隨著我國農業機械化的發展,水稻收割越來越多的採用機械作業,這也導致石子類雜質的混入機率以及含量大大增加。目前稻穀加工過程普遍採用的礱谷工段稻穀去石,已無法保障去石效果,殘存的石子在白米整理工段也難以全部去除,尤其是形狀及大小與米粒十分接近的石子,會帶來極大的食品安全隱患。採用組合去石的稻穀加工工藝,在稻穀去石的工藝基礎上,增加礱谷後糙米去石,可以確保去石效果,進而有效保障稻米產品質量,做到“吃的安全”。
1、國內常用去石機介紹
對於粒度與糧粒相近但密度存在差異的石子類雜質(亦稱並肩石),稻穀加工工藝中常常採用比重分選法進行選出。比重去石機就是根據糧粒與砂石比重和懸浮速度的差異,藉助氣流和篩面把糧食中的並肩石等重雜分離的幹法處理裝置。根據供風形式的不同,比重去石機可分為吹式比重去石機、吸式比重去石機以及迴圈式比重去石機。
1.1 吹式比重去石機
吹式比重去石機特點為自帶風機,可獨立完成去石任務。工作時,物料由進料裝置下落至去石機篩板的中部,在氣流與去石篩板往復振動的作用下,物料先產生自動分級,整體呈流體化。浮於上層的穀粒在去石機篩板往復振動及自身重力以及物料推力的作用下,沿去石機篩板向下滑動排出。沉於底層的含石物料,在去石機篩板及穿過篩板氣流以及魚鱗孔板的作用下,沿去石機篩板向上跳動,經聚石區、精選室進一步精選後,石子由去石口排出。其優點是:去石效率相對穩定,幾乎不受篩板上物料層厚度變化的影響。缺點是:裝置內部為正壓,灰塵易外逸。
1.2 吸式比重去石機
吸式比重去石機特點為自身不帶風機,需額外配套風網。工作時,物料由進料裝置先進入預分割槽,在篩面振動的作用下初步分級,並在上行進入分離區的過程中,受到氣流和篩體振動的作用充分分級。物料經分離區分離石子後快速流向出料口,含石子較多的小部分物料經預分割槽進入聚石區,石子由排石口排出。其優點是:允許物料流量存在波動,去石效率高,裝置內部為負壓,無灰塵外逸。缺點是:配套風網的穩定性直接影響去石效果。
1.3 迴圈式比重去石機
迴圈式比重去石機特點為自帶氣流迴圈系統,不需額外配套風網。工作時物料經進料裝置進入第一層篩面,在篩板往復運動和自下而上的氣流作用下,物料自動分級。浮於上層的穀粒呈半懸浮狀態,沿篩板向下滑動排出。沉於底層的含石物料穿過第一層篩板落到第二層去石機篩板上,並再次自動分級。上層物料下滑排出,沉於底層的含石物料進入石子檢查區,石子由出石口排出,混在石子中的稻穀在反吹氣流的作用下回到分離區。其優點是:裝置動耗低,空氣迴圈利用。缺點是:雜質易隨迴圈空氣堵塞風道、篩板,導致去石效果不佳。
2、SGA系列、MTSD系列吸式比重去石機的工作原理和特點
2.1 SGA系列去石機
物料透過進料裝置均勻散落至分散槽,分散槽將物料分成兩部分進入上下段選別篩網,篩網上的物料均勻分散開,並在篩網的振動和上升空氣的作用下按比重差分層。灰塵及輕雜隨吸風進入除塵系統。上層的輕質物料,沿篩面下行,流入穀物出料口。下層被選出的含有石子的混合物,落入石料再選網。石頭和其它重雜在此處經二次分級篩選去除,二次篩面分離出的穀物返入進料口再次篩選。篩理工作面由兩層一次去石篩面和一層二次去石篩面構成,一次去石篩面去除的石子和糙米、水稻進入二次去石篩面做進一步篩選,最終除去石子。SGA系列去石機結構示意見圖1。
相較於其它型別去石機,SGA系列去石機的主要特點是採用“二次分選”逐步“濃縮”去石篩路,“一次選”採用吸式,“二次選”採用吹式,帶出比低,去石效率可達99%以上。
2.2 MTSD系列去石機
物料透過喂料裝置均勻分散到整個機器寬度併到達預篩分裝置。在篩體振動和自下而上氣流的作用下,篩分板上的物料按比重差分層,上層的輕質物料,沿“Y”方向運動,流入穀物出料口。下層的重質物料及石子,沿“X”方向流動至去石板上面。去石板上的物料繼續按比重分層,上層較輕的物料仍沿“Y”方向流動至穀物出料口。下層重質物料及石子向出石口方向運動,石子從出石口排出,重質物料在分離區受反吹氣流作用,回到去石板面與去石板面上的穀物一同流入穀物出料口。MTSD系列去石機結構示意見圖2
相較於其它型別去石機,MTSD系列去石機的主要特點是採用抽屜式篩格,篩面由彎曲鋼絲編織,垂直物料運輸方向的鋼絲為大波浪形,利於物料自動分級,能夠高效分離石子、石塊等高密度雜質,應用廣泛。
3、提高稻穀加工過程去石效率的建議及措施
(1)結合消費市場對於大米質量的要求,稻穀加工過程可採用兩道去石的工藝配置,礱谷前配置一道稻穀去石用於去除淨谷中的並肩石,碾米前配置一道糙米去石用於去除淨糙中的並肩石。同時,為兩道去石工序分別設計跨越管路,以備不同原糧品質、不同原糧形式,不同品質要求加工過程的工藝靈活調整。
(2)結合SGA系列、MTSD系列去石機的實際使用體驗,建議將SGA系列去石機配置在一道去石,MTSD系列去石機配置在二道去石,以充分發揮各自裝置的效能優勢。
(3)加強前後工藝的組合應用。稻穀初清工段的清理篩以及白米整理工段的色選機也具備一定程度的石子去除能力,且高效的清理篩能夠為進料穩定性提供保障,而配備有紅外色選功能的色選機,對石子的選別效率也能夠達到95%以上,配合去石效率可達99%以上的SGA系列去石機,可基本保障成品質量。對於成品質量要求嚴苛或是原糧石子含量較多的情況,開啟用於糙米去石的MTSD系列去石機,即可充分保障去石效果。
(4)熟練掌握裝置操作要點與技巧。影響去石機工藝效果的主要因素有原料情況、進機流量、氣流速度、篩面傾角以及電機轉速。因此在裝置操作過程中,應保證進機物料連續均勻、根據裝置能力穩定流量、調整氣壓並保證穩定、使篩面上的物料呈“沸 騰”狀態。一般情況下,風壓0.5~0.7KPa,篩面傾角8°~10°,篩面物料厚度1~2cm.可採用定維調節的方式根據實際情況進行引數修正,如鎖定風壓及篩面傾角,調節篩面物料狀態,調整至最佳狀態後,再調換鎖定引數繼續調整,不斷試驗組合以達到最佳效果。
(5)注意對去石機的日常的維護和管理,作業期間日常巡檢,排查故障苗頭,對於去石機的風壓確認、篩面清理以及連線件採用日點檢,對於電機、篩網、橡膠彈簧採用月點檢。停產期間,按年度檢修計劃進行整體性防修,防患於未然,以保障生產過程的高效連續。
4、結束語
去石效果在保障產品質量以及食品安全中的作用越來越重要,且會受到原糧品質、工藝配置、裝置效能以及操作方法等多重因素的影響。合理的去石工藝配置以及正確的操作方法,能夠充分保障去石效果,保證產品質量,促進稻穀加工企業可持續發展和食品安全升級。(糧食與食品工業)