第3章 稻谷精深加工

第3章稻谷精深加工稻谷初加工：将原粮稻谷按清理、砻谷、碾米的常规方法，制成符合一定质量标准的食用大米(普通大米)的加工过程。随着人民生活水平的提高，人们对主食的要求逐步由粗放型向精细型，于是稻谷精深加工便应运而生。稻谷精加工：在初加工基础上采用一定的方法将稻谷或普通大米制成各种精细适口、富有营养的特种米的过程，如蒸谷米、不淘洗米、营养强化米、留胚米等。稻谷深加工：将稻谷按一定的工艺加工成满足工业、食用、医药及其它多种行业要求的各种用途制品的过程。稻谷精深加工不仅可得到多种精、深产品，而且可多层次地开发、利用稻谷加工的各种副产品，提高稻米制品的附加值。稻谷精加工特种米米粉稻米精加工产品汤圆(元宵)糕点米制品膨化制品饮料发酵制品营养强化米营养强化米蒸谷米、留胚米造粒米特种米免淘洗米普通免淘洗米水磨(晶)米配米营养强化米加工稻谷米粒中营养成分分布不均匀，除淀粉外，其他营养成分大多分布在胚芽和皮层中。米粒碾白时营养成分损失多，碾得越精营养成分损失就越多。普通大米在淘洗时，消耗大量的水，营养成分损失也相当大。据有关资料报道，普通大米淘洗时，营养成分损失量蛋白质达5.5%～6.1%,维生素Ｂ1达40～60%，钙达1.8%～23.3%，铁达17.7%～46.0%，维生素Ｂ2、烟酸损失23～25%。这些营养素都是人体必需的，所以长期食用高精度大米会引起某些营养素的缺乏症。可是由于口感和商品外观的原因，人们越来越倾向于食用高精度大米，这与营养素的摄取有矛盾。为了解决这个矛盾，必须生产人工添加营养素的营养强化米。营养强化米在保证加工精度的同时,最大限度地保持米中营养成分的含量,并对产品中维生素B1、B2、烟酸、铁、锌等微量进行强化处理。通过强化处理维生素B1的含量是普通大米的5～6倍；维生素B2是普通大米的9～14倍；烟酸含量是普通大米的6倍；铁、锌的含量是普通大米的5倍。营养强化米还用非水溶性蛋白涂膜以保护米粒外层营养，使营养成分不会在淘洗过程中流失，经常食用营养强化米，即能全面补充人体所必需的营养元素，又能预防由于维生素缺乏所引起的一些疾病。水果蔬菜含维生素和矿物质多可补充维生素和矿物质。有些人根本不爱吃水果蔬菜；有人吃很多水果蔬菜，但由于消化吸收系统有差别，吸收量很少；有些人群新鲜水果蔬菜摄入量少，如：高原地区、冷凉地区、以及航海和登山人员、学生、男人、老人吃水果蔬菜的量很少；有一些地区的人由于饮食习惯不同，经常吃不新鲜的蔬菜和水果，即使果菜摄入量较多，但营养素的量仍然满足不了人体的需要。由于加工方法不正确导致水溶性维生素B、C大量流失。由于食用方法不正确会使矿物质形成植酸盐沉淀。由于上述种种原因，维生素和矿物质满足不了人体需要，而米饭一日三餐都食用，在其中添加维生素和矿物质，人体能得到很好的补充和满足，加工营养强化米很有必要。大米的营养强化剂有维生素、矿物质、氨基酸等。维生素主要是维生素B1、B2、B6、B12。矿物质主要强化钙、铁、锌等。氨基酸主要强化赖氨酸，还有苏氨酸、色氨酸、蛋氨酸等生产营养强化米的方法：外加法、内持法、造粒法外加法：将各种营养素配成溶液后，由米粒吸进去或涂覆在米粒表面。具体有浸吸法、涂膜法、强烈型强化法等。内持法：保存大米自身某一部分的营养素以达到营养强化目的的。主要是保存皮层和胚部的营养成分。造粒法：将各种营养素粉剂与米面粉混合均匀，在挤压蒸煮机中经低温造粒成米粒状。食用营养强化米时，有的按1:200(或1：100)比例与普通大米混合煮食，有的与普通大米一样直接煮食。浸吸法生产营养强化米浸吸法是国外采用较多的强化米生产工艺，强化范围较广，可添加一种强化剂，也可添加多种强化剂，其工艺流程如图3-5所示。维生素B1、B6、B12↓溶解↓↓大米→浸吸→初步干燥→喷涂→干燥→二次浸吸→汽蒸糊化→喷涂酸液→干燥→强化米↑溶解↑维生素B2、各种氨基酸图3-5浸吸法生产强化米的工艺流程浸吸与喷涂先将维生素B1、B2、B12称量后溶于0.2％的复合磷酸盐的中性溶液中，再将大米与上述溶液一同置于水蒸气保温夹层的滚筒中。滚筒轴上有叶片，起搅拌作用，滚筒上方靠近米粒进口处装有4～6只喷雾器，可将溶液洒在翻动的米粒上。由滚筒另一端吹入热空气，对滚筒内的米粒进行干燥。浸吸时间为2～4h，溶液温度为30～40℃，大米吸附的溶液量为大米重量的10％，浸吸后，鼓入40℃热空气，使米粒稍稍干燥，再将未吸尽的溶液由喷雾器喷洒在米粒上，使之全部吸收，最后鼓入热空气，使米粒干燥至正常水分。二次浸吸将维生素B2和各种氨基酸称量后，溶于复合磷酸盐中性溶液中，再置于上述滚筒中与米粒混合进行二次浸吸。溶液与米粒之间比例及操作与一次浸吸相同，但最后不进行干燥。汽蒸糊化取出二次浸吸后较为潮湿的米粒，置于连续式蒸煮器中进行汽蒸。连续蒸煮器为具有长条运输带的密闭卧式蒸柜，运输带以慢速向前转动，运输带下面装有两排蒸汽喷嘴，蒸柜上面两端各有蒸汽罩，将废蒸汽通至室外。米粒通过加料斗以一定速度加至运输带上，在100℃蒸汽下汽蒸20min，使米粒表面糊化，这对防止米粒破碎及水洗时营养素的损失均有好处。喷涂酸液及干燥将汽蒸后的米粒仍置于滚筒中，边转动边喷入一定量的5％醋酸溶液，然后鼓入40℃的低温热空气进行干燥，使米粒水分降至13％，最终得到营养强化米。涂膜法生产营养强化米涂膜法是在米粒表面涂上数层黏稠物质，这种方法生产的营养强化米，淘洗时比不涂膜的维生素的损失减少1／2以上，其工艺流程如图3-6所示。强化剂(溶解)果胶、马铃薯淀粉→一次涂液↓↓↓↓米粒→干燥→真空浸吸→冷却→汽蒸糊化→冷却→分粒→干燥→一次涂膜→汽蒸→冷却→通风干燥→二次涂膜→汽蒸→冷却→分粒→干燥→三次涂膜→干燥→营养强化米↑↑↑↑蔗糖脂肪脂、马铃薯淀粉→二次涂液←阿拉伯胶三次涂液↑火棉胶图3-6涂膜法生产营养强化米工艺流程真空浸吸将需强化的维生素、矿物盐、氨基酸等按配方称量，溶于20℃的热水中。大米预先干燥至水分为7％，取干燥后的大米置于真空罐中，同时注入强化剂溶液，在0.08Ma真空度下搅拌10min，米粒中的空气被抽出后，各种营养素即被吸入内部。。汽蒸糊化与干燥自真空罐中取出上述米粒，冷却后置于连续式蒸煮器中汽蒸7min，再用冷空气冷却。用分粒机使粘结在一起的米粒分散，然后送入热风干燥机中，将米粒干燥至水分15％一次涂膜将干燥后的米粒置于分粒机中，与一次涂膜溶液共同搅拌混合，使溶液覆在米粒表面。一次涂膜溶液的配方是：果胶1.2kg、马铃薯淀粉3kg溶于10kg50℃热水中。一次涂膜后，将米粒自分粒机中取出，送入连续式蒸煮器中汽蒸3min，通风冷却。接着在热风干燥机内进行干燥，先以80℃热空气干燥30min，然后降温至60℃连续干燥45min。二次涂膜将一次涂膜并干燥后的米粒，再次置于分粒机中进行二次涂膜。二次涂膜的方法是：先用1％阿拉伯胶溶液将米粒湿润，再与含有1.5kg马铃薯淀粉及lkg蔗糖脂肪酯的溶液混合浸吸，然后与一次涂膜工序相同，进行汽蒸、冷却、分粒、干燥。三次涂膜二次涂膜并干燥后，接着便进行三次涂膜。将米粒置于干燥器中，喷入火棉乙酸溶液(火棉胶溶液与乙酸各1／2)，干燥后即得营养强化米。强烈型强化法强烈型强化法是国内研制的一种大米强化工艺，比浸吸法和涂膜法工艺简单，设备少，投资省，上马快，便于大多数碾米厂应用，其工艺流程如图3-7所示。赖氨酸、维生奉Bl、B2矿物盐↓↓白米－－→1号强化机－－→2号强化机－→营养强化米图3-7强烈型强化法生产强化米工艺流程该流程只需两台大米营养强化机，所组成的强化系统工艺简单，可实现赖氨酸、维生素、矿物盐等多种营养素对大米的营养强化。据测定，赖氨酸的强化率可达90％以上，维生素强化率可达60％～70％，矿物盐强化率可达80％。强烈型强化法是将各种营养素强制渗入米粒内部或涂覆于米粒表面。将大米和按标准配制的营养素溶液分次进入各道强化机内，在米粒与强化剂混合并受强化机剧烈搅拌过程中，利用强化机内的工作热(60℃左右)，使各种营养素迅速渗入，生产出色、香、味与普通大米相同的营养强化米。食用时，不用淘洗便可直接炊煮造粒法生产营养强化米该法是由日本研制的一种强化米加工方法，是将经过60目筛的米粉与营养强化剂按一定比例混合均匀，水分含量控制在30％～35％，采用双螺杆挤压蒸煮机，调节进料速度、螺杆转速、工作温度(100℃以下)、出料口切刀转速，使挤出的物料达到糊化而不膨胀，近似大米的形状，然后经风干(水分保持在14％)、冷却、筛理得到可包装出售的人工制作的营养大米。蒸谷米的加工所谓蒸谷米就是把清理干净后的谷粒先浸泡后蒸，待干燥后再碾。胚乳质地较软、较脆的大米品种，碾制时易碎，出米率低的长粒稻谷，都适于生产蒸谷米。现在蒸谷米的加工是为提高营养价值，最早制造蒸谷米是由于水稻产区在收获时经常有雨，稻谷不易晒干，为避免发芽霉变，采用蒸煮炒干等方法以利储存和保管。全世界稻谷总产量的1／5被加工成蒸谷米。我国生产蒸谷米已有2000多年历史，印度有蒸谷米的加工，美国也有马氏蒸谷米。蒸谷米的特点①出米率提高。稻谷经水热处理后，子粒强度增大，加工时碎米明显减少，糙出白可提高1％～2％，易脱壳、砻谷，子粒结构变得紧密、坚实，加工后米粒透明、有光泽。②营养价值提高。胚乳内维生素与矿物质的含量增加，维生素B1、B2的含量要比普通白米高4倍，尼克酸高8倍。③蒸谷米做成的米饭易于消化、出饭率高。出饭率粳米可提高4％左右，籼米可提高4.5％，蒸煮时留在水中的固形物少。④蒸谷米有利于保存。稻谷经水热处理，杀死了微生物和害虫，使米粒丧失了发芽能力，所以储藏时可防止发芽、霉变，易于保存。⑤蒸谷米的米糠出油率比普通大米的米糠出油率高。但是，在米饭的色、香、味上，蒸谷米有它不足之处。如米色较深，带有一种特殊的风味，使初食者不很习惯；米饭黏性差，不适宜煮稀饭。蒸谷米的生产蒸谷米生产工艺流程如图所示，除稻谷清理后经水热处理(浸泡、汽蒸、干燥与冷却)以外，其他工序与普通大米生产工艺流程基本相同。原粮→清理→浸泡→汽蒸→干燥与冷却→砻谷→碾米→色选→蒸谷米图3-1蒸谷米生产工艺流程清理1、清理杂质2、清理不完善粒3、消除气泡4、稻粒分级1、清理杂质稻谷中杂质的种类很多，如不除掉，浸泡时杂质分解发酵，污染水质，谷粒吸收污水会变味、变色，严重时甚至使营养价值减少到无法食用的程度。2、清理不完善粒虫蚀粒、病斑粒、损伤粒等不完善粒汽蒸时将变黑，使蒸谷米质量下降。因此,在做好除杂、除稗、去石的同时，应尽量清除稻谷中的不完善粒，可采用洗谷机进行湿法清理。3、消除气泡稻谷表面上的茸毛所引起的小气泡，将使稻谷浮于水面。为此，水洗时把稻谷放入水中后使水旋转，消除气泡，以保证清理效果。4、分级要想获得质量良好的蒸谷米，最好在稻谷清理之后按粒度与密度不同进行分级，这是因为浸泡和汽蒸的时间是随子粒厚度增加的。如果采用相同的浸泡和汽蒸时间，则薄的籽粒已全部糊化，而厚的子粒只有表层糊化。如增加浸泡和汽蒸时间并提高温度，厚的籽粒虽能全部糊化，但薄的籽粒又因过度化而变得更硬、更坚实，米色加深，黏度降低，影响蒸谷米质量。分级可首先按厚度的不同，采用长方孔筛或钢丝网滚筒进行，然后再按长度和密度的不同，采用碟片精选机和密度分级机等进行分级。浸泡稻谷在蒸煮前不经浸泡的加工方法称为干蒸谷法，蒸煮前用冷水或热水，在常压或减压下进行浸泡的加工方法称为浴蒸谷法。现代蒸谷米生产工艺通常采用浴蒸谷法。浸泡是稻谷吸水并使自身体积膨胀的过程。根据生产实践，淀粉全部糊化时，水分必须在30％以上。如稻谷吸水不足，水分低于30％，则汽蒸过程中稻谷蒸不透，影响蒸谷米质量。因此，浸泡的目的是使稻谷充分吸收水分，为淀粉糊化创造必要条件。浸泡处理必须迅速以避免发酵而破坏产品的色泽、口味、气味。常温浸泡常压浸泡浸泡方法高温浸泡减压浸泡常温浸泡常压浸泡基本上可分为高温浸泡两种方法。常温浸泡法中，有的是将稻谷倒入水槽中，浸湿后随即捞起，将湿谷堆起，进行闷谷，使水分逐渐向稻谷内部渗透，被子粒吸收。有的是将稻谷置于水泥池内浸泡2～3d，然后进行汽蒸。但是，浸泡1d后稻谷开始发酵，