Các phương pháp xử lý ngũ cốc sau thu hoạch
1.1.3. Phôi hạt Thường nằm ở góc hạt, phôi được bảo vệ bởi tử diệp (lá mầm). Qua lá mầm, phôi nhận được đầy đủ các chất dinh dưỡng chủ yếu để duy trì sức sống và để phát triển thành cây con khi hạt nẩy mầm. Phôi gồm có 4 phần chính : mầm phôi, rễ phôi, thân phôi và tử diệp. Hình dáng phôi cũng khác nhau thùy theo loại hạt. Phôi hạt chứa nhiều chất dinh dưỡng có giá trị như protein, lipit, đường vitamine, một số enzyme... Ví dụ ở thóc, phôi chứa tới 66% tổng số các Vitamine B 1 của hạt. Ở ngô, phôi chứa tới 40% tổng số lipit cuả hạt. Ngoài dinh dưỡng cao, phôi lại có cấu tạo xốp và hoạt động sinh lý mạnh nên phôi dễ nhiễm ẩm và hư hỏng, vi sinh vật côn trùng thường tấn công vào phôi trước tiên rồi sau mới phá hoại sang bộ phận khác. Do đó những loại hạt có phôi lớn thường khó bảo quản hơn. Tỷ lệ khối lượng các phần vỏ, nội nhũ, phôi của các loại hạt đều khác nhau. Ngoài ra còn phụ thuộc vào đất đai, thời tiết và kỹ thuật canh tác. 1.2. Cấu tạo một số loại hạt 1.2.1. Hạt lúa (Oryzae sp.) - Vỏ Bao gồm: + Vỏ trấu : chiếm khoảng 15÷30% trọng lượng hạt. Thành phần chính là cellulosse. Vỏ trấu có màu vàng Vỏ trấu gồm 2 mảnh ghép lại, có nhiều đường gân nổi, trên vỏ trấu có lông nhám và xù xì. Trên và dưới hạt có mày trấu, mày có màu vàng nhạt hơn vỏ trấu một ít và Mày trên bóng hơn vỏ trấu. Mày bao gồm mày dưới và mày trên Vỏ trấu Độ dày của vỏ trấu thay đổi tùy theo giống lúa. + Vỏ hạt (vỏ cám): chiếm Vỏ hạt khoảng 4÷5% trọng lượng hạt. Vỏ hạt là lớp Nội nhũ vỏ mỏng như lụa, có màu trắng đục hoặc đỏ bám xung quanh hạt gạo. Vỏ hạt ngoài cellulosse còn chứa nhiều chất dinh dưỡng như: Protein, lipid, glucid... và nhiều Phôi vitamine nhóm B. Các chất dinh dưỡng phân bố không đều trong vỏ hạt, càng vào gần sát Mày dưới nội nhũ thì tỉ lệ các chất dinh dưỡng càng cao và tỉ lệ cellulosse, do vậy lớp aleuron Hình 4.1. Cấu tạo hạt lúa là lớp có tỉ lệ các chất dinh dưỡng cao nhất trong vỏ hạt - Nội nhũ Là thành phần quan trọng nhất trong hạt lúa, nội nhũ chủ yếu là glucid chiếm tới 90%. Nội nhũ có thể trắng trong hay trắng đục. Đối với thóc tẻ, tỉ lệ trắng trong, trắng đục phụ thuộc nhiều vào điều kiện thu hoạch và bảo quản sau thu hoạch 84 - Phôi Tùy theo giống lúa và điều kiện canh tác mà tỉ lệ phôi lớn nhỏ khác nhau, phôi có thể chiếm 2,2÷3% so với khối lượng toàn hạt. 1.2.2. Hạt Ngô (Zea May) - Vỏ Gồm có vỏ quả và vỏ hạt. vỏ quả cấu tạo từ nhiều lớp tế bào, ở phần giữa hạt dày gần phôi thì mỏng dần. vỏ ngô chiếm tỷ lệ 5,1÷6,2% khối lượng toàn hạt. - Nội nhũ Nội nhũ ngô gồm các phần Vỏ trắng trong (nội nhũ sừng) và trắng đục (nội nhũ đục), chiếm khoảng 79,7 ÷ 83,5% khối lượng toàn hạt. nội nhũ ngô gồm những tế bào lớn chứa nhiều tinh bột. ngô có nội nhũ sừng nhiều thì cứng hơn và chứa nhiều protein hơn ngô có nội nhũ Hình 4.2. Cấu tạo hạt Ngô bột nhiều. - Phôi Phôi ngô chiếm tỷ lệ 10,2 ÷ 14,1% khối lượng toàn hạt, có vai trò quan trọng trong sự sinh trưởng và phát triển của các quá trình sống. phôi chứa nhiều chất dinh dưỡng như protein, chất béo, vitamine và phần lớn các enzyme. phôi cấu tạo từ các tế bào mềm nên là môi trường thích hợp cho nấm mốc, sâu mọt xâm nhậpvà gây hại. Bảng 4.1. Tỷ lệ từng phần của hạt thóc, ngô, lúa mì (% khối lượng) Loại hạt Vỏ Phôi Nội nhũ Thóc 16,0 ÷ 27,0 2,0 ÷ 2,5 72,0 Ngô 5,0 ÷ 8,0 10,0 ÷ 15,0 79,0 ÷ 83,0 15,0 ÷ 19,0 2,2 ÷ 3,2 77,0 ÷ 82,0 Lúa mì 2. TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA HẠT, KHỐI HẠT 2.1. Tính chất vật lý của hạt 2.1.1. Độ cứng, độ đàn hồi Những tính chất cơ học có liên quan tới việc bảo quản lương thực-thực phẩm là độ cứng và độ đàn hồi. - Độ cứng của nông sản, thực phẩm đặc trưng cho khả năng chống đỡ của nông sản, thực phẩm để giữ nguyên hình dạng khi bị lực bên ngoài tác dụng. Độ cứng là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lượng sản phẩm và cũng là một yếu tố cần xem xét khi tiến hành đóng gói, chất xếp, bốc dỡ hàng hóa. Độ cứng còn được sử dụng để xác định độ chín, thời hạn bảo quản của rau quả. - Độ đàn hồi của nông sản, thực phẩm đặc trưng cho khả năng biến dạng thuận nghịch tức thời của của nông sản, thực phẩm; tức là khi không còn chịu tác dụng của ngoại lực nó sẽ trở lại hình dạng ban đầu. 85 Độ đàn hồi có ý nghĩa lớn trong bảo quản và vận chuyển nông sản, thực phẩm cũng như trong việc xác định chất lượng nông sản thực phẩm. Chẳng hạn như chất lượng của gluten trong bột mì được đánh giá thông qua độ đàn hồi. 2.1.2. Tính chất quang học Tính chất quang học của thực phẩm được đặc trưng bằng khả năng hấp thụ, phản xạ hoặc cho những tia sáng với độ dài bước sóng khác nhau đi qua. Tính chất quang học thể hiện qua độ trong suốt, màu sắc của sản phẩm và sự khúc xạ ánh sáng. - Độ trong suốt của thực phẩm biểu thị khả năng cho ánh sáng đi qua thực phẩm đó. Thực phẩm cho tất cả các quang phổ của ánh sáng đi qua là thực phẩm không màu. Thực phẩm cho đi qua và hấp thụ những tia có độ dài sóng xác định là thực phẩm có màu. - Màu sắc của nông sản, thực phẩm là do những chất màu thiên nhiên có sẵn hoặc do những chất màu hình thành trong quá trình chế biến hoặc do những chất màu nhân tạo cho thêm vào sản phẩm mà có. Những chất màu nhân tạo cho thêm vào thực phẩm phải là những chất màu thực phẩm và được Bộ Y tế cho phép sử dụng; chất màu nhân tạo phải phù hợp với từng loại thực phẩm và phải đồng nhất trong thực phẩm. Khi bảo quản và chế biến nhiệt các loại nông sản, thực phẩm thì màu sắc của chúng cũng bị thay đổi ít hoặc nhiều. 2.2. Tính chất vật lý của khối hạt Khối hạt bao gồm nhiều hạt hợp thành. Do đó ngoài những tính chất riêng lẽ của từng hạt, khối hạt gồm nhiều thành phần khác nhau và có những tính chất đặc thù mà từng hạt riêng lẻ không có được. Ví dụ trong một khối thóc, ngoài hạt thóc ra còn có một số hạt cỏ dại, tạp chất hữu cơ (cát, sạn ...), một số côn trùng và vi sinh vật, một lượng không khí nhất định tồn tại trong khe hở giữa các hạt thóc. Do đặc tính không đồng nhất như vậy nên trong bảo quản gây ra không ít khó khăn nên cần phải nắm những tính chất vật lý của khối hạt để từ đó tìm ra những biện phấp làm giảm tổn thất trong quá trình bảo quản. 2.2.1. Dung trọng và khối lượng riêng - Dung trọng Dung trọng hạt là khối lượng của một đơn vị dung tích hạt nhất định (gồm thể tích thực của hạt và thể tích khoảng trống giữa các hạt), ký hiệu là γ, đơn vị tính là kg/m3 hoặc g/l. Công thức tính dung trọng: γ= m V1 Trong đó: m - là khối lượng của hạt (kg), V 1 - thể tích toàn bộ khối hạt (m3) Dung trọng của hạt lớn nhỏ có quan hệ với độ lớn của hạt, độ thuần, hình dạng, đặc tính bề mặt, kết cấu bên trong, hàm lượng nước, thành phần hóa học số lượng và loại hạt lẫn tạp. Dung trọng và độ hổng cuả hạt cũng có quan hệ nhất định. Độ chín càng cao thì hạt chắc, độ trống rỗng giảm thấp và dung trọng tăng lên Dung trọng hạt thay đổi theo độ ẩm hạt. Quan hệ giữa dung trọng và hàm lượng nước của hạt tương đối phức tạp. Với phần lớn hạt, khi độ ẩm của hạt càng cao, dung 86 trọng của chúng càng lớn (với hạt thóc, hạt ngô trong khoảng độ ẩm 12÷18%). Ở một số ít hạt như đậu tương, lúa mì, khi độ ẩm của hạt càng cao, dung trọng của chúng càng nhỏ. Bảng 4.2 . Quan hệ giữa hàm lượng nước với trọng lượng 1000 hạt và dung trọng của hạt cải dầu Hàm lượng nước % Dung trọng Trọng lượng 1000 hạt 17,1 672,5 3,15 16,2 673,5 2,98 14,4 674,9 2,86 13,6 675,0 2,81 10,8 678,1 2,75 Việc xác định dung trọng có những ý nghĩa chính sau: - Dự đoán được phẩm chất hạt tốt hay xấu. Cùng một loại hạt, khối hạt nào có dung trọng hạt cao thì khối hạt ấy có sự tích luỹ chất khô lớn hơn hay phẩm chất cao hơn. - Làm căn cứ tính toán dung tích kho chứa nông sản. Dung tích kho chứa cần xây dựng bao gồm thể tích chứa hạt và thể tích dành cho việc đi lại, cho xếp đặt các trang thiết bị bảo quản,… - Tính toán khối lượng hạt trong kho. Cũng có thể từ dung trọng hạt có thể tính ra trọng lượng hạt trong kho mà không cần thiết phải cân lại toàn bộ khối hạt theo công thức: - Khối lượng riêng Khối lượng riêng của là khối lượng của một đơn vị thể tích thực của hạt, ký hiệu là ρ, đơn vị tính là kg/m3 hoặc g/l. Khối lượng riêng của hạt cho biết sự hoàn thiện của hạt, chất lượng của hạt. ρ= Ta có: m V Trong đó: m - khối lượng của hạt (kg), V – thể tích thực khối hạt (củ, quả), m3 Bảng 4.3. Khối lượng riêng và dung trọng của một số loại hạt Tên hạt Dung trọng (kg/m3) Khối lượng riêng (kg/m3) Thóc 615 1383 Ngô 560 1450 Đậu tương 748 1255 2.2.2. Khối lượng nghìn hạt Khối lượng nghìn hạt là khối lượng của 1000 hạt, tính bằng gam (g) và thường được ký hiệu là P1000. Ý nghĩa 87 - Khối lượng nghìn hạt cho biết sơ bộ chất lượng hạt. Cùng một loại hạt, thì khối lượng nghìn hạt càng cao, hạt càng có chất lượng tốt. - Khối lượng nghìn hạt dùng để tính toán thể tích và độ bền của bao bì chứa hạt. Khối lượng nghìn hạt càng lớn thì để chứa hết cùng một thể tích hạt, độ bền của bao bì càng phải tăng. - Khối lượng nghìn hạt dùng để tính toán lượng hạt giống cần gieo trồng để bảo đảm một mật độ cây trồng hợp lý. Cách xác định Có nhiều cách xác định khôi lượng nghìn hạt nhưng phổ biến hơn là xác định khối lượng của 100 hạt (P100) hoặc xác định khối lượng của 500 hạt (P500) rồi P1000 được tính bằng công thức: P1000 = P100 x 10 hoặc P1000 = P500 x 2 Để có kết quả chính xác cần cẩn thận khi lấy mấu hạt để kiểm tra. Tốt nhất là dùng phương pháp đường chéo góc để chọn hạt kiểm tra. 2.2.3. Tính tan rời (tính lưu động) -. Khái niệm Khối hạt gồm nhiều phần tử rắn khác nhau về khối lượng, khối lượng riêng, kích thước, hình dạng và độ dính giữa các hạt riêng biệt nhau rất kém. Khi cho khối hạt chảy trên mặt nghiêng, từng hạt chuyển động dễ dàng, không dính nhau. Người ta gọi tính chất đó của khối hạt là tính tan rời hoặc tính lưu động. - Đại lượng đặc trưng của tính tan rời Tính tan rời của khối hạt được đặc trưng bằng góc nghiêng tự nhiên và góc trượt (còn gọi là góc tự chảy). + Góc nghiêng tự nhiên Khi đổ khối hạt rơi tự do từ trên cao xuống một mặt phẳng nào đó, khi khối hạt ϕ1 đạt tới một khối lượng nhất định sẽ tạo nên một hình chóp nón. Góc tạo thành bởi đường sinh của hình chóp nón với mặt phẳng đáy nằm ngang của hình nón gọi là góc nghiêng tự nhiên của khối hạt. Về trị Hình 4.3. Góc nghiêng tự nhiên số thì góc nghiêng tự nhiên bằng góc ma sát giữa hạt với hạt nên còn gọi là góc ma sát trong, thường ký hiệu là ϕ 1 Bảng 4.4. Góc nghiêng tự nhiên của một số loại hạt Loại hạt Góc nghiêng tự nhiên (độ) Thóc 37 ÷ 45 Ngô 30 ÷ 40 Lúa mì 23 ÷ 38 Đại mạch 28 ÷ 45 Đậu tương 25 ÷ 32 Hạt có tính tan rời lớn thì góc nghiêng tự nhiên nhỏ, lực ma sát giữa hạt với hạt nhỏ. 88 + Góc trượt Nếu ta đổ khối hạt trên một mặt phẳng nằm ngang làm bằng vật liệu bất kỳ, nâng dần một đầu mặt phẳng lên cho tới khi hạt bắt đầu chuyển dịch. Góc giới hạn bởi mặt phẳng nằm ngang và mặt phẳng nghiêng gọi là góc trượt. Về trị số thì góc trượt bằng góc ma sát giữa bề mặt hạt với φ2 bề mặt tấm vật liệu làm mặt phẳng nên còn gọi là góc ma sát ngoài, thường ký hiệu là ϕ 2 Góc trượt càng nhỏ thì độ tan rời càng lớn và ngược lại. Hình 4.4. Góc trượt Người ta xác định góc nghiêng tự nhiên và góc trượt bằng các dụng cụ như: Hộp thủy tinh bốn cạnh lật nghiêng, phểu tự chảy, hộp có ván trượt. Khi xác định tính rời thường được giá trị cực đại, cực tiểu và trung bình. Tùy điều kiện cụ thể mà lấy giá trị cực đại hoặc cực tiểu. Khi tính toán độ bền tường kho người ta chọn giá trị cực tiểu của góc nghiêng tự nhiên còn khi lắp đặt máng, ống nghiêng hoặc sàng nghiêng để hạt tự trượt thì lấy giá trị cực đại của góc trượt. - Các yếu tố ảnh hưởng tới tính tan rời + Hình dạng và trạng thái bề mặt hạt Hạt có dạng hình cầu hoặc gần cầu, trạng thái bề mặt nhẵn như hạt đậu tương (nành), đậu xanh thì góc nghiêng tự nhiên và góc trượt nhỏ tức là tính tan rời lớn. Hạt có bề mặt hạt xù xì, hình dạng càng khác hình cầu như hạt thóc, hạt đại mạch thì thì tính tan rời nhỏ. Hạt dài bao giờ cũng có độ rời nhỏ hơn hạt ngắn + Độ ẩm của hạt Độ rời của khối hạt tỷ lệ nghịch với độ ẩm của hạt. Bảng 4.5. Ảnh hưởng của độ ẩm tới góc nghiêng tự nhiên của hạt Loại hạt Lúa mì Đại mạch Độ ẩm, (%) Góc nghiêng tự nhiên, (độ) 15,3 30,0 22,1 38,0 11,9 28,0 17,8 32,0 + Lượng và loại tạp chất Tạp chất càng nhiều, đặc biệt là các tạp chất như rác, lá cây, v.v... thì càng làm cho tính tan rời càng nhỏ và có thể làm cho hạt bị tắc trong ống dẫn tự trượt. + Trạng thái bề mặt vật liệu Bề mặt vật liệu trượt rắn, nhẵn, không xù xì thì góc trượt của hạt nhỏ. + Điều kiện bảo quản Trong quá trình bảo quản, nếu để khối hạt bị men mốc, bị tự bốc nóng hạy bị nén chặt thì độ rời bị giảm, có khi bị mất hẵn. - Ứng dụng độ tan rời trong việc bảo quản 89 Nhờ có tính tan rời của khối hạt mà hạt lấp đầy khoảng không gian của kho chứa có hình dạng khác nhau như kho thường, kho silô hoặc trên các thiết bị vận chuyển như toa tàu, toa xe, thuyền... . Khối hạt có tính tan rời cao thì có thể dễ dàng vận chuyển bằng gàu tải, ống tự trượt, máng nghiêng, sàng nghiêng, vận chuyển bằng sức gió theo đường ống. Do tính tan rời nên khi ta đổ hạt vào kho, hạt có xu hướng "đạp" ra phía chân tường Khi thiết kế và xây dựng kho phải chú ý đến hiện tượng này để bảo đảm độ chắc chắn của kho. Muốn tính sức bền của tường kho phải sử dụng trị số nhỏ nhất của góc nghiêng tự nhiên (tức độ rời lớn nhất) . Dựa vào độ rời của khối hạt ta có thể sơ bộ đánh giá phẩm chất của hạt. Thông thường nếu góc nghiêng tự nhiên tăng lên thì chất lượng của hạt giảm (do độ ẩm cao hoặc tạp chất cao). 2.2.4. Tính tự phân loại - Khái niệm Trong khối hạt gồm nhiều thành phần không đồng nhất bao gồm những hạt chắc, những hạt lép và nhiều loại tạp chất hữu cơ, vô cơ nặng nhẹ khác nhau, trạng thái bề mặt khác nhau, hình dạng khác nhau. Do đó, khi làm di chuyển khối hạt thì khối hạt sẽ tự tạo nên những khu vực có chỉ số chất lượng khác nhau. Tính chất đó của khối hạt gọi là tính tự phân loại của khối hạt. Khi đổ hạt rơi từ trên xuống thì khối hạt sẽ tạo nên một khối hạt hình chóp nón. Những hạt nhẹ, lép và những tạp chất nhẹ (bụi, rác...) sẽ nằm ở phía trên hoặc chung quanh khối hạt. Những hạt chắc, có tỷ trọng lớn và các tạp chất nặng (đá, sạn, kim loại) sẽ nằm ở phần giữa và đáy của khối hạt. Vì lý do đó mà trong khối hạt tự tạo nên những vùng có thành phần khác nhau, chất lượng khác nhau. Kết quả này chịu ảnh hưởng trước hết bởi tỷ trọng của hạt và tạp chất. Khi rơi trong không gian, hạt nào có khối lượng càng lớn và hình dạng càng nhỏ thì quá trình rơi càng ít chịu ảnh hưởng của lực cản nên rơi nhanh do đó nằm ở phía dưới và ở giữa; các hạt nhẹ và có hình dạng lớn khi rơi chịu ảnh hưởng nhiều của sức cản không khí, đồng thời do luồng gió đối lưu dẫn đến chuyển động xoáy trong kho làm cho chúng tạt ra bốn chung quanh tường kho và nằm ở phía trên. Bảng 4.6. Thành phần ở các khu vực trong khối hạt Vị trí Dung Hạt trọng(g/l) giập, vỡ (%) Hạt lép (%) Tạp chất, bụi (%) Hạt cỏ dại(%) Xác côn trùng (%) Đỉnh khối 704,10 1,84 0,09 0,55 0,32 0,14 Giữa khối 706,50 1,90 0,13 0,51 0,34 0,04 Giữa đáy khối 708,00 1,57 0,11 0,36 0,21 0,04 Phần rìa giữa khối 705,00 1,91 0,10 0,35 0,21 0,04 Phần rìa sát đáy 677,50 2,20 0,47 2,14 1,01 0,65 Trong một kho hạt, nếu đổ bằng thủ công cũng xảy ra tình trạng tương tự, có nghĩa là ở giữa kho bao giờ tỷ trọng cũng lớn hơn và tỷ lệ tạp chất nhỏ hơn so với tường kho. Sự phân bố này từng lớp theo chiều dày của khối hạt, cứ 0,8 - 1m lại có một lớp tạp chất ít ở giữa đống và nhiều dần sang hai bên tường kho. 90 Bảng dưới đây cho thấy tình hình phân bố của các lớp hạt từ mặt tới độ sâu 2m ở giữa kho và tường kho . Bảng 4.7. Phân bố của các lớp hạt từ mặt tới độ sâu 2m ở giữa kho và tường kho . Giữa kho Độ sâu (m) Rìa tường kho Dung trọng (g/l) Hạt lép (%) Tạp chất (%) Dung trọng (g/l) Hạt lép (%) Tạp chất (%) Trên mặt 580 0,60 0,53 568 0,76 0,65 Cách mặt 0,5m 587 0,52 0,5 572 0,60 0,53 Cách mặt 1,0m 592 0,50 0,31 578 0,55 0,47 Cách mặt 1,5m 589 0,31 0,30 580 0,48 0,40 Cách mặt 2,0m 598 0,25 0,26 583 0,35 0,31 - Ảnh hưởng của tính tự phân loại Do có tính tự phân loại, ta có thể phân loại, làm sạch hạt bằng phương pháp dựa vào sức chịu gió của hạt (quạt, thiết bị hút gió …) Do tính tự phân loại mà các hạt non, lép và các tạp chất nhẹ như rác, lá cây, cỏ, bụi tập trung vào một chỗ (thường ở trên bề mặt khối hạt hay gần tường và 4 góc kho) làm cho chất lượng khối hạt ở các vùng khác nhau không đồng đều. Điều này gây ảnh hưởng không tốt cho công tác bảo quản: Các hạt non, lép và các tạp chất như rác, hạt cỏ, lá cây... thường mang nhiều vi sinh vật và hút ẩm nhiều, độ ẩm cao hơn các hạt tốt, chắc. Do vậy những vùng tập trung các phần tử này thì vi sinh vật, côn trùng dễ phát triển làm cho khối hạt bị hư trước rồi dần dần lây lan sang các khu vực khác trong toàn bộ khối hạt. Do tính tự phân loại mà có thể làm cho việc xác định chất lượng khối hạt không được chính xác nếu việc lấy mẫu không mang tính đại diện. Vì vậy việc lấy mẫu để phân tích chất lượng khối hạt phải lấy nhiều điểm, nhiều nơi tuân thủ theo tiêu chuẩn qui định. Nhìn chung, hiện tượng tự phân loại của khối hạt có ảnh hưởng xấu tới công tác giữ gìn chất lượng hạt Muốn hạn chế tác hại đó cần có biện pháp hạn chế sự tự phân loại, làm cho các phần tử đó phân bố đều trong toàn bộ khối hạt. - Biện pháp hạn chế tính tự phân loại của khối hạt Khi đổ hạt vào kho, silo hay bất kỳ vật chứa đựng nào nên đặt một hình nón ngay dòng chảy của hạt đổ vào. Khi hạt rơi vào hình nón thì các phần tử nhẹ sẽ trượt trên bề mặt hình nón rơi gần còn các phần tử nặng thì khi đập vào bề mặt hình nón sẽ văng ra xa mà ít tập trung vào chính giữa khối hạt hơn. Nhờ đó mà các phần tử trong khối hạt được phân bố đồng đều hơn. Khi tháo hạt ra khỏi kho silô, áp dụng biên pháp đó cũng giảm được tính tự phân loại của khối hạt. Khi đổ hạt vào kho theo phương pháp thủ công thì cần hạ thấp chiều cao đổ hạt và bắt cầu để đổ hạt từ trong ra ngoài, khi đổ hạt phải nhẹ nhàng sẽ hạn chế tính tự phân loại. Trong quá trình bảo quản, cứ 15÷20 ngày (vào lúc nắng ráo) vào kho cào đảo khối hạt một lần để giải phóng nhiệt, ẩm trong đống hạt, đồng thời làm cho sự tự phân 91 loại bị phân bố lại, tránh tình trạng nhiệt, ẩm, tập trung lâu ở một khu vực nhất định làm cho hạt bị hư hỏng. Ngoài ra cần lưu ý đến chất lượng nhập kho, cần nhập kho đúng tiêu chuẩn, tỷ lệ hạt lép, cỏ dại, tạp chất, độ ẩm phải nằm trong tỉ lệ cho phép nhập kho. 2.2.5. Độ trống (xốp) rỗng - Khái niệm Trong một khối hạt thì giữa các hạt luôn luôn có khe hở chứa đầy không khí. Thể tích khoảng không gian của toàn bộ khối hạt bao gồm hai phần: thể tích thực của các phần tử rắn trong khối hạt và thể tích khoảng trống giữa các hạt . + Độ chặt của khối hạt là tỉ số giữa phần thể tích thực của các phần tử rắn so với thể tích toàn bộ khối hạt, tính bằng phần trăm (%). Công thức xác định độ chặt của khối hạt như sau: t= V .100 (%) V1 + Độ rỗng khối hạt, củ, quả là tỷ số giữa phần thể tích khoảng trống giữa các hạt, củ, quả so với thể tích toàn khối hạt, củ, quả tính bằng phần trăm (%) Công thức xác định độ rỗng của khối hạt như sau: S= 3 Trong đó: V1 − V .100 (%) V1 V – Thể tích thực của các phần tử rắn trong khối hạt (củ, quả), cm V 1 – Thể tích toàn bộ khối hạt (củ, quả), m3 t – Độ chặt của khối hạt (củ, quả), % S – Độ trống rỗng của khối hạt (củ, quả), % Độ rỗng và độ chặt luôn luôn tỉ lệ nghịch với nhau, nếu độ rỗng lớn thì độ chặt nhỏ và ngược lại . Do vậy mối liên hệ giữa độ chặt và độ rỗng như sau: S = 100 – t - Các yếu tố ảnh hưởng tới độ chặt và độ rỗng của khối hạt Hình dạng, kích thước, trạng thái bề mặt của các phần tử: Loại hạt dài, vỏ xù xì, nhiều lông hoặc có râu dài thì độ rỗng lớn. Trong các điều kiện như nhau, hạt lớn có độ rỗng lớn hơn hạt nhỏ. Lượng và loại tạp chất: tạp chất lớn, nhẹ như lá cây, rác cỏ sẽ làm tăng độ rỗng còn tạp chất khóang nhỏ sẽ làm giảm độ rỗng. Chiều cao khối hạt trong kho và phương pháp đổ hạt vào kho: Chiều cao khối hạt lớn thì sức nén của khối hạt lớn nên độ rỗng nhỏ. Khi đổ hạt vào kho mà dẫm đạp trực tiếp lên khối hạt nhiều sẽ làm giảm độ rỗng. Độ ẩm của hạt và thời gian bảo quản: hạt hút ẩm nhiều hoặc bảo quản lâu bị nén chặt nhiều thì độ rỗng giảm - Ứng dụng độ chặt và độ rỗng trong việc bảo quản Độ trống rỗng có tác dụng tốt trong bảo quản. Khối hạt có độ trống rỗng cao, không khí dễ dàng chuyển dịch gây nên hiện tượng truyền nhiệt đối lưu và dịch chuyển ẩm. Nhờ đó mà một lượng nhiệt và hơi 92 nước bên trong khối hạt có thể khuếch tán ra ngoài. Đồng thời người ta có thể dùng biện pháp thông gió để làm khô, mát khối hạt khi khối hạt bị nóng, ẩm. Nhờ có độ trống rỗng mà người ta dùng biện pháp khử trùng xông hơi để diệt côn trùng trong khối hạt. Nhờ có không khí trong khoảng trống giữa các hạt mà hạt hô hấp bình thường duy trì sự sống. Điều này rất quan trọng trong việc bảo quản hạt giống. Các loại quả, củ tươi bị nén chặt, bị bít kín dễ bị bốc nóng làm cho hư hỏng. Tuy nhiên, nếu bảo quản không tốt thì không khí có nhiệt độ và độ ẩm cao hoặc côn trùng thì dễ xâm nhập sâu vào trong lòng khối hạt làm ảnh hưởng xấu tới chất lượng hạt. Mặt khác, nông sản, thực phẩm có độ rỗng cao thì tốn nhiều bao bì hoặc kho chứa đựng, tồn trữ. Vì vậy, trong quá trình bảo quản hạt nông sản cần giữ độ trồng rỗng của khối hạt bình thường, tránh làm giảm độ trống rỗng. Độ rỗng giảm thường không có lợi cho quá trình bảo quản do làm chậm quá trình thóat nhiệt, thông gió, dễ dẫn đến hiện tượng tụ bốc nóng. Thông thường, trong quá trình bảo quản, độ trống rỗng giảm do nhiều nguyên nhân (ự giẫm đạp, sự nén chặt, sự tích bụi …), do vậy trong quá trình bảo quản cần phải áp dụng nhiều biện pháp để giữ độ trỗng rỗng bình thường như: Dùng cầu ván để hạn chế sự dẫm đạp, chiều cao đổ hạt không cao quá quy định, thường xuyên cào đảo, đảo bao định kỳ đối với bảo quản theo hình thức đóng bao … Lưu ý: Giữa độ trống rỗng của khối hạt và dung trọng có quan hệ mật thiết với nhau do vậy khi xác định dung trọng cần phải thao tác nhanh và chính xác, mục đích là giữ độ trỗng rỗng bình thường 2.2.6. Tính hấp phụ - Khái niệm Do khối hạt có độ trống rỗng và trong mỗi hạt có nhiều mao quản nên các loại hạt nông sản có khả năng hút các chất khí và hơi nước trong môi trường xung quanh tiếp xúc với nó đồng thời nó có thể nhả khí, hơi nước ra lại môi trường. Tính chất mà nông sản, thực phẩm có thể hút hơi nước hoặc các khí khác vào bên trong nó hoặc nhả hơi nước và các chất khí ra khỏi nó được gọi là tính hấp phụ. Khả năng này phụ thuộc vào cấu tạo, bề mặt hoạt động, thành phần hóa học của nông sản, thực phẩm và điều kiện của môi trường. Loại nông sản, thực phẩm có cấu tạo xốp, bề mặt hoạt động lớn, chứa nhiều protein, tinh bột, đường đồng thời môi trường có áp suất riêng phần của chất khí hoặc hơi nước lớn thì sự hấp phụ xảy ra mạnh. Quá trình hút chất khí hoặc hơi vào nông sản, thực phẩm thì dễ còn nhả ra thì khó hơn và không triệt để, nghĩa là trong nông sản, thực phẩm vẫn còn một lượng dư chất so với trước khi hút vào. Tính chất trên đây của hạt một mặt gây khó khăn cho công tác bảo quản như để hạt nơi có mùi hay khí độc sẽ làm cho hạt dễ dàng có mùi và ô nhiểm chất độc đó. Mặt khác, cũng nhờ tính chất này mà ta có thể sử dụng các chất xông hơi để diệt sâu mọt trong khối hạt (thậm chí diệt cả sâu mọt nằm sâu trong hạt), đồng thời có thể giải phóng được hơi độc trong hạt bằng cách thông gió, hong phơi. - Sự hấp phụ chất khí 93 Nông sản, thực phẩm có thể hút các chất khí có trong môi trường mà nó tiếp xúc. Nếu các chất khí có mùi thì nó cũng có mùi của các chất đó. Do tính chất này mà nông sản, thực phẩm có thể bị nhiễm các mùi lạ, làm mất mùi tự nhiên, gây ảnh hưởng không tốt đến chất lượng. Một số trường hợp có xảy ra hiện tượng hấp phụ hóa học, nghĩa là có sự tác dụng hóa học giữa chất khí với các thành phần của của nông sản, thực phẩm. Chẳng hạn khi khử trùng hạt nông sản bằng Methyl Bromide (CH3Br) thì Methyl Bromide có thể kết hợp với hóa chức -SH và -SCH3 của protein có trong hạt (như methyonine chẳng hạn) để chuyển thành hóa chức -SCH2Br và không còn chức năng dinh dưỡng nữa. Do vậy, nếu dùng Methyl Bromide để xông hơi cho lương thực nhiều lần đều có thể làm hỏng một phần giá trị dinh dưởng của hạt. Riêng đối với hạt giống, khi dùng hóa chất để xử lý cần thận trọng vì có loại làm giảm năng lực nẩy mầm . Biện pháp đề phòng tác hại do sự nhiễm mùi lạ là không để chung các loại thực phẩm dễ hấp phụ mùi với thực phẩm hoặc hàng hóa có mùi; kho tàng cất giữ thực phẩm phải sạch sẽ, không có mùi lạ và không bố trí gần nơi vệ sinh, nơi có mùi hôi, v.v... Khi dùng hóa chất sát trùng kho hoặc khối hạt thì chú ý chọn loại không để lại mùi vị lạ, không tương tác hóa học hoặc hòa tan với các chất trong thành phần hóa học của nông sản, thực phẩm. - Sự hấp phụ hơi nước – Độ ẩm cân bằng (Wcb) Sự hấp phụ hơi nước cũng như sự nhả hơi nước ra khỏi nông sản, thực phẩm phụ thuộc vào tương quan giữa áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí và áp suất hơi nước trên bề mặt nông sản, thực phẩm. Quá trình hút hoặc nhả hơi nước sẽ dần dần sẽ đạt đến trạng thái cân bằng ẩm, khi đó áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí và áp suất hơi nước trên bề mặt nông sản, thực phẩm bằng nhau. Độ ẩm cân bằng của hạt (W cb ) Gọi: P h – áp suất hơi nước trên bề mặt nông sản, thực phẩm. P kk – áp suất riêng phần hơi nước trong không khí Nếu P h > P kk thì nông sản, thực phẩm sẽ nhả hơi nước, độ ẩm của nó giảm xuống. P h < P kk thì nông sản, thực phẩm sẽ hấp phụ hơi nước từ môi trường, độ ẩm của nó tăng lên tăng lên. P h = P kk thì nông sản, thực phẩm đạt trạng thái cân bằng (cân bằng động), tức là ở trạng thái mà trong cùng một thời gian nông sản, thực phẩm hút vào bao nhiêu ẩm thì nhả ra bấy nhiêu ẩm, độ ẩm của nó lúc này thì không thay đổi. Độ ẩm nông sản, thực phẩm khi ở trạng thái cân bằng ẩm gọi là độ ẩm cân bằng. - Các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm cân bằng của hạt + Độ ẩm tương đối của không khí: Độ ẩm cân bằng tỷ lệ thuận với độ ẩm tương đối của không khí. Đối với các loại nông sản giàu glucid thì độ ẩm cân bằng thay đổi từ 7,0÷36% ứng với độ ẩm tương đối của không khí từ 15÷100%. Đường biểu diễn sự phụ thuộc của độ ẩm cân bằng vào độ ẩm tương đối không khí trong điều kiện nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt độ ẩm cân bằng. Đối với các loại hạt nông sản, khi độ ẩm tương đối của không khí trên 80% thì độ ẩm cân bằng tăng nhanh. Khi độ ẩm tương đối của không khí 75% thì độ ẩm cân bằng của hạt chỉ vào khoảng 94 |