Quy trình sản xuất gạo đồ

GẠO ĐỜ
QUY TRÌNH ĐỜ GẠO:
3.1.

Quy trình sản xuất gạo đồ

Thóc
Làm sạch
Làm ướt - ủ ẩm
Hấp
Sấy khơ
Xát
Phân loại
Lau bóng, làm trắng
Bao gói

Thành phẩm

Tấm, cám


3.2. Giải thích quy trình cơng nghệ:
3.2.1.

Làm sạch:

3.2.1.1.

Mục đích và yêu cầu:

-

Tăng năng suất và cải thiện độ bền nhờ nguyên liệu được làm sạch.

-

Dễ dàng điều khiển thiết bị nhờ sự đồng nhất hơn về thành phần nguyên liệu lương
thực đưa vào sơ chế.

-

Yêu cầu: Lượng tạp chất <2%.

3.2.1.2.

Phương pháp làm sạch:

Trong khối hạt thường có lẫn các loại tạp chất sau:
+ Tạp chất lớn thường là cọng rơm, gié lúa, túi lưới, đất, đá và đôi khi là các vật kim
loại.
+ Tạp chất bé gồm bụi bẩn, cát, đất vụn, hạt cỏ dại, côn trùng và sạn đá.
+Tạp chất có cùng kích cỡ với hạt có thể là hạt lửng, lép và vụn kim loại.
Các loại tạp chất sẽ được thu hồi theo các phương pháp sau:
+ Tạp chất nhẹ hơn hạt thóc có thể được thu hồi bằng phương pháp hút hoặc sàng.
+ Tạp chất lớn và bé nặng hơn hạt thóc được thu hồi bằng sàng.
+ Tạp chất có cùng kích thước nhưng nặng hơn hạt có thể thu hồi theo phương pháp
phân ly theo trọng lượng.
+ Các vụn kim loại được thu hồi bằng phương pháp sàng phân ly theo trọng lượng
hoặc bằng nam châm.
3.2.1.3.

Máy làm sạch:

a) Sàng kép mở:
* Cấu tạo:
Bộ phận làm việc chủ yếu của sàng gồm 2 mặt sàng bằng tấm kim loại, có đột lỗ, đặt hơi
nghiêng.
Mặt sàng trên có lỗ với đường kính nhằm giữ tạp chất lớn nằm lại trên mặt sàng.
Mặt sàng dưới có lỗ nhỏ hơn nhằm để cho cát, bụi, hạt cỏ và các tạp chất nhỏ lọt qua.
* Nguyên lý hoạt động:


Sàng làm việc dựa vào sự khác nhau về bề dày và chiều rộng của hạt để tách tạp chất có
kích thước lớn hơn hạt, các bụi bẩn ra khỏi khối hạt.
Thóc được cung cấp vào đầu cao của máy (A) và đi qua sàng thứ nhất (1) có lỗ đường kính
lớn và chỉ giữa lại những tạp chất lớn.
Do sàng dao động các phần tử nằm trên sàng là những tạp chất lớn. Các tạp chất này được
dẫn ra cửa sản phẩm trên sàng (B).
Sàng thứ (2) có lỗ đường kính bé hơn nên chỉ giữ lại hạt thóc, còn tất cả những tạp chất bé
sẽ rơi xuống tấm đáy và ra ngồi theo cửa (D).
Hạt thóc được sàng thứ 2 giữ lại sẽ thu hồi qua cửa (C).
* Ưu điểm:
Sàng có cấu tạo đơn giản, dễ điều chỉnh.
* Nhược điểm:
Do sàng hở nên môi trường xung quanh bị ô nhiễm nặng.
Sàng thứ 2 dễ bị nghẹn lại vì lỗ nhỏ nên hiệu quả làm sạch giảm đáng kể, nhất là hạt cỏ, các
tạp chất có cùng kích thước như hạt thóc khơng được tách ra.
b) Sàng đá (máy phân ly sạn):
* Cấu tạo:
Máy phân ly gồm một sàng hình chữ nhật, có lỗ hình chữ nhật, đặt nghiêng.
Lỗ sàng khơng phẳng, mặt sàng có gờ, dùng để giữ đá sạn nằm lại.

* Nguyên lý hoạt động:
Sàng chuyển động lên xuống nhờ một cơ cấu hình bình hành, nhận chuyển động từ cơ cấu
lệch tâm. Một quạt đẩy được đặt phía dưới sàng nhằm tạo thành luồng gió đẩy các phần tử
nằm trên mặt sàng.
Hỗn hợp hạt được đưa vào sàng ở vị trí giữa sàng.
Nhờ chuyển động đi lên của sàng, các hạt sạn bé được chuyển lên trên trên đỉnh sàng.
Những hạt thóc nào chuyển động lên theo với sạn sẽ được một quạt gió lắp dưới sàng thổi
đi.
Sạn đá được gom vào vị trí và xả vào ống xả khi dùng tay nâng nắp lên.


Do phải chế biến nhiều giống thóc khác nhau nên độ nghiêng của sàng phải thay đổi. Điều
chỉnh độ nghiêng của sàng bằng cách thay đổi chiều dài cạnh ab, từ đó thay đổi vị trí của hình
bình hành sẽ làm thay đổi độ nghiêng của sàng.
Máy phân ly từ tính:
Có 2 kiểu máy phân lý từ tính:
+ Lắp những mảng nam châm vĩnh cửu cho máy hoặc cho vòi xả.
+ Máy phân ly từ tính là một xylanh bằng đồng thau quay bên ngồi một nam châm vĩnh
cửu có tiết diện là nửa vành khuyên.
Đa phần máy phân ly từ tính sử dụng nam châm vĩnh cửu, tuy nhiên cũng có thể sử dụng
nam châm điện.
Thường dùng nam châm hình chữ U, hai đầu cực nằm ló trên máng trượt, được đặt vào
miếng đồng cách từ để từ trường xuyên qua lớp hạt mỏng chảy xuống, tạp chất kim loại sẽ
được giữ lại.
Khi kim loại bám kín hai đầu cực nam châm thì lực giữ của nam châm sẽ giảm, vì vậy cần
định kỳ lấy tạp chất kim loại ra.
Khi thiết bị không làm việc ta để miếng sắt nối liền 2 cực để ghép kín mạch từ, tránh từ
giảm nhanh.
3.2.2. Làm ướt - ủ ẩm:
3.2.2.1.

Mục đích – yêu cầu :

 Mục đích :
-

Làm ướt : cung cấp nước cho khối thóc nhằm làm tăng hàm ẩm, chuẩn bị cho q trình

hồ hóa xảy ra trong giai đoạn hấp sau này, ngồi ra cịn giúp loại bỏ các tạp chất bám bên
ngồi hạt thóc.
-

Ủ ẩm: để nước ngấm vào bên trong hạt, đảm bảo ẩm phân phối đều trong khối hạt,

trong từng hạt và làm giảm độ nứt của hạt.
 Yêu cầu :
Đảm bảo độ ẩm cuối cùng của khối hạt trong khoảng 25 - 30%.
3.2.2.2.
-

Phương pháp:

Ban đầu khối hạt được làm ướt, có 3 cách làm ướt: ngâm nước, phun hơi, phun nước.


-

Nước sử dụng để làm ướt có thể ở nhiệt độ trung bình hoặc cao, khoảng 45oC đến

75oC.

-

Làm ướt có thể thực hiện ở áp suất thường hay áp suất chân không. Tuy nhiên, thực

hiện ở áp suất chân không ưu điểm nhiều hơn áp suất thường. Áp suất chân không tạo điều
kiện cho nước vào tốt hơn, vitamin theo đó cũng vào trong dễ dàng. Trong khi đó, áp suất
thường thì quá trình thực hiện ở nhiệt độ cao hơn, nên rất dễ tổn thất vitamin.
-

Sau khi làm ướt khối hạt được ủ, thời gian ủ tùy thuộc vào độ ẩm ban đầu, độ ẩm cuối

cùng, giống thóc… nhưng phải đảm bảo độ ẩm cuối cùng của khối hạt đạt đến mức u
cầu.
-

Thơng thường thóc được ủ trong khoảng 8 – 10 giờ.
3.2.2.3.

-

Biến đổi:

Trong quá trình này thực tế thóc chịu ảnh hưởng của 2 nhân tố nước và thời gian, nếu

dùng nước nóng hay hơi nóng để làm ướt thì cịn chịu thêm ảnh hưởng của nhân tố nhiệt
nữa.
-

Quá trình làm ướt và ủ trong một khoảng thời gian nhất định, nước dần dần ngấm vào

trong hạt gây nên những biến đổi như sau.
a. Vật lý:
 Điều dễ nhận thấy nhất là nhiệt độ của khối hạt và bản thân hạt thóc tăng lên.
 Thay đổi độ ẩm (hàm lượng nước) trong hạt thóc: chịu ảnh hưởng bởi các nhân tố:
- Nhiệt độ nước sử dụng.
-

Áp suất ngâm.

-

Thời gian xử lý.

 Hạt thóc thay đổi hình dạng:
-

Do hạt hút nước và tăng thể tích.

-

Kết quả của sự trương nở các phần tử trong hạt gây ra áp suất trương nở, và chính

do sự trương nở khơng đều gây ra sức căng nội tại làm hạt biến dạng.
-

Mức độ trương nở của hạt phụ thuộc vào một số yếu tố.

Ví dụ: hạt nhỏ và hạt non hút nước nhiều hơn và trương nhanh hơn; nhiệt độ nước càng
cao thì hạt càng trương nở nhanh hơn…

 Ảnh hưởng đến cấu trúc của hạt:
- Biểu hiện rõ nhất của tình trạng thay đổi cấu trúc của hạt là hạt bị nứt nhiều, do các ảnh
hưởng sau đây:
 Độ ẩm tăng dẫn đến độ nứt tăng nhiều.
 Số lượng hạt nứt tăng có liên quan đến lượng nước hạt hấp thu, lượng nước
càng nhiều thì hạt nứt càng nhiều.
- Trong thời gian đầu quá trình ủ lượng nước tăng lên rất mạnh, sau 8 giờ lượng nứt có
giảm một chút nhưng vẫn lớn hơn khi chưa làm ẩm, sau 12 giờ thì lượng nứt thay đổi rất
ít.
- Có thể giải thích hiện tượng này như sau:
 Hạt gồm phần lớn những hạt tinh bột rất nhỏ và một ít protein, tốc độ hút nước của
protein và tinh bột không giống nhau, sau một thời gian hạt bị ngấm nước độ trương của tinh
bột và protein cũng khác nhau do đó tạo thành những vết nứt.
 Cấu trúc của hạt có rất nhiều mao quản, càng đi sâu vào trong hạt đường kính mao
quản nhỏ dần, do đó khi nước ngấm vào hạt càng sâu càng bị ngăn trở sinh ra một ứng suất
tác động làm cho hạt bị nứt.
 Nước thấm vào hạt càng nhiều thì một số hợp chất cao phân tử bị thủy phân thành các
chất hịa tan làm kín các khe nứt nên tỉ lệ nứt có xu thế giảm.
- Nếu dùng nước nóng thì lượng nước tăng nhiều, tốc độ hút nước cũng tăng nhanh, các
chất thủy phân nhiều nên tỉ lệ nứt giảm nhanh.
-

Trong quá trình ngâm, nội nhũ hạt hút nước trương nở, liên kết giữa các phân tử bị yếu
đi do nước thâm nhập vào khoảng trống giữa các phân tử

-

Thay đổi tính chất cơ cấu hạt: do liên kết giữa phôi và nội nhũ bị yếu hay bị phá hủy

-

Thay đổi cấu trúc nội nhũ hạt: do phá hủy hay làm yếu đi liên kết giữa các tế bào nội

đi.
nhũ cũng như các hạt tinh bột và các phần tử protein trong tế bào.
-

Sự thay đổi cấu trúc hạt dẫn đến giảm độ bền cơ học do hạt hút nước trương lên và

mềm ra.
b. Hóa học :
 Sự phân bố lại thành phần chất dinh dưỡng:


-

Trong hạt thóc, nhiều thành phần dinh dưỡng có giá trị nắm ở các lớp phía ngồi hạt

trong đó có nhiều thành phần dễ hịa tan (vitamin, muối khống..)
-

Vì thế trong q trình này các thành phần hịa tan theo nước ngấm vào trong hạt, nội

nhũ hấp thụ nước đồng thời cũng hấp thụ một phần các chất dinh dưỡng hòa tan.
-

Tham khảo bảng số liệu về hàm lượng vitamin của các loại gạo sau:

Bảng 10 : Hàm lượng vitamin trong một số loại gạo

-

Loại gạo

Vitamin B1

Vitamin B2

Vitamin PP

Gạo thường

1.22

0.32

26

Gạo đồ áp suất cao

2.0

0.4

44

Gạo đồ áp suất chân không

3.2

0.5

49

Cũng cần nói thêm một số chất dinh dưỡng hịa tan đi sâu vào trong hạt đồng thời cũng

có một số chất lại đi ra bên ngoài nên cũng sẽ tổn thất một phần dinh dưỡng
c. Hóa sinh:
 Enzym được hoạt hóa:
- Trong quá trình làm ướt và ủ độ ẩm của hạt tăng, các phân tử tinh bột trương lên, đồng
thời một số enzym được hoạt hóa chuyển một phần tinh bột thành dextrin.
- Ảnh hưởng này phụ thuộc vào lượng nước, nhiệt độ và thời gian ủ ẩm.
d. Cảm quan:
Chủ yếu là sự thay đổi màu sắc của hạt thóc: chịu ảnh hưởng bởi các nhân tố sau
 pH nước sử dụng :
-

pH nước sử dụng làm ướt ảnh hưởng đến độ sẫm màu của gạo thành phẩm.

-

Khi pH của nước ngâm bằng 4 – 6 thì hạt có màu sáng nhất, độ sẫm của hạt tăng lên

khi pH tăng lên.
-

Thực nghiệm cho kết quả là khi sử dụng nước có tính axit, sau khoảng 1giờ pH của

dung dịch thay đổi từ 2 – 4. Điều này cho thấy lượng nước được hấp thụ vào bên trong hạt có

thể bị trung hịa bằng những chất có tính kiềm trong thành phần hạt. Nếu nước có tính axit
mạnh thì mặc dù chúng xâm nhập vào bên trong hạt nhưng phản ứng thủy phân vẫn xảy ra và


tạo thành những hợp chất như đường, aldehyt…. Có ảnh hưởng lớn đến hương vị của gạo
thành phẩm.
 Hàm lượng muối sử dụng trong nước
-

Theo nghiên cứu và kinh nghiệm trong quá trình làm ướt nếu bổ sung vào nước các

loại muối như Natribisulphit và Metabisulphit sẽ làm giảm thời gian và nhiệt độ của nước sử
dụng
-

Đồng thời cịn có tác dụng làm giảm sự sẫm màu của sản phẩm

-

Tuy nhiên có thể lưu lại hàm lượng SO2 nhất định trong sản phẩm và điều này cần

phải hạn chế
 Ngoài ra cịn có yếu tố về :
-

Nhiệt độ nước sử dụng

Thời gian xử lý
3.2.2.4.

Thiết bị :

Một số thiết bị tham khảo
Bồn ngâm :



Là dạng bồn hình hộp chữ nhật đơn giản, dùng để làm ướt thóc dưới hình thức ngâm
nước, sau khi đảm bảo đã làm ướt được khối thóc theo yêu cầu, nước sẽ được tháo ra và tiến
hành ủ ẩm.


Thiết bị phun hơi nóng :

-

Dùng làm ướt thóc bằng hơi nước, nước qua từ bơm qua hệ thống trao đổi nhiệt

làm tăng nhiệt độ đến mức yêu cầu, sau đó nước được dẫn qua vịi phun hơi và tiến hành
phun hơi nước vào bồn chứa, nước ngưng sẽ theo hệ thống ống dẫn dưới bồn chứa đi ra
ngoài, sau q trình phun, thóc sẽ được ủ ẩm.
-

Q trình ủ có thể tiến hành ở áp suất thường hay áp suất khác thông qua việc

điều chỉnh hai van ở phía trên bồn chứa.
3.2.3. Hấp:
3.2.3.1.
 Mục đích :

Mục đích – yêu cầu :


Gây ra những biến đổi sâu sắc của các thành phần trong hạt để đạt được hiệu quả về mặt
dinh dưỡng và cơng nghệ.
Mang vitamin vào trong, làm q trình hồ hóa diễn ra tốt hơn, phá vỡ hạt tinh bột để hồ
hóa.
 u cầu:
-

Tồn bộ khối hạt phải được tiếp xúc với hơi nước một cách đồng đều, nhiệt độ hơi phải

như như nhau ở các phần của khối hạt.
-

Thời gian hấp và nhiệt độ hấp có thể thay đổi đối với các loại hạt khác nhau và tuỳ

thuộc yêu cầu của chất lượng sản phẩm cuối cùng.
-

Cần tránh thấm hạt quá mức để vỏ trấu không bị tách ra.

-

Q trình ngâm và hấp có sự tương tác, bổ sung cho nhau. Ngâm hạt trong nước nóng

giúp gia nhiệt bước đầu cho hạt trong khi phần nước ngưng tụ trên bề mặt hạt trong quá trình
hấp đảm bảo hạt ln được bão hịa ẩm.
3.2.3.2.

Phương pháp thực hiện:

 Hấp ở áp suất thường :
- Hấp ở áp suất thường đòi hỏi thời gian dài, có thể tới 20 phút hoặc hơn nữa. Khi hơi
được sục vào khối hạt trong thiết bị hở nắp ở nhiệt độ <1000C giá thành thiết bị sẽ thấp
hơn, lượng nước ngưng dễ dàng được tháo ra, thực hiện q trình đơn giản. Nói cách khác,
rất khó để phân bố hơi đồng đều. Phần hạt ở gần lối vào nhận được nhiều nhiệt hơn phần
còn lại.
- Hơn nữa phương pháp này đòi hỏi lượng hơi nhiều hơn các phương pháp khác, do đó
tiêu tốn nhiều nhiên liệu. Do q trình trao đổi nhiệt, nhiệt độ khơng tăng thêm, có thể đạt
tới nhiệt độ hồ hóa tinh bột nhưng hạt khơng được tiệt trùng hồn tồn.
 Hấp ở áp suất cao :
-

Hấp ở áp suất cao đòi hỏi thời gian ngắn hơn.

-

Áp suất càng cao thời gian hấp càng giảm, những biến đổi cấu trúc cơ học và các q

trình sinh hóa xảy ra càng sâu sắc nhưng đồng thời gạo thành phẩm bị sẫm màu và vitamin
bị phá hủy, vì vậy khơng nên dùng áp suất quá cao.
-

Trong thực tế thường hấp thóc trong khoảng 9-12 phút với áp suất 1-2 at.


-

Nếu gia nhiệt dưới áp suất cao, nhiệt độ có thể thay đổi (trong giới hạn chịu nhiệt của

thiết bị). Sự phân bố nhiệt đồng đều hơn vì khối hạt bên trong vẫn được gia nhiệt đều.
-

Tuy nhiên thiết bị sẽ đắt tiền hơn và việc tháo nước ngưng, nhập liệu và tháo liệu trở

nên khó khăn.
 Hấp trong điều kiện chân khơng :
- Hấp thóc trong chân khơng đã được nhiều nghiên cứu khẳng định tính ưu việt so với 2
phương pháp trên.
- Hạt chịu những biến đổi sâu sắc, nhanh chóng đạt các tính chất cơng nghệ cần thiết.
Gạo thành phẩm khơng bị sẫm màu và cơm có độ dính tốt hơn.
- Nhưng cũng kèm theo những nhược điểm là thiết bị phức tạp, tỷ lệ tấm giảm khơng rõ
rệt
3.2.3.3.
-

Biến đổi :

Khi hấp hơi nước có nhiệt độ cao tiếp xúc với hạt có nhiệt độ thấp sẽ ngưng tụ nước

trên bề mặt hạt, làm ẩm toàn bộ vỏ hạt và ngấm vào khoảng không gian giữa vỏ và nhân.
- Quá trình hấp trong một điều kiện nhất định, hạt hấp phụ phần nước ngưng.
a. Vật lý:
-

Nhiệt độ của khối hạt và bản thân hạt thóc tăng lên do hạt được đốt nóng.

-

Tác dụng nhanh của nước và nhiệt làm giảm đáng kể mối liên kết vỏ và nhân, giữa vỏ

quả, vỏ hạt và nội nhũ.
-

Tinh bột trong hạt được thủy phân và cấu trúc dạng hột của nội nhũ bị thay đổi vì tinh

bột bị hồ hóa.
-

Những vết nứt trong nội nhũ được lấp đầy và biến mất. Cấu trúc nội nhũ trở nên rắn

chắc và trong suốt. Hiện tượng này được giải thích như sau:
o Khi có tác dụng của hơi nước hạt tinh bột trương nở khoảng cách giữa các hạt tinh bột
với nhau thu hẹp lại. Trong tế bào hạt thóc đã qua quá trình gia cơng nước nhiệt, thơng
thường các hạt tinh bột được sắp xếp lại thứ tự và khít với nhau hơn, người ta thấy rõ các hạt
tinh bột gạo được xếp thành từng chùm.
o Trong trường hợp gia công nước nhiệt với áp suất cao thì các hạt tinh bột bị vỡ ra và
mất hình dáng ban đầu. Tinh bột trong hạt được thủy phân và cấu trúc dạng hạt của nội nhũ
trở thành dạng paste vì tinh bột được hồ hóa. Những vết nứt trong nội nhũ (xuất hiện trong


quá trình ngâm) được lấp đầy và biến mất. Cấu trúc nội nhũ trở nên chắc và trong suốt, ít bị
gãy nát trong q trình xay xát.
b. Hóa học :
-

Sự phân bố của những hợp chất tan trong nước bên trong hạt bắt đầu từ quá trình

ngâm được tiếp tục và gia tăng:

Hàm lượng chất rắn di chuyển vào nước nấu của gạo đồ thấp hơn gạo thường. Khi áp suất
hấp tăng lượng chất rắn di chuyển vào nước nấu càng giảm.
Sự tạo thành phức hệ amylose-lipid không tan là yếu tố làm giảm khả năng hoà tan vào
nước nấu của gạo đồ.
Phức hệ amylose – lipid có thể hình thành theo 2 dạng:
Dạng 1: Những chuỗi xoắn ốc được sắp xếp 1 cách ngẫu nhiên và có thể có những tinh thể
nhưng chỉ với số lượng ít.
Dạng 2: Những chuỗi xoắn ốc và các tinh thể kết hợp với nhau tạo thành phức hệ chặt chẽ.
Cơ chế:
Phức hệ amylose – lipid được hình thành do sự gắn kết của các thành phần vơ định hình
nằm riêng rẽ trong hạt trong q trình gia cơng nước nhiệt.
Phức hệ amylose – lipid được hình thành do sự tạo thành tinh thể của amylose và lipid có
sẵn trong hạt.
Sự hồ hóa tinh bột và sự hình thành phức hệ amylose – lipid làm nội nhũ hạt trở nên cứng
chắc, do đó hiệu quả xay tăng, tính chất nấu thay đổi. Đồng thời các phân tử Iot khơng có khả
năng thay thế phân tử chất béo trong phức hệ amylose – lipid này dẫn đến phản ứng tạo màu
hồng với Iot thay vì màu xanh.
Sự liên kết này làm gạo nhiều amylose sẽ dễ hồ hóa hơn do cấu trúc của phức hệ amylose
– lipid tạo thành dạng 1 dễ tiêu hóa hơn.Ngồi ra, liên kết phân tử mạnh hơn liên kết ngoài
nên cơm ít dính.
-

Sự thay đổi hàm lượng vitamin và chất khống:

-

Hàm lượng tro trong gạo đồ tăng vì trong q trình ngâm và hấp, một số thành phần

muối hịa tan được trong nước đã xâm nhập vào hạt. Những nguyên tố khoáng như Na, Ca,
Fe, Mg, Cu, Mn và Zn có mặt ở lớp vỏ hạt bị loại bỏ trong q trình xay xát do đó mức độ

xay cũng ảnh hưởng đến hàm lượng khống trong gạo. Q trình gia công nước nhiệt làm


giảm sự mất mát các thành phần tan trong nước ( Vitamin B, đường , acid amin, khống)
trong q trình xay xát, điển hình là Thiamin.
-

Hàm lượng vitamin trong gạo đồ cao hơn gạo thường là do:

 Lớp ngoài của hạt gồm những tế bào của các lớp aloron, vỏ quả, vỏ hạt. Các chất
khoáng và vitamin cũng được phân bố nhiều ở các tế bào lớp ngoài của hạt chất xơ, chất béo.
Nếu khơng qua q trình gia cơng nước nhiệt thì phần lớn lượng chất dinh dưỡng này sẽ bị
loại bỏ trong quá trình xay xát.

Các vitamin và chất Khi hạt ngâm trong

Hơi nóng và áp suất Cuối cùng thu được

khống trong cám.

nước nóng khơng

khơng khí được sử

gạo đồ chứa 80%

khí trong hạt gạo sẽ

dụng để đưa chất

dinh dưỡng so với

thốt hết ra ngồi

dinh dưỡng ra khỏi

gạo lứt.

thì các chất dinh

cám nhưng khơng

dưỡng bắt đầu hịa

ra ngồi hạt gạo.

tan và ra khỏi lớp
cám.
 Trong q trình gia cơng nước nhiệt, hàm lượng khống và vitamin có những biến đổi
nhất định. Trong khi ngâm và hấp hạt, các chất khống và vitamin chuyển từ các lớp ngồi
vào phía trong.
 Dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất cao trong quá trình hấp, các thành phần dinh dưỡng
này di chuyển từ bên ngoài vào trong nội nhũ hạt.
 Khi hạt có qua q trình hấp thì sự mất mát Thiamin giảm đáng kể và mức độ hấp càng
cao thì sự mất mát Thiamin càng giảm. Do trong quá trình hấp tinh bột được hồ hóa, cấu trúc


hạt trở nên vững chắc nên có khả năng giữ lại lớp cám giàu vitamin trong quá trình xay xát
và lau bóng.
-

Những hạt cầu béo, chủ yếu có trong lớp aleuron bị phá hủy.

-

Xảy ra phản ứng mailard làm sậm màu hạt.

c. Hóa sinh:
- Phần lớn các hoạt động sinh học, dạng hoạt động hay dạng nghỉ, như sự phát triển của
nấm, bào tử nấm, côn trùng, trứng và ấu trùng của chúng bị kìm hãm và tiêu diệt.
- Những enzyme có mặt trong hạt bị vơ hoạt và phá huỷ.
d. Cảm quan:
-

Hạt hút nước và trương nở.

-

Có sự thay đổi màu sắc: hạt bị sẫm màu.

-

Nồi hấp thường có hình trụ trịn hay hình chữ nhật, nắp mở bên trên, đáy hình cơn hay

hình nón làm từ sắt tấm hay bê tông.
-

Nồi hấp được đặt bên cạnh thùng ngâm để thuận tiện cho công nhân làm việc.

-

Đáy nồi hấp cách mặt đất 1 khoảng để việc tháo dỡ thóc được dễ dàng.

-

Chính giữa nồi hấp là một đường ống thẳng đứng có đục lỗ. Hơi từ nồi hơi đi qua

đường ống này xuyên qua các lỗ xâm nhập vào khối thóc ẩm. Nếu nồi hấp có đường kính
lớn có thể sử dụng nhiều đường ống để hơi có thể đến khắp khối thóc. Đơi khi nồi hấp đáy
bằng được sử dụng, khi đó đường ống được lắp bên dưới.
-

Người ta tháo dỡ thóc bằng cách lật ngược nồi hấp nhờ 2 trục quay.
3.2.4. Sấy :
3.2.4.1.

Mục đích :

 Chuẩn bị : Chuẩn bị cho quá trình xay xát.
 Bảo quản : Q trình sấy đưa hạt về độ ẩm thích hợp (11-12%), độ ẩm này giúp ức chế
vi sinh vật và vơ hoạt enzym nên có tác dụng bảo quản.
3.2.4.2.
-

Phương pháp:

Kinh nghiệm cho thấy, thóc được sấy khơ dưới ánh mặt trời chỉ cho độ ẩm cuối tối đa

ở khoảng 16-18%.Với độ ẩm này khi lưu kho hạt dễ hút ẩm trở lại và bị nấm mốc tấn công.
Độ ẩm thích hợp cho sản phẩm này thường là 11-12%.

-

Khi sấy xong, sản phẩm thường được lưu kho trong vài giờ, có thể từ 2-3 ngày và sau

đó được đưa khi xay xát. Lúc này, hạt rất dễ hút nước trở lại và bị vi sinh vật tấn công.
-

Trong những nhà máy hiện đại sử dụng thiết bị sấy dạng thẳng đứng hay dạng hình trụ

nằm ngang. Thiết bị sấy dạng hình trụ đứng thích hợp để sấy chậm ở nhiệt độ thấp trong khi
thiết bị hình trụ nằm ngang thích hợp để sấy nhanh ở nhiệt độ cao.
Giai đoạn 1: giảm độ ẩm xuống 16-18%
Giai đoạn 2: giảm độ ẩm xuống 11-12%
3.2.4.3.

Biến đổi :

a. Vật lý:
Độ cứng của hạt tăng lên.
Độ ẩm của hạt giảm và độ nhớt của hạt nhìn chung cũng giảm.
b. Hóa học và hóa sinh:
Trong q trình sấy gạo đồ ngồi sự biến đổi về hàm ẩm nhằm giảm hàm ẩm hạt đến giá
trị tối ưu cho xay xát và tồn trữ sau này, sấy cũng ảnh hưởng đến cấu trúc hạt bằng cách tiếp
tục hồ hóa (giữ nhiệt độ hạt ở nhiệt độ hồ hóa) hay đình chỉ q trình hồ hố. Nếu q trình
hồ hóa vẫn tiếp tục sẽ làm nội nhũ hạt trở nên cứng chắc hơn.
Dùng nhiệt độ sấy cao: Q trình hồ hóa vẫn tiếp tục sẽ làm hạt trở nên cứng và sậm màu
hơn. Ngoài ra do nhiệt độ sấy cao, tốc độ dịch chuyển ẩm nhanh có thể gây ra những vết nứt
trên nội nhũ làm hạt dễ gãy vỡ khi xay.

Dùng nhiệt độ sấy thấp: Quá trình hồ hóa bị đình chỉ khơng làm hạt trở nên cứng và sậm
màu, không gây ra các vết nứt trên nội nhũ.
-

Hạt thóc trước q trình sấy chưa hồ hóa hồn tồn, trong q trình sấy tiếp tục bị hồ

hóa. Khi sấy ở nhiệt độ cao tỷ lệ hồ hóa tăng lên theo thời gian sấy. Nếu hạt trước khi sấy có
tỉ lệ hồ hóa xấp xỉ 20% , nếu sấy ở 150oC mất 5-6 phút và 170oC mất 4 phút để q trình hồ
hóa xảy ra gần như hồn tồn.
Hình dưới đây là cấu trúc hạt tinh bột đã qua q trình gia cơng nước nhiệt và được sấy ở
những nhiệt độ khác nhau. Sau khi sấy ở nhiệt độ 150-1700C hạt tinh bột trương nở, hấp thụ
nước xung quanh hạt và xảy ra sự hồ hoá, hạt tinh bột bị vỡ mất đi hình dạng ban đầu. Ta
nhận thấy nhiệt độ sấy càng cao thì mức độ hồ hóa tinh bột càng tăng, thể hiện ở sự phân tán
các phần tử tinh bột.


Tùy thuộc vào mức độ hồ hóa ta có gạo đồ được hồ hóa hồn tồn và gạo đồ hồ hố một
phần. Gạo đồ hồ hóa hồn tồn có nội nhũ trắng trong và cứng chắc. Gạo đồ hồ hoá một phần
(cịn gọi là hạt trắng bụng) có phần tinh bột chính giữa nội nhũ chưa được hồ hóa, phần tinh
bột này có màu trắng đục. Trong gạo đồ, sự tồn tại của phần tinh bột chưa được hồ hóa ở
chính giữa nội nhũ là điều khơng mong muốn vì khi đó hạt rất dễ vỡ trong q trình xay.
- Sự thay đổi màu do phản ứng mailard: quá trình đồ gạo làm tăng giá trị dinh dưỡng và
tăng thời gian bảo quản gạo. Tuy nhiên vấn đề gặp phải trong q trình gia cơng nước nhiệt
là sản phẩm bị sậm màu ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm.
Cảm quan:
-

Màu sắc thay đổi: sản phẩm gạo đồ có màu sậm hơn sản phẩm gạo thường.
Độ trắng của thóc:
- Hạt gạo có một vùng trắng đục ở bụng hạt, chiếm khoảng 50% thể tích hạt được gọi là

hạt trắng bụng. Hạt trắng bụng do phần tinh bột nằm chính giữa nội nhũ chưa được hồ hóa.
Khi độ ẩm hạt giảm, tức là tăng thời gian sấy thì lượng hạt trắng bụng giảm. Tỷ lệ hạt
trắng bụng cũng giảm khi tăng nhiệt độ sấy. Độ dày lớp hạt khi sấy ít ảnh hưởng đến tỷ lệ gạo
trắng bụng, giá trị chỉ dao động trong khoảng 1-2% khi độ dày thay đổi từ 10-15 cm ở nhiệt
độ sấy 1700C. Từ sự biến đổi về tỷ lệ hạt trắng bụng có thể gián tiếp suy ra sự ảnh hưởng của
các yếu tố nhiệt độ, thời gian sấy lên mức độ hồ hố của tinh bột.
-

Cơm nấu bằng gạo đồ ít dính hơn. Trong thành phần lipid có mặt trong gạo, acid béo

tự do là yếu tố quan trong nhất đối với sự hình thành nên phức hệ amylose-acid béo. Phức hệ
làm giảm độ dính của cơm khi nấu do đó cơm nấu từ gạo đồ tơi và kém dính hơn cơm nấu từ
gạo thường. Ngoài ra gạo mới được thu hoạch bao giờ cũng tạo ra cơm có độ dính cao hơn
gạo đã được bảo quản trong vài tuần. Do trong quá trình bảo quản, hàm lượng acid béo tăng
lên nhanh chóng, chúng kết hợp với amylose tạo thành phức hệ khiến cơm được nấu ra tơi,
kém dính. Một số nơi trên thế giới ưa chuộng tính chất này tuy nhiên một số nơi lại khơng ưa
thích.
3.2.4.4.
Tháp sấy
Đặc điểm

Thiết bị sấy


Tháp chứa gồm có các tầng ghép với nhau theo chiều cao, tăng sức chứa hạt, giảm diện tích
lắp đặt, tăng khả năng tiếp xúc khơng khí sấy với hạt. Đồng thời do có cấu tháo liệu dạng trục
rải nên độ giảm ẩm của khối hạt như nhau.
Hạt sau khi sấy có độ đồng đều cao, sai lệch ẩm độ nhỏ hơn 0,5%.
Khi không cung cấp nhiệt, thiết bị sẽ chuyển sang chế độ làm mát.

3.2.5. Xát:
3.2.5.1.

Mục đích và yêu cầu:

-

Mục đích: tách vỏ trấu ra khỏi hạt gạo để thu được hạt gạo.

-

Yêu cầu: gây tổn thương ít nhất cho hạt gạo và lớp cám.
3.2.5.2.

-

Phương pháp xát:

Hạt thóc có hai mảnh vỏ trấu bao bọc. Giữa vỏ trấu và gạo nhân có một khoảng trống. Ở
hai đầu hạt thóc thì khoảng trống khá lớn. Do đó khi hạt thóc bị tác dụng của các lực kéo,
nén, đập thì vỏ trấu dễ dàng tuột ra.

-

Trong kỹ thuật bóc vỏ trấu hiện nay có nhiều phương pháp tác dụng lên hạt làm tuột vỏ
và do đó cũng có rất nhiều máy bóc vỏ cấu tạo khơng giống nhau.

-

Các kiểu máy xay được dung phổ biến như máy xay đĩa kiểu đĩa dưới quay và máy xay

đôi trục cao su.
3.2.5.3.

Các loại máy xát:

3.2.5.3.1. Máy xay đĩa:
* Cấu tạo:
− Máy xay đĩa gồm có 2 đĩa đặt nằm ngang bằng thép đúc, một phần được phủ một lớp
chất mài mòn.
− Đĩa trên cố định với khung máy, đĩa dưới quay.
− Đĩa quay có thể được điều chỉnh vị trí theo chiều thẳng đứng cho nên khe hở giữa hai
vỏ áo mài mòn của hai đĩa là có thể điều chỉnh được. Sự điều chỉnh này phụ thuộc vài
giống lúa, tình trạng hạt và độ mài mịn.
* Ngun lý hoạt động:
− Thóc được cung cấp vào tâm của máy qua một phễu nhỏ.


− Một ống hình trụ điều chỉnh thẳng đứng điều hịa năng suất và sự phân phối đồng đều
thóc trên toàn bộ bề mặt của đĩa quay.
− Nhờ lực ly tâm hạt thóc được ép vào giữa hai đĩa và dưới áp lực và ma sát, phần lớn
hạt thóc được bóc vỏ.
− Việc điều chỉnh khe hở giữa hai đĩa là khá quan trọng và đòi hỏi phải kiểm tra lại liên
tục để tránh hiện tượng vỡ hạt quá mức hay hiệu suất xay không cao.
− Sự rung động của các cụm máy là cần phải tránh vì nó làm vỡ hạt.
3.2.5.3.2. Máy xay đôi trục cao su:
* Cấu tạo:
Về ngun tắc, máy xay quả lơ cao su gồm có 2 trục đúc bằng gang, trên bề mặt phủ một
lớp cao su, đặt trên cùng một đường thẳng. Một quả cố định và quả kia có thể điều chỉnh vị trí
để đạt được khe hở mong muốn giữa 2 quả lô.
Các quả lô nhận truyền động cơ học, quay theo chiều ngược nhau và quả lơ điều chỉnh

thường có vận tốc thấp hơn quả lô cố định khoảng 25%. Cả 2 quả lơ đều có cùng đường kính
và cùng một bề rộng.
* Nguyên lý hoạt động:
Đôi trục cao su quay ngược chiều nhau với những vận tốc khác nhau gây nên các lực kéo và
nén làm cho hạt bị tuột vỏ.
Quả lô cố định quay quay nhanh hơn và cũng cũng mịn nhanh hơn quả lơ điều chỉnh. Do có
thể đổi chỗ cho nhau nên các quả lơ có độ mài mòn ngang nhau.
Trục quay nhanh đặt trên các ổ trục cố định, trục quay chậm đặt trên các ổ trục di động.
Khi điều chỉnh kích thước của khe xay thì tâm của trục dịch chuyển chậm.
Để có được kết quả xay tối ưu, hạt phải được phân phối đều trên tồn bộ bề rộng của quả lơ.
Tuy nhiên thường thì bộ phận phân phối hạt hoạt động thiếu chính xác và do đó bề mặt quả lơ
sẽ mịn khơng đều và ảnh hưởng xấu tới hiệu suất và năng suất. Bề mặt quả lô được phục hồi
bằng cách lấy bớt đi một phần cao su, do đó tuổi thọ của cụm các quả lô cũng giảm đi đáng
kể.
Hiệu quả của máy phụ thuộc vào nhiệt độ, ẩm độ cao của khơng khí, cấu trúc vỏ trấu và đặc
biệt là do giống lúa hạt ngắn hay dài.


Khả năng xay của kiểu máy xay này cao hơn kiểu máy xay đĩa thông thường, bởi vậy ở đây
lượng gạo lức nguyên và hiệu suất xay đều cao hơn. Tuy nhiên khơng có nghĩa là sản lượng
gạo ngun của nhà máy xay sẽ cao hơn do vỏ dọc của hạt thóc khơng bị quả lơ cao su phá
hỏng, hạt bị rạn nứt vẫn xuất hiện cùng với hạt gạo lức nguyên, nhưng chỉ qua lần xát trắng
thứ nhất các hạt này sẽ bị vỡ.
3.2.6. Phân loại:
3.2.6.1.

Mục đích và yêu cầu:

− Tách tấm ra khỏi hỗn hợp sau máy xay để thu được gạo nguyên và thu hồi những hạt gạo
lẫn trong tấm và cám.

− Tăng độ đồng đều và chất lượng cho gạo thành phẩm.
− Tạo ra nguyên liệu cho ngành khác như sản xuất bột, tinh bột...
3.2.6.2.

Phương pháp:

- Dựa vào sự khác nhau về trọng lượng và kích cỡ của hạt gạo và hạt tấm.
- Thường dùng thiết bị chọn hạt (sàng phân ly).
3.2.6.3.

Thiết bị:

− Thiết bị phân ly tấm là sàng với kích thước lỗ sàng là Ø 3.4 – 4.0 mm.
− Sàng phân ly là một sàng phẳng đặt nằm nghiêng, tựa trên các thanh đỡ bằng gỗ dẻo hoặc
bằng thép, chuyển động qua lại nhờ một chuyển động sai tâm thẳng đứng lắp trục truyền
động.
− Có nhiều loại sàng: sàng đơn, sàng kép hay hai sàng đơn dùng nối tiếp.
3.2.7. Lau bóng, làm trắng:
3.2.7.1.

Mục đích và yêu cầu:

* Mục đích:
Làm tăng giá trị thương phẩm của hạt gạo do tác dụng làm nhẵn bề mặt hạt gạo xát.
Loại bỏ các mảnh cám bám trên bề mặt hạt gạo làm cho gạo có thể bảo quản được lâu mà
chất lượng ít bị giảm.
* Yêu cầu:
Tỷ lệ cám trong gạo khơng cịn q 0.1%.

Tỷ lệ tấm không được tăng quá 0.5% so với tỷ lệ tấm trước khi vào lau bóng.
3.2.7.2.

Phương pháp làm bóng gạo:

Dưới một áp lực nhẹ các hạt gạo được xoay quanh nhau làm các phân tử cám còn lại được
lấy đi và gạo trở nên bóng hơn hay trong hơn.
3.2.7.3.

Máy làm bóng gạo:

a) Máy làm bóng kiểu cơn đứng:
* Cấu tạo:
Máy gồm một xy lanh bằng gang hình cơn có lớp chống mịn. Lớp chống mịn bằng gỗ, trên
đó có đóng các tấm da.
Cơn được lắp cố định trên một trục đứng có thể quay thuận hay ngược chiều kim đồng hồ.
Xung quanh bộ phận cơn có bắt cố định một sàng dây thép có các mắt lưới tùy thuộc vào
loại giống thóc được xát.
* Nguyên lý hoạt động:
− Gạo xát được đưa vào tâm máy qua một phễu nhỏ.
− Ống bao hình trụ có thể điều chỉnh thẳng đứng dùng để điều chỉnh lượng gạo và sự phân
phối đồng đều trên toàn bộ bề mặt của bộ phận côn quay.
− Do lực ly tâm, gạo được đưa vào giữa bộ phận cơn và sàng dây thép.
− Khi đó gạo được chà xát bởi các tấm da làm cho các hạt xoay quanh nhau và xoay quanh
da và sàng da.
− Dưới một áp lực nhẹ, các phần tử cám cịn lại được lấy đi và gạo trở nên bóng hơn hay
trong hơn.
− Máy này ít làm vỡ gạo và tiêu thụ cơng suất thấp.
b) Máy làm bóng gạo trục ngang:
* Cấu tạo:

− Máy gồm một xy lanh thép trên đó có bắt một số lớn các tấm da (8x17 cm) bằng bulông.
− Xy lanh này được lắp trên một trục ngang quay bên trong một buồng hình trụ có bao
sàng đột lỗ rãnh khía.


− Gạo thoát ra qua một máng xả và cám rơi vào bộ phận gom hình chữ V và đưa qua băng
chuyền.
3.2.8. Bao gói:
3.2.8.1.

Mục đích và u cầu:

* Mục đích:
Ngăn cách sản phẩm với mơi trường bên ngồi, giúp hạt gạo khơng bị nhiễm bẩn.
Tạo cho sản phẩm có sự đa dạng về mẫu mã, cạnh tranh về kiểu dáng của các nhà sản xuất.
* Yêu cầu:
Bao bì phải sạch sẽ, kín.
Trên bao bì có ghi rõ thơng tin đầy đủ về sản phẩm (loại gạo, nhà sản xuất, hạn sử dụng …).
3.2.8.2.

Dây chuyền bao gói:

Máy đóng gói là một dây chuyền tự động cân định lượng gạo, cho vào bao (đã dán nhãn),
ghép mí.
Gạo được cung cấp vào máy qua phễu.
Sau đó, nhờ trọng lực gạo chảy xuống hệ thống cân tự động. Cân tự động có thể điều chỉnh
khối lượng gạo: 5kg, 10kg, 20kg, 50kg …
Sau khi định lượng xong, gạo được trút vào bao và ghép mí lại.
4. MỢT SỚ QUY TRÌNH GIA CƠNG NƯỚC NHIỆT
4.1. Kỹ thuật gia công nước nhiệt cổ điển:

 Phương pháp “chatty” ở Pakistan:
Những vại nhỏ bằng đất nung được sử dụng để ngâm thóc, sau đó chúng được đun
nóng từ từ bằng vỏ trấu lên nhiệt độ khoảng 50 – 600C. Nước cịn lại được đổ bỏ và thóc được
giữ trong nước nóng 6 – 12h để hút đủ nước chuẩn bị cho q trình hấp.
Thóc được chứa trong những thùng lớn, sâu bằng sắt và được gia nhiệt. Thóc được
khuấy liên tục, thỉnh thoảng thêm vào 1 ít nhằm mục đích tạo hơi. Giai đoạn này kéo dài
khoảng 30 – 60 phút sau đó thóc được trải ra phơi trên nền bê tông hoặc nền đất cứng để làm
khô.