留胚米生产加工技术研究进展

摘要：本文介绍了留胚米及其营养价值，并阐述了留胚米的生产加工，以及加工过程中稻米品质及加工工艺对留胚率的影响。

关键词：留胚米；生产加工；品质；留胚率

1 留胚米及其营养价值

胚芽米又叫留胚米，是指稻谷在加工过程中能保留其胚芽部分，其胚芽保留率在 80%以上，并符合大米等级标准的精米。胚芽位于胚轴的顶端，能发育成胚叶并生长，故胚芽米被称为具有生命力的“活米”。

胚芽作为稻米的初生和分生组织，是谷物生理活性最强的部分，占米粒总质量的 2%～3.5%，是大米的营养精华部分，被称为“天赐营养源”。据有关资料介绍，大米胚芽所含营养成分占大米总营养成分的70%以上[3]。胚芽中含有丰富的蛋白质、脂肪、可溶性糖和多种维生素以及钾、钙、铁等人体必需的微量元素。其中氨基酸组成较为平衡，为全价蛋白质，米胚油中70%～80%的脂肪为不饱和脂肪酸，天然维生素E高达2～3mg/g，另外还含有植物固醇、谷维素等特殊成分。

医学营养专家早已指出：长期食用留胚米能提高人体的免疫机能，对肠癌、便秘、痢疾、肥胖、糖尿病等均有一定的预防作用，同时还有减肥、排毒、美容养颜、保持青春活力之功效。近年来，新加坡、菲律宾、泰国、台湾、香港等国家和地区已掀起食用留胚米的热潮。就我国膳食发展趋势看，过去是“吃饱饭求生存”，而现在则讲究“吃营养求健康”[4]。

民以食为天，食以米为先，在传统概念的精米已经不能满足人们日益提高的需求时，留胚米的出现正好迎合了消费者追求健康、吃出新意的需要。

2 留胚米的生产加工

将糙米加工成留胚米或精米，实质上都是碾除糠层和糊粉层的过程，只是程度有所区别，加工原理并无差异。严格意义上讲，留胚米也是精米的一种，加工方法和普通大米基本相同，只是为保证其留胚率80% 以上，表面的糠层不可能像加工传统精米时完全碾除，而又要使其无限接近精米的标准，这就要求留胚米的加工精度和细度要显著高于普通精米。

由于胚芽与胚乳之间的结合力很小，为了保持较高的留胚率，又能达到一定的精白度，在胚芽米的加工中，应遵循的总体原则是“轻碾多碾”。

一般来说，把水稻加工成大米主要分为清选、干燥、砻谷、碾米、分离、分级等几个步骤，其中碾米是较为关键的步骤之一。碾米机是借助机械力去掉稻谷外壳和皮层的一种机械，其工作流程是糙米由进料斗经流量控制机构进入碾白室，碾白室的工作构件将外壳和皮层剥离，成为白米后由出口排出机外。碾米机按照碾白方式可分为擦离式、碾削式和混合式三类，其中碾削式碾米机对大米胚芽的保留率相对最多，加工时产生的碎米也相对最少，按碾米辊的走向，可分为立式和卧式，从留胚米的加工效果看，立式要优于卧式。

采用日本碾削型碾米机加工留胚米时，砂辊的金刚砂粒度一般采用46或60，当多台碾米机串联使用时，金刚砂粒度分别采用36、46、60，转速控制在1000m / s 以下[8]。

日本代表性碾削型留胚碾米机主要有带喷风或不带喷风装置并装有无级变速装置，辊筒与米筛呈圆形，有单辊和双辊2个机种。日本胚芽米碾米机的配置有单座式与连座式两种。单座式是在一台碾米机上装有循环用的料斗，米粒经过 6～8 次循环碾制而得到成品，目前在日本国内有很多米厂采用，单座式占地面积小，设备投资低，但效率不高。连座式是把 6～8 台碾米机并排串联使米粒依次经过各台机器碾制而得到成品。连座式效率高，适合大规模生产，但占地面积大，设备投资高。此外，日本研制的胚芽米碾米机还专门配备谷糙分离设备和擦米设备。这是因为原料糙米中大约混入 0.1%～0.2%的稻谷，胚芽米碾米机碾白压力低，碾白时不能将稻谷的外壳完全除去，所以糙米碾制前需要再一次经谷糙分离，以保证成品的质量。同时为了确保胚芽米符合一般大米的精度标准，碾米机后必须进行擦米，这样不仅米粒表面光滑、没有附糠，而且做饭时几乎不用淘洗[9]。

近年来，国内一些高校和研究院所纷纷对胚芽米碾米机进行研究，并取得了阶段性的成果。

黑龙江省绥化市小型拖拉机厂与哈尔滨工业大学合作，曾在 1999 年做了胚芽米碾米机的相关研究。试验样机采用一砂一铁两辊碾米，运用 4～5 道碾白和喷风碾白，并设计流量计来计算碾白室米粒的流量。2001 年至 2003 年，湖南省湘粮机械制造有限公司运用轻碾技术对胚芽米碾米技术进行了一定的试验研究，采用立式碾削碾白型砂轮碾米机，使碾米时的留胚率得到一定的提高。江苏理工大学农产品加工工程研究所从 1992 年开始从事胚芽米碾米机的研究，试验样机为立式下喂料碾米机，采用自重喂料方式，糙米进入螺旋输送器，再由螺旋输送器由下而上强制送料，进行自下而上的工作方式，结果胚芽保留率相对普通碾米机有了一定程度的提高。此外很多科研单位也对胚芽米碾米机进行了相关研究，并提出了多台碾米机串联生产的设想。

3 稻谷品质对留胚率的影响

要保证有高的留胚率，应选用当年收获的粳稻，且砻谷后糙米的含水率要控制在13.5% 左右。其原因是：

3.1籽粒特点

粳稻与籼稻相比，其籽粒结构更为紧实，粳米的胚芽与胚乳的结合力比籼稻能抵抗更大的碾制力。这样在碾制过程中，粳米的胚芽就不容易被碾掉。

粳稻形状短粗，籼稻细长，前者的接触表面积小于后者，这使得粳米的胚芽部分与籼米相比受到的碾白机率要小，胚芽的保留机率得以提高。

3.2选用新鲜稻谷

由于新鲜稻谷比陈谷组织结构更紧密，在碾米容易提高留胚率。有比较试验表明，在其他因素都相同的情况下，将当年产的粳稻与陈年的粳稻分别用来加工胚芽米，新谷通过6 道碾白加工出的特等米胚芽保留率在80%以上，而陈谷低于50%；另一方面由于胚芽中酶的活性较强， 脂肪含量又较高，所以陈年稻谷中的胚芽易被氧化而发生酸败，这样加工出的胚芽米有异味，不能食用。针对这一点，为了延长其储存期，生产出的胚芽米应采用真空包装。

3.3含水量

糙米的含水量也要加以控制，有加工试验结果表明，水分最佳控制点13.5%左右，过干碾制困难，碎米率高，过湿（ > 15%） 由于胚芽和胚乳吸附能力不同，导致胚芽与胚乳的结合力减小，同时吸湿膨胀使胚芽受碾面积增大，胚芽易被加工掉，留胚率下降。

4 加工工艺对留胚率的影响

留胚米加工具有以下特点：碾米时，必须采用多机轻碾，即碾白道数要多，碾米机内压力要低。使用的碾米机应为砂辊碾米机，金刚砂辊筒的砂粒应较细。碾米机砂辊的转速不宜过快，否则米胚易脱落。应按碾白的不同阶段，转速由快向慢变化。

多年来对留胚米加工参数研究表明，碾白次数、碾米辊转速、辊长、辊形、碾白室间隙、筛板形式、刷米辊、温度等是影响留胚率的主要因素，各因素间交互作用，具体表现为：

4.1 碾白次数

随着碾白次数的增加，留胚率呈线性降低，并且随着转速的增加，这种变化更明显。

4.2 转速

转速过慢时，稻谷滞留碾白室内时间过长，使稻谷与碾米辊之间的摩擦时间延长，同时稻谷在碾白室内拥堵过多，这些原因都将导致胚芽大量损失；而一旦转速过快，稻谷的翻滚和运动速度也将随之加快，同样将导致胚芽大量损失，影响留胚率。因此，只有将碾米辊转速控制在某一特定范围之内，才能在保证大米精度的前提下最大限度地保留胚芽，实现高留胚率。

4.3 碾辊长度

碾辊长度对碾白的影响不显著。但当辊长较短时，碾白次数太多，最终留胚率不高，但从节能角度看，辊长较长达规定碾白精度时，留胚率很低。

4.4 辊形和粒度

辊面形状对输送影响较大，辊面无螺旋槽的砂辊，不但糙米难以输送上去，而且碾米机易发生焖死现象。不同粒度砂辊的试验表明，过细的砂辊表面易产生“起光”现象，最终失去碾白作用。

4.5 碾室间隙

作为胚芽精米机，希望米粒在碾白间隙内翻腾现象较少，但这又不利于均匀碾白。间隙大，米粒翻滚的可能性增大，间隙小，限制了米粒翻滚，米粒易呈有序运动，故碾白间隙宜小不宜大。在取值范围内，增大碾白室间隙有利于提高留胚率。

4.6 筛板形式

从排糠情况看，筛板成形方式关系很大。当筛面的毛面向外时，由于筛孔锥度的影响，排糠不畅易产生筛孔堵塞现象，如果毛面改为向里，则情况明显好转。且不适合采用多角形

筛网，由于多角形筛网的碾白间隙不一致，在碾白间隙小的位置对糙米产生了过分的挤压，在碾白间隙大的地方，稻米又受到剧烈的碰撞，因而胚芽容易脱落，并且产生了大量的碎米。因此胚芽精米机宜采用圆型筛网。

4.7 刷米辊

刷米辊与留胚率关系密切。刷米辊和砂辊的长度比增大，使得碾米机更接近铁辊米机，导致留胚结果不理想，故应有一个适当的砂辊与铁辊长度之比。

多级铁辊米机碾白，能提高碾白均匀度和精度，应采用异流通风技术来降温。利用白米干燥设备，经过15～30 min 晾米以达到降低米温的目的。采用异流冷却器能将大米降温，而不产生爆腰，不产生碎米，实现在线冷米抛光，增加抛光效果，提高整米率[18]。

4.8 温度

米粒在碾白室内摩擦、碰撞、翻滚必然会产生碎米和热量，米粒的温度高了也会产生裂纹，导致碎米增多。有科研单位研究的低温留胚米机不仅留胚率达80% 以上，而且温升低，碎米率低，电耗低。

参考文献

[1] 白满英，崔元庄.胚芽米及其加工工艺[J].粮食加工，1985， （4）：34-35

[2] 闫学亚，王广林.胚芽精米机的研制[J].粮食与饲料工业，2000， （3）：10-11

[3] 杨扬.保胚碾米机的研究[J].粮食科技与经济， 2004， （1）：43

[4] 韩丽晔.在“营养”上做文章，胚芽米闯出大市场[J].农产品加工，2008，（1）：44

[5] 冯楠，王杜春.胚芽米在黑龙江省的推广价值与推广方略[J].黑龙江粮食，2006，（6）：13-14

[6] 夏卫军，孙正和，姜松.胚芽精米加工技术及生产设备研究[J].粮食科技与经济，1999，（3）：27-28

[7] 田庆国，孙正和.胚芽米碾米机的设计[J].包装与食品机械，1997，（4） ：9-11

[8] 顾尧臣.日本碾米新概念和我国碾米工业的发展方向[J].粮油食品科技，2003，10（1）：15-17