CN101536666A

CN101536666A - 一种糙米发芽器与双重呼吸式发芽工艺

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Publication number: CN101536666A
Application number: CN200910097892A
Authority: CN
Inventors: 蔡宝昌; 肖杰明; 蔡云青; 陈林生; 应艳; 赖虔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2009-09-23

Abstract

一种糙米发芽器与双重呼吸式发芽工艺，涉及粮食加工领域的糙米发芽生产技术与发芽装置的制造。利用水的热容大和水具有不定形、粘度小、易流动等的特性，通过控制水温并向容器内的糙米进行注排水呼吸和抽放真空呼吸操作工序，使糙米均匀获得发芽所需的水分、温度与新鲜空气，并依次完成对糙米进行清洗、浸泡、发芽、灭活等过程。解决了工业化大批量发芽糙米生产中，多次转移或输送糙米、生产成本高、发芽率低等关键技术问题，生产发芽糙米的发芽率与最优化的实验方法相比可达到95％以上。

Description

一种糙米发芽器与双重呼吸式发芽工艺

技术领域：

本发明涉及粮食加工领域，尤其是一种糙米发芽生产工艺与发芽装置的制造。当生产的发芽糙米用作食品、制酒、饮料等的原料时，本发明还将涉及食品、生物等技术领域。

背景技术：

美国农业部的研究报告显示，稻谷中64％的营养元素集中在占糙米重量10％的糊粉层(俗称米糠)和胚芽中。稻谷经砻谷脱去颖壳后为糙米，糙米经过进一步碾磨去掉果皮、种皮、糊粉层和胚即为精米(即通常的大米)。精米虽然口感好、易消化，但生理活性和营养价值远低于糙米。日本自1964年开始提倡国民食用糙米，但因糙米口感差而难以推广。1996年日本开发出富含γ-氨基丁酸的米胚芽食品，还开发成功世界首创的发芽糙米于1999年11月上市。据报道，糙米发芽后，可溶性糖增加3倍，可溶性蛋白增加13.8％，GSH由3.64mg/100g提高到9.48mg/100g，GABA是糙米的3倍、大米的10倍，IP6是大米的4倍，膳食纤维比糙米多10％～15％，比大米多2.7倍。日本发芽糙米协会于2004年2月正式启动工作，协会由27家会员赞助单位组成，会员企业占有发芽糙米市场份额的97％，市场规模约为150亿日元。我国有数家单位开展了发芽糙米研究，郑州工程学院郭晓娜等人应用响应面法研究了发芽糙米发芽条件；湖南文理学院杨明毅等人利用北京华通康源科技有限公司开发的糙米发芽一体化设备研究了糙米发芽的生理活性化工艺条件。吉林省春光米业有限公司是目前唯一生产发芽米的公司，产品主要销往日本、台湾市场。由于缺乏先进的发芽工艺和装备，发芽糙米的生产成本较高，发芽米的销售价格在20元/kg左右。

植物种子的发芽原本是自然界的一种自然现象，在适宜的温度、水分、空气等条件下能自然发芽，其发芽质量的优劣、时间、快慢等完全取决于温度、水分、空气等自然条件。随着社会的发展，一些植物的种子需要按照人们不同的需求实现其发芽过程，如啤酒工业使用的麦芽生产，中药炮制中的谷牙、麦芽，水稻播种前的稻谷发芽，近几年发展起来的糙米发芽等。以下是检索的有关糙米发芽技术与设备的主要中国专利。

专利ZL 03272874.3提供了一种具臭氧供给系统的电子加热式发芽器，供一般家庭发芽使用。该专利通过加热器对糙米及水加热，同时用送气泵将臭氧注入水中，应用臭氧有效解决杀菌、除臭、缩短糙米发芽时间等问题。

专利公开号CN 1361658A公开了一种发芽糙米生产装置(日本)，将糙米填充到发芽容器并且注入水，使米浸入水中发芽，同时通过循环水发生单元使容器内的水在容器外循环，再用其它手段除去水中含有的细菌，循环水同时维系了米发芽所需的温度与水分。

专利申请号200510010373.8公开了一种营养强化发芽糙米成套设备，它包括清洗机，清洗机的出口连接提升机入口，提升机的出口连接发芽罐的入口，在发芽罐中设置有加热及控温装置，发芽罐的出口连接输送机，输送机的出口连接脱水机，脱水机后连接干燥机，使糙米在不同的装置中完成清洗、浸泡与发芽、脱水、干燥等过程，其中还有两次湿米的输送。

专利申请号200620118150.3公开了一种罐组分层浸泡与发芽装置，包括罐式浸泡容器和罐式发芽容器，所述的罐式浸泡容器具有臭氧和水混合液循环杀菌消毒装置和加热恒温装置，糙米装入分层装置内，该分层装置通过输送装置进入并浸泡在罐式浸泡容器内，经浸泡后再通过输送装置将分层装置送入罐式发芽容器，罐式发芽容器具有喷雾恒湿装置、加热恒温装置并连通杀菌消毒装置。

专利申请号200610156160.0公开了一种发芽胚芽米的制备方法及其装置，其主要方法是：将糙米摊展成为薄层，加水进行浸泡；浸泡好后将糙米原状取出，对原糙米所处的空间进行恒湿处理，使该空间湿度保持在65％～100％，促进糙米发芽；糙米发芽后再原状取出，往发芽糙米中加入70℃～100℃的热水，进行钝化处理，终止其胚芽的继续生长。

小结：

1、众所周知，糙米发芽的基本条件是适宜的温度、水分和新鲜空气，在工业化大批量发芽糙米生产条件下，发芽率高低成为评价糙米发芽技术水平的重要技术指标。要获得高的发芽率，一种使糙米均匀获得温度、水分和新鲜空气的方法成为关键技术。如专利申请号200610156160.0在浸泡、发芽等过程中，都要求将糙米摊展成为薄层，目的是使糙米均匀获得温度、水分和新鲜空气。也有使用鼓风、喷淋等方法使糙米均匀获得温度、水分和新鲜空气，但已有技术在这方面所取得的成就仍然不够理想。专利公开号CN 1361658A只解决了使糙米获得温度与水分的问题，不能解决糙米在发芽过程中所需的空气。另外，在水的连续循环条件下，由于会产生壁流、沟流等现象，水的流速较高区域与较低区域，糙米的温度是不均匀的，会影响糙米的发芽率。

2、工业化大批量发芽糙米生产的生产成本，是评价糙米发芽技术水平的重要经济指标。要获得低的生产成本，在满足生产技术要求的前提下，工艺过程应简单、科学、合理。专利申请号200510010373.8和专利申请号200620118150.3，所述发芽装置的生产成本均较高。在发芽糙米生产过程中，糙米需要在不同装置之间进行运输，将导致糙米破碎与损失，较低的发芽容器利用率和利用鼓风、喷淋等方法使糙米均匀获得温度、水分和新鲜空气的生产方式，生产成本大幅增加。在检索的已有技术中，发芽糙米的生产成本均较高，每公斤发芽糙米的生产成本在2元以上。

3、大多数发芽糙米生产方法，用不同的装置分别对糙米进行清洗、浸泡、发芽、灭活(或叫钝化)，需要多次转移或输送糙米，关键问题在于不能提供能同时解决清洗、浸泡、发芽、灭活的一种发芽装置，不仅生产工序复杂，成本高，而且易造成碎米，影响产品质量，尤其是湿米的输送又成为一大难题。

4、已有的糙米发芽技术大多根据经验或试验结果，采用较长时间水浸泡的方式进行糙米发芽，更易于糙米中微生物生长而产生发馊、发臭等异味，不利于大批量、规模化发芽糙米生产。

5、还有一些已有技术的文献，主要是关于对糙米及其发芽过程进行灭菌、消毒、除臭、催芽、营养等添加在水中的物质与方法，未摘录在本说明书内。

发明内容：

本发明的目的是克服已有技术的不足，使得糙米均匀获得温度、水分和新鲜空气为关键技术的突破口，提供一种产量大、工艺简单、发芽率高、生产成本低的糙米发芽生产方法与装置。

本发明包括三部分，一种糙米发芽器，一种双重呼吸式发芽工艺，一种糙米发芽器和双重呼吸式发芽工艺。

第一部分，一种糙米发芽器，包括支架、发芽容器、储水罐、管道、阀门、泵等。由圆柱体、圆锥体和封头组成的发芽容器(25)，用于装载糙米和进行发芽工艺，发芽容器(25)可以承受≤-0.05MPa(表压)的压力，以适应糙米发芽过程中对发芽容器(25)抽真空的需要。发芽容器(25)的圆柱体、圆锥体外侧装置有保温层(13)和加强筋(24)，其中保温层(13)用于糙米发芽过程的保温，加强筋(24)用以提高发芽容器(25)承受外压的能力，封头处连接有真空管(20)和真空阀(21)、放空阀(19)，还连接有进米管(23)和进米阀(18)，封头内安装有喷淋水管(15)，圆锥体下部安装有注排水接头(9)，注排水接头内安装有滤网管(8)，下部连接排米阀(7)，关闭下进水阀(5)、排水阀(6)、排气阀(17)、进米阀(18)、放空阀(19)、真空阀(21)和上进水阀(26)，发芽容器(25)构成密闭容器。发芽容器(25)旁连接有储水罐(1)。

第二部分，一种双重呼吸式发芽工艺，包括注排水呼吸法和抽放真空式呼吸法。将糙米装填到一个发芽器，向发芽器内糙米进行注水和排水，通过注水和排水调节和控制糙米发芽所需的水分、温度，利用水置换空气的方式更换糙米周围的空气，称之为“湿呼吸”或“水呼吸”。当糙米的含水率与温度都在合适的范围内时向发芽器抽真空，使发芽器产生≤-0.05Mpa压力(表压)再释放真空，通过抽真空和释放真空的方式更换发芽器内的空气，使糙米获得发芽所需的新鲜空气，称之为“干呼吸”。并依次完成对糙米进行清洗、浸泡、发芽、灭活等过程，再将发芽糙米排出发芽器，具体工序如下：

①将糙米装填到发芽器。

②清洗：向发芽器进行1～3次注水和排水，注水温度为室温～40℃，每次注水浸没米面即可排水。

③浸泡：向发芽器进行1～5次注水和排水，注水温度为室温～40℃，注水时水位浸没米面保持一段时间排水，或者使糙米含水率达到35％或以上，或糙米温度为25～40℃再排水。

或者：合并清洗与浸泡工序，进行1～5次注水和排水，注水温度为室温～40℃，注水时水位浸没米面保持一段时间排水，或者使糙米含水率达到35％或以上，或糙米温度为25～40℃再排水。

④发芽：向发芽器进行多次注排水和抽放真空程序。首先注入温度为25～40℃的水，每次注水浸没米面保持一段时间排水，或待水温与糙米温度基本平衡后排水；排水与下次注水的间隔时间不大于5小时，或注水和排水次数根据糙米的实际温度与设定的糙米发芽温度以及糙米的含水率确定。当糙米的含水率与温度都在合适的范围内时，每隔10～60min进行一次抽真空和放真空操作。而在糙米的实际温度偏离或趋于偏离设定的发芽温度时，或当糙米的含水率低于35％时，再进行注排水工序。其中：糙米实际温度低于设定的发芽温度时，注入的水温需等于或适度高于设定的发芽温度；糙米实际温度高于设定的温度时，注入的水温需等于或适度低于设定的发芽温度。

⑤灭活：向发芽器进行至少一次注水和排水，水温为大于或等于50℃，浸泡时间不少于20min。

⑥将发芽的糙米排出发芽器。

第三部分，

一种糙米发芽器和双重呼吸式发芽工艺，包括支架、发芽容器、储水罐、管道、阀门、泵等，以及对糙米进行注排水呼吸和抽放真空式呼吸工序，其特征是由圆柱体、圆锥体和封头组成的发芽容器(25)，可以承受≤-0.05MPa(表压)的压力，发芽容器(25)的圆柱体、圆锥体外侧装置有保温层(13)和加强筋(24)，封头处连接有真空管(20)和放空阀(19)，还连接进米管(23)和进米阀(18)，封头内安装有喷淋水管(15)，圆锥体下部安装有注排水接头(9)，注排水接头(9)内安装有滤网管(8)，下部连接排米阀(7)；将糙米装填至发芽容器(25)，通过注排水接头(9)向发芽容器内糙米进行注水和排水，注水时水位浸没糙米，容器内及糙米层的空气从排气阀(17)或放空阀(19)的管口排出，排水时从排水阀(6)或下进水阀(5)排尽浸没糙米的流动水，空气从排气阀(17)或放空阀(19)进入发芽容器(25)及糙米层。通过注水和排水这一环节来调节和控制糙米发芽所需的温度与水分、更换糙米周围的空气(湿呼吸或水呼吸)，同时还通过真空阀(21)向发芽容器抽真空，使发芽器产生≤-0.05Mpa压力(表压)再释放真空，从而达到更换发芽器(25)内的空气(干呼吸)的目的，使糙米获得发芽所需的新鲜空气。具体工序如下：

①将糙米装填至发芽容器(25)。

②清洗：通过注排水接头(9)向发芽容器(25)进行1～3次注水和排水，注排水时发芽容器(25)通过排气阀(17)或放空阀(19)与大气连通，注水温度为室温～40℃，每次注水浸没米面即可排水。

③浸泡：通过注排水接头(9)向发芽容器(25)进行1～5次注水和排水，注排水时发芽容器(25)通过排气阀(17)或放空阀(19)与大气连通，注水温度为室温～40℃，注水时水位浸没米面保持一段时间排水，或者使糙米含水率达到35％或以上，或糙米温度为25～40℃再排水。

或者：合并清洗与浸泡工序，通过注排水接头(9)向发芽容器(25)进行1～5次注水和排水，注排水时发芽容器(25)通过排气阀(17)或放空阀(19)与大气连通，注水温度为室温～40℃，注水时水位浸没米面保持一段时间排水，或者使糙米含水率达到35％或以上，或糙米温度为25～40℃再排水。

④发芽：包括注排水呼吸和抽放真空式呼吸发芽工艺。通过注排水接头(9)向发芽容器(25)进行多次注水和排水，注排水时发芽容器(25)通过排气阀(17)或放空阀(19)与大气连通，注水温度为25～40℃，每次注水浸没米面，保持一段时间排水，或待水温与糙米温度基本平衡后排水；排水与下次注水的间隔时间不大于5小时，或注水和排水次数根据糙米的实际温度与设定的糙米发芽温度以及糙米的含水率确定。当糙米的含水率与温度都在合适的范围内时，每隔10～60min进行一次抽真空和放真空操作，使发芽容器(25)产生≤-0.05Mpa压力(表压)再释放真空。而当糙米的实际温度偏离或趋于偏离设定的发芽温度时，或当糙米的含水率低于35％时，再进行注排水工序。其中：糙米实际温度低于设定的发芽温度时，注入的水温需等于或适当高于设定的发芽温度，糙米实际温度高于设定的温度时，注入的水温需等于或适当低于设定的发芽温度。

⑤灭活：通过注排水接头(9)向发芽容器(25)进行至少一次注水和排水，注排水时发芽容器(25)通过排气阀(17)或放空阀(19)与大气连通，水温为大于或等于50℃，浸泡时间不少于20min。

⑥开启阀门(26)，借助于喷淋水将发芽糙米从阀门(7)排出发芽容器(25)。

为了实现对发芽过程的自动化控制，发芽容器(25)的封头内侧或圆柱体上还安装有至少一个水位传感器(14)，该水位传感器(14)与下进水阀(5)、上进水阀(26)或与水泵(3)实行联锁控制，即水位到达水位传感器(14)时，下进水阀(5)、上进水阀(26)处于关闭的状态，或者同时将水泵(3)关闭，以便自动控制水位。

发芽容器(25)内部还安装有温度棒(10)，该温度棒(10)安装有一个或多个温度测量元件(11)，可沿容器的径向或轴向安装，以便测量和控制糙米发芽过程中糙米层的垂直或水平温度、温度分布和温差。

所述的注排水接头(9)下部连接的排米阀(7)可以为球阀或蝶阀，利于糙米排出，排米阀(7)下部连接一段直形、L形或Z形管道，该管道还可以沿排米阀(7)中心旋转，以便将排出的糙米输送到附近的料箱。

糙米发芽的适宜温度为26～38℃，糙米灭活的适宜条件为：进行一次注水，水温为60～70℃，浸泡时间10～60min后排水。

在糙米发芽过程中，在进行排水或放真空时，还可以通过排气阀(17)或放空阀(19)向发芽容器(25)输入氧气、氮气或臭氧，供给糙米发芽和灭菌。

在糙米发芽过程中，从发芽容器(25)排出的水可以重复使用，或者对水进行过滤、灭菌、消毒、除臭，或向水中添加催芽、营养等物质后重复使用。

本发明的有益效果在于：

(1)采用湿呼吸发芽糙米生产方法，解决了工业化大批量发芽糙米生产的关键技术，即为使糙米获得较高的发芽率，糙米必须均匀地获得其发芽所需的温度、水分和新鲜空气。通过向容器内的糙米进行注水和排水，利用水的热容大和水具有不定形、粘度小、易流动等的特性，注水时糙米周围的空气被排出，糙米可以获得水分和水的热能，排水时糙米周围又补充新鲜空气，除可以清洗大米外，还使得容器内糙米均匀地获得发芽所需的温度、水分和新鲜空气，排除大米发芽过程中放出的废气，因此生产的发芽糙米具有较高的发芽率，其发芽率与最优化的实验方法相比可达到95％以上，甚至是100％。

(2)采用了真空抽放干呼吸与注排水湿呼吸进行交替发芽的生产工艺，可以实现自动将糙米装填到发芽容器，干呼吸部分替代湿呼吸，节约水资源，增加呼吸频率，可以进一步提高糙米发芽率，缩短发芽时间。

(3)湿呼吸与干呼吸在糙米发芽生产中的应用，为富氧、富氮条件下糙米发芽提供了技术保证，为进一步生产优质发芽糙米提供了可行的技术与装备。

(4)便于实现全自动化生产。本发明将发芽糙米的生产过程简化为两步，即包含了清洗、浸泡、发芽、灭活的发芽工序和干燥工序。通过对糙米发芽过程的水温、米温、水位、压力、时间、泵、阀门等的自动控制，实现糙米发芽过程的自动控制，结合工业生产干燥设备，容易实现发芽糙米的全自动化生产。

(5)设备造价和发芽糙米生产成本低。发芽容器省去了结构复杂的换热器、风机等部件，糙米清洗、发芽、灭活的全过程在一个容器中完成，而且仅需要进行注水与排水操作，部分水可以重复使用，大米的装填方式不受限制，容器容积利用率高，因此设备的造价与发芽糙米的生产成本远远低于已有技术，每公斤发芽糙米的生产成本在0.5元以下。

(6)克服了已有技术的不足，不再用不同的装置分别对糙米进行清洗、浸泡、发芽、灭活(或叫钝化)，多次转移或输送糙米，造成米粒破碎，发芽率低，生产成本大。采用本发明技术与装置，使得生产过程简单、易操作，尤其适合于大规模的糙米发芽生产加工。

(7)有利于实现各种先进的糙米发芽技术。如已有技术中关于对糙米进行灭菌、消毒、除臭、催芽、营养等，通过向水中添加某些物质，实现对发芽糙米进行灭菌、消毒、除臭、催芽、营养等需要。

附图说明：

附图是一种双重呼吸式发芽糙米生产装置结构示意图。

图中：1——储水罐，2——放水阀，3——水泵，4——支架，5——下进水阀，6——排水阀，7——排米阀，8——滤网管，9——注排水接头，10——温度棒，11——温度测量元件，12——视镜，13——保温层，14——水位传感器，15——喷淋水管，16——排气管，17——排气阀，18——进米阀，19——放空阀，20——真空管，21——真空阀，22——真空泵，23——进米管，24——加强筋，25——发芽容器，26——上进水阀。

具体实施方式：

一、糙米发芽器

本发明的糙米发芽器包括支架、发芽容器、储水罐、管道、阀门、泵等，支架用于支撑发芽容器。其中，发芽容器(25)由圆柱体、圆锥体和封头组成。实施步骤如下：

第一步，依据发芽糙米生产能力的需要，设计与制作发芽容器(25)的圆柱体、圆锥体部分。其中，圆柱筒的长径比以5∶1～1∶1为宜，本实施例圆柱体的直径和长度分别为1500mm和2000mm，圆锥体的圆锥角可选90°，圆柱体和圆锥体部分的容积为3.9m³。为避免糙米发芽过程中热量损失，圆柱体、圆锥体外侧装置保温层(13)，保温层厚50mm，保温材料可选超细玻璃棉。加强筋(24)可选厚度6mm、宽50mm的环形刚带与圆柱体和圆锥体焊接，加强筋间距150mm，可使发芽容器(25)承受-0.1MPa的压力(表压)。为了便于观察糙米发芽过程，在圆柱体或圆锥体处可设置视镜(12)。温度棒(10)由一端封闭、另一端开口的钢管制成，管长2000mm，将其焊接在圆锥体近中心部位，内装3个Pt100热电阻作为温度测量元件(11)。圆柱体和圆锥体的材料可采用3mm厚不锈钢板。注排水接头(9)中心为Dg100管子，一端与圆锥体连接，另一端与排米阀(7)连接，Dg100管子的中间一段侧面开有网状小孔，孔径≤1.5mm，构成滤网管(8)，在滤网管(8)外侧连接一套筒，套筒处连接有管接头。

第二步，封头部件制作。封头可选椭球封头，直径1500mm，为便于日后检修与维护等，可在封头上开人孔，并配置人孔密封盖予以密封，封头中心连接进米管(23)，管径可选Dg80，近中心位置连接排气管(16)和真空管(20)，管径可选Dg40，另选一环形管作为喷淋水管(15)，管径可选Dg40，与封头侧面连接，在封头侧面还连接有水位传感器(14)的接头，以便安装水位传感器。

第三步，组装。将封头、圆柱体、圆锥体组装连接成发芽容器(25)，发芽容器(25)与支架(4)连接。将储水罐(1)用Dg40管道通过水泵(3)分两路与发芽容器连接，一路通过上进水阀(26)与喷淋水管(15)连接，另一路通过下进水阀(5)与注排水接头(9)连接，在下进水阀(5)与注排水接头(9)之间连接排水阀(6)。封头上的真空管(20)用Dg40管道通过真空阀(21)与真空泵(22)连接，同时再与放空阀(19)连接。封头上排气管(16)与排气阀(17)连接，排气阀(17)的另一端与氮气源连接。进米管(23)连接进米阀(18)，进米阀(18)的另一端用管道通向糙米储槽，进米阀(18)可选用球阀。

注：储水罐(1)的装水容积应不小于1.5m³，并具有加温与恒温控制功能。

二、糙米的选择

为确保每粒糙米均能发芽，应购买完好的糙米。完好的糙米应该包含米糠层、芽胚、胚乳，其中糠层光滑、透亮的为完好糙米。另外，用于加工糙米的稻谷应确认其在干燥过程中未进行过高温处理，以免失活。

三、发芽糙米生产方法

糙米发芽温度确定：根据糙米品种，以及发芽时间、发芽米的品质等要求，先在实验条件下进行发芽。其方法是：采用恒温水浴锅，糙米投放量为小于50g/l水，在不同的温度下进行连续浸泡发芽，根据发芽糙米的品质、芽长和发芽时间等情况，确定适宜的发芽温度。上述控制水浴锅的温度可视作糙米发芽温度。据试验，普通籼糙米依据一般发芽要求，适宜的发芽温度为32～36℃。

具体发芽步骤与方法：

第一步，装米。准备3m³糙米，启动真空泵(22)，打开真空阀(21)和进米阀(18)，将糙米从进米管(23)吸入并装填至发芽容器(25)。

第二步，清洗与浸泡。为了缩短发芽时间，本实施例合并清洗与浸泡工序，并用热水进行清洗和浸泡。控制储水罐(1)的热水温度至26～38℃，首次注水时，启动水泵(3)，打开上进水阀(26)和排气阀(17)，将热水从喷淋水管(15)注入发芽容器(25)，这样可以避免部分糙米漂浮水面而影响清洗、浸泡甚至发芽。当注水浸没米面时，通过水位传感器(14)给出的信号，可自动或手动关闭水阀(5)和上进水阀(26)，或者同时将水泵(3)关闭，浸泡3小时或用快速水分测定仪测量糙米的含水率达到35％或以上时，打开排水阀(6)排水。二次控制储水罐(1)的热水温度至26～38℃，启动水泵(3)，打开下进水阀(5)和排气阀(17)，将热水从注排水接头(9)注入发芽容器(25)，注水至浸没米面，关闭水泵(3)、下进水阀(5)。糙米温度通过与温度棒(10)相连的温度仪表控制。当浸泡至糙米温度达到32～36℃时，打开下进水阀(5)或排水阀(6)排水。若浸泡水具有异味，则排水阀(6)排水；若浸泡水基本无异味，则将水从下进水阀(5)流回至储水罐(1)，经恒温控制后备用。清洗与浸泡阶段的目标是使糙米的含水率达到35％或以上，糙米的温度达到适宜的发芽温度，即32～36℃。

第三步，发芽。进入发芽阶段，根据糙米的发芽温度进行注排水，当糙米的实际温度低于或高于适宜的发芽温度(32～36℃)时，都要进行一次注排水，每次注水浸没米面后10min或米温基本稳定时排水；若发芽过程中糙米的实际温度与适宜的发芽温度长时间保持一致，则每2小时进行一次注排水，每次注水浸没米面即水位到达水位传感器(14)，就可自动或手动关闭水阀(5)和上进水阀(26)，或者同时将水泵(3)关闭进行排水，以便及时更换糙米周围的空气，或者可以通过排气阀(17)或放空阀(19)向发芽容器(25)输入氧气、氮气或臭氧，供给糙米发芽和灭菌，确保米芽茁壮成长。从发芽容器(25)排出的水可以重复使用，或者对水进行过滤、灭菌、消毒、除臭，或向水中添加催芽、营养等物质后重复使用。但在发芽过程中若浸泡水出现浑浊、异味等，应从排水阀(6)排放浸泡水，储水罐(1)更换新鲜水并控制好温度备用。其中：糙米实际温度低于设定的发芽温度时，注入的水温需等于或适当高于设定的发芽温度，糙米实际温度高于设定的温度时，注入的水温需等于或适当低于设定的发芽温度。在这过程中，当发芽过程中糙米的实际温度与适宜的发芽温度长时间保持一致，启动真空泵(22)，打开真空阀(21)，进行抽真空，使发芽容器(25)产生≤-0.05Mpa压力(表压)，再释放真空，并每隔20min进行一次抽真空和放真空操作。发芽过程中不断进行注排水和抽放真空工序，使得糙米均匀地获得其发芽所需的温度、水分和新鲜空气。

第四步，灭活。待芽长符合要求时进入灭活阶段。进行灭活时，控制热水罐水温70℃，向发芽容器注入热水并浸没米面，确保发芽米温度达到或超过60℃，并保持30min，完成灭活过程。经过灭活的发芽糙米从排米通道排出发芽容器，进行后续干燥等处理。对发芽糙米进行灭活处理，是为了大米在后续干燥等待过程中继续发芽所采取的一项措施，若较高的灭活温度会影响发芽糙米的品质，则应该降低灭活温度，若后续干燥速度较快，则在发芽过程中可取消灭活操作。

第五步，开启阀门(26)，借助于喷淋水将发芽糙米从排米阀(7)排出发芽容器(25)。发芽糙米通过排米阀(7)下连接的直形管道可直排至发芽容器(25)下方的料箱；若排米阀(7)下部连接有L形或Z形管道，该管道还可以沿排米阀(7)中心旋转，则可将排出的发芽糙米输送到附近的料箱或干燥装置。

Claims

1、一种糙米发芽器，包括支架、发芽容器、储水罐、管道、阀门、泵等，其特征是由圆柱体、圆锥体和封头组成的发芽容器(25)，可以承受≤-0.05MPa(表压)的压力，发芽容器(25)的圆柱体、圆锥体外侧装置有保温层(13)和加强筋(24)，封头处连接有真空管(20)和真空阀(21)、放空阀(19)，以及进米管(23)和进米阀(18)，封头内安装有喷淋水管(15)，圆锥体下部安装有注排水接头(9)，注排水接头内安装有滤网管(8)，下部连接排米阀(7)。发芽容器(25)旁连接储水罐(1)。

2、一种双重呼吸式发芽工艺，包括注排水呼吸法和抽放真空式呼吸法，其特征在于：

①将糙米装填到发芽器中。

③浸泡：向发芽器进行1～5次注水和排水，注水温度为室温～40℃，注水时水位浸没米面保持一段时间再排水，或者使糙米含水率达到35％或以上，或糙米温度为25～40℃再排水。

⑥将发芽的糙米排出发芽器。

3、一种糙米发芽器和双重呼吸式发芽工艺，包括支架、发芽容器、储水罐、管道、阀门、泵等，以及对糙米进行注排水呼吸和抽放真空式呼吸工序，其特征是由圆柱体、圆锥体和封头组成的发芽容器(25)，可以承受≤-0.05MPa(表压)的压力，发芽容器(25)的圆柱体、圆锥体外侧装置有保温层(13)和加强筋(24)，封头处连接有真空管(20)和放空阀(19)，还连接有进米管(23)和进米阀(18)，封头内安装有喷淋水管(15)，圆锥体下部安装有注排水接头(9)，注排水接头(9)内安装有滤网管(8)，下部连接排米阀(7)，发芽容器(25)旁连接储水罐(1)。发芽程序按以下过程进行操作：

①将糙米从进米管(23)装填至发芽容器(25)。

⑥开启上进水阀(26)，借助于喷淋水将发芽糙米从排米阀(7)排出发芽容器(25)。

4、根据权利要求1或3所述的一种糙米发芽器，其特征是所述的发芽容器(25)的封头内侧或圆柱体上还安装有至少一个水位传感器(14)，该水位传感器(14)与下进水阀(5)、上进水阀(26)或与水泵(3)实行联锁控制，即水位到达水位传感器(14)时，下进水阀(5)、上进水阀(26)处于关闭的状态，或者同时将水泵(3)关闭。

5、根据权利要求1或3所述的一种糙米发芽器，其特征是所述的发芽容器(25)内部还安装有温度棒(10)，该温度棒(10)安装有一个或多个温度测量元件(11)，可沿容器的径向或轴向安装。

6、根据权利要求1或3所述的一种糙米发芽器，其特征是所述的注排水接头(9)下部连接的排米阀(7)可以为球阀或蝶阀，排米阀(7)下部连接一段直形、L形或Z形管道，该管道还可以沿排米阀(7)中心旋转。

7、根据权利要求2或3所述的一种双重呼吸式发芽工艺，其特征是糙米发芽的适宜温度为26～38℃。

8、根据权利要求2或3所述的一种双重呼吸式发芽工艺，其特征是糙米灭活的优先条件为：进行一次注水，水温为60～70℃，浸泡时间10～60min后排水。

9、根据权利要求1、2或3所述的一种糙米发芽器与双重呼吸式发芽工艺，其特征还在于在进行排水或放真空时，可以通过排气阀(17)或放空阀(19)向发芽容器(25)输入氧气、氮气或臭氧。

10、根据权利要求2或3所述的一种双重呼吸式发芽工艺，其特征是从发芽容器(25)排出的水可以重复使用，或者对水进行过滤、灭菌、消毒、除臭，或向水中添加催芽、营养等物质后重复使用。