Khảo sát quy trình bảo quản gạo đóng bao trong môi trường khí CO2 tại chi cục dự trữ nhà nước phong châu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN LÊ MAI LINH

Tên đề tài:
KHẢO SÁT QUY TRÌNH BẢO QUẢN GẠO ĐÓNG BAO TRONG MÔI
TRƢỜNG KHÍ CO2 TẠI CHI CỤC DỰ TRỮ NHÀ NƢỚC PHONG CHÂU

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo: Chính quy
Ngành

: Công nghệ sau thu hoạch

Lớp

: K44 - CNSTH

Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học : 2012 – 2016

Thái nguyên, 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN LÊ MAI LINH

Tên đề tài:
KHẢO SÁT QUY TRÌNH BẢO QUẢN GẠO ĐÓNG BAO TRONG MÔI
TRƢỜNG KHÍ CO2 TẠI CHI CỤC DỰ TRỮ NHÀ NƢỚC PHONG CHÂU

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo: Chính quy
Ngành

: Công nghệ sau thu hoạch

Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học : 2012 – 2016
Giảng viên hướng dẫn: 1. KS. Lê Thị Liễu
2. TS. Trần Văn Chí

Thái nguyên, 2016


i

LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan các số liệu trong khóa luận này được thu thập từ nguồn thực
tế. Mọi sự giúp đỡ trong việc thực hiện khóa luận đã được cảm ơn và các thông tin

trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, ngày 01 tháng 05 năm 2016
Tác giả khoá luận

Nguyễn Lê Mai Linh


ii
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học
Nông Lâm Thái Nguyên, các phòng ban liên quan, Ban Chủ Nhiệm khoa
CNSH & CNTP, cùng toàn thể các quý thầy cô khoa CNSH & CNTP đã
giảng dạy hướng dẫn để tôi có kiến thức tiến hành nghiên cứu và làm khóa
luận tốt nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Văn Chí và KS. Phạm
Hữu Giảng đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian
nghiên cứu và hoàn thành khóa luận.
Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới các bác, cô, chú và các anh chị tại Chi
cục Dự trữ Nhà nước Phong Châu – Cục Dự trữ Nhà nước khu vực Vĩnh Phú đã
tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi cũng xin bày tỏ tình cảm và lòng biết ơn chân thành nhất tới gia
đình bạn bè đã giúp đỡ động viên tôi trong suốt thời gian học tập, thực hiện
khóa luận tốt nghiệp để tôi có được kết quả như ngày hôm nay.
Sau cùng, tôi xin kính chúc quý thầy cô sức khỏe để tiếp tục thực hiện
sứ mệnh cao đẹp của mình.
Thái Nguyên, ngày 01 tháng 05 năm 2016
Sinh viên

Nguyễn Lê Mai Linh

iii
DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Hàm lượng trung bình các chất có trong hạt thóc, gạo. ................... 7
Bảng 2.2. Hàm lượng các vitamin trong lúa (mg/kg chất khô) ..................... 11
Bảng 2.3. Nhiệt độ để các nhóm vi sinh vật phát triển .................................. 28
Bảng 3.1. Thang điểm cảm quan..................................................................... 46
Bảng 3.2. Bảng hệ số trọng lượng................................................................... 46
Bảng 4.1. Các chỉ tiêu chất lượng của gạo nhập kho ...................................... 51
Bảng 4.2. Sự biến đổi chỉ tiêu vật lý của gạo trong quá trình bảo quản ......... 61
Bảng 4.3. Sự biến đổi cảm quan của gạo trong quá trình bảo quản ............... 63
Bảng 4.4. Sự biến động côn trùng trong quá trình bảo quản .......................... 64
Bảng 4.5. Sự biến động vi sinh vật trong quá trình bảo quản ......................... 65
Bảng 4.6. Tổn thất của gạo xuất kho sau 22 tháng ......................................... 69
Bảng 4.7. Tỷ lệ tổn thất của gạo sau 5 tháng bảo quản................................... 69
Bảng 4.8. Chi phí cho bảo quản thường xuyên (đồng/tấn/4tháng) ................. 70
Bảng 4.9. Chi phí cho kê lót bảo quản một tấn gạo (đồng/tấn) ...................... 70


iv
DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1. Cây lúa............................................................................................... 4
Hình 3.1: Sơ đồ quy trình phân tích gạo ........................................................ 37
Hình 3.2: Mẫu chia .......................................................................................... 39
Hình 4.2: Kiểu xếp bao gạo trong bảo quản gạo............................................. 56
Hình 4.3: Lắp đặt ống dẫn khí và ống hút khí ................................................ 57
Hình 4.4. Biểu đồ biểu thị sự thay đổi của gluxit ........................................... 66
Hình 4.5. Biểu đồ biểu thị sự thay đổi của protein ......................................... 67

Hình 4.7. Biểu đồ biểu thị sự thay đổi của vitamin B1 ................................... 68


v
MỤC LỤC
Phần 1: MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1
1.1.Đặt vấn đề ................................................................................................... 1
1.2.Mục đích và yêu cầu đề tài.......................................................................... 2
1.2.1. Mục đích.................................................................................................. 2
1.2.2. Yêu cầu .................................................. Error! Bookmark not defined.
Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 3
2.1.Nguồn gốc, phân loại lúa gạo: .................................................................... 3
2.1.1. Nguồn gốc ............................................................................................... 3
2.1.2. Phân loại gạo ........................................................................................... 4
2.2.Cấu tạo của thóc (lúa): ................................................................................ 5
2.2.1. Mày thóc.................................................................................................. 6
2.2.2. Vỏ hạt ...................................................................................................... 6
2.2.3. Vỏ trấu ..................................................................................................... 6
2.2.4. Nội nhũ .................................................................................................... 6
2.2.5. Phôi ......................................................................................................... 7
2.2.6. Hạt gạo .................................................................................................... 7
2.3.Thành phần hóa học của gạo. ...................................................................... 7
2.3.1. Gluxit....................................................................................................... 8
2.3.2. Protit ........................................................................................................ 8
2.3.3. Lipit ......................................................................................................... 9
2.3.4. Chất khoáng .......................................................................................... 10
2.3.5. Vitamin .................................................................................................. 10
2.4.Tính chất vật lý của gạo liên quan đến quá trình bảo quản ...................... 11
2.4.1. Tính không đồng nhất của khối hạt....................................................... 11
2.4.2. Tính tan rời của khối hạt ....................................................................... 11

vi
2.4.3. Tính dẫn truyền nhiệt và phân bố ẩm của khối hạt ............................... 12
2.5.Các phương pháp bảo quản gạo ................................................................ 15
2.5.1. Bảo quản ở trạng thái khô ..................................................................... 15
2.5.2. Bảo quản ở trạng thái lạnh .................................................................... 16
2.5.3. Bảo quản ở trạng thái kín ...................................................................... 16
2.5.4. Bảo quản bằng hóa chất ........................................................................ 17
2.5.5. Bảo quản bằng phương pháp chiếu xạ .................................................. 18
2.6.Những quá trình biến đổi sinh lý trong quá trình bảo quản gạo sau thu
hoạch. .............................................................................................................. 19
2.6.1. Quá trình hô hấp của hạt ....................................................................... 19
2.6.2. Quá trình chín sau thu hoạch ................................................................ 20
2.6.3. Quá trình già hóa của hạt ...................................................................... 21
2.7.Những quá trình biến đổi sinh hóa trong quá trình bảo quản gạo sau thu
hoạch. .............................................................................................................. 22
2.7.1. Hiện tượng biến vàng ............................................................................ 22
2.7.2. Quá trình chua của hạt .......................................................................... 22
2.7.3. Quá trình đắng của hạt .......................................................................... 23
2.7.4. Quá trình tự bốc nóng ........................................................................... 24
2.8.Các hiện tượng hư hại xảy ra trong bảo quản gạo: ................................... 26
2.8.1. Hiện tượng men mốc ............................................................................. 26
2.8.2. Điều kiện để nấm mốc phát triển trên gạo. ........................................... 27
2.9. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước ..................................... 29
2.9.1. Tình hình nghiên cứu phương pháp bảo quản gạo trong nước ............. 29
2.9.2. Tình hình nghiên cứu phương pháp quản gạo trên thế giới .................. 29
2.10. Sự hình thành tổ chức dự trữ Nhà nước Việt Nam………..……..…..32

vii
2.11. Tìm hiểu chung về Cục Dự trữ Nhà nước khu vực Vĩnh Phú và Chi cục
Dự trữ Nhà nước Phong Châu………………………………...……………..33
2.11.1. Cục Dự trữ Nhà nước khu vực Vĩnh Phú………………………….33
2.11.2. Chi cục dự trữ Nhà nước Phong châu………………………………34
Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ........................................................................................................ 34
3.1.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................. 34
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 34
3.1.2. Vật tư, thiết bị, dụng cụ nghiên cứu...................................................... 34
3.2.Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................. 36
3.3.Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 36
3.4.Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 36
3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ............................................................. 36
3.4.2. Phương pháp lấy mẫu ........................................................................... 38
3.4.3. Phương pháp thử ................................................................................... 39
3.4.4. Phương pháp phân tích.......................................................................... 40
Phần 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 50
4.1.Khảo sát quy trình bảo quản gạo đóng bao trong môi trường khí CO2 tại
Chi cục Dự trữ Nhà nước Phong Châu ........................................................... 50
4.1.1. Quy trình bảo quản gạo đóng bao trong môi trường khí CO2 .............. 50
4.1.2. Thuyết minh quy trình........................................................................... 51
4.2.Sự biến đổi các chỉ tiêu vật lý, cảm quan, vi sinh vật hại của gạo trong quá
trình bảo quản .................................................................................................. 61
4.2.1. Sự biến đổi về chỉ tiêu vật lý của gạo trong quá trình bảo quản........... 61
4.2.2. Sự biến đổi chỉ tiêu cảm quan của gạo trong quá trình bảo quản ......... 63
4.2.3. Sự biến động về côn trùng và vi sinh vật trong quá trình bảo quản ..... 64


viii

4.2.4. Sự biến đổi hàm lượng dinh dưỡng: gluxit, protein, lipit, vitamin B1
trong quá trình bảo quản ................................................................................. 66
4.3.Hiệu quả kinh tế đối với phương pháp bảo quản gạo đóng bao trong môi
trường khí CO2. ............................................................................................... 69
4.3.1. Tỷ lệ tổn thất (hao hụt) của gạo sau 5 tháng bảo quản ......................... 69
4.3.2. Chi phí cho quá trình bảo quản gạo ...................................................... 69
4.3.3. Tính hiệu quả kinh tế (sau thời gian bảo quản 5 tháng) ....................... 71
Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 72
5.1.Kết luận ..................................................................................................... 72
5.2.Kiến nghị ................................................................................................... 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 74


1
Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Trong đời sống hằng ngày của con người vấn đề ăn được đặt ra trước tiên
trong đó lương thực thuộc nhu cầu thiết yếu, cơ bản số một của toàn xã hội.
Lương thực (đặc biệt là thóc, gạo) là nguồn thực phẩm chính cung cấp hơn
một nửa nhu cầu năng lượng cho con người. Hơn nữa, các hạt lương thực còn
cung cấp cho chúng ta protein, vitamin và một số loại khoáng chất. Trong bữa
ăn hàng ngày, lương thực được tiêu thụ với tỷ lệ cao nhất so với tất cả các loại
thực phẩm khác, khoảng 2/3 khối lượng thức ăn, vậy nên có thể nói lương
thực là mặt hàng nhận được sự ưu tiên hàng đầu của các quốc gia, các chính
sách, kế hoạch về lương thực là những chủ đề nóng hổi trên thế giới [2].
Với vị trí có tầm ảnh hưởng lớn như vậy nhưng sản xuất lương thực vẫn
còn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, khí hậu, đất đai. Nước ta sản xuất nông
nghiệp thủ công, lại trong vùng khí hậu nhiệt đới, bão lũ, mất mùa thường
xuyên xảy ra. Nên lương thực vẫn trong tình trạng dù thu hoạch được vẫn còn

ngày giáp hạt, khan hiếm lương thực, giá tăng cao.
Bảo quản lương thực là công tác quan trọng nhất sau thu hoạch, góp phần
đảm bảo an toàn lương thực quốc gia. Trong những năm vừa qua, Ngành Dự
trữ quốc gia đã bảo quản hàng triệu tấn lương thực an toàn về chất lượng, số
lượng đáp ứng nhu cầu đời sống của nhân dân, xuất hàng cứu trợ do thiên tai
hạn hán, bình ổn thị trường và đảm bảo vững chắc an ninh lương thực quốc
gia. Việc bảo quản lương thực dự trữ quốc gia với số lượng lớn trong thời
gian dài mà vẫn đảm bảo được giá trị thương phẩm là một đề tài khoa học cần
được quan tâm nghiên cứu. Trên cơ sở đó tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Khảo sát quy trình bảo quản gạo đóng bao trong môi trƣờng khí CO2
tại Chi cục Dự trữ Nhà nƣớc Phong Châu”.


2
1.2. Mục đích và yêu cầu đề tài
Sau khi học lý thuyết tại trường, sinh viên được thực hành, thực tập tại
cơ sở Chi cục Dự trữ Nhà nước nhằm đạt mục đích và yêu cầu sau:

1.2.1. Mục đích
Rèn luyện kỹ năng thực hành, nắm chắc được quy trình kỹ thuật bảo
quản lương thực, hàng hóa trong kho theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia của
ngành Dự trữ Nhà nước.
Khảo sát quy trình bảo quản gạo đóng bao trong môi trường khí CO2.
Đánh giá hiệu quả kinh tế khi bảo quản gạo đóng bao trong môi trường khí
CO2.
Biết cách phòng ngừa và xử lý có hiệu quả các sự cố xảy ra trong quá
trình bảo quản gạo đóng bao trong môi trường khí CO2.

1.2.2. Yêu cầu
- Đánh giá được sự biến đổi các chỉ tiêu vật lý, cảm quan, vi sinh vật

hại của gạo trong quá trình bảo quản.
- Đánh giá được sự biến đổi hàm lượng dinh dưỡng: glucid, protein,
lipid, vitamin B1 trong quá trình bảo quản gạo bằng khí CO2.
- Tính hiệu quả kinh tế đối với phương pháp bảo quản gạo đóng bao
trong môi trường khí CO2.


3
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Nguồn gốc, phân loại lúa gạo:
2.1.1. Nguồn gốc
Gạo là cây lương thực chính của thế giới. Khoảng 90% sản lượng gạo
thế giới được sản xuất và tiêu thụ ở châu Á. Mức sản xuất và tiêu thụ ở Mỹ,
một nước mà gạo không phải là lương thực chính, cũng đang tăng lên 40%
suốt từ 1980 đến 1995 và tăng thêm 25% từ 1995 đến 2005. Giá gạo ở Mỹ
cho thấy sự tăng lên đáng chú ý vào năm 2007, đến 75% so với giá của nó
năm 2003. Sự tăng giá này là do sự gia tăng nhu cầu về gạo trong nước Mỹ và
thị trường quốc tế nhưng sản lượng gạo lại không tăng. Mức sử dụng của gạo
trên thế giới trong năm 2005 khoảng 406 triệu mét tấn (mmt). Gạo chủ yếu
được sản xuất ở những khu vực như Việt Nam, Trung Quốc, Ấn Độ,
Indonesia, Bangladesh, Thái Lan, Nhật Bản, Hàn Quốc và Philipine. Ngoài
châu Á, vùng sản xuất gạo chủ yếu ở Brazil, Mỹ, Ai Cập, Colombia, Nigeria
và Ý [1].
Theo Grist D.H cây lúa xuất phát từ Đông Nam Á, từ đó lan dần lên
phía Bắc. Gutchtchin, Ghose, Erughin và nhiều tác giả khác thì cho rằng
Đông Dương là cái nôi của lúa trồng. De Candolle, Rojevich lại quan niệm
rằng Ấn Độ mới là nơi xuất phát chính của lúa trồng [2]. Sasato (Nhật Bản)
cho rằng lúa có nguồn gốc từ Ấn Độ, Việt Nam và Myanmar. Erygin P.S cho

rằng lúa bắt đầu được trồng không phải ở một vùng mà ở vài vùng địa lý khác
nhau. Có thể là phía Đông bán đảo Đông Dương, vùng Đông Nam Trung
Quốc, hạ lưu sông Ganga và sông Baramapoate [1].


4

Hình 2.1. Cây lúa
Tóm lại, qua các công trình nghiên cứu của nhiều tác giả ở nhiều nước
đã thấy rõ nguồn gốc cây lúa là ở vùng đầm lầy Đông Nam Á, có thể thuộc
nhiều nước khác nhau. Từ vùng nóng ẩm của Đông Nam Á cây lúa được lan
truyền đi các nơi. Việc xuất hiện cây lúa và việc trồng lúa đã có từ lâu đời và
gắn liền với quá trình phát triển lịch sử các dân tộc ở những vùng này.
2.1.2. Phân loại gạo
Định nghĩa một số thuật ngữ :
- Tạp chất: Là tất cả các chất không phải là gạo và thóc.
- Hạt rạn nứt: Những hạt có vết rạn nứt ngang, dọc, một vết hay nhiều vết
rạn.
- Hạt phấn (hạt bạc phấn): Là những hạt mà nội nhũ có từ ¾ thể tích trở
lên có màu trắng như phấn.
- Hạt vàng: Là những hạt mà một phần hoặc toàn bộ nội nhũ chuyển sang
màu vàng nhạt hoặc vàng nâu khác với màu tự nhiên của nó.
- Hạt bệnh: Là những hạt mà nội nhũ bị hư hỏng do nước, nấm mốc,
nhiễm sâu bệnh, chúng bao gồm: hạt mọc mầm, hạt mục, hạt bị mọt đục, hạt
nhiễm sâu bệnh ngoài đồng.


5
- Hạt xanh non: Là những hạt chưa chín và phát triển chưa hoàn thiện, nội
nhũ xốp và kém bền vững. Hạt thường có màu đục.

- Hạt đỏ: Là những hạt có tổng diện tích lớp cám đỏ bằng hoặc lớn hơn ¼
diện tích bề mặt hạt hoặc những hạt có nội nhũ màu đỏ.
- Hạt sọc đỏ: Là những hạt có những sọc đỏ lớn hơn ½ chiều dài hạt gạo
và tổng diện tích lớp cám màu đỏ nhỏ hơn ¼ diện tích bề mặt hạt.
- Hạt lẫn loại: Là những hạt khác giống hoặc khác về kích thước, hình
dạng hạt so với hạt tiêu chuẩn.
- Hạt nguyên vẹn: Là hạt không bị gãy, vỡ, sứt mẻ.
- Hạt nguyên: Là hạt có chiều dài lớn hơn hoặc bằng 7.5/10 chiều dài
trung bình của hạt nguyên vẹn.
- Tấm: Là phần gạo gãy có chiều dài từ 2.5/10 đến 7.5/10 chiều dài trung
bình của hạt nguyên vẹn tương ứng.
- Tấm nhỏ: Là phần gạo gãy lọt sàng có đường kính lỗ 2 mm và không lọt
sàng có đường kính lỗ 1.5 mm.
- Hạt xát dối: Là hạt xát chưa đến mức cần thiết để đáp ứng được yêu cầu
với mỗi phẩm cấp gạo.
- Mức xát trắng: Có 2 mức xát trắng:
Xát trắng kỹ: Gạo được tách bỏ hết phần phôi, lớp cám ngoài, phần lớn
phôi và lớp cám trong.
Xát trắng bình thường: Gạo được tách bỏ toàn bộ lớp cám ngoài, phần lớn
phôi và lớp cám trong.
2.2. Cấu tạo của thóc (lúa):
Gạo là loại lương thực có vỏ trấu bao bọc, tiếp theo lớp vỏ trấu đến lớp
vỏ hạt. Vỏ hạt là lớp vỏ mỏng bao bọc nội nhũ, có màu trắng đục hoặc đỏ cua.
Cấu tạo giải phẫu của hạt thóc gồm các bộ phận chính như sau:


6
2.2.1. Mày thóc
Tùy thuộc loại thóc và điều kiện canh tác mà mày thóc có độ dài ngắn
khác nhau nhưng nói chung mày thóc không vượt quá 1/3 chiều dài vỏ trấu.

Trong quá trình bảo quản, do sự cọ sát giữa các hạt thóc, phần lớn các mày
rụng ra làm tăng lượng tạp chất trong khối thóc [3].
2.2.2. Vỏ hạt
Là lớp vỏ màng bao bọc nội nhũ có màu trắng đục hoặc đỏ cua. Về mặt
cấu tạo, từ ngoài vào trong gồm có: quả bì, chủng bì và tầng alơron. Tùy theo
giống lúa và độ chín 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 đã 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 alơron bị vụn nát ra thành cám. Nếu còn sót lại
nhiều trong gạo, trong quá trình bảo quản dễ bị oxy hóa làm cho gạo bị chua
(độ axit cao) và bị ôi khét (do lớp lipit bị oxy hóa) [13].
2.2.3. Vỏ trấu
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 hoại của vi sinh vật hại (côn
trùng, nấm mốc...) Trên bề mặt vỏ trấu có các đường gân và nhiều lông ráp xù
xì. Trong quá trình bảo quản lông thóc thường rụng ra do cọ xát với nhau giữa
các hạt thóc, làm tăng lượng tạp chất trong thóc. Tùy theo giống lúa mà vỏ
trấu có độ dày và chiếm một tỷ lệ khác nhau so với toàn hạt thóc. Độ dày của
vỏ trấu thường 0,12 – 0,15mm và thường chiếm 18 – 20% so với khối lượng
toàn hạt thóc [3].
2.2.4. Nội nhũ
Chiếm tỷ lệ 65 – 67%, đây là thành phần chính chủ yếu nhất của hạt
thóc. Trong nội nhũ chủ yếu là gluxit, chiếm tới 90% lượng gluxit toàn hạt
[13]. Tùy theo giống và điều kiện canh tác mà nội nhũ thường trắng đục. Các


7
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 và lâu chín, khi nấu phẩm chất
cơm không ngon bằng gạo có nội nhũ trắng trong [3].

2.2.5. Phôi
Phôi nằm ở góc dưới nội nhũ, nó chiếm tỷ lệ 2,2 – 3%. Phôi chứa nhiều
protit, lipit, vitamin (vitamin B1 trong phôi chiếm tới 66% lượng vitamin B1
của toàn hạt gạo) [13]. Tùy theo giống và điều kiện canh tác mà phôi hạt có
thể to nhỏ khác nhau thường 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 bị côn trùng và vi sinh vật hại tấn công, gây hại, khi xay xát phôi hạt
thường nát vụn ra thành cám.
2.2.6. Hạt gạo
Hạt gạo có kích thước chiều dài khoảng từ 4,5 – 10,0 mm, chiều rộng
từ 1,2 – 3,5 mm, chiều dày từ 1,0 – 3,0 mm. Khối lượng của 1000 hạt vào
khoảng 16 – 38g [3].
2.3. Thành phần hóa học của gạo.
Gạo trắng (white rice) theo định nghĩa của TCVN 5644-2008 là “phần
gạo lật sau khi đã tách bỏ một phần hoặc toàn bộ cám và phôi”.
Thành phần hóa học của hạt gạo bao gồm các chất: nước, gluxit, protit,
lipit, chất khoáng, vitamin.
Bảng 2.1. Hàm lƣợng trung bình các chất có trong hạt thóc, gạo [14].
Tên sản
phẩm

Nƣớc
(%)

Gluxit
(%)

Protit
(%)

Lipit
(%)

Xenlulo
(%)

Tro
(%)

Vitamin
B1 (mg%)

Thóc
Gạo lật
Gạo
Cám
Trấu

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

64,03
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

5,36
1,18
0,54
14,58
56,72

5,36
1,18
0,54
14,58
56,72

5,36
1,18
0,54
11,0
-

8
Thành phần hóa học của lúa gạo phụ thuộc vào giống, kỹ thuật canh
tác, đất đai trồng trọt, điều kiện thời tiết và độ lớn của bản thân hạt gạo...
Cùng một giống lúa nhưng trồng ở các địa phương khác nhau thì thành phần
hóa học cũng khác nhau.
2.3.1. Gluxit
Là thành phần chủ yếu và chiếm tỷ lệ cao nhất trong thành phần hạt
gạo. Tinh bột gạo thuộc loại tinh bột phức tạp, qua kính hiển vi thấy mỗi hạt
tinh bột lại gồm nhiều hạt nhỏ. Kích thước rất nhỏ, có thể nói là nhỏ nhất
trong các tinh bột lương thực (3 – 8µm). Tinh bột tác dụng với iốt thì bị
nhuộm màu xanh, đó là phản ứng đặc trưng để biết tinh bột. Đun nóng tinh
bột với nước sẽ được hồ tinh bột, nhiệt hồ hóa của tinh bột gạo khoảng 650C.
Thành phần cấu tạo tinh bột lúa tẻ khoảng 17% amiloza và 83% amilopectin,
còn trong tinh bột lúa nếp hầu như không có amiloza mà gồm gần 100% là
amilopectin, do đó khi nấu chín gạo nếp dẻo và dính hơn gạo tẻ. Đun nóng
với axit hoặc dưới tác dụng của men amilaza tinh bột bị thủy phân và tạo
thành dextrin và manto, dextrin là sản phẩm trung gian của quá trình phân ly
tinh bột. Tác dụng của men amilaza lên tinh bột có thể chia làm 3 giai đoạn
đầu tiên làm loãng tinh bột, sau đó biến tinh bột thành phần lớn manto. Trong
gạo men amilaza có dưới dạng tự do và dạng liên kết chặt chẽ với protit [7].
Ngoài tinh bột gạo còn chứa hemixenlulo, một loại polisaccarit không tan
trong nước, không tiêu hóa được trong cơ thể người, thường có nhiều trong vỏ
hạt và một phần ở lớp vỏ quả. Hemixenlulo và xenlulo là chất liên quan chặt
chẽ đến chỉ tiêu chất lượng gạo.
2.3.2. Protit
Protit là hợp chất hữu cơ chứa nitơ và là chất dinh dưỡng quan trọng bậc
nhất đối với loài người. Để xác định lượng protit cần xác định lượng nitơ nhân
với hệ số 6,25 (thay đổi tùy theo từng loại hạt). Tất cả các protit đều cấu tạo từ

9
các axitamin là các hợp chất đơn giản nhất của protit. Nếu đem phân hủy protit
bằng axit, kiềm hoặc dưới tác dụng của các men phân hủy protit ta sẽ được một
hỗn hợp các axitamin. Trong protit thường gặp tất cả 20 axitamin khác nhau và
chúng kết hợp với nhau tạo thành những phân tử protit. Trong số 20 axitamin có
8 axitamin không thay thế được (lisin, tryptophan, phenylalanine, leuxin,
isoleuxin, threonin, methionin và valin), nó là những axitamin giữ một vai trò vô
cùng quan trọng đối với cơ thể người, vì cơ thể người không thể tự tổng hợp
được các axitamin này mà phải lấy từ thức ăn có sẵn.
Protit là chất háo nước, phân tử của nó kết hợp với một lượng lớn nước và
có thể nở trương ra để tạo thành keo hoặc gel protit. Protit dễ dàng bị biến tính
dưới ảnh hưởng của các tác động khác nhau như: axit, kiềm, nhiệt độ... Do đó,
protit mất tính tan, tính háo nước, tính hoạt động men ban đầu và giá trị dinh
dưỡng cũng như giá trị sinh học giảm đi rõ rệt. Trong quá trình bảo quản gạo
protit bị biến chất dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao và độ chua (do hoạt động của
vi sinh vật) là những yếu tố ảnh hưởng lớn và sâu sắc. Hàm lượng nước trong
gạo cũng là một yếu tố ảnh hưởng tới quá trình biến chất của protit. Nếu hàm
lượng nước cao thì protit nhanh chóng bị biến chất dưới tác dụng của nhiệt độ
cao [12]. Vì vậy, trong khi bảo quản gạo cần luôn đảm bảo thủy phần gạo không
cao quá và giữ gạo ở nhiệt độ thấp để tránh sự biến chất của protit, dưới ảnh
hưởng hoạt động mạnh của các men thủy phân trong hạt.
2.3.3. Lipit
Lipit là thành phần dinh dưỡng quan trọng trong gạo, hàm lượng Lipid
chiếm 0,5% trong gạo. Lipit bao gồm: chất béo potafatit, carotinoit, steron,
sáp. Chất béo trong hạt gạo chủ yếu tập trung trong phôi và lớp alơron. Trong
thành phần chất béo của gạo có ba axit chính là axit oleic, axit linoleic và axit
panmitic. Các axit béo khác nhau như axit stearic, axit arakhic, axit linosteric
có hàm lượng rất nhỏ. Ngoài ra trong chất béo của gạo còn có một lượng

10
lizolixitin và photpho. Chất béo trong gạo phần lớn là chứa các axit béo chưa
no khi trong quá trình bảo quản nếu gặp điều kiện nhiệt độ cao, thủy phần gạo
cao thì quá trình oxy hóa chất béo dễ dàng xảy ra và làm cho gạo có mùi ôi
khét và độ chua bị tăng. Mặt khác chất béo có trong hạt dễ dàng bị thủy phân
dưới tác dụng của chất kiềm. Quá trình bảo quản dưới tác dụng của men
lipaza có trong hạt thì quá trình phân hủy chất béo thành glixerin và axit béo
tự do xảy ra [14]. Vì vậy, quá trình bảo quản gạo cần hạn chế quá trình oxy
hóa và thủy phân chất béo để giữ gìn giá trị dinh dưỡng của gạo.
2.3.4. Chất khoáng
Chất khoáng phân bố không đồng đều trong các thành phần hạt gạo,
chủ yếu tập trung ở các lớp vỏ. Chất khoáng nhiều nhất trong hạt gạo là
photpho phân bố nhiều ở các lớp vỏ hạt do đó sau khi xát kỹ thì lượng
photpho của gạo mất đi khá nhiều. Chất khoáng nhiều nhất trong phôi gạo là
photpho, kali và magie [5].
2.3.5. Vitamin
Vitamin là những trường hợp chất hữu cơ tuy cơ thể chỉ cần một số
lượng nhỏ nhưng vô cùng quan trọng đối với con người bởi vì cơ thể người
không thể tự tổng hợp được mà phải lấy từ bên ngoài vào thông qua thức ăn,
hơn thế nữa, nếu thiếu vitamin sẽ gây nên những rối loạn và dẫn tới các chứng
bệnh hiểm nghèo. Gạo có chứa các loại vitamin sau: B1, B2, B6, B12, PP, E,
D,...
Phần lớn các loại vitamin tập trung ở phôi, vỏ hạt và lớp alơron. Trong
nội nhũ có chứa vitamin với tỷ lệ thấp, do đó khi xay xát, gạo thường có hàm
lượng vitamin nhỏ, phần lớn vitamin đã bị tách ra theo cám. Trong quá trình
bảo quản phải có những biện pháp nhằm giữ gìn phôi và lớp vỏ cám để lượng
vitamin không bị tổn thất, đặc biệt là giữ cho phôi của gạo không bị sâu hại
làm hỏng.

11
Bảng 2.2. Hàm lƣợng các vitamin trong lúa (mg/kg chất khô) [12].
Vitamin

Thóc

Gạo xát

Cám

Gạo lật

2,0 – 3,7

0,8

25,0 – 33,0

-

B2 (riboflavin)

0,67

0,25

2,68

-

B6 (pitidoxin)

6,6

1,3

31,4

-

B12 (cobalamin)

-

0,0016

0,031

0,0005

PP (nicotinamit)

44,4 – 69,0

24,0

332,0

-

Axit pantotenic

9,0

4,0

15 – 27

-

Axit pholic

26 – 40

0,2

1,46

-

H (biotin)

0,4 – 10

0,034 – 0,06

0,6

-

-

Vết

9,2

13,1

B1 (thiamin)

E (tocoferol)

2.4.Tính chất vật lý của gạo liên quan đến quá trình bảo quản
2.4.1. Tính không đồng nhất của khối hạt
Tính không đồng nhất ở mỗi hạt, từng phần của khối hạt và trong toàn
khối hạt là đặc điểm lớn nhất và có tác động mạnh mẽ đến quá trình bảo quản.
Trong suốt quá trình bảo quản luôn tìm mọi biện pháp khắc phục tình
trạng không đồng nhất của khối hạt như: nhập cùng loại giống, có kích thước,
hình hạt đồng đều, loại bỏ tạp chất, côn trùng … trước khi nhập [10].
2.4.2. Tính tan rời của khối hạt
Là đặc tính khi đổ gạo từ trên cao xuống, gạo tự dịch chuyển để tạo
thành khối hạt có hình chóp nón, phía đáy rộng, đỉnh nhọn và không có hạt
nào dính liền với hạt nào. Khi đó gạo sẽ có 1 góc nghiêng α giữa đáy và sườn
khối hạt. Khối hạt có góc nghiêng α càng nhỏ thì độ tan rời càng lớn.
Độ tan rời phụ thuộc vào 3 yếu tố chính:
- Kích thước và hình hạt: hạt có kích thước, hình hạt dài, độ tan rời nhỏ
hơn hạt có kích thước ngắn, hình hạt bầu.

12
- Thủy phần: gạo có thủy phần thấp, độ tan rời lớn và ngược lại.
- Tạp chất: hạt có nhiều tạp chấp độ tan rời nhỏ hơn hạt có ít tạp chất.
2.4.3. Tính dẫn truyền nhiệt và phân bố ẩm của khối hạt
2.4.3.1. Tính dẫn truyền nhiệt của khối hạt
Quá trình dẫn, truyền nhiệt của khối hạt thực hiện theo hai phương thức
chủ yếu, đó là dẫn nhiệt và đối lưu. Cả 2 phương thức này đều tiến hành song
song và có liên quan chặt chẽ với nhau.
Đại lượng đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của gạo là hệ số dẫn nhiệt,
đó là lượng nhiệt truyền qua một diện tích là 1m2 bề mặt hạt của khối hạt có
độ dày 1m trong 1 giờ và gây chênh lệch nhiệt độ giữa lớp trên và lớp dưới
(cách nhau 1m) là 10C. Theo kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả, hệ số dẫn
nhiệt của gạo vào khoảng 0,12 đến 0,2Kcal/m.giờ.0C. Như vậy gạo là loại có
độ dẫn nhiệt kém.
Do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng, trong khối gạo tạo nên những
vùng đối lưu không khí để dẫn, truyền nhiệt và quá trình này xảy ra không
đồng đều giữa các vùng trong khối hạt.
Đặc tính dẫn, truyền nhiệt kém và không đồng đều của hạt cần được
khắc phục và tận dụng tối đa trong công tác bảo quản để hạn chế hiện tượng
bốc nóng cục bộ [10].
2.4.3.2. Sự phân bố ẩm trong khối hạt
Một trong những nguyên nhân ảnh hưởng đến độ bền bảo quản lương
thực là sự phân bố ẩm không đều, do đó trong cùng khối hạt có chỗ độ ẩm
cao, có chỗ độ ẩm thấp. Nguyên nhân gây nên hiện tượng này:
- Sự phân bố ẩm không đều trong từng hạt. Thành phần hóa học và cấu
tạo thành phần hóa học của các hạt khác nhau nên khả năng hút và giữ nước
khác nhau. Phôi là thành phần hút ẩm nhiều nhất nên độ ẩm của phôi bao giờ


13

cũng cao hơn vỏ và nội nhũ. Phôi hút nước nhiều vì phôi chứa nhiều protein
đây là chất háo nước.
- Hạt có độ ẩm lớn và độ mẩy khác nhau thì khả năng hút nước cũng khác
nhau. Hạt nhỏ và lép có tỷ lệ phôi lớn hơn hạt to và chắc nên hút ẩm nhiều hơn.
Hạt chóc vỏ gẫy nát cũng hút ẩm nhiều hơn do bề mặt hấp thụ tăng.
- Ảnh hưởng của không khí: Khi bảo quản hoặc chuyên chở, không khí
bên ngoài không tiếp xúc và tác động toàn bộ khối hạt mà chỉ ảnh hưởng đến
toàn bộ bề mặt do đó độ ẩm của không khí thay đổi thì độ ẩm của bề mặt hạt
thay đổi theo.
Hoạt động sinh lý của các cấu tử trong khối hạt cũng làm chênh lệch độ
ẩm: Thường hạt cỏ dại, hạt xanh, hạt lép hô hấp mạnh hơn hạt bình thường.
Mặt khác chỗ nào tích tụ nhiều vi sinh vật, sâu mọt thì chỗ đó nhiều hạt ẩm.
- Do sự thay đổi nhiệt độ mà dẫn tới sự dịch chuyển ẩm. Nguyên nhân
làm thay đổi nhiệt độ là thời tiết thay đổi hoặc do hoạt động sinh lý của các
cấu tử ở các khu vực khác nhau trong khối hạt. Nhiệt độ có khuynh hướng
truyền từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp, đồng thời kèm theo sự
dịch chuyển ẩm. Khi chênh lệch từ 1-30C đã bắt đầu chuyển ẩm.
- Do trạng thái của kho. Nếu kho cách ẩm cách nhiệt không tốt cũng
gây nên sự chuyển ẩm trong khối hạt.
Để khắc phục hiện tượng phân bố ẩm không đều của khối hạt trong kho
cần thực hiện đúng các quy định nhập kho [10].
2.4.3.3. Tính hấp thụ và nhả các chất khí, hơi ẩm của khối hạt
Các loại lương thực và sản phẩm chế biến đều có khả năng hút hơi
nước và các loại khí, ta gọi đó là tính hấp thụ của hạt. Ngược lại trong điều
kiện nhất định, hạt và sản phẩm chế biến cũng có khả năng nhả hơi nước và
các khí ra môi trường xung quanh. Đây chính là tính chất quan trọng trong


14
bảo quản. Nghiên cứu tính chất này cho phép giải quyết một loạt vấn đề trong

công nghệ bảo quản như sấy, thông gió cưỡng bức, xả khí tiệt trùng…
Quá trình hấp thụ khí và hơi của hạt đồng thời bao gồm cả hấp thụ,
ngưng tụ mao quản và hấp thụ hóa học.
Độ hổng của khối hạt cũng ảnh hưởng quyết định tới hấp thụ vì nhờ có
độ hổng mà hơi nước và các chất khí có thể thâm nhập và khối hạt. Như vậy
không những hạt ở ngoài khối mà hạt ở trong khối cũng ảnh hưởng.
Xét về mặt ảnh hưởng tới chất lượng và độ bền bảo quản của lương
thực mà phân thành: Sự hấp thụ khí và hơi, hấp thụ và nhả hơi nước.
- Hấp thụ khí và hơi: Nghiên cứu sự hấp thụ khí và hơi thấy rằng tất cả
khí và hơi trong thành phần không có môi trường bảo quản như khí CO2,
amoniac, hơi acid hữu cơ và các chất khí lạ đều có ảnh hưởng tới sự xâm
nhập và khối hạt. Sau khi hấp thụ thì quá trình thoát khí rất khó khăn và
không bao giờ hạt nhả ra triệt để. Trong một số trường hợp còn hiện tượng
hấp thụ hóa học có nghĩa là chất khí có tác dụng hóa học với các chất trong
thành phần hạt.
Lợi dụng tính hấp thụ này ta có thể tạo hương thơm cho lương thực
bằng cách để lương thực trong môi trường không khí có hương thơm. Tuy
nhiên để tránh lương thực bị hấp thụ mùi lạ khi vận chuyển và bảo quản và
tránh nơi có mùi lạ đặc biệt là khi xả khí tiệt trùng.
- Hấp thụ và nhả hơi nước: Tính hấp hơi nước của hạt có ảnh hưởng rất lớn
tới độ bền của bảo quản. Nếu hút càng nhiều hơi nước thì quá trình trao đổi
chất càng mạnh, lương thực khô tổn hao càng mạnh, nhanh. Mặt khác độ ẩm
là điều kiện tốt cho vi sinh vật và côn trùng phát triển [10].


15
2.5. Các phƣơng pháp bảo quản gạo
2.5.1. Bảo quản ở trạng thái khô
Nguyên tắc:
Các hoạt động sinh lý, sinh hóa của các cấu tử có trong lô hạt làm giảm số

lượng và chất lượng lương thực đều có liên quan chặt chẽ với độ ẩm của hạt.
Tất cả các họat động đó chỉ có thể xảy ra mạnh mẽ khi độ ẩm của khối hạt đã
vượt quá độ ẩm giới hạn. Muốn bảo quản lương thực được lâu dài mà chất
lượng sản phẩm không bị giảm sút thì tốt nhất là phải giảm độ ẩm của bản
thân lương thực xuống dưới độ ẩm giới hạn. Ở trạng thái khô, mọi hoạt động
sinh lý, vi sinh vật và côn trùng đều bị hạn chế.
Mục đích:
Bảo quản lương thực ở trạng thái khô được coi là một trong những
phương pháp bảo quản chủ yếu.
Làm giảm sự hư hỏng của sản phẩm do quá trình biến đổi về mặt vật lý,
hóa học, sinh học của sản phẩm và sự phát sinh, phát triển của vi sinh vật và
côn trùng. Nếu gạo được làm khô đến một độ ẩm thích hợp thì các quá trình ít
xảy ra hoặc xảy ra rất chậm. Khi mới thu hoạch, sản phẩm dạng hạt thường có
độ ẩm khá cao, trung bình 20% đến 30%, hạt thu hoạch vào mùa mưa độ ẩm
có thể lên đến 35% đến 40%. Những sản phẩm ẩm, tươi này nếu sấy khô kịp
thời sẽ giữ được chất lượng, ngược lại nếu chậm sấy, sản phẩm có thể bị chua,
thối, thâm, thậm chí có thể bị hư hỏng hoàn toàn. Khi bảo quản trong kho, độ
ẩm cuả sản phẩm nhiều khi tăng bất thường, do hút ẩm từ môi trường, do mưa
dột,… Vì vậy, người ta dùng cách sấy để xử lý nhanh các sự cố nhằm đảm
bảo an toàn cho khối sản phẩm [15].
Độ ẩm giới hạn của gạo vào khoảng 13,0% đến 14,0%. Bảo quản khối
hạt ở trạng thái độ ẩm nhỏ hơn 14% được coi là bảo quản ở trạng thái khô.