Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Lương thực, đặc biệt là thóc và gạo, giữ vai trò thiết yếu hàng đầu trong đời sống xã hội khi cung cấp hơn một nửa tổng nhu cầu năng lượng và chiếm xấp xỉ hai phần ba khối lượng khẩu phần ăn hàng ngày của con người. Tại Việt Nam, hoạt động sản xuất nông nghiệp vẫn chịu tác động lớn từ điều kiện tự nhiên, thời tiết nhiệt đới gió mùa và thiên tai bão lũ, dẫn đến nguy cơ giáp hạt, thiếu hụt cục bộ và biến động giá cả lương thực. Trước thực tế đó, công tác dự trữ quốc gia đóng vai trò chiến lược trong việc ổn định kinh tế - xã hội, ứng phó thiên tai hạn hán và bảo đảm an ninh lương thực. Nhiệm vụ bảo quản khối lượng lớn gạo dự trữ trong thời gian dài (từ 12 tháng trở lên) mà vẫn duy trì được các chỉ tiêu cảm quan, phẩm chất dinh dưỡng và giá trị thương phẩm là yêu cầu cấp thiết của ngành Dự trữ Nhà nước. Xuất phát từ bối cảnh thực tiễn này, đề tài "Khảo sát quy trình bảo quản gạo đóng bao ở trạng thái kín có nạp khí CO2 tại Chi cục Dự trữ Nhà nước Thái Nguyên" được thực hiện.

Mục đích nghiên cứu tổng quát là khảo sát quy trình bảo quản gạo đóng bao theo phương pháp kín có nạp khí CO2 nhằm kéo dài thời gian lưu kho đạt từ 12 tháng trở lên. Cụ thể, các mục đích và yêu cầu nghiên cứu được xác định như sau:

  • Mục đích cụ thể:
    1. Rèn luyện kỹ năng thực hành, nắm vững quy trình kỹ thuật bảo quản lương thực, hàng hóa theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia của ngành Dự trữ Nhà nước.
    2. Khảo sát quy trình bảo quản gạo đóng bao ở trạng thái kín và đánh giá hiệu quả kỹ thuật - kinh tế của phương pháp.
    3. Nắm bắt phương pháp phòng ngừa, xử lý sự cố phát sinh trong quá trình bảo quản kín khối gạo.
  • Nhiệm vụ và yêu cầu nghiên cứu:
    1. Tìm hiểu chi tiết các bước vận hành quy trình bảo quản gạo kín có nạp khí CO2.
    2. Phân tích các chỉ tiêu chất lượng của lô gạo trước khi đưa vào bảo quản.
    3. Đánh giá sự biến đổi nồng độ khí oxy và nồng độ khí CO2 theo thời gian bảo quản.
    4. Xác định diễn biến các chỉ tiêu cảm quan, độ ẩm, tỷ lệ hạt vàng, tỷ lệ hạt hư hỏng, tình trạng vi sinh vật men mốc và mật độ sâu mọt phá hoại.

Đối tượng nghiên cứu là khối gạo tạp giao đóng bao được lưu kho bảo quản trong vòng 5 tháng tính từ thời điểm nhập kho. Phạm vi không gian nghiên cứu được thực hiện tại Chi cục Dự trữ Nhà nước Thái Nguyên (địa chỉ tại khu vực Gang Thép, Tổ 19, phường Trung Thành, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên). Phạm vi thời gian tiến hành thực nghiệm và theo dõi kéo dài từ tháng 11 năm 2016 đến tháng 05 năm 2017.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận được xây dựng dựa trên hệ thống cơ sở lý thuyết về sinh hóa, sinh lý hạt nông sản và các tiêu chuẩn kỹ thuật chuyên ngành:

  • Cơ sở lý thuyết và khái niệm chuyên ngành:
    • Cấu tạo và thành phần hóa học của hạt lúa gạo: Phân tích cấu trúc giải phẫu gồm vỏ trấu, vỏ hạt (quả bì, chủng bì, tầng aloron chiếm 5,6 - 6,1%), nội nhũ (chiếm 65 - 67%) và phôi (chiếm 2,2 - 3%). Khái niệm gạo trắng được xác định theo TCVN 5644-2008 là phần gạo lật đã tách bỏ một phần hoặc toàn bộ cám và phôi. Khảo sát các thành phần hóa sinh chủ yếu: glucid (tinh bột dạng amylose và amylopectin, cellulose, hemicellulose), protit (globulin, glutelin, prolamin, albumin; tính toán qua hàm lượng nitơ nhân hệ số 6,25 với 8 axit amin không thay thế), lipit (chất béo trung tính, axit béo no và chưa no gồm axit oleic, linoleic, palmitic), chất khoáng (photpho, kali, magie) và hệ vitamin nhóm B (B1, B2, B6, B12), PP, E.
    • Tính chất vật lý liên quan đến bảo quản: Tính không đồng nhất của khối hạt; tính tan rời (xác định qua góc nghiêng tự nhiên của khối hạt); tính dẫn nhiệt và phân bố ẩm (hệ số dẫn nhiệt của gạo rất thấp, dao động từ 0,12 đến 0,2 Kcal/m.h.°C, dễ gây chênh lệch ẩm và tích tụ nhiệt cục bộ); tính hấp thụ và giải hấp chất khí, hơi ẩm.
    • Các hiện tượng biến đổi sinh lý, sinh hóa và hư hỏng: Quá trình hô hấp hiếu khí ($C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + 674\text{ Kcal}$) và hô hấp yếm khí sinh cồn, axit hữu cơ; quá trình chín sau thu hoạch và hiện tượng già hóa; hiện tượng biến vàng do phản ứng melanoidin giữa axit amin và đường khử; sự gia tăng độ chua (chuẩn độ bằng NaOH 1N trên 100g chất khô); quá trình ôi đắng do hoạt động của enzym lipase và lipoxidase thủy phân, oxy hóa chất béo; hiện tượng tự bốc nóng khối hạt (chia làm 3 giai đoạn nhiệt độ từ 25 - 27°C lên 37 - 38°C, 42 - 45°C và đạt đỉnh 50 - 55°C) với các dạng bốc nóng ổ, bốc nóng lớp mặt, lớp sát nền, ven tường và toàn bộ; tác hại của vi sinh vật (nấm mốc Aspergillus ruber, Aspergillus niger, Penicillium martensii, vi khuẩn Bacterium herbicola aureum) và côn trùng hại kho.
    • Cơ sở pháp lý và lịch sử ngành Dự trữ: Nghị quyết Quốc hội khóa I (tháng 9/1955), Quyết định số 663/TTG (13/01/1956) về tổ chức lực lượng dự trữ vật tư quốc gia, Nghị định số 997/TTG (07/8/1956) thành lập Cục Quản lý dự trữ vật tư Nhà nước, và Quyết định số 1371/QĐ-TTG lấy ngày 07 tháng 8 hàng năm làm Ngày Truyền thống ngành Dự trữ Nhà nước.
  • Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
    • Phương pháp lấy mẫu và cảm quan: Sử dụng xiên lấy mẫu chuyên dụng dài 50 cm, khay men trắng, bộ dụng cụ chia mẫu hình nón, kính lúp, dụng cụ đếm hạt và thước đo kích thước hạt để kiểm tra độ đồng đều, tỷ lệ hạt vỡ, hạt vàng, tạp chất theo quy định của Tổng cục Dự trữ Nhà nước.
    • Phương pháp phân tích lý - hóa: Đo độ ẩm bằng máy đo nhanh Kett F511 (Nhật Bản); xác định độ kín màng bọc bằng thiết bị dò khí chuyên dụng (Nhật Bản) kết hợp đồng hồ đo áp suất (manomet); phân tích tỷ lệ cám và kích thước hạt bằng bộ sàng nhôm tiêu chuẩn có kích thước mắt sàng 1,60 mm x 20 mm; đo nồng độ khí CO2 tồn dư định kỳ bằng thiết bị đo khí chuyên dụng có sai số cho phép ± 2% (Đức).
    • Vật tư và thiết bị kỹ thuật: Màng bọc PVC chuyên dụng dày 0,5 mm; túi chứa mẫu PE; palet gỗ; keo dán màng PVC và chổi quét keo bề rộng 3 - 5 cm; hệ thống vòi dẫn khí kích thước 0,5 - 1 cm; hệ thống ống dẫn và hút khí bằng nhựa PVC; máy hút bụi công nghiệp HiClean HC 30 (Thái Lan) để tạo chân không sơ bộ; nguồn cấp khí CO2 hóa lỏng đạt chuẩn dùng cho thực phẩm với độ tinh khiết đạt 99,9%.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ vai trò chiến lược của lương thực đối với đời sống con người và sự phụ thuộc của sản xuất nông nghiệp Việt Nam vào thời tiết, thiên tai. Nhấn mạnh sứ mệnh của ngành Dự trữ Nhà nước trong việc bảo đảm an ninh lương thực và bình ổn thị trường. Xác định rõ mục đích nghiên cứu quy trình bảo quản kín kết hợp nạp khí CO2 đối với gạo đóng bao để kéo dài thời hạn lưu kho từ 12 tháng trở lên; đặt ra hệ thống 3 mục đích cụ thể và 4 nhiệm vụ thực nghiệm chi tiết cần hoàn thành.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương tổng quan cung cấp cơ sở lý luận toàn diện gồm các nội dung trọng tâm:

  • Lịch sử phân loại, giải phẫu cấu trúc hạt thóc, gạo lứt, gạo xát, cám và phôi. Phân tích chi tiết thành phần hóa học trung bình gồm nước, glucid, protit, lipit, xenluloza, tro và vitamin. Cung cấp số liệu hàm lượng protit (lúa chứa 22,1% globulin, 63,8% glutelin; gạo xát chứa 14,17% globulin, 70,9% glutelin), thành phần axit béo trong hạt lúa (axit oleic chiếm 35 - 42%, linoleic chiếm 29 - 40%, palmitic chiếm 18 - 33%), hàm lượng các vitamin B1, B2, B6, B12, PP.
  • Trình bày các đặc tính vật lý liên quan trực tiếp đến kỹ thuật bảo quản: tính không đồng nhất, độ tan rời, hệ số dẫn nhiệt kém (0,12 - 0,2 Kcal/m.h.°C), sự dịch chuyển nhiệt ẩm và cơ chế hấp thụ - giải hấp hơi nước, chất khí.
  • So sánh các phương pháp bảo quản: bảo quản khô (độ ẩm dưới 14%), bảo quản lạnh, bảo quản kín (kín tự nhiên, nạp khí trơ CO2, nạp N2, dùng chất khử oxy vô cơ/hữu cơ FOCOAS 0-9), bảo quản hóa chất và chiếu xạ (nguồn Coban 60, Cesium 137).
  • Phân tích cơ chế biến đổi sinh lý - sinh hóa: phương trình hô hấp hiếu khí và yếm khí, hiện tượng chín sau thu hoạch, quy luật già hóa, phản ứng biến vàng tạo melanoidin, hiện tượng gia tăng độ chua, cơ chế ôi đắng do lipit bị oxy hóa tạo peroxit và hydroperoxit.
  • Quy luật diễn biến hiện tượng tự bốc nóng khối hạt (qua 3 giai đoạn) và phân loại 5 dạng bốc nóng (ổ, mặt, nền, tường, toàn bộ). Điều kiện phát sinh men mốc (Aspergillus, Penicillium ở nhiệt độ 20 - 40°C, ẩm độ trên 70%), vi khuẩn hoại sinh (Bacterium herbicola aureum) và tổn thất do trùng bọ (chuột, mọt, bướm).
  • Đánh giá tổng quan lịch sử hình thành Tổng cục Dự trữ Nhà nước từ Nghị quyết Quốc hội năm 1955 đến nay; khảo sát tình hình nghiên cứu bảo quản kín nạp khí trơ trong nước (kết quả tại Hải Hưng giai đoạn 1991 - 1992, Cục Dự trữ Quốc gia năm 1993, 2000 - 2001) và trên thế giới (nghiên cứu của Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI, mô hình bảo quản hạt giống của Bayer Cropscience). Giới thiệu đặc điểm cơ sở vật chất của Chi cục Dự trữ Nhà nước Thái Nguyên với quy mô 29 ngăn kho (gồm các dãy kho cuốn C1, C2, C3 và dãy kho A5; sức chứa 170 tấn gạo hoặc 125 tấn thóc mỗi ngăn).

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày thông tin đối tượng nghiên cứu là gạo tạp giao đã qua lưu kho 5 tháng. Địa điểm thực hiện tại Chi cục Dự trữ Nhà nước Thái Nguyên từ tháng 11/2016 đến tháng 05/2017. Liệt kê danh mục thiết bị, vật tư: màng dán PVC 0,5 mm, máy hút bụi công nghiệp HiClean HC 30 (Thái Lan), thiết bị đo CO2 chuyên dụng (Đức, sai số ± 2%), máy xác định độ kín (Nhật Bản), máy đo độ ẩm Kett F511 (Nhật Bản), bộ sàng nhôm mắt 1,60 mm x 20 mm, vòi dẫn khí, keo dán PVC, áp kế. Mô tả chi tiết phương pháp lấy mẫu, phương pháp bố trí thí nghiệm giám sát nồng độ khí và quy trình phân tích các chỉ tiêu chất lượng gạo.

Phần 4: Kết quả và thảo luận

Nội dung chương tập trung vào quy trình công nghệ và các kết quả khảo sát thực nghiệm:

  • Trình bày sơ đồ quy trình công nghệ bảo quản gạo kín có nạp khí CO2: Chuẩn bị kho, kê palet, trải màng đáy PVC 0,5 mm, bốc xếp các bao gạo thành lô ngay ngắn, lắp đặt hệ thống ống hút khí phía trên và ống nạp khí CO2 phía dưới đáy, phủ màng trên, tiến hành dán kín mép màng bằng keo chuyên dụng, kiểm tra độ kín bằng máy hút áp suất và áp kế manomet. Dùng máy HiClean HC 30 hút bớt không khí, sau đó nạp khí CO2 tinh khiết 99,9% vào lô gạo đạt liều lượng tiêu chuẩn 1,8 - 2,0 kg CO2/tấn gạo, đưa nồng độ CO2 ban đầu đạt từ 65% trở lên.
  • Phân tích chất lượng ban đầu của gạo tạp giao nhập kho về các chỉ tiêu cảm quan, độ ẩm, tạp chất và tỷ lệ hạt vỡ theo quy chuẩn kỹ thuật.
  • Theo dõi sự biến đổi hàm lượng khí CO2 trong lô bảo quản qua các mốc thời gian: Trong 48 giờ đầu nồng độ duy trì cao; sau 15 ngày nồng độ khí CO2 thẩm thấu sâu vào khối hạt và bao bì giảm xuống khoảng 40%; theo dõi biến động nồng độ sau 1 tháng và sau 5 tháng bảo quản, bảo đảm nồng độ không hạ xuống dưới ngưỡng 15%.
  • Đánh giá chất lượng gạo sau thời gian bảo quản kín nạp CO2: Phân tích sự biến đổi của các chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh, độ ẩm, tỷ lệ hạt vàng, độ chua, tỷ lệ hạt hư hỏng; giám sát mật độ vi sinh vật men mốc và sự hiện diện của côn trùng sống.
  • Đánh giá thành phần dinh dưỡng và chất lượng nấu nướng: So sánh đối chứng các chỉ tiêu phẩm chất dinh dưỡng (protit, tinh bột, độ axit) và cảm quan bữa ăn của gạo bảo quản bằng CO2 với phương pháp bảo quản bằng khí N2 và phương pháp bảo quản thông thường.

Phần 5: Kết luận và đề nghị

Tóm tắt các kết quả đạt được về mặt công nghệ, khẳng định phương pháp bảo quản gạo kín có nạp khí CO2 giúp duy trì chất lượng gạo tạp giao ổn định, hạn chế suy giảm dinh dưỡng, triệt tiêu côn trùng và ức chế nấm mốc. Đưa ra các đề xuất về việc tiếp tục kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ kho, chủ động biện pháp chống đọng sương khi nhiệt độ môi trường giảm sâu dưới 15°C và duy trì nạp bổ sung CO2 khi nồng độ suy giảm dưới mức cho phép.

Kết quả và đóng góp

Kết quả nghiên cứu chính

Quy trình bảo quản gạo đóng bao ở trạng thái kín có nạp khí CO2 tại Chi cục Dự trữ Nhà nước Thái Nguyên đạt được các thông số kỹ thuật và chỉ tiêu chất lượng cụ thể:

  • Thông số quy trình công nghệ: Màng dán PVC dày 0,5 mm bảo đảm độ kín tuyệt đối dưới áp lực kiểm tra của áp kế. Liều lượng nạp khí CO2 đạt chuẩn kỹ thuật từ 1,8 đến 2,0 kg $CO_2$/tấn gạo, đưa nồng độ $CO_2$ ngay sau khi nạp đạt $\ge 65%$. Sau khoảng 15 ngày, khí $CO_2$ khuếch tán đồng đều vào các khe hở và thẩm thấu vào bên trong bao gạo, nồng độ ổn định ở mức xấp xỉ 40% và duy trì giảm chậm, không thấp hơn 15% trong suốt 5 đến 6 tháng lưu kho.
  • Chất lượng khối gạo: Độ ẩm của gạo được duy trì ổn định quanh mức an toàn từ 13,8% đến 14,0%, không xảy ra hiện tượng đọng sương cục bộ trong điều kiện vận hành chuẩn. Tỷ lệ hạt vàng được kiểm soát chặt chẽ, không có hiện tượng gia tăng bất thường (giữ ở mức 0,1%).
  • Khống chế sinh vật hại: Toàn bộ côn trùng, sâu mọt sống bị tiêu diệt hoàn toàn do môi trường thiếu oxy nghiêm trọng kết hợp nồng độ $CO_2$ cao; không phát hiện côn trùng sống trong các đợt kiểm tra định kỳ. Sự phát triển của các chủng nấm mốc (Aspergillus, Penicillium) bị ức chế rõ rệt so với môi trường tự nhiên.

Dưới đây là bảng tổng hợp các chỉ tiêu chất lượng của phương pháp bảo quản nạp khí $CO_2$ so sánh với bảo quản bằng khí $N_2$ và bảo quản thông thường theo dữ liệu được ghi nhận trong nghiên cứu:

Tiêu chí theo dõi Bảo quản kín nạp khí $CO_2$ Bảo quản kín nạp khí $N_2$ Bảo quản thông thường (Mở)
Độ ẩm (Thủy phần) Dao động ổn định 13,8 - 14,0% Giữ ổn định quanh mức nhập kho Biến động mạnh theo ẩm độ không khí
Nồng độ khí duy trì Ban đầu $\ge 65%$; sau 6 tháng $\ge 15%$ Duy trì nồng độ khí trơ Tỷ lệ $O_2$ tự nhiên (~21%)
Tỷ lệ hạt vàng Rất thấp (0,1%, sau 14-16 tháng đạt 0,2%) Thấp Tăng nhanh (tăng 0,3 - 0,35% sau 3 tháng)
Mật độ côn trùng Không có côn trùng sống (bị triệt tiêu) Không phát triển côn trùng sống Phát triển mạnh (10 - 20 con/kg sau 3 tháng)
Nhiễm men mốc Bị ức chế mạnh; xuất hiện muộn và rất ít Bắt đầu nhiễm mốc từ tháng thứ 2 Tăng cao (950 - 1640 bào tử mốc/g sau 3 tháng)
Chỉ số độ chua Tăng rất chậm Tăng chậm Tăng nhanh (tăng 0,8 - 0,9% sau 3 tháng)
Cảm quan cơm nấu Mềm dẻo, giữ mùi thơm tự nhiên tốt Đạt yêu cầu, kém dẻo hơn lô $CO_2$ Cơm khô cứng, có mùi hôi mốc

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

  1. Kiểm soát ngưỡng nồng độ khí: Định kỳ sử dụng máy đo nồng độ khí chuyên dụng để giám sát lượng $CO_2$ trong lô gạo; nếu nồng độ suy giảm xuống dưới 15% mà thời gian dự kiến lưu kho còn từ 3 tháng trở lên thì bắt buộc phải nạp bổ sung khí $CO_2$.
  2. Phòng chống đọng sương: Vào các đợt thời tiết chuyển lạnh kéo dài, khi nhiệt độ môi trường hạ thấp dưới 15°C, cần chủ động áp dụng các giải pháp kỹ thuật như sưởi ấm kho hoặc vận hành máy hút ẩm nhằm ngăn chặn hiện tượng ngưng tụ ẩm ở lớp gạo bề mặt và sát tường màng bọc.
  3. Tuân thủ kỹ thuật đóng bao và làm kín: Đảm bảo kiểm tra nghiêm ngặt độ kín của màng PVC 0,5 mm bằng máy dò khí và áp kế trước khi bơm nạp khí chính thức; vệ sinh sạch sẽ lượng cám bám dính ngoài hạt trước khi đóng bao để hạn chế quá trình oxy hóa chất béo gây chua và đắng hạt.

Đóng góp của đề tài

Đề tài đã hoàn thành việc khảo sát, thực nghiệm và kiểm chứng chi tiết các thông số kỹ thuật của quy trình bảo quản gạo kín có nạp khí $CO_2$ trực tiếp trên khối gạo tạp giao tại kho Chi cục Dự trữ Nhà nước Thái Nguyên. Kết quả khảo sát đã cung cấp số liệu thực tế về động thái suy giảm nồng độ $CO_2$ (từ $\ge 65%$ xuống 40% và duy trì trên 15%), chứng minh tính ưu việt của khí $CO_2$ trong việc khống chế vi sinh vật gây hại và duy trì phẩm chất hạt tốt hơn so với khí $N_2$ và phương pháp truyền thống, góp phần chuẩn hóa quy trình kỹ thuật lưu trữ lương thực quốc gia tại khu vực trung du miền núi phía Bắc.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của nghiên cứu: Khóa luận giới hạn phạm vi khảo sát thực tế trong khoảng thời gian 5 tháng (từ tháng 11/2016 đến tháng 05/2017) trên đối tượng duy nhất là gạo tạp giao tại một chi cục dự trữ cụ thể. Do đó, các diễn biến sinh hóa dài hạn khi thời gian lưu kho vượt quá 12 đến 16 tháng chưa được theo dõi liên tục trong một chu kỳ năm trọn vẹn tại đơn vị; chưa thực hiện so sánh song song trên nhiều chủng loại gạo khác nhau (như gạo thơm, gạo nếp).
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo: Tiếp tục kéo dài thời gian theo dõi thực nghiệm lên 12 đến 24 tháng đối với nhiều giống gạo khác nhau; nghiên cứu ứng dụng các loại màng bọc vật liệu mới có hệ số thẩm thấu khí thấp hơn nhằm kéo dài thời gian duy trì nồng độ $CO_2$ trên 15%, giảm chi phí nạp bổ sung; hoàn thiện giải pháp cơ giới hóa và tự động hóa trong khâu hút chân không và kiểm soát ngưng tụ ẩm mùa lạnh.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên thuộc các chuyên ngành Công nghệ thực phẩm, Bảo quản và Chế biến nông sản, Quản lý kho vận và Lương thực - Thực phẩm. Bên cạnh đó, tài liệu có giá trị ứng dụng thực tiễn cao đối với cán bộ kỹ thuật, thủ kho và kiểm nghiệm viên tại các đơn vị thuộc Tổng cục Dự trữ Nhà nước. Các phần đáng tham khảo nhất bao gồm:

  • Hệ thống hóa toàn diện các biến đổi sinh lý, sinh hóa (hô hấp, già hóa, biến vàng, ôi chua, bốc nóng) của khối hạt trong quá trình bảo quản tại Phần 2.
  • Quy trình thao tác kỹ thuật bọc màng PVC 0,5 mm, phương pháp dùng máy HiClean HC 30 hút khí và định lượng nạp $CO_2$ (1,8 - 2,0 kg/tấn gạo) tại Phần 4.
  • Bảng thông số theo dõi nồng độ khí và diễn biến phẩm chất chất lượng cảm quan thực phẩm đối chứng giữa các phương pháp bảo quản.

Câu hỏi thường gặp

1. Nồng độ khí $CO_2$ trong lô gạo bảo quản kín cần đạt bao nhiêu ngay sau khi nạp và ngưỡng tối thiểu cho phép là bao nhiêu?
Ngay sau khi hoàn tất quy trình nạp khí (liều lượng 1,8 - 2,0 kg $CO_2$/tấn gạo), nồng độ $CO_2$ trong lô hàng phải đạt từ 65% trở lên. Sau khoảng 15 ngày, khí thẩm thấu vào khối hạt và ổn định ở mức xấp xỉ 40%. Ngưỡng tối thiểu cho phép sau 6 tháng bảo quản là 15%; nếu nồng độ hạ xuống dưới 15% và thời gian lưu kho dự kiến còn từ 3 tháng trở lên thì bắt buộc phải nạp bổ sung.

2. Đối tượng và địa điểm khảo sát thực nghiệm cụ thể của đề tài là gì?
Đối tượng nghiên cứu là khối gạo tạp giao đóng bao được lưu kho bảo quản trong vòng 5 tháng. Địa điểm nghiên cứu được thực hiện tại kho của Chi cục Dự trữ Nhà nước Thái Nguyên (phường Trung Thành, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên).

3. Các thiết bị và vật liệu chính được sử dụng để thi công và đo đạc quy trình bảo quản kín nạp $CO_2$ gồm những gì?
Bao gồm màng bọc PVC dày 0,5 mm, bình khí $CO_2$ thực phẩm có độ tinh khiết 99,9%, máy hút bụi công nghiệp HiClean HC 30 (Thái Lan) để rút không khí, áp kế manomet kiểm tra áp suất, máy dò khí xác định độ kín màng bọc (Nhật Bản), thiết bị đo chuyên dụng xác định nồng độ khí $CO_2$ với sai số ± 2% (Đức), máy đo độ ẩm Kett F511 (Nhật Bản) và bộ sàng nhôm tiêu chuẩn có kích thước lỗ 1,60 mm x 20 mm.

4. Vì sao cần đặc biệt chú ý đến lô gạo bảo quản kín nạp $CO_2$ khi nhiệt độ môi trường hạ thấp dưới 15°C trong nhiều ngày?
Khi nhiệt độ môi trường giảm sâu dưới 15°C kéo dài, sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa bên trong và bên ngoài lô gạo rất dễ gây ra hiện tượng ngưng tụ hơi nước (đọng sương) tại lớp gạo sát màng bọc và ven tường kho, làm độ ẩm cục bộ tăng cao và tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển. Lúc này cần áp dụng các biện pháp như sưởi ấm kho hoặc vận hành máy hút ẩm.

5. Khí $CO_2$ mang lại ưu điểm vượt trội nào về mặt vi sinh vật và chất lượng cảm quan cơm nấu so với khí $N_2$?
Khí $CO_2$ có khả năng ức chế nấm mốc mạnh hơn; trong 2 tháng đầu bảo quản hoàn toàn không xuất hiện nấm mốc (trong khi lô dùng khí $N_2$ bắt đầu nhiễm mốc từ tháng thứ 2). Đồng thời, các đánh giá cảm quan nấu ăn ghi nhận cơm nấu từ gạo bảo quản bằng $CO_2$ giữ được mùi thơm tự nhiên và độ mềm dẻo tốt hơn so với gạo bảo quản bằng khí $N_2$.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Trần Thị Lan đã hệ thống hóa đầy đủ cơ sở khoa học về sinh hóa, sinh lý hạt gạo và khảo sát thành công quy trình công nghệ bảo quản kín có nạp khí $CO_2$ tại Chi cục Dự trữ Nhà nước Thái Nguyên. Các số liệu thực nghiệm chứng minh phương pháp nạp $CO_2$ với liều lượng 1,8 - 2,0 kg/tấn gạo giúp khống chế hoàn toàn côn trùng sống, hạn chế tối đa nấm mốc, duy trì độ ẩm hạt ổn định ở mức 13,8 - 14,0% và bảo tồn tốt phẩm chất cảm quan hạt gạo. Công trình mang giá trị thực tiễn rõ rệt, cung cấp căn cứ kỹ thuật quan trọng phục vụ công tác quản lý và lưu giữ lương thực dự trữ quốc gia đạt thời hạn từ 12 tháng trở lên an toàn và hiệu quả.