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碎米的产生具体来说有多方面原因,从稻谷收获到储藏再到加工成大米其中每一个环节都会产生碎米,主要有以下３个方面:一是稻谷自身的品质不同,例如籼稻、粳稻、常规稻、优质稻、新稻、陈稻等本身的品质就存在差异,原粮品质的好坏对碎米率的影响较大,不同品种的粳 米碎米率相差最高可达１０％;二是稻谷加工前环节的影响,如稻谷收割时间的早晚,在翻晒、脱粒、运输等过程中受到的各种外力撞击等,以及稻谷在储存过程中遇到的虫害或者各种潮湿霉变等因素;三是大米加工环节的影响,如生产工艺、机械性能及管理技术水平等,这些都是造成大米增碎的关键影响因素。
近年来,我国地震、泥石流、旱涝、雪灾等突发事件呈上升之势,对做好各种应急物资的储备、提高突发事件应变能力提出了更高要求.成品粮作为生活保障类物资,在突发事件救援过程中发挥着重要作用,政府部门一直以来就非常重视对此类物资的储备.而大米是一种重要的成品粮,因此,成品粮大米的储藏显得十分重要,而大米在通过输送设备到储藏仓的过程中会产生一定的破碎. 另外,为满足人们口味需求多样化,个性化,配米显得具有重要的意义,配米可以调节大米制品的软硬、黏弹性、气味性,从而满足不同的市场需求.对于企业,配米可以把不同类型的大米混合成一种新的大米产品,从而可以提高企业竞争力.而配米一般需要通过斗式提升机和埋刮板输送机把不同的原料按照不同的比例混合进仓,在成品粮大米输送进仓的过程中也会对大米的碎米率产生影响.
基于以上背景,无论是对于提升大米的口感还是满足应急成品粮大米的需求,或者企业经济效益以及设备生产厂商技术改进,研究输送设备以及大米仓体对大米碎米率的影响具有重要的意义.试验主要研究了以下两点:第一点是斗式提升机以及埋刮板输送机对大米碎米率影响;第二点是大米钢板仓对大米碎米率的影响以及仓中不同位置大米碎米率差异.
1、材料和方法
1.1 试验材料
湖北黄花粘籼米,水分13.4％;设备类型:斗式提升机,型号 SEC-1０S,电 动机型号参数 Y１３２MＧ４/４,减速箱型号参数 NBWD7.5-141-43,皮带型号 PVC-４50×330,畚斗型号DM2921,高度232m,运行速度53m/min;埋刮板输送机,型号FR350,电动机 型 号 参 数 DV132S4/5.5,减 速 箱 型 号 参 数 R87DV132S４,刮板机长度26.4 m,刮板型式MZ,传送速度35m/min;钢板仓,长×宽×高为2.5 m×3m×14m.
1.2 试验方法
1.2.1 进样方法
大米放 入 下 粮 坑 中 由 斗 式 提 升 机 装 取,以53m/min的速度垂直向上输送,之后通过离心方式进入溜管送入埋刮板输送机,埋刮板输送机继续输送到溜管处掉落至钢板仓中.
1.2.2 取样方法
进仓量为60t,分11次进样,分别在仓容量为01、0.5、1、2、4、６、10、20、30、45、60t时停机取样.取样点:下粮处取样,样品编号为 Y;斗式提升机出口取样,取样编号为 D;埋刮板输送机出口取样,取样编号为 G;钢板仓取样,每次进样完成后,人工下仓取样,取样位置为仓体４个角落及中心点.
２、结果与讨论
2.1 输送设备对大米破碎率的影响
本次试验中,大米从原料进口处投料之后经过斗式提升机上提到埋刮板输送机中,再传送至大米钢板仓中.斗式提升机和埋刮板输送机是大米加工厂常用的输送设备,其对大于米破碎率具有重要的影响,本次试验在大米输送过程中多次抽取经过斗式提升机提升出来的大米以及埋刮板输送机出来的大米样品,测定了其破碎率,得出这２种输送设备对大米破碎率影响,试验结果见图１.
图１ 输送设备对大米碎米率影响
由图１ 可知,大米经过斗式提升机输送之后大米的碎米率增加了0.24个百分点,从斗式提升机出来的大米经过埋刮板输送机之后大米碎米率又增加了0.14个百分点,可见斗式提升机比埋刮板输送机对大米具有更大的破坏力.可能是因为斗式提升机的畚斗在挖取大米时与物料挤压造成了碎米,以及大米在提升到顶端卸料时大米在离心力的作用下甩 出时与筒壁发生剧烈碰撞导致大米碎米增多.而埋刮板输送机在输送大米时主要依靠大米与刮板和筒 壁的摩擦力以及大米内部之间摩擦力输送大米的, 相对于斗式提升机的输送方式比较温和,因此埋刮板输送机相对于斗式提升机在输送大米时对大米造 成的损伤相对比较小。
2.2钢板仓对大米碎米率的影响
大米在进仓时从高处下落不可避免的会造成大米破碎,这也是造成大米碎米的重要原因. 造成入仓大米增碎的主要原因有三点:一是大米本身的质构,特别是那些爆腰的大米受到外力冲击很容易破碎;二是大米降落的高度,高度越大米粒受到冲击就越大,米粒就越容易破碎;三是大米降落时接触面的硬度,刚开始由于接触的是钢板,造成米粒受到强烈的冲击,所以会造成碎米比较多。
本试验中抽取了仓中不同高度的粮面５个点的大米样品,测定了其破碎率,取５个点的破碎率平均数代表相对应高度的大米破碎率,试验结果见图２.
图２ 大米仓内不同高度大米碎米率
从图２可以看出,随着大米降落高度的增加,大 米破碎率呈逐渐增加趋势,大米破碎率并不与高度 呈线性关系,大米在降落高度为13.14m 时破碎率 显著增高,这主要是因为在这个高度的情况下,基本 快达到大米钢板仓仓底,仓底为钢板材质,因此大米 从高处坠落,接触钢板造成大米破碎较多.但仓底 呈倒四棱锥型,此高度大米仓的容量为１t,大米数 量占比比较小,可以降低大米整仓的破碎率.而随 着粮面高度的增加,大米的破碎率显著降低,并且不 同高度的大米破碎率的差异也较小,这主要是因为 随着大米的入仓,大米增多,已坠落的大米为新坠落 的大米减缓了冲击力,所以大米碎米率变化较小. 由此可见,大米仓设计底部空间小有利于降低大米 碎米 数 量.本 试 验 钢 板 仓 的 整 仓 平 均 碎 米 率 为 8.75％,从 埋 刮 板 输 送 机 出 口 的 大 米 破 碎 率 为 8.19％,大米落仓破碎率增加了0.56个百分点.从 本试验可以看出,虽然大米仓底碎米率比较大,但因 其量比较小,对整仓大米的破碎率影响并不是很大。
3、结论
大米在二次加工或者进仓储藏过程中,大米的 碎米率都会增高.与大米坠落入仓储藏相比,输送 设备斗式提升机和埋刮板输送机对大米碎米率影响 较小,并且大米仓底碎米率要远远高于仓上面的大 米碎米率.而输送设备中埋刮板输送机相对于斗式提升机其对大米碎米率影响较小,这主要与斗式提 升机结构以及转速有关.在大米的加工过程中,最 先出仓的大米碎米率较高,如果直接打包,其品质会 远远低于同批次大米.因此,大米的输送以及入仓 过程中应注意仓底空间容量以及埋刮板输送机的速 度对整体大米碎米率的影响,尽可能降低设备及仓 体对大米品质影响.
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