朱建武　雷艷清　顏俊

[摘要]碾米機(jī)在大米加工過(guò)程中主要用于開(kāi)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(jì)和使用中使碾米機(jī)在達(dá)到碾白精度的同時(shí)減少碎米率，值得糧機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和谷物加工企業(yè)深入探索。本文從碾米機(jī)碾白機(jī)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(jì)、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(lèi)號(hào)：[S226.2] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20180319

隨著谷物加工工藝越來(lái)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(jí)、色選等一系列工序。碾米工序主要是利用碾米機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械作用力對(duì)糙米去皮碾白，是大米加工中至關(guān)重要一個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是產(chǎn)生碎米最多的工序。當(dāng)前碾米工藝采用“多機(jī)輕碾、強(qiáng)拉風(fēng)低溫碾米”來(lái)解決精度低、碎米率高的問(wèn)題，但增多碾米機(jī)的數(shù)量，同時(shí)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(jī)碾白精度高時(shí)碎米率高，降低碎米率時(shí)碾白精度過(guò)低的情況，嚴(yán)重影響到大米加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，如何解決碾白精度和碎米率矛盾的問(wèn)題值得深入研究。本文主要對(duì)碾米機(jī)碾白精度和碎米率矛盾的問(wèn)題進(jìn)行了探討，并對(duì)如何提高碾白精度、降低碎米率等方面進(jìn)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(yùn)動(dòng)，通過(guò)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(guò)程。碾米機(jī)的碾白效果由碰撞、碾白壓力、翻滾及軸向輸送四個(gè)因素所決定，要想達(dá)到最佳碾白效果就需在設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中考慮碰撞、碾白壓力、翻滾及軸向輸送四個(gè)因素。碾米過(guò)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(jī)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(shí)也會(huì)使米粒斷裂的概率增大，從而增加碎米率，故可看出碾米機(jī)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(gè)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(shí)增強(qiáng)碾白室中碰撞、翻滾及軸向輸送三個(gè)要素對(duì)米粒的作用，從而使碾米機(jī)能在達(dá)到最佳碾白效果的同時(shí)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(jì)方面

碾米機(jī)作為大米生產(chǎn)線最普通的設(shè)備，是國(guó)內(nèi)最常見(jiàn)的碾米設(shè)備，結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)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(jì)上解決碾米機(jī)碾白精度和碎米率的矛盾關(guān)系主要從以下四個(gè)方面進(jìn)行改變。

2.1.1砂輥的參數(shù)設(shè)計(jì)

砂輥是碾白室中米粒產(chǎn)生碾削、翻滾、摩擦的動(dòng)力來(lái)源，砂輥的設(shè)計(jì)能影響到碾米機(jī)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(jì)參數(shù)主要有砂號(hào)、槽型尺寸、推進(jìn)角、螺旋升角和導(dǎo)程。砂輥的砂號(hào)即磨料的粒度號(hào)，有24、30、36、40、46、60六種粒度號(hào)。一般取24～30為粗砂，用于開(kāi)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(jī)輕碾工藝中一般第一臺(tái)用于開(kāi)糙，后面的用于碾白和精碾，要根據(jù)碾米機(jī)數(shù)量搭配不同砂號(hào)的砂輥。砂輥的槽型尺寸一般設(shè)計(jì)為深槽、中槽、淺槽三種，一般碾米機(jī)標(biāo)配為中槽，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求進(jìn)行更改，如果精度不夠，壓力過(guò)小，可選淺槽砂輥增加精度，如果精度過(guò)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(jìn)角和螺旋升角在一定范圍內(nèi)會(huì)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(jìn)角和螺旋升角增大時(shí)，砂輥對(duì)米粒的碰撞、翻滾作用會(huì)增強(qiáng)，其對(duì)米粒的軸向輸送會(huì)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(jìn)角會(huì)取50°～70°，砂輥的推進(jìn)角螺旋升角會(huì)取20°～30°。砂輥的導(dǎo)程一般會(huì)取360，在設(shè)計(jì)中也會(huì)適當(dāng)增加導(dǎo)程，因?yàn)樵黾訉?dǎo)程會(huì)減弱砂輥的軸向輸送作用，使米粒在碾白室內(nèi)的時(shí)間更長(zhǎng)，能更加充分地碰撞和翻滾，從而增加碾白精度。當(dāng)碾米機(jī)在市場(chǎng)上遇到碾白精度不夠或者碎米率過(guò)高時(shí)可以根據(jù)客戶的特殊需求改變砂輥設(shè)計(jì)參數(shù)，制作滿足客戶需求的特制砂輥，使碾米機(jī)能達(dá)到最佳效果。

2.1.2壓篩條厚度

壓篩條主要用來(lái)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(huì)加劇，從而可以增強(qiáng)米粒的碾白均勻度。當(dāng)壓篩條過(guò)薄，那么壓篩條對(duì)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(huì)比較低。當(dāng)壓篩條過(guò)厚，壓篩條對(duì)米粒所產(chǎn)生碰撞、翻滾、碾削及摩擦擦離等作用過(guò)于強(qiáng)烈，容易產(chǎn)生碎米。由此可見(jiàn)，壓篩條的厚度直接影響到碾米機(jī)的碾白效果，一般碾米機(jī)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(dá)到均衡，實(shí)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(qiáng)米粒的碰撞、切削、摩擦，米篩的篩孔的尺寸、形狀設(shè)計(jì)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(guò)小時(shí)，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(guò)大時(shí)會(huì)有利于米糠的排出，同時(shí)米粒也會(huì)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(shí)為了方便米糠排除，篩孔會(huì)設(shè)計(jì)成內(nèi)小外大，增強(qiáng)米糠的通過(guò)性，減少米糠堵篩孔現(xiàn)象。米篩的形狀一般設(shè)計(jì)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(duì)米粒碰撞、切削、摩擦作用，當(dāng)米機(jī)內(nèi)壓過(guò)高時(shí)可以采取這種篩板，以達(dá)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(duì)米粒碰撞、切削、摩擦作用，當(dāng)米機(jī)碾白精度不夠時(shí)可以采取這種篩板。同時(shí)還可以在篩片內(nèi)側(cè)增加凸點(diǎn)，增強(qiáng)篩片對(duì)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(yùn)動(dòng)速度和受壓大小，一般米機(jī)的線速度已確定，有固定的傳動(dòng)比，但也可以根據(jù)實(shí)際情況改變電機(jī)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(shí)會(huì)減少碾輥對(duì)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(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)降低碾米環(huán)節(jié)的綜合碎米率。

2.2制作方面

碾米機(jī)作為最普通的設(shè)備，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低、利潤(rùn)低，其制作精度經(jīng)常被企業(yè)所忽視。雖說(shuō)碾米機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但要想保證較好的碾白精度和較低的碎米率，就需增強(qiáng)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(huì)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(huì)影響到碾白精度和碎米率，所以碾米機(jī)制造企業(yè)應(yīng)該在生產(chǎn)上增強(qiáng)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(jī)操作比較簡(jiǎn)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(guò)壓坨控制排料壓力門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)外加壓力過(guò)大時(shí)，物料難以排出碾白室，造成碾白室的壓力增大，出現(xiàn)過(guò)碾現(xiàn)象，同時(shí)也會(huì)增加碎米率；當(dāng)外加壓力過(guò)小時(shí)，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(jī)輕碾工藝中一般會(huì)逐步減少外加壓力，以確保達(dá)到碾白精度的同時(shí)盡量降低碎米率。

排糠風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)力不僅用來(lái)排出米糠，同時(shí)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(guò)大時(shí)，雖然能有效地排出米糠和降低米溫，同時(shí)也會(huì)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(guò)高和增加碎米率；當(dāng)風(fēng)壓調(diào)節(jié)過(guò)低時(shí)，會(huì)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(lái)確保最佳碾米效果。

3結(jié)論

碾米機(jī)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(jì)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(duì)解決碾米機(jī)碾白精度和碎米率矛盾關(guān)系的方法進(jìn)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(jī)能在碾白精度和碎米率達(dá)到均衡，為大米加工企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。