稻米低溫升加工工藝研究

張尚興，向 明，謝召蘭

（1.遵義市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，貴州遵義 554300；2.湄潭縣農(nóng)牧局，貴州遵義 564100；3.貴州省湄潭縣竹香米業(yè)有限責(zé)任公司，貴州遵義 564100）

現(xiàn)有稻米機(jī)械化加工均采用一條龍的加工方式，即從稻谷至大米成品，“一條龍”流水線式連續(xù)一次性完成，工藝、設(shè)備均已較為成熟[1-5]。傳統(tǒng)的方法加工效率較高，但是在碾米、拋光、分級(jí)等工序中由于米粒受到摩擦和碰撞會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，使米粒表面溫度升高。由于米粒導(dǎo)熱性差，熱量由米粒的表層向內(nèi)傳遞較慢，使米粒形成較大溫度梯度（即溫差）。較大的溫差在米粒中產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱應(yīng)力超過米質(zhì)固有的強(qiáng)度導(dǎo)致米粒破裂或爆腰，導(dǎo)致碎米率增高。這種稻米加工工藝具有碎米率高（5%左右）、精米率低的缺點(diǎn)。因此，針對(duì)現(xiàn)有加工工藝的上述缺點(diǎn)，借助貴州省湄潭縣竹香米業(yè)有限責(zé)任公司稻米加工基地整體異地搬遷實(shí)施技改之機(jī)，設(shè)計(jì)出稻米低溫升大米加工線，并選購(gòu)最新大米加工設(shè)備組裝，經(jīng)實(shí)踐總結(jié)摸索出稻米低溫升加工工藝，該工藝已于2014年8月18日獲發(fā)明專利授權(quán)（證書號(hào)ZL 2014 1 0405573.2，由貴州省湄潭縣竹香米業(yè)有限責(zé)任公司完全自創(chuàng)），并達(dá)到了減少成品大米裂紋、降低增碎、提高整米率，并保持食味的目的。

1 稻米低溫升加工工藝

稻谷→初清→振動(dòng)清理→去石→初次礱谷→再次礱谷→谷糙分離→四次碾米→初次分級(jí)→涼米倉(cāng)→拋光→二次色選→精選→再次分級(jí)→拋光→涼米倉(cāng)→自動(dòng)包裝→成品。

以上是高中端品牌米完整的生產(chǎn)工藝流程。生產(chǎn)普通精制米，經(jīng)一次色選和二次分級(jí)即可二次進(jìn)入涼米倉(cāng)，等待包裝入庫(kù)或出售，不用再次色選和精選。

2 關(guān)鍵工藝設(shè)計(jì)說明

2.1 清理、去石

受種植方式的影響，我國(guó)的大米主要來自農(nóng)村，都是農(nóng)民自主生產(chǎn)，品種復(fù)雜、收割與干燥的品質(zhì)不高、原糧含雜高等因素都為稻谷加工帶來了一定的難度。對(duì)此，該工藝增設(shè)稻谷清理和去石環(huán)節(jié)。其中初清和振動(dòng)清理就是去除稻草等雜物，通過去石機(jī)對(duì)原糧進(jìn)行加工前的去石處理，去除稻谷中混入的土、砂石塊等異物，通過吸鐵石除去鐵質(zhì)雜質(zhì)。

2.2 二次礱谷

大米加工碎米率大約有10%發(fā)生在礱谷工序。針對(duì)傳統(tǒng)工序中糙米循環(huán)回礱重碾，造成爆腰增多、碎米增多的惡性循環(huán)問題，該工藝用一臺(tái)礱谷機(jī)專門處理原糧稻谷，而另一臺(tái)專門處理回礱谷，這樣用不同的輥間壓力來分別處理以上2種結(jié)構(gòu)不同的谷粒，避免了糙米回礱重碾而引起米粒表面溫度上升過快導(dǎo)致碎米增多的問題。

2.3 四次碾米（低溫升碾米機(jī)組）

在稻谷加工過程中，60%以上的碎米產(chǎn)生在碾米工段。通常米機(jī)的單位產(chǎn)量碾白運(yùn)動(dòng)面積是一定的，米粒通過米機(jī)的流量或施加的外壓越大，碾白室內(nèi)米粒密度越大即碾白室內(nèi)壓越大，米粒在碾削過程中的溫升越快，穿過碾米室的風(fēng)阻增高，造成大量的增碎。該工藝采用KFM2525B型低溫升噴風(fēng)砂輥米機(jī)碾米，具有強(qiáng)力噴風(fēng)（穿透碾白室的風(fēng)量是常規(guī)米機(jī)的2.1倍）、多點(diǎn)進(jìn)風(fēng)（碾白室排糠效果好，機(jī)體腔室排糠暢通）的特點(diǎn)，最大限度地減緩了碾米過程中米粒外表的溫度上升速度，減少了米粒外表和內(nèi)層的溫差。采用多臺(tái)該碾米機(jī)組成的機(jī)組進(jìn)行多機(jī)多次輕碾，避免壓力過大，使米粒因表面溫度上升過快而受到損傷，最大限度保持米粒完整，使其飽滿，并最大限度保持大米原有口感。

2.4 二次分級(jí)

分級(jí)主要是利用分級(jí)篩和去除產(chǎn)品中的碎米、米糠，以提高產(chǎn)品檔次和口感。由于拋光工序是最重要的環(huán)節(jié)，進(jìn)機(jī)白米中的碎米是影響拋光效果的主要因素，同時(shí)還影響拋光機(jī)的流量，增加電耗。為了最大限度降低碾米工序中產(chǎn)生的碎米進(jìn)入拋光機(jī)影響拋光效果，在拋光前進(jìn)行一次分級(jí)提碎，不但可提高拋光機(jī)的工作效率，亦可避免拋光分級(jí)對(duì)米粒表面再次損傷而引起碎米率增加。因此，該工藝采用二次分級(jí)，即拋前分級(jí)和拋后再分級(jí)，一方面可以增加拋光效果、降低電耗，同時(shí)也減輕了拋光后白米分級(jí)壓力。實(shí)行拋光前后的二道分級(jí)可謂一舉兩得。

2.5 二次拋光

大米的拋光是精制業(yè)加工與生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大米的必要程序，拋光主要是借助摩擦作用將大米表面的浮糠清除，增加米粒的光度和保鮮的時(shí)間。由于糙米經(jīng)過多機(jī)碾白后，去除碎米和糠片，經(jīng)噴霧著水、潤(rùn)米后（噴霧著水霧滴粒度小、均勻程度高，使胚乳和米糠的結(jié)合力減小，由于添加的水很少（加水量一般為進(jìn)機(jī)流量的0.8%，加水量的把握一般以出機(jī)米糠用力一握成團(tuán)、輕輕一搓即散為宜。如米篩下“沿”水或米粒表面有游離狀水，說明加水量過大，如出機(jī)米呈松散狀甩出或米篩斜眼中有少量糠粉飛出，說明加水量過小），僅在米粒的表面形成一層薄薄的膜，加之拋光時(shí)間不長(zhǎng)，對(duì)大米的含水率沒有影響，進(jìn)入拋光機(jī)的拋光室內(nèi)，在一定的壓力和溫度下，通過摩擦使米粒表面上光。通過拋光處理，不僅可以清除米粒表面浮糠，還起到使米粒表面淀粉預(yù)糊化和膠質(zhì)化作用，淀粉糊化彌補(bǔ)裂紋，從而獲得色澤晶瑩光潔的外觀品質(zhì)，提高大米的貯藏性能和實(shí)用品質(zhì)。該工藝采用MPGU-50K/60K型大米拋光機(jī)，不但通過高壓空氣噴霧著水，保證全部米粒表面光滑潔凈，且具有合理的吸風(fēng)系統(tǒng)，降低大米的濕度和溫度，使大米表面光潔。該工藝采用二次拋光，可有效降低米粒表面余溫，確保大米的拋光效果。而且工藝平行配備有涼米倉(cāng)，由于剛加工出來的米粒溫度較高，進(jìn)入拋光機(jī)后，米粒在拋光室內(nèi)摩擦溫度會(huì)繼續(xù)升高，米粒就會(huì)出現(xiàn)龜裂和爆腰現(xiàn)象，影響米粒的外觀。該工藝根據(jù)產(chǎn)量計(jì)算出大米的流量，從而設(shè)計(jì)涼米倉(cāng)容量，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。

2.6 色選

利用色選機(jī)去除異色粒。采用2次色選，其目的之一亦是為減輕米粒表面溫度上升速度，提高大米的整米率。其目的之二是色選安排在拋光和分級(jí)后，白米表面光潔、含糠粉少，有利于提高色選效果；分級(jí)后色選，一來篩下物不需再進(jìn)入色選機(jī)，可提高色選機(jī)的產(chǎn)量，二來部分碎的異色粒成為篩下物，降低了異色粒的含量，有利于提高色選的精度。

2.7 涼米倉(cāng)

通過對(duì)工藝流程設(shè)備平行配置多個(gè)大容量涼米倉(cāng)，逐次延期加工，完全去掉米粒表面余溫，真正達(dá)到低溫加工，提高產(chǎn)品品質(zhì)。涼米倉(cāng)儲(chǔ)存至少1 d，達(dá)到逐次延期加工的目的，即經(jīng)一次分級(jí)進(jìn)入涼米倉(cāng)的大米原料，儲(chǔ)存到翌日或以后繼續(xù)進(jìn)入下一道工序加工；經(jīng)二次分級(jí)和拋光的大米，進(jìn)入涼米倉(cāng)冷涼，待完全去除米粒表面余溫后再包裝。涼米倉(cāng)又起到白米倉(cāng)的作用，可有效增強(qiáng)產(chǎn)品生產(chǎn)線的靈活性。

3 結(jié)論

通過在貴州省湄潭縣竹香米業(yè)有限責(zé)任公司加工基地（新加工工藝） 和公司技改前的加工基地（傳統(tǒng)的機(jī)械化加工工藝）的分別加工優(yōu)質(zhì)大米的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，得出以下結(jié)果：

（1）2種加工方法加工的大米品質(zhì)均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如堊白粒率≤30.0%，膠稠度≥50.0 mm，最大限度雜質(zhì)≤0.10%，不完善粒≤1.0%，黃粒米≤0.2%，色澤、氣味無異常。

（2）新工藝碎米率降低明顯，傳統(tǒng)工藝碎米率約5%，新工藝碎米率約為1%，降低4%以上。