2、稻谷制米

二、稻谷的清理
2.1 清理的目的与要求 稻谷生长、收割、贮藏和运输过程中将混入杂质。 有机杂质：瘪谷、黄粒米（胚乳呈黄色）、稗子
（形状近似半球形，断面呈三角形）、 杂草和异种粮粒、虫尸、卵、蛹等
无机杂质：泥沙、石块、并肩石（其形状大小与稻 谷相仿）、磁性矿石和金属杂质等
杂质按其粒度大小可分为大杂 >5mm； 5mm >中杂> 2mm；2mm >小杂和并肩石。
擦离碾白（压力式碾白）：依靠米粒与米粒， 米粒与碾白室构件的碰撞、挤压和磨擦，使糙米 皮层与胚乳脱离而达到碾白的目的。擦离碾白易 产生碎米，故不宜用来碾制籼米；其成品表面光 洁、色泽明亮。
3、谷壳率和出糙率 谷壳率指稻壳占净稻谷质量的百分比。 出糙（米）率指一定数量稻谷全部脱壳后获
得全部稻米质量（不完善粒折半计算）占稻谷质 量的百分比。
谷壳率高的稻谷一般加工脱壳困难，出糙率 低；反之则易。
4、千粒重、容重与密度
稻谷的千粒重是1000粒稻谷的重量，以克为单 位。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。
约含77%淀粉、15%水分、 7%米蛋 白以及 1%的脂质、膳食纤维、维生素、 无机盐。
大米粗纤维含量低，各种营养成分消 化率和吸收率高。
米饭香味宜人，糯黏可口，食用性质 优良，还可进一步加工成其它食品。
一、稻谷的工艺性质
稻谷的工艺性质是指稻谷所具有的影响 稻谷加工工艺效果的特性，包括稻谷的籽粒 结构、化学成分、物理性质等。
1、水分 稻谷水分的高低对稻谷加工的影响很大，水
分过高或过低会增加碎米率，因此国家对原粮稻 谷和成品大米的含水量都有严格规定。
2、蛋白质 稻谷中蛋白质含量不高，但氨基酸组成平衡，
谷物中生理价值最高。稻谷籽粒蛋白质含量越高， 籽粒强度越大，加工时碎米越少。
3、脂肪
稻谷脂肪含量约2%，大部分集中在胚和皮 层中，故白米中脂肪含量很少。米糠中含脂肪较 多，是一种很好的油料，含油率一般在18-20%。
按重量可分为：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）。
加工过程将降低产品纯度，影响成品质量； 影响设备的工作效率；损坏机器； 污染车间的环境卫生，危害人体的健康； 酿成设备事故和火灾危险。 因此，清除粮食中的杂质，是稻谷加工过程 中的一项首要任务。
筛面孔形状：圆形孔、长形孔、三角形孔和鱼鳞型 排列方式：平行排列、交错排列
筛孔表示方法：
筛板的筛孔以实际尺寸表示：φ6mm、长方形 1.5×20mm、三角形3mm。
筛网的筛孔呈方正形和长方形，公制（英制） 以每50mm筛网宽上的筛孔数表示筛的型号。 Z10，表示镀锌低碳钢丝方孔每50毫米10孔的筛； Z8×7，表示每50毫米经向筛孔数8，纬向筛孔数 为7的镀锌低碳钢丝筛。
6、散落性和自动分级
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。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。
影响散落性的因素：表面光滑程度、颗粒形 状、含水量大小，夹杂物的多少等。
散落性小的稻谷，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。
谷糙分离设备大 致可分为稻谷分离筛 及谷糙分离机两大类。 平转筛是我国目前定 型的谷糙分离设备。
糙米中含谷不超过40粒/kg；回砻谷中含糙米不超过10%
四 碾米
运用物理机械的方法将糙米皮层、胚去掉， 使之成为符合食用要求的白米的过程称为碾米。
4.1 碾米的基本原理 可分为擦离碾白、碾削碾白和混合碾白三种。
磁选是利用金属杂 质和稻谷的磁性不同， 将稻谷中的金属杂质吸 除，达到与稻谷分离的 目的过程。常见磁选器 有栅式、栏式和滚筒式。
2.2.5 精选法
精选法是根据谷粒与杂质长度的不同，利用有一 定形状和大小的袋孔的工作面进行分离的方法。有滚 筒和蝶片两种形式。
2.2.6 光电分离法 利用谷物和杂
质对光的吸收和反 射、介电常数的不 同进行的分离方法， 工业上已有色选法。
2、稻谷的粒形与大小
稻谷粒形指稻谷的长度、宽度和厚度。根 据长宽比分为三类：>3为细长粒，> 2而<3为长 粒形，< 2为短粒形。一般籼稻属前两类，粳稻 属于后一类。
加工过程中，籽粒的形态和大小是合理选 用筛孔和调节设备操作的依据之一。
形态和大小不同的稻谷混在一起。会给清 理、砻谷和碾米带来困难。对于混杂比较严重 的稻谷，最好采用分级加工。
砻谷后的混合物称 为砻下物，包括糙米、 未脱壳的稻谷、稻壳及 毛糠、碎糙米和未成熟 粒。
3.1 砻谷 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。
稻谷脱壳可分为挤 压搓撕脱壳、端压搓撕 脱壳和撞击脱壳。
1．挤压搓撕脱壳：典型设备为胶辊砻谷机
2、端压搓撕脱壳：
砂盘砻谷机
是应用此机理的 典型设备。
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。米 粒温度在0~5℃时，米粒强度最大，温度愈高，米 粒强度愈低。（P12~13表)
小型大米 加工成套机组
品种、等级不同的稻谷具有不同的工艺 性质，不同的加工方法和精度对稻谷的工艺 性质亦有不同的要求。
1.1 稻谷的分类、籽粒结构和化学组成
1.1.1 稻谷的分类 按生长方式分：水稻和旱稻；
按生长期长短分：早稻（90~120d）中稻（120~150d） 和晚稻（150~170d）；
按籽粒形态分：籼稻、粳稻和糯稻。
糊粉层
11-29 4-6
胚乳
66-70
胚
2.0-2.5
糙米粒各组成部分 重量百分比
名称 重量(%)
糙米
100
果皮+种皮 2.1
糊粉层
4.7
内胚乳
90.7
胚
2.5
1.1.3 稻谷的化学成分
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稻谷籽粒及其各组成部分的化学成分（%）
稻谷 糙米 胚乳
胚 米糠 稻壳
碳水化合物 蛋白质 脂肪 纤维素 灰分 水分
3、撞击脱壳： 离心砻谷机
是应用此机理的 典型设备。
3.2 谷壳分离
谷壳分离是指从砻下 物中将稻壳分离出来的过 程。分离后，每100公斤 稻壳中含饱满粮粒不超过 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%。
3.3 谷糙分离
将未脱壳的稻谷 与糙米分开的过程称 为谷糙分离。
固体颗粒流动或受到振动时，由于颗粒之 间在形状、大小、表面状态、密度和绝对质量 等方面的差异，性质相同的颗粒向特定区域聚 集，出现重新分布或自动分层的现象称为自动 分级。
大而轻在上；小而重在下；轻而小或重而 大在中间。
1.2.2 稻谷籽粒的结构力学性质 米粒受到压缩、弯曲、剪切等力作用时，会
发生变形并产生内部应力，当外力增加到强度极 限时，籽粒将破碎。这种抗变形和破碎的能力称 为米粒的强度，单位为kg。
稻谷千粒重与出糙率的关系
千粒重（g） 出糙率（%）
25.58 25.39 25.08 23.32 21.65 21.43 20.51 82.57 82.06 81.90 81.07 80.21 79.72 79.50
稻谷的容重是指单位容积中稻谷的重量，以 kg/m3为单位。凡是粒大而饱满坚实的籽粒，容重 就大，出糙米率就高。
按气流运 动方式不同可 分为：吸式、 吹式和循环式 风选法。
2.2.2 筛选法： 根据谷粒与杂质在粒度大
小、形状的差别，借助筛孔分 离杂质或将物料进行分级的方 法。筛选的基本条件：
① 物料能够充分接触筛面；
② 选择适当的筛面和筛孔；
③ 物料与筛面有适宜的相对运 动。
筛面形式：冲孔筛和编织筛。 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，层数多时常用。
2.2.1 风选法 风选是根据稻谷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。
稻谷、糙米及有关物料的悬浮速度
物料名称 悬浮速度 m/s
粳稻谷 粳糙米 7.7-7.9 11-12.6
大米 11-14
小碎米 10-13
米糠 2-3
稻壳 并肩石 3-4 11-14
按气流运 动方向不同可分 为：垂直、倾斜 和水平气流三种 风选法。
稻谷及其加工产品的容重
名称 无芒粳稻 普通有芒粳稻 长芒粳稻
籼稻 粳稻 籼糙米
容重（kg/m3） 560 512 456 584 770 748
名称 粳米 籼米 大碎米 小碎米 米糠 稻壳
容重（kg/m3） 800 780 675 365 274 120
密度是指稻谷籽粒单位体积的质量，以 g/L或g/cm3为单位。
64.52
8.09 1.8 8.89 5.02 11.68
74.53
9.13 2.0 1.08 1.10 12.16
78.8
7.6
0.3
0.4
0.5 12.4
29.1
21.6 20.7 7.5
8.7 12.4
35.1
14.8 18.2 9.0
9.4 13.5
29.38
3.56 0.93 39.05 18.59 8.5
4、碳水化合物（淀粉）
稻谷中淀粉含量约70%，大部分在胚乳中。 淀粉种类和含量对稻米的食用品质影响很大。
5、矿物质：大部分集中在稻壳、果皮及胚中。
6、维生素：稻谷籽粒中主要含有B族维生素及 少量的维生素A和E，加工后大米中含量降低。
7、粗纤维：稻谷中粗纤维的含量约为10%，主 要分布在稻壳中，其次是皮层，胚乳中仅含 0.34%，加工时基本被去除。
1.2 稻谷籽粒的物理性质和结构力学性质
1.2.1 稻谷籽粒的物理性质
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，
稻谷的粒形与大小，谷壳率和出糙率， 千粒重、密度与容重，腹白度和爆腰率， 散落性和自动分级等。
1、稻谷的色泽和气味
新鲜稻谷呈鲜黄色或金黄色，表面富有 光泽，无不良气味。未成熟的稻谷一般呈淡 绿色，其米质较差，加工时易产生碎米，出 米率低。
用于初筛，去除砖石、泥块、绳头等大杂质和灰尘。
2.2.3 密度分选法
密度分选法是根据谷粒与杂质密度的不同， 利用运动过程中自动分级的原理，采用适当的分 级而使之分离。
可分为干式和湿式两类。 湿式以水为介质，只适用于加工蒸谷米； 干式以空气为介质，主要设备为比重去石机。
比重去石机示意图
2.2.4 磁选法
想一想，稻谷和大米有什么区别？
稻谷是禾本科草本植物栽培稻的果 实，仅次于小麦的世界第二大粮食作物。
我国稻谷播种面积占谷物播种面积 的30％，产量占粮食总产的40％以上， 播种面积和总产量均居粮食作物之首。
全国约有2/3的人口以稻米为主食。
大米是稻谷经清理、砻谷、砻下物分 离、碾米及成品整理后的产物，
2.3 常规稻谷加工清理流程
稻谷（计量）→ 筛选风选组合 → 密度分选（去石） → 磁选 → 精选 → 净谷（计量）
清理工艺效果的评价
清理后净谷量
净粮提取率 =
×100%
清理前稻谷量
清理前含杂量－清理后含杂量
杂质去除率=
×100%
清理前含杂量
三、砻谷及砻下物分离
稻谷不能直接进行 碾米，需要通过砻谷将 颖壳去掉，制成糙米后 再碾米。
要求：
1、根据稻谷含杂种类和含量，合理选用除杂设备； 2、根据杂质的物理特性，先易后难，加以清除； 3、清除的杂质要分别归类，以便集中处理； 4、稻谷经过清理后（即净谷），应符合下列要求：
含杂总量不超过0.6%，其中含砂石粒数不超过1粒 /kg；含稗粒数不超过30粒/kg。
2.2 清理的方法及机理 根据杂质与稻谷物理性质的不同进行分选。
千粒重、容重与密度与谷粒的粒形、大小 和饱和度呈正相关关系。因此可作物评定稻谷 工艺品质的指标。
5、腹白度和爆腰率 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，粉质率高， 强度低，加工时易碎，出米率低。
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。爆腰率高的稻谷，加工时易产生碎米， 出米率低。不适宜加工高精度的大米。
1.1.2 稻谷形态 结构
稻谷籽粒包 括颖（外壳）和 颖果（糙米）。 糙米由果皮、种 皮、胚乳与胚组 成。
内颖
糙米 外颖
第2护颖 小花梗 副护颖
小穗梗
稻谷籽粒各组成部分 厚度和重量百分比
名称
厚度 重量 （微米） （%）
颖
24-30 18-20
果皮
7-10
种皮(包括外胚乳) 3-4 1.2-1.5