Chöông 4: NGUYEÂN TAÉC BAÛO QUAÛN SAU THU HOAÏCH
Quá trình sản xuất ra lương thực gồm 2 giai đoạn trước và sau thu hoạch. Giai đoạn trước thu
hoạch quyết định năng suất và chất lượng nông sản. Trong ñoù giai đoạn cận thu hoạch nằm
trong các hoạt động trước thu hoạch nhưng lại ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm
STH. Trong giai ñoaïn naøy caây seõ tích luõy caùc chaát dinh döôõng vaøo cuû hay haït. Noâng saûn seõ
ñaït chaát löôïng cao neáu giai ñoaïn naøy caây ñöôïc chaêm soùc ñuùng kyõ thuaät. Giai ñoaïn sau thu
hoaïch goàm caùc khaâu thu haùi, sô cheá (taùch haït, laøm saïch, laøm khoâ, phaân loaïi…), vaän chuyeån,
cheá bieán vaø caû tieáp thò, mua baùn noâng saûn. Nhö vaäy giai ñoaïn sau thu hoaïch chính laø caàu noái
giöõa saûn xuaát noâng nghieäp vaø ngöôøi tieâu duøng. Caùc coâng ngheä lieân quan ñeán nhöng hoaït
ñoäng naøy noùi chung ñöôïc goïi laø “Coâng ngheä sau thu hoaïch”.
Coâng ngheä sau thu hoaïch ñöôïc hieåu laø heä thoáng caùc coâng cuï, caùc phöông tieän vaø giaûi phaùp
ñeå bieán ñoåi caùc loaïi noâng saûn thoâ thaønh caùc saûn phaåm phuïc vuï tröïc tieáp vaø giaùn tieáp cho nhu
caàu cuûa con ngöôøi. Coâng ngheä sau thu hoaïch goùp phaàn oån ñònh cho saûn xuaát noâng nghieäp,
môû roäng thò tröôøng cho noâng saûn vaø taïo nhieàu saûn phaåm môùi coù tính caïnh tranh cao. Neáu
quan taâm ñuùng möùc ñeán coâng ngheä sau thu hoaïch seõ khaéc phuïc ñöôïc hieän töôïng “maát muøa
trong nhaø”, taïo vieäc laøm cho ngöôøi lao ñoäng vaø taêng thu nhaäp cho xaõ hoäi
4.1.
Caùc daïng toån thaát sau thu hoaïch
Toån thaát sau thu hoaïch laø daïng toån thaát cuûa saûn phaåm thöïc phaåm töø khi thu hoaïch ñeán tay
ngöôøi söû duïng saûn phaåm ñoù. Caùc ñoái töôïng phaûi chòu toån thaát bao goàm caûø noâng daân, ngöôøi
phaân phoái, nhaø saûn xuaát vaø caû ngöôøi tieâu duøng. Thöôøng toån thaát hay ñöôïc hieåu laø caùc maát
maùt, hao phí, thoái hoûng, hö haïi… cuûa noâng saûn. Caùc daïng toån thaát sau thu hoaïch naøy coù theå
phaân thaønh 4 daïng toån thaát chính: toån thaát veà khoái löôïng, toån thaát veà giaù trò dinh döôõng, toån
thaát veà giaù trò caûm quan vaø treân heát laø toån thaát veà maët kinh teá.
4.1.1. Toån thaát veà maët soá löôïng: Trong baûo quaûn löông thöïc thì khoái löôïng laø moät thoâng soá
quan troïng. Khi baûo quaûn, ta mong muoán cho thoâng soá naøy ít thay ñoåi nhaát. Söï taêng hay giaûm
veà khoái löôïng hay theå tích löông thöïc trong quaù trình baûo quaûn ñeàu baát lôïi. Caùc nguyeân nhaân
chính gaây thaát thoaùt veà maët soá löôïng laø do coân truøng, vi sinh vaät, chim, chuoät vaø caùc rôi vaõi
trong quaù trình vaän chuyeån vaø cheá bieán. Caàn löu yù moät ñieàu laø khoái löôïng seõ giaûm ñi khi ta
saáy khoâ löông thöïc, nhöng söï giaûm khoái löôïng naøy khoâng tính laø toån thaát vì ñoù laø ñieàu kieän
baét buoäc ñeå baûo quaûn löông thöïc ñöôïc laâu. Do đñoù trong khoa hoïc xeùt veà toå thaát khoái löôïng
laø xeùt treân chaát khoâ cuûa cuûa haït löông thöïc chöù khoâng xeùt treân khoái löôïng chung toaøn khoái,
4.1.2. Toån thaát veà chaát löôïng: chaát löôïng cuûa löông thöïc ôû ñaây ñöôïc hieåu laø chaát löôïng vaät
lyù, hoaù hoïc vaø caûm quan. Chaát löôïng seõ ñöôïc kieåm tra döïa treân hình daïng, kích thöôùc, maøu,
muøi, ñoä saïch seõ khoâng laãn saâu moït, vi sinh vaät vaø taïp chaát laï. Nguyeân nhaân chính gaây toån
thaát veà maët chaát löôïng laø trong quaù trình baûo quaûn ñaõ khoâng thöïc hieän ñuùng caùc ñieàu kieän
coâng ngheä ñaõ ñöôïc khuyeán caùo. Caùc bieán ñoåi veà chaát löôïng thöôøng khaù traàm troïng, ñaëc bieät
caùc bieán ñoåi baát lôïi veà maët hoaù hoïc seõ daãn ñeán daïng toån thaát thöù ba, toån thaát veà maët dinh
döôõng.
4.1.3. Toån thaát veà giaù trò dinh döôõng: Khi haït ñaõ bò bieán ñoåi veà maët hoaù hoïc, giaù trò dinh
döôõng cuûa haït cuõng seõ bò bieán ñoåi. Naêng löôïng cung caáp treân 1 ñôn vò khoái löôïng giaûm. Khaû
230
naêng tieâu hoaù cuõng seõ giaûm. Ñaëc bieät, cuøng vôùi söï taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät hay quaù trình
oxy hoaù döôùi söï coù maët cuûa oxy coù khaû naêng sinh ra caùc chaát gaây ñoäc cho ngöôøi söû duïng.
4.1.4. Toån thaát veà kinh teá: Töø caùc toån thaát treân seõ daãn ñeán caùc toån thaát veà maët kinh teá nhö
giaûm giaù saûn phaåm, giaûm uy tín treân thöông tröôøng, maát cô hoäi buoân baùn… Ñoàng thôøi coøn toån
thaát veà maët xaõ hoäi nhö an ninh löông thöïc, an toaøn thöïc phaåm, moâi tröôøng sinh thaùi
4.2. Caùc nguyeân nhaân chính gaây toån thaát sau thu hoaïch cuûa haït löông thöïc
Nhö ñaõ trình baøy ôû phaàn tröôùc, haït töø khi thu hoaïch cho ñeán khi ñöôïc tieâu thuï phaûi traûi qua
raát nhieàu quaù trình khaùc nhau vaø chæ moät sai soùt trong moät quaù trình ñeàu coù theå daãn ñeán toån
thaát. Khi ôû treân caây, ngöôøi noâng daân coù theå bò thieät haïi do saâu raày phaù haïi, nhöng sau khi thu
hoaïch neáu khoâng bieát caùch baûo quaûn thì thieät haïi coù theå coøn lôùn hôn. Baûng 4.1 trình baøy toùm
taét caùc nguyeân nhaân chính gaây neân toån thaát sau thu hoaïch
Bảng 4.1: Caùc nguyeân nhaân chính gaây neân toån thaát sau thu hoaïch
Thôøi
ñieåm
Nguyeân nhaân
tröïc tieáp
Quaù sôùm
Thu
Quaù treã
hoaïch
Ñaäp luùa ñoå vaõi
Saáy/phôi chöa
khoâ
Sô
cheá Khoâng saïch
Chim, chuoät
Vi sinh vaät
Nguyeân nhaân giaùn tieáp
Thôøi tieát, thieân taïi
Min
(%)
Toån thaát
Max
Khoái
Chaát
(%)
löôïng löôïng
Dinh
döôõng
1
3
2
6
x
x
1
5
x
x
x
Trình ñoä noâng daân
x
2
7
Bao goùi chöa toát
x
Thôøi tieát vaø kho baûo
x
x
quaûn
Baûo
Chuoät, boï
Kho baûo quaûn
2
6
x
x
quaûn
Bieán ñoåi sinh Thoâng thoaùng vaø ñoä
x
x
hoïc
aåm chöa hôïp lyù
Vaän Thay ñoåi khí Ñieàu kieän vaän chuyeån
x
x
chuyeå haäu
2
10
n
Rôi vaõi
Trình ñoä coâng nhaân
x
10
37
Toång toån thaát
Bảng 4.2: Toån thaát STH luùa ôû VN theo Leâ Doaõn Dieân (1994)
STT
Các khâu sản xuất
Tổn thất(%)
1
Thu hoạch
1,3-1,7
2
Đập, tuốt
1,4-1,8
3
Sấy khô, làm sạch
1,9-2,1
4
Vận chuyển
1,2-1,5
5
Bảo quản
3,2-3,9 (Daođộng lớn giữa các khu vực)
6
Xay xát
4,0-5,0
Cộng
13,0-16,0
x
Trình ñoä noâng daân
Thieát bò
x
x
x
x
231
Trên đồng
Vận chuyển
Từ đồng đến nơi sơ
chế
Từ nơi sơ chế đến kho bảo
quản
Giữa các vùng khác nhau
Chuẩn bị đất
Luân canh
Hạt giống
Diệt khuẩn
Tưới tiêu
Cày cấy
Chuẩn bị đất
Bón phân
Từ kho đến tay người tiêu dùng
Thu hoạch
Chất lượng hạt
Độ ẩm
Nhiệt độ
Thông thoáng
Làm sạch hạt
Hoá chất bảo quản
Thành phần
khí
Chiếu xạ
Bảo quản
Hình 4.1:
Các nguyên nhân ảnh hưởng tới chất lượng đống hạt
4.3. Tình hình toån thaát löông thöïc
Lương thực trên thế giới bị tổn thất trong quá trình bảo quản là khá lớn và phụ thuộc nhiều vào
nhiều yếu tố như thời tiết, khí hậu, trình độ phát triển của khoa học kỹ thuật của từng khu vực.
Tình hình tổn thất tlương thực sau thu hoạch của một số nước chấu Á được trình bày trong bảng
4,3 và 4,4, Các nhà khoa học và các nhà kinh tế đang phối hợp với nhau nhằm giảm tối đa các
tổn thất sau thu hoạch của nông sản nói chung và lương thực nói riêng.
Bảng 4.3: Tổn thất trong bảo quản lương thực ở một số nước trước 1970 (Theo số liệu của
Chrisman Sititonga, Indonexia. Tạp chi Changein Post Harvest Handling of Grain 1994)
Nöôùc
Loaïi noâng saûn
Tyû leä toån thaát (%)
Thôøi gian baûo quaûn
(thaùng)
Nigeria
Lúa nước
34
24
Ấn độ
Ngũ cốc
20
12
Malaysia
Gạo
17
9
Inđonexia
Lúa
12 –21
12
Thái lan
Gạo
10
9
Pakistan
Lúa
8,8
6
Bảng 4.4: Toån thaát trong baûo quaûn löông thöïc ôû moät soá nöôùc chaâu AÙ trong nhöõng naêm 1990
Nguồn tài liệu
Nöôùc
Loaïi noâng saûn
Tyû leä toån thaát (%)
Nigeria
Ngũ cốc
2,1 –6,7
A.Radnadan1992
Trung Quốc
Ngũ cốc
3,6
Ren Jong1992
Indonexia
Lúa,ngô
5,0
J. S. Davis 1994
Thái Lan
Lúa,ngô
5,0
J .S. Davis 1994
Pakistan
Lúa,ngô
3,5 –5,2
V.K.Baloch1994
Việt Nam
Lúa
3,2 –3,7
LêDoãn Diên1994
232
a. Tình hình tổn thất ở Việt nam
Theo Báo Nhân dân Điện tử - (18/05/2005) nông nghiệp là một ngành kinh tế quan trọng trong nền kinh
tế Việt nam. Với gần 80% dân số và hơn 73% lực lượng lao động của cả nước sinh sống bằng việc canh
tác nông nghiệp tại vùng nông thôn thì thu nhập từ lúa, ngô đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong
đời sống của người nông dân. Từ sau khi đổi mới nền kinh tế, nhờ áp dụng các loại giống mới, kỹ thuật
canh tác mới... nên năng suất và sản lượng lúa ngày càng tăng (trung bình sản lượng lúa nước ta mỗi
năm tăng thêm một triệu tấn). Nhờ đó, thu nhập của phần lớn nông dân đã được cải thiện. Tuy nhiên, tổn
thất sau thu hoạch đối với sản xuất lương thực (chủ yếu là lúa và ngô) ở nước ta còn khá cao.
Theo số liệu điều tra của Viện Công nghệ sau thu hoạch, năm 2003, tổn thất sau thu hoạch trung
bình về số lượng trong sản xuất lúa ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long vào khoảng 12,7%, ở
các khu vực còn lại khoảng 11,6% so với sản lượng. Trên thực tế, tổn thất này dao động rất lớn
tùy theo từng khu vực và từng mùa vụ. Ðối với khu vực đồng bằng sông Hồng thì tổn thất sau
thu hoạch của vụ đông xuân luôn cao hơn vụ mùa do những biến động thất thường của thời tiết.
Trong khi đó, ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long do phải thu hoạch vụ lúa hè thu trong mùa
mưa cho nên tổn thất sau thu hoạch do không được làm khô kịp thời có khi lên đến 15-20% sản
lượng. Cùng với tổn thất về số lượng, những hạn chế về công nghệ sau thu hoạch cũng làm giảm
đáng kể chất lượng và tỷ lệ thu hồi. Lúa sau khi thu hoạch không được làm khô kịp thời thường
bị hấp hơi, mọc mầm làm cho gạo có nhiều hạt biến mầu, tỷ lệ tấm cao. Ngược lại, khi làm khô
không đúng kỹ thuật, làm khô quá nhanh, ở nhiệt độ quá cao hạt lúa thường bị rạn nứt nên tỷ lệ
tấm khi xay xát cũng rất cao...
Ðối với sản xuất ngô, tổn thất sau thu hoạch cũng rất lớn. Riêng tổn thất về số lượng đã dao
động trong khoảng 18-19%, thậm chí 23-28% tùy theo vùng và mùa vụ thu hoạch. Ðối với ngô
lai, tổn thất sau thu hoạch còn có thể cao hơn do những loại ngô này thường có hàm lượng prôtê-in cao, vỏ mỏng nên rất dễ bị mốc. Hơn nữa, tổn thất về chất lượng của ngô trong quá trình
bảo quản còn cao hơn nhiều. Thông thường, giá ngô giảm 10-20% sau khoảng ba, sáu tháng tồn
trữ do bị nhiễm mọt, nấm mốc. Ðặc biệt, do bị nhiễm nấm mốc cho nên hầu như 100% lượng
ngô sau bảo quản ở khu vực nông thôn đều bị nhiễm aflatoxin (một loại chất độc) ở các mức độ
10-100ppb.
Theo Ông Bạch Quốc Khang, Cục trưởng Cục Chế biến Nông lâm sản và nghề muối (Bộ NNPTNT), cho biết, tổn thất sau thu hoạch đối với lúa gạo của Việt Nam vào loại cao nhất tại châu
Á, dao động trong khoảng 9-17%, thậm chí 20-30%, tuỳ theo từng khu vực và mùa vụ. Với tỷ lệ
tổn thất này, chúng ta bị mất khoảng 3,000 tỷ đồng mỗi năm - số tiền lớn hơn tổng thu ngân sách
trên địa bàn nhiều tỉnh. Tổn thất sau thu hoạch (TTSTH) không chỉ làm giảm sản lượng, mà còn
ảnh hưởng lớn đến thu nhập của nông dân. Chỉ riêng đối với việc sản xuất lúa tại ĐBSCL, mỗi
1% TTSTH làm thiệt hại tới 7 triệu USD. Với tỷ lệ tổn thất 20-30% mỗi năm đối với lúa gạo,
Việt Nam đã mất tới 150-200 triệu USD, tương đương khoảng 2300-3000 tỷ đồng.
Việt Nam có hai khu vực sản xuất lúa chủ yếu, đó là Đồng bằng sông Hồng và ĐBSCL. Tổng
diện tích trồng lúa trên 7 triệu ha, năng suất dao động 4,2-4,4 triệu tấn/ha/vụ nên sản lượng
lương thực hàng năm đạt 32-34 triệu tấn. Với 17 triệu tấn lúa mỗi năm, nếu tỷ lệ tổn thất giảm
được một nửa, chúng ta sẽ thu thêm 1,5-1,8 triệu tấn lúa. Thí dụ Cần Thơ đạt 2 triệu tấn
lúa/năm, nếu giảm được một nửa mức tổn thất sẽ thu thêm khoảng 40 tỷ đồng do quá trình trước
thu hoạch tạo ra hàng năm.
b. Nguyên nhân chủ yếu và giải pháp khắc phục
Tổn thất trong khâu thu hoạch là 1,3-2,9% đối với lúa tùy theo khu vực và mùa vụ. Trong vụ
đông xuân ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long do thời tiết khô, cho nên, tổn thất ở khâu này
hầu như không đáng kể. Trong khi đó, vụ xuân ở khu vực đồng bằng sông Hồng và vụ hè thu ở
khu vực đồng bằng sông Cửu Long do phải thu hoạch trong mùa mưa, bão nên tổn thất cao,
233
khoảng 3,5-4,0%. Nguyên nhân của tổn thất chủ yếu do lúa bị đổ, thu hoạch không đúng độ chín
(thu hoạch chạy mưa, chạy bão, chạy lũ...) hoặc do thu hoạch khi lúa đã bị ngập nước vì lũ, lụt...
Ðể khắc phục tình trạng này, các cơ quan chức năng của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông
thôn đã nghiên cứu và chuyển giao đến nông dân các giống lúa thấp, cứng cây, chống đổ, chịu
úng ngập và có thời gian sinh trưởng ngắn vào sản xuất. Lựa chọn thời vụ thích hợp nhằm tránh
những bất lợi của thời tiết trong khi thu hoạch; thử nghiệm và đưa một số mẫu máy thu hoạch
lúa vào sản xuất, thay thế việc thu hoạch thủ công nhằm thu hoạch lúa trong thời gian thích hợp
nhất.
Tổn thất trong khâu tách hạt là 1,4-2,3% đối với sản xuất lúa và 3-4% đối với ngô. Tổn thất chủ
yếu là do lúa phải thu hoạch trong những ngày mưa, khi lúa bị đổ... lúa bị ướt nên bị cuốn ra
ngoài theo rơm cũng như bị rơi, vãi trong quá trình vận chuyển đến máy tuốt. Ngoài ra hạt lúa bị
vỡ, gãy do va đập cơ khí trong quá trình tuốt cũng là nguyên nhân dẫn đến tổn thất. Ðối với
khâu tẽ hạt ngô, có đến 1,2% tổn thất là do hạt còn sót lại trên bắp sau khi tẽ hạt và 2,5% tổn
thất do hạt bị vỡ trong quá trình tách hạt.
Nhằm hạn chế tổn thất trong công đoạn này, nông dân cần được trang bị các loại máy tách hạt
phù hợp, có tỷ lệ hạt gãy, vỡ do va đập cơ khí ở mức thấp nhất; không tuốt lúa, tẽ hạt ngô khi
chúng còn quá ướt...
Tổn thất trong khâu phơi, sấy bình quân là 1,6-1,9% đối với lúa và vào khoảng 5% đối với ngô.
Nhưng nếu tính cả những tổn thất về chất lượng thì đôi khi là rất lớn đối với một số khu vực
trong các vụ thu hoạch khác nhau. Vụ lúa hè thu ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long có tổn
thất ở khâu phơi sấy rất cao do thu hoạch trong điều kiện thời tiết mưa nhiều. Chưa có những số
liệu chính xác về tổn thất trong khu vực này, nhưng phần lớn các số liệu đã công bố đều cho
rằng tổn thất dao động trong khoảng 10-15%, thậm chí là 20% tùy theo từng địa phương.
Nguyên nhân chủ yếu của tổn thất này là do rơi, vãi trong quá trình làm khô, mọc mầm hoặc
nứt, gãy, vỡ hạt... nhưng tổn thất chủ yếu vẫn là quá trình làm khô không kịp thời, làm khô
không đúng kỹ thuật dẫn đến hạt thóc, ngô bị mọc mầm, bị biến mầu, bị nứt gãy, bị nhiễm vi
sinh vật... không đủ phẩm chất để xay xát và sử dụng. Vì vậy, giải pháp hạn chế những tổn thất
trong khâu này là trang bị các máy sấy phù hợp cho nông dân để làm khô lương thực, nông sản
đúng kỹ thuật và kịp thời.
Tổn thất trong khâu bảo quản vào khoảng 2,6-2,9% trong sản xuất lúa và 10% đối với ngô, chủ
yếu do bảo quản không đúng kỹ thuật, làm cho côn trùng, sâu, mọt... có điều kiện xâm nhập và
gây hại; do sự tự bốc nóng của khối hạt... Ðây là một nguyên nhân được nhiều nhà khoa học trên
thế giới quan tâm, nhưng sự tổn thất này ở nước ta lại ít được chú ý, do lượng lương thực hàng
hóa được tồn trữ trong dân không lớn (tính theo quy mô mỗi gia đình). Vấn đề này cần được
quan tâm, đề cập một cách nghiêm túc hơn.
Tổn thất trong quá trình xay xát, chế biến vào khoảng 2,2-3,3%. Ngoài những nguyên nhân về
chất lượng hạt thóc không bảo đảm do các khâu công nghệ sau thu hoạch làm chưa tốt, thì tổn
thất này còn do việc sử dụng các loại máy xát, máy chế biến không phù hợp; việc phân loại hạt
trước khi xát, cũng như việc xay xát đúng độ ẩm chưa được coi trọng... Hầu như các công ty chế
biến lương thực ở nước ta ít quan tâm sự tổn thất này, trong khi đây là nguyên nhân chủ yếu làm
cho gạo của nước ta luôn có tỷ lệ thu hồi và phẩm cấp thấp, giá thành chế biến cao. Ðiều cần
khuyến cáo là các đơn vị chế biến lương thực nên có công đoạn sấy nguyên liệu trước khi đưa
vào chế biến để nâng cao tỷ lệ thu hồi cũng như phẩm cấp của sản phẩm.
Mặc dù một số công nghệ sau thu hoạch đối với lúa gạo đã được nghiên cứu, chuyển giao đến
nông dân Việt Nam, như cải tiến giống lúa, lựa chọn thời điểm thích hợp, đưa gần 3,000 máy gặt
vào sản xuất, sử dụng các loại máy tuốt cơ khí... , song, năng lực máy sấy đáp ứng không quá
20% nhu cầu sản xuất, đặc biệt là cho vụ hè thu tại ĐBSCL. Việc bảo quản tập trung, sử dụng
234
các giải pháp tiên tiến ít được chú trọng nghiên cứu và triển khai, mà chủ yếu vẫn bằng các biện
pháp truyền thống, như trong bồ, cót quây, thùng, chum...
Để giảm hao hụt lúa sau thu hoạch, từ năm 2001, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã
xây dựng Đề án đầu tư công nghệ sau thu hoạch, nâng chất lượng, hạ giá thành xuất khẩu gạo
Việt Nam tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long với số vốn đầu tư cần là 2550 tỉ đồng.
Đề án này nhằm hiện đại hóa công nghệ sau thu hoạch, công nghệ chế biến (bao gồm hệ thống
các nhà máy chế biến, bảo quản, kho bãi, phương tiện vận chuyển, đào tạo nhân lực, khuyến
nông, đổi giống).
Theo đề án, đến năm 2010 khu vực đồng bằng sông Cửu Long sẽ giảm tổn thất sau thu hoạch
960000 tấn lúa/năm, chi phí sản xuất giảm thêm 28000 đồng/tấn. Bộ và các tỉnh đồng bằng sông
Cửu Long đã qui hoạch và dự kiến, từ năm 2002-2010, đồng bằng sông Cửu Long thu hoạch từ
17 đến 19 triệu tấn lúa/năm.
Nếu đề án này được thực hiện, mỗi năm đồng bằng sông Cửu Long sẽ tăng thu từ lúa ít nhất là
476 tỉ đồng; giá trị tăng thêm của lượng lúa hè thu và thu đông (do không còn bị hao hụt) là
1,728 tỉ đồng; giá gạo xuất khẩu sẽ tăng từ 10-15USD/ tấn nhờ chất lượng lúa gạo được nâng
cao toàn diện.
Hiện nay, mỗi năm khu vực đồng bằng sông Cửu Long đang thiệt hại khoảng 900 tỷ đồng do
hao hụt sau thu hoạch từ 580,000 đến 600,000 tấn lúa trong vụ hè thu và thu đông do thiếu máy
sấy.
Năm 2001, Bộ Công nghiệp đã qui hoạch đến năm 2010, xây dựng 70 hệ thống sấy đồng bộ,
hiện đại, công suất từ 10 đến 30 tấn lúa/giờ, gắn với các trung tâm chế biến gạo xuất khẩu, bảo
đảm sấy 4 triệu tấn lúa/ năm. Cộng với số máy sấy trong dân, sẽ bảo đảm sấy khoảng 80%
lượng lúa hè thu, thu đông hàng năm.
Cũng theo qui hoạch của Bộ Công nghiệp, sẽ xây dựng mới hệ tống kho chuyên dùng có sức
chứa 610,000 tấn phục vụ chế biến gạo xuất khẩu tại các tỉnh có lượng lúa hàng hóa lớn, là đầu
mối lưu thông lúa gạo gồm Kiên Giang, Long An, An Giang, Sóc Trăng, bảo đảm chế biến 3
triệu tấn gạo/ năm. Đến thời điểm 2010, tổng công suất chế biến gạo xuất khẩu ở đồng bằng
sông Cửu Long là 3,5 triệu tấn, đáp ứng 80 đến 90% lượng gạo xuất khẩu của cả nước.
Ngoài những giải pháp mang tính kỹ thuật nêu trên, để đạt mục tiêu đến năm 2010 tỷ lệ tổn thất
sau thu hoạch đối với lúa là 9-10% và đối với ngô là 10-11% (bằng tỷ lệ tổn thất của các nước
tiên tiến khu vực Ðông - Nam Á), cần phải thực hiện các giải pháp tổng thể, đồng bộ. Ðó là, đẩy
mạnh thông tin tuyên truyền trên các phương tiện thông tin đại chúng để mọi người, mọi tầng
lớp xã hội nhận thức được tầm quan trọng của các hoạt động trong lĩnh vực công nghệ sau thu
hoạch. Từ đó, huy động được ngày càng nhiều nguồn lực xã hội phục vụ công tác này. Tiếp tục
đẩy mạnh công tác nghiên cứu và chuyển giao các tiến bộ kỹ thuật vào thực tiễn sản xuất. Trong
những trường hợp cần thiết, Nhà nước cần hỗ trợ một phần kinh phí để mua hoặc nhập các công
nghệ tiên tiến của nước ngoài. Nhanh chóng xây dựng các khu liên hợp, các chợ đầu mối nông
sản...; trong đó có các khu vực phân loại, làm khô, sơ chế, chế biến lương thực hiện đại làm dịch
vụ hoặc thu mua nông sản cho nông dân, tạo điều kiện giảm thiểu tổn thất sau thu hoạch, cũng
như giảm chi phí đầu tư của xã hội trong lĩnh vực này. Ðiều quan trọng hơn cả là phải xây dựng
được chiến lược cũng như kế hoạch thực hiện cụ thể trong lĩnh vực giảm dần tỷ lệ tổn thất sau
thu hoạch đối với sản xuất lương thực nói riêng và nông sản nói chung, giúp cho nông dân giảm
nhẹ được thiệt hại trong sản xuất, bảo quản và chế biến.
4.4. Nguyên tắc bảo quản hạt
Như các phân tích ở các chương trước, có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng hạt. Các
yếu tố này quan hệ phụ thuộc lẫn nhau, do đó không được bỏ qua bất cứ yếu tố nào. Các tính
chất đó được tóm tắt trong hình 4.2
235
Tính chất đống hạt
Thành phần đống hạt
1, Tính chaát vaät lyùKích thöôùc vaø
hình daùng
Troïng löôïng haït
Ñoä rôøi
Tính töï phaân loaïi
Ñoä chaët vaø ñoä roãng
Tính chaát daãn nhieät
2, Tính chaát hoaù lyùSöï haáp thu
vaø nhaû khí
Söï haáp thu vaø nhaû aåm
Thaønh phaàn ñoáng haïtHaït
caây chính
Taïp chaát voâ cô
Taïp chaát höõu cô
Tạp chất sống
Khoâng khí
3, Tính chaát hoaù hoïcThaønh
phaàn
Glucid
Protid
Lipid
Vitamin
KhoaùngBieán ñoåi
Glucid
Protid
4,
Tính chaát hoaù sinhQuaù trình
Lipid
hoâ
haáp
Vitamin
Quaù
trình chín sau thu hoaïch
Khoaùtrình
ng töï boác noùng
Quaù
5, Tính chaát sinh hoïcQuaù trình
naûy maàm
Hoaït ñoäng vi sinh vaät
Hoaït ñoäng coân truøng
Các ýêu tố ảnh hưởng
đến tính chất đống hạt
1, Caùc yeáu toá nguyeân lieäuLoaøi,
gioáng
Taïp chaát: loaïi vaø löôïng
1, Caùc yeáu toá phöông
phaùpCaùch thöùc troàng troït, chaêm
boùn (thôøi tieát, ñaát, phaân…)
Caùch thöùc vaø thôøi ñieåm thu
hoaïch
Caùch thöùc sô cheá baûo quaûn treân
ñoàng
1, Caùc yeáu toá kyõ thuaätÑoä aåm
haït (W) vaø moâi tröôøng ( )
Nhieät ñoä ñoáng haït (th) vaø moâi
tröôøng (tmt)
Tyû leä CO2/O2 trong ñoáng haït
Söï thoâng thoaùng gioù
Hoaù chaát baûo quaûn
Chiếu xạ
5, Tính chaát caûm quanMaøu
Muøi
Vò
Ñoä deûo, meàm, tôi xoáp
Ñoä trong, ñuïc
CÁc yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đống hạt và các biện pháp bảo quản
Muốn có được hạt chất lượng cao, chúng ta phải chăm chút cho hạt từ khi còn là hạt giống, đến
khi gieo trồng gặt hái, thu hoạch, sơ chế và vào kho. Trong cuốn sách này, chỉ xin trình bày về
các công đoạn sau khi đã gặt hái thu được hạt lương thực. Đặc biệt các yếu tố kỹ thuật sẽ ảnh
Hình 4.2:
236
hưởng nhiều nhất trong quá trình lưu hạt trong kho. Các thông số cần kiểm soát được tóm tắt
trong hình 4.3
Hình 4.3:
Caùc thoâng soá caàn kieåm soaùt trong quaù trình baûo quaûn haït trong kho. Maãu caùc
thoâng soá kieåm soaùt baèng maùy tính (Jayas 1995)
Từ sơ đồ trên và các tính chất đống hạt trình bày trong chương 3 ta nhận thấy vận tốc biến đổi
chất lượng hạt tỷ lệ thuận với độ tăng hàm ẩm, nhiệt độ và nồng độ khí oxy trong đống hạt. Từ
đó, ba nguyên tắc chính trong bảo quản hạt là giảm ẩm – bảo quản khô; giảm nhiệt – bảo quản
lạnh và giảm lượng oxy trong không khí quanh đống hạt – bảo quản kín. Tuy nhiên trong điều
kiện khí hậu và kinh tế Việt nam, hai biện pháp bảo quản hữu hiệu nhất là bảo quản khô và bảo
quản kín hay kết hợp cả 2 phương pháp này. Riêng biện pháp bảo quản lạnh chỉ thích hợp đối
với các vùng xứ lạnh hay ưu tiên bảo quản số lượng nhỏ đối với hạt giống quý. Ngoài 3 nguyên
tắc chính trên thì các biện pháp phụ trợ khác như làm sạch khối hạt trước khi bảo quản, thông
thoáng gió trong quá trình bảo quản, sử dụng hoá chất diệt trùng hay chiếu xạ trước và trong quá
trình bảo quản đều có tác dụng tốt cho bảo quản hạt.
4.1. BẢO QUẢN KHÔ
4.1.1. Cơ sở lý thuyết và nguyên tắc của phương pháp bảo quản khô
Như phần phân tích về ảnh hưởng của độ ẩm đến tính chất của hạt cho thấy độ ẩm của hạt càng
cao thì độ ẩm của hạt càng cao thì cả hệ enzyme của hạt lẫn các vi sinh vật đều hoạt động làm
hư hỏng hạt. Do đó giảm ẩm sẽ kéo dài được thời hạn bảo quản hạt. Mối tương quan giữa ẩm
hạt và nhiệt độ với các biến đổi của khối hạt trong quá trình bảo quản được tóm tắt trong hình
4.4.
237
Ảnh hưởng của độ ẩm hạt và nhiệt độ bảo quản đến sự phát triển của vsv, côn
trùng và nẩy mầm
Nhiệt độ và độ ẩm càng thấp thì hạt càng bảo quản được lâu. Như vậy nếu sau khi thu hoạch,
nhanh chóng đưa hạt về đến độ ẩm thích hợp sẽ bảo quản hạt được lâu dài. Nếu độ ẩm hạt lương
thực trong khoảng 11 – 13% thì thời hạt bảo quản có thể lâu hơn 1 năm. Thông thường muốn
giảm ẩm của hạt lương thực phải qua quá trình sấy tức cần tốn một lượng năng lượng. Chính vì
vậy, lựa chọn độ ẩm bảo quản là một bài toán tối ưu giữa thời gian bảo quản và chi phí năng
lượng. Thông thường hạt được bảo quản trong vùng thứ hai của đường hấp thụ đẳng nhiệt tức
độ ẩm khoảng từ 10 – 17% tuỳ loại hạt. Khoảng độ ẩm tối đa có thể bảo quản hạt gọi là ẩm bảo
quản kí hiệu Wbq = 15 – 17% còn khoảng nhiệt độ bảo quản hạt tốt là ẩm an toàn – W at = 10 –
14%. Thí dụ Linko năm 1960 đã dựng được toán đồ biểu thị thời gian bảo quản theo nhiệt độ và
độ ẩm của hạt lúa mì. Năm 1958, Kreyger cũng xây dựng được đồ thị mối quan hệ tương tự của
hạt đại mạch
Hình 4.4:
238
Một số dạng đồ thị biểu diễn mối tương quan nhiệt độ, độ ẩm và thời gian bảo
quản hạt lúa mì, yến mạch và đại mạch.
Bảng 4.5 trình bày độ ẩm an toàn để có thể bảo quản lâu dài một số loại hạt ở các vùng khí hậu
nhiệt đới. Độ ẩm này thay đổi tuỳ thuộc vào hàm lượng chất béo có trong hạt. Hàm lượng chất
béo càng cao thì độ ẩm an toàn càng thấp
Hình 4.5:
Bảng 4.5: Độ ẩm an toàn để có thể bảo quản lâu dài một số loại hạt ở các vùng khí hậu nhiệt đới.
Hạt
Thóc
Gạo
Ngô
Lúa mì
Ẩm hạt
14,0%
13,0%
13,0%
13,0%
Hạt
Cà phê
Cao lương
Hướng dương
Ca cao
Ẩm hạt
13,0%
12,5 %
9,0%
7,0%
4.1.2. Ảnh hưởng của quá trình sấy khô tới chất lượng của hạt
Qúa trình sấy khô ít nhiều sẽ ảnh hưởng tới chất lương của hạt. Mức độ ảnh hưởng nhiều hay ít
phụ thuộc vào chế độ sấy. Nếu nhiệt độ sấy càng thấp, tốc độ bốc hơi ẩm càng chậm thì biến đổi
về mặt chất lượng càng giảm. Quá trình sấy hạt thường dẫn đến các biến đổi làm tăng độ cứng,
độ dẻo, giảm độ trắng, và giảm khả năng hấp phụ nước của hạt hay bột.
Thí dụ các bíên đổi chất lượng hạt gạo trong quá trình làm khô hạt thóc được trình bày trong
bảng và bảng
Bảng 4.6: Biến đổi chất lương hạt sau quá trình thổi gió khô để sấy thóc
Nhiệt độ dòng không khí sấy là 30 ± 4 °C và độ ẩm là 76 ± 8%, tỷ lệ hạt nguyên 0,93 – 0,98
Mẫu
Vân tốc
gió
(m3/min m3
thóc)
1
Trước sấy
0,93
2
Sau sấy
Trước sấy
0,65
3
Sau sấy
Trước sấy
1,20
4
Sau sấy
Trước sấy
Sau sấy
1,50
239
Ẩm (%)
Độ cứng
(kg)
Độ dẻo
(kg)
PV (RVU)
FV (RVU)
Tỷ lệ hạt
nguyên
Độ trắng
trung bình
Khả năng
nẩy mầm
20,1
14,4
18,5
13,3
20,1
14,0
19,5
22,843,4
19,280,0 16,860,4
16,664,25 23,875,28 16,141,89
20,180,69
3
4
8
–
–
–
–
–0,110,04
–0,170,03 –0,290,06
0,0700,06 0,170,04
293,33
304,58
246,58
266,81
239,00
255,17
247,39
380,50
389,67
286,01
311,47
261,25
272,17
267,61
13,7
17,610,03
–0,290,01
313,72
264,77
1
0,93
1
0,94
1
0,95
1
0,98
50,3
48,8
49,8
49,0
51,1
49,3
51,2
50,1
–
–
97,2
96,3
97,7
96,8
97,7
97,2
Bảng 4.7: biến đổi chất lượng hạt thóc trong các quá trình sấy
a. Khả năng xay xát hạt
Hạt sau khi sấy khô trở nên cứng giòn hơn nên tốn năng lượng hơn trong quá trình xay xát.
Trong quá trình bốc hơi nước từ hạt, phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm ban đầu của hạt và của
dòng tác nhân sấy mà tốc độ bốc hơi ẩm khác nhau có thể dẫn đến hiện tương rạn nứt hạt làm
tăng lượng hạt vỡ khi xay xát. Điều này thấy rất rõ đối với hạt thóc. Nguyên nhân gây ra hiện
tượng nứt gãy là do gradient ẩm từ ngoài vào tâm hạt thóc khi sấy quá cao. Độ ẩm bên ngoài
giảm nhanh trong khi bên trong ẩm còn nhiều. Khi nhiệt độ tăng hơn 550C, thể tích tăng sẽ tạo ra
lực căng cục bộ trong hạt và nếu lực căng này lớn sẽ làm nứt, gãy hạt, đặc biệt dọc theo các vách
ngăn giữa các hạt protein và hạt tinh bột (Hình 4.6). Không chỉ nhiệt độ, thời gian sấy kéo dài
cũng có tác động làm gãy vỡ hạt.
Loâ haït caøng khoâng ñoàng ñeàu veà aåm ñoä thì xay xaùt caøng bò gaõy vôõ nhieàu. Neáu nhieät ñoä haït
ñaït lôùn hôn 450C trong thôøi gian 1 giôø, thì ñoä gaõy vôõ gaïo taêng leân ñaùng keå. Toác ñoä giaûm aåm
caøng nhanh thì caøng gaõy nhieàu. Chính vì vậy trong quá trình sấy thóc, người ta chia ra thành
các giai đoạn sấy – ủ – sấy để hạt có khả năng tự phục hồi các điểm gãy vỡ. Thí dụ ôû maùy saáy
lieân tuïc, sau khi giaûm 2-3% aåm ñoä trong 15-20 phuùt, ngöôøi ta phaûi uû trong 4 giôø, ñeå aåm ñoä
haït ñoàng ñeàu trôû laïi
240
Mặt cắt ngang của hạt gạo sau khi sấy bằng các phương pháp
a = hạt gạo trước khi sấy; b = quạt gió ở nhiệt độ phòng vận tốc gió 0,65m 3/phút.m3 thóc; c =
phơi trong mát, d = phơi nắng; e = Sấy trong lò sấy ở 450C; f = Sấy trong lò sấy ở 600C; g = sấy
liên tục ở 600C; h = sấy liên tục ở 700C
Chính nhiệt độ sấy nhiệt độ, độ ẩm bảo quản và thời gian bảo quản sẽ ảnh hưởng đến độ gãy vỡ
của hạt khi xay xát. Tuy nhiên các biến đổi này có những quy luật biến đổi phức tạp, thí dụ đối
với thóc các biến đổi được trình bày trong hình
Hình 4.6:
Tỷ lệ hạt nguyên khi xay xát phụ thuộc vào thời gian và độ ẩm bảo quản
Đối với hạt bắp, nếu sấy quá khô sẽ không thể sản xuất bột theo phương pháp ướt do khả năng
hoà tan của tinh bột vào nước giảm. Đối với hạt lúa mì khi nhiệt độ sấy cao hơn 80 0C thì sau quá
trình sấy khô sẽ trở nên cứng hơn nên khó khăn hơn trong quá trình xay bột
b. Tính chất công nghệ
Hình 4.7:
241
Sau khi sấy khô hạt gạo trở nên cứng hơn, khả năng hấp phụ nước giảm, do đó gạo nấu dễ bị
nhão hơn. Quá trình sấy cũng sẽ ảnh hưởng tới độ nhớt của hồ tinh bột. Tính chất nướng bánh
của bột mì có thể giảm khi sấy hạt lúa mì ở nhiệt độ cao hơn 80 0C do các biến tính của protein
lúa mì.
Thí dụ đối với khả năng hấp phụ nước và đỉnh nhớt cực đại của gạo được trình bày trong hình
4.8 và 4.9
Hình 4.8:
Tỷ số hấp thu nước của gạo ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm bảo quản
242
Hình 4.9:
Đỉnh nhớt cực đại của gạo ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm bảo quản
c. Giá trị dinh dưỡng
Khi ta sấy hạt mà đảm bảo cho hạt không bị hư hỏng về tính chất công nghệ thì gây rất ít biến
đổi về dinh dưỡng. Nhưng khi sấy với nhiệt độ cao để làm thức ăn gia súc thì có các biến đỏi về
dinh dưỡng, nhất là các vitamin nhạy với nhiệt có thể sẽ mất hoạt tính vitamin.
d. Tính chất cảm quan:
Kết quả trong bảng cho thấy sau thời gian sấy hạt, dù chế độ sấy rất nhẹ độ trắng của hạt cũng bị
thay đổi theo khuynh hường giảm độ trắng, tăng độ vàng của hạt. Độ dẻo của gạo có thể tăng
cũng có thể không thay đổi trong quá trình sấy hạt. Nhưng thông thường khi nhiệt độ cao, tốc độ
bốc hơi ẩm quá nhanh sẽ có khả năng làm đứt các mạch tinh bột và làm giảm độ nhớt, dẻo.
e. Khả năng nẩy mầm của hạt:
Hạt dùng để làm giống hay hạt đại mạch dùng để sản xuất malt thì khi sấy khô cần lưu ý đến
nhiệt độ làm giảm khả năng nẩy mầm của hạt. Thông thương nhiệt độ này là 43 0C. Nhiệt độ làm
243
giảm khả năng nẩy mầm hạt phụ thuộc vào độ ẩm ban đầu của hạt, độ ẩm càng cao thì nhiệt độ
cần phải càng thấp.
f. Ñieåm caàn löu yù:
Saáy khoâng naâng caáp ñöôïc haït saép hö. Neáu ñoáng luùa sau khi ñaäp ñaõ boác noùng vaø saép söûa naûy
maàm thì saáy chæ cöùu cho koûi ñoå boû. Trong tröôøng hôïp naøy khoâng theå so saùnh chaát löôïng haït
saáy vôùi haït phôi naéng thoâng thöôøng.
4.1.3. Giới thiệu chung về quá trình sấy khô hạt
Biện pháp phổ biến nhất để làm khô hạt là thực hiện quá trình sấy. Quaù trình saáy raát phöùc taïp
vaø khoâng oån ñònh, trong ñoù ñoàng thôøi xaûy ra nhieàu quaù trình nhö quaù trình truyeàn nhieät töø taùc
nhaân saáy cho vaät saáy, daãn nhieät trong vaät saáy, bay hôi cuûa aåm, daãn aåm töø trong ra beà maët
cuûa vaät saáy, truyeàn aåm töø beà maët cuûa vaät saáy vaøo moâi tröôøng saáy (taùc nhaân saáy).
a. Cô cheá quaù trình saáy khoâ
Ñoäng löïc cuûa quaù trình saáy chính laø söï cheânh leäch aùp suaát rieâng phaàn cuûa hôi nöôùc treân beà
maët haït vaø trong taùc nhaân saáy. Hai quaù trình truyeàn khoái cô baûn dieãn ra trong quaù trình saáy
khoâ bao goàm
(1) Söï di chuyeån aåm töø trong loøng nguyeân lieäu ra beà maët nguyeân lieäu
(2) Söï boác hôi aåm töø beà maët nguyeân lieäu ra ngoaøi moâi tröôøng
b. Yêu cầu của quá trình sấy khô hạt
Yêu cầu căn bản nhất của quá trình sấy là hạt phải khô đều và sau khi sấy hạt vẫn còn giữ
được tính chất công nghệ cần thiết. Thí dụ nếu sấy hạt giống thì hạt vẫn còn có khả năng nẩy
mầm; nếu sấy hạt để làm thức ăn cho người dạng nguyên hạt (hạt gạo, hạt bắp…) thì hạt cần
nguyên vẹn, tỷ lệ rạn nứt ít; nếu sấy hạt để sau này sản xuất bột thì màu của hạt và hoạt lực một
số loại enzyme càng ít biến đổi càng tốt…Như vậy, hạt qua quá trình sấy phải đảm bảo các tính
chất sau
Độ ẩm cả khối hạt giảm thấp đúng yêu cầu và đồng đều;
Lượng hạt bị hư hỏng gãy vỡ, biến màu do quá trình sấy thấp;
Khả năng sống, nẩy mầm của hạt cao;
Hàm lương vsv,côn trùng và tạp chất thấp;
Giá trị dinh dưỡng cao;
Được sự chấp nhận của đông đảo người tiêu dùng.
c. Các thông số đặc trưng của quá trình sấy hạt lương thực
(i) Độ ẩm của hạt
Trong quá trình sấy khô hạt, các giá trị về độ ẩm của hạt mà ta cần quan tâm là độ ẩm ban đầu
W0, độ ẩm cân bằng Wcb, độ ẩm cuối Wc và độ ẩm tại thời điểm đang xét Wt. Các giá trị ẩm này
thường được tính trên căn bản chất khô của hạt, nhưng đôi khi cũng được tính dựa trên căn bản
khối lượng hạt ướt. Giá trị độ ẩm tại thời điểm t được tính theo công thức
Wd 1 G
Wt kho
1
Gt
1 W D G
Gt
hay Wt uot 1
Độ ẩm cân bằng của hạt được xác định dựa vào thực tế (xem thêm chương III )
244
(ii) Lượng ẩm tách ra: phụ thuộc vào khối lượng của đống hạt, độ ẩm ban đầu và độ ẩm cuối
của quá trình sấy. Löôïng nöôùc boác hôi töø haït tính theo coâng thöùc:
G
G (WD Wc)
hay G = Gkhoâ. (Wñ - Wc)
100 WC
Trong ñoù:
G: Khoái löôïng nöôùc thoaùt ra trong quaù trình (kg)
G : Khoái löôïng ban ñaàu cuûa haït (kg)
Gkhô: Khoái löôïng chaát khoâ cuûa ñoáng haït (kg)
WC, WD: Ñoä aåm cuoái vaø ñoä aåm ban ñaàu cuûa haït tính trên căn bản hạt ướt(%)
Wñ , Wc: Haøm aåm ban ñaàu vaø haøm aåm sau cuûa haït tính trên căn bản chất khô hạt (%)
Cũng có thể tra bảng hay dựa vào các toán đồ để xác định nhanh lượng ẩm thoát ra trong quá
trình sấy hạt
Bảng 4.8: Löôïng aåm maát ñi trong thôøi gian saáy
(iii) Nhiệt hoá hơi ẩm trong hạt
Năng lượng cần thiết để bốc hơi ẩm phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm của hạt. Độ ẩm càng
nhỏ , liên kết ẩm với chất khô của hạt càng lớn, năng lượng cần thiết để bốc hơi 1kg nước sẽ
càng cao. Söï khaùc nhau giöõa caùc loaïi haït do söï khaùc nhau veà thaønh phaàn hoaù hoïc ñaëc bieät laø
tinh boät vaø protein ñoùng vai troø laø chaát haáp phuï nöôùc . Thí dụ bảng cho biết nhiệt hoá hơi nước
từ hạt thóc ở các độ ẩm khác nhau do Brooker và các đồng sự đưa ra năm 1974
Bảng 4.9: Nhieät hoaù hôi nöôùc cuûa thoùc phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä vaø ñoä aåm cuûa haït
245
Hình 4.10: Moái quan heä giöõa nhieät hoaù hôi cuûa nöôùc trong haït vôùi ñoä khoâ cuûa haït (theo
Cenkowski vaø ñoàng nghieäp (1992) )
(iv) Nhiệt độ sấy
Đối với sấy hạt lương thực, do yêu cầu đảm bảo tính chất công nghệ như khả năng nẩy mầm,
chống nứt, vỡ hạt…nên nhiệt độ của hạt khi sấy phải nằm dưới nhiệt độ biến tính. Thông thường
để sấy hạt người ta đưa ra ba ngưỡng nhiệt độ:
Đối với hạt giống, nhiệt độ sấy phải nhỏ hơn nhiệt độ biến tính của hệ enzyme để hạt còn có
thể nảy mầm, thường nhiệt độ này là nhỏ (khoảng 25 - 45 0C) đối với các hạt nhạy cảm như đậu,
thóc… và đạt cao nhất là 50 – 600C đối với hạt lúa mì, yến mạch, cao lương
Đối với hạt chỉ bóc vỏ, cần hạt “gạo” nguyên như thóc, kê… hay hạt sản xuất bột nhưng cần
giữ tính chất của các enzyme như lúa mì, đại mạch…nhiệt độ sấy có thể cao hơn sấy cho hạt
giống một chút nhưng vẫn phải thấp hơn nhiệt độ gây nứt gãy hạt. Thông thường thấp nhất của
sấy hạt làm lương thực cho người là 450C và cao nhất là 700C
Đối với hạt làm thức ăn gia súc, yêu cầu về cảm quan không cao, nhiệt độ hạt sấy có thể lên
đến 80 – 1000C
Bảng 4.10:
Nhiệt độ tối đa trong quá trình sấy hạt (Theo Friesen 1982)
246
Tuy nhiên cần lưu ý là nhiệt độ sấy tối đa mà hạt chịu còn phụ thuộc vào phương pháp và
thíêt bị sấy mà chúng ta lựa chọn. Thiết bị sấy dòng liên tục cho phép nhiệt độ sấy cao hơn thiết
bị sấy tĩnh. Thí dụ đối với lúa mì cứng, sấy bằng máy sấy liên tục có thể nâng nhiệt độ hạt lên
800C còn với thùng sấy tĩnh nhiệt độ tối đa là 600C
Ñeå baûo ñaûm chaát löôïng haït caùc nhaø nghieân cöùu ñaõ nghieân cöùu chế ñoä saáy nhieät ñoä thaáp.
Saáy nhieät ñoä thaáp laø phöông phaùp saáy haït vôùi nhieät ñoä saáy baèng hoaëc cao hôn khoâng quaù 5 0C
so vôùi nhieät ñoä moâi tröôøng. Neáu kk =75%, khoâng caàn naâng nhieät ñoä cho khoâng khí saáy trong
quaù trình saáy, haït seõ giaûm ñoä aåm ñaït 14%, ñuùng yeâu caàu baûo quaûn. Neáu kk = 85%, haït seõ
ñaït aåm ñoä 15,7%, gaàn vôùi yeâu caàu baûo quaûn. Chæ caàn naâng nhieät ñoä leân moät ít, ñeå haï kk
xuoáng 75%, seõ ñaït yeâu caàu baûo quaûn
(v) Trở lực đống hạt
Trong trường hợp sấy tĩnh, chiều cao đống hạt tạo nên một trở lực đối với dòng tác nhân sấy,
trở lực đó tùy thuộc vào nhiều yếu tố như hình dạng, cấu trúc vỏ hạt, tạp chất trong hạt, độ ẩm
hạt… (xem thêm chương III)
Việc lựa chọn một chiều dày lớp hạt thích hợp với mỗi chiếc quạt là việc hết sức quan trong để
gió có thể thông thoáng hết toàn bộ thiết bị, có như vậy mới tránh tình trạng hạt ẩm cục bộ
(vi) Lưu lương không khí sấy
Dòng không khí khô do quạt tạo thành sẽ đi xuyên qua khối hạt và sẽ mang lượng ẩm do hạt
nhả ra ngoài thiết bị sấy. Lưu lương không khí sấy được tính bằng đơn vị thể tích khí trong một
đơn vị thời gian xét cho một đơn vị thể tích hạt sấy, thí dụ m 3/phút.m3 hạt. Lưu lượng khí phụ
thuộc vào chênh lệch nhiệt độ cho phép giữa tác nhân sấy và hạt cần sấy; độ ẩm tương đối của
khí và của hạt, trở lực đống hạt…Lưu lượng khí càng cao thì thời gian sấy càng nhanh nhưng
các bíên đổi trong hạt càng sâu sắc.
d. Phöông trình saáy
Phöông trình saáy laø phöông trình moâ taû moái töông quan giöõa haøm aåm vaät lieäu hay vaän toác
boác hôi aåm vaø thôøi gian saáy. Caùc soá lieäu veà moái töông quan giöõa vaän toác saáy vaø caùc thoâng soá
cuûa khoâng khí saáy ñöôïc laáy töø thöïc nghieäm vaø xaây döïng thaønh caùc phöông trình toaùn hoïc.
Các kết quả thực nghiệm được vẽ trên đồ thị như hình và được gọi là đường cong sấy và đường
cong tốc độ sấy
247
Ñöôøng cong saáy (A) ; ñöôøng cong vaän toác saáy (B) vaø ñöôøng cong bieåu thò moái
töông quan giöõa ñoä aåm haït vaø toác ñoä boác hôi aåm (C)
(i) Ñöôøng cong saáy:
Đường cong sấy là đường cong biểu diễn độ ẩm của vật liệu sấy theo thời gian sấy. Ñöôøng bieåu
dieãn ñöôøng cong cuûa quaù trình saáy chia laøm 3 phaàn:
Giai ñoaïn ñun noùng saûn phaåm , ñöa töø nhieät ñoä thaáp leân nhieät ñoä cao coù theå bay hôi ñöôïc.
Giai ñoaïn theå hieän söï bay hôi ñeàu ñaën cuûa saûn phaåm saáy .Giai ñoaïn naøy phuï thuoäc raát
nhieàu vaøo moâi tröôøng thoaùt aåm. Neáu thoaùt aåm toát thì quaù trình saáy seõ nhanh.
Giai ñoaïn theå hieän hôi nöôùc trong saûn phaåm bay ra chaäm daàn vaø cuoái cuøng ñöôøng bieåu
dieãn song song vôùi truïc hoaønh , luùc naøy ñaït ñeán ñoä aåm caân baèng, quaù trình saáy döøng laïi.
Đường cong sấy có thể được lập dưới 2 dạng
Dạng độ ẩm thực tế tính theo % chất khô hạt theo thời gian – dạng có thứ nguyên (hình 4.
A)
Dạng thay đổi tỷ số ẩm theo thời gian – dạng không có thứ nguyên (hình 4.12). Tyû soá aåm
cuûa quaù trình saáy laø moät haøm soá phuï thuoäc nhieät ñoä, haøm aåm khoâng khí vaø thôøi gian saáy
Hình 4.11:
WR
Wt Wcb
f (T , kk , t ) Ae Kt
Wd Wcb
Trong ñoù
Wt
: Ñoä aåm trong haït taïi thôøi ñieåm ñang xeùt, % chaát khoâ
Wcb : Ñoä aåm caân baèng cuûa haït, % chaát khoâ;
Wd
: Ñoä aåm ban ñaàu cuûa haït, % chaát khoâ;
TC, TF : Nhieät ñoä khoâng khí (0C hay 0F);
kk
: Ñoä aåm töông ñoái cuûa khoâng khí, (%)
o
: Độ ẩm tương đối của không khí trước khi sấy (%)
ts, tp, tg
: Thôøi gian saáy tính theo giây, phút hay giờ.
A, K : Haèng soá thay ñoåi phuï thuoäc vaøo thieát bò saáy, loaïi haït saáy…
248
Hình 4.12:
Ñöôøng bieåu dieãn khoâng thöù nguyeân cuûa vaän toác saáy phuï thuoäc vaøo thôøi gian saáy vaø
chieàu cao lôùp haït saáy
Coù raát nhieàu nghieân cöùu ñeå xaùc ñònh ñöôøng cong saáy cho caùc loaïi haït khaùc nhau
Thí dụ dạng đñường cong sấy không thứ nguyên và hệ số K của trường hợp sấy buồng cho một
số loại hạt được cho trong bảng
Bảng 4.11:
Dạng đñường cong sấy không thứ nguyên và hệ số K của trường hợp sấy buồng cho
một số loại hạt
Hạt
Gạo
Thóc
Lúa mì
Ngô
Dạng phương trình
WR = exp (–AtpK)
K
WR exp( At g )
WR = exp (–Atp)
WR = exp (–AtgioK)
Các hằng số
A = 0,01579 + 0,0001746T – 0,01413o
K = 0,6465 + 0,002425T +0,07867o
A = 0,02958−0,44565o+0,01215T
K=0,13365+1,93653o−1,77431o2+0,009468T
A = 2000exp[-9179/(Tf +460)]
A = -3,47.10-2 + (2,87.10-3.T)
K = 0,54 + 3,24.10-3.o
t = Aln(WR) +B[ln(WR)]2
Đại mạch
Cao lương
K = 139,3 + exp[ -7676/(Tf + 460)
WR = exp (–Atp)
t = Aln(WR) +B[ln(WR)]2
Đậu nành
K
WR = exp [–(Atp) ]
A = -0,207 + 3,57.10-3+0,216W0 + 0,216o +
3,20210-4W0T
K = 0,33 + 0,00238 o + 0.00276T
Với o : Độ ẩm ban đầu của tác nhân sấy
W0: Độ ẩm ban đầu của hạt
Tg, tp, tgio: thời gian sấy tính theo giây, phút hay giờ
T, Tf: Nhiệt độ sấy tính theo 0C hay 0F
WR: tỷ số ẩm
249
- Xem thêm -