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)有限責任公司，貴州遵義 564100）

現(xiàn)有稻米機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、分級等工序中由于米粒受到摩擦和碰撞會產(chǎn)生大量的熱量，使米粒表面溫度升高。由于米粒導熱性差，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)固有的強度導致米粒破裂或爆腰，導致碎米率增高。這種稻米加工工藝具有碎米率高（5%左右）、精米率低的缺點。因此，針對現(xiàn)有加工工藝的上述缺點，借助貴州省湄潭縣竹香米業(yè)有限責任公司稻米加工基地整體異地搬遷實施技改之機，設(shè)計出稻米低溫升大米加工線，并選購最新大米加工設(shè)備組裝，經(jīng)實踐總結(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ZL 2014 1 0405573.2，由貴州省湄潭縣竹香米業(yè)有限責任公司完全自創(chuàng)），并達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→振動清理→去石→初次礱谷→再次礱谷→谷糙分離→四次碾米→初次分級→涼米倉→拋光→二次色選→精選→再次分級→拋光→涼米倉→自動包裝→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即可二次進入涼米倉，等待包裝入庫或出售，不用再次色選和精選。

2 關(guān)鍵工藝設(shè)計說明

2.1 清理、去石

受種植方式的影響，我國的大米主要來自農(nóng)村，都是農(nóng)民自主生產(chǎn)，品種復雜、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)。其中初清和振動清理就是去除稻草等雜物，通過去石機對原糧進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，該工藝用一臺礱谷機專門處理原糧稻谷，而另一臺專門處理回礱谷，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致碎米增多的問題。

2.3 四次碾米（低溫升碾米機組）

在稻谷加工過程中，60%以上的碎米產(chǎn)生在碾米工段。通常米機的單位產(chǎn)量碾白運動面積是一定的，米粒通過米機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，穿過碾米室的風阻增高，造成大量的增碎。該工藝采用KFM2525B型低溫升噴風砂輥米機碾米，具有強力噴風（穿透碾白室的風量是常規(guī)米機的2.1倍）、多點進風（碾白室排糠效果好，機體腔室排糠暢通）的特點，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。采用多臺該碾米機組成的機組進行多機多次輕碾，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

分級主要是利用分級篩和去除產(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)，進機白米中的碎米是影響拋光效果的主要因素，同時還影響拋光機的流量，增加電耗。為了最大限度降低碾米工序中產(chǎn)生的碎米進入拋光機影響拋光效果，在拋光前進行一次分級提碎，不但可提高拋光機的工作效率，亦可避免拋光分級對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，即拋前分級和拋后再分級，一方面可以增加拋光效果、降低電耗，同時也減輕了拋光后白米分級壓力。實行拋光前后的二道分級可謂一舉兩得。

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間。由于糙米經(jīng)過多機碾白后，去除碎米和糠片，經(jīng)噴霧著水、潤米后（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（加水量一般為進機流量的0.8%，加水量的把握一般以出機米糠用力一握成團、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，加之拋光時間不長，對大米的含水率沒有影響，進入拋光機的拋光室內(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糊化和膠質(zhì)化作用，淀粉糊化彌補裂紋，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用品質(zhì)。該工藝采用MPGU-50K/60K型大米拋光機，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，由于剛加工出來的米粒溫度較高，進入拋光機后，米粒在拋光室內(nèi)摩擦溫度會繼續(xù)升高，米粒就會出現(xiàn)龜裂和爆腰現(xiàn)象，影響米粒的外觀。該工藝根據(jù)產(chǎn)量計算出大米的流量，從而設(shè)計涼米倉容量，以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。

2.6 色選

利用色選機去除異色粒。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后，白米表面光潔、含糠粉少，有利于提高色選效果；分級后色選，一來篩下物不需再進入色選機，可提高色選機的產(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

通過對工藝流程設(shè)備平行配置多個大容量涼米倉，逐次延期加工，完全去掉米粒表面余溫，真正達到低溫加工，提高產(chǎn)品品質(zhì)。涼米倉儲存至少1 d，達到逐次延期加工的目的，即經(jīng)一次分級進入涼米倉的大米原料，儲存到翌日或以后繼續(xù)進入下一道工序加工；經(jīng)二次分級和拋光的大米，進入涼米倉冷涼，待完全去除米粒表面余溫后再包裝。涼米倉又起到白米倉的作用，可有效增強產(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)的機械化加工工藝）的分別加工優(yōu)質(zhì)大米的數(shù)據(jù)進行對比分析，得出以下結(jié)果：

（1）2種加工方法加工的大米品質(zhì)均達到國家標準，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。