稻谷制米工艺

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当稻谷通过轧距处，稻谷的速度介于快、慢辊线速之间，稻谷两 侧的颖壳同时被搓撕脱开，并分别与两辊一起前进达到脱壳的最 大效果。与此同时，糙米开始和快辊接触。 稻谷进入工作区下段，稻壳被快辊加速离开糙米，最后以快辊线 速υ1离开工作区。糙米开始被快辊加速，逐渐离开为慢辊所阻滞 的另一半稻壳。完全离开时，力偶F1、F2对这一颗粒的作用完成， 摩阻力F2的方向改变为和F1相同，推动稻壳。糙米和快辊脱离接 触后离开工作区，糙米和快辊接触，加速时间短并为稻壳所阻滞。 糙米离开工作区时的速度在快、慢辊线速υ1、υ2之间。稻壳和糙 米脱开后，以慢辊线速υ2离开工作区。 稻谷入辊的方向必须对准两辊轧距中点并位于两辊中心连接的垂 直线上。
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无论籼稻和粳稻，根据其淀粉的性质不同，可分为糯 稻和非糯稻两类， 非糯稻又称粘稻，含直链淀粉10~30%，色较深，呈半 透明的角质状态，米质硬而脆，一般作主食之用。 糯米淀粉几乎全部为支链淀粉，色乳白，不透明，呈 蜡状，米质较疏松，产量一般较低，适宜做糕点和酿 酒之用。 根据其生长期的长短不同，可以分为早稻、中稻和晚 稻， 另外，根据栽种地区土壤水分的不同，又可分为水稻 和旱稻等。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
对辊工作时，从起轧点到终轧点的直线距离称 为工作区直线长度S，由S1、S2组成。 R：工作辊半径 R：物料颗粒半径 e：轧距的一半 工作辊直径越大，工作区长度越长。
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对辊工作区直线长度
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砻谷机

稻谷加工过程中剥去稻壳的工艺过程称为砻谷。 砻谷后大部分稻谷变成了糙米和稻壳，也有一 定比例的稻谷没有脱壳。所以，砻下物中包括 糙米、稻谷、稻壳、糙碎米和毛糠等。
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线速差


线速差指快、慢辊的园周速度之差。它是胶辊对稻谷 产生搓撕作用的主要原因之一。 在辊压一定的情况下，线速差大，搓撕作用强，脱壳 率高；线速差过大，碎米增加，起毛、粘胶染黑。相 对位移增大，摩擦作用加强，使胶辊发热。温度升高， 胶耗增加，动力增加，引起振动。 线速差过小，脱壳率低，增加两，特别是慢辊的磨耗。 一般线速差为2.5～3m／s。干燥、易脱壳的稻谷，壳 薄而结构松散的早籼稻谷，取低值，壳薄而结构紧密 的晚籼稻谷，取偏高值。
4



糙米出糠率的大小取决于米糠层的厚度和糠层的表面 积。 在加工同一精度的大米时，品质优良的品种及成熟而 饱满的稻谷，因其纵沟较浅，糠层较薄，表面积相对 减小，出糠率较低，出米率较高。 此外，腹白和心白多的稻谷，结构疏松，硬度低，加 工时易出碎米，品质较差，耐储性差。有爆腰的稻谷， 加工时碎米多。 爆腰率与稻谷的晒干程度有关，稻谷晒得过干，爆腰 率高，影响米的品质。 碾米时，除糠层被碾去外，大部分的胚也被碾下来。 加工高精度的白米时，胚几乎全部脱落，进行米糠中。
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速差率


速差率是线速差与慢辊线速之比。 速差率的大小与稻谷在胶辊工作区内的位移长度有密 切关系。 辊径不变，品种不变，位移长度主要决定于速差率。 在线速差保持不变的情况下，速差率随慢辊线速的增 减而增减，即调节慢辊的线速（实际上快辊的转速也 变）就能调节相对位移长度。 随着胶辊的磨损，线速下降，只要线速差率保持不变， 脱壳率不一定会下降，但产量会有所下降。
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脱壳过程示意图
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稻谷被对辊夹住进入工作区上段开始加工，稻 谷受方向相反的力F1、F2的作用。F1使稻谷的 半边颖壳加速，壳使糙米加速，糙米使另一半 颖壳加速，但受到力F2的阻滞。力偶F1、F2结 合辊压P使半边壳、糙米、另半边壳之间产生 受力状态下的相对位移趋势，当超过稻谷薄弱 部分的结构力时，稻壳被压裂、撕破、搓开而 开始脱壳。
-
5.0
3.0
0.5
1.0
13.5
正常
-
80.0
60.0
-
-
≤2.0
7
100
-
5.0
3.0
0.5
1.0
14.5
正常
9
第二节 稻谷加工工艺概述
introduction to the technology of rice milling

稻谷加工的目的 简单的加工工艺 完善的加工工艺
10
稻谷加工工艺流程的基本组成
5


从理论上讲，白米应当是纯胚乳，但实际上，糠层和 胚都不会完全被碾去。 因此，根据米粒留皮的程度和留胚的多少可以判断大 米的精度。大米的精度愈高，除去的糠层和糊粉层愈 多。 糠层和糊粉层中含有极丰富的维生素和蛋白质。从营 养角度看，不宜追求过高的加工精度。
6
GB1350-1999

稻谷分为早籼稻谷、晚籼稻谷、粳稻谷、籼糯 稻谷、粳糯稻谷五类。 籼稻谷质量指标
1


籼稻粒形细长而稍扁平，稃毛短而稀，一般无芒，即 使有芒也很短，稻壳较薄，腹白较大，耐压性差，易 折断，加工时碎米多，米质胀性较大而粘性较弱，并 且与野生稻易杂交结实。 粳稻则粒形短而宽厚，稃毛长而密，芒较长，稻壳较 厚，腹白和心白较小，或者完全没有，耐压性强，加 工时不易产生碎米，故出米率高，米质胀性较小而粘 性较强。
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稻谷进入对辊起轧时的受力情况
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起轧时，快、慢辊的摩擦力方向相同，且 2PGsinαq－2Fcosαq－G≤0 PG=Pcosαq F=f Pcosαq F为摩擦力，f为摩擦系数， G很小，略去，得 sinαq－2Fcosαq≤0 tgαq≤f f=tgφ αq≤φ 起轧角等于或小于稻谷和工作辊面之间外摩擦 角，才能被夹住进入工作区。
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砻谷是根据稻谷内壳与外壳互相钩合、外表面 粗糙、质地脆弱、两顶端孔隙较大等构造特点， 给稻谷籽粒施以一定的挤压、搓撕或撞击和摩 擦等作用，使稻壳变形、破裂，达到使稻谷脱 壳的目的。 现在使用最普遍的砻谷机是胶辊砻谷机(rubber roll sheller)。
24
胶辊砻谷机示意图
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等级
1 2 3 4 5
出糙率,%
≥79.0 ≥77.0 ≥75.0 ≥73.0 ≥71.0
整精米率,%
≥50.0 ≥50.0 ≥50.0 ≥50.0 ≥50.0
杂质,%
水分,%
色泽、气味
≤1.0
≤13.5
正常
7
粳稻谷质量指标
出糙率,% ≥81.0 ≥79.0 ≥77.0 ≥75.0 ≥73.0 整精米率,% ≥60.0 ≥60.0 ≥60.0 ≥60.0 ≥60.0 ≤1.0 ≤14.5 正常 杂质,% 水分,% 色泽、气味
籼 稻 谷
1 2
17.0-22.0 16.0-23.0
70 60
1.0 1.0
13.5 13.5
正常 正常
3
粳 稻 谷 1 2 3 籼 糯 稻 谷 粳 糯 稻 谷
75.0
81.0 79.0 77.0
52.0
66.0 64.0 62.0
30
10 20 30
5.0
1.0 3.0 5.0
15.0-24.0
3



稻谷在收获时，粘附着稻壳，稻壳约占毛稻重量的 20%，它是由花被（外稃和内稃）形成的，稻壳含有 丰富的纤维素（25%），木质素（30%），戊聚糖 （15%）和灰分（21%），灰分中含有大约95%的二氧 化硅。 除去稻壳以后的稻谷称为糙米，它包括果皮、种皮、 外胚乳、胚乳和胚各个部分，在其中，胚乳占到了米 粒的最大部分，包括糊粉层和淀粉细胞。 糙米碾白时，米粒的果皮、种皮、外胚乳和糊粉层等 被剥离而成为米糠。
等级 1 2 3 4 5
8
GB/T17891-1999 优质稻谷质量指标
类 别 等 级 出 糙 率 % ≥ 79.0 77.0 整 精 米 率 % ≥ 56.0 54.0 垩 白 粒 率 % ≤ 10 20 垩 白 度 % ≤ 1.0 3.0 直链淀粉 (干基) % 食 味 品 质 分 ≥ 9 8 胶 稠 度 ≥ 粒 型 (长 宽 比) ≥ 2.8 2.8 不 完 善 粒 % ≤ 2.0 3.0 异 品 种 粒 % ≤ 1.0 2.0 黄 粒 米 % ≤ 0.5 0.5 杂 技 % ≤ 水 分 % ≤ 色泽 气味
线速 线速指胶辊工作时的圆周速度。 线速高，则流量大、产量高。线速过高，则摩 擦次数过多，胶辊会发热变软，脱壳率降低， 胶耗增加，振动严重，增加碎米。 线速过低，受轧时间太长，胶辊表面会起槽， 使脱壳率下降并影响产量。 一般情况下，快辊线速14.5～17m/s，不超过 18m/s，夏季取低值。慢辊线速12～14.5m/s。
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不在同一直线上（相差一个厚度）的方向相反 的摩擦力同时作用在稻谷上，产生搓撕作用， 即将谷粒两侧的谷壳朝相反方向撕裂，使稻谷 脱壳。 进入工作区的瞬间，谷粒的运动速度小于两辊 的线速度。谷粒被加速。 经过加速达到慢辊的线速度后，相当于谷粒被 慢辊托住，快辊相对稻谷作运动。因为搓撕动 摩擦系数小于搓撕静摩擦系数。
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随着两辊间距的减小，挤压力增大，摩擦力迅 速增加。到达中心连线时，摩擦力达到最大值。 当摩擦力大于稻壳的构合力时，稻壳就裂开。 在下段工作区内，稻壳与糙米分离。稻壳外表 面与胶辊之间的摩擦力大于糙米与稻壳内表面 之间的摩擦力。一边的稻壳被加速，与糙米脱 离；但糙米比另一边的与慢辊接触的稻壳运动 的快，所以，糙米与另一半稻壳也分离开。



⑴清理(包括通风除尘) ⑵制取糙米 ⑶去糠碾白 ⑷成品精制 ⑸副产品收集及整理

米糠收集 糠粞分离


⑹计量与包装 ⑺物料输送 ⑻电器控制 ⑼其它

凉米 缓冲仓
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稻谷加工工艺流程图
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第三节 砻谷
shelling

1．脱壳过程的力学描述 两胶辊按不同的转速相向转动，两胶辊之间的 径向距离（轧距）小于稻谷的厚度，夹在两辊 之间的稻谷，受到两胶辊的挤压力。相对慢辊 来说，快辊要把稻谷往下拉，具有带动稻谷一 起运动的趋势，实际上使稻谷受到一个向下的 摩擦力；相对快辊来说，慢辊有阻止稻谷跟随 快辊一起向下运动的趋势，也使稻谷受到一个 向上的摩擦力。
15.0-18.0 15.0-19.0 15.0-20.0
7
9 8 7
50
80 70 60
2.8
-
5.0
2.0 3.0 5.0
3.0
1.0 2.0 3.0
0.5
0.5 0.5 0.5
1.0
1.0 1.0 1.0
13.5
14.5 14.5 14.5
正常
正常 正常 正常
-
77.0
54.0
-
-
≤2.0
7
100
第一章 稻谷制米工艺与设备
technology and equipment of rice milling


第一节 稻 谷 （paddy） 目前的栽培稻绝大多数属于禾本科稻属（Oryza）， 普通栽培稻亚属（Oryza Sative L），谷粒长4~7mm， 分布极广。 普通栽培稻可分为籼稻和粳稻两个亚种。

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胶辊有黑色、棕色和白色三种。


黑色橡胶的弹力较高，耐磨性良好，硬度受气 温的影响较小，价格较低，但在高温下会降低 弹力和耐磨性，还容易使糙米沾胶后发黑； 棕色橡胶可减少糙米染色，适用于各种气候下 使用，性能较好，但价格较贵； 白色橡胶性能与棕色橡胶相仿。
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主要技术参数



主要工作部件是一对直径相同的橡胶或塑料辊 筒。两辊以不同的转速相向旋转，稻谷在通过 两辊之间的小于稻谷厚度的一段距离时，受到 胶辊的挤压和搓撕作用，完成脱壳的过程。 两辊之间的压力可以调节。压力过大可使米粒 变色，并缩短本来就很有限的辊筒寿命。压力 过小，则不能达到脱壳目的。
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胶辊硬度
主要有邵氏85°±3°、90°±3°两种。 数值越大，胶辊越硬。冬季气温低，采 用85°的胶辊，夏季气温高，采用90° 的胶辊。 在相同气温条件下，加工较易脱壳的早、 中籼稻谷和粳稻谷，可选用硬度较低的 胶辊；加工较难脱壳的杂优籼及细小颗 粒的粳稻谷，可选用硬度较高的胶辊， 以保证砻谷机的工艺性能和减少胶耗。
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辊间压力

辊间压力的大小与搓撕力的大小有直接的关系。 谷粒接触胶辊后，胶面会产生弹性变形，使胶 面产生压陷。 压陷的深度与轧距大小、谷粒的大小、橡胶的 硬度和使两辊合拢的拉力有关。 使两辊合拢的拉力是辊间压力的重要组成部分。
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通过调节使两辊合拢的拉力可以调节辊间压力。 决定辊间压力大小的主要依据是压陷深度。物料 颗粒在对辊间工作面之间受辊压P的作用，颗粒变 形，辊面变形，特别是辊面材料为橡胶时，辊面 较软并有弹性，稻谷对辊面的反作用力使辊面变 形，稻谷的一部分被压入辊面，陷入辊面的深度 称为压陷深度。