Chương 1 GIỚI THIỆU 1. Tìm hiểu và nắm bắt cấu tạo, nguyên lý hoạt động, đặc tính kỹ thuật và điều khiển của dây chuyền trong thực tiễn. Chúng ta hiểu hiểu gì về quá trình bảo quản và làm mát lúa Gạo? Đây là quá trình bảo quản hạt ngũ cốc hay là lúa gạo trong khoảng thời gian dài mà không gây ra tốn thất về chất lượng. Công nghệ giúp giảm nhiệt độ, giữ nhiệt độ và độ ẩm bên trong bồn chứa ở mức tối ưu nhất.
Được thực hiện nhờ vào việc làm mát nhiệt độ xung quanh trong bồn chứa trong khoảng nhiệt độ ước tính là từ 10°C đến 18°C, bảo quản lúa sau khi được sấy khô ở mức ẩm 13,5% sau khi thu hoạch khoảng ba tuần và hoàn toàn không phụ thuộc vào các điều kiện thời tiết.1: Minh họa tuần hoàn khí Hình 1.2: Minh họa tuần hoàn khí khi thời tiết bên ngoài lạnh. khi thời tiết bên ngoài nóng. Nguồn tại liệu: Air circulation inside silos (SKIOLD) 3 1. Quá trình làm mát.
Giải thích. Khí nóng thoát ra Hạt giống đang được làm mát Khí khô Bộ phận gia nhiệt Bộ phận làm mát khí Bộ phận thu Bộ phận tuần hoàn nước Hệ thống giảm nhiệt bằng nước Lọc bụi Phân Không khí phối khí xung quanh Ống dẫn Hình 1.3: minh họa quá trình làm mát (Nguồn: Frigor Tech the cooling point.) Qui trình thực hiện: Lúa khô sau sấy có mức ẩm 12% - 13% sẽ được đưa vào bin/bồn kín ( Hình minh họa bên) có trang bị hệ thống thông gió có kiểm soát ẩm độ do quạt thổi vào trong bin chứa làm mát và giải nhiệt cho lúa khô nóng lên do tác động môi trường bên ngoài và quá trình hô hấp nội hạt của lúa bên trong bin/bồn chứa.4: minh họa hệ thống giám sát. (nguồn IGRAIN) Quá trình này sẽ được lặp đi lặp lại một cách tự động nhờ vào sự kiểm soát của các cảm biến có bên trong bồn chứa. Tại sao nên bảo quản mát? Làm giảm thất thoát do quá trình tự hô hấp (chất khô).
Quá trình hô hấp của hạt và giải phóng của các hợp chất: C12H22O11 + 12 O2 → 12 CO2 + 11 H2O + 1,567 x 10-3 kWh Carbohydrates + Oxygen → Carbon dioxide + Nước + Nhiệt Cân bằng khối lượng quá trình hô hấp của 1 kg carbohydrates: 1,000g +1,122.48mJ Carbohydrates +Oxygen Carbon dioxide + Nước + Nhiệt Bản thân các loại hạt gống ngủ cốc, như lúa giống, bắp giống, cà phê hạt., là những hạt sống, chúng sẽ liên tục hô hấp với môi trường, không khí xung quanh, từ đó tạo thành nhiệt lượng và ẩm thấp bên trong bồn chứa. Nếu không được bảo quản đúng các thì chúng sẽ gây tổn hại đến sản phẩm của chúng ta và như phương trình trên ta có thể thấy được bên trên thì độ tiêu hao tổn thất tỷ lệ thuận với khối lượng của lúa và gạo (Trữ gạo càng nhiều thì tổn hao sẽ càng nhiều và càng nhanh). Để cần làm giảm, hay ngăn chặn quá trình này thì chúng ta phải tiến hành việc giải nhiệt và bảo quản khô cho lúa, gạo một cách liên tục. 6 Bảo vệ khỏi hư hỏng và tấn công của côn trùng.5: Biểu đồ sinh sống của một số loại côn trùng có thể gây tổn hải đến việc bảo quản lúa, gạo (Nguồn tài liệu: Tổ chức lương nông thế giới (FAO)).
Căn cứ theo biểu đồ cho thấy bảo quản ở tầm nhiệt độ 21°C trở lên sẽ có khả năng cao lúa, gạo đang được bảo quản sẽ bị côn trùng xâm hại. Bảo quản dưới 13°C côn trùng đi vào trạng thái ngưng hoạt động và không thể gây hại lên nguyên liệu hạt. Không cần sử dụng đến bất kì loại hóa chất nào. 7 Bảo vệ khỏi sự phát triển của nấm mốc và vi sinh vật.6: Ảnh của Nấm mốc tong các bồn chứa không được bảo quản mát.6: Biểu đồ sự phát triển của một số loại nấm mốc và vi sinh vật.Nguồn tài liệu: Tổ chức lương nông thế giới (FAO) 8 Như ta co thể thấy trên biểu đồ tại vùng nhiệt độ từ 10°C-20°C và tại vùng độ ẩm là dưới 15% thì có thể bảo đảm lúa, gạo sẽ không bị tổn hại nhiều bởi Nấm Mốc và vi sinh vật.
Do đó ta phải đảm bảo rằng nhiệt độ và độ ẩm của các hạt trong bồn chưa phải thỏa mãn được nhu cầu. Nhiệt độ khối hạt.7: Biểu đồ về thời gian bảo quản và phương pháp tính toán dựa trên kết quả kiểm soát liên tục (nguồn SKIOLD) Mức tiêu hao năng lượng của quá trình làm mát hạt tùy thuộc vào: • Độ ẩm và nhiệt độ của không khí xung quanh. • Độ ẩm và nhiệt độ của sản phẩm. • Điều chỉnh nhiệt độ làm lạnh.
Những lợi ích khác: 9 • Tăng thời gian bảo quản. • Giữ cho lúa, gạo được tươi. • Giảm chi phí cho quá trình sấy khô. • Không cần phải khuấy đảo lúa trong kho chứa.
Những rủi ro của hệ thống thông gió với không khí xung quanh. • Lúa và gạo là loại hạt dễ hút ẩm. • Không khí ẩm khi được tiếp xúc với hạt khô sẽ dẫn đến tăng độ ẩm của hạt gạo. • Đặc biệt là sự hút ẩm mạnh của hạt gạo sẽ diễn ra khi có sự thâm nhập của không khí bên ngoài có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của hạt gạo.
• Không được để không khí ẩm tiếp xúcvới khối hạt khô trong silo. • Không được để không khí nóng tiếp xúc với khối hạt đã được làm mát. Những ưu điểm của bảo quản mát thóc. • Lưu trữ thời gian dài mà không lo tổn thất đến chất lượng lúa.
• Bảo quản độ tươi của lúa mới thu hoạch và tăng hương vị nổi bật của gạo. • Giảm thiểu thiệt hại do hô hấp. • Bảo vệ khỏi côn trùng và tổn thất do chúng gây ra. • Tránh sử dụng biện pháp hóa học đắt tiền như: khử trùng.
• Bảo vệ hữu cơ lúa và gạo. • Bảo vệ khỏi nấm mốc và độc tố của nấm mốc. • Giảm chi phí cho quy trình sấy và giảm mức tiêu thụ năng lượng. • Hạt gạo không bị vàng do sấy khô quá lâu và do chất lượng lưu kho thấp.
• Tỷ lệ thu hồi gạo nguyên cao hơn vì giảm các vết nứt nhỏ và gạo vỡ. • Hiệu suất và hiệu quả xay xát cao hơn. • Quá trình đồ hóa sẽ nhanh hơn và cho gạo có độ sáng hơn. • Đơn giản hóa quy trình quản lý lưu kho.
• Hoạt động độc lập với các điều kiện thời tiết. • Không thông khí thiệt gây hại do sự tái ẩm của thóc. 10 • Không có gạo vỡ cũng như không gây mài mòn gạo bằng do khuấy đảo. • Bảo quản chất lượng nảy mầm của hạt cho cây lúa phát triển nhanh và đạt năng suất cao.
• Tăng doanh thu và cải thiện vị trí trên thị trường. • Thời gian khấu hao ngắn. 11 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP.1: LOGO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên hợp quốc (FAO) Chất thải thực phẩm là một thách thức toàn cầu. Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên hợp quốc (FAO) ước tính rằng khoảng một phần ba thực phẩm sản xuất ra bị mất hoặc lãng phí trên toàn cầu.
Gạo là lương thực chính và sinh kế quan trọng cho nhiều nông dân Việt Nam, chất thải trong sản xuất lúa gạo ước tính khoảng 10-37%, chủ yếu từ kỹ thuật thu hoạch không hiệu quả, hệ thống lưu trữ và làm mát lạc hậu cũng như điều kiện khí hậu nhiệt đới và cơ sở hạ tầng chưa phát triển. Do đó, việc tìm hiểu về các tính chất của hạt lương thực, các biện pháp hạn chế các tổn thất sau thu hoạch, các quy trình chế biến để nâng cao giá trị sử dụng của hạt là một vấn đề cần quan tâm đối những người làm công tác chuyên môn có liên quan đến lương thực. Hiện nay có 2 phương pháp để làm khô lúa luôn được áp dụng phổ biến là phơi nắng và sấy khô bằng máy. Việc làm khô nhằm đưa độ ẩm hạt lúa xuống ở mức hợp 12 lý.
Tuy nhiên nhiều nhà nông làm khô hạt lúa ở độ ẩm không thích hợp làm ảnh hưởng đến chất lượng gạo. Vậy độ ẩm hạt là gì? Độ ẩm hạt là hàm lượng nước có chứa trong hạt. Độ ẩm hạt lúa sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình xay xát cho ra hạt gạo. Có 3 trường hợp độ ẩm hạt lúa ảnh hưởng đến chất lượng gạo cần chú ý khi làm khô lúa.
Hạt lúa quá ẩm: độ ẩm hạt trên 17%. Hạt mềm và bở, sự liên kết giữa vỏ trấu với hạt gạo rất chặt nên khó xay xát. Do có độ tan rời kém, hệ số ma sát mặt ngoài cao nên việc phân loại nguyên liệu trên mặt sàng kém dẫn đến hiệu suất phân ly của sàng gằn sẽ thấp. Khi xát trắng, kết cấu hạt mềm nên việc bóc vỏ cám rất dễ tuy nhiên cám gạo lại dễ làm tắc nghẽn lưới xát, hạt dễ bị gãy nát, năng suất thiết bị kém và gạo xát dễ sinh ra hiện tượng “ bó cám”.
Độ ẩm hạt cao còn làm giảm khả năng làm sạch gạo như sàng tạp chất, hệ thống hút bụi. Hạt lúa quá khô: hạt có độ ẩm dưới 14%. Việc sàng rất dễ dàng, hạt khô nên độ tan rời của khối hạt lớn do đó hiệu suất và năng suất làm việc của mặt sàng đạt rất cao. Tuy nhiên hạt quá khô nên hạt rất giòn, quá trình xay xát sẽ dễ làm hạt bị vỡ và gãy nát.
Dẫn đến chất lượng hạt gạo kém. Hạt khô trung bình: độ ẩm hạt từ 14 – 15,5%. Hạt khô rất thuận tiện cho việc xay xát, thiết bị hoạt động an toàn, tiêu tốn ít động lực, đồng thời chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu. => Từ những trường hợp trên cho thấy ẩm độ hạt lúa từ 14 – 15,5% là tốt nhất và mang lại chất lượng hạt gạo tốt nhất.
Trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã có nhiều phương pháp bảo quản gạo nói chung như bảo quản bằng khử trùng xông hơi, bảo quản bằng kho lạnh, khí quyển biến đổi hay bằng hóa chất. Việc nghiên cứu những phương pháp bảo quản đảm bảo an toàn chất lượng sản phẩm, chi phí bảo quản thấp đang là một vấn đề hết sức cần thiết. Tổng Quan về nhà máy gạo Hạnh Phúc. Sơ lược về tập đoàn SKIOLD.2: LOGO tập đoàn SKIOLD Trong quá trình thực tập chúng em may mắn đã được thực tập và tìm hiêu thực tế các trang thiết bị của một trong những công trình của SKIOLD đó là “Công trình nhà máy gạo Hạnh phúc.