稻谷制米工藝與設(shè)備培訓(xùn)課件

第一章稻谷制米工藝與設(shè)備

technologyandequipmentofricemilling第一節(jié)稻谷（paddy）目前的栽培稻絕大多數(shù)屬于禾本科稻屬（Oryza），普通栽培稻亞屬（OryzaSativeL），谷粒長4~7mm，分布極廣。普通栽培稻可分為秈稻和粳稻兩個亞種。1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(shí)。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)。2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，非糯稻又稱粘稻，含直鏈淀粉10~30%，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。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。根據(jù)其生長期的長短不同，可以分為早稻、中稻和晚稻，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。3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。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。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。4糙米出糠率的大小取決于米糠層的厚度和糠層的表面積。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，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。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。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)。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。5從理論上講，白米應(yīng)當(dāng)是純胚乳，但實(shí)際上，糠層和胚都不會完全被碾去。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?？穼雍秃蹖又泻袠O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。6GB1350-1999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。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1≥79.0≥50.0≤1.0≤13.5正常2≥77.0≥50.03≥75.0≥50.04≥73.0≥50.05≥71.0≥50.07等級出糙率,%整精米率,%雜質(zhì),%水分,%色澤、氣味1≥81.0≥60.0≤1.0≤14.5正常2≥79.0≥60.03≥77.0≥60.04≥75.0≥60.05≥73.0≥60.0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%≤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-77.054.0--≤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

introductiontothetechnologyofricemilling稻谷加工的目的簡單的加工工藝完善的加工工藝10稻谷加工工工藝流程的的基本組成成⑴清理(包包括通風(fēng)除除塵)⑵制取糙米米⑶去糠碾白白⑷成品精制制⑸副產(chǎn)品收收集及整理理米糠收集糠粞分離⑹計(jì)量與包包裝⑺物料輸送送⑻電器控制制⑼其它涼米緩沖倉11稻谷加工工工藝流程圖圖12第三節(jié)礱礱谷shelling1．脫殼過過程的力學(xué)學(xué)描述兩膠輥按不不同的轉(zhuǎn)速速相向轉(zhuǎn)動動，兩膠輥輥之間的徑徑向距離（（軋距）小小于稻谷的的厚度，夾夾在兩輥之之間的稻谷谷，受到兩兩膠輥的擠擠壓力。相相對慢輥來來說，快輥輥要把稻谷谷往下拉，，具有帶動動稻谷一起起運(yùn)動的趨趨勢，實(shí)際際上使稻谷谷受到一個個向下的摩摩擦力；相相對快輥來來說，慢輥輥有阻止稻稻谷跟隨快快輥一起向向下運(yùn)動的的趨勢，也也使稻谷受受到一個向向上的摩擦擦力。13不在同一直直線上（相相差一個厚厚度）的方方向相反的的摩擦力同同時作用在在稻谷上，，產(chǎn)生搓撕撕作用，即即將谷粒兩兩側(cè)的谷殼殼朝相反方方向撕裂，，使稻谷脫脫殼。進(jìn)入工作區(qū)區(qū)的瞬間，，谷粒的運(yùn)運(yùn)動速度小小于兩輥的的線速度。。谷粒被加加速。經(jīng)過加速達(dá)達(dá)到慢輥的的線速度后后，相當(dāng)于于谷粒被慢慢輥托住，，快輥相對對稻谷作運(yùn)運(yùn)動。因?yàn)闉榇晁簞幽δΣ料禂?shù)小小于搓撕靜靜摩擦系數(shù)數(shù)。14隨著兩輥輥間距的的減小，，擠壓力力增大，，摩擦力力迅速增增加。到到達(dá)中心心連線時時，摩擦擦力達(dá)到到最大值值。當(dāng)摩摩擦力大大于稻殼殼的構(gòu)合合力時，，稻殼就就裂開。。在下段工工作區(qū)內(nèi)內(nèi)，稻殼殼與糙米米分離。。稻殼外外表面與與膠輥之之間的摩摩擦力大大于糙米米與稻殼殼內(nèi)表面面之間的的摩擦力力。一邊邊的稻殼殼被加速速，與糙糙米脫離離；但糙糙米比另另一邊的的與慢輥輥接觸的的稻殼運(yùn)運(yùn)動的快快，所以以，糙米米與另一一半稻殼殼也分離離開。15脫殼過程程示意圖圖16稻谷被對對輥夾住住進(jìn)入工工作區(qū)上上段開始始加工，，稻谷受受方向相相反的力力F1、、F2的的作用。。F1使使稻谷的的半邊穎穎殼加速速，殼使使糙米加加速，糙糙米使另另一半穎穎殼加速速，但受受到力F2的阻阻滯。力力偶F1、F2結(jié)合輥輥壓P使使半邊殼殼、糙米米、另半半邊殼之之間產(chǎn)生生受力狀狀態(tài)下的的相對位位移趨勢勢，當(dāng)超超過稻谷谷薄弱部部分的結(jié)結(jié)構(gòu)力時時，稻殼殼被壓裂裂、撕破破、搓開開而開始始脫殼。。17當(dāng)?shù)竟韧ㄍㄟ^軋距距處，稻稻谷的速速度介于于快、慢慢輥線速速之間，，稻谷兩兩側(cè)的穎穎殼同時時被搓撕撕脫開，，并分別別與兩輥輥一起前前進(jìn)達(dá)到到脫殼的的最大效效果。與與此同時時，糙米米開始和和快輥接接觸。稻谷進(jìn)入入工作區(qū)區(qū)下段，，稻殼被被快輥加加速離開開糙米，，最后以以快輥線線速υ1離開工工作區(qū)。。糙米開開始被快快輥加速速，逐漸漸離開為為慢輥所所阻滯的的另一半半稻殼。。完全離離開時，，力偶F1、F2對這這一顆粒粒的作用用完成，，摩阻力力F2的的方向改改變?yōu)楹秃虵1相相同，推推動稻殼殼。糙米米和快輥輥脫離接接觸后離離開工作作區(qū)，糙糙米和快快輥接觸觸，加速速時間短短并為稻稻殼所阻阻滯。糙米離開工作作區(qū)時的速度度在快、慢輥輥線速υ1、、υ2之間。。稻殼和糙米米脫開后，以以慢輥線速υυ2離開工作作區(qū)。稻谷入輥的方方向必須對準(zhǔn)準(zhǔn)兩輥軋距中中點(diǎn)并位于兩兩輥中心連接接的垂直線上上。18稻谷進(jìn)入對輥輥起軋時的受受力情況19起軋時時，快快、慢慢輥的的摩擦擦力方方向相相同，，且2PGsinαq－2Fcosαq－G≤0PG=PcosαqF=fPcosααqF為為摩擦擦力，，f為為摩擦擦系數(shù)數(shù)，G很很小，，略去去，得得sinαq－2Fcosαq≤0tgααq≤≤ff=tgφφααq≤≤φ起軋角角等于于或小小于稻稻谷和和工作作輥面面之間間外摩摩擦角角，才才能被被夾住住進(jìn)入入工作作區(qū)。。20對輥工工作時時，從從起軋軋點(diǎn)到到終軋軋點(diǎn)的的直線線距離離稱為為工作作區(qū)直直線長長度S，由由S1、S2組組成。。R：工工作輥輥半徑徑R：物物料顆顆粒半半徑e：：軋距距的一一半工作輥輥直徑徑越大大，工工作區(qū)區(qū)長度度越長長。21對輥工工作區(qū)區(qū)直線線長度度22礱谷谷機(jī)機(jī)稻谷谷加加工工過過程程中中剝剝?nèi)トサ镜練さ牡墓すに囁囘^過程程稱稱為為礱礱谷谷。。礱礱谷谷后后大大部部分分稻稻谷谷變變成成了了糙糙米米和和稻稻殼殼，，也也有有一一定定比比例例的的稻稻谷谷沒沒有有脫脫殼殼。。所所以以，，礱礱下下物物中中包包括括糙糙米米、、稻稻谷谷、、稻稻殼殼、、糙糙碎碎米米和和毛毛糠糠等等。。23礱谷谷是是根根據(jù)據(jù)稻稻谷谷內(nèi)內(nèi)殼殼與與外外殼殼互互相相鉤鉤合合、、外外表表面面粗粗糙糙、、質(zhì)質(zhì)地地脆脆弱弱、、兩兩頂頂端端孔孔隙隙較較大大等等構(gòu)構(gòu)造造特特點(diǎn)點(diǎn)，，給給稻稻谷谷籽籽粒粒施施以以一一定定的的擠擠壓壓、、搓搓撕撕或或撞撞擊擊和和摩摩擦擦等等作作用用，，使使稻稻殼殼變變形形、、破破裂裂，，達(dá)達(dá)到到使使稻稻谷谷脫脫殼殼的的目目的的?！，F(xiàn)在在使使用用最最普普遍遍的的礱礱谷谷機(jī)機(jī)是是膠膠輥輥礱礱谷谷機(jī)機(jī)(rubberrollsheller)。。24膠輥輥礱礱谷谷機(jī)機(jī)示示意意圖圖25主要要工工作作部部件件是是一一對對直直徑徑相相同同的的橡橡膠膠或或塑塑料料輥輥筒筒。。兩兩輥輥以以不不同同的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速相相向向旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，，稻稻谷谷在在通通過過兩兩輥輥之之間間的的小小于于稻稻谷谷厚厚度度的的一一段段距距離離時時，，受受到到膠膠輥輥的的擠擠壓壓和和搓搓撕撕作作用用，，完完成成脫脫殼殼的的過過程程。。兩輥之間間的壓力力可以調(diào)調(diào)節(jié)。壓壓力過大大可使米米粒變色色，并縮縮短本來來就很有有限的輥輥筒壽命命。壓力力過小，，則不能能達(dá)到脫脫殼目的的。26膠輥硬度度主要有邵邵氏85°±3°、90°±±3°兩兩種。數(shù)數(shù)值越大大，膠輥輥越硬。。冬季氣氣溫低，，采用85°的的膠輥，，夏季氣氣溫高，，采用90°的的膠輥。。在相同氣氣溫條件件下，加加工較易易脫殼的的早、中中秈稻谷谷和粳稻稻谷，可可選用硬硬度較低低的膠輥輥；加工工較難脫脫殼的雜雜優(yōu)秈及及細(xì)小顆顆粒的粳粳稻谷，，可選用用硬度較較高的膠膠輥，以以保證礱礱谷機(jī)的的工藝性性能和減減少膠耗耗。27膠輥有黑黑色、棕棕色和白白色三種種。黑色橡膠膠的彈力力較高，，耐磨性性良好，，硬度受受氣溫的的影響較較小，價價格較低低，但在在高溫下下會降低低彈力和和耐磨性性，還容容易使糙糙米沾膠膠后發(fā)黑黑；棕色橡膠膠可減少少糙米染染色，適適用于各各種氣候候下使用用，性能能較好，，但價格格較貴；；白色橡膠膠性能與與棕色橡橡膠相仿仿。28主要技術(shù)術(shù)參數(shù)線速線速指膠膠輥工作作時的圓圓周速度度。線速高，，則流量量大、產(chǎn)產(chǎn)量高。。線速過過高，則則摩擦次次數(shù)過多多，膠輥輥會發(fā)熱熱變軟，，脫殼率率降低，，膠耗增增加，振振動嚴(yán)重重，增加加碎米。。線速過低低，受軋軋時間太太長，膠膠輥表面面會起槽槽，使脫脫殼率下下降并影影響產(chǎn)量量。一般情況況下，快快輥線速速14.5～17m/s，不不超過18m/s，夏夏季取低低值。慢慢輥線速速12～～14.5m/s。29線速差線速差指指快、慢慢輥的園園周速度度之差。。它是膠膠輥對稻稻谷產(chǎn)生生搓撕作作用的主主要原因因之一。。在輥壓一一定的情情況下，，線速差差大，搓搓撕作用用強(qiáng)，脫脫殼率高高；線速速差過大大，碎米米增加，，起毛、、粘膠染染黑。相相對位移移增大，，摩擦作作用加強(qiáng)強(qiáng)，使膠膠輥發(fā)熱熱。溫度度升高，，膠耗增增加，動動力增加加，引起起振動。。線速差過過小，脫脫殼率低低，增加加兩，特特別是慢慢輥的磨磨耗。一般線速速差為2.5～～3m／／s。干干燥、易易脫殼的的稻谷，，殼薄而而結(jié)構(gòu)松松散的早早秈稻谷谷，取低低值，殼殼薄而結(jié)結(jié)構(gòu)緊密密的晚秈秈稻谷，，取偏高高值。30速差率速差率是是線速差差與慢輥輥線速之之比。速差率的的大小與與稻谷在在膠輥工工作區(qū)內(nèi)內(nèi)的位移移長度有有密切關(guān)關(guān)系。輥徑不變變，品種種不變，，位移長長度主要要決定于于速差率率。在線線速差保保持不變變的情況況下，速速差率隨隨慢輥線線速的增增減而增增減，即即調(diào)節(jié)慢慢輥的線線速（實(shí)實(shí)際上快快輥的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速也變變）就能能調(diào)節(jié)相相對位移移長度。。隨著膠輥輥的磨損損，線速速下降，，只要線線速差率率保持不不變，脫脫殼率不不一定會會下降，，但產(chǎn)量量會有所所下降。。31輥間壓力力輥間壓力力的大小小與搓撕撕力的大大小有直直接的關(guān)關(guān)系。谷粒接觸觸膠輥后后，膠面面會產(chǎn)生生彈性變變形，使使膠面產(chǎn)產(chǎn)生壓陷陷。壓陷的深深度與軋軋距大小小、谷粒粒的大小小、橡膠膠的硬度度和使兩兩輥合攏攏的拉力力有關(guān)。。使兩輥合合攏的拉拉力是輥輥間壓力力的重要要組成部部分。32通過調(diào)節(jié)節(jié)使兩輥輥合攏的的拉力可可以調(diào)節(jié)節(jié)輥間壓壓力。決定輥間間壓力大大小的主主要依據(jù)據(jù)是壓陷陷深度。。物料顆顆粒在對對輥間工工作面之之間受輥輥壓P的的作用，，顆粒變變形，輥輥面變形形，特別別是輥面面材料為為橡膠時時，輥面面較軟并并有彈性性，稻谷谷對輥面面的反作作用力使使輥面變變形，稻稻谷的一一部分被被壓入輥輥面，陷陷入輥面面的深度度稱為壓壓陷深度度。33輥面壓陷深度度輥間壓力太小小，即軋距過過大，拉力太太?。▔喉忍p），脫殼殼率低；輥間壓力太大大，即軋距過過小，拉力太太大（壓砣太太重），脫殼殼率高，但增增加糙碎，糙糙米表面起毛毛、粘膠。增加拉力（增增加壓砣重量量）、減小軋軋距，擠壓力力增加，壓陷陷較深，摩擦擦力大，搓撕撕作用增強(qiáng)，，工作區(qū)長度度增加，脫殼殼率提高。輥間壓力的的大小應(yīng)根根據(jù)稻谷的的品種、水水分、籽粒粒大小姐適適當(dāng)選取，，一般情況況下，軋距距為0.6～0.8mm，，輥壓30～55N/cm（輥長））。34脫殼殼率率稻谷谷本本身身的的化化學(xué)學(xué)、、物物理理性性質(zhì)質(zhì)：：品品種種，，粒粒形形，，均均勻勻性性，，整整齊齊度度，，水水分分，，飽飽滿滿程程度度；；礱谷谷機(jī)機(jī)的的工工作作參參數(shù)數(shù)：：輥輥間間壓壓力力，，線線速速度度，，線線速速差差，，軋軋距距；；礱谷谷機(jī)機(jī)的的操操作作技技術(shù)術(shù)：：膠膠輥輥安安裝裝的的同同心心度度，，流流量量大大小小、、穩(wěn)穩(wěn)定定情情況況等等會會影影響響脫脫殼殼效效率率。。粳稻稻80～～90%，，秈秈稻稻75～～85%,陳陳稻稻70～～75%，，高高水水分分稻稻谷谷65～～70%。。35封閉閉功功率率膠輥輥礱礱谷谷機(jī)機(jī)上上的的一一對對工工作作輥輥（（膠膠輥輥））是是差差動動對對輥輥。。差動動對對輥輥由由空空載載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入入負(fù)負(fù)載載的的瞬瞬間間，，具具有有足足夠夠運(yùn)運(yùn)動動剛剛性性的的快快輥輥圓圓周周力力使使傳傳動動出出現(xiàn)現(xiàn)““短短暫暫的的等等速速趨趨勢勢””，，即即快快輥輥力力圖圖通通過過物物料料推推動動慢慢輥輥加加速速，，由由于于差差速速傳傳動動機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)的的傳傳動動副副中中存存在在間間隙隙，，使使這這種種加加速速成成為為可可能能。。慢輥輥在在瞬瞬間間加加速速過過程程中中，，慢慢輥輥傳傳動動輪輪必必然然對對傳傳動動帶帶（（鏈鏈））產(chǎn)產(chǎn)生生超超前前運(yùn)運(yùn)動動，，直直至至帶帶（（鏈鏈））的的松松