浅析稻谷加工工艺改进设计

浅析稻谷加工工艺改进设计

邵坤

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摘要：我国的稻谷加工企业生产规模小，加工工艺不完善，副产品利用率低。对此，本文从稻谷品质、工艺设计及副产品方面对稻谷加工工艺进行改进，以期提高优质大米的出品率，提高副产品的综合利用率，降低加工成本。

关键词：稻谷品质；工艺设计；副产品

引言

我国是世界上盛产稻谷的国家之一，稻谷产量居世界首位，素有“稻谷王国”的美称。近几年我国稻谷每年的产量在1.8亿t左右，占我国粮食总产量的38%以上。据统计，我国粮食系统稻谷加工企业有6000多家，大多数生产规模小，一般日加工稻谷100~300t;乡镇、个体小企业则多用成套碾米设备，日加工稻谷小于100t。由于生产规模小，导致稻谷加工工艺不完善;设备陈旧，性能较差,导致出米率低，产品质量差;稻壳、米糠等副产品因为量少不能被充分开发利用，造成巨大的资源浪费。这些因素都极大影响了企业的经济效益。

1.从稻谷品质方面改进稻谷加工工艺

1.1对稻谷进行分类加工

在国际大米市场上，整米率是评价大米品质的重要指标。虽然整米与碎米的食用价值相同，但完整米的米粒规则整齐，感观好，价格高;碎米的感观差，价格低。因此，在稻谷加工前，应区分稻谷的种类(籼稻、粳稻或糯稻)、品质(普通或优质)、粒形(特大粒、大粒或特小粒)和新旧(新稻谷或陈稻谷)，然后将其进行分类加工，不要出现混和在一起加工的现象，这样可以降低碎米率。

1.2对稻谷进行水分调质处理

稻谷品质与其水分含量有很大关系。稻谷的最佳加工水分为13%~15%，当稻谷的水分偏高时，稻谷的流动性差，增加了清理和谷糙分离的难度,降低了脱壳效率;当稻谷的水分偏低时，虽有利于脱壳，但因水分过低，其皮层与胚乳结合紧密，碾米困难，若碾米机施加压力小则稻谷皮层不易脱落,若碾米机施加压力大则碎米增多。所以在稻谷加工前对其进行水分调质处理十分重要。

2.从工艺设计方面改进稻谷加工工艺

加工工艺是大米生产的核心环节，应从稻谷的自身特性出发，灵活地选择加工工艺。经过多年的发展，逐步确定了适合我国稻谷品质的加工方式，一般分为清理、砻谷(包含砻下物分离)、碾米(包含成品整理)。

2.1清理

稻谷从播种开始，经历生长，然后进行收割、晾晒，再进行贮藏和运输，每个过程都有可能混入杂质，若不及时清除，容易损坏设备，也容易混入成品米中。在考虑清理成本的同时，选择合理的方式去除稻谷中的杂质，让其在砻谷前达到干净稻谷质量指标(含杂总量小于0.6%，含石小于1粒/kg，含稗子小于130粒/kg)。同时，清理出来的各种杂质中，稻谷含量都不能超过相关规定(不同杂质和不同设备的限制数值不一样)。根据稻谷与杂质在物理特性上的差异，本着先易后难的原则，将清理流程设置为稻谷→初清(筛选风选组合)→去石(密度分选)→磁选→干净稻谷。（1）初清根据稻谷与杂质在悬浮速度、粒度大小、形状等方面的差异，采用风选法和筛选法组合，主要去除易于清理的大、小、轻杂和大部分灰尘。我国稻谷中所含杂质通常长而软、呈纤维状，特别容易缠绕设备的工作部件，也特别容易堵塞设备的进出口，最后造成生产中断。初清可以提高清理设备的除杂效率，防止设备堵塞和灰尘污染车间。（2）去石主要是清除稻谷中所含的并肩石。并肩石是一种粒度大小和悬浮速度都与稻谷相近的无机杂质，因此初清时很难将其去除。但因为并肩石与稻谷密度相差很大，所以可选用密度分选法将其分离。（3）磁选是让稻谷流过永久磁钢或电磁铁表面，然后分离出稻谷中的磁性杂质。磁性杂质容易损坏摩擦作用较强的设备，也容易起火，应尽快清除。（4）在稻谷清理工作开始前，需要设置毛谷仓;在稻谷清理工作完成之后，需要设置净谷仓。毛谷仓和净谷仓的作用都是贮存物料，调节流量，保证生产的顺利进行。

2.2砻谷(包含砻下物分离)

砻谷是指利用物理外力脱去稻谷颖壳，获得纯净糙米的过程。稻谷经砻谷后，砻下物为稻谷、糙米和谷壳的混合物。将砻谷(包含砻下物分离)流程设置为干净稻谷→砻谷→谷壳分离→谷糙分离→糙米。（1）砻谷是指脱去稻谷的颖壳，根据砻谷机施加的机械压力不同，主要有挤压搓撕脱壳(胶辊砻谷机)，端压搓撕脱壳(砂盘砻谷机)，撞击脱壳(离心砻谷机)。挤压搓撕脱壳方式脱壳率高，但设备损耗大，生产成本高;端压搓撕脱壳方式设备损耗小，但脱壳率低，碎米也多;撞击脱壳方式动力消耗少，但出米率低。可以考虑设置两道砻谷工序，第一道工序选择挤压搓撕脱壳(胶辊砻谷机)，第二道工序选择端压搓撕脱壳(砂盘砻谷机)或撞击脱壳(离心砻谷机)。（2）谷壳分离是根据谷壳的悬浮速度为2.0~2.5m/s，而稻谷的悬浮速度为8~10m/s，糙米为11~14m/s,然后利用风选法，将谷壳从砻下物中分离出来。由于谷壳的体积大、重量轻、散落性较差，必须将其先分离出来，否则在谷糙分离时，会妨碍谷糙混合物的流动性，降低分离效果;回砻谷再加工时，会降低砻谷机产量。谷壳分离出来以后利用离心沉降法或重力沉降法将其收集起来，便于贮存、运输和综合利用。（3）谷糙分离是根据稻谷与糙米在比重和粒度上的差异进行分离，谷糙混合物利用双向倾斜、往复运动的分离板作用，逐渐产生自动分级，比重大而粒度小的糙米下沉，从分离板的上方流出;比重小而粒度大的稻谷则浮于糙米上层，从分离板的下方流出;分离出的稻谷再次进入砻谷机脱壳，糙米则进入碾米工序。（4）在砻谷结束以后要设置净糙仓，暂存一定数量的糙米，以保证后续生产的流量稳定。

2.3碾米(包含成品整理)

碾米是去掉糙米皮层，加工成符合质量标准成品米的过程。成品米再经过一系列包装整理后流入市场，实现其商品价值。将碾米(包含成品整理)流程设置为糙米→碾米→抛光→凉米→分级→色选→包装。（1）碾米是为了脱去糙米皮层，提高成品米的口感、色泽和气味，在保证成品米精度等级的前提下，减少碎米，提高出米率。目前，市场上的碾米机主要有擦离式碾米机和碾削式碾米机。擦离式碾米机碾出的米表面光洁、色泽明亮，但因压力较大，易产生碎米;碾削式碾米机压力较小，不易产生碎米，但碾出的米表面坑洼，色泽暗淡。因此，可以考虑选择多机碾白(多机碾白是指将擦离式碾米机和碾削式碾米机串联在一起加工大米的工艺过程)，然后根据加工成品米的等级与种类，合理地确定碾米的道数。多机碾白因为碾米道数多，碾米机机内压力小，轻碾细磨，胚乳受损小，所以不容易产生碎米，保证了出米率。这一阶段还要注意收集和保存好碾米后的副产物(米糠)，其经济价值较高。（2）抛光是采用轻微的摩擦作用将粘在白米表面上的糠粉以及米粒间混杂的糠块擦除，让成品米的外观色泽更加诱人。这一阶段要做好糠粞混合物(米糠、米粞、碎米和完整米)的收集和分离，做到物尽其用。（3）凉米是因为经碾米、抛光以后的白米温度较高,一般采用通风冷却的方式使白米降温，便于贮藏。（4）分级是根据《大米》(GB/T 1354-2018)来进行和检测的，只有符合标准规定的大米才能在市场上正常安全的流通。（5）色选可以去除白米中的异色粒、腹白粒和糯米粒，是生产精制米的一道重要工序。（6）包装不仅能保证大米的贮存和运输，还能提高大米的商品价值。包装是直接面对消费者的，只有包装满足了消费者的需求，消费者才会考虑大米的品质，所以包装和大米品质同等重要。应根据消费者的喜好设计相应的包装，实现大米的经济效益。

3.从副产品方面改进稻谷加工工艺

优质稻谷精加工后的副产品具有非常丰富的营养物质和生物活性物质，是进行深度加工和综合利用的优良原料间。

3.1米糠

米糠的主要成分是糙米的果皮、种皮、外胚乳和糊粉层，还会有少量的谷壳和灰尘。研究发现，米糠具有通便、降低胆固醇、减少尿结石、抗癌和护肤的保健作用，现在大米的利润越来越低，米糠的开发价值越来越高。米糠可以用来提取米糠油,提取油脂之后的副产品(米糠粕)还可以加工成畜牧饲料。米糠油被誉为“健康油”或“保健油”，其与橄榄油齐名，可以降低胆固醇、防止动脉硬化，是高血脂和心脑血管疾病人群的健康用油;米糠粕不仅有较高含量的蛋白质、粗纤维和矿物质，还含有很多营养元素(维生素B、E及钾、硅、氨基酸等)，是生产畜牧饲料的优质原材料。

3.2稻壳

稻壳是稻米加工过程中数量最大的副产品，质量占稻谷的20%以上。稻壳可燃物达70%以上，是一种既方便又廉价的能源，特别是碾米厂，在获得能源的同时又处理了稻壳。此外，稻壳在水泥填充料、土壤改良剂、过滤介质、钢铁工业和化学工业等许多行业都有应用。

3.3碎米

整米与碎米在食用价值上没有什么区别，但是整米与碎米的经济价值却有很大的区别。碎米直接销售只是普通大米价格的1/2左右，如果把碎米制成原性米淀粉，利用现代生物技术生产出改性米淀粉，可以大批用于无奶油奶酪、低脂肪冰激凌、无脂肪人造奶油、沙司和凉拌菜调味料的生产，由此可使稻米的附加值提高3倍。碎米经液化、糖化生产的麦芽糖醇可广泛用于饮料、糖果、口香糖、果冻及焙烤食品中，由于它在人体内几乎不转变为热能，因此是糖尿病患者的良好甜味剂。

结束语

综上所述，加快优质稻谷深加工及副产品综合利用的步伐，就能把高科技、高附加值与稻谷加工业有机结合起来，改变我国长期以来稻谷加工转化能力和技术水平低的现状。

参考文献

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