完整版蒸谷米加工工艺毕业课程设计Word格式.docx
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蒸谷米（parboiledrice）,俗称“半熟米”,是国际大米贸易的新兴品种。
蒸谷米实际上是一种营养强化米,它通过水热处理,使皮层、胚中的一部分水溶性营养素向胚乳转移,达到营养强化目的。
由于烹饪和营养价值的改善,蒸谷米逐渐受到人们的青睐。
蒸谷米是以稻谷为原料,经清理、浸泡、蒸煮、干燥与冷却等水热处理后,再按常规稻谷加工方法生产而得的产品。
与同等级普通白米相比,具有以下许多优点：
1.1.1营养价值高
稻谷在水热处理过程中，皮层和胚中丰富的B族维生素和无机盐等水溶性物质大部分随水分渗透到胚乳内部而不会像普通大米那样在加工中流失,胚部的维生素B1有50%～90%进入到胚乳内部，白米中维生素B1的含量达1.8～3.3mgkg,使维生素B1和B5的含量提高了近1倍，钙、磷及铁的含量与同精度普通大米相比也有不同程度地提高。
1.1.2容易被人体消化吸收
稻谷经热处理,部分淀粉链断裂而成糊精,其糊精含量（1.80%～2.20%）是普通大米（0.40%）的5倍左右,根据人体消化实验,蒸谷米蛋白质的人体消化吸收率高于普通白米4.5%左右,因而特别适宜于婴幼儿、康复病人和老年人的食用。
1.1.3籽粒结构紧实,出米率高
稻谷经过蒸煮处理使稻壳变脆，容易脱壳，籽粒的结构力学性质也得以改善，因此碾制时碎米率明显降低，出米率提高，而且加工后的米粒透明，光泽好。
1.1.4米粒胀性好,出饭率高
稻谷经蒸煮后,改善了米粒的蒸煮特性,蒸谷米的胀性比普通大米好，蒸煮时残留在水中的固形物少，米粒表面有光泽，饭粒松散，同时具有蒸谷米的特殊风味。
1.1.5米糠出油率高
稻谷经水热处理后,籽粒内部酶的活动被破坏,减少了油的分解和酸败作用,同时由于米糠在榨油前多经1次热处理,糠层中的蛋白质变性更为完全,使糠油容易析出，因而蒸谷米米糠出油率高于普通大米米糠的出油率。
1.1.6耐储存,易保管
稻谷在水热处理过程中,大部分微生物和害虫被杀死,酶失活且丧失了发芽能力，所以在储存时,不易生虫、霉变,不会发芽,易于保管。
1.2蒸谷米发展前景
由于蒸谷米具有普通大米无法比拟的特点和营养价值，越来越多的国家开始生产蒸谷米。
目前全世界每年有20%的稻谷被加工成蒸谷米。
泰国、美国、印度、乌拉圭、巴西、马里等是蒸谷米主要生产国。
据统计,目前蒸谷米全球年贸易量在350万t左右,约占世界大米贸易量的15%。
蒸谷米主要出口国家为泰国、印度、美国和中国,其中泰国和印度是全球最大的两个蒸谷米出口国家。
2006年蒸谷米出口量分别为180万t和135万t,占全球蒸谷米贸易量的85%以上。
近年来,随着蒸谷米国际需求量平均每年4%-5%的增长,其价格也相对坚挺,国际市场蒸谷米价格通常比同规格的白米高出10%~15%,经济效益显著。
一直以来,蒸谷米由于加工成本高、米色较深、米饭黏性较差以及口味习惯不符等原因,始终未被国内消费者普遍接受,国内市场消费量极小。
目前我国蒸谷米加工主要用于出口。
随着我国广大人民群众健康饮食意识的不断加强,蒸谷米的营养价值将逐渐被人们认知,蒸谷米会逐渐走进国内千家万户,成为我国未来主流的健康主食。
蒸谷米也适应了现代人的快节奏生活,满足人们对时尚、营养、健康食品的追求。
预计在不久的将来,国内市场将成为全球最大的蒸谷米消费市场之一,我国蒸谷米加工也将呈现快速发展的趋势。
第二章蒸谷米生产工艺流程及工艺论证
2.1工艺流程
与普通白米相比,蒸谷米生产工艺是在清理和碾米工序之间，增加了浸泡、蒸煮、烘干、缓苏四项工艺环节。
如下图所示：
2.2工艺论证
2.2.1清理分级
原粮稻谷中杂质的种类很多,浸泡时杂质分解发酵将会污染水质,谷粒吸收污水会变味、变色,严重时甚至无法食用。
虫蚀粒、病斑粒及损伤粒等不完善粒,汽蒸时将变黑,使蒸谷米质量下降。
因此,稻谷清理过程中,在做好除杂、除稗及去石的同时,应尽量清除原粮中的不完善粒。
根据蒸谷米的生产特点,要获得质量良好的蒸谷米,必须按稻谷的粒度和密度进行分级。
分级出来的轻质稻可用于加工普通白米或用作饲料,粒度均匀一致饱满的稻谷用于加工蒸谷,可生产出品质好的蒸谷米。
2.2.2浸泡
浸泡是水热处理的第1道工序,是稻谷吸水并使自身体积膨胀的过程,它为下一道稻谷的蒸煮工序创造必要的条件。
根据生产实践,稻谷中的淀粉全部糊化所需的水分必须在30%以上,如稻谷吸水不足,则汽蒸过程中稻谷蒸不透,影响蒸谷米质量。
浸泡的目的是让稻谷充分吸收水分,以使自身膨胀,为后道蒸煮工序的淀粉充分糊化创造必要的条件;
同时使外部营养物质向内部渗透。
稻谷中淀粉充分糊化所需的水分必须在30%以上,为了缩短浸泡时间,多采用高温浸泡法。
浸泡时,稻谷受水、热和时间三大组合因素有限度的“外浸和内渗”。
高温浸泡法主要为:
将浸泡水预先加热后加入装有一定数量稻谷的浸泡罐内进行浸泡;
浸泡过程中水温根据原粮品种及品质不同进行相应调整,一般调整范围为55-70，浸泡时间为3.5-4.5h,最后稻谷含水量控制在34%-36%为宜。
本工艺对高温浸泡法进行了改进。
在稻谷加入浸泡罐后,抽真空,再加入热水,并对浸泡罐加压,进行高温高压浸泡,在短时间内使稻谷吸水充分,使后期蒸煮中的淀粉能充分糊化。
2.2.3蒸煮
稻谷经过浸泡以后,胚乳内部吸收了相当数量的水分,采用一定温度、压力的蒸汽对稻谷进行加热,使淀粉糊化,即为汽蒸。
该操作对蒸谷米成品质量、色泽口感有较大影响。
汽蒸可增加稻谷籽粒的强度,提高出米率,并改变大米的储存特性和食用品质，使蒸谷米具有不易生虫、不易霉变、易于储存的特性。
在汽蒸过程中，必须掌握好汽蒸的温度、时间及均一性，使淀粉能达到充分而又不过度的糊化，是蒸谷米加工过程的关键一环。
研究表明，采用不同的温度及时间进行蒸煮,可以生产出不同颜色、不同口感的蒸谷米。
稻谷在汽蒸过程中的变化：
a．淀粉糊化。
b．爆鹰率下降。
淀粉糊化后产生粘性，弥补了爆腰的裂缝。
c．米色加深。
加速糖类和氨基酸的反应，引起脂肪分解和扩散，氧化和聚合，使米色加深。
本工艺采用先进的自动化控制系统,可对蒸煮环节的温度、压力、时间等做出精确控制,并根据原粮品种及客户需求,调整相关工艺参数,生产出浅色、次深色及深色的蒸谷米。
2.2.4烘干
经浸泡和汽蒸之后的稻谷,不仅水分含量很高（34%-36%），而且温度也很高（约100摄氏度左右）,既不能储存,也不能进行加工。
必须经过烘干操作,将稻谷水分降到14%的安全水分以下,以便储存与加工,同时保障碾米时能获得最高的整米率。
降低水分,可采用高温炉气直接干燥、汽蒸间接加热干燥和电能转化空气热能干燥三种方法。
无论哪种方法,都要注意二次干燥脱水。
第一次为快速式,使稻谷水分由34%-36%快速降到18%-22%;
然后在暂存仓内缓苏4-6，振幅较小，大约为1.5mm左右。
振动形式是垂直面内的圆或椭圆运动，物料在晒面上做小幅跳跃运动，既增加了物料接触筛面的机会、有利于小粒物料穿筛，又能防止筛孔堵塞，具有较高的筛选效率。
4.1.4吸式去石机
TQSX系列吸式去石机利用粮粒与杂质比重和悬浮速度不同进行谷杂分离。
主要用于小麦、稻谷、玉米等谷物清理和种子精选作业。
工作时处于负压状态，清洁卫生，无粉尘外泄。
该设备主要由进料装置、去石装置、支承机构和振动电机组成。
。
本机特点是筛体自衡好，运转平稳可靠，噪声低，动力消耗少；
结构精巧、清理效果好，尤其对清除并肩石有明显效果，去石效率可达99%。
4.1.5循环气流去石机
循环气流去石机主要由进料装置、去石装置、传动装置、气流循环系统和机架等部分组成。
气流循环系统包括风机、风量调节装置及空气分离器等，空气分离器与风机吸风口相连接，气流从去石装置上部吸入，先经空气分离器分离出轻杂，再入风机，然后又由风机吹回去石装置内，空气得以循环利用。
该设备最大的特点是不需要配置风网，自带气流循环分离系统，减少占地面积和动力消耗。
4.1.6永磁筒式磁选机
CXJ系列干粉永磁筒式磁选机是一种从干粉粉料中连续自动除铁的磁选设备，广泛应用于磨料磨具、耐火材料、非金属选矿、碳黑、粮食、饲料、化工原料等行业。
设备内部采用独特的磁炉设计，采用优质铁氧体材料或与稀土磁钢复合而成，筒表平均磁感应强度高，磁场强、吸力大、除铁率高、具有免维护、节约能源、使用安全可靠等特点，可调整控制进料量，适用于不同颗粒的要求。
4.1.7锅炉系统压力容器
浸泡工序是将清理、分级后的稻谷送入罐状的压力容器内,压力容器上部装有空气阀门保证当稻谷进入后关闭阀门密闭容器,压力容器的下部装有旋转卸料阀门,保证卸料过程中容器内部的压力恒定不变。
当稻谷进入压力容器后,启动真空系统抽取罐内的部分空气,减少稻谷间的空隙,这可以增加稻谷的装入量,并且减少浸泡用水。
抽真空完成后向容器内注入一定温度的热水、加压。
在浸泡过程中,我们利用热水循环系统保证容器内各点水温一致,并利用锅炉系统提供的高温水蒸汽与循环水进行热交换,补偿浸泡过程中损失的热量。
4.1.8蒸煮器
蒸煮工序必须是批次进行的,先将稻谷和浸泡液分离,再将水分在40%左右的稻谷用振动输送设备送入到蒸煮器内,密闭容器,然后向内通入120摄氏度的饱和蒸气,使稻谷胚乳部分的淀粉迅速糊化。
4.1.9卧式旋转滚筒式烘干机,
蒸煮后的稻谷含水主要有:
自由水和结合水两部分。
因此,烘干过程采用两段式,即快速烘干、缓苏、再慢速烘干的工艺设计。
在快速烘干过程中,我们选用美国生产的卧式旋转滚筒式烘干机,利用锅炉系统提供的热风,经过换热器产生的高温热空气,通入到烘干机内,稻谷随着烘干机转动,跟热空气的充分接触使稻谷成沸腾状,在短时间内除去存在于稻谷表面的自由水,使稻谷的含水量迅速的下降。
4.1.10连续式塔式烘干机
将初步烘干的稻谷再通过连续式的塔式烘干机。
塔式烘干机的热空气温度在60摄氏度左右,这样既可以继续降低稻谷水分又可以带走稻谷的热量,降低稻谷的温度,使水分降低到18%左右。
这时再将含水在18%左右的稻谷根据原粮品质的不同放入拥有通风系统的暂存仓8~12；
后一段一般为Φ3.0-3.5mm。
筛下物通过底板落入第二层的前段筛面。
筛下物通过一定直径大的筛孔，此筛面筛孔一般为Φ2.0-2.2mm。
由于自动分级，小碎米迅速下沉与筛孔接触成为筛下物，筛上物流入后段筛面，采用的筛孔为Φ2.6-2.8mm，筛上物为一般米，筛下物为大碎米。
该白米平转筛的优点有：
大幅度的平面回转运动能精确分离出特等米、一般米、大碎米、小碎米；
进料机构采用压力门调节，进料均匀；
前吸风装置可以有效降低大米温度，操作简单、维护方便。
4.1.19色选机
色选利用物料间不同的色泽差异进行分选，由进料斗、振动喂料器、斜槽通道、光电选别箱、出料斗、斗式提升机和电控箱等部分组成。
当物料经振动喂料系统，均匀通过斜槽（或直板）通道进入选别区域（电子光学分析仪）时，物料两侧受到光电探测器的探照。
光电探测器将测量物料反射光的强度，与标准色板反射光的强度进行比较。
色选机将光强差值信号放大处理，当信号大于预定值时，驱动电子气流喷射阀，将物料吹出。
4.1.20抛光机
MPGF20型白米抛光机，是大米加工厂精米加工的主要设备，是生产免淘洗米的关键设备。
该设备是在综合了国外同类机型优点的基础上开发出来的新产品，其特点是结构合理，操作简便，工艺效果好，能耗低。
该机主要由进料装置、雾化室或雾化控制箱、抛光室、喷风系统、机架、喷米嘴等组成。
其操作方法与碾米机基本相似,只是多了一个雾化系统。
4.2设备属性表
下表为蒸谷米加工主要设备属性表。
表4-2-1为蒸谷米加工主要设备属性表。
序号
设备名称
型号
生产能力（th）
功率（KW）
外型尺寸长*宽*高（mm）
台数
1
圆筒初清筛
SCY.63
20-35
0.6-0.75
Φ800×
（75×
800）
2
平面回转振动筛
TQLMz.125
10
0.75
2100×
1550×
1200
3
高速振动筛
SG.125×
2×
4.8-5
2.2
2280×
1504×
2100
4
吸式去石机
TQSX132
8-9
0.3×
1705×
2020×
1530
5
循环气流去石机
YQSX-125
12-18
12
1980×
1400×
2980
6
永磁筒式磁选机
CXJA5080
1.5
1210×
1080×
900
7
砻谷机
MLGT（Q）25×
5.0-6.0
5.5*2
2060×
850×
1840
8
提粮器
DKLT80
1.4
1540×
662×
1910
9
吸风分离器（谷壳分离器）
TXFL80
Φ860×
谷糙分离平转筛
MGCPΦ106×
4（r40）
3.6
1.1
1320×
1382×
1190
11
重力谷糙分离机
MGCZ40×
20×
5.5-6.5
2800×
1749×
2120
糙米调质机
DMCT-100
2.5-12
0.35
750×
550×
1020
13
立式砂辊式碾米机
VBF7B-CMC
4.0-5.0
37-45
1640×
1394×
2010
14
立式铁辊式碾米机
15
白米分级平转筛
MMJM100
4.2
1460
16
色选机
CS48A
985×
1440×
1942
17
抛光机
MPGF20
3.5-5.0
7.5
1365×
520×
786
第六章参考文献
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第八章附录
工艺流程图和主体装备图见设计图纸。
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