국내에서 재배되는 벼 품종의 다양화에 따른 기존 도정기의 작동 방법 및 설계 개선에 관한 연구가 뒤따르지 못하여 정백미의 질적·양적 감소 및 도정 능률의 저하를 초래하고 있다. 본 연구에서는 도정기 설계 및 작동 조건 설정과 관련되는 기초 자료를 얻기 위해 각종 벼 품종의 기하학적 특성과 물리적 특성을 측정 분석하고, 서울대학교 농과대학 농산가공 연구실에서 일련의 연구 결과 개발된 분풍연삭식 정백기의 적정 설계 조건을 규명하여, 나아가서 정백 시스템의 적정작동 기준을 규명코자 3단계에 걸친 실험을 수행하였다. 각 실험의
국내에서 재배되는 벼 품종의 다양화에 따른 기존 도정기의 작동 방법 및 설계 개선에 관한 연구가 뒤따르지 못하여 정백미의 질적·양적 감소 및 도정 능률의 저하를 초래하고 있다. 본 연구에서는 도정기 설계 및 작동 조건 설정과 관련되는 기초 자료를 얻기 위해 각종 벼 품종의 기하학적 특성과 물리적 특성을 측정 분석하고, 서울대학교 농과대학 농산가공 연구실에서 일련의 연구 결과 개발된 분풍연삭식 정백기의 적정 설계 조건을 규명하여, 나아가서 정백 시스템의 적정작동 기준을 규명코자 3단계에 걸친 실험을 수행하였다. 각 실험의 주요 내용을 요약하면 다음과 같다. 각종 벼 품종의 현미의 기하학적 특성과 함수율에 따른 항복점을 측정분석한 결과, 1. 일반계와 통일계의 현미의 길이/두께는 각각 2.37, 3.23이고, 길이/폭은 각각 1.71, 2.40으로서 품종 계통간에 현저한 차이가 있었다. 2. 일반계와 통일계 품종의 현미의 항복점 (Bi) 은 함수율 (MC) x 길이(L)/폭(W) 의 함수로 표시할 수 있었다. 임도정 공장에서 사용하기 위한 소형 분풍 연삭식 정백기의 적정 설계 조건 및 분풍의 효과를 규명하기 위해, 대형 연산식 정백기를 부분적으로 축소 설계한 소형 분풍 연삭식 정백기를 공시기로 사용하고, 통일계인 풍산을 공시 원료로 사용하여 실험을 실시한 결과, 1. 소형연삭식의 경우 곡물의 원활한 배출을 위한 토출용 베인 (Vane)의 유무 및 설계 방법은 정백기의 원활한 작동 여부에 직접적인 영향을 주었다. 2. 연삭식 정백기의 공급 스크루우 퍼치(P)와 정백실 간격(C)의 상호작용이 정백 성능에 커다란 영향을 미쳤으며, C?(P·dp)의 값이 0.40-0.45일 때 공시 원료의 함수율에 관계없이 가장 우수한 정백 성능을 보였다. 3. 연삭식 정백기에 분풍을 하는 경우가 분풍을 하지 않은 경우보다 정백 수율 및 완전미수율 측면에서 유리한 것으로 나타났다. 상기 실험에서 개발된 분풍 연삭식 정백기와 기존 흡입 마찰식 정백기로 구성되는 정백 시스템의 정백실 내의 압력 변화 및 적정 출구 저항 조정법을 규명하고, 나아가서 임도정 공장에서 사용되는 기존 정백 시스템과 정백 성능을 비교하였다. 그 결과, 1. 본 실험에서 사용된 조합식 정백 시스템을 구성하는 마찰식 정백기의 내부 압력(Rp) 과 출구 저항 (Cp), 현미의 항복점 (Bi), 현미의 길이 (L) 및 폭(W)과의 관계를 다중 회귀 분석법에 의해 구한 결과 다음과 같이 표시되었다. Rp/(Bi/W?) = 0.5467{Cp/Bi/W?)}?.???? (L/W)?.???? (r?=0.9897) 2. 본 실험에서 채택한 조합식 정백 시스템과 기존 마찰식 정백 시스템간의 정백 성능을 비교한 결과, 전자가 후자보다 정백 수율이 약 2.0%, 정백 효율(㎏/KwH) 이 15-27% 높았으며, 정백 능률에는 (㎏/hr) 별 차이가 없었다.
Abstract▼
With the development and use of high yielding rice varieties since 1970, the milling of new rice varieties with conventional milling machines has led to qualitative and quantitative losses, but very limitted data is available for an improvement of design and operation of rice milling machines. The
With the development and use of high yielding rice varieties since 1970, the milling of new rice varieties with conventional milling machines has led to qualitative and quantitative losses, but very limitted data is available for an improvement of design and operation of rice milling machines. The aims of this study were (1) to analyse the geometric and physical characteristics of a variety of brown rice to present basic data necessary for design and operation conditions of milling machines, (2) to identify a design criterion of the abrasive-type rice whitener which was newly developed at the agricultural processing laboratory of Seoul National University and (3) to investigate optimum operational criteria of a whitening system consisted with abrasive- and friction-type whiteners. A series of experiments were conducted separately for each purpose and their major results are summerized as follows. Analyses of geometric characteristics and bioyield points of brown rice depending on the moisture content were resulted as follows: 1. The ratios of length to thickness of Japonica and Indica type brown rice were 2.37 and 3.25, respectively and those of length to width were 1.71 and 2.40, respectively. There were apparent differences between the two types of rice varieties. 2. Bioyield point of brown rice was expressed as a function of a non-dimensional parameter, (moisture content) x (length/ width). small scale abrasive-type whitener having aeration device were designed with modification of an existing large scale one to identify design criteria and aeration effect, and effects of a few design parameters on whitening performance were examined under limitted conditions. The results were: 1. A device was required for smooth discharge of grain from the whitening chamber, and its design significantly affected the stable operation and the performance of the machine. 2. Interaction between the pitch (P) and the chamber clearance (C) gave significant effect on the machine performance, and when the value of a non-dimensional parameter, C?/(P·dp), ranged from 0.40 to 0.45, performance of the machine was best regardless of the moisture content of grain. 3. Aeration through the whitening chamber gave an favorable effect in terms of milled and head rice recoveries as compared with non-aeration. Finally, an experiment was conducted to investigate changes of radial pressure in the whitening chamber and to identify operational criteria of an whitening system consisted with the abrasive-type whitener developed in this study and a friction-type used commercially. Further, Comparisons were made between the performances of the combined withening system adopted for this study and a commertial system used in the small scale milling plants. The results were: 1. The following multiple regression equation was found among the parameters, radial pressure (Rp), counter pressure (Cp), bioyield point (Bi) of brown rice and length (L) and width (W) of brown rice. Rp/(Bi/W?) = 0.5467 Cp/(Bi/W?)?.????(L/W)?.???? (R? =0.9897) 2. The milled ricerecovery machine efficiency from the combined whitening system were higher by about 2.0% point and about 15 to 27% point than the commercial, respectively.
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