CN111632644B - 一种大米的加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及食品加工技术领域，具体公开了大米的加工方法，其主要包括步骤(1)：对稻谷进行低温干燥；步骤(2)：对稻谷进行色选；步骤(3)：对稻谷进行进行碾米及抛光。在对稻谷进行低温干燥的过程为：(A)将采收后的稻谷铺设在储藏室内，向储藏室内加入干冰并封闭储藏室；(B)对储藏室进行抽真空处理，并分离出二氧化碳进行压缩存储；(C)稻谷的含水率降低至16％‑18％后，停止对储藏室进行抽真空处理；(D)向储藏室内注入二氧化碳，并将温度控制在30℃‑35℃，使储藏室内保持在常压状态；(E)对储藏室内的二氧化碳进行循环、干燥；稻谷的含水率降低至14％后，稻谷进入存储状态。通过对稻谷进行低温干燥，可以保证大米品质和口味。

Description

一种大米的加工方法

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及大米的加工方法。

背景技术

水稻籽粒由坚硬的外壳和糙米组成，外壳起着保护作用。稻谷在干燥时，其外壳起着阻碍粮粒内部水分向外表面传递的作用。所以，水稻是一种难以干燥的谷物，其干燥的机械化作业程度远远低于小麦和玉米。水稻还是一种热敏性物料，淀粉含量高，对干燥过程比较敏感。在干燥过程中，温度控制不当可能产生应力裂纹(爆腰)等不利现象，造成稻谷的质量损失。爆腰的稻谷作为种子已丧失了生命力，而作为食用水稻在碾米时很容易被碾碎，使整精米率严重下降，直接影响大米的市场价值。在国际市场上，高等级大米(碎米率低于10％)与低等级大米(碎米率高于20％)的差价约为100美元/t。我国稻谷年产量约为2亿t，约占世界稻谷总产量的36％，但因大米质量未达到国际市场的品质要求，因此所占的市场份额不高，其中一个重要原因就是碎米率偏高。干燥稻谷既要去除水分，又要保持其营养成分和口味。试验表明，含水率在24％以上的稻谷放置10h后再进行烘干，其口味下降，所以水稻收获后要立刻烘干，储存则需要干燥到水分含量在14％以下。

目前公知的一种稻谷烘干机包括有干燥箱、加热部件。该烘干机干燥物品时，将物品放置在干燥箱中，利用加热部件将物品加热使物品中的水分蒸发以达到要求的含水量。该加热部件可以使微波发生器或电阻丝等，水稻的干燥不同于其他粮食的干燥，稻谷在干燥时其外壳起着阻碍内部水份向外表面转移作用，所以稻谷就成了一种较难干燥的粮食。

稻谷干燥时温度越高，则其在储藏期间脂肪分解程度越大,脂肪酸含量越高。清水直人等学者研究了稻米中脂肪酸影响品质的原因，认为在稻米内部脂肪酸容易与直链淀粉结合，抑制其糊化,因此使得米饭的黏度下降。郑先哲研究了干燥后稻谷的品质与食味值的关系，试验回归得出稻米主要成分与食味值的数学模型，当干燥温度超过45℃以后，稻米内部淀粉排列杂乱，造粉体和胚乳细胞壁难以分解；随着干燥温度的升高及储藏过程中内部脂肪酸含量的增高，加深了稻米的陈化程度，抑制了淀粉糊化。这些因素是导致干燥后稻米食味下降的根本原因。为了保持稻米干燥后食味品质，干燥温度不应超过45℃。

在真空状态下，物料湿气的沸点降低、汽化过程加速，特别适合于对温度敏感而且易分解的粮食(如稻谷)。真空干燥主要在低真空区域内进行，稻谷水分在汽化过程中其沸腾蒸发温度与环境压力成正比。把高水分稻谷放置在密闭的干燥腔内，使干燥腔形成并维持一定的真空度，同时对干燥腔内的稻谷不断加热，使其内部的水分通过压力差扩散到表面，汽化后被真空泵抽走，实现真空低温状态下连续对高水分稻谷进行脱水干燥。真空干燥使水分的沸腾蒸发温度从100℃降低到40℃以下，由于蒸发温度低于淀粉的糊化温度，不会对籽粒产生损伤，避免了粮食籽粒的膨胀和爆腰，能够保证粮食干燥后的产品质量，保证了物料烘后原有色、香、味、营养成分和品质基本不变。

另外，不饱满的稻谷褶皱较多、颜色暗淡，在完成第稻谷的干燥后，先将不饱满的稻谷选出，再对稻谷进行去壳等后续加工，可以加工出质地更优的大米。

发明内容

本发明的目的在于提供大米的加工方法，以通过对稻谷进行低温干燥，并对其进行色选，保证大米的质量及口味。

大米的加工方法包括如下步骤：

步骤(1)：对采收的稻谷进行干燥处理，且干燥处理的过程在储藏室内进行；

(A)将采收后的稻谷铺设在储藏室内，向储藏室内加入干冰并封闭储藏室；

(B)连续抽出储藏室内的气体，以对储藏室内部进行抽真空处理，并分离出二氧化碳进行压缩存储；

(C)直至稻谷的含水率降低至16％-18％后，停止对储藏室进行抽真空处理；

(D)将压缩存储的二氧化碳干燥后注入储藏室内，储藏室内的温度控制在30℃-35℃，并使储藏室内保持在常压状态；

(E)将储藏室内的二氧化碳抽出经过干燥后，再注入储藏室内，以对储藏室内的二氧化碳进行循环处理；直至稻谷的含水率降低至14％后，停止对储藏室内的二氧化碳进行循环处理，稻谷进入存储状态；

步骤(2)：将处于存储状态的稻谷投入色选机中，对稻谷进行色选，以获得优质稻谷；

步骤(3)：对步骤(2)中得到的优质稻谷进行碾米、抛光处理，获得大米。

本基础方案的有益效果在于：

(1)在对稻谷进行干燥的过程中，在储藏室内投入干冰，通过干冰的挥发可以使储藏室内的稻谷处于低温状态；由于采收后的稻谷的含水量较高，因此将稻谷堆积后，稻谷容易发热，从而使稻谷变质，而使稻谷处于低温状态，有利于避免稻谷变质；另外，干冰挥发形成二氧化碳可以将稻谷隔离空气，从而可以进一步避免稻谷变质。

(2)通过抽出储藏室内的气体，使得储藏室内呈真空状态；在真空状态下，水分的沸点降低，从而可以加快稻谷中水分的蒸发，以便对稻谷进行快速干燥，保证其口味。另外，在真空状态下，可以对稻谷进行低温干燥，使水分的蒸发温度低于糊化温度，可以避免稻谷膨胀和爆腰。

(3)在稻谷的含水量降低至16％-18％后，稻谷具备了一定的储存条件，但是稻谷内水分蒸发变慢；因此，通过将储藏室内的温度控制在30℃-35℃，以促进水分的蒸发，且此时稻谷本身具备了储存条件，即相对于高水分含量的稻谷，此时稻谷可以储存更长的时间，采用在常压下提高温度，延长干燥时间的方式干燥稻谷，可以降低能耗。

(4)将压缩的二氧化碳再充入储藏室内，通过二氧化碳将稻谷隔离空气，且稻谷在储存状态下，储藏室仍然被二氧化碳填充，从而可以避免稻谷生长米虫及变质。另外，在步骤(1)的第(E)步中，通过循环储藏室内的二氧化碳，并对二氧化碳进行干燥，可以排出蒸发的水气，且二氧化碳的循环使得储藏室内形成流动的气流，从而有利于水分的蒸发。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述步骤(1)的第(C)步中，储藏室内部的温度维持在18℃-22℃。通过干冰的挥发对稻谷进行冷冻，可以使稻谷呈现出饱满的状态，因此有利于对本身较饱满的稻谷进行定型；在储藏室呈真空状态后，稻谷中的水分开始直接蒸发，而将储藏室的温度控制在18℃-22℃可以进一步的提高水分的蒸发速率。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述步骤(1)的第(D)步中，储藏室内的温度控制在35℃。将温度控制在35℃使得在温度低于糊化温度的同时，又能够提高水分蒸发的速度，从而在保证稻谷的品质的同时，也能够兼顾干燥的效率问题。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述步骤(1)的第(E)步中，稻谷进入存储状态后，储藏室内的温度维持为常温；此时储藏室的温度维持在常温状态，可以降低耗能。

优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述步骤(1)中，稻谷沿竖直方向分层布置在储藏室中，且相邻层之间具有20cm-30cm的间隙。稻谷分层布置，可以避免堆积的稻谷内部形成较高的温度；同时，相邻层之间设置20cm-30cm的间隙，可以有利于水气溢出及气流的流通。

优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，所述步骤(1)的第(A)步中，干冰铺设在储藏室的最底部；第(B)步中，从储藏室的顶部连续抽出气体。由于二氧化碳的密度大于空气，因此干冰升华形成的二氧化碳将从而储藏室的底部向上堆积，而抽出储藏室内的气体是从顶部抽出，可先抽出空气再抽出二氧化碳，从而有利于分离二氧化碳和氧气。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：储藏室10、放置板11、定位螺钉111、排料口12、第五单向阀13、截止阀14、缸体20、活塞21、吸气空间22、第一单向阀23、第二单向阀24、按压杆25、第三单向阀26、过渡空间27、管体30、按压阀31、第一弹簧32、凹槽33、二氧化碳储罐40、第四单向阀41、电磁阀42。

大米的加工方法包括如下步骤：

步骤(1)：对采收的稻谷进行干燥处理，且干燥处理的过程在储藏室内进行；

(A)将采收后的稻谷铺设在储藏室内，向储藏室内加入干冰并封闭储藏室；

(B)连续抽出储藏室内的气体，以对储藏室内部进行抽真空处理，从抽出的气体中分离出二氧化碳并将二氧化碳压缩存储；

(C)将储藏室内部的温度控制在20℃，直至稻谷的含水率降低至16％后，停止对储藏室进行抽真空处理；

(D)将压缩存储的二氧化碳干燥后注入储藏室内，储藏室内的温度控制在35℃，并使储藏室内保持在常压状态；

(E)将储藏室内的二氧化碳抽出经过干燥后，再注入储藏室内，以对储藏室内的二氧化碳进行循环处理；直至稻谷的含水率降低至14％后，将储藏室内的温度保持为常温，并停止对储藏室内的二氧化碳进行循环处理，稻谷进入存储状态。

步骤(2)：将处于存储状态的稻谷投入色选机中，对稻谷进行色选，以获得优质稻谷。

步骤(3)：对步骤(2)中得到的优质稻谷进行碾米、抛光处理，获得大米。

上述步骤(1)，稻谷的干燥处理，在稻谷干燥设备中中进行处理，由于步骤(2)中还涉及到对稻谷进行色选，因此在本实施例中，还将稻谷干燥设备和色选机进行了适应性改进及匹配，以提高稻谷干燥处理及稻谷色选的效率。

稻谷干燥设备包括储藏室10、二氧化碳回收部和二氧化碳存储部。如附图1所示，储藏室10内设有至少三层放置板11，相邻放置板11之间的间隙为50cm，每层放置板11上均可铺设待干燥的稻谷；放置板11上设有若干气孔，气孔的直径设置为2mm，以使气流可以经过放置板11，方便气流流通。放置板11的两端分别通过转轴转动连接在储藏室10的左右侧壁上，放置板11朝向储藏室10前侧的一侧设有向上弯折的挡板，使得挡板和放置板11配合储藏室10的侧壁能够起到盛装稻谷的作用。在储藏室10的左右侧壁上设有与放置板11对应的沿水平方向设置的定位槽，且放置板11的左右两端设有定位机构，在本实施例中，定位机构采用设置在放置板11上的定位螺钉111，将定位螺钉111旋入定位槽内，则可将放置板11定位为水平状态，以便于盛装稻谷。储藏室10的后侧壁上设有与每层放置板11对应的排料口12，排料口12连接色选机的进料斗，且排料口12处设有排料阀；将定位螺钉111从定位槽内旋出，并使放置板11向后倾斜，从而放置板11上的稻谷将滑向排料口12，打开排料阀，则可使稻谷滑入色选机的进料斗内，以对稻谷进行色选。另外，色选机的进料斗通过快速接头与排料口12连接，从而可以方便的将色选机与不同层的排料口12以及不同的储藏室10连接。

储藏室10连接温度控制系统，温度控制系统可对储藏室10内的温度进行控制；在本实施例中，通过温度控制系统可以将储藏室10内的温度在0℃-35℃之间进行调整。

二氧化碳回收部包括缸体20和控制阀，缸体20内设有活塞21，活塞21可在缸体20的上部沿缸体20的轴向往复运动；缸体20的上部与活塞21围成吸气空间22，缸体20的下部位于活塞21下方的空间为过渡空间27。缸体20的顶部设有第一单向阀23、活塞21上设有第二单向阀24；第一单向阀23的进气端通过管道与储藏室10连通，第一单向阀23的出气端连通吸气空间22；第二单向阀24的进气端连通吸气空间22，第二单向阀24的出气端连通过渡空间27。本实施例中，活塞21的往复运动由往复电机驱动，活塞21上下运动一个周期的时间为5s，活塞21运动至上止点和下止点时，均停止2s后再继续运动，以给过渡空间27内的气体排出留出时间。

控制阀包括与过渡空间27连通的管体30，管体30内滑动连接有堵块，管体30远离缸体20的一端设有限位棱，且管体30远离缸体20的一端与外部连通，限位棱与堵块之间设有第一压簧。干冰在储藏室10内气化，且活塞21在缸体20内往复滑动时，当吸气空间22体积增大，吸气空间22将通过第一单向阀23吸入储藏室10内的气体；当吸气空间22的体积减小，则吸气空间22内的气体将通过第二单向阀24进入过渡空间27内。而在活塞21向下运动的过程中，活塞21对过渡空间27内的气体具有挤压作用，从而使得过渡空间27内的压力增大。过渡空间27内的压力增大将对管体30内的堵块产生压力，使得堵块在管体30内滑动；而过渡空间27内的压力越大，则第一压簧的压缩量越大。过渡空间27的底部装有纯净水，纯净水的液面位于管体30下方；随着过渡空间27内压力增大，过渡空间27内的气体溶于水中的量越大，由于二氧化碳相比于空气中的氧气、氮气等在水中的溶解度大出很多，因此在过渡空间27被压缩到相同体积时，若过渡空间27内的二氧化碳含量较多，则过渡空间27内的压力相对较小，堵块在管体30内移动的距离也较短。而当二氧化碳含量较少时，堵块在管体30内移动的距离则较远。

缸体20的上部设有第三单向阀26，第三单向阀26的进气端可与过渡空间27连通，第三单向阀26的排气端与外部连通。具体为，当吸气空间22的容积到最小时，第三单向阀26的进气端与过渡空间27连通；而当吸气空间22从最小容积向下运动的过程中，活塞21的侧壁将第三单向阀26的进气端封堵。在吸气空间22处于最小容积时，过渡空间27处于最大容积；因此，在活塞21压缩过渡空间27之前，过渡空间27均通过第三单向阀26与外部连通，从而活塞21每次压缩过渡空间27，过渡空间27内的原始压力均相同。

二氧化碳存储部包括二氧化碳储罐40。缸体20上连接有一端与过渡空间27连通的排气管，排气管的另一端与管体30的中部连接；二氧化碳储罐40上设有一端与二氧化碳储罐40连通的进气管，进气管的另一端与管体30的中部连接，且排气管与管体30连接处和进气管与管体30连接的端口相对设置。堵块具有阻断排气管和进气管连通的作用，但在堵块的中部设有按压阀31；当过渡空间27内的二氧化碳含量达到90％以上时，按压阀31将处于排气管和进气管之间，此时按下按压阀31，则排气管和进气管连通，过渡空间27内的气体可以进入二氧化碳储罐40内。且为防止二氧化碳储罐40内的二氧化碳返回过渡空间27内，进气管上设有第四单向阀41，第四单向阀41的进气端朝向管体30一端，第四单向阀41的出气端连通二氧化碳储罐40。当过渡空间27内的氧气、氮气含量较多时，由于气体的溶解量少，则过渡空间27压缩后，过渡空间27内的压力较大，堵块滑动的距离较远；因此，堵块靠近缸体20的端部将处于排气管与进气管之间，以将排气管和进气管封堵。为了挤压按压阀31的阀芯，活塞21上固定有呈U形的按压杆25，按压杆25的一端与活塞21焊接，按压杆25的另一端为处于排气管和进气管之间的按压端；且在堵块靠近缸体20的一端设有容纳按压端的凹槽33，以避免堵块靠近缸体20的端部与按压端相对时，堵块阻挡活塞21下移到最低位置。本实施例中，凹槽33为条形凹槽33。

二氧化碳储罐40设置在储藏室10内，从而有利于将二氧化碳储罐40保持在低温状态。二氧化碳储罐40上设有排管，排管与储藏室10连通，排管与储藏室10连通的一端设置在储藏室10的底部；排管上设有电磁阀42，通过控制电磁阀42的开闭，可使二氧化碳储罐40与储藏室10连通。在储藏室10的顶部设有排气口，排气口处安装有第五单向阀13，第五单向阀13的进气端与储藏室10连通，第五单向阀13的出气端与外部连通，且排气口处安装有截止阀14，在打开截止阀14时，储藏室10才能通过第五单向阀13与外部单向连通。

稻谷干燥设备具体工作过程如下：

(1)将刚收获的稻谷均匀地铺设在储藏室10内的放置板11上，并在储藏室10的底部铺设干冰，将储藏室10封闭以防止外部空气进入储藏室10内。干冰在储藏室10内升华，将使得储藏室10内呈现出低温状态，即对储藏室10内的稻谷进行降温。

(2)在关闭储藏室10后，启动往复电机以驱动活塞21往复运动，储藏室10内的空气、二氧化碳都将被泵入过渡空间27内，而空气将逐渐从过渡腔内排至外部；大量的二氧化碳将被压入到二氧化碳储罐40内。

(3)在抽出储藏室10内部的二氧化碳和空气后，储藏室10内将成真空状态；从而稻谷中水分的蒸发速度加快，可以稻谷的水分含量迅速降低。另外，为了进一步提高稻谷中水分蒸发的速率，可以通过温度控制系统提高储藏室10内的温度，在本实施例中，此时将储藏室10内的温度控制在20℃；且在此过程中，往复电机仍然驱动活塞21继续往复运动，从而可以将蒸发的水气排出储藏室10内。

(4)在稻谷的含水量降低到16％后，打开电磁阀42和截止阀14，二氧化碳储罐40内的二氧化碳将进入储藏室10内，且多余的二氧化碳将通过截止阀14排出，即使得储藏室10内维持为常压，且二氧化碳充满充满储藏室10，以将稻谷隔离空气。在此此过程中，将储藏室10内的温度控制在35℃，且此时往复电机继续工作，则可以使二氧化碳在储藏室10和二氧化碳储罐40内进行循环，从而蒸发的水气将被干燥剂吸收。

(5)在稻谷的含水量降低到14％后，关闭往复电机，并使储藏室10内的温度维持为常温(即关闭温度控制系统)，则稻谷进入储藏状态，此时储藏室10仍充满二氧化碳，使得稻谷隔离空气，以避免稻谷内生长米虫。

(6)待需要对稻谷加工成大米时，打开储藏室10，并将配套的色选机的料斗与对应的进料口连通，则通过向后倾斜放置板11，并打开排料阀便可以将稻谷送入色选机的料斗中，以对稻谷进行色选，然后再将其加工为稻米。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.大米的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：对采收的稻谷进行干燥处理，且干燥处理的过程在储藏室内进行；

(A)将采收后的稻谷铺设在储藏室内，向储藏室内加入干冰并封闭储藏室；

(B)连续抽出储藏室内的气体，以对储藏室内部进行抽真空处理，并分离出二氧化碳进行压缩存储；

(C)直至稻谷的含水率降低至16％-18％后，停止对储藏室进行抽真空处理；

(D)将压缩存储的二氧化碳干燥后注入储藏室内，储藏室内的温度控制在30℃-35℃，并使储藏室内保持在常压状态；

(E)将储藏室内的二氧化碳抽出经过干燥后，再注入储藏室内，以对储藏室内的二氧化碳进行循环处理；直至稻谷的含水率降低至14％后，停止对储藏室内的二氧化碳进行循环处理，稻谷进入存储状态；

步骤(2)：将处于存储状态的稻谷投入色选机中，对稻谷进行色选，以获得优质稻谷；

步骤(3)：对步骤(2)中得到的优质稻谷进行碾米、抛光处理，获得大米。

2.根据权利要求1所述的大米的加工方法，其特征在于：所述步骤(1)的第(C)步中，储藏室内部的温度维持在18℃-22℃。

3.根据权利要求2所述的大米的加工方法，其特征在于：所述步骤(1)的第(D)步中，储藏室内的温度控制在35℃。

4.根据权利要求3所述的大米的加工方法，其特征在于：所述步骤(1)的第(E)步中，稻谷进入存储状态后，储藏室内的温度维持为常温。

5.根据权利要求4所述的大米的加工方法，其特征在于：所述步骤(1)中，稻谷沿竖直方向分层布置在储藏室中，且相邻层之间具有20cm-30cm的间隙。

6.根据权利要求5所述的大米的加工方法，其特征在于：所述步骤(1)的第(A)步中，干冰铺设在储藏室的最底部；第(B)步中，从储藏室的顶部连续抽出气体。

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