糧食加工學(xué)第二章課件

1第二章谷物加工前處理第一節(jié)概述第二節(jié)風(fēng)選第三節(jié)篩選第四節(jié)比重分選第五節(jié)精選第六節(jié)磁選第七節(jié)表面處理第八節(jié)調(diào)質(zhì)處理第九節(jié)搭配2第一節(jié)概述

一、谷物加工前處理的目的

（一）清除雜質(zhì)，保證設(shè)備正常運(yùn)行，確保成品質(zhì)量（二）調(diào)質(zhì)處理，改進(jìn)谷物理化特性，使之具有良好的工藝品質(zhì)（三）原料搭配與混合，最合理地利用谷物資源

二、谷物加工前處理的基本方法

風(fēng)選法(空氣動(dòng)力學(xué)特性的不同)、篩選法(寬度與厚度的不同)、精選法(形狀與長(zhǎng)度的不同)、比重分選法(比重的不同)、磁選法(磁性的不同)、撞擊法(強(qiáng)度的不同)、色選法(顏色的不同)。3三、谷物加工前處理工藝效果的評(píng)定

物料平衡圖

qm—設(shè)備進(jìn)口流量；qm1—出機(jī)主流物料流量；qm2—雜質(zhì)出口流量；ω—進(jìn)機(jī)谷物含雜率(％)；ω1—出機(jī)谷物含雜率(％)；ω2—下腳含雜率(％)。根據(jù)流量平衡原理有：

qm=qm1＋qm2根據(jù)質(zhì)量平衡原理有：

qmω=qm1ω1＋qm2ω2經(jīng)整理得：

qm1/qm=（ω2－ω）/（ω2－ω1）

qm2/qm=（ω－ω1）/（ω2－ω1）

5第二節(jié)風(fēng)選

一、風(fēng)選的基本原理

根據(jù)谷物和雜質(zhì)空氣動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的差別，利用氣流進(jìn)行分離的方法稱為風(fēng)選。在氣流中，物料與氣流作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的作用力P的大小為：

P=KρF(Va－V)2

式中：K—阻力系數(shù)，與物料形狀、表面性質(zhì)和雷諾數(shù)有關(guān)；

ρ—空氣密度(kg·m-3)；

F—物料的受風(fēng)面積，即物料在氣流方向的投影面積，rn2；

Va—?dú)饬鞯慕^對(duì)速度(m·s-1)；

V—物料的絕對(duì)速度(m·s-1)。6(一)垂直氣流風(fēng)選(二)水平氣流風(fēng)選(三)傾斜氣流風(fēng)選tgα一般稱為物料的飛行系數(shù)傾斜氣流風(fēng)選效果比水平效果好的原因？二、風(fēng)選的分類7三、風(fēng)選的應(yīng)用（一）采用垂直氣流風(fēng)選，可以除去谷物中的泥灰、癟谷、芒、帶芒稗子等輕型雜質(zhì)；（二）采用水平或傾斜氣流風(fēng)選，不僅能夠分離輕雜，還可以分離谷物中的并肩石等重型雜質(zhì)。（三）采用風(fēng)選將輕重不同的谷物籽粒和雜質(zhì)進(jìn)行分級(jí)，從而進(jìn)一步進(jìn)行分離或加工。（四）有些中間產(chǎn)物，如碾米廠稻殼與稻谷、糙米的分離，糠、粞、碎米的分離，也常常采用風(fēng)選的辦法。9(三)與設(shè)備組合的風(fēng)選器1．振動(dòng)篩吸風(fēng)裝置1—進(jìn)料機(jī)構(gòu)；2—前吸風(fēng)道；3—前沉降室；4—出風(fēng)口；5—風(fēng)門(mén)；6—后沉降室；7—活門(mén)；8—后吸風(fēng)道；9—收集槽2．臥式預(yù)吸風(fēng)分離器1—外錐筒；2—內(nèi)錐體；3—沉降筒；4—出風(fēng)口；5—下出口10五、影響風(fēng)選設(shè)備工藝效果的因素

(一)原料原料所含的輕雜與糧粒之間懸浮速度差異的大小(二)結(jié)構(gòu)尺寸一般單位流量為40kg·(cm·h)-1比較合理。(三)風(fēng)速和風(fēng)量一般以不吸出完整糧粒為原則。常用風(fēng)速為4～7m·s-1。(四)流量11第三節(jié)篩選

篩選是利用被篩理物料之間粒度(寬度、厚度、長(zhǎng)度)的差別，借助篩孔分離雜質(zhì)或?qū)⑽锪线M(jìn)行分級(jí)的方法。物料經(jīng)篩選后，凡是留在篩面上的未穿過(guò)篩孔的物料稱為篩上物，穿過(guò)篩孔的物料稱為篩下物。132．篩孔形狀與大小

最常用的篩孔的形狀有圓形、長(zhǎng)形、方形、三角形等。小麥的篩理曲線143．篩孔的排列篩孔排列(a)正列排列；(b)錯(cuò)列排列長(zhǎng)方形篩孔的排列(a)直行排列；(b)直行縱向交錯(cuò)；(c)直行橫向交錯(cuò)；(d)順序旋轉(zhuǎn)排列三角形篩孔的排列(a)同向交錯(cuò)排列；(b)異向交錯(cuò)排列

154．篩面的組合篩上物法篩下物法混合法

Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<Ⅳd1<d2<d3

Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<Ⅳd1>d2>d3特點(diǎn)是先提細(xì)粒，后提粗粒。

特點(diǎn)是先提粗粒，后提細(xì)粒。

Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳd3>d1>d217《稻子和稗子》李英杰攝于1979年驕傲的昂著頭，是輕浮的稗子；謙虛的低著頭，是飽滿的稻子。

18二、篩選的典型設(shè)備(一)圓筒初清篩圓筒初清篩結(jié)構(gòu)1—電動(dòng)機(jī)；2—傳動(dòng)軸；3—篩筒；4—螺旋；5—進(jìn)料管；6—清理刷；7—檢修門(mén)初清篩是用于谷物接收入庫(kù)或糧食加工廠毛谷倉(cāng)前的初步清理設(shè)備，專門(mén)分離谷物中的秸稈、繩頭、磚石、泥塊等大型雜質(zhì)。

19(二)振動(dòng)篩TQLZ型振動(dòng)篩工作過(guò)程l—底板；2—二道篩；3—道篩勻；4—調(diào)節(jié)勻科板；5—進(jìn)料箱；6—分料板；7—?jiǎng)蛄祥T(mén)；8—軟布套管；9—進(jìn)料口；10—調(diào)風(fēng)門(mén)；11—風(fēng)選器；12—大雜出口；13—卸料口；14—小雜出口主要作用是清除混入谷粒中的大、小、輕雜質(zhì)。21SG型高速振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)示意圖1—出料箱；2—支承機(jī)構(gòu)；3—篩體；4—振動(dòng)裝置；5—機(jī)架；6—進(jìn)料機(jī)構(gòu)高速振動(dòng)篩主要用于除稗，也可用于清除小雜。

SG型高速振動(dòng)篩篩理流程篩理主路撇谷，副路除稗(四)高效振動(dòng)篩22三、影響篩選設(shè)備工藝效果的因素

(一)原料谷物的粒度、均勻度、含雜種類和數(shù)量以及谷物與雜質(zhì)問(wèn)粒度差異的大小。

(二)篩孔形狀和大小

宜根據(jù)待篩理物料的粒度、設(shè)備的產(chǎn)量和清理工藝要求等來(lái)確定

。(三)篩面尺寸

生產(chǎn)能力主要取決于篩面寬度，篩選效率取決于篩面長(zhǎng)度

。(四)篩面傾角、轉(zhuǎn)速和振幅

(五)流量(六)篩面清理23第四節(jié)比重分選

一、比重分選的基本原理

比重分選是根據(jù)物料之間比重、容重、摩擦系數(shù)以及懸浮速度等物理性質(zhì)的不同，利用它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的自動(dòng)分級(jí)，借助適當(dāng)?shù)墓ぷ髅孢M(jìn)行分選的。依照所使用介質(zhì)的不同，比重分選可分為干法和濕法兩類。干法比重分選是以空氣為分選介質(zhì)，利用物料之間比重、容重、表面摩擦系數(shù)以及懸浮速度的不同進(jìn)行分選。濕法比重分選是以水為分選介質(zhì)，利用物料之間比重、沉降速度等不同進(jìn)行分選。25(二)比重分選的工作面1．魚(yú)鱗孔板魚(yú)鱗孔形狀(a)單面凸起魚(yú)鱗孔；(b)雙面凸起魚(yú)鱗孔

3．粗糙面板2．編織篩板袋孔或凸臺(tái)形狀(a)、(b)袋孔；(c)、(d)凸臺(tái)26二、比重分選的應(yīng)用去除并肩石；2.谷糙分離三、典型比重分選設(shè)備1．吹式比重去石機(jī)QSC型吹式比重去石機(jī)結(jié)構(gòu)圖1—進(jìn)料口；2—緩沖勻料板；3—去石篩面；4—?jiǎng)蝻L(fēng)板；5—吊桿；6—精選室；7—出石口；8—偏心傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；9—風(fēng)機(jī)；10—風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置；11—出料口；12—導(dǎo)風(fēng)板；13—流量調(diào)節(jié)裝置；14—進(jìn)料斗去石篩面

精選室

29(二)形狀分離的基本原理

小麥與雜質(zhì)(蕎子、豌豆)形狀不同，在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)形式、所受摩擦阻力也不同(小麥為滑動(dòng)摩擦，蕎子和豌豆為滾動(dòng)摩擦)，因而運(yùn)動(dòng)速度和軌跡各異，據(jù)此將之分離的方法稱之為形狀分離。用于將小麥與雜質(zhì)分離的工作斜面稱之為拋道，常用設(shè)備為螺旋精選機(jī)，也稱拋車(chē)。形狀分離的工作原理

30二、精選應(yīng)用(一)長(zhǎng)度分離的應(yīng)用分離小麥中的大麥、燕麥或蕎子等；白米分級(jí)，去除碎米。(二)形狀分離的應(yīng)用用于分離小麥中的蕎子、豌豆等球形顆粒31

蕎子碟片精選機(jī)的結(jié)構(gòu)1—進(jìn)料口；2—閘板；3—活門(mén)；4—電動(dòng)機(jī)；5—輸送螺旋；6—小活門(mén)；7—收集槽；8—隔板；9—孔；10—碟片；11—蕎子出口；12—葉片；13—出口調(diào)節(jié)裝置；14—小麥出口；15、17—小、大鏈輪；16—鏈條三、典型精選設(shè)備小麥和蕎子的長(zhǎng)度粒度曲線

32滾筒精選機(jī)的結(jié)構(gòu)l—進(jìn)料口；2—滾筒；3—收集槽；4—輸送螺旋；5—主軸；6—吸風(fēng)口；7—卸料端護(hù)罩；8—端蓋接頭；9—可調(diào)擋板；10—固定擋板；11—短粒出口；12—長(zhǎng)粒出口；13—攪動(dòng)器；14—端蓋接頭；15—指示盤(pán)；16—手輪；17—螺釘33螺旋精選機(jī)(拋車(chē))的結(jié)構(gòu)l—進(jìn)料斗；2—放料閘門(mén)；3—內(nèi)拋道；4—外拋道；5—擋板；6—隔板；7——出口管道34第六節(jié)磁選

一、磁選的基本原理

根據(jù)磁性的不同，利用磁力分離混入谷物中的磁性金屬雜質(zhì)的方法，稱為磁選。

二、磁選的應(yīng)用

谷物從收獲到加工要經(jīng)過(guò)許多環(huán)節(jié)，往往會(huì)混入鐵釘、螺絲、墊圈等各種金屬物。這些金屬物如不預(yù)先清除，隨谷物進(jìn)入高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，將會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞機(jī)器部件，甚至因碰撞摩擦而發(fā)生火花，造成粉塵爆炸事故。這些雜質(zhì)混入成品，會(huì)危害人體健康；混入副產(chǎn)品，作為飼料，也會(huì)妨礙牲畜的飼養(yǎng)。

35三、典型磁選設(shè)備(一)磁筒

(二)磁力分選器

(三)永磁滾筒36第七節(jié)表面處理

谷物表面處理主要用于小麥的表面清理、玉米的脫胚以及大米的表面處理。用于小麥表面清理時(shí)，其目的就是清除小麥表面粘附的灰塵及并肩泥塊、煤渣、病蟲(chóng)害小麥等，用于光麥清理時(shí)還可以打掉部分麥皮和麥胚，對(duì)于提高面粉色澤、降低面粉灰分和含砂量起著很大作用。表面處理用于大米成品整理時(shí)，目的是去除米粒表面殘余皮層、清除大米表面粘附的部分糠粉、賦予米粒表面一定光澤。表面處理有干法處理和濕法處理兩種方法，干法處理主要包括打擊與撞擊、擦刷和碾削等方法，濕法清理一般采用清洗。37一、打擊與撞擊

(一)打擊與撞擊的基本原理

打擊是根據(jù)谷物和雜質(zhì)的強(qiáng)度不同，在具有一定技術(shù)特性的工作篩筒內(nèi)，利用高速旋轉(zhuǎn)的打板對(duì)谷物進(jìn)行打擊，使谷物與打板、谷物與篩筒、谷物與谷物之間反復(fù)碰撞和摩擦，從而達(dá)到使谷物表面雜質(zhì)與谷物分離的目的。

撞擊是利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子對(duì)谷物的撞擊、谷物與撞擊圈之間的撞擊以及谷物與谷物之間反復(fù)碰撞和摩擦，從而使谷物表面雜質(zhì)與谷物分離或使谷物破碎。38(二)打擊與撞擊的應(yīng)用

打擊與撞擊主要用于小麥的表面清理和玉米脫胚。在小麥清理中一般采用兩道打麥，如采用濕法清理，也可采用一道打麥。若采用兩道打麥，一般在水分調(diào)節(jié)前輕打，水分調(diào)節(jié)后重打。這是因?yàn)樾←溨案啥?，質(zhì)地較脆，重打容易產(chǎn)生過(guò)多碎麥、打掉麥胚，影響后續(xù)清理設(shè)備效果和水分調(diào)節(jié)。小麥著水后皮層韌性增加，采用重打，有利于表面清理。在每道打麥(撞擊)之后應(yīng)配合篩選和風(fēng)選，以提高表面清理效率。打擊與撞擊也可用于制粉部分，起輔助研磨、輔助篩理、松粉和殺蟲(chóng)作用。用于谷物表面清理的設(shè)備主要有：打麥機(jī)、擦麥機(jī)、撞擊機(jī)、撞擊吸風(fēng)打麥機(jī)等。用于玉米脫胚設(shè)備主要是玉米脫胚機(jī)。用于制粉部分的主要設(shè)備有打麩機(jī)、打板圓篩、松粉機(jī)、殺蟲(chóng)機(jī)等。39(三)典型打擊與撞擊設(shè)備1.臥式打麥機(jī)

臥式打麥機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

1—出料口；2—機(jī)架；3—打板；4—主軸；5—進(jìn)料口;6—皮帶輪；7—電動(dòng)機(jī)；8—電動(dòng)機(jī)帶輪；9—篩筒

2．撞擊機(jī)

撞擊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1—電動(dòng)機(jī)；2—主軸；3—甩盤(pán)；4—銷柱；5—撞擊圈；6—吸風(fēng)口；7—錐形筒；8—擴(kuò)散器；9—吸風(fēng)道；10—調(diào)節(jié)手輪；11—下料斗；12—機(jī)架40二、表面清洗

(一)表面清洗的原理

利用水的溶解和沖洗作用可凈化谷物表面，常用的清洗設(shè)備一般還有去石功能，它是根據(jù)谷物和砂石的比重、大小、形狀及在水中的沉降速度不同，分離出石子和有害糧粒。不同顆粒在水中，不僅受重力的作用，而且還受水的浮力和阻力的作用。比重比水大的顆粒在水中下落時(shí)，在最初的瞬間，顆粒受重力的作用加速沉降。由于阻力隨著速度的增加而迅速增加，重力、浮力和運(yùn)動(dòng)阻力經(jīng)短暫的時(shí)間就達(dá)到平衡。于是顆粒作等速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度稱為該顆粒在水中的終點(diǎn)沉降速度。根據(jù)沉降速度的不同，將物料分成幾種等級(jí)的過(guò)程，稱為水力分級(jí)。(二)表面清洗的應(yīng)用

清洗也稱濕法清理，主要用于小麥的清理，常用清洗設(shè)備主要有立式洗麥機(jī)和去石洗麥機(jī)。

41(三)典型表面清洗設(shè)備去石洗麥機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1—電動(dòng)機(jī)；2—頂蓋；3—擋水外殼；4—浮運(yùn)箱；5—小麥輸送螺旋；6—進(jìn)料裝置；7—洗槽；8—電動(dòng)機(jī)；9—盛砂盒；10—集砂斗；11—石子輸送螺旋；12—小麥噴嘴；13—進(jìn)風(fēng)孔：14—機(jī)座；15—甩片；16—支架；17—風(fēng)片；18—篩面圓筒；19—排氣孔；20—刮板；21—進(jìn)風(fēng)孔42三、碾削清理

(一)碾削清理的基本原理

碾削清理就是通過(guò)碾削作用對(duì)小麥表面進(jìn)行清理。

基本原理是利用小麥表面的灰塵等雜質(zhì)與小麥的結(jié)合強(qiáng)度較低、小麥的皮層有一定韌性，借助旋轉(zhuǎn)的粗糙工作構(gòu)件和圓筒，使小麥在圓筒內(nèi)保持一定的密度和壓力，通過(guò)工作構(gòu)件對(duì)小麥進(jìn)行碾削和摩擦，使小麥表面的灰塵等雜質(zhì)和部分皮層被碾去，借助吸風(fēng)系統(tǒng)吸走碾下的雜質(zhì)，達(dá)到碾削清理的目的。(二)碾削清理的應(yīng)用

主要是通過(guò)碾削、摩擦作用，使小麥表面和腹溝的灰塵、細(xì)菌和麥毛被清除，同時(shí)也可碾去部分麥皮。碾削清理對(duì)于提高成品質(zhì)量、降低成品中細(xì)菌和農(nóng)藥含量及對(duì)于劣質(zhì)小麥(如霉麥、芽麥等)的利用方面都有很大優(yōu)勢(shì)。43四、擦刷

(一)擦刷的基本原理

利用刷毛的擦刷作用清理谷物表面，即通過(guò)刷毛與麥粒的接觸及相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)麥粒表面進(jìn)行凈化處理。刷掉的灰塵和皮屑借助吸風(fēng)加以分離。

(二)擦刷的應(yīng)用

擦刷主要用于小麥和豆類的表面清理，也用于擦除白米表面的糠粉。

刷麥其目的是將附著在麥粒表皮和腹溝內(nèi)的殘余雜質(zhì)刷掉，同時(shí)刷掉部分表皮和麥胚等。擦刷用于大米表面處理時(shí)稱為擦米。經(jīng)碾米機(jī)碾制成的白米，表面粘附有部分糠粉，通過(guò)擦米擦除白米表面的糠粉，提高成品的外觀色澤。擦刷設(shè)備也可用于小宗谷物、豆類的表面清理，使谷物及豆類表面清潔光亮。44(三)典型擦刷設(shè)備SM型刷麥機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1—檢查門(mén)；2—出口；3—調(diào)節(jié)螺桿；4—?jiǎng)铀ⅲ?—定刷；6—機(jī)殼；7—進(jìn)口45第八節(jié)調(diào)質(zhì)處理

通過(guò)水熱處理改善谷物加工品質(zhì)和食用品質(zhì)的方法稱為谷物的調(diào)質(zhì)。

一、調(diào)質(zhì)的基本原理(一)谷物的吸水性能由于谷物各組成部分的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分不同，其吸水性能也不同。

(二)水熱導(dǎo)作用(三)谷物組織結(jié)構(gòu)的變化

調(diào)質(zhì)過(guò)程中，皮層首先吸水膨脹，然后糊粉層和胚乳相繼吸水膨脹。由于三者吸水先后、吸水量及膨脹系數(shù)不同，在三者之間會(huì)產(chǎn)生微量位移，從而使三者之間的結(jié)合力受到削弱，使胚乳和皮層易于分離。46二、調(diào)質(zhì)的應(yīng)用(一)小麥水分調(diào)節(jié)1．小麥水分調(diào)節(jié)的作用

小麥的水分調(diào)節(jié)，就是通常所說(shuō)的對(duì)小麥進(jìn)行著水和潤(rùn)麥處理，即利用水、熱作用和一定的潤(rùn)麥時(shí)間，使小麥的水分重新調(diào)整，改善其物理、生化和加工性能，以便獲得更好的工藝效果。1)皮層吸水后，韌性增加，脆性降低，增加了其抗機(jī)械破壞的能力。2)胚乳強(qiáng)度降低。3)麥皮和胚乳易于分離。4)使入磨小麥水分適合制粉性能要求，麥堆內(nèi)部各粒小麥水分均勻分布，且水分在麥粒各部分中有一定的分配。5)濕面筋的出率隨小麥水分的增加而增加，但濕面筋的品質(zhì)弱化。小麥加水后，發(fā)生如下物理和生化變化：472．小麥水分調(diào)節(jié)的效果使入磨小麥有適宜的水分，以適應(yīng)制粉工藝的要求，保證制粉過(guò)程的相對(duì)穩(wěn)定，便于操作管理。2)保證面粉水分符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或市場(chǎng)要求。3)使入磨小麥有適宜的制粉性能。3．小麥水分調(diào)節(jié)的方法

小麥水分調(diào)節(jié)(著水和潤(rùn)麥)可以一次完成，也可二次、三次完成，一般在經(jīng)過(guò)毛麥清理以后進(jìn)行。

預(yù)著水：為使收購(gòu)的小麥達(dá)到通常小麥的水分含量或在某種工序前需進(jìn)行的著水(如碾削清理前)。

噴霧著水：在入磨前進(jìn)行噴霧著水，以補(bǔ)充小麥皮層水分，增加皮層韌性，提高面粉的色澤。

48(二)糙米調(diào)質(zhì)1．糙米調(diào)質(zhì)的作用

糙米皮層與胚乳結(jié)合很緊密，要把糙米所有的皮層都碾掉比較困難，嚴(yán)重影響加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和稻谷資源的合理利用，所以，糙米調(diào)質(zhì)日益受到重視。由于糙米皮層與胚乳中各種成分的不均勻分布，其吸水速度和能力、吸水后的膨脹先后也就不同，在界面上產(chǎn)生一定程度的位移，使皮層與胚乳的結(jié)合力下降，皮層易碾除。2)皮層吸水后，變得濕潤(rùn)和松軟，在較低的碾白壓力下即能被碾除，使碾白過(guò)程中的電耗降低，整米率提高，碎米率降低。3)皮層濕潤(rùn)后，糙米表面的摩擦系數(shù)增加，更易碾白。4)通過(guò)水分調(diào)節(jié)，對(duì)改善大米食用品質(zhì)有一定作用。5)通過(guò)水分調(diào)節(jié)，糙米有較為穩(wěn)定的水分，使碾米工藝過(guò)程和操作得以穩(wěn)定進(jìn)行，從而確保大米的