提高碾米機碾白精度降低碎米率方法的研究

朱建武　雷艷清　顏俊

[摘要]碾米機在大米加工過程中主要用于開糙、碾白，是生產(chǎn)線上的主要加工設(shè)備，也是碎米產(chǎn)生最多的設(shè)備，如何在設(shè)計和使用中使碾米機在達到碾白精度的同時減少碎米率，值得糧機生產(chǎn)企業(yè)和谷物加工企業(yè)深入探索。本文從碾米機碾白機理和碎米原因入手，深入分析了碾白精度和碎米率的關(guān)系，并從設(shè)計、制作、操作方面提出了提高碾白精度、減少碎米率的技術(shù)方法和措施，為同行和谷物加工企業(yè)提供參考。

[關(guān)鍵詞]碾白精度；碎米率；方法；措施

中圖分類號：[S226.2] 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20180319

隨著谷物加工工藝越來越完善，谷物加工一般分為清理、礱谷、谷糙分離、碾米、拋光、白米分級、色選等一系列工序。碾米工序主要是利用碾米機產(chǎn)生的機械作用力對糙米去皮碾白，是大米加工中至關(guān)重要一個環(huán)節(jié)，同時也是產(chǎn)生碎米最多的工序。當(dāng)前碾米工藝采用“多機輕碾、強拉風(fēng)低溫碾米”來解決精度低、碎米率高的問題，但增多碾米機的數(shù)量，同時也增加了生產(chǎn)線的能耗，所以一般的生產(chǎn)線采用三、四道碾米為宜。然而在生產(chǎn)線上經(jīng)常出現(xiàn)碾米機碾白精度高時碎米率高，降低碎米率時碾白精度過低的情況，嚴(yán)重影響到大米加工企業(yè)的經(jīng)濟效益，如何解決碾白精度和碎米率矛盾的問題值得深入研究。本文主要對碾米機碾白精度和碎米率矛盾的問題進行了探討，并對如何提高碾白精度、降低碎米率等方面進行了探討和總結(jié)。

1碾白精度和碎米率的關(guān)系

碾米就是借助旋轉(zhuǎn)的碾輥使米粒與碾白室構(gòu)件及米粒與米粒之間產(chǎn)生相互碰撞、碾削、摩擦翻滾及軸向輸送等運動，通過碾削及摩擦擦離等作用將米粒表皮部分全部去除，使米粒成為符合規(guī)定要求的大米的加工過程。碾米機的碾白效果由碰撞、碾白壓力、翻滾及軸向輸送四個因素所決定，要想達到最佳碾白效果就需在設(shè)計和使用過程中考慮碰撞、碾白壓力、翻滾及軸向輸送四個因素。碾米過程中碎米產(chǎn)生的主要原因是米粒在碾米室內(nèi)所受的壓力大于米粒本身的韌性，從而造成米粒斷裂，形成碎米。從上面的分析得出，碾米機的碾白精度和壓力成一定的正比例關(guān)系，壓力越大，碾白精度越高，但當(dāng)壓力越大時也會使米粒斷裂的概率增大，從而增加碎米率，故可看出碾米機的碾白精度和碎米率也成一定的正比例關(guān)系。然而，碾白精度并非由碾白壓力一個因素所控制，要想打破碾白精度和碎米率正比例關(guān)系，就應(yīng)在控制最佳壓力的同時增強碾白室中碰撞、翻滾及軸向輸送三個要素對米粒的作用，從而使碾米機能在達到最佳碾白效果的同時盡量降低碎米率。

2提高碾白精度、減低碎米率的方法和措施

2.1設(shè)計方面

碾米機作為大米生產(chǎn)線最普通的設(shè)備，是國內(nèi)最常見的碾米設(shè)備，結(jié)構(gòu)也比較簡單，其基本的技術(shù)參數(shù)基本上已固定，各廠商的主要不同在于碾米室內(nèi)部的零部件技術(shù)參數(shù)的不同。要想在設(shè)計上解決碾米機碾白精度和碎米率的矛盾關(guān)系主要從以下四個方面進行改變。

2.1.1砂輥的參數(shù)設(shè)計

砂輥是碾白室中米粒產(chǎn)生碾削、翻滾、摩擦的動力來源，砂輥的設(shè)計能影響到碾米機的產(chǎn)量、出米率、碎米率和能耗等參數(shù)指標(biāo)。砂輥的設(shè)計參數(shù)主要有砂號、槽型尺寸、推進角、螺旋升角和導(dǎo)程。砂輥的砂號即磨料的粒度號，有24、30、36、40、46、60六種粒度號。一般取24～30為粗砂，用于開糙；取36～40為中砂，用于碾白；取46～60為細(xì)砂，用于精碾。在多機輕碾工藝中一般第一臺用于開糙，后面的用于碾白和精碾，要根據(jù)碾米機數(shù)量搭配不同砂號的砂輥。砂輥的槽型尺寸一般設(shè)計為深槽、中槽、淺槽三種，一般碾米機標(biāo)配為中槽，根據(jù)現(xiàn)場實際需求進行更改，如果精度不夠，壓力過小，可選淺槽砂輥增加精度，如果精度過高，碎米率高，可選深槽砂輥降低碾白壓力，從而降低碎米率。推進角和螺旋升角在一定范圍內(nèi)會嚴(yán)重影響米粒的碰撞、翻滾及軸向輸送等作用，當(dāng)砂輥的推進角和螺旋升角增大時，砂輥對米粒的碰撞、翻滾作用會增強，其對米粒的軸向輸送會減弱，所以為了獲得合適的碾白精度和較低的碎米率，砂輥的推進角會取50°～70°，砂輥的推進角螺旋升角會取20°～30°。砂輥的導(dǎo)程一般會取360，在設(shè)計中也會適當(dāng)增加導(dǎo)程，因為增加導(dǎo)程會減弱砂輥的軸向輸送作用，使米粒在碾白室內(nèi)的時間更長，能更加充分地碰撞和翻滾，從而增加碾白精度。當(dāng)碾米機在市場上遇到碾白精度不夠或者碎米率過高時可以根據(jù)客戶的特殊需求改變砂輥設(shè)計參數(shù)，制作滿足客戶需求的特制砂輥，使碾米機能達到最佳效果。

2.1.2壓篩條厚度

壓篩條主要用來安裝和固定篩片，由于壓篩條有一定的厚度，在壓篩條處，碾白室的間隙（存氣）減少，在此處米粒的碰撞、翻滾、碾削及摩擦擦離等作用會加劇，從而可以增強米粒的碾白均勻度。當(dāng)壓篩條過薄，那么壓篩條對米粒產(chǎn)生碰撞、翻滾、碾削及摩擦擦離等作用比較小，米粒的碾白精度會比較低。當(dāng)壓篩條過厚，壓篩條對米粒所產(chǎn)生碰撞、翻滾、碾削及摩擦擦離等作用過于強烈，容易產(chǎn)生碎米。由此可見，壓篩條的厚度直接影響到碾米機的碾白效果，一般碾米機配置的壓篩條為3mm，客戶可以根據(jù)自己的碾米效果，增加或減少厚度，使碾白精度和碎米率之間達到均衡，實現(xiàn)最佳碾米效果。

2.1.3米篩

米篩主要用于碾白室內(nèi)的米糠和增強米粒的碰撞、切削、摩擦，米篩的篩孔的尺寸、形狀設(shè)計能影響到米糠的排除效果、碎米率和碾白效果。當(dāng)篩孔尺寸過小時，米糠難以排除，易造成篩片堵塞，從而造成碎米，當(dāng)篩孔尺寸過大時會有利于米糠的排出，同時米粒也會容易嵌入篩孔中，造成米粒斷裂，從而碎米，所以選擇合適的篩孔尺寸相當(dāng)重要。同時為了方便米糠排除，篩孔會設(shè)計成內(nèi)小外大，增強米糠的通過性，減少米糠堵篩孔現(xiàn)象。米篩的形狀一般設(shè)計為直孔、順向孔、逆向孔三種，順向孔即篩孔的形狀與砂輥旋轉(zhuǎn)的方向成銳角，順向篩片能適當(dāng)降低篩片對米粒碰撞、切削、摩擦作用，當(dāng)米機內(nèi)壓過高時可以采取這種篩板，以達到降低內(nèi)壓，減少碎米率的效果。逆向孔即篩孔的形狀與砂輥旋轉(zhuǎn)的方向成鈍角，逆向篩片能適當(dāng)加劇篩片對米粒碰撞、切削、摩擦作用，當(dāng)米機碾白精度不夠時可以采取這種篩板。同時還可以在篩片內(nèi)側(cè)增加凸點，增強篩片對米粒碰撞、切削、摩擦作用，提高碾白精度。

2.1.4轉(zhuǎn)速

碾輥轉(zhuǎn)速的快慢直接影響到米粒的運動速度和受壓大小，一般米機的線速度已確定，有固定的傳動比，但也可以根據(jù)實際情況改變電機輪的大小或增加變頻器改變碾輥的轉(zhuǎn)速。適當(dāng)降低碾輥轉(zhuǎn)速可以降低米粒的沖擊力，減少碎米率，雖然降低轉(zhuǎn)速的同時會減少碾輥對米粒的碰撞、碾削、摩擦作用，降低碾白精度，但由于現(xiàn)在采用“多機輕碾”工藝，能有效地保證碾白精度，故可以適當(dāng)降低最后一到兩道碾米機轉(zhuǎn)速來降低碾米環(huán)節(jié)的綜合碎米率。

2.2制作方面

碾米機作為最普通的設(shè)備，由于結(jié)構(gòu)簡單、價格低、利潤低，其制作精度經(jīng)常被企業(yè)所忽視。雖說碾米機結(jié)構(gòu)簡單，但要想保證較好的碾白精度和較低的碎米率，就需增強碾米室內(nèi)的制作和裝配精度。碾米室內(nèi)的任意突出或尖銳的部位都會增加碎米，像篩托架的裝配間隙、壓篩條的尖銳角、篩片裝配的重疊或間隙等都會影響到碾白精度和碎米率，所以碾米機制造企業(yè)應(yīng)該在生產(chǎn)上增強制作精度，從主觀上減少造成增加碎米的因素。

2.3操作方面

碾米機操作比較簡單，影響到精度和碎米率的主要是外加壓力和風(fēng)壓。

外加壓力通過壓坨控制排料壓力門來實現(xiàn)，當(dāng)外加壓力過大時，物料難以排出碾白室，造成碾白室的壓力增大，出現(xiàn)過碾現(xiàn)象，同時也會增加碎米率；當(dāng)外加壓力過小時，物料迅速排出碾白室，碾白室壓力不夠，出現(xiàn)精度不夠現(xiàn)象，所以適當(dāng)應(yīng)適當(dāng)控制外加壓力。在多機輕碾工藝中一般會逐步減少外加壓力，以確保達到碾白精度的同時盡量降低碎米率。

排糠風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)力不僅用來排出米糠，同時也能翻轉(zhuǎn)米粒、降低米溫，所以控制風(fēng)壓也是調(diào)節(jié)碾白精度和降低碎米率的措施。當(dāng)風(fēng)壓調(diào)節(jié)過大時，雖然能有效地排出米糠和降低米溫，同時也會增加碾米室內(nèi)壓和增加米粒與篩片的碰撞、摩擦作用，使碾白精度過高和增加碎米率；當(dāng)風(fēng)壓調(diào)節(jié)過低時，會由于內(nèi)壓不夠，碾白精度不夠，所以應(yīng)調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)娘L(fēng)壓來確保最佳碾米效果。

3結(jié)論

碾米機作為生產(chǎn)線上普通而重要的設(shè)備直接影響到大米生產(chǎn)的質(zhì)量和經(jīng)濟性，值得所有碾米設(shè)備制造廠商和大米加工企業(yè)重視。本文對解決碾米機碾白精度和碎米率矛盾關(guān)系的方法進行了探討和總結(jié)，為同行和大米加工企業(yè)提供參考，確保碾米機能在碾白精度和碎米率達到均衡，為大米加工企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益。