防碎低耗大米集成加工工藝的優(yōu)化

王陸華

湖南農業(yè)大學，中國·湖南 長沙 410100

湖南強農機械有限公司，中國·湖南 長沙 410100

隨著科學技術的飛速發(fā)展，大米集成加工工藝技術也獲得了持續(xù)的改革和優(yōu)化，極大地降低了大米加工過程中的增碎率，減少了大米加工的能耗和成本，對于大米加工行業(yè)的持續(xù)發(fā)展有十分重要的意義。論文主要針對防碎低耗大米集成加工工藝的優(yōu)化進行探究，希望能為大米加工業(yè)的發(fā)展與進步提供一定的參考。

防碎低耗；大米加工工藝；優(yōu)化

1 引言

作為中國第一大糧食作物，稻米的加工質量和加工產率直接關系著中國糧食市場的穩(wěn)定性，與人們的生活息息相關。因此，需要加強對稻米集成加工工藝技術的研究，明確當前加工過程中存在的主要問題和不足，并采取針對性的工藝和措施進行解決和優(yōu)化，進一步提高稻米的加工質量和加工效率，為中國稻米加工行業(yè)的迅速發(fā)展奠定堅實的基礎。

2 稻米集成加工工藝技術概述

水稻是中國主要的糧食作物，中國有超過一半的人口以稻米為主食。隨著社會經濟的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對稻米的口感、質量和品質的要求也越來越高，更加關注稻米的營養(yǎng)價值，這也對中國稻米加工行業(yè)提出了更高的要求，傳統的加工工藝和加工方法已經無法滿足當前日益增長的稻米消費需求。與此同時，市場環(huán)境的改變也為中國稻米加工工藝技術的優(yōu)化和改革帶來了新的契機。根據調查研究顯示，稻米約七成左右的營養(yǎng)富集在胚芽當中，三成左右的營養(yǎng)包含在胞膜和麩皮當中。胚芽米不僅包括精白米的口感，而且還具有糙米的營養(yǎng)，人們長期食用胚芽米不僅可以降低體內的膽固醇，減少肥胖、糖尿病、高血壓等慢性疾病的發(fā)病概率，還能夠促進人體更好的成長和發(fā)育，維持肌膚營養(yǎng)[1]。

最近幾年來，隨著科學技術的不斷進步和稻米加工工藝的發(fā)展，稻米集成加工規(guī)模獲得了顯著的突破，加工規(guī)模逐漸擴大，大米加工廠設計的高度也逐漸增加。稻米在加工過程中會經歷精選、礱谷、碾米、包裝等四個工段，最終成為成品包裝售賣。稻米在加工期間，通常會被提升機提升15次左右，但是提升機的大量使用不僅增加了能耗，而且還會提高大米的破碎概率。碎米和整米雖然在化學成分上面沒有顯著差異，但是食用品質口感和經濟價值卻有很大差別。所以，在進行大米集成加工工藝研究的過程中，需要結合稻米加工的實際特征以及相關流程進行優(yōu)化和完善，科學進行設備分層設計，優(yōu)化大米加工廠的布局，減少稻米在加工過程中被提升的概率，提升產品品質，降低大米破碎率，提高經濟效益[2]。

3 當前大米集成加工工藝存在的問題和不足

3.1 缺乏足夠的資金支持

從當前中國稻米集成加工企業(yè)實際組成和運轉情況來看，主要以中小型企業(yè)為主，這些企業(yè)面臨升級轉型困難、創(chuàng)新技術更新慢以及資金短缺的問題。中小型企業(yè)面臨融資困難的困境，也直接影響了企業(yè)的創(chuàng)新能力發(fā)展和技術水平實現。除了國內幾家大型的大米加工集團和企業(yè)之外，中國絕大多數稻米加工行業(yè)都存在加工層次不足、設備落后、資源浪費能耗較高的問題，導致整體行業(yè)的競爭力下降，影響大米加工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3]。

3.2 大米加工破碎率高

大米在集成加工的過程中，通常需要被提升到機頭位置卸料，受到離心力的作用拋撒出去的稻米與機頭罩可會發(fā)生撞擊而引起破碎，部分稻米撞擊之后回落到基座。在下落過程中，會與機筒發(fā)生反復撞擊導致稻米破碎概率很高。其次，回流大米落入連接面內側以及尾輪之間被擠碎產生擠壓破碎現象，下料過程中的強烈撞擊作用，增加了碎米的含量，影響大米加工的品質[4]。

3.3 耗能較高

大米在加工的過程中，半成品、原料以及副產品在不同加工設備的流轉期間，通常需要設備反復地提升運輸才能夠進入下一道工序的加工過程中。所以，在大米集成加工期間各項機械設備都需要時刻保持運轉，這個過程中需要消耗大量的電能。一般來說，稻米加工廠提升機數量約在20 臺左右，其中十七臺提升機的功率為6000 瓦，三臺提升機的功率為3000 瓦，一小時的耗電量很高，不僅降低了稻米加工企業(yè)的生產效益，提高了生產成本，而且不利于社會環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

4 防碎低耗大米集成加工工藝的優(yōu)化

4.1 米輥的改良

從當前大米集成加工工藝設備應用的實際情況來看，傳統鐵輥和砂輥存在易損耗以及耐磨性差的問題。因此，可以從米輥材質方面入手，改變米輥材料的成型工藝以及化學成分，提高米輥的使用效果。經過長期的實踐，可以在米輥當中融入鈦合金工藝，加工出鈦合金米輥。鈦合金具有耐腐蝕性好、重量低以及高強度的優(yōu)勢，在米輥中的應用能夠進一步提高米輥的強度和韌性，延長米輥的使用壽命，極大地減少了米輥需要更換的成本。其中，結合大米集成加工工藝的加工要求以及交通環(huán)境進行參數調教和物理仿真實驗，確定鈦合金米輥的直徑以及長度。通常情況下，鈦合金米輥的直徑要比一般鐵輥的直徑大一倍左右，而且米輥的轉速要低于鐵輥碾米機和沙輥碾米機。米輥上面獨特的結構能夠達到均勻去皮的目的，減少米粒的破損率，提高大米的生產產率，降低生產期間所消耗的電能，減少工作噪音，具有良好的應用價值和應用效果。

4.2 引入計算機技術和云計算技術

隨著科學技術的飛速發(fā)展和信息時代的全面到來，計算機技術在大米集成加工工藝中的應用越來越廣泛，極大地提升了大米生產質量和生產效率。智慧工廠作為現代工廠信息化發(fā)展的產物，在自動化數字化工廠的基礎之上，利用設備監(jiān)控技術和物聯網技術，進一步加強了信息服務以及信息管理，提高生產過程的可控性，能夠熟練掌握產銷流程，減少人工干預，降低人力成本?？梢约皶r正確的進行生產線數據的采集，并科學編排生產計劃，合理調整生產進度，將智能系統以及綠色環(huán)保技術融入大米集成加工工廠當中，構建綠色環(huán)保以及高效節(jié)能的人性化工廠。這樣不僅可以提高大米集成加工生產效率，而且還能促進大米加工行業(yè)的進一步發(fā)展，加快傳統產業(yè)的轉型和改革。從當前大米集成加工工藝實際設計和運轉情況來看，自動化技術以及智能化技術僅僅用在單機急停智能化生產線控制自動化方面。隨著互聯網技術的飛速發(fā)展，大米集成加工工藝在整體車間智慧化方面仍然存在很大的發(fā)展空間，引入云計算技術、智能化手段以及現代數字化手段，可以將稻米收購、運輸、儲存、加工、信息傳遞以及監(jiān)督管理等相關工作實現簡潔化和模塊化，通過三維可視化以及智能化系統為管理人員快速決策以及科學管理提供重要的數據支持。

另外，當前中國新一批糧庫建設正在推行智慧糧庫系統，并逐漸在糧食物流的各個環(huán)節(jié)當中應用和推進。將來大米加工傳統行業(yè)必然會走向智能化的趨勢。大米加工產業(yè)的智慧化建設，也可以進一步增強大米加工產業(yè)的品牌競爭力和附加值，通過全程品質監(jiān)控，增強人們對于食品安全的信息，提高人們對大米集成加工工藝的了解和支持。

5 結語

綜上所述，防碎低耗大米集成加工工藝的優(yōu)化能夠顯著提升優(yōu)質大米的產量和質量，提高稻米加工效率，減少稻米加工成本，對大米集成加工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著至關重要的意義。需要加強對大米加工工藝的研究與重視，明確稻米加工過程中存在的問題和不足，并采取有效措施進行優(yōu)化，進一步提高大米加工行業(yè)的生產質量，更好地滿足人們對大米品質的需求，推動行業(yè)進步與發(fā)展。