農産加工機械学(6)
ー穀粒の選別ー
キーワード:ふるい分け,はめあい,重量,気流,摩擦,遠心,長さ,幅,厚さ,
比重,摩擦係数,色,磁力特性
農学研究科 地域環境科学専攻
農産加工学分野
近藤 直
KYOTO
京都大学
UNIVERSITY
1. 選別の目的
1. 脱ぷや精白の行程中の必要作業
2. 品質,商品価値の向上
3. 食味,貯蔵性の向上
P47, 68
2. 選別性能の評価
1)回収率( Recovery ratio)
ηa=A'/A
ηb=B'/B
2) 残存率(Remaining ratio:Bの中にAが残存)
ηra=1- B'/B ηrb=1- A'/A
3) ニュートン効率(Newton's efficiency) (ηn)
回収率の向上→ 残存率の増加(不要物の増加)
高品質(不要物が少ない,低 ηra)
→ 回収量(製品)が少ない.
ニュートン効率は両者の観点を含む.
(実際の分離装置が理想的分離を達成する割合)
ηn= ηa+ ηb-1, or ηn= ηa- ηra,or ηn= ηb- ηrb
選別の目的を考慮して:
ηa→高く (多くの回収,低品質)
ηra→ 低く,またはゼロ (少量,高品質)
KYOTO
京都大学
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4) 部分分級効率曲線
農産物のサイズや質量は連続的に分布する.各値毎の回収率を繋ぐ.
P70
KYOTO
UNIVERSITY
京都大学
玄米の選別区分
KYOTO
京都大学
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3. 選別要素
異なる特性を見つけて何度かに分けて選別。例えば,長さ,幅,厚さ,
比重,摩擦係数,色,磁力特性等を組み合わせることも考慮。
4. 気流選別機
1)アスピレータ(aspirator):米・小麦・とうもろこし・大豆などの穀物、
パスタなどの乾燥食材
形状,表面状態 → 通風抵抗の差
比重,終端速度の差により選別(毛髪・糸くず・紙片・粉塵・砂
など,光選別機や石抜機、篩い分け選別機などで除去困難な
異物を選別)
p55
アスピレータ
光選別機と組合わせて使用すると、
より効率的で確実な選別が可能
粉粒体分離用アスピレータ
http://www.satake-japan.co.jp/ja/products/ricemill/sla.html
http://www.sankojapan.co.jp/products/funryu/bunkyu/wind/index.html
KYOTO
京都大学
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p54
2) 唐み(箕) (Winnower)
整粒から籾殻,未熟粒,ほこり等を除く.
単独使用,籾すり機の行程中使用.
現在でも,単独で種籾などの選別に
使用
5. 穀粒の大きさによる選別
1) シックネスグレーダ(Thickness grader):
ふるい分け選別
(1) 厚さによる選別
スリット幅による分級.構造,原理は単純.
籾すり後,薄い粒(未熟粒)を除去する.米
選機. 粒の厚さと食味の相関は高い.
原料白米を整粒、大砕米、小砕米、米糠、糠
玉の5種類※(整粒、大砕米、小砕米+糠、糠
玉の4種類)
http://www.satake-japan.co.jp/ja/products/ricemill/st.html
http://www.econmw.co.jp/senbetsu_rs.asp
唐箕(風選装置)
ロータリーシフタ
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(2)回転米選機
厚さ分布測定の基準 (JSAM:農業機械学会)
ある厚さ(例えば1.8mm)以上の割合を求めるためにテスターが用いられる.
.供給量
: 100 g
.シリンダ回転数 : 67 rpm
.時間
: 10 s
.スリット幅の均一性: 標準偏差が 0.03 mm以下
p50
(3) 万石
直径0.45~0.65mmの銅線によって作成された
万石網を25~40°に傾け,籾と玄米に分ける。
動力籾すり機に使われている。
万石
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6.はめあい選別機
インデントシリンダ( Indent cylinder separator)
(1) 長さによる選別
完全粒と砕粒の選別(精選機)
籾と玄米の分離, 籾と小麦の分離
(2) 選別要素
偏析現象(Segregation phenomenon)が重要な役割を果たす。
①インデント(窪み)サイズを粒の長さと適切に関連させる必要がある。
②シリンダの回転速度(遠心力との関係)
③受けホッパの角度
上記3つの要素を適当に組み合わせる。
(3) 砕米率の測定 (JSAM)
測定基準が決められている(JSAM)。
.インデントの形状、大きさ: Us3.5
.粒供給量: 100 g
.回転速度: 26 rpm
.受けホッパの角度:20°
KYOTO
p53
京都大学
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7. 揺動選別機(Shaking separator)
大きさ,比重,摩擦の差による偏析現象を利用。
石抜き機、籾すり時の混合米選別に利用
選別板の勾配 粒の流れの方向および選別方向
P52,57
8. 摩擦選別機
ベルト選別機(Belt Separator)
9. 粗選機(Pre-cleaner)
大型乾燥施設で使用。
荷受け直後(計量前)に不要物(挟雑物、ゴミ、稲
わら等)を除去。
(その後の処理、流れを円滑に進めるための機械)
作用原理
スカルパ(回転篩) :大きな不要物の除去。
アスピレータ(気流式):ほこり、軽い(未熟)粒
揺動選別板
:中間的な不要物
揺動選別機
http://www.afftis.or.jp/nouki/ki3b6f.htm
KYOTO
京都大学
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10. 色彩選別機
商品価値の向上。PL法。製造者責任。
白米袋詰め前:籾粒、玄米、着色粒、異種穀粒、石、ガラス片等の除去。
一粒ずつを高速で選別。反射および透過量を検出。
不純物の混合率が高いほど選別能率が低下する。二次選別の増加。
不純物残存率を限りなくゼロに近づける可能性がある。
佐竹覚:米の分光選別機の開発と設計,農業機械学会選書8,農業機械学会,2001
KYOTO
京都大学
UNIVERSITY
佐竹覚:米の分光選別機の開発と設計,農業機械学会選書8,農業機械学会,2001
KYOTO
京都大学
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佐竹覚:米の分光選別機の開発と設計,農業機械学会選書8,農業機械学会,2001
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京都大学
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農業・食品加工業用
穀物(米、大豆等)色彩選別機
http://www.yamamoto-clx.jp/
1.原料投入
2.振動フィーダで流量を調節しながら搬送
3.整列ローラで原料を整列し検出部へ落とす
4.検出部では原料を蛍光灯で照らし
5.2台のCCDラインカメラで原料を検査
6.良品粒は出口へ,不良品粒はエジェクタで除去
KYOTO
京都大学
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色彩選別機
(対象粒)
玄米
白米
大豆など
(目的)
着色粒(虫害粒)
胴割れ粒
乳白粒
異物(ガラスなど)
http://www.yanmar.co.jp/products/agri/plant/agri_pro/se
nbetsu_f.htm
KYOTO
京都大学
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佐竹覚:米の分光選別機の開発と設計,農業機械学会選書8,農業機械学会,2001
KYOTO
京都大学
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レポート(A4サイズの用紙に記入)
穀粒選別機の種類とその原理を説明しな
がらまとめなさい。
KYOTO
京都大学
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