农产品加工机械电子教案第三章

第二章碾米工艺与设备
第一节概述
1.稻谷的种类、结构
1．1稻谷的种类及特性
稻谷可分为：
籼稻：椭圆形，质软，易碎。

粳稻：较硬，易加工，不易碎，粉质少，发亮。

按糯性分：糯性、非糯性。

籼稻与粳稻均有糯性与非糯性。

糯性粳稻：形状呈短椭圆形，仍较硬、易加工；
糯性籼稻：形状呈长椭圆形，仍易碎，不易加工。

1．2籽粒结构
颖果稻壳或颖
糙米（果）皮层
胚乳、胚
其中：颖（稻壳）占18~19%
皮层占5~7%
胚与胚乳占68~73%
2.加工工艺
清理→砻谷→碾米→副产品清理。

①清理：风选、筛选、磁选、去石、去稗，与饲料加工，面粉加工清理类似。

②砻谷：去掉稻壳，有砻谷机。

作用：使糙米与壳分离。

③碾米：去掉糙米的外皮，成为白米（精米）。

有碾米机。

在小型碾米机上，采用的是砻谷与碾米一次完成，也称碾米机。

（稻出白）
④副产品清理：糙米与壳分离，壳的收集，碎米与粉分离，白米与皮的分离，收集外皮，作为饲料。

目前我国对稻谷的加工主要采用两种方法：糙出白与稻出白。

糙出白：先砻谷除去稻壳成为糙米，再除去皮层成为白米。

有砻谷机、碾米机完成。

糙米表面有皮层，皮层极易吸收水分。

蒸饭时需要时间长，出饭率↓，且含有粗纤维。

不利于人体消化，需要除去皮层。

但皮层中又含有大量的维生素，脂肪，若除去太多，养分损失太大，因此碾米的次数尽量少。

稻出白：将稻谷直接碾成白米。

用碾米机一次或数次碾成。

糙出白与稻出白的特点：
①从工艺上分析：糙出白较科学，具有出米率高，比稻出白高2~3%，碎米率低，比稻出白低一倍多。

但由于设备投资大（砻、碾数次），砻谷后的大糠需再次加工才能作饲料。

仅在国营米厂应用，农村应用较少，随科学技术发展，有日趋增多的趋势。

②从加工设备来看：稻出白加工方法简单，投资少，使用管理方便，可零星加工，所得到的糠屑可直接作饲料。

尽管这种方法出米率低，碎米率高，米中含谷问题不易解决，但在原材料和设备供应有困难（偏僻）的地区，仍被广泛应用，如农村。

第二节清理设备
稻谷清理过程与饲料加工中的筛选、风选、磁选、去石相似，不再详讲。

不同之处是多了一道去稗过程。

除稗工艺过程中采用的设备是溜筛。

稗子：长在稻田里形状似稻，但叶片毛涩，需除掉。

溜筛：层撤谷法：连续筛（多层），上下筛由小到大，筛下物逐层行到稻稗混合物，筛上物为稻谷。

连续工作层层除稗法：把筛下的混合物进入连续筛，筛孔由大到小。

得到筛上物→稻谷，筛下物→全为稗物。

具体的加工工艺不再讲述，总之能把稗除掉即可。

第三节砻谷机
作用：剥去谷壳（外壳）不伤米粒。

1．砻谷机的种类。

目前国内应用最多的是胶辊式和砂盘式两种砻谷机。

砻谷机属于剥壳机械。

除稻壳需剥壳外，农产品中还有大豆，棉籽，谷子（小米），花生，玉米剥籽等。

砻谷机
用于稻谷剥壳，谷子剥壳。

碾米机
搓板式去皮机：用于大豆剥壳；定搓板+动搓板↑↓
刀板式剥壳机：用于棉籽剥壳；剪切原理
轧辊式剥壳机：用棉籽，油料，花生，葵花。

一对光滑轧辊。

挤压原理。

锤击式剥壳机：用花生，碰撞，撞击原理。

这里主要介绍砻谷机械：
砂盘式砻谷机：又称离心式剥壳机。

P61
1．1砂盘砻谷机
主要结构：上下平行配置的一对砂盘。

上盘固定不动，下盘转动。

轧距（间隙）可调。

（根据喂入量，米粒大小）
工作过程：谷粒进入二盘之间→离心扩散到整盘面→受压，摩擦，离心惯心力→谷壳破裂而脱壳。

特点：结构简单，取材方便，成本低，对潮湿谷物适应性好。

缺点：谷粒损伤大，破碎率↑，脱壳率↓。

1．2胶辊式砻谷机P58
主要机构为一对并列的橡胶辊筒（与辊式磨粉机构类同），相向转动U1＞U2
＞V2，谷粒被工作过程：稻谷单层无重叠进入轧距中，轧距＞谷粒厚度，V
1
挤压，摩擦作用。

皮撕裂而脱壳。

一般快辊固定不动，慢辊移动调轧距。

特点：产量高，脱谷效率高，碎米少，操作文便，安全可靠。

缺点：造价高，消耗橡胶多，对潮作物适应性差。

2．影响砻谷机性能的因素。

2．1稻谷的品质影响砻谷效果
稻谷籽粒整齐，水份合适度（粳稻含水14~16%，籼稻含水13~15%），壳与糙米间隙大（空隙大），壳薄结合松，则脱壳率高，碎米少，电耗也较低，反之效果变差。

2．2砂盘转速n。

影响产量，脱壳率。

砂盘转速n↑，离心力↑，进入的稻谷量↑，产量↑，谷粒受的冲击力↑，脱壳率↑。

但砂盘对谷粒损伤↑，碎米率↑。

因此不同稻谷要用不同的转速。

如加工壳厚，结构紧密的晚稻。

n↑。

对谷壳结构松早稻和外壳薄的粳稻。

n↓。

2．3砂盘的工作表面形状，影响胶壳率，碎米率。

表面砂粒粗，粗糙，作用力↑，脱壳率↑，碎米↑。

表面砂粒细，光滑，作用力↓，脱壳率↓，碎米↓。

要求砂粒粘结有一定强度，磨钝后能自行脱落，重新露出新的砂粒，保持锋利。

如果砂盘粘结剂过多，则表面越光滑。

砂锋不突出，粘的太牢不易自脱。

反之，表面太粗糙，很容易脱落，反而寿命↓，成本高。

所以必须按一定的比例控制胶结剂的数量。

2．4砂盘之间的轧距，影响砻谷效果。

轧距↑，脱壳率↓，碎米率↓。

轧距↓，脱壳率↑，碎米率↑。

轧距过小，稻谷在工作区内处于平列状态，不能立起。

糙米表面起毛，碎米率↑，产量↓。

一般说，易脱壳稻谷轧距↑，难脱的轧距↓。

轧距大小：稻谷宽＜轧距＜稻谷长
2．5流量应与轧距配合，随轧距↑而↑。

轧距一定：流量也保持稳定，若轧距↓，虽能提高脱壳率，但谷粒受撞击力↑，碎米↑；若↑流量，谷粒在工作区内相互重叠，互相干扰。

脱壳率↓。

若↑↑流量，产生堵塞，出现故障。

第四节碾米机
1．碾米的必要性
由稻谷→糙米，表面有一层皮，蒸饭时不易熟。

含粗纤维多，适口性差（不好吃）。

若把糙米除皮，可↓粗纤维，适口性↑。

出饭率↑。

当然碾米也可以是稻谷→白米（出米率↓，碎米率↑）。

2．碾米机种类
横式铁辊碾米机
铁筋砂辊碾米机
立式砂辊碾米机
螺旋砂辊碾米机
双辊式碾米机（大型碾米机）
3．碾米的基本原理
实质：保证糙米基本完整，利用外力使皮层与胚乳籽粒联接破坏，全部或部
分除去皮层。

方法：机械摩擦擦离作用铁辊筒
碾削作用（搓擦）铁筋砂辊
化学：用酶或化学药剂浸泡米→变软→轻碾→皮层与胚乳分离。

特点：籽粒完整，工艺复杂，成本高，加工出来的米较干净，不需要淘米。

淘米1~2次以上，维生素损失40%以上。

4．铁辊筒碾米机
结构：进料斗，米机盖，花铁筛，铁辊筒，米刀，机座。

工作过程：进料斗→碾白室→圆周力，容积↓，密度↑，挤压↑。

由于速差产生擦离。

（依靠压力产生擦离作用）
5．铁筋砂辊碾米机
结构同铁辊筒，不同之处金刚砂辊→铁辊
工作过程：以碾削为主，压力↓，线速↑，出米率↑，碎米少。

思考题
1．碾米的基本工艺流程与各工序的主要作用。

2．稻出白与糙出白工艺上各有何不同？各有何特点？
3．碾米清理过程与制粉（饲料）加工有何不同？说明理由？
4．常用（见）的碾米机械有哪几类？各采用什么原理脱壳？各有何特点？5．影响砻谷机工作性能的因素有哪些？有何影响。

6．碾米有何必要性？（为什么要进行碾米）常见的碾米机械有哪几类？
7．碾米常采用哪两种方法？。