谷物科学第七章

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稻谷加工的产品和副产品
普通大米(特等，标一，标二，标三) 免淘米（清洁米、珠光米） 蒸谷米（有助于营养价值的提高） 营养强化米 速煮米 碎米 2/3 米糠 清糠、白糠 稻壳 20％ 米胚
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抛光
白米去糠上光可以改善产品外观，使米粒润色透 明，在米粒表面形成一层极薄的凝胶膜，产生珍 珠光泽，使外观晶莹如玉，增加对消费者的吸引 力。
营养素添加的品种和数量与膳食结构有关，应该 参照每日营养素供给量标准来决定。
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速煮米
一种方法是先将大米预煮至含水约60%(煮熟的米 饭约含水80%)，接着干燥至含水8%，这一工艺 可使米粒保持多孔结构。 另一种方法是将干大米 (含水10%)迅速加热，使 米粒内部产生裂缝，预糊化的大米经滚轧或冲压 后，干燥成为一种较扁平的米粒(在煮饭时水分扩 散的距离缩短)。
原理：
糙米皮层与胚乳分离，即糙米皮层剥离。 大米加工精度：米粒表面和背沟中的留皮多少。 从营养角度看，加工精度与营养成分保留量成负相关。
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擦离碾白
擦离碾白（又称压力碾白）：依靠米粒与辊 筒、米筛等构件，米粒与米粒之间强烈的摩 擦而产生的擦离作用, 使皮层与胚乳分离。
特点：机内压力大，适用于结构紧密、质地 坚实的品种，产品表面细腻、光洁，碾白室 内米粒密度大，容易出碎米。
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碾削碾白
碾削碾白（又称速度碾白）：依靠碾米机内 金刚砂辊对糙米皮层进行不断的磨削，使皮 层与胚乳分离。
特点：碾白室内的平均压力小，适宜加工强 度较差、结构松脆、表面干硬的米粒；产品 表面有凹痕，光洁度较差。
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横式碾米机的碾辊呈 水平布置，形成一个 横卧的碾白室。
轴向输送功能保证碾 白运动连续不断地进 行，且轴向输送的速 度对碾白效果有很大 的影响。
在有相对运动的米流中加入少量水(或溶剂)， 产生水洗和摩擦使米粒表面的糠粉去净，并产生 热量，使米温升高，达60℃时，使米粒表面的淀 粉产生一定的胶化作用，生成一层极薄但致密的 凝胶层，使外观光洁。
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色选
去除白米中的有色米粒、有色杂质的方法。 从大量散粒产品中将颜色不正常的或感受病虫害 的个体（球、块或颗粒）以及外来夹杂物检出并分 离出来。 色选所使用的设备是色选机。 在不合格产品与合格产品因粒度十分接近而无法 用筛选设备分离或密度基本相同无法用密度分选设 备分离时，色选机却能进行有效地分离。
主要优点是：整米率较高，抗虫蚀能力较强，营养 较丰富，蒸煮时不易粘连。
主要缺点是颜色较深，风味稍有不同，较易酸败。
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营养强化米
外加营养素强化米 内持营养素强化米(如蒸谷米、留胚米等)。 人造营养强化米 ➢ 氨基酸(如Lys和Thr) ➢ 维生素(如B1、B2、烟酸、叶酸等)； ➢ 微量元素(如Ca、Fe、Zn等)。
和糙米的粒度差别，选择
适当形状尺寸的筛孔，使
糙米成为筛下物；稻谷成
为筛上物。
一般需要经过几道筛面的
连续筛选才能分选出纯净
的糙米。
长方形选糙平转筛的结构示意图
1.调速装置；2.调速张紧机构；
3.机架；4.出料斗；5.过桥轴传动机构；
6.偏心回转机构；7.筛面倾斜角调节机构；
8.筛格；9.筛体；10.进料斗
小麦胚乳中蛋白质和淀粉粒吸水能力和吸水速度有 差别，膨胀的先后和程度不同，从而引起淀粉和蛋 白质颗粒位移，使胚乳结构松散，强度降低，易于 磨细成粉。
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（二）加水及加水量
小麦水分调节包括室温水分调节和加温水分 调节，可一次或分次完成，加水量决定于： 小麦的原始水分和类型（硬麦、软麦） 小麦粉的水分要求 空气温度对制粉生产的影响 小麦粉的加工精度要求（粉色、灰分）
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1.进料斗； 2.分离板； 3.出料调节机构； 4.偏心传动机构； 5.机架； 6.角度调节机构
重力式谷糙分离机的结构示意图 14
MGCZ重力谷糙分离机
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碾白
原因：
糙米虽营养丰富，但口感差，故白米是主要消费产品。
目的：
碾掉皮层 保持米粒完整、光洁，减少碎米，提高出米率 降低动力消耗
糙米在碾米机碾白室中的碾白作业是由碰撞运动、
碾白压力、翻滚运动和轴向输送四个因素共同作
用完成。
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立式碾米机
立式碾米机的碾辊垂 直安装，形成一个垂 直的碾白室。
糙米进料方式：
从上方进入碾白室，在 重力作用下下落，从下方 离开碾白室。
从下方进入碾白室，在 螺旋推进器连续向上推动 力的作用下向上运动，从 上方离开碾白室。
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（一）小麦选择性粉碎的有利条件
麦皮和胚乳有不同的粉碎特性； 水分对麦皮和胚乳的粉碎特性有不同的影响； 挤压、剪切、撞击对麦皮、乳胚的破碎作用不同； 辊式磨粉机可以调整对麦皮、胚乳的研磨作用 （调节磨辊的工作参数）。
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（二）辊式磨粉机
磨粉机有单式（一对磨辊）和复式（两对或四对）。 复式磨粉机有液压和气压（主流）控制。 磨辊有倾斜和水平排列两种形式。 磨辊表面有两种状态：齿辊和光辊。 齿辊参数：齿数、齿角、锋角、钝角、磨齿斜度、齿定
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胶辊砻谷机示意图
稻谷由进料斗，通过流量调节机构，经短 长淌板整流、加速、导向后，进入两胶辊 的工作区内进行脱壳，砻下物流经稻壳分 离机构，稻壳被吸走，谷糙混合物从出料 口排出机外。
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选糙
砻谷后得到的谷糙混合物需进行分离，纯净糙 米去碾米，稻谷回入砻谷机再脱壳。 基本原理： 利用稻谷、糙米在粒度、密度、弹性、表面摩 擦因数和悬浮速度等物理性质方面的差异进行 分离。 粒度分选：选糙平转筛（粒度自动分级） 密度、弹性、表面摩擦因数分选：重力谷糙
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色选是利用物料之间的色 泽差异进行分选。
色选机将光强差值信号放 大处理，当信号大于预定 值时，驱动喷射阀，将物 料吹出，为不合格产品。
反之，喷射阀不动作，说 明物料是合格产品，沿另 一出口排出。
色选机工作原理示意图
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蒸谷米
蒸谷由三步组成：浸泡、汽蒸和干燥。
浸泡在60℃下进行。浸泡之后除去多余的水，将湿稻谷用 蒸汽加热，使淀粉糊化，同时对稻谷杀菌消毒。淀粉糊化 后，胚乳内的维生素即被封住；然后可将稻谷快速干燥至 含水约18～20%，再用慢速进一步干燥(避免爆腰及龟裂)。
硬麦的最佳入磨水分为15.5%～17.5%；软麦的最佳入磨 水分为14.0%～15.0%；杜伦麦可调至更高的含水量。
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（三）润麦时间
润麦时间指小麦着水以后在仓里放置的时间。 放置的目的是让水分从麦粒的外面向里面渗透，使水 分在麦粒内部的分布趋于符合制粉工艺的要求。
润麦时间与水分渗入麦粒速度有关： 麦粒的温度 小麦的原始水分（水分越低，润麦时间越长） 小麦的蛋白质含量（吸水量大，速度慢） 小麦的硬度 实际润麦时间（硬麦24～30h，软麦16～20h ）
主要工作部件是一对直径相 同的橡胶或塑料辊筒。两辊 以不同的转速相向旋转，稻 谷在通过两辊之间的小于稻 谷厚度的一段距离时，受到 胶辊的挤压和搓撕作用，完 成脱壳的过程。
影响因素：
❖ 线速
❖ 线速差
❖ 速差率
（线速差/慢辊线速）
❖ 辊间压力
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1.进料斗 2.风管 3.长淌板 4.机体 5.橡胶辊筒 6.稻壳分离装置 7.松紧辊同步轴 8.调节手轮 9.松紧辊操作杆 10.指示杆 11.重块
分离机（重力自动分级）
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谷糙混合物颗粒流体的流动状态
在谷糙分离设备上流动的谷糙混合物是 由稻谷和糙米组成的颗粒流体。由于稻 谷和糙米表面粗糙程度和比重不同，所 以，在颗粒流体运动中，使稻谷和糙米 产生自动分级，稻谷上升，糙米下沉。
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粒度分选：谷糙分离筛
(选糙平转筛)在谷糙自动
分级的基础上，根据稻谷
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GCP系列平转谷糙分离筛
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密度、弹性和表面摩擦系数分选
❖ 谷糙混合物在分离板上碰撞或摩擦之后，分离板使与之 接触的糙米向上运动，在糙米上的稻谷受不到分离板的 向上的推动作用，向下滑行，达到分离的目的。
❖ 利用稻谷和糙米的比重不同、粒度不同以及谷粒和分离 面间的摩擦力的相互作用，在双向倾斜、往复振动的分 离板上进行谷糙分离的设备称为重力谷糙分离机，具有 分离效果几乎不受谷糙粒度差别影响的特点，但产量较 小。
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米糠
米糠是从糙米上碾下的皮层、米胚和少量胚乳。 米糠可以分成清糠和白糠两部分。 清糠主要是果皮外层。 白糠是内层，含有糊粉层细胞和少量的淀粉质胚乳。
水分 10～15
米糠的一般化学成分(%)
粗蛋白 (N×5.95)
12～17
粗脂肪 13～22
碳水化合 物
35～50
膳食纤维 23～30
灰分 8～12
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搓撕脱壳
稻谷加工过程中剥去稻壳的过程称为砻谷。 砻谷后稻谷成为糙米和稻壳。 砻下物：糙米、稻谷、稻壳、糙碎米和毛糠等。 砻谷是根据稻谷内壳与外壳互相钩合、外表面粗糙、
质地脆弱等构造特点，给稻谷籽粒施以一定的挤压、 搓撕或撞击和摩擦等作用，使稻壳变形、破裂，达 到稻谷脱壳的目的。
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工作原理：
先剥开麦粒，将麦皮上的胚乳剥括下来，分出麸皮后，再 将胚乳磨细成粉。
选择性粉碎：
在剥开麦粒、将麦皮上的胚乳剥刮下来和将胚乳磨成细粉 时，实际上对麦皮和胚乳都会有研磨的作用。但是，如果 选择适当的研磨设备，采用适当的工作参数，在剥开麦粒、 将麦皮上的胚乳剥括下来和将胚乳磨成细粉时，可以尽量 减少对麦皮的研磨作用。
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稻壳
稻壳占稻谷重量占20%左右，但由于容重小， 体积很大。
稻壳坚韧、粗糙，木质化，摩擦力大，营养价 值低，不利用就成为危害环境的废物。
稻壳灰分，绝大部分是SiO2 (94～96%)。
稻壳的化学成分（%，湿基）
水分 戊聚糖 纤维素 粗脂肪 含氮量 灰分 木质素
10～12
16～20
26～36
0.4~0.8
0.2~0.5
18～20
20～24
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第二节 多道研磨制粉
制粉的目的是除去麦皮（麸皮），即果皮、种 皮、珠心层和糊粉层，小麦胚也常被除去。
小麦多道研磨制粉包括清理、水分调节、研磨、 筛分等工序。
一、小麦水分调节
包括给小麦添加水分（着水）、使加入的水分均 匀分散、以及静置（润麦）三个环节。
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小麦水分调节目的：
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（四）着水机
作用：定量加水；使加入的水均匀分开。 着水方式：着水混合机、强力着水机、喷雾着水机
（五）润麦仓
小麦着水后，需要有一定的时间让水分向小麦 内部渗透以使小麦各部分的水分重新调整。这 个过程在润麦仓中进行。
润麦仓的出口有单出口和多出口两种。
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二、选择性粉碎
现在小麦制粉普遍采用的方法：
第七章 谷物干法加工
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第一节 脱壳碾米
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清理工序：
基本原理：依据稻谷与杂质之间在粒度、悬浮速 度、密度、磁化特性等方面存在的差异，利用一 定的手段（机器），使它们朝不同的方向运动， 达到分离的目的。 杂质种类 ：尘芥杂质、金属杂质、毒害杂质 清理的方法：筛选法、风选法、相对密度分选
法、磁选法、精选法、色选法。
由于吸水后的膨胀有先有后，有大有小，由应 变产生应力，在界面上就会发生一定程度的位 移，在断面上形成微小的裂纹，使胚乳的抗破 坏强度下降，容易磨碎。
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水分调节对碾磨的作用：
提高皮层的韧性和抗机械破坏力，有利于在研磨过 程中保持麦皮的完整。
皮层、糊粉层、胚乳吸水膨胀的先后有别，在麦粒 横截面的径向产生微量位移，使三者的结合力削弱， 使皮层和胚乳容易分离，皮层容易刮剥干净。
宽、排列（锋对锋、锋对钝、钝对锋、钝对钝） 光棍表面呈磨砂状态，粗糙度为3.5～4.5μm，两端有一
定的锥度。
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三、逐 道 碾 磨
皮磨系统：把胚乳提取出来，与麦皮和小麦胚分开； 心磨系统：胚乳分离之后，再将胚乳磨成细粉； 心磨或渣磨：中等粒度的胚乳颗粒及含有麸皮颗粒，
被送往清粉机，进行分级，得到麸皮、麦心和麦渣。
❖ 调整小麦的水分； ❖ 降低胚乳的强度，使其易于磨碎； ❖ 增加皮层的韧性，制粉时不易破碎成小的碎片； ❖ 使皮层与胚乳容易分离； ❖ 一定程度上改善小麦粉的食用品质； ❖ 保证小麦粉的水分。
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（一）小麦水分调节的理论依据：
水加到小麦中以后，由于水分梯度的存在，水 分将从外往里迁移，但由于各种成份在麦粒内 的分布的不均匀性和吸水能力、吸水速度的不 同，使胚乳的内部结构发生一系列变化。
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（一）皮磨系统
❖ 皮磨系统的任务：剥开麦粒，并将胚乳颗粒刮下来； 尽量保持麸皮完整，少出皮磨粉。
❖ 皮磨系统一般由4～5道组成。2Bk以后可以分粗、细， 5Bk一般只设细皮磨。