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1、华中农业大学楚天学院,第三章 稻谷制米,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,本章重点和学习目标,稻谷品种与大米品质的关系 稻谷的工艺性质 稻谷加工的工艺 稻谷清理的方法及其原理 砻谷对稻谷的作用 砻下物的分离 碾米的过程及碾米机的工作原理 稻壳和米糠的综合利用途径和方法,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,第一节 稻谷的工艺性质,稻谷的工艺性质主要是指稻谷所具有的影响稻谷加工工艺效果的特性。 包括稻谷的子粒形态结构、化学成分、物理特性等。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,一、稻谷的分类 1、按稻谷生长期长短不同分为： 早稻（90-120d）、中稻（120-150d）、晚稻（150-170d
2、） 2、按粒形粒质分为： 籼稻、粳稻、糯稻 一般情况下，晚稻加工工艺品质优于早稻，粳稻优于籼稻。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,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。 颖果（糙米）是由皮层，胚乳和胚三部分组成。 碾米时，颖果皮层依大米精度而不同程度地被剥落成米糠。皮层的厚薄随稻谷品种的不同而有较大的差异。质优的稻谷，皮层软而薄，质劣的则厚，碾除也较困难，出米率也低。因此，皮层的厚薄直接影响着出米率。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,三、稻谷的物理性质 稻谷的物理性质是指稻谷与加工工艺，设备、操作有密切关系的物理特性，包括：稻谷的颜色、气味和表面状态，稻谷的粒
3、形与大小，千粒重与容重，籽粒强度与爆腰率等。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,1、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。未成熟的稻谷籽粒，一般都呈淡绿色。凡是不新鲜的稻谷，其米质较差，加工时易产生碎米，出米率低。 2、稻谷的粒形与大小 稻谷籽粒大小是指稻谷的长度，宽度和厚度。一般称为粒度。稻谷的粒形可以根据长宽比例不同分为三类： 长宽比大于3为细长粒，小于3而大于2为长粒形，小于2为短粒形。一般籼稻谷均属前两类，粳稻谷大部分属于后一类。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,3、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。
4、 实践证明，凡是粒大而饱满坚实的籽粒，容重就大，出糙米率就高。因此容重是评定稻谷工艺品质的一项重要指标。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,稻谷及其加工产品的容重,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,千粒重：稻谷的千粒重是一千粒稻谷的重量，以克为单位。 一般千粒重的大小，直接反映出稻谷的饱满程度与质量的好坏。千粒重大的稻谷，籽粒饱满坚实，颗粒大，质量好，胚乳占籽粒的比例高，所以出米率高。千粒重越大，单位重量中稻谷的粒数越少清理和砻碾时所需的时间就越短。因此，加工时产量高，电耗低。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,稻谷千粒重与出糙率的关系,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,4、腹白度和爆
5、腰率 腹白度：米粒腹白指米粒腹部不透明的粉质斑。腹白度是米粒腹部乳白色不透明部分的大小。 腹白度大的米粒，其角质含量少，强度低，加工时易碎，出米率低。一般晚稻米粒的腹白较小，胚乳组织紧密坚硬，籽粒几乎全为透明体，籼稻中的早籼则几乎全为不透明的白粉质体。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,爆腰率：糙米的腰部有横向裂纹，称为爆腰。糙米中的爆腰粒数占糙米总数的百分率称为爆腰率。 米粒在产生爆腰后，其强度大大降低。加工时易产生碎米，出米率低。对于爆腰率高的稻谷，不适宜加工高精度的大米。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,5、稻谷的散落性 稻谷的散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。
6、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；糙米为27-28度，白米为23-33度。散落性小的稻谷，其流动性差，在加工过程中，需要有较大的自流管和筛面斜度，并容易堵塞机器和输送管道等。 影响散落性的因素：表面光滑程度、颗粒的形状、含水量的大小，夹杂物的多少等。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,四、稻谷籽粒的结构力学性质 米粒的强度随稻谷的类型、品种、胚乳结构、水分和温度不同而有差异。 通常粳稻谷的抗压强度比籼稻谷大，晚稻谷比早稻谷大；胚乳组织紧密、角质率高的米粒强度最大；稻谷水分增加则糙米籽粒强度降低。据测定，米粒温度在05，水分低于15%时，米粒强度最大。温度愈高
7、，米粒强度愈低。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,五、稻谷的化学成分,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,第二节 稻谷的清理,一、稻谷清理的目的与要求 要根据稻谷中的含杂种类和含杂量，合理的选用除杂设备，以充分发挥设备的除杂效率； 要根据各种杂质的物理特性，本着先易后难的原则，加以清除； 清除的杂质要分别归类，以便集中处理； 稻谷经过清理后（即净谷），其含量应符合下列要求：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。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,二、稻谷的含杂种类 稻谷杂质按其化学性质可分为： 无机杂质：泥土、砂石、砖瓦块、并肩石（其
8、形状大小与稻谷相仿）及其它无机物质。 有机杂质：无食用价值的稻谷粒、黄粒米（胚乳呈黄色）、稗子（形状近似半球形,断面呈三角形）、异种粮粒及其它有机物质(虫尸、虫蛹、虫卵、稻草等)。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,按其粒度大小可分大、中、小型杂质和并肩石杂质 大杂是留存在直径为5mm圆孔筛上的杂质 中杂是留存在直径为2mm圆孔筛上的杂质 小杂是通过直径为2mm圆孔筛上的杂质 按其比重不同可分为轻型杂质、重型杂质 轻型杂质：如绳头、布片、秸杆、杂草、纸屑）， 重型杂质：如石块、金属等以及细小杂质（泥砂、尘土）,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,三、清理的基本方法 风选法 筛选法 密度分选法
9、 磁选法 精选法,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,四、常规清理工艺流程,原料,稻谷（计量）,1,筛选风选组合,2,密度分选（去石）,3,磁选,4,精选,净谷（计量）,产品,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,五、清理工艺效果的评价,G1为清理前稻谷进口流量 G2为清理后稻谷稻谷出口流量 S1为清理前稻谷含杂率 S2为清理后稻谷含杂率,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,第三节 砻谷及砻下物分离,在稻谷加工中，去除稻谷颖壳的过程称为砻谷，使稻谷脱壳的机器称为砻谷机。 砻谷时，应尽量保持米粒完整，减少米粒的破碎和爆腰，以利于提高出米率；应尽量避免糙米的光滑表面遭到破坏，以利于提高谷糙分离的效果
10、；应保持较高而稳定的脱壳率，以利于提高砻谷机台时产量；同时必须节省动力和减少物料的消耗，以利于降低生产成本。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,一、砻谷的基本方法与原理 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，稻谷脱壳可分为挤压搓撕脱壳、端压搓撕脱壳和撞击脱壳三种。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,1、撞击脱壳,指高速运动的粮粒与固定工作面撞击而脱去颖壳的方法。离心砻谷机是应用此机理的典型设备。 谷物进入设备后落在离心盘上，受离心力的作用，谷粒被高速甩向设备的内筒壁而产生很大的撞击力，将稻壳撞裂。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,2、挤压
11、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。胶辊砻谷机就是应用此机理的典型的设备。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,胶辊砻谷机,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,3、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，砂盘砻谷机是应用此机理的典型设备。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,二、砻谷机工艺效果的评定,砻谷机的脱壳率、完整率和碎米率是评定其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。 脱壳率：是指稻谷经砻谷机一次脱壳后，脱壳的稻谷数量占进机稻谷数量的百分率。胶辊砻谷机的脱壳率：粳
12、稻80-90%，籼稻75-85%。 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。 碎米率：是指稻谷经砻谷机脱壳后，碎米粒占脱壳产品中整米和碎米总和的百分率。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,三、谷壳分离,1、谷壳分离的目的 稻谷经砻谷后，砻下物为稻谷、糙米和稻壳的混合物。由于稻壳的容积大、比重小、散落性差，若不把它分离开，则将影响以后工序的工艺效果。 2、稻谷分离的质量标准 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%，糙米含稻壳量不应超过0.1%。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,3、谷壳分离的基本原
13、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，糙米更大。根据上述物理特性的不同，可利用风选法，从砻谷后的混合物中分离出稻壳。 4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。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,四、谷糙分离,1、谷糙分离的目的要求 由于砻谷机不可能一次全部脱去稻谷颖壳，砻谷后的糙米中仍有一小部分稻谷未脱壳。为保证净糙米入机碾米，故需进行谷糙分离。 谷糙分离是对分离稻壳后的砻下物进行分选，使糙米与未脱壳稻谷分开。 要求是：糙米中含谷不超
14、过40粒/千克；回砻谷中含糙米不超过10%。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,2、谷糙分离筛的工作原理,由于稻谷与糙米在粒度,比重及表面组成等特性存在一定差异,当它们与筛面有相对运动时会产生良好的自动分级现象。 其结果是颗粒大而长，比重小，表面粗糙的稻谷上浮，糙米沉于底层，与筛接触，配备适当的筛孔，则粒度稍小，比重大，表面光滑的糙米穿孔而过，成为筛下物，浮于上层的稻谷由于糙米层的阻挡，不易穿孔从筛面上层流过，成为筛上物。这样就达到谷糙分离目的。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,3、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%
15、。 回流量：除了糙米和稻谷外，还有一部分返回设备本身的物料。即谷糙混合物，这部分物料的多少称为回流量。它是衡量设备利用率高低的一个指标，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%。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,第四节、碾米,碾米是利用物理机械或化学的方法，将糙米表面的皮层部分或全部剥除的工序。 碾米的主要目的是碾除糙米的皮层。糙米皮层虽含有较多的营养素，但粗纤维含量高，吸水性、膨胀性差，食用品质低劣且不耐储藏。 糙米去皮的程度是衡量大米加工精度的依据，即糙米去皮越多，成品大米精度越高。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,一、碾米的基本原理,化学碾
16、米是先用溶剂对皮层进行处理，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。 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。根据在碾去糙米皮层时的作用性质不同，一般可分为擦离碾白、碾削碾白和混合碾白三种。,华中农业大学楚天学院 粮油加工工艺,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。 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，籽粒极脆，强度较差的籼米。 这种碾白方式制成的成品表面光洁、色泽明亮，擦离碾白由于米机内部压力较大
