呂孝飛,陳超鋒
(郴州糧油機(jī)械有限公司,湖南郴州 423000)
蒸谷米,是谷子經(jīng)過(guò)去雜、浸泡、蒸煮、烘干、礱谷、碾白、拋光、色選等加工工藝生產(chǎn)出的大米成品。蒸谷米在東南亞地區(qū)已經(jīng)有很長(zhǎng)的加工歷史,特別是印度、巴基斯坦、孟加拉國(guó)等國(guó)家是主要的蒸谷米產(chǎn)出國(guó)[1-2]。蒸谷米與常用的大米相比有很多的優(yōu)點(diǎn),如碎米少、營(yíng)養(yǎng)成分高、耐儲(chǔ)存等,但是因經(jīng)過(guò)蒸煮硬度大、米色比較深,且有比較濃的谷味,在其他國(guó)家不受大眾喜歡,而且因其油性大增加了加工難度,從而影響其商業(yè)價(jià)值。主要是從蒸谷米后段工藝流程的改進(jìn)來(lái)降低其加工難度、提升商品價(jià)值。
稻谷經(jīng)清理、浸泡、蒸煮、烘干、碾白得來(lái)的大米就叫蒸谷米,也叫半熟米[3]。其起源于印度,后傳到孟加拉國(guó)、巴基斯坦等國(guó)家,這些國(guó)家50%以上的大米都是蒸谷米?,F(xiàn)因其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、出米率高于普通大米而成為健康食品,被世界各國(guó)人民接受喜愛(ài)。
蒸谷米經(jīng)過(guò)水熱處理后,硬度增大,生產(chǎn)時(shí)碎米率低,出米率增高,從糙米到普米可以增加1%~2%的出米率。經(jīng)過(guò)蒸煮后谷殼松脆,容易脫殼,礱谷機(jī)的效率可以增加30%左右,油糠的出油率比普通大米的油糠高,成品米米粒透明有光澤、營(yíng)養(yǎng)成分提高,胚乳內(nèi)的維生素和礦物質(zhì)含量增加,維B更加均勻地分布在米粒內(nèi),維B1、維B2成分比常規(guī)米高4倍,比尼克酸高8倍。蒸谷米做成的米飯膨脹性好、容易消化、出飯率高,蒸煮后粳米比普通大米出飯率高40%左右,秈米可高45%左右。蒸煮時(shí)留在水中的固形物少,飯粒疏松有光澤,具有蒸谷米的特殊味道。由于稻谷在水熱處理過(guò)程中殺掉了微生物和蟲(chóng)害,同時(shí)也使其丟失了發(fā)芽能力,所以存儲(chǔ)時(shí)可以防止谷子發(fā)芽、發(fā)霉、容易保存[4-5]。
蒸谷米也存在其缺陷,稻谷水熱處理后制成的蒸谷米顏色呈深黃色,常常有一種異味,初食者并不習(xí)慣。蒸谷米黏性較差,不適合用于煮米湯。由于蒸煮中胚芽被殺死,一遇微生物、蟲(chóng)害浸染就不易保存。
日處理稻谷240 t生產(chǎn)線工藝流程圖見(jiàn)圖1。
稻谷經(jīng)下糧坑進(jìn)入流程,由清理篩除去輕雜和小雜,去除稻子中的雜質(zhì):①清理選用揚(yáng)塵小帶垂直吸風(fēng)道的平面回轉(zhuǎn)清理篩,能有效除去大、小及輕雜質(zhì)。②去石采用吸式比重去石機(jī),該機(jī)在負(fù)壓狀態(tài)下工作,具有揚(yáng)塵小、去石效率高、操作維護(hù)簡(jiǎn)單、石中含糧少等特點(diǎn)。③在礱谷、碾米各設(shè)備前道設(shè)置磁選設(shè)備,以去除大米中的金屬雜質(zhì),確保設(shè)備的安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)及成品的食用安全。④在清理工序的各揚(yáng)塵產(chǎn)生點(diǎn)設(shè)置吸風(fēng)裝置,在密閉狀態(tài)下進(jìn)行控制和減少車(chē)間揚(yáng)塵。
清理篩見(jiàn)圖2。
圖2 清理篩
(1)平面回轉(zhuǎn)清理篩技術(shù)參數(shù)。平面回轉(zhuǎn)清理篩采用偏心驅(qū)動(dòng)、萬(wàn)向節(jié)懸掛吊桿、雙層篩面并配有出料口垂直吸風(fēng)道;密封性好,裝卸維修方便。3種運(yùn)動(dòng)軌跡篩選效果穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn);時(shí)處理產(chǎn)量為9~12 t/h,除雜效率≥98%。
(2)振動(dòng)去石機(jī)技術(shù)參數(shù)。去石機(jī)是利用糧食與并肩石的比重和懸浮速度不同的特性,借助向上穿過(guò)糧流顆粒間隙的氣流作用,促使糧食與并肩石分級(jí)。并肩石等重雜在下層,在作定向傾斜往復(fù)運(yùn)動(dòng)的去石板作用下,向出石端運(yùn)動(dòng),浮于上層的糧食在自重作用下,向出料端滾動(dòng),從而把并肩石從糧食中分離出來(lái)。出石口4個(gè),排石順暢。采用雙振動(dòng)電機(jī)做動(dòng)力,篩板下方配有收集小雜收集板;時(shí)處理產(chǎn)量為9~12 t/h,篩板采用魚(yú)鱗篩板,并肩石和重雜質(zhì)去除率大于98%,凈谷中含并肩石不超過(guò)1粒/kg,石子中含谷不超過(guò)50粒/kg。此機(jī)器最大特點(diǎn)是采用雙振動(dòng)電機(jī)作為振動(dòng)源,振幅可調(diào);需配上吸風(fēng)結(jié)構(gòu)、進(jìn)料勻料裝置,去石效果好、能耗較傳統(tǒng)去石機(jī)更低,使用壽命更長(zhǎng)。
振動(dòng)去石機(jī)見(jiàn)圖3。
圖3 振動(dòng)去石機(jī)
谷子經(jīng)水熱料理后,谷皮開(kāi)裂、變脆、易于脫殼。使用礱谷機(jī)進(jìn)行脫皮時(shí),可適當(dāng)減少兩輥之間的壓力,提高加工產(chǎn)量,降低膠輥損耗、電耗。①采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的自動(dòng)氣壓緊輥礱谷機(jī),采用變頻振動(dòng)喂料,保證喂料的均勻,實(shí)現(xiàn)來(lái)料自動(dòng)合輥、斷料自動(dòng)脫輥,脫殼率比普通礱谷機(jī)高(1%~2%,該機(jī)具有操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、噪音低等特點(diǎn),且無(wú)變速箱,是礱谷工序的首選設(shè)備。②礱谷前設(shè)置緩沖斗,以保證后路工序流量的平穩(wěn)。③谷糙分離工序選用最新式的單臂谷糙分離機(jī),該機(jī)操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便,并且設(shè)備的耐用性能好。
(1)氣動(dòng)礱谷機(jī)技術(shù)參數(shù)。①全自動(dòng)控制,氣壓松緊輪輥、料門(mén)由氣動(dòng)元件自動(dòng)控制,輥間壓力可由氣壓表直接線性調(diào)節(jié)。②谷殼分離裝置采用國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的垂直吸風(fēng),操作直觀簡(jiǎn)便。③采用雙變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng),快慢輥分別由變頻電機(jī)控制并在工作中自動(dòng)切換,激光測(cè)距在線測(cè)量膠輥直徑大小,由此自動(dòng)切換快慢輥,也可通過(guò)使用時(shí)間定時(shí)變速。④來(lái)料自動(dòng)合輥,斷料自動(dòng)脫輥;產(chǎn)量數(shù)字化調(diào)節(jié)顯示;無(wú)齒輪箱,噪音低。時(shí)處理產(chǎn)量:4~6 t/h,脫殼效率≥90%,破碎率≤5%,谷糙含殼≤0.8%。設(shè)備特點(diǎn):設(shè)備噪音低、無(wú)齒輪箱、無(wú)漏油現(xiàn)象、綠色環(huán)保,首創(chuàng)雙支撐結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)平穩(wěn)。
氣動(dòng)礱谷機(jī)見(jiàn)圖4。
圖4 氣動(dòng)礱谷機(jī)
(2)雙體谷糙分離篩技術(shù)參數(shù)。①采用雙體結(jié)構(gòu),運(yùn)行平穩(wěn),對(duì)支承基礎(chǔ)的沖擊小,產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠。②采用優(yōu)化的不銹鋼凹槽分離板,分離效果好,經(jīng)久耐用。③篩層空間高達(dá)35 mm,對(duì)含稻殼和雜子較多的谷糙混合物也能順暢進(jìn)入篩板分離清楚。④篩體頂層裝有透明觀察窗,既方便觀察物料分離效果,又防止粉塵飛揚(yáng)。⑤不銹鋼篩面,分離能力強(qiáng),篩格的清理與更換方便。⑥進(jìn)料口、出料口備有吸風(fēng)除塵裝置,從而可改善車(chē)間的衛(wèi)生環(huán)境。⑦采用不銹鋼篩片,經(jīng)久耐用。⑧配有無(wú)料自動(dòng)停機(jī),來(lái)料延時(shí)的電動(dòng)控制裝置。
雙體合糙分離篩見(jiàn)圖5。
圖5 雙體合糙分離篩
蒸谷米碾白難的原因僅在于表皮與胚乳結(jié)合緊密,子粒變硬,而且皮層的脂肪含量高。碾白時(shí),碾下來(lái)的油糠由于機(jī)器摩擦熱而變?yōu)橹瑺?,引起米機(jī)篩板篩孔堵住,米碾白過(guò)程中易于打滑,導(dǎo)致碾白效果降低,為了防止這種情況產(chǎn)生,采取之下措施。
①采用3臺(tái)立式砂輥米機(jī)和1臺(tái)立式鐵輥米機(jī),實(shí)現(xiàn)四機(jī)出白,多級(jí)輕碾,米粒光潔,且增碎小,電耗低。②針對(duì)加工優(yōu)質(zhì)米或高水分的特點(diǎn),設(shè)計(jì)采用強(qiáng)拉風(fēng)和帶噴風(fēng)的單獨(dú)米糠輸送風(fēng)網(wǎng),能有效解決碾米過(guò)程中的結(jié)糠問(wèn)題,并且能降低米溫、減少增碎、保證大米表面潔凈無(wú)浮糠。③合理配置各道碾米機(jī)的碾白室結(jié)構(gòu)參數(shù),提高米機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速10%左右,根據(jù)米粒的抗剪壓強(qiáng)度,設(shè)計(jì)碾白室的壓力曲線,有效防止了大米增碎。④兩臺(tái)立式米機(jī)之間通過(guò)增加提升機(jī)來(lái)提料,以達(dá)到降溫,排熱。
立式砂輥碾米機(jī)技術(shù)參數(shù)。①首次采用下進(jìn)料上出料,開(kāi)糙、碾白均勻度高,增碎少。②絞龍輔助進(jìn)料,進(jìn)料穩(wěn)定,不受風(fēng)量波動(dòng)影響。③噴風(fēng)、吸風(fēng)相結(jié)合,有利于排糠防堵,吸糠筒內(nèi)不積糠。④采用2項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)設(shè)計(jì)制造,強(qiáng)噴風(fēng)和雙壓力門(mén)閉風(fēng)技術(shù),可有效降低增碎。⑤部件易于更換,使用壽命長(zhǎng)。
立式砂輥碾米機(jī)見(jiàn)圖6。
圖6 立式砂輥碾米機(jī)
白米整理工藝由白米分級(jí)篩來(lái)完成,主要是分離成品(普米)中的部分大小碎米。如果原糧品質(zhì)優(yōu)良,生產(chǎn)的大米已能滿足一般檔次大米質(zhì)量要求,再經(jīng)過(guò)一道拋光和一道色選可完全滿足市面上要求;而不需進(jìn)入后路加工而直接進(jìn)入包裝工序。①采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的光電色選機(jī),根據(jù)物料顏色不同進(jìn)行分離,保證成品米不含異色粒,該機(jī)型具有選別率高、低帶出比等性能。②采用二次色選,一次選黃、一次選腹白,更能使色選效果更佳。
(1) 白米分級(jí)篩技術(shù)參數(shù)。采用4根萬(wàn)向節(jié)裝置吊桿與機(jī)架連結(jié)在一起,采用無(wú)偏心的慣性傳機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。該機(jī)采用公司最新研究的技術(shù)成果,通過(guò)獨(dú)特的篩面配置而達(dá)到增大篩理面積,大幅度提高了大米的分級(jí)精度,其工藝性能及機(jī)械性能均達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。采用無(wú)縫鋼管配萬(wàn)向節(jié)吊掛篩體,設(shè)備分級(jí)效果好,機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn);頂層配有過(guò)濾層,便于過(guò)濾大的雜質(zhì),提高產(chǎn)品質(zhì)量。一、二層采用并聯(lián)方式,提高了產(chǎn)量。五層篩面結(jié)構(gòu),有進(jìn)料吸風(fēng)去濕風(fēng)口;分級(jí)后品種的混雜率低;篩網(wǎng)更換簡(jiǎn)捷。
白米分級(jí)篩見(jiàn)圖7。
圖7 白米分級(jí)篩
(2)色選機(jī)技術(shù)參數(shù)。具有5種以上選別模式:①單選異色粒;②單選乳白粒;③糯米中去除秈米;④異色粒和乳白粒同時(shí)去除功能;⑤具備形選功能,
機(jī)器配置10通道,單通道產(chǎn)量>2.2 t。色選機(jī)見(jiàn)圖8。
圖8 色選機(jī)
采用臥式拋光機(jī),拋光的效果更能適應(yīng)市場(chǎng)要求。拋光可根據(jù)原糧和市場(chǎng)情況,選擇一次拋光、二次拋光或三次拋光,拋光工藝靈活,便于生產(chǎn)成本控制。拋光機(jī)配備自動(dòng)著水、噴霧、恒溫及強(qiáng)拉風(fēng)裝置。
拋光作業(yè)時(shí),經(jīng)過(guò)碾白的成品大米由進(jìn)料斗進(jìn)入拋光室,水通過(guò)進(jìn)水管與“氣”勻混成霧狀,通過(guò)主軸通風(fēng)槽,靠外置強(qiáng)拉風(fēng)風(fēng)機(jī)將水霧均勻吸附到白米表面,著水后的白米沿拋光輥表面前,按一定的線速旋轉(zhuǎn)的拋光輥擦離白米表層,并使米與米和米篩相互磨擦,使其達(dá)到拋光效果。拋光輥材料采用高強(qiáng)度耐磨鏡面拋光輥;襯套、推進(jìn)器、篩片全部采用不銹鋼材料。進(jìn)水、斷水自動(dòng)控制,壓縮空氣噴霧和磁力泵增壓,水霧細(xì)化,著水均勻。
拋光機(jī)見(jiàn)圖9。
圖9 拋光機(jī)
由白米分級(jí)篩對(duì)成品進(jìn)行再分級(jí),分離整米和大、小碎米,可以有效調(diào)節(jié)整精米率,亦能自由調(diào)節(jié)成品米的含碎率。
滾筒精選機(jī)的篩筒更換簡(jiǎn)捷,按秈稻谷配備篩筒,分離效果好;適應(yīng)性強(qiáng),運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中可方便。技術(shù)參數(shù)為處理產(chǎn)量2.6~3 t/h;碎中含整≤2%,整中含碎≤5%。
滾筒精選機(jī)見(jiàn)圖10。
圖10 滾筒精選機(jī)
通過(guò)配米,可將成品米內(nèi)的品種含量自動(dòng)控制,能滿足不同的客戶要求。開(kāi)口袋包裝選用DCS-25S電子定量自動(dòng)包裝秤進(jìn)行包裝,自動(dòng)縫包機(jī)進(jìn)行封口,可以進(jìn)行5~50 kg的普通包裝,亦可進(jìn)行1~5 kg的真空包裝。
雙體包裝稱(chēng)采用觸摸屏、PLC集中控制,智能控制稱(chēng)重、灌裝、整形、抽真空、熱封口、卸袋、輸送全過(guò)程,實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)工作狀態(tài),人機(jī)界面友好、操作簡(jiǎn)便,先進(jìn)的智能控制儀表及精密傳感器、計(jì)量準(zhǔn)確,高智能化恒溫控制系統(tǒng)適合各種厚度的包裝袋,被動(dòng)式整形結(jié)構(gòu)使稱(chēng)量誤差0.1%F.S,打包稱(chēng)重范圍5~50 kg/包,打包速度600~1 000包/h。
雙體包裝機(jī)見(jiàn)圖11。
圖11 雙體包裝機(jī)
蒸谷米的優(yōu)點(diǎn)和現(xiàn)在糧食的狀況,決定了蒸谷米遠(yuǎn)大的發(fā)展路程。浸泡、蒸煮、干燥是蒸谷米前期處理的關(guān)鍵,很大程度上決定了蒸谷米的品質(zhì)。工藝主要是蒸谷米后期的處理,進(jìn)一步提升了蒸谷米的質(zhì)量,在蒸谷米加工設(shè)備的選型和配置方面主要依據(jù)日產(chǎn)240 t稻谷進(jìn)行探討。