稻谷是世界上最重要的谷物之一. 據(jù)統(tǒng)計,世界人口食物熱量的21% 來自稻米. 我國稻谷年產(chǎn)量達18~2億t,約占世界產(chǎn)量的45%.隨著人們生活水平的提高,對大米品質(zhì)的要求也越來越高, 在購買大米時不僅關注大米的外觀色澤、去皮程度, 還會考慮碎米含量. 同時,大米加工企業(yè)為了贏得更多的消費者,也越來越重視大米產(chǎn)品的質(zhì)量. 大米質(zhì)量的評價指標除了色澤、氣味、雜質(zhì)等,碎米率也是其中一項重要的外觀指標.碎米率還是衡量稻米等米類糧食加工、食用品質(zhì)的一項重要指標,同時碎米的檢驗也是«大米»等質(zhì)量標準的一個重要項目.從化學成分上來說,碎米與整米的成分相近,但其經(jīng)濟價值及食用價值大不相同,碎米價格僅為整米的三分之一或一半碎米的產(chǎn)生與稻谷品質(zhì)、裂紋粒等有密切關系,是國家標準中最重要的定等指標之一.碎米含量多少不但關系到大米的蒸煮品質(zhì)和米飯的口感,也關系到糧食貿(mào)易者的經(jīng)濟效益。
碎米的產(chǎn)生具體來說有多方面原因,從稻谷收獲到儲藏再到加工成大米其中每一個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生碎米,主要有以下3個方面:一是稻谷自身的品質(zhì)不同,例如秈稻、粳稻、常規(guī)稻、優(yōu)質(zhì)稻、新稻、陳稻等本身的品質(zhì)就存在差異,原糧品質(zhì)的好壞對碎米率的影響較大,不同品種的粳 米碎米率相差最高可達10%;二是稻谷加工前環(huán)節(jié)的影響,如稻谷收割時間的早晚,在翻曬、脫粒、運輸?shù)冗^程中受到的各種外力撞擊等,以及稻谷在儲存過程中遇到的蟲害或者各種潮濕霉變等因素;三是大米加工環(huán)節(jié)的影響,如生產(chǎn)工藝、機械性能及管理技術水平等,這些都是造成大米增碎的關鍵影響因素。
近年來,我國地震、泥石流、旱澇、雪災等突發(fā)事件呈上升之勢,對做好各種應急物資的儲備、提高突發(fā)事件應變能力提出了更高要求.成品糧作為生活保障類物資,在突發(fā)事件救援過程中發(fā)揮著重要作用,政府部門一直以來就非常重視對此類物資的儲備.而大米是一種重要的成品糧,因此,成品糧大米的儲藏顯得十分重要,而大米在通過輸送設備到儲藏倉的過程中會產(chǎn)生一定的破碎. 另外,為滿足人們口味需求多樣化,個性化,配米顯得具有重要的意義,配米可以調(diào)節(jié)大米制品的軟硬、黏彈性、氣味性,從而滿足不同的市場需求.對于企業(yè),配米可以把不同類型的大米混合成一種新的大米產(chǎn)品,從而可以提高企業(yè)競爭力.而配米一般需要通過斗式提升機和埋刮板輸送機把不同的原料按照不同的比例混合進倉,在成品糧大米輸送進倉的過程中也會對大米的碎米率產(chǎn)生影響.
基于以上背景,無論是對于提升大米的口感還是滿足應急成品糧大米的需求,或者企業(yè)經(jīng)濟效益以及設備生產(chǎn)廠商技術改進,研究輸送設備以及大米倉體對大米碎米率的影響具有重要的意義.試驗主要研究了以下兩點:第一點是斗式提升機以及埋刮板輸送機對大米碎米率影響;第二點是大米鋼板倉對大米碎米率的影響以及倉中不同位置大米碎米率差異.
1、材料和方法
1.1 試驗材料
湖北黃花粘秈米,水分13.4%;設備類型:斗式提升機,型號 SEC-10S,電 動機型號參數(shù) Y132MG4/4,減速箱型號參數(shù) NBWD7.5-141-43,皮帶型號 PVC-450×330,畚斗型號DM2921,高度232m,運行速度53m/min;埋刮板輸送機,型號FR350,電動機 型 號 參 數(shù) DV132S4/5.5,減 速 箱 型 號 參 數(shù) R87DV132S4,刮板機長度26.4 m,刮板型式MZ,傳送速度35m/min;鋼板倉,長×寬×高為2.5 m×3m×14m.
1.2 試驗方法
1.2.1 進樣方法
大米放 入 下 糧 坑 中 由 斗 式 提 升 機 裝 取,以53m/min的速度垂直向上輸送,之后通過離心方式進入溜管送入埋刮板輸送機,埋刮板輸送機繼續(xù)輸送到溜管處掉落至鋼板倉中.
1.2.2 取樣方法
進倉量為60t,分11次進樣,分別在倉容量為01、0.5、1、2、4、6、10、20、30、45、60t時停機取樣.取樣點:下糧處取樣,樣品編號為 Y;斗式提升機出口取樣,取樣編號為 D;埋刮板輸送機出口取樣,取樣編號為 G;鋼板倉取樣,每次進樣完成后,人工下倉取樣,取樣位置為倉體4個角落及中心點.
2、結果與討論
2.1 輸送設備對大米破碎率的影響
本次試驗中,大米從原料進口處投料之后經(jīng)過斗式提升機上提到埋刮板輸送機中,再傳送至大米鋼板倉中.斗式提升機和埋刮板輸送機是大米加工廠常用的輸送設備,其對大于米破碎率具有重要的影響,本次試驗在大米輸送過程中多次抽取經(jīng)過斗式提升機提升出來的大米以及埋刮板輸送機出來的大米樣品,測定了其破碎率,得出這2種輸送設備對大米破碎率影響,試驗結果見圖1.
圖1 輸送設備對大米碎米率影響
由圖1 可知,大米經(jīng)過斗式提升機輸送之后大米的碎米率增加了0.24個百分點,從斗式提升機出來的大米經(jīng)過埋刮板輸送機之后大米碎米率又增加了0.14個百分點,可見斗式提升機比埋刮板輸送機對大米具有更大的破壞力.可能是因為斗式提升機的畚斗在挖取大米時與物料擠壓造成了碎米,以及大米在提升到頂端卸料時大米在離心力的作用下甩 出時與筒壁發(fā)生劇烈碰撞導致大米碎米增多.而埋刮板輸送機在輸送大米時主要依靠大米與刮板和筒 壁的摩擦力以及大米內(nèi)部之間摩擦力輸送大米的, 相對于斗式提升機的輸送方式比較溫和,因此埋刮板輸送機相對于斗式提升機在輸送大米時對大米造 成的損傷相對比較小。
2.2鋼板倉對大米碎米率的影響
大米在進倉時從高處下落不可避免的會造成大米破碎,這也是造成大米碎米的重要原因. 造成入倉大米增碎的主要原因有三點:一是大米本身的質(zhì)構,特別是那些爆腰的大米受到外力沖擊很容易破碎;二是大米降落的高度,高度越大米粒受到?jīng)_擊就越大,米粒就越容易破碎;三是大米降落時接觸面的硬度,剛開始由于接觸的是鋼板,造成米粒受到強烈的沖擊,所以會造成碎米比較多。
本試驗中抽取了倉中不同高度的糧面5個點的大米樣品,測定了其破碎率,?。祩€點的破碎率平均數(shù)代表相對應高度的大米破碎率,試驗結果見圖2.
圖2 大米倉內(nèi)不同高度大米碎米率
從圖2可以看出,隨著大米降落高度的增加,大 米破碎率呈逐漸增加趨勢,大米破碎率并不與高度 呈線性關系,大米在降落高度為13.14m 時破碎率 顯著增高,這主要是因為在這個高度的情況下,基本 快達到大米鋼板倉倉底,倉底為鋼板材質(zhì),因此大米 從高處墜落,接觸鋼板造成大米破碎較多.但倉底 呈倒四棱錐型,此高度大米倉的容量為1t,大米數(shù) 量占比比較小,可以降低大米整倉的破碎率.而隨 著糧面高度的增加,大米的破碎率顯著降低,并且不 同高度的大米破碎率的差異也較小,這主要是因為 隨著大米的入倉,大米增多,已墜落的大米為新墜落 的大米減緩了沖擊力,所以大米碎米率變化較小. 由此可見,大米倉設計底部空間小有利于降低大米 碎米 數(shù) 量.本 試 驗 鋼 板 倉 的 整 倉 平 均 碎 米 率 為 8.75%,從 埋 刮 板 輸 送 機 出 口 的 大 米 破 碎 率 為 8.19%,大米落倉破碎率增加了0.56個百分點.從 本試驗可以看出,雖然大米倉底碎米率比較大,但因 其量比較小,對整倉大米的破碎率影響并不是很大。
3、結論
大米在二次加工或者進倉儲藏過程中,大米的 碎米率都會增高.與大米墜落入倉儲藏相比,輸送 設備斗式提升機和埋刮板輸送機對大米碎米率影響 較小,并且大米倉底碎米率要遠遠高于倉上面的大 米碎米率.而輸送設備中埋刮板輸送機相對于斗式提升機其對大米碎米率影響較小,這主要與斗式提 升機結構以及轉速有關.在大米的加工過程中,最 先出倉的大米碎米率較高,如果直接打包,其品質(zhì)會 遠遠低于同批次大米.因此,大米的輸送以及入倉 過程中應注意倉底空間容量以及埋刮板輸送機的速 度對整體大米碎米率的影響,盡可能降低設備及倉 體對大米品質(zhì)影響.
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