提高3～4倍，劳动成本相应大幅降低，经济效益相应提高；

 2）劳动强度降低，生产条件改善，缓解招工难的问题；

 3）与物料、在制品和成品的接触件均采用SUS304不锈钢或食用级材料，确保生产卫生安全；

 4）产品质量稳定，基本不受气候季节性变化的影响，自动化控制代替依靠经验的人工操作控制，免除手工操作误差以保证产品质量稳定；

 5）将直条米粉传统的劳动密集型生产方式转变为连续自动的现代化生产方式。

二、传统生产工艺的特点

直条米粉传统生产工艺的功能作用对所有生产企业都是相同的，但所采用的工艺参数会各有差异。其主要生产工艺流程如下：

原料（大米）→ 泡米（8～12小时）→大米粉碎→混合搅拌→喂料→挤压自熟→挤条（俗称“榨粉”）→切断挂杆→ 一次老化（8～12小时）→复蒸（1.5～2.5分钟）→二次老化（4～6小时）→人工松粉→干燥（4.5～10小时）→卸挂切断→包装→成品

传统泡米时间较长，大都采用8～10小时。季节性环境温度的变化，会直接影响泡米的效果，并间接影响产品的质量。

大米经粉碎后其含水量都会低于30%，与经过浸泡的回头粉混合或加水搅拌后，半湿米粉的含水量会提升到32%～35%，这是进入挤压自熟机时的含水量。

目前的自熟挤条设备有两个缺点：一是产量较小，一般只达到时产100kg～150kg/h的设备，有个别企业的设备可达200kg/h的。一套号称班产5000kg（其实是每班10小时计算，即时产500kg）的直条米粉生产成套设备，需要配套4～5台自熟挤条机，这对实现连续自动化生产和减少操作人员是一个障碍。另一缺点是挤条模板孔都是按圆周分布，被挤出的粉条平铺后会中间厚，两边薄。现在是靠风力吹散摊开后上挂。如果单机产量增大，这种摊开方式会有困难，摊开的均匀性较差，这会增加松粉的难度。

一次老化时间虽长达8～12小时，但老化效果较差。由于进入一次老化时粉条的含水量很低（都低于34%），因而老化速度低。大多数生产厂家是在一次老化的前段时间喷射蒸汽直接加温、加湿，其目的是使粉条加热后水份继续蒸发，进一步降低粉条的含水量，减少粉条的粘结性，有利于松粉。有些生产厂家在开始1～2小时内老化箱温升至60℃～70℃。*，老化温度大幅度升高会使老化速度显著降低，老化效果差；粉条水份进一步降低，也不利于老化。这种互相矛盾的作用，是现行工艺的缺陷。

经一次老化后用小车把挂粉送进带压的蒸粒室内进行糊化。蒸粉温度为

107℃～111℃，蒸粉时间为1.5～2.5分钟。这样短的蒸粉时间，粉条糊化度低。由于糊化度低，产品经煮后吐浆程度远大于其他米粉，而且一般都达不到江西省地方标准规定的不大于8%的指标，有些产品的吐浆率甚至高至12%～15%。如果能降低吐浆率，直条米粉会更受消费者欢迎。

二次老化约为4～6小时，其后是劳动强度很大的人工松粉（把粘在一起的粉条分离）工序，这需要喷水或泡水，并用人工搓散和疏理。这个工序是实现连续、自动化生产的zui大障碍之一。

粉条干燥时间较长，不同的生产企业差别很大，一般从4.5小时到10小时，个别生产企业甚至长达12~15小时。有的生产企业的干燥设备分为中温、高温、中温、常温四个温区。高温区可高达60℃，中温区40℃左右。这种温区的划分和干燥温度参数，不同的生产厂家会有差异。

干燥后下挂切断，已有连续、自动生产的设备，但自动定量问题仍未解决。

三、直条米粉连续自动化生产的可行性方案

直条米粉实现连续自动化生产zui大的难点是带压复蒸和松粉两个工序。自熟挤条机也是关键设备，关系到节省劳动力和单线生产能力的问题。其他工序及相应生产设备实现连续自动生产的难度要小一些，但仍需要设计研制新的设备才能实现连续自动生产。

1、         新的生产工艺流程：

大米配送→恒温泡米→自动粉碎→自动输送→连续混和加水搅拌→自动喂料

→挤压自熟→挤条→自动切断上挂→低温连续一次老化→连续自动蒸粉→二次连续自动老化→连续自动松粉→连续自动干燥→自动卸挂→自动切段→输送→定重

→包装

 上述新的生产工艺既保持传统工艺的功能特点（即保持直条米粉的传统品质

风味），并能保证生产过程中免受季节性气候变化的影响。

传统工艺泡米时间一般为8～10h，在江西地区，冬天泡米时间较夏天多泡

2～3h。新的工艺采用恒温泡米，泡米温度为40℃～45℃，可缩短泡米时间30%～40%，不但减少了泡米设备和生产场地，更重要的是免受季节气候变化的影响，保证稳定的泡米质量。由于采用粉条上挂不重叠的*挤条技术，不需为减少松粉困难在一次老化时用蒸汽加温粉条，影响老化效果，而采用低温连续老化工艺，可以从传统一次老化8～12h缩短到约3h，使一次老化免受气候变化的影响，保证稳定的老化质量。

用连续常压蒸粉工艺代替间歇带压蒸粉工艺，这是实现连续生产的重要一

步。传统工艺松粉是*靠手工操作的，只能断续生产。新的工艺用连续自动松粉技术，这是实现连续自动化生产的关键。

传统工艺烘干时间大多是6～8h。有的生产企业zui短烘干时间为4.5h，而有些企业则长达10～15h。新工艺可以把干燥时间降至4h以内，也可考虑采用超高温高湿的快速干燥技术。

2、         主要生产技术和设备

大米配送技术在一些大米加工企业中已采用，是较成熟的技术。恒温泡米也在其他米粉生产中已有应用，实践证明行之有效。值得注意的是泡米的容器不宜过大，因容器越大使zui初排出的大米与zui后排出的大米时间相差太大，即同一个容器的大米，其泡米时间长短相差大。根据实践经验，单一容器的泡米量不宜大于班产量的四分之一。

能否实现直条米粉连续自动化生产，需要创新设计研制新的技术和设备。

 1）大米粉碎设备

目前不少直条米粉生产企业，仍采用农用铸铁制成的破碎机，大米破碎后颗粒较粗，可改用不锈钢制造的微粉碎机，配上自动分离和输送设备，则可以实现连续自动化生产。

 2）连续搅拌输料机

经粉碎后的半湿米粉，由于经过气流分离和输送其水份会减少，含水量一般为26%～28%。进入挤压自熟机的粉料含水量应为32%～35%，故经粉碎后的半湿粉必须加水搅拌。有些生产企业加入经过泡水的回头粉料进行搅拌，这样搅拌后的粉料含水量不易准确控制。目前所有生产企业都是采用间断式搅拌设备，不能连续生产。

新的连续搅拌喂料机采用连续自动定量雾化加水和连续自动定量喂入回头粉料，从进料到出料，约经过15min较高速的均匀搅拌。在出料口底部有一螺旋输送机把搅拌好的粉料输出，输出量由变频无级调速传动调控，这样可以间接调控搅拌时间。这种连续搅拌喂料机已在其他米粉生产中有类似的应用。连续搅拌技术是实现连续自动化生产*的环节。

 3）新的挤压自熟和挤条设备

目前的自熟挤条设备产量较小，要组成连续自动的生产线，每班（8小时计）产量只有800kg～1000kg，个别生产企业的单机产量可达1500kg左右。各生产企业只能由多台自熟挤条机组成较大产量的生产。除产量小外，另一个主要缺点是挂杆后粉条相互重叠，给松粉增加困难。设备性能落后，自熟与挤条源于同一传动，不能调控。

新的设计是挤压自熟与挤条分开为各自独立的设备。挤条机采用变频无级调速传动，可以调控粉条的挤出速度。经实践证明，单台挤条机的产量可达时产500kg，为各生产企业使用的自熟挤条机的产量的2.5～4.5倍。传统挤条机的挤条速度约1.3m/min，新的挤条机可达4m/min。在设备上有新的突破，挤条模板孔不作园形分布，采用窄长形分布，并按挂杆时粉条不重叠的原则来设计，为自动化松粉创造了有利条件。按目前已掌握的技术，双筒挤条机挤粉条的出粉宽度可达1.2m。

在保证挂杆粉条不重叠的条件下，双筒挤丝机的产量（不计回头粉）为：

W＝kd²vnγe

式中 W—产量（kg/h）

          k—单位转换系数，K＝0.0471

          d—成品粉条直径（mm）

          v—挤条速度（m/min）

          n—从模板挤出的粉条数（即模孔数）

          γ—成品粉条密度（g/cm³），一般γ＝1.40～1.48（g/cm³）

          e—有效产量系数，e=0.923（注）

 注：一般挂粉长度为130cm，切去弯头和尾部各5cm，故e=120cm/130cm=0.923。

以粉条直径d=1.6mm为例，出粉条宽度为1200mm,粉条数n=750，选v=3.9m/min, γ=1.44,按上述公式算（不计回头粉料）产量为：

W=0.0471×（1.6）² × 3.9 × 750 × 1.44 × 0.923 = 469kg/h

实际上切去头尾的粉料以及切粉时产生的碎粉料，经加工处理后都放回连续搅拌输送机中，上述例子回头粉达三十多kg，故实际的产量可达约500kg。即单台挤条机可以组成每班（8小时）产量达4吨的生产线。

粉条挤出总宽度达1.2m时，会出现中段挤出速度较快，两端较慢的现象，这会使粉条两侧被拉伸变细。这个问题的解决方法可在挤丝板上方设置一调节孔板，调节挤出速度的均匀度，另外模板两侧的模孔有减少挤粉阻力的特殊设计，使挤条速度趋于基本一致。

新型的挤条机设有挤条压力显示装置，并有装卸螺旋的辅助设备。长条形模板不用螺栓连接，工作完毕后用模板拔出机不到10秒钟即可取出模板。

 4）低温连续一次老化

采用3℃～5℃低温老化设备，能显著缩短老化时间。传统工艺一次老化需时8～12h，低温老化只需2.5～3h。这将把老化设备缩短三分之二，生产场地相应减小。更重要的是老化质量稳定，不受季节性气候变化的影响。这种低温连续老化技术，已成功应用到一些米粉生产和粉丝生产，是有效的成熟技术。

 5）新型连续自动蒸粉机

传统的蒸粉设备，是带压蒸粉柜。蒸粉蒸汽表压力为0.3kg/cm²～0.5kg/cm²,蒸粉温度为107℃～111℃。蒸粉时间很短（1.5～2.5min）。用带压蒸粉只能间歇生产，要实现连续性自动生产，必须改为常压蒸粉。常压蒸粉遇到*个问题是蒸粉温度不超过100℃，要达到足够的糊化度，必须延长蒸粉时间。根据波纹米粉和即食米粉的蒸粉经验，有5～10分钟即可达到80%的糊化度（直条粉称熟透度），即食沙河粉蒸片时间只有2～3min，其糊化度可达85%。马来西亚米粉用压力釜带压蒸粉（约30分钟），较直条米粉蒸粉温度高。后来有一条生产线用常压连续蒸粉，时间约25min，其糊化度与压力蒸粉基本相同，远高于直条米粉。根据上述经验，直条米粉连续常压蒸粉时间10～15min就有可能达到75%以上的熟透度，吐浆小于8% 应能达到。第二个问题是带压蒸粉时间过长时挂杆部分的粉条会断裂。改用常压连续蒸粉也可能出现这个问题。可在挂杆的粉条弯头部分喷射过热的相对湿度低的空气，该处的粉条含水量不增加就不会断裂。

连续蒸粉一个技术难点是蒸气的密封问题。可采用强力热风廉进行密封；也可采用拱桥式蒸粉机结构，这更简易实用。

用变频无级调速传动来改变蒸粉时间，操作简易。

 6）二次连续老化机

由于二次老化约为一次老化时间的一半，故可不采用低温连续自动老化。

 7）连续自动松粉设备

这是实现连续自动生产的关键设备。采取如下技术措施：

①    从挂杆开始，粉条不重叠，这是自动松粉很重要的先决条件；

②    挂粉自动泡水，这是松粉的一个必经步骤；

③    挂粉在水中时，利用自动正反方向交变的水流，起到搓散的作用；

④    用水形成射流梳，对挂粉上段自动上下进行水梳，起到比人工梳理粉更有效的作用。

经过上述自动松粉工序，直条粉应该达到松散状态。可能出现个别粉条未能

*松开的现象，那只是改进和完善的问题。

 8）连续自动干燥设备

连续自动干燥在大多数上规模的生产企业已经用挂面干燥方式实现，只是有待作深化研究和改进。干燥时间在不同的生产企业相差很大，zui短的4.5h，zui长的达15h。如作改进，不超过4.5h是可能的。根据面制干燥的经验，采用超高温、高湿快速干燥技术可能不超过1.5H～2H（其中大部分时间用于冷却）。在高温高湿短时间作用下，粉条急速温升达130℃以上。内部水份急剧汽化蒸发，含水量迅速降低。因快速干燥是在高湿度下完成，而且在粉条整个横面的水份同时迅速汽化，故不会出现粉条断裂现象。这种快速干燥方法的优点是：干燥设备和相应生产场地会缩小60%以上，粉条熟度好，吞浆率会远低于8%，粉条的柔韧性和直线度会显著提高。

这种超高温、高湿快速干燥技术已用于非油炸方便面制品。用于直条米粉可能会出现粉条重新粘结的问题，这需要进行试验得出肯定结论后才好采用这种快速干燥技术。在没有正面结论之前，可采用挂杆距较小的直线排列方式的自动干燥技术代替目前采用的挂面方式干燥方法。这可以显著提高干燥效率和干燥质量。

9）自动卸挂、切段设备

  已有一些生产企业借用挂面卸挂、切段技术成功用于直条米粉生产。通常用七把旋转切刀把挂粉切成六段成品。切粉有两种方式：一是移动切刀进行切粉，这是目前所采用的；另一种是切刀固定不移动，移动挂粉送进，这种方式有优点，但上、下输送带送挂粉有技术难度，有些生产企业并未取得成功。其实这只是技术改进的问题，是可以实现的。有些生产企业采用的旋转切刀过大、过厚，七把切刀产生的碎粉量较大，虽可以回收，但增加回头粉料会影响产品质量。总的来说，直条米粉的自动卸挂、切段已基本实现，只是进一步改进和完善的问题。

10）自动送料、定量包装技术难度很大，有待解决。

直条米粉与平整度较好的挂面不同，输送过程有一定难度。zui大的问题是自动定重，这需由生产设备制造企业、包装设备企业和直条米粉生产企业联手去解决。在解决之前，对直条米粉实现连续自动化生产的效果没有太大的影响。目前用于包装的一线工人，约占全部一线生产工人的16%～20%。总体来说，实现直条米粉自动化生产（不包括定量包装）仍可把一线生产工人减小约70%。

关于直条米粉生产的自动化操作可以采用PLC按工序自动控制或采用*集中控制，实施难度不会太大。可考虑以挤条切断后挂杆的速度作为整体控制的信号源，因后继工序都是按起始挂干的速度进行的。挂杆起始速度改变了，后继工序会相应自动改变。挤条速度用变频无级调速传动来调控，只有挤条速度改变或变换产品规格，才可以改变挂杆起始速度。当*控制系统要改变挤条速度时，后继工序就能自动相应改变。

根据以上分析，直条米粉实现连续自动化生产是可行的，并具有技术价值和经济价值。