稻谷制米工艺技术第一节稻谷的清理一、稻谷清理的目的与要求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:1无机杂质:泥土、砂石、砖瓦块、并肩石(其形状大小与稻谷相仿)及其它无机物质。
2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、大小与稻谷相似的“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,主要是借助杂质与稻谷的物理性质的不同进行分选。
(一)风选法:1、机理:风选是根据稻谷与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与谷粒分离。
(表1-6)表1-6 稻谷、糙米及有关物料的县浮速度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,一般都与其它作业机组合,以节省占地位置,如与筛选可组合成振动筛,与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与杂质分开。
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:主要根据稻谷与杂质宽度,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保证物料与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:主要用于分离与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,经过与筛面的相对运动,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,稻谷与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与杂质在密度、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,从而达到与稻谷分离的目的。
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与杂质长度的不同,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,不断地与滚筒内表面接触,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,由于物料与蝶片接触,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与长粒物料分离。
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二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,而且与成品质量、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。