第7章-1 谷物干法加工

稻米中的维生素和矿物质主要集中在皮 层，浸泡和蒸谷过程有助于这些营养素随 水分转移到米粒内部
蒸谷由三步组成：浸泡、汽蒸和干燥。
浸泡在~60℃下进行。如果温度低，则需长时间的浸泡， 可能引起发酵、发芽及其它副作用
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)
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
脱壳过程示意图
二、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。每kg纯净糙米中的稻谷<40粒， 回砻谷中含糙米<10% 稻谷和糙米的物理特性差别：粒度、比重、弹性、摩擦系 数和悬浮速度等
木质素 20～24
第二节 多道研磨制粉
小麦制粉就是将小麦各个解剖学部分尽可能 彻底地分离。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) 和静置(润麦)三个环节，调整麦粒内部水分 达到： (1)降低胚乳强度，使其易于磨碎; (2)增加皮层的韧性，在制粉时不致破碎成碎屑； (3)使皮层与胚乳易分离； (4)一定程度上改善小麦粉的食用品质； (5)保证小麦粉的水分。
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，其独特作用十分明显
蒸谷米不是速煮米，需要稍长的烹煮时间。蒸谷米既有 优点，也有缺点。主要优点是：整米率较高，抗虫蚀能 力较强，营养较丰富(VB较多),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
4．强化米 和小麦粉相比，大米的强化是比较困难的。 将各种营养素吸收进去或涂覆于米粒外层制
成的产品称为外加营养素强化米 设法保存米粒外层或胚芽所含的营养素的大米
➢辊式磨粉机可以通过调整磨辊的工作参数调 整对麦皮、胚乳的研磨作用。
2．有速差的对辊的研磨作用 辊式磨粉机的主要工作机构是一对表面按特殊的工艺要 求加工的相向异速转动的轧辊——磨辊。颗粒物料被差动 对辊夹住后，颗粒受压变形，颗粒和辊面之间有摩擦，产 生摩擦力。磨辊表面性状和材质不同、辊压大小不同、线 速不同、物料颗粒性质不同，摩擦力大小不同。
第七章 谷物干法加工
第一节 脱壳碾米
稻谷加工工艺流程图
一、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
胶辊砻谷机示意图
7．米糠 米糠是稻谷加工的副产品。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：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 膳食纤维
35～50
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 重力式谷糙分离机的结构示意图 离效果几乎不受谷糙粒度差 1.进料斗；2.分离板；3.出料调节机 别影响的特点，但产量较小 构；4.偏心传动机构；5.机架；6.角
1.砂辊 2.砂辊支架 3砂辊上的砂层 4.米筛 力的作用下向上运动，从
5.筛架 6.橡胶制动器 7.制动器调节机构 上方离开碾白室
8.可调节轴 9.轴承 10.锁键 11.进料斗
12.流量控制 13.出料品 14.米糠清除机构
15.米糠清除机构传动轮16.米糠出口
横
横式碾米机的碾辊
式
呈水平布置，形成
水分调节的基础——小麦吸湿能力随籽粒各部分的结 构和化学成分不同而不同。胚含糖分较多，是经常湿 润的部分，吸收水分快；皮层含有大量纤维素，吸水 较快，胚乳含大量淀粉，故收水较慢。因此，水分在 小麦各组成部分的分布是不均匀的。一般总是胚水分 含量最高，皮层次之，胚乳的水分最低。
3．润麦时间 指小麦着水后在仓里放置的时间。目的是使水分从麦粒 的外面向里面渗透，水分分布趋于符合制粉工艺的要求。 润麦时间与水分渗入速度有关，而渗入速度与下列因素 有关： 麦粒温度：越低，渗透越慢。故冬季要增加润麦的时间 小麦原始水分：水分越低，所需润麦时间越长。
小麦蛋白质含量：蛋白质吸水能力影响水分渗透速度。 蛋白质比未破损淀粉多吸2~3倍的水，但蛋白质吸水速度 较慢
小麦硬度：硬麦紧密胚乳的结构好似一道屏障，阻碍水 分运动，使水的渗透速度减慢。软麦胚乳较疏松，易于 吸收水分
润麦前先将小麦压裂，可使水分迅速渗透到小麦粒中去，可以降低小麦粉灰分含量，改善面筋性质，特别是使水分较低的小麦大大 缩短润麦时间，减少润麦仓仓容。
23～30
灰分 8～12
8．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%)
水分 10～12
稻壳的化学成分（%，湿基）
戊聚糖 纤维素 粗脂肪 含氮量 灰分
16～20 26～36 0.4~0.8 0.2~0.5 18～20
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
现在普遍使用的砻谷机 是胶辊砻谷机。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
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。这种研磨方 式称之为“选择性粉碎”
1．选择性粉碎方法的基础或有利条件
➢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；
稻谷加工的产品：整米、碎米、米糠、稻壳 谷壳率为~20%，出糠率~8%，其余~70%是碎米和整米 碎米率随稻谷品种、工艺流程、设备性能及操作不同会有 很大的差异，从3%～35%不等
1．普通大米 国家标准将大米分成四等：特等，标准一等，标准二等， 标准三等。决定大米等级的是米粒背沟和粒面留皮的多少
2．免淘米 免淘米即不需淘洗之米，可节约水资源，避免淘洗时的干 物质损失，节约时间，有利于进行营养强化。
谷糙混合物颗粒流体的流动状态 稻谷和糙米表面粗糙程度和比重不同，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
谷糙分离类型： (1)粒度分选（谷糙分离筛） (2)密度、弹性和表面摩擦系数分选（谷糙分离机）
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
5．速煮米
白米煮成饭需20~35min，时间如此之长是因水 分向米粒内部扩散缓慢引起。大多数米粒是半 透明的，结构紧密，没有便于水分渗入米粒内 部的空隙或通道。为了煮成米饭，水分必须进 入米粒中心，同时还要足够的热量使淀粉糊化。 因此，生产速煮米就要为水分提供进入米粒内 部的通道。
任何打开米粒通道使水分迅速渗入的方法，都 能缩短蒸煮时间。用于生产速煮米的大多数方 法，都会使米粒变得不透明，并且容积增大。
碾
一个横卧的碾白室
米
轴向输送功能保证
机
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
快：米粒经过碾白 室的时间就短；
慢：米粒经过碾白 室的时间就长
碾白时的运动分析
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4个因素共同作用完成
四、稻谷加工的产品和副产品
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
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
度调节机构
三、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 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 地点：碾米机碾白室中碾白辊作用下完成，在流动状态下实现
碾米机
碾米过程中最关键的设备 糠层在碾米机里被碾去，碎米也大多在 此产生 分类：横式碾米机
立式碾米机
立式立碾式米碾机米机
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