CN101554211A - 超临界多元流体精制稻米工艺及工业装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超临界多元流体精制稻米工艺及工业装置。本发明属于超临界多元流体精制稻米领域，其特征是二氧化碳零排放的超临界多元流体工业装置，在压力低于22MPa温度低于40℃条件下，对稻谷糙米层进行预破壁后直接制备为高营养大米，同时并灭杀了有害细菌、霉菌及虫卵而延长保鲜期及仓储中的损失，配合超声波、微波萃取脱除稻谷糙米中农药残留物、重金属与尘埃等杂质，着色、加香改善糙米的观感与口感，均匀添加抗自由基、抗衰老、抗辐射、提高机体免疫力的天然生物活性物质进一步提高稻米的保健功能及附加值，从而达到增产25％以上高营养、节水、免淘、速煮、保鲜的美味糙米，本发明产业化在水稻产区全面的实施与推广，将可确保我国粮食安全和国际粮食安全。

Description

超临界多元流体精制稻米工艺及工业装置

技术领域

本发明属于超临界多元流体精制稻米领域，其特征是二氧化碳零排放的超临界多元流体工业装置，在压力低于22MPa温度低于40℃条件下，对稻谷糙米层进行预破壁后直接制备为高营养大米，同时并灭杀了有害细菌、霉菌及虫卵而延长保鲜期及仓储中的损失，配合超声波、微波萃取技术脱除稻谷糙米中农药残留物、重金属与尘埃等杂质，着色、加香，改善糙米的观感与口感，均匀添加抗自由基、抗衰老、抗辐射、提高机体免疫力的天然生物活性物质进一步提高稻米的保健功能及附加值，和传统大米工业化生产工艺相比，可避免25％以上加工损失率，从而相当于达到增产25％以上高营养、节水、免淘、速煮、保鲜的美味糙米，本发明专利产业化在水稻产区全面的实施与推广，将可确保我国粮食安全和国际粮食安全。

背景技术

我国年产稻谷近2亿吨，占粮食总量的40％左右，占世界稻谷总量的30％，我国是世界上最大的大米生产国和消费国。全国65％以上的人口以大米为主食。鲜为人知的是在大米精制加工过程中，却有20％以上最富营养的大米成分，转变为细米糠及含稻米胚芽的碎米粉，此外每年因发霉变质、虫吃、鼠吃还损失掉10％大米，以上两项相当于损失了30％的高档商品粮。

据2008年11月13日，国务院发展和改革委员会，在中国政府网站公开公布《国家粮食安全中长期规划纲要(2008-2020年)》的这一文件指出，“全球粮食产量增长难以满足消费需求增长的需要。据测算，近10年来全球谷物消费需求增加2200亿公斤，年均增长1.1％；产量增加1000亿公斤，年均增长0.5％。目前，世界谷物库存消费比已接近30年来最低水平。2006年以来，国际市场粮价大幅上涨，小麦、玉米、大米、大豆和豆油价格相继创历史新高。今后受全球人口增长、耕地和水资源约束以及气候异常等因素影响，全球粮食供求将长期趋紧。我国利用国际市场弥补国内个别粮油品种供给不足的难度增大。”

目前国内“受农业结构调整、生态退耕、自然灾害损毁和非农建设占用等影响，耕地资源逐年减少。据调查，2007年全国耕地面积为18.26亿亩，比1996年减少1.25亿亩，年均减少1100万亩。目前，全国人均耕地面积1.38亩，约为世界平均水平的40％。受干旱、陡坡、瘠薄、洪涝、盐碱等多种因素影响，质量相对较差的中低产田约占2/3。土地沙化、土壤退化、“三废”污染等问题严重。随着工业化和城镇化进程的加快，耕地仍将继续减少，宜耕后备土地资源日趋匮乏，今后扩大粮食播种面积的空间极为有限。……此外，西部部分地区生态环境较差、土地贫瘠，粮食生产水平较低，存在供需缺口。”

全球稻米生产量连续4年下降，2008年世界稻米的储备量已创历史新低，到2008年6月底降至1984年以来的最低点的7210万公吨。而国际稻米期货市场价格却创出了新高，一吨大米的价格，一夜之间从330美元涨到1000美元。随着世界人口不断增长，全球大米消耗量持续攀升，大米市场容量还将不断扩大，而次贷金融危机导致对农业投资的紧缩，还将进一步制约国际粮食产量的增长。

我国以占世界7％的耕地养活了全球20％的人口，而耕地面积的不断减少和耕地质量的下降将严重影响粮食产量的增长。单纯依托农业科技改善稻米品种，开拓水稻耕种面积，增产水稻，需要一定的时间和大量资金投入，而其潜力也是有限的。加之水稻生产存在受自然灾害等诸多不确定因素的影响更大，对水稻增产的预期，会有更大的风险性。

遵循《国家粮食安全中长期规划纲要(2008-2020年)》指导大力发展粮油食品加工业，引导粮油食品加工业向规模化和集约化方向发展的文件精神。按照“安全、优质、营养、方便”的要求，推进传统主食食品工业化生产，提高优、新、特产品的比重。特予以申报自主创新的操作压力低、二氧化碳零排放、全部设备易于实现国产化、节能减排的《超临界多元流体精制稻米的工艺及工业装置》发明专利。在水稻产区全面实施与推广这一发明专利高技术产业化，将可确保我国粮食安全和国际粮食安全，为全球经济一体化全面协调持续性发展提供有力的技术支撑。

从国内外稻米加工技术文献系统的检索来看，采用超临界CO₂加工稻米技术，首先是1999年我国台湾省台北市义美食品股份有限公司已建成超临界CO₂流体净米技术加工美味糙米一万吨/年生产装置，有效去除农药与重金属残留，营养健康，免洗免浸省时方便，加速水分的渗透与淀粉的糊化口感也很接近精白米。台北市原零售价每公斤(折合人民币)16元现已涨价到30元，北京与广州超市零售价每公斤30元市场看好供不应求。其次是2005年6月16日韩国公开了GREENTEK21CO LTD(KR)的《亚临界、超临界及超声波加工大米的方法与装置》发明专利，专利号KR20050058152，其技术是二氧化碳在压力5～80MPa温度20～80℃的亚临界、超临界条件下，同时并在超临界萃取槽上装设了超声波发生器进一步推化了操作，产品蒸煮后的米饭柔软又富有弹性口感好，脱出了大米表面脂肪不易陈化，提高了产品质量。

我国台湾省与韩国现有超临界CO₂加工大米技术，存在共同的缺点是所选用的超临界CO₂压力高达25～32MPa，设备投资大，建设周期长，能耗高，生产成本高，对我国年产两亿吨稻谷的产量来说很难实施推广。再者由于台湾与韩国均采用单纯的二氧化碳液态泵循环，为了避兔萃取槽装卸料时，带入系统的空气而产生水锤现象，需排放大量的二氧化碳才能正常运行，按《联合国气候变化框架公约》的《京都议定书》要求这将存在“叫停”的风险。此外是不能着色、加香改善观感与口感，均匀添加抗自由基、抗衰老、抗辐射、提高机体免疫力的天然生物活性物质进一步提高稻米的保健功能与附加值。

发明内容

本发明专利的特征是二氧化碳零排放的超临界多元流体工业装置，在压力低于22MPa温度低于40℃条件下，脱除稻谷糙米的游离脂肪、灭杀稻谷糙米中的有害细菌、霉菌及虫卵而延长保鲜期及仓储中的损失；最大限度的保留稻米中各种营养成分，和传统大米工业化生产工艺相比，可避免25％以上加工损失率，从而相当于达到增产25％以上高营养、节水、免淘、速煮、保鲜的美味糙米，配合超声波、微波萃取技术脱除稻谷糙米中农药残留物、重金属与尘埃等杂质，而解决了长期进食稻米对机体带来的毒副作用；对稻谷糙米层预破壁后直接制备为高营养商品粮，以食用安全经超临界多元流体萃取的天然色素、天然香料、天然调味品进行着色、加香，而改善观感与口感；在分子水平上对稻谷糙米均匀的添加经超临界多元流体萃取的抗自由基、抗衰老、抗辐射、提高机体免疫力的天然生物活性物质而进一步提高稻米的保健功能与附加值。

我国明代著名的医药学家李时珍在《本草纲目》一书中，称糙米有“和五脏、好颜色”之妙用。近年来，日本、新加坡、菲律宾、泰国等国家，掀起了食用糙米食品的热潮。在国内一些大中城市，很多消费者也把吃糙米食品视为时尚。糙米不仅营养价值高，而且还有神奇的治病防病、健身美容价值，这是古今医家所共识的。大战后50年来的日本人，平均寿命大约延长了30岁，日本医学界历来就提倡吃玄米饭(即糙米米饭)，他们将糙米先用冷水浸渍一夜，翌日用高压锅煮焖一小时，据称吃起来别有风味，他们还对肺结核患者施行过所谓“玄米饭疗法”，称有明显疗效，并在各疗养院推广实施。

糙米具有神奇的治病防病、健身美容机理是在糙米的糠层和胚芽中，其含有种子发芽所必须的营养素(维生素、矿物质等)外，还富含食物纤维、具有抗氧化性的物质肌醇(Inositol)、泛酸(Phiytic Acid)、不饱和酯(γ-Oryzanol)等的功能性成分。通过对糙米和大米营养成分的比较，糙米的维生素B1是大米的4倍，维生素B2是大米的2倍，维生素E是大米的6.5倍，钙是大米的1.8倍等，所以糙米比大米的营养价值高。

现代营养学研究发现，糙米中米糠和胚芽部分含有丰富的维生素B和维生素E，能提高人体免疫功能，促进血液循环，还能帮助人们消除沮丧烦躁的情绪，使人充满活力。此外，糙米中钾、镁、锌、铁、锰等微量元素含量较高，有利于预防心血管疾病和贫血症。它还保留了大量膳食纤维，可促进肠道有益菌增殖，加速肠道蠕动，软化粪便，预防便秘和肠癌；膳食纤维还能与胆汁中胆固醇结合，促进胆固醇的排出，从而帮助高血脂症患者降低血脂。吃糙米对于糖尿病患者和肥胖者特别有益，因为其中的碳水化合物被粗纤维组织所包裹，人体消化吸收速度较慢，因而能很好地控制血糖；同时，糙米中锌、铬、锰、钒等微量元素有利于提高胰岛素的敏感性，对糖耐量受损的人很有帮助。日本研究证明，糙米饭的血糖指数比白米饭低得多，在吃同样数量时具有更好的饱腹感，有利于控制食量，从而帮助肥胖者减肥。

常食糙米可预防癌症、心脏病、高血压、糖尿病等急剧增加的生活常见病，糙米虽然具有很高的功能性营养保健价值，但普通糙米因为它的外围被纤维组织包裹起来，人体难以消化吸收，经过长时间的加热蒸煮，营养成分也会有所损失，更为主要的还在于口感不好甚至难以下咽，特别是在急需补充营养的青少年及亚健康的老年人群中很难推广。

由于我国人多地少，以往在单位面积土地上，化肥与化学合成农药的施用量较高，而带来大米农药及重金属含量超标的问题，我国化肥用量居世界首位，每公顷施用量是日本2倍、美国2.4倍、加拿大4.4倍、澳大利亚8.2倍、俄罗斯9倍，而化肥利用率只有30％左右。我国农药产量居世界第二位，以往在农药结构中，高毒品种比例大，杀虫剂占70％，杀虫剂中有机磷酸酯占70％，有机磷酸酯中高毒品种占70％，而高效低毒低残留制剂比例过小。化肥、农药、植物生产调节剂等在为大幅度提高农作物产量上，作出巨大贡献的同时，也造成土壤中有机质减少，保肥、保水能力下降，进一步加剧了环境污染、水土流失和旱涝灾害，对原有生态平衡造成了很大危害。要把我国2500万公顷栽种水稻的土地改造为栽种“有机稻谷”(泛指无公害污染的稻谷)，是难以做到的，最现实的是直接脱除大米中的农药残留物及部分重金属有害成分，为稻米食用安全考虑，脱出农药残留物及部分重金属不采用螯合剂、络合剂萃取工艺，而选取电解碱性功能水与电解酸性功能水交替连续洗滌、连续微波萃取、连续微波干燥后，再进行超临界多元流体脱除稻谷糙米中农药残留物与重金属。

超临界二氧化碳对稻谷糙米层预破壁的机理在于，当超临界二氧化碳以其高扩散性及高密度的特点，通过稻谷糙米层的呼吸孔进入到稻谷糙米组织内，当超临界二氧化碳流体快速泄压时，超临界二氧化碳流体经临界点迅速进入气相状态，流体密度瞬间从0.5t/m³以上降至0.005t/m³，稻谷糙米组织内的二氧化碳流体迅速膨胀100倍以上而导致稻谷糙米层预破壁，由于在二氧化碳近临界点的压力8～16MPa温度32～40℃条件下快速泄压时，二氧化碳流体相对的瞬间膨胀率较高，因此稻谷糙米层预破壁的优选压力温度应该选择在压力8～16MPa温度32～40℃条件下。由于稻谷糙米层预破壁的主要原因不是因为壁内壁外压力差较大，稻谷糙米层预破壁的优选压力就不必选用30～40MPa，为此可进一步降低高压设备投资，节能而降低生产成本。稻谷糙米层预破壁能使米粒外面坚硬的糙米层产生裂缝，加速水分的渗透与淀粉的糊化，使最难煮的糙米也能快煮、免浸泡，当超临界二氧化碳流体快速泄压后，糙米层产生的裂缝又予以闭合，避免稻谷糙米组织的水份不易挥发，蒸煮时所需添加水份较少，一些功能性营养成份不易氧化，而增加了保鲜度，当超临界二氧化碳快速泄压后，同时也灭杀了稻谷糙米中的有害细菌、霉菌及虫卵。

以食用安全的天然色素、天然香料、天然调味品对稻谷糙米进行着色、加香改善观感与口感，其所添加的品种、成份与剂量，均严格按我国及美国FDA允许使用的天然食品添加剂，国际上目前畅销的是茉莉香米，因此可开发茉莉香米、玫瑰香米、桂花香米，鲜花先经冻干后粉碎为20～40目在常温条件下，用超临界流体萃取分离出精油，再均匀混合入超临界多元流体内，对稻谷糙米均匀加香；对其他干基的天然色素、天然香料、天然调味品原料粉碎为20-60目在常温条件下，用超临界多元流体萃取分离出有效成份，经大孔吸附树脂吸附、离子膜、色层制备分离精制，再均匀混合入超临界多元流体内，对稻谷糙米均匀加香。

在分子水平上对稻谷糙米均匀的添加抗自由基、抗衰老、抗辐射、提高机体免疫力的天然生物活性物质而进一步提高稻米的附加值。其所添加的品种、成份与剂量，均严格按我国及美国FDA允许使用的天然食品添加剂、药食两用的中药材原料粉碎为20～60目在常温条件下，用超临界多元流体萃取分离出有效成份，经大孔吸附树脂吸附、离子膜、色层制备分离精制，再均匀混合入超临界多元流体内，对稻谷糙米进行均匀的添加。

二氧化碳零排放是可持续性发展超临界流体应用技术的关键环节，为了人类免受气候变暖的威胁，1997年12月，《联合国气候变化框架公约》第3次缔约方大会在日本京都召开。149个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。《京都议定书》规定，到2010年，所有发达国家二氧化碳等6种温室气体的排放量，要比1990年减少5.2％。1992年，中国签署《联合国气候变化框架公约》，1993年批准了这一公约。1998年，中国签署《京都议定书》，2002年核准了这一议定书。我国稻谷产量两亿吨，对超临界多元流体精制稻米4万吨/年、8万吨/年、12万吨/年的项目来说，按目前国内外所开发的超临界二氧化碳萃取装置实际运行销耗额计，每年需排放二氧化碳4万吨、8万吨、12万吨，按《京都议定书》要求这将存在“叫停”的结局。因此本发明专利选取二氧化碳零排放的创新技术，利用本项目要求优选压力8～16MPa优选温度32～40℃操作参数的特点，选取二氧化碳相图在三相点及临界点之间连接而成的汽液平衡曲线上，压力3MPa温度10℃到压力7MPa温度30℃的操作条件下进行精馏操作，选取主循环压缩机、CO₂精馏系统与循环液态泵相结合的流程。主循环压缩机入口压力2～4MPa温10～15℃，出口压力5.0～7.0MPa温度30～40℃；组成二氧化碳零排放的关键环节是全部回收含二氧化碳的排放气体，并经连续或间隙式串联的CO₂精馏系统回收精制，初馏塔入口压力5.0～7.0MPa温度20～30℃回流比2～4∶1，初馏塔塔顶脱出沸点低于二氧化碳的气体，二氧化碳主馏份进入精馏塔，精馏塔回流比4～6∶1，高纯CO₂从精馏塔塔顶回流比分配器流出，CO₂纯度高于99.9％，出口压力5.0～7.0MPa温度20～30℃，沸点高于二氧化碳的气体或液体，从精馏塔塔底排出；液态二氧化碳加压泵入口压力5.0～7.0MPa温度20～30℃，经液态二氧化碳加压泵加压，加热器加温，控制超临界二氧化碳流体的压力8～22MPa温度30～40℃。

附图说明：

1二氧化碳储罐、2二氧化碳气櫃、3二氧化碳主循环压缩机、4二氧化碳冷却器、5二氧化碳初馏塔、6二氧化碳精馏塔、7二氧化碳精馏塔冷凝器、8液态二氧化碳储槽、9液态二氧化碳加压泵、10加热器、11多元溶媒槽、12高效多元溶媒混合器、13-1与13-2高压萃取槽、14二氧化碳副循环压缩机、15高真空泵、16分离器、17干燥过滤器、18二氧化碳回收球罐、V1-39阀门。

第一次开车时二氧化碳气源由二氧化碳储罐1添加，正常生产时，先在高压萃取槽13-1与13-2内装入糙米后，整个二氧化碳循环系统先用高真空泵15分段抽空排除空气，再逐步通入二氧化碳，系统加压时先利用液态二氧化碳储槽8中储存的液态二氧化碳，经液态二氧化碳加压泵9加压，加热器10加热，形成的超临界二氧化碳，可分别从高压萃取槽13-1与13-2的底部或顶部通入超临界二氧化碳，糙米预破壁时用高压萃取槽13-1与13-2上部装设的VC调节阀快速减压，对稻谷糙米层预破壁后的着色、加香、添加抗自由基、抗衰老、抗辐射、提高机体免疫力的天然生物活性物质时，则先把这些天然生物活性物质装入多元溶媒槽11，排除空气后，通入超临界二氧化碳流体加压，经高效多元溶媒混合器12，形成超临界多元流体，对高压萃取槽13-1与13-2内预破壁后的糙米，进行着色、加香、添加抗自由基、抗衰老、抗辐射、提高机体免疫力的天然生物活性物质，二氧化碳零排放是通过二氧化碳回收球罐18集中回收含二氧化碳气体，经二氧化碳主循环压缩机3加压、经二氧化碳冷却器4、进入串联的二氧化碳初馏塔5、二氧化碳精馏塔6、高效精馏回收二氧化碳循环利用。

实施方案：

具体实施方案一：对稻谷糙米层预破壁，将稻谷糙米的水份控制在15％，装入10M³的高压萃取槽13-1与13-2中的物料框，稻谷糙米在物料框内分层装填预留15％的微膨化空间，关闭槽盖后，经高真空泵15抽真空达10^-2mmHg，排出空气，再经液态二氧化碳加压泵9与加热器10通入CO₂置换空气后加压到12MPa控制温度32℃，稳压30分钟快速减压至5.0MPa，循环三次振荡预破壁，再缓慢泄压，让微膨化的稻谷糙米缓慢闭合，经超临界流体振荡预破壁处理灭杀稻谷糙米中的有害细菌、霉菌及虫卵而延长保鲜期及仓储中的损失，把难以进食的稻谷糙米制备为高营养、节水、免淘、速煮、保鲜的美味糙米，煮出的美味糙米柔软富有一定的弹性，口感近于精制白米，经超临界流体振荡预破壁处理的稻谷糙米，糙米粒内产生许多裂痕，在加温蒸煮过程受热膨化而改善了口感。

具体实施方案二：桂花、玫瑰花、茉莉花香米的制备，按具体实施方案一，先对稻谷糙米层预破壁后，稳压在12MPa控制温度32℃，分别在多元溶媒槽11内，加入经冻干后的桂花、玫瑰花、茉莉花用超临界二氧化碳流体萃取的精油及天然食品级的定香剂，在多元溶媒槽11内通入超临界二氧化碳流体，鲜花精油及天然食品级的定香剂缓慢均匀的通过高效多元溶媒混合器12，形成超临界多元流体，对高压萃取槽13-1与13-2内预破壁后的糙米，进行超临界多元流体的加香，加香压力从12MPa加压到22MPa，加香时间30分钟，稳压时间30分钟，再缓慢泄压，让微膨化的稻谷糙米缓慢闭合，实现分子水平的加香，鲜花香味不易挥发。

具体实施方案三：紫甘薯红色素、辣椒红素、番茄红素、槐花黄色素色素米的制备，按具体实施方案一，先对稻谷糙米层预破壁后，稳压在12MPa控制温度32℃，分别在多元溶媒槽11内，加入经超临界多元流体制备的紫甘薯红色素、辣椒红素、番茄红素、槐花黄色素色素，在多元溶媒槽11内通入超临界二氧化碳流体，这些天然色素缓慢均匀的通过高效多元溶媒混合器12，形成超临界多元流体，对高压萃取槽13-1与13-2内预破壁后的糙米，进行超临界多元流体的着色，着色压力从12MPa加压到22MPa，着色时间30分钟，稳压时间30分钟，再缓慢泄压，让微膨化的稻谷糙米缓慢闭合，实现分子水平的着色。

具体实施方案四：十全大补米的制备，按具体实施方案一，先对稻谷糙米层预破壁后，稳压在12MPa控制温度32℃，先在多元溶媒槽11内，加入超临界多元流体制备的，经脱色脱臭味的十全大补汤方剂成分并佐以少量米酒增香，其配方为各等量的党参、炙黄芪、肉桂、熟地、炒白术、炒川芎、当归、酒白芍、茯苓、炙甘草，其功效是温补气血，在多元溶媒槽11内通入超临界二氧化碳流体，这些天然植物成分，缓慢均匀的通过高效多元溶媒混合器12，形成超临界多元流体，对高压萃取槽13-1与13-2内预破壁后的糙米，进行超临界多元流体制备功能性保健糙米，制备压力从12MPa加压到22MPa，制备时间30分钟，稳压时间30分钟，再缓慢泄压，让微膨化的稻谷糙米缓慢闭合，实现分子水平的制备。

Claims (10)

1.超临界多元流体精制稻谷糙米的工艺及工业装置，其特征是二氧化碳零排放的超临界多元流体工业装置，在压力低于22MPa温度低于40℃条件下，脱除稻谷糙米的游离脂肪、灭杀稻谷糙米中的有害细菌、霉菌及虫卵而延长保鲜期及仓储中的损失，最大限度的保留稻米中各种营养成分，相当于增产了25％以上的稻米产量，以超临界多元流体萃取及连续超声波、微波萃取技术脱除稻谷糙米中农药残留物、重金属与尘埃等杂质，解决了长期进食含农药残留物、重金属的稻米对机体带来的毒副作用，对稻谷糙米层预破壁后，以食用安全并经超临界多元流体萃取的天然色素、天然香料、天然调味品进行着色、加香而改善观感与口感，在分子水平上对稻谷糙米均匀的添加经超临界多元流体萃取的抗自由基、抗衰老、抗辐射、提高机体免疫力的天然生物活性物质而进一步提高稻米的保健功能及附加值。

2按权利要求1所述超临界多元流体，其特征是由主溶媒：超临界二氧化碳、超临界氩气、亚临界甲醚；付溶媒：食品级乙醇、食品级乙酸、食品级乙酸乙脂、电解碱性功能水、电解酸性功能水；食品添加剂：严格控制在我国及美国FDA允许使用的范围内，并经超临界多元流体选择性萃取的天然色素、天然香料、天然调味品、药食两用的中药有效成份。以上三类流体在高效均质互溶或高效均匀混合的多元溶媒组成超临界多元流体，其中至少有一主要组份是处在超临界状态下，而作用于稻谷糙米主载体。

3.按权利要求1所述二氧化碳零排放的超临界多元流体工业装置，其特征是选取循环压缩机、CO₂精馏系统与循环液态泵相结合的流程：循环压缩机入口压力2～4MPa温度10～15℃，出口压力5.0～7.0MPa温度20～30℃；组成二氧化碳零排放的关键环节是是全部回收含二氧化碳的排放气体，并经连续或间隙式串联的CO₂精馏系统回收精制，初馏塔入口压力5.0～7.0MPa温度20～30℃回流比2～4∶1，精馏塔回流比4～6∶1，高纯CO₂从精馏塔塔顶回流比分配器流出，CO₂纯度高于99.9％，出口压力5.0～7.0MPa温度20～30℃；循环液态泵入口压力5.0～7.0MPa温度20～30℃，经加压泵加压加热器加温，得到压力8-22MPa温度30～40℃的超临界二氧化碳流体。

4.按权利要求1所述对稻谷糙米层预破壁，其特征是将稻谷糙米的水份控制在10～25％，装入高压釜中，抽真空达10^-2～10^-3mmHg排出空气，再通入CO₂进一步置换空气后加压到8～22MPa控制温度30～40℃，稳压10～30分钟快速减压至5.0～7.0MPa，循环二～三次振荡预破壁。

5.按权利要求1所述脱除了稻谷糙米的游离脂肪、灭杀稻谷糙米中的有害细菌、霉菌及虫卵，其特征是经权利要求4所述循环三次振荡预破壁后，加压到8～22MPa控制温度30～40℃，在CO₂循环量1～3％重量的食品级乙醇、食品级乙酸或食品级乙酸乙脂，循环10～30分钟灭杀有害细菌、霉菌及虫卵。

6.按权利要求1所述以食用安全经超临界流体萃取的天然色素、天然香料、天然调味品进行着色、加香而改善观感与口感，其特征是经权利要求4与权利要求5所述的精制后，继续在16～22MPa压力温度30～40℃的超临界CO₂条件下，脱除食品级乙醇、食品级乙酸或食品级乙酸乙脂10～30分钟，再添加稻米重量0.01～0.2％的超临界流体萃取的天然色素、天然香料、天然调味品，均匀的混合到16～22MPa压力温度30～40℃的超临界流体内，循环10～30分钟对稻谷糙米着色、加香后，再缓慢减至常压，并经副循环压缩机抽出萃取槽中的二氧化碳进行回收。

7.按权利要求1所述对稻谷糙米均匀的添加抗自由基、抗衰老、抗辐射、提高机体免疫力的天然生物活性物质，其特征是经权利要求4与权利要求5所述的精制后，断续在16～22MPa压力温度30～40℃的超临界CO₂条件下，脱除食品级乙醇、食品级乙酸或食品级乙酸乙脂10～30分钟，再添加稻谷糙米重量0.02～0.5％的超临界流体萃取的药食兩用的抗自由基、抗衰老、抗辐射、提高机体免疫力的中药成分，均匀的混合到16～22MPa压力温度30～40℃的超临界多元流体内，循环10～30分钟均匀添加到稻谷糙米中，再缓慢减至常压，并经副循环压缩机抽出萃取槽中的二氧化碳进行回收。

8.按权利要求1所述脱除农药残留物与重金属，其特征是当稻谷糙米内农药残留物与重金属严重超标，并在完成按权利要求4所述的操作后仍不能达标，则在进行超临界多元流体精制稻谷糙米的工艺加工之前，选取在电解碱性功能水与电解酸性功能水交替浸泡的条件下，进行超声波、微波连续萃取、微波连续干燥。

9.按权利要求8所述电解碱性功能水与电解酸性功能水或普通纯净水交替浸泡，超声波、微波萃取，其特征是在特制的高槽螺旋输送机内分步实施，螺旋输送机转速30～40r/min，超声波在常温条件下萃取时间30分钟，微波萃取及微波干燥温度40～60℃、微波萃取时间30分钟、微波干燥后的糙米含水量控制在15％以下。

10.按权利要求8所述电解碱性功能水与电解酸性功能水或普通纯净水交替浸泡的条件下，进行超声波、微波萃取，其特征是经电解碱性功能水与电解酸性功能水或普通纯净水中所含的农药残留物与重金属，选用憎水性阳离子吸附树脂吸附后，循环使用，憎水性阳离子吸附树脂选用含有甲醇、乙醇、甲酸、乙酸组成的超临界二氧化碳多元流体、超临界氩气多元流体、亚临界甲醚多元流体，进行解析再生。

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