金增輝
(江蘇 蘇州 215007)
關(guān)健詞:加濕碾米;凈糙米噴霧著水;噴濕碾米;噴濕精磨上光;碾米工藝;效能
加濕碾米指在碾米過程中對(duì)米流(含凈糙米流)實(shí)施著水調(diào)質(zhì), 以提高碾米工藝效果的一種工藝技術(shù)。 以其工藝作用可分為以下3 種。
(1) 凈糙米噴霧著水:對(duì)凈糙米實(shí)施噴霧著水、潤糙調(diào)質(zhì)后進(jìn)入碾米工序碾白。
(2)噴濕碾米:在噴風(fēng)碾米基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的碾米方法。 噴風(fēng)碾米系指碾米機(jī)在運(yùn)行過程中, 向碾白室噴入高壓高速氣流的一種碾米方法。而噴濕碾米系指碾米機(jī)在運(yùn)行過程中, 向碾白室噴入高壓高速濕潤氣流的一種碾米方法。 兩者的區(qū)別在于, 前者噴入的是生產(chǎn)車間的室溫和濕度的空氣流,后者噴入的是經(jīng)自來水著水加濕的霧氣流。
(3)噴濕精磨上光:指米粒經(jīng)碾白達(dá)到所定的加工精度后,進(jìn)入噴濕精磨上光機(jī)實(shí)施精加工。按其工藝目的與要求分為:
冷濕精磨: 指米粒在精磨機(jī)中向精磨室噴入不高于工作環(huán)境下的室溫的自來水——冷濕霧氣流的一種精磨方法。 制品為精磨米,俗稱水磨米,如出口的5%精制特一粳米、20%精制特一雙竹占和國內(nèi)巿售精制特二粳米等。
熱濕上光: 指米粒經(jīng)冷濕精磨后在上光機(jī)中向上光室噴入溫度高于80 ℃熱水形成的霧氣的一種上光方法。 制品為精潔米,又稱免淘洗米。
為了便于理解“加濕碾米”實(shí)驗(yàn)中所涉及的工藝指標(biāo),有關(guān)的名詞解釋如下:
稻谷理論出糙率: 稻谷質(zhì)量定等指標(biāo)。 凈稻谷脫売后糙米占試樣的質(zhì)量分?jǐn)?shù), 其中不完善粒折半計(jì)算。
稻谷出糙率:稻谷經(jīng)清理除雜、礱谷與產(chǎn)品分離所得的凈糙米質(zhì)量占入機(jī)稻谷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)又稱毛稻谷出糙率。 最終產(chǎn)品為糙米或進(jìn)行技術(shù)測定時(shí)需統(tǒng)計(jì)稻谷出糙率。 我國碾米廠幾乎都是“稻谷→大米”一條龍生產(chǎn)的,因此,對(duì)在制品——糙米不予衡重計(jì)量的。 如需要知道稻谷出糙率,可按下式測算:
稻谷出糙率=出米率+碎米出品率+米糠出品率+米粞出品率+無形耗
其中,無形耗指在“碾米及其成品整理”、“糠粞吸運(yùn)與分離”工序過程中所產(chǎn)生的潑撒、逸散,白米冷卻時(shí)的揮發(fā)以及大米打包時(shí)予留的冷耗等。 一般為(0.5±0.2)%。 加工精度高時(shí)取高值,反之取低值;加濕碾米取低值。
(1) 出米率:碾米行業(yè)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。系指碾制成所定的加工精度等級(jí)大米占入機(jī)稻谷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(2)正品率:碾米行業(yè)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。系指碾制成所定的加工精度等級(jí)要求的成品大米占入機(jī)稻谷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 如果出機(jī)米中的碎米(總量、其中小碎米,以下同)、異色粒(主要是黃粒米)的含量等于或低于等級(jí)大米質(zhì)量要求時(shí), 即在“成品整理”工序未經(jīng)篩選提碎或色選分選異色粒(主要是黃粒米)的,正品率即為出米率。
(3)糙米出白米率:指碾制成加工精度等級(jí)大米占入機(jī)糙米的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 簡稱糙出白率。
糙米出白米率=出米率/稻谷出糙率
(1)出機(jī)米含碎率:指碾制成所定的加工精度等級(jí)要求的白米中的碎米含量占試樣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(2) 碾米增碎率:出機(jī)米中的碎米含量減去入機(jī)米中的碎米含量即為碾米增碎率。 此指標(biāo)既可每臺(tái)碾米機(jī)測定,也可整個(gè)碾米工序過程測定,即碾制成所定的加工精度等級(jí)要求的白米中的碎米含量減去入機(jī)糙米中的碎米含量。
(1) 碾米千瓦時(shí)產(chǎn)量 傳統(tǒng)碾米行業(yè)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一——碾米臺(tái)時(shí)產(chǎn)量(t/h),筆者認(rèn)為不夠合理。即使采用同一機(jī)型的碾米機(jī),所配備的電動(dòng)機(jī)功率(裝機(jī)容量)大小不同,其臺(tái)時(shí)產(chǎn)量勢必不同,毫無可比性之言。如原吳縣三家碾米廠,都配用3 臺(tái)MNF16 /P13 碾米機(jī),其裝機(jī)容量,分別為30×3,37×3,44×3 kW,碾米臺(tái)時(shí)產(chǎn)量自然后者高于前二者,然而再看同期噸大米碾米耗電量指標(biāo),中間一家最低,其余二家均高。因此,筆者認(rèn)為以碾米千瓦時(shí)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)較為科學(xué)。 碾米千瓦時(shí)產(chǎn)量等于時(shí)產(chǎn)量/kW 碾米機(jī)總裝機(jī)容量之值。
(2) 噸大米碾米耗電量(kW·h/t) 此指標(biāo)原為碾制1 t 大米由碾米機(jī)所耗用的電能值。 考慮到碾米廠不會(huì)單獨(dú)為碾米機(jī)裝功率表。 本文所指的噸大米碾米耗電量為: 由糙米進(jìn)入第一臺(tái)碾米機(jī)的升運(yùn)機(jī)起,到成品大米打包為止的整個(gè)“碾米及其成品整理”、“糠粞吸運(yùn)與分離”工序過程的耗電量(含升運(yùn)機(jī)、 通風(fēng)除塵等輔助設(shè)備)。 其值等于碾米耗電量(kW·h)除以大米產(chǎn)量(t)。
“凈糙米噴霧著水”課題的立項(xiàng)與開展要追溯到20 世紀(jì)70 年代初期。當(dāng)時(shí)蘇州地區(qū)種植雙季稻。前季稻為早秈稻,當(dāng)家品種是“矮南早”、“南豐早”等。這兩個(gè)品種為早熟品種,生長期短,且孕穗期至成熟期正值夏季,高溫?zé)暿欤斋@的稻谷粒形扁薄,粒質(zhì)松脆,皮層厚硬,米溝(背溝與側(cè)縱溝)深;未熟粒與粉質(zhì)粒多;水分過干,國家標(biāo)準(zhǔn)為不高于13.5%,一般低于12.5%, 不少甚至低于11.5%, 導(dǎo)致裂紋粒多,裂紋粒中多為龜裂粒,米皮與胚乳的結(jié)合力高??偠灾?,加工品質(zhì)低劣,易破碎。正好這個(gè)時(shí)期,為“支援亞非拉”, 早秈米出口量巨大, 其中2/3 為35%標(biāo)一秈,其余為25%特二秈。絕大多數(shù)碾米廠加工標(biāo)一秈,碎米含量在35%上下波動(dòng),有時(shí)還要“淌碎”。至于加工特二秈,即使在一個(gè)縣內(nèi)選擇一、二家工藝裝備和操作技術(shù)比較完善的碾米廠, 機(jī)口碎米超過30%。
地區(qū)糧食局提出的目標(biāo)是“機(jī)口奪糧”、“堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)不淌碎,千方百計(jì)提高出米率”。 各縣抽調(diào)人員組成碎米率技術(shù)攻關(guān)小組,采用了不少小改小革,將凈糙米的碎米率降低到3%以內(nèi), 但碾米增碎率始終高于25.5%。雖然出機(jī)米含碎率有時(shí)降到28%,但很不穩(wěn)定,在29%~30%波動(dòng)。淌碎的話,由于當(dāng)年分級(jí)設(shè)備僅有自溜篩,篩分效率十分低下。淌碎時(shí)要帶出小粒形整米和大于或等于2/3 本品種長度的米粒(當(dāng)時(shí)出口大米檢驗(yàn)碎米標(biāo)準(zhǔn)歸屬整米)。一般情況,要淌去5%碎米,至少要帶出整粒米2.5%。 由此,正品率低于58%,甚至更低。
一方面,外貿(mào)單位特二秈需求量逐月增加,交貨日期又有限定;另一方面,碾米廠一時(shí)找不到有效降低機(jī)口碎的舉措。硬是淌碎加工,生產(chǎn)廠商勢必大額虧損。 正品率低,不但會(huì)大幅度降低原糧的利用率,而且直接導(dǎo)致耗電量增大,工人勞動(dòng)生產(chǎn)率降低。
查閱《精米工業(yè)》《食糧技術(shù)》等資料發(fā)現(xiàn),日本早在20 世紀(jì)60 年代初期就有關(guān)于“糙米著水調(diào)質(zhì)加工”報(bào)吿、“噴風(fēng)碾米機(jī)”、“噴濕碾米機(jī)”的介紹。因此迅速設(shè)計(jì)小試及生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)方案,立項(xiàng)課題。
2.2.1 試樣制取
在車間平轉(zhuǎn)選糙篩凈糙米出料口接取凈糙米約2 kg,分取平均樣品約0.5 kg,用φ2.0 mm 選篩篩去小型雜質(zhì)及小碎米,而后用手揀法除去谷粒、谷殼、礦物質(zhì)等雜質(zhì),得純凈糙米。 再分取兩份(各約120 g)。毎份再分為2 組,分別隨機(jī)設(shè)定為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組試樣,編號(hào)1、3 號(hào)為實(shí)驗(yàn)組,2、4 號(hào)為對(duì)照組。
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
(1) 4個(gè)試樣分別檢驗(yàn)碎米。 為保證檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組密碼編號(hào),分別于兩位檢驗(yàn)員檢驗(yàn),其雙實(shí)驗(yàn)結(jié)果在0.5%之內(nèi),取其平均值作為該試樣的碎米的含量值。 如超過雙實(shí)驗(yàn)結(jié)果允許誤差時(shí),再由第三位檢驗(yàn)員進(jìn)行檢驗(yàn),然后在3個(gè)結(jié)果中取其接近的兩個(gè)數(shù)據(jù)的平均值作為檢驗(yàn)結(jié)果(以下同)。
(2) 將4個(gè)試樣分別放置于白色潔凈的小搪瓷盆內(nèi),平鋪于盆底內(nèi)襯一層醫(yī)用紗布上。對(duì)實(shí)驗(yàn)組的試樣用DDT 的噴霧器噴上少許凈水霧,糙米粒面稍感濕潤即可,靜止l h 后,將試樣在紗布輕輕翻動(dòng),而后再將試樣攤平繼續(xù)靜置1.5 h。
(3)在進(jìn)行上述作業(yè)時(shí),將對(duì)照組兩個(gè)試樣分別用檢驗(yàn)用碾米機(jī)(糙米出白機(jī))碾白,定時(shí)3 min。 出機(jī)后白米稱重后計(jì)算糙出白率, 糠粞稱重后計(jì)算糙米出糠粞率。 將兩個(gè)試樣的平均值作為對(duì)照組的糙出白率。
(4) 實(shí)驗(yàn)組終止?jié)櫜诤?,按?) 進(jìn)行作業(yè),求得實(shí)驗(yàn)組的糙出白率和糙米出糠粞率。
(5)按(1)方法檢驗(yàn)碎米,求得實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的含碎率與增碎率。
2.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
(1)糙出白率和糙米出糠粞率。 實(shí)驗(yàn)組分別為88.1%和12.1%(兩者之和超過100, 是加濕增重所致),對(duì)照組分別為87.9%和11.9%。
(2) 水分105 ℃恒重法。糙米為12.6%。對(duì)照組為12.6%,實(shí)驗(yàn)組為12.7%。
(3) 感官評(píng)定。對(duì)照組米粒表面較為毛燥,米溝留皮較長;實(shí)驗(yàn)組粒面較為平滑,留皮、留胚略少于對(duì)照組。
(4) 含碎率與增碎率。 實(shí)驗(yàn)組分別為24.6%和21.8%(糙米含碎為2.8%), 對(duì)照組則分別為28.8%和26.0%。
顯示糙米噴霧著水潤糙調(diào)質(zhì)后入機(jī)碾白有明顯的降碎效果。
2.3.1 凈糙米制備
選用當(dāng)年產(chǎn)“矮南早”30 t。 水分12.4%, 雜質(zhì)1.2%,稻谷理論出糙率76.2%,不完善粒5.1%(其它指標(biāo)略,以下同)。稻谷入機(jī)加工成糙米。凈糙米從生產(chǎn)線中放出,灌包,每包定量50 kg。 頭4 包另行堆放。 從第5 包起,將序號(hào)為單數(shù)堆成一組(定為實(shí)驗(yàn)組),雙數(shù)為另一組(定為對(duì)照組)。 當(dāng)每組各滿100包后,余下的與頭4 包一起單放。 這樣編組,最大程度使實(shí)驗(yàn)與對(duì)照組的糙米的工藝品質(zhì)一致。 按照每4 包定一個(gè)扦樣點(diǎn),每組扦25個(gè)點(diǎn),兩組共50 點(diǎn),扦取原始樣品,混合后分取平均樣品及供試試樣。測得糙米的水分12.6%,不完善粒4.6%。 稻谷的出糙率77.6%。
2.3.2 工藝與裝備
(1) 135 鐵輥碾米機(jī)組成的碾米流程工藝為:
凈糙米→碾米機(jī)(雙機(jī)并聯(lián))→升運(yùn)機(jī)→碾米機(jī)(雙機(jī)并聯(lián))→升運(yùn)機(jī)→碾米機(jī)(單機(jī))→升運(yùn)機(jī)→流化床冷米器→白米分級(jí)自溜篩→磁欄→大米打包
碾削比例為頭道∶二道∶三道=5∶3.5∶1.5。
(2) 主要裝備
1.2 t 糙米料倉, 2 臺(tái)。
碾米機(jī): 135 鐵輥碾米機(jī)。 碾輥改用澆制金鋼砂輥。同時(shí),米機(jī)蓋去掉“推白”,開“天窗”,裝一張米篩及吸風(fēng)罩(與安裝在方箱下方的糠粞吸運(yùn)風(fēng)網(wǎng)相接通),以增加排糠面積;縮小前、后“存氣”偏差;不用米刀;碾輥轉(zhuǎn)速提高到1 260 r/min。 頭二臺(tái)配用30 kW,后三臺(tái)配用44 kW。
(3) 實(shí)驗(yàn)組噴霧著水潤造調(diào)質(zhì):利用單管通風(fēng)機(jī),在出風(fēng)口接上一段圓臺(tái)形風(fēng)管,大口與通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口連接, 小口φ50 mm, 長500 mm。 在離大口50mm 處裝置“L”滴水管,出水口與風(fēng)流順向并處于中心位置;進(jìn)水口接醫(yī)用滴水膠管與自來水接通,中間裝上玻璃轉(zhuǎn)子流量器和醫(yī)用夾子, 前者用以控制著水量,后者作為開關(guān)。 在出口50 mm 處裝上一個(gè)φ45 mm 可旋轉(zhuǎn)離心葉輪。 當(dāng)水流滴入通風(fēng)管,在高速氣流的作用下細(xì)化, 并隨氣流沖擊在旋轉(zhuǎn)離心葉輪上,微細(xì)化成霧氣流從出口噴出。在凈糙米升運(yùn)機(jī)出口裝上寬500 mm 流管淌篩 (篩網(wǎng)為24 目/50 mm),下口對(duì)準(zhǔn)糙米倉中心。
糙米倒入升運(yùn)機(jī)進(jìn)料斗, 通過閘門掌控入機(jī)流量(接近于常規(guī)生產(chǎn)機(jī)流量),據(jù)此掌握著水量(糙米水分在13.3%~12.5%時(shí),著水量約為0.5%;當(dāng)糙米水分在12.4%以下時(shí),著水量約為0.8%)。 糙米出料口流入流管淌篩,經(jīng)壓力門米流沿篩寬均勻平布,且流速適度減慢。 噴霧口對(duì)準(zhǔn)篩面上下行的米流均勻噴霧。 著水后糙米在糙米倉內(nèi)悶伏2.5 h 左右。
(4)對(duì)照組碾米 將對(duì)照組糙米入機(jī)碾米,測定出機(jī)米含碎率,并據(jù)此掌握白米分級(jí)篩的角度,測定灌包米的含碎率,將成品大米含碎率控制在24.5%。米糠、米粞、碎米準(zhǔn)確稱重計(jì)量。 中間每隔0.5 h 監(jiān)測成品大米含碎率。
(5)實(shí)驗(yàn)組碾米:將糙米入機(jī)碾米,及時(shí)測定出機(jī)米含碎率,如含碎率在24.5%以下,成品大米直接打包入庫。 米糠、米粞準(zhǔn)確稱重計(jì)量。 中間每隔0.5 h 監(jiān)測成品大米含碎率。
2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
對(duì)兩組入庫大米, 分別按出口大米檢驗(yàn)規(guī)程扦樣、檢驗(yàn),均符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。感官評(píng)定:留皮程度與留胚率相近,外觀色澤實(shí)驗(yàn)組優(yōu)于對(duì)照組。 水分:對(duì)照組為12.7%,實(shí)驗(yàn)組為12.8%。
(1)含碎率與提碎率見表1。
表1 含碎率與提碎率 %
(2)糙出白率、出米率與米糠、米粞出品率的結(jié)果見表2。
表2 糙出白率、出米率與米糠、米粞出品率 %
(3)碾米千瓦時(shí)產(chǎn)量與噸大米碾米耗電量的結(jié)果見表3。
表3 碾米千瓦時(shí)產(chǎn)量與噸大米碾米耗電量
(4)加工1 t 大米耗用的稻谷:實(shí)驗(yàn)組為1.486 t, 對(duì)照組為1.657 t,每噸大米少耗用0.1671 t。
結(jié)論: 稻米具有最適碾米的水分, 如早秈稻谷13.0%~13.5%, 晚秈稻谷14.0%~14.5%, 粳稻谷15.0%~15.5%。 對(duì)水分過低糙米噴霧著水、 潤糙調(diào)質(zhì),可有效地降低機(jī)口碎米,提高出米率,尤其是正品率,并由此可提高碾米的經(jīng)濟(jì)效益。
其機(jī)理是水分過低糙米噴霧著水、潤糙調(diào)質(zhì)后,糙米皮層變軟,容易擦離,而胚乳強(qiáng)度并不減少,于是在碾白過程中, 有利于通過降低機(jī)內(nèi)的壓力達(dá)到脫皮的目的。
地區(qū)糧食局領(lǐng)導(dǎo)決定投入大生產(chǎn), 三班制連續(xù)三天。邀請(qǐng)上海商檢局、上海糧油進(jìn)出口公司檢驗(yàn)人員進(jìn)廠對(duì)毎班入庫大米實(shí)施檢驗(yàn), 其結(jié)果全部為合格品。 期間不但 “不淌碎”, 反而, 當(dāng)機(jī)口碎低于23.5%時(shí), 將先期淌出的碎米 (先行人工篩去小碎米)在最后一道升運(yùn)機(jī)均勻回入,成品大米含碎控制壓24.5%。毎班可“消化”碎米約500 kg,相當(dāng)于提高了先期的正品率。
之后,召開現(xiàn)場推介會(huì)議,米廠領(lǐng)導(dǎo)、礱機(jī)工、米機(jī)工和檢驗(yàn)員等均參會(huì)。 先期在四縣八廠推廣這項(xiàng)技術(shù),爾后普及到所有加工35%標(biāo)一秈工廠。 中商部與外貿(mào)部在湘城米廠召開全國稻米主產(chǎn)區(qū)召開現(xiàn)場會(huì)。
探討:限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平,凈糙米的流量不能定量掌握,因此著水量更難準(zhǔn)確掌控。潤糙時(shí)間理論上講是2.5 h 為宜。 當(dāng)糙米停上進(jìn)料之后,存料倉內(nèi)糙米下料進(jìn)入升運(yùn)機(jī)時(shí),則是中心先卸料,四邊特別是四角后卸料,致使后進(jìn)料的往往是先出料,而先進(jìn)的則后出料,致使?jié)櫜跁r(shí)間長短不一。之所以出機(jī)米含碎率波動(dòng)大,其原因皆出于此。另外當(dāng)一倉糙米用盡之后,其倉壁特別是倉底都有糙米粘附,用一倉后就要人工清理,工作量大。
至1977 年,蘇州地區(qū)恢復(fù)單季粳稻生產(chǎn),上述技術(shù)完成了它的歷史使命。
到20 世紀(jì)末,碾米裝備開發(fā)出壓力式霧化噴霧器、 離心式霧化噴霧器與超聲波霧化噴霧器等三種糙米噴霧著水器。 筆者在上海郊區(qū)及蘇州郊縣參觀兩家碾米廠,前者日產(chǎn)160 t,主機(jī)裝備布勒公司產(chǎn)設(shè)備,后者日產(chǎn)80 t,主機(jī)裝備佐竹公司產(chǎn)設(shè)備,都裝有糙米噴霧著水器。 凈糙米經(jīng)著水后進(jìn)入水平距離6 m 長的螺旋輸送機(jī),或5 m 長的平面振動(dòng)輸送機(jī), 米流進(jìn)入糙米倉。 兩家備有的糙米倉容量1~1.5t,幾乎未經(jīng)悶伏潤糙調(diào)質(zhì),進(jìn)入碾米工序。 兩廠均以加工粳米為主,因此,糙米噴霧著水的效果憑觀看效果不顯著。
由文獻(xiàn)獲悉, 日本在噴風(fēng)碾米基礎(chǔ)上創(chuàng)新出噴濕碾米。 20 世紀(jì)70 年代末,我廠135 型碾米機(jī)(改用砂輥)在碾白室進(jìn)行加濕碾米實(shí)驗(yàn)。在米機(jī)蓋開設(shè)“天窗” 的米篩焊上“滴水嘴” ,水滴進(jìn)入碾白室;也曾在進(jìn)料斗內(nèi)裝一根塑料硬管,下口離進(jìn)料插板10 mm,進(jìn)水膠管掛在硬管孔內(nèi),水滴隨米流進(jìn)入碾白室。 當(dāng)加水量在0.5%左右,查看出機(jī)米與不加濕的沒有可見的差異;加水量在1.0%左右時(shí),出機(jī)米稍有濕潤感,但易“塞車” ,不能正常運(yùn)行,加濕碾米試驗(yàn)失敗而告終。
至1981 年,以30—5A 型碾米機(jī)更換135 型碾米機(jī)。該機(jī)型為雙輥米機(jī),上室碾白室,燒結(jié)砂輥;下室擦米室,鐵輥。我廠又進(jìn)行加濕碾米實(shí)驗(yàn)。 在上室靠進(jìn)料端的第一張米篩焊上“滴水嘴” ,水滴進(jìn)入碾白室,也在進(jìn)料斗內(nèi)加濕,結(jié)果重蹈覆轍。 分析失敗原因是:碾米機(jī)運(yùn)行時(shí),米流在米篩筒與碾輥的環(huán)形空間翻滾、 碰撞的同時(shí)由進(jìn)料端向出料口沿軸向推進(jìn),在米篩滴水,在周向360°全方向通過滴水口,而滴水口口徑只有2 mm,因此,被著著水的水粒極少;同樣從進(jìn)料口滴水,也是占進(jìn)口截面中的一個(gè)小點(diǎn)。著水量小,根本不起作用。 著水量過大,使局部米粒游離在粒面的水分過多,從米篩孔中滲出,而后造成“塞車” 。
至1989 年,引進(jìn)MNF160/P130 型碾米機(jī)。 該機(jī)型為雙輥米機(jī),上室碾白室,軸向進(jìn)風(fēng),下室碾擦室,主軸為空心軸,鐵輥開設(shè)噴風(fēng)口。 設(shè)計(jì)者的意圖是利用糠粞吸運(yùn)風(fēng)力實(shí)施“負(fù)壓吸風(fēng)” 擦米??肤盐\(yùn)為中低壓風(fēng)網(wǎng), 根本不能穿過米篩篩孔和米流層的阻力。我廠在下室主軸裝上噴風(fēng)罩。噴風(fēng)罩另一端與噴風(fēng)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)管用“三通” 接通,“一風(fēng)兩用” ,上下室都進(jìn)行“噴風(fēng)碾米” 。 改后,碾米工藝效果有所提高。 在此基礎(chǔ)上,再次啟動(dòng)加濕碾米,不過這次不是滴水加濕,而是利用噴風(fēng)氣流實(shí)施噴濕碾米。
選用當(dāng)年產(chǎn)晚粳稻谷40 t。 水分14.3%, 雜質(zhì)1.1%,稻谷理論出糙率81.6%,不完善粒3.2%(其它指標(biāo)略)。 礱谷及凈糙米分組、 糙米的檢驗(yàn)方法與“2.3.1”相同。將序號(hào)為單數(shù)堆成一組(定為實(shí)驗(yàn)組),雙數(shù)為另一組(定為對(duì)照組)。當(dāng)每組各滿150 包。測得糙米的水分14.6%, 不完善粒3.0%(其它指標(biāo)略)。 稻谷出糙率82.8%。
3.2.1 MNF160/P130 型碾米機(jī)組成的碾米工藝為:
凈糙米→碾米機(jī)(雙機(jī)并聯(lián))→升運(yùn)機(jī)→碾米機(jī)(單機(jī))→升運(yùn)機(jī)→流化床冷米器→白米分級(jí)自溜篩→磁欄→大米打包
碾削比例為頭道∶二道=6.5∶3.5。
3.2.2 主要裝備
碾米機(jī):改成上、下雙噴風(fēng)的MNF160/P130 型37 kW。 碾米機(jī)3 臺(tái)。 配裝噴濕系統(tǒng):在噴風(fēng)罩上焊制一根農(nóng)用小型柴油機(jī)銅質(zhì)輸油管,管形成“L”,出水端對(duì)準(zhǔn)空心主軸中心, 向內(nèi)伸進(jìn)50 mm。 距出口50 mm 處裝上一個(gè)φ35 mm 離心葉輪(不銹鋼薄板制作成八翼),葉輪固定在小軸上,小軸固定在空心主軸上,葉輪隨主軸旋轉(zhuǎn)(上室1 250 r/min,下室920 r/min)。 進(jìn)水口接醫(yī)用滴水膠管與自來水接通,中間裝上玻璃轉(zhuǎn)子流量器和醫(yī)用夾子, 前者用以控制著水量,后者作為開關(guān)。 當(dāng)水流滴入空心主軸,在高速氣流的作用下細(xì)化, 并隨氣流沖擊在旋轉(zhuǎn)離心葉輪上,微細(xì)化成霧氣流,經(jīng)主軸的噴風(fēng)孔、碾輥的噴風(fēng)口,前后、上下、左右全方位進(jìn)入碾白室或擦米室。碾米機(jī)運(yùn)行時(shí),米粒邊噴霧著水,軟化皮層,邊脫皮,因此,用較小的碾白壓力達(dá)到較好的碾白效果。加濕量上室為0.6%~0.8%,下室為0.2%~0.3%。
3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
(1)加工精度等級(jí)10%特二粳(出口米)。 對(duì)兩組入庫大米,分別按出口大米檢驗(yàn)規(guī)程扦樣、檢驗(yàn),均符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 感官評(píng)定: 留皮程度與留胚率相近,色光實(shí)驗(yàn)組優(yōu)于對(duì)照組??贩酆績山M經(jīng)修約為0.01%(標(biāo)準(zhǔn)0.02%),但數(shù)據(jù)修約前對(duì)照是0.014%,實(shí)驗(yàn)組是0.007%,兩者實(shí)測量相差一倍之多。 水分對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組相同,均為14.8%。
(2)碎米含量。 對(duì)照組為9.2%,實(shí)驗(yàn)組為7.1%,米品整齊度后者高于前者2.1%。
(3)糙出白率、出米率與米糠、米粞出品率如表4 所示。
表4 糙出白率、出米率與米糠、米粞出品率 %
(4)碾米千瓦時(shí)產(chǎn)量與噸大米碾米耗電量如表5 所示。
表5 碾米千瓦時(shí)產(chǎn)量與噸大米碾米耗電量
當(dāng)時(shí)吳縣八家碾米廠同時(shí)購進(jìn)MNF160/P130型碾米機(jī)。 連續(xù)多年年報(bào)反映,加工特等粳米,出米率高出縣平均水平高1.8%~2.2%, 噸大米耗電量低4.41~4.88 kW·h。 20 世紀(jì)90 年代初,國家糧食主管部門頒發(fā)企業(yè)上等級(jí)的文件,其中有出米率、噸大米耗電量這兩個(gè)考核指標(biāo)。 湘城米廠加工特等粳米的出米率、噸大米耗電量好于一級(jí)企業(yè)的指標(biāo)。顯示出噴濕碾米的工藝性能遠(yuǎn)勝于噴風(fēng)碾米。
機(jī)理是米粒在濕潤狀態(tài)下, 且在一定的精磨壓力(主要是來自出口壓力門的軸向壓力),進(jìn)行精細(xì)研磨,就像在磨刀傳上加水磨刀一樣,磨去粒面殘留的糠粉,磨平前道砂輥碾白留下的微細(xì)的碾痕,水化作用后,米色白凈,粒面光滑如洗;檢驗(yàn)制品的“糠粉”含量為“痕量“→“未檢出”。 冷濕精磨其著水量大于噴濕碾米。
早在1970 年,外貿(mào)有5%精制特一粳米出口任務(wù),在蘇州地區(qū)定了4 家碾米廠。 該米品加工精度、整齊度和透明程度高,要求米色白凈,粒面光潔,糠粉含量限值為0.01%。
冷濕精磨歷經(jīng)二代機(jī)型三種技術(shù)。 當(dāng)時(shí)湘城米廠前道用四臺(tái)改用砂輥的135 型碾米機(jī)三機(jī)出白,加工精度基本達(dá)到特一等級(jí)。 最后用一臺(tái)135 型鐵輥碾米機(jī)(兩節(jié)鐵輥)進(jìn)行著水精磨上光。 在米機(jī)中心處裝上噴水嘴,內(nèi)孔口徑2 mm。 著水量為1.0%~1.2%。 要求米篩孔中不滲水,而要掛“面條(濕潤的糊粉層粉屑)”。制品達(dá)到出口標(biāo)準(zhǔn)。但在運(yùn)行過程中存在缺點(diǎn),精磨上光機(jī)工作超過1 h 就會(huì)“塞車” ,嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行率,導(dǎo)至班產(chǎn)低。 這是第一階段。
之后, 前道用3 臺(tái)MNF160/P130 型碾米機(jī)三機(jī)出白。精磨上光機(jī)雖然仍用135 型鐵輥碾米機(jī),但碾輥改用“長度110 mm 螺旋推進(jìn)器和長度342 mm單節(jié)鐵輥”,以加大軸向推力。米品光潔度有所提升,“塞車” 次數(shù)雖有減少, 不過一個(gè)工班仍要2 次。 這是第一階段。 由于質(zhì)量優(yōu)且穩(wěn)定,被上海商檢局、上海糧油進(jìn)出口公司定為“廠檢” 單位。
而后, 前道用3 臺(tái)MNF160/P130 型碾米機(jī)三機(jī)噴濕碾米出白。 精磨上光機(jī)用浙江紹興糧機(jī)廠制的鐵輥噴風(fēng)碾米機(jī)改制。 該機(jī)型碾白室為六角形篩筒,篩孔45°鈄列,沖有凸點(diǎn),無米刀和壓篩條等局部阻力裝置,同時(shí),出米口為軸向“環(huán)形”, 壓力門為大圓盤彈簧調(diào)節(jié)壓力門,以調(diào)節(jié)軸向壓力的大小。這種出米方式比徑向出米暢。碾輥有兩根凸形碾筋,背部開有噴風(fēng)口。軸向噴風(fēng)。 改造方法:增加噴濕系統(tǒng)(方法同上);凸形碾筋上口倒磨削成圓弧形;大圓盤壓力調(diào)至最??;著水量為1.2%~1.5%。動(dòng)力由第二階段13 kW 減為7.5 kW;只要在班后對(duì)精磨上光室清理一次,可保下一個(gè)工班能正常運(yùn)行,時(shí)產(chǎn)量與班產(chǎn)量大幅增加。碾米增碎少。特別是粒面光滑潔凈水色好,獲得外商好評(píng),被外貿(mào)公司定為定點(diǎn)生產(chǎn)廠。
機(jī)理是米粒經(jīng)碾白、冷濕精磨后,碾磨深度——糊粉層已被碾去,粒面為胚乳組織。米粒在上光室受到高于米淀粉糊化溫度處理,表層淀粉糊化,經(jīng)流化床冷米器降至室溫后形成膠凝膜,粒面有光澤感,晶瑩發(fā)亮,達(dá)到不淘洗化的目的。
1984 年開發(fā)精潔米。 在冷濕精磨機(jī)后增加一臺(tái)熱濕上光機(jī),兩機(jī)呈梯階式排列,冷濕精磨機(jī)的出料口直接對(duì)準(zhǔn)熱濕上光機(jī)的進(jìn)料斗。 熱濕上光機(jī)也是利用鐵輥噴風(fēng)碾米機(jī)改制。 改造方法基本上與冷濕精磨機(jī)相同。 不同之處:凸點(diǎn)篩板改為平板篩,篩孔45°鈄列;水源接熱水筒;拆去大圓盤彈簧調(diào)節(jié)壓力門;噴風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口接上一節(jié)風(fēng)管,進(jìn)口設(shè)在上光機(jī)出料口與升運(yùn)機(jī)的進(jìn)料斗處上方, 運(yùn)行時(shí)吸取熱濕風(fēng),利于熱濕米流降溫散濕,而且提高噴濕氣流的溫度。 操作要點(diǎn)是進(jìn)料閘門全打開,即進(jìn)料斗不存糧,暢進(jìn)暢出的方式;其著水量稍大于冷濕精磨,前道冷濕精磨的加水量減半。經(jīng)技術(shù)改造,建成當(dāng)時(shí)國內(nèi)第一條日產(chǎn)80 t 精潔米的生產(chǎn)線,而且所有技術(shù)裝備全部是國產(chǎn)的。加工精度參照出口特二粳,碎米等級(jí)為8%,出米率71.5%~72.2%(正品率),噸大米耗電量 (從稻谷入下糧坑至成品打包全過程)32.6~33.2 kW·h,產(chǎn)品出廠合格率保持100%。
項(xiàng)目及產(chǎn)品通過市級(jí)鑒定后投放上海市場,獲得市民青睞, 成為熱銷米品。 新民晚報(bào)多次進(jìn)行報(bào)道。 全年滿負(fù)荷生產(chǎn)仍然滿足不了市場需求。 1988年獲得江蘇省優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品稱號(hào)。1989 年進(jìn)京參加全國名、特、優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品在人民大會(huì)堂舉辦展銷會(huì),60 t 精潔米不到兩天時(shí)間被北京市民一搶而空, 新民晚報(bào)發(fā)表了題為“湘城精潔米走進(jìn)大會(huì)堂” 報(bào)道。這條生產(chǎn)線一直用到2001 年企業(yè)轉(zhuǎn)制才停用。
現(xiàn)在不少現(xiàn)代化碾米廠配用的上光機(jī)的動(dòng)力44 kW,不但耗能大,而且往往拋光過度,增碎率高,導(dǎo)致正品率低。
從投入產(chǎn)出比與經(jīng)濟(jì)實(shí)效性來看, 糧機(jī)研究單位、糧機(jī)制造廠開發(fā)噴濕碾米機(jī)、冷濕精磨機(jī)、熱濕上光機(jī)與流化床冷米器或垂直振動(dòng)冷米器很有必要,也大有作為。對(duì)正在用國產(chǎn)噴風(fēng)米機(jī)的碾米廠也可以通過技術(shù)改造實(shí)施加濕碾米。