稻谷制米工藝

1、第一章 稻谷制米工藝與設(shè)備technology and equipment of rice millingl第一節(jié)第一節(jié) 稻稻 谷谷 （paddy）l目前的栽培稻絕大多數(shù)屬于禾本科稻屬（Oryza），l普通栽培稻亞屬（Oryza Sative L），谷粒長47mm，分布極廣。l普通栽培稻可分為秈稻和粳稻兩個亞種。1l秈稻粒形細長而稍扁平，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，加工時不易產(chǎn)生碎米，故出米率高

2、，米質(zhì)脹性較小而粘性較強。 http:/ http:/ 優(yōu)質(zhì)稻谷質(zhì)量指標 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

3、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進入工作區(qū)的瞬間，谷粒的運動速度小于兩輥的線速度。谷粒被加速。l經(jīng)過加速達到慢輥的線速度后，相當于谷粒被慢輥托住，快輥相對稻谷作運動。因為搓撕動摩擦系數(shù)小于搓撕靜摩擦系數(shù)。14l隨著兩輥間距的減小，擠壓力增大，摩擦力迅速增加。到達中心連線時，摩擦力達到最大值。

4、當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，當超過稻谷薄弱部分的結(jié)構(gòu)力時，稻殼被壓裂、撕破、搓開而開始脫殼。17l當?shù)竟韧ㄟ^軋距處，稻谷的速度

5、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達到脫殼的最大效果。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兩輥軋距中點并位于兩輥中心連接的垂直線上。18稻谷進入對輥起軋時的受

6、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，才能被夾住進入工作區(qū)。20l對輥工作時，從起軋點到終軋點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，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、

7、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，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，達到使稻谷脫殼的目的。l現(xiàn)在使用最普遍的礱谷機是膠輥礱谷機(rubber roll sheller)。24膠輥礱谷機示意圖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。壓力過小，則不能達到脫殼目的。26膠輥硬度l主要有邵氏853、9

8、03兩種。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)秈及細小顆粒的粳稻谷，可選用硬度較高的膠輥，以保證礱谷機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

9、，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，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，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

10、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)。

11、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，擠壓力增加，壓陷較深，摩擦力大，搓撕作用增強，工作區(qū)長度增加，脫殼率提高。

12、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礱谷機的工作參數(shù)：輥間壓力，線速度，線速差，軋距；l礱谷機的操作技術(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)入負載的瞬間，具有足夠運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

13、動機構(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)運轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)化為傳動帶（鏈）后的E為緊的傳遞運動，慢輥的運動不再是通過差速傳動機構(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差速傳動機構(gòu)的功能已不是空載時那樣傳遞運動和動力，轉(zhuǎn)化為僅是使快、慢輥保持設(shè)定的轉(zhuǎn)速比作相向運動，差速傳動機構(gòu)實質(zhì)上已變?yōu)椤岸ㄋ贆C構(gòu)”。37封閉回路l定速機構(gòu)齒輪反面接觸和慢輥傳動帶（鏈）的松邊轉(zhuǎn)變?yōu)榫o邊的