(二)稻谷加工
1.稻谷加工生产工序
稻谷加工生产过程主要由稻谷清理、砻谷及砻下物分离、碾米及其成品整理、副产品整理四大部分组成,各部分的目的、要求均不同,每一部分又包括多道工序。
(1)稻谷清理 夹杂在稻谷中没有食用价值的和影响稻谷品质的物质称为杂质。稻谷清理的目的即是清除混入原粮稻谷(亦称毛谷)中的各种杂质,如稻秆、稻穗、杂草种子、异种粮粒、土块、砂石、尘土、金属杂质等。
稻谷清理一般包括初清、风选、筛选、去石、磁选等工序。
(2)砻谷及砻下物分离 砻谷的目的是将净谷的稻壳脱除,得到糙米。稻谷经一次砻谷后不能全部成为糙米,因此,砻谷后的物料中含有糙米、稻壳和未脱壳的稻谷,这些物料统称为砻下物。在砻下物中,还常含有糙碎米(糙碎是指不足整粒糙米长度2/3的碎粒)、青白片(青白片是砻谷后的未成熟粒、小粒、不透明的粉质粒)等。砻下物分离则是将砻下物进行充分分离,得到相对纯净的糙米、稻壳和未脱壳的稻谷,再送到相应的工序进一步加工。
砻谷及砻下物分离一般包括砻谷(稻谷脱壳)、稻壳分离、谷糙分离、糙米精选等工序。
(3)碾米及成品整理 碾米的目的是应用物理方法剥除糙米籽粒表面的部分皮层,使之成为符合一定等级标准的大米。成品整理的目的是将碾制后的白米中的部分碎米、糠粉、异色粒等分离出去,通过成品整理,确保成品大米的纯度,要求成品大米符合国标或一定等级质量要求。
碾米及其成品整理一般包括碾米、凉米、白米分级、白米抛光、色选等工序。
(4)副产品整理 副产品整理的目的是得到纯净的米粒、稻壳、碎米,提高副产品综合利用价值,提高出米率。副产品整理包括糠粞分离、稻壳整理、碎米整理。
糠粞分离是将碾米过程中碾下的米糠中混入的米粞充分分离,做到糠中无粞、粞中无糠。稻壳整理是将混入稻壳中的饱满谷粒分选出来再送入砻谷机加工。碎米整理是将混入碎米中的完整米粒分选出来。
2.稻谷加工中的在制品
(1)净谷 净谷是指原粮稻谷经过清理后,其含杂量符合后续加工要求的稻谷。符合质量要求的净谷将送到砻谷工序加工。净谷质量要求:含杂总量不应超过0.60%,其中含砂石不得超过1粒/kg,含稗不应超过130粒/kg。
(2)回砻谷 砻下物中的稻壳被分离后的物料称为谷糙混合物,其主要由未脱壳稻谷和糙米组成。未脱壳的稻谷被分选出来后要送回砻谷机再次脱壳,因此称之为回砻谷。
回砻谷数量一般较少。回砻谷经过一次脱壳,稻壳已经松动,易脱壳。其中一部分谷粒的稻壳虽然没有松动,也经过一次挤压,不能承受与净谷相同的压力,否则易产生碎米或爆腰。加工中有条件的应考虑回砻谷单独加工。
(3)糙米 砻下物经过稻壳分离、谷糙分离、糙米整理后得到净糙米。糙米含有较多的维生素及矿物质,但粗纤维含量也高,糙米饭口感粗糙、食味差。因此,糙米不适合直接用作主食,一般是进一步加工碾除皮层得到白米。
糙米皮层厚度与出米率高低有关。加工同一精度大米时,品种优良、生长条件良好、成熟而饱满的稻谷,其皮层较薄,出米率较高;反之,出米率则降低。此外,糙米皮层厚,去皮困难,碾白时耗用动力大,碎米率也会增加。
(4)白米 糙米经碾米机碾除皮层后得到白米。白米中混有米糠、碎米和异色米粒等,而且米温很高,这些都会影响成品的质量,也不利于大米的储藏。因此,白米要进一步加工整理,达到符合成品大米质量标准,并使米温降至利于储存的范围。
3.稻谷加工中的副产品
(1)稻壳 稻谷经过砻谷机加工后稻壳即脱落。稻壳约占稻谷籽粒的20%,是碾米厂的主要副产品。稻壳发热量为12.5~14.6kJ/kg,是一种可再生、环保燃料。以稻壳为原料制取的产品广泛应用于能源、化工、饲料等行业。
(2)米糠 糙米经碾米机碾下的皮层即是米糠。碾米厂通常把不同道数碾米机碾下的米糠粉混合在一起统称为米糠。不同道数的米糠粉其营养成分差异很大。米糠数量的多少与糙米皮层厚度和产品精度密切相关。米糠是一种优质的油料资源,米糠也广泛用于饲料以及食品工业中。
(3)碎米 碎米主要由碾米过程中产生。砻谷及其白米抛光、提升等过程中也会产生碎米。碎米是对长度小于同批试样米粒平均长度3/4、留存在直径1.0mm圆孔筛上的不完整米粒的总称。小碎米是指通过直径2.0mm圆孔筛,留存在直径1.0mm圆孔筛上的不完整米粒。碎米数量的多少与原粮稻谷的品质、加工工艺和设备操作管理密切相关。碎米多用于食品工业中,小碎米多用作饲料。
4.成品大米
(1)大米的分类与质量标准
①大米的分类:依据国家标准,我国大米按类型分为籼米、粳米和糯米。糯米又分为籼糯米和粳糯米。大米按食用品质分为大米和优质大米。
②大米的质量标准:我国国家标准《GB1354-2009》将大米按质量要求分为四个等级。大米以加工精度、碎米与其中的小碎米、不完善粒、杂质最大限量为定等级指标。水分、色泽与气味、黄粒米含量、互混率为质量控制指标。
按国家标准优质大米分为三个等级。优质大米以加工精度、碎米与其中小碎米、不完善粒、垩白粒率、品尝评分值和杂质最大限量为定等级指标,优质籼糯米和优质粳糯米以加工精度、碎米与其中小碎米、不完善粒和杂质最大限量为定等级指标。与大米相比较,优质大米增加了垩白粒率、品尝评分值、直链淀粉含量三项质量评定指标。
(2)大米的食用品质 大米主要用作主食米饭,其商品价值与其食用品质密切相关。
评价大米食用品质最常用的方法是借助人们的感觉器官,对米饭直接进行品尝试验,判断其食用品质的优劣。品尝试验是以人的感官为基础,最易为人们所接受。大米食用品质评价要求通过多人集体评价,以消除个人感官评价的主观性,从而得出较客观的评价。
大米蒸煮食用品质感官评价是对大米蒸煮后的米饭的气味(固有香气、异味)、外观结构(颜色、光泽、完整性)、适口性(黏性、弹性、软硬度)、滋味(纯正性、持久性)和冷饭质地(成团性、黏弹性、硬度)进行品评鉴定。品评结果以综合评分表示。我国优质大米质量标准中,品尝评分值是大米等级评定指标之一。
(3)影响大米食用品质的主要因素
①大米类型、品种:除少数例外,一般籼米的加热吸水率都较高,膨胀率较大,煮饭所需时间较长。粳型大米则相反,其加热吸水率较低,膨胀率较小,煮饭所需时间较短。一般籼米饭比较干,饭粒比较完整,同时容易散开,翻动时有轻松柔软的感觉;但经过几小时冷却后,饭粒即行硬化(回生)。粳米饭比较湿,饭粒周边不保持完整,互相粘连不易散开,翻动时有黏重的感觉;但煮饭时沥去米汤可使饭粒分散而不致粘得很紧,冷却后饭黏不易变硬。
籼米饭和粳米饭的口感显著不同。由于各人口味爱好和地域习惯等原因,很难评说它们的食用品质优劣。但是同一类型不同品种大米之间食用品质优劣程度有差别。例如,一般早籼米的食用品质比晚籼米差。
大米的食用品质与大米胚乳中直链淀粉的含量呈显著相关性。当大米中直链淀粉含量低于2%时,大米呈糯性,蒸煮出的米饭很黏;直链淀粉含量在12%~19%时,蒸煮时吸水率低,米饭柔软,黏性较大,涨性小,冷却后仍能维持柔软的质地;直链淀粉含量在20%~24%时,蒸煮时吸水率高,米饭体积膨胀率大,糊化温度高,米饭蓬松,黏性较小,冷却后变硬;直链淀粉含量在25%以上,米饭蓬松、硬,黏性差,冷却米饭变得很硬。
②大米的精度:大米加工的精度对食用品质亦有很大影响。大米的精度低,籽粒表面含皮层多,米饭口感稍微粗糙。大米的精度高,则食用品质好,但维生素及矿物质等营养成分的损失比较大。
③大米中含碎米量:在米饭制作过程中,大米中的碎米及其淀粉易溶于水,且碎米的吸水速度快,在同一糊化温度、时间之下,碎米比整粒米的糊化度高,导致碎米米饭硬度和黏性下降,米饭无黏弹性、嚼劲差。大米中碎米含量过多使得米饭的食用品质下降。
④大米的新鲜度:陈米(新鲜度低)的大米加热后吸水率比新米高;在吸水量相同的情况下,陈米膨胀率比新米大;陈米饭松而不黏,新米饭黏性较强;从陈米饭沥出的米汤比较稀,米汤固形物含量少,而从新米饭沥出的米汤则比较浓而且黏,固形物含量也比陈米米汤高。总而言之,新米食味较好。
5.生产检验
稻谷加工中通过检验原粮、在制品、副产品、成品的品质,可以及时掌握各设备的工艺效果,进而指导生产,优化工艺操作,为保证产量以及成品大米质量提供依据。具体检测方法执行相应的国家标准。
(1)原粮稻谷检验 原粮稻谷是指未清理的稻谷。原粮的品质会直接影响到成品大米的品质及出米率。因此,必须对进厂稻谷的产地、品种、类型、水分、杂质、出糙率、整精米率、色泽、气味等各项指标进行检验。
①色泽、气味、口味。品质正常的稻谷有它固有的色泽、气味、口味,如果是颜色发生了变化,气味、口味不正常或有异味,很可能是品质劣变或受到污染。
②杂质。夹杂在稻谷中的杂质不仅会降低稻谷的使用价值,增加清理负担,影响设备效率及寿命,减少出品率,而且还会损害食用者的健康。根据国家标准的规定,稻谷中的杂质可分为以下几类。筛下物:通过直径2.0mm圆孔筛的物质。有机物质:无食用价值的稻谷粒、异种粮粒及其他有机物质。无机物质:泥土、砂石、砖瓦块及其他无机杂质。
③水分。水分是稻谷质量指标中受到特别关注项目之一。稻谷水分高低与稻谷的新鲜度、干燥程度有关。水分过高、过低的稻谷加工中产生的碎米多。测定稻谷水分对稻谷的购销、储存以及指导生产、提高出品率、提高产量都具有重要作用。
④出糙率。净稻谷试样脱壳后的糙米质量(其中不完善粒折半计算)占试样质量的百分率称为出糙率。出糙率是稻谷定等作价的基础项目。籽粒成熟饱满、壳薄的稻谷,出糙率高;反之出糙率则低。出糙率高的稻谷其出米率也高。出糙率是反映稻谷品质的重要项目。
稻谷中的不完善粒是指虫蚀、病斑、生霉、生芽、未熟等有缺陷,但尚有食用价值的粮食颗粒。
⑤整精米率。整精米是指糙米碾成精度为国家标准一等大米时,其中的整米粒和米粒虽然产生破碎,但长度仍能达到完整精米粒平均长度的4/5以上(含4/5)的米粒。整精米率是指整精米占净稻谷试样质量的百分率。
整精米率是反映稻谷品质的重要项目,也是稻谷定等项目之一。整精米率含量高的稻谷,加工时出米率高,碎米率低;反之则出米率低,碎米率高。
(2)在制品的检验 在制品的检验的目的是了解生产中各工序及其生产设备的技术指标是否与设计要求相符,是否能够满足最终成品质量要求,从中发现问题,及时解决。
①净谷:净谷检验的主要内容是含杂率、含糙碎米率、爆腰率等。一方面了解稻谷经过清理后是否到达净谷要求,另一方面为砻谷机的操作提供参考依据。
②砻下物:砻下物的检验内容包括脱壳率、谷糙混合物中所含的稻壳率和糙碎率。
脱壳率:指稻谷经砻谷机一次脱壳后,已脱壳稻谷占入砻稻谷的质量百分率。
含稻壳率:指砻下物经谷壳分离后的混合物中所含稻壳质量的百分率。
糙碎率:指谷糙混合物中所含糙碎米的质量占已脱壳谷粒(包括整粒糙米和糙碎米)质量的百分率。
脱壳率低,产量下降;脱壳率过高,导致碎米增加。砻下物中含稻壳量多,严重影响谷糙分离效果;糙碎率高,碎米增加,并增加后续碾米机的负荷量。
③回砻谷:回砻谷含糙率是指回砻谷中含糙米的质量百分率,它是回砻谷的纯度指标。通过检验可以了解谷糙分离的效果,促进砻谷效率和糙米纯度的提高。回砻谷中含糙率高,易造成碎米增加,也会导致生产线的产量下降。
④净糙:净糙含谷率是指每千克净糙米中含未脱壳稻谷的粒数,它是净糙的质量指标。在后续碾米和成品整理工序中,净糙中所含谷粒易擦伤米粒表面,影响产品的光洁度;也会增加碾米机、色选机的负荷量,造成碎米率增加,出米率降低。
⑤白米:白米检验包括碾米机增碎率、加工精度、碎米率、含谷粒数、含糠粉率等。
碾米机增碎率是出机白米中的碎米率较进机米中碎米率的增加量。通过检验了解碾米机的增碎率,进而合理调节碾白压力,减少加工中的碎米。
加工精度是指糙米籽粒去皮和米胚残留的程度。通过检验了解各道碾米机出机白米的加工精度,合理调整糙米碾白过程中的碾减率(去皮率),提高出米率,降低能耗。
(3)副产品和下脚检验 副产品和下脚检验主要是检验下脚和副产品中含粮程度。副产品和下脚中含粮高,浪费粮食,又造成产量、出米率下降。
①下脚(杂质)含粮:下脚是指稻谷清理工序所分离出的杂质。下脚含粮是指下脚中含有的饱满粮粒。检测下脚含粮时每次取样不得少于1kg,用手捡出其中的饱满粮粒。
②壳中含粮:壳中含粮是指从砻下物中分离出的稻壳中所含有的饱满粮粒。要求每100kg稻壳中含饱满谷粒不超过30粒。每次取样不得少于50kg,重复过风数次后,捡出其中粮粒,并数其粒数。
③糠中含粞:糠中含粞是指米糠中含有的极小颗粒碎米(米粞、米屑)。米糠用于榨油时,如果糠中含粞率高,会降低出油率。检测糠中含粞可用1mm圆孔筛筛选,筛上物即是米粞。
④粞中含粮:粞中含粮是指米粞中含有的整米和相似整米长度1/3以上的米粒。检测粞中含粮可用2mm圆孔筛筛选,然后捡筛上物中含有的整米和相似整米长度1/3以上的米粒。
(4)成品大米检验 成品大米的质量要求,可按国标规定执行,也可按企业、行业标准要求执行。不合格产品不能出厂,以维护消费者的利益和企业的声誉。
按照国标要求,成品大米质量检验内容包括加工精度、水分、碎米率、杂质、黄粒米、互混率、色泽、气味等。优质大米质量检验内容还增加有垩白粒率、品尝评分值、直链淀粉含量等。成品大米质量检验内容执行国标GB1354-2009。