1、第二章 稻谷制米,稻谷制米,,LOGO,概述,稻谷是人类重要的粮食作物之一。现在全世界有一半的人口食用稻谷，主要在亚洲、欧洲南部和热带美洲及非洲部分地区。稻的总产量占世界粮食作物产量第三位。,耕种与食用的历史都相当悠久。起源于约西元前8200年南中国珠江中游的聚落地带。水稻在中国大陆广为栽种后，逐渐向西传播到印度，中世纪引入欧洲南部。,关于稻谷的传说,主要加工途径主要成分加工方法工艺过程,第一节 稻谷的工艺品质,工艺性质：稻谷本身所具有的影响加工工艺效果的特性。稻谷的工艺品质：主要是指稻谷所具有的影响稻谷加工工艺效果的特性，其中包括稻谷的籽实结构、化学成分、物理特性等,一、稻谷的分类、子粒结构
2、、化学组成,分类按生长方式：水稻、旱稻按稻谷生长期长短不同分早稻（90-120d）、中稻（120-150d）、晚稻（150-170d）,按粒形粒质分,籼稻：谷籽粒细长，呈长椭圆形或细长形。米粒强度小，耐压性能差，米饭胀性较大，粘性较小。粳稻：谷籽粒短形，呈椭圆形或卵圆形。米粒强度大，耐压性能好，米饭胀性较小，粘性较大。糯稻：又分为籼糯稻谷和粳糯稻谷。籼糯稻谷籽粒一般呈椭圆形或细长形。米粒呈现乳白色，不透明，也有呈半透明的，粘性大。粳糯稻谷籽粒一般呈椭圆形。米粒呈现白色，不透明，也中有呈半透明的，粘性大。,粳米,籼米,粳糯,籼糯,二、稻谷的形态结构,稻谷籽粒包括颖（外壳）和颖果（糙米）两部分。颖
3、 ( 稻壳)稻谷的颖包括外颖、内颖、颖尖（谷称芒）和护颖四部分。颖的表面粗糙，生有许多形状和长短不同的茸毛，粳稻颖的质量占谷粒的18%左右，籼稻占20%左右。 稻谷经砻谷机脱壳后，内外颖便脱落，脱下的颖壳通称稻壳，俗称大糠或砻糠。,颖果（糙米）,稻谷去壳后的果实称为颖果（糙米），它是由皮层，胚乳和胚三部分组成。糙米的主要部分是胚乳，其质量约占整个谷粒的70%左右。,胚位于颖果腹部下端，与胚乳连接不很紧密，碾米时容易脱落，其质量约占整个谷粒的2%-3.5%。颖果的皮层由果皮、种皮、外胚乳和糊粉层等部分组成，总称为糠层。皮层的质量占整个谷粒的5.2%-7.5%。,稻谷和糙米各组成部分所占百分率,表
4、1稻谷籽粒各组成部分的厚度和重量百分比 表2糙米粒各组成部分重量百分比,稻谷碾除的部位：稻壳、皮层、糊粉层、胚保留的部位：胚乳大米的精度：糊粉层保留的程度,稻谷的化学成分,表3 稻谷籽粒及其各组成部分的化学成分（%）,大米中的淀粉,主要组成成分：7780%分直链淀粉和支链淀粉：区分大米中含直链淀粉多，品质低,大米中的蛋白质,含量少：78%生理价值最高的蛋白质之一大米蛋白的构成蛋白质含量越高，米粒强度越大，耐压性越好，加工产生的碎米少,大米中的其它成分,富含B族维生素，随着加工精度的提高而下降矿物质：Ca、P、Fe、K，含量低脂肪：含量低，主要由不饱和脂肪酸组成,二、稻谷的物理性质及结构力学性质
5、,稻谷的色泽和气味 新鲜的正常稻谷是鲜黄色或金黄色，表面富有光泽，无不良气味。,稻谷的粒形与大小 稻谷的粒形可以根据长宽比例不同分为三类： 细长粒：长宽比3 长粒形: 3长宽比2 短粒形:长宽比2（粳稻谷大部分）,容重和千粒重,容重：稻谷的容重是指单位容积中稻谷的重量，以kg/m3为单位。 千粒重：稻谷的千粒重是一千粒稻谷的重量，以克为单位。,表1-3 稻谷及其加工产品的容重,腹白度和爆腰 腹白度：腹白度是米粒腹部乳白色不透明部分的大小，与米粒强度有关 爆腰：米粒上的横向裂纹。,爆腰率：爆腰米粒占试样的百分率。,米粒的强度：米粒抗变形和破碎的能力，其大小以每粒米粒所能承受的千克数表示。稻谷的散
6、落性：是稻谷从空中自由落下在水平地面形成圆锥体的性能，可用静止角（是圆锥斜面与地面的夹角）来表示，一般在33-40度之间,稻谷籽粒的结构力学性质稻壳：质地坚硬，具有较强的机械力承受能力皮层：韧脆性受水分的影响较大胚乳：较大的刚性，结构力学性质对碾米工艺的影响占主导地位胚：韧性较强,影响稻谷和糙米结构力学的因素：稻谷的类型胚乳的组成水分含量温度,第二节 稻谷的清理,清理的目的与要求目的： 稻谷在生长、收割、贮藏 和运输过程中不可避免的 会混入杂质。,杂质种类：按大小：大杂、中杂、小杂按性质：有机杂质、无机杂质按轻重：轻型杂质、重型杂质,杂质的危害：降低产品纯度，影响成品质量；影响设备的工作效率，
7、损坏机器；污染车间的环境，危害人体健康；酿成设备事故和火灾危险。 因此，清除稻谷中的杂质，是稻谷加工过程中一项首要的任务。,要求： 根据稻谷中的含杂种类和含杂量， 合理的选用除杂设备 根据杂质的物理特性，本着先易后难 的原则加以清除,要求：清除的杂质要分别归类，以便集中处理 稻谷经过清理后，其含量要求：含杂总量不应超过0.6%，其中含砂石粒数不应超过1粒/千克；含稗粒数不应超过130粒/千克。,风选法 筛选法 密度分选 精选 磁选 光电分选,清理方法与机理,1.风选法 根据谷粒与杂质在悬浮速度等空气动力学性质方面的差异，利用一定形式的气流使杂质与谷粒分离的方法。,稻谷、糙米及有关物料的悬浮速度
8、,按气流的运动方向可分为：(1)垂直上升气流(2)水平气流(3)倾斜气流,2.筛选法 根据杂质与谷粒在粒度大小、形状等方面的差异,选择合适筛孔尺寸的筛面进行组合,使杂质和谷粒的混合物通过筛面时,分别成为筛上物和筛下物,从而达到稻谷和杂质分离的目的。,筛选法必须具备3个基本条件：（1）过筛物必须与筛面接触；（2）选择合适的筛孔形状及大小；（3）筛选物料与筛面应有相对运动。,筛面形式：冲孔筛 编织筛,筛面孔形状：,圆形孔：主要用于分离与稻谷宽度不同的杂质。 长形孔：主要是根据稻谷和杂质厚度的差别进行分离 三角形孔：主要用于清理稻谷中形状近似于三角形的杂质，如谷、稗分离采用三角形筛孔 鱼鳞孔：主要用
9、于比重去石机，其主要作用是改变气流方向，便于物料悬浮,冲孔筛,编织筛,编织筛,冲孔筛开孔率低，质量大，不变形，层数少时使用；编织筛开孔率高，质量小，易变形，层数多时使用。,筛选设备,初清筛：初清筛是专门清除稻草，稻穗、破布、麻绳、大泥块和大石块等大型杂质以及泥灰、草屑等轻杂质的初步清理设备。 振动筛 ：是筛体作纵向往复动作的筛选设备,在进口和出口均装有吸风装置，是典型的风筛结合、以筛为主的清理设备，常用于稻谷的第一道清理，分离大、中、小和轻型杂质。,筛选设备,平面回转筛:此筛可作为第二、第三道筛选设备，用于分离中、小杂和轻型杂质。 高速振动筛:利用筛子的高速振动，增加了物料接触筛面机会，此种设
10、备广泛用于稻谷除稗，效果较好。,3、密度分选法,密度分选法是根据谷粒与杂质在密度、容重、磨擦系数、悬浮速度等物理性质的不同，利用运动过程中产生的自动分级的原理，采用适当的分级面使之分离。,3、密度分选法,密度分选法根据所用介质的不同，分为：湿式以水为介质，利用物料间的相对密度和在水中的沉降速度的不同进行分离（如洗谷机）。碾米厂只适用于加工蒸谷米时稻谷的清理。干式是以空气为介质，在碾米厂应用较为普遍。干法去石的的主要设备为比重去石机。,,吹式比重去石机,吹式比重去石机,4、磁选法 指利用磁力清除谷粒中磁性杂 质的方法。,5、精选法指根据谷粒与杂质长度的不同，利用具有一定形状和大小的袋孔的工作面进
11、行分离的方法。分离工作面形式有滚筒和碟片两种形式。,6、光电分选法利用谷物和杂质对光的吸收或反射、介电常数的不同进行分离的方法。,佐竹大米色选机,常规稻谷加工清理流程：稻谷 筛选风选组合 密度分选 磁选 精选 净谷,清理工艺效果的评价,评价清理工艺效果的指标有净粮提取率和杂质去除率。,清理后净谷量,1、净粮提取率= 100% 清理前稻谷量,2、杂质去除率= 100% 清理前物料含杂量,清理前物料含杂量一清理后物料含杂量,第三节 砻谷及砻下物分离,砻谷:稻谷加工中脱去稻壳的工艺过程。砻下物:稻谷砻谷后的混合物，主要有糙米、未脱壳的稻谷、稻壳及毛糠、碎糙米和未成熟粒等。,二 砻谷及砻下物分离,砻谷
12、及砻下物分离的目的和要求目的：降低能量消耗、提高产量、减少碎米量、提高出米率和成品色泽，使纯度和质量提高。,要求：尽量保持米粒完整，减少米粒的破碎和爆腰 尽量避免糙米的光滑表面遭到破坏保持较高而稳定的脱壳率必须节省动力和减少物料的消耗,砻谷机理和方式,机理：砻谷是根据稻谷结构特点，由砻谷机施加一定的机械力而实现的。根据脱壳时的受力和脱壳方式，可分为： 1挤压搓撕脱壳：是指谷粒两侧受两个不等速运动的工作面的挤压，搓撕而脱去颖壳的方法胶辊砻谷机 2端压搓撕脱壳：是指谷粒长度方向的两端受两个不等速运动的工作面的挤压，搓撕而脱去颖壳的方法砂盘砻谷机 3撞击脱壳：指高速运动的粮粒与固定工作面撞击而脱去颖
13、壳的方法离心砻谷机,a胶辊砻谷机 b辊带砻谷机 c砂盘砻谷机 d离心砻谷机,砻谷机,1、橡胶辊筒砻谷机橡胶辊筒砻谷机简称胶砻，它的主要工作构件是一对并列的，富有弹性的胶辊，两辊异速相向旋转，稻谷进入两辊间，受到胶辊的挤压和磨擦所产生的搓撕作用，稻壳破裂，与糙米分离。,胶辊砻谷机,2、砂盘砻谷机,工作构体：是上、下两个平卧的砂盘，上砂盘固定不动，下砂盘作平面旋转运动 砂盘轧距：小于谷粒长度，大于谷粒厚度，谷粒竖起至倾斜位置时，其两顶端与上、下砂盘发生冲击、碰撞、挤压、撕搓等作用，使稻壳破裂 砂盘砻谷机具有结构简单、取材方便，造价低廉等优点，但由于砂盘砻谷机的作用力较强，对谷粒损伤较大，而且脱壳率
14、较低,砻谷机工艺效果的评定,脱壳率、完整率和碎米率是评定砻谷机工艺效果的主要指标，同样还应结合台时产量，单位电耗、胶耗等进行综合评定。,砻谷机工艺效果的评定,1、脱壳率：胶辊砻谷机的脱壳率：粳稻80-90%籼稻75-85%。2、完整率：是指稻谷经砻谷机脱壳后，完整米粒占脱壳产品中整米和碎米总和的百分率。3、碎米率：砻下物碎米含量：早籼稻谷不超过5%，晚籼稻、粳稻谷不超过2%。,谷壳分离,稻谷经砻谷后，砻下物为稻谷、糙米和稻壳的混合物。 1、目的：提高砻谷机产量，降低能耗及胶耗2质量标准：砻下物经谷壳分离后，每100公斤稻壳中含饱满粮粒不应超过30粒，谷糙混合物中含稻壳不超过1.0%，糙米含稻壳
15、量不应超过0.1%3基本原理：由于稻壳的悬浮速度为2-2.5米/秒，而稻谷的悬浮速度为8-10米/秒左右，糙米11-14米/秒。所以可利用风选法，从砻谷后的混合物中分离出稻壳。,稻壳的收集,离心沉降：是将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。重力沉降：是利用沉降室，稻壳在气流突然减速时依靠自身的重力而沉降。,谷糙分离,谷糙分离：将未脱壳的稻谷与糙米分开的过程1、目的和要求目的：提高产品的质量和出米率降，低能耗及胶耗要求：糙米中含谷不超过40粒/千克；回砻谷中含糙米不超过10% 2、分离设备：大致可分为稻谷分离筛（选糙溜筛，59型选糙溜筛，选糙平转筛，平筛）及谷糙分离机（
16、巴基机、袋孔式振动谷糙分离机）两大类。,谷糙分离工艺效果的评定,净糙含谷量：部颁标准，一千克净糙的含谷量不应超过40粒回砻谷含糙：不超过10%回流量：即谷糙混合物返回设备本身的量，回流量一般为净糙产量的40-50%净糙米质量标准：净糙米含杂总量不超过0.5%,第四节 碾米,碾米：运用物理机械等方法将糙米皮层去掉，使之成为符合食用要求的白米的过程。碾米的目的和要求目的：除去糙米皮层，提高成品大米的色泽和气味 要求：在保证成品精度等级的前提下，提高产品纯度，减少碎米，提高出米率，降低成本和保证安全生产。,碾米的基本原理,机械碾米主要是依靠碾米机碾白室构件与米粒间产生的机械物理作用，将糙米碾白。根据
17、在碾去糙米皮层时的作用性质不同，碾米一般可分为：1擦离碾白：碾米时依靠米机棍筒对米的推进和翻动，造成米粒与米粒，米粒与碾白室构件发生碰撞、挤压和磨擦，使糙米皮层与胚乳脱离而达到碾白的目的。 缺点：压力较大，碾米过程中容易产生碎米 优点：成品表面光洁、色泽明亮,2、碾削碾白：碾米时，借助高速转动的金刚砂碾辊表面无数坚硬、微小、锋利的沙粒，对米粒皮层进行不断碾削，使米粒皮层分割、剥落，将糙米碾白。 缺点：会使米粒表面留下砂粒去皮洼痕，因此碾制的成品表面光洁度和色泽较差 优点：压力较小，产生的碎米较少 3、混合碾白，是一种以碾削去皮为主，擦离去皮为辅的混合碾白方法。,化学碾米是先用溶剂对皮层进行处理
18、，然后对糙米进行轻碾，获得白米。其方法出米率高，米质好，投资大，成本高，溶剂来源、损耗、残留等不易解决。,碾米机,（一）碾米机的主要工作构件：有进料机构、碾白室、出料机构、传动机构以及座机等部分。组合碾米机还有擦米室，米糠分离机构等。喷风米机还有喷风机构。其中碾白室是碾米机的心脏，是影响碾米工艺效果的关键因素，碾白室由螺旋输送器、碾辊和米筛组成。我国碾米定型设备有NS型碾米机,（二）碾米机的种类,碾米机按碾白方式可分为：1擦离式碾米机：采用擦离碾白，碾米机的碾辊为铁辊，碾米机的线速度一般在5米/秒左右。常用于高精度米加工2碾削式碾米机：采用碾削碾白，碾辊为圆锥形或截圆锥形砂辊。碾辊线速度一般在
19、15米/秒左右。机形较大，碾白压力较小。 3混合式碾米机：采用混合碾白方式，碾辊为砂辊或砂铁辊结合，碾辊线速度一般在10米/秒左右。其碾白作用以碾削为主，擦离为辅,,LOGO,,LOGO,（三）碾米工艺效果的评定,1精度：用感官鉴定法观察米粒的色泽、留皮、留胚、留角的情况是否符合标准。2碾减率：糙米在碾白过程中，因皮层及胚的脱落，其体积重量均有减少，而减少的百分数称为碾减率，又称脱糠率。米粒精度越高，其碾减率越大，一般重量减少约5-12%3糙出白率：是指出机的白米数量占进机糙米数量的百分率，精度越大，出米率越低。,4含碎米：指出机白米中，含碎米的百分数。5糙白不均：指碾制的白米精度不一致的程度
20、。6完整率：指出机白米内完整籽粒所占的百分率。7含糠率：指白米或成品米试样中，糠粉占试样重量的百分数。8经济指标：米机的产量、电耗等。,第五节 成品及副产品的整理,1目的和要求：糙米碾白后要将白米和米糠等分开。要求将粘附在米粒上的糠粉去除干净，并设法降低米温使适于贮藏，还须根据国家规定的成品含碎标准，进行分级。2成品整理包括擦米、晾米、成品分级三个基本工序。1）擦米，擦除白米表面的糠粉以及米粒间混杂的糠块，大都采用轻微的磨擦作用。,擦米机,铁辊筒碾米机：在加工高精度大米时，一般将铁辊筒碾米机安排在末道工序，使其发挥碾，擦两种作用 卧式胶带擦米机：其主要工作部件为一旋转的擦辊，上面装有螺旋橡皮条
21、，牛皮条或尼龙刷，擦辊外围为圆筒形的冲孔筛板。米粒经过工作区的时间较长，作用力较轻，擦米效率高，产生碎米少。,2）凉米：目的是降低米温，使大米便于贮藏。方法可采用自然冷却或通风冷却，一般用通风冷却，常用设备有吸式风选器和溜筛晾米箱。3）成品分级，目的主要是根据成品质量要求分离出超过标准的碎米。成品分级一般采用的设备有溜筛，平面转筛。,我国国标中有关碎米的规定是：,各种等级的早籼米，籼糯米含碎总量不超过35%，其中小碎米为2.5%；各种等级的晚籼米、早粳米的含碎总量不超过30%，其中小碎米2.5%；各种等级的晚粳米，粳糯米的含碎总量不能超过15%，其中小碎米为1.5%。世界各国把大米含碎量作为区
22、分大米等级的重要指标，美国一等米含碎率为4%，而六等米含碎米为50%；日本成品大米的含碎为分5%、10%、15%三个等级。,3、副产品整理,主要是分离米糠中的碎米、米糠及漏入米糠中少量整米，分门别类整理出米，将各种副产品合理利用。米糠整理一般采用风选和筛选，常用的筛选设备有振动筛、圆筛、平面回转筛等。风选设备有木风车，吸式风选器，糠粞分离器等。,第六节 副产品的综合利用,1、稻壳综合利用（了解）2、米糠综合利用（了解）,思考题：,1稻谷品种与大米品质的关系。2描述稻谷的物理性质有哪些指标?3稻谷加工的工艺有哪些组成部分?4稻谷清理的方法有哪些?各种方法采用什么原理?5砻下物有哪些?为什么要进行分离?6糙米的营养价值优于精白米，为什么还要碾米?7碾米机的工作原理是什么?,,LOGO,,LOGO,
