稻谷制米工藝課件

1、1l秈稻粒形細(xì)長而稍扁平，稃毛短而稀，一般無芒，即使有芒也很短，稻殼較薄，腹白較大，耐壓性差，易折斷，加工時碎米多，米質(zhì)脹性較大而粘性較弱，并且與野生稻易雜交結(jié)實。l粳稻則粒形短而寬厚，稃毛長而密，芒較長，稻殼較厚，腹白和心白較小，或者完全沒有，耐壓性強(qiáng)，加工時不易產(chǎn)生碎米，故出米率高，米質(zhì)脹性較小而粘性較強(qiáng)。2l無論秈稻和粳稻，根據(jù)其淀粉的性質(zhì)不同，可分為糯稻和非糯稻兩類，l非糯稻又稱粘稻，含直鏈淀粉1030%，色較深，呈半透明的角質(zhì)狀態(tài)，米質(zhì)硬而脆，一般作主食之用。l糯米淀粉幾乎全部為支鏈淀粉，色乳白，不透明，呈蠟狀，米質(zhì)較疏松，產(chǎn)量一般較低，適宜做糕點(diǎn)和釀酒之用。l根據(jù)其生長期的長短不同

2、，可以分為早稻、中稻和晚稻，l另外，根據(jù)栽種地區(qū)土壤水分的不同，又可分為水稻和旱稻等。3l稻谷在收獲時，粘附著稻殼，稻殼約占毛稻重量的20%，它是由花被（外稃和內(nèi)稃）形成的，稻殼含有豐富的纖維素（25%），木質(zhì)素（30%），戊聚糖（15%）和灰分（21%），灰分中含有大約95%的二氧化硅。l除去稻殼以后的稻谷稱為糙米，它包括果皮、種皮、外胚乳、胚乳和胚各個部分，在其中，胚乳占到了米粒的最大部分，包括糊粉層和淀粉細(xì)胞。l糙米碾白時，米粒的果皮、種皮、外胚乳和糊粉層等被剝離而成為米糠。4l糙米出糠率的大小取決于米糠層的厚度和糠層的表面積。l在加工同一精度的大米時，品質(zhì)優(yōu)良的品種及成熟而飽滿的稻谷，

3、因其縱溝較淺，糠層較薄，表面積相對減小，出糠率較低，出米率較高。l此外，腹白和心白多的稻谷，結(jié)構(gòu)疏松，硬度低，加工時易出碎米，品質(zhì)較差，耐儲性差。有爆腰的稻谷，加工時碎米多。l爆腰率與稻谷的曬干程度有關(guān)，稻谷曬得過干，爆腰率高，影響米的品質(zhì)。l碾米時，除糠層被碾去外，大部分的胚也被碾下來。加工高精度的白米時，胚幾乎全部脫落，進(jìn)行米糠中。5l從理論上講，白米應(yīng)當(dāng)是純胚乳，但實際上，糠層和胚都不會完全被碾去。l因此，根據(jù)米粒留皮的程度和留胚的多少可以判斷大米的精度。大米的精度愈高，除去的糠層和糊粉層愈多。l糠層和糊粉層中含有極豐富的維生素和蛋白質(zhì)。從營養(yǎng)角度看，不宜追求過高的加工精度。6GB135

4、0-1999l稻谷分為早秈稻谷、晚秈稻谷、粳稻谷、秈糯稻谷、粳糯稻谷五類。l秈稻谷質(zhì)量指標(biāo)等級出糙率,%整精米率,%雜質(zhì),%水分,%色澤、氣味179.050.01.013.5正常277.050.0375.050.0473.050.0571.050.07等級出糙率,%整精米率,%雜質(zhì),%水分,%色澤、氣味181.060.01.014.5正常279.060.0377.060.0475.060.0573.060.0粳稻谷質(zhì)量指標(biāo)8GB/T17891-1999 優(yōu)質(zhì)稻谷質(zhì)量指標(biāo) 類別等級出糙率%整精米率%堊白粒率%堊白度%直鏈淀粉(干基)%食味品質(zhì)分膠稠度粒型(長寬比)不完善粒%異品種粒%黃粒米%雜技

5、%水分%色澤氣味秈稻谷179.056.0101.017.0-22.09702.82.01.00.51.013.5正常277.054.0203.016.0-23.08602.83.02.00.51.013.5正常375.052.0305.015.0-24.07502.85.03.00.51.013.5正常粳稻谷181.066.0101.015.0-18.0980-2.01.00.51.014.5正常279.064.0203.015.0-19.0870-3.02.00.51.014.5正常377.062.0305.015.0-20.0760-5.03.00.51.014.5正常秈糯稻谷-77.05

6、4.0-2.07100-5.03.00.51.013.5正常粳糯稻谷-80.060.0-2.07100-5.03.00.51.014.5正常9第二節(jié) 稻谷加工工藝概述introduction to the technology of rice millingl稻谷加工的目的l簡單的加工工藝l完善的加工工藝10稻谷加工工藝流程的基本組成 l清理(包括通風(fēng)除塵)l制取糙米 l去糠碾白 l成品精制l副產(chǎn)品收集及整理l米糠收集l糠粞分離 l計量與包裝 l物料輸送 l電器控制 l其它 l 涼米 l 緩沖倉11稻谷加工工藝流程圖12第三節(jié) 礱谷shellingl1脫殼過程的力學(xué)描述l兩膠輥按不同的轉(zhuǎn)速相向

7、轉(zhuǎn)動，兩膠輥之間的徑向距離（軋距）小于稻谷的厚度，夾在兩輥之間的稻谷，受到兩膠輥的擠壓力。相對慢輥來說，快輥要把稻谷往下拉，具有帶動稻谷一起運(yùn)動的趨勢，實際上使稻谷受到一個向下的摩擦力；相對快輥來說，慢輥有阻止稻谷跟隨快輥一起向下運(yùn)動的趨勢，也使稻谷受到一個向上的摩擦力。13l不在同一直線上（相差一個厚度）的方向相反的摩擦力同時作用在稻谷上，產(chǎn)生搓撕作用，即將谷粒兩側(cè)的谷殼朝相反方向撕裂，使稻谷脫殼。l進(jìn)入工作區(qū)的瞬間，谷粒的運(yùn)動速度小于兩輥的線速度。谷粒被加速。l經(jīng)過加速達(dá)到慢輥的線速度后，相當(dāng)于谷粒被慢輥托住，快輥相對稻谷作運(yùn)動。因為搓撕動摩擦系數(shù)小于搓撕靜摩擦系數(shù)。14l隨著兩輥間距的減

8、小，擠壓力增大，摩擦力迅速增加。到達(dá)中心連線時，摩擦力達(dá)到最大值。當(dāng)摩擦力大于稻殼的構(gòu)合力時，稻殼就裂開。l在下段工作區(qū)內(nèi)，稻殼與糙米分離。稻殼外表面與膠輥之間的摩擦力大于糙米與稻殼內(nèi)表面之間的摩擦力。一邊的稻殼被加速，與糙米脫離；但糙米比另一邊的與慢輥接觸的稻殼運(yùn)動的快，所以，糙米與另一半稻殼也分離開。15脫殼過程示意圖16l稻谷被對輥夾住進(jìn)入工作區(qū)上段開始加工，稻谷受方向相反的力F1、F2的作用。F1使稻谷的半邊穎殼加速，殼使糙米加速，糙米使另一半穎殼加速，但受到力F2的阻滯。力偶F1、F2結(jié)合輥壓P使半邊殼、糙米、另半邊殼之間產(chǎn)生受力狀態(tài)下的相對位移趨勢，當(dāng)超過稻谷薄弱部分的結(jié)構(gòu)力時，稻

9、殼被壓裂、撕破、搓開而開始脫殼。17l當(dāng)?shù)竟韧ㄟ^軋距處，稻谷的速度介于快、慢輥線速之間，稻谷兩側(cè)的穎殼同時被搓撕脫開，并分別與兩輥一起前進(jìn)達(dá)到脫殼的最大效果。與此同時，糙米開始和快輥接觸。l稻谷進(jìn)入工作區(qū)下段，稻殼被快輥加速離開糙米，最后以快輥線速1離開工作區(qū)。糙米開始被快輥加速，逐漸離開為慢輥所阻滯的另一半稻殼。完全離開時，力偶F1、F2對這一顆粒的作用完成，摩阻力F2的方向改變?yōu)楹虵1相同，推動稻殼。糙米和快輥脫離接觸后離開工作區(qū)，糙米和快輥接觸，加速時間短并為稻殼所阻滯。l糙米離開工作區(qū)時的速度在快、慢輥線速1、2之間。稻殼和糙米脫開后，以慢輥線速2離開工作區(qū)。l稻谷入輥的方向必須對準(zhǔn)兩

10、輥軋距中點(diǎn)并位于兩輥中心連接的垂直線上。18稻谷進(jìn)入對輥起軋時的受力情況19l起軋時，快、慢輥的摩擦力方向相同，且2PGsinq2FcosqG0PG=PcosqF=f PcosqF為摩擦力，f為摩擦系數(shù)，G很小，略去，得sinq2Fcosq0tgqf f=tgql起軋角等于或小于稻谷和工作輥面之間外摩擦角，才能被夾住進(jìn)入工作區(qū)。20l對輥工作時，從起軋點(diǎn)到終軋點(diǎn)的直線距離稱為工作區(qū)直線長度S，由S1、S2組成。R：工作輥半徑R：物料顆粒半徑e：軋距的一半l工作輥直徑越大，工作區(qū)長度越長。21對輥工作區(qū)直線長度22礱谷機(jī)l稻谷加工過程中剝?nèi)サ練さ墓に囘^程稱為礱谷。礱谷后大部分稻谷變成了糙米和稻殼

11、，也有一定比例的稻谷沒有脫殼。所以，礱下物中包括糙米、稻谷、稻殼、糙碎米和毛糠等。23l礱谷是根據(jù)稻谷內(nèi)殼與外殼互相鉤合、外表面粗糙、質(zhì)地脆弱、兩頂端孔隙較大等構(gòu)造特點(diǎn)，給稻谷籽粒施以一定的擠壓、搓撕或撞擊和摩擦等作用，使稻殼變形、破裂，達(dá)到使稻谷脫殼的目的。l現(xiàn)在使用最普遍的礱谷機(jī)是膠輥礱谷機(jī)(rubber roll sheller)。24膠輥礱谷機(jī)示意圖25l主要工作部件是一對直徑相同的橡膠或塑料輥筒。兩輥以不同的轉(zhuǎn)速相向旋轉(zhuǎn)，稻谷在通過兩輥之間的小于稻谷厚度的一段距離時，受到膠輥的擠壓和搓撕作用，完成脫殼的過程。l兩輥之間的壓力可以調(diào)節(jié)。壓力過大可使米粒變色，并縮短本來就很有限的輥筒壽命

12、。壓力過小，則不能達(dá)到脫殼目的。26膠輥硬度l主要有邵氏853、903兩種。數(shù)值越大，膠輥越硬。冬季氣溫低，采用85的膠輥，夏季氣溫高，采用90的膠輥。l在相同氣溫條件下，加工較易脫殼的早、中秈稻谷和粳稻谷，可選用硬度較低的膠輥；加工較難脫殼的雜優(yōu)秈及細(xì)小顆粒的粳稻谷，可選用硬度較高的膠輥，以保證礱谷機(jī)的工藝性能和減少膠耗。27膠輥有黑色、棕色和白色三種。l黑色橡膠的彈力較高，耐磨性良好，硬度受氣溫的影響較小，價格較低，但在高溫下會降低彈力和耐磨性，還容易使糙米沾膠后發(fā)黑；l棕色橡膠可減少糙米染色，適用于各種氣候下使用，性能較好，但價格較貴；l白色橡膠性能與棕色橡膠相仿。28主要技術(shù)參數(shù)l線速

13、l線速指膠輥工作時的圓周速度。l線速高，則流量大、產(chǎn)量高。線速過高，則摩擦次數(shù)過多，膠輥會發(fā)熱變軟，脫殼率降低，膠耗增加，振動嚴(yán)重，增加碎米。l線速過低，受軋時間太長，膠輥表面會起槽，使脫殼率下降并影響產(chǎn)量。l一般情況下，快輥線速14.517m/s，不超過18m/s，夏季取低值。慢輥線速1214.5m/s。29線速差l線速差指快、慢輥的園周速度之差。它是膠輥對稻谷產(chǎn)生搓撕作用的主要原因之一。l在輥壓一定的情況下，線速差大，搓撕作用強(qiáng)，脫殼率高；線速差過大，碎米增加，起毛、粘膠染黑。相對位移增大，摩擦作用加強(qiáng)，使膠輥發(fā)熱。溫度升高，膠耗增加，動力增加，引起振動。l線速差過小，脫殼率低，增加兩，特

14、別是慢輥的磨耗。l一般線速差為2.53ms。干燥、易脫殼的稻谷，殼薄而結(jié)構(gòu)松散的早秈稻谷，取低值，殼薄而結(jié)構(gòu)緊密的晚秈稻谷，取偏高值。30速差率l速差率是線速差與慢輥線速之比。l速差率的大小與稻谷在膠輥工作區(qū)內(nèi)的位移長度有密切關(guān)系。l輥徑不變，品種不變，位移長度主要決定于速差率。在線速差保持不變的情況下，速差率隨慢輥線速的增減而增減，即調(diào)節(jié)慢輥的線速（實際上快輥的轉(zhuǎn)速也變）就能調(diào)節(jié)相對位移長度。l隨著膠輥的磨損，線速下降，只要線速差率保持不變，脫殼率不一定會下降，但產(chǎn)量會有所下降。31輥間壓力l輥間壓力的大小與搓撕力的大小有直接的關(guān)系。l谷粒接觸膠輥后，膠面會產(chǎn)生彈性變形，使膠面產(chǎn)生壓陷。l壓

15、陷的深度與軋距大小、谷粒的大小、橡膠的硬度和使兩輥合攏的拉力有關(guān)。l使兩輥合攏的拉力是輥間壓力的重要組成部分。32l通過調(diào)節(jié)使兩輥合攏的拉力可以調(diào)節(jié)輥間壓力。l決定輥間壓力大小的主要依據(jù)是壓陷深度。物料顆粒在對輥間工作面之間受輥壓P的作用，顆粒變形，輥面變形，特別是輥面材料為橡膠時，輥面較軟并有彈性，稻谷對輥面的反作用力使輥面變形，稻谷的一部分被壓入輥面，陷入輥面的深度稱為壓陷深度。33輥面壓陷深度l輥間壓力太小，即軋距過大，拉力太?。▔喉忍p），脫殼率低；l輥間壓力太大，即軋距過小，拉力太大（壓砣太重），脫殼率高，但增加糙碎，糙米表面起毛、粘膠。l增加拉力（增加壓砣重量）、減小軋距，擠壓力增

16、加，壓陷較深，摩擦力大，搓撕作用增強(qiáng)，工作區(qū)長度增加，脫殼率提高。l輥間壓力的大小應(yīng)根據(jù)稻谷的品種、水分、籽粒大小姐適當(dāng)選取，一般情況下，軋距為0.60.8 mm，輥壓3055 N/cm（輥長）。34脫殼率l稻谷本身的化學(xué)、物理性質(zhì)：品種，粒形，均勻性，整齊度，水分，飽滿程度；l礱谷機(jī)的工作參數(shù)：輥間壓力，線速度，線速差，軋距；l礱谷機(jī)的操作技術(shù)：膠輥安裝的同心度，流量大小、穩(wěn)定情況等會影響脫殼效率。l粳稻8090%，秈稻7585%,陳稻7075%，高水分稻谷6570%。35封閉功率l膠輥礱谷機(jī)上的一對工作輥（膠輥）是差動對輥。l差動對輥由空載轉(zhuǎn)入負(fù)載的瞬間，具有足夠運(yùn)動剛性的快輥圓周力使傳動出現(xiàn)“短暫的等速趨勢”，即快輥力圖通過物料推動慢輥加速，由于差速傳動機(jī)構(gòu)的傳動副中存在間隙，使這種加速成為可能。l慢輥在瞬間加速過程中，慢輥傳動輪必然對傳動帶（鏈）產(chǎn)生超前運(yùn)動，直至帶（鏈）的松邊變成緊邊，相應(yīng)的緊邊變成松邊以后，差速傳動機(jī)構(gòu)又重新約束快、慢輥按設(shè)定的轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)動。36l嗣后的繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)化為傳動帶（鏈）后的E為緊的傳遞運(yùn)動，慢輥的運(yùn)動不再是通過差速傳動機(jī)構(gòu)得到，而是快輥通過物料直接驅(qū)動，轉(zhuǎn)化為變相的單輥驅(qū)動，快輥既是工作構(gòu)件，又是傳動構(gòu)件。l差速傳動機(jī)構(gòu)的功能已不是空載時那樣傳遞運(yùn)動和動力，轉(zhuǎn)化為僅是使快、慢輥保持設(shè)