稻谷的加工剖析课件

稻谷的加工

一、稻谷及其初加工

稻米是人类的主食。水稻为我国第一大粮食作物种植历史已有六千多年。稻谷在我国分布广，面积大，主要种植区为长江流域和珠江流域。种植面积仅次于印度居世界第二位。总产量居世界首位，单产量也在世界先进行列。

米粒的结构

水稻谷粒由颖（谷壳）和颖果（糙米）组成。颖(稻壳)：稻谷的外壳称为颖，包括外颖、内颖、护颖、颖尖(俗称芒)四部分。外颖朝里，内颖朝外，两者相互钩合，包住颖果．稻谷在加工过程中，经砻谷机脱壳后，内外颖便脱落，脱下的颖称为稻壳，俗称大糠或砻糠。

颖果（糙米）：包括胚、腹部、背部、纵沟、背沟、胚乳、皮层。图稻谷籽粒结构1芒2外颖3内颖4茸毛5脉6护颖图糙米的结构1-胚，2-腹部，3-背部，4-纵沟，5-背沟，6-胚乳，7-皮层一、稻谷的分类和质量标准（一）稻谷的分类

1、按植物学分类：粳型稻的粳米和籼型稻的籼米。

2、按生长条件分：普通水稻和陆稻。种在水田里的稻叫水稻。种在旱地上的稻叫陆稻，也叫旱稻。

3、按淀粉构成分类：普通大米和糯米。普通大米直链淀粉含量约为20%，糯米直链淀粉含量极低（20%）。

4、按生育期长短分：早、中稻和晚稻。稻谷的分类、质量标准及品质评价

分类依据品种名称分类标准粒长超长米长粒米中长粒米短粒米>7.50mm6.61∽7.50mm5.51∽6.60mm<5.50mm形状（长宽比）细长形中长形短粗形圆形32.1∽31.1∽2<1.05．按米粒形状分类：如表。一般认为：粳米的长宽比为1.5—1.9，籼米的长宽比约为2.5以上。表糙米粒形分类标准6、根据国家标准GB1350—1999规定稻谷分为按生长期和外观早籼稻谷、晚籼稻谷、粳稻谷、籼糯稻谷、粳糯稻谷五类。早籼稻谷：生长期较短，收获期较早的籼稻谷，一般米粒腹白较大，硬质颗粒少；晚籼稻谷：生长期较长，收获期较晚的籼稻谷，一般米粒的腹白较小或无腹白，硬质颗粒较多；粳稻谷：粳型非糯性稻的果实，籽粒一般呈椭圆形，米质粘性较大，胀性较小；籼糯稻谷：籼型糯性稻的果实，籽粒一般呈椭圆形或细长形，乳白色，不透明或半透明；粳糯稻谷：粳型糯性的稻的果实，米粒一般呈椭圆形，乳白色，不透明或半透明。

（二）稻谷的质量标准

1稻谷籽粒的物理性质及结构力学性质

a.稻谷籽粒的物理性质包括千粒重、密度容重、谷壳率、爆腰率、出糙率、整精米、整精米率、散落性和自动分级、不完善粒、黄粒米、色泽、气味、杂质等性质。

b.稻谷籽粒的结构力学性质影响稻谷和糙米结构力学性质的因素主要有稻谷的类型、籽粒的水分含量、胚乳的组成以及温度。

等级出糙率，%整精米率，%杂质，%水分，%色泽、气味1≥79.0≥50.0≤1.0≤13.5正常2≥77.0≥50.03≥75.0≥50.04≥73.0≥50.05≥71.0≥50.02、质量标准A、早籼稻谷、晚籼稻谷、籼糯稻谷按出糙率和整精米率分等级，质量指标见表1-1。等级出糙率，%整精米率，%杂质，%水分，%色泽、气味1≥81.0≥50.0≤1.0≤14.5正常2≥79.0≥50.03≥77.0≥50.04≥75.0≥50.05≥73.0≥50.0B、粳稻谷、粳糯稻谷按出糙率和整精米率分等级，质量指标见表1-2.二、稻谷的品质评价对稻谷外观性状、理化特性、营养价值、蒸煮品质及食用品质等进行测定。品质影响因素有（一）稻谷蛋白质含量的受地区差异影响（二）稻米蛋白质的质量蛋白质化学分(指蛋白质中各种氨基酸的含量和比例)

（三）稻米的直链淀粉直链淀粉含量已逐渐成为衡量稻米质量的指标之一。我国籼稻谷直链淀粉属中间偏低型，粳稻谷直链淀粉大部分属低型。（四）出糙率及等级标准稻谷出糙率是我国确定等级的依据。国家标准将稻谷分为籼稻谷、粳稻谷、糯稻谷三类；三类再分为早、晚籼谷；早、晚粳谷，籼、粳糯谷六种，（五）稻谷品质全面评价可以从以下几个方面来评价稻谷品质的优劣：

1、角质率角质率较高，即腹白、心白小，透明度高，同时粒形均匀整齐，稻谷品质较优。

2、稻谷出糙率稻谷出糙率高，出米率高、碎米率低，稻谷品质较优。

3、蛋白质含量蛋白质含量高，蛋白质氨基酸组成比例平衡，稻谷品质较优。

4、直链淀粉含量根据用途和消费习惯来确定，而不以直链淀粉含量高低来评价稻谷品质优劣。

5、蒸煮糊化特性稻米的蒸煮糊化特性好，米饭香、食味佳，稻谷品质较优。三、稻米质量的现代概念

现代的稻米质量，包含了稻米的卫生、加工、外观、蒸煮、食味、营养、风味等方面品质的多项指标。（一）卫生品质农药残留量，砷、汞、铅等重金属的含量以及黄曲霉毒素等不得超标，绿色大米，有机大米日益受到青睐。（二）加工品质要求籽粒光亮，口感好，碎米、杂质、不完善粒等要小。通常衡量稻米加工品质的指标有加工精度、光泽度、碎米率、杂质含量、不完善粒等。加工精度指稻米籽粒表面除去糠皮的程度。（三）外观品质稻米的外观品质专指与品种特性相关的指标，如垩白度、透明度、粒形等。现在大多数人们喜欢半透明，似玻璃质的籽粒类型。（四）蒸煮食味品质稻米的蒸煮食味品质是指稻米在蒸煮和食用过程中所表现的各种理化及感官特性，如吸水性、溶解性、膨胀性、延伸性、糊化性、回生性以及米饭的软硬性、粘滞性、弹塑性和色、香、味等。（五）营养品质稻米营养成分包括淀粉、蛋白质、脂肪、维生素和矿物质等，目前主要以稻米的蛋白质含量作为营养品质的指标。（六）风味品质天然风味品质主要指稻米及其米饭的色、香、味等。四、稻谷的性质(一)稻谷的物理性质(加工适应性)1.气味具有稻谷特有的香味，无不良气味。2.色泽正常的稻谷为鲜黄色或金黄色，富有光泽，未成熟的一般为绿色。若发霉变质，则米粒会变色。3.粒形稻谷的粒形可用长宽之比来表示。粒形与出米率、出碎米率有密切关系。，粳稻的出米率高于籼稻谷，碎米率也少于籼稻。4.均匀度均匀度是指谷粒粒形和大小等一致的程度。5.腹白度米粒上乳白色不透明的部分叫腹白，是在生长过程中形成的，粳籼米都可能带有腹白，其大小程度叫腹白度。。6.爆腰凡是米粒上有纵向或横向裂纹者叫爆腰。糙米中爆腰粒数与总数的百分比称为爆腰率。造成爆腰的原因如温度急骤变化，风干过度后又大量吸水等。7.千粒重一千粒稻谷的重量，以克为单位，变动范围在15～43g之间。(二)稻谷的化学性质1.水分不仅影响到植物的生理，而且还影响其产品的加工和储藏。“安全水分”是指粮食中水分几乎都是结合水时的水分含量。如粳稻，南方为14.5%，北方为15.0%。2.蛋白质稻谷中的含量在8～10%，限制性氨基酸主要为赖氨酸。3.脂肪为2%左右，大部分存在于胚和糊粉层中。4.碳水化合物淀粉占84%，可溶性糖0.7%，粗纤维0.9%。5.维生素和矿物质稻谷是Ｂ族维生素的主要来源，也含少量VA，很少或不含VC和VD。制米工艺

一、普通大米稻谷加工成大米的工艺过程可包括清理、砻谷、碾米、成品、副产品整理等工序。（一）稻谷的清理毛谷→称重→初清→除稗→去砂→磁选→净谷

(二)砻谷去掉稻谷稻壳(脱壳)的工艺过程称为砻谷。常用机械设备有：橡胶辊筒砻谷机、金刚砂砻谷机、离心式砻谷机和平转选糙筛等。砻谷原理(三)碾米

糙米表面皮层中含有大量的粗纤维、维生素、脂肪等。碾米的要求就是将糙米碾制成符合精度要求的大米，碾米工艺有直接碾米、一机碾白和多机碾白等几种。大米精度高，碎米率低，大米表面光洁度好，使用的机械设备有铁辊筒碾米机、双辊碾米机、砂辊碾米机和立式金刚砂碾米机等。(四)稻谷的精加工技术

大米质量取决于稻谷的品质优劣、新陈程度、加工。1.稻谷的分级加工技术按稻谷籽粒的粒度、容重、结构力学性质等特性的差异，将一批稻谷分成若干个等级，2.着水调质技术着水调质主要在糙米阶段进行，通过对糙米添加水或蒸汽将糙米表层湿润，使表皮与内层的结合力降低，并使糙米表面的摩擦系数增加，这样碾米时所需压力减小，出米率随之增加。3.大米的精碾技术合理地选择先进的精碾主机和精碾工艺。4.大米抛光与色选技术通过抛光处理，不仅可清除米粒表面浮糠，还起到使米粒表面淀粉预糊化和胶质化作用。米粒表面淀粉预糊化和胶质化程度取决于水、热或添加食用助抛剂的作用。稻谷制米工艺示意图前稻谷制米工艺示意图后国内外稻米精深加工产品类型一、不淘洗米日本资料表明，米粒在水中淘洗时，随水流失的米糠及淀粉为2%左右，营养成分损失也很可观，其中损失无氮浸出物1.1～1.9%、蛋白质5.5～6.1%、钙18.2～23.3%和铁17.7～46.9%。所以淘洗大米实质是白米在水中的精加工，即碾米的继续。不淘洗米的加工工艺。(一)湿润擦碾米采用多机轻碾的方法，反复进行磨擦，增加凹陷部分的磨擦次数，提高除糠的效率。第一道工序是碾白和除糠，第二道工序主要是磨擦除糠。(二)表面淀粉膜化

表面淀粉膜化是利用大米表面存在的少许淀粉粒和大米表面突出的淀粉粒，将其转变成包裹米粒的胶质淀粉膜，或称α淀粉膜，作为米粒的保护膜，并显出珠光色彩，称为珠光清洁米。二、营养强化米

谷类粮食，存在着较大的营养缺陷。实践证明，在大米中添加0.2%的赖氨酸和0.12%的苏氨酸，可使其蛋白质的营养价值增加2.3倍。营养强化米是指添加了某些人体需要的营养物质的大米。(一)强化米的生产方法强化米的生产方式有很多种，可分为内持法和外加法二类。内持法是指设法保存米粒外层或胚芽所含的维生素、矿物盐等营养成分的加工方法，如蒸谷米、胚芽米。外加法就是将各种营养成分配成稳定的水溶液或油溶液，以浸吸或喷涂等方式附着于米粒上。营养强化剂的种类不同，营养米的品种也不同，有VB1、VB2强化米，烟酸、铁、钙、VD强化米，氨基酸、矿物盐强化米等。（二）强化米的生产1.VB1强化米先将VB1溶解于1%的醋酸溶液。再放入白米，在室温下浸泡6～24h，使米粒充分吸收VB1的醋酸溶液。当大米的水分增至30%时，基本达到饱和状态，即沥水。然后将湿大米通过热蒸汽进行短时间蒸热，使米粒表层的淀粉熟化，这样食用前洗米时，浸入米粒内的VB1不致流失。最后进行干燥，把大米的水分降至14%左右即可。2.复合营养强化米浸吸与喷涂：(2)二次浸吸：(3)汽蒸糊化：(4)喷涂酸液及干燥：三、特等米

特等米的加工技术及设备要求较高，除需增加除杂除砂、谷糙分离、精米分级等工艺外，主要是采用“多机轻碾出白”的先进工艺进行加工。四、免洗米免洗米又称清洁米，其特点是含杂极少，表面光洁，清洁卫生，并具有防污染和保质的包装。食用时不需淘洗可直接下锅蒸煮。加工免洗米的技术关键在于除杂、除糠、精选和保洁，需要有相应高标准的除杂设备和工艺、刷米技术和设备（如白米抛光机等）及白米精选设备（如电脑色选机等）。五、蒸谷米蒸谷米又称半煮米，其基本加工工序与加工一般大米相同，只是在砻谷前增加对净谷浸泡、蒸煮、干燥等水热处理工序。通过水热处理的稻谷，米粒强度增大，工艺品质提高，碎米率减少；同时在水热处理过程中，稻谷皮层的维生素和矿物质等营养成分向米粒内部渗透，使胚乳内的营养成分增加，提高了稻米的营养价值；此外，蒸谷米还有耐贮、米粒胀性好，出饭率高，米饭易消化等优点。六、胚芽米胚芽米是指精白米保留米胚的一种大米产品，也称留胚米，留胚率应在80%以上。米制食品

大米制品主要有如米粉丝、米糕点、米粉条（如沙河粉）、米酒等。目前大米制品的开发正朝着易食、美味、保健等方面发展，把传统米粉丝（β化态）的工艺改为α化干燥法制成即食米粉，配合其他物料，加工保功能米制品。一、米粉丝米粉丝最早由广东人发明，后来由福建传到台湾、香港和东南亚各地。米粉丝从工艺上可分为切粉和榨粉两大类，这两类各有干湿之分，并有不少品种:品种举例湿米切粉炒粉、水粉、猪肠粉干米切粉梧州切粉、龙门切粉湿米榨粉桂林米粉、银丝米粉干米榨粉粗条米排粉、细条米排粉、方块米排粉（一）切粉的生产工艺与操作工艺操作：1.原料输送2.洗米(1)人工洗米：(2)机械洗米：(3)射流洗米。3.浸泡4.磨浆5.蒸粉6.冷却与切条7.切粉干燥8.包装（二）榨粉的生产工艺与操作榨粉也分为湿米榨粉和干米榨粉。湿米榨粉的生产流程原料→洗米→浸泡→磨浆→脱水→混合→蒸坯→挤片→榨条→蒸煮→水洗(风冷)→梳松成型。操作要点：1.粉碎与磨浆2.脱水、蒸坯、挤片3.榨条4.蒸煮5.冷却与松条6.干燥包装第五节大米的食用品质食用品质是指粮食在熟食制作过程中所表现出的各种性能，以及食用时人们感觉器官对它的反映。例如，色、香、味、硬软、粘滞和润滑等。大米主要是煮熟成饭，其食用品质通常又称为蒸煮品质。其研究主要包括：一是研究大米直接蒸煮试验的标准和感官评定米饭品质的内容与鉴定的方法；二是寻找间接指标和分析方法，以便用小量样品简易快速地预测米饭的适口性；三是研究大米在蒸煮过程中的物理化学变化，进一步了解大米煮熟性能的本质。

一、大米直接蒸煮试验和米饭食品品评试验因素：加水量、大米的类型品种、加热方式。米饭品尝内容一般包括米饭的外观，气味、滋味、粘性、硬度及综合评价等。二、方便米方便米也叫α米，是利用不同的预处理技术把米粒a化加工而成，只需略加烹煮或热水浸泡几分钟便可进食，有些还可直接食用。（一）生产原理天然淀粉具有微晶(平行的胶束)结构，在冷水中不溶解不膨胀，不受淀粉酶的作用，这种淀粉称为β化淀粉。将β化淀粉放入一定量水中加热，到一定温度时淀粉粒膨胀成为糊状，即糊化。这时β化淀粉的平行胶束由于加热时水分子进入而被破坏，X射线折射现象不呈结晶结构，称这种淀粉为α化淀粉。（二）生产工艺软罐头方便米饭的工艺流程原料选择与处理→定量充填密封→装盘装车→蒸煮杀菌→整理装箱1.原料的选择与处理2.定量充填密封3.装车、装盘4.蒸煮杀菌5.包装袋表面脱水例

不同条件下贮藏的某种大米米饭的感官评定结果(平均评分)贮藏条件外观气味滋味粘性硬度综合低温贮藏组000000常温贮藏组-3.00-3.44-3.50-1.500.83-3.72空气贮藏组0.200.280.170.6000.11二氧化碳贮藏组-0.110.280.110.170.500.22结论：空气贮藏组和二氧化碳贮藏组是以密闭状态在水中贮藏的大米(温度为8.5～13.0℃)，它们在煮成米饭后无论外观、气味、滋味、粘性、硬度及综合评价等方面都稍优于低温贮藏的标准米样，而常温贮藏的大米则与低温贮藏的标准米样有明显的差异，其食用品质最差。这也说明贮藏方式与条件对大米的食用品质具有一定的影响。二、米饭品质的预测试验法(一)吸水膨胀试验及米汤分析将８g待测米样放入直径4cm，高10cm的纲丝网篮中，再把网篮吊在一个盛有160mL水的烧杯里面，猛火煮沸1min后，再用小火煮28min(水温99℃)，取出网篮，沥米汤２min后测定米饭的重量和容积，并测定米汤pH值和米汤固形物含量。按下式计算大米的出饭率和膨胀率。

(二)米粒的碱液试验原理：不同品种的大米在稀碱溶液中的分散程度不同，而且与蒸煮品质有一定的关系。方法：先将大米样品在室温下放置1～1.5h，使样品的温度稳定。取6粒米，放在盛有10mL1.7±0.05%(或0.3N)的氢氧化钾溶液的小塑料盒内，盖上盒盖，静置23h，然后观察记载浸渍过的米粒在碱液中的分散程度，以米粒的铺开度(即膨胀程度)与清澈度表示之。铺开度与清澈度定出由高而低七个等级，结论：铺开度与清澈度等级愈低(即数字愈大)，则米样愈不耐煮，米饭粘性愈强；反之等级愈高，米样耐煮性愈强，出饭率愈高，米饭的粘性愈差。(三)测定大米中直链淀粉的含量原理：直链淀粉含量高的大米，蒸煮时膨胀率高，米饭干燥蓬松，粘性差；反之，直链淀粉含量低的大米，蒸煮时膨胀率低，米饭湿而粘性强。分级标准如下：直链淀粉含量在2%以下者为腊质(糯性)，3～9%为极低含量，10～19%为低含量，20～24%为中等含量，25%以上则为高含量。我国各种类型大米品种的直链淀粉含量类型品种数直链淀粉含量（%）直链淀粉平均含量(%)高中低极低腊质籼米46291700025.4±2.0粳米1806120018.4±2.7糯米11000290.98±1.51合计752923122920.1±8.8(四)大米粉的淀粉──碘蓝值测定方法：称取1g米粉试样(通过40目筛孔)，放入100mL热蒸馏水中，在77℃水浴中保温45min，室温下静置15min，过滤，取滤液10mL注入盛有1mL碘液(2g碘和20g碘化钾溶于1L蒸馏水中)、１mL30%HCl和60～70mL蒸馏水的100mL容量瓶中，再加蒸馏水至刻线，摇匀，静置至少30min，最后用分光光度计测定溶液在600纳米波长处的透光度(以蒸馏水将1mL碘液和１mL盐酸溶液稀释至100mL，作为空白)，即为大米的淀粉──碘蓝值(简称BV)。结论：凡透光度低者，蒸煮过程中米粒不易破裂，出饭率高，米饭干松，粘性差，例如籼米；透光度高者，蒸煮时米粒易破裂，出饭率低，米饭粘性强，如粳米。(五)测定米粉的糊化特性原理：米粉的糊化特性与大米的蒸煮品质有密切的关系。一般来说，糊化温度高的，多为粘性差的大米，而糊化温度低的，多为粘性强的大米。方法：1.粘度用Brabender粘度计测量米粉糊化在逐步加热过程中的粘度变化。方法略2.双折射现象3.淀粉粒膨胀(六)大米淀粉粒的热变形试验原理：凡膨胀率大的大米(如籼米)，粘性都差；反之，凡膨胀率小的大米(如粳米)，粘性都强；糯米则是膨胀率最小，粘性最大。三、影响大米食用品质的因素影响大米食用品质的因素，主要有类型、品种、贮藏加工方式及蒸煮条件等方面。(一)大米类型、品种一般籼米饭比较干，饭粒比较完整，同时易散开；粳米饭比较湿，饭粒周边不保持完整，互相粘连，不易散开。由此可见，籼米饭和粳米饭的适口性显然不同。由于每个人的口味爱好习惯不同，难以说明食用品质的优劣。但就同一类型而言，不同品种之间仍有品质优劣程度上的差别。一般早籼米的品质比晚籼米差。(二)大米加工方式精度高，食用品质好，但维生素及矿物质等营养成分损失较大(三)大米新陈度及贮藏方式一般情况下新米食味较好。陈米的加热吸水率比新米大；陈米饭松而不粘，新米饭粘性较强；就贮藏方式而言，低温贮藏能够较好地保持大米的食用品质。大米的食用品质方面的某些现象不能单凭淀粉的性质来解释，可能也与蛋白质及其他化学成分有关。四、大米的色香味(一)大米的颜色

大米的颜色因类型不同而异。品种、土壤、气候、栽培收获条件、成熟程度、加工及贮藏方式等对大米的颜色也会产生一定的影响。(二)米饭的香气米饭的香气与其挥发性羰基化合物的组成成分和含量有关。(三)米饭的食味1.糙米pH值稍大的食味较好。2.用pH值为7～8的水煮饭，其食味和外观都较好。酸度增加则食味下降。3.含有适量的青米(未熟粒)食味亦较好，这是由于葡萄糖、水溶性含氮物及水溶性有味物质含量增多的原故。4.微量的食盐可使食味变好。第六节稻谷加工副产品的综合利用一、稻壳的利用途径饲料填充剂、粮食仓库垫底、防虫药物载体、果品包装和器皿包装、建材等。1、燃烧处理利用其中的二氧化硅，生产出一系列高科技产品。2、有机成分的利用稻壳用溶剂加热处理，再经过蒸馏等步骤，回收稻壳中有机成分，可生产多种化工产品，其缺点是无法回收无机物质。3、干馏利用稻谷隔绝空气加热方法，即密闭干馏法处理稻壳可得到多种产品，包括气体产品（如煤气）、液体产品（如醇、酮、醛等）和固体产品（如沥青、活性炭等）。4、其他稻壳制板、制砖、制造水泥。稻壳发酵、栽培食用菌、加工饲料等。二、米糠综合利用途径

（一）米糠油

米糠油的生产主要有压榨法和浸出法两种，浸出法是一种较先进的工艺。（二）糠油皂脚糠油皂脚的脂肪酸组成和米糠油基本相同。皂脚制取脂肪酸有酸化水解、皂化酸解及水解酸化3种方法。（三）谷维素谷维素是十几种甾醇类阿魏酸酯组成的一类化合物。谷维素作为一种较新的药物，在临床医疗已被证实兼具激素和维生素的双重作用，能抑制胆固醇的增加，对神经失调，更年期综合症、脑震荡后遗症有较高的疗效。（四）谷甾醇从米糠皂渣中提取的谷甾醇是一种植物甾醇的混合物，其中60%～72%是β-谷甾醇。它在医药上用于抗炎症、降血脂等，且被广泛用于化妆品基剂和乳化剂等。（五）VEVE即生育酚，是油脂及食物的优良抗氧化剂，能防止早产和延缓人的衰老，防治肝脏机能障碍。天然VE在生理活性和安全性方面均优于合成VE。（六）糠蜡米糠毛油含2.5%～5%的蜡质。米糠油精炼时通过低温过滤以分离蜡质(这一工序叫脱蜡)，可得到蜡糊。蜡糊通过压榨皂化法或溶剂萃取法可得到糠蜡。糠蜡在食品、日化、化工等部门应用极为广泛，可用来制作食品保鲜的包复剂、酵母糖、纤维乳剂、脱模剂、复写纸、车用上光蜡、地板蜡、鞋油和绝缘材料等。（七）米糠蛋白质脱脂米糠分为糠饼和糠粕两种。1.提取干酪素干酪素又称酪素、酪蛋白等，是