1-稻谷加工解析.ppt

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1、稻谷加工本章学习重点l稻谷品种与大米品质的关系l稻谷的工艺品质；稻谷加工工艺l稻谷清理的方法及其原理；砻谷对稻谷的作用l砻下物分离；碾米过程及碾米机的工作原理l成品和副产品的整理及其目的l稻壳和米糠的综合利用途径和方法l稻米营养强化的方法及工艺要求l各种米制品的类型及生产工艺稻谷的工艺品质稻谷的分类l生长方式：水稻、旱稻l生长季节和生育期长短：l早稻谷（90-120d，品质差，产量低，播种面积小）l中稻谷（120-150d）l晚稻谷（150-170d）l粒形粒质：l粳稻（籽粒短，椭圆形或卵圆形，米饭胀性较小，粘性较大；l籼稻（籽粒细长，长椭圆形或细长形，米饭胀性较大，粘性较小；l早籼稻腹白较大

2、硬质较少；晚籼稻腹白较少硬质较多）l早稻谷腹白较大硬质较少；晚籼稻腹白较少硬质较多。l糯稻（籼糯稻籽粒呈长椭圆形或细长形，乳白色，不透明或半透明，粘性大；粳糯稻呈椭圆形，米粒白色、不透明，粘性大）稻谷籽粒形态结构颖（外壳）：由内颖（内稃）和外颖（外稃）组成，内外颖的两缘相互钩合包裹着糙米，构成完全封闭的谷壳。谷壳约占稻谷总质量的20%，主要是纤维素、木质素、灰分（主要是SiO2）和戊聚糖。颖果（糙米）：由于果皮和种皮在米粒成熟时愈合在一起，故称颖果。包括颖果皮（果皮，种皮，珠心层）、胚乳（糊粉层，内胚乳）、胚（胚芽，胚根，胚轴，盾片）。在糙米碾白时，果皮、种皮和糊粉层仪器被剥离，这3层合称为米

3、糠层。米糠和米胚含有丰富的蛋白质、脂肪、纤维素、B族维生素和矿物质，营养价值高。稻谷的化学成分l稻谷籽粒中的化学成分有水、蛋白质、脂肪、淀粉、纤维素、矿物质和维生素。l大米中蛋白质含量7-8%；l淀粉占大米的77-80%；l糯米淀粉几乎全为支链淀粉，粳米中直链淀粉（20%），籼米中直链淀粉含量更高（40%）；l含直链淀粉多，米质松散，食用品质差，适合加工米粉。粳米和糯米中直链淀粉含量少或没有，米质粘性好，食用品质高，除直接食用外，还可以用来加工年糕。l稻谷加工后纤维素和矿物质降低，导致营养价值降低，蒸谷米和强化米可以有效强化这些营养物质。稻谷籽粒的物理性质物理性质包括千粒重、密度、容重、谷壳率

4、、爆腰率、出糙率、散落形和自动分级。l千粒重：1000粒稻谷的质量。一般范围为22-30g；l大于28g为大粒；24-28g为中粒；20-24g为小粒；小于20g为极小粒。l密度：稻谷籽粒单位体积的质量。一般为1.17-1.22g/cm3。l容重：单位容积内稻谷的质量。一般为450-600g/L。千粒重、密度、容重与谷粒的粒形、大小和饱满度呈正相关。稻谷籽粒的物理性质l谷壳率：稻壳占净稻谷质量的比率。粳稻谷谷壳率小于籼稻，早稻小于晚稻。l爆腰：米粒上横向的裂纹。爆腰率：爆腰米粒占试样的百分率。爆腰的糙米籽粒强度降低，加工易出碎米，出米率降低。l出糙率：一定数量稻谷全部脱壳后获得全部糙米质量占稻

5、谷质量的比例。是评价商品稻谷质量的重要指标。稻谷籽粒的物理性质l谷壳率：稻谷谷壳占整个稻谷质量的比例。谷壳率高的稻谷加工脱壳困难，出糙率低；谷壳率低，脱壳容易，出糙率高。l散落性：谷物颗粒类似于流体的流动性。受颗粒大小、形状、表面状态等影响。l自动分级：固体颗粒群体在流动或受到振动时，性质相同的颗粒向某一区域积聚，造成颗粒群体的重新分布的现象。大而轻的颗粒浮于物料的上部；小而重的物料沉于底部；轻而小和大而重的物料位于中层。原因同散落性。稻谷籽粒的结构力学特性1不同的稻谷籽粒具有不同的化学组成和结构特性，各部位表现出不均匀的力学特性。l影响糙米和稻谷的结构力学特性的因素主要有l稻谷的类型（籼稻和

6、糯稻米粒强度小）l籽粒水分含量（水分小于15%时，水分增加糙米强度减弱）l胚乳组成（角质粒强度最大，粉质粒最小；爆腰粒强度小于平均强度）l环境温度（0-5米粒强度最大，随着温度上升，米粒强度下降）。稻谷籽粒的结构力学特性2l颖的主要成分是粗纤维和二氧化硅，质地较硬，机械力承受能力强，能保护米粒。l胚乳的细胞壁薄，分布在基质蛋白网络中的淀粉具有较大程度的结晶结构，有较大的刚性。胚乳质量占籽粒90%，故胚乳的结构力学特性对于碾米工艺影响最大。l胚有很薄的细胞壁，内容物原生质具有胶体性质，细胞的韧性较强，能耐压扁而不破碎。稻谷的清理清理的目的及要求l稻谷中的杂质分为大杂、中杂和小杂质。大杂：5.0m

7、m；中杂：5.0mm但2.0mm；小杂：2.0mm。按化学性质分为有机杂质（杂草籽、虫卵等）、无机杂质（砂石、金属）稻谷的清理方法及机理方法原理常用设备作用风选稻谷和杂质空气浮力的差异风选机分离轻杂筛选稻谷和杂质粒度的差异振动筛、初清筛粒度相差较大的杂质密度分选密度差异比重去石机除去石子精选长度差异碟片、滚筒精选机长度相差较大的杂质磁选杂质的磁性磁桶磁性杂质光电分选光学性质的差异光电分选机色差相差较大的杂质砻谷及砻下物分离l砻谷：加工脱去稻壳的工艺过程。稻谷砻谷后的混合物称为砻下物，主要有糙米、未脱壳的稻谷、稻壳、毛糠、碎糙米及未成熟粒。l不砻谷的缺点：电耗高、产量低、碎米多、出米率低、色泽差

8、、纯度低、混杂物多。l砻谷根据脱壳时的受力和脱壳方式可分为挤压搓撕脱壳、端压搓撕脱壳和撞击脱壳。振动筛，比重去石机砻谷工艺流程 未脱壳谷粒净谷砻谷机谷壳分离谷糙分离糙米分级糙米 稻壳整理 碎糙米挤压搓撕脱壳l谷粒两侧受到两个不等速运动的工作面的挤压、搓撕而脱去颖克的方法。l胶辊砻谷机是应用挤压搓撕脱壳的典型设备。两个由橡胶辊或聚酯胶辊做相向不等速运动，依靠挤压力和摩擦力使稻壳破碎并与碎米分离，辊间压力可以调节。l压力过大，米粒变色、变脆。砻谷机，谷糙分离筛，碾米机端压搓撕脱壳l谷粒长度方向的两端受两个不等速运动的工作面的挤压、搓撕而脱去颖壳的方法。l砂盘砻谷机是应用端压搓撕脱壳的典型设备。上下

9、平行安排的砂盘，籽粒在两盘间隙里受到挤压、剪切和搓撕等作用而脱壳。l优点是结构简单、造价低，但对糙米的损伤大、碎米率高、脱壳率低。撞击脱壳l撞击脱壳指高速运动的粮粒与固定工作面撞击而脱去颖克的方法。l离心砻谷机是应用撞击脱壳的典型仪器。谷物进入设备后落在离心盘上，受离心力的作用，谷粒被高速甩向设备的内筒壁而产生很大的撞击力，将稻壳撞碎。谷壳分离l谷壳分离是指从砻下物中将稻壳分离出来的过程。l谷壳分离主要利用稻壳和谷糙在物理性质上的差异使之相互分离。稻壳与谷糙在悬浮速度上差异较大，可以使用风选法。同时砻下物流经分级板产生自动分级，稻谷浮于砻下物上层由气流穿过砻下物时带起，从而分离出来。谷糙分离l

10、因为砻谷后的糙米中含有未被脱壳的稻谷，需进行谷糙分离。谷糙分离是对分离稻壳后的砻下物进行分选，使糙米与未脱壳稻谷分开。l筛选法是常用的谷糙分离方法。稻谷上浮，糙米下沉，使用合适的筛面进行分级。l也可以利用稻谷和糙米在密度、弹性和表面性质方面进行分离。碾米l碾米的主要目的是碾除糙米的皮层。糙米的皮层虽然含有较多的营养物质如脂肪、蛋白质、维生素和矿物质等，但纤维含量高，膨胀性差，食用品质差。l碾米可分为化学碾米和机械碾米。化学碾米用溶剂对糙米进行处理，然后对糙米进行轻碾；缺点是成本高，投资大及残留。机械碾米是目前常用方法。l机械碾米可分为摩擦碾白和研削碾白。摩擦碾白l由于米粒与碾白室之间、米粒与米

11、粒之间的相对运动，糙米在碾白室内产生相互间的摩擦力，这种摩擦力深入到米粒皮层的内部，米皮沿胚乳表面产生相对滑动，并被拉伸、断裂、直至擦离。l摩擦碾白时所需摩擦力应大于米粒皮层自身的强度和米皮与胚乳的结合力，而小于胚乳自身的结构强度。表面柔软、涩的米粒碾白效果好，而米粒表皮干燥、涩性差碾白效果差。仪器为铁辊式碾米机。研削碾白l借助高速转动的金刚砂辊筒表面无数锐利的砂刃对糙米皮层进行运动研削，使米皮破裂脱落，达到碾白目的。l研削碾白压力小，产生碎米较少，精米光洁度差，米糠含淀粉较多。研削碾白适于碾制籽粒结构强度较差，表皮干硬的粉质米粒。碾米机l根据作用方式分为擦离式碾米机、研削式碾米机和混合型碾米

12、机。l擦离式碾米机均为铁辊式碾米机，具有较大的碾白压力，碾辊线速度低，用于高精度米加工。l研削式碾米机为砂辊碾米机，碾辊线速度大，碾白压力小。l研削式碾米机为砂辊或砂铁辊结合碾米机，以研削为主，擦离为辅，工艺效果好。成品整理l擦米：擦除粘附在白米表面的糠粉，使白米表面光洁，提高成品的外观色泽。擦米辊多为棕毛、皮革或橡胶制成的柔软材料。l凉米：降低米温，以利于贮藏。一般与擦米同时进行。l白米分级：根据成品质量要求分理出超过标准的碎米。一般用筛选设备进行。副产品整理l稻壳整理：用风选法分出稻壳中的毛糠，因为毛糠中含有30%的淀粉。l未熟粒整理：未熟粒强度小，易混入米糠中，影响米糠油的质量。l碎糙米

13、整理：谷糙分离及谷壳分离。稻谷加工副产品综合利用稻壳l炭化后作吸附剂或色谱填料；l燃料；l制作活性炭；l制备隔热、保温材料；防水材料；l制备水泥及混凝土；l制备涂料；稻谷加工副产品综合利用米糠l米糠油：亚麻酸含量低，VE含量较高。l糠蜡：高级一元醇和高级脂肪酸形成的酯类。l谷维素：米糠中的不皂化物。l谷甾醇：普遍存在于谷物、米糠油等植物油中。l植酸钙与肌醇：药物和营养剂，广泛应用于医药、化工、食品中。稻谷精深加工蒸谷米l把清理干净的谷粒先浸泡再蒸制，待干燥后碾米。此法出米率高，容易保存，耐贮藏，出饭率高，饭松软可口，可溶性营养物质增加，易于消化和吸收。胚乳质地较软、较脆的大米品种，碾制时易碎，

14、出米率低的长粒稻谷，都适合于生产蒸谷米。l最早生产蒸谷米的目的，并不是为了提高营养价值，而是因为水稻产区在收获时经常有雨，稻谷不易晒干，为避免发芽霉变，采用蒸煮炒干等方法以利于贮存和保管。l全世界约有20%的稻谷被加工成蒸谷米。我国生产蒸谷米已有2000多年的历史，大规模的现代化工厂生产始于1965年的浙江湖州蒸谷米厂。蒸谷米的特点l稻谷经热水处理后，籽粒强度增大。加工时，碎米减少，出米率提高。米粒透明，有光泽。l胚乳内维生素和矿物质含量增加，营养价值提高。作成的米饭易于消化，出饭率提高。l稻谷在水热处理过程中，杀死了微生物和害虫，延长了蒸谷米保存时间。l缺点：米色较深，有特殊风味，使初食者不

15、习惯；米饭粘性差，不适合煮稀饭。蒸谷米的生产l稻谷清理浸泡汽蒸干燥与冷却砻谷碾米色选蒸谷米l清理：杂质在浸泡时易分解发酵，污染水质，谷粒吸收污水会变味、变色，严重时甚至使营养物质丧失价值；虫蚀籽粒和不完善籽粒在汽蒸时易变黑，降低蒸谷米的品质。l皮层较薄的籽粒浸泡和汽蒸时间短，皮层厚的籽粒延长浸泡和汽蒸时间，并提高浸泡温度。蒸谷米的生产浸泡l浸泡是稻谷吸水并使自身体积膨胀的过程。淀粉全部糊化时，水分必须大于30%。水分低于30%，汽蒸过程中稻谷蒸不透，影响蒸谷米质量。l浸泡可采用常温浸泡和高温浸泡。l常温浸泡可采用将稻谷倒入水槽，浸湿后捞出堆起，进行闷谷，使水分逐渐向稻谷内部渗透。l高温浸泡将稻

16、谷放入80-90热水中，浸泡过程中水温保持在70，浸泡3h。蒸谷米的生产汽蒸l是利用蒸汽进行加热，除去胚乳内部大部分的水分，并使淀粉糊化的过程。l汽蒸的目的：改变米胚乳的物理性质，保持渗入的养分，提高出米率，改进贮藏特性和食用品质。l蒸煮米的品质受吸水量、接触蒸汽的时间及蒸汽温度或压力。l汽蒸方法有常压蒸汽法和高压蒸汽法。蒸谷米的生产干燥和冷却l采用蒸汽间接加热或热空气干燥。使水分含量降到低于14%。冷却采用自然冷却。砻谷l稻谷经热水处理后，颖壳开裂、变脆、容易脱壳，砻谷比较容易。碾米l蒸谷糙米碾白比较困难，在产品精度相同条件下，碾白时间是生谷的3-4倍。因为皮层与胚乳结合紧密，籽粒变硬。免淘

17、洗米l免淘洗米是一种煮前不需淘洗的大米。在淘米过程中，淀粉损失2%，蛋白质损失6%，及其他许多维生素，而这些完全可以避免。l免淘洗米必须无杂质，无霉变，无毒，才能在炊煮前免于淘洗。l免淘洗米精度相当于特等米，此外米粒必须光泽明显。一般都要进行白米抛光。免淘洗米l免淘洗米工艺 添加上光剂 标一米精选机精碾机上光机筛理成品米 杂质、碎米 残余糠粉 残留碎米和杂质免淘洗米碾白l进一步除去米粒表面的皮层，使精度进一步提高到特等米的要求。抛光l添加水或含有葡萄糖的上光剂，使米粒表面形成一层极薄的凝胶膜，产生珍珠色泽，外观晶莹如玉，煮食爽口细腻。水磨米加工l水磨米是我国一种传统的大米产品。水磨米的关键在于

18、将碾米机碾制后的白米继续渗水碾磨，产品具有含糠粉少，米质纯净、米色洁白、光泽度好等优点。渗水碾磨的目的：l水在米粒表面形成一层水膜，有利于研磨光滑细腻；l水对米粒表面进行清洗，除去表面糠粉。l热水有利于磨光，同时易于蒸发，减少米粒水分含量。营养强化米加工l营养强化米是在普通大米中添加某些缺少的营养素制成的成品米。l营养强化剂的种类：维生素、氨基酸及混合维生素。l生产强化米的方法：外加法、内持法及造粒法营养强化米加工l外加法：将各种营养强化剂配成溶液后，由米粒吸收进取或喷涂在米粒表面。具体有浸吸法、涂膜法及强烈型强化法。l内持法：借助保存大米本身某一部分的营养素达到营养强化的目的，例如蒸谷米。l造粒法：将各种粉剂营养素与米面粉混合均匀，在双螺杆挤压机经低温造成米粒状，按一定比例与普通大米混合煮食。