重點介紹胚芽精米優點的基礎上，詳細論述了小型胚芽精米機的工作原理、總體結構，以及核心工作部件的結構設計，分析了設計過程中影響留胚率的主要因素。

　　胚芽精米是日本女子營養大學校長香川綾女士于1975年倡導并提出來的。按照日本的標準規定，在保證與普通大米相同的加工精度條件下，米胚的保留率在80%以上的大米被稱為胚芽精米。而普通白米在碾白過程中，大部分胚芽被碾掉。白米因胚芽被破壞，其營養價值只有胚芽精米的50%左右。根據營養學家的研究，米的胚芽中含有多種對人體有益的微量元素、維生素和不飽和脂肪酸，可謂米的精華所在。因此，胚芽精米在日、美等發達國家備受青睞。

　　生產胚芽精米的碾米機械稱為胚芽精米機。日本對胚芽米的研究一直走在前列，并提出一些理論和加工方法，生產出了專用設備。目前，我國對胚芽米的研究、生產還幾乎處于空白狀況。近年來，個別糧食加工企業為滿足市場對胚芽精米的需求，從日、美等發達國家進口了少量胚芽精米機，但由于其價格昂貴和售后服務不便等原因，不適合我國國情。隨著人們生活水平的提高，胚芽米的需求日益增大。依托江蘇省農機三項工程項目，農業部南京農業機械化研究所研制開發了針對城鎮超市、家庭，以及農村小型稻米加工專業戶使用的小型胚芽精米機。

　　1 工作原理和結構

　　糙米的形狀為扁橢球體或卵圓體，胚芽位于米粒腹部的下端，組織松散，占整個谷粒質量的2.0%~3.5%，含有較多的脂肪，加工時極易脫落。普通精米機在碾白糙米時，80%的胚芽被碾掉，生產不出合格的胚芽精米。因此碾制胚芽精米必須采用特殊的碾米工藝和設備（即胚芽精米機） 來完成。

　　胚芽精米的碾白工藝與普通白米基本相同，即糙米在碾米機碾白室內軸向輸送，經過翻滾、相互擠壓后產生精米。但是由于胚芽米自身的特點，既要有很高的留胚率，又要達到普通大米的精度，所以加工時必須遵循“輕碾多碾”的原則，普通的碾米機難以做到這一點，故需要設計專用胚芽精米機。根據碾白工藝，碾白壓力和碾白過程中的溫升是影響胚芽精米出米率的2個重要因素，只有對這2 個因素綜合考慮和控制，才能生產出合格的胚芽精米。

　　胚芽精米機總體結構見圖1，胚芽精米機操作流程框見圖2。

　　2 核心部件的設計

　　該小型胚芽精米機主要由除石機構、提升機構、送風機構、碾白機構，以及糠米分離機構等組成，為了提高胚芽精米機的出米率和留胚率，所有部件的設計都圍繞在降低碾白過程中米粒的溫升和控制碾白壓力這2個因素來考慮。在胚芽精米機的設計中，影響留胚率最主要的參數是碾白間隙、碾輥結構及碾白溫升等。

　　2.1 螺旋輸送

　　待加工物料經過下進料口進入除石機構，在篩除雜質后，經過螺旋提升攪龍提升后進入碾白室，提升的同時可以通過調節喂入量以及出料口的大小來調整碾白室內的壓力。物料經提升攪龍螺旋輸送，至攪龍頂端后落入上部料斗，這種進料方式的優點在于可以精確控制輸送速度，流量均勻，可穩定在某一固定數值，且物料的翻轉程度易控制，既增大碾白進口段米粒流體的密度，又保證碾白壓力的穩定。

　　2.2 噴風碾米與中空碾輥

　　普通摩擦式碾米機屬于壓力碾白，通過施加于米粒上的較大的擦離作用，達到去除表皮的目的，碎米率高，同時由于碾白壓力大，碰撞運動劇烈，導致米粒在碾白室內不斷地翻滾，從而使米粒兩端遭到過碾，米胚很容易被碾掉。胚芽精米機碾白機構見圖3。

　　胚芽精米機碾白機構中的碾輥，采用的是空心鐵輥，碾輥中空，用厚壁無縫鋼管制成，在輥筒面上開淺槽并安裝螺旋式鋼筋，加工好的鋼筋經熱處理后，表面耐磨，使用壽命長。碾輥根據研削原理，通過碾輥表面的螺旋碾刃作用于糙米表面，達到去除糙米皮層的目的，并且可以達到稻米在碾輥全長上均勻碾白的目的；另外，碾削米機碾白室內壓力小，所以碰撞、翻滾都較緩和，有利于保留胚芽，排糠分配效果較好。通過送風機構噴風，由碾輥頭進風，淺槽出風，可以降低碾白過程中的米粒溫升，對于含水量較高的米，可以加速水分蒸發，有利于保持較好的米粒截面硬度而少出碎米，同時降低碾白室溫度，米糠不易糊篩；噴風可以加強米粒的翻滾運動，有利于提高碾白的均勻程度，防止米粒局部過碾，降低碎米率，且有利于對胚芽的保護。

　　作為胚芽精米機，希望米粒在碾白間隙內翻騰現象較少，但這又不利于均勻碾白。間隙大，米粒翻滾的可能性增大，間隙小，限制了米粒翻滾，米粒易呈有序運動，故碾白間隙宜小不宜大。根據這個因素，多角形篩網就不適用于胚芽精米機，由于多角形篩網的碾白間隙不一致，在碾白間隙小的位置，對糙米產生了過分的擠壓，以致應力超過了稻米的生物屈服強度，在碾白間隙大的地方，稻米又受到劇烈的碰撞，因而胚芽容易脫落，并且產生了大量的碎米。因此該小型胚芽精米機采用了圓型篩網。

　　2.3 出料機構

　　胚芽精米機在碾白完成后，采用米糠分離出料，通過風力排糠，既提高了精米品質，又可以起到在多次碾白前降低米溫和減少碎米的作用。

　　該胚芽精米機的精米出料口采用壓力門機構，即由調節盤、彈簧、調節桿，以及回流裝置等組成出料口機構。出口處間隙小，出口壓力大，即碾白室內壓力大，這有利于提高碾白效果，但會降低留胚率；反之出口間隙大則效果相反。同時回流裝置可以使首次碾白后品質不高的精米回流至碾白室，進行二次碾白或多次碾白。首次碾白時，碾白效果不明顯，主要是起到開糙的作用，留胚率為99%左右。從第2 次碾白開始，隨著碾白次數的增加，留胚率基本呈線性關系降低，碾削作用加強，去皮能力也相應加強，但對胚芽的損傷也在增加。正常情況下，一般經三次碾白，留胚率應在80%以上，且達到碾白要求。

　　3 主要技術參數

　　根據設備的使用對象及場所（主要針對城鎮超市、家庭，以及農村小型稻米加工戶），確定小型胚芽精米機的性能指標。

　　生產率：160~200 kg/h；

　　留胚率：≥80%；

　　碎米率：≤10%；

　　精米電機：2.2 kW；

　　攪龍電機：0.1 kW；

　　除石電機：0.1 kW；

　　適應電源：220 V。

　　4 結束語

　　在設計小型胚芽精米機的過程中，為保證最大留胚率，遵循“輕碾多碾”的原則，綜合考慮了精米碾白過程中影響溫升和壓力的多個因素，是一種能在降低稻米加工過程中的增碎現象、提高出米率、提高大米精度的同時，最大限度地保持米粒質地結構的小型稻米加工機械；是為城鎮超市、家庭，以及農村小型稻米加工專業戶提供的一種先進、適用、經濟、高效的稻米加工機具，并在提高生產性能和機械性能的同時，保持了米粒的營養成分，滿足了人們對食用健康米和新鮮米的需求。