稻谷的加工方法

    稻米加工是我国粮油工业的一个重要组成部分。稻谷加工得到的大米，既是我国2/3人口的主要食粮，又是食品工业主要基础原料之一。此外，稻谷加工得到的副产品有着广泛的用途。根据稻谷籽粒的结构，稻谷加工主要由稻谷清理、砻谷及砻下物分离、碾米及成品整理三大部分组成。        一、稻谷清理    稻谷在生长、收割、贮藏和运输过程中，都有可能混入各种杂质。在加工过程中，如不先将这些杂质清除，不仅降低产品纯度、影响大米质量，而且还会影响设备的工作效率，损坏机器，污染车间的环境卫生，严重的甚至有酿成设备事故和火灾的危险。因此，清除杂质是稻谷加工的一项重要任务。    混入稻谷的各种杂质中，以粒形、大小与稻谷相似的“并肩石”、“并肩泥”，最难清除。    清理稻谷中杂质的方法很多，主要有风选（利用稻谷与杂质之间悬浮速度的差别，借助气流除杂的方法）、筛选（根据稻谷与杂质之间宽度、厚度的不同，借助适当工作面除杂的方法）、磁选（利用磁力清除稻谷中磁性金属杂质的方法）等。生产实践证明，“风筛结合，以筛为主”是稻谷清理的有效方法。用于稻谷清理的主要设备有振动筛。高速振动筛、比重去石机和磁选设备。振动筛在碾米厂广泛用于清除稻谷中的大、小、轻杂。高速振动筛主要用于除稗；比重去石机专门用于清理稻谷中的并肩石；而磁选设备去除混入稻谷中的金属杂质。        二、砻谷及砻下物分离    用稻谷直接进行碾米，不仅能量消耗大、产量低、碎米多、出米率低，而且成品色泽差、含谷多、纯度和质量都低。因此，除一些乡镇企业以外，碾米厂都是将经过清理去杂后的稻谷，先脱去颖壳，制成纯净的糙米，再进行碾米。    在稻谷加工过程中，去掉稻谷颖壳（俗称脱壳）的工序称为砻谷，使稻谷脱壳的机械称为砻谷机。砻谷后的产品称为砻下物。目前所使用的各种型式砻谷机，由于受机械和工艺性能的限制，不可能将入机稻谷一次全部脱壳。因此，砻下物不全部是糙米，而是由尚未脱壳的稻谷、糙米及稻壳组成的混合物。砻下物分离的目的，就是将脱壳后的糙米提取出来进行碾米，将未脱壳的稻谷送回砻谷机继续脱壳，一些副产品可根据其性质和用途不同进行分离，并加以合理利用。砻下物分离主要是指稻壳分离与谷糙分离。砻下物经稻谷分离后，是稻谷与糙米的混合物，简称谷糙混合物。根据碾米工艺的要求，谷糙混合物必需进行分离，分出纯净的糙米供碾米用，并把分出的稻谷送回砻谷机进行脱壳。经过谷糙分离所分出的糙米，要求基本不含稻谷。糙米如含谷过多，则会影响碾米的工艺效果，降低成品大米的质量。经谷糙分离后所分出的稻谷，常称为回砻谷，要求尽量少含糙米，否则不仅影响砻谷机的产量、胶耗和动力消耗，而且将使糙米受到损伤，增加碎米和爆腰，影响出米率，同时还会使糙米表面沾胶发黑，降低成品大米的质量。由此可见，谷糙分离是稻谷加工中必不可少的工序，而且要有很高的工艺要求。以目前的设备和技术水平，工艺上对谷糙分离的要求是：糙米中含谷不超过40粒/千克，回砻谷中含糙米不超过10%。目前碾米厂广泛使用的谷糙分离设备是选糙平转筛和重力谷糙分离机。        三、碾米及成品整理    去除糙米皮层，使之成为合食用要求的白米的过程称为碾米，所使用的机械称为碾米机，简称米机。碾米是稻谷加工最主要的一道工序，因为是对米粒直接进行碾削，如操作不当，碾削过度时，将产生大量碎米，影响出米率和产量；碾削不足时，又会造成糙白不匀的现象，从而影响成品质量。因此，碾米工艺效果的好坏，直接影响整个碾米厂的经济效益。碾米时应做到：在保证成品精度等级的前提下，提高产品纯度，提高出米率，提高产量，降低成本，保证安全生产。     机械碾米可分为擦离碾白、碾削碾白和混合碾白三种。擦离碾白是依靠米机碾白室内的米粒与米粒之间、米粒与碾白室构件之间的强烈摩擦作用，使糙米皮层沿着胚乳表面产生相对滑动，并被拉伸、断裂，从而去除糙米皮层的。一般来说，这种碾白方式由于米粒在碾白室内受到较大的压力，碾米过程中容易产生碎米，故不宜用来碾制皮层干硬、籽粒松脆，强度较差的籼米。擦离碾白碾制的成品，表面光洁、色泽明亮。碾削碾白是借助高速转动的金刚砂碾辊表面无数坚硬、微小、锋利的砂粒，对米粒皮层进行不断碾削，使米粒皮层破裂，剥落，从而将糙米碾白的。这种碾白方式所需压力较小，产生的碎米较少，适宜碾制强度较差的粉质米粒。但是，碾削碾白会使米粒表面留下凹痕，因此成品表面光洁度和色泽都较差。此外，碾下的米糠往往含有细小的淀粉粒，如用于榨油会降低出油率。混合碾白是以碾削为主、擦离为辅的碾白方法，它综合了以上两种碾白方法的优点，我国目前普遍使用的碾米机大都属于混合碾白。    经碾米机碾制成的白米，其中混有米糠和碎米，而且白米的温度较高，这些都会影响成品的质量，同时也不利于大米的贮藏。因此，出机白米在成品包装前必须经过整理，使成品大米的含糠、含碎率符合标准要求，使米温降到利于贮存的范围，此即为成品整理。成品整理基本上可分为擦米、凉米、白米分级三个工序。    从碾米及成品整理过程中所得到的副产品是糠粞混合物，里面不仅含有米糠、米粞，而且由于米筛筛孔破裂或因操作不当等原因，往往也会含有一些完整米粒。米糠具有较高的经济价值，不仅可制取米糠油，而且还可从中提取谷维素、植酸钙等产品，也可用来作饲料等。米粞的化学成分与整米基本相同，因此可作为制糖、酿酒的原料。整米需返回米机碾制，以保证较高的出米率。碎米可用于生产高蛋白米粉、制取饮料。酿酒、制作方便粥等。为此，需将米糠、米粞、碎米和整米逐一分出，做到物尽其用，此即为副产品整理。    碾米及成品整理、副产品整理的主要设备是砂辊碾米机、喷风碾米机、白米分级筛、糠粞分离小方筛等设备。        四、稻谷加工工艺流程    稻谷加工工艺流程，就是指稻谷加工成成品大米的整个生产过程。它是根据稻谷加工的特点和要求，选择合适的设备，按照一定的加工顺序组合而成的生产作业线。碾米厂操作规程规定，为了保证成品米质量、提高产品纯度、减少粮食在加工过程中的损失、提高出米率，稻谷加工必须经过清理、砻谷及砻下物分离、碾米及成品整理等工艺过程，即必须经过清理、砻谷、碾米三个工段。        1．清理工段    清理工段的主要任务是：以最经济最合理的工艺流程，清除稻谷中各种杂质，以达到砻谷前净谷质量的要求。同时，被清除的各种杂质中，含量不允许超过有关的规定指标。清理工段一般包括初清、除稗、去石、磁选等工序，其工艺流程如下所示：原粮→初清→除稗→去石→磁选→净谷    （1）初清    初清的目的是清除原粮中易于清理的大、小、轻杂，并加强风选以清除大部分灰尘。需要指出的是，我国稻谷中所含大杂，常具有长而软、呈纤维状的特点，这类杂质如不首先清除，将会堵塞自溜管与加工设备、称重设备的进口或出口，或缠绕在设备主要工作部件上，严重影响生产的正常进行。初清不仅有利于充分发挥以后各道工序的工艺效果，而且有利于改善卫生条件。初清使用的设备常为振动筛、圆筒初清筛等。    （2）除稗    除稗的目的是清除原粮中所含的稗籽。如果历年加工的原粮中含稗数量很少（200粒/千克以下），而且通过调查确认今后的原粮中含稗数量也不会再增加，少数稗籽可在其他清理工序或砻谷工段中解决时，可以不必设置除稗工序，否则应予考虑。高速振动筛是除稗的高效设备。    （3）去石    去石的目的是清除稻谷中所含的并肩石。去石工序一般设在清理流程的后路，这样可通过前面几个工序将稻谷中所含的小杂、稗籽及糙碎米清除，避免去石工作面的鱼鳞孔堵塞，保证良好的工艺效果。去石设备常采用吸式比重去石机及吹式比重去石机。使用吸式比重去石机时，去石工序也可设在初清工序之后、除稗工序之前，好处是可以借助吸风等作用清除部分张壳的稗籽及轻杂，既不会影响去石效果，又对后道除稗工序有利。    （4）磁选    磁选的目的是清除稻谷中的磁性杂质。磁选安排在初清之后，摩擦或打击作用较强的设备之前。一方面，可使比稻谷大的或小的磁性杂质先通过筛选除去，以减轻磁选设备的负担；另一方面，可避免损坏摩擦作用较强的设备，也可避免因打击起火而引起火灾。磁选设备主要是永磁滚筒，此外也可使用永磁筒、永久磁铁等。    除了上述工序以外，为了保证生产时的流量稳定，在清理流程的开始，应设置毛谷仓，将进入车间的原粮先存入毛谷仓内。毛谷仓可起调节物料流量的作用，来料多时贮存，来料少量添补。另外，还起到一定的存料作用，为进料工人提供适当的休息时间，这对间歇进料的碾米厂尤为重要。此外，为了使清理工段与砻谷工段、碾米工段之间生产协调，在清理工段之后还需设置净谷仓。        2．砻谷工段    砻谷工段的主要任务是，脱去稻谷的颖壳，获得纯净的糙米，并使分离出的稻壳中尽量不含完整粮粒。砻谷工段的工艺流程如下所示：净谷→砻谷→稻壳分离→谷糙分离→净糙    （1）砻谷    砻谷的目的是脱去稻谷颖壳，使用的设备大都为胶辊砻谷机。    （2）稻壳分离    稻壳分离的目的是从砻下物中分出稻壳。稻壳体积大、比重小、散落性差，如不首先从砻下物中将其分出，会影响后续工序的工艺效果。谷糙分离过程中，如混有大量稻壳，将妨碍谷糙混合物的流动性，降低分离效果。回砻谷中如混有较多稻壳，将使砻谷机产量下降，动力及胶耗增加。所以，稻壳分离工序必须紧接砻谷工序之后。目前，广泛使用的胶辊砻谷机的底座就是工艺性能良好的稻壳分离装置。    （3）谷糙分离    谷糙分离的目的是从谷糙混合物中分别选出净糙与稻谷，净糙送入碾白工段碾白，稻谷再次进入砻谷机脱壳。如果不进行谷糙分离，将稻谷与糙米一同进入砻谷机脱壳，则不仅糙碎米增多，而且影响砻谷机产量。如一同进入碾米机碾制，则大大影响成品米质量，使成品米含谷量增加。谷糙分离使用的设备有选糙平转筛、重力谷糙分离机等，为了进一步提高谷糙分离工艺效果，可将选糙平转筛与重力谷糙分离机串联使用。    在砻谷工段稻壳分离工序中，分离出的稻壳需进行收集，这同样是碾米厂主要工序之一。它不仅要求将全部稻壳收集起来，以便贮存、运输、综合利用，而且还要使排出的空气达到规定的含尘浓度，以免污染大气，影响环境卫生。稻壳收集可采用离心沉降和重力沉降两种方法。离心沉降是使带有稻壳的气流进入离心分离器内，利用离心力的作用，使稻壳沉降。这种沉降方法效果好，设备占地面积小，收集的稻壳便于整理。但由于分离设备阻力大，故耗用动力较多，此外由于稻壳粗糙，故离心分离器需用玻璃制作。重力沉降是利用沉降室，使稻壳在气流突然减速时依靠自身的重力而沉降。这种收集稻壳的方法，耗用动力少，但占地面积大，效果较差，易造成灰尘外扬，影响环境卫生。    除了上述工序以外，为了保证生产中流量稳定和安全生产，在砻谷工段的最后还需设置净糙仓，暂存一定数量的糙米。        3．碾米工段    碾米工段的主要任务是，碾去糙米表面的部分或全部皮层，制成符合规定质量标准的成品米。碾米工段工艺流程如下所示：净糙→碾米→擦米→凉米→白米分级→包装→成品    （1）碾米    碾米的目的是去除糙米部分或全部皮层，它是保证成品米质量的最重要工序，也是提高出米率、降低电耗的重要环节。这一工序的关键在于选好米机，并应根据常年加工成品米的等级与种类，合理地确定碾米的道数。    糙米经过多台串联的米机碾制成一定精度白米的工艺过程称为多机碾白。多机碾白因为碾白道数多，故各道碾米机的碾白作用比较缓和，加工精度均匀，米温低，米粒容易保持完整，碎米少，出米率较高，在台时产量相同的情况下，电耗并不增加。目前，许多碾米厂采用三机出白或四机出白。采用多机碾白时应注意：头道米机应配置砂辊碾米机，利用金刚砂辊筒的锋利砂粒破坏糙米的光滑表面，起到“开糙”作用，增加擦离、碾削效果。末道米机应配置铁辊筒喷风碾米机，充分利用擦离碾白与喷风碾米的优点，使碾制的白米表面光洁，精度均匀。    （2）擦米    擦米的目的是擦除粘附在白米表面上的糠粉，使白米表面光洁，提高成品米的外观色泽。这不仅有利于成品米的贮藏与米糠的回收，还可使后续白米分级设备的工作面不易堵塞，保证分级效果。为此，擦米工序应紧接碾米工序之后。铁辊筒擦米机是国内目前常用的擦米设备，往往与碾白砂辊配置在同一机体内。采用多机碾白时，如各道米机皆为喷风碾米机，也可不设擦米工序。    （3）凉米    凉米的目的是降低白米的温度。经碾米、擦米以后的白米，温度较高，且米中还含有少量的米糠、糠片，一般用室温空气吸风处理，以利长期贮存。凉米设备以往使用凉米箱，体积大、效果不甚理想，现今大都采用风选器或流化槽。流化槽不仅可起降低米温作用，而且还可吸除白米中的糠粉，提高了成品米质量。    （4）白米分级    白米分级的目的是从白米中分出超过质量标准规定的碎米。成品米含碎多少是各国对大米论等定价的重要依据，精度相同的大米，往往由于含碎不同而价格相差几倍。白米分级工序必须设置在擦米、凉米之后，这样才可以避免堵孔。白米分级使用的设备有：白米分级平转筛、滚筒精选机等。    （5）包装    包装的目的是保持成品米品质，便于运输和保管，包装还能起到广告作用，吸引消费者注意力，使消费者产生购买欲，提高成品米商品性。目前，包装形式多为使用麻袋的含气包装。随着人民生活水平的提高，食品卫生法必须更进一步深人贯彻执行，成品米也将越来越多地采用小包装、真空包装、充气包装。    碾米工段除上述工序以外，还需设置糠粞分离工序，目的在于从糠粞混合物中将米糠、米粞、碎米及整米分开，做到物尽其用。为了保证连续性生产，在碾米过程及成品米包装前应设置仓柜，同时还应设置磁选设备，以利于安全生产和保证成品米质量。        五、稻谷加工的副产品综合利用    1．稻谷利用途径    稻壳不仅数量多，而且容重小，体积大，堆放占用大量仓库，有引起自燃的危险并可污染环境。长期以来，人们对稻壳利用只限于作为燃料，从烧水做饭到烧制砖瓦或用作煤气发生炉、蒸汽锅炉的燃料或材料，也有用于作为饲料填充剂、粮食仓库垫底、防虫药物载体、果品包装和器皿包装、建材等。目前，稻壳利用已有很大发展，由于利用目的不同，所采用的方法和处理工艺各异。    （1）稻壳燃烧处理方法：其目的利用稻壳中无机组分。有机物碳的组分会被烧掉，一般主要利用其中的二氧化硅，再生产出一系列高科技产品。这类方法所需的设备简单，工艺过程易于控制，成本低，但产生废气，影响环境卫生。    （2）稻壳用溶剂加热处理：再经过蒸馏等步骤，回收稻壳中有机成分，生产出多种化工产品，其缺点是无法回收无机物质。    （3）利用稻谷隔绝空气加热方法：即密闭干馏法处理稻壳可得到多种产品，包括气体产品（如煤气）、液体产品（如醇、酮、醛等）和固体产品（如沥青、活性炭等）。    （4）稻壳制板、制砖、制造水泥。    （5）稻壳发酵，栽培食用菌，加工成饲料等。    2．米糠综合利用途径    米糠内含有较多的粗脂肪、粗蛋白及无氮抽出物等物质，所以米糠可以用来榨糠油、糠饼，糠饼可以做植酸钙，进一步加工可以作为医药用的肌醇等，毛糠油精炼可制食用油，皂脚可制谷维素、肥皂等等。