稻谷制米工艺与设备培训课件

第一章稻谷制米工艺与设备

technologyandequipmentofricemilling第一节稻谷（paddy）目前的栽培稻绝大多数属于禾本科稻属（Oryza），普通栽培稻亚属（OryzaSativeL），谷粒长4~7mm，分布极广。普通栽培稻可分为籼稻和粳稻两个亚种。1籼稻粒形细长而稍扁平，稃毛短而稀，一般无芒，即使有芒也很短，稻壳较薄，腹白较大，耐压性差，易折断，加工时碎米多，米质胀性较大而粘性较弱，并且与野生稻易杂交结实。粳稻则粒形短而宽厚，稃毛长而密，芒较长，稻壳较厚，腹白和心白较小，或者完全没有，耐压性强，加工时不易产生碎米，故出米率高，米质胀性较小而粘性较强。2无论籼稻和粳稻，根据其淀粉的性质不同，可分为糯稻和非糯稻两类，非糯稻又称粘稻，含直链淀粉10~30%，色较深，呈半透明的角质状态，米质硬而脆，一般作主食之用。糯米淀粉几乎全部为支链淀粉，色乳白，不透明，呈蜡状，米质较疏松，产量一般较低，适宜做糕点和酿酒之用。根据其生长期的长短不同，可以分为早稻、中稻和晚稻，另外，根据栽种地区土壤水分的不同，又可分为水稻和旱稻等。3稻谷在收获时，粘附着稻壳，稻壳约占毛稻重量的20%，它是由花被（外稃和内稃）形成的，稻壳含有丰富的纤维素（25%），木质素（30%），戊聚糖（15%）和灰分（21%），灰分中含有大约95%的二氧化硅。除去稻壳以后的稻谷称为糙米，它包括果皮、种皮、外胚乳、胚乳和胚各个部分，在其中，胚乳占到了米粒的最大部分，包括糊粉层和淀粉细胞。糙米碾白时，米粒的果皮、种皮、外胚乳和糊粉层等被剥离而成为米糠。4糙米出糠率的大小取决于米糠层的厚度和糠层的表面积。在加工同一精度的大米时，品质优良的品种及成熟而饱满的稻谷，因其纵沟较浅，糠层较薄，表面积相对减小，出糠率较低，出米率较高。此外，腹白和心白多的稻谷，结构疏松，硬度低，加工时易出碎米，品质较差，耐储性差。有爆腰的稻谷，加工时碎米多。爆腰率与稻谷的晒干程度有关，稻谷晒得过干，爆腰率高，影响米的品质。碾米时，除糠层被碾去外，大部分的胚也被碾下来。加工高精度的白米时，胚几乎全部脱落，进行米糠中。5从理论上讲，白米应当是纯胚乳，但实际上，糠层和胚都不会完全被碾去。因此，根据米粒留皮的程度和留胚的多少可以判断大米的精度。大米的精度愈高，除去的糠层和糊粉层愈多。糠层和糊粉层中含有极丰富的维生素和蛋白质。从营养角度看，不宜追求过高的加工精度。6GB1350-1999稻谷分为早籼稻谷、晚籼稻谷、粳稻谷、籼糯稻谷、粳糯稻谷五类。籼稻谷质量指标等级出糙率,%整精米率,%杂质,%水分,%色泽、气味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等级出糙率,%整精米率,%杂质,%水分,%色泽、气味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粳稻谷质量指标8GB/T17891-1999优质稻谷质量指标

类别等级出糙率%≥整精米率%≥垩白粒率%≤垩白度%≤直链淀粉(干基)%食味品质分≥胶稠度≥粒型(长宽比)≥不完善粒%≤异品种粒%≤黄粒米%≤杂技%≤水分%≤色泽气味籼稻谷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正常籼糯稻谷-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第二节稻谷加工工艺概述

introductiontothetechnologyofricemilling稻谷加工的目的简单的加工工艺完善的加工工艺10稻谷加工工工艺流程的的基本组成成⑴清理(包包括通风除除尘)⑵制取糙米米⑶去糠碾白白⑷成品精制制⑸副产品收收集及整理理米糠收集糠粞分离⑹计量与包包装⑺物料输送送⑻电器控制制⑼其它凉米缓冲仓11稻谷加工工工艺流程图图12第三节砻砻谷shelling1．脱壳过过程的力学学描述两胶辊按不不同的转速速相向转动动，两胶辊辊之间的径径向距离（（轧距）小小于稻谷的的厚度，夹夹在两辊之之间的稻谷谷，受到两两胶辊的挤挤压力。相相对慢辊来来说，快辊辊要把稻谷谷往下拉，，具有带动动稻谷一起起运动的趋趋势，实际际上使稻谷谷受到一个个向下的摩摩擦力；相相对快辊来来说，慢辊辊有阻止稻稻谷跟随快快辊一起向向下运动的的趋势，也也使稻谷受受到一个向向上的摩擦擦力。13不在同一直直线上（相相差一个厚厚度）的方方向相反的的摩擦力同同时作用在在稻谷上，，产生搓撕撕作用，即即将谷粒两两侧的谷壳壳朝相反方方向撕裂，，使稻谷脱脱壳。进入工作区区的瞬间，，谷粒的运运动速度小小于两辊的的线速度。。谷粒被加加速。经过加速达达到慢辊的的线速度后后，相当于于谷粒被慢慢辊托住，，快辊相对对稻谷作运运动。因为为搓撕动摩摩擦系数小小于搓撕静静摩擦系数数。14随着两辊辊间距的的减小，，挤压力力增大，，摩擦力力迅速增增加。到到达中心心连线时时，摩擦擦力达到到最大值值。当摩摩擦力大大于稻壳壳的构合合力时，，稻壳就就裂开。。在下段工工作区内内，稻壳壳与糙米米分离。。稻壳外外表面与与胶辊之之间的摩摩擦力大大于糙米米与稻壳壳内表面面之间的的摩擦力力。一边边的稻壳壳被加速速，与糙糙米脱离离；但糙糙米比另另一边的的与慢辊辊接触的的稻壳运运动的快快，所以以，糙米米与另一一半稻壳壳也分离离开。15脱壳过程程示意图图16稻谷被对对辊夹住住进入工工作区上上段开始始加工，，稻谷受受方向相相反的力力F1、、F2的的作用。。F1使使稻谷的的半边颖颖壳加速速，壳使使糙米加加速，糙糙米使另另一半颖颖壳加速速，但受受到力F2的阻阻滞。力力偶F1、F2结合辊辊压P使使半边壳壳、糙米米、另半半边壳之之间产生生受力状状态下的的相对位位移趋势势，当超超过稻谷谷薄弱部部分的结结构力时时，稻壳壳被压裂裂、撕破破、搓开开而开始始脱壳。。17当稻谷通通过轧距距处，稻稻谷的速速度介于于快、慢慢辊线速速之间，，稻谷两两侧的颖颖壳同时时被搓撕撕脱开，，并分别别与两辊辊一起前前进达到到脱壳的的最大效效果。与与此同时时，糙米米开始和和快辊接接触。稻谷进入入工作区区下段，，稻壳被被快辊加加速离开开糙米，，最后以以快辊线线速υ1离开工工作区。。糙米开开始被快快辊加速速，逐渐渐离开为为慢辊所所阻滞的的另一半半稻壳。。完全离离开时，，力偶F1、F2对这这一颗粒粒的作用用完成，，摩阻力力F2的的方向改改变为和和F1相相同，推推动稻壳壳。糙米米和快辊辊脱离接接触后离离开工作作区，糙糙米和快快辊接触触，加速速时间短短并为稻稻壳所阻阻滞。糙米离开工作作区时的速度度在快、慢辊辊线速υ1、、υ2之间。。稻壳和糙米米脱开后，以以慢辊线速υυ2离开工作作区。稻谷入辊的方方向必须对准准两辊轧距中中点并位于两两辊中心连接接的垂直线上上。18稻谷进入对辊辊起轧时的受受力情况19起轧时时，快快、慢慢辊的的摩擦擦力方方向相相同，，且2PGsinαq－2Fcosαq－G≤0PG=PcosαqF=fPcosααqF为为摩擦擦力，，f为为摩擦擦系数数，G很很小，，略去去，得得sinαq－2Fcosαq≤0tgααq≤≤ff=tgφφααq≤≤φ起轧角角等于于或小小于稻稻谷和和工作作辊面面之间间外摩摩擦角角，才才能被被夹住住进入入工作作区。。20对辊工工作时时，从从起轧轧点到到终轧轧点的的直线线距离离称为为工作作区直直线长长度S，由由S1、S2组组成。。R：工工作辊辊半径径R：物物料颗颗粒半半径e：：轧距距的一一半工作辊辊直径径越大大，工工作区区长度度越长长。21对辊工工作区区直线线长度度22砻谷谷机机稻谷谷加加工工过过程程中中剥剥去去稻稻壳壳的的工工艺艺过过程程称称为为砻砻谷谷。。砻砻谷谷后后大大部部分分稻稻谷谷变变成成了了糙糙米米和和稻稻壳壳，，也也有有一一定定比比例例的的稻稻谷谷没没有有脱脱壳壳。。所所以以，，砻砻下下物物中中包包括括糙糙米米、、稻稻谷谷、、稻稻壳壳、、糙糙碎碎米米和和毛毛糠糠等等。。23砻谷谷是是根根据据稻稻谷谷内内壳壳与与外外壳壳互互相相钩钩合合、、外外表表面面粗粗糙糙、、质质地地脆脆弱弱、、两两顶顶端端孔孔隙隙较较大大等等构构造造特特点点，，给给稻稻谷谷籽籽粒粒施施以以一一定定的的挤挤压压、、搓搓撕撕或或撞撞击击和和摩摩擦擦等等作作用用，，使使稻稻壳壳变变形形、、破破裂裂，，达达到到使使稻稻谷谷脱脱壳壳的的目目的的。。现在在使使用用最最普普遍遍的的砻砻谷谷机机是是胶胶辊辊砻砻谷谷机机(rubberrollsheller)。。24胶辊辊砻砻谷谷机机示示意意图图25主要要工工作作部部件件是是一一对对直直径径相相同同的的橡橡胶胶或或塑塑料料辊辊筒筒。。两两辊辊以以不不同同的的转转速速相相向向旋旋转转，，稻稻谷谷在在通通过过两两辊辊之之间间的的小小于于稻稻谷谷厚厚度度的的一一段段距距离离时时，，受受到到胶胶辊辊的的挤挤压压和和搓搓撕撕作作用用，，完完成成脱脱壳壳的的过过程程。。两辊之间间的压力力可以调调节。压压力过大大可使米米粒变色色，并缩缩短本来来就很有有限的辊辊筒寿命命。压力力过小，，则不能能达到脱脱壳目的的。26胶辊硬度度主要有邵邵氏85°±3°、90°±±3°两两种。数数值越大大，胶辊辊越硬。。冬季气气温低，，采用85°的的胶辊，，夏季气气温高，，采用90°的的胶辊。。在相同气气温条件件下，加加工较易易脱壳的的早、中中籼稻谷谷和粳稻稻谷，可可选用硬硬度较低低的胶辊辊；加工工较难脱脱壳的杂杂优籼及及细小颗颗粒的粳粳稻谷，，可选用用硬度较较高的胶胶辊，以以保证砻砻谷机的的工艺性性能和减减少胶耗耗。27胶辊有黑黑色、棕棕色和白白色三种种。黑色橡胶胶的弹力力较高，，耐磨性性良好，，硬度受受气温的的影响较较小，价价格较低低，但在在高温下下会降低低弹力和和耐磨性性，还容容易使糙糙米沾胶胶后发黑黑；棕色橡胶胶可减少少糙米染染色，适适用于各各种气候候下使用用，性能能较好，，但价格格较贵；；白色橡胶胶性能与与棕色橡橡胶相仿仿。28主要技术术参数线速线速指胶胶辊工作作时的圆圆周速度度。线速高，，则流量量大、产产量高。。线速过过高，则则摩擦次次数过多多，胶辊辊会发热热变软，，脱壳率率降低，，胶耗增增加，振振动严重重，增加加碎米。。线速过低低，受轧轧时间太太长，胶胶辊表面面会起槽槽，使脱脱壳率下下降并影影响产量量。一般情况况下，快快辊线速速14.5～17m/s，不不超过18m/s，夏夏季取低低值。慢慢辊线速速12～～14.5m/s。29线速差线速差指指快、慢慢辊的园园周速度度之差。。它是胶胶辊对稻稻谷产生生搓撕作作用的主主要原因因之一。。在辊压一一定的情情况下，，线速差差大，搓搓撕作用用强，脱脱壳率高高；线速速差过大大，碎米米增加，，起毛、、粘胶染染黑。相相对位移移增大，，摩擦作作用加强强，使胶胶辊发热热。温度度升高，，胶耗增增加，动动力增加加，引起起振动。。线速差过过小，脱脱壳率低低，增加加两，特特别是慢慢辊的磨磨耗。一般线速速差为2.5～～3m／／s。干干燥、易易脱壳的的稻谷，，壳薄而而结构松松散的早早籼稻谷谷，取低低值，壳壳薄而结结构紧密密的晚籼籼稻谷，，取偏高高值。30速差率速差率是是线速差差与慢辊辊线速之之比。速差率的的大小与与稻谷在在胶辊工工作区内内的位移移长度有有密切关关系。辊径不变变，品种种不变，，位移长长度主要要决定于于速差率率。在线线速差保保持不变变的情况况下，速速差率随随慢辊线线速的增增减而增增减，即即调节慢慢辊的线线速（实实际上快快辊的转转速也变变）就能能调节相相对位移移长度。。随着胶辊辊的磨损损，线速速下降，，只要线线速差率率保持不不变，脱脱壳率不不一定会会下降，，但产量量会有所所下降。。31辊间压力力辊间压力力的大小小与搓撕撕力的大大小有直直接的关关系。谷粒接触触胶辊后后，胶面面会产生生弹性变变形，使使胶面产产生压陷陷。压陷的深深度与轧轧距大小小、谷粒粒的大小小、橡胶胶的硬度度和使两两辊合拢拢的拉力力有关。。使两辊合合拢的拉拉力是辊辊间压力力的重要要组成部部分。32通过调节节使两辊辊合拢的的拉力可可以调节节辊间压压力。决定辊间间压力大大小的主主要依据据是压陷陷深度。。物料颗颗粒在对对辊间工工作面之之间受辊辊压P的的作用，，颗粒变变形，辊辊面变形形，特别别是辊面面材料为为橡胶时时，辊面面较软并并有弹性性，稻谷谷对辊面面的反作作用力使使辊面变变形，稻稻谷的一一部分被被压入辊辊面，陷陷入辊面面的深度度称为压压陷深度度。33辊面压陷深度度辊间压力太小小，即轧距过过大，拉力太太小（压砣太太轻），脱壳壳率低；辊间压力太大大，即轧距过过小，拉力太太大（压砣太太重），脱壳壳率高，但增增加糙碎，糙糙米表面起毛毛、粘胶。增加拉力（增增加压砣重量量）、减小轧轧距，挤压力力增加，压陷陷较深，摩擦擦力大，搓撕撕作用增强，，工作区长度度增加，脱壳壳率提高。辊间压力的的大小应根根据稻谷的的品种、水水分、籽粒粒大小姐适适当选取，，一般情况况下，轧距距为0.6～0.8mm，，辊压30～55N/cm（辊长））。34脱壳壳率率稻谷谷本本身身的的化化学学、、物物理理性性质质：：品品种种，，粒粒形形，，均均匀匀性性，，整整齐齐度度，，水水分分，，饱饱满满程程度度；；砻谷谷机机的的工工作作参参数数：：辊辊间间压压力力，，线线速速度度，，线线速速差差，，轧轧距距；；砻谷谷机机的的操操作作技技术术：：胶胶辊辊安安装装的的同同心心度度，，流流量量大大小小、、稳稳定定情情况况等等会会影影响响脱脱壳壳效效率率。。粳稻稻80～～90%，，籼籼稻稻75～～85%,陈陈稻稻70～～75%，，高高水水分分稻稻谷谷65～～70%。。35封闭闭功功率率胶辊辊砻砻谷谷机机上上的的一一对对工工作作辊辊（（胶胶辊辊））是是差差动动对对辊辊。。差动动对对辊辊由由空空载载转转入入负负载载的的瞬瞬间间，，具具有有足足够够运运动动刚刚性性的的快快辊辊圆圆周周力力使使传传动动出出现现““短短暂暂的的等等速速趋趋势势””，，即即快快辊辊力力图图通通过过物物料料推推动动慢慢辊辊加加速速，，由由于于差差速速传传动动机机构构的的传传动动副副中中存存在在间间隙隙，，使使这这种种加加速速成成为为可可能能。。慢辊辊在在瞬瞬间间加加速速过过程程中中，，慢慢辊辊传传动动轮轮必必然然对对传传动动带带（（链链））产产生生超超前前运运动动，，直直至至带带（（链链））的的松松