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第一章 稻谷制米工艺与设备technology and equipment of rice milling 第一节 稻 谷 （paddy） 目前的栽培稻绝大多数属于禾本科稻属（Oryza）， 普通栽培稻亚属（Oryza Sative L），谷粒长4~7mm，分布极广。 普通栽培稻可分为籼稻和粳稻两个亚种。 籼稻粒形细长而稍扁平，稃毛短而稀，一般无芒，即使有芒也很短，稻壳较薄，腹白较大，耐压性差，易折断，加工时碎米多，米质胀性较大而粘性较弱，并且与野生稻易杂交结实。 粳稻则粒形短而宽厚，稃毛长而密，芒较长，稻壳较厚，腹白和心白较小，或者完全没有，耐压性强，加工时不易产生碎米，故出米率高，米质胀性较小而粘性较强。 无论籼稻和粳稻，根据其淀粉的性质不同，可分为糯稻和非糯稻两类， 非糯稻又称粘稻，含直链淀粉10~30%，色较深，呈半透明的角质状态，米质硬而脆，一般作主食之用。 糯米淀粉几乎全部为支链淀粉，色乳白，不透明，呈蜡状，米质较疏松，产量一般较低，适宜做糕点和酿酒之用。 根据其生长期的长短不同，可以分为早稻、中稻和晚稻， 另外，根据栽种地区土壤水分的不同，又可分为水稻和旱稻等。 稻谷在收获时，粘附着稻壳，稻壳约占毛稻重量的20%，它是由花被（外稃和内稃）形成的，稻壳含有丰富的纤维素（25%），木质素（30%），戊聚糖（15%）和灰分（21%），灰分中含有大约95%的二氧化硅。 除去稻壳以后的稻谷称为糙米，它包括果皮、种皮、外胚乳、胚乳和胚各个部分，在其中，胚乳占到了米粒的最大部分，包括糊粉层和淀粉细胞。 糙米碾白时，米粒的果皮、种皮、外胚乳和糊粉层等被剥离而成为米糠。 糙米出糠率的大小取决于米糠层的厚度和糠层的表面积。 在加工同一精度的大米时，品质优良的品种及成熟而饱满的稻谷，因其纵沟较浅，糠层较薄，表面积相对减小，出糠率较低，出米率较高。 此外，腹白和心白多的稻谷，结构疏松，硬度低，加工时易出碎米，品质较差，耐储性差。有爆腰的稻谷，加工时碎米多。 爆腰率与稻谷的晒干程度有关，稻谷晒得过干，爆腰率高，影响米的品质。 碾米时，除糠层被碾去外，大部分的胚也被碾下来。加工高精度的白米时，胚几乎全部脱落，进行米糠中。 从理论上讲，白米应当是纯胚乳，但实际上，糠层和胚都不会完全被碾去。 因此，根据米粒留皮的程度和留胚的多少可以判断大米的精度。大米的精度愈高，除去的糠层和糊粉层愈多。 糠层和糊粉层中含有极丰富的维生素和蛋白质。从营养角度看，不宜追求过高的加工精度。 GB1350-1999 稻谷分为早籼稻谷、晚籼稻谷、粳稻谷、籼糯稻谷、粳糯稻谷五类。 籼稻谷质量指标 粳稻谷质量指标 GB/T17891-1999 优质稻谷质量指标 第二节 稻谷加工工艺概述introduction to the technology of rice milling 稻谷加工的目的 简单的加工工艺 完善的加工工艺 稻谷加工工艺流程的基本组成 ⑴清理(包括通风除尘) ⑵制取糙米 ⑶去糠碾白 ⑷成品精制 ⑸副产品收集及整理 米糠收集 糠粞分离 ⑹计量与包装 ⑺物料输送 ⑻电器控制 ⑼其它 凉米 缓冲仓 稻谷加工工艺流程图 第三节 砻谷shelling 1．脱壳过程的力学描述 两胶辊按不同的转速相向转动，两胶辊之间的径向距离（轧距）小于稻谷的厚度，夹在两辊之间的稻谷，受到两胶辊的挤压力。相对慢辊来说，快辊要把稻谷往下拉，具有带动稻谷一起运动的趋势，实际上使稻谷受到一个向下的摩擦力；相对快辊来说，慢辊有阻止稻谷跟随快辊一起向下运动的趋势，也使稻谷受到一个向上的摩擦力。 不在同一直线上（相差一个厚度）的方向相反的摩擦力同时作用在稻谷上，产生搓撕作用，即将谷粒两侧的谷壳朝相反方向撕裂，使稻谷脱壳。 进入工作区的瞬间，谷粒的运动速度小于两辊的线速度。谷粒被加速。 经过加速达到慢辊的线速度后，相当于谷粒被慢辊托住，快辊相对稻谷作运动。因为搓撕动摩擦系数小于搓撕静摩擦系数。 随着两辊间距的减小，挤压力增大，摩擦力迅速增加。到达中心连线时，摩擦力达到最大值。当摩擦力大于稻壳的构合力时，稻壳就裂开。 在下段工作区内，稻壳与糙米分离。稻壳外表面与胶辊之间的摩擦力大于糙米与稻壳内表面之间的摩擦力。一边的稻壳被加速，与糙米脱离；但糙米比另一边的与慢辊接触的稻壳运动的快，所以，糙米与另一半稻壳也分离开。 脱壳过程示意图 稻谷被对辊夹住进入工作区上段开始加工，稻谷受方向相反的力F1、F2的作用。F1使稻谷的半边颖壳加速，壳使糙米加速，糙米使另一半颖壳加速，但受到力F2的阻滞。力偶F1、F2结合辊压P使半边壳、糙米、另半边壳之间产生受力状态下的相对位移趋势，当超过稻谷薄弱部分的结构力时，稻壳被压裂、撕破、搓开而开始脱壳。