LUẬN văn cơ KHÍ CHẾ tạo máy NÔNG NGHIỆP TÍNH TOÁN THIẾT kế CHẾ tạo mô HÌNH sấy TRỘN đảo lúa BẰNG PHƯƠNG PHÁP RUNG tần số CAO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TÍNH TOÁN-THIẾT KẾ-CHẾ TẠO
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
MÔ HÌNH SẤY TRỘN ĐẢO LÚA
BẰNG PHƯƠNG PHÁP RUNG TẦN
SỐ CAO

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

TS. Dương Thái Công

Trần Lê Trung (MSSV: 1980210)
Ngành Cơ Khí Nông Nghiệp – Khoá 24

THÁNG 7 / 2003


LỜI CẢM TẠ
Trong thời gian thực hiện đề tài, tôi còn gặp khó khăn việc áp dụng lý
thuyết vào thực tế còn nhiều bỡ ngỡ, được sự giúp đỡ tận tình của cán bộ hướng
dẫn, quý Thầy Cô Trường Đại Học Cần Thơ và sự trao đổi đóng góp ý kiến của
các bạn cùng lớp trong thời gian thực hiện đề tài, nên tôi đã hoàn thành đề tài
đúng thời gian quy đònh và nội dung yêu cầu.
Với lòng kính yêu và sự biết ơn. Tôi xin chân thành cảm tạ:

Thầy Dương Thái Công đã tận tâm hướng dẫn tạo mọi điều kiện thuận
lợi và sửa chữa những sai sót của tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Quý Thầy Cô Trường Đại Học Cần Thơ đã giảng dạy, truyền đạt kiến

Trung
Học
liệu
@i trườ
Tàing.liệu học tập và nghiên cứu
thứctâm
cho tô
i trong
suốtĐH
thời Cần
gian họThơ
c tập tạ
Cán bộ quản lý Thư Viện Trường, Thư Viện Khoa, Phòng Thiết Bò Khoa
đã giúp tôi có đủ tài liệu và dụng cụ để thực hiện đề tài.
Các bạn cùng lớp đã đóng góp ý kiến, giúp đở tôi trong quá trình học tập
cũng như trong khi thực hiện đề tài.

Trần Lê Trung !


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
*********

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

**********

PHIẾU ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Năm học 2002 – 2003
1. TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN-THIẾT KẾ-CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY SẤY LÚA
ĐẢO TRỘN BẰNG PHƯƠNG RUNG TẦN SỐ CAO.

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
2. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : Dương Thái Công
3. HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN ĐĂNG KÝ : Trần Lê Trung
MSSV: 1980210
Lớp: Cơ khí - K24
4. THỜI GIAN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI: Từ ngày 7/4/2003 đến 14/7/2003

Cần Thơ, ngày-----tháng-----năm 200-Trưởng khoa


LỜI NÓI ĐẦU
Việt Nam là một nước nhiệt đới được thiên nhiên ưu đãi có nhiều điều
kiện thuận lợi cho việc phát triển nông nghiệp. Hai Đồng bằng có diện tích lớn
là Đồng bằng Sông Hồng và Sông Cửu Long rất thuận lợi cho việt canh tác cây
lương thực đặc biệt là cây lúa nước. Từ một nước nông nghiệp lạc hậu sản phẩm
lương thực chỉ đủ cung cấp trong nước nhưng sau khi thực hiện chủ trương công
nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước và ứng dụng những thành tựu khoa học kỹ
thuật hiện đại vào nông nghiệp đã hỗ trợ đắc lực cho việc sản xuất, đẩy mạnh
thâm canh tăng vụ (từ một vụ / năm lên ba vụ / năm), chế biến bảo quản để
xuất khẩu …
Ngày nay tổng sản lượng xuất khẩu về lúa gạo đứng hàng thứ ba trên
thế giới. Bên cạnh mặt thuận lợi còn có khó khăn là vụ hè thu do mưa bão kéo

Trung
Học
liệu
học
tập
dài tâm
vào thờ
i điểliệu
m thuĐH
hoạcCần
h lúa Thơ
của nô@
ng Tài
dân nê
n việ
c phơi
lúavà
tự nghiên
nhiên gặpcứu
nhiều khó khăn. Nếu không có thiết bò xử lý kòp thời hạt lúa sẽ bò lên mộng, ẩm
vàng làm chất lượng hạt gạo giảm.
Để khắc phục được điều đó đòi hỏi chúng ta phải tìm ra biện pháp tối
ưu đểû khai thác triệt để lượng thóc kém chất lượng do mưa lũ không phơi sấy
bảo quản được. Ngày nay nhiều loại máy sấy đã ra đời đáp ứng phần nào nhu
cầu của nông dân, song vẫn chưa đủ và hiệu quả sấy lúa nhân tạo vẫn chưa cao.
Đề tài :”Tính Toán Thiết Kế Chế Tạo Mô Hình Sấy Trộn Đảo Lúa Bằng
Phương Pháp Rung Tần Số Cao“ được thực hiện nhằm nghiên cứu để từng bước
khắc phục một số nhược điểm của quá trình sấy nhân tạo nhằm tăng tốc độ sấy,
đảm bảo độ đồng đều và giảm tỷ lệ gạo gãy khi xay xát giúp ích cho nông dân
trong mùa mưa.

Sinh viên thực hiện

Trần Lê Trung


MỤC LỤC
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
1.1. Giới thiệu chung ------------------------------------------------------------ Trang 1
1.2. Mục tiêu chung ------------------------------------------------------------1.3. Mục tiêu cụ thể ------------------------------------------------------------1.4. Giới hạn đề tài -------------------------------------------------------------1.5. Phương pháp thực hiện đề tài -------------------------------------------CHƯƠNG II: KHẢO SÁT TÍNH CHẤT LÝ- HOÁ CỦA LÚA VÀ GẠO
2.1. Mở đầu ----------------------------------------------------------------------- Trang 3
2.2. Các tính chất lý – hoá của hạt lúa --------------------------------------2.2.1. Hình dáng kích thước -----------------------------------------------------2.2.2. Tính chất vật lý ------------------------------------------------------------2.2.2.1. Chiều dài ---------------------------------------------------------------2.2.2.2. Bề mặt vỏ trấu ---------------------------------------------------------2.2.2.3. Khoảng không giữa trấu và hạt gại lức----------------------------2.2.2.4. Vỏ quả ------------------------------------------------------------------2.2.2.5. Tế bào tinh bột nằm theo chiều dọc -------------------------------2.2.2.6. Góc nghỉ ----------------------------------------------------------------Trung
tâm Học
liệu
Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
2.2.2.7.
Góc ma
sát ĐH
-------------------------------------------------------------2.2.2.8. Tỷ trọng hạt rời --------------------------------------------------------2.2.3. Các thành phần hoá học cơ bản cuả hạt lúa --------------------------2.2.3.1. Vỏ trấu ------------------------------------------------------------------2.2.3.2. Hạt gạo lức -------------------------------------------------------------2.3. Những tính chất khác của hạt lúa ảnh hưởng đến quá trình sấy---CHƯƠNG III: LƯC KHẢO TÀI LIỆU VỀ NHỮNG VẤN ĐỀ CÓ LIÊN QUAN
3.1. Mục đích và đặc điểm của quá trình phơi sấy lúa -------------------- Trang 12
3.1.1. Đònh nghóa ------------------------------------------------------------------3.1.2. Mục đích --------------------------------------------------------------------3.1.3. Đặc điểm của việc phơi sấy lúa ----------------------------------------3.2. Đặc tính tónh học và động học của quá trình sấy --------------------3.2.1. Đặc tính tónh học ----------------------------------------------------------3.2.2. Động học quá trình sấy ---------------------------------------------------3.3. Quá trình sấy ---------------------------------------------------------------3.4. Các thông số của quá trình sấy -----------------------------------------3.4.1. Không khí ẩm --------------------------------------------------------------3.4.2. Ẩm độ hạt ------------------------------------------------------------------3.4.3. Ẩm độ cân bằng ------------------------------------------------------------


3.4.4. Tốc độ giảm ẩm -----------------------------------------------------------3.4.5. Lưu lượng không khí sấy -------------------------------------------------3.4.6. Nhiệt độ sấy----------------------------------------------------------------3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy ------------------------------3.5.1. Yếu tố tuỳ thuộc đòa phương --------------------------------------------3.5.2. Các yếu tố tuỳ thuộc tính chất lý – hoá của lúa ---------------------3.5.3. Các yếu tố tuỳ thuộc phương pháp sấy --------------------------------CHƯƠNG IV: SƠ LƯC HIỆN TRẠNG SẤY LÚA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU
LONG
4.1. Đặc điểm sản xuất lúa gạo ở đồng bằng Sông Cửu Long ----------- Trang 23
4.2. Hiện trạng sấy lúa ở đồng bằng Sông Cửu Long --------------------4.3. Một số loại máy sấy dùng ở đồng bằng Sông Cửu Long -----------4.3.1. Máy sấy tónh ---------------------------------------------------------------4.3.2.1. Máy sấy vỉ ngang SHG ----------------------------------------------4.3.2.2. Máy sấy bảo quản ----------------------------------------------------4.3.3. Máy sấy động--------------------------------------------------------------4.3.2.1. Máy sấy tháp ----------------------------------------------------------4.3.2.2. Máy sấy trống quay---------------------------------------------------4.3.2.3. Một số loại khác ------------------------------------------------------Trung
tâm Học
liệu TOÁ
ĐHNCần

Tài
liệu
học
tập
cứu
CHƯƠNG
V: TÍNH
MÔ Thơ
HÌNH @
SẤY
TRỘ
N ĐẢ
O LÚ
A và
BẰNnghiên
G PHƯƠNG
PHÁP RUNG TẦN SỐ CAO
5.1. Cơ sở lý thuyết-------------------------------------------------------------- Trang 31
5.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động --------------------------------5.2.1. Sơ đồ cấu tạo---------------------------------------------------------------5.2.2. Nguyên lý hoạt động -----------------------------------------------------5.3. Tính toán thiết kế ---------------------------------------------------------5.3.1. Chọn động cơ --------------------------------------------------------------5.3.2. Thiết kế cơ cấu tạo dao động rung -------------------------------------5.3.3. Tính toán hệ cơ để tạo tần số rung thích hợp -------------------------5.3.3.1. Các thông số của lò xo -----------------------------------------------5.3.3.2. Độ biến dạng của lò xo ----------------------------------------------5.3.3.3. Tính toán bộ phận tạo rung cho mô hình sấy ---------------------5.3.3.4. Tính toán trục cho cơ cấu rung--------------------------------------5.3.4. Xác đònh kích thước buồng sấy -----------------------------------------5.3.5. Tính toán nhiệt cho máy sấy --------------------------------------------5.3.6. Tính toán thiết kế quạt ---------------------------------------------------5.3.7. Lựa chọn một số thiết bò khác để sử dụng trong mô hình ----------CHƯƠNG VI: PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM


6.1. Mục đích thí nghiệm ------------------------------------------------------- Trang 47
6.2. Dụng cụ thí nghiệm -------------------------------------------------------6.3. Kế hoạch thực nghiệm ---------------------------------------------------6.4. Phân tích kết quả thí nghiệm --------------------------------------------6.4.1. Trường hợp thứ nhất ------------------------------------------------------6.4.2. Trường hợp thứ hai --------------------------------------------------------6.4.3. Trường hợp thứ ba---------------------------------------------------------6.4.4. Kết luận ---------------------------------------------------------------------CHƯƠNG VII: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
7.1. Kết luận ---------------------------------------------------------------------- Trang 67
7.2. Kiến nghò --------------------------------------------------------------------

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu


CHƯƠNG I

MỞ ĐẦU
1.1.

GIỚI THIỆU CHUNG

Cây lương thực là hướng phát triển trọng điểm của ngành nông nghiệp Việt Nam.
Qua các bài báo cáo về điều tra kinh tế, tổng sản lượng lúa nước ta đạt trên 30 triệu tấn
một năm, lượng gạo xuất khẩu gần 4 triệu tấn/năm đem về cho đất nước hàng tỷ USD từ
xuất khẩu gạo. Ngày nay, với nhiều chính sách ưu đãi nông nghiệp của nhà nước đã làm
cho nền nông nghiệp nước ta ngày càng phát triển, sử dụng các thiết bò hiện đại vào sản
xuất. Trong thực tế sản xuất, chúng ta còn gặp khó khăn trong khâu sấy và bảo quản khi
thu hoạch lúa vào lúc thời tiết không thuận lợi, đặc biệt là vụ Hè - Thu ở đồng bằng
Sông Cửu Long.
Nếu cải thiện được tình trạng hao hụt sau thu hoạch và nâng cao được chất lượng
nông sản, sản lượng lúa sẽ tăng và có sức cạnh tranh trong việc xuất khẩu với các nước
trong khu vực.
Trong nông nghiệp, sấy là một trong những công đoạn của công nghệ sau thu
hoạch, trong công nghiệp như công nghệ chế biến nông hải sản, công nghiệp sản xuất
vật liệu xây dựng,... Kỹ thuật sấy đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất.
đưa thiết bò sấy vào phục vụ cần phải thỏa mãn các yêu cầu như:
Trung tâmĐể
Học
liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
- Giá thành đầu tư lắp đặt phải thấp.
- Tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp.
- Màu sắc nông sản phải được giữ nguyên, tỷ lệ gãy vỡ hạt do sấy phải thấp nhất.
Hiện nay tỷ lệ hao hụt do không phơi sấy kòp thời làm nông sản bò hư hao còn rất
lớn. Do số lượng máy sấy không đủ, tỷ lệ nông dân sử dụng máy sấy để làm khô còn ít,
nông dân chưa thấy được hết các lợi ích của sấy so với phơi. Một số loại máy đã được

sử dụng phổ biến ở nông thôn và được nông dân chấp nhận như:
- Máy sấy tónh các loại.
- Máy sấy bảo quản (máy sấy nhiệt độ thấp).
- Máy sấy tháp.
Để hạt gạo của nước ta đứng vững trên thò trường thế giới đòi hỏi ngoài công tác
nghiên cứu tìm ra các giống mới có chất lượng mà còn cần phải giải quyết dứt điểm về
hao hụt sau thu hoạch. Một trong những đònh hướng phát triển của ngành nông nghiệp
Việt Nam phấn đấu từ nay đến năm 2010 là duy trì sản xuất ổn đònh hằng năm là 33
triệu tấn lúa, xuất khẩu trên 4 triệu tấn gạo. Để làm được điều đó bên cạnh các biện
pháp về giống, canh tác, biện pháp làm khô sau thu hoạch cần được quan tâm hơn. Để
giảm tỷ lệ thất thoát sau thu hoạch xuống dưới 7% cần tăng cường các thiết bò sấy đã
được sử dụng, nghiên cứu tìm ra các thiết bò sấy khác phù hợp hơn để giúp cho nền kinh
tế nước nhà và cũng phù hợp với xu thế phát triển chung của thời đại.
Đề tài "Tính toán - Thiết kế - Chế tạo mô hình sấy trộn đảo lúa bằng phương pháp
rung tần số cao” được thực hiện để khảo nghiệm các đặc tính sấy để so sánh với các

1


thiết bò sấy đã được sử dụng. Đây cũng là vấn đề rất phù hợp với xu thế phát triển
chung của nền nông nghiệp nước ta.
1.2.

MỤC TIÊU CHUNG

Ø Góp phần tích cực trong công tác nghiên cứu, tìm ra hướng khắc phục vấn đề
chất lượng sau thu hoạch trong công đoạn sấy sản phẩm.
Ø Tăng sản lượng nông sản, giữ vững chất lượng và nâng cao giá trò nông sản sau
thu hoạch.
Ø Tìm ra cách khắc phục các nhược điểm còn sót lại về công nghệ sau thu hoạch

đặc biệt là khâu sấy khô, bảo quản nhằm tăng tốc độ sấy, bảo đảm độ đồng đều đồng
thời giảm chi phí sản xuất, giảm tỉ lệ độ gãy vỡ hạt.
Ø Giới thiệu thêm thiết bò sấy mới, đáp ứng nhu cầu của nông dân trên cơ sở giảm
bớt lao động nặng nhọc của người dân, góp phần nâng cao giá trò sản phẩm.
1.3.

MỤC TIÊU CỤ THỂ

Ø Tìm hiểu những đặc tính kỹ thuật của các thiết bò sấy trong vùng và những vấn
đề cần cải tiến.
Ø Tính toán thiết kế mô hình sấy trộn đảo lúa bằng phương pháp rung tần số cao.
Ø Tiến hành thí nghiệm trên mô hình đã được chế tạo nhằm so sánh hai phương
phá
p sấHọc
y tónh và
sấy rung
n số cao.
Trung tâm
liệu
ĐHtầCần
Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Ø Dựa vào kết quả thực nghiệm đánh giá các đặc tính kỹ thuật cuả các thiết bò vừa
chế tạo như tốc độ sấy, tính đồng đều của hạt, tỷ lệ gãy vỡ...
1.4.

GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

Đây là một phương pháp sấy mới áp dụng cho lúa nên còn rất nhiều vấn đề để
nghiên cứu, việc tìm kiếm tài liệu có liên quan gặp nhiều khó khăn.
Vì thời gian và kinh phí có hạn nên đề tài chỉ chế tạo mô hình nhỏ để khảo

nghiệm.
1.5.

PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

ü Khảo sát tìm hiểu các loại máy sấy đã có trên thò trường.
ü Tìm tài liệu nghiên cứu về các vấn đề liên quan đến nội dung đề tài.
ü Tính toán thiết kế, viết thuyết minh.
ü Chế tạo mô hình thực nghiệm tại xưởng học cụ.
ü Tiến hành thí nghiệm lấy số liệu thống kê tính toán để so sánh các chỉ tiêu trong
hai trường hợp sấy rung và sấy tónh.
ü Rút ra kết luận sau cùng về đề tài đã thực hiện.

2


CHƯƠNG II

KHẢO SÁT TÍNH CHẤT LÝ - HÓA CỦA LÚA VÀ GẠO

2.1.

MỞ ĐẦU

Sự hiểu biết về những tính chất lý - hoá của lúa và gạo rất cần thiết cho việc tồn
trữ và chế biến lúa. Kiến thức này sẽ giúp chúng ta hiểu được các tác nhân làm hạt gạo
bò rạn nứt, gãy vỡ trong quá trình sản xuất chế biến gạo.
- Các vấn đề đặt thù trong tồn trữ.
- Tầm quan trọng của mức độ làm trắng gạo trong xay xát và tồn trữ.
- Những điểm lợi và bất lợi trong các phương pháp sấy.

- Các vấn đề có liên quan đến tồn trữ hạt rời.
- Các tiêu chuẩn về chất lượng gạo.
- Các vấn đề đặt thù của chế biến v.v…
Tính chất kỹ thuật của hạt sấy thường được biểu hiện bởi tính chất cấu trúc cơ
học, hoá lý, nhiệt lý và các tính chất khác.
Theo hàng loạt dấu hiệu khác nhau đó sẽ phân chia hạt thành các loại: Hoà thảo,
u, vàHọc
có dầuliệu
. Trong
bất Cần
kỳ loạiThơ
hạt nà@
o cũTài
ng chứ
a hydrat
chất béo, cứu
Trung đậ
tâm
ĐH
liệu
họccacbon,
tập protit,
và nghiên
nước và chất khoáng. Tuy nhiên tỷ lệ số lượng của các chất ấy đối với các nhóm hạt
khác nhau sẽ khác nhau. Trong hạt hoà thảo hydrat cacbon trội hơn, hạt loại đậu có
nhiều protit, và hạt loại dầu có nhiều chất béo. Protit, chất béo, hydrat cacbon có tính ưa
nước khác nhau, tức là khả năng hấp thu và giữ nước khác nhau. Chất protit có khả năng
hút nước mạnh (đến 180% trọng lượng của nó). Khả năng hấp thu nước của hydrat
cacbon ít hơn (chỉ 70% trọng lượng của nó), chất béo không ưa nước.
Sấy hạt khác với sấy các vật ẩm khác ở chỗ: Hạt là một tổ chức sống và trong quá

trình sấy phải giữ nguyên vẹn khả năng sống của nó. Để chọn được phương pháp, chế
độ sấy hợp lý nhất cần phải hiểu cấu trúc, thành phần hoá học và tính chất cơ bản của
hạt.
2.2.

CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ- HÓA CỦA HẠT LÚA

2.2.1. Hình dáng kích thước
a. Hình dạng và cấu trúc hạt

3


Hình 2.1: Hình dạng và cấu trúc hạt lúa
D: Vỏ hạt lúa
E: Lớp cám
F: Tế bào tinh bột
G: Phôi hạt

b. Kích thước hạt lúa

Trung tâmKích
Học
@vaiTài
liệutrọhọc
tậpviệvà
thướliệu
c hạt ĐH
lúa vàCần
hạt gạThơ

o xát có
trò quan
ng trong
c xánghiên
c đònh các cứu
tiêu chuẩn của hạt và của toàn bộ qui trình chế biến.
v Loại lúa
Có 4 loại lúa được phân loại theo chiều dài hạt gạo lức nguyên. Đó là:
• Loại rất dài: Lúa với 80% hạt gạo lức nguyên có chiều dài bằng 7,5 mm
hoặc lớn hơn (h≥ 7,5 mm).
• Loại dài: Lúa có 80% hạt gạo lức nguyên có chiều dài bằng 5,5 mm hoặc
lớn hơn nhưng ngắn hơn 7,5 mm (6,5 mm ≤ h < 7,5 mm).
• Loại trung bình: Lúa có 80% hạt gạo lức nguyên có chiều dài bằng 5,5 mm
hay lớn hơn nhưng ngắn hơn 6,5 mm (5,5mm≤ h < 6,5mm).
• Loại ngắn: Lúa có 80% hạt gạo lức nguyên có chiều dài ngắn hơn 5,5 mm
(h≤ 5,5 mm).
Trong phòng thí nghiệm, loại hạt thường được xác đònh bằng cách chọn bất kỳ hạt
gạo lức nguyên nào, từ đó lấy ra 10 hạt, 10 hạt này được xếp theo chiều dọc, hạt nọ nối
sát vào hạt kia. Đo tổng chiều dài và chia cho 10.

Ví dụ:

4


Chiều dài của loại hạt này là
Như vậy loại lúa này là “loại dài”.

68
= 6.8 mm lớn hơn 6,5 mm nhưng bé hơn 7,5 mm.

10

c. Thứ loại lúa
Thứ loại lúa được tính bằng tỷ lệ giữa chiều dài và chiều rộng hạt gạo lức nguyên.
Dạng hạt = H/A
có 3 thứ loại là:
lớn hơn.

•

Mảnh: Là lúa mà hạt gạo lức có tỷ lệ chiều dài chia chiều rộng bằng 3 hoặc

• Đậm: Là lúa mà hạt gạo lức có tỷ lệ chiều dài chia chiều rộng bằng hai
hoặc lớn hơn nhưng nhỏ hơn 3.
• Tròn: Là lúa mà hạt gạo lức có tỷ lệ chiều dài chia chiều rộng nhỏ hơn 2.

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

A

Hình 2.2: Kích thước hạt gạo lức
A: Độ rộng
B: Độ tròn
H: Chiều dài

2.2.2. Tính chất vật lý
2.2.2.1. Chiều dài

Chiều dài của hạt lúa không nhất đònh ngay cả trong cùng một giống lúa, vì có sự
biến động về chiều dài của râu và cuống hoa. Chiều dài của lúa được xác đònh theo

chiều dài của hạt gạo lức.

2.2.2.2. Bề mặt vỏ trấu

5


Mặt ngoài của vỏ trấu có nhiều lông tơ, dễ đâm vào tay gây dò ứng. Bề mặt của
vỏ trấu khá nhám, có tính mài mòn vì có hàm lượng silic cao. Trong đề tài này chúng ta
sẽ lợi dụng vào mặt nhám của hạt lúa, để nghiên cứu các máy sấy có sự dòch chuyển
của lúa để tự đảo trộn dưới tác dụng của dao động.

Cấ
u trú
c hạ
2.2.2.3. Khoảng không giữaHình
trấu2.3
và :hạ
t gạ
o lứ
c t lúa
Đặt điểm này có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sấy. Giữa trấu và gạo lức có
khe hở nên quá trình sấy khó khăn vì sự chênh lệch nhiệt độ bên trong hạt gạo và bên
ngoài vỏ trấu.

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

Hình 2.4: Mặt cắt của hạt lúa

2.2.2.4. Vỏ quả

Lúa bò hư hỏng vỏ quả, cho phép oxy thâm nhập vào lớp cám làm cho hàm lượng
acid béo tự do trong cám tăng. Sự oxy hoá không thể tránh được làm cho cám trở mùi ôi
làm mất phẩm chất nghiêm trọng của hạt gạo lức. Vỏ quả bò hư làm giảm khả năng tồn
trữ hạt.

2.2.2.5. Tế bào tinh bột nằm theo chiều dọc

6


Các tế bào tinh bột ngoài cùng của nội nhũ có dạng thon dài và hướng thẳng
vào tâm hạt. Hình dạng và vò trí này làm cho hạt phản ứng lại sự đột biến của nhiệt độ
làm rạng nứt và nứt vỡ toàn bộ hạt.

Hình 2.5. Tế bào tinh bột

Ở nước ta lúa thu hoạch trong điều kiện thời tiết có nhiều biến động: Mưa to, ẩm
độ lớn, nhiệt độ ngày đêm. Vì vậy nếu quá trình làm khô hạt không đúng cách thì tỷ lệ
thu hồi gạo nguyên sẽ không cao, nên cần các hệ thống sấy đạt yêu cầu kỹ thuật để thu
hồi được lượng gạo nguyên khi xay xát là tối ưu.

2.2.2.6. Góc nghỉ β

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Góc tạo thành giữa cạnh của khối hạt hình côn được để thẳng góc xuống mặt
phẳng. Góc nghỉ phụ thuộc vào:
ð Loại hạt
ð Độ nhám bề mặt hạt
ð Hàm lượng ẩm của hạt
Góc nghỉ rất quan trọng trong việc xây dựng các phương pháp tồn trữ hạt rời,

việc tính toán kích thước các thùng chứa trung gian có dung tích cho trước. (Hình 2.6)

2.2.2.7. Góc ma sát α
Góc đo được từ mặt phẳng nằm ngang lúc mà hạt bắt đầu trôi xuống phía dưới trên
một mặt phẳng bằng gỗ dưới tác dụng của trọng lực. Góc này quan trọng trong việc chế
tạo các thùng chứa tự đổ và các phương tiện tồn trữ hạt rời. Đồng thời cũng quan trọng
trong việc chế tạo các ống xả hạt.

7


β

α
Hình 2.6: Các góc của hạt lúa
α: Góc ma sát
β: Góc nghỉ

2.2.2.8. Tỷ trọng hạt rời
Tỷ lệ giữa trọng lượng và thể tích. Số liệu tỷ trọng hạt rời quan trọng trong việt
tính toán kích thước của các phương tiện tồn trữ, nó chỉ ra độ thuần khiết của hạt vì nếu
có tạp chất lẫn vào thì tỷ trọng này sẽ thay đổi. Tỷ trọng hạt rời của lúa phụ thuộc vào
nhiều yếu tố như: Giống, lượng tạp chất, ẩm độ v.v… Giá trò tỷ trọng trung bình của lúa
có thể chọn γlúa = 575 (kg/m3).

2.2.3. Các thành phần hóa học cơ bản của hạt lúa
2.2.3.1.

Vỏ trấu

Trung tâm Vỏ
Học
Cần
@lúTài
học
trấuliệu
của hạĐH
t do hai
lá lúThơ
a của gié
a là vảliệu
y lá và
mày tập
hoa tạvà
o thànghiên
nh. Cả hai cứu
phần này được ghép liền với nhau theo chiều dọc bằng một nếp gấp cài vào nhau. Phần
trên của hai mảnh vỏ trấu chuyển thành đoạn cuối của vỏ trấu và kết thúc bằng một cái
râu.
Ở phần dưới cùng, chỗ mà hạt được dính vào chuỳ hoa có hai bộ phận nhỏ xíu có
hình chiếc lá gọi là trục gié và mày hoa lép. Lúc đập lúa, hạt thóc thường bật ra khỏi
chuỳ hoa ở chỗ trục gié và mày hoa lép nổi lên từ cuốn hoa. Tuy nhiên một phần nhỏ
của cuốn hoa cũng thường dính vào hạt. Vảy lá và mày hoa của vỏ trấu bao bọc hoàn
toàn hạt gạo lức, có để lại một khoảng trống bên trong vỏ trấu ở hai đầu của hạt gạo
lức. Vỏ trấu có gai rất nhỏ và rất cứng gọi là lớp lông.
Thành phần thực tế của vỏ trấu thay đổi tuỳ theo giống lúa và một trong mức độ
nào đó có liên quan đến điều kiện đất canh tác.

Các thành phần cơ bản của vỏ trấu:

H2O: Từ 2,4 đến 14%
Protein thô: Từ 1,7 đến 26%
Mỡ thô: Từ 0,38 đến 2,98%
Chất xơ thôâ: Từ 24,7 đến 38,9%
Tro: Từ 13,6 đến 29,04%
Pentosan: Từ 16,94 đến 21,95%

8


Cenluloza: Từ 34,34 đến 43,8%
Các thứ khác : Từ 2,4 đến 46,9%
Giá trò sinh nhiệt của vỏ trấu tương đối cao từ 3000 đến 3500 kcal/kg cho nên
trấu là nguồn năng lượng quan trọng trong nông nghiệp.
Ngoài giá trò sinh nhiệt các đặc tính của trấu liên quan đến nhiên liệu cho các số
liệu sau:
Tro: Từ 15,8 đến 24,91%
Cacbon: Từ 38,51 đến 55,8%
Silic: Từ 37,5 đến 55,5%
Hidrô: Khoảng 5%
Nitơ: Khoảng 1,5%
Sun phua và các chất khác khoảng 0,1%
Điều bất lợi của vỏ trấu là hàm lượng silic cao gây nên mài mòn rất lớn cho các
bộ phận xay xát và chuyển tải.

2.2.3.2.

Hạt gạo lức

Hạt gạo lức được bọc bằng môït màng chất xơ gọi là vỏ quả, được xem như là

mộ
t
lớ
p
da bạcliệu
. ThônĐH
g thườCần
ng vỏ quả
trong
và có
màu học
hơi xátập
m hơnvà
(hoặnghiên
c nâu sẫm cứu
Trung tâm Học
Thơ
@mờTài
liệu
hoặc hơi đỏ). Vỏ quả được xem thuộc về hạt gạo lức nhưng lại dễ dàng bò bốc đi trong
quá trình xát trắng gạo. Mô của nó thì chặt và cứng, bảo vệ các lớp trong của quả chống
sự dòch chuyển của oxi, dioxyl cacbon và hơi nùc. Nó là một lớp bảo vệ tốt chống nấm
mốc và sự mất phẩm chất vì oxi hoá và vì enzym.
Vỏ quả thực tế gồm 3 lớp (kể từ ngoài vào) là: Vỏ ngoài, vỏ giữa, lớp có thớ
chéo.
Ngay dưới vỏ quả là lớp vỏ lụa, đó là lớp mỏng tế bào nó không có sơ bằng lớp
vỏ quả. Lớp vỏ lụa này có chứa nhiều dầu và protein nhưng hàm lượng tinh bột của nó
rất thấp. Có khi lớp này được xem như một phần của lớp áo của hạt, nhưng do hàm
lượng dầu của nó nên thường dược xem như lớp ngoài nhất của phần cám.
Tiếp ngay lớp vỏ lụa là lớp cám còn gọi là lớp alơron dày với nhiều lớp tế bào.

Tế bào của nó giàu vitamin, chất khoáng, protêin và dầu với tỉ lệ tinh bột thấp. Tế bào
có dạng lục giác hoặc hình cầu.
Phần còn lại của hạt gạo lức là nội nhũ chủ yếu là tinh bột với nồng độ protein
thấp, hầu như không có chất khoáng, vitamin, dầu. Nhờ có tỉ lệ Hidrat cacbon cao nên
nó có giá trò năng lượng cao.
Các tế bào tinh bột ngoài cùng có dạng thon dài và được sắp xếp đối xứng qua
tâm hạt. Hình dạng và vò trí này của tế bào làm tăng khả năng rạn nứt, vỡ hạt. Càng đi
vào giữa hạt hình dạng của tế bào tinh bột càng thay đổi từ thon dài đến đối xứng hơn
nhưng về bản chất vẫn là lục giác.

9


Ở phần cuối của hạt gạo, ở chỗ hạt dính vào chùy hoa của cây lúa, mầm hay
phôi nằm ở nội nhũ tinh bột. Cái phôi này là sức sống của hạt lúa, từ đó mà phát triển ra
một cây lúa mới, trong giai đoạn đầu, cây lúa này sẽ lấy tất cả nhu cầu cho sự sinh
trưởng của nó từ nguồn tích luỹ trong hạt gạo.
2.3. NHỮNG TÍNH CHẤT KHÁC CỦA HẠT LÚA ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ
TRÌNH SẤY
Cần nghiên cứu các thông số về chất lượng của hạt lúa chòu ảnh hưởng đến quá
trình sấy khô, sấy bảo quản hoặc chế biến để đánh giá chính xác chất lượng của thiết bò.
Một số tính chất cần nghiên cứu:
v Độ ẩm của lúa
Quá trình sấy là quá trình nước và hơi nước nhận được năng lượng để dòch chuyển
từ trong lòng vật ra bề mặt và nhờ tác nhân mang thải vào môi trường. Ẩm có mặt trong
vật được đánh giá qua hai mặt:
- Đánh giá về độ ẩm.
- Đánh giá về dạng liên kết và năng lượng liên kết
Do sự có mặt của ẩm và năng lượng liên kết của nó với các cấu trúc của vật liệu
khô mà các đặc trưng cơ - lý - nhiệt của vật, ẩm không những phụ thuộc vào bản chất

a vậtHọc
liệu khô
mà cò
n phụ
thuộcThơ
vào độ@
ẩm,Tài
các dạ
ng năhọc
ng lượtập
ng liêvà
n kếnghiên
t ẩm. Cũng cứu
Trung củ
tâm
liệu
ĐH
Cần
liệu
chính vì năng lượng liên kết ẩm khác nhau mà vật liệu có cùng độ ẩm nhưng thời gian
sấy rất khác nhau.
v Hạt bò nứt
Hạt lúa trước khi thu hoạch bò đặt trong điều kiện thời tiết của vùng nhiệt đới với
những biến động mạnh mẽ về nhiệt độ và ẩm độ khác nhau, mưa thường xuyên trong
thời gian dài. Điều này làm cho hạt chòu tác dụng của việc hút ẩm và nhả ẩm nhiều lần
tạo ứng suất bên trong hạt lúa khiến hạt bò rạn nứt. Việc đánh giá chất lượng sau khi sấy
có thể bò sai lệch do có tỷ lệ lúa đã bò rạn nứt trước khi sấy khô.
v Sự lên men hạt gạo (ẩm vàng)
Bản thân cụm từ ẩm vàng cũng nói lên mối liên hệ giữa ẩm và màu vàng. Các
báo cáo nghiên cứu có thể khác nhau về các loại nấm mốc, các enzym làm cho hạt gạo

biến màu vàng. Yếu tố gây ra ẩm vàng chính là sự chậm trễ trong việc phơi sấy. Ở các
nước tiên tiến khó xảy ra ẩm vàng vì từ thu hoạch đến khi hạt vào máy sấy chỉ trong vài
giờ. Trong điều kiện Việt Nam còn phải gặt thủ công mất thời gian, và thiếu máy đập
lúa khi thu hoạch dồn dập, nói chung thời gian từ khi cắt đến khi sấy tốt nhất không quá
20 giờ.

10


Nguyên nhân thứ nhất, trong mùa mưa lúa có thể bò ngập lâu trong nước làm cho
hạt gạo bò lên men làm giảm phẩm chất gạo. Đối với hạt chưa chín, sự cô đặc tinh bột
chưa hoàn thiện, nếu tỷ lệ hạt lửng cao thì thời gian sấy sẽ kéo dài, tỷ lệ hạt gạo nguyên
khi xay xát giảm. Độ ẩm thích hợp khi thu hoạch từ 20% đến 26%.
Nguyên nhân thứ hai gây ẩm vàng là ẩm độ cao khi bảo quản. Bảo quản lúa ở ẩm
độ tối đa là 14% thì nấm mốc gây ẩm vàng không phát triển. Ẩm độ hạt lúa càng cao
hơn 14%, hạt gạo biến màu càng mau xảy ra.

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

11


CHƯƠNG III

LƯC KHẢO TÀI LIỆU VỀ NHỮNG VẤN ĐỀ
CÓ LIÊN QUAN

3.1.

MỤC ĐÍCH VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH PHƠI SẤY LÚA

3.1.1. Đònh nghóa
Phơi hoặc sấy lúa là quá trình tách một phần nước trong hạt lúa, làm cho ẩm độ
hạt lúa giảm đạt yêu cầu đềâ ra để tồn trữ (bảo quản), chế biến. Quá trình phơi và sấy là
quá trình truyền nhiệt và truyền khối, nhiệt từ môi trường xung quanh truyền vào bên
trong hạt làm cho nước từ bên trong hạt khuếch tán ra ngoài và bốc hơi vào môi trường.

3.1.2. Mục đích
v Ngăn chặn sự lên men, phát triển của nấm mốc trong môi trường có ẩm độ cao.
v Làm khô lúa để chế biến, tồn trữ lâu dài tránh sự phá hoại của sâu mọt, làm
giống phục vụ cho vụ tiếp theo. Độ ẩm cần thiết để tồn trữ ≤14%.
v Nâ
ng cao
chấtĐH
lượngCần
nông sả
n, giảm@
tỷ lệ
haoliệu
hụt dohọc
lúa bò tập
hư. và nghiên cứu
Trung tâm
Học
liệu
Thơ
Tài
v Tăng tỷ lệ nẩy mầm của hạt giống.

3.1.3. Đặc điểm của việc phơi sấy lúa

a. Phơi lúa
Phương pháp phơi lúa tự nhiên chỉ chờ vào gió, hơi nóng trực tiếp hoặc gián tiếp
của mặt trời để làm khô lúa.
Có thể phơi ngay trên ruộng khi hạt lúa vẫn còn trên bông lúa, phơi trên các loại
sân phơi dưới ánh nắng mặt trời.
Ít tốn kém, được sử dụng nhiều và tận dụng được lao động thừa.
Phơi lúa trong bóng mát tuy tốn thời gian nhưng tỷ lệ gạo nguyên khi xay xát cao.
Ngoài ra phơi lúa còn phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện sân phơi, bề dày lớp lúa, cách
thức phơi (có đảo trộn, không đảo trộn).
Phơi lúa lúc nắng gắt có thể làm giảm tỷ lệ nẩy mầm của lúa giống.
Khi thời tiết xấu không thể phơi lúa tự nhiên được và lúa sẽ bò hư và tỷ lệ độ gãy
vỡ hạt thường cao.

b. Quá trình sấy

12


Rút ngắn thời gian làm khô, với một diện tích nhỏ có thể lắp đặt được thiết bò sấy
với công suất lớn.
Kiểm soát được các chỉ tiêu sấy, chủ động xử lý hạt trong mùa mưa không phụ
thuộc vào thời tiết bên ngoài.
Điều chỉnh được các yếu tố như: Nhiệt độ sấy, tốc độ gió, bề dày lớp lúa. Giảm
cường độ lao động, cần ít lao động.
Để đảm bảo tốt nhất cho chất lượng gạo dù sấy hay phơi thì cần phải giảm ẩm hạt
lúa nhỏ hơn 18% trước 48 giờ sau khi gặt, [1, tr 18].
Sấy đúng kỹ thuật bao giờ tỷ lệ gạo nguyên và tỷ lệ nẩy mầm của lúa đều cao
hơn phơi.
3.2.

ĐĂÏC TÍNH TĨNH HỌC VÀ ĐỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH SẤY

3.2.1. Đặc tính tónh học
Trong quá trình sấy, tác nhân sấy và vật liệu sấy có sự trao đổi trực tiếp qua lại
với nhau về nhiệt độ và ẩm độ. Quá trình trao đổi nhiệt phụ thuộc vào chênh lệch nhiệt
độ giữa tác nhân sấy và vật liệu sấy, còn quá trình trao đổi ẩm phụ thuộc vào chênh
lệch phân áp suất của hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy và phân áp suất của hơi nước
trong tác nhân sấy.
Nếu phân áp suất trên bề mặt vật ẩm lớn hơn phân áp suất của hơi nước trong tác
nhâ
n
y sẽ cóliệu
hiện ĐH
tượng Cần
bay hơiThơ
nước từ
vào liệu
môi trườ
ng tatập
gọi là
trình tách cứu
Trung tâmsấHọc
@vậtTài
học
vàquánghiên
ẩm.
Ngược lại nếu phân áp suất của hơi nước trong không khí ẩm lớn hơn phân áp suất
hơi nước có trong vật thì vật sẽ hút ẩm.
Trong hai trường hợp phân áp suất của hơi nước trên bề mặt vật ẩm sẽ tiến dần tới
trò số phân áp suất không khí ẩm. Khi hai trò số áp suất này bằng nhau thì vật và môi

trường ở trạng thái cân bằng ẩm. Lúc này vật không hút ẩm hay nhả ẩm. Độ ẩm của vật
lúc này gọi là độ ẩm cân bằng Wcb. Như vậy độ ẩm cân bằng phụ thuộc vào phân áp
suất hơi nước có trong không khí ẩm ph và bản chất của vật ẩm. Với độ ẩm tương đối
của không khí ϕ%. Mối quan hệ sấy được xác đònh bằng thực nghiệm.

3.2.2. Động học quá trình sấy
Khảo sát tác động qua lại của vật liệu ẩm và tác nhân sấy có tính đến thời gian
sấy. Đặc trưng quá trình sấy được thể hiện ở dạng đồ thò sau:
Theo trục hoành đặt thời gian sấy t , theo trục tung độ ẩm vật liệu có liên quan
đến khối chất khô W, nhiệt độ T đốt nóng vật liệu. Đường cong 2 chỉ đặc tính thay đổi
nhiệt độ của vật liệu theo thời gian.

13


Đường cong 1 đặc trưng sự thay đổi độ ẩm theo thời gian w = f(t) từø đồ thò có thể
nhận thấy đường cong 3 của sự thay đổi vận tốc sấy phụ thuộc vào độ ẩm của vật liệu

dw
= f ( w) .
dt

Với sự tăng nhiệt độ vật liệu độ ẩm bắt đầu bốc hơi mạnh hơn từ bề mặt của nó.
Độ tập trung của nó ở lớp trong của vật liệu bắt đầu cao hơn trên bề mặt. Điều đó dẫn
đến sự di chuyển ẩm từ lớp trong ra mặt ngoài của vật liệu.
K

W

Τ

O

K1
2

1

B

A

dW
dt

C

3
N

N

1
Trung tâm Học liệu ĐH Cần

O'

A'

B'

C'

t

W: Độ ẩm vật liệu
ϕ : Độ ẩm không khí
t: Thời gian sấy
Thơ @(1):
Tài
tập
nghiên
Đặcliệu
trưnghọc
sự thay
đổi và
độ ẩm
theo thời cứu
gian
(2): Đường chỉ đặc tính thay đổi nhiệt độ
theo thời gian
(3): Sự thay đổi vận tốc sấy
∆W
[4, tr 280]

Hình 3.2: Đường cong tốc độ sấy

3.3.

QUÁ TRÌNH SẤY

Chia làm hai thời kỳ:
Thời kỳ 1 (OA): Đốt nóng vật liệu, độ ẩm trong thời kỳ này thay đổi tương đối ít,
vận tốc sấy (đường cong 3) tăng từ 0 đến giá trò cực đại của nó.
Thời kỳ 2 (AB): Độ ẩm bốc hơi từ bề mặt vật liệu tương tự như sự bốc hơi nước từ
mặt thoáng. Tất cả nhiệt cung cấp sẽ chi phí cho sự bốc ẩm. Nhiệt độ vật liệu giữ không
đổi. Độ ẩm của vật liệu thay đổi hầu như theo đường thẳng cho nên vận tốc sấy

dw
dt

được xác đònh trong mổi điểm như tang của góc nghiêng tiếp tuyến với đường cong sấy
1.
Thời kỳ 3 (BC): Độ ẩm vật liệu hạ chậm. Theo mức độ chi phí ẩm từ lớp trong của
vật liệu vận tốc sấy tụt xuống. Bắt đầu có sự không tương ứng giữa lượng ẩm bốc hơi từ

14


bề mặt và chuyển đến từ các lớp bên trong vật liệu. Giảm cường độ bốc hơi từ bề mặt
sẽ làm tăng nhiệt độ của vật liệu. Ở cuối kỳ sấy bắt đầu có độ ẩm cân bằng của vật
liệu, việc sấy ngừng lại, vận tốc sấy trở về bằng không, [4, tr 280].

3.4.

CÁC THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH SẤY

3.4.1. Không khí ẩm
Không khí ẩm là một hỗn hợp giữa không khí khô và hơi nước. Đây là tác nhân
được sử dụng để sấy hạt.

Ẩm độ tương đối của không khí (Rn) biểu thò lượng hơi ẩm trong không khí, 0% Rn
có nghóa là không khí tuyệt đối khô. Ngược lại 100% nghóa là không khí bảo hòa ẩm,
đọng sương. Việt Nam thuộc vùng nhiệt đới ẩm có Rn cao từ 80 - 85%. Ẩm độ tương đối
thay đổi theo mùa, theo giờ. Mùa khô từ 24 giờ đến 7 giờ, không khí rất ẩm Rn cao hơn
90%, từ 10 giờ sáng đến 16 giờ không khí khô hơn Rn nhỏ hơn 80% vào mùa mưa và
thấp hơn 70% vào mùa nắng.

3.4.2. Ẩm độ hạt
Là tỷ lệ hơi nước trong hạt so với khối lượng hạt.

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Khối lượng nước trong hạt
Ẩm độ hạt W (%) = --------------------------------------------- * 100%
Khối lượng hạt ẩm (chất khô và nước)
Ẩm độ khối hạt là yếu tố quan trọng nhất quyết đònh thời gian bảo quản hạt. Với
điều kiện thông thoáng tốt, ẩm độ lúa 14% có thể bảo quản được 1 năm nhưng ngược lại
lúa có ẩm độ 20% chỉ giữ được 48 giờ.
Tỷ lệ gạo nguyên sau xay xát tùy thuộc nhiều điều kiện trước thu hoạch, giống,
ẩm độ khi thu hoạch, và cũng tùy thuộc vào yếu tố sau thu hoạch như: Ẩm độ hạt khi
xay xát, độ không đồng đều ẩm độ, loại và cách điều chỉnh máy xay…. Nói chung, khi
ẩm độ hạt càng cao hơn 15% thì tỷ lệ gạo nguyên càng giảm. Tỷ lệ gạo nguyên có ý
nghóa kinh tế, vì giá của 1 kg gạo gãy luôn luôn thấp hơn giá 1kg gạo nguyên.
Ẩm độ hạt còn là chỉ tiêu quan trọng trong việc mua bán nông phẩm. Nếu ẩm
độ quá thấp thì người bán sẽ bò lỗ, [6, tr(23, 24)].

3.4.3. Ẩm độ cân bằng
Hạt có tính chất hút ẩm hoặc nhả ẩm tùy theo ẩm độ môi trường. Nếu để một
nhúm hạt vào một bình kín có ẩm độ tương đối Rh không đổi và nhiệt độ T không đổi,

15

trong thời gian khá dài, thì hạt sẽ đạt được một ẩm độ không đổi. Ẩm độ này gọi là ẩm
độ cân bằng Wcb hạt sẽ không thêm hoặc mất ẩm đi nữa.
Ẩm độ cân bằng thay đổi tùy loại hạt, nhiệt độ T và ẩm độ tương đối Rh của
không khí, [6, tr 9].

Bảng 3.1: Ẩm độ cân bằng của lúa (ASAE, 1994)
Loại hạt

Lúa
(thóc)

Nhiệt
độ, 0C
0
20
25
30
44

10
4,6
-

20
8,1
7,5
6,5
7,1

-

Ẩm độ không khí, Rn(%)
40
50
60
70
11,1 12,3 13,3 14,5
10,4 11,4 12,5 13,7
9,4 10,8 12,2 13,4
10,0 10,9 11,9 13,1
10,3 12,3

30
9,9
9,1
7,9
8,5
-

80
16,
15,2
14,8
14,7
14,3

90
19,2
17,6

16,7
17,1
16,5

100
-

3.4.4. Tốc độ giảm ẩm
Tốc độ giảm ẩm là đạo hàm của đường giảm ẩm theo thời gian. Tốc độ giảm ẩm
phụ thuộc vào:
- Nhiệt độ sấy.
- Ẩm độ của tác nhân sấy
- Lưu lượng gió nóng đưa vào buồng sấy
Trung tâm- Chiề
Học
liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
u dày lớp hạt.
- Loại hạt.
- Điều kiện tiếp xúc giữa tác nhân sấy và vật sấy.
v Đối với lớp lúa mỏng:
20

Ẩm độ hạt (%)

18
Bắp

16

Lúa

12

Lúa mì

8
4
0

Thời gian (giờ)
0

1

2

3
0

3.3: Tốc độ sấy của 3 loại hạt với nhiệt độ sấy 49 C
Tốc độ Hình
sấy củ
a hệ thống sấy tùy thuộc vào tốc độ giảm ẩm của từng hạt riêng lẻ,
còn gọi là tốc độ sấy lớp mỏng.

16


Tốc độ giảm ẩm của lớp lúa mỏng tùy thuộc vào nhiệt độ sấy, ẩm độ không khí
sấy và loại hạt. Nói chung hạt có kích thước nhỏ thì khô nhanh hơn hạt lớn, hạt trần trụi

thì mất ẩm dễ hơn hạt có vỏ bọc. Điều này được minh họa ở đồ thò, với nhiệt độ sấy là
490C. Hạt bắp to nhất nên giảm ẩm chậm nhất. [6, tr11]
v Đối với lớp lúa dày có thể mô hình hóa thành nhiều lớp lúa mỏng chồng lên
nhau:
Không khí sấy vào lớp mỏng 1 với ẩm độ tương đối Rh1, ra khỏi và vào lớp 2 với
ẩm Rh2 > Rh1. Cứ thế, không khí thoát ra ngoài với Rhn rất cao, có thể bão hòa nghóa là
Rhn = 100%. Vì thế hạt ở các lớp khác nhau có tốc độ sấy khác nhau, nghóa là khô
không đều. Hạt càng không đều về ẩm độ thì khi xay xát càng bò gãy vỡ nhiều. Lý do là
máy xay nếu được điều chỉnh phù hợp với một ẩm độ nào đó để có gạo nguyên tối đa,
thì không phù hợp với các mức ẩm độ khác. Nhiều biện pháp được sử dụng để ẩm độ
cuối cùng ít sai biệt, nó cũng là cơ sở để phân loại các phương pháp sấy dùng không khí
đối lưu.
Tốc độ giảm ẩm có ảnh hưởng rất lớn đến kết quả sấy. Nếu cho vật ẩm giảm ẩm
với tốc độ cao sẽ rút ngắn thời gian sấy nhưng đồng thời tỷ lệ gạo gãy sẽ tăng. Ngược
lại nếu tốc độ giảm ẩm quá thấp thì thời gian sấy sẽ kéo dài chi phí cao nhưng chất
lượng hạt gạo tốt vì thế phải dựa vào biểu đồ trên để xác đònh tốc độ sấy cho thích hợp
để đạt kết quả tốt nhất, [6, tr 12].

Ẩm độ(%)

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
24
22

1

20
18
16
14

12

2

3

0

2

4

6

8

10

12

14

Thời gian (giờ)

16

Hình 3.4: Mô hình hóa quá trình sấy tónh với lớp lúa dày 0,3 m

1, 2, 3: Đường giảm ẩm từ trên xuống.
Nhiệt độ khí trời 30 0C và 80% Rh

Nhiệt độ khí sấy 450C
Tốc độ gió bề mặt 0,2 (m/s)

3.4.5. Lưu lượng không khí sấy
áp.

Lượng khí này qua lớp hạt để bốc ẩm của lớp hạt, nó phụ thuộc vào tónh áp và tổn

17


Tónh áp ∆p: Là áp suất cần thiết để thắng sức cản đường ống, khối hạt. Tónh áp
tăng thì lượng gió giảm. Đơn vò đo tónh áp là (Pascal) hoặc (mm H2O).
Tổn áp: Biểu thò năng lượng quạt mất đi do ma sát, do chảy rối. Tổn áp bao gồm 2
thành phần chính: Tổn thất năng lượng qua lớp hạt, tổn thất năng lượng qua sàng lỗ, ống
gió và vỏ quạt. Tổn áp qua lớp hạt còn tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố: Loại hạt, hình dáng,
độ rỗng, ẩm độ hạt, bề dày lớp hạt, tạp chất, độ nén. Tổn áp thay đổi theo tốc độ biểu
kiến của lượng gió; Đơn vò đo tốc độ gió là (lượng gió chia cho tiết diện lớp hạt)ø (m/s).
Đơn vò đo tổn áp là: Pascal (Pa), hoặc (mmH2O).
Lượng gió Q: Là thể tích không khí chuyển động qua quạt trong một đơn vò thời
gian, đơn vò đo là (m3/s). Lượng gió được đo bằng cách đo vận tốc gió trong ống có tiết
diện nhất đònh.
3.4.6. Nhiệt độ sấy
a. Nhiệt độ sấy và tỷ lệ gạo nguyên
Gạo nguyên là hạt gạo có chiều dài hơn 3/4 chiều dài hạt gạo nguyên thuỷ (gạo
lức không gãy).
Người ta đã chứng minh nhiệt độ hạt lúa lớn hơn 450C trong thời gian 1 giờ thì độ
gãy vỡ hạt đáng kể. Với máy sấy liên tục có thể dùng không khí sấy lên đến 650C vì hạt
lúa chỉ tiếp xúc với nhiệt độ trong khoảng 15 phút để đi vào thùng ủ và làm nguội. Với
0

má
y sấyHọc
tầng sô
i có thể
dùnCần
g nhiệtThơ
độ 120@
C mà
hạt liệu
khônghọc
ảnh hưở
ng. Trá
i với máy cứu
Trung tâm
liệu
ĐH
Tài
tập
vài lạ
nghiên
sấy tónh do thời gian sấy hơn 4 giờ/mẻ nên nhiệt độ hạt lớp dưới bằng với nhiệt độ
không khí sấy. Vì thế nhiệt độ không khí sấy với máy sấy tónh phải nhỏ hơn 450C.

b. Nhiệt độ sấy và tỷ lệ nẩy mầm
Các nhà nghiên cứu về phơi sấy khô và qua thí nghiệm thực tế đã chứng minh
được: Nhiệt độ sấy trên 430C sẽ làm giảm hoặc mất sức nẩy mầm cuả hạt giống. Vì thế,
các công ty sản xuất giống uy tín đều sấy hạt, không ai mạo hiểm giao chất lượng hạt
giống cho thời tiết thất thường.

c.Nhiệt độ sấy liên hệ đến tốc độ giảm ẩm

Nước ở mặt ngoài hạt lúa luôn luôn bốc ẩm nhanh hơn nước ở trung tâm hạt.
Hiện tượng này tạo nên sai biệt ứng suất bên trong hạt, làm hạt dễ gãy. Giảm ẩm càng
nhanh thì càng gãy nhiều, vì thế ở máy sấy liên tục, sau khi giảm 2-3% ẩm độ trong 1520 phút, người ta phải ủ trong 4 giờ để ẩm độ hạt đồng đều trở lại.
Với máy sấy tónh, vì không có thời gian ủ, nên phải giới hạn tốc độ giảm ẩm, hạ
không quá 2%/giờ. Dù vậy sau khi sấy, cũng phải đợi qua ngày sau mới đem xay xát để
ẩm độ phân bố đều lại trong hạt.

18