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《稻米加工机械化与自动化研究进展》 内容简介 本书旨在全面、深入地探讨现代稻米加工领域的技术革新与发展趋势，重点聚焦于机械化与自动化的前沿技术及其在稻米加工全流程中的应用。本书汇集了国内外在稻米育种、种植、收割、烘干、砻谷、碾磨、抛光、分级、包装以及质量检测等各个环节的最新研究成果和工程实践经验，力求为稻米加工行业的从业者、科研人员、管理者以及相关专业学生提供一份详实、权威的参考资料。 第一章 稻米加工概述与发展历程 本章将首先对稻米在全球粮食安全中的重要地位及其作为主食的广泛消费进行阐述，并简要回顾稻米加工技术从传统手工方式到初步机械化、再到当前智能化发展的演变过程。我们将分析不同历史时期稻米加工技术的主要特点、面临的挑战以及技术进步的驱动因素，为理解当前研究进展奠定坚实的基础。同时，本章也将探讨稻米加工技术发展与食品安全、环境保护、资源节约等宏观政策之间的联系。 第二章 现代稻米育种与精准种植对加工品质的影响 稻米加工的起点是优质的稻谷原料。本章将深入剖析现代稻米育种技术，包括基因编辑、分子标记辅助育种等，在培育高产、抗病虫害、以及具备特定加工品质（如米粒硬度、垩白度、胶稠度、蛋白质含量、直链淀粉含量等）的品种方面所取得的突破。我们将详细介绍不同稻米品种在加工性能上的差异，以及这些差异如何影响最终的米质和食用口感。此外，本章还将探讨精准种植技术，如变量施肥、精准灌溉、病虫害绿色防控等，如何通过优化生长环境，进一步提升稻谷原料的品质和加工适应性。 第三章 智能收割与高效烘干技术 稻谷的收割与储存是保证其质量的关键环节。本章将重点介绍智能化、高效率的稻谷收割机械，包括具有自适应割台、GPS导航、物料流量监测等功能的联合收割机，以及它们在降低损失、提高作业效率方面的优势。在烘干技术方面，我们将详细阐述不同类型烘干机的原理与应用，如层式烘干机、塔式烘干机、连续式烘干机等，并重点分析智能烘干技术，包括基于实时监测的温度、湿度、风速控制，以及利用模型预测和优化烘干过程，以最大限度地减少稻谷的物理损伤和营养成分损失，保证烘干后的稻谷能够达到适宜的储存水分。 第四章 砻谷、碾磨与抛光新技术 砻谷、碾磨是稻米加工的核心环节，直接关系到出米率、碎米率以及米粒的完整性。本章将系统介绍各类新型砻谷机械（如砂辊砻谷机、橡胶辊砻谷机）的设计原理、性能特点及其在提高脱壳效率、降低米粒损伤方面的改进。在碾磨技术方面，我们将深入研究不同结构碾米机（如重力碾米机、压力碾米机、双辊碾米机）的工作机制，重点阐述通过优化辊体材料、转速、负荷等参数，以及采用先进的在线监测和反馈控制系统，如何实现对碾磨过程的精确调控，从而提高出米率，降低碎米产生。此外，本章还将详细介绍抛光技术，包括干法抛光、湿法抛光、微电脑控制抛光等，以及它们在改善米粒外观、光泽度和食用品质方面的作用。 第五章 稻米精深加工与副产物综合利用 本书不仅关注稻米的常规加工，还将目光投向稻米精深加工领域。本章将介绍如何利用现代生物技术和化学工程技术，从稻米中提取高附加值的营养成分，如米糠油、大米蛋白、膳食纤维、γ-谷维素、维生素E等，并探讨这些功能性食品配料在食品工业中的应用。同时，本章还将聚焦于稻米加工副产物（如米糠、 Rice bran oil、 Rice bran protein, dietary fiber, γ-oryzanol, vitamin E, etc.）的综合利用，包括其作为动物饲料、生物燃料、肥料以及生产生物活性物质的潜力，旨在实现资源的循环利用，减少环境污染，提升产业整体效益。 第六章 稻米加工过程的自动化与智能化控制 自动化与智能化是现代稻米加工业的发展方向。本章将详细阐述自动化控制系统在稻米加工生产线中的应用，包括PLC（可编程逻辑控制器）、HMI（人机界面）、SCADA（数据采集与监控系统）等硬件和软件的集成。我们将重点介绍如何利用传感器技术（如粒度传感器、湿度传感器、温度传感器、颜色传感器等）对加工过程中的关键参数进行实时、精确的监测。在此基础上，本章将探讨基于模糊逻辑、神经网络、遗传算法等先进的智能控制策略，如何在动态变化的环境中实现对加工设备的优化调控，提高加工精度和稳定性，降低能耗和人力成本。同时，本章还将介绍大数据分析和人工智能在预测性维护、质量追溯、生产优化等方面的应用。 第七章 稻米加工机械的创新设计与制造 创新是推动机械制造业发展的核心动力。本章将探讨稻米加工机械的设计理念与方法，包括人机工程学在设备操作和维护中的应用，以及模块化、集成化设计在提高生产线柔性和适应性方面的优势。我们将深入分析新型材料（如高强度合金、耐磨陶瓷、食品级高分子材料等）在加工机械制造中的应用，以及它们如何提高设备的耐用性、抗腐蚀性和食品安全性。此外，本章还将关注3D打印、数控加工等先进制造技术在加工部件制造中的应用，以及它们如何缩短开发周期，实现个性化定制。 第八章 稻米加工质量检测与安全控制 食品安全是稻米加工业的生命线。本章将全面介绍稻米加工过程中质量检测的关键技术和方法，包括感官评价、理化指标检测（如水分、脂肪、淀粉含量、蛋白质含量等）、以及仪器分析方法（如高效液相色谱法HPLC、气相色谱法GC、近红外光谱法NIRS等）。我们将重点介绍如何利用先进的无损检测技术，如机器视觉、声学检测等，实现对稻米外观、内部损伤、异物混入等的快速、准确检测。同时，本章还将探讨稻米加工过程中的危害分析与关键控制点（HACCP）体系的应用，以及如何建立完善的质量追溯系统，确保从原料到成品的每一个环节都符合严格的食品安全标准。 第九章 稻米加工业的绿色化与可持续发展 面对日益严峻的环境挑战，稻米加工业正朝着绿色化、可持续化的方向发展。本章将深入探讨如何通过技术创新，降低稻米加工过程中的能源消耗、水资源消耗以及废弃物排放。我们将分析节能型加工设备的设计与应用，以及利用清洁能源（如太阳能、生物质能）为加工过程供能的潜力。在节水减排方面，我们将介绍循环用水技术、废水处理与回用技术，以及减少包装材料使用、推广可降解包装材料等绿色包装策略。此外，本章还将关注稻米加工业在减少碳排放、应对气候变化方面的责任与实践。 第十章 国际稻米加工技术发展趋势与展望 本书的最后一章将放眼全球，对国际稻米加工技术的发展趋势进行预测和展望。我们将分析欧美、亚洲等主要稻米生产和消费国家在稻米加工技术研发、产业发展、政策引导等方面的特点与差异。重点将探讨未来稻米加工技术可能的发展方向，包括更加智能化、个性化、定制化的加工模式，以及与物联网、大数据、人工智能等前沿技术的深度融合。同时，本章也将对全球稻米贸易格局、食品消费需求变化等宏观因素对稻米加工技术发展的影响进行分析，为读者提供前瞻性的视野和深入的思考。 本书内容丰富，理论与实践相结合，图文并茂，相信能够为稻米加工行业的同仁们提供有价值的参考和启发，共同推动稻米加工技术迈向新的高度。
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