第二节 稻米产品开发及绿色稻米加工技术

稻米加工是集理论、实践和技艺于一体的综合应用技术。每道工序的提高与创新，都会给稻米加工企业带来显著的经济效益。不同的技术，有不同的收益；同样的工艺，可以有不同的效果；相同的设备配置，可以有不同的产量、出率、产品质量和能耗。在实际应用中，掌握好相应的技术关键点，以提高稻米产品的品质。

一、优质稻米加工工艺

（1）糙米精选。糙米精选就是通过糙米精选设备将糙米中的未成熟粒、糙碎、糙粞等分离出来。这些不完善粒在碾米时会被碾成碎米、米粞或米粉混入米糠，不仅影响出米率，而且影响米糠的质量，也不利于米糠的再利用和深加工。因此在生产高等级、高品质大米时，对糙米精选是必不可少的。在稻米加工过程中，糙米精选以前多采用筛选、风选相结合的方法，目前则采用厚度分级机对糙米进行分级。

（2）着水调质。着水调质主要在糙米阶段进行。通过对糙米添加水或蒸气将糙米表层湿润，使表皮与内层的结合力降低，并使糙米表面摩擦系数增加，碾米时所需压力减少，出米率随之增加。碾米有一个最佳水分，糙米的最佳水分在14%～15%，低于这个水分，不利于减少碎米和节省碾米动力，而且水分含量过低时加工出的稻米，其食用品质不佳。为此，在糙米碾米前，应进行糙米水分调质处理，对陈稻和水分低于14%糙米更有必要。目前通常采用的着水调质方式有水滴式、空气压缩机雾化式、水泵喷雾式、超声波雾化式。其中超声波雾化，水滴粒度小且喷雾均匀，效果优于前述几种雾化方式。

加水与湿润时间尤为重要，具体加湿的大小应根据糙米的初始水分决定。润糙时间一般控制在40～60min为宜，根据糙米水分的高低延长或缩短。

（3）稻米精碾。稻米精碾是加工优质精米的技术基础，只有把握稻米精碾的质量，才能为后道稻米抛光提供去皮均匀、粒面细腻的白米，使抛后的稻米表面光滑、晶莹如玉，提高稻米的商品价值。同时稻米精碾过程与糙出白率、增碎率、碾白电耗等经济技术指标密切相关。稻米精碾技术是稻米加工企业实现优质低耗的重要技术保证。

稻米精碾的技术关键在于合理地选择先进的精碾米机和精碾工艺。生产实践经验证明，对于精米加工，选择三机碾米工艺较为合适。不论精碾粳米或籼米都能适应，而三机碾白工艺采用一砂二铁的工艺更能保证产品质量。从碾米的机理讲，精碾米机的选择很重要，快速轻碾既能减少碎米，又能保证米粒表面不产生由于强烈碾削而造成的洼痕。大直径立式砂辊碾米机属于快速轻碾的机型，对于减少碎米，保持米粒表面平整均比卧式砂辊碾米机要好，对粒形细长籼稻米，选用立式砂辊碾米机更为合适。对于加工精米而言，一般采用三道立式砂辊碾米机串联碾白，均能达到精米碾白的要求，卧式碾米机精米碾白应采用二砂二铁四机碾白的工艺比较合适。

（4）白米抛光。白米抛光是生产优质精致稻米必不可少的一道工序，目的可归纳为3个方面。一是清除米粒表面浮糠，使米粒表面光洁细腻，提高稻米的外观感官品质和商品价值；二是延长稻米的货架期，保持米粒的新鲜度；三是改善和提高稻米的食用品质，使米饭食味爽口、滑溜。目前使用的白米抛光机一般只能起到刷米机清除米粒表面浮糠的作用，达不到米粒表面淀粉胶质化作用。如何能使稻米抛光后，产生米粒表层淀粉预糊化和胶质化，完全取决于稻米抛光过程中的水和热的作用或添加食用抛光剂的作用。稻米抛光机在抛光过程中的水热作用，不外乎在稻米抛光过程中机器自身所产生的摩擦热和外界加入的水分而产生的水热作用，或者是全部依靠抛光机以外的水和热产生的水热作用。长期生产实践证明，以上两种产生水热作用的抛光机都能达到良好的抛光效果。

（5）白米色选。白米色选是稻米加工企业最终质量控制和质量强化的又一道工序，也是去除稻米中有色粒米的重要技术保证，由此去除黄粒米、病斑粒、未成熟粒、杂质以及玻璃等异物，以提高稻米纯度和质量。目前稻米加工企业普遍采用的是二次或三次色选，同时选异色粒和玻璃。头道色选可选出腹白粒、心白粒、糯米粒和矿物质等。第二道色选可选出异色粒、损坏粒、病斑粒和杂质等，在条件许可的情况下，配置色选机设备时尽量将通道数配多一点，这样就能对含黄、腹白较多的原粮更好地处理，如果再配置复选工艺，能确保杂质下脚米中好米不超标。

色选机要求在额定流量下工作或适当减少流量，以保证色选精度。流量过大，通道的料层过厚，会影响光电探测器对异色颗粒信号的正常捕捉，从而降低色选精度；流量过小，通道层过薄，物料在通道内将会翻滚跳动，这样也会降低色选精度。一般而言，在异色粒含量超过2%的情况下，适当降低流量，使通道内料层厚度适当变薄，以提高色选精度。

二、优质稻米产品开发

（一）精白米产品开发

精白米的产品开发目前拥有的技术有精白保胚米的制备，碗粥、米乳和茶米的加工技术。

（1）精白保胚米的制备。所需设备为精白保胚米制米机组，加工过程为：首先糙米通过多架立式碾米机分段低线速碾白，碾白过程中需尽量减少米的增碎和伤及米胚；其次，碾白室存气合理控制，使大米碾白时受风强度最佳，充分增强米粒与米粒之间的摩擦作用而使糙米表皮脱落，减少碾白室对米胚的碾削作用，可加工粳米、籼米，要求保胚率达90%以上。精白保胚发芽米制备工艺生产工艺如下：

保胚米→人工精选→消毒→水洗→浸泡→发芽培养（芽长0.5～1.0mm）→干燥→真空包装。

技术难点：精白保胚发芽米因为缺少米糠层，其发芽相当于糙米发芽容易出现爆腰、褐变、掉胚、发芽难、发芽率低等技术难题。

技术创新：可以采用微量吸水分步浸泡、复合方法催芽、分段控温、壳聚糖涂膜、分步干燥等工艺，缩短浸泡和发芽时间，可以有效解决浸泡和发芽过程的腐败变质问题。

设备投入主要包括：臭氧水机、控温调湿生化培养箱（可定制）、热风干燥设备及真空封装设备。

（2）产品主要特点及市场需求定位。目前，大众所熟悉的发芽米指的是发芽糙米，即将脱壳后的完整糙米粒，在一定的温度湿度条件下，经一定的发芽时间后所得到的由胚乳和幼芽组成的糙米制品。发芽糙米富含γ-氨基丁酸等生物活性物质，但不足之处是其口味不佳，不能为大众日常饮食习惯所接受。由于大米大部分的营养成分富集于胚芽，因此，采用精白保胚米发芽获得的精白保胚发芽米，具有较高的食用品质和营养价值。

通过以上工艺获得的精白发芽米产品含保健功能成分γ-氨基丁酸高达173mg/kg，其中γ-氨基丁酸具有降血压、调节心律失常、治疗癫痫及调节激素分泌等生理功能；此外，精白保胚发芽米具有自然米香、绵软略黏、微甜等，其蒸煮品质和口感等均优于发芽糙米及未发芽精白保胚米，其营养和口感方面的优势也迎合了当前消费者对营养和口感方面的需求。该产品特别适合关爱健康的人群及特别需要关注营养的人群（儿童、孕妇、中老年人等）。目前，市面上的发芽糙米价格为25～35元/500g，精白保胚发芽米由于更优的口感，价格可以定位在40元/500g左右，因此，其利润比传统的大米初加工的利润要高得多，可定位在高端米方面进行市场推广。因此，开发生产精白保胚发芽米产品具有较好的市场开发前景。

（3）精白保胚发芽米产品合作渠道推荐。精白保胚发芽米具有风味营养和优质食用品质，可作为具有营养保健作用的高端大米新产品进行推广。将精白保胚发芽米可与薏米、丹桂、杂粮复配，结合碗粥生产工艺的开发与可微波包材的应用，制成浦城特色的碗粥，成为一种具有独特风味、营养保健功能，食用与携带方便的即食大米新产品，也可将精白保胚发芽米向米乳、茶米等功能性大米饮品方向深度开发，研制成为一种具有养生功能的植物性饮品。产品销售渠道可依托企业现有销售渠道或上海交大产业联盟渠道（如浙江德馨饮料公司与同福碗粥企业）进行联合推广。

（二）米糠油产品的开发

米糠的二次加工技术中目前比较成熟的技术有米糠保健油提取技术、谷维素提取技术和甾醇提取技术。

（1）米糠加工技术分析。米糠是稻米加工的副产物之一，米糠中油脂含量为18%～20%，且油脂中亚油酸（38%）和油酸（42%）比例约为1∶1.1，属于国际卫生组织推荐的最佳比例，同时，米糠油中VE、角鲨烯、谷维素、植物甾醇等不皂化物的含量较高，因此，米糠油是一种资源丰富的“营养保健油”，具有开发利用价值。

（2）米糠油加工技术现状。目前，国内米糠油的制备技术主要是压榨法和浸出法。压榨法分为液压机压榨法和动力螺旋榨油机压榨法，它具有适应性强、工艺简单、操作方便、生产成本低、毛米糠油质量好等特点，但该方法不适合于低含油米糠，生产效率低（干饼残油率在5%左右）。浸出法是利用有机溶剂，将米糠中的油脂浸出，该方法生产米糠油劳动强度低，生产效率高（干饼残油率只有1.5%），但是该方法中的加热浸出会导致米糠油品质劣变。因此，人们又相继开发出超临界CO2浸出法、酶催化浸出制油法等，上述方法获得的米糠油品质较好，但生产成本高，不适于工业化生产。目前，溶剂浸出法是米糠制油的主流方式。目前膨化技术已经得到推广，膨化浸出工艺制取米糠油已经得到广泛应用，不仅生产量大，而且出油率也相应得到提高，通过浸出法制取米糠油的简易流程如图16所示：

米糠毛油中含有较多的磷脂、游离脂肪酸、色素以及蜡等物质，品质较低，无法直接食用，需要通过脱胶、脱酸、脱色、脱臭和脱蜡等精炼工序进行处理，获得成品米糠油。按精炼程度由高到低米糠油分为四个等级。米糠毛油的脱胶技术主要有全脱胶、超脱胶、酸水化脱胶、酶催化脱胶和脱蜡等，其中酸水化脱胶技术由于工艺简单、成本较低，使之应用最为广泛。蜡质、游离脂肪酸和不皂化物使得米糠油的脱酸工艺较难实现。通常情况下如果米糠油中的脂肪酸不小于8%，应先脱胶脱蜡然后再采用混合溶剂碱炼脱酸的工艺。米糠毛油脱色一般采用单一活性白土或者活性白土与活性炭混合脱色工艺。

（3）限制米糠油行业发展的因素。限制米糠油行业发展的因素可以分为两大类，一是技术因素，二是生产方式因素。

在技术因素方面，米糠稳定化是困扰米糠油行业发展的重要问题。米糠含有活泼的解脂酶，使米糠油迅速分解成游离脂肪酸而酸败变质，从而导致米糠制油时毛油出油率低、酸价高、炼耗大，阻碍了米糠制油的发展。因此，防止米糠酸败、稳定米糠品质，是保证米糠这一宝贵油源综合利用的首要问题。生产方式因素方面体现在大米加工企业格局分散，且以中小型企业为主（100吨以下的稻米加工企业占70%），导致米糠收集困难，且米糠质量参差不齐。

（4）米糠油市场前景分析。随着我国人均收入提高与健康意识提高，米糠油具有广阔的市场前景。国内米糠油市场处于供不应求，导致米糠油价格上涨，四级米糠油的价格为12000元/吨，是大豆色拉油的2倍。米糠油的深加工产品——米糠谷维素已经上市，国内售价为160元/千克；米糠油提取的60%纯度的二十八烷醇价格在140元/千克。另外，毛米糠油中蜡、肌醇、VE均可经加工制成产品。提过油的米糠饼粕仍可作为饲料销售，市价在1200元/吨。由此可见，米糠油加工可为企业带来可观利润。

基于前期调研表明，浦城县两家大型粮食加工企业每年大约产生7万～8万吨米糠副产物，产量巨大，具备了加工生产米糠油的原料基础。旭禾米业已经在规划开展米糠油生产线建设。针对浦城县米糠油加工现状，技术上可以考虑在大米加工过程先控制原料米糠的品质，如加工过程将制备的米糠迅速利用物理挤压或光波辐照、化学变性等方法进行灭酶处理，防止品质劣变；随后，利用亚临界萃取技术制备米糠毛油，通过适度精炼技术制备1～4级不同质量标准的米糠油或富含某种功能成分的功能性米糠油，控制能耗，并利用真空蒸馏技术，回收甾醇，以提高原料利用率，增加产品附加值。此外，米糠油中一些热敏性活性物质会发生一定程度氧化，影响功能品质，所以生产工艺设计中将采用低温和真空环境的加工方式及对产品进行降低氧化的生物技术处理。虽然米糠油市场潜力巨大，但是目前市面油脂产品多，市场需求和销售渠道的准确定位对产品开发与推广十分重要。

（5）米糠油产品合作渠道推荐。以上海交大领衔的调研技术团队成员与河南多家油脂加工与生产设计公司有良好的合作关系。其中郑州四维公司（郑州四维粮油工程技术有限公司简称郑州四维公司）是一个集科、工、贸一体化的独立经济实体，业务涉及粮油工程设计、设备制造及安装、工程承包、技术服务、新产品开发、油脂副产品精深加工、国际贸易等。该公司长期从事油脂生产线设计、建造、安装，先后承担多项大型油脂加工企业的建造工作，在油脂加工企业中享有盛誉。后期可以考虑通过上海交大的产业合作联盟渠道进行产品产销合作与品牌设计与推广。

（三）碎米产品的开发

目前能够直接应用于生产的碎米二次加工技术有生产大米蛋白粉技术（利用碎米提取植物蛋白制作饮料），如蛋白肽营养液、米乳饮料和婴儿米粉；大米淀粉提取工艺，如专供糖尿病人的无糖食用米或营养强化米、重组米等。

（1）碎米开发途径。大米生产中产生稻谷总重10%～15%的碎米，目前碎米主要用作加工饲料等低附加值产品加工或提取大米淀粉的原料，对其中8%左右大米蛋白的高值化利用较少，此外，米糟、米糠等原料也都可以用来制备大米蛋白。大米蛋白氨基酸组成模式优于酪氨酸蛋白和大豆分离蛋白，具有低过敏性，体内实际消化率大于88%，能满足2～5岁儿童对氨基酸需求，在婴儿配方食品（如高蛋白低过敏婴儿配方米粉）中可部分替代牛奶或大豆。此外，大米蛋白可加工成酱油、高蛋白粉、蛋白饮料和蛋白发泡粉等，若将其降解成短肽或氨基酸，则可制成营养价值极高氨基酸营养液，用于保健饮料、调味品、焙烤产品等，在食品加工中可开发成优质的食品添加剂或配料。大米蛋白或肽具有降胆固醇、降血脂、抗氧化及抗癌等生物功能，可以应用于预防慢性疾病，开发合理营养膳食的健康食品。此外，近年来大米蛋白或发芽糙米蛋白成为全世界植物蛋白饮料中一种重要的功能配料，如国外流行一种Plantiful新型植物蛋白饮料，由有机非转基因豌豆蛋白、大豆蛋白和大米蛋白制成，是一种有机、无乳、无麸质、无大豆的健康创新饮品。因此，碎米中大米蛋白的高值化利用对提升稻谷精深加工与资源化利用水平具有重要意义。大米蛋白的米谷蛋白含量高达80%，导致其仅溶于稀酸或稀碱溶液，而在中性条件下的溶解度非常低（低于6.78±0.96%），限制了其在食品工业中的实际应用。

针对这一技术难题，上海交大技术团队成功制备了两种中性条件下高分散性的大米蛋白，可作为一种高值化的植物蛋白粉，可作为蛋白质添加剂在多种食品生产，如植物蛋白饮料中使用。目前市面上的植物蛋白粉定价均在200元/500g以上，因此利用现代食品与生物加工技术从碎米中开发高分散性大米蛋白新产品能产生可观的经济效益。

（2）高分散性大米蛋白产品开发建议。基于前期调研及相关工作基础，研究技术团队提出从碎米中对大米蛋白进行分步提纯，获得蛋白质含量（干基）在95%以上的大米蛋白；进一步进行大米蛋白纤维化工艺开发，即将大米蛋白在控制pH值、温度处理后，所获得的大米蛋白纤维在广泛的pH值范围（pH2～10）具有高溶解度；最后采用酶法脱酰胺大米蛋白处理，即采用蛋白质谷氨酰胺酶在生物酶反应器中，在控制条件下对大米蛋白脱酰胺处理，获得在中性条件下具有高分散性的大米蛋白，同时显著改善了大米蛋白的溶解性、乳化性及乳化稳定性、起泡性及起泡稳定性、持水持油性、湿润性和黏度等功能性质。该产品制备工艺简单，主要核心设备包括粉碎设备、蛋白质提取设备、酶反应器、喷雾干燥设备等，工厂化生产比较容易实施。后期可进一步开发大米蛋白肽营养液、米乳饮料、婴儿米粉等系列产品。

（3）大米蛋白产品合作渠道推荐。浙江德馨浓缩饮料有限公司是中国酒店餐饮十佳供应商之一，长期以来致力于为中国及亚太餐饮企业提供各类饮料解决方案，拥有占地约17300平方米的现代化厂房，先进生产线。公司在全国12个省（直辖市）设有办事处，并设有一级、二级经销商系统，拥有成熟稳定的销售渠道。

大米饮料已作为国家科技部重点发展项目，是稻米深加工技术研究与开发的主要方向之一。浦城县米乳饮料若能从绿色生产原料基地出发生产绿色功能性糙米、发芽米、保胚米，并为特殊人群健康饮食服务，将会有很大的市场潜力，能够形成浦城县的特色产业。

三、促进稻米绿色加工的政策建议

提升产业生产链条，通过水稻加工产业发展，推动和拉动农业结构调整、技术创新、质量安全，提高全县农业整体现代化水平、市场竞争力和经济效益，构建现代农业产业链体系。

（一）引进稻米深加工技术，提高稻米市场品味

浦城县现有稻谷的加工程序为清理、去石、砻谷、谷糙分离及碾白等加工工序，缺点是不论水稻新陈、水分高低、水稻质量好坏，品种差异，还是粒型大小，全部采用相同的加工工序，结果是加工的大米外观欠佳、粒面无光泽、光洁度差，出米率低、碎米多以及产品质量差，而且含有粉质粒、病斑粒和稻谷粒等杂物，影响大米食用味道。可以考虑引进先进的稻米深加工技术，提升稻米产品的市场品位，提高浦城县稻米产品在市场的信誉度和竞争力。在加工技术引进方面，可以考虑引进糙米精选调质（去糙杂碎和调湿）技术、大米抛光技术、成品米分级色选技术和米质调理技术等。

（二）建立收购、加工和销售产业链联合体

浦城县稻米加工企业中民企处于市场主导地位，是稻米收购、加工和销售的主要渠道。其次由私人小作坊、小商小贩的形式进行稻米加工。目前企业的产品比较单一，渠道覆盖主要以传统的粮食批发市场为主。可以考虑建立产业联合体。水稻收割后直接把稻谷送到加工厂，入库、烘干、保存；加工公司按需要进行加工、包装和外销；加工公司根据稻米质量和入库量给农民付款。

在精米利用方面。精米经过抛光、色选、包装后在国内销售或出口。纯天然有机大米、绿色大米、专用特用大米以及米制食品等产品逐步形成高端品牌，进一步开发营养方便米饭等产品，提升产品的多元渠道。

稻米联合体除生产各类包装的糙米、精米和米面外，还应该研究开发与大米、米糠、米胚、碎米相关的米制食品，延伸产业链，提高农产品的附加值和经济效益。稻谷综合利用技术引进方面，一是碎米综合利用技术，二是米油综合利用技术，三是粗糠的综合利用技术。在碎米利用技术方面，主要用于食品深加工和用作加工饲料的原料，碎大米深加工产品主要有米粉、米粉干、医药专用填充料和营养米糕、米饼等。米糠可以用来提取米糠油和饲料加工。从米糠中提炼出米糠油是优质、营养价值极高的食用油，还可以深加工提炼卵磷脂、甾醇、谷维素等高附加值产品；在粗糠利用方面，稻壳用于燃烧发电，谷壳灰、稻壳灰经高科技研发，变成白炭黑和天然助滤剂活性炭。