碾米技术在大米储藏与加工中的应用研究进展

◎ 张津睿，翟爱华,2

（1.黑龙江八一农垦大学 食品学院，黑龙江 大庆 163319；2.国家杂粮工程技术研究中心，黑龙江 大庆 163319）

粮食储藏与加工是保障社会经济稳定发展的根基。国家粮食和物资储备局的数据显示，每年我国粮食在运输过程中的损失量超过0.35亿t[1]。出现这种现象的原因是粮食在存储和运输中可能出现陈化问题，或受到微生物污染、害虫侵染等危害[2]。面对上述问题，多数企业采取杀菌、干燥、熏蒸等化学手段进行处理。然而，部分化学试剂不仅会残留在粮食上，还会对环境产生一定的污染，且过量使用会增强微生物或害虫的抵抗力，应用不具有长期性[3]。由于人们对于美好生活的追求，且食品安全意识逐渐增强，开始抵制使用传统化学处理方法。因此，广泛探索绿色、安全的物理方法强化粮食存储和加工效果极为重要。碾米技术主要是通过专业设备的机械力将稻谷脱皮碾白，去除糙米外衣并保留优质米，已广泛应用于粮食存储、加工等环节，并显露出一定的工业化应用优势[4]。基于此，本文将根据粮食储藏与加工面临的问题，分析关键碾米技术的原理、特点及应用情况，并对未来重点研究方向进行展望。

1 粮食储藏与加工中面临的问题

粮食在仓储、加工等环节会出现物理化学性质的改变，降低粮食品质，即粮食陈化[5]。粮食陈化主要是粮食中的脂类发生变化，尤其是脂肪容易在特定环境中水解，进而提高粮食的酸度。这一过程不同于粮食酒的发酵，是一种非人们预期的生物反应结果。粮食陈化会严重降低食品的品质，其中脂肪酸在特定情况下会氧化生成一些易挥发的小分子物质，并散发出一些味道。通常情况下，粮食存储前后的蛋白质含量并不会发生太大变化，但当部分蛋白质含量增加时，会降低蛋白质溶出度、淀粉吸水膨胀性，从而减弱粮食的黏性与硬度[6]。淀粉在各类粮食中均占据较大比重，直接关系到粮食的品质。例如，在储藏与加工过程中，粮食中的淀粉酶活力会出现减弱现象，形成直链淀粉量增加、支链淀粉量减少的效果。这将降低最终制成食物的黏性，提升硬度，使口感变差。此外，粮食陈化会改变淀粉的糊化性质，强化蛋白质、脂类物质和淀粉之间的联合度。

2 粮食储藏与加工中关键碾米技术的应用

2.1 精碾技术

大米精碾技术的核心点是选取恰当的处理工艺与先进的精碾机器，结合近几年一线的生产经验来看，稻米储藏与加工环节选用三机碾白的碾米工艺最为合适[7]。该工艺不仅能适用于籼米碾白，还适用于粳米精碾。同时，三机碾白工艺运用二砂一铁技术，可有效保障稻米加工后的营养品质和减少碎米含量。粮食加工企业在筛选精碾米机器时，选用大直径立式砂辊碾米机可降低对稻米的碾碎率、维持大米表面的平整度，运行过程较为轻快，比横式砂辊碾米机的处理效果好。国际上，大部分国家选用立式砂辊碾米机，处理细长型粮食颗粒。然而国内大部分粮食加工企业为了提升粮食的碾白度，大多采用横式碾米机，且过度追求碾白工艺道数。这种加工方式不仅会出现过碾现象，还会提高碾白电耗，以致粮食加工产品率大幅下降。碾白工序中无论是横式碾米机，还是立式碾米机，均应按照多机轻碾原则，确保粮食能被均匀去皮并保持表面完整，降低破碎率。这一操作方法可为后续粮食抛光奠定良好基础。

2.2 抛光技术

大米抛光是制作精品大米的重要工序，主要是为了实现以下目标。①延长粮食储藏时间、维持粮食的新鲜口感[8]。②去除粮食表面浮糠，提高粮食外观光滑细腻度，增加粮食的商品价值。③提升粮食食用品质，增加烹饪后食物的爽口度。现阶段，各大粮食储藏与加工企业使用的各种抛光技术均难以同时实现上述3条目标。究其原因是粮食加工企业尚未全面理解粮食抛光的内在原理，仅能达到去除粮食表面浮糠的效果，无法实现粮食表面淀粉胶质化效果。达到这种效果的关键点在于抛光过程中，粮食加工所处环境的水与热是否恰当，或者是抛光辅助剂的作用是否充分发挥。

2.3 色选技术

大米色选技术主要是为了除去精白粮食中的黄粒、病斑粮食或某一杂色颗粒。自20世纪90年代开始，我国不少企业已从英国、美国、日本等国家引入不同型号和机型的色选机，由此提升企业的色选效果和经济效益。尤其是近段时间新建的粮食加工厂，为满足人们对于粮食质量的需求，先后引入色选机提升粮食产品质量。例如，大米中的黄米粒可能是大米在储藏环境中由于温度较高而发热霉变出现黄色，这可能是大米中形成了黄曲霉毒素，这种毒素不利于人体健康。因此，各大粮食加工企业有必要选用适宜的色选机。色选机的筛选和使用的重点是看色选机的整体色选灵敏度、色选范围，如能够挑选出淡黄色大米粒，或可以色选出淡黄粒和棕黄粒。一般情况下，色选机的处理量越大，色选效果反而不高；而处理量小的色选机，色选效果较好。此外，大部分色选机的价格较高，难以广泛推广到各大粮食加工企业。政府有必要辅助色选机制造厂优化生产技术、开展技术创新活动、降低生产成本，或为粮食加工企业提供色选机资金补助，为粮食加工企业采购色选机创造有利条件。

2.4 配量和粮食品质调理技术

2.4.1 粮食配量

粮食配量主要是指协调同品种、同一精度粮食中完整颗粒和破碎颗粒的比例。在国外，完整颗粒和破碎颗粒的粮食价格相差较大，其粮食价格会随着含碎率的变化而变化。然而在国内，粮食配量主要是调配有香与无香粮食之间的比例，或调整软质和硬质粮食间的比例，以此实现对粮食食用品质的改善。从实际调配结果来看，除无香粮食混合有香粮食后能够提升食用品质外，其余调配方式难以改善对应的粮食品质。尤其是粮食质量经过调配后根据国家规定属于品种混杂产品，难以被消费者接受。例如，籼米中掺杂粳米，粳米中掺杂糯米。尽管不同品种的同类粮食外观接近，但在淀粉糊化率、吸水率、黏附力、硬度和膨胀率等方面的属性存在差异，无法通过简单地调配改善粮食品质。这种配量方式还会使粮食因品种掺杂出现食用口感不一的情况，降低市场销量。因此，粮食配量的主要问题是可解决粮食中的破碎比例问题。这项优势在专用粮食生产中将起到关键作用。

2.4.2 粮食质量调理

粮食质量调理在我国粮食储藏与加工中有待进一步发展，尤其是精米加工中急需突破的关键技术。粮食质量调理可极大优化粮食的食用品质，能针对各种品种、新鲜度、等级及陈化的粮食，有效调配粮食的酸碱度、直链淀粉和支链淀粉的比例、吸水率、嗅觉、淀粉糊化特性和营养等属性。这一技术有助于提升粮食的商品价值，并提高烹饪后食物的营养价值，匹配消费群体的食用要求。从已有的粮食质量调理研究结果来看，天然添加剂复合调理技术与生物技术最有助于提升粮食的食用品质，增强烹饪食物的观感、黏弹性、营养度和清香度，进而提高调质粮食的市场竞争力。

3 结语

虽然碾米技术在粮食储藏与加工领域中广泛应用，但仍需要进一步研究以提升碾米技术的工业化应用与高效加工。从现有研究成果来看，接下来的研究可着重从以下几点开展。①设计科学的碾白工艺环节。现阶段已有的碾白工艺主要由加工企业根据自身发展规模决定，缺少行业内统一的处理标准。因此，未来行业协会可围绕各类粮食制定统一的碾白工艺环节，以便满足工业化生产需求。②筛选抛光辅助剂。相较于传统抛光技术，碾米技术具有产量大、破碎率低等优点，但抛光辅助剂的成本偏高、经济效益低、投资大，难以广泛推广。因此，未来有必要着重探索低成本高效的抛光辅助剂或更高效的物理抛光方式。③丰富粮食色选技术。粮食色选技术不精准或范围小，将对后期粮食品质产生影响。加工企业可增加色选环节，提高色选精度和产品品质。④强化配量和粮食品质调理的工业化应用程度。配量和粮食品质调理技术在粮食储藏与加工领域中早有应用与研究，经过多年应用，已形成大量实践数据。因此，未来需要围绕工业化配量和粮食品质调理展开深度探究，尽早落实粮食配量和粮食品质调理技术工业化应用。