Сушка риса-сырца перед помолом: почему важен уровень влажности и какое оборудование вам потребуется
Влажность риса-сырца во время помола является одной из наиболее контролируемых переменных в обработке риса и одной из наиболее часто недооцениваемых. Рис-сырец, помолотый при неправильном уровне влажности, приводит к повышенному количеству ломаных зерен, неравномерному удалению отрубей и снижению выхода при помоле, независимо от того, насколько хорошо настроено помольное оборудование. Это руководство описывает целевые показатели влажности, которые обеспечивают наилучшие результаты помола, что происходит, когда рис-сырец перемалывается слишком влажным или слишком сухим, и какие варианты сушки доступны для покупателей в условиях высокой влажности, где солнечная сушка недостаточна или ненадежна.
Почему важен уровень влажности при помоле
Рисовое зерно — это не однородное твердое тело. Это слоистая биологическая структура: шелуха, отруби, эндосперм. Содержание влаги в зерне на момент его поступления в шелушитель и отбеливатель определяет, как зерно реагирует на механические силы помола.
При правильном содержании влаги зерно слегка эластично — оно сгибается под давлением вальцов шелушителя и отбеливающих поверхностей без разрушения. Шелуха отделяется чисто. Слои отрубей удаляются равномерно. Эндосперм остается целым.
При содержании влаги выше нормы зерно становится слишком мягким. Влажный рис-сырец сжимается, а не чисто разрушается в шелушителе, что приводит к неполному удалению шелухи и увеличению количества риса-сырца, остающегося в потоке бурого риса. Влажный бурый рис рвется под давлением отбеливания, а не отруби удаляются равномерно — в результате получаем размазанные отруби, неравномерную белизну и более высокое количество ломаных зерен. Влажные условия также приводят к появлению полос на полированной поверхности риса.
При содержании влаги ниже нормы зерно становится слишком хрупким. Сухой, перележавший рис-сырец разрушается под давлением шелушения, что приводит к высокому количеству ломаных зерен на первой стадии обработки. При отбеливании хрупкое зерно ломается, не выдерживая контактного давления. Один процент влаги ниже оптимального диапазона может увеличить количество ломаных зерен на два-четыре процентных пункта.
Каково правильное содержание влаги
Целевое содержание влаги для риса-сырца, поступающего на помол, составляет от 13 до 14%. В этом диапазоне стандартное коммерческое помольное оборудование — шелушители с резиновыми вальцами, отбеливатели с железными вальцами, полировщики с водяным туманом — работает в соответствии со своей проектной спецификацией.
Рис-сырец с влажностью 13% обладает достаточной внутренней эластичностью, чтобы выдерживать шелушение и отбеливание без разрушения, и достаточно сух, чтобы шелуха чисто отделялась, а отруби удалялись равномерно. Верхний предел 14% удерживает зерно ниже порога, при котором начинают проявляться проблемы с влажным зерном.
Для пропаренного риса-сырца тот же целевой показатель 13-14% применяется после стадии сушки — пропаренный рис-сырец, который был замочен и пропарен, должен быть высушен до этого диапазона перед помолом.
Свежесобранный рис-сырец обычно имеет влажность от 20 до 30%. Рис-сырец, собранный во время влажного сезона или с полей с орошением затоплением, может иметь более высокую влажность. Этот рис-сырец не может быть отправлен непосредственно на помол. Его необходимо высушить.
Что происходит, когда влажность неправильная: коммерческие последствия
Коммерческие последствия помола при неправильном содержании влаги прямые и измеримые.
На средних коммерческих предприятиях, перерабатывающих 20 тонн риса-сырца в сутки при влажности 17% вместо 13%, обычно наблюдается увеличение количества ломаных зерен на 3-6 процентных пунктов по сравнению с правильно высушенным базовым показателем. При типичной операции по помолу индийского риса это может означать количество ломаных зерен от 8 до 11% вместо 3-5%, достигаемых при помоле правильно высушенного риса-сырца. Ломаные зерна продаются по 40-60% от цены цельного риса. При переработке 20 тонн риса-сырца в день разница в выходе с 5% ломаных до 9% ломаных составляет примерно 800 кг продукции, переходящей из ценового диапазона цельного риса в ценовой диапазон ломаных зерен ежедневно. В течение 200-дневного сезона помола это очень большая совокупная потеря дохода из-за проблемы, которая полностью предотвратима при правильной сушке.
Пересушенный рис-сырец создает другую, но не менее дорогостоящую проблему. Рис-сырец, который был высушен слишком агрессивно — до влажности ниже 12% — или рис-сырец, хранившийся в течение длительного времени в сухих условиях, может поступать на мельницу с влажностью 10-11%. При таком уровне влажности зерно становится заметно более хрупким. Регулировка давления при шелушении может частично компенсировать это, но физическая хрупкость зерна не может быть полностью исправлена в процессе помола. Количество ломаных зерен увеличивается даже при тщательной калибровке. Единственное решение — снова увлажнить рис-сырец до правильного диапазона влажности — шаг, требующий периода кондиционирования в течение 12-24 часов в контролируемой влажной среде.
Методы сушки: солнечная сушка против механической сушки
Солнечная сушка является традиционным методом и остается распространенной на малых и подсобных хозяйствах по всей Юго-Восточной Азии, Африке и Южной Америке. Только что собранный рис-сырец раскладывается тонкими слоями на бетонных или бамбуковых платформах и сушится солнечной радиацией и движением окружающего воздуха в течение 2-4 дней.
Солнечная сушка имеет серьезные ограничения для коммерческих операций:
Она зависит от погоды. Дождь, облачность или высокая влажность окружающего воздуха могут неограниченно увеличить период сушки или привести к непоследовательной сушке. В муссонном климате Юго-Восточной Азии основной сезон сбора урожая совпадает с условиями влажного сезона во многих регионах, что делает надежную солнечную сушку невозможной. В зоне Гвинейской саванны Западной Африки основной урожай риса совпадает с концом влажного сезона, когда влажность окружающего воздуха остается высокой.
Его трудно контролировать. Солнечно-высушенный рис-сырец имеет очень изменчивое содержание влаги в партии — поверхностные слои могут иметь влажность 13%, в то время как внутренняя часть кучи все еще имеет 18-20%. Смешивание такого риса-сырца на мельнице приводит к результатам помола, которые отражают диапазон влажности, а не последовательную цель.
Он занимает большие площади земли. Коммерческое предприятие, перерабатывающее от 15 до 20 тонн в день, требует сотен квадратных метров сушильной поверхности для ежедневной выкладки риса-сырца. В условиях ограниченного земельного участка или в пригородных районах переработки это невыполнимо.
Механическая сушка удаляет влагу в контролируемых условиях с использованием тепла, потока воздуха и времени. Три основных типа используются в операциях по помолу риса.
Пакетные сушилки с плоским дном пропускают нагретый воздух вверх через статический слой риса-сырца на перфорированном полу. Рис-сырец загружается партиями, сушится в течение определенного периода, затем выгружается. Они просты, недороги и широко используются в малых и средних масштабах. Их ограничением является то, что распределение влаги внутри партии не идеально равномерно, так как нижние слои сохнут быстрее верхних, что требует перемешивания или периода отлежки.
Рециркуляционные пакетные сушилки непрерывно циркулируют рис-сырец через сушильную камеру, подвергая все зерно воздействию нагретого потока воздуха по очереди. Это обеспечивает более равномерное снижение влажности, чем сушка на плоском дне, и позволяет более точно контролировать конечную целевую влажность. Рециркуляционные сушилки являются стандартом для коммерческих операций с производительностью от 10 до 50 тонн в день.
Сушилки непрерывного действия позволяют рису-сырцу непрерывно проходить через сушильную камеру от точки загрузки сверху до точки выгрузки снизу, при этом нагретый воздух проходит через зерно по мере его движения. Они предназначены для крупномасштабных операций, где помольная линия работает непрерывно и должен поддерживаться постоянный поток высушенного риса-сырца. Они наиболее распространены на экспортно-ориентированных мельницах с производительностью более 50 тонн в день.
Когда необходима механическая сушилка
Если ваша операция соответствует любому из следующих условий, солнечная сушка не является надежным основным методом сушки, и требуется механическая сушилка:
Вы работаете в муссонном климате, где в сезон сбора урожая высокая влажность окружающего воздуха или частые дожди — это характерно для Юго-Восточной Азии, Западной Африки и некоторых частей Южной Америки.
Ваш рис-сырец поступает с орошаемых полей, где влажность риса-сырца при сборе урожая превышает 22% — влажному рису-сырцу требуется более одного дня солнечной сушки даже в хороших погодных условиях.
Вы работаете круглый год или в течение нескольких урожаев и не можете позволить себе перебои в производстве, вызванные отказами сушки в дождливую погоду.
Мощность вашей помольной линии превышает то, что может обработать имеющаяся у вас сушильная поверхность за один день — вы не можете сушить 20 тонн риса-сырца в день на платформе для солнечной сушки, которая может вместить только 5 тонн за раз.
Вы перерабатываете пропаренный рис, где точная послепропарочная сушка до 13-14% критически важна, а переменные условия сушки приводят к непостоянным результатам помола.
Ваш бизнес производит упакованную продукцию для оптовых или экспортных покупателей, у которых есть требования к влажности риса — изменчивость влажности на входе отражается на выходе.
Измерение и контроль влажности
Измеритель влажности зерна необходим для любой коммерческой операции по помолу. Цифровые измерители влажности зерна для риса и риса-сырца доступны по скромной цене и обеспечивают точное показание содержания влаги менее чем за минуту из небольшой пробы. Каждая партия риса-сырца, поступающая на помольную линию, должна быть отобрана и измерена до начала шелушения.
Для крупных операций по приему риса-сырца встроенные датчики влажности на конвейере приема риса-сырца могут обеспечивать непрерывный мониторинг, отмечая партии, превышающие целевой диапазон, до того, как они достигнут шелушителя. Это становится все более распространенным явлением на коммерческих мельницах среднего масштаба, где рис-сырец закупается у нескольких поставщиков, и уровень влажности варьируется между поставками.
Ведение журнала, которое Starlight рекомендует для всех установок, включает ежедневную регистрацию влажности риса-сырца при поступлении на мельницу. Когда количество ломаных зерен начинает расти, журнал влажности часто является первым местом, где причина становится видна: изменение источника риса-сырца, период влажной погоды или неисправность сушильного оборудования.
Часто задаваемые вопросы
Каково должно быть содержание влаги в рисе-сырце при поступлении в шелушитель?
Целевое значение составляет от 13 до 14% влажности по весу. В этом диапазоне стандартные шелушители с резиновыми вальцами и отбеливатели с железными вальцами работают в соответствии со своими проектными характеристиками. При влажности выше 14% эффективность шелушения снижается, а удаление отрубей становится неравномерным. При влажности ниже 12% количество ломаных зерен увеличивается, потому что зерно становится слишком хрупким, чтобы выдерживать давление шелушения и отбеливания без разрушения. Цифровой влагомер зерна следует использовать для проверки каждой партии риса-сырца перед началом помола.
Сколько времени требуется, чтобы высушить рис-сырец с 22% до 13% влажности?
Время сушки зависит от метода, температуры потока воздуха и условий окружающей среды. Солнечная сушка риса-сырца с начальной влажностью 22% в хороших погодных условиях обычно занимает от 2 до 3 дней для достижения 13-14%. Рециркуляционная сушилка периодического действия при типичной низкотемпературной настройке (40-45°C) обычно снижает влажность риса-сырца с 22% до 14% за 6-10 часов. Высокотемпературная сушка быстрее, но рискует повредить зерно — вызвать поверхностное затвердевание и снизить качество помола. Низкотемпературная сушка занимает больше времени, но обеспечивает более равномерное снижение влажности без повреждения зерна.
Могу ли я перемалывать рис-сырец с влажностью 16 или 17%, если я отрегулирую настройки машины?
Зазор шелушащих вальцов и давление отбеливания могут быть отрегулированы для частичной компенсации более влажного риса-сырца, но такая регулировка не устраняет проблему влажного зерна — она ею управляет. Износ шелушащих вальцов увеличивается на влажном рисе-сырце, потому что более высокая влажность зерна приводит к его сжатию и скольжению под вальцами вместо чистого разрушения. Отбеливание влажного бурого риса приводит к размазанным отрубям и неравномерно отбеленному зерну независимо от настройки давления. Наиболее эффективный подход заключается в помоле в диапазоне влажности 13-14% и регулировке настроек машины для оптимизации производительности в этом диапазоне, а не для компенсации работы за его пределами.
Стоит ли инвестировать в сушилку риса-сырца для предприятия производительностью 10-15 тонн в день?
Это зависит от вашего климата и надежности поставок риса-сырца. Если вы работаете в регионе с надежным сухим сезоном сбора урожая и низкой влажностью окружающего воздуха в период сбора урожая, и ваш рис-сырец постоянно поступает с влажностью 14-16%, простая пакетная сушилка с плоским дном является скромной инвестицией, которая дает вам надежный контроль влажности. Если вы работаете в муссонном климате или зависите от поставок риса-сырца с орошаемых или богарных полей, которые производят влажный рис-сырец при сборе урожая, механическая сушилка — это разница между стабильной работой мельницы и риском производительности, зависящей от погоды. Стоимость ломаного риса, который получается при помоле на 3 процентных пункта выше целевой влажности в течение сезона, обычно превышает стоимость сушилки в течение одного или двух урожаев.
Спланируйте свою сушильную и помольную установку
Посмотреть все рисомольные машины
Посмотреть индивидуальные решения для помола риса
Прочитать полное руководство по процессу помола риса