鄒 易，張玥琳，鄭聯(lián)合，陳運(yùn)飛

1.海南省糧油科學(xué)研究所 （瓊海 571400）

2.襄陽(yáng)市公共檢驗(yàn)檢測(cè)中心 （襄陽(yáng) 441000）

3.海南定安嶺口程意富硒米專業(yè)合作社 （定安 571200）

2009年新修訂的GB 1350—2009《稻谷》標(biāo)準(zhǔn)將整精米率定義為：糙米碾磨成加工精度為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB1354）三級(jí)大米時(shí)，長(zhǎng)度達(dá)到試樣完整米粒平均長(zhǎng)度四分之三及以上的米粒。整精米率是整精米占凈稻谷試樣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)［1］。以整精米率作為加工指標(biāo)既可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)稻谷低質(zhì)量高等級(jí)的問題，還可以防止陳化稻谷充當(dāng)新稻谷，保證稻谷加工最終產(chǎn)品的出品率和質(zhì)量［2］，很好的體現(xiàn)了稻谷品質(zhì)及加工出品率的高低［3］。提高稻谷整精米率，對(duì)于提高糧食收購(gòu)質(zhì)量，改善大米外觀及食品品質(zhì)都能起到積極作用［2］。

生產(chǎn)實(shí)踐表明，影響稻米整精米率高低的因素有稻谷品種、栽培條件、儲(chǔ)藏環(huán)境、加工工藝等［2－5］。海南，地處熱帶北緣，長(zhǎng)夏無(wú)冬，稻谷一年可收三季，高溫、多雨、生長(zhǎng)周期短等特點(diǎn)造成本地稻谷化學(xué)成分與內(nèi)地不同，又因?yàn)樯a(chǎn)工藝及設(shè)備均照搬內(nèi)地，使得整精米率較低于內(nèi)地。定安富硒大米是海南本地具有代表性的特色大米，營(yíng)養(yǎng)豐富、市場(chǎng)前景廣闊，但整精米率低是制約定安富硒大米進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。

本文以定安富硒大米為原料，研究改善海南地區(qū)稻谷加工的工藝流程及參數(shù)，提高海南地區(qū)稻谷的整精米率，為提高海南地區(qū)大米加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1.1 試驗(yàn)材料

稻谷樣品：樣品取自定安嶺口程意富硒米專業(yè)合作社嶺口洋牌富硒米生產(chǎn)基地倉(cāng)庫(kù)。

1.1.2 試驗(yàn)儀器

除雜機(jī)；米碎篩；分離篩；除沙機(jī)；提升機(jī)；礱谷機(jī)風(fēng)機(jī)；礱谷機(jī)；碾米機(jī)；粉碎機(jī)；風(fēng)機(jī)；水分快速檢測(cè)儀；天平；谷物選篩。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 加工工藝流程

試驗(yàn)通過稻谷加工前水分控制、碾白工藝研究提高大米加工中整精米率、降低成本能耗的技術(shù)參數(shù)。加工工藝流程如圖1。

圖1 加工工藝流程示意圖

1.2.2 研究稻谷加工前水分含量對(duì)整精米率的影響

將當(dāng)季收購(gòu)的用于本試驗(yàn)的稻谷在太陽(yáng)下曬干，進(jìn)行水分調(diào)制，至含水量分別為12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%，常溫下按照以上加工工藝流程進(jìn)行加工，通過測(cè)定加工后整精米率及加工過程中的每噸米電耗確定稻谷最佳水分含量。

1.2.3 研究糙米調(diào)制工藝對(duì)整精米率的影響

以單次加濕量、潤(rùn)糙時(shí)間為影響因素，按照以上加工工藝流程進(jìn)行加工，研究?jī)蓚€(gè)糙米水分調(diào)制因素對(duì)整精米率和每噸米電耗的影響，確定最佳試驗(yàn)參數(shù)。

1.2.4 研究多機(jī)碾米工藝條件及相關(guān)參數(shù)對(duì)整精米率的影響

按照最佳稻谷加工前水分含量、最佳糙米調(diào)制工藝，按照以上加工工藝流程進(jìn)行加工，糙米在碾米過程中分別用不同碾米機(jī)組合進(jìn)行碾米作業(yè)：砂輥碾米機(jī)（簡(jiǎn)稱“一砂”）、砂輥碾米機(jī)＋鐵輥碾米機(jī)（簡(jiǎn)稱“一砂一鐵”）、鐵輥碾米機(jī)＋鐵輥碾米機(jī)（簡(jiǎn)稱“二鐵”）、砂輥碾米機(jī)＋砂輥碾米機(jī)＋鐵輥碾米機(jī)（簡(jiǎn)稱“二砂一鐵”）、砂輥碾米機(jī)＋砂輥碾米機(jī)（簡(jiǎn)稱“二砂”）、砂輥碾米機(jī)＋砂輥碾米機(jī)＋砂輥碾米機(jī)（簡(jiǎn)稱“三砂”），通過測(cè)定加工后整精米率及加工過程中的每噸米電耗確定最佳碾米機(jī)組合工藝條件。

1.2.5 稻谷水分測(cè)定方法

用快速水分測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定。

1.2.6 整精米率計(jì)算方法

整精米率根據(jù)國(guó)標(biāo)GB／T21719—2008稻谷整精米率檢驗(yàn)法進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 稻谷加工前水分含量對(duì)整精米率的影響結(jié)果

4不同含水量的稻谷按照大米加工工藝流程進(jìn)行加工，其整精米率及每噸米電耗見表1。

指標(biāo)水分含量／%12 13 14 15 16 17 18整精米 率／% 34.2 40.5 45.6 37.9 24.1 22.3 21.1噸米電耗／（kW·h／t） 79.8 78.3 76.9 75.8 74.4 73.5 73.2

由表1可知，隨著定安富硒稻谷水分含量的升高整精米率先升高后降低，在水分達(dá)到14%時(shí)，整精米率的含量達(dá)到最大45.6%。這是因?yàn)槎ò哺晃竟葘儆诙i稻，且在海南特殊條件下，生長(zhǎng)周期短，粘性較弱，米粒長(zhǎng)而細(xì)，當(dāng)?shù)竟人趾可邥r(shí)，籽粒強(qiáng)度增加，爆腰率降低，但當(dāng)水分超過14%后，稻殼韌性增加，脫殼時(shí)破碎多，而且此時(shí)秈稻的籽粒強(qiáng)度開始下降，導(dǎo)致碎米增加。隨著水分含量的升高，噸米耗電量逐漸下降，在水分達(dá)到17%時(shí)逐漸平緩，這是由于，水分升高，稻殼強(qiáng)度降低，礱谷時(shí)受到的阻力減小，耗能減少。因?yàn)榛氐a谷中的糙米第二次進(jìn)入礱谷機(jī)，易形成碎米，爆腰粒進(jìn)入碾米機(jī)易形成碎米［6］，因此，對(duì)礱谷而言，降低爆腰率至關(guān)重要，綜合能耗及整精米率，選擇14%為稻谷的最佳含水量。

2.2 單次加濕量對(duì)整精米率的影響

將14%含水量的稻谷進(jìn)行礱谷，谷糙分離后的糙米在潤(rùn)糙60 min的條件下按照不同單次加濕量進(jìn)行潤(rùn)糙，不同加濕量對(duì)整精米率和總能耗的影響見表2。

指標(biāo) 單次加濕量／%0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8整精米 率／% 44.3 45.77 47.26 49.43 50.22 48.12 45.44噸米電耗／（kW·h／t） 76.91 76.44 75.35 74.56 73.12 71.47 69.56

由表2可知，隨著糙米單次加濕量的增加，整精米率先升高后降低，在加濕量達(dá)到1.2%時(shí)，整精米率達(dá)到最大50.22%。碾米是米廠最重要的工序，同時(shí)也是最易產(chǎn)生碎米的位置，定安富硒稻谷屬于秈稻，直鏈淀粉含量較高，當(dāng)糙米水分含量低時(shí)，糙米硬度和脆性較大，在碾米加工過程中易被折斷。當(dāng)加濕量增加，水分含量升高，糙米中的淀粉因?yàn)槲畯?qiáng)度開始降低，當(dāng)加濕量過高，糙米的強(qiáng)度過低，在碾米的磨削過程中易被壓碎。隨著加濕量的增加，耗能逐漸降低，這是因?yàn)樗趾可撸诿妆砻鎻?qiáng)度降低，碾米時(shí)受到的阻力減小，耗能下降。綜合能耗和整精米率，選擇1.2%作為最佳的糙米單次加濕量。

2.3 潤(rùn)糙時(shí)間對(duì)整精米率的影響

將14%含水量的稻谷進(jìn)行礱谷，谷糙分離后的糙米按照1.2%加濕量，在不同的潤(rùn)糙時(shí)間下進(jìn)行潤(rùn)糙，不同潤(rùn)糙時(shí)間對(duì)整精米率和總能耗的影響見表3。

指標(biāo) 潤(rùn)糙時(shí)間／min 0 20 40 60 80 100 120整精米 率／% 44.37 46.47 48.68 50.22 49.24 49.01 48.87噸米電耗／（kW·h／t） 77.38 75.24 73.87 72.31 71.03 70.78 70.29

由表3可知，隨著潤(rùn)糙時(shí)間的延長(zhǎng)，整精米率先升高后降低，但降低的幅度不大，趨于平緩。這是因?yàn)?，?rùn)糙時(shí)間是形成恰當(dāng)水分梯度的重要因素，最佳的水分梯度可以獲得最佳的強(qiáng)度梯度［7］，在壓力磨削過程中不易被折斷壓碎，得到最高的整精米率。而隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，能耗逐漸降低，這是因?yàn)闀r(shí)間越長(zhǎng)，水分含量越大，糙米的強(qiáng)度逐漸增加，當(dāng)水分含量達(dá)到臨界值時(shí)，時(shí)間延長(zhǎng)，糙米強(qiáng)度變化降低，能耗趨于平緩。

2.4 多機(jī)輕碾工藝條件及相關(guān)參數(shù)對(duì)整精米率的影響結(jié)果

按照14%含水量進(jìn)行礱谷，以1.2%的加濕量潤(rùn)糙60 min，糙米在碾米過程中分別用“一砂”“一砂一鐵”、“二鐵”、“二砂一鐵”、“二砂”“三砂”碾米機(jī)組合進(jìn)行碾米作業(yè)，通過測(cè)定加工后整精米率及加工過程中的總能耗確定最佳碾白工藝條件。結(jié)果如表4。

指標(biāo)碾米機(jī)組合一砂 一砂一鐵 二鐵 二砂一鐵 二砂 三砂整精米率／% 48.73 50.22 45.64 51.15 52.56 54.62噸米電耗／（kW·h／t） 74.56 80.34 81.79 87.08 79.87 85.23

碾米機(jī)是稻谷加工過程中最關(guān)鍵的設(shè)備之一，基本上可分為兩大類：鐵輥碾米機(jī)和砂輥碾米機(jī)。鐵輥碾米機(jī)輥筒平均線速度在300 m／min以下，對(duì)米粒的壓力可達(dá)到0.2～0.5 MPa，但砂輥的輥筒平均線速度在600 m／min以上，而對(duì)米粒的平均壓力卻較小，一般在0.05 MPa左右［8］，因而砂輥的碎米比鐵輥的少，所以整精米率二砂一鐵＞一砂一鐵＞二鐵，因?yàn)樯拜亯毫π。鄼C(jī)輕碾可提高整精米率，所以整精米率三砂＞二砂＞一砂。碾米是整個(gè)大米加工工段最耗電的過程，海南本地年均氣溫高，濕度大，大米加工過程中每增加一道碾米約增加耗電5～7 kW·h／t，所以三砂、二砂一鐵的耗能最大，結(jié)合整精米率和耗能，優(yōu)選二道砂輥碾白工藝。

3 結(jié)論

整精米率是稻米加工品質(zhì)的優(yōu)劣指標(biāo)，本實(shí)驗(yàn)以定安富硒稻谷為原料，研究稻谷水分、糙米加水調(diào)制工藝、不同碾米工藝對(duì)整精米率和總能耗的影響。結(jié)合工廠實(shí)際生產(chǎn)需要和能耗要求，通過單因素實(shí)驗(yàn)得到最佳工藝條件為：稻谷水分14%，以1.2%的加濕量潤(rùn)糙60 min，在碾米過程中經(jīng)由兩道砂輥碾米機(jī)進(jìn)行碾白，最后得到整精米率為52.56%，能耗為79.87 kW·h／t。