基于粒子图像测速法的大米抛光机内米粒运动规律分析

[目的]通过研究抛光机运行参数、米粒运动规律、产生碎米率之间的关系,寻求抛光机的较优参数调控依据。[方法]通过分析抛光室内米粒的运动过程、开展全因素试验以及应用粒子图像测速法(PIV)对米粒运动轨迹进行分析,明确米粒的运动状态、碎米率与抛光机转速及压力门开度之间的关系。[结果]当压力门开度20 mm时,在试验转速范围内均不能形成有规律的米粒运动形态,此时不能达到米粒抛光要求。当压力门开度4 mm、转速为600~1400 r/min时,米粒呈现出螺旋升角较小且高低速区域交替出现的运动形态。当压力门开度8 mm、转速1400 r/min时,米粒呈现出高低速(速度差>3 m/s)区域交替出现的运动形态。上述两种工况下,米粒因过度揉搓或压力过大导致碎米率较高(>4%)。在试验范围内的其余工况下,米粒均呈现出螺旋角大小适中的高低速(速度差为2~3 m/s)区域交替出现的运动形态,此时碎米率为2%~4%,能够达到较好的抛光效果。[结论]不同工况下米粒形成的运动形态与产生的碎米率不同,在合适的压力门开度和转速下,米粒呈现出适当的运动形态,能达到较好的抛光效果。

优质冷鲜米加工技术研究

为了避免大米加工过程中米粒温升较高导致的口感下降、出米率降低或是储存时间缩短带来的隐患,通过干燥、存储、加工、包装等大米加工全过程关键技术研究,开发完成优质冷鲜米加工成套技术,有效降低优质冷鲜米加工过程中的米粒温升,避免由此造成的产品品质下降与数量损失,更加高效地保全产品营养。

防过碾碾米工艺与设备——大米适度加工关键新技术研究(2)

针对糙米多道碾白后,有一部分米粒已达到产品加工精度要求,但传统碾米工艺中,所有米粒都需经过后续碾米机碾白,造成过碾的现状,研发了全新防过碾碾米工艺,将已达到加工精度的米粒及时分离出来,既减轻设备、消耗品的磨损,节省能耗,也防止了已达加工精度的大米重复碾磨,造成过碾。

脉冲微波处理对大米理化指标和流变特性的影响

采用脉冲微波处理大米,以普通连续微波作对照,考察脉冲微波处理对大米理化指标和流变特性的影响,并对蒸煮后的米饭感官品质进行评价。结果表明:大米经过微波处理后其温度、碎米率、爆腰率和碘蓝值均高于未处理,含水量低于未处理,脉冲微波处理后的大米的爆腰率(10%)显著低于普通连续微波处理(24%),更接近于未处理(8.5%)。稳态剪切模式下,未处理和微波处理后的大米糊均属于典型的非牛顿流体,呈现假塑性流体的特征,经脉冲微波和普通连续微波处理后,大米糊的黏稠性降低,流动性增强,更接近牛顿流体。动态振荡模式下,未处理和微波处理后的大米糊化温度均在68℃左右,经脉冲微波和普通连续微波处理后的大米糊G′和G″峰值均高于未处理的大米糊,表明微波处理能增强大米糊的三维凝胶网络结构。脉冲微波处理对蒸煮后米饭的感官品质无显著性影响,且在形态得分上优于普通连续微波处理。

图像处理法在大米碎米率检测中的精度分析

大米是人类重要的食物,在粮食中占有重要的地位。为了保障我国的粮食安全,需要特别重视提高粮食生产能力,并为商品粮食的收购及市场流通提供快速、准确的外观品质检测手段。针对目前常用的手工法检测大米碎米率速度慢的问题,本试验采用数字图像处理的方法对其进行检测。该方法首先采用阈值分割算法对图像进行分割,其次提取图像特征,最后根据特征参数计算大米碎米率。试验表明,图像法不但速度快,而且与手工法测定碎米率含量具有很好的相关性。

降低杂交稻谷加工破碎率途径的研究(I)——砻谷条件对不同品种稻米破碎率的影响

本文在测定国产杂交稻、常规稻和日本稻 (对照 )的相关参数的的基础上 ,进行了砻谷实验 ,分析了砻谷机型和加工条件对不同品种稻米破碎率的影响 ,弄清了杂交稻破碎率高的原因。实验结果表明 :与常规稻和日本稻相比 ,杂交稻的一次脱壳率和出糙率低 ,糙碎率高 ,其主要原因在于杂交稻糙米的长径比大 ,且不成熟、不完善粒多 ,因此砻谷加工就易断裂 ,故杂交稻不适合使用冲击式砻谷机 ,而使用胶辊式砻谷机时 ,糙米厚度与胶辊间隙之比也不能小于 0 .65。

碾米过程中碎米率变化的比较研究

本研究通过对米厂碾米工艺过程的实测和在实验室进行碾米试验 ,用碾白率的变化表示碾米过程 ,考察了相同稻谷材料在米厂实际碾米工艺和实验室碾米试验的碎米发生情况 ,两者比较的结果表明 :实验室碾米试验结果和米厂碾米工艺实测数据的可比性较好 ,实验室碾米试验结果对米厂实际碾米工艺具有参考应用价值。

水稻脱粒破碎率与脱粒元件速度关系研究

脱粒元件的冲击是水稻脱粒谷粒损伤的主要原因。该文基于碰撞理论和能量平衡原理对单个、多个谷粒和脱粒元件的碰撞过程进行了理论分析。建立了圆形截面脱粒元件线速度和脱粒破碎率之间的数学模型。在自制的脱粒分离性能试验台上对水稻进行了脱粒性能试验,通过试验确定了数学模型中的待定系数,验证了数学模型的正确性。为脱粒装置的设计、优化提供了理论依据。

稻米爆腰机理与碎米率

碾米过程中产生的碎米率与稻谷中的糙米的爆腰率有重要相关关系。米粒的主要成分是淀粉,淀粉以一定的晶体结构排列在米粒的胚乳细胞壁中,当淀粉在受热和受潮时,淀粉粒膨胀,使米粒产生热应力和水分应力差,当此拉应力大于米粒抗拉强度时,米粒内部就产生裂纹而形成爆腰米粒。稻谷在收获后期、收获后的干燥、贮藏中均会受到温度和水分变动而产生爆腰米粒,稻谷在加工过程中受到机械力的作用也会增加米粒的破碎。所以,降低碎米率应该从稻谷的收获后期就引起注意,防止温度和水分过大的波动,在稻谷加工中米粒应避免拉伸和弯曲的作用。

区域标记在碎米率检测中的研究

碎米率是大米品质检测的一个重要因素。通过运用形态学理论及数字图像处理与分析技术来获取自动检测碎米率的方法。依照国家标准,提出了利用形态学开运算校正光照不均和去除图像中的噪声,运用改进的最大类间方差法来自动确定图像分割阈值,使用区域标记算法统计大米数量和面积。实验结果表明:该方法可以提高识别碎米的准确度和效率。

碾米碎米率的预测误差及其修正

应用碾米工艺特性图可以预测各种稻谷原料在不同碾米工艺和操作条件下的碎米率。碾米碎米率的预测误差主要与稻谷原料性质及预测方法有关 ,根据稻谷原料性质对预测值进行修正 ,使碎米率预测值与实测值相差小于± 2 .0 % ,预测准确度得到大幅提高。

针对籽粒连接的碎米检测算法的研究

碎米率是检测大米加工质量的重要指标,在利用机器视觉技术进行碎米率的检测中,大米籽粒连接是不可避免的。为此,提出了一种基于腐蚀、膨胀算法的碎米检测方法,可在籽粒连接的情况下,准确判断出样本中存在的碎米,得出碎米率。试验结果表明,在碎米含量不同和籽粒间连接程度不同的情况下,此检测算法均可达到较高的检测精度,且稳定性好。

基于大米外观品质分析系统对碎米率的快速检测

用实验室自制开发的一种大米外观品质分析系统,对碎米进行识别测定。以国标方法为基准,调试大米外观品质分析系统测定碎米时的最佳阈值,再对实际样品进行测定。结果表明:分析系统对大米图像平均检测时间为5 s,大米碎米率和小碎米率测定的最佳阈值分别为0.68、0.40,在此阈值下测定本批大米碎米率为7%~8%,小碎米率小于0.5%,大米外观品质分析系统与人工法测定结果绝对误差小于0.5%。

发芽糙米的碾米工艺特性研究

主要对高爆腰率的发芽糙米进行碾米工艺特性试验,考察了不同爆腰率发芽糙米的碾白过程及其碎米发生情况,为发芽糙米或高爆腰率糙米原料的碾米工艺提供依据。结果表明:当发芽糙米爆腰率低于40%时,不同碾白程度的碎米率均较低,碾白至90%糙出白率的碎米率低于15%,而碾白至95%糙出白率的碎米率低于10%。当发芽糙米爆腰率高于40%时,不同碾白程度的碾白过程的碎米产生较多,且90%、92.5%、95%不同糙出白率的碎米率相差10%左右。

荞麦剥壳效果在线检测装置的设计与试验

为提高荞麦剥壳设备的自动化程度,改善以往依靠手工筛分、计算的方法得到碎米率、整米率和未剥壳率,且不能实时检测等问题,设计了一种基于图像识别技术的荞麦剥壳效果在线检测装置并进行了测试试验。该装置主要由取样机构、匀样机构、图像识别系统和气流除尘光照箱等组成。试验结果表明:碎米率均值误差为1.0 8%、整米率均值误差为-4.4 9%、未剥壳率均值误差为3.4 3%,能够较为准确地反映出荞麦加工过程中的剥壳效果。

碾米工艺特性图与碎米率预测的研究

为了降低碾米的碎米率,应当根据稻谷原料性质及碎米率的预测,合理制定碾米工艺和调整操作 基于假设和通过单机碾米试验,可用作图法或解析法绘制碾米工艺特性图,据此可以预测各种稻谷原料在不同碾米工艺和操作条件下的碎米率.碾米碎米率的预测结果与通过碾米工艺试验所得实测结果相比,各试料的预测误差因试料不同而有差异,但预测值基本上都大于实测值,预测和实测的碎米率变化趋势基本一致,且两者高度相关.若根据稻谷原料性质及回归分析结果等对预测值进行修正。

粘连大米的碎米率检测技术研究

碎米率是衡量大米的外观品质的一个重要指标。在使用机器视觉技术自动检测碎米率的过程中,大米籽粒粘连的情况常常不可避免。为了分割出单颗大米,提出了一种改进的、基于形态学重建处理的标记分水岭算法,可在分割出的单粒大米的基础上,确定大米的数量,并利用外接矩形来确定米粒的长度,从而检测出碎米率。实验结果表明,在大米粘连程度及含有的碎米量不同的情况下,此方法都具有比较高的检测精度。

立式研削式碾米机降低籼稻碎米率的研究

研制了立式研削式碾米试验机，在大量试验的基础上，提出了能降低籼稻碎米率的立式研削式碾米机的优化参数和加工工艺参数，为新型立式研削式籼稻碾米机的开发提供了依据。

碾米机减碎降耗技术分析

我国每年有近2亿t的稻谷被加工成食用大米,碾米机作为稻谷加工的关键设备,在保证成品大米质量、提高粮食利用率、节能降耗等方面起着至关重要的作用。从工艺设计、设备选型、施工以及操作管理等几个方面对碾米机减碎降耗技术进行了研究分析,并提出相关措施以供参考。

不同分离方法对大米淀粉理化性质的影响

[目的]确立既不破坏大米淀粉天然结构与性质,又能有效分离制备大米淀粉的方法与工艺。[方法]研究并比较了碱法、表面活性剂法和酶法3种不同的制备大米淀粉的方法分离大米淀粉与蛋白的效果,以及对大米淀粉各项物理化学性质的影响。[结果]3种制备方法除蛋白的能力相近,但酶法制备的大米淀粉,其颗粒的破损率最小;DSC测量的热力学参数显示,不同方法制备的淀粉其糊化热力学特性没有明显的差异;粒径分布图显示,酶法制备的大米淀粉具有最小的颗粒粒径。[结论]综合各项物理指标,得出酶法制备大米淀粉的方法相对于碱法和表面活性剂法有较高的优越性,能较好地保持大米淀粉的天然特性。