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，是生產線上的主要加工設備，也是碎米產生最多的設備，如何在設計和使用中使碾米機在達到碾白精度的同時減少碎米率，值得糧機生產企業和谷物加工企業深入探索。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系，并從設計、制作、操作方面提出了提高碾白精度、減少碎米率的技術方法和措施，為同行和谷物加工企業提供參考。

[關鍵詞]碾白精度；碎米率；方法；措施

中圖分類號：[S226.2] 文獻標識碼：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生的機械作用力對糙米去皮碾白，是大米加工中至關重要一個環節，同時也是產生碎米最多的工序。當前碾米工藝采用“多機輕碾、強拉風低溫碾米”來解決精度低、碎米率高的問題，但增多碾米機的數量，同時也增加了生產線的能耗，所以一般的生產線采用三、四道碾米為宜。然而在生產線上經常出現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，嚴重影響到大米加工企業的經濟效益，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。

1碾白精度和碎米率的關系

碾米就是借助旋轉的碾輥使米粒與碾白室構件及米粒與米粒之間產生相互碰撞、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。碾米過程中碎米產生的主要原因是米粒在碾米室內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系，壓力越大，碾白精度越高，但當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系，就應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設計方面

碾米機作為大米生產線最普通的設備，是國內最常見的碾米設備，結構也比較簡單，其基本的技術參數基本上已固定，各廠商的主要不同在于碾米室內部的零部件技術參數的不同。要想在設計上解決碾米機碾白精度和碎米率的矛盾關系主要從以下四個方面進行改變。

2.1.1砂輥的參數設計

砂輥是碾白室中米粒產生碾削、翻滾、摩擦的動力來源，砂輥的設計能影響到碾米機的產量、出米率、碎米率和能耗等參數指標。砂輥的設計參數主要有砂號、槽型尺寸、推進角、螺旋升角和導程。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，要根據碾米機數量搭配不同砂號的砂輥。砂輥的槽型尺寸一般設計為深槽、中槽、淺槽三種，一般碾米機標配為中槽，根據現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會嚴重影響米粒的碰撞、翻滾及軸向輸送等作用，當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°。砂輥的導程一般會取360，在設計中也會適當增加導程，因為增加導程會減弱砂輥的軸向輸送作用，使米粒在碾白室內的時間更長，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客戶的特殊需求改變砂輥設計參數，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。當壓篩條過薄，那么壓篩條對米粒產生碰撞、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。當壓篩條過厚，壓篩條對米粒所產生碰撞、翻滾、碾削及摩擦擦離等作用過于強烈，容易產生碎米。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，實現最佳碾米效果。

2.1.3米篩

米篩主要用于碾白室內的米糠和增強米粒的碰撞、切削、摩擦，米篩的篩孔的尺寸、形狀設計能影響到米糠的排除效果、碎米率和碾白效果。當篩孔尺寸過小時，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重要。同時為了方便米糠排除，篩孔會設計成內小外大，增強米糠的通過性，減少米糠堵篩孔現象。米篩的形狀一般設計為直孔、順向孔、逆向孔三種，順向孔即篩孔的形狀與砂輥旋轉的方向成銳角，順向篩片能適當降低篩片對米粒碰撞、切削、摩擦作用，當米機內壓過高時可以采取這種篩板，以達到降低內壓，減少碎米率的效果。逆向孔即篩孔的形狀與砂輥旋轉的方向成鈍角，逆向篩片能適當加劇篩片對米粒碰撞、切削、摩擦作用，當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側增加凸點，增強篩片對米粒碰撞、切削、摩擦作用，提高碾白精度。

2.1.4轉速

碾輥轉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，但也可以根據實際情況改變電機輪的大小或增加變頻器改變碾輥的轉速。適當降低碾輥轉速可以降低米粒的沖擊力，減少碎米率，雖然降低轉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，但由于現在采用“多機輕碾”工藝，能有效地保證碾白精度，故可以適當降低最后一到兩道碾米機轉速來降低碾米環節的綜合碎米率。

2.2制作方面

碾米機作為最普通的設備，由于結構簡單、價格低、利潤低，其制作精度經常被企業所忽視。雖說碾米機結構簡單，但要想保證較好的碾白精度和較低的碎米率，就需增強碾米室內的制作和裝配精度。碾米室內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應該在生產上增強制作精度，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壓。

外加壓力通過壓坨控制排料壓力門來實現，當外加壓力過大時，物料難以排出碾白室，造成碾白室的壓力增大，出現過碾現象，同時也會增加碎米率；當外加壓力過小時，物料迅速排出碾白室，碾白室壓力不夠，出現精度不夠現象，所以適當應適當控制外加壓力。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。

排糠風網中風力不僅用來排出米糠，同時也能翻轉米粒、降低米溫，所以控制風壓也是調節碾白精度和降低碎米率的措施。當風壓調節過大時，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；當風壓調節過低時，會由于內壓不夠，碾白精度不夠，所以應調節適當的風壓來確保最佳碾米效果。

3結論

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