稻谷精深加工技术

稻谷精深加工技术
稻米加工的目的是将稻谷外面的稻壳和糠层除去,生产含碎米和杂质最少的精白米,同时得到副产品——米糠、糠粉。将原粮稻谷按清理、砻谷、碾米的常规方法,制成符合一定质量标准的食用大米(普通大米)的加工过程称为稻谷初加工。
随着我国人民生活水平的提高,人们对主食的要求已逐步由粗放型转向精细型,因此,稻谷精深加工便应运而生。稻谷精加工是在初加工基础上发展起来的,它是采用一定的方法将稻谷(或普通大米)制成各种精细适口、富有营养的特种米,如蒸谷米、不淘洗米、营养强化米、留胚米等;而稻谷深加工则是将稻米按一定的工艺加工成满足工业和食用要求的各种用途的制品。稻谷精深加工不仅可以推动碾米工业的技术改造和技术革新,而且可以多层次地开发利用稻谷加工的各种副产品,提高稻米制品的附加值。
第一节蒸谷米的加工
所谓蒸谷米就是把清理干净后的谷粒先浸泡再蒸,待干燥后碾米成白米。胚乳质地较软、较脆的大米品种,碾制时易碎,出米率低的长粒稻谷,都适于生产蒸谷米。
最早制造蒸谷米的目的,并不是为提高营养价值,而是由于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储存和保管。而现在蒸谷米的加工则出于其营养的原因。
全世界稻谷总产量的1/5被加工成蒸谷米。我国生产蒸谷米已有2 000多年历史,解放前都是由农家或手工作坊加工,大规模的现代化工厂生产则始于1965年浙江省湖州蒸谷米厂建成之后。印度有蒸谷米的加工,美国也有马氏蒸谷米。
一、蒸谷米的特点
1、稻谷经水热处理后,子粒强度增大。加工时,碎米明显减少,出米率提高。糙出白大致上可提高1%~2%,脱壳容易,砻谷机效能可提高1/3。同时,蒸谷米的米糠出油率比普通大米的米糠出油率高。子粒结构变得紧密、坚实,加工后米粒透明、有光泽。
2、营养价值提高。胚乳内维生素与矿物质的含量增加,营养价值提高,维生素B,更均匀地分布在蒸谷米中,维生素B1、维生素B2的含量要比普通白米高4倍,尼克酸高8倍。
3、出饭率高。蒸谷米做成的米饭易于消化、出饭率高,蒸谷后粳米较普通白米可提高出饭率4 %左右,籼米可提高4.5%,蒸煮时留在水中的固形物少。
4、易于保存。蒸谷米有利于保存,这是由于稻谷在水热处理过程中,杀死了微生物和害虫,同时也使米粒丧失了发芽能力,所以储藏时可防止发芽、霉变,易于保存。
但是,在米饭的、香、味上,蒸谷米有它不足之处。如米较深;带有一种特殊的风味,使初食者
不很习惯;米饭黏性差,不适宜煮稀饭。
二、蒸谷米的生产
蒸谷米生产工艺流程如图2—1所示,除稻谷清理后经水热处理(浸泡、汽蒸、干燥与冷却)以外,其他工序与普通大米生产工艺流程基本相同。
原粮一清理一浸泡一汽蒸一干燥与冷却一砻谷一碾米一选一蒸谷米
图2-1  蒸谷米生产工艺流程
1  清理分级
稻谷中杂质的种类很多,如不除掉,浸泡时杂质分解发酵,污染水质,谷粒吸收污水会变味、变,严重时甚至使营养价值减少到无法食用的程度。虫蚀粒、病斑粒、损伤等不完善粒汽蒸时将变黑,使蒸谷米质量下降。因此,在做好除杂、除稗、去石的同时,应尽量清除稻谷中的不完善粒,可采用洗谷机进行湿法清理。稻谷表面上的茸毛所引起的小气泡,将使稻谷浮于水面。为此,水洗时把稻谷放入水中后使水旋转,消除气泡,以保证清理效果。
要想获得质量良好的蒸谷米,最好在稻谷清理之后按粒度与密度不同进行分级,这是因为浸泡和汽蒸
的时间是随稻谷子粒厚度而增加的。如果采用相同的浸泡和汽蒸时间,则薄的子粒已全部糊化,而厚的子粒只有表层糊化。如增加浸泡和汽蒸时间并提高温度,厚的子粒虽能全部糊化,但薄的子粒又因过度糊化而变得更硬、更坚实,米加深,黏度降低,影响蒸谷米质量。分级可首先按厚度的不同,采用长方孔筛或钢丝网滚筒进行,然后再按长度和密度的不同,采用碟片精选机和密度分级机等进行分级。
2  浸泡
●浸泡的目的是使稻谷充分吸收水分,为淀粉糊化创造必要条件。浸泡处理必须迅速
以避免发酵而破坏产品的泽、口味、气味。根据生产实践,淀粉全部
糊化时,水分必须在30%以上。如稻谷吸水不足,水分低于30%,则汽
蒸过程中稻谷蒸不透,影响蒸谷米质量。
●浸泡方法为常压浸泡和减压浸泡
常压浸泡分为常温浸泡和高温浸。
⏹常温浸泡法中,有的是将稻谷倒入水槽中,浸湿后随即捞起,将湿谷堆起,进行闷谷,使水
分逐渐向稻谷内部渗透,被子粒吸收;有的是将稻谷置于水泥池内浸泡2~3 d,然后进行汽
蒸。但是,浸泡1 d后稻谷开始发酵,2~3 d后释放出难闻的气味,影响蒸谷米品质。
⏹高温浸泡法为常用的方法,是预先将水加热到80~90℃,然后放入稻谷进行浸泡,浸泡过程
中水温略低于淀粉的糊化温度(通常约70℃),浸泡3 h,可完全消除发酵带来的不利影响。
东南亚的一部分现代化米厂和欧美的蒸谷米厂,以及国内蒸谷米厂都是采用高温浸泡法,使
用的设备有罐组式浸泡器,平转式浸泡器等。但蒸煮米的泽会随着浸泡时间和水温的增加
而增加,也随着浸泡水的pH值升高而变深,如pH值接近5,泽最淡。
减压浸泡时,稻谷置入真空浸渍器中,抽成真空,再放人60~70℃的温水浸泡
1~2 h,浸泡时间依真空度、水温、谷粒大小而定。、
3  汽蒸
⏹稻谷经过浸泡以后,胚乳内部吸收相当数量的水分,此时应将稻谷加热,使淀
粉糊化。通常情况下,都是利用蒸汽进行加热,此即为汽蒸。
⏹汽蒸的目的在于改变米胚乳的物理性质,保持渗入的养分,提高出米率,改进
储藏特性和食用品质。蒸煮米的质量决定于吸水量、接触蒸汽的时间和蒸汽的
温度或压力参数。
⏹汽蒸的方法有常压汽蒸与高压汽蒸两种。
◆常压汽蒸是在开放式容器中通入蒸汽进行加热,采用100℃的蒸汽就足以使淀粉糊化。此法
的优点是:设备结构简单,稻谷与蒸汽直接接触,汽凝水容易排出,操作管理方便。缺点是:
蒸汽难以分布均匀,蒸汽出口处周围的稻谷受到的蒸汽作用比别处的稻谷大,存在汽蒸程度
不一的现象,能耗大。
◆高压汽蒸是在密闭容器中加压进行汽蒸。此法可随意调整蒸汽温度,热量分布均匀。容器内
达到所需压力(0.7~1.41 kg/cm。)时,几乎所有谷粒都能得到相同的热量。但设备结构
比较复杂,投资费用比较高,需要增加汽水分离装置,操作管理也较复杂。
⏹汽蒸使用的设备有:蒸汽螺旋输送机、常压汽蒸筒、立式汽蒸器和卧式汽蒸器等。
4  干燥与冷却
⏹干燥的目的是使稻谷水分为34 %~36%降到14%的安全水分,以便储藏和加工,使碾米时能得
到最大限度的整米率。
⏹干燥方法:
◆国内蒸谷米厂的干燥方法,主要采用急剧干燥的工艺和流态化的设备,并以烟道气为干
燥介质直接干燥。介质温度很高(400~650℃),所以干燥时间较短,干燥产量较高。此法主要缺点是:稻谷受烟道气的污染,失水不均匀,米容易加深。
◆国外主要采用蒸汽间接加热干燥和加热空气干燥,干燥条件比较缓和。同时,将蒸谷的
干燥过程分为两个阶段:在水分降到16%~18%以前为第一阶段,采用快速干燥脱水。当分降到16%~18 %以下为第二阶段,采用缓慢干燥或冷却。在进行第二阶段干燥之前,一般经过一段
缓苏时间,这样不仅可以提高干燥效率,而且还能降低碎米率。
⏹冷却的目的:冷却过程实际上也是一种热交换过程,使用的工作介质通常为室温空气,利用空气
与谷粒之间进行热交换,达到降温。只有当稻谷的温度稳定在室温,米粒已变硬呈玻璃状组织时才能碾制。
⏹干燥与冷却的设备很多,国内常用的有沸腾床干燥机、喷动床干燥机、流化槽干燥机、滚筒干燥
机和塔式干燥机以及冷却塔等。
5  砻谷
稻谷经水热处理以后,颖壳开裂、变脆,容易脱壳。使用胶辊砻谷机脱壳时,可适当降低辊间压力、提高产量,以降低胶耗、电耗。脱壳后,经稻壳分离、谷糙分离,得到的蒸谷糙米送入碾米机碾白。
6  碾米
蒸谷糙米的碾白是比较困难的,在产品精度相同情况下,蒸谷糙米所需的碾白时间是生谷的.3~4倍。蒸谷糙米碾白困难的原因,不仅是皮层与胚乳结合紧密、子粒变硬,而且皮层的脂肪含量高。碾
白时,分离下来的米糠.由于机械摩擦热而变成脂状,引起米筛筛孔堵塞,米粒碾白时容易打滑,致使碾白效率降低。
为了防止这种现象,应采取以下措施:
①采用喷风碾米机,以便起到冷却和加速排糠的作用;
②碾米机转速比加工普通大米时提高10%;
③宜采用四机出白碾米工艺,即经三道砂辊碾米机、一道铁辊碾米机;
④碾白室排出的米糠采用气力输送,有利于降低碾米机内的摩擦热。
7擦米分级
碾白后的擦米工序应加强,以清除米粒表面糠粉。这是因为带有糠粉的蒸谷米,在储藏过程中会使透明、鲜亮的米粒变成乳白,影响蒸谷米质量。此外,还需按成品含碎要求,采用筛选设备进行分级。国外还采用选机清除带米粒,以提高蒸谷米商品价值。
第二节免淘洗米加工
一、免淘洗米的特点
◆免淘洗米是无杂质、无霉、无毒、断糠、断稗、断谷的一种炊煮前不需淘洗的大米。
◆免淘洗米的特点
1 提高大米的营养价值。研究表明,米粒在水中淘洗时,随水流失米糠及淀粉2%
左右。营养成分损失也很大,其中损失无氮浸出物1.1%~1.9%,蛋白质5.5%~6.1%,
钙18.1%~23.3%,铁17.7%。
2 节水节时。这种大米不仅可以避免在淘洗过程中干物质和营养成分的大量流失,而且可以简
化做饭的工序、节省做饭的时间,同时还可以节约淘米用水。
3 防止淘米水污染环境。
免淘洗米的标准大米加工
免淘洗米精度相当于特等米标准,此外米粒表面要有明显光泽。含杂除允许每千克免淘洗米含沙石不
超过1粒以外,要求达到断糠、断稗、断谷,不完善粒含量小于2%,每千克成品中的黄粒米少于5粒,成品含碎小于5%,并不含小碎米。
二、免淘米生产工艺
目前,国内生产不淘洗米大都是在原有加工普通大米的基础上,增加白米抛光这一基本工序及部分设备进行的。以标一米为原料生产不淘洗米的工艺流程如图2—2所示。
滴加上光剂
标一米一精选机————精碾机一上光机一保险筛一成品米
↓↓↓
杂质、碎米残余糠粉残留碎米或杂质
图2-2不淘洗米生产工艺流程
三、免淘米生产工艺要点
1  除杂
根据我国大米质量标准,标一米中允许含有少数的稻谷、种子及矿物质,为了保证免淘洗米断谷、断稗的要求,必须首先清除标一米中所含的杂质,常用的设备是平面回转筛、密度去石机等。
2  碾白
碾白的目的是进一步去除米粒表面的皮层,使之精度达到特等米的要求,使用的设备有砂辊喷风碾米机、铁辊喷风碾米机等。
3  抛光
抛光是生产免淘洗米的关键工序,它能使米粒表面形成一层极薄的凝胶膜,产生珍珠光泽,外观晶莹如玉,煮食爽口细腻。在抛光的过程中可通过加水或含有葡萄糖的上光剂,以溶液状态滴加于上光机内。
抛光的设备有二种
MP一18/15大米抛光机:主要由上抛光室、下抛光室、溶剂箱、输液管等组成。上抛光室由直径150 mm、长580 mm铁辊与外围的米筛组成,白米通过上抛光室可以清除表面60%以上的浮糠,使米粒表
层淀粉粒暴露,并使白米温度上升15℃左右。下抛光室由无毒尼龙抛光辊和外围的米筛组成,尼龙抛光辊直径180 mm,长度为660 mm。抛光剂由溶剂箱经溶剂开关、输液管滴入下抛光室内。白米经下抛光室抛光后,表层的淀粉便产生预糊化作用,形成一层极薄的凝胶膜。国产的MP一18/15大米抛光机产量为O.6 t
/h,所需动力为7.5 kW。
CMl6×2双辊白米抛光机,其结构主要由雾化装置、进料装置、抛光室、喷风系统及机架等部件组成。白米先进入雾化室内进行微量着水,使糠粉集结在米粒表面,然后通过抛光室内辊筒的旋转,使米粒翻滚摩擦,同时由于高压风机的喷风作用,使糠粉从筛孔喷出抛光室,从而得到洁净晶莹的不淘洗米。整个过程只加水助抛,不加任何添加剂,抛后水分不增加。CMl6×2双辊白米抛光机产量2.5~3.5 t/h,动力37~55 kW,增碎率小于2%。
4分级
成品分级主要是将抛光后的大米进行筛选,除去其中的少量碎米,按成品等级要求分出全整米和一般
的不淘洗米。目前广泛使用的设备是平面回转筛、振动筛等。
第三节水磨米加工
水磨米是我国一种传统的精洁米产品,素有水晶米之称,为我国大米出口的主要产品。水磨米生产工艺的关键在于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、米洁白、光泽度好等优点,因此可作为不淘洗米食用。
水磨米生产工艺流程如图2—4所示,其中碾白工序、擦米工序与加工普通大米相同,下面就渗水碾磨、冷却、分级等工序加以介绍。
渗水吸风
↓↓
.糙米一砂辊碾米一铁辊擦米一冷却流化槽一分级筛一水磨米
糠粉细粒
、图2-4水磨米生产工艺流程
1  渗水碾磨
渗水碾磨不同于碾米机对米粒的碾白作用,它只对米粒表面进行磨光,因此米粒在机内所受的作用力极为缓和。
⏹碾磨中渗水的目的
●主要是利用水分子在米粒与碾磨室工作构件之间、米粒与米粒之间形成一层
水膜,有利于碾磨光滑细腻,如同磨刀时加水的作用一样。
●渗水的另一目的是借助水的作用对米粒表面进行水洗,使黏附在米粒表面上
的糠粉去净。
⏹渗水的工艺
热水为了提高渗水碾磨的工艺效果,碾磨时最好渗入热水。因为热水可以加速水分子的运动,使水分子迅速渗透到米粒与碾磨室工作构件之间、米粒与米粒之间,更好地起到水磨作用。此外,热水有利于水分的蒸发,使渗水碾磨时分布在米粒表面上的水分在完成磨光任务后能迅速蒸发,不使水分向米粒内部渗透,以保证大米不因渗水碾磨而增加水分。
流量渗水碾磨目前尚没有定型的专用设备,一般使用铁辊碾米机,但需将碾米机出口拆除、退出米刀,转速调至800 r/min。渗水装置结构是在铁辊米机出口一端的米筛上装一个至少8 mm的喷水头,喷水孔直径为3 mm,喷水头装在米筛中部偏上1/3处,外接皮水管,可调节流量。渗水量视大米品种与原始水分而定,以米粒面纵沟内的糠粉能除净为准,一般为大米流量的O.5%~O.8%。此外,也可将双辊碾米机下部的擦米室改进后用于渗水碾磨。改进的要点是,在擦米室出料口的一张米筛上,钻一圆孔,插入内径3~4 mm钢管,钢管另一端用胶管与水箱相连。擦米室前端进行擦米,后段进行渗水碾磨。
2冷却
为了降低渗水碾磨后的米温,水磨米需进人流化槽进行冷却。流化槽主要工作部件是冲孔底板。冲孔底板上的孔眼有的地段密一些,有的地段疏一些,从而使水磨米由进料斗向出料斗移动的同时,按受自下而上的室温空气的冷却作用。使用流化槽进行冷却时,不仅可降低水磨米温度、使水磨米失去水分,而且还可以吸走米流中的浮糠。冷却流化槽宽400 mm,长2 500 mm,用B24低压风机吸风,风量4 200 m。/

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