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“加工工艺检测诊判水稻加工企业水准”之三 砻谷篇

发布时间:2019-9-21

  • 相对于碾米,在实际生产中,砻谷被重视的程度要弱很多:在管理上,只是要求脱壳率保证在某一个范围内,并规定若干时间必须巡视一次;在操作上,也仅仅是设定设备稳定在一个流量范围后,关注工作电流是否正常——事实上,这些要求和设定与砻谷的本质均相距甚远,在荣业软件“水稻加工在线工艺检测系统”的透视下,砻谷工序中存在的问题清晰浮现并凸显出来:

    特征之一,谷糙混合物中有明显的稻壳含量,严重时稻壳占到样本颗粒数的5%-8%;

    特征之二,是特征之一的反面,谷糙混合物中的稻谷只剩下饱满的颗粒,瘪谷几乎为零,与此同时,糙米中的未熟粒含量不低于5%,更有的高达近20%;

    特征之三,碾米样本中含有一定量的谷粒,这是因为谷糙分之后的糙米中含有一定数量的稻谷;

    特征之四,脱壳率偏低,这是为了尽可能避免在砻谷环节增碎超标(以保证整精米得率),有时甚至低至75%左右,而且这种情况并不少见;

    特征之五,脱壳率偏高,这种情形是为了尽可能提高糙米得率(糙米得率是标米得率与最终成品得率的基础与前提),有的甚至高达96%以上。

    从荣业软件收到的水稻加工企业的样本中观察,这些问题已经成为行业中普遍性的、习以为常的惯性存在,但这些“习惯”却已经成为生产中的危害,并直接导致企业经济效益的损失:

    (1)砻谷机下谷糙混合物中的稻壳,将在“谷糙分”工序后,与稻谷一起进行回砻,致使砻谷来料中带有相当数量的稻壳,这些稻壳由于自身的性质决定将会隔档在胶辊与谷粒之间,进一步使得有效脱壳率降低,从而造成恶性循环,既影响生产效率也会降低糙米得率。

    (2)谷糙混合物中几乎没有瘪谷,表明大量瘪谷与部分未完成脱壳的饱满谷粒被风吸走,减少了本需要回砻的稻谷,这相当于直接减少了原粮的数量,所导致的仍然是降低糙米得率;同时,在稻壳用于再加工时,例如生产白炭黑,因为混入稻谷使稻壳质量斑驳不均,直接导致白炭黑质量下降或无法生产。通常,被风吸走损失的稻谷约占原粮的3%-5%。

    (3)糙米中混入稻谷粒,必将持续增加后段工序的工作压力,其中以色选为最。在色选机制中,稻谷粒将作为“异色粒”被选出去,但在色选机除去异色粒过程中,必定产生一定数量的白米被“带出”,这个“带出”就是色选的自然损耗;如果糙米中谷粒少,则由此带来的损耗小,如果糙米中没有谷粒,那么这个损耗降为零。

    (4)脱壳率偏低,一方面使得回砻谷增多,降低生产效率;更重要的是,造成糙米得率明显降低,通常降低糙米得率2%-3%,进而将降低标米得率1.6%-2.5%,损失的是生产利润。

    (5)脱壳率过高,同时伴随砻谷的碎米率增高,有的砻谷工序碎糙米高达12%以上,大量裂纹粒也相伴产生,这些裂纹粒一定会在接下来的工序中全部变成碎米;砻谷工序的碎米,一是直接降低了整精米率,二是这些碎米中的很大一部分将会在碾米工序被碾成糠粉排出,增大了碾米损耗,降低了标米得率,增多的糠粉量带来设备及清洁的额外负担。

        

    (此图中有一粒米不是稻花香,你能找出来吗?)

    毋容置疑,砻谷工序中出现的这些问题,最终导致的结果都是得米率与成品率的降低。而这些问题及其带来的损耗已被大多数的加工企业习以为常,但这些习惯却并非没有来由:

    (一)谷糙混合物中含有较多稻壳与吸走3%-5%的稻谷粒是一件事物的两个面,究其本质是同一个原因:砻谷机的风控。

    通过风控分离稻壳、稻谷与糙米,是因为三者的容重不同,致使其流化风速不同:风速为1-2m/s时,稻壳流化;风速为7-8m/s时,稻谷流化;风速大于12m/s时,糙米流化;所以,砻谷机的风速,要求被控制在4.5m/s-5m/s,即:稻壳完全流化而稻谷与糙米完全不流化,由此就会将稻壳与糙谷充分分离,却不带走糙谷。

    道理简单易懂,但在实际生产中做好风控并不是一件简单的事情:一是实时风速多少并不能完全确定;二是风力系统因种种原因会导致局部风速的变化,而这个变化首先是不易被察觉,然后是不能及时调整,最后是缺乏调整的依据。

    久而久之,3%-5%的稻谷被风吸走而产生的损耗,也就成了习惯。

    (二)脱壳率偏低导致糙米得率降低2%-3%;脱壳率偏高导致碎糙米增加3%-4%,进一步使碾米损耗增加1%-1.5%,这同样是一件事物的两个面,其本质是:无法确定当前加工品种的最佳脱壳率,并始终保持最佳脱壳率。

    砻谷机给稻谷脱壳的原理是,在一定的压力下,施以恰当的胶辊线速度及其线速度之差,由此对稻谷在稻壳表面形成相反方向的撕扯力,这个撕扯力克服了稻壳内颖1与外颖之间的勾合力而使稻壳与糙米分离。

    显然,砻谷机脱壳的几个要素是:

    (1)最恰当的压力。压力过小,胶辊的线速度差不能发挥出对稻壳的撕扯作用;压力过大,在脱壳的同时将糙米压碎。

    (2)最恰当的线速度与线速度之差。线速度之差过大,稻谷的运动方向发生偏移,扰乱砻谷秩序;线速度之差过小,辊压不能转变为有效的撕扯力,达不到脱壳目的。

    (3)稻谷以最恰当的姿势进入两辊之间。稻谷内颖与外颖的勾合,是在稻谷的“长度”方向上,所以,脱壳的最佳姿势是谷粒“竖”着进入两辊之间,同样的线速度与线速度之差以及同样的辊压下,“竖”着的姿势进入两辊间,能够脱壳,但“横”着进入却通常不能脱壳。

    (4)稻谷与胶辊接触。如果流量过大,部分谷粒不能与胶辊接触,胶辊的脱壳能力无所施加,达不到脱壳的效果。

    实际生产中,胶辊的线速度及其线速度差究竟是多少,未知;辊压如何“最恰当”地匹配当前线速度差,未知;不同的原粮各自的最佳脱壳率是多少,未知;当前准确的脱壳率是多少,未知;当前是否最大程度保证了谷粒“竖”着进入胶辊间,未知;如何保证当前来料的最大糙米得率与最小增碎率,未知......

    所以,2%-3%的糙米得率损失,加工企业也都惯性的视为常态——这是非常错误的思维方式!

    (三)糙米中含谷,是“谷糙分”效果不好,而谷糙分效果需追溯于每台砻谷机脱壳率的稳定以及砻谷机之间的脱壳率基本平衡。

    3%-5%的稻谷被风吸走,如果能找回其中六至七成的谷粒,那么将会因此一项增加1.6%-2%的标米得率;除此之外的2%-3%糙米得率损耗,如果也能找回,那么还将会再增加1.6%-2%的标米得率;这两者相加,将成为一个惊人的数据。

    因为这份惊人的数据,通常使人难以置信。

    但“通常”难以置信的事情,是否就不能发生?

    事实是可以发生,并且已经发生,在水稻加工智能工厂模式下——

    (1)智能工厂能实时精准确定当前风速大小,并通过柔性智控的“无级”调节使风速始终稳定在4.8m/s或者5m/s;

    (2)智能工厂能通过精准的边缘计算使谷粒均沿着下料淌板以“竖”着的姿态进入两胶辊之间;

    (3)智能工厂能精准调制砻谷辊压,其精度为砻谷机的100倍;

    (4)智能工厂能准确感知两辊大小,及其线速度与线速度之差;

    (5)智能工厂能实时在线确定每台砻谷机当前的脱壳率是多少并可以使之最合理保持;

    ......

    在砻谷环节,智能工厂确定:至少可提高加工企业2%-3%的糙米得率²

    【注】

    1、“颖”,说文解字:禾的末端。

    2、“糙米得率”,是指经过砻谷与谷糙分两道工序加工后,得到的糙米占所加工原粮的质量百分比。


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