一种调理糙米加工设备集成及其调理糙米的加工方法

专利名称：一种调理糙米加工设备集成及其调理糙米的加工方法
技术领域：
本发明涉及一种调理糙米加工设备集成。
背景技术：
稻谷的籽粒由三个主要组分组成胚乳、外层胚芽与麸皮。淀粉质胚乳主要是碳水化合物与蛋白质；胚芽富含矿物质(铁、锌)、B族维生素、植物营养素(植物留醇等)、抗氧化成分、Ve、油脂；麸皮包括糊粉层、外种皮与内外果皮。糊粉层通常由一层或三成细胞组成(小麦、黑麦、燕麦、玉米与高粱为一层，而大米与大麦为三层)。可溶性与不溶性膳食纤维 (阿拉伯木聚糖与β —葡聚糖)、蛋白质、抗氧化成分、VE、B族维生素、矿物质、植酸与酶等营养成分主要集中在糊粉层中。富含糊粉层的部分也是降低胆固醇和维系正常肠道菌群的主要贡献者。大米在碾米、抛光工艺中，完全去除了大米表面的麸皮与胚芽部分，在这个过程中，碾去20%可食用物质，还导致了维生素、膳食纤维、矿物质等重要的营养素的损失从下表中可以看到，约85%的优质纤维、70%以上的核黄素，60%的叶酸等营养素在碾米过程中损失。糙米中膳食纤维、植酸、VE、B族维生素及γ —氨基丁酸(GABA)等营养素与植物化学素的含量较高，这些营养素与生物活性组分大部分均在碾米与抛光过程中被损失掉，大力推广糙米食品对于现代人保证营养摄入平衡、减少“现代病”发病率具有积极的作用。因此发展糙米及其制成品的生产供应将是影响我国粮食安全供应，进而影响经济与社会持续稳定发展的重要问题之一。由于糙米含油量较高，稳定性差，存在着货架期短，加工不方便，口感差等缺点，这些一直制约着调理糙米的研究开发，国内目前有部分速煮糙米的加工设备均为实验室产品，难以扩大产业化，且糙米食品存在着保质期短、煮制时间长、口感差、难吸收四大加工瓶颈的问题。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种调理糙米加工设备集成，该设备结构设计合理，可实现工业化流水作业，日生产量大。本发明还解决的技术问题是提供利用上述调理糙米加工设备集成调理糙米的方法，能够有效地保留原产品的质量和口感。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案
一种调理糙米加工设备集成，它主要由淋洗装置、浸泡酶解装置、淋洗中和装置、蒸煮装置、烘干装置和包装装置组成的生产流水线，所述浸泡酶解装置、蒸煮装置、烘干装置依次由提升输送装置连接。所述淋洗装置用于去除糙米表面灰尘和稻壳。所述浸泡酶解装置包括箱体、加水管和蒸汽多孔喷管，该加水管和蒸汽多孔喷管与箱体连接；该箱体设有进米口、出米口、酶入口、酸入口、测温电偶和PH电极；该箱体内设有搅拌叶片。所述浸泡酶解装置采用内源酶萌发技术和外源酶水解技术，降解了大分子纤维素和果胶，增加了产品膳食纤维含量和产品吸收率。降低了脂肪氧化酶的活性，从而延长了糙米产品的保质期。进一步地，所述箱体两侧不同高度各设置测温电偶4个，PH电极2个，以监测箱体内各部位水温和PH值。进一步地，所述箱体内斜向设置多孔托米板。所述淋洗中和装置用于调节酶解后糙米表面PH值，冲洗酸碱残留。所述蒸煮装置包括底架、塔体、旋转盖体和蒸汽管路，该塔体内纵向设置多个喷气管组；所述旋转盖体包括多孔平板和蒸汽腔，该蒸汽腔与蒸汽管路连接；该塔体和旋转盖体均设置在底架上，并通过多孔平板相连通。该蒸煮装置中装置上部为方形塔体，其内腔为糙米蒸煮空间；塔体由在外周边装贴保温层，塔体两侧不同高度各设置测温电偶4处，以监测箱各部位水温。该蒸煮装置采用糙米预糊化技术，糙米与高温蒸汽接触蒸煮糊化，提高了产品的适口性，缩短了煮制时间。进一步地，所述喷气管包括相连的集汽盘和多孔喷气管，该集汽盘与蒸汽管路连接。进一步地，所述旋转盖体上部设有多孔平板，平板下设有蒸汽腔；该蒸汽腔的进气口与管状铰轴连为一体，进汽管密封插入管状铰轴内腔。所述烘干装置包括快烘装置，该快烘装置由上至下依次包括带接谷盘的封罩、烘干筒、抽风机和蒸汽加热器，所述烘干筒的壳体设有夹层风道，风道内壁设置若干进风口 ； 所述烘干筒的通风道与蒸汽加热器相连；所述烘干筒的中部纵向设置抽汽管，该抽汽管壁设有若干吸风孔。进一步地，所述烘干筒内设有阻尼片，该阻尼片的剖面呈八形；上下错开的阻挡下落的糙米，延长快烘路径和时间，确保了烘干的效果。所述快烘装置使糙米内含水变汽态逸出；启动抽风机，对烘区内汽体抽出排空，糙米经四组八排阻尼片群降速，使糙米在烘干区内经工艺参数时间内热风吹烘脱水后通过下部支承座板四个条板空档落到设置在支承座内的与远红外线槽铰联的出谷盘内，快烘装置内可设置振动装置，启动该振动装置，出谷盘振动，将糙米顺利排出。所述烘干装置包括慢烘装置，该慢烘装置包括慢烘箱体、蒸汽管路、筛网及筛网振动装置，所述慢烘箱体顶部设置进料口和抽汽口，底部设有出料口，侧周设有与蒸汽管路相连通的若干进汽口。进一步地，所述筛网包括筛架和若干倾斜设置的晒面，所述晒面从上至下依次错落悬臂设置在筛架的左右两侧，固定端高于悬浮端，倾斜角度可根据需要调整，且晒面的水平长度小于箱体内径，其中一晒面的左端固定设置在筛架左侧，与之相邻的晒面的右端固定设置在筛架右侧，糙米一晒面斜向滑落到下一晒面上，大大增加了糙米的行走路径，使其烘干充分。进一步地，所述筛网振动装置为凸轮结构，包括连接板和凸轮，该连接板上部与筛网连接，下部与凸轮接触。启动振动装置，使筛架振动，将糙米顺利排出，不致囤积。所述烘干装置可以包括所述快烘装置和慢烘装置，所述快烘装置通过提升装置与慢烘装置连接。一种所述的调理糙米加工设备集成调理糙米的方法，包括以下步骤
1)糙米经所述淋洗装置去除表面灰尘和稻壳；
2)提升进入所述浸泡酶解装置；
3)经浸泡酶解后由所述淋洗中和装置对表面残余的酸碱溶液进行中和；
4)提升进入所述蒸煮装置，蒸煮糊化；
5)分别进入所述烘干装置进行烘干；
6)最后直接进入所述包装装置，完成包装，实现产业化流水加工作业。本发明具有以下优点
1)本发明是一种调理糙米加工设备集成，该设备集成主要是由淋洗装置、浸泡酶解装置、淋洗中和装置、蒸煮装置、烘干装置和包装装置组成的生产流水线，实现产业化调理糙米，具有生产周期短(5h)、产量大(80t/d)，能源利用率高，能耗低等特点。2)本发明采用内源酶萌发技术、外源酶水解技术、糙米预糊化技术及快速干燥技术处理糙米，以改变糙米表皮结构，改善糙米口感，提高糙米营养价值，是一种经济成本低， 产品质量好，产业化可行的调理糙米产业化生产设备。3)本发明稳定化处理糙米，降低脂肪氧化酶的活性，增长货架期；能够有效预糊化糙米，提高糙米糊化度；通过内源酶、外源酶协作酶解作用，降解大分子纤维素和果胶，增加产品膳食纤维含量和产品吸收率。由此生产出的糙米产品具有适口性好，煮制时间短、货架期长等优点。经测定，应用本发明制备糙米的α度可达到100%，糙米饭煮制时间低于15分钟，糙米货架期超过6个月，糙米饭口感得到较好的改善。


图1为本发明的结构示意图； 图2为浸泡酶解装置的结构示意图； 图3为蒸煮装置的结构示意图4为快烘装置的结构示意图； 图5为阻尼片的安装结构示意图； 图6为慢烘装置的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详述。实施例1
参见图1所示，本发明主要由淋洗装置1、浸泡酶解装置2、淋洗中和装置3、蒸煮装置 4、快烘装置5、慢烘装置6和包装装置7组成的生产流水线，糙米由提升机10、20、30、40提升依次进入所述浸泡酶解装置2、蒸煮装置4、快烘装置5和慢烘装置6，然后从慢烘装置6 直接进入包装装置7，完成包装。所述淋洗装置1设置在提升机10上部，淋洗中和装置3设置在提升机20上部。参见图2所示，所述浸泡酶解装置2包括箱体21、加水管22和蒸汽多孔喷管23， 所述加水管22和蒸汽多孔喷管23与箱体21连接；该箱体21设有进米口 211、出米口 212、酶入口 213、酸入口 214、测温电偶215和pH电极216。其中，所述箱体21为普钢板组焊构件，内表面贴装不锈钢板防锈，外表面贴紧铺设保温材料，其最外层用彩钢薄板压紧；箱体内斜向设置支托糙米用的多孔托米板及搅拌叶片24，箱上安装盖板方便定期检修；盖板上有进米口 211，配有密封门，由电动推杆带动开启和关闭；盖板上同时设置加水管22和蒸汽多孔喷管23，还配置糙米箱内层高水位高显示装置(图略)；所述箱体右端下部设置出米口 212，配置密封门，由电动推杆带动开启和关闭；在箱体左端设置伸入箱内在多孔托米板上下两组蒸汽多孔喷管23，该两组喷管23当装谷注水后浸入水中，所述两组蒸汽多孔喷管23的上组喷管在谷层上；箱体下部设放水管与阀门，箱体两侧不同高度各设置测温电偶4个，pH电极2个，以监测箱体内各部位水温和pH 值。使用时，右端出米口 212关闭，上部进米口 211开启，提升机10启动送米入箱，显示器指示谷位已达定量，提升停止，关闭进米口 211，开启热水阀门注水，水到位显示后关阀门；开启各进汽阀门，照参数表调节各测温计示值到位，并保持参数时间内恒温，完成后开启箱体下部阀门把箱内水放干净再关阀；开启右端出米口 212放出糙米到出米盘，此时视情况再次开启进汽阀以加大出谷离箱速度并清理箱内壁及斜多孔板。该程序完成后重复开始动作；以此类推连续生产。参见图3所示，所述蒸煮装置4包括底架41、方形塔体42、旋转盖体43和蒸汽管路44，该塔体42内纵向设置多个喷气管45组，所述喷气管45包括相连的集汽盘451和多孔喷气管452，该多孔喷气管452设置在集汽盘451的下端，所述集汽盘451与蒸汽管路44 连接。所述旋转盖体43包括多孔平板431和蒸汽腔432，该蒸汽腔432与蒸汽管路44连接；所述塔体42和旋转盖体43均设置在底架41上，并通过多孔平板431相连通。所述塔体42两侧不同高度各设置测温电偶46，以监测箱各部位水温；其内腔为糙米蒸煮空间；塔体42由设置测温电偶的四组方形带法兰边的焊接构件经装配而成，便于安装检修与运输，外周边装贴保温层；各方形构件内腔均贴焊不锈钢薄板，以保持糙米受蒸煮时不受水汽侵蚀；顶部设有进谷口 421，并设置进谷盘；最高处设置带联接蒸汽进入管的弯头的封头罩47。所述塔体42下部与底架41上的带有与塔体42内腔同尺寸方孔的座板联接紧固。所述旋转盖体43上部为多孔平板431，平板下为蒸汽腔432，由钢板组焊成型，蒸汽腔432的进汽口与管状铰轴48联为一体。机旁进汽管441密封插入管状铰轴48内腔， 蒸汽进入后到多孔平板431下蒸汽腔432再由多孔平板431射出；管状铰轴48安装在底架 41上，通过摇动加速器手柄49带动铰轴48带动上述旋转盖体43旋动，旋转盖体可旋转成为闭合和打开。旋转盖体43向上旋动至闭合状态时，其多孔平板431可与底架41带方孔的平面严密贴合，用锁紧器锁定，多孔喷射的蒸汽便向上射到塔体42内腔加热糙米；旋转盖体43下旋时，打开卸料出料。装置上部与旋转盖体的蒸汽开、关均由设在机旁的蒸汽支管及阀门联结组成管路系统，进行操作调节。使用时，摇手柄49旋转盖体43贴紧后锁定；启动提升机20，浸泡后的糙米经塔体 42上部经谷盘进入塔内，完成后提升停止；开启机旁两处进汽管441的阀门，下部旋转盖体43蒸汽呈多束向上喷出穿透米层颗粗间微隙向上渗出；上部喷气管45组在糙米内等矩多束蒸汽横向喷出，与下部蒸汽会合时塔内糙米加温蒸煮；其余汽向上由进谷口 421排出，调节上下部进汽量将蒸煮温度调节到参数要求。生产中依不同谷种测出各自不同最佳温度后予以记录。到参数时间后，关阀停汽，打开下部旋转盖体锁紧器，摇动手柄49下放旋转盖体 43到位。糙米因自重下落通过旋转斜面排到出谷盘内中，依现状可人工协同用工具将糙米推向盘内，同时可开启上部管组阀门。用管组蒸汽喷射压力使糙米加速排出，并清理塔内腔后关阀门。当全部糙米出空后，开启下部旋转进汽阀，用微量蒸汽喷出清多孔平板431面后关阀，把旋转盖体43上升贴紧锁紧后进行下一循环。参见图4、5所示，所述快烘装置5由上至下依次包括带接谷盘的封罩51、烘干筒 52、抽风机和蒸汽加热器531、532。顶部为带接谷盘的封罩51，进谷口下设置斜放多孔均米板58，其功能为当糙米由进口放入后，经该板导至圆形腔另一端，沿途经多孔散分下落，基本上能在整个圆面上均布向下过也散落，以达到在整个烘干区内糙米颗粒均勻受热脱水效果。烘干筒52由四组两端设有法兰的钢板组焊成的圆形圈体装配成塔状；所述烘干筒52外设置蜗壳形进风圈，烘干筒52壳体设有夹层风道，风道内壁设置若干进风口 521 ； 所述烘干筒52的相邻两条风道并联为上下两套主进风通道，分别与两组抽风机联接，在上下两组主进风通道外各设置蒸汽加热器531、532，使通过主进风通道的冷风加热成热风，经蜗壳腔再经进风口 521切向吹入烘干筒52。所述烘干筒52内设有上下错开的阻尼片55， 该阻尼片55的剖面呈八形，如图5所示，向心装在圆圈体内腔上。散落的糙米经阻尼片55 群降速，经一组阻尼片55减速后由上下错开片间空档处分流，再散落成自由落体下降至下一组阻尼片，由此延长快烘路径和时间，确保烘干效果。所述四组圆形圈体均设置测温计及观查窗522。所述烘干筒52的中部纵向设置抽汽管54，其主体为无缝钢管，管体上钻孔多处， 外周包装钢丝网，其网格小于谷颗粒尺寸；管上部与顶部封罩围的弯头57联接，下部承插在支承座板中孔处由四条向心幅条支承的钢套内；上部弯头57接抽汽机抽汽排空。所述支承座56设置在装置下部，由角钢与座板组焊而成；座板上平面用以安装联接烘干装置上部各圈体，座板上与圈体内腔径对应开一处圆孔，沿孔向心均布四个条形支板焊接中心钢套外周处，此钢套即抽汽管承插承重偶件。使用时，所述快烘装置5使糙米内的含水快速均勻受热变汽态逸出，其过程如下 开启两台吹风机和蒸汽加热器531、532，风加热后吹入烘干区内；启动提升机30，蒸煮
后的糙米经顶部接米盘进入斜放多孔板58，均布后以自由落体速度在烘干筒52内向下散落，且经四组八排阻尼片55群降速，呈分离状的糙米颗粒受热风吹烘，颗粒内水份变汽态由抽风机经抽汽管54抽出排空；糙米在工艺参数时间内经热风吹烘脱水后，通过下部支承座56的四个条板空档落到设置在支承座56内的出谷盘内，启动振动装置，出谷盘振动，将糙米顺利排出。在启动提升机30进谷前，应根据烘干区段上下部热风的不同温度要求，对上部蒸汽加热器531和下部蒸汽加热器532的进回蒸汽量用各自阀门予以调节，以达到工艺为止； 在烘干时间要经常对测温计示值给以关注；同时还可以打开观察窗522观察糙米散落状况以调风量使之达到理想状态。经确认本时段烘干的糙米全部离开下部出米盘后，进入下一程序。参照图6，所述慢烘装置6包括慢烘箱体61、蒸汽管路62、筛网63及筛网振动装置 64，所述慢烘箱体61顶部设置进料口 611和抽汽口 612，底部设有出料口 613，侧周设有与蒸汽管路62相连通的若干进汽口。所述筛网63包括筛架631和若干倾斜设置的筛面632，所述筛面632从上至下依次错落悬臂设置在筛架631的左右两侧，一筛面632的左端固定设置在筛架631左侧，与之相邻的筛面的右端固定设置在筛架右侧，筛面632的水平长度小于箱体内径，糙米经一筛面斜向滑落到下一晒面上，如此大大增加了糙米的行走路径，使其烘干充分。所述筛网振动装置64为凸轮结构，包括连接板641和凸轮642，该连接板641上部与筛网63连接，下部与凸轮642接触。启动筛网振动装置64，使筛网63左右振动，将糙米顺利排出，不致囤积。在生产调理糙米时，如图1所示，糙米经淋洗装置1去除表面灰尘和稻壳，由提升机10提升进入浸泡酶解装置2，浸泡工艺为在水温25-40°C下搅拌浸泡广2h，添加或不添加浸泡剂，所述浸泡剂为1%的柠檬酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、偏磷酸钠溶液中的一种或几种；酶解工艺为添加酶液后在25 35°C，用柠檬酸或盐酸调节pH5-6，酶浓度为1%，酶解时间广2h，所述酶液为纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶中的一种或几种，酶活力为600u/g以上；
经浸泡酶解后由淋洗中和装置3对表面残余的酸碱溶液进行中和；由提升机20提升进入蒸煮装置4，蒸煮糊化，糊化工艺高温蒸汽加热，105 110°C饱和蒸汽蒸煮Ih ；
然后由提升机30和提升机40分别进入快烘装置5和慢烘装置6进行烘干，采用快烘装置5将糙米温度从30%降至20%，水分从20%降至15%，慢烘装置6将糙米水分降至13. 5% 以下；
最后直接进入包装装置7，完成包装，实现产业化流水加工作业。实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，所述烘干装置仅包括快烘装置5，图略，蒸煮糊化后的糙米，由提升机30进入快烘装置5进行烘干，水分降至13. 5%，最后直接进入包装装置7，完成包装，实现产业化流水加工作业。实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于，所述烘干装置仅包括慢烘装置6，图略，蒸煮糊化后的糙米，由提升机30进入慢烘装置6进行烘干，水分降至14%，最后直接进入包装装置 7，完成包装，实现产业化流水加工作业。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
权利要求
1.一种调理糙米加工设备集成，其特征在于，它主要由淋洗装置、浸泡酶解装置、淋洗中和装置、蒸煮装置、烘干装置和包装装置组成的生产流水线，所述浸泡酶解装置、蒸煮装置、烘干装置依次由提升输送装置连接。
2.权利要求1所述的调理糙米加工设备集成，其特征在于，所述浸泡酶解装置包括箱体、加水管和蒸汽多孔喷管，所述加水管和蒸汽多孔喷管与箱体连接；所述箱体设有进米口、出米口、酶入口、酸入口、测温电偶和PH电极，该箱体内设有搅拌叶片。
3.根据权利要求2所述的调理糙米加工设备集成，其特征在于，所述箱体两侧不同高度各设置测温电偶4个，pH电极2个；箱体内斜向设置多孔托米板。
4.根据权利要求1所述的调理糙米加工设备集成，其特征在于，所述蒸煮装置包括底架、塔体、旋转盖体和蒸汽管路，所述塔体内纵向设置多个喷气管组；所述喷气管包括相连的集汽盘和多孔喷气管，所述集汽盘与蒸汽管路连接；所述旋转盖体包括多孔平板和蒸汽腔，该蒸汽腔与蒸汽管路连接；该塔体和旋转盖体均设置在底架上，并通过多孔平板相连ο
5.根据权利要求4所述的调理糙米加工设备集成，其特征在于，所述旋转盖体上部设有多孔平板，该多孔平板下设有蒸汽腔，该蒸汽腔的进气口与管状铰轴连为一体，进汽管密封插入管状铰轴内腔。
6.根据权利要求1所述的调理糙米加工设备集成，其特征在于，所述烘干装置包括快烘装置，该快烘装置由上至下依次包括带接谷盘的封罩、烘干筒、抽风机和蒸汽加热器，所述烘干筒的壳体设有夹层风道，风道内壁设置若干进风口 ；所述烘干筒的通风道与蒸汽加热器相连；所述烘干筒的中部纵向设置抽汽管，该抽汽管壁设有若干吸风孔；烘干筒内设有阻尼片，该阻尼片的剖面呈α形。
7.根据权利要求6所述的调理糙米加工设备集成，其特征在于，所述烘干装置还包括慢烘装置，该慢烘装置包括慢烘箱体、蒸汽管路、筛网及筛网振动装置，所述慢烘箱体顶部设置进料口和抽汽口，底部设有出料口，侧周设有与蒸汽管路相连通的若干进汽口 ；所述慢烘装置通过提升装置与快烘装置连接。
8.根据权利要求1所述的调理糙米加工设备集成，其特征在于，所述烘干装置包括慢烘装置，该慢烘装置包括慢烘箱体、蒸汽管路、筛网及筛网振动装置，所述慢烘箱体顶部设置进料口和抽汽口，底部设有出料口，侧周设有与蒸汽管路相连通的若干进汽口。
9.根据权利要求7或8所述的调理糙米加工设备集成，其特征在于，所述筛网包括筛架和若干倾斜设置的晒面，所述晒面从上至下依次错落悬臂设置于筛架的左右两侧，且晒面的长度小于箱体内径，其中一晒面的左端固定设置在筛架左侧，与之相邻的晒面的右端固定设置在筛架右侧；筛网振动装置为凸轮结构，包括连接板和凸轮，该连接板上部与筛网连接，下部与凸轮接触。
10.一种由上述任一权利要求所述的调理糙米加工设备集成调理糙米的方法，其特征在于，包括以下步骤1)糙米经所述淋洗装置去除表面灰尘和稻壳；2)提升进入所述浸泡酶解装置；3)经浸泡酶解后由所述淋洗中和装置对表面残余的酸碱溶液进行中和；4)提升进入所述蒸煮装置，蒸煮糊化；5)分别进入所述烘干装置进行烘干；6)最后直接进入所述包装装置，完成包装。
全文摘要
本发明公开了一种调理糙米加工设备集成，该设备集成主要是由淋洗装置、浸泡酶解装置、淋洗中和装置、蒸煮装置、烘干装置和包装装置组成的生产流水线，所述浸泡酶解装置、蒸煮装置、烘干装置依次由提升输送装置连接；本发明还公开了利用上述调理糙米加工设备集成调理糙米的方法，该方法通过上述设备经浸泡酶解、中和、蒸煮糊化、烘干后，直接进入包装装置，实现产业化流水加工作业。本发明设备结构设计合理，实现工业化流水作业，日生产量大，生产出的糙米产品在保留原产品的质量和口感的基础上，能够有效地减少烹煮时间、延长产品的货架期。
文档编号A23L1/105GK102178155SQ20111008243
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者宋永欣 申请人:北京市颖欣工贸有限公司