國內(nèi)外大宗米加工精度初探

◎陳會會，元世昌，程 飛，陳 瑋

（鄭州中糧科研設(shè)計院有限公司，河南 鄭州 450001）

糙米大多是加工成精白米后食用，在稻米品種確定的前提下，生態(tài)環(huán)境條件、培育技術(shù)、加工技術(shù)和貯藏對稻谷品質(zhì)有著關(guān)鍵作用[1]。在碾米工序中，秈米加工多采用砂輥碾米，粳米加工通常采用砂輥開糙和鐵輥碾白結(jié)合的加工工藝[2]。在碾米技術(shù)上，大米加工廠多采用三機出白，個別大型的加工廠采用四機出白甚至采用更多道米機加工。采用多機輕碾技術(shù)可以減少碎米的產(chǎn)生，提高大米加工的出米率，減少大米表面附著的糠粉含量，使得其外觀更加光潔[3]。

稻谷一般由20%的稻殼、10%糠層（果皮、種皮和糊粉層）和70%的胚乳組成。因此，一般來說，稻谷出米率應(yīng)達(dá)70%左右[4]。然而，大米加工企業(yè)往往會迎合消費者的審美，將大米進(jìn)行多道碾磨和拋光，得到精、白、亮的大米，忽略了能源消耗和資源浪費，過度加工出米率僅達(dá)約60%（以稻谷重量計），甚至更低[5]。盡管這賦予大米良好的外觀品質(zhì)，但已經(jīng)進(jìn)行了過度加工，碾除了富含礦物質(zhì)和維生素的皮層，也造成資源和能源的浪費。美國、泰國、日本等國家稻谷加工水平高，其中，日本最為先進(jìn)[6]。日本主食用稻谷（粳稻）年產(chǎn)量800余萬t。糙米的理論出白率為90.5%~92%，在日本，依據(jù)稻谷品種的差異，其糙出白率控制在89.5%~91.0%內(nèi)，基本接近理論值[7-8]。十四五期間，國家提倡綠色發(fā)展理念，倡導(dǎo)和促進(jìn)節(jié)糧減損，人們對營養(yǎng)、綠色、健康需求越來越重視，大米適度加工刻不容緩。

目前來看，我國稻谷品種極多，稻米加工碾磨道數(shù)、碾磨量分配無科學(xué)依據(jù)，且具體采用何種加工技術(shù)及加工精度保證稻米良好的品質(zhì)，以上課題均鮮有研究。為探究國內(nèi)外大宗稻米加工現(xiàn)狀，筆者實地調(diào)研了國內(nèi)5家大米加工廠（包含粳米、秈米），并留取各道米機碾磨大米、購置國家粳米、秈米標(biāo)準(zhǔn)樣品和日本成品大米，旨在為稻米加工行業(yè)提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

各道米機碾磨樣品及成品秈米、成品粳米分別取自河南信陽米業(yè)、廣東嶺南米業(yè)、貴州茅貢米業(yè)和遼寧本溪米業(yè)、遼寧盤錦米業(yè)；秈米、粳米標(biāo)準(zhǔn)樣品分別購置于宜興市糧油集團大米有限公司和蘇州市綠世紀(jì)糧油有限公司；新瀉縣米、北海道米、山形縣米購置于日本。以上樣品均在4 ℃下保存至密封聚乙烯袋中備用。

1.2 儀器設(shè)備

MM1D精白度計：佐竹（蘇州）機械有限公司；JMJT-12大米加工精度檢測儀，NMG染色液：北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司；碎米分離器：濟南盛泰儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 留皮度的測定

留皮度即試樣平放，殘留皮層、米胚投影面積之和占試樣投影面積的百分率，參照GB/T 5502-2018測定。

1.3.2 留胚率的測定

隨機取若干粒大米，稱重后，挑選出留胚的米粒（按半胚以上計），并稱取留胚米粒的重量。3次測定后取平均值。

1.3.3 白度的測定

白度測定采用SATAKE MM1D精白度計。使用前首先要校正儀器，茶色校正板白度為0，白色校正板白度為100，3次測定取均值[9]。

1.3.4 碎米率的測定

碎米率測定參照GB/T 5503-2009。

2 結(jié)果與分析

2.1 5家大米加工廠加工現(xiàn)狀分析

目前，我國稻谷主要生產(chǎn)區(qū)已經(jīng)基本形成，稻米產(chǎn)區(qū)主要分布于我國東北三省（黑、吉、遼）、長江流域及沿海區(qū)域[10]。遼寧省為我國優(yōu)質(zhì)粳稻主要產(chǎn)區(qū)，2021年度稻米總產(chǎn)量達(dá)到424.62萬t。信陽市為河南省稻米主產(chǎn)區(qū)，占該省稻米產(chǎn)量的70%。貴州省是我國南方高端優(yōu)質(zhì)稻米的重點產(chǎn)區(qū)，具備生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)稻米的自然優(yōu)勢和品種優(yōu)勢，優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)量占該省稻谷產(chǎn)量62.2%。2021年廣東省稻米總產(chǎn)量1 104.41萬t。同時，廣東省亦是最大的糧食主銷區(qū)。廣東每年糧食需求量超過4 200萬t，但由于糧食產(chǎn)量嚴(yán)重不足，其中的2 800多萬t需要從省外購入。筆者針對河南、廣東、貴州、遼寧4地區(qū)5家大米加工廠進(jìn)行實地調(diào)研，5家大米加工廠加工現(xiàn)狀表見表1。

表1 5家大米加工廠加工現(xiàn)狀表

5家大米加工廠均在當(dāng)?shù)赜幸欢ㄓ绊懥η耶a(chǎn)能較大，主要加工大宗米及米制品。河南信陽米業(yè)、廣東嶺南米業(yè)和貴州茅貢米業(yè)采用3道或4道砂輥碾米，旨在通過多級輕碾，增加碾磨道數(shù)，將糙米皮層逐步去除，以降低破碎，減少胚乳損傷。

在碾米工序中，粳米加工通常采用砂輥開糙和鐵輥碾白結(jié)合的加工工藝?！岸鄼C輕碾”工藝效果優(yōu)于“一機出白”，歸因于米機臺數(shù)增加后，降低了碾白室中壓力和米流密度，從而降低米溫，不易造成碾米過程中米粒爆腰或破碎的產(chǎn)生。目前，粳米加工廠大多選用一砂兩鐵出白，個別大型米廠選用一砂三鐵、兩砂兩鐵或一砂四鐵。粳稻米加工多采用砂輥和鐵輥結(jié)合碾米方式來實現(xiàn)，金剛砂粒與成千上萬的米粒在碾米室里旋轉(zhuǎn)、碰撞作用下，皮層打開縫隙，利于后續(xù)鐵輥碾白[11]。遼寧本溪米業(yè)和遼寧盤錦米業(yè)采用一道砂輥和三道鐵輥結(jié)合碾米。在實際生產(chǎn)中，具體選用砂輥和鐵輥道數(shù)還應(yīng)根據(jù)稻米品種、粒型等因素綜合決定。

2.2 國內(nèi)5家米廠各道米機碾磨量分配分析

通過對河南信陽米業(yè)、廣東嶺南米業(yè)、貴州茅貢米業(yè)、遼寧本溪米業(yè)和遼寧盤錦米業(yè)各道米機碾磨大米進(jìn)行取樣，測定其加工精度，得到各道米機大米樣品留皮度（%），進(jìn)而計算出各道米機碾磨量（%）。5家米廠各道米機碾磨量分配圖如圖1所示。

圖1 5家米廠各道米機碾磨量分配圖

由圖1可得，河南信陽米業(yè)四道砂輥米機碾磨量分配比例約為84∶13∶2∶1；廣東嶺南米業(yè)三道砂輥米機碾磨量分配比例約為77∶14∶6；貴州茅貢米業(yè)四道砂袋碾米機碾磨量分配比例約為32∶11∶34∶20。遼寧本溪米業(yè)和遼寧盤錦米業(yè)第一道砂輥開糙分別去除了55.4%和25%的皮層。遼寧本溪米業(yè)三道鐵輥米機碾磨量分配比例約為43∶1∶1；遼寧盤錦米業(yè)三道鐵輥米機碾磨量分配比例為約67∶5∶2，5家大米加工企業(yè)成品米留皮度范圍為0.2%～1.1%。

根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗，在加工高精度大米時，采用二機出白或三機出白，其各道碾米機的出糠比例分別為6∶4、5∶5或3∶4∶3[12]。大米加工廠耗電量高，增加1道碾磨，相對應(yīng)會增加較多的電耗。糙米出米率每降低0.3%時，碾制1 t大米耗電量則要分別增加0.73～0.97 kW·h和1.71～1.97 kW·h[13]。精度等級越高，能耗增幅也就越大。如圖1所示，除貴州茅貢米業(yè)外，其余4家大米加工廠第1、2道碾磨去除了92%～98%的皮層，粒面皮層基本去除。且碾米工段后要進(jìn)行拋光，多家企業(yè)會采用3道或4道拋光，來提高大米的外觀品質(zhì)，以適應(yīng)市場需求。因此，目前調(diào)研的5家大米加工廠均存在過度加工現(xiàn)象，且存在各道米機碾磨分配量參差不齊、缺乏科學(xué)的方法指導(dǎo)加工等問題。

2.3 秈米、粳米標(biāo)準(zhǔn)樣品加工精度指標(biāo)分析

通過對秈米、粳米標(biāo)準(zhǔn)樣品的適碾、精碾樣品的留皮度、留胚率、白度和碎米率進(jìn)行測定，結(jié)果表如表2所示。

表2 秈米、粳米標(biāo)準(zhǔn)樣品加工品質(zhì)指標(biāo)分析表

大米標(biāo)準(zhǔn)樣品是從事大米生產(chǎn)和流通的一種主要質(zhì)量技術(shù)依據(jù)，是評定大米精度的一個重要實物基準(zhǔn)[14]。如表2所示，大米標(biāo)準(zhǔn)樣品適碾米較精碾米加工精度低，留皮度和留胚率高，而白度和碎米率較精碾米低。通過對比秈米標(biāo)準(zhǔn)樣品和粳米標(biāo)準(zhǔn)樣品加工品質(zhì)指標(biāo)，秈米標(biāo)準(zhǔn)樣品碎米率整體低于粳米；秈米、粳米適碾留皮度分別為1.15%和2.30%。根據(jù)《大米》（GB 1354—2018），規(guī)定留皮度為2.0%~7.0%為適碾，則大米標(biāo)準(zhǔn)樣品存在一定偏差。由此得出，使用大米標(biāo)準(zhǔn)樣品可以對不同加工精度大米做出區(qū)分，在質(zhì)量檢驗時具有一定的可靠性和可參考性，但不能僅依靠大米標(biāo)準(zhǔn)樣品判定大米加工精度。

2.4 成品米與大米標(biāo)準(zhǔn)樣品加工精度對比

試驗采用來自于廣東嶺南米業(yè)的3種成品秈米，分別是黃花黏、美香黏和泰國米及遼寧本溪米業(yè)和遼寧盤錦米業(yè)的兩種成品粳米（遼粳米和鹽豐米）及3種日本成品粳米（新瀉縣米、北海道米和山形縣米），測定其留皮度、留胚率、白度、碎米率，分別與秈米、粳米標(biāo)準(zhǔn)樣品加工精度進(jìn)行對比。結(jié)果圖如圖2和圖3所示。

圖2 國內(nèi)成品秈米與秈米標(biāo)準(zhǔn)樣品加工精度對比分析圖

圖3 國內(nèi)成品粳米、日本成品米與粳米標(biāo)準(zhǔn)樣品加工精度對比分析圖

通過與秈米標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對比得出，從留皮度來看，3種成品米留皮度均屬于精碾米；留胚率在1%~7%，明顯低于適碾米留胚率22.0%；從白度來看，3種成品米白度均高于適碾米白度。其中，秈米成品米碎米率也高于秈米標(biāo)準(zhǔn)樣品，為9.3%~11.5%，而秈米標(biāo)準(zhǔn)樣品適碾米碎米率控制在6.0%左右。

通過與秈米標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對比得出，從留皮度指標(biāo)來看，遼粳米、鹽豐米為精碾；日本成品米加工精度較高，留皮度在0.15%~0.2%，為精碾（如圖3）。3種日本成品米留胚率均在19.5%~23.1%，遠(yuǎn)高于適碾米留胚率8.50%。由此可見，從加工指標(biāo)來看，3種成品秈米、5種成品粳米均屬于精碾米。

3 結(jié)語

通過對5家大米加工廠進(jìn)行調(diào)研，得出以下結(jié)論。大部分大米加工廠第1道米機碾磨量最高可達(dá)84%，前2道米機碾磨量92%~98%，一定程度上表明，大部分大米加工廠并不能采用科學(xué)的方法指導(dǎo)加工。值得注意的是，日本成品米加工精度較高，留皮度為0.15%~0.2%。然而，國內(nèi)5種成品米留胚率高低不整，普遍低于10%，而日本成品米有較高的留胚率，為19.5%~23.1%。5家大米加工企業(yè)成品米留皮度為0.2%~1.1%，均屬于精碾米，以小見大反映出，現(xiàn)如今國內(nèi)稻米加工仍僅停留于機械的粗加工，過度加工問題凸顯。大米標(biāo)準(zhǔn)樣品在實際生產(chǎn)中仍具有可參考性，廣泛用于稻米加工質(zhì)量檢驗中，但僅依靠大米標(biāo)準(zhǔn)樣品判定大米加工精度容易存在一定誤差，應(yīng)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)和具體加工指標(biāo)來判定大米加工精度。在后續(xù)研究中，可通過擴大樣本量進(jìn)行分析，為稻米加工能夠提供具有建設(shè)性、針對性的改革建議，促進(jìn)粗加工向精深加工轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)大米適度加工，順應(yīng)國家節(jié)糧減損大趨勢，保障國民健康。