水稻的貯藏加工和稻米的綜合利用

一.稻谷貯藏
  稻谷安全貯藏的重要條件是使其含水量由收獲時(shí)的24～26％，經(jīng)過(guò)干燥處理，降低到12～14％，并使空氣的相對(duì)濕度達(dá)50～75％，以適于長(zhǎng)期貯藏，否則谷堆容易發(fā)熱而霉壞變質(zhì)。
稻谷干燥處理分為天然干燥和人工干燥兩種。天然干燥是將稻谷攤于曬場(chǎng)上在陽(yáng)光下翻曬2～4天，使其含水量降到14％以下，然后入倉(cāng)貯藏。陰曬可以減少稻米胴裂(或稱爆腰、斷痕)，碾米后碎米率較低，所以又比烈日曝曬為優(yōu)。但在有些地區(qū)，收獲時(shí)正值雨季，為了避免稻谷發(fā)芽或發(fā)霉，必須利用人工干燥。
  稻的貯藏分貯谷和貯米兩種，中國(guó)以貯谷為主。貯谷因有谷殼保護(hù)，米的食味較易保持，且較耐貯藏，但貯藏的體積較大。如貯藏條件好，貯谷或貯米沒(méi)有米質(zhì)上的差異。不論貯谷或貯米，倉(cāng)庫(kù)必需具備：①高燥不易受潮；②陰蔽低溫，不發(fā)熱；③空氣流通；④結(jié)構(gòu)堅(jiān)固嚴(yán)密，以防鼠害。

二.稻谷加工
   稻谷經(jīng)清理，礱谷脫殼，碾去皮層，制成大米的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。由于稻谷外殼含有粗纖維和灰分不能食用，皮層雖含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但其中的脂肪容易變質(zhì)，硝酸鹽阻礙鐵的吸收，必須經(jīng)過(guò)加工才能制成顏色潔白、煮飯脹性良好和米飯松軟可口、易于消化的產(chǎn)品，加工所得的稻殼、米糠和碎米等副產(chǎn)品也有多種開(kāi)發(fā)和利用途徑。
  中國(guó)上古時(shí)代已開(kāi)始用杵和石臼舂米。明朝末年(1637)宋應(yīng)星在《天工開(kāi)物》中對(duì)稻谷加工作了較詳細(xì)的記載："凡既礱則風(fēng)扇以去糠秕，傾入篩中，團(tuán)轉(zhuǎn)，谷米剖破者浮出篩面，重復(fù)入礱"，"凡稻米既篩之后，入臼而舂"。不僅闡明了礱谷和碾米要分開(kāi)進(jìn)行，而且提出了稻谷和糙米反復(fù)分離的加工工序，說(shuō)明稻谷加工技術(shù)已發(fā)展到了相當(dāng)?shù)乃健．?dāng)時(shí)使用的稻谷加工機(jī)具有：風(fēng)車、木礱、土礱、杵臼、水碓、石碾和手篩等。生產(chǎn)規(guī)?；旧先韵抻谑止ぷ鞣患庸ぁＴ?9世紀(jì)末，中國(guó)沿海地區(qū)相繼出現(xiàn)了機(jī)制米廠，主要加工機(jī)械都是從國(guó)外引進(jìn)的。1949年以來(lái)稻谷生產(chǎn)和加工技術(shù)都有了較大的發(fā)展，對(duì)原有的碾米廠進(jìn)行了技術(shù)改造和擴(kuò)建，并新建了一大批中、小型碾米廠，清理、礱谷和碾米設(shè)備基本上都得到了更新，發(fā)展了用高速振動(dòng)篩除稗，比重去石機(jī)去石，用選糙平轉(zhuǎn)篩進(jìn)行谷糙分離和砂輥碾米機(jī)碾米等新技術(shù)和新設(shè)備。國(guó)外的稻谷加工新技術(shù)是從18世紀(jì)開(kāi)始的，最先在歐洲開(kāi)始使用機(jī)械碾米。到19世紀(jì)才出現(xiàn)應(yīng)用鐵輥碾米機(jī)的大米加工廠。20世紀(jì)50年代采用了新型高效噴風(fēng)碾米。80年代，稻谷加工技術(shù)正朝著采用高效、多功能、密閉式小型組合機(jī)和單機(jī)自動(dòng)控制的方向發(fā)展。逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、連續(xù)化和自動(dòng)化生產(chǎn)。產(chǎn)品除普通大米外，還生產(chǎn)檔次較高的石淘洗米、胚芽米和營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化米。
  加工方法稻谷籽粒由稻殼和糙米兩部分組成。稻殼包括內(nèi)穎、外穎、護(hù)穎和芒。內(nèi)外穎相互鉤合包住糙米，其鉤合強(qiáng)度隨稻谷類型不同而異，通常燦稻谷比粳稻谷鉤合強(qiáng)度大，脫殼因難。脫殼后的糙米由皮層、胚乳和胚三部分組成，皮層與胚乳結(jié)合緊密。去皮后才能成為成品大米。
  稻谷加工的工藝過(guò)程可分為稻谷清理、礱谷脫殼及礱下物(稻殼、谷粒和糙米)的分離、碾米及成品整理等工序。
  
清理
  稻谷中混有一定數(shù)量的多種雜質(zhì)，必須首先清除。清理稻谷中雜質(zhì)的方法很多，主要是借助雜質(zhì)與稻谷之間物理性質(zhì)的差異進(jìn)行分選。通常根據(jù)稻谷含雜情況，按以下主要工序進(jìn)行清理：
  
初步清理
  清除稻谷中比較容易清除的雜質(zhì)，如形狀大小與谷粒差異很大的稻稈、雜草種子等。主要采用篩選、風(fēng)選，或風(fēng)篩結(jié)合，即借助靜止或運(yùn)動(dòng)的篩面進(jìn)行篩選，或者利用稻谷和雜質(zhì)的懸浮速度等空氣動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的差異進(jìn)行風(fēng)選，附帶除去癟谷和有芒稗等一類的輕型雜質(zhì)。清理設(shè)備則用帶金屬篩面的初清篩和自衡振動(dòng)篩等。
  
除稗
  稻谷中的稗子，必需清除，以免影響成品質(zhì)量。多采用篩選，最有效的是高速除稗篩，它利用高速振動(dòng)的篩面，按谷稗籽粒大小不同，使谷、稗分開(kāi)。其次是跳篩、橫動(dòng)篩、圓篩和溜篩等，對(duì)于帶芒稗粒還可采用風(fēng)選法。為了提高除稗效率，使用幾臺(tái)除稗設(shè)備組成一套備有主路和副路的除稗工藝流程。主路用于撇谷，副路用于提稗。若稻谷中含稗率特高，則應(yīng)送經(jīng)下腳整理工序。
  
去石
  除去稻谷中那些粒子與稻谷接近平肩石和平肩泥，用篩選法不能除去，必需采用專門的去石工序才能有效地清除。去石設(shè)備用得最廣的是比重去石機(jī)，該機(jī)備有往復(fù)簸動(dòng)的篩板，并從篩板下部引入氣流，根據(jù)谷石比重的不同和自動(dòng)分級(jí)作用使谷石分離。此機(jī)去石效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。
  
磁選
  利用磁鋼清除混進(jìn)稻谷中的磁性金屬系質(zhì)，如鐵釘、螺絲帽等鐵件。常用設(shè)備有溜管吸鐵裝置、吸鐵箱、永磁滾筒和電磁式磁選機(jī)等。
  
礱谷及礱下物的分離
  將清理所得凈谷，作進(jìn)一步的加工，其主要工序如下：
礱谷 脫去稻谷外殼，減少米粒爆腰和表皮受損，盡量保持糙米完整。常用設(shè)備有膠輥礱谷機(jī)、砂盤礱谷機(jī)和離心薈谷機(jī)等。膠輥礱谷機(jī)利用一對(duì)等徑橡膠輥筒，以不同的線速逆向回轉(zhuǎn)。線速之差為2～3．2米／秒，線速之和不宜超過(guò)30米／秒。稻谷進(jìn)入兩輥之間，因受擠壓搓撕作用而脫殼。此機(jī)脫殼率高，糙米表面光滑，碎米少，但糙米爆腰較多，橡膠輥損耗快，成本稍高。砂盤礱谷機(jī)借助上下兩片圓形金剛砂盤，上盤固定，下盤轉(zhuǎn)動(dòng)，線速為20～25米／秒。稻谷在兩砂盤中，因受到端壓搓撕作用而脫殼。優(yōu)點(diǎn)是糙米爆腰少，砂盤比膠輥耐磨，加工成本低；缺點(diǎn)是脫殼率較低，砷米較多。離心薈谷機(jī)的主要工作部件在內(nèi)為旋轉(zhuǎn)甩料盤，其外為固定的沖擊圈。稻谷進(jìn)入工作區(qū)被甩盤加速，借助離心慣性力飛向沖擊圈，因受撞擊而脫殼。此機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作管理方便、動(dòng)力消耗少、加工成本低；只是碎米較多，出米率低。

谷殼分離 利用谷殼與谷糙混合物不同的懸浮速度，通過(guò)吸風(fēng)分離鋁和谷殼分離機(jī)等進(jìn)行分離。
  
谷糙分離 將薈谷機(jī)遺留的稻谷和糙米分開(kāi)。其基本方法是利用混合物中的谷粒與糙米按在粒度、比重、容重、摩擦系數(shù)、空氣動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和彈性等物理性質(zhì)上的差別進(jìn)行分選。常用設(shè)備有選糙溜篩、選糙平轉(zhuǎn)篩、巴基選糙機(jī)、袋孔式振動(dòng)谷糙分離機(jī)和風(fēng)動(dòng)選糙機(jī)等。
  
碾米成品整理
  分離所得米及成品整理，最后才能制得成品大米。其主要工序如下：
碾米 利用機(jī)械作用。按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的成品精度要求，碾去糙米表面的部分(或全部)廢層組織和米胚。將糙米送入碾米機(jī)碾白室內(nèi)，借助碾輥的旋轉(zhuǎn)對(duì)米粒施加機(jī)械作用力，即摩擦力進(jìn)行壓力碾白或服削力進(jìn)行速度碾白(兩種方法去皮)碾米設(shè)備則相應(yīng)為擦離型碾米機(jī)和服削型碾米機(jī)。此外還有混合型碾米機(jī)。擦離型碾米機(jī)的碾白室由篩板和鐵輥簡(jiǎn)組成。在碾白室內(nèi)糙米受到鐵輥摩擦和擦離作用使米皮剝離。其特點(diǎn)是碾白壓力大(19．6千帕以上)，碾輥線速度低(5米／秒左右)，去皮均勻，米粒表面光潔；但碎米率較高。碾削型碾米機(jī)的碾白室由立式砂臼和圍篩組成。室內(nèi)米粒受金剛砂臼的碾削作用，使米皮因切割、分離而除去。其特點(diǎn)是壓力低(4．9千帕)，碾輥線速度高(15米／秒)，碎米率低；但去皮不均，米色較暗?；旌闲湍朊讬C(jī)的碾白室由橫式砂輥和米篩組成。室內(nèi)米粒同時(shí)受到碾輥的摩擦力和碾削力兩方面的作用；其效果是去皮均勻，碎米率低，出米率較高，米色也較光潔，它代表著當(dāng)前碾米設(shè)備的發(fā)展方向。屬于這類碾米機(jī)的有NS型碾米機(jī)、鐵筋砂輥碾米機(jī)和各種橫式砂輥碾米機(jī)。
  多機(jī)碾米是讓糙米連續(xù)通過(guò)2～4道碾白作用各不相同的碾米機(jī)，其效果是降低碎米率、提高出米串和去皮的均勻度。從前道米機(jī)得到含脂肪較多的米犢，從后道米機(jī)得到含蛋白質(zhì)和淀粉較多的米糠，稱為白糠。
  
擦米 借助裝有橡皮條、牛皮條、鬃毛刷的轉(zhuǎn)簡(jiǎn)或鐵輥，對(duì)米粒進(jìn)行攪動(dòng)和擦刷，撩去粘附在米粒表面的細(xì)糠粒。常用的設(shè)備有立式和臥式探米機(jī)。
  
晾米 利用風(fēng)力降低米溫，以利于大米貯藏。常用的晾米設(shè)備有吸風(fēng)分離器、晾米器、冷卻塔和流化斜槽等。
  
成品分級(jí) 利用篩選或精選沒(méi)氏如白米分級(jí)平篩、白米分級(jí)篩、滾筒精選機(jī)、碟片精選機(jī)等，分選出超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的碎米和糠棲。
  
產(chǎn)品種類 分普通大米和特制米兩類。
  普遍大米 世界各國(guó)大米分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)不一致，日本和蘇聯(lián)分為三個(gè)等級(jí)，美國(guó)大米則按含碎不同分為六個(gè)等級(jí)。中國(guó)按稻谷來(lái)源將普通大米分為秈米、粳米、秈儒米、粳糯米四大類；按加工精度、不完善擔(dān)，雜質(zhì)、碎米、水分等項(xiàng)指標(biāo)分為特等。標(biāo)準(zhǔn)一等、標(biāo)準(zhǔn)二等、標(biāo)準(zhǔn)三等。
中國(guó)普通大米分類根據(jù)稻谷的分類方法分為四類：①秈米。用秈型非糯性稻谷制成的米。米粒一般呈長(zhǎng)橢圓形或細(xì)長(zhǎng)形。按其粒質(zhì)和秈稻收獲季節(jié)分為早秈米(腹白較大，硬質(zhì)粒少)和晚秈米(腹白較小，硬質(zhì)粒多)。②粳米。用粳型非糯性稻谷制成的米。米粒一般呈橢圓形。按其粒質(zhì)和粳稻收獲季節(jié)分為早粳米(腹白較大，硬質(zhì)粒少)，晚粳米(腹白較小，硬質(zhì)粒多)。⑦秈糯米。用秈型糯性稻谷制成的米。米粒一般呈長(zhǎng)橢圓形或細(xì)長(zhǎng)形，蠟白色，不透明；也有呈半透明狀(俗稱陰糯)，粘性大。④粳糯米。用粳型糯性稻谷制成的米。米粒一般呈橢圓形，蠟白色，不透明；也有呈半透明狀(俗稱陰糯)，粘性大。
  質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 各類大米按加工精度分為特等、標(biāo)準(zhǔn)一等、標(biāo)準(zhǔn)二等、標(biāo)準(zhǔn)三等四個(gè)等級(jí)。
特制米 用特種方法生產(chǎn)的大米。
  蒸谷米 稻谷在脫殼前，先經(jīng)浸泡、蒸谷、干燥和冷卻等工序的水熱處理；然后按常規(guī)制成    
  成品大米。蒸谷米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比普通大米高，含有較多的B族維生素，易消化，碎米少，便于貯藏。但米色較普通大米深，米飯粘度低，且?guī)в幸环N異味。
  胚芽米 采用多道碾米機(jī)輕碾制成，米胚保留在80％以上，同時(shí)符合大米等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的精制大米。食用時(shí)，幾乎不用淘洗，口感與普通大米相同。米胚含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和微量元素；其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比普通大米高。但容易變質(zhì)，宜采用低溫貯藏。
  免淘米 普通大米再經(jīng)精碾，除糠、上光、精選等工序制成。此種大米具有粒面光潔，晶瑩粒整齊，清潔衛(wèi)生，煮飯不需淘洗的特點(diǎn)。
  強(qiáng)化米 碾制免淘米時(shí)，將含有氨基酸、維生素和微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分的配制液，采用浸泡或噴涂的方法使產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分得到強(qiáng)化。

三.綜合利用
  稻作的主要產(chǎn)品是米，但有約1／2的副產(chǎn)品還可加以利用，甚至其經(jīng)濟(jì)價(jià)值還很高，這就是稻的綜合利用。
  據(jù)1982年中國(guó)農(nóng)業(yè)年鑒記載，1980年世界稻米出國(guó)總量約為1271萬(wàn)噸，進(jìn)口總量約為1301萬(wàn)噸。主要出口國(guó)有美國(guó)、日本、澳大利亞、印度等，主要進(jìn)口國(guó)有蘇聯(lián)、法國(guó)、英國(guó)、聯(lián)邦德國(guó)、加拿大、羅馬尼亞、南斯拉夫等。中國(guó)稻米以自給為主，大出口量每年不到100萬(wàn)噸，其中約1／5為粳米。稻米以食品為主要用途。亞洲人以米為主食，用量約占稻米總生產(chǎn)量的86％。米的食用方式因地區(qū)習(xí)慣、季節(jié)而不同。中國(guó)南方喜食秈米，飯的質(zhì)地松散；北方人喜食質(zhì)地較粘的粳米飯。有的民族有以糯米為主食的習(xí)慣，但屬少數(shù)，一般糯米多用于制做糕點(diǎn)或釀酒。中國(guó)云南省有的民族喜食"軟米"。也有人喜歡煮飯時(shí)加少量香米，以增加特殊的香味。有些人喜歡在米飯或粥中加蔬菜、肉、魚(yú)、蛋等，煮成菜飯或菜粥為主食。為了發(fā)展快餐，各國(guó)也生產(chǎn)各種方便米飯。
  米制的糕點(diǎn)種類很多，不同國(guó)家各有其特色。中國(guó)米制糕點(diǎn)有年糕、粳米糕、發(fā)糕、蒸糕、打糕等。用葦子葉或箬竹葉包成的棕子，在中國(guó)各地十分普遍。米磨成粉后，可制成粉條、湯圓(或稱元宵)、煎餅。將米加壓烘烤可制成膨化食品，如爆米花和米花糖等。用米粉經(jīng)特殊調(diào)制成各種形式的米餅干以及嬰兒食品等，亦常見(jiàn)于各國(guó)食品市場(chǎng)。種子主要用于稻作再生產(chǎn)，約占全部稻谷產(chǎn)量的1～2％。稻收獲后，將稻草鍘成短節(jié)，直接翻耕入田中，作為基肥的一種作業(yè)。稻草還田有提高稻田肥力，改良土壤的作用。水稻吸收的養(yǎng)分中有絕大部分鉀和一部分氮和磷積累在稻草中。稻草還田一般鉀可歸還80～90％，氮、磷歸還30～50％。水稻是吸收硅較多的作物，稻株的無(wú)機(jī)成分中硅的含量最高，一般為于重的10～20％，稻草還田可改善后作的硅素營(yíng)養(yǎng)條件。稻草是一種含纖維素較多的有機(jī)物質(zhì)，腐熟分解慢，施用3年后殘留在土壤中的碳素還有近20％。稻草還田又能增進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的積累和更新，為土壤微生物提供充足的碳源。在作法上，中國(guó)南方稻區(qū)是將早稻草還田作為晚稻基肥；北方一熟制稻區(qū)也有將上年稻草還田作翌年水稻基肥的。
 稻草的碳氮比值雖大，但在淹水條件下施用，由于嫌氣分解有機(jī)物所需要的氮比在旱地條件下小得多所以在稻草分解過(guò)程中，一般不會(huì)因微生物同化氮而引起土壤脫氮。當(dāng)然，在稻草直接還田的同時(shí)，配合增施一定數(shù)量的速效性氮肥，既可以促進(jìn)微生物的活動(dòng)與繁殖，以加速稻草的分解過(guò)程，同時(shí)又可以彌補(bǔ)后茬稻返青分蘗期間土壤釋放有效養(yǎng)分之不足，則更有利于提高其肥效。
  稻草(稿稈)還是農(nóng)業(yè)上用量最大的為牛的冬季飼料、積肥原料和編織草繩、草袋、草鞋等，其次如用于農(nóng)村建筑、牲畜墊圈及保暖防寒材料。工業(yè)用途主要為造紙和制造纖維等的工業(yè)原料。
  稻殼(礱糠)及其衍生物用途甚為廣泛。農(nóng)業(yè)方面用作堆肥原料和改良土壤，農(nóng)村建筑用材料以及保暖防寒和覆蓋填充材料；礱糠灰可作吸收劑；稻殼還是制燒酒的原料。在制藥工業(yè)中，稻殼可用于生產(chǎn)活性炭，充作各種維生素、生物制劑、觸媒、醫(yī)用藥品等的載體，其水解產(chǎn)物可培養(yǎng)微生物。用20～30％石灰與稻殼次一起可制成水泥。稻殼經(jīng)水解后可制糠醛，其殘液是生產(chǎn)醋酸的原料，其衍生物硅酸鹽用于橡膠工業(yè)。稻殼炭用于凈化水質(zhì)。碾米廠生產(chǎn)的大量谷殼，含有40％纖維素，30％木質(zhì)素，20％灰分。當(dāng)這些有機(jī)物燃燒時(shí)釋放出熱能(約3200千卡／千克)可作工廠的動(dòng)力燃料，也可放入專用的糠煤氣爐內(nèi)，經(jīng)低溫干餾，產(chǎn)生糠煤氣，或粉碎后燒制成形作為固體燃料。稻殼按燃燒程度的不同，又可燒制高碳、低碳和無(wú)碳三種稻殼灰，均是重要的化工原料。稻殼經(jīng)粉碎后，可用來(lái)配制反芻動(dòng)物的補(bǔ)充飼料。稻殼粉可制成稻殼板，是一種防火、防蛀、防霉等的建筑材料。
  米糠的用途也很多。因含有脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉、維生素和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)素，可以直接作禽畜飼料。食品業(yè)方面，因其含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可用于調(diào)制上等食料和調(diào)料如味精、醬油等；加入面粉可制成各種食物。制藥業(yè)方面，米糠中富含維生素B1，為治療腳氣病的特效藥還可提取維生素B2、維生素B6、維生素E等。米糠的糠油含量約為15～25％，可提取米糠油，提油后還可從中提取米糠蛋白或植酸鹽，后者可制成肌醇?？凤灠l(fā)酵生產(chǎn)白酒，酒糟又可作飼料。米糠油經(jīng)精煉后即得食用油、油炸用油或烹調(diào)色拉油。精煉副產(chǎn)品可提取谷維素，谷固醇和維生素E等藥物原料，還可提取糠蠟和脂肪酸等。從米糠中分出胚芽，經(jīng)蒸炒后，可制成米胚芽餅干等營(yíng)養(yǎng)食品，或從中提取各種營(yíng)養(yǎng)素。也可直接沖入牛奶供飲用。其用途分為工業(yè)原料和食料兩方面。前者為石堿、化妝品、火藥、纖維及肥皂的原料；后者因其風(fēng)味佳良，容易消化，持適于老年人、兒童及病人食用。