在杂粮加工过程中,去除粮粒颖壳的工序称为脱壳,俗称砻谷,用以脱壳的机械设备称为砻谷机。高粱、粟、皮大麦、燕麦、荞麦的籽粒都有颖壳保护,制米过程中如果用原粮直接进行碾米去皮,不仅能量消耗高、产量低、出米率低且成品米的质量差,如碎米多、纯度低等,而且副产品利用率也低,不利于粮食资源的合理利用。因此,在现代制米工艺中,经过清理去除杂质后的粮粒,都是先将颖壳脱去,然后再进行碾米去皮制成成品米。
目前,世界上普遍采用的脱壳方法是利用砻谷机对粮粒施加一定的机械外力,使颖壳遭到破坏并与颖果分开。由于粮粒间存在着差异且受砻谷机本身机械性能的限制及粮粒强度的影响,目前使用的砻谷机尚不能一次将所有粮粒都进行脱壳,同时会使一些粮粒不可避免地受到损伤,如破碎、爆腰和表面起毛等。因此,在确保一定脱壳率的前提下,要求脱壳时应尽量保持粮粒的完整,减少粮粒损伤,降低材料和能量的消耗,以提高粮粒的出米率和保证后续工序的工艺效果。根据脱壳时粮粒的受力状况和脱壳方式的不同,脱壳方法通常可分为挤压搓撕脱壳、端压搓撕脱壳和撞击脱壳3种。
挤压搓撕脱壳是指粮粒两侧同时受到两个具有不同运动速度的工作面的挤压、搓撕作用而脱去颖壳的方法。在挤压力和摩擦力的共同作用下,粮粒的颖壳产生拉伸、剪切、扭转等形变,这些形变统称为搓撕效应。当搓撕效应大于颖壳的结合强度时,颖壳就被撕裂而脱离颖果,从而达到脱壳的目的。挤压搓撕脱壳的设备主要有对辊式砻谷机、辊带式砻谷机和胶砖式砻谷机。目前最常使用的是对辊式橡胶辊筒砻谷机,简称胶辊砻谷机。胶辊砻谷机具有产量高、脱壳率高、出碎率低等良好的工艺性能,是目前脱壳设备中较好的一种,在国内外得到广泛的使用。(www.xing528.com)
端压搓撕脱壳是指粮粒两端同时受到两个不等速运动工作面的挤压、搓撕作用而脱去颖壳的方法。在撞压力和摩擦力的共同作用下,颖壳被破坏,从而达到脱壳的目的。典型的端压搓撕脱壳设备是砂盘砻谷机。砂盘砻谷机的基本构件是两个直径相同的金刚砂浇铸砂盘,它们上下叠置,上砂盘固定,下砂盘转动。工作时,粮粒受到两砂盘的挤压、剪切、搓撕、撞击和摩擦等作用而将颖壳撕裂脱去,达到脱壳的目的。
撞击脱壳是指高速运动的粮粒与固定工作面发生撞击而脱去颖壳的方法。借助机械作用力而加速的粮粒,以一定的入射角冲向静止的物体的表面,在两者相撞的一瞬时,粮粒的一端受到较大的撞击力和摩擦力的作用,当这些作用力超过粮粒颖壳的结合强度时,颖壳被破坏,从而达到脱壳的目的。典型的撞击脱壳设备是离心砻谷机,离心砻谷机的基本构件为高速旋转运动的金属甩盘和固定在它周围的冲击圈。工作时,粮粒在离心力和撞击力的作用下颖壳被破坏,使粮粒得以脱壳。冲击圈有金刚砂质和胶质两种。金刚砂质冲击圈使用寿命长,但对粮粒的损伤大;胶质冲击圈对粮粒的损伤小,但易磨损,使用寿命短。
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