米糠集中收集工艺设计的研究与探讨

林 涛，李温静，刘平稳，尹玉云

1.无锡中粮工程科技有限公司 (无锡 214035)2.河南省口岸食品检验检测所 (郑州 450003)

我国是全球最大的稻谷生产国和消费国，米糠是稻谷加工过程中产生的一种副产物，主要由果皮、糊粉层、胚、外层胚乳等组成，稻谷中米糠所占的比例约为8%～10%，米糠年产量约1 000～1 500万t，米糠中富含膳食纤维、脂类、蛋白质、矿物质等多种营养素以及生物活性成分，按照不同组分分别加以利用，可以使米糠大幅增值，从而显著提高其经济价值。例如，米糠中的膳食纤维可以用于功能性食品或保健食品的生产开发，有利于预防肠道疾病、肥胖症、高血压等；米糠中的油脂含量为15%～20%，与大豆含油量相当，以米糠为原料制取的米糠油中脂肪酸、维生素、谷维素等营养成分有利于人体吸收，具有调节内分泌和血液循环，降低胆固醇，促进血液循环等功能。

根据米糠的品质不同，常用于饲料行业或者制取米糠油，此外可以利用米糠开发功能性食品、制取糠蜡、植酸、肌醇、谷维素等。在大米生产过程中米糠产量大，且米糠用途广泛，因此，稻谷加工企业一般都会将米糠集中收集、打包、出售并计入企业的销售收入，从而有利于企业充分利用资源，节约成本。企业根据米糠的不同用途、特性等，对米糠集中收集的工艺要求也不尽相同，常用的集中收集方式有气力输送和机械输送，其中气力输送又分为正压气力输送和负压气力输送。

1 米糠集中收集工艺

早期的大米加工厂多为粗放式加工，技术装备差，米糠收集比较分散，米机风网、抛光机风网以及碾米之后的后路除尘风网沉降后的米糠分别由人工单独打包，每条线需4～5个人工打包点，劳动力成本高，且米糠打包过程中常伴随有粉尘外溢，不仅影响打包工人的健康，而且影响车间卫生环境，甚至有粉尘爆炸的隐患。

然而，随着我国稻谷产能的连续稳定增长以及科技的不断进步，大米加工行业逐渐从粗放型向集约型转变，稻壳、米糠等副产品的综合利用技术也不断取得了新的突破，因此，对米糠进行集中收集不仅可以减少劳动力成本，改善车间卫生环境，而且机械化作业还可以提升企业的生产效率。

稻谷加工过程中的米糠集中收集主要来自于米机风网、抛光机风网以及碾米之后各工段的输送设备、仓斗及除米机、抛光机之外的尘源设备组成的风网，各风网收集的米糠通过刹克龙或高压脉冲除尘器出口的关风器排出，进入米糠集中收集系统后再进行集中打包，常见的米糠集中收集及输送方式有气力输送和机械输送。

1.1 气力输送

米糠的气力输送方式分为正压气力输送和负压气力输送，其中正压气力输送多采用罗茨风机、正压关风器正压吹送然后通过旋风分离器(以下简称“刹克龙”)、负压关风器、高压脉冲除尘器及离心风机组成的风网系统沉降后入米糠仓打包(见图1)；负压气力输送主要通过刹克龙、负压关风器、高压脉冲除尘器及离心风机组成的负压风网集中汇集负压吸送至米糠仓打包(见图2)。

图1 正压输送收集米糠

图2 负压输送收集米糠

正压气力输送可以实现一点进料多点卸料，其中，一点进料需要结合机械输送将米糠集中收集至正压关风器进料斗，多点卸料需要配置双路阀来实现；负压气力输送可以实现多点进料一点卸料，米糠仓仓容较大时也可以结合机械输送来提高米糠仓的装满系数。因此，正压气力输送需要结合机械输送才能发挥作用，而负压气力输送既可以独立发挥作用，也可以选择性地结合机械输送以满足工艺要求。两种输送方式的气力输送参数对比见表1。

表1 正压气力输送与负压气力输送参数对比表

1.2 机械输送

米糠的机械输送国内多是采用螺旋输送机或刮板输送机进行收集汇总，根据输送高度的需求，可选择搭接斗式提升机将米糠集中收集打包或入仓暂存后打包(见图3)。

图3 机械输送收集米糠

机械输送相对于气力输送，不受风网管路中风量、风压等参数波动的影响，可以更均匀、稳定地输送米糠；但机械输送的输送路线相对固定，不如气力输送方式灵活。

2 不同米糠收集方式的研究与对比分析

米糠收集方式的选择需要根据设备投资、能耗以及维护检修的便利性等因素综合考虑，以日产150 t大米加工生产线为例，每小时处理稻谷量为10.5 t，米糠产量(全生产线计算)约1.0 t/h。米糠输送距离距离考虑25 m和50 m两种情况，且集中收集于米糠暂存仓，3种收集方式所需的装机容量、投资估算及优缺点对比分析见表2。

表2 三种米糠输送方式的装机容量、投资估算及优缺点对比分析

3 结论

米糠的收集输送对整个生产工艺的连续稳定运行至关重要，在进行稻米加工工艺设计时，主要分以下3种情况分析：

(1)对于多条生产线的大规模生产车间，米糠的输送距离相对较长，建议采用正压气力输送方式收集米糠，设计时需要尽可能减少管路中的弯头，输送浓度比不宜太高，且需要设置较大的弯头半径，以减少风网阻力，避免堵料。此外，与弯头连接的带料立管上建议设置视镜，便于观察管道内的物料流动情况，与弯头连接的带料水平管上建议设置检修口，便于堵料时检修；

(2)对于设备布局复杂，米糠收集点多而分散，但是生产线规模适中的情况，可以考虑采用负压气力输送的方式收集米糠，提高输送效率，简化生产工艺，但管路需要定期检查清理，同时应设置管道压力或者风速检测装置，及时发现并排除故障.

(3)对于生产规模较小、布局紧凑的生产车间建议采用机械输送方式收集米糠，降低投资的同时可以实现节能降耗，日常检修及维护也相对简单。

综上所述，鉴于米糠存在一定粘性，且大米加工企业行业利润普遍偏低，大米加工厂的运营追求生产连续性，并且兼顾能耗和投资的经济性，米糠输送一般不建议设计为长距离、高浓度比输送，但是随着智能化、信息化的不断发展，大米车间的加工规模也在不断扩大，米糠收集方式的具体选用还是需要根据生产线的规模、资金投入的多少以及车间布局等因素综合考虑确定。