陳時龍，徐金勇，李維強*

（上海海豐米業(yè)有限公司，江蘇 大豐 224153）

隨著稻谷加工原料品質(zhì)的多樣化和加工工藝的日趨復(fù)雜，在加工過程中碎米越來越多，如何控制大米在加工過程中增碎是提高大米加工企業(yè)經(jīng)濟效益的關(guān)鍵，也是衡量加工設(shè)備、工藝技術(shù)水平之所在。

本文從稻谷品質(zhì)、加工設(shè)備的操作水平及設(shè)備性能等幾方面對礱谷工序中碎米增多的原因進行分析，并對降低碎米方法進行討論?？刂频a谷工序增碎措施包括嚴格控制稻谷原料，分級加工，調(diào)節(jié)稻谷含水量，控制稻殼中的含糙率，同時要合理安排礱谷工藝，改善礱谷機的操作、管理等。

常規(guī)稻谷加工的過程是由清理、礱谷、碾米和白米處理四個工段組成，而其中礱谷是直接產(chǎn)生碎米的第一道工序，數(shù)據(jù)顯示，70%以上的碎米產(chǎn)生在礱谷脫殼和碾白工序中，因此礱谷工序是控制碎米產(chǎn)生的重要環(huán)節(jié)之一。造成該工序碎米增多的原因有很多，稻谷本身的品質(zhì)和質(zhì)量、礱谷工藝，技術(shù)參數(shù)的配備和操作管理水平等，尤其是稻谷的質(zhì)量和設(shè)備技術(shù)參數(shù)的配置，對碎米的產(chǎn)生影響更大。

根據(jù)稻谷脫殼的受力和脫殼方式，礱谷脫殼可分為擠壓搓撕脫殼，端壓搓撕脫殼和撞擊脫殼，其中擠壓搓撕式的礱谷機是輥帶式礱谷機,端壓搓撕式的礱谷機是砂盤礱谷機,撞擊脫殼式的礱谷機是離心式礱谷機。但相對來說，擠壓搓撕脫殼造價高但具有出碎率低，糙米表面光滑，脫殼率高等良好工藝性能，所以得到廣泛使用。膠輥礱谷機主要工作部件是一對在鑄鐵圓筒上粘結(jié)或套裝膠層的水平橡膠輥筒或塑料輥筒。兩輥軸線位于同一水平面內(nèi)或略有高度差，以不同的轉(zhuǎn)速相向轉(zhuǎn)動，其中一輥的位置固定，另一輥可以移動，使兩輥間的軋距可調(diào)。兩輥線速之差為 2～3．2 m／s， 線速之和不宜超過30 m／s，軋距調(diào)節(jié)機構(gòu)有定壓調(diào)節(jié)和定距調(diào)節(jié)兩類。定壓調(diào)節(jié)可借氣壓、液壓或壓鉈進行，其中壓鉈式自動緊輥（軋距調(diào)節(jié)）機構(gòu)是中國在20世紀60年代首先發(fā)展的。為了使兩膠輥保持正確的線速度差，中國還發(fā)展了齒輪變速箱和三角膠帶相結(jié)合的傳動方式。近幾年發(fā)展了自動變速智能化礱谷機，操作和維護起來更為方便，礱谷工藝效果的好壞直接關(guān)系后道工序的正常工作，而且與成品米質(zhì)量，出米率和加工成本息息相關(guān)，所以如何選擇合適礱谷機、合理配置工作參數(shù)以及規(guī)范操作維護等都十分重要。

1 膠輥礱谷機的工作原理

礱谷是通過一對相向且轉(zhuǎn)速不等的膠輥間的壓力和剪切力，使落入膠輥間的稻谷受到線速差的撕剝而脫殼，稻谷經(jīng)淌板（或經(jīng)喂料輥和淌板）在膠輥全長上薄厚均勻地喂入兩輥之間，等徑輥筒以不同的線速相向運轉(zhuǎn)，通過壓砣的壓力或氣缸壓力使通過輥間的稻谷受到擠壓和搓撕，谷粒兩側(cè)受到兩個不等速運動的工作面擠壓和搓撕而脫去穎殼，由于受到兩輥的擠壓和由兩輥速度差產(chǎn)生的搓撕作用，絕大部分稻谷達到脫殼的目的，并進入谷殼分離裝置，經(jīng)吸風口以4～5 m／s的風速吸除稻殼。谷糙混合物與稻殼分離后，谷糙混合物從出料淌板排出，借助風力將更小的稻糠分出，得到糙米和稻谷混合物。

2 礱谷工序碎米產(chǎn)生的原因

2.1 稻谷品質(zhì)

稻谷品質(zhì)主要表現(xiàn)在粒形、千粒重、容重、飽滿成熟度、心白率、腹白率及粉質(zhì)率等指標上，另外還有爆腰率、原糧的均勻度、糙率及水分含量等。

2.1.1 爆腰率

爆腰又稱裂紋，是指糙米粒或大米粒上出現(xiàn)一條或多條紋橫向裂紋的現(xiàn)象，爆腰產(chǎn)生的原因很多，米粒產(chǎn)生爆腰后，就易破碎而產(chǎn)生碎米。

2.1.2 稻谷均勻度

稻谷在收購入倉時用皮帶輸送機及拋糧機輸送易產(chǎn)生自動分級，雜質(zhì)會自然聚集，這樣會造成稻谷質(zhì)量不均勻，礱谷機操作參數(shù)不好控制，影響軋距大小的調(diào)節(jié)，為了保證礱谷機的脫殼率勢必緊軋，增加輥間壓力，這樣就會有大粒稻谷承壓過大而爆腰使糙碎增加。

2.1.3 稻谷的含水量

稻谷的水分直接影響稻殼的韌性、糙米皮層與胚乳之間的結(jié)合力以及胚乳的抗破壞強度等。水分含量偏高時，生產(chǎn)工序不通暢，同時籽粒的抗拉、抗壓強度會下降。要保證脫殼率，礱谷時勢必減少軋距，增大輥間壓力，從而造成碎米增多。水分過低，糙米的皮層與胚乳的粘結(jié)非常緊密，難于脫落，同時糙米的脆性增加了很多。如果采用較大的摩擦力與壓力把干燥的糙米皮去掉，易造成米粒斷裂或產(chǎn)生裂紋，易出現(xiàn)碎米。

2.2 礱谷機工藝的設(shè)置

從礱谷機原理上講，稻谷純度越高，粒度越整齊飽滿，其加工工藝效果越好，現(xiàn)實加工中，進礱谷機的稻谷大部分是粒度完整，還有小部分是經(jīng)谷糙分離設(shè)備分離出來的回礱谷。由于回礱谷已經(jīng)過一次礱谷，受礱谷機的輥間壓力，扯撕作用等影響，其爆腰機率增多，若進機原料稻谷中再次進行擠壓扯撕，其糙碎率會大大提高，形成了礱谷及谷糙分離工藝中惡性循環(huán)現(xiàn)象。由此可見，礱谷工藝安排的是否合理也會影響到稻谷加工的破碎率。

2.3 礱谷機工作參數(shù)的選擇

實際生產(chǎn)中，礱谷機的輥間壓力、流量、線速差及軋距等的調(diào)節(jié)直接影響著礱谷的工藝效果，并且在目前的稻谷加工中越來越重要。若速度增大，軋距減少，則輥間壓力增大，膠輥對谷粒的扯撕作用增強，相應(yīng)地爆腰和破碎增多。若提高了流量，脫殼率會降低，回礱谷會增加，而回礱谷再脫殼就使碎米增多。大流量情況時，線速、軋距一定的條件下，稻谷橫臥進入工作區(qū)的數(shù)量會增加，從而造成糙碎的增多。

3 礱谷工序控制增碎的措施

3.1 對稻谷原料品質(zhì)嚴加控制，合理加工

3.1.1 按成品要求加工

根據(jù)原糧的爆腰率，合理加工不同含碎米要求的成品大米，提高稻谷加工的綜合效益。

3.1.2 稻谷原料分級加工

不同品種的稻谷籽粒性質(zhì)不同，即使同一品種的稻谷也存在著粒形、粒度、水分含量、爆腰率及雜質(zhì)含量等方面的差異，因此，對粒形、粒度不均勻的稻谷必須分級后分別加工，有利于降低碎米的產(chǎn)生。

3.1.3 控制稻谷中的含糙率

針對原料稻谷中的含糙率增多產(chǎn)生的原因，采取合理的方法，使其控制在盡可能低的水平。

3.1.4 稻谷含水量的調(diào)節(jié)

稻谷水分的過高、過低都會造成稻谷加工的增碎，一般稻谷最佳加工水分為13.5%～15.5%之間，因此對低水分稻谷在加工前進行適當?shù)靥幚?潤谷，使其水分達到13.5%～15.5%后再加工，可以較好地解決因稻谷水分過低加工而引起的增碎這一問題。相反，水分過高則要按大米國家標準對糧食進行低溫慢速干燥與高溫快速干燥，干燥后稻谷應(yīng)慢慢進行緩蘇冷卻，防止吸濕性裂紋與干燥性裂紋的產(chǎn)生，減少稻谷爆腰率。

3.2 合理安排礱谷工藝

針對糙米循環(huán)回礱谷重碾，造成爆腰增多、碎米增多的惡性循環(huán)問題，比較合理的方法就是分級礱谷和復(fù)式谷糙分離工藝。分級加工是用一臺礱谷機專門處理原糧稻谷，而另一臺專門處理回礱谷，這樣用不同的輥間壓力來分別處理以上兩種結(jié)構(gòu)不同的谷粒，避免了糙米回礱重碾而引起碎米增多的問題。復(fù)式谷糙分離是用二道谷糙分離設(shè)備串聯(lián)起來進行谷糙分離，物料分離后較好地達到兩頭凈，即回礱谷“斷”糙，凈糙“斷”谷，具體是用第二道谷糙分離設(shè)備來處理第一道谷糙分離設(shè)備回篩物料。目前有些廠家用色選機對回礱料進行色選，目的是為了降低碎米率，提高成品的出率，還有把礱谷機出來的谷糙料的分選，把其中未成熟粒和雜草稻、紅糙米以及稻谷、病斑粒、黑頭糙米、草籽等和優(yōu)質(zhì)糙米進行分選，提高后道工序中糙米純度，經(jīng)過實際生產(chǎn)證明它們都是減少稻谷礱谷工序增碎的一個重要措施。

3.3 改善礱谷機的操作水平和參數(shù)配置

無論使用何種礱谷機，操作要求都較高，生產(chǎn)中應(yīng)按照稻谷原糧品質(zhì)的不同，正確配置礱谷機技術(shù)參數(shù)。

3.3.1 嚴格控制脫殼率

防止盲目追求高的脫殼率使碎米增加，一般脫殼率以90%左右為佳，膠輥線快慢輥速差設(shè)置在2.0～3.2 m/s之間。

3.3.2 合理控制輥壓

人工調(diào)節(jié)軋距的礱谷機，其軋距控制在0.7 mm左右,壓砣重量一般掌握在10～20 kg。液(汽)壓礱谷機單位輥長壓力為4 990～5 880 N/M。實際生產(chǎn)過程中,軋距與壓力都應(yīng)根據(jù)稻谷的強度、品種、脫殼的難易程度不同而合理掌握,調(diào)整是否合適,還應(yīng)根據(jù)脫殼率來判斷。氣壓式礱谷機進入脫殼率調(diào)節(jié)閥的空氣壓力控制在5～6 MPa，調(diào)整減壓器將輥間壓力調(diào)節(jié)為0.2 MPa，輥壓不足，脫殼率低，要調(diào)高氣缸壓力,使脫殼率達到要求，為不傷米皮使用膠輥。礱谷機要求脫殼率一般粳谷80%～90%，秈谷75%～85%。如果脫殼率低，糙米中含稻谷過多，會增大米機壓力，大米中含稻殼；相反如果脫殼率高，必定是增大了輥間壓力，糙米增碎多，回礱谷中糙米較多，增碎大。一般應(yīng)保證谷糙混合物中含稻糠不應(yīng)超過0.8%，稻糠中含飽滿糧粒每百千克不應(yīng)超過30粒，谷糙分離后，糙米中含稻殼量不應(yīng)超過0.1%，同時結(jié)合谷糙分離工藝指標保證回礱谷中糙米不超過10%，凈糙中含谷粒不超過40粒/kg，當?shù)竟戎形词炝］^多時，操作中應(yīng)根據(jù)稻谷籽粒的飽滿程度、水分情況以及稻谷籽粒的整齊度調(diào)整好礱谷機的壓力和流量，以保證最佳的脫殼效果；尤其是當籽粒整齊度較差時，不能追求過高脫殼率，礱谷機輥間壓力過大或流量過大都將使碎米率增加，同時增加膠耗。

3.3.3 控制合適的流量、進料穩(wěn)定性和均勻性

保持兩輥間合適的物料數(shù)量和稻谷良好的位置型態(tài)，以減少膠輥大小頭產(chǎn)生的機會，降低糙米爆腰率和破碎率。通過不斷的對礱谷機進行實驗，研究和參數(shù)優(yōu)化，在確保良好的工作參數(shù)的條件下，使礱谷機各項工藝指標達到最佳。

3.4 選擇合適膠輥

根據(jù)加工稻谷的類型和品種選擇硬度恰當?shù)哪z輥。 膠輥硬度有 85°、90°(邵氏)兩種。 溫度低、易脫殼的選擇低硬度膠輥,溫度高、難脫殼的選擇高硬度膠輥，聚氨酯膠輥在耐磨性能、摩擦系數(shù)方面優(yōu)于橡膠膠輥，但是聚氨酯膠輥在使用時機體振動大，并且脫殼率低，橡膠膠輥在脫殼率及糙碎率方面都優(yōu)于聚氨酯膠輥，不過耐磨性差。一般而言，加工粳稻使用聚氨酯膠輥，加工秈谷使用橡膠膠輥。

3.5 提高設(shè)備操作人員綜合素質(zhì)

加強和培養(yǎng)操作工工作責任心，不僅要提高員工技術(shù)素質(zhì)，更重要培養(yǎng)他們工作責任心。注意前后道工序之間的配合，務(wù)必做到凈稻谷上礱，斷糙米回礱，以保證礱谷機穩(wěn)定作業(yè)。每周檢查零部件狀況，傳動帶松馳需要調(diào)整，運動部件間注意添加潤滑油，為使汽缸和電磁閥運行平穩(wěn)，在空氣調(diào)節(jié)裝置安裝空氣過濾器排除壓縮空氣中雜質(zhì)，要定期將其中雜質(zhì)放出。檢查氣路是否漏氣，我們在實踐中曾發(fā)現(xiàn)礱谷機脫殼率很低，檢查才發(fā)現(xiàn)一隱蔽處氣管漏氣，更換后運行正常?？傊傧冗M設(shè)備如果不及時保養(yǎng)也會出故障，礱谷機也不例外，軸承不及時加潤滑油，軸承會損壞，如果還一直強行使用軸也會受損傷，對設(shè)備及時保養(yǎng)才可更好發(fā)揮設(shè)備效率，作好設(shè)備預(yù)防性維修保養(yǎng)，變被動維修為計劃性修理，將設(shè)備故障隱患消滅在萌牙狀態(tài)，延長使用壽命，檢查皮帶張緊度，若皮帶打滑，脫殼率就會降低，應(yīng)張緊皮帶。

總之，影響稻谷礱谷增碎的因素有很多。稻谷加工企業(yè)要根據(jù)本企業(yè)的原糧情況、工藝設(shè)備情況、操作水平等做出具體分析和調(diào)查對比，探索出降低碎米的有效方法和途徑，增加稻谷的利用率，減少資源的浪費，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。