曹海軍，印錦政，胡玉杰，曹 峰，張 偉

1.無錫中糧工程科技有限公司 (無錫 214035) 2.中糧米業(yè)(沈陽)有限公司 (沈陽 110100)

為滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需求，粳米深加工工藝也在不斷發(fā)展創(chuàng)新中，在先進(jìn)的智能化技術(shù)支持下，拋光機(jī)的運(yùn)行效率得到進(jìn)一步提升，有效改善了增碎情況，米粒更加完整，表面光潔透亮，產(chǎn)品更具營養(yǎng)價值。

1 拋光裝備與粳米加工質(zhì)量的關(guān)系

1.1 拋光壓力

根據(jù)米粒速度與碰撞力確定拋光壓力，該指標(biāo)的影響因素較多，但可通過調(diào)解拋光室出口壓力門的方式，使壓力值得到靈活控制。如若壓力值較大，碰撞運(yùn)動劇烈，拋光效果便會受到不良影響，粳米增碎較多；如若壓力值較小，碰撞運(yùn)動便較為緩和，拋光后增碎情況便會得以改善?？梢姡趻伖膺^程中應(yīng)注意壓力值的調(diào)整，但不可過小，否則同樣會影響加工質(zhì)量，一般壓力范圍控制在400～700 g/cm2。

1.2 粳米流量

在拋光作業(yè)中，流量應(yīng)始終保持穩(wěn)定。如若流量過小，便會增加米粒在室內(nèi)的翻動頻率，由此產(chǎn)生較大的撞擊與摩擦，很容易出現(xiàn)過碾情況，導(dǎo)致米粒表面黯淡無光，甚至降低出米率；如若流量過大，米粒室內(nèi)不易翻滾，與米篩、鐵棍之間的接觸較少，同樣會影響加工質(zhì)量。因此，在拋光中應(yīng)結(jié)合實際情況合理控制流量，才可提高工藝效果，生產(chǎn)出更多優(yōu)質(zhì)的粳米。

1.3 著水量

在拋光過程中，應(yīng)按照特定比例均勻噴水，將粳米表面潤濕，促進(jìn)糠粉分離。同時，在擦離拋光壓力時容易產(chǎn)生摩擦增加溫度，導(dǎo)致粳米表面淀粉糊化出現(xiàn)膠質(zhì)層，影響粳米的光澤度。但是，如若著水量較多，很容易導(dǎo)致米粒非正常流動，增加拋光壓力，加劇增碎與“悶車”。因此，最好將著水量控制在0.5%左右，獲得最為理想的粳米加工效果[1]。

1.4 輥線速度

該因素對米粒速度與碰撞力具有決定性作用。當(dāng)線速度較慢時，米粒與鐵棍脫離速度越慢，碰撞運(yùn)動更加緩和，增碎較少，但如若運(yùn)轉(zhuǎn)速度過低，米粒翻滾不足容易出現(xiàn)過碾不均問題，降低出米率；如若線速度較快，米粒充分翻滾便可均勻拋光，但若過分翻滾，則會碰撞加劇，很容易使其從兩端被碾出，增加碎米量，同樣降低出米率。因此，應(yīng)將輥線速度調(diào)整到6～7 m/s，才可最大限度的降低碎米率，使拋光亮度得到顯著提升。

2 粳米加工技術(shù)與智能化控制的應(yīng)用

本文以MPG21/18型粳米拋光機(jī)為例，對該設(shè)備的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，并在智能控制技術(shù)的支持下獲得理想的拋光效果，最大限度的減少糠皮對米粒的污染，使粳米加工質(zhì)量得到極大提升。

2.1 工作原理

該類型拋光機(jī)主要由主拋光、著水裝置、精拋光、水料混合裝置、拋光室壓力調(diào)控系統(tǒng)、動力部分等內(nèi)容構(gòu)成。將粳米輸送到進(jìn)料斗后，按照事先設(shè)定的著手要求，由著手裝置對粳米加水，在混合室中水與料均勻混合后輸入到主拋光室中，將粳米中的全部米糠清除，在濕式摩擦下米粒表面的淀粉膠質(zhì)化，表面產(chǎn)生光澤進(jìn)而實現(xiàn)拋光。同時，噴風(fēng)系統(tǒng)對主拋光室進(jìn)行噴風(fēng)，風(fēng)機(jī)中產(chǎn)生高壓氣流通過拋輥噴風(fēng)槽進(jìn)入室內(nèi)，有助于提高溫度，加速米粒反動與換位。隨后，粳米進(jìn)入精拋光室中進(jìn)行表面整理，在聚氨酯拋光輥下減少增碎度，促進(jìn)米粒翻滾，使其能夠均勻拋光。在拋光室下方設(shè)置負(fù)壓出糠管，與系統(tǒng)風(fēng)網(wǎng)相連接，可將米糠直接排入集糠室之中。

2.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

由于單臺拋光機(jī)室過短拋光不足，過長又會導(dǎo)致米粒軸向移動難度增加等問題，該設(shè)備采用主拋與精拋分置的結(jié)構(gòu)。在水料混合裝置設(shè)計中，將無增碎紊流落料與轉(zhuǎn)筒結(jié)合起來，這樣不但可有效控制增碎發(fā)生，還可提高傳濕、傳質(zhì)效率。與以往的加工裝置相比，該結(jié)構(gòu)可充分符合混合與拋光的多種設(shè)計要求，使設(shè)備維護(hù)性能得到顯著提升。

(1) 主軸進(jìn)風(fēng)與拋光銜接處補(bǔ)風(fēng)、系統(tǒng)風(fēng)網(wǎng)綜合設(shè)計，可迅速將米糠排出，有效降低拋光溫度，提高拋光作業(yè)效率，獲得更加優(yōu)質(zhì)的粳米。

(2) 拋光輥表面進(jìn)行特殊設(shè)計有助于米粒換位，延長機(jī)內(nèi)運(yùn)行距離，使拋光強(qiáng)度得以提升，更加均勻良好。

(3) 在著水設(shè)計方面，根據(jù)著水適量、均勻的要求，設(shè)置水分調(diào)整控制系統(tǒng)，通過機(jī)外干預(yù)的方式控制水分，使其能夠充分滲入皮層，待皮層韌化后便可有效降低對糠皮對米粒的污染，提高米粒質(zhì)量[2]。

2.3 進(jìn)機(jī)溫度確定

該項環(huán)節(jié)對拋光效果具有較大影響。一般情況下，碾米完畢后需要對米粒進(jìn)行冷卻，因白米冷卻時米粒溫度在物理作業(yè)下出現(xiàn)差異。實踐研究表明，米粒被碾白之后溫度較高，很容易出現(xiàn)爆腰情況，此時如若直接投入拋光機(jī)勢必會增加碎米量，進(jìn)而影響米質(zhì)與經(jīng)濟(jì)效益。因此，應(yīng)采用低風(fēng)量涼米倉增加提升機(jī)中的負(fù)壓，使米粒在冷卻中逐漸降低溫度，避免拋光后表面形成膠質(zhì)膜。在拋光機(jī)室內(nèi)，按照作用度可分為前段與后段，前段水可使米糠表層軟化，后段通過強(qiáng)風(fēng)冷卻促進(jìn)糠粉脫離，并且排出裝備之外。在使用拋光機(jī)過程中，應(yīng)確保操作正確科學(xué)，尤其是對壓力、流量、著水等因素的掌握，在該系統(tǒng)運(yùn)行中定額流量為85%～95%之間，進(jìn)機(jī)流量為0.30%～0.35%之間，在松機(jī)時可用手緊握一下米粒，使其形成米團(tuán)，待2 s后稍碰即散為最佳。由于拋光室處于全負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，在拋光時有大量空氣進(jìn)入，將拋光產(chǎn)生的糠粉帶出，因此應(yīng)嚴(yán)格控制負(fù)壓值，減少碎米產(chǎn)生，提高拋光均勻度。

2.4 智能控制

在拋光作業(yè)中，著水屬于米質(zhì)保障的前提和基礎(chǔ)，良好的著水可使米粒皮層膨脹、皮韌心實，有助于糠皮剝落和分離。通常情況下，百米拋光水分量在13.0%～15.5%，如若過低很容易增碎，如若過高則容易表面起毛、色澤暗沉。根據(jù)大量實踐結(jié)果可知，著水量可按照粳米流量而確定，前者一般為后者的0.2%～0.3%，霧化水粒的粒徑一般低于50。在本設(shè)備運(yùn)行中采用液壓泵加壓著水形式，著水系統(tǒng)主要包括水加法計、水過濾器、霧化噴嘴等等，此種著水方式不但便于定量，還有助于智能調(diào)控，共計設(shè)置6個噴霧閥，分別布設(shè)在進(jìn)料筒下的兩端，借助電磁噴霧閥的作用對水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，且噴霧方向與米粒下落方向相對，對進(jìn)入設(shè)備的粳米事先進(jìn)行均勻著水。

此外，碾白室壓力指標(biāo)也會對米質(zhì)產(chǎn)生較大影響。如若拋光壓力數(shù)值不當(dāng)，便會增加增碎率或降低拋光強(qiáng)度。對此，該系統(tǒng)采用壓力門控制技術(shù)，拋光室結(jié)構(gòu)較為簡單，便于根據(jù)實際需求靈活調(diào)節(jié)，適用于多種類型的粳米拋光。通過對出門口背壓進(jìn)行調(diào)整，可完成室內(nèi)壓力調(diào)節(jié)，根據(jù)拋光機(jī)負(fù)載電流數(shù)值變化獲取拋光室壓力值，當(dāng)壓力過大、主電機(jī)負(fù)載電流出現(xiàn)非正常情況時，蜂鳴器便會發(fā)出警示，此時拋光室可能受堵，操作者應(yīng)及時進(jìn)行解決。同時，技術(shù)人員還可以待拋光粳米的最佳壓力值設(shè)置拋光壓力，并支持在線調(diào)節(jié)[3]。

2.5 拋光效果

在經(jīng)濟(jì)效益方面，A米業(yè)粳米日產(chǎn)量為200 t，引進(jìn)新拋光機(jī)后拋光效果十分顯著，在原糧與精度固定的基礎(chǔ)上，粳米色澤和白度顯著提升，市場銷售價格每公斤增加0.12元，每噸的銷售額增加120元，該企業(yè)全年生產(chǎn)2.3萬t粳米，可計算出全年收入增加276萬元。在破損率方面，該企業(yè)日產(chǎn)米量200 t，在采用新拋光機(jī)后總破碎率降低0.78%，按照該企業(yè)年產(chǎn)2.4萬t粳米計算，則總碎米量為187 t；在耗電量方面，該企業(yè)日產(chǎn)米量200 t，在采用新拋光機(jī)后每噸米的耗電量降低0.164 kW·h，按照該企業(yè)年產(chǎn)2.4萬t粳米計算，則總耗電量為3 936 kW·h。

3 結(jié)論

綜上所述，為了提高大米質(zhì)量，采用拋光設(shè)備可使米表面更加光潔，降低糠粉含量，達(dá)到綠色環(huán)保、免淘洗的目標(biāo)，與當(dāng)前人們對高精度米的需求充分符合。對此，制造商應(yīng)充分認(rèn)識到拋光設(shè)備與品質(zhì)的影響，并積極創(chuàng)新拋光設(shè)備，引入自動化技術(shù)與智能控制，科學(xué)控制拋光壓力、粳米流量、著水量、輥線速度等因素，并做好日常設(shè)備的管理與維護(hù)工作，使拋光設(shè)備的機(jī)械性與工藝性得到全面提高。