Khảo sát tỷ lệ gãy của lúa gạo trên quy trình xay xát tại nhà máy Đặng Thành

THUỲ TRANG thực hiện và đệ nạp. Kính trình Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp xét duyệt. Long Xuyên, ngày …tháng…năm 200… GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GV 1 Ths. Văn Minh Nhựt GV 2 Ks. Trần Phương Lan TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NƠNG NGHIỆP – TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn đính kèm với tên đề tài: KHẢO SÁT TỶ LỆ GÃY CỦA LÚA GẠO TRÊN QUY TRÌNH XAY XÁT TẠI NHÀ MÁY ĐẶNG THÀNH. Do sinh viên : Lê Thị Thuỳ Trang Thực hiện và bảo vệ trước hội đồng ngày:………………………….………... Luận văn đã được Hội đồng đánh giá ở mức:………………………………... Ý kiến của Hội đồng:………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….. Long xuyên, ngày ……tháng…..năm 200… DUYỆT Chủ Tịch Hội Đồng BAN CHỦ NHIỆM KHOA NN-TNTN (ký tên) TI U S CA NHANỂ Ử Họ và tên : LÊ THỊ THUỲ TRANG Ngày tháng năm sinh: 27-10-1982 Nơi sinh: Bệnh viện Đa Khoa An Giang Con Ơng: LÊ VĂN CƯỜNG Và Bà: TRẦN TUYẾT SƯƠNG Địa chỉ: 106A/6 Phan Bội Châu, Khĩm Bình Thới 1, Phường Bình Khánh, Thành Phố Long Xuyên, An Giang. Đã tốt nghiệp phổ thơng năm 2000 Vào Trường Đại Học An Giang năm 2001 học lớp ĐH2TP1 khố 2 thuộc Khoa Nơng Nghiệp và Tài Nguyên Thiên Nhiên và đã tốt nghiệp kỹ sư nghành Cơng Nghệ Thực Phẩm năm 200… LỜI CẢM TẠ  Xin chân thành cảm ơn Cơ Hương Chủ Doanh Nghiệp Nhà Máy Chế Biến Gạo Xuất Khẩu Đặng Thành đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện để hồn thành khảo sát. Xin chân thành cảm ơn Thầy Văn Minh Nhựt và Cơ Trần Phương Lan đã trực tiếp hướng dẫn luận văn tốt nghiệp. Chân thành cảm ơn quí thầy cơ giảng dạy đã truyền đạt kiến thức quí báu trong thời gian qua. Tơi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến cha mẹ đã nuơi dưỡng nên người, động viên và tạo điều kiện cho tơi hồn thành luận văn. Cuối cùng xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn học đã giúp tơi trong quá trình làm luận văn. i TĨM LƯỢC Trong sản xuất gạo, tổng lượng hạt nguyên sau chế biến là đặc tính quan trọng quyết định chất lượng gạo. Các hạt gạo bị gãy ngồi việc ảnh hưởng đến chất lượng tiêu dùng mà cịn ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị kinh tế của hạt gạo, nhưng trên thực tế vấn đề này chưa được quan tâm đến và tỷ lệ này trong cơng đoạn sản xuất chưa cĩ số liệu cụ thể. Mục tiêu của đề tài là khảo sát tỷ lệ gãy trong từng cơng đoạn và tỷ lệ gãy cuối cùng; mối quan hệ giữa độ ẩm và tỷ lệ gãy sau chế biến. Phương pháp khảo sát: đo độ ẩm, ghi nhận tỷ lệ gãy trên giống IR50404. Kết quả khảo sát cho thấy độ ẩm cĩ ảnh hưởng lớn đến tỷ lệ gãy/ tổng lượng gạo thu hồi, cụ thể như trong khoảng khảo sát từ 13,7- 18,1% ẩm thì ở khoảng độ ẩm 13,7-14,9% cĩ tỷ lệ gãy do thiết bị thấp nhất 13,65%; ở khoảng độ ẩm 15-17% tỷ lệ gãy do thiết bị chiếm khoảng 17,3 % và khoảng độ ẩm trên 17% tỷ lệ gãy do thiết bị là 15,94% . Trong đĩ: - Cơng đoạn xay tách vỏ trấu tỷ lệ gãy chiếm từ 6,28 – 8,39% trên tổng thu hồi. - Cơng đoạn xát trắng tỷ lệ gãy chiếm từ 30,48 –35,03% trên tổng thu hồi. ii MỤC LỤC Nội dung Trang CẢM TẠ TĨM LƯỢC MỤC LỤC DANH SÁCH BẢNG DANH SÁCH HÌNH Chương 1 GIỚI THIỆU Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu về hạt lúa 2.1.1 Cấu trúc hạt lúa 2.1.2 Thành phần hố học của hạt lúa 2.2 Nguyên nhân hạt gạo bị gãy 2.2.1 Giống lúa 2.2.2 Thời điểm thu hoạch và các hoạt động gặt lúa, suốt lúa 2.2.3 Phơi sấy lúa 2.2.4 Xay xát 2.3 Quy trình cơng nghệ sản xuất gạo tại nhà máy Đặng Thành 2.3.1 Cơng đoạn làm sạch 2.3.2 Cơng đoạn tách vỏ trấu 2.3.3 Cơng đoạn phân loại hỗn hợp sau khi xay 2.3.4 Cơng đoạn tách thĩc 2.3.5 Cơng đoạn xát trắng 2.3.6 Cơng đoạn phân loại tấm Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT 3.1 Phương tiện khảo sát 3.2 Phương pháp khảo sát 3.2.1 Thời gian ghi nhận số liệu 3.2.2 Xử lý số liệu 3.2.3 Bố trí khảo sát Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Xác định sơ đồ khối trong sản xuất i ii iii v vii 1 3 3 3 4 5 5 6 7 8 9 8 9 11 12 13 13 15 15 15 14 16 16 17 18 iii DANH SÁCH BẢNG Bảng số Tựa bảng Trang 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Thành phần hố học hạt lúa. Tỷ lệ rạn nứt cúa các hạt sau thu hoạch theo các giai đoạn. Chỉ tiêu theo dõi. Tỷ lệ gãy ban đầu của lúa. Tỷ lệ gãy qua máy xay hai dĩa đá. Tỷ lệ gãy do máy xay hai trục cao su. Tỷ lệ gãy trong cơng đoạn xát 1. Tỷ lệ gãy trong cơng đoạn xát 2. Tỷ lệ gãy trong cơng đoạn xát 3. Tỷ lệ gãy tổng cộng qua các cơng đoạn. PHỤ CHƯƠNG Phân loại kích thước hạt theo tỷ số dài/rộng. Phân loại kích thước hạt theo chiều dài. Kích thước hạt gạo lức qua các mẫu khảo sát. Hiệu chỉnh ẩm máy Kett. Tỷ lệ gãy ban đầu của các mẫu khảo sát. Tỷ lệ gãy ban đầu theo tổng thu hồi. Tỷ lệ gãy ở các cơng đoạn sản xuất theo độ ẩm. Lưu lượng các máy xay. Lưu lượng của sàng tách thĩc và máy xát. Khối lượng gạo trong cơng đoạn xay. Khối lượng gạo gãy trong cơng đoạn xay. Khối lượng gạo nguyên trong cơng đoạn xay. Khối lượng gạo trong cơng đoạn tách thĩc và xát trắng. Khối lượng gạo gãy trong cơng đoạn tách thĩc và xát. Khối lượng gạo nguyên trong cơng đoạn tách thĩc và xát Khối lượng gãy ở cơng đoạn theo độ ẩm Tỷ lệ gãy tính theo tổng thu hồi ở các cơng đoạn Tỷ lệ gãy tính trên 100% lúa sạch Tỷ lệ gãy ban đầu và tỷ lệ gãy do thiết bị tính trên 100% lúa 4 6 14 21 21 22 22 23 23 25 pc-1 pc-1 pc-2 pc-3 pc-4 pc-6 pc-8 pc-10 pc-10 pc-11 pc-11 pc-12 pc-12 pc-12 pc-13 pc-13 pc-15 pc-17 v DANH SÁCH HÌNH Hình số Tựa hình Trang 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Bố trí khảo sát Quy trình sản xuất Sơ đồ lưu lượng sản xuất Biểu diễn lưu lượng, khối lượng gạo tại mỗi cơng đoạn Biểu diễn tỷ lệ gạo qua các cơng đoạn theo nhập liệu 100% chưa sạch Biểu diễn tỷ lệ gạo qua các cơng đoạn theo nhập liệu 100 % sạch Biểu diễn sự giảm tỷ lệ so với nhập liệu 100% ở độ ẩm 13,7- 14,9% Biểu diễn sự giảm tỷ lệ so với nhập liệu 100% ở độ ẩm 15-17% Biểu diễn sự giảm tỷ lệ so với nhập liệu 100% ở độ ẩm trên 17% Biểu diễn khối lượng gãy ở các cơng đoạn theo độ ẩm Biểu diễn đường hồi quy tỷ lệ gãy theo thiết bị theo độ ẩm Biểu diễn tỷ lệ gãy trong xay, xát theo nhập liệu 100% nhập liệu Biểu diễn tỷ lệ gãy ban đầu và tỷ lệ gãy do thiết bị theo nhập liệu 100% lúa sạch 16 17 18 19 20 21 25 25 26 26 27 28 29 vii Chương 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Lương thực giữ vai trị quan trọng trong đời sống con người, trong đĩ lúa gạo là một trong ba nguồn lương thực chủ yếu. Tổng sản lượng lương thực trên tồn thế giới hơn 200 triệu tấn, trong đĩ lúa gạo chiếm ¼ sản lượng . Đối với Việt Nam sản lượng lúa trên 35,3% triệu tấn lúa/ năm và xuất khẩu hơn 4 triệu tấn gạo thì lúa gạo quan trọng khơng những bảo đảm an ninh lương thực trong nước mà cịn mang lại giá trị xuất khẩu cho quốc gia. Ngày nay trong xu thế cạnh tranh giữa các quốc gia xuất khẩu gạo trên thị trường thế giới, Việt Nam cần sản xuất gạo cĩ chất lượng cao để đáp ứng thị trường đồng thời mang lại nhiều ngoại tệ cho đất nước. Trong đĩ tỷ lệ gạo gãy là nhân tố lớn nhất ảnh hưởng lớn đến chất lượng ăn uống do những hạt này khi nấu sẽ mất nhiều vitamin B1, tinh bột bị giải phĩng và giải phĩng các enzym trong hạt gạo, những enzym này sẽ ảnh hưởng đến mùi gạo sau khi nấu. Bên cạnh đĩ thị hiếu người tiêu dùng ưa chuộng hạt gạo nguyên do giá trị cảm quan của nĩ mang lại từ đĩ ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị kinh tế của hạt gạo cụ thể là giá của hạt gạo nguyên vẹn gấp hai lần hạt gạo gãy. Do vậy tỷ lệ gạo nguyên là đặc tính vật lý quan trọng nhất quyết định chất lượng gạo. Việc cải thiện tỷ lệ gạo nguyên sẽ mang lại cho người nơng dân lợi nhuận từ cây lúa của họ và nhà kinh doanh sẽ cĩ gạo chất lượng cao cho việc xuất khẩu. Nhưng hiện nay cơng nghệ sản xuất và cơng nghệ sau thu hoạch lúa gạo ở nước ta cịn nhiều yếu kém, bên cạnh đĩ cơng nghệ chế biến cũng ảnh hưởng quan trọng lên chất lượng hạt gạo thành phẩm, trong đĩ tỷ lệ hạt nguyên gĩp phần quan trọng trong chất lượng gạo. Nên việc khảo sát tỷ lệ gạo gãy thực tế trên qui trình xay xát là việc cần thiết, từ đĩ tạo cơ sở cho các nghiên cứu khác khắc phục sau này. 1 1.2 Mục tiêu khảo sát - Xác định tỷ lệ gãy trên giống IR50404 - Xác định được tỷ lệ gãy từng cơng đoạn từ đĩ tính tỉ lệ gãy tổng cộng ở tồn qui trình xay xát tại nhà máy Đặng Thành. - Xác định tỷ lệ gãy của lúa gạo theo sự thay đổi độ ẩm trước lúc đem xay xát. 2 Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu về hạt lúa 2.1.1 Cấu trúc hạt lúa Hạt lúa bao gồm 5 phần 2.1.1.1 Mày Thĩc Tuỳ theo loại thĩc và điều kiện canh tác mà mày cĩ độ dài khác nhau; nĩi chung độ dài khơng vượt quá 1/3 chiều dài vỏ trấu. Trong quá trình bảo quản, do cọ xát giữa các hạt phần lớn các mày thĩc rụng ra, làm tăng lượng tạp chất trong khối thĩc. 2.1.1.2 Vỏ trấu: Vỏ trấu chiếm 15-30% trọng lượng hạt bao gồm cellulose và chất xơ, với độ dày 0,12- 0,15mm. Trong quá trình bảo quản, lơng thĩc thường rụng ra do quá trình cọ xát giữa các hạt thĩc làm tăng lượng tạp chất trong khối hạt. 2.1.1.3 Vỏ hạt Vỏ hạt là lớp vỏ mỏng bao bọc lớp nội nhũ cĩ màu trắng đục hoặc màu đỏ cua.Về cấu tạo, từ ngồi vào trong gồm cĩ: quả bì, chủng bì và tầng aleuron. Tuỳ theo giống lúa và độ chín của lúa mà lớp vỏ này dày hay mỏng. Trung bình lớp vỏ hạt chiếm 5,6 - 6,1% khối lượng hạt gạo lức. Lớp aleuron cĩ cấu tạo chủ yếu là protein và lipid, khi xay xát lớp vỏ hạt chủ yếu là lớp aleuron bị vụn nát ra thành cám. Nếu cịn sĩt trong hạt thì quá trình bảo quản dễ bị oxy hố làm cho gạo bị ơi chua và khét. 2.1.1.4 Nội nhũ Nội nhũ là thành phần chính và chủ yếu nhất của hạt lúa. Trong nội nhũ chủ yếu là tinh bột chiếm 90%. Tuỳ theo giống mà nội nhũ cĩ màu trắng trong hay trắng đục. Các vết trắng đục ở giữa hạt hay ở phía bên hạt gọi là bạc bụng khi xay dễ đớn nát và lâu chín, phẩm chất cơm khi nấu khơng ngon bằng nội nhũ trắng trong. 3 2.1.1.5 Phơi Phơi nằm ở gĩc dưới nội nhũ, tuỳ theo giống và điều kiện canh tác mà phơi chiếm khoảng 2,2-3 % so tồn hạt. Phơi cĩ chứa nhiều prơtid, lipid, vitamin, đặc biệt là vitamin B1 chiếm 66% trong phơi. Trong bảo quản, phơi dễ bị vi sinh vật, cơn trùng tấn cơng. Khi xay xát phơi thường bị nát vụn và lẫn trong cám (Vũ Quốc Trung,1999). 2.1.2 Thành phần hố học của hạt lúa Thành phần hố học của hạt lúa thay đổi tuỳ theo giống, điều kiện canh tác, thổ nhưỡng, tập quán canh tác, phân bĩn,… Tinh bột là thành phần chính của nội nhũ hạt. Thành phần carbohydrate khác khơng phải tinh bột cĩ trong cám và phơi nhiều hơn trong nội nhũ. Gạo lức chứa khoảng 75% carbohydrate và chiếm 85-90% chất khơ của gạo. Đồng thời trong gạo lức chứa khoảng 8% protein và 2,4-3,9 % chất béo. Hàm lượng amylose khoảng 12-35% trong gạo thường. Gạo nếp cĩ hàm lượng amylopectin cao. Hàm lượng nước trong lúa thay đổi theo độ chín của hạt. Khi thu hoạch thì lượng nước khoảng 22-28%. Sau đĩ để bảo quản thì chúng ta phải sấy lúa đến độ ẩm 13-14%. Trong quá trình bảo quản lúa cĩ thể hút ẩm hoặc nhả ẩm tuỳ theo độ ẩm cân bằng của khơng khí. Để xác định độ ẩm, phương pháp thơng thường là sấy ở 105oC đến khi trọng lượng khơng đổi hoặc dùng thiết bị đo độ dẫn điện, điện dung. Ngồi ra các thành phần khác của hạt được cho trên bảng 1 Bảng 1:Thành phần hố học của hạt lúa 4 Thành phần hố học Hàm lượng các chất(%) Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình Protein Tinh bột Xenlulose Tro Đường Chất béo Dextrin 6,66 47,7 8,74 4,68 0,1 1,6 0,8 10,43 68 12,22 6,9 4,5 2,5 3,2 8,74 56,2 9,41 5,8 3,2 1,9 1,3 ( Dương Thị Phượng Liên , Hà Thanh Tồn, 2000) 2.2 Nguyên nhân hạt gạo bị gãy Hạt gạo bị gãy ( broken kernels) hình thành sau khi đã chế biến do rất nhiều nguyên nhân . 2.2.1 Giống lúa Độ bạc bụng là một đặc tính phụ thuộc rất nhiều vào giống lúa, các giống lúa khác nhau sẽ cĩ độ bạc bụng khác nhau. Các vết bạc bụng xuất hiện ở phơi nhũ ở giữa hạt hay ở một bên hạt. Các hạt lúa bị bạc bụng này khi đem vào xay xát thường bị gãy ở vị trí này do tinh bột ở vùng bạc bụng cĩ cấu trúc kém chặt chẽ tạo ra các khoảng hở chứa khơng khí nên rất dễ gãy (Vũ Quốc Trung, 1999). Một đặc tính vật lý của giống lúa cũng ảnh hưởng mức độ gãy như hạt dài dễ gãy hơn hạt trịn ngắn do hạt dài chịu lực kém hơn hạt trịn. Ngồi ra giống lúa cĩ độ cứng cao sẽ chịu áp lực lớn nên ít gãy trong quá trình xay xát (Nhan Minh Trí, 2000). 2.2.2 Thời điểm thu hoạch và các hoạt động gặt lúa, suốt lúa Theo Dương Thái Cơng việc chọn thời điểm thu hoạch rất quan trọng ảnh hưởng đến tỷ lệ gạo nguyên. Ở các nước nhiệt đới thời điểm thu hoạch khoảng 30 ngày sau khi lúa trổ bơng và độ ẩm khi thu hoạch từ 20- 25% . Nếu độ ẩm thu hoạch quá nhỏ ngồi việc hao hụt trên đồng do rụng hạt khi thu hoạch cịn làm tỷ lệ gãy cao do tác động cơ học trong quá trình tuốt lúa. Ngược lại nếu độ ẩm cao tỷ lệ hạt bị hư hỏng do tác động cơ học trong quá trình đập lúa giảm, nhưng làm chi phí nguyên liệu đập tuốt gạo cao, đồng thời năng lượng cho việc sấy lúa để bảo đảm điều kiện tồn trữ sẽ tăng lên, chất lượng hạt lúa sẽ xấu do cịn nhiều hạt lúa xanh dẫn đến năng suất xay xát kém, hạt gạo chứa nhiều bạc bụng làm tỷ lệ gạo nguyên sẽ giảm. Nếu để lúa trên đồng đạt độ ẩm 14-16% thì tỷ lệ hao hụt khi thu hoạch lên đến 10%. 5 Bảng 2 : Tỷ lệ rạn nứt của hạt gạo sau thu hoạch theo các giai đoạn STC: Vết nứt ngang đơn ( Single traverse crack) MTC : Nhiều nứt ngang ( Multiple traverse crack) LC : Vết nứt dọc ( Longitudinal crack) (Dương Thái Cơng, 2004) Khi gặt lúa trong thời điểm cịn sương sẽ làm khối lúa hút ẩm trở lại dẫn đến rạn nứt bên trong hạt do ứng suất và đồng thời gặt xong do bất cẩn gom lúa khơ và lúa ướt chung một khối làm cho việc truyền ẩm từ lúa ướt sang lúa khơ dẫn đến sự rạn nứt cao. Sau khi gặt do tập quán hay bĩ lúa để ngồi đồng để qua đêm đã làm tình trạng rạn nứt hạt tăng lên do quá trình hút và nhả ẩm (Dương Thái Cơng, 2004; Dương Thị Phượng Liên, 2000). 6 Thời gian sau khi trổ bơng (ngày) Ẩm độ hạt khi thu hoạch ( %) Hạt rạn nứt (%) STC MTC LC Tổng 24 29 33 39 45 51 64 72 29,2 28,6 23,4 22,4 19,1 16,9 16,9 17,6 2,1 6,2 4,8 17,2 12,8 14,1 21,8 17,8 0,9 3,1 0,9 14,2 3,6 16,6 31,9 31,2 0,0 0,0 0,0 3,0 5,1 6,0 9,9 10,8 3,0 9,3 5,7 34,4 31,5 36,7 63,6 59,8 Việc sử dụng máy suốt điều chỉnh vận tốc trống đập > 550 vịng/phút làm mức độ gãy vỡ hạt tăng lên ; đồng thời khe hở giữa guồng đập và máng đập nhỏ hơn 25mm cũng làm hạt gãy vỡ nhiều ( Dương Thái Cơng, 2004). 2.2.3 Phơi - sấy lúa: Việc phơi nắng là biện pháp rẻ tiền, khơng cần vận chuyển đến nơi cĩ máy sấy nên được nhiều người áp dụng. Nhưng việc phơi nắng do khơng kiểm sốt được làm tỷ lệ gạo bị nứt cao do chênh lệch độ ẩm quá lớn của các lớp hạt hoặc do sự quá nhiệt. Đồng thời do tập quán phơi mớ trên đồng của người dân đã làm gia tăng tỷ lệ gãy của hạt. Với việc sấy lúa bằng máy cũng làm rạn nứt hạt do việc vận hành máy sấy chưa đúng kỹ thuật, sấy nhanh khối hạt để chạy theo lợi nhuận trong thời tiết mưa dầm sẽ làm hạt tăng tỷ lệ rạn nứt. Máy sấy vận hành ở chế độ sấy gián đoạn tỷ lệ gãy thấp hơn sấy liên tục (Dương Thái Cơng, 2004). 2.2.4 Xay xát Trong khâu tách vỏ trấu, độ ẩm của lúa cao hay thấp đều cĩ ảnh hưởng rất lớn quá trình xay xát. Độ ẩm cao quá hạt sẽ gãy nhiều, nếu thĩc quá khơ, trong quá trình tách vỏ cũng làm hạt dễ bị gãy. Lúa cĩ độ ẩm thích hợp cho cơng đoạn xay xát là 14-15%. Ngồi ra, việc đưa nguyên liệu vào máy xay với nhiều độ ẩm khơng đồng nhất cũng làm tăng tỷ lệ gãy do truyền ẩm trong khối hạt. Giống lúa quan trọng ảnh hưởng đến tỷ lệ gãy như đã trình bày ở trên cũng ảnh hưởng trong khâu xay xát, độ đồng đều về kích thước của khối hạt đem xay cũng quan trọng ảnh hưởng tỷ lệ gãy. Tỷ lệ gãy cao do vẫn cịn dùng máy xay nhỏ, lưu động. Việc sử dụng máy xay hai trục cao su tỷ lệ gãy cũng giảm hơn so với với máy hai thớt đá nhám. Ngồi ra các yếu tố khác ảnh hưởng đến tỷ lệ gãy hạt như khe hở của thiết bị xay xát, loại thiết bị dùng trong xay xát, độ cứng trục cao su, cách bố trí dây chuyền sản xuất (Nhan Minh Trí, 2000). * Hạt rạn nứt 7 Trong quá trình xay xát, những hạt mang vết rạn nứt cĩ khuynh hướng gãy, làm giảm tỷ lệ hạt nguyên vẹn (whole kernels) và hạt nguyên ( head kernels) ( Vơ danh, 2003 và Fred Miller, 2002 ). Và hạt rạn nứt này thường xuất hiện trong khâu thu hoạch và phơi sấy. Nguyên nhân hình thành hạt rạn nứt là do sự kết hợp những thay đổi giữa gradient ẩm và nhiệt độ. Tại thời điểm nào đĩ mỗi hạt đều tồn tại một điểm chuyển tiếp ( transition point) và điểm này phụ thuộc vào hàm lượng ẩm và nhiệt độ. Khi nhiệt độ hạt tăng lên trong quá trình sấy, hạt chuyển từ cấu trúc cứng ( glassy texture) sang cấu trúc mềm (rubbery texture ) và ngược lại khi nhiệt độ giảm. Và sự chuyển trạng thái trên khơng đều trong hạt giữa bên trong và bên ngồi làm phát sinh các vết nứt. (Fred Miller, 2002). Trong cơng đoạn xay xát khơng phải hạt nào cũng bị gãy và thường thì hạt gạo cĩ kích thước trung bình và dài bị rạn nứt dễ gãy trong quá trình xay xát hơn hạt trịn mang vết nứt. 2.3 Quy trình cơng nghệ sản xuất gạo nhà máy Đặng Thành: 2.3.1 Cơng đoạn làm sạch Mục đích cơng đoạn làm sạch tách tạp chất ra khỏi khối hạt trước chế biến để đảm bảo chất lượng sản phẩm cho người tiêu dùng đồng thời khơng gây hư hỏng và hao mịn thiết bị trong quá trình làm việc.Việc tách tạp chất được thực hiện bằng sàng phẳng . - Cấu tạo: Sàng làm sạch được đặt nghiêng một gĩc 9o, gồm hai tấm thép cĩ lỗ nhỏ. Tấm thép trên cĩ φ = 7,5 mm để tách các tạp chất cĩ kích thước lớn như rơm, rác, dây đai, xác cơn trùng … Tấm thép dưới cĩ φ = 1 mm để tách các tạp chất nhỏ như bụi, đất cát ... - Nguyên tắc hoạt động: Sàng hoạt động theo nguyên lý lắc dọc nhờ đĩ sàng chuyển động trên mặt sàng hạt lúa và tạp chất nhỏ sẽ qua lỗ sàng chỉ cịn tạp chất lớn trên mặt sàng, cứ thế lớp lưới dưới sẽ tách các tạp chất nhỏ. Lúa cịn trên mặt sàng dưới sẽ chảy về phía chân gàu tải và đưa đến thùng chứa sau đĩ đưa về cối xay. 8 Khi đổ lúa lên sàng thì nĩ cĩ khả năng chảy tự nhiên trong quá trình di chuyển trên mặt sàng thì quãng đường thực tế của hạt lúa di chuyển dài hơn chiều dài của sàng, do đĩ xác suất gặp lỗ sàng nhiều hơn. Sàng cĩ năng suất và hiệu suất làm việc cao. Tuy nhiên vẫn cịn mặt hạn chế như các tạp chất cĩ cùng kích thước với hạt thĩc như sạn, đá khơng tách ra được. Thơng thường lượng tạp chất cịn lại trong lúa cho phép là 1% , đơi khi lượng tạp chất này lên tới 3-4%. Điều này làm giảm tính hiệu quả của cơng đoạn làm sạch và ảnh hưởng đến đặc tính kỹ thuật các cơng đoạn sau. 2.3.2 Cơng đoạn xay lúa Cơng đoạn xay lúa nhằm loại bỏ lớp vỏ trấu. Do cấu trúc vỏ hạt lúa bao gồm nhiều mảnh vỏ ghép lại nên dùng một lực tác động trên bề mặt vỏ sẽ cĩ tác dụng làm bong vỏ ra khỏi hạt. Để tăng hiệu suất bĩc vỏ đồng thời giảm tỷ lệ gãy vỡ của hạt do lực tác động, cơng đoạn tách vỏ được thực hiện qua hai lần. Lần đầu lúc nhập liệu và tách vỏ bằng máy xay dĩa đá. Lần sau dùng máy rulo cao su để tách vỏ của lúa chưa được bĩc vỏ gọi là lúa ngọn. Sau khi lúa sạch được gàu tải đưa đến thùng chứa lúa, từ thùng chứa này phân phối xuống 3 máy xay dĩa đá để tách vỏ trấu. 2.3.2.1 Máy xay hai dĩa đá - Cấu tạo : bao gồm phễu nạp liệu cĩ thể điều chỉnh lưu lượng, dĩa đá, trục máy xay, chân cố xay. - Nguyên tắc hoạt động: Máy cĩ dĩa đá, một dĩa đá trên đứng yên, dĩa đá dưới quay. Giữa hai dĩa cĩ một khe hở và khe hở nhỏ hơn kích thước hạt lúa.Việc điều chỉnh khe hở rất quan trọng ảnh hưởng đến tỷ lệ gãy và hiệu suất bĩc vỏ. Lúa quay theo lực ly tâm chui vào khe, lúa một phía tiếp xúc với dĩa quay, một phía tiếp xúc dĩa đứng yên tạo nên lực nén trượt làm vỏ bị bong ra. Cịn các hạt cĩ kích thước nhỏ hơn khe hở sẽ đi ra ngồi cùng vỏ trấu. Hỗn hợp sau khi xay bao gồm trấu, cám to, gạo lức, lúa, tấm. 9 Máy xay dĩa đá cĩ hiệu suất khơng cao do việc đều chỉnh hiệu suất cao sẽ làm tỷ lệ gãy rất lớn. Đồng thời sử dụng lớp đá sau một thời gian sẽ trĩc đi theo gạo hình thành sạn, nên xử lý bề mặt trước khi mịn. 2.3.2.2 Máy xay hai trục cao su - Cấu tạo: Máy cĩ cấu tạo đơn giản gồm hai trục cao su đặt nằm ngang chuyển động ngược chiều, hai trục quay với vận tốc khác nhau. Trục này quay nhanh hơn trục kia 15-20%. - Nguyên lý hoạt động Máy xay hai trục cao su hoạt động dưới tác dụng của lực nén và xé. Nguyên liệu qua hệ thống cấp trải đều đổ vào khe giữa hai trục: ½ hạt tiếp xúc trục quay nhanh, ½ hạt tiếp xúc trục quay chậm, lực tiếp xúc lên hạt lúa khơng cân bằng làm bong vỏ hạt ra. Khi trục cao su mịn thì khe hở được đều chỉnh lại đến khi khơng điều chỉnh thì thay cả đơi trục. Khe hở quyết định đến hiệu suất xay và tỷ lệ gãy nát của hạt. Khe hở lớn thì năng suất xay càng cao, tỷ lệ gãy nát giảm nhưng hiệu suất bĩc vỏ kém . Nếu khe hở quá nhỏ làm gãy nát hạt gạo, trục cao su chĩng mịn thậm chí cĩ thể bong lớp vỏ cao su. Độ cứng của cao su ảnh hưởng đến quá trình xay xát và tỷ lệ gãy. Cao su cĩ tỷ lệ cứng thấp thì tỷ lệ gãy giảm và hiệu suất bĩc vỏ cũng giảm, trục cao su mịn nhanh. Trục cao su cĩ độ cứng cao thì ngược lại. Trong thời gian vận hành máy xay thời gian làm việc tăng thì nhiệt độ hai trục cao su tăng, độ cứng hai trục cao su giảm. Cần nhập liệu đều, khơng để lúa tập trung vào một đoạn trục làm đoạn trục đĩ chịu lực ép cao mịn nhiều, tạo khe hở giữa hai cặp trục khơng đều ảnh hưởng đến chất lượng xay gạo nát nhiều và hiệu suất bĩc vỏ khơng cao. Máy xay hai trục cao su cĩ khả năng bĩc vỏ cao hơn kiểu máy xay hai dĩa đá đồng thời lượng gạo nguyên đều cao hơn. 1 2.3.3 Cơng đoạn phân loại hỗn hợp sau khi xay Hỗn hợp sau khi xay qua gàu tải chuyển đến sàng phân loại. Mục đích chính của sàng phân loại này nhằm tách cám to ra khỏi hỗn hợp. Hỗn hợp sau khi xay cho vào sàng này, đây là loại sàng đơi, chuyển động rung cĩ tác dụng phân riêng hỗn hợp dựa vào kích thước khác nhau của lỗ lưới. Lớp lưới trên cĩ φ = 1,5 mm dùng để tách cám xay ra khỏi hỗn hợp. Lớp lưới dưới cĩ φ = 2 mm dùng để tách tấm nhỏ trong cơng đoạn xay và chuyển vào hộc chứa gạo lức trước khi vào xát 1 để thu hồi cám Hỗn hợp cịn lại được được đưa xuống sàng đảo để tách thĩc. Trên đường đi trấu được phân riêng ra khỏi hỗn hợp nhờ quạt hút trấu. Trấu ra từ ống sẽ qua sàng rung nghiêng 30o cĩ một lớp lưới φ = 2,5 mm để tách các mảnh trấu nhỏ ra khỏi hỗn hợp trấu. 2.3.4 Cơng đoạn tách thĩc Hỗn hợp trên vẫn cịn một lượng lớn thĩc lẫn vào nên cần được tách ra. Việc tách thĩc được tiến hành qua hai thiết bị sàng đảo và sàng Pakis. Thĩc sau khi tách ra được đưa vào máy xay hai trục cao su để xay lại. 2.3.4.1 Sàng đảo Cấu tạo gồm hai mặt sàng cĩ kích thước lỗ lưới bằng nhau φ = 6 mm. Chung quanh sàng được đĩng bằng gỗ, sàng được treo trên bốn dây cáp. Do cĩ trục sai tâm nằm ngang làm cho mâm sàng xoay trịn. Khi sàng chuyển động do khác nhau về trạng thái bề mặt, hạt thĩc nhám hơn sẽ chuyển động lên trên và đi ra trên mật sàng, gạo lức và một ít thĩc lẫn sẽ đi qua lưới sàng đảo và thu hồi phía dưới. 2.3.4.2 Sàng Pakis  Cấu tạo gồm ba phần: - Chân gằn: bao gồm 6 chân gằn hình thành 3 cặp, chân gằn cong nhằm tạo nên chuyển động tới lui của thùng gằn. 1 - Thùng gằn làm bằng gỗ, đáy thùng làm bằng tol thép. - Mặt sàng gằn làm bằng tol nhẵn dày 2mm, bao gồm 3 tầng. Mỗi tầng cĩ 27 gờ tam giác đều, mỗi gờ cao 4 cm . Ngồi ra trên sàng Pakis cĩ bộ phận phân phối nhằm chuyển hỗn hợp được đến đều các khe trên mặt sàng.  Nguyên tắc hoạt động Mặt sàng chuyển động theo phương ngang, vuơng gốc đường đi của hạt. Dựa trên tính chất vật lý của hỗn hợp như khối lượng riêng, độ nhám bề mặt mà chia ra. Do hạt gạo cĩ bề mặt nhẵn nên hệ số ma sát nhỏ đồng thời cĩ khối lượng riêng lớn nên chạy xuống đầu thấp, thĩc khối lượng riêng nhỏ và bề mặt nhám cĩ hệ số ma sát lớn khi đập vào thành gờ sẽ bị đẩy lên phía trên. Cần điều chỉnh gĩc nghiêng thích hợp để đạt hiệu suất phân ly cao. 2.3.5 Cơng đoạn xát trắng Gạo sau khi bĩc vỏ cần phải loại lớp cám để làm hạt gạo trắng đẹp, đồng thời lớp cám là nguyên nhân gây mốc, hư hỏng sau này do trong cám cĩ nhiều dầu. Để bĩc lớp cám trên quy trình nhà máy sử dụng thiết bị máy xát hình nĩn. - Cấu tạo bao gồm: chân máy, trục máy, lưới sàng cám, thanh cao su và cone xát. - Nguyên tắc hoạt động: Gạo lức được đổ mặt đầu của trục cone, và chảy vào khe hở của trục cone và lưới xát. Do tác dụng ma sát giữa lưới – hạt, thanh cao su- hạt, hạt- hạt làm bề mặt hạt bị mài mịn và mất đi lớp aleuron. Thanh cao su ngồi tác dụng mài mịn cịn cĩ tác dụng đảo trộn khối hạt khơng cho khối hạt chuyển động trịn theo trục cone. Gạo trắng rớt xuống phễu hứng và đưa sang cơng đoạn tiếp theo. Cám được quạt hút qua lưới xát dẫn theo đường ống kín vào silơ thu hồi. Tại dây chuyền nhà máy bố trí ba máy xát cone nối tiếp nhau để loại bỏ hồn tồn lớp cám. 1 2.3.6 Cơng đoạn phân loại tấm Nhằm phân loại hỗn hợp gạo - tấm ra riêng với nhau, được thực hiện bằng các thiết bị sau. 2.3.6.1 Sàng phân loại Cĩ cấu tạo kiểu sàng rung nhưng chỉ cĩ một tấm lưới với φ = 1mm nhằm tách các mảnh gạo rất nhỏ ra khỏi hỗn hợp. 2.3.6.2 Sàng đảo Cấu tạo tương tự sàng đảo dùng để tách thĩc nhưng cấu tạo mặt sàng bao gồm bốn lớp lưới. • Đối với gạo 5% tấm: - Lớp lưới 1 φ = 3mm - Lớp lưới 2 φ = 2,2 mm - Lớp lưới 3 φ =1,8 mm - Lớp lưới 4 φ = 1,5 mm • Đối với gạo 10% tấm chỉ thay lớp lưới 1 bằng một lớp lưới khác cĩ φ = 2,7mm. Nguyên tắc hoạt động: Khi nguyên liệu đổ xuống mặt sàng thứ nhất dưới tác dụng của sàng đảo gạo nguyên được thu hồi trên mặt số 1.Trên mặt sàng số 2 sẽ thu hồi gạo gãy và tấm, dưới mặt sàng số 3 thu hồi tấm 1, trên mặt sàng số 4 thu hồi tấm 2 và dưới mặt sàng số 4 thu hồi tấm 3. Gạo nguyên sau khi phân loại sẽ được đưa đến gàu tải vận chuyển đến silơ chứa. 1 Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT 3.1 Phương tiện khảo sát Thực hiện khảo sát tại nhà máy Đặng Thành 24/8 Rạch Gịi Lớn, phường Mỹ Phước, Thành Phố Long Xuyên, An Giang. 3.1.1 Nguyên Liệu Mẫu lúa IR50404 và gạo IR50404 được thu thập sau mỗi cơng đoạn trong dây chuyền sản xuất tại nhà máy Đặng Thành. 3.1.2 Dụng cụ - Dụng cụ lấy mẫu - Bay trộn mẫu - Bao PE chứa mẫu - Cân kỹ thuật - Máy đo độ ẩm ( Máy Kett) - Thước panme - Kính lúp 3.2 Phương pháp khảo sát 3.2.1 Thời gian ghi nhận số liệu. Thời gian thực hiện khảo sát từ 18/2/2005 đến 30/4/2005. 3.2.2 Chỉ tiêu theo dõi B ng 3: Các ch tiêu theo dõiả ỉ STT Chỉ tiêu Phương pháp 1 2 3 Độ ẩm Kích thước hạt Tỷ lệ gãy Đo bằng máy đo độ ẩm Dùng thước panme đo chiều dài và chiều rộng hạt gạo lức Trọng lượng gạo gãy Tỷ lệ gãy = x 100 Trọng lượng gạo ban đầu 1 3.2.3 Xử lý số liệu Thu thập số liệu, vẽ đồ thị so sánh tỷ lệ gãy từng cơng đoạn theo độ ẩm của giống IR50404, thống kê số liệu bằng phần mềm Excel. 3.2.4 Bố trí khảo sát 1 Lúa IR50404 (Tỷ lệ rạn nứt,xanh non, độ ẩm) Silo chứa Làm sạch Xay 1 (Tỷ lệ gãy) Hỗn hợp sau khi xay Xay 2 Tách trấu Trấu (Tỷ lệ gãy) Cám xay Gạo lức lẫn thĩc Thĩc Tách thĩc Gạo lức (Tỷ lệ gãy) Xát trắng 1( Tỷ lệ gãy) Cám xát Xát trắng 2( Tỷ lệ gãy) Xát trắng 3 (Tỷ lệ gãy) Gạo trắngHình 1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Quy trình chế biến gạo trên giống IR50404 tại Nhà máy Đặng Thành đựợc khái quát như sau: 1 Trấu0,09 t/h1,39 t/h Lúa IR50404 Silo chứa Làm sạch Xay 1 Hỗn hợp sau khi xay Xay 2 Tách trấu Trấu Cám xay Gạo lức lẫn thĩc Thĩc Tách thĩc Gạo lức Xát trắng 1,2,3 Cám xát Gạo trắng Phân loại tấm-gạo Tấm Gạo thành phẩm Hình 2:Quy trình chế biến gạo 4.1. Xác định sơ đồ khối trong sản xuất 1 Tách thĩc Tách trấu R Cám xay Cám xát 0,3 t/h 5,23 t/h Xát 1 Xát 2 Xát 3 G o 2 t/hạ 2,03 t/h 2,14 t/h 2,3t/h 3,78 t/h 0,17 t/h 0,11 t/h S 0,02 t/h S: Hệ thống xay hai dĩa đá. R: Hệ thống xay hai trục cao su Hình 3:S l u l ng s n xu t ơ đồ ư ượ ả ấ 0,82 t/h Trấu Tạp chất 0,57 t/h 0,09t/h 1 Tách trấu Hình 4: Biểu diễn lưu lượng, khối lượng gạo tại mỗi cơng đoạn Sàng đảo Sàng Pakis Xát 1 Xát 2 Xát Cám xát R1 G oạ 2 t/h N = 1,78 t/h G = 0,22 t/h 2,14 t/h N= 1,82 t/h G = 0,21 t/h 1,37 t/h N =1,98 t/h G = 0,32 t/h 0,82 t/h 2,03 t/h N = 1,91 t/h G =0,23 t/h N =0,89 t/h G = 0,1 t/h S3 0,97 t/h 2,3 t/h 1,82t/h 0,3 t/h 0,09 t/h N =0,27 t/h G =0,02 t/h R3 N =0,4 t/h G =0,02 t/h Cám xay N= 1,2 t/h G= 0,04 t/h 1,66t/h N =0,41 t/h G =0,03 t/h S1 Trấ u R2 N = 0,87 t/h G = 0,09 t/h 3,41 t/h N = 0,12 t/h G =0,01 t/h S2 N =0,83 t/h G = 0,1 t/h 1,83 t/h 1,75 t/h t/h N: Gạo nguyên vẹn G: Gạo gãy 1,44 t/h 0,57 t/h Tạp chất Hình 5: Biểu diễn tỷ lệ gạo qua các cơng đoạn theo nhập liệu 100% lúa chưa sạch. 1 60,9% Cám xay S Trấu và tạp chất 53% Gạo trắng N=47,1% G= 5,9% 53,6% N=48% G=5,6% N: Gạo nguyên vẹn G : Gạo gãy N=50,4% G= 6% 7,9% Nhập liệu 100% 56,5% 90,2% N=31,7% G=1,1% N= 52,5% G=4,8% 60,9% 48,4% N= 3,2% G=0,3% 2,4%G= 9,6% N= 68,5% G= 7,7% 36,7% 138,4% Tách Thĩc Sàng Đảo Sàng Pakis N= 28,6% G= 1,9% Xát 1 Xát 2 Xát 3 Cám xát R 115,1% 2 R S 57 % N= 3,7% G= 0,3% 2,8% G = 11,1% % N=80,7% G= 9 % N= 33,6 % G = 2,2% 21,6% Nhập liệu 100% lúa sạch 162,9% X át 1 X át 2 X át 3 Sàng Đảo Sàng Pakis Tách trấu Trấu Cám xay 106,2 % N = 37,4% G = 1,3% 71,7% N= 61,7% G = 10 % Tạp chất Cám xát 15,1% 9,4% 66,7% N= 59,5% G= 7,2 % 63,2%N=56,7% G=6,5 % Gạo trắng N= 55,5% G= 6,9% 62,3% Hình 6 : Biểu diễn tỷ lệ gạo qua các cơng đoạn theo nhập liệu 100% lúa sạch N: Gạo nguyên G: Gạo gãy 4.2 Tỷ lệ gãy ban đầu của lúa IR50404 Bảng 4: Tỷ lệ gãy ban đầu/ tổng thu hồi của lúa IR50404 Qua bảng 4 ta thấy tỷ lệ gãy ban đầu bao gồm hạt xanh non và hạt rạn nứt trên giống IR50404 khảo sá._.