影响得米率的关键要素(三）——碾米工序的优化

　　提高得米与降低增碎的前提必需是保证目标精度

　　1 碾米机工作原理

　　1.1 碾米工艺原理

　　糙米由进料斗经流量调节机构进入碾白室，螺旋头将之送至砂辊且沿砂辊表面螺旋前进，旋转的砂辊表面的微刃（金刚砂）碾削糙米皮层，同时，米粒与米粒、米粒与米筛之间碰撞、摩擦，使其开糙及碾白。而喷风作用迫使糠粉脱离米粒表面，排出筛孔。

　　1.2 关于碾米操控中的几个问题

　　（1）流量调节杆固定了是否流量就稳定？

　　（2）固定压砣位置是否碾米室压力稳定？

　　（3）出糠的所有筛孔是否稳定的畅通？

　　以上问题的答案对碾米工艺有何影响？

　　2 “优化碾米”的目的

　　2.1 碾米的要求

　　（1）碾去目标物，达到目标精度；

　　（2）减少碾米过程中成为“糠粉”的碎米；

　　（3）减少碾去目标物之外的部分；

　　（4）减少碾米增碎。

　　2.2 提示

　　离开碾米的“目标精度”，降低“增碎”与提高“得米率”将失去意义。

　　2.3 优化的前提

　　保证产量；达到“目标精度”。

　　2.4 提问

　　从糙米到一碾三碾再从白米到一抛、二抛米粒是否在一直变小？

　　3 案例分析

　　3.1 米厂产线数据

　　一份来自某米厂原产线样本的真实数据（在线工艺检测系统的AI机器人检测）。

　　小碎

　　碎米

　　达标

　　碾不足

　　过碾

　　留胚

　　留皮

　　碾减率

　　一碾

　　0.25

　　8.27

　　19.4

　　2.7

　　67.3

　　—

　　—

　　7.88

　　二碾

　　0.31

　　13.35

　　37.6

　　0.6

　　60.9

　　19.7

　　—

　　6.29

　　三碾

　　0.12

　　12.67

　　98.8

　　0.4

　　—

　　8.8

　　4.6

　　* 进入一碾之前，糙米的碎糙率为3.03 。

　　3.2 样本特点

　　这份样本代表了整个碾米行业的现状，也全面反映碾米中影响得米率的三个问题：我们开通快手了，感谢大家一直关注和支持，搜索 ：粮油世界-红高粱 快手号: liangyoushijie-hgl 感谢关注获取粮油行业更多资讯

　　（1）被碾成“糠粉”的碎米；

　　（2）碾去了米粒“目标物”之外的若干层；

　　（3）不合理的增碎。

　　3.3 判断根据

　　（1）从前后工序的小碎米率变化，可判断碎米被碾成“糠粉”严重程度；

　　（2）从“碾减率”数据，可判断是否碾去了“目标物”之外的米层；

　　（3）从前后工序的碎米量变化，判断增碎是否合理。

　　3.4 数据分析

　　3.4.1 小碎米率

　　一碾0.25，二碾0.31，三碾0.12 比二碾显著降低：“小碎”被碾成了“糠粉”。

　　3.4.2 增碎率

　　碾米前碎糙米3.03，一碾增碎5.24（8.27）二碾增碎5.08（13.35）三碾负增碎（12.67）：

　　（1）一、二碾分别增碎5，明显不合理；

　　（2）三碾碎米少于二碾， 进一步确认“碎米被碾成糠粉”。

　　3.4.3 碾减率

　　一碾7.88，二碾6.29，三碾1.21，总碾减15.38，可以确定，米粒被多碾去了3-5层。

　　3.4.4 碾减结果

　　多碾去了3-5层？果皮、种皮、珠心层、糊粉层以及胚部共约占糙米重量的9-11，比较总碾减15.38可知。

　　3.4.5 过碾

　　碾去了超出米粒“目标物”的一层或数层。

　　附录：如何实时、准确地把握每道碾米的在线工艺？

　　以AI检测机器人为核心构建的碾米工序在线工艺检测系统实时地、精细化地、源源不断地对每台碾米机的加工工艺进行在线检测：碎米率、小碎米率、碾米（白度）达标率、（白度）不达标率、（白度）过碾率、留胚率、留皮率、碾减率等；并对这些实时数据进行分析、判断，以此决定碾米机是否需要调制，需要如何调制。

　　4 工艺分析

　　4.1 碾米室压力过大

　　（1）碎米被碾成糠粉；

　　（2）多碾去一层或数层；

　　（3）不合理的增碎；

　　（4）但碾米室压力过大有两种情形：a.长期过大。b. 阶段过大 。

　　4.2 “长期过大”成因

　　加工理念；操作手法；未知合理的压力“线”在哪里；其中后两者本质同源：

　　a、目标精度定义“不清”；

　　b、碾到了何种程度“模糊”；

　　c、目标精度与操作动作之间未形成“一一对应”。

　　4.3 “阶段过大”成因

　　工人依照米机电流值操作，而电流值与碾米精度并不一一对应：

　　（1）粒度变化时；

　　（2）水分变化时；

　　（3）出糠筛孔事实上的“非稳定畅通”。

　　5 如何优化

　　5.1 确定碾米目标

　　确定终碾目标精度的四种方法：

　　（1）目标层法：定义碾米的层数；

　　（2）白度值法：定义目标白度值；

　　（3）光洁度法：定义留皮/留胚率；

　　（4）综合目标法：结合以上三种方法，建议采用（3）+（1）或者（3）+（2）进行综合定义，例如：以右边米样为标，且留皮率≤4，留胚率15。

　　5.2 建立碾米模型

　　举例

　　品种：黄花粘；工艺，三道砂辊；建立碾米模型：

　　（1）确定每一道碾米的标准样本，如右图，自左到右分别为一碾、二碾、

　　三碾的标准样本；

　　（2）根据终碾精度目标确定每一道碾米标准样本的达标率，见右下表；

　　（3）执行操作时，要求每一台碾米机工艺达标，碎米最少。

　　一碾达标

　　二碾达标

　　三碾达标

　　60

　　83

　　92

　　5.3源源不断的在线工艺检测

　　5.3.1 在线检测要求

　　（1）检测每一台碾米机的工艺效果；

　　（2）精细化检测，不能笼统模糊；

　　（3）指标检测必需全面；

　　（4）每台米机的检测时间间隔适宜；

　　（5）工艺检测必需准确、客观；

　　（6）检测样本必需具有代表性。

　　5.3.2 注意事项

　　（1）使用白度值或透明度作为达标参数时，需有达标百分率；

　　（2）使用任何参数做达标标准，都必需能同时检测碎米；

　　（3）每台米机下检测口的检测都必需是连续的，而非瞬时的。

　　5 稳定碾米室压力

　　（1）改造压砣或硬连接压力门压力控制机构；

　　（2）构建碾米室压力柔性调制方式；

　　（3）结合压力回归算法稳定碾米室压力；

　　（4）构建精准调制机制，100个刻度/毫米。

　　6 根据检测精细控制碾米室压力

　　6.1 结合在线监测数据调制米机

　　（1）不断在线获取每台米机的工艺检测数据；

　　（2）根据在线检测数据精细化调制每台米机。

　　6.2 精细化检测和调制提高产品均匀度

　　（1）误差 ≤0.1精细化的在线检测为控制提供准确依据；

　　（2）100个刻度/毫米的控制精度可充分满足精细化调制；

　　（3）稳定的碾米室压力使精细调制得到高度均匀的产品。

　　6.3 注意

　　达标率、过碾率、碎米率、不达标率等是米机调制必不可少的检测指标。

　　7 效果比对

　　7.1 精细度与得米率比较

　　一组来自车间，并经企业主人同意展示的数据（精细度与得米率比较）：

　　米机电流波动范围

　　调制精度

　　一碾达标率

　　二碾达标率

　　三碾达标率

　　相同目标精度

　　智能工厂

　　（优化后）

　　一碾米机1安

　　二三碾小于0.1安

　　0.1安

　　60

　　82

　　93

　　智能工厂

　　毛米率提高

　　1.5

　　（仅碾米段）

　　传统加工

　　（优化前）

　　10-20安波动

　　凭手感

　　45-85

　　65-95

　　85-98

　　* 智能工厂控制下的一、二、三碾达标率是稳定的

　　7.2 均匀度与品质比较

　　一份来自“比打米”活动的数据，品种：丰良优（特点，背沟深）；目标精度：10留皮率。

　　* 横坐标为时间（小时），纵坐标为留皮率，可以看出，智控下加工精度稳定性极佳。

　　粮食加工杂志

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