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提高稻谷加工整精米率的原理方法
作者:李兴军 刘静静 徐咏宁 王若兰 来源:《粮食问题研究》2019年第04期
摘要:整精米率是稻谷研磨加工的最重要参数。本文概述了影响整精米率的因素如稻谷收获条件、干燥工艺、籽粒的物理化学特性、研磨系统组成的类型及效率,以及仿真模型。稻谷籽粒玻璃化转变温度(Tg)是含水率的函数,如果干燥后的缓苏工艺在Tg下进行,米粒的外部层是玻璃態,而中心仍然是橡胶态,则引起裂纹。缓苏允许水分从稻谷籽粒内部扩散到外部表面,减少了水分梯度进而减少裂纹。最小化稻谷裂纹和破裂,需要研发干燥期间材料胁迫和变形的预测模型,了解米粒中张力强度,预测其破裂。同时从稻谷水分吸附/解吸等温线上查寻Tg。
关键词:稻谷 整精米率 破碎机理 玻璃化转变温度 平衡水分
粮农组织(FAO)在2014年报道世界上稻谷总产量是472.25百万吨。到2025年,世界上100亿人口要依靠稻米为主食,需求量880百万吨。FAO在2004年报道稻谷收获后损失量占总产量的15%-6%,其中9%损失主要是由于采用陈旧和落后的干燥技术、加工方法,还有不科学的储存运输及处理技术,而在稻谷生产者一方损失2%-3%。收获后损失是生产环节和生产后操作期间多种因素的综合构成。我国中央储备粮管理总公司采用和普及现代化绿色生态储粮技术,迄今智能化储粮的覆盖率达95%,粮食损失率不到1%[1]。精米就是采用机械设备除去了稻谷壳、胚芽和麸皮层的大米。整精米就是稻谷研磨加工后籽粒长度等于完整粒3/4的精米,碎米是米粒长度在完整粒的3/4-1/4之间。我国稻谷标准GB1350-2009规定籼(粳)稻谷研磨的1、2、3、4、5级整精米率分别≥50%(61%)、47%(58%)、44%(55%)、41%(52%)、38%(49%),这表明我国稻谷研磨加工的碎米产量通过科技创新有一定的下降空间。本文介绍整精米率的影响因素及调控方法研究进展,以期为我国稻谷储存流通中整精米率提高和粮食减损提供参考。
一、影响整精米率的因素及评价方法 (一)影响整精米的因素
整精米价格是碎米的2-3倍。评价稻谷研磨的效率采用的指标是整精米率(HRY)和白度,而不是大米的售价。稻谷研磨效率也受籽粒形状、大小及干净度所影响(Conway 1991)。
提高稻谷研磨品质的途径有改进育种程序及栽培技术,优化收获和干燥条件[2]。7个美国品种收获的最佳含水率范围是13.8%-17.7%,推迟稻谷收获时间则减少HRY(Jodari and Linscombe 1996)。改进稻谷收获后管理及优化干燥条件,可减少籽粒裂纹发生。收获后处理操作期间稻谷快速吸附或解吸水分则引起米粒裂纹(Cnossen et al 2003)。稻谷收获后立即进