稻谷加工paddy processing

稻谷经清理除杂、砻谷脱壳、碾米去皮，制成各种等级成品大米的生产过程。由于稻谷中夹入各种杂质，其外壳含有不能食用的粗纤维和灰分，皮层虽含有营养物质，因其中的脂肪容易酸败变质，植酸盐阻碍人体对铁的吸收，所以需经加工后才能制成颜色洁白、煮饭胀性良好和米饭松软可口、易于消化的各种成品大米。加工所得的稻壳、米糠和碎米等副产品也有广阔的综合利用途径。
发展简史 中国是普通栽培稻种的起源中心之一。浙江桐乡罗家角及余姚河姆渡两个新石器时代都有稻谷遗存，说明距今7000年前已种植水稻。当时用石杵加工谷物。公元1世纪，人们已将稻米用石转磨作成米粉，称为饵。公元6世纪，贾思勰在《齐民要术》中已载有稻谷生产和加工技术。宋代水稻加工出现冬舂米技术，炒米见于记载时称孛娄。1637年明代宋应星著《天工开物·粹精》篇“攻稻”一节中，对稻谷加工作了较为详细的记载，不仅阐明了砻谷和碾米要分开进行，而且还提出了稻谷和糙米应反复分离的加工工序。当时生产规模基本上限于手工作坊加工。19世纪末，中国沿海地区相继出现了机制米厂，主要加工机械都是从国外引进的。1949年中华人民共和国成立后，稻谷加工技术和规模有了较大的发展，对原有的碾米厂进行了技术改造，并新建了一大批中、小型碾米厂。同时清理、砻谷和碾米设备都得到了更新，用了高速振动筛除稗、比重去石机去石、选糙平转筛进行谷糙分离、砂辊碾米机碾米和刷米、抛光机对白米表面处理以及采用不淘洗米等新技术和新设备。用机器加工稻谷是从18世纪开始的。最先在欧洲开始使用机械碾米，到19世纪才出现应用铁辊筒碾米机的碾米厂。20世纪50年代以来采用了新型高效喷风碾米机，逐步实现机械化、连续化和自动化生产。稻谷加工产品除普通大米外，还生产有蒸谷米、不淘洗米、强化米和胚芽米等。
加工原理和方法 稻谷子粒由颖（稻壳）和颖果（糙米）两部分组成。稻谷的颖包括内颖、外颖、护颖和颖尖（伸长即为芒）四部分。内、外颖各一瓣，呈船底形，外颖较内颖略长而大。内、外颖沿边缘卷起成钩状，外颖朝里，内颖朝外，二者互相钩合包住颖果，起着保护颖果的作用。稻谷受砻谷机脱壳作用，破坏内外颖壳的钩合，脱颖而得到糙米。糙米由皮、胚乳和胚三部分组成。皮层与胚乳之间结合紧密，利用强烈的摩擦和碾削作用，才能碾去米皮，碾下的皮层称为米糠。稻谷和糙米子粒各部分的比例为：稻壳占18%～20%；皮层占6%～8%；胚乳占66%～70%；胚占2%～3.5%。各部分的组成是随着稻谷的类型、品种，土壤，气候及栽培技术等的不同而变化的。为了保证大米质量，提高产品纯度，减少稻谷在加工过程中的损失，提高出米率，稻谷加工须经过清理、除杂、砻谷及砻下物的分离、碾米和成品整理以及副产品与下脚的整理等工艺过程。
稻谷清理 加工前除去稻谷中的一切杂质，如稻秆、杂草、石块和金属物等，以利于安全生产和保证加工质量。清理稻谷杂质有筛选、风选、比重分选、磁选、精选和静电分选等多种方法，其加工工艺流程，如图1所示。❶初步清理。清除与谷粒大小、形状、比重及悬浮速度差异较大的大杂、小杂和轻杂，如稻秆、杂草、麻绳、碎布、砖块、砂石、尘土和小粒杂草种子等。初清方法主要采用筛选、风选或风筛结合的方法。常用的初清设备有鼠笼式初清筛、圆筒式初清筛和自衡振动筛等。用自衡振动筛作为初清设备时，稻谷经过初清后，要求除去全部大杂，大杂中不得含有谷粒，如夹有谷穗，应另行集中整理，除泥沙效率在65%以上；除轻杂效率在70%以上；除稗效率在35%以上；在清理出的各种下脚中不应含有完整的谷粒。
❷除稗。一般采用筛选法；对于带芒稗子可以使用风选法或静电分选法。最有效的除稗设备是高速除稗筛。它的特点是筛体的振动频率较高，一般在1400～1500转/分之间，而且振幅只有1.5毫米左右。为了提高除稗效率，通常使用几台除稗设备，组成有主路和副路的除稗工艺流程。主路用于撇谷，副路用于提稗。
❸去石。在稻谷中夹有粒度与谷粒接近、用筛选法不能除去的并肩石和并肩泥，则须采用专门的去石工序，才能有效地加以清除。用得最广的去石设备是比重去石机。它主要是借助稻谷和石子比重、容重、摩擦系数、悬浮速度等物理性质的差别，利用它们在往复簸动的筛面上产生的自动分级原理，使谷石分离。比重去石机有吹式和吸式两种。稻谷经比重去石机清理后，要求每千克的净谷中含并肩石不应超过1粒，而在每千克的石子中含稻谷不得超过50粒。
❹磁选。清除磁性金属杂质的最有效的方法是磁选法。常用的磁选设备有吸铁溜管、吸铁箱和永磁滚筒等。用永磁滚筒磁选时，吸铁效率不低于95%。

图1 稻谷清理工艺流程

图2 砻谷及砻下物的分离工艺流程

砻谷及砻下物的分离 经过清理除杂后的稻谷称为净谷。净谷须首先砻谷脱壳，制成纯净的糙米，然后才能进行碾米。由于稻谷经过砻谷机一次脱壳不能使稻谷全部脱壳，砻下物还需进行分离，其工艺流程见图2。❶砻谷。采用砻谷机脱去稻谷颖壳，尽量保持糙米完整（见砻谷）。
❷谷壳分离。利用谷壳与谷糙混合物悬浮速度的不同，采用风选法分离谷壳。常用的谷壳分离设备有吸风分离器和稻壳分离器等。谷壳分离指标是： 每100千克稻壳中含饱满谷粒不应超过30粒；谷糙混合物中含稻壳量不应超过1%。
❸谷糙分离。砻下物经分离出稻壳后，剩下的是谷糙混合物，须继续进行分离。分出的稻谷称为回砻谷，再送入砻谷机脱壳，加工好的为糙米，供碾米用。谷糙分离方法一般有两种：按粒度分选和按比重、弹性、表面性质分选。谷糙分离设备可相应地分为，谷糙分离筛和谷糙分离机两大类。谷糙分离筛有单层选糙溜筛、多层选糙溜筛、选糙平转筛和平筛等。谷糙分离机有巴基谷糙分离机，袋孔式振动谷糙分离机和重力谷糙分离机等。谷糙分离指标有：回砻谷中含糙米量不应超过10%；每千克净糙米中含稻谷量不应超过40粒。
碾米和成品整理 稻谷经过砻谷及砻下物的分离后，得到的是净糙米；需要进行碾米和成品整理，才能生产出成品大米。碾米和成品整理的工艺流程，见图3。❶碾米。利用碾米机碾去糙米表面的部分或全部皮层和米胚，制成白米（见碾米）。
❷擦米。擦米的目的是擦除粘附在白米表面的糠粉、使白米表面光洁，提高成品大米的外观色泽，且有利于大米贮存和米糠的回收利用。常用的擦米机均用棕毛、皮革或橡胶等柔软材料制成擦米辊，在擦米辊的四周有花铁筛或不锈钢金属筛网，米粒在两者之间进行擦刷。日本还利用米粒与氯乙烯树脂辊筒表面摩擦，产生的静电进行擦米除糠。目前许多国家，仍以立式或卧式的胶皮革擦米机为主要擦米设备。擦米不同于碾米，因糙米碾成白米后，子粒强度较弱，所以，擦米作用要求缓和，以尽量减少擦米过程中所产生的碎米。要求白米通过擦米机后，增加的碎米不超过1%；白米含糠量应达到成品规定的指标。
❸凉米。糙米经碾米和擦米后，米温较高，尤其在加工高精度大米时，米温比室温要高15～20℃，如不经冷却立即打包进仓，则容易使成品大米发热霉变。凉米的目的是降低米温，同时还可除去白米中部分米糠，以利贮存。常用的凉米设备有风选器、流化槽、冷却塔和凉米器等。白米经凉米后，可降低米温3～7℃，要求爆腰率增加不超过3%。
❹成品整理。目的是根据成品大米质量要求，分离出超过标准的碎米。世界各国大都用成品大米的含碎米率，作为产品分等级的重要指标。中国大米质量国家标准中，有关碎米的规定是：留存在直径2毫米的圆孔筛上，不足正常整米2/3的米粒为大碎米；通过直径2毫米圆孔筛，留存在直径1毫米圆孔筛上的碎粒为小碎米。各种等级大米都有大碎米和小碎米含量的规定指标，若超过规定指标，须将其超过部分的碎米分选出来。分选碾米设备种类很多。中国和亚洲各国大都采用筛选法，如溜筛、平面回转筛等。欧美各国大都使用精选法，有滚筒精选机和碟片精选机等。20世纪80年代，碟片精选机在许多大米加工厂里取代了滚筒精选机。碟片精选机的分离碎米效果高，但碟片易磨损，增加了加工成本。
❺米糠整理。从碾米、擦米和成品分级等工序中产生的米糠，往往含有少量小碎米和大碎米，有时因米筛破损而漏入米糠中少量的整米，为了提高出米率，合理利用米糠和碎米，必须进行米糠整理。一般采用风选和筛选法。常用的筛选设备有振动筛、圆筛和平面回转筛等，筛面大都采用金属丝编组，分离米糠用22～28孔/25.4毫米筛孔；分离小碎米用18孔/25.4毫米筛孔；分离大碎米用10～12孔/25.4毫米筛孔。因米糠容易堵塞筛孔，用于米糠整理的筛选设备都应装有清理筛面机构，如筛面撞击机构、橡皮球清理装置等。用风选法整理米糠的设备有木风车、吸式风选器、风力糠粞分离器等。

图3 碾米和成品整理工艺流程

副产品综合利用 稻谷加工得到的副产品主要有稻壳、米糠和碎米，可进行综合利用（见稻米副产品的综合利用）。
发展趋势 稻谷加工技术正朝着保证质量，提高纯度，简化工艺，采用高效、多功能、密闭式、小型组合机和单机自动控制的方向发展。逐步实现进出料机械化、连续化和自动化生产。同时，扩大产品品种，增加精米、不淘洗米、强化米、胚芽米和蒸谷米的生产。

稻谷加工paddy rice processing

稻谷经清理、砻谷脱壳，碾去皮层，制成大米的生产过程。由于稻谷外壳含有粗纤维和灰分不能食用，皮层虽有营养物质，但其中的脂肪容易变质，植酸盐阻碍铁的吸收，必须经过加工才能制成符合食用标准的产品。产品分普通大米和特制米两大类。
❶普通大米。世界各国分级标准不一致，日本和俄罗斯分为3个等级，美国则按含碎不同分为6个等级。中国按稻谷来源将普通大米分为籼米、粳米、籼糯米、粳糯米四大类；按加工精度、不完善粒、杂质、碎米、水分等项指标分为特等、标准一等、标准二等、标准三等。
❷特种米。用特种方法制成的大米，如蒸谷米、胚芽米、免淘米和强化米等。加工所得的稻壳、米糠和碎米等副产品也有多种开发利用价值。

稻谷加工

将稻谷制成大米的生产过程。已有约7000年的历史。中国于19世纪末出现制米机。稻谷子粒由谷壳、皮层、胚乳和胚组成，分别占重量的18%～21%、6%、66%～70%和2%～3%。加工过程分清理、砻谷和碾米3道主要工序。产品分普通大米和特制米2种。中国的普通大米按来源分籼米、粳米、籼糯米和精糯米4大类，按国家精度标准分特制米、标准一等米、标准二等米和标准三等米4类。

稻谷加工

rice processing