BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN
LƯƠNG THỰC
(Bài giảng lưu hành nội bộ)


2010
Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm TP.HCM
Biên soạn: Th.S Lê Thùy Linh


2


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


Chương I: TỔNG QUAN LƯƠNG THỰC
˜{™

Bài 1: GIỚI THIỆU
1. Tình hình lương thực:
Việt Nam là một nước nông nghiệp với khoảng 60% dân số làm nghề
nông, chủ yếu là ngành trồng trọt. Lương thực là các sản phẩm của nông nghiệp
chứa nhiều tinh bột như ngũ cốc. Ngũ cốc là lúa gạo, lúa mì, ngô, các loại khoai
(khoai lang, khoai tây), sắn. Ngoài ra lương thực còn có các loại đậu như đậu
nành, đậu phộng … Cây lương thực chính ở nước ta là cây lúa nước.
Dân số thế giới ngày càng tăng thì nhu cầu về lương thực là rất cần thiết
và quan trọng. Trong năm 2005, Việt Nam đã xuất khẩu trên 5 triệu tấn gạo,

tiếp tục là nước xuất khẩu gạo lớn thứ 2 trên thế giới sau Thái Lan.
Theo Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn từ đầu năm 2006 đến
tháng 3 năm 2006, xuất khẩu gạo đã đạt 1,5 triệu tấn. Các thò trường xuất khẩu
gạo quen thuộc như Philippin, Trung Đông. Ngoài các thò trường này thì năm
nay gạo Việt Nam đã xuất sang các thò trường lớn như Nhật Bản, Nam Mỹ và
Châu Phi. Theo dự báo năm 2006, cung cầu gạo mất cân đối, nghóa là cung nhỏ
hơn cầu nên giá gạo tăng. Ở các nước khác như Thái Lan đã tạm ngưng xuất
khẩu để đảm bảo nhu cầu trong nước. Còn Trung Quốc thì chuyển sang nhập
khẩu do nhu cầu trong nước ngày càng tăng.




3


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


(nguồn: Thò trường Việt Nam, 2000)
Khu vực
Sản lượng gạo
10
6
tấn
Mức tiêu thụ
10
6

tấn
Tỷ lệ tiêu thụ
(%)
Châu Á 342,90 340,10 99,18
Châu Mỹ 18,30 16,80 91,8
Châu Phi 11,10 14,60 131,53
Châu u 3,10 4,20 135,48
Châu Đại Dương 0,60 0,30 50,00
Bảng 1: Tình hình tiêu thụ gạo trên thế giới vào năm 2000
Khu vực Châu Á tiêu thụ gạo nhiều nhất trên thế giới. Các sản phẩm
lương thực ngoài là thức ăn trực tiếp cho người hay vật nuôi còn có thể chế biến
thành các sản phẩm khác nhau như tinh bột, bún, phở, hủ tíu, mì ăn liền và các
loại bánh…

2. Vai trò của lương thực:
Các sản phẩm lương thực cung cấp nguồn dinh dưỡng cho con người và
vật nuôi, chủ yếu là glucid (tinh bột) và protein thực vật. Trong bữa ăn hàng
ngày của người Việt Nam không thể thiếu một sản phẩm lương thực từ ngũ cốc
đó là cơm. Lương thực cung cấp trên 75% năng lượng dùng cho hoạt động sống
của con người và vật nuôi.
Các sản phẩm của cây lương thực là nguyên liệu chính cho các nhà máy
chế biến. Ví dụ: nguyên liệu sắn (khoai mì) để sản xuất tinh bột sắn, nguyên
liệu lúa mì sản xuất bột mì, nguyên liệu gạo sản xuất bún tươi, hủ tíu …




4

Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


Bài 2: CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA MỘT SỐ HẠT VÀ
CỦ LƯƠNG THỰC
1. Giới thiệu về cấu tạo và thành phần hóa học của hạt lúa:
1.1 Cấu tạo:
Cấu tạo của hạt thóc từ ngoài vào trong có các bộ phận chính như sau:
mày thóc, vỏ trấu, vỏ hạt, nội nhũ và phôi.

1.1.1 Mày thóc:
Tùy theo loại thóc và điều kiện canh tác mà mày có độ dài khác nhau, độ
dài không vượt quá 1/3 chiều dài vỏ trấu. Trong quá trình bảo quản, do sự cọ xát
giữa các hạt thóc (cào đảo) phần lớn mày thóc rụng ra, làm tăng lượng tạp chất
trong khối thóc.
1.1.2 Vỏ trấu:
5


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


Vỏ trấu có tác dụng bảo vệ hạt thóc, chống các ảnh hưởng xấu của điều
kiện môi trường ( nhiệt độ, độ ẩm) và sự phá hại của côn trùng, vi sinh vật. Trên
mặt vỏ trấu có các đường gân và có nhiều lông ráp, xù xì. Trong quá trình bảo
quản lông thóc thường bò rụng do sự cọ xát giữa các hạt thóc, làm tăng lượng tạp
chất trong thóc. Tùy theo giống lúa mà vỏ trấu có độ dày khác nhau, thông
thường là 0,12 – 0,15 mm và thường chiếm 18% - 20% khối lượng toàn hạt thóc.
1.1.3 Vỏ hạt:
Vỏ hạt là lớp vỏ mỏng bao bọc nội nhũ, có màu trắng đục hoặc đỏ cua.
Cấu tạo từ ngoài vào trong gồm có: quả bì, chủng bì và tầng alơron. Tùy theo
giống lúa và độ chính của thóc mà lớp vỏ hạt này dày hay mỏng. Trung bình lớp
vỏ hạt chiếm 5,6% - 6,1% khối lượng hạt gạo lật (hạt thóc sau khi tách lớp vỏ
trấu). Lớp alơron có thành phần cấu tạo chủ yếu là protit và lipit. Khi xay xát
lớp vỏ hạt (chủ yếu là lớp alơron) bò vụn nát ra thành cám. Nếu còn sót lại nhiều
trong gạo thì trong quá trình bảo quản dễ bò oxy hóa làm cho gạo bò chua (độ
axit cao) và ôi khét (do lipit bò oxy hóa).
1.1.4 Nội nhũ:

Nội nhũ là thành phần chính và chủ yếu nhất của hạt thóc. Trong nội nhũ
chủ yếu là gluxit, chiếm tới 90%.
Tùy theo giống và điều kiện canh tác mà nội nhũ có thể trắng trong hay
trắng đục. Các giống thóc nội nhũ trắng đục thường có một vệt trắng ở giữa hạt
hay phía bên hạt gọi là “bạc bụng”, khi xay xát dễ đớn nát, khi nấu thì lâu chín
và phẩm chất cơm không ngon bằng gạo có nội nhũ trắng trong.
1.1.5 Phôi:
6


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


Phôi nằm ở góc dưới nội nhũ, thuộc loại đơn diệp tử (chỉ có một diệp tử
áp vào nội nhũ), đây là bộ phận có nhiệm vụ biến các chất dự trữ trong nội nhũ
thành chất dinh dưỡng nuôi mộng khi hạt thóc nảy mầm.
Phôi chứa nhiều protit, lipit, vitamin (vitamin B
1
trong phôi chiếm 66%
lượng vitamin của toàn bộ hạt thóc). Phôi to hay nhỏ tùy theo giống và điều
kiện canh tác. Phôi chiếm 2,2% - 3% khối lượng toàn hạt. Phôi có cấu tạo xốp,
nhiều dinh dưỡng, hoạt động sinh lý mạnh nên trong quá trình bảo quản dễ bò
côn trùng và sinh vật tấn công, gây hại; khi xay xát phôi thường vụn nát ra
thành cám.
1.2 Thành phần hóa học:
Thành phần hóa học của thóc, gạo thay đổi khá rõ rệt theo giống lúa,
điều kiện thời tiết, kỹ thuật canh tác, thời gian thu hoạch, phân bón …
Thành phần hóa học của thóc, gạo gồm các chất: nước, gluxit, protit, lipit,

xenlulo, chất khoáng và vitamin. Trong đó thì gluxit chiếm thành phần nhiều
nhất.
Thành phần hóa học của hạt thóc và các sản phẩm từ thóc được biểu thò
qua bảng 2.

Tên sản
phẩm
Nước
(%)
Gluxit
(%)
Protit
(%)
Lipit
(%)
Xenlulo
(%)
Tro
(%)
Vitamin B
1

(mg%)
1. Thóc
2. Gạo lật

3. Gạo
4. Cám
5. Trấu

13,0
13,9
13,8
11,0
11,0

94,03

74,46
77,35
43,47
36,10
6,69
7,88
7,35
14,91
2,75
2,10
2,02
0,52
8,07
0,98

8,78
0,57
0,18
14,58
56,72
5,36
1,18

0,54
11,23
19,61

5,36
1,18
0,54
11,0
-
Bảng 2: Thành phần hóa học của hạt thóc và các sản phẩm từ thóc

7


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


2. Hạt ngô:
2.1 Cấu tạo:
Hạt ngô thường có các phần chủ yếu sau đây:
- Ngoài cùng là lớp vỏ quả gồm 12-14 dãy tế bào, chiếm 5-7% khối
lượng hạt, có chiều dài khoảng 0,3 micromet.
- Tiếp đến là lớp vỏ hạt mỏng, chiếm khoảng 2% khối lượng hạt.
Trong thành phần của vỏ quả và vỏ hạt chứa nhiều xenlulo,
pentozan và một ít các nguyên tố tro.
- Sau lớp vỏ quả đến lớp alơron, chiếm 6-8% khối lượng hạt, gồm một
lớp tế bào có kích thước lớn bằng hai tế bào nhỏ. Lớp alơron của ngô
có chứa các nguyên tố tro, protein, chất béo và xenlulo.

- Nội nhũ của ngô chủ yếu là glucid (tinh bột). Tinh bột ngô thường
chứa 27% amylo và 73% amylopectin. Giống ngô nếp có tới 100%
amylopectin, nhưng một số giống khác lại có tới 77-80% amylo.
- Phôi chiếm 1/10 trọng lượng hạt nhưng chứa tới 80% chất béo của
cả hạt, 20% protid, vì thế tách tách phôi ra nguyên vẹn càng tốt, đây
là một sản phẩm phụ có giá trò cao để ép dầu.
2.2 Thành phần hóa học:
Thành phần

Tỷ lệ (%)

Protein
Lipit
Gluxit
Xenlulo
Tro
10 –13
3,5 – 5
69 – 74
1,5 – 3
1,2 –1,5
Bảng 1: Thành phần hóa học của hạt ngô



8


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|

Homepage: lethuylinh.weebly.com


3. Khoai tây:
3.1 Cấu tạo:
Cấu tạo của củ khoai tây gồm các thành phần sau:
- Vỏ ngoài, gồm các tế bào hình nút, xít, có chứa chất huyền tương
khô, chất này có tác dụng giữ cho củ ít bò mất nước.
- Kề trong là lớp tế bào thành mỏng, chứa nguyên sinh chất có tác
dụng giữ cho hoạt động sống của củ được bình thường. Cả hai lớp tế
bào này đều không có tinh bột.
- Tiếp nữa là lớp tế bào nhu mô. Lớp tế bào nhu mô ngoài cùng chứa
nguyên sinh chất và một lượng ít tinh bột có kích thước hạt nhỏ.
Những dãy tế bào kế tiếp càng bên trong càng chứa nhiều tinh bột
hơn.
3.2 Thành phần hóa học:
Thành phần

Tỷ lệ (%)

Nước
Chất khô
Đường
Hợp chất Nitơ
Xenlulo
Photpho
69 –74
14 – 36
0,46 – 1,72
2,1

0,92 – 1,77
0,0893
Bảng 2: Thành phần hóa học của khoai tây

Chất khô là thành phần rất quan trọng của khoai tây vì 60 – 80% chất
khô là tinh bột. Hàm lượng chất khô tùy thuộc vào giống, độ già, phân bón, điều
kiện khí hậu. Củ càng già thì hàm lượng chất khô càng tăng. Bón phân đạm
nhiều làm củ to nhưng hàm lượng chất khô có thể giảm đi. Khoai tây trồng trên
đất bùn có hàm lượng chất khô cao nhất còn trên đất cát thì hàm lượng chất khô
thấp nhất.
9


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


Tinh bột khoai tây chứa một lượng nhỏ photpho, chủ yếu ở amilopectin,
còn amilo thì chứa ít hơn. Sự tăng photpho làm tăng độ nhớt của tinh bột trong
nước.
Trong hợp chất Nitơ có khoảng 50% Nitơ Protein và 50% còn lại thuộc
hợp chất amin. Axit amin trong Protein của khoai tây chủ yếu là Aspactic,
Histidin, Acginin, Lizin, Tyrozin, Lơxin, axit Glutamic … quan trọng là axit amin
Tyrozin. Trong khi gọt, cắt củ khoai tây thì có hiện tượng oxy hóa làm đen vết
cắt là do Tyrozin bò oxy hóa dưới tác dụng của men Tyrozinaza, axit này chuyển
thành Melanin có màu nâu đen.
Thành phần đường chủ yếu trong khoai tây là đường khử (Glucoza và
Fructoza) và Saccaroza. Hàm lượng đường của khoai tây khi bảo quản lạnh sẽ
tăng nhanh so với bảo quản thường. Chính vì vậy mà khoai tây bảo quản lâu dài

ở nhiệt độ thấp (<10
0
C) không thích hợp cho chế biến khoai tây lát chiên.
Theo thời gian bảo quản, ở nhiệt độ không đổi hàm lượng đường ổn đònh
trong thời gian nhất đònh, sau đó tăng lên từ từ và cuối cùng thì tăng rất nhanh.
Khi khoai tây mọc mầm hàm lượng đường tăng, càng nhiều mầm thì hàm lượng
đường càng tăng, làm giảm màu sắc tự nhiên và làm thay đổi vò của sản phẩm
chế biến.
Khoai tây có khá nhiều vitamin C, ngoài ra còn có carotenoit, vitamin
nhóm B ( B
1
, B
2
, B
5
, B
6
) và khoáng chất. Thòt củ khoai tây thường có màu vàng
nhạt hay vàng đậm tùy theo hàm lượng carotenoit. Mối quan hệ giữa hàm lượng
carotenoit và màu thòt củ được biểu thò qua bảng sau:
Hàm lượng carotenoit (mg%)

Màu thòt củ

0,014 – 0,054
0,110 – 0,187
>0,187
Màu trắng
Màu vàng nhạt
Màu vàng đậm

10


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com



Hàm lượng chất khoáng trong khoai tây từ 2,5% - 5,8% theo chất khô,
trong khoáng có Kali, Natri, Magiê, Canxi, Sắt, Silic, Clo và các chất khác.
Trong khoai tây có các loại axit hữu cơ như: axit Oxalic, Limolic, Malic,
Lactic, trong đó axit Limolic nhiều nhất. Độ axit chuẩn tính theo axit Malic
trong khoai tây khoảng 0,09 – 0,30%, pH dao động trong khoảng 5,8 – 6,6.
4. Củ sắn (khoai mì):
4.1 Cấu tạo:
Củ có dạng hình trụ hoặc thuôn dài, thường có độ dài từ 15cm đến 100
cm với đường kính từ 3cm đến 15cm. Củ gồm có vỏ ngoài (chu bì) có màu
trắng, nâu hoặc hồng nhạt. Củ sắn có một lớp vỏ mỏng (cortex) và lỏi giàu tinh
bột. Lỏi thường có màu trắng nhưng đôi khi có màu vàng hoặc pha hồng.
4.2 Thành phần hóa học:
Thành phần hóa học chủ yếu trong sắn là tinh bột. Hàm lượng tinh bột
trong củ dày đặc và lớn có thể lên đến 25 – 35% khối lượng củ tươi, chiếm đến
85% khối lượng chất khô.
Thành phần hóa học của sắn được biểu thò qua bảng sau:
Thành

phần hóa học

Hàm lượng (%)

Nước
Protein
Tinh bột
Amylose
8 – 11
9 – 12 (% ck)
85 – 87 (% ck)
15 –17
Bảng 3: Thành phần hóa học của củ sắn






11


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com



BÀI 3: CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA KHỐI HẠT
Cây lương thực chính trồng ở các vùng nhiệt đới là lúa gạo, lúa mì, sắn,
khoai, đậu, … Các sản phẩm của cây lương thực sau thu hoạch cần phải được
quan tâm bảo quản. Trong quá trình bảo quản có rất nhiều yếu tố làm hư hỏng
lương thực như:

§ Tính chất vật lí gồm nhiệt độ, độ ẩm, tính chất của hạt nông sản.
§ Tính chất sinh học gồm vi sinh vật, côn trùng gây bệnh, động vật
gậm nhấm, chim chóc;.
§ Tính chất hóa học gồm sự biến đổi chất của nông sản, dư lượng
thuốc trừ sâu.
Khi hạt lương thực đứng riêng lẻ thì các tính chất vật lí cần được quan
tâm là độ ẩm, nhiệt độ, độ đàn hồi, bề mặt hạt (trơn, xù xì), tỷ trọng … Nhưng
khi nhiều hạt tập trung lại thành một khối hạt thì chúng sẽ có những tính chất
vật lí khác đó là độ chặt, độ rỗng, độ rời, tính tự phân loại, tính hấp phụ, tính
dẫn nhiệt.
1. Độ chặt và độ rỗng:
1.1 Khái niệm:
- Độ chặt (mật độ) của hạt là tỷ lệ phần trăm tổng thể tích của các hạt
chiếm trong một đơn vò thể tích kho chứa.
- Độ rỗng là tỷ lệ phần trăm tổng thể tích các khoảng không gian giữa
các hạt chiếm trong một đơn vò thể tích kho chứa.
Ví dụ: ta có các hạt ngô (bắp) được chứa trong hộp có thể tích là 1 lít như
hình vẽ. Vậy độ chặt của khối hạt ngô này chính là tỷ lệ tổng thể tích của các
12


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


hạt ngô chứa trong hộp và thể tích hộp (1 lít). Giả sử tổng thể tích của các hạt
ngô là 850ml thì độ chặt của khối hạt là
%85100
1

85,0
=×

Độ rỗng của khối hạt ngô là tỷ lệ tổng thể tích các khoảng không gian
giữa các hạt trong hộp và thể tích hộp (1 lít), độ rỗng được tính bằng
%15100
1
85,01
=×
−








Hình1: Khối hạt chứa trong hộp

1.2 Công thức tính độ chặt (mật độ) và độ rỗng của khối hạt:
- Độ chặt:

100×=
W
V
t

Trong đó
t: độ chặt (%)

V: tổng thể tích của các hạt trong kho chứa (lít)
W: thể tích kho chứa (lít)
- Độ rỗng:

t
S
W
V
W
VW
S
−=
×






−=×
−
=
1
1001100


Từ công thức trên ta thấy mối quan hệ giữa độ chặt và độ rỗng: tổng tỷ lệ
phần trăm của chúng là 100%. Độ chặt lớn thì độ rỗng nhỏ và ngược lại.
13

Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


1.3 Ý nghóa của độ chặt và độ rỗng:
- Khoảng trống xung quanh hạt chính là môi trường sống của hạt bởi vì
các khoảng trống này chứa không khí nên hạt có thể hô hấp, hút ẩm, nhã ẩm…để
duy trì sự sống dưới dạng tiềm ẩn.Vì vậy độ rỗng có ảnh hưởng lớn đến quá
trình sinh lý, sinh hóa của hạt trong thời gian bảo quản.
- Độ ẩm và sức nóng sinh ra trong quá trình bảo quản sẽ tạo điều kiện
thuận lợi cho mốc phát triển, gây hư hỏng cho khối hạt. Việc lưu thông không
khí là một giải pháp cho vấn đề này. Nhưng giải pháp lưu thông không khí có
liên quan đến độ rỗng của khối hạt vì khi độ rỗng lớn thì không khí lưu thông tốt
hơn, tăng nhanh sự truyền nhiệt ra ngoài môi trường. Do đó độ rỗng của khối
hạt rất có ý nghóa trong công tác bảo quản.
1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chặt và độ rỗng:
- Hình dạng và kích thước của hạt.
Ví dụ: hạt lúa và hạt ngô. Hạt lúa có kích thước nhỏ, dạng hình elip nhọn
còn hạt ngô có kích thước lớn hơn hạt lúa, hình dạng gần tròn nên trong cùng
thể tích kho chứa, khối hạt lúa có độ chặt lớn hơn khối hạt ngô, độ rỗng của khối
hạt lúa nhỏ hơn khối hạt ngô.
- Tính chất bề mặt (trơn, xù xì …).
Ví dụ: hạt lúa có bề mặt nhám hơn hạt gạo nên các hạt gạo sẽ nằm sát
nhau hơn so với các hạt lúa, vì vậy mật độ của hạt gạo sẽ cao hơn hạt lúa trong
cùng thể tích kho chứa.
- Tạp chất.
Ví dụ: khối hạt lúa nếu có nhiều tạp chất như cát, đất, lá cây thì các tạp
chất này sẽ chiếm một thể tích trong khối hạt do đó mà độ rỗng của hạt trở nên

nhỏ và độ chặt sẽ lớn.
14


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


- Hàm lượng nước của hạt cũng ảnh hưởng đến độ chặt và độ rỗng vì hàm
lượng nước của hạt ảnh hưởng đến thể tích của hạt.
Ví dụ: thể tích hạt ngô trước khi sấy lớn hơn thể tích hạt ngô sau khi sấy.
Vì vậy độ chặt của các hạt ngô trước sấy lớn hơn hạt ngô sau sấy. Thực nghiệm
chứng minh hạt có 22% hàm lượng nước chiếm thể tích nhiều hơn hạt có 12%
hàm lượng nước là 0,22 m
3
mỗi tấn.
2. Độ rời:
2.1. Khái niệm:
Độ rời là khả năng biến động của khối hạt có thành phần ít thay đổi.
Khả năng biến động của khối hạt là nhiều cá thể hạt tập trung lại thành
một khối hạt, vò trí giữa các hạt có thể thay đổi ít ở một mức độ nhất đònh.
Ví dụ: khi ta đổ hạt thóc từ trên xuống một cách tự nhiên thì các hạt thóc
tập trung lại thành một khối hạt. Trong quá trình tạo thành một khối hạt như thế,
do sự ma sát giữa các hạt thóc nên có sự thay đổi vò trí của chúng ở một mức độ
nhất đònh cho đến khi khối hạt ổn đònh. Khả năng biến động đó người ta gọi là
độ rời.
2.2 Cách xác đònh độ rời:
Để xác đònh độ rời, chúng ta có thể dựa vào 2 loại góc đó là góc nghiêng
tự nhiên (góc tónh) và góc trượt.

a. Góc nghiêng tự nhiên:
Khi cho 1kg hạt gạo rơi từ từ xuống nền một cách tự nhiên thì các hạt gạo
này tập trung lại tạo thành một khối hạt hình chóp như hình 2. Góc nghiêng tự
nhiên của khối hạt gạo chính là góc
α
.
Qua thực nghiệm người ta thấy mỗi loại hạt lương có góc
α
khác nhau
bởi vì trong quá trình tạo thành khối hạt hình chóp thì các hạt lương thực có khả
15


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


năng biến động khác nhau, hạt biến động lớn thì góc
α
nhỏ và ngược lại. Chính
vì vậy mà độ rời có thể dựa vào góc nghiêng tự nhiên (góc tónh) của khối hạt
hình chóp để xác đònh.





Hình 2: Góc nghiêng tự nhiên (góc
α

) của khối hạt.
* Phương pháp xác đònh góc nghiêng tự nhiên:
- Cách 1: cho hạt vào 1/3 bình thủy tinh hình chữ nhật, từ từ hạ bình
xuống 90
0
, các hạt sẽ tạo thành mặt phẳng nghiêng, dùng thước đo độ đo góc
tạo bởi mặt nghiêng của hạt và đáy (Hình 3).







Hình 3: Góc nghiêng tự nhiên của khối hạt được xác đònh
bằng bình thủy tinh
- Cách 2: cho hạt vào phểu chảy tự nhiên xuống thành khối hạt hình chóp
rồi dùng thước đo góc nghiêng tự nhiên. (Hình 4)








Hình 4: Góc nghiêng tự nhiên của khối hạt được xác đònh bằng phễu.
16

Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


b. Góc trượt:






Hình 5: Góc tự chảy (góc
β
) của khối hạt
Khi các hạt để trên mặt phẳng ngang, nếu ta từ từ nâng lên một đầu của
mặt phẳng thì đến một lúc nào đó hạt bắt đầu lăn và đến khi đại bộ phận hạt lăn
(khoảng 80% các hạt) thì dừng lại. Góc tạo nên bởi mặt phẳng nghiêng và sàn
đáy gọi là góc tự chảy.
2.3. Ý nghóa:
- Độ rời của hạt có ảnh hưởng lớn đến kiến trúc kho để đảm bảo an toàn
cho người. Ví dụ: hạt đậu nành tương đối lớn, bề mặt nhẵn có độ rời lớn nên góc
nghiêng tự nhiên và góc tự chảy nhỏ, do đó áp lực đối với tường kho tương đối
lớn, tường phải kiên cố và giảm thấp độ cao của khối hạt.
- Độ rời của hạt còn ảnh hưởng đến việc di chuyển, xuất kho. Hạt có độ
rời lớn có thể tự chảy ra ngoài khi xuất kho nên tiết kiệm được nhân lực và động
lực cơ giới.
2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ rời:
- Hình dáng, kích thước và bề mặt hạt liên quan đến lực ma sát giữa các
hạt, lực ma sát lớn thì khối hạt có khả năng biến động nhỏ hay độ rời nhỏ và

ngược lại.
Ví dụ: hạt đậu nành và hạt lúa. Hạt đậu nành có kích thước to hơn hạt
lúa, hình dạng gần tròn và bề mặt trơn láng nên ma sát giữa các hạt đậu nành
nhỏ, còn hạt lúa thì kích thước nhỏ, có hình elip nhọn và bề mặt xù xì nên ma
17


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


sát giữa các hạt lúa lớn. Vì vậy mà khối hạt đậu nành sẽ có độ rời lớn hơn khối
hạt lúa.
- Tạp chất của khối hạt nhiều sẽ làm lực ma sát giữa các hạt lớn dẫn đến
độ rời của khối hạt nhỏ và ngược lại.
Ví dụ: khối hạt đậu nành sau khi thu hoạch nếu không được làm sạch
triệt để sẽ chứa nhiều tạp chất như cát, lá, thân cây, xác côn trùng làm cho giữa
các hạt đậu nành có ma sát lớn nên khối hạt có độ rời nhỏ, gây khó khăn trong
quá trình vận chuyển và sấy.
- Hàm lượng nước của hạt cũng liên quan đến lực ma sát giữa các hạt.
Các hạt có hàm lượng nước nhiều sẽ có độ rời nhỏ.
Ví dụ: nếu thu hoạch lúa vào lúc trời mưa, bò lụt thì hạt lúa có độ ẩm cao
hơn khi thu hoạch vào lúc trời nắng. Hạt có độ ẩm cao sẽ dính lại với nhau làm
tăng ma sát nên độ rời của khối hạt thấp.
3. Tính tự phân loại:
3.1. Khái niệm:
- Trong một khối hạt bao gồm hạt và tạp chất có hình dạng khác nhau.
Khi khối hạt di động, toàn bộ các cá thể trong đó đều chòu tác dụng tổng hợp
của điều kiện ngoại cảnh, đặc tính vật lý của bản thân (hình dạng, tỷ trọng, độ

nhẵn …) mà phát sinh hiện tượng sắp xếp trở lại tức là những phần tử có tính
chất tương tự nhau có xu hướng tập trung ở cùng một vò trí. Hiện tượng này gọi
là tính tự phân loại của hạt.
- Tính tự phân loại của hạt chủ yếu là do các phần của khối hạt có độ rời
khác nhau gây nên, độ rời khác nhau là do lực ma sát giữa các phần hạt khác
nhau. Khi hạt từ một độ cao rơi xuống hình thành một hình chóp, những hạt chắc
18


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


và tạp chất nặng đều tập trung ở giữa khối, còn hạt vỡ, hỏng, tạp chất nhẹ phân
tán ở xung quanh chân khối hạt.
3.2. nh hưởng của tính tự phân loại đến bảo quản:
* nh hưởng có lợi:
- Trong công tác làm sạch hạt và sản xuất công cụ đều dựa vào tính tự
phân loại của hạt.
- Ví dụ: phương pháp làm sạch đơn giản nhất là dùng quạt để loại trừ
những tạp chất nhẹ hoặc cho hạt qua sàng tự động, khiến cho hạt có tỷ trọng
khác nhau và tạp chất được tách riêng.
* nh hưởng có hại:
- Những tạp chất cỏ dại hạt xấu, hạt vỡ và các loại tạp chất tạp trung lại
sẽ phát nhiệt và dẫn đến hoạt động của vi sinh vật trở thành nhân tố dẫn đến sự
tổn hại ngoài ý muốn.
- Tính đồng đều của hạt bò giảm khi lấy mẫu kiểm nghiệm.
4. Tính hấp phụ chất khí:
4.1. Khái niệm:

Khối hạt có một thể tích không khí chiếm chỗ. Trong nội bộ hạt phân bố
nhiều mao quản, vách bên trong của những mao quản đó là bề mặt hữu hiệu hấp
phụ thể khí. Do đó khối hạt có khả năng hấp phụ chất khí.
Hấp phụ chất khí của khối hạt theo 2 mức độ khác nhau:
- Hấp phụ bề mặt.
- Hấp phụ sâu.
Lượng chất khí mà khối hạt hấp phụ được gọi là dung lượng hấp phụ. Dung
lượng hấp phụ sâu lớn hơn dung lượng hấp phụ bề mặt khoảng 20 lần.
19


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


Tốc độ hấp phụ chất khí là lượng chất khí mà khối hạt hấp phụ được
trong một đơn vò thời gian.
Thể tích khí bò hấp phụ ở một điều kiện nào đó có thể được giải phóng
một phần hoặc toàn bộ chất khí từ trong khối hạt ra xung quanh. Quá trình đó
được gọi là giải hấp phụ.
4.2. Ý nghóa:
Vì khối hạt có tính hấp phụ chất khí nên có thể sử dụng chất xông hơi để
diệt vi sinh vật, côn trùng. Nhưng cũng do tính hấp phụ chất khí mà khối hạt dễ
dàng hấp phụ mùi của môi trường và mùi của hàng hóa để bên, do đó làm giảm
giá trò cảm quan của hạt.
4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính hấp phụ của hạt:
Tốc độ hấp phụ và giải hấp phụ được quyết đònh bởi:
- Tính chất hóa học của thể khí: thể khí càng hoạt động thì tốc độ hấp
phụ càng tăng.

- p suất và nhiệt độ không khí: áp suất và nhiệt độ không khí càng
cao thì tốc độ hấp phụ càng tăng.
- Kết cấu của bản thân hạt và thành phần hóa học của hạt.
- Dung lượng hấp phụ chất khí phụ thuộc vào:
- Thời gian hấp phụ: thời gian tiếp xúc giữa hạt và thể khí càng dài thì
dung lượng hấp phụ càng cao.
- Nồng độ thể khí của môi trường: nồng độ thể khí của môi trường
càng lớn, áp suất thể khí giữa môi trường và hạt chênh lệch càng lớn
thì dung lượng hấp phụ của hạt càng được tăng cường.
- Tính hoạt động của thể khí trong môi trường: nếu thể khí của môi
trường càng hoạt động, hấp phụ hóa học của hạt càng mạnh (trong
20


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


bảo quản hạt nếu thông gió lâu, do dưỡng khí nhiều có thể tăng
cường độ hô hấp của hạt, tốc độ phân giải và oxi hóa các vật chất,
dẫn đến sự hao hụt vật chất khô của hạt). Bảo quản kín do thể khí ít
hoạt động nên có thể giảm thấp dung lượng hấp phụ chất khí.
- nh hưởng của nhiệt độ không khí: nhiệt độ không khí cao có thể
khiến các hoạt động sinh hóa của hạt tăng nhanh, đồng thời cũng
tăng tác dụng chuyển hóa vật chất.
- Cấu tạo hạt: những hạt có cấu tạo xốp, không nhẵn có dung lượng
hấp phụ tương đối cao, còn hạt có cấu tạo chặt và bề mặt nhẵn thì
dung lượng hấp phụ tương đối thấp.
- Diện tích bề mặt hấp phụ: diện tích hữu hiệu của hạt càng lớn, dung

lượng hấp phụ càng mạnh. Hạt nhỏ có tỉ lệ bề mặt lớn nên tính hấp
phụ lớn hơn hạt to.
5. Tính hút ẩm của hạt:
5.1. Khái niệm:
Tính hút ẩm của khối hạt có được là kết cấu của hạt có nhiều mao quản
và trong thành phần hóa học của hạt có các hạt keo ưa nước.
Cũng giống như tính hấp phụ chất khí, tính hút ẩm của hạt cũng bao gồm
tính hút và nhã ẩm.
Khi hạt được tồn trữ trong môi trường nhiều hơi nước, do áp suất hơi nước
của môi trường lớn hơn áp suất nước trong mao quản của hạt nên hơi nước từ
ngoài không khí đi vào trong hạt.
Nếu áp suất của môi trường giảm, nước có thể khuếch tán ra ngoài hạt
cho đến khi nước trong hạt đạt đến trạng thái cân bằng ẩm (hay khối hạt có thủy
phần cân bằng), quá trình đó là giải hấp phụ.
21


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


Tính hút ẩm của hạt phụ thuộc vào thành phần hóa học của hạt, kết cấu
tế bào và tỉ lệ keo ưa nước của hạt.
5.2. Thủy phần cân bằng của hạt:
a. Khái niệm:
Hạt trong quá trình bảo quản không ngừng hút ẩm và nhã ẩm hơi nước
trong không khí. Khi tác dụng hút ẩm chiếm ưu thế thì hàm lượng nước của hạt
tăng và ngược lại, khi tác dụng nhã ẩm chiếm ưu thế thì hàm lượng nước của hạt
giảm. Hàm lượng của hạt không cố đònh mà thay đổi theo độ ẩm không khí.

Nhưng khi để hạt trong một điều kiện độ ẩm không khí nhất đònh không hoặc ít
thay đổi, thì qua một thời gian nhất đònh hàm lượng nước trong hạt không thay
đổi nữa, tức là tốc độ hút ẩm và nhã ẩm bằng nhau. Khi đó ta gọi hạt có thủy
phần cân bằng.
Thủy phần cân bằng của hạt có thành phần hóa học khác nhau có sự sai
khác rõ rệt. Điều kiện chủ yếu ảnh hưởng đến thủy phần cân bằng của hạt là độ
ẩm tương đối và nhiệt độ không khí. Nhiệt độ không khí càng cao thì thủy phần
cân bằng của hạt càng thấp, còn độ ẩm tương đối cao thì thủy phần cân bằng
càng cao.
b. Ý nghóa:
Thủy phần cân bằng của hạt cao hay thấp có quan hệ với hoạt động sinh
lý và tính an toàn của hạt khi bảo quản. Nếu thủy phần cân bằng thấp hơn thủy
phần an toàn qui đònh đối với nó thì bảo quản được lâu dài, còn nếu thủy phần
cân bằng quá cao so với thủy phần an toàn qui đònh đối với nó, thì hoạt động
trao đổi chất của hạt mạnh hơn. Khi đó cần thiết phải phơi sấy để hạt có thủy
phần thấp hơn.
Sau đây là bảng thủy phần cân bằng của một số loại nông sản ở 20
0
C:
22


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


TT Tên nông sản

Độ ẩm tương đối PH (%)

50 60 70 80 90
1 Thóc 11,4 12,5 13,7 15,2 17,6
2 Gạo 12,0 13,0 14,6 16,0 18,7
3 Ngô 11,9 13,9 15,9 16,9 19,2
4 Đậu tương 7,7 9,1 11,2 16,2
Bảng 1: Thủy phần cân bằng của một số loại nông sản ở 20
0
C

v Sự phân bố độ ẩm trong khối hạt:
Sự phân bố độ ẩm trong khối hạt là không đồng đều. Sự không đồng
đều này có thể do các nguyên nhân sau:
Bộ phận cấu thành hạt có thủy phần khác nhau. Trong hạt, thường thì
phôi hạt có thủy phần lớn nhất, sau đó đến nội nhũ và cuối cùng là vỏ hạt.
Khối hạt có nhiều hạt không hoàn thiện, nhiều tạp chất có thủy phần cao.
Khu vực có hạt hô hấp mạnh, hạt nhiễm sâu mọt, vi sinh vật thường có
thủy phần cao hơn.
Độ ẩm không khí tiếp xúc không đều với khối hạt. Trong một khối hạt,
thường đáy, rìa và mặt khối chòu ảnh hưởng nhiều nhất của độ ẩm không khí,
còn giữa khối hạt chòu ảnh hưởng ít nhất.
Để bảo quản hạt tốt không những cần thủy phần hạt thấp mà còn cần thủy
phần đồng đều. Do đó kỹ thuật làm khô hạt đồng đều cần được chú ý. Cần bao
gói thật tốt để hạn chế sự hút ẩm của hạt từ không khí.
6. Tính dẫn nhiệt:
6.1. Khái niệm:
Khối hạt là một khối vật chất, trong đó không khí là một dạng vật chất
đặc biệt, nên nó có tính dẫn nhiệt.
Hình thức dẫn nhiệt cơ bản của hạt là tiếp xúc và đối lưu.
23

Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


Các hạt tiếp xúc nhau nên nhiệt năng có thể dần dần chuyển dòch từ hạt
này sang hạt khác, nhưng với tốc độ rất chậm.
Không khí có nhiệt độ cao, nhẹ hơn, nên theo nguyên tắc đối lưu, chúng
sẽ vận chuyển lên trên cao.
Hệ số dẫn nhiệt của hạt là nhiệt lượng qua 1 m
2
diện tích bề mặt một
khối hạt dày 1m trong một giờ làm cho nhiệt độ tầng trên và tầng dưới chênh
nhau 1
0
C. Do đó đơn vò của hệ số dẫn nhiệt là Kcal/m.giờ.
0
C.
Hệ số dẫn nhiệt của hạt nói chung rất thấp. Đại đa số là 0,1 – 0,2
Kcal/m.giờ.
0
C.
Ở 20
0
C hệ số dẫn nhiệt của không khí là 0,0217, còn hệ số dẫn nhiệt của
nước là 0,510 Kcal/m.giờ.
0
C.
6.2. Ý nghóa:

Trong một khối hạt, nhiệt độ ở giữa khối bao giờ cũng là cao nhất. Trong
bảo quản hạt sự dẫn nhiệt kém có hai tác dụng tương phản. Nếu nhiệt độ khối
hạt tương đối thấp thì ít và chậm chòu ảnh hưởng nhiệt độ cao ngoài không khí,
hạt có thể duy trì trạng thái nhiệt độ ổn đònh tương đối dài, điều đó có lợi cho
việc bảo quản an toàn. Nhưng khi nhiệt độ ngoài trời tương đối thấp, nhiệt độ
khối hạt tương đối cao, do hạt dẫn nhiệt kém nên không thể làm lạnh nhanh,
ảnh hưởng đến sự sống hay thậm chí làm mất sức sống hạt.
Tính dẫn nhiệt kém của hạt là điều kiện bất lợi, nhưng thực tế sản xuất,
nếu biết khắc phục thì sẽ có lợi.
Hạt thu hoạch ở điều kiện nhiệt độ cao và khô, sau khi nhập kho nếu
thông gió tốt thì nhiệt độ của hạt có thể giảm theo sự giảm của không khí mà
hạt lạnh dần. Đến mùa xuân nhiệt độ lên cao, kho được giữ ở trạng thái kín, như
vậy tuy mùa hè nhưng hạt vẫn có thể duy trì được nhiệt độ thấp, do đó có thể
24


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


tránh ảnh hưởng của nhiệt độ cao của mùa hè, đảm bảo tính an toàn của quá
trình bảo quản.
Việc làm khô và làm lạnh triệt để trước khi nhập kho bảo quản là điều
kiện tiên quyết đảm bảo bảo quản hạt an toàn.
Cường độ dẫn nhiệt của hạt được quyết đònh bởi thủy phần hạt, áp lực hạt
và sự chênh lệch nhiệt độ của các phần khác nhau… Thông thường dùng hiệu
suất dẫn nhiệt để biểu thò cường độ dẫn nhiệt.
Hiệu suất dẫn nhiệt là lượng nhiệt truyền qua một khối hạt đứng yên
trong một đơn vò thời gian.

Trong thời gian nhất đònh, nhiệt lượng qua toàn khối hạt tùy theo sự
chênh lệch nhiệt độ bề mặt ngoài và bề sâu khối hạt mà khác nhau, sự chênh
lệch nhiệt độ ở hai tầng rất lớn thì nhiệt lượng đi qua khối hạt cũng lớn và hiệu
suất dẫn nhiệt càng cao.
Diện tích bề mặt hạt càng lớn thì tổng nhiệt lượng thông qua khối hạt
càng lớn, cho nên khi nhiệt độ của khối hạt thấp hơn nhiệt độ bên ngoài, cần thu
hẹp diện tích bề mặt hạt, còn khi nhiệt độ khối hạt vượt quá nhiệt độ môi trường
thì cần mở rộng thêm diện tích bề mặt để tăng tốc độ phán tán nhiệt của khối
hạt.
Ở điều kiện kín, không thông gió, độ rỗng của hạt càng lớn thì truyền
nhiệt càng chậm, còn thủy phần hạt càng cao thì khối hạt truyền nhiệt càng
nhanh.
Hạt khô ráo, kết cấu chặt, trong quá trình bảo quản ít chòu ảnh hưởng của
ngoại cảnh, còn những hạt ẩm ướt, xốp thì việc duy trì nhiệt độ ổn đònh rất khó.

25


Biên soạn: Lê Thùy Linh
|
Homepage: lethuylinh.weebly.com


Chương II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠO
š{›
1. Quy trình sản xuất gạo:
Sản xuất gạo gồm có các công đoạn cơ bản sau đây:

Xay thóc

Tách hổn hợp xay

Vỏ trấu, hạt gãy, hạt non

Gạo lứt + thóc
Xát vỏ hạt lức
Đánh bóng gạo

Phân chia hổn hợp gạo-tấm-cám
Làm sạch

Tách thóc
Gạo lức Thóc
Nguyên liệu
(Hạt thóc)
Gạo