稻谷經(jīng)清理,礱谷脫殼,碾去皮層,制成大米的工業(yè)生產(chǎn)過程。由于稻谷外殼含有粗纖維和灰分不能食用,皮層雖含有營養(yǎng)物質,但其中的脂肪容易變質,硝酸鹽阻礙鐵的吸收,必須經(jīng)過加工才能制成顏色潔白、煮飯脹性良好和米飯松軟可口、易于消化的產(chǎn)品,加工所得的稻殼、米糠和碎米等副產(chǎn)品也有多種開發(fā)和利用途徑。
中國上古時代已開始用杵和石臼舂米。明朝末年(1637)宋應星在《天工開物》中對稻谷加工作了較詳細的記載:"凡既礱則風扇以去糠秕,傾入篩中,團轉,谷米剖破者浮出篩面,重復入礱","凡稻米既篩之后,入臼而舂"。不僅闡明了礱谷和碾米要分開進行,而且提出了稻谷和糙米反復分離的加工工序,說明稻谷加工技術已發(fā)展到了相當?shù)乃。當時使用的稻谷加工機具有:風車、木礱、土礱、杵臼、水碓、石碾和手篩等。生產(chǎn)規(guī);旧先韵抻谑止ぷ鞣患庸。在19世紀末,中國沿海地區(qū)相繼出現(xiàn)了機制米廠,主要加工機械都是從國外引進的。1949年以來稻谷生產(chǎn)和加工技術都有了較大的發(fā)展,對原有的碾米廠進行了技術改造和擴建,并新建了一大批中、小型碾米廠,清理、礱谷和碾米設備基本上都得到了更新,發(fā)展了用高速振動篩除稗,比重去石機去石,用選糙平轉篩進行谷糙分離和砂輥碾米機碾米等新技術和新設備。國外的稻谷加工新技術是從18世紀開始的,最先在歐洲開始使用機械碾米。到19世紀才出現(xiàn)應用鐵輥碾米機的大米加工廠。20世紀50年代采用了新型高效噴風碾米。80年代,稻谷加工技術正朝著采用高效、多功能、密閉式小型組合機和單機自動控制的方向發(fā)展。逐步實現(xiàn)機械化、連續(xù)化和自動化生產(chǎn)。產(chǎn)品除普通大米外,還生產(chǎn)檔次較高的石淘洗米、胚芽米和營養(yǎng)強化米。
加工方法稻谷籽粒由稻殼和糙米兩部分組成。稻殼包括內(nèi)穎、外穎、護穎和芒。內(nèi)外穎相互鉤合包住糙米,其鉤合強度隨稻谷類型不同而異,通常燦稻谷比粳稻谷鉤合強度大,脫殼因難。脫殼后的糙米由皮層、胚乳和胚三部分組成,皮層與胚乳結合緊密。去皮后才能成為成品大米。
稻谷加工的工藝過程可分為稻谷清理、礱谷脫殼及礱下物(稻殼、谷粒和糙米)的分離、碾米及成品整理等工序。
清理
稻谷中混有一定數(shù)量的多種雜質,必須首先清除。清理稻谷中雜質的方法很多,主要是借助雜質與稻谷之間物理性質的差異進行分選。通常根據(jù)稻谷含雜情況,按以下主要工序進行清理:
初步清理
清除稻谷中比較容易清除的雜質,如形狀大小與谷粒差異很大的稻稈、雜草種子等。主要采用篩選、風選,或風篩結合,即借助靜止或運動的篩面進行篩選,或者利用稻谷和雜質的懸浮速度等空氣動力學性質的差異進行風選,附帶除去癟谷和有芒稗等一類的輕型雜質。清理設備則用帶金屬篩面的初清篩和自衡振動篩等。
除稗
稻谷中的稗子,必需清除,以免影響成品質量。多采用篩選,最有效的是高速除稗篩,它利用高速振動的篩面,按谷稗籽粒大小不同,使谷、稗分開。其次是跳篩、橫動篩、圓篩和溜篩等,對于帶芒稗粒還可采用風選法。為了提高除稗效率,使用幾臺除稗設備組成一套備有主路和副路的除稗工藝流程。主路用于撇谷,副路用于提稗。若稻谷中含稗率特高,則應送經(jīng)下腳整理工序。
去石
除去稻谷中那些粒子與稻谷接近平肩石和平肩泥,用篩選法不能除去,必需采用專門的去石工序才能有效地清除。去石設備用得最廣的是比重去石機,該機備有往復簸動的篩板,并從篩板下部引入氣流,根據(jù)谷石比重的不同和自動分級作用使谷石分離。此機去石效率高,結構緊湊,占地面積小。
磁選
利用磁鋼清除混進稻谷中的磁性金屬系質,如鐵釘、螺絲帽等鐵件。常用設備有溜管吸鐵裝置、吸鐵箱、永磁滾筒和電磁式磁選機等。
礱谷及礱下物的分離
將清理所得凈谷,作進一步的加工,其主要工序如下:
礱谷 脫去稻谷外殼,減少米粒爆腰和表皮受損,盡量保持糙米完整。常用設備有膠輥礱谷機、砂盤礱谷機和離心薈谷機等。膠輥礱谷機利用一對等徑橡膠輥筒,以不同的線速逆向回轉。線速之差為2~3.2米/秒,線速之和不宜超過30米/秒。稻谷進入兩輥之間,因受擠壓搓撕作用而脫殼。此機脫殼率高,糙米表面光滑,碎米少,但糙米爆腰較多,橡膠輥損耗快,成本稍高。砂盤礱谷機借助上下兩片圓形金剛砂盤,上盤固定,下盤轉動,線速為20~25米/秒。稻谷在兩砂盤中,因受到端壓搓撕作用而脫殼。優(yōu)點是糙米爆腰少,砂盤比膠輥耐磨,加工成本低;缺點是脫殼率較低,砷米較多。離心薈谷機的主要工作部件在內(nèi)為旋轉甩料盤,其外為固定的沖擊圈。稻谷進入工作區(qū)被甩盤加速,借助離心慣性力飛向沖擊圈,因受撞擊而脫殼。此機結構簡單、操作管理方便、動力消耗少、加工成本低;只是碎米較多,出米率低。
谷殼分離 利用谷殼與谷糙混合物不同的懸浮速度,通過吸風分離鋁和谷殼分離機等進行分離。
谷糙分離 將薈谷機遺留的稻谷和糙米分開。其基本方法是利用混合物中的谷粒與糙米按在粒度、比重、容重、摩擦系數(shù)、空氣動力學性質和彈性等物理性質上的差別進行分選。常用設備有選糙溜篩、選糙平轉篩、巴基選糙機、袋孔式振動谷糙分離機和風動選糙機等。
碾米成品整理
分離所得米及成品整理,最后才能制得成品大米。其主要工序如下:
碾米 利用機械作用。按照標準規(guī)定的成品精度要求,碾去糙米表面的部分(或全部)廢層組織和米胚。將糙米送入碾米機碾白室內(nèi),借助碾輥的旋轉對米粒施加機械作用力,即摩擦力進行壓力碾白或服削力進行速度碾白(兩種方法去皮)碾米設備則相應為擦離型碾米機和服削型碾米機。此外還有混合型碾米機。擦離型碾米機的碾白室由篩板和鐵輥簡組成。在碾白室內(nèi)糙米受到鐵輥摩擦和擦離作用使米皮剝離。其特點是碾白壓力大(19.6千帕以上),碾輥線速度低(5米/秒左右),去皮均勻,米粒表面光潔;但碎米率較高。碾削型碾米機的碾白室由立式砂臼和圍篩組成。室內(nèi)米粒受金剛砂臼的碾削作用,使米皮因切割、分離而除去。其特點是壓力低(4.9千帕),碾輥線速度高(15米/秒),碎米率低;但去皮不均,米色較暗;旌闲湍朊讬C的碾白室由橫式砂輥和米篩組成。室內(nèi)米粒同時受到碾輥的摩擦力和碾削力兩方面的作用;其效果是去皮均勻,碎米率低,出米率較高,米色也較光潔,它代表著當前碾米設備的發(fā)展方向。屬于這類碾米機的有ns型碾米機、鐵筋砂輥碾米機和各種橫式砂輥碾米機。
多機碾米是讓糙米連續(xù)通過2~4道碾白作用各不相同的碾米機,其效果是降低碎米率、提高出米串和去皮的均勻度。從前道米機得到含脂肪較多的米犢,從后道米機得到含蛋白質和淀粉較多的米糠,稱為白糠。
擦米 借助裝有橡皮條、牛皮條、鬃毛刷的轉簡或鐵輥,對米粒進行攪動和擦刷,撩去粘附在米粒表面的細糠粒。常用的設備有立式和臥式探米機。
晾米 利用風力降低米溫,以利于大米貯藏。常用的晾米設備有吸風分離器、晾米器、冷卻塔和流化斜槽等。
成品分級 利用篩選或精選沒氏如白米分級平篩、白米分級篩、滾筒精選機、碟片精選機等,分選出超過標準規(guī)定的碎米和糠棲。
產(chǎn)品種類 分普通大米和特制米兩類。
普遍大米 世界各國大米分級標準不一致,日本和蘇聯(lián)分為三個等級,美國大米則按含碎不同分為六個等級。中國按稻谷來源將普通大米分為秈米、粳米、秈儒米、粳糯米四大類;按加工精度、不完善擔,雜質、碎米、水分等項指標分為特等。標準一等、標準二等、標準三等。
中國普通大米分類根據(jù)稻谷的分類方法分為四類:①秈米。用秈型非糯性稻谷制成的米。米粒一般呈長橢圓形或細長形。按其粒質和秈稻收獲季節(jié)分為早秈米(腹白較大,硬質粒少)和晚秈米(腹白較小,硬質粒多)。②粳米。用粳型非糯性稻谷制成的米。米粒一般呈橢圓形。按其粒質和粳稻收獲季節(jié)分為早粳米(腹白較大,硬質粒少),晚粳米(腹白較小,硬質粒多)。⑦秈糯米。用秈型糯性稻谷制成的米。米粒一般呈長橢圓形或細長形,蠟白色,不透明;也有呈半透明狀(俗稱陰糯),粘性大。④粳糯米。用粳型糯性稻谷制成的米。米粒一般呈橢圓形,蠟白色,不透明;也有呈半透明狀(俗稱陰糯),粘性大。
質量標準 各類大米按加工精度分為特等、標準一等、標準二等、標準三等四個等級。
特制米 用特種方法生產(chǎn)的大米。
蒸谷米 稻谷在脫殼前,先經(jīng)浸泡、蒸谷、干燥和冷卻等工序的水熱處理;然后按常規(guī)制成
成品大米。蒸谷米的營養(yǎng)價值比普通大米高,含有較多的b族維生素,易消化,碎米少,便于貯藏。但米色較普通大米深,米飯粘度低,且?guī)в幸环N異味。
胚芽米 采用多道碾米機輕碾制成,米胚保留在80%以上,同時符合大米等級標準的精制大米。食用時,幾乎不用淘洗,口感與普通大米相同。米胚含有豐富的蛋白質、脂肪、維生素和微量元素;其營養(yǎng)價值比普通大米高。但容易變質,宜采用低溫貯藏。
免淘米 普通大米再經(jīng)精碾,除糠、上光、精選等工序制成。此種大米具有粒面光潔,晶瑩粒整齊,清潔衛(wèi)生,煮飯不需淘洗的特點。
強化米 碾制免淘米時,將含有氨基酸、維生素和微量元素等營養(yǎng)成分的配制液,采用浸泡或噴涂的方法使產(chǎn)品的營養(yǎng)成分得到強化。