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第四章稻谷加工本章学习的目的和要求1.了解稻谷加工的特点、基本要求、工艺过程和主要设备；2.熟悉稻谷加工的基本原理；3.掌握主要设备的工作原理、工艺过程及影响工艺效果的主要因素；稻谷加工设备的工作原理，影响其工艺效果的主要因素。工艺流程设计的步骤与方法，工艺流程分析。特种大米的加工方法学习的重点第一节概述常规的稻谷加工主要包括清理、砻谷及砻下物分离、碾米、成品及副产品整理等工序。一、稻谷清理的目的和要求稻谷清理的目的：将稻谷中的各类杂质尽可能的清除干净，做到“净谷上砻”。保证机械加工设备的安全运行；发挥或提高设备的工艺效果；保证工艺流程的稳定性和连续性；确保成、副产品质量和车间环境卫生。第四章第一节一二、砻谷及砻下物分离的目的和要求砻谷：稻谷脱除颖壳的工序，其机械称为砻谷机。糙米：脱壳的砻下物。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：将稻谷、糙米、稻壳等进行分离，分离的糙米送往碾米工序碾白，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。第四章第一节二三、糙米碾白的目的和要求稻谷经过砻谷及砻下物分离后，净糙米进入到碾米工序。糙米碾白：应用机械的方法部分或全部剥除糙米籽粒表面皮层的过程。糙米碾白过程中，应在确保成品大米精度的前提下，尽可能提高出品率、纯度、产量；降低碎米、能耗、成本；尽量确保脱皮均匀，粒面光洁，色泽美观。第四章第一节三四、成品、副产品及下脚整理的目的和要求成品整理：确保成品大米的纯度和外观性能。副产品的整理：通过一定的设备和手段回收其中的粮食，以确保稻谷加工厂的产品出率和副产品的纯度，便于副产品的有效利用，提高其综合利用价值。下脚整理的目的：彻底回收所分离出去的杂质中的饱满粮食；整理下脚中的次粮，使之得到充分利用。第四章第一节四五、成品米的分类和质量普通大米：以稻谷或糙米为原料经常规加工所得成品大米。特种米：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，主要包括蒸谷米、留胚米、免淘洗米、营养强化米等。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。第四章第一节五第二节砻谷及砻下物分离—、砻谷（一）稻谷的工艺特性影响砻谷工艺效果的稻谷特性主要包括：1．稻谷的类型决定稻壳的性状，一般粳稻的稻壳比籼稻的稻壳薄而松，外表茸毛粳稻比籼稻的密而长，所以，粳稻比籼稻更容易脱壳。第四章第二节一、（一）2．稻壳由内、外颖和护颖组成，内、外颖呈钩合状包裹在糙米的四周，钩合力的大小与稻谷的类型、品种、成熟程度有关，对脱壳影响较大；护颖起衬托保护内、外颖作用，对脱壳影响不大；稻壳外表面粗糙，内表面光滑，有利于脱壳。3．稻壳与糙米间几乎没有结合力，并且存在一定的间隙，稻谷两侧间隙最小，腹背间隙居中，顶端间隙最大。第四章第二节一、（一）（二）砻谷的基本方法与原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。第四章第二节一、（二）(a)挤压搓撕脱壳(b)端压搓撕脱壳(c)撞击脱壳1．挤压搓撕脱壳：稻谷两侧受两个不同运动速度的工作面的挤压、搓撕作用而脱去颖壳的方法。搓撕作用：在挤压力和摩擦力的作用下，谷壳产生拉伸、剪切、扭转等变形，这些变形的综合效应。主要设备：胶辊砻谷机第四章第二节一、（二）2．端压搓撕脱壳：谷粒两顶端受两个不同运动速度工作面的挤压、搓撕作用而脱去颖壳的方法。在压力和摩擦力的共同作用下，谷壳产生剪切、扭转等变形，当这种综合作用力大于谷壳内外颖的结合力时，谷壳就会被搓裂而脱离糙米，从而达到脱壳的目的。主要设备：砂盘砻谷机第四章第二节一、（二）3．撞击（离心）脱壳：高速运动的谷粒与固定工作面撞击而脱壳的方法。借助机械离心力的作用，使稻谷粒加速，并以一定的入射角冲向静止的粗糙工作面，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颖壳的结合强度时，颖壳就被破坏而脱去。主要设备：离心砻谷机。第四章第二节一、（二）（三）胶辊砻谷机（胶砻）1．胶辊砻谷机的结构（1）MLGT36型胶辊砻谷机：主要工作构件是一对并列的、富有弹性的胶辊第四章第二节一、（三）1—稻谷进口；2—进料斗；3—流量控制机构；4—短淌板；5—长淌板；6—淌板角度调节机构；7—橡胶辊筒；8—活动辊轴承支点调节手轮；9—缓冲槽；10—谷壳分离淌板；11—淌板角度调节机构；12—自动松紧辊机构；13—谷壳分离装置；14—电动机和齿轮变速箱传动机构；15—机架；16—谷糙混合物出口；17—后风门调节板；18—谷壳吸风管（2）MLGQ25型胶辊砻谷机1—短淌板；2—长淌板；3—胶辊；4—缓冲槽；5—鱼鳞淌板；6—调风板第四章第二节一、（三）脱壳过程第四章第二节一、（三）（四）稻壳的分离与收集1．谷壳分离谷壳的容重、密度和悬浮速度都比稻谷、糙米轻得多，可利用风选法对砻下物进行谷壳分离，分选时，吸风和吹风均能达到目的。主要设备：吸风分离方法，在分离的同时，借助风力将谷壳输送到谷壳房。第四章第二节一、（四）1—进料口；2—分流淌板；3—气流区；4—谷糙出口；5—瘪谷糙碎出口；6—吸风口；7—沉降室2．谷壳收集与整理①谷壳收集：完成将谷壳全部回收的任务，而且要使排出的空气达到规定的含尘浓度，以免污染大气，影响环境卫生。谷壳收集的方法：重力沉降和离心沉降重力沉降：利用沉降室，使带有谷壳的气流进入沉降室后，由于体积突然扩大，风速大幅度降低，依靠谷壳本身重力而沉降。收集房作为沉降室收集谷壳是米厂常用的方法之一。第四章第二节一、（四）②谷壳收集与整理流程：如果砻谷机台时产量不稳定，风速和风量控制不当，谷壳分离不够理想，往往造成一方面粮粒被吸走，另一方面谷壳又没分离干净。这种情况下，谷壳需进行二次吸风整理，将其中粮粒，糙碎等整理出来，以便物尽其用。第四章第二节一、（四）碾米厂中常用的谷壳分离与整理流程二、谷糙分离回砻谷：经过谷糙分离后所分出的稻谷回砻谷需返回砻谷机继续脱壳，要求尽可能少含糙米。（一）谷糙混合物的工艺特性第四章第二节二、（一）名称粒度(mm)容重（kg/m3）密度摩擦角（度）弹性(mm)长宽厚铁皮木板粳谷6.3～8.53～41.7～2.65601.10625～2828～33120粳糙5～6.22.8～3.21.6～2.27701.39422～2725～30110籼谷7～8.42.8～3.61.8～1.95801.16924～2826～35115籼糙5.6～6.22.2～2.41.6～1.87501.37823～2725～31110稻谷与糙米的物理特性（二）谷糙分离的基本原理谷糙分离的基本原理：利用稻谷和糙米的粒度、摩擦系数、密度和容重、弹性等物理性质的差异，借助谷糙混合物在运动过程中产生良好的自动分级，使稻谷上浮，不易接触分离工作面；糙米下沉与分离工作面有较多的接触机会，采用适宜的机械运动形式和配置不同的分离工作面，将稻谷和糙米进行分离和分选。谷糙分离方法：筛选法、密度分离法和弹性分离法。第四章第二节二、（二）1．筛选法：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。主要设备：谷糙分离平转筛第四章第二节二、（二）粒度大、密度小、表面粗糙的稻谷浮于物料上层；粒度小、密度大、表面较光滑的糙米沉于物料下层。糙米与配备合适筛孔的筛面接触并穿过筛孔，成为筛下物，稻谷由于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。2．密度分离法：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。主要设备：重力谷糙分离机第四章第二节二、（二）借助双向倾斜并作往复运动的粗糙工作面的作用，使糙米“下沉”，稻谷“上浮”，下面的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；上面的稻谷无法接触粗糙工作面凸台，并在自身重力和进料推力的作用下向下方斜移，从工作面的斜下部出口排出，从而实现谷糙的分离。3.弹性分离法：利用稻谷和糙米弹性、表面摩擦系数等物理性质的不同及其自动分级特性，在做往复运动的分离槽内进行谷糙分离的方法。主要设备：撞击谷糙分离机（巴基机）。第四章第二节二、（二）谷糙混合物从中部进入分离槽后，稻谷的弹性大浮在上层，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。（三）典型谷糙分离设备1．谷糙分离平转筛(1)长方形谷糙分离平转筛第四章第二节二、（三）1—调速机构；2—调速手轮；3—机架；4—出料机构；5—过桥轴；6—偏心回转机构；7—筛面倾角调节机构；8—筛面；9—筛体；10—进料装置（2）圆形谷糙分离平转筛第四章第二节二、（三）1—进料斗；2—筛面；3—偏心回转机构；4—机座；5—电动机；6—调速机构谷糙分离平转筛的筛理流程第四章第二节二、（三）2．MGCZ重力谷糙分离机（1）单体重力谷糙分离机第四章第二节二、（三）1—进料机构；2—分离箱体；3—出料口调节板；4—偏心传动机构；5—机架；6—倾角调节机构1—进料机构；2—分料机构；3—分离箱体；4—支承机构；5—偏心传动机构；6—机架；7—出料机构(2)MGCZ40×20×2型双体重力谷糙分离机第四章第二节二、（三）1—进料机构；2—匀料机构；3—分料机构；4—分离箱体；5—出料调节机构；6—出料箱；7—支承机构；8—角度调节机构；9—控制箱3．谷糙分离巴基机MGCJ型谷糙分离巴基机总体结构1—进料门调节手轮；2—进料口；3—分选台；4—电机；5—机架；6—飞轮；7—斜度指示牌；8—锁紧手柄；9—分选台倾斜角调节手轮；10—托轮第四章第二节二、（三）（四）谷糙分离设备工艺效果的评定1．糙米纯度：用糙米含谷率表示，糙米含谷率越低，其纯度就越高。糙米含谷率：经一次谷糙分离后所分离出的净糙中稻谷的质量占净糙总质量的百分比。因为糙米中含谷的数量极少，一般不称稻谷的质量，而是以每kg糙米中含稻谷的粒数表示。第四章第二节二、（四）cgjgC=（粒/kg净糙）2．选糙率：单位时间内选出的糙米质量与进机物料中糙米质量的百分比第四章第二节二、（四）%100)()(2121×=CCCCCCc－－η3．回砻谷纯度：回砻谷中糙米质量的含量%100×=hcgGHH第四章第二节二、（四）4．稻谷提取率：单位时间内提出稻谷的质量与进机物料中稻谷质量的百分比第四章第二节二、（四）×=))(1())(1(η2112CCCCCCg－－－－100%（五）净糙米的整理与分级1．糙米整理：设备大都采用重力分级去石机。物料由进料口落到上层筛面上，分出糙碎和未熟粒，由糙碎口排出机外，而净糙通过导料嘴进入下层去石筛面，在自下而上的气流和往复运动筛体的联合作用下，形成自动分级。原理：比重大的并肩石紧贴筛面，在惯性力的作用下，向出石口排出。而糙米在气流作用下处于悬浮状态，在自身重力作用下，将物料向前推挤，从糙米出口排出。比重轻的糠粉、稻壳被吸走。第四章第二节二、（五）重力分级去石机2．糙米分级：大多采用糙米厚度分级机来完成，分选糙米中未熟粒、破碎粒及厚度不同籽粒，提高净糙的纯度和整齐度。第四章第二节二、（五）第三节碾米碾米时胚易脱落糙米皮层颜色越深，皮层结构强度越大，与胚乳的结合越紧第四章第三节胚乳的结构强度糙米的皮层强度糙米皮层与胚乳间的结合力胚与胚乳间的结合力较小碾米：应用物理（机械）或化学的方法，将糙米表面的皮层部分或全部剥除的工序。一、碾米的基本方法和原理（一）碾米的基本方法物理方法和化学方法两种。世界各国普遍采用物理方法碾米（亦称机械碾米）第四章第三节一、（一）1．机械碾米：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。第四章第三节一、（一）按制造材料的不同，碾辊分为铁辊砂辊