CN102824934A - 一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺，涉及粮食加工生产技术领域，包括稻谷清理、砻谷及砻下物分离、润糙消解农药残留和碾米，以及抛光消解农药残留和超声波消解农药残留工艺步骤，本发明一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺，结合稻谷制米的生产，着重解决稻米含带农药残留问题，工艺流程设计科学，工艺方法合理，生产成本低，消解农药残留有效、可靠，还能辅助杀灭稻米中毒菌，做到稻米清洁生产，确保稻米加工产品质量安全，不在加工生产中造成大米产品二次污染，不改变稻米原有品质、营养和风味，除了适合制备普通大米外，还特别适合于制备营养价值和经济价值较高的留胚米、免淘米等产品，也有利于降低综合利用制备的副产品农药残留。

Description

一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺

技术领域

本发明涉及粮食加工生产技术领域，尤其涉及稻谷制米生产工艺。

背景技术

稻米粮食是人类赖以自身生存和繁衍的物质基础，是农业、加工业的主导产品之一。稻米作为一种粮食，所具有的营养保健功能、食品加工功能、安全卫生功能对人们的健康关系极为密切，稻米作为重要的食品工业原料，对保证食品、饲料、医药等工业制品的质量安全也至关重要。为有效防治病虫草害，目前在水稻生产中，大量使用了各类农药，水稻是所有农作物中使用农药最为频繁，用量最大的作物之一。为保障农产品质量安全，虽然有机氯农药在我国已被禁用，在2008年，经国务院批准，又决定停止甲胺磷等五种高毒有机磷农药的生产、流通、使用。但是，在现阶段，仍然不可避免地需要通过继续使用各种农药，来确保水稻正常生产。由于各种农药的大量使用，害虫的天敌或其他益虫迅速减少，造成追加施用农药的恶性循环，还造成土壤等环境中具有一定量的农药残留污染。随着农药使用量和使用年数的增加，有农药残留逐渐增加、残留地域逐渐扩大的趋势。水稻生产施用农药过量，超过最大残留限量（Maximum Residue LimitsMRL）时，将对人畜健康直接产生不良影响，并能通过食物链对生态系统中的生物造成毒害。随着经济的发展、社会的进步以及生活水平的提高，人类对自身生存的安全有了更加深刻的理解，农产品中农药残留问题已引起人们的高度重视。目前世界各国对进口的农产品品质、卫生、安全等技术要求愈来愈严格，尤其是欧、美、日等发达国家，对农产品中的农药残留含量标准的规定到了近乎苛刻的地步，门槛越来越高，构成了“技术壁垒”、“贸易壁垒”，严重影响我国稻米的出口贸易，使得我国在国际市场贸易竞争中处于不利低位。解决农药残留问题是提高稻米质量，保护人民生命安全，增强农产品市场竞争力，增加农民收入的关键问题。如何去除稻米农产品中的农药残留也已成为世界各国的研究热点。目前我国难以在短期内从源头和制度上解决稻米农产品中农药残留超标问题。采取可靠、有效的各种技术手段，最大限度地去除稻米中的残留农药，无疑是一项切实可行、利国利民的重要选择。

发明内容

本发明的目的在于，针对以上分析所涉及的稻米产品农药残留出现的情况，公开一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺，结合传统稻米加工工艺，在稻谷制米加工过程中，消解农药残留。

本发明的目的是通过以下技术解决方案来实现的：

一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺，包括稻谷清理、砻谷及砻下物分离、润糙消解农药残留和碾米工艺步骤，具体如下；

A．稻谷清理

使用风选和筛选设备，采用“风筛结合，以筛为主”的方法，进行稻谷清理，得到净谷；

B．砻谷及砻下物分离

使用砻谷设备对所述净谷进行砻谷，并进行砻下物分离，谷糙混合物中含稻壳重量不超过0.8％，分离出的净糙米中含谷粒不超过30粒/千克；

C．润糙消解农药残留

将浓度为5～15毫克/升的臭氧水雾化，均匀喷洒在前道工序制备的净糙米上，净糙米着水重量控制在0.2％～1.0％，然后将着水净糙米流入糙米仓中，润糙调质及消解农药残留，净糙米在糙米仓中润糙时间控制在1～4小时，使净糙米含水量范围为13.5％～14.5％；

D．碾米

使用碾米机组，采用以碾削为主、檫离为辅的混合碾米方法，头道使用立式砂辊碾米机，二道使用铁辊碾米机，三道使用铁辊碾米机，碾白前道润糙消解农药残留工序制备的半成品糙米，得到大米。

所述的一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺，其特征在于，还包括后续的工艺步骤：

E．抛光消解农药残留

将浓度为5～15毫克/升的臭氧水雾化，喷洒在前道工序所得的大米上，并将所述大米送入抛光机抛光室内抛光。

所述的一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺，其特征在于，还包括后续的工艺步骤：

F．超声波消解农药残留

将前道工序所得的大米，堆铺成5～10cm高度，采用在频率20～33千赫兹、功率60～9瓦/平方厘米的超声波连续辐照1～3小时。

所述的一种小麦粉清洁生产工艺，其特征在于，将浓度为5～15毫克/升的臭氧水雾化的方法，包括压力雾化、蒸汽雾化、离心雾化和超声雾化。

本发明一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺，结合稻谷制米的生产，着重解决稻米含带农药残留问题，工艺流程设计科学，工艺方法合理，生产成本低，消解农药残留有效、可靠，还能辅助杀灭稻米中毒菌，做到稻米清洁生产，确保稻米加工产品的质量安全，本发明一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺，不在加工生产中造成的大米产品二次污染，不改变稻米原有品质、营养和风味，除了适合制备普通大米外，还特别适合于制备营养价值和经济价值较高的留胚米、免淘米等产品，也有利于降低综合利用制备的副产品农药残留。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。本发明的目的、优点和特点，通过下面优先实施例的非限制性说明进行解释。

附图说明

附图为本发明一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺步骤框图。

具体实施方式

如附图所示，本实施例一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺，包括稻谷清理、砻谷及砻下物分离、润糙消解农药残留、碾米、抛光消解农药残留以及超声波消解农药残留等工序，具体工艺步骤如下；

A．稻谷清理

使用风选和筛选设备，采用“风（选）筛(选)结合，以筛(选)为主”的方法，进行稻谷清理，并可结合比重去石机和磁选设备分别去除并肩石等砂石和金属杂物，使得净谷含杂总量不应超过0.6%，其中含砂石粒数不应超过1粒/千克，含稗粒数不应超过110粒/千克。对完成筛选的稻谷，可再按谷粒大小进行分级，以便后道砻碾设备合理选择工艺参数，减少能耗，提高产品质量。

B．砻谷及砻下物分离

a．砻谷

使用砻谷设备砻谷，脱壳率75～90％；

b．谷壳分离

利用风选法，从砻谷后的混合物中分离出稻壳，每100公斤稻壳中含饱满谷粒不超过30粒，谷糙混合物中含稻壳重量不超过0.8％。经测定，农药残留量在稻草、稻壳、糙米中分配比，分别为46．0％、36．6％、17．4％，稻谷表面的稻壳中，农药残留要远高于糙米中的含量，须尽可能去除谷糙混合物中的稻壳；

c．谷糙分离

使用谷糙分离设备对谷糙混合物进行谷糙分离，稻壳中农药残留相对较高，尽可能减少糙米中谷粒，糙米中含谷不超过30粒/千克，回砻谷中含糙米不超过10％；

d．糙碎分离

筛选出糙米中碎粒和未成熟粒，得到净糙米；

C．润糙消解农药残留

本工序通过润糙，进行净糙米调质和农药残留消解。使用臭氧水发生器制备浓度为5～15mg/L（毫克/升）的臭氧水，采用电子雾化器将臭氧水雾化，再将雾化臭氧水，喷洒在前道工序制备的净糙米上，净糙米着水量范围控制在0.2～1.0％，力求着水均匀，然后将着水净糙米流入糙米仓中，为使臭氧水适当渗透到糙米内部，去除糙米内部一些农药残留，以及加强糙米调质效果，净糙米在糙米仓中润糙时间控制在1～2小时，根据需要，可延长至3～4h（小时），使净糙米水分调节至含水量（重量）为13.5～14.5％。

本工序所得到的半成品糙米，不仅能够对净糙米调质，最有利于碾米中糙米去皮，碎米少，整精米率高，米色光洁、润滑，米饭食味好，节省碾米动力；更重要的是能消解糙米农药残留，是本发明的重要工艺步骤。

臭氧作为一种强氧化剂，在一定条件下能把毒死蜱等有机磷等农药残留彻底分解为无机磷等无机物。对于臭氧水降解农药的途径，一般认为主要有两条：（1）P=S键被氧化成P=O键；（2）打断与磷相连的键，形成磷酸脂，并最终形成H₃PO₄。臭氧浓度越高，有机磷农药的降解效果越好，糙米表面有机磷农药起始浓度越低，农药残留的降解率越高。当糙米表面有机磷农药起始浓度为1～2mg/kg时，通过一定浓度的臭氧水，可使有机磷农药的降解最高达60％以上。臭氧与农药反应后，多余的臭氧分解为氧气，生成的化合物均为水溶性。因此，通过臭氧降解农药残留是安全可行的，不会对糙米产生二次污染，不影响稻米品质及营养。

雾化加湿的方法，还可以是：压力雾化、蒸汽雾化、离心雾化和超声雾化等方法，目的是在条件允许的情况下，使糙米加湿尽量均匀。

D．碾米

使用日本左竹公司的碾米机组，或其他型号的碾米机组，实行PLC自动控制系统，采用以碾削为主、檫离为辅的混合碾米工艺技术，碾白前道润糙消解农药残留工序制备的半成品糙米。所述碾米机组包括一台立式砂辊碾米机和二台铁辊碾米机，头道立式砂辊碾米机应用较高的线速和砂辊上的金刚砂粒，对所述糙米碾削去皮。二道为铁辊碾米机，对开糙后的米粒进行碾白；三道为铁辊碾米机，进一步精碾。一般情况下，糙米表皮含有的农药残留多于糙米内部，在糙米开糙碾白的同时，进一步去除仍有可能含有一定量农药残留的米皮。该机组配备大风量风机，机内吸风强烈，把碾下含有农药残留的米糠，及时排除室外。

E．抛光消解农药残留

稻米中的农药残留往往不可能通过一道工序，就完全消除。本工序采用日本左竹公司或瑞士布勒公司生产的大米抛光机，对前道碾白的大米湿法抛光及进一步消解农药残留。大米抛光机包括储料斗、喷雾机构、喷风风机、吸糠风机、抛光室。经过碾白的大米，由储料斗流下，并在螺旋推进器的作用下进入抛光室，同时，由喷雾器将臭氧水发生器制备浓度为5～15mg/L的臭氧水，喷入喷风管道，与喷风气流混合后进入抛光室，大米喷雾着水量控制在0.15～0.25％。水雾附着在米粒上，使米粒适当湿润、软化，通过抛光室内滚筒的回转运动，使米粒在抛光室内不断运动、摩擦，增强米粒消解农药残留的效果，并使米粒洁净光亮。抛光过程中的米糠和细屑由吸糠风机吸出。经过前道润糙消解农药残留工序，所述米糠的农药残留已经降低，将消减其用作饲料通过食物链最终对人体造成的毒害，也将有利于降低其综合利用制作米糠油、糠蜡、谷甾醇、植酸钙与肌醇等等副产品的农药残留。

F．超声波消解农药残留

为进一步消解大米中有机磷等农药残留，将前道抛光消解农药残留过的大米，摊铺成5～10cm（厘米）高度（厚度）的米堆，采用在频率20～33kHz（千赫兹）、功率60～90W/cm²(瓦/平方厘米)的超声波连续辐照1～3h（小时），可以消解更多的大米表面及内部农药残留。

超声波振荡具有频率高、强度大的特点，具有一定的穿透力，会在会在其周围极小空间范围内产生出1900～5200K高温和超过5.065×10⁷Pa的高压，温度变化率高达109K/s，并伴有强烈的冲击波和时速高达400km/h的射流，这些极端环境足以在空气中产生强氧化性的自由基如O、OH等，通过超声波辐照加速了农药分子的运动，从而加快农药分子的消解，用于去除稻米农产品中残留农药，解决农药残留溶出慢、耗时长等问题。

对农药残留超标的大米，采用延长自然储存期降解农药残留，方法并不确定可靠，储存期长了还会改变大米品质和风味。有机农药是非水溶性的，采用过度淘洗的方法，除了方法并不确定可靠，还会损失大米中各种营养。通过本发明消解农药残留的稻谷制米生产工艺步骤，采用了有效可靠的方法，大大消解原本农药残留超标的稻谷，制米后的农药残留，并保持了大米原有的品质、营养和风味，除了适合制备普通大米外，还特别适合于制备营养价值和经济价值较高的留胚米、免淘米等产品，还有辅助杀灭稻米中毒菌的作用，故能延长大米的保质期。经检测，质量技术指标和安全卫生指标均优于国家标准或行业标准，其部分主要项目检验结果如下表所示：

上述所列举的实施例仅作为说明之例，并不是对本发明所作的限定。本发明还可以采用其它方式进行实施，在此不一一冗述。但凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均属于本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺，包括稻谷清理、砻谷及砻下物分离、润糙消解农药残留和碾米工艺步骤，具体如下；

A．稻谷清理

使用风选和筛选设备，采用“风筛结合，以筛为主”的方法，进行稻谷清理，得到净谷；

B．砻谷及砻下物分离

使用砻谷设备对所述净谷进行砻谷，并进行砻下物分离，谷糙混合物中含稻壳重量不超过0.8％，分离出的净糙米中含谷粒不超过30粒/千克；

C．润糙消解农药残留

将浓度为5～15毫克/升的臭氧水雾化，均匀喷洒在前道工序制备的净糙米上，净糙米着水重量控制在0.2％～1.0％，然后将着水净糙米流入糙米仓中，润糙调质及消解农药残留，净糙米在糙米仓中润糙时间控制在1～4小时，使净糙米含水量范围为13.5％～14.5％；

D．碾米

使用碾米机组，采用以碾削为主、檫离为辅的混合碾米方法，头道使用立式砂辊碾米机，二道使用铁辊碾米机，三道使用铁辊碾米机，碾白前道润糙消解农药残留工序制备的半成品糙米，得到大米。

2.根据权利要求1所述的一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺，其特征在于，还包括后续的工艺步骤：

E．抛光消解农药残留

将浓度为5～15毫克/升的臭氧水雾化，喷洒在前道工序所得的大米上，并将所述大米送入抛光机抛光室内抛光。

3.根据权利要求1或2所述的一种消解农药残留的稻谷制米生产工艺，其特征在于，还包括后续的工艺步骤：

F．超声波消解农药残留

将前道工序所得的大米，堆铺成5～10厘米高度，采用在频率 20～33千赫兹、功率60～90瓦/平方厘米的超声波连续辐照1～3小时。

4.根据权利要求1或2所述的一种小麦粉清洁生产工艺，其特征在于，将浓度为5～15毫克/升的臭氧水雾化的方法，包括压力雾化、蒸汽雾化、离心雾化和超声雾化。

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