CHƯƠNG I. Môi trường - khí hậu kỹ thuật bảo quản [6a] 1. Khí hậu nhiệt đới nước ta Nước ta có lãnh thổ nằm hoàn toàn trong vùng nhiệt đới (bán cầu Bắc) trải dài gần mười lăm độ vĩ tuyến (23 o 22’N ở Đồng Văn đến 8o 30’N ở Cà Mau), chịu ảnh hưởng của các hoàn lưu phức hợp và chế độ gió mùa [3], nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm độc đáo với các hình thái khí hậu rất khác nhau của các vùng dọc theo đất nước. Bức xạ mặt trời Tổng lượng bức xạ trung bình hàng năm khoảng 120 kcal/cm2/năm.
Cường độ bức xạ trực tiếp có thể đạt cực đại 0,6 kcal/cm2/ngày vào các tháng 6 và 8 ở miền Bắc và các tháng 4-5, 8-9 ở miền Nam. Cực tiểu của cường độ bức xạ trực tiếp đạt vào các tháng 1 và 2 ở miền Bắc và các tháng 12 và tháng 1 ở miền Nam, có giá trị khoảng 0,1-0,2 kcal/cm2/ngày. Nhiệt độ Chế độ nhiệt của khí hậu thay đổi đáng kể theo vùng. Nhiệt độ không khí trung bình năm ở Hà Nội là 23,5oC, ở thành phố Hồ Chí Minh là 27oC.
Nhiệt độ cực đại tuyệt đối ở Hà Nội là 42,8 oC và ở thành phố Hồ Chí Minh là 40oC. Biên độ biến đổi nhiệt độ lớn nhất trong ngày quan sát thấy (T có thể đạt 20oC ở Tây Bắc, ở miền Nam thường dưới 10oC. 6 Phan Anh Tuấn - 2009 Luận văn Thạc sỹ khoa học Khoa Hóa học Trường ĐH KHTN - ĐHQG HN 1. Gió mùa, mưa, bão và độ ẩm Nước ta có khí hậu thuộc loại hình khí hậu nhiệt đới gió mùa châu Á, cú các loại hình thời tiết hết sức độc đáo.
Đó là: lạnh hanh, lạnh ẩm, nồm, ẩm, mưa phùn, mưa ngâu, nắng nóng gió Tây (gió Lào). Do ảnh hưởng của chế độ gió mùa, mưa ở nước ta cũng phân theo mùa. Lượng mưa trung bình cả nước hàng năm vào khoảng 1800 mm. Thời tiết trên đây làm cho độ ẩm không khí của nước ta khá cao.
Ở miền Bắc, độ ẩm tương đối trung bình tháng 81 - 88%, có đến gần nửa thời gian độ ẩm cao hơn 90%. Ở miền Nam có mùa khô rõ rệt hơn, độ ẩm tương đối trung bình năm có giá trị 75%. Ở miền Bắc khi trời nồm hoặc có mưa phùn thì độ ẩm tương đối có thể cao hơn 95%. Những đặc điểm trên đây chứng tỏ nước ta có một khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa rất đặc thù, do đó có những mặt rất thuận lợi đồng thời những mặt rất khắc nghiệt.
Ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới đến sản xuất ở nước ta Ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới đến sản xuất có mặt tích cực và mặt tiêu cực đối với sự phát triển sản xuất ở nước ta. Xét theo quan điểm về bảo quản niêm cất có một số tác động cần hết sức quan tâm. - Trước hết là ảnh hưởng tiêu cực đến độ bền, tuổi thọ của vật tư, trang bị kỹ thuật, dây chuyền sản xuất, v. đã được phát hiện từ trong lịch sử xa xưa, nhưng chỉ trở nên nghiêm trọng khi đi vào công nghiệp hoá.
- Các vật liệu phi kim loại (chất dẻo, chất phủ hữu cơ, chất cách điện.) bị suy thoái nhanh như giảm độ bền cơ học, độ bền điện, bị xuống cấp về các tính năng kỹ thuật. - Trong thiết bị kỹ thuật, cùng một lúc các hiện tượng mòn gỉ, ăn mòn vi sinh, suy thoái chất bôi trơn, nấm mốc phát triển trên các lớp cách điện. 7 Phan Anh Tuấn - 2009 Luận văn Thạc sỹ khoa học Khoa Hóa học Trường ĐH KHTN - ĐHQG HN xảy ra. Do đó có thể dẫn đến sự “cộng hưởng” làm cho thiết bị rất nhanh chóng bị loại.
Rất nhiều trường hợp thiết bị đã hư hỏng ngay trong kho khi chưa sử dụng. Nói chung, nếu không có biện pháp đặc biệt, thì các sản phẩm từ các nước ôn đới hoạt động ở nước ta sẽ có tuổi thọ giảm đi khoảng một nửa, số phụ tùng kèm theo nói chung phải có cơ số gấp đôi mới bảo đảm hoạt động được ổn định. - Tác nhân chủ yếu dẫn đến suy giảm chất lượng nhanh trong điều kiện nhiệt đới ẩm nước ta là: + Phức hợp nhiệt ẩm + Vi sinh, côn trùng, nấm mốc + Bức xạ - Tác nhân chu yếu oxy hóa làm suy giảm chất lượng trong điều kiện nhiệt đới ẩm nước ta là oxy. Vi khí hậu kỹ thuật – môi trường kỹ thuật 1.
Khái niệm môi trường - khí hậu kỹ thuật Ngay từ xa xưa con người đã nhận thức được ảnh hưởng to lớn của khí hậu đối với đời sống và lao động, sản xuất. Cho đến ngày nay chúng ta đã quen với tên gọi “khí hậu nông nghiệp ”, “khí hậu xây dựng ”. Đó là những nội dung khí hậu ứng dụng, trong đó khí hậu nông nghiệp nghiên cứu khí hậu theo yêu cầu sản xuất nông nghiệp (như điều kiện độ ẩm, ánh sáng. ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây trồng) và khí hậu xây dựng nghiên cứu khí hậu theo quan điểm xây dựng, chủ yếu là xây dựng nhà ở (như tốc độ gió, hướng gió thịnh hành, nhiệt độ.
phù hợp với sinh lý của người ở). Tương tự, khí hậu kỹ thuật là nội dung của khí hậu ứng dụng, nghiên cứu khí hậu theo yêu cầu của việc chế tạo, sử dụng, bảo quản sản phẩm. Phân loại 8 Phan Anh Tuấn - 2009 Luận văn Thạc sỹ khoa học Khoa Hóa học Trường ĐH KHTN - ĐHQG HN Khí hậu được phân loại theo quan điểm kỹ thuật: đại khí hậu, khí hậu vùng, vi khí hậu và ẩn khí hậu. Đại khí hậu: thường được hiểu là khí hậu trên một phạm vi lớn về không gian, vị trí địa lý, nước ta có đại khí hậu là nhiệt đới châu Á.
Khí hậu vùng: (hay khí hậu khu vực) còn bị chi phối bởi yếu tố địa hình. Độ cao so với mặt biển, thung lũng, nền đất, đá khác nhau, thảm thực vật là những yếu tố rất quan trọng tạo nên những sự khác biệt giữa khí hậu các vùng. Vi khí hậu: khí hậu trong một phạm vi hẹp khác hẳn điều kiện khí hậu sát cạnh nó. Ví dụ vi khí hậu trong hầm mỏ, trong một nhà máy, kho bảo quản Ẩn khí hậu là khí hậu bên trong một vi khí hậu (thậm chí trong một thiết bị, khối sản phẩm… trong vi khí hậu đó), bị chi phối chủ yếu bởi quá trình hoạt động của bản thân các vật phẩm (máy - sinh nhiệt, chín sau thu hoạch sinh nhiệt ẩm.
Suy giảm chất lượng do tác động của khí hậu Khi có tác động của yếu tố khí hậu trong một thời gian nào đó thì các tính năng của vật liệu, thiết bị, sản phẩm, lương thực … thường biến đổi và nói chung những biến đổi ấy thường dẫn tới giảm giá trị sử dụng của sản phẩm. Ta gọi đó là sự suy giảm. Sự suy giảm ấy thường có một quá trình nhất định. Quá trình suy giảm làm hai loại: suy giảm vĩnh cửu (không thuận nghịch) và suy giảm tạm thời (thuận nghịch).
Suy giảm chất lượng lương thực thuộc loại suy giảm vĩnh cứu, không phục hồi được. Giá trị tới hạn - yếu tố quyết định Mặc dù tất cả các yếu tố khí hậu đều tác động đến quá trình suy giảm nhưng thường chỉ có một số yếu tố (hoặc nhiều là hai yếu tố) gây nên những suy giảm đáng kể về chất lượng của vật phẩm. Ta gọi yếu tố đó là yếu tố quyết định. 9 Phan Anh Tuấn - 2009 Luận văn Thạc sỹ khoa học Khoa Hóa học Trường ĐH KHTN - ĐHQG HN Yếu tố đó chỉ gây nên suy giảm chất lượng đáng kể trong một thời gian (ví dụ thời gian bảo quản) và không gian (ví dụ kho bảo quản) xác định, nếu nó đạt và vượt giá trị tới hạn.
Điều hiển nhiên là tác nhân chính oxy hóa trong quá trình bảo quản là oxy môi trường, nếu nồng độ oxy xấp xỉ bằng không thì tốc độ quá trình oxy hóa tự nhiên này giảm thiểu đến mức không đáng kể. Suy giảm đáng kể là suy giảm đến mức chất lượng không giữ được mức tối thiểu theo quy định. Phân loại môi trường theo quan điểm kỹ thuật Khi nghiên cứu phân loại môi trường ta không chỉ chú ý đến vi khí hậu - các yếu tố môi trường trực tiếp bao quanh mà còn nhiều điều kiện khác, trực tiếp và đôi khi còn khắc nghiệt hơn - điều kiện của ẩn khí hậu. Một điều quan trọng khác là tiêu chuẩn phân loại.
Trong phân loại khí hậu kỹ thuật hiện nay, như đã nói ở trên, trong nhiều nước mới dựa trên điều kiện tự nhiên. Rõ ràng cách phân loại đại khí hậu ấy hoàn toàn có tính chất định tính, quy ước và chưa thật sự xuất phát từ hiện tượng, nguyên nhân suy giảm chất lượng. Phân loại môi trường kỹ thuật rất phức tạp, dù xuất phát từ quan điểm người sản xuất hay quan điểm của người tiêu dùng. Chính vì vậy việc nghiên cứu phân loại môi trường kỹ thuật, trong đó có môi trường bảo quản (vi khí hậu bảo quản) gặp không ít khó khăn, hiện vẫn đang được tiếp tục quan tâm đầu tư và phát triển.
Gạo bảo quản dự trữ quốc gia 1. Thành phần hóa học gạo dự trữ Gạo trắng (white rice) theo định nghĩa của TCVN 5643- 2008 là "phần gạo lật sau khi đã tách bỏ một phần hoặc toàn bộ cám và phôi" 10 Phan Anh Tuấn - 2009 Luận văn Thạc sỹ khoa học Khoa Hóa học Trường ĐH KHTN - ĐHQG HN Thành phần hoá học chủ yếu của gạo bao gồm có gluxit, protit, lipit và các vitamin, chất khoáng. Tỷ lệ thành phần này thay đổi tuỳ theo từng giống lúa , điều kiện canh tác, công nghệ xay sát… Ví dụ: kết quả phân tích mẫu gạo đưa vào bảo quản thí điểm bằng khí CO2 tại Dự trữ quốc gia khu vực Hà nội ghi trong bảng 1. Thành phần hoá học trung bình gạo dự trữ quốc gia (Hà Nội) Phân loại Thành phần chất dinh dưỡng Độ gạo theo Gluxit, Protit Lipit Vitamin chua hàm lượng % % % B1 % Thấp 82,2 6,7 4,8 0,06 0,40 Trung 82,75 7,0 5,1 0,07 0,55 bình Cao 83,30 7,3 5,4 0,08 0,70 Phần lớn gluxit nằm ở nội nhũ của hạt gạo , còn lipit, protit và vitamin B1 nằm ở lớp vỏ cám của hạt gạo.
Đánh giá chất lượng gạo theo chỉ tiêu: Theo TCVN 5644- 2008 chỉ tiêu chất lượng gạo trắng và Đánh giá chỉ số dinh dưỡng protit, lipit, gluxit và vitamin. Tính chất đặc điểm thành phần chính của gạo 1. Protit Protit là hợp chất hữu cơ chứa nitơ và là chất dinh dưỡng quan trọng bậc nhất đối với loài người.