稻谷制米技术Word格式.docx

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一般粳稻有芒的居多。

籼稻则大多无芒。

稻芒给稻谷清理造成一定的麻烦，往往使机器堵塞，影响清理效果。

由于稻谷种子的不断改良，目前有芒的稻谷品种已逐渐减少。

稻谷经砻谷机脱壳后，内外颖便脱落，脱下的颖壳通称稻壳，俗称大糠或砻糠。

b糙米

稻谷去壳后的果实称为颖果（糙米），它是由皮层，胚乳和胚三部分组成。

●糙米的主要部分是胚乳，其质量约占整个谷粒的70%左右。

随稻谷品种和等级不同而变。

●胚位于颖果腹部下端，及胚乳连接不很紧密，碾米时容易脱落，其质量约占整个谷粒的2%~3.5%。

●颖果的皮层由果皮、种皮、外胚乳和糊粉层等部分组成，总称为糠层。

皮层的质量占整个谷粒的5.2%~7.5%。

果皮和种皮叫外糠层，果皮可分为外果皮、中果皮和内果皮，果皮约占整个谷粒质量的1.2%~1.5%。

外胚乳和糊粉层称为内糠层。

碾米时，颖果皮层依大米精度而不同程度地被剥落成米糠。

皮层的厚薄随稻谷品种的不同而有较大的差异。

质优的稻谷，皮层软而薄，质劣的则厚，碾除也较困难，出米率也低。

因此，皮层的厚薄直接影响着出米率。

糙米表面光滑，有蜡状光泽，并且具有纵向沟纹五条，背上的一条叫背沟，两侧各有两条。

纵沟的深浅随稻谷的品种不同。

沟纹对出米率有一定影响。

目前鉴别大米的精度以米粒表面和背沟留皮的多少为依据，而纵沟内的皮层往往很难全部碾去。

在其它条件相同的情况下，如果要达到同一精度，则纵沟越浅则皮层越易碾去，胚乳的损失就越小，出米率就越高。

反之，出米率就低。

3、稻谷和糙米各组成部分所占百分率（见1—1表和1—2表）

表1-1稻谷籽粒各组成部分的厚度和重量百分比表1-2糙米粒各组成部分重量百分比

名称

厚度（微米）

重量（%）

名称

颖

24-30

18-20

糙米

100

果皮

7-10

1.2-1.5

果皮十种皮

2.1

种皮（包括外胚乳）

3-4

糊粉层

4.7

糊粉层

11-29

4-6

内胚乳

90.7

胚乳

66-70

胚

2.5

胚

2.0-2.5

二、稻谷的物理性质

稻谷的物理性质是指稻谷及加工工艺，设备、操作有密切关系的物理特性，包括：

稻谷的颜色、气味和表面状态，稻谷的粒形及大小，千粒重及容重，籽粒强度及爆腰率等。

1、稻谷的色泽和气味

新鲜的正常稻谷是鲜黄色或金黄色，表面富有光泽，无不良气味。

未成熟的稻谷籽粒，一般都呈淡绿色。

凡是不新鲜的稻谷，其米质较差，加工时易产生碎米，出米率低。

2、稻谷的粒形及大小

稻谷籽粒大小是指稻谷的长度，宽度和厚度。

一般称为粒度。

稻谷的粒形可以根据长宽比例不同分为三类：

长宽比大于3为细长粒，小于3而大于2为长粒形，小于2为短粒形。

一般籼稻谷均属前两类，粳稻谷大部分属于后一类。

稻谷籽粒形状和大小因稻谷的类型和品种不同而差异很大。

即使是同品种的稻谷，其籽粒大小也有差异。

在加工过程中，籽粒的形态和大小是合理选用筛孔和调节设备操作的依据之一。

如果形态和大小不同的稻谷混在一起。

就必然会给清理、砻谷和碾米带来困难。

以致影响生产效果。

所以形态和大小相差悬殊的稻谷要严防混杂，应分批加工。

对于混杂比较严重的稻谷，最好采用分级加工。

3、容重和千粒重

1）．容重：

稻谷的容重是指单位容积中稻谷的重量，以kg/m3为单位。

实践证明，凡是粒大而饱满坚实的籽粒，容重就大，出糙米率就高。

因此容重是评定稻谷工艺品质的一项重要指标。

一般稻谷及其加工产品的容重见（表1-3）。

表1-3稻谷及其加工产品的容重

名称

容重（kg/m3）

无芒粳稻

560

粳米

800

普通有芒粳稻

512

籼米

780

长芒粳稻

456

大碎米

675

籼稻

584

小碎米

365

粳稻

770

米糠

274

籼糙米

748

稻壳

120

2）．千粒重：

稻谷的千粒重是一千粒稻谷的重量，以克为单位。

一般粳稻的千粒重的大小，直接反映出稻谷的饱满程度及质量的好坏。

千粒重大的稻谷，籽粒饱满坚实，颗粒大，质量好，胚乳占籽粒的比例高，所以出米率高。

千粒重越大，单位重量中稻谷的粒数越少清理和砻碾时所需的时间就越短。

因此，加工时产量高，电耗低。

（表1-4）。

表1-4稻谷千粒重及出糙率的关系

千粒重（g）

25.58

25.39

25.08

23.32

21.65

21.43

20.51

出糙率（%）

82.57

82.06

81.90

81.07

80.21

79.72

79.50

4、腹白度和爆腰率

1）、腹白度：

米粒腹白指米粒腹部不透明的粉质斑。

腹白度是米粒腹部乳白色不透明部分的大小。

腹白度大的米粒，其角质含量少，强度低，加工时易碎，出米率低。

一般晚稻米粒的腹白较小，胚乳组织紧密坚硬，籽粒几乎全为透明体，籼稻中的早籼则几乎全为不透明的白粉质体。

2）、爆腰率：

糙米的腰部有横向裂纹，称为爆腰。

糙米中的爆腰粒数占糙米总数的百分率称为爆腰率。

米粒在产生爆腰后，其强度大大降低。

加工时易产生碎米，出米率低。

对于爆腰率高的稻谷，不适宜加工高精度的大米。

5、米粒的强度：

米粒受到压缩、拉伸、弯曲、剪切等力的作用时，便会引起变形，同时内部产生相应的抵抗力，当外力增加到使抵抗力达到强度极限时，籽粒即破碎。

这种抗变形和破碎的能力称为米粒的强度，其大小以每粒米粒所能承受的千克数表示。

米粒的强度随稻谷的类型、品种、胚乳结构、水分和温度不同而有差异。

通常粳稻谷的抗压强度比籼稻谷大，晚稻谷比早稻谷大；

胚乳组织紧密、角质率高的米粒强度最大；

稻谷水分增加则糙米籽粒强度降低。

据测定，米粒温度在0~5℃时，米粒强度最大，温度愈高，米粒强度愈低。

6、稻谷的散落性

稻谷的散落性是稻谷从空中自由落下在水平地面形成圆锥体的性能。

可用静止角（是圆锥斜面及地面的夹角）来表示，一般在33-40度之间；

糙米为27-28度，白米为23-33度。

散落性小的稻谷，其流动性差，在加工过程中，需要有较大的自流管和筛面斜度，并容易堵塞机器和输送管道等。

影响散落性的因素：

表面光滑程度、颗粒的形状、含水量的大小，夹杂物的多少等。

三、稻谷的化学成分

稻谷籽粒中含有的化学成分有水分、蛋白质、碳水分合物、纤维素和灰分等（表1-5）。

表1-5稻谷籽粒及其各组成部分的化学成分（%）

化学成分

碳水化合物

蛋白质

脂肪

纤维素

灰分

水分

稻谷

64.52

8.09

1.8

8.89

5.02

11.68

糙米

74.53

9.13

2.0

1.08

1.10

12.16

胚乳

78.8

7.6

0.3

0.4

0.5

12.4

29.1

21.6

20.7

7.5

8.7

米糠

35.1

14.8

18.2

9.0

9.4

13.5

稻壳

29.38

3.56

0.93

39.05

18.59

8.5

1、水分：

稻谷水分的高低对稻谷加工的影响很大.水分过高会造成筛理困难,影响

清理效果;

使籽粒强度降低,碎米增加,出米率低,还会增加碾米机的动力消耗及加工成本.但水分过低,使稻谷籽粒发脆,也易产生碎米,降低出米率.为了保证大米质量，提高出米率，国家对原粮稻谷和成品大米的含水量都有严格规定。

2、蛋白质：

稻谷中蛋白质含量不高，糙米约含7-8%左右，白米约含6-7%左右。

稻谷籽粒的蛋白质含量越高，籽粒强度越大，耐压性能越强，加工时碎米越少。

3、脂肪：

稻谷中脂肪含量一般在2%左右。

大部分集中在胚和皮层中，糙米碾白时，胚和糠层大都碾去，故白米中脂肪含量很少。

米糠中含脂肪较多，它是一种很好的油料，含油率一般在18-20%，随稻谷品种不同而异。

为提高经济效益，物尽其用，米糠应该先榨油，然后再作饲料或综合利用。

但米糠中若混有淀粉，出油率会降低，碾米时必须防止过碾，以利提高出米率和米糠出油率。

4、碳水化合物（淀粉）：

稻谷中淀粉含量最多，一般在70%左右，大部分在胚乳中，它是人体所需热量的主要来源，加工时应尽量完整保留，以提高成品大米的出米率。

5、矿物质：

稻谷籽粒中不能燃烧的物质为矿物质，又称灰分。

灰分大部分集中在稻壳、果皮及胚中，所以大米中的灰分含量可间接反映白米的精碾程度。

6、维生素：

稻谷籽粒中主要含有B族维生素及少量的维生素A和E。

它是人体必须的营养物质，为了避免维生素溶于水而损失，要求在加工过程中加强稻谷清理，提高大米纯度，以便食用时尽量减少淘洗。

7、粗纤维：

稻谷中粗纤维的含量约为10%，主要分布在稻壳中，其次是皮层，胚乳中仅含0.34%，它对人体无营养价值，不能被人体消化吸收。

稻谷加工目的就在于去除含粗纤维较多的稻壳和皮层，提高米粒的食用价值。

第二节稻谷的清理

一、稻谷清理的目的及要求

1目的：

稻谷在生长、收割、贮藏和运输过程中，都有可能混入各种杂质。

在加工过程中，如果不先将这种杂质清除，不仅会混入成品，降低产品的纯度，影响成品大米的质量；

而且在加工过程中，还会影响设备的工作效率；

损坏机器；

污染车间的环境卫生，危害人体的健康；

严重的甚至酿成设备事故和火灾危险。

因此，清除粮食中的杂质，是稻谷加工过程中的一项首要任务。

2要求：

在清理稻谷中的杂质时，第一要根据稻谷中的含杂种类和含杂量，合理的选用除杂设备，以充分发挥设备的除杂效率；

第二，要根据各种杂质的物理特性，本着先易后难的原则，加以清除；

第三，清除的杂质要分别归类，以便集中处理；

第四，稻谷经过清理后（即净谷），其含量应符合下列要求：

含杂总量不应超过0.6%，其中含砂石粒数不应超过1粒/千克；

含稗粒数不应超过130粒/千克。

二、稻谷的含杂种类

●稻谷杂质按其化学性质可分为：

⏹无机杂质：

泥土、砂石、砖瓦块、并肩石（其形状大小及稻谷相仿）及其它无

机物质。

⏹有机杂质：

无食用价值的稻谷粒、黄粒米（胚乳呈黄色）、稗子（形状近似半

球形,断面呈三角形）、异种粮粒及其它有机物质（虫尸、虫蛹、虫

卵、稻草等）。

●按其粒度大小可分大、中、小型杂质和并肩石杂质。

⏹大杂是留存在直径为5mm圆孔筛上的杂质

⏹中杂是留存在直径为2mm圆孔筛上的杂质

⏹小杂是通过直径为2mm圆孔筛上的杂质

●按其比重不同可分为轻型杂质、重型杂质

⏹轻型杂质：

如绳头、布片、秸杆、杂草、纸屑），

⏹重型杂质：

如石块、金属等以及细小杂质（泥砂、尘土）

在这些杂质中，以稗子和粒状、大小及稻谷相似的“并肩石”、“并肩泥”最难清除。

三、清除的基本方法及机理

清理杂质的方法很多，主要是借助杂质及稻谷的物理性质的不同进行分选。

（一）风选法：

1、机理：

风选是根据稻谷及杂质在悬浮速度等空气动力学性质方面的差异，利用一定形式的气流使杂质及谷粒分离。

（表1-6）

表1-6稻谷、糙米及有关物料的县浮速度

物料名称

粳稻谷

籼稻谷

粳糙米

大米

带芒稗子

无芒

稗子

并肩石

悬浮速度m/s

7.7-7.9

6.7-7.7

11.3-12.6

9.6-11

11-14

10-13

1-2

2-3

3-4.5

5-7

2、种类：

按气流运动方向不同可分为垂直气流风选法`倾斜气流风选法和水平气流风选法。

①垂直上升气流去杂：

垂直气流风选就是利用两种物料间悬浮速度的差异，选取一定的气流速度，使一种物料向上运动，一种物料向下运动，从而使二者分离。

由于垂直风道，一般都及其它作业机组合，以节省占地位置，如及筛选可组合成振动筛，及去石机组合成密度去石机等。

大多用于清除灰尘、芒、瘪谷等轻杂质。

②倾斜气流去杂：

不同质量的物质处在倾斜气流中时，能被气流带走的距离互不相同，物料重被吹得近，物料轻被吹得远，因此，生产中，通常采用向上倾斜（约30度左右）的气流来分离杂质，能比水平气流的飞行差距拉得更远，分离效果更好。

工厂中常用的风选设备主要有风箱，吸风分离器和去石风车等。

③水平气流去杂：

利用横向水平气流可将不同质量的稻谷及杂质分开。

不同质量的物质处在水平中时，能被气流带走的距离互不相同，物料重被吹得近，物料轻被吹得远。

（二）筛选法：

1．筛选原理：

主要根据稻谷及杂质宽度，厚度和长度以及形状的差别，借助筛孔分离杂质或将物料进行分级的方法称为筛选。

2．筛选的基本条件：

①选择适当的筛面和筛孔；

②筛面上料层不宜超过一定厚度，应使物料有充分接触筛面的机会；

③保证物料及筛面之间有适宜的相对运动速度；

3．筛面形式：

有冲孔筛和编织筛。

⏹冲孔筛开孔率低，质量大，刚度好不变形。

⏹编织筛开孔率高，质量小，筛孔变形。

一般筛面层数少时使用冲孔筛，而筛面层数多时通常使用编织筛。

4．筛面孔形状：

①圆形孔：

主要用于分离及稻谷宽度不同的杂质。

只有当筛理物的宽度小于圆孔

直时，才能使筛理物穿过筛孔。

②长形孔：

主要是根据稻谷和杂质厚度的差别进行分离，只有当筛理物的厚度小

于孔的宽度时，才能穿过筛孔。

③三角形孔：

主要用于清理稻谷中形状近似于三角形的杂质，当杂质的粒形呈三

角形，且每边长小于三角形筛孔边长时，才能穿过筛孔。

如谷、稗分离采用三角形筛孔，有利于稗子的分离。

④鱼鳞孔：

主要用于比重去石机，其主要作用是改变气流方向，便于物料悬浮，

阻止石子向下滚动，使谷、石得以分离。

5．筛孔表示方法：

⏹筛板：

筛板的筛孔以实际尺寸表示。

例如：

φ6毫米表示直径为6毫米的圆孔:

长方形1.5×

20毫米表示宽1.5毫米,长20毫米的长孔;

三角形3毫米表示边长为3毫米的三角形孔。

⏹筛网：

筛网的筛孔呈方正形和长方形。

◆英制以每英吋筛网宽度上的筛孔数表示筛的号数，以“W“表示金属网的代号。

如每英吋•1

◆麦机（图结构）同线速在7孔则筛网号为7W。

◆公制以每50毫米筛网宽上的筛孔数表示筛的型号。

Z10，表示镀锌低碳钢丝方孔每50毫米10孔的筛；

Z8×

7，表示每50毫米经向筛孔数8，纬向筛孔数为7的镀锌低碳钢丝筛。

6．筛选设备

①初清筛：

初清筛是专门清除稻草，稻穗、破布、麻绳、大泥块和大石块等大型杂

质以及泥灰、草屑等轻杂质的初步清理设备。

它对提高以后各道清理设备的除杂效率，防止设备的堵塞事故和灰尘污染车间，有很好的作用。

目前许多米厂，在毛稻进车间前都设置了初清筛，收到了很好的效果。

②振动筛：

是筛体作纵向往复动作的筛选设备,在进口和出口均装有吸风装置,是典

型的风筛结合、以筛为主的清理设备，常用于稻谷的第一道清理，分离大、中、小和轻型杂质。

振动筛按照筛体的传动方式，可分自动平衡传动筛和偏心传动振动筛两

种，筛面振动频率一般为500-600次/分。

振动筛工作原理:

振动筛主要是利用作往复运动的筛面使物料在筛面上

产生相对运动,物料层形成自动分级,轻的物料浮于上层,小而重的物料沉于底层而穿过筛孔,从而达到分离的目的。

③平面回转筛:

此筛可作为第二、第三道筛选设备，用于分离中、小杂和轻型杂质。

工作原理：

平面回转筛在筛理过程中，筛面上的物料由于轻重、大小不

一，经过及筛面的相对运动，物料便产生自动分级；

底层物料由于所受磨擦阻力大，加之受到上层物料的压力，在筛面上移动速度慢，接受筛理的机会多，浮于上层的物料由于磨擦阻力小，能较快的从筛面上排出，从而达到分离目的。

④高速振动筛:

在碾米厂中,此种设备广泛用于稻谷除稗,效果较好。

高速振动筛的工作原理:

高速振动筛采用惯性振动机构,筛体支持或悬挂

在弹簧上,作高速振动，物料在筛面上作小幅度跳跃，翻滚运动，其运动轨迹为圆或椭圆，稻谷及稗子在这种运动形式下，增加了接触筛面机会，根据它们在粒度上的差别，得到高效率的分离。

（三）密度分选法（比重分选法）

密度分选法是根据谷粒及杂质在密度、容重、磨擦系数、悬浮速度等物理性质的不同，利用运动过程中产生的自动分级的原理，采用适当的分级面使之分离。

密度分选法根据所用介质的不同，分为干式和湿式两类。

◆湿式以水为介质，利用物料间的相对密度和在水中的沉降速度的不同进行分离

（如洗谷机）。

碾米厂只适用于加工蒸谷米时稻谷的清理。

◆干式是以空气为介质。

在碾米厂应用较为普遍。

干法去石的的主要设备为比重去石机。

比重去石机的工作原理

比重去石机主要利用稻谷和石子比重和悬浮速度的不同，使稻谷和石子分离。

当物料由进料斗落在去石筛面中部时，由于机体作往复运动而产生自动分级，使比重大的而表面光滑的石子沉到料层下面，比重小的而表面粗糙的稻谷浮在上层，形成物料的初步分层。

同时由于稻谷和石子的悬浮速度有一定的差别，在自下而上的气流作用下，进一步促进了自动分级，以致使石子下层，接触筛面，稻谷则进一步上浮并呈半飘浮状态。

随着物料不断进入去石筛面，处在上层的稻谷由于受进口物料的推力及本身重力的作用，逐渐向出料口下滑而排出机外，紧贴筛面的石子，当机体作向上加速运动时，由时于受鱼鳞孔凸出边缘的阻挡，不能下滑，而当机体作反向加速运动时，石子在惯性作用下，爬过鱼鳞孔的背面向上滑动，最后进入砂石检查装置。

在砂石检查装置反向气流的作用下，把混在石子中的稻谷吹回筛面，石子则得到净化，连续不断地从出石口排出从而达到谷石分离目的。

（四）磁选法

磁选是利用金属杂质和稻谷的磁性不同（稻谷为非磁性物质，混入稻谷中的各种磁性杂质如铁钉、铁片铁屑等磁性物质），用磁钢的磁力将稻谷中的金属杂质吸除，从而达到及稻谷分离的目的。

通常使用永久磁铁作磁场。

常见磁选器有栅式、栏式和滚筒式。

（五）精选法

精选法是根据谷粒及杂质长度的不同,利用有一定形状和大小的袋孔的工作面进行分离的方法。

精选法中分离工作面形式有滚筒和蝶片两种形式。

当物料进入旋转的滚筒中，不断地及滚筒内表面接触，促成短物料进入袋孔内，当滚筒转到一定角度，短物料就依靠自身重力脱离袋孔，落入滚筒中部的收集槽中，长粒物料在滚筒底部运动，从而使长短分离，蝶片分离工作同滚筒相似。

工作时，蝶片下部插入粮堆中，由于物料及蝶片接触，短粒物料进入袋孔之内，随蝶片转至一定位置时，短物料脱离袋孔进入收集槽而及长粒物料分离。

四、清理工艺效果的评价

评价清理工艺效果的指标有净粮提取率和杂质去除率。

清理后净谷量

1、净粮提取率=×

100%

清理前稻谷量

清理前物料含杂量一清理后物料含杂量

2、杂质去除率=×

100%

清理前物料含杂量

第三节砻谷及砻下物分离

一、砻谷及砻下物分离的目的和要求

用稻谷直接进行碾米，不仅能量消耗大、产量低、碎米多、出米率低而且成品色泽差，纯度和质量都低。

因此，在碾米厂中，都是先将颖壳去掉，制糙米后再碾米。

在稻谷加工中，去除稻谷颖壳的过程称为砻谷，使稻谷脱壳的机器称为砻谷机，砻谷工艺效果的好坏，不仅直接影响后继工序的工艺效果，而且及成品质量、出品率、产量和成本都有密切关系，

要求砻谷时，应尽量保持米粒完整，减少米粒的破碎和爆腰，以利于提高出米率；

应尽量避免糙米的光滑表面遭到破坏，以利于提高谷糙分离的效果；

应保持较高而稳定的脱壳率，以利于提高砻谷机台时产量；

同时必须节省动力和减少物料的消耗，以利于降低生产成本。

二、砻谷机理

砻谷是根据稻谷结构特点，由砻谷机施加一定的机械力而实现的。

根据脱壳时的受力和脱壳方式，稻谷脱壳可分为挤压搓撕脱壳、端压搓撕脱壳和撞击脱壳三种。

1．挤压搓撕脱壳：

是指谷粒两侧受两个不等速运动的工作面的挤压，搓撕而脱去颖壳的方法。

胶辊砻谷机就是应用此机理的典型的设备。

2．端压搓撕脱壳：

是指谷粒长度方向的两端受两个不等速运动的工作面的挤压，搓撕而脱去颖壳的方法，砂盘砻谷机是应用此机理的典型设备。

3．撞击脱壳：

指高速运动的粮粒及固定工作面撞击而脱去颖壳的方法。

离心砻谷机是应用此机理的典型设备。

三、砻谷机

我国目前使用的砻谷机械，主要是橡胶辊筒砻谷机和少量的砂盘砻谷机。

1橡胶辊筒砻谷机

橡胶辊筒砻谷机简称胶砻，它的主要工作构件是一对并列的，富有弹性的胶辊，两辊异速相向旋转，稻谷进入两辊间，受到胶辊的挤压和磨擦所产生的搓撕作用，稻壳破裂，及糙米分离。

2砂盘砻谷机：

砂盘砻谷机的主要工作构体是上、下两个平卧的砂盘，上砂盘固定不动，下砂盘作平面旋转运动，当稻谷由上砂盘中心进口落入转动的下砂盘时，在惯性离心力的作用下，便迅速进入金刚砂盘工作区（轧距）内当谷粒在工作区内及盘作相对运动时，由于谷粒本身受惯性力和下砂盘磨擦力所形成的力偶的作用，有坚立起来的趋势，但由于砂盘轧距小于谷粒长度，大于谷粒厚度，谷粒竖起至倾斜位置时，其两顶端及上、下砂盘发生冲击、碰撞、挤压、撕搓等作用，使稻壳破裂，达到脱壳目的。

砂盘砻谷机具有结构简单、取材方便。

造价低廉等优点。

由于它受气温影响较小，适用于南方气温