粮油加工技术第03章课件.ppt

1、第三章第三章 稻谷加工稻谷加工 胡胡 永永 源源 主编 稻谷加工稻谷加工 第一节 概 述 一、砻谷及砻下物分离的目的和要求 稻谷经过清理后，然后脱除稻谷颖壳的工序称为脱壳，也称为砻谷，脱去稻谷颖壳的机械称为砻谷机。砻谷是根据稻谷籽粒结构的特点，对其施加一定的机械力破坏稻壳而使稻壳脱离糙米的过程。由于砻谷机本身机械性能及稻谷籽粒强度的限制，稻谷经砻谷机一次脱壳不能全部成为糙米，因此，砻下物含有未脱壳的稻谷、糙米、谷壳等。砻下物分离就是将稻谷、糙米、稻壳等进行分离，糙米送往碾米机械碾白。未脱壳的稻谷返回到砻谷机再次脱壳，而稻壳则作为副产品加以利用。稻谷加工稻谷加工 砻下物分离是稻谷加工过程中的一个

2、极为重要的环节，其工艺效果的好坏，不仅影响其后续工序的工艺效果，而且还影响成品大米质量、出率、产量和成本。因此，稻谷砻谷时，在确保一定脱壳率的前提下，应尽量保持糙米籽粒的完整，减少籽粒损伤，以提高大米出率和谷糙分离的工艺效果。具体要求是：稻壳中含饱满粮粒不超过30粒/100kg；谷糙混合物中含稻壳量不超过0.8；糙米含稻谷量不超过40粒/kg；回砻谷含糙量不超过10。稻谷加工稻谷加工 二、糙米碾白的目的和要求 糙米碾白通常是应用物理方法部分或全部剥除糙米籽粒表面皮层的过程。糙米皮层含有大量的纤维素，作为日常主食直接食用不利于人体正常的消化吸收，另外，糙米的吸水性和膨胀性都较差，用糙米煮饭不仅蒸

3、煮时间长、出饭率低，而且颜色深、黏性差、口感不好。因此，糙米须通过碾白工序将糙米的皮层去除，才能提高其食用品质。同时，根据糙米籽粒的结构特点，要将背沟处的皮层全部去除，势必会造成淀粉、蛋白质等营养物质的损失和碎米的增加，出米率下降。因此，现行的国家标准规定，不同等级的大米宜保留适量的皮层，这不仅有利于减少营养成分的损失，而且可以提高大米的出率。稻谷加工稻谷加工 三、成品米的分类与质量 以稻谷或糙米为原料经常规加工所得成品大米称为普通大米，其质量应符合国家现行标准。以稻谷、糙米或普通大米为原料，经特殊加工所得的成品大米称为特殊米，主要包括蒸谷米、留胚米、免淘洗米、营养强化米等。国家现行标准规定：

4、根据稻谷分类方法分为籼米、粳米、糯米三类。用稻谷加工而成的大米即为粳米，米粒多称椭圆形。各类大米按其加工精度分为特等米、标准一等米、标准二等米、标准三等米，共四个等级。大米的加工精度是指大米籽粒背沟和粒面留皮的程度。大米的分类与质量标准见附录一。稻谷加工稻谷加工第二节 砻谷及砻下物分离 一、砻 谷 1稻谷的工艺特性 充分了解稻谷的工艺特性，则有助于提高砻谷机的脱壳率，减少脱壳时的糙碎和糙米表面的损伤，降低胶耗。（1）粳稻的稻壳比籼稻的稻壳薄而松；（2）稻壳为两片称钩会状包裹在糙米的四周；（3）稻壳与糙米间没有结合力；（4）稻谷两顶端稻壳与糙米间存在空隙。稻谷加工稻谷加工 2.砻谷的基本方法与原

5、理 根据稻谷脱壳时的受力状况和脱壳方式，稻谷脱壳方法通常可分为挤压搓撕脱壳、端压搓撕脱壳和撞击脱壳三种。（1）挤压搓撕脱壳 挤压搓撕脱壳是指稻谷两侧受两个具有不同运动速度的工作面的挤压、搓撕作用而脱去颍壳的方法。稻谷加工稻谷加工图3-1 稻谷加工稻谷加工 如图3-1所示，谷粒两侧分别与甲乙两物体紧密接触，并受到两物体的挤压力j1、j2。假设甲物体以一定速度向下运动，乙物体静止不动，甲物体则对谷粒产生一向下的摩擦力F1，使谷粒向下运动，而乙物体对谷粒产生一向上的摩擦力F2，阻碍谷粒随甲物体一起向下运动。这样，在谷粒两侧就产生了一对方向相反的摩擦力。在挤压力和摩擦力的作用下，谷壳产生拉伸、剪切、扭

6、转等变形，这些变形统称为搓撕效应。当搓撕效应大于谷壳的结合强度时，谷壳就被 撕裂而脱离糙米，从而达到脱壳的目的。挤压搓撕脱壳设备主要有对辊式砻谷机和辊带式砻谷机。稻谷加工稻谷加工 （2）端压搓撕脱壳 端压搓撕脱壳是指谷粒两顶端受两个不等速运动工作面的挤压、搓撕作用而脱去颍壳的方法。如图3-2所示，谷粒横卧在甲、乙两物体之间，且只有一个侧面与其中一个物体(甲物体)接触。假设甲物体作高速运动，而乙物体静止，此时谷粒受到两个力的作用，一是甲物体对谷粒产生的摩擦力，另一个是谷粒运动所产生的惯性力，并形成一对力偶，从而使谷粒斜立。当斜立后的谷粒顶端与乙物体接触时，谷粒的两端部同时受到甲、乙两物体对其施加

7、的压力，同时产生一对方向相反的摩擦力。在压力和摩擦力的共同作用下，稻壳被脱去。典型的端压搓撕脱壳设备是砂盘砻谷机。稻谷加工稻谷加工图3-2稻谷加工稻谷加工 （3）撞击脱壳 撞击脱壳是指高速运动的谷粒与固定工作面撞击而脱壳的方法。如图3-3所示，借助于机械作用力加速的谷粒，以一定的入射角冲向静止的粗糙面，在撞击的一瞬间，谷粒的一端受到较大的撞击力和摩擦力，当这一作用力超过稻谷颍壳的结合强度时，颍壳就被破坏而脱去。典型的撞击脱壳设备是离心式砻谷机。稻谷加工稻谷加工图3-3稻谷加工稻谷加工 二、典型砻谷设备 目前，我国使用的砻谷设备主要是对辊式砻谷机，它的主要工作构件是一对并列的、富有弹性的辊筒，且

8、做不等速相向旋转运动。谷粒进入两辊筒工作区后，谷粒两侧受到辊筒的挤压力和摩擦力而脱壳。该砻谷机具有产量大，脱壳率高，糙碎率低等性能，目前国内外广泛使用。对辊式砻谷机按辊间压力调节机构的不同，可分为压砣紧辊砻谷机、液压紧辊砻谷机和气压紧辊砻谷机三种。下面仅介绍常用的压砣紧辊砻谷机和气压紧辊砻谷机两种。稻谷加工稻谷加工 1MLGT36型砻谷机 MLGT36型压砣紧辊砻谷机的结构如图3-4所示，主要由进料机构、辊筒、辊压调节机构、自动松紧辊机构、传动机构、谷壳分离装置等部分组成。进料机构由进料斗、流量控制装置和喂料装置等组成。流量控制装置采用齿轮齿条闸板形式。喂料采用短、长淌板结合倾斜喂料装置。辊筒

9、为双支承座式结构，通过辊筒两边的轴承、轴承座固定在机架上。辊筒用锥形压盖紧定套将其固定在轴上，便于拆装更换。稻谷加工稻谷加工图3-4 稻谷加工稻谷加工 辊间压力调节及松紧辊是采用机械自动松紧辊系统，由压砣式辊压调节机构和自动松紧辊机构组成，通过改变压砣的质量改变辊间压力。自动松紧辊机构主要由微型电机、电器元件、杠杆、同步轴和链条等组成。自动松紧辊装置失灵时，可通过手动操纵杆改用人工操作。传动装置为齿轮变速箱和三角带相结合的多级变速传动机构，可根据原料的加工品质改变线速差，以获得合理的搓撕长度。稻谷加工稻谷加工 谷壳分离装置主要由进料口、可调节淌板、调风门和吸风管等部分组成。通过合理操作能提高谷

10、壳的效果。工作时，稻谷由进料斗通过进料机构淌板进入两橡胶辊筒之间，进行脱壳。脱壳后的混合物在砻谷机底座的谷壳分离装置中分离出稻壳，然后排出机体。稻壳由吸风管排出。稻谷加工稻谷加工 2MLGQ25.4型气压紧辊砻谷机 MLGQ25.4型气压紧辊砻谷机是在消化吸收国外同类产品的基础上结合我国砻谷机的优点设计生产的。它具有产量高、能耗低、噪音低、辊压调节准确、便于自动控制、辊筒结构简单、拆装方便等特点。MLGQ254型气压砻谷机的结构如图3-5所示，主要由进料机构、辊筒、传动机构、气压松紧辊机构、谷壳分离装置等部分组成。稻谷加工稻谷加工图3-5稻谷加工稻谷加工 进料机构由进料斗、流量控制机构、进料气

11、缸、进料导向装置等组成。进料导向装置可随辊筒的磨耗自行调整位置，从而使谷流始终对准筒工作区。辊筒为悬臂式支承结构，拆装方便、迅速。更换辊筒时，只需松开紧定螺栓，便可将辊筒连同法兰一起抽出。另外，辊筒两端面不封闭，有利于辊筒散热。稻谷加工稻谷加工 传动机构与气压松紧辊机构组成一体。电动机安装在可摇动机架上，通过聚氨酯双面平胶带及导向轮带动两辊筒旋转。电动机安装底座可由螺杆进行调节，从而张紧平胶带。活塞杆在正常工作时，一直处于受拉状态，具有较好的稳定性。辊间压力是通过可摇动框架及自动机的自重与气缸压力一同来控制。正常生产时，表压控制在0.20.3MPa。稻谷加工稻谷加工 3影响砻谷机工艺效果的因素

12、 (1)原料的工艺品质 品种 粳稻短而圆，壳薄且结构强度大，砻谷时脱壳率高，糙碎率低，胶耗少。籼稻细而长，壳厚且结构强度低，砻谷时脱壳率低，糙碎率高，胶耗上升。水分 水分的高低主要影响糙米的结构强度、稻壳结合的紧密程度和表面粗糙度。稻谷水分过高时，易造成糙米内部结构松散且强度下降，同时稻壳结合紧密且表面粗糙度增加，因此砻谷时糙碎增加、脱壳率下降、胶耗上升，工艺效果差。稻谷过低的水分时，糙米的脆性增加，砻谷时糙碎也上升，工艺效果下降。稻谷加工稻谷加工 含杂量 过高的含杂量易造成砻谷机的进料机构发生堵塞现象，影响正常的工作，同时胶辊表面刮痕严重，胶耗上升。(2)技术参数的配备 线速 在一定流量下，

13、线速主要影响两辊间物料的数量、物料在两辊间的停留时间、砻谷机的振动及噪音和胶耗。一定流量下，适当提高线速，可降低两辊间物料的数量，增加物料接触胶辊，有助于提高脱壳率；过高的线速，则使物料在两辊间停留的时间短，脱壳率降低，胶耗增加，同时振动噪音大；过低的线速，一定流量下两辊间物料增加，接触胶辊的机会降低且物料排列杂乱，因此，脱壳率下降，糙碎率上升，胶耗增加，工艺效果降低。稻谷加工稻谷加工 线速差 在一定的线速范围内，线速差增大，胶辊对谷粒的撕搓作用力就强，脱壳率和产量随之而增加。但线速差过大时，碎米率、胶耗及动力消耗则显著上升。此外还会使胶辊温度升高，辊筒表面起槽，易产生机械振动，容易引起糙米表

14、面起毛、染黑，这不但影响胶砻的工艺效果，而且还会影响谷糙分离的工艺效果和成品色泽。反之，如果线速差过小，撕搓作用就过弱，会导致脱壳率下降，同样不利于胶砻工艺效果的提高。稻谷加工稻谷加工 (3)砻谷机的操作 流量 其他条件一定，流量主要影响砻谷机的脱壳率、糙米的损伤、胶耗的高低和糙米的产量。过高的流量，两辊间稻谷的数量增加且排列无序、稻谷接触胶辊的机会低，所以，砻谷时脱壳率下降，糙碎增加，胶耗上升，产量可能降低。过低的流量，辊间稻谷数量少，接触胶辊的机会多，虽然可提高脱壳率，但产量可能降低，胶耗增加。稻谷加工稻谷加工 辊压 在线速差一定时，合适的辊压，则具有较高的脱壳率，糙米表面损伤少，糙碎爆腰

15、低，胶耗少；过高的辊压，则可能使脱壳率下降，糙米表面损伤严重，糙碎爆腰上升，胶耗增加；过低的辊压，稻谷在辊间所受挤压力低，从而使搓撕力下降，脱壳率降低，工艺效果差。稻谷加工稻谷加工 胶辊硬度和安装 合适的胶辊硬度，具有良好的脱壳率，胶耗也低；过高的胶辊硬度，易造成糙米破碎和爆腰；过低的胶辊硬度，胶辊橡胶易老化，脱壳时使糙米表面染黑，胶耗增加；胶辊硬度一般为邵氏8090，加工粳稻或夏天应选硬度高的胶辊，加工籼稻或冬天应选硬度低的胶辊。胶辊的安装时要求两辊中心线平行、两辊端面要对齐，否则易产生大小头和飞边现象，造成胶辊利用率下降，胶耗增加，同时脱壳率和产量也降低。稻谷加工稻谷加工 吸稻壳风量 合适

16、的吸稻壳风量，既可保证较高的吸稻壳效率，同时减少跑粮现象发生。过高的吸稻壳风量，虽然可提高吸稻壳效率，但也易造成粮粒被吸走，动耗大；过低的吸稻壳风量，则造成吸稻壳效率下降。因此，应根据不同的砻谷机配备其相应的吸稻壳风量。稻谷加工稻谷加工 4砻谷机工艺效果的评定 砻谷机的脱壳率、完整率和碎米率是评定其工艺效果的主要指标，同时还应结合台时产量、单位电耗、胶耗等进行综合评定。脱壳率是指稻谷经砻谷机一次脱壳后，脱壳的稻谷数量占进机稻谷数量的百分率。完整率是指稻谷经砻谷机脱壳后，完整米粒占脱壳产品中整米和碎米总和的百分率。碎米率是指稻谷经砻谷机脱壳后，碎米占脱壳产品中整米和碎米总和的百分率。稻谷加工稻谷

17、加工 根据碾米工厂操作规定：胶辊砻谷机的脱壳率：粳稻8090，籼稻7585。砻下物碎米含量：早籼稻谷不超过5，晚籼稻、粳稻谷不超过2。胶辊砻谷机带有稻壳分离的，谷糙混合物中含稻壳量不应超过0.8，每千克稻壳中含饱满粮粒不应超过30粒。稻谷加工稻谷加工 三、谷糙分离 1谷糙混合物的工艺特性 谷糙分离是稻谷加工工艺中一个非常重要的环节，也是实际生产过程中出现问题较多的部位，所以充分了解各方面的因素是确保良好谷糙分离效果的必要条件，而谷糙混合物的工艺特性是其中之一。(1)稻谷与糙米从宏观来说它们在粒度上存在差异，稻谷的粒度大于糙米；(2)糙米的表面粗糙度小于稻谷；(3)稻谷的弹性大于糙米；(4)稻谷

18、的悬浮速度小于糙米。稻谷加工稻谷加工 2谷糙分离的基本原理 由于稻谷和糙米的粒度、密度、容重、摩擦系数、悬浮速度等物理性质有较大的差异，这些差异为谷糙分离提供了重要依据。谷糙分离的基本原理就是利用了这些物理性质的差异，借助谷糙混合物在运动过程中产生的自动分级，即稻谷上浮糙米下沉，采用适宜的机械运动形式和装置将稻谷和糙米进行分离和分选。目前，常用的谷糙分离方法主要有筛选法、密度分离法和弹性分离法三种。稻谷加工稻谷加工 (1)筛选法 筛选法是利用稻谷和糙米间粒度的差异及其自动分级特性，配备以合适的筛孔，借助筛面的运动进行谷糙分离的方法。常用的设备是谷糙分离子转筛。谷糙分离平转筛利用稻谷和糙米在粒度

19、、密度、容重以及表面摩擦系数等物理特性的差异，使谷糙混合物在做平面回转运动的筛面上产生自动分级，粒度大、密度小、表面粗糙的稻谷浮于物料上层，而粒度小、密度大、表面较光滑的糙米沉于底层。糙米与筛面接触并穿过筛孔，成为筛下物，稻谷被糙米层所阻隔而无法与筛面接触，不易穿过筛孔，成为筛上物，从而实现谷糙分离。稻谷加工稻谷加工 (2)密度分离法 密度分离法是利用稻谷和糙米在密度、表面摩擦系数等物理性质的不同及其自动分级特性，在做往复振动的粗糙工作面板上进行谷糙分离的方法。常用的分离设备是重力谷糙分离机。重力谷糙分离机利用稻谷与糙米在密度、表面摩擦系数等物理特性的差异，借助双向倾斜并做往复振动的粗糙工作面

20、的作用，使谷糙混合物产生自动分级，稻谷“上浮”，糙米“下沉”，糙米在粗糙工作面凸台的阻挡作用下，向上斜移从工作面的斜上部排出。稻谷则在自身重力和进料推力的作用下向下方斜移，自下出口排出，从而实现谷糙的分离如图3-6所示。稻谷加工稻谷加工图3-6稻谷加工稻谷加工 (3)弹性分离法 弹性分离法是利用稻谷和糙米弹性的差异及其自动分级特性而进行谷糙分离的方法。常用的设备是撞击谷糙分离机(亦称巴基机)。撞击谷糙分离机是利用稻谷和糙米的弹性、密度、摩擦系数等物理特性的差异，助具有适宜反弹面的分离槽进行谷糙分离，如图3-7所示。谷糙混合物进入分离槽后，在工作面的往复振动作用下，产生自动分级，稻谷浮在上层，糙

21、米沉在下层。由于稻谷的弹性大又浮在上层，因此与分离槽的侧壁发生连续碰撞，产生较大的撞击力使稻谷向分离室上方移动。糙米弹性较小，且沉在底部，不能与分离槽的侧壁发生连续碰撞，在自身重力和进料推力的作用下，顺着分离槽向下方滑动，从而实现稻谷、糙米的分离。稻谷加工稻谷加工图3-7稻谷加工稻谷加工 3典型谷糙分离设备 (1)谷糙分离平转筛 谷糙分离平转筛具有结构紧凑、占地面积小、筛理流程简短、筛理效率高、操作管理简单等特点，是稻谷加工厂广泛使用的谷糙分离设备。按筛体外形的不同，谷糙分离平转筛分为长方形GCP63、80、100、11231(R40)型，GCP100X 3(R80)型等和圆形筛(GCP854

22、型与GCP1064型)两种。GCP1型谷糙分离平转筛 GCP1型谷糙分离子转筛主要产品有GCP633l型，GCP8031型，GCP10031型和GCP11231型四种，其总体结构如图3-8和图3-9所示。稻谷加工稻谷加工图3-8稻谷加工稻谷加工图3-9稻谷加工稻谷加工 筛体外形为长方形，主要由进料装置、筛体、筛面倾斜角调节机构、偏心回转机构、传动及调速机构和机架等部分组成。进料装置由盆形接料口和料箱组成。料箱内装有导料淌板，以确保喂料均匀及减小物料对筛面的直接冲击力。接料口与进料管之间常用帆布或软管连接，防止灰尘飞扬。筛体内装有三层抽屉式筛格，每层筛面下均设有集料板，将筛下物导向下层筛面的进料

23、端，以确保筛上物料的厚度，促进物料的自动分级。各层筛面的上方(进料端)均分别装有筛面倾斜角调节机构，通过偏心轮的改变来调节筛面的倾斜角。稻谷加工稻谷加工 筛体通过三组偏心回转机构组成，其支承在支承机架上，由传动机构带动其中一组偏心回转机构转动，筛体做平面回转运动，筛体运动惯性力与回转机构偏重块的运动惯性力相平衡，筛体回转半径为偏心回转机构的偏心距，转速取决于调速机构的传动比。传动及调速机构包括减速装置和调速装置两部分。GCP633型谷糙分离平转筛的减速装置采用齿轮减速箱，而GCP803型、GCP1003型和GCP1123型谷糙分离平转筛的减速装置采用过桥轴减速机构。调速装置由调速机构和调速张紧

24、机构两部分组成。稻谷加工稻谷加工 调速机构由固定带轮、活动带轮、弹簧、防尘罩等组成。调速张紧机构由手轮、调速丝杆、支承座、调速螺母等组成。调速时，转动与调速丝杆连接的手轮，调节主、从动轮之间的中心距，在弹簧压力的作用下，活动带轮上下移动，改变可分离带轮的工作半径，达到无级调速的目的。工作时，筛体做平面回转运动，倾斜筛面上的谷糙混合物在离心惯性力、自身重力和摩擦力等作用下，做螺旋线运动，经三层筛面的连续筛理，完成谷糙分离过程。其筛理流程如图3-10所示。稻谷加工稻谷加工图3-10稻谷加工稻谷加工 谷糙分离平转筛的主要工艺指标与主要技术参数 根据稻谷加工操作规程，谷糙分离平转筛工艺指标如下。回砻谷

25、中含糙米量不应超过10；净糙含谷粒数不应超过40粒/kg；回筛物料流量为净糙流量4050。谷糙分离子转筛的主要技术参数见表3-2。稻谷加工稻谷加工 (2)重力谷糙分离机 近年来，重力谷糙分离机越来越被广泛地为稻谷加工厂所使用。重力谷糙分离机的最大特点是对品种混杂严重、粒度均匀性差的稻谷原料的加工有较强的适应性，谷糙分离效率高，操作管理简单等。MGCZ1155型重力谷糙分离机 MGCZ1155重力谷糙分离机的结构如图3-11所示，主要由进料机构，分离箱体、偏心传动机构、支承机构和机架等部分组成。稻谷加工稻谷加工图3-11稻谷加工稻谷加工 进料机构包括进料斗、流量控制闸门、大杂筛面和匀料装置，主要

26、起调节流量、清除大杂和均匀分料的作用。分离箱由五层分离板、框架和出料机构等组成。分离板的表面有几何形状为马蹄形状的凸台，凸台高2.4，凸台的作用是增加工作面的粗糙度，促进工作面上物料的自动分级，并对与工作面接触的物料产生一定的下滑阻力。出料装置设有出料调节板，用于调节出机稻谷、糙米及混合物的相对比例，从而控制净糙和回砻谷的纯度和流量。稻谷加工稻谷加工 偏心传动机构由偏心套，连杆牵伸块、平衡轮、牵伸轴承座等部分组成。牵伸块与分离箱相连，使分离箱做横向往复运动。支承机构由两组支承杆、支承轴和偏心升降机构等组成。支承杆和支承轴座的上下，由滚动轴承支承和分离箱体定位。它能保持纵向倾角定位，横向倾角可调

27、，同侧两只支承杆的中心线呈左右两组对称，使箱体运转平稳，轨迹一致。稻谷加工稻谷加工 MGCZ100型重力谷糙分离机MGCZ100型重力谷糙分离机的结构如图3-12所示，主要由进料机构、分料机构、分离箱体、偏心传动机构、支承机构和机架等部分组成，结构上与MGCZ1155型基本相同，但无大杂筛面，而增设了自动控制系统，进料斗内装有断料感应装置，根据来料情况自动开、停机。稻谷加工稻谷加工图3-12稻谷加工稻谷加工 M G C Z 4 0 2 0 2 型 重 力 谷 糙 分 离 机 MGCZ40202型重力谷糙分离机的总体结构如图3-13所示，它由镜像排列的两个分离箱体组成，每个分离箱体又由两个并联的

28、分离箱组成。两个分离箱体的结构、支撑形式是完全对称的，结构非常合理，所以该设备具有运转平稳，噪音低，密闭性好，产量大，流程组合灵活，操作简单，自动化程度高等特点。该重力谷糙分离机的最大特点就是适应性强，可灵活组合谷糙分离工艺，有利于操作。重力谷糙分离机的技术参数见表3-3。稻谷加工稻谷加工图3-13稻谷加工稻谷加工 重力谷糙分离机的工艺指标 净糙含谷小于20粒/；回砻谷含糙小于10%；回本机物料与净糙流量之比小于40%。(3)影响重力谷糙分离机工艺效果的因素 谷糙混合物的工艺品 水分 在一定进机流量下，过高的水分，物料在工作面上的运动速度下降，料层厚度变厚，糙米下沉难度增加、稻谷上浮不易，自动

29、分级效果差，谷糙分离效果不佳。稻谷加工稻谷加工 表面的损伤程度 糙米表面的损伤是指其表面起毛、染黑，光滑程度下降。这样就降低了糙米与稻谷在表面粗糙度上的差异，工作面上物料自动分级效果下降，回砻谷含糙过多，再次回砻谷机脱壳势必造成糙米表面损伤更加严重，以至于形成“恶性循环”现象，因此砻谷机和重力谷糙分离机或其他谷糙分离设备应协调操作，确保两方面都达到良好的工艺效果。稻谷加工稻谷加工 含稻壳量 含稻壳量的高低主要影。日工作面上物料的运动速度和自动分级效果。过高的含稻壳量，导致工作面上物料运动速度下降，从而使自动分级效果降低，谷糙分离效果下降，同时，可能影响成品的质量和砻谷机的胶耗。谷糙比 谷糙比是

30、指谷糙混合物中稻谷与糙米的数量之比。过高的谷糙比则表明混合物中稻谷数量较多，谷糙分离时稻谷接触工作面的机会增加，造成糙米含谷超标，分离效果下降；过低的谷糙比则表明混合物中糙米数量高，分离时糙米接触工作面的机会减少，最终导致回砻谷中糙米过多，谷糙分离效果下降。稻谷加工稻谷加工 技术参数的配备 转速是重力谷糙分离机一个非常重要的参数，它主要影响工作面上混合物的运动速度和自动分级的效果。在一定流量下，过高的转速，易使工作面上混合物的运动速度过快甚至跳离工作面，破坏自动分级，造成谷糙分离效果下降；过低的转速，则使工作面上混合物的料层厚度变厚，运动速度降低，自动分级效果下降，谷糙分离效果差。稻谷加工稻谷

31、加工 设备的操作 流量 在其他条件一定时，流量主要影响工作面上混合物的料层厚度、运动速度和设备的产量，合适的流量，工作面上混合物的运动速度平稳，料层厚度变化不大，自动分级效果好，谷糙分离效果优良；过高的流量，料层厚度变厚，运动速度下降，自动分级效果降低，糙米难以下沉接触工作面，因此谷糙分离效果差；过低的流量，则造成稻谷接触工作面的机会增加，同样影响谷糙分离效果。稻谷加工稻谷加工 工作面横向角度的大小 在其他条件一定时，工作面的横向角度主要影响混合物的运动速度和糙米沿工作面上爬的难易。过大的横向角度，物料下滑速度加快，糙米上爬难度加大，因此回砻谷含糙过多，产量可能降低，谷糙分离效果降；过小的横向

32、角度，虽然降低了糙米上爬的难度，但物料料层厚度加厚，运动速度降低，自动分级效果下降，谷糙分离效果也差。出料口出料挡板的位置 在重力谷糙分离机的出料口设立了两块挡板，一块为糙米挡板，一块为回砻谷挡板，挡板的作用就是改变各出口物料的质量和数量。合适的挡板位置，对确保糙米和回砻谷的质量和数量有利。因此，应根据工作面上物料的分离效果合适地选择两块挡板的位置。稻谷加工稻谷加工 工作面表面的清洁程度 重力谷糙分离机工作面上设立了各种形状的凸点，其作用就是增加工作面的粗糙度以促进物料的自动分级效果和阻挡糙米的下滑。实际生产中由于砻谷机胶辊上橡胶的脱落和其他因素的影响，工作面上往往粘有许多的杂质，如不及时进行

33、清理，则易造成自动分级效果下降和谷糙分离效果降低。因此应经常清理工作面。除了以上因素外，各层工作面上物料的流量是否一致、工作面的安装等等因素也对谷糙分离效果有一定的影响。稻谷加工稻谷加工 (4)谷糙分离工艺效果的评定 各种谷糙分离筛的工艺效果，应从分离出净糙和回砻谷的质量、糙米产量以及设备本身的回流量等四个方面进行评定。净糙含谷量 净糙含谷量是谷糙分离的主要指标。部颁标准规定，一千克净糙的含谷量不应超过40粒。保证谷糙分离的净糙含谷标准，是保证大米质量的重要前提。回砻谷含糙 标准规定，回砻谷含糙量不超过10。如果含糙超过标准，将使大量糙米进入砻谷机，这将会降低砻谷机产量，浪费动力，增加胶耗，影

34、响成品质量。稻谷加工稻谷加工 回流量 现有的谷糙分离设备除分出净糙和回砻谷两部分物料外，还有一部分返回设备本身的物料，即谷糙混合物。这部分物料的多少称回流量。它是衡量设备利用率高低的一个指标。回流量越少，设备利用率越高。回流量一般为净糙产量的4050。净糙米质量标准 经过清理、砻谷和谷糙分离各工序后，进入碾米工序的净糙米质量，其含杂总量不应超过0.5，其中：含矿物质不应超过0.5，含稻谷不超过40粒/；含稗粒不应超过120粒/。稻谷加工稻谷加工 第三节第三节 碾碾 米米 糙米的皮层组织含有较多的粗纤维，直接食用糙米将妨碍人体的正常消化。同时，糙米的吸水性和膨胀性都比较差，食用品质不佳，如用糙米

35、煮饭，不仅所需要的蒸煮时间长，出饭率低，而且颜色深，黏性差，口感不好。因此，必须通过碾米工序将糙米皮层去除，才能使其具有上佳的食用品质，而且能提高其商品价值。但是，糙米的皮层中也含有较多的营养成分，如粗脂肪、粗蛋白、矿物质、维生素等，在将糙米皮层全部去除的同时，这些营养成分也会随之大量损失。同时，根据糙米籽粒的结构特点，要将背沟处的皮层全部碾除，势必造成淀粉的损失、破碎的增加，使出米率下降。因此，碾米时按国家标准规定的大米等级标准保留适量的皮层，不仅对供给人体所需营养成分有利，而且可以提高大米的出率。稻谷加工稻谷加工 一、糙米的工艺特性 碾米是整个稻谷加工工艺中非常重要的一个工序，它对成品质量

36、、出米率都有着很大的影响。因此充分了解糙米的工艺特性，则有助于提高碾米的工艺效果。(1)糙米的皮层强度小于胚乳的结构强度；(2)糙米中皮层与胚乳间的结合力小于胚乳的结构强度；(3)胚与胚乳间的结合力较小，所以碾米时胚易脱落；(4)糙米皮层颜色越深，其皮层结构强度越大，与胚乳的结合越紧。稻谷加工稻谷加工 二、碾米的基本方法和原理 1碾米的基本方法 (1)物理碾米法 物理碾米法是运用机械设备产生的机械作用力对糙米进行去皮碾白的方法，所用的机械设备称为碾米机。碾米机的主要工作部件是碾辊。根据制造材料的不同，碾辊分为铁辊、砂辊(臼)和砂铁结合辊三种类型。而根据碾辊轴的安装形式，碾米机则分为立式碾米机和

37、横式碾米机两种。立式碾米机多采用砂辊(臼)和铁辊，横式碾米机采用砂辊、铁辊和砂铁结合辊。碾辊的类型和安装形式不同，碾白作用的性质也就不同。按碾白作用力的特性，碾白方式分为摩擦擦离碾白和碾削碾白两种。稻谷加工稻谷加工 摩擦擦离碾白 摩擦擦离碾白是依靠强烈的摩擦擦离作用使糙米碾白的。糙米在碾米机的碾辊与碾辊外围的米筛所形成的碾白室内进行碾白时，由于米粒与碾白室构件之间和米粒与米粒之间具有相对运动，相互间便有摩擦力产生。当这种摩擦力增大并扩展到糙米皮层与胚乳结合处时，便使皮层沿着胚乳表面产生相对滑动并将皮层拉断、擦除，使糙米碾白。稻谷加工稻谷加工 摩擦擦离碾白所需的摩擦力应大于糙米皮层自身的结构强度

38、和皮层与胚乳间的结合力，而必须小于胚乳自身的结构强度，这样才能使糙米皮层沿胚乳表面擦离脱落，同时保持米粒的完整。以摩擦擦离作用为主进行碾白的碾米机主要有铁辊碾米机。此类碾米机的特点是：碾白压力大，机内平均压力为2001000g/cm2左右；碾辊线速度较低，一般在2.55.0m/s，离心加速度约370m/s2左右。因此，摩擦擦离型碾米机又称压力型碾米机。稻谷加工稻谷加工 碾削碾白 碾削碾白是借助高速旋转的且表面带有锋利砂刃的金刚砂碾辊，对糙米皮层不断地施加碾削力作用，使皮层削去，糙米得到碾白。碾削碾米的工艺效果主要与金刚砂表面砂粒的粗细、砂刃的坚利程度以及碾辊表面线速有关。以碾削作用为主进行碾白

39、的碾米机是立式砂辊碾米机和横式砂辊米机。这种碾米机的特点是：碾白压力小，一般为50g/cm2左右；碾辊线速较高，在15m/s左右，离心加速度约为1700m/s2。所以，碾削型碾米机又称为速度型碾米机。稻谷加工稻谷加工 应当指出，以上两种碾白方式仅是根据碾米过程中对去皮起主要作用的因素进行区分的。实际上糙米碾成白米的过程是十分复杂的，所受的机械物理作用是多种的和互相交叉的。摩擦擦离作用与碾削作用并不单一地存在于碾米机内，任何一种碾米机内这两种作用都有，差别只在于以哪一种为主而已。长期实践证明，同时利用摩擦擦离作用和碾削作用的混合碾白，可以减少碎米，提高出米率，改善米色。同时，还有利于提高设备的生

40、产能力，降低电耗。稻谷加工稻谷加工 (2)化学碾米法 化学碾米法包括纤维酶分解皮层法、碱去皮层法、溶剂浸提碾米法等，但真正付诸工业化生产的只有溶剂浸提碾米法。2碾米的基本原理 物理碾米具有悠久的历史，但就其基本理论的研究而言，还是一门年轻的科学。国内外专家学者虽然对碾米理论做过不少研究和论述，但由于碾米过程的机械物理作用比较复杂，至今还没能建立一套完整的碾米理论体系。而在复杂的诸多作用中，碰撞、碾白压力、翻滚和轴向输送是最基本的，因此被称之为碾米四要素。稻谷加工稻谷加工 (1)碰撞 碰撞运动是米粒在碾白室内的基本运动之一，有米粒与碾辊的碰撞、米粒与米粒的碰撞、米粒与米筛的碰撞。米粒与碾辊碰撞，

41、获得能量，增加了运动速度，产生摩擦擦离作用和碾削作用。作用的结果，使米粒变形，变形表现为米粒皮层被切开、断裂和剥离，同时米温升高，米粒所获得能量的一部分就消耗在这方面。米粒与米粒碰撞，主要产生摩擦擦离作用，使米粒变形，除去已被碾辊剥离松动的皮层，同时动能减少，运动速度减小，运动方向改变。米粒与米筛碰撞，主要也产生摩擦擦离作用，使米粒变形，继续剥除皮层，动能减少，速度减小，方向改变，从米筛弹回。稻谷加工稻谷加工 在以上三类碰撞中，米粒与碾辊的碰撞起决定作用。碰撞过程中，米粒的动能和速度是衰减的，这些衰减的动能和速度不断地从碾辊得到补偿，不断地将米粒碾白，直至达到规定的精度。在整个碾白过程中，由于

42、每个米粒所受到的碰撞次数和碰撞程度不同，因此各米粒的速度与变形情况也不同，致使各米粒最后的精度和破损程度也不同。(2)碾白压力 碰撞运动在碾白室内建立起的压力，称为碾白压力。碰撞剧烈，压力就大；反之就小。不同的碾白形式，碾白压力的形成方式也不尽相同。稻谷加工稻谷加工 摩擦擦离碾白压力 在进行摩擦擦离碾白时，碾白室内的米粒必须受到较大的压力，即碾白室内的米粒密度要大。碾白压力主要由米粒与米粒之间、米粒与碾白室构件之间的相互挤压而形成的。起碾白作用的压力，有碾白室的内压力和外压力，内压力的大小及其分布状况恰当与否，决定了碾米机的基本性能，外压力起调节与补偿内压力的作用。摩擦擦离碾白压力的变化，集中

43、反映在米粒密度的变化上。因此，通过调节米粒的密度，可以控制与改变碾白压力的大小。稻谷加工稻谷加工 碾削碾白压力 碾削碾白时，米粒在碾白室内的密度较小，呈松散状态，所以在碾削碾白过程中，碾白室内米粒与碾辊、米粒与米粒、米位与米筛之间的多种碰撞作用比摩擦擦离碾白过程中的碰撞作用强，米粒主要是靠与碾辊的碰撞而吸收能量，并产生切割皮层和碾削皮层的作用。稻谷加工稻谷加工 (3)翻滚 米粒在碾白室内碰撞时，本身有翻转，也有滚动，此即为米粒的翻滚。除碰撞运动外，还有其他因素可使米粒翻滚。米粒在碾白室内的翻滚运动，是米粒进行均匀碾白的条件，米粒翻滚不够时，会使米粒局部碾得过多(称为“过碾”)，造成出米率降低，

44、也会使米粒局部碾得不够，造成白米精度不符合规定要求。米粒翻滚过分时，米粒两端将被碾去，也会降低出米率。因此，需对米粒的翻滚程度加以控制。稻谷加工稻谷加工 (4)轴向输送 轴向输送是保证米粒碾白运动连续不断的必要条件。米粒在碾白室内的轴向输送速度，从总体来看能稳定在某一数值，但在碾白室的各个部位，轴向输送速度是不相同的，速度快的部位碾白程度小，速度慢的部位碾白程度大。影响轴向输送速度的因素有多种，它同样可以加以控制。在研究设计碾白室时，要对以上四个因素加以综合考虑，才能得到最佳的碾白效果。稻谷加工稻谷加工 3喷风碾米 (1)降温降湿 糙米碾白时，由于米粒受到强烈的摩擦擦离或碰撞碾削作用，使米粒皮

45、层切割分裂并逐渐剥离。而用于切割、分裂、剥离的能量有相当一部分转化为热量，这些热量一部分通过碾白室构件散发到空气中，另一部分热量则传给了米粒，使米粒温度升高、水分蒸发。米温适当升高不仅对去皮有利，而且可以改善米色。但米温过高，会使米粒强度下降，而产生较多的碎米。米温的高低与成品米精度、操作方法以及碾白路线长短有密切的关系。在碾米过程中向碾白室喷入适量的室温空气，及时将产生的热和水汽带出碾白室，不使米温上升，防止水汽产生集结，这样可以改善和提高碾米的工艺效果。稻谷加工稻谷加工 (2)增加米粒翻滚 气流从碾辊的喷风孔或喷风槽喷出时具有一定的压力和速度，当气流一进入碾白室时，体积突然扩大，压力随之降

46、低，气流的运动方向也由单一方向改为三维方向，形成涡流。涡流的强烈程度与喷风孔或喷风槽内外压力差成正比。米粒进入涡流后，便产生强烈的翻滚、碰撞运动。此外，米粒一旦与气流混合，不仅随碾辊做周向运动，而且随气流做与米粒流动方向相垂直的径向运动，进一步促使米粒翻滚，从而使米粒得到均匀碾白。稻谷加工稻谷加工 (3)促进排糠 喷向碾白室的气流具有一定的动能，当气流沿径向穿过米粒流层时，一部分动能供给米粒，辅助米粒碾白，另一部分动能将米粒带走，穿过米筛排出碾白室。所以喷风的结果可使米糠迅速排出机外。适宜的喷风风量应当能使气流有足够的能量吹动米粒，并使其流态化，同时带走米糠，喷风槽处的风速应高于米粒的悬浮速度

47、，以确保良好的喷风效果。稻谷加工稻谷加工 三、典型的碾米机 1横式碾米机 (1)WFN18型碾米机 WFN18型碾米机是目前使用较为广泛的一种开糙碾米机。其最大特点就是开糙性能强，碾白均匀性好，排糠效果佳，产生碎米少。WFN18型碾米机的结构主要由进料机构、碾白室、出料机构、喷风系统、集糠斗等部分组成，如图3-14所示。稻谷加工稻谷加工图3-14稻谷加工稻谷加工 进料机构由进料斗、进料斗座、流量调节螺母、全启闭插板等部件组成，固定在进料端轴承座上。碾白室由螺旋输送器、砂辊主轴、砂辊、米筛、米刀等部件组成。螺旋输送采用三头螺旋；砂辊一般由23节对接而成，其表面开有三头螺旋槽且槽宽和槽深由进料端至

48、出料端由深变浅、由宽变窄，目的就是输送，翻滚，确保碾米压力一致；米筛由46片半圆弧围绕而成，与砂辊构成碾白间隙；米刀上下两处设置，通过厚度的调节可改变局部的碾米压力。出料机构采用重力压力门。通过压铊质量的调节可改变整个碾白室的碾白压力。稻谷加工稻谷加工 喷风系统由喷风风机、送风空心主轴、喷风槽等部件组成，通过喷风达到喷风碾米、降温和排糠的目的。集糠斗就是将米糠收集送出机外。糙米由进料斗经流量调节机构进入碾白室后，被螺旋头送到砂辊并沿砂辊表面螺旋前进，按一定线速旋转的金刚砂砂棍表面锐利的砂刃，碾削糙米皮层，并使米粒与米粒，米粒与米筛相互摩擦碰撞，使其开糙及碾白，同时，通过喷风作用，迫使糠粉脱离米

49、粒，排出筛孔。稻谷加工稻谷加工 (2)WFN30型碾米机 WFN30型碾米机是一种较大型的碾米机，适用于日产100t大米的生产，它具有糙米开糙性能好、碾白效果佳、均匀性好等特点。WFN30型碾米机的结构组成基本上同WFN18型碾米机，所不同的是砂辊直径变大，整个设备的体积较大。其结构如图3-15所示。稻谷加工稻谷加工图3-15稻谷加工稻谷加工 糙米由进料斗经流量调节机构进入碾白室后，被螺旋头推送到砂辊并沿砂辊表面螺旋前进，糙米在碾白室内受到“喷风”、砂辊和米刀的联合碾米作用，糙米表皮连续反复“刀削”和“擦离”，从而使其开糙及碾白。“碾白”是在“流化”状态下进行的。充分发挥了米粒之间的“自碾”、

50、“互碾”的摩擦精碾作用，“擦米”和“刷糠”作用良好，使出机白米含糠少、米温低。稻谷加工稻谷加工 (3)WFN14型旋筛喷风碾米机 WFN14旋筛喷风碾米机型是目前使用非常广泛的一种碾米机。它最大的特点就是其碾辊可砂、铁更换，工艺组合灵活性强，而且碾白效果及均匀性好。如图3-16所示，WFN14型旋筛喷风碾米机的结构主要由进料装置、碾白室、糠粞分离器、出料机构、喷风机构和机架等部分组成。稻谷加工稻谷加工图3-16稻谷加工稻谷加工 碾白室为悬臂结构形式，伸出在机架箱体之外。碾辊为具有偏桃子形的砂辊或铁辊，辊表面有两条宽18mm，长200mm的喷风槽，喷风槽位于凸筋的后向面，有利于气流的喷出。旋转六