糙米二次加湿调质工艺优化与试验

为解决干燥后储藏的低含水率稻谷碾米加工时存在整精米率低且能耗高以及单次加湿又无法满足加湿目标的问题,以糙米(含水率12%)为原料,研究二次加湿调质工艺中单次加湿量、润糙温度及润糙间隔时间对整精米率的影响规律.在单因素试验的基础上,采用二次旋转组合设计方法,用SAS软件处理试验数据,并进行验证试验.结果表明,在单次加湿量为1.56%、润糙温度为29.6℃、润糙间隔时间为64.6 min的条件下,整精米率提高15.42%,碾米能耗降低26.86%.     

逆流糙米加湿调质动力学模型及模拟软件开发

稻谷(或糙米)的安全贮存含水率在14%以下,低水分糙米硬度和脆性较大,在碾米加工过程中裂纹米多且碎米率较高,碾米加工能耗增加,大米表面光洁度也较低。为此,利用基于加湿理论的数学模拟方法,建立了薄层加湿动力学模型,并开发了糙米加湿调质模拟软件。     

装备

111201MGCZ系列谷糙分离筛该分离筛是稻谷碾米过程中进行谷糙分离的理想设备。该产品具有产量大、结构紧凑、操作方便、占地面积小等特点。通过往复摇动特殊筛板,使稻谷与糙米的混合物分离为稻谷和糙米,有利于提高碾米加工的整米获得率,提升企业的经济效益,是米厂     

基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺研究

为保证稻谷干燥后品质、提高干燥效率,基于不同含水率稻谷的玻璃化转变温度,提出变温热风干燥工艺。采用三因素五水平中心组合试验方法,以稻谷温度、初始含水率和热风风速为影响因素,以稻谷爆腰指数、整精米率和干燥时间为评价指标,研究稻谷玻璃化转变温度、恒温和变温干燥特性,模拟解析稻谷干燥过程中传热传质规律,以5、10、15℃的变温幅度进行变温干燥试验。结果表明,稻谷玻璃化转变温度与其含水率呈负相关,恒温干燥最佳工艺参数为稻谷温度47℃、初始含水率22.0%、热风风速0.50 m/s,干燥后稻谷爆腰指数70、整精米率57.67%、干燥时间195 min;与恒温干燥相比,以5℃和10℃为变温幅度的变温干燥工艺,干燥后稻谷爆腰指数分别降低了20和10,整精米率提高12.6、7.7个百分点,干燥时间缩短30 min和60 min。研究表明,基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺明显改善了稻谷干燥后品质,提高了干燥效率。     

糙米加湿调质均质时间的研究

以含水量12.5%的糙米为原料,将糙米加湿调质到不同含水量,并取不同均质时间糙米样品做磨米加工试验,检测精米率、碎米和精裂纹米率、功耗.研究证实,糙米加湿后完全均质时间在400min以后,且可以避免加湿过程中产生的应力裂纹,而且可以降低磨米能耗、增加出米率、提高大米品质.     

糙米加湿调质最适宜加工水分含量研究

以含水量12.5%的糙米为原料,将糙米加湿调质到不同含水量,并取不同含水量的均质糙米样品做磨米加工试验,检测精米率、碎米率、精裂纹米率及功耗.研究证实,最适宜加工的糙米水分含量为15%～16%,可以避免加湿过程中产生的应力裂纹,而且可以降低磨米能耗、增加出米率和提高大米品质.     

横流式糙米加湿调质机的设计

在稻谷加工过程中,为了减少大米的精裂纹、降低碎米率、提高出米率、降低能耗和增强企业的竞争实力,采用加湿调质设备.根据加湿调质碾米工艺研制出横流式糙米加湿调质机,采用旋转式落料盘使糙米雨状散落,实现了糙米下落的均匀;采用BSPT- 1/4 LNN3型微细雾化喷头与下落米流呈横向喷雾,实现了雾滴与糙米的均匀接触;采用搅拌仓即时将着水糙米进行搅拌,实现了着水糙米混合的均匀;在进料口处和搅拌仓顶部设有物流传感器,可以实现来料自动加湿,停料自动停机及卸料不畅时自动停机.该设备可以达到均匀、可控和高效的加湿调质目标,从而降低碾米电耗、降低碎米率、增加出米率、提高成品米质量.     

糙米发芽前含水率提升工艺优化

糙米发芽前的吸水过程是导致籽粒裂纹的根本原因,制约着发芽糙米品质和口感。为降低发芽前糙米裂纹增率,探究了完整吸湿区间内各含水率水平糙米的最优吸湿速率。将糙米初始含水率至发芽含水率的完整区间分为若干子区间,在各区间内以不同加湿速率加湿至该区间目标含水率。探究各区间内裂纹增率的变化规律,建立裂纹增率与加湿速率变化规律的数学模型,以低裂纹增率为目标确定最优加湿速率。在此基础上,得出完整区间内以低裂纹增率及高效率为目标的加湿速率数学模型并试验验证。与前期分段加湿工艺相比,本优化工艺可降低发芽前糙米和发芽糙米裂纹增率(41.48±0.15)%和(43.67±0.26)%,糙米发芽率和γ-氨基丁酸含量增加(6.92±0.25)%和(25.03±0.18)%,为高品质发芽糙米的生产方法提供参考。     

自然冷资源低温储藏仓设计与稻谷储藏试验

为解决稻谷在高温干燥和储藏过程中品质损失问题,设计了自然冷资源低温储藏仓,利用冬季环境下形成的自然冰为高含水率稻谷制冷,以减少高温干燥稻谷工序并减少储藏期间稻谷的品质劣变。试验检测自然冷资源低温储藏仓内稻谷的储藏品质与加工品的变化,并与传统常温仓做对比,结果表明:所设计的自然冷资源低温储藏仓供冷均匀、能耗低、无污染,其制冷系统的能效比为3.54;初始含水率为16.5%的高含水率稻谷在自然冷资源低温储藏仓中能安全储藏5个月,平均含水率呈缓慢下降趋势,最终达到(15.1±0.5)%;自然冷资源低温储藏仓中稻谷粮温稳定,平均粮温为9.8℃;储藏期结束后,稻谷脂肪酸质量比为18.3 mg/(100 g),发芽率为86.75%,霉菌总数为5.1×104CFU/g,自然冷资源低温储藏仓中稻谷的出糙率和整精米率比常温储藏的稻谷分别提高了5.41个百分点和9.57个百分点,裂纹率比常温仓的稻谷降低了13.88个百分点,自然冷资源低温储藏仓中稻谷的储藏品质和加工品质显著优于常温仓中稻谷。     

不同水分条件对膜下滴灌旱作水稻稻谷品质的影响

在大田种植膜下滴灌条件下,以不同土壤水分水平为试验因素,采用对比设计方法研究了不同水分条件对旱作水稻稻谷品质的影响。研究结果表明:在不同水分条件下,稻谷的出糙率和不完善粒呈负相关关系;稻谷的精米率和整精米率都受水分的影响,稻谷水分越少,整精米率越低;适当的水分亏缺是利于水稻稻谷垩白度降低,并对稻谷的理化品质不产生大的影响;水稻生长过程中水分条件降低到较低水平后,对米饭感官评分有一定影响。     

逆流糙米通风加湿调质的加湿特性研究

稻谷（糙米）在储存过程中,因其本身呼吸作用及生化变化,水分逐渐降低,低水分值对稻谷的安全保管是有益的,但对稻谷的加工来说却降低了其品质,使大米精度下降,碎米率增加,出米率降低,口感变差。为此,对逆流糙米通风加湿调质进行了试验,研究了逆流糙米通风加湿调质的加湿特性。研究结果表明：随着风温的增加,单位热耗减小,加湿速率增大,出机粮温线性增加;随着风速的增加,单位热耗增大,加湿速率增大。     

石墨烯低温远红外辐射干燥稻谷干燥特性与品质研究

为研究稻谷的石墨烯低温远红外干燥特性及其对稻谷干燥品质的影响,以辐射温度、排粮流量和除湿风量为影响因素,以整精米率和应力裂纹指数增值为评价指标,用自制的循环式石墨烯低温远红外干燥机进行稻谷干燥试验,通过BBD（Box-Behnken设计）响应面法,分析了低温远红外干燥对稻谷干燥品质的影响以及工艺参数优化。结果表明：影响稻谷干燥特性和品质的最主要因素是辐射温度,其次是排粮流量和除湿风量。随着辐射温度的升高,稻谷干燥速率和应力裂纹指数增值逐步增大,整精米率则逐步降低。与同温度的热风干燥相比,石墨烯低温远红外干燥平均干燥速率和干燥品质均有显著提高。经优化后,稻谷最佳石墨烯低温远红外干燥工艺条件为：辐射温度43℃、排粮流量4kg/min、除湿风量193m3/h,此时应力裂纹指数增值为9,整精米率为79.75%,稻谷干燥品质最佳。这说明利用石墨烯低温远红外干燥稻谷,可以明显提高干燥速率并改善稻谷干燥品质。     

基于分段加湿法的待发芽糙米臭氧水预处理工艺优化

糙米吸湿发芽过程中微生物繁殖给发芽糙米带来安全隐患。为保障发芽糙米的安全性,研究基于分段加湿法的臭氧水灭菌预处理待发芽糙米工艺。以分段加湿后糙米为原料,研究糙米含水率、臭氧水初始质量浓度、臭氧水处理时间、臭氧水温度对灭菌率和发芽率的影响规律。采用二次正交旋转中心组合设计进行试验,建立了各因素对灭菌率和发芽率影响的数学模型。结果表明灭菌率、发芽率与各参数间回归方程极显著(P0.01),优化参数组合为糙米含水率27.5%、臭氧水初始质量浓度4.7 mg/L、臭氧水处理时间6.5 min、臭氧水温度29.5℃,该条件下灭菌率和发芽率分别为(97.49±0.11)%和(91.89±0.26)%。与分段加湿后无灭菌处理相比,臭氧水预处理后发芽糙米菌落菌体浓度降低约5.20 lg CFU/g,发芽率和γ-氨基丁酸含量分别提高约0.49%和1.23 mg/(100 g)。研究证实优化后的预处理工艺既可有效灭菌又有利于糙米发芽。     

储藏温度与初始含水率对稻谷和糙米食用品质的影响

以产于江苏省东台市的南粳9108为研究对象,测定了3种含水率（12.10%、14.16%和16.34%）的稻谷和糙米,在低温（8℃）、准低温（15℃）及室温（20~25℃）3种储藏条件下的含水率、脂肪酸含量、食味值和直链淀粉含量4个食用品质指标的变化,分析比较了在245d的储藏期内,稻谷和糙米食用品质指标的变化规律。结果表明,在储藏前,偏高含水率样品的食用品质优于正常和偏低的样品。但随着储藏时间的延长,稻谷和糙米的含水率和食味值均逐步降低,而脂肪酸含量和直链淀粉含量则出现不同程度的上升,初始含水率、储藏温度和时间对脂肪酸含量、食味值和直链淀粉含量均有极显著的影响（P＜0.01）。在不同的储藏温度下,不同含水率稻谷和糙米的食用品质都随着储藏时间的延长而逐步降低。其中,较高含水率的样品在较高储藏温度下品质下降的程度更高,而且糙米食用品质下降的程度高于稻谷。另外,试验结果还显示,在低含水率条件下（12.1%）,在不同储藏温度下稻谷和糙米食用品质变化都很小,表明在较低含水率下将水稻以稻谷的形式进行储藏,有利于保持食用品质。     

真空干燥条件对稻米食味品质的影

通过食味仪测量糙米理化指标数据,借鉴精米模型,利用系数重估法得出糙米主要成分含量与食味值的关系式.采用二次正交旋转组合设计方案,在控制干燥时间直至稻谷含水率达15%左右的基础上,建立了糙米食味值的数学模型.研究表明,干燥温度、初始含水率和真空度是影响稻米真空干燥食味品质的3个重要因素.对食味值的影响从大到小依次顺序为干燥温度、初始含水率、真空度,且前二者与食味值呈负相关,后者与之呈正相关.     

旱涝交替胁迫对水稻产量和品质的影响

以"南粳44"为试材,采用温室盆栽试验,研究了分蘖期和拔节期旱涝交替胁迫对水稻产量和品质的影响。结果表明,分蘖期旱涝交替胁迫导致水稻的有效穗数较对照显著降低了20.0%和26.3%,拔节期旱涝交替胁迫导致水稻每穗粒数较对照显著降低了28.2%和41.1%,水稻产量均显著降低。分蘖期旱涝交替胁迫使稻米的出糙率、精米率和整精米率均下降,拔节期旱涝交替胁迫提高了稻米的整精米率,分别提高3.0%和2.4%,并显著降低了垩白率和垩白度。各胁迫处理均提高了稻米直链淀粉量,分蘖期重旱轻涝胁迫使得稻米的粗蛋白量较对照显著降低了7.6%。     

逆流循环式糙米加湿调质机的设计

在水稻加工的过程中,为了减少大米的精裂纹、降低碎米率、提高出米率、提高品质、降低能耗,采用加湿调质设备。加湿调质设备还可提高大米加工企业效益,增强竞争力,增加农民收入。为此,设计了糙米逆流循环加湿调质设备,实现了糙米的循环加湿。该设备可以达到均匀、可控、高效地加湿调质目的,且可以降低磨米能耗,增加出米率,提高大米品质。     

精米加工工艺对整精米率的影响研究

以整精米率为研究对象,从精米加工企业的工艺流程设计及设备操作管理等方面分析了影响整精米率的因素及机理,提出了合理设计精米加工工艺流程.研究表明:把好原粮质量关,熟悉砻谷、碾米、抛光等.     

基于电容法的稻谷含水率检测

为快速准确测量稻谷含水率,设计了一种单一平面电容传感器探头,并应用电容数字转换芯片AD7150设计转换电路.传感器探头将稻谷含水率转换成电容,转换电路将电容模拟量转换成数字量,经单片机处理后获得稻谷含水率.对传感器进行了标定试验和温度特性试验,结果表明稻谷含水率在8％ ～ 23％的范围里,含水率预测误差为±0.8％;温度在12 ～33℃范围内,稻谷含水率为12.86％时,温度漂移量为0.2％/℃.     

机械干燥稻谷应注意的几个问题

调节好干燥温度和速率 利用机械干燥稻谷时，温度一般控制在35℃左右，干燥速率（即每小时水份减少量）控制在1%左右。温度、速率太高，会造成稻米表面水份蒸发和内部水份扩散的不平衡，从而使米粒发生爆腰或龟裂，导致出糙率、精米率及米饭粘度、食味的降低。 预干燥，降低稻谷初始含水量 稻谷成熟时，不仅含水量高，而且稻粒间含水量差异很大，如收获后立即加热干燥，易造成含水量高的稻谷品质下降。因此，在干燥前，应先在常温下通风晾干，且在机械干燥初期使用相对较低的温度。 干燥后期定时检测水份 当稻谷含水量降到14.7%时即停止干燥…