稻谷加工

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[外文]：ricemilling将清理过的稻谷脱去谷壳(颖壳)和皮层（糠层）的过程。稻谷子粒由谷壳、皮层、胚和胚乳组成，各部分的重量百分比为：谷壳18～21％，皮层6％左右，胚乳66～70％，胚2～3％。各组成部分的化学成分差别较大（见表），其中谷壳含纤维高达40％，无多大营养价值；皮层含有丰富的蛋白质和脂肪，但含纤维也较多；胚含有大量的蛋白质、脂肪和维生素；胚乳含碳水化合物最多，纤维最少。稻谷加工的目的是以最小的破碎程度将胚乳同其他部分分离，从而制成有较好食用品质的大米。发展中国在新石器时代已用杵和石臼舂米;公元6世纪已有舂稻谷的文字记载。14世纪的《王祯农书》详述了加工的技术和工具并绘制了有关图象。17世纪《天工开物》对当时稻谷加工情形的描述是：“凡既砻，则风扇以去糠秕，倾入筛中，团转，谷未剖破者浮出筛面，重复入砻”；“凡稻米既筛之后，入臼而舂”。亦即先砻谷，经谷糙分离，再将糙米碾成白米。这个基本工艺过程至今仍为碾米工业所用。1897年，日本从引自美国的恩格尔贝格脱壳机得到启发，于1905～1908年先后发明横式碾米机（摩擦式）和金刚砂碾米机(碾削式)，提高了大米的精度。1956年喷风碾米机问世。上述3种碾米机现已成为碾米的基本设备。工艺过程可分为清理、砻谷和碾米3个主要工序。清理稻谷中混有砂石、泥土、煤屑、铁钉、稻秆和杂草种子等多种杂质。加工过程中清除不净，不仅影响安全生产，降低稻米质量，而且有害人体健康。清除方法有：（1）筛选。根据稻谷与杂质的不同宽度和厚度，选用筛孔合适的筛选机械筛除与谷粒大小不同的杂质。（2）精选。根据稻谷与杂质在长度上的不同进行分离。工具是刻有半球形袋孔的曲面或圆面，当其转动在物料中时，短粒嵌入袋孔内被旋转的曲面带到一定高度而抛出；长粒因不能嵌入袋孔，自另一端流出。这类机械包括碟片精选机和滚筒精选机，多用于清除稗子和长短粒的分级。（3）风选。利用稻谷与杂质的比重和悬浮速度等气体动力学特性的不同，使质轻的杂质（如谷壳、稻秆、不实粒）在上升或水平气流中被风力带走而与稻谷分离。常用的设备有吸风道和吸风分离器等。（4）磁选。对稻谷中混杂的磁性金属，可利用吸铁设备予以清除。（5）比重分选。利用稻谷与砂石的不同比重，在斜向振动的筛面上，结合穿过筛面的气流作用，使二者分成两层，砂石下沉接触筛面，稻谷浮在上层，从而将砂石与稻谷分离。（6）在加工有芒稻谷时，可用打芒机使谷粒间相互摩擦或与金属表面摩擦，从而折断稻芒。砻谷剥除稻谷的外壳使之成为糙米的过程。砻谷用的机械称砻谷机，常用的有胶辊砻谷机和砂盘砻谷机两种。胶辊砻谷机的主要构件为1对并列的橡胶辊筒，两辊相向转动而圆周速度不同，谷粒通过二者之间的轧距时，因受撕搓作用而脱壳。砂盘砻谷机具有上下两片圆形金刚砂盘，上砂盘固定，下砂盘转动，谷粒在两个砂盘间隙中受作用力而脱壳。调节砻谷机两胶辊或砂盘间的轧距，可获得合宜的脱壳效率，减少米粒损伤。稻谷经砻谷后仍有约20％的未脱壳，因此需将砻谷后的物料(糙米、稻谷与谷壳的混合物)先经风选将谷壳分离，再用谷糙分离设备将稻谷与糙米分开。并将未脱壳的稻谷重新回入砻谷机加工。常用的谷糙分离设备有选糙溜筛和选糙平转筛等。碾米稻谷经脱壳和谷糙分离而成的净糙米，表面的皮层含纤维较多，影响食用品质。碾米即将糙米的皮层碾除，从而成为大米的过程。利用机械作用碾除皮层的称机械碾米；用化学溶剂浸泡糙米，使皮层软化，并将皮层与胚内所含脂肪溶于溶剂内，再经较轻的机械作用碾除皮层的，称化学碾米。但后者在实际生产中应用不多。机械碾米靠碾米机的摩擦和碾削等作用碾除皮层。碾米机的主要工作机构为碾白室，即将糙米碾成白米粒的空间，内有转动碾辊和局部增压装置(米刀、压筛条)，外围米筛，用以排除从米粒上碾除的米糠。擦离型碾米机（如铁辊碾米机）的碾白室内压力较大，主要利用米粒与碾米机构件之间以及米粒与米粒之间的相对运动产生摩擦作用而碾除皮层，其中，喷风碾米机可从碾辊中不断向碾白室喷出空气流，以提高碾白效率。碾削型碾米机（如砂辊碾米机）的碾白室内压力小，碾辊有较高的圆周速度，主要利用砂辊表面金刚砂无数密集锐利的砂刃，产生碾削作用而碾除皮层。为降低米粒在碾制时所受的压力，减少碎米和从糙米到高精度的大米一般需经2～4道碾米机加工，逐渐碾除皮层。碾出的白米需经成品整理，包括用筛选机、精选机将整粒米和碎米分离，合规格的成品经擦米机除去粘附在米粒表面的糠屑，有时还要经凉米机借吸风作用使之降温，才成为成品大米。中国大米按国家精度标准分为特制米、标准一等米、标准二等米、标准三等米。一般粳稻加工成特制米时出米率为65％左右，加工成标准一等大米的出米率为69％左右。特殊加工的大米稻谷碾米制成大米，精度愈高，糊粉层和胚被碾除愈多，保留部分愈接近纯胚乳，则脂肪、蛋白质、维生素和矿物质的损失也愈多。因此高精度大米食用口味和消化性能虽佳，但营养价值降低。为保留和强化大米的营养成分，采用特殊方法可加工成各种特制米：（1）蒸谷米。稻谷在热水中浸渍几小时，经蒸气高温蒸煮，再烘干至适当水分后碾制而成。经上述处理后的稻谷，谷壳、皮层中的维生素和矿物质溶于水而渗透入米粒内层；米粒外层的淀粉糊化，因而胚和糊粉层在碾米过程中易于保留在米粒上；同时还可减少加工过程中的碎米率，提高出米率。蒸谷米色泽微黄而透明，易消化，营养价值较高，并易贮藏。（2）胚芽米。胚芽保留率在80％以上的精白米。采用革新的碾米机，经6～8道工序加工而成，可使胚芽中含有的多种维生素、优质蛋白质和矿物质得以保存，营养价值高于一般大米。（3）强化米。为提高精白米的营养价值，在米粒上掺入维生素A和矿物质，或喷洒硫胺素、烟酸和盐类（磷酸钠），再经干燥而成。（4）涂层大米。有的欧美国家在精制大米表面涂上葡萄糖液和植物油，以增加光泽，改进外观。参考书目无锡轻工业学院、武汉粮食工业学院合编：《碾米工艺与设备》，中国财政经济出版社，北京，1985。