Bảo quản lúa gạo

LỜI MỞ ĐẦU Lương thực 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. Từ các hạt lương thực con ngưới có thể chế biến ra được rất nhiều loại thức ăn ngon khác nhau. Nguyên nhân chính để cây lương thực có thể chiếm một vị trí quan trọng trong cuộc sống của con người là do các cây lương thực có khả năng thích ứng cao với loại đất trồng và thời tiết. cây lương thực cũng cho năng suất thu hoạch lớn. Hơn 2/3 diện tích trồng trọt trên thế giới được dành để canh tác cây lương thực. Trung bình một năm toàn thế giới sản xuất và tiêu thụ khoảng gần hai tỷ tấn hạt lương thực các loại.Ưu điểm chính của hạt lương thực là có thể bảo quản được trong một thời gian tương đối dài. Hạt lương thực không chỉ làm thức ăn cho người mà còn là nguồn thức ăn phục vụ cho chăn nuôi và là nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp. Việt Nam thuộc vùng khí hậu nóng ẩm, nên có khả năng sản xuất lương thực với sản lượng cao. Việt Nam đã trở thành một trong những nước đứng đầu về xuất khẩu gạo. Tuy nhiên, chúng ta vẫn còn chịu nhiều tổn thất sau thu hoạch do bảo quản chưa hợp lý. Mặt khác, giá trị xuất khẩu của gạo nói riêng và nông phẩm Việt Nam nói chung chưa cao. Thậm chí gạo của Việt Nam còn có nguy cơ bị đánh bại ngay trên sân nhà bởi các loại gạo của các nước trong khu vực, điển hình là gạo Thái Lan. Bên cạnh đó, mặc dù đã ký kết các Hiệp định thương mại nhưng Việt Nam vẫn chưa xâm nhập sâu rộng vào thị trường nước ngoài. Một trong các nguyên nhân chủ yếu là do kĩ thuật chế biến lạc hậu nên chỉ sản xuất sản phẩm thô, có giá trị thấp, khách hàng thế giới không ưa chuộng. Do đó, việc tìm hiểu về các tính chất của hạt lương thực, các biện pháp hạn chế các tổn thất sau thu hoạch, các quy trình chế biến để nâng cao giá trị sử dụng của hạt là một vấn đề cần quan tâm đối những người làm công tác chuyên môn có liên quan đến lương thực. Phần 1. TỒNG QUAN Giới thiệu về cây lương thực Cây lương thực là các loại cây trồng mà sản phẩm dùng làm lương thực cho người, nguồn cung cấp chính về năng lượng và chất bột cacbohydrat trong khẩu phần thức ăn cho toàn dân số trên thế giới. Hiện nay trên thế giới có 5 loại cây lương thực được trồng chủ yếu, bao gồm: ngô, lúa nước, lúa mì, sắn, và khoai tây. Trong đó ngô, lúa gạo và lúa mì chiếm khoảng 87% sản lượng lương thực toàn cầu và khoảng 43% calori từ tất cả mọi lương thực, thực phẩm. Bốn loại cây lương thực chính ở Việt Nam là lúa, ngô, sắn, và khoai lang. ( Tình hình lương thực trên thế giới Vấn đề lương thực là vần đề sống còn của loài người. Không một dân tộc nào trên thế giới không quan tâm tới. Song song với tăng trưởng của dân số diện tích trồng hạt và củ cũng tăng trong những năm 1965 – 1981. Nhưng kể từ năm 1981 đến nay cùng với sự phát triển vũ bão của khoa học và dân số thế giới, diện tích trồng trọt giảm dần còn năng suất hạt và củ tăng dẫn đến tổng sản lượng lương thực vẫn tăng nhanh. Tuy nhiên tốc độ tăng không đều nhau giữa các giống cây lương thực khác nhau. Trong số các loại hạt thì tập trung tăng nhanh là hạt lúa mì, lúa gạo và ngô. Trong số các loại củ thì củ khoai tây và khoai mì được ưu tiên phát triển mạnh. Các loại hạt lương thực chính được sản xuất và tiêu thụ trên thế giới bao gồm lúa gạo, lúa mì, ngô, hạt kê và lúa mạch. Trong số năm loại hạt kể trên, lúa mì và lúa gạo là hai loại lương thực cơ bản nhất mà con người sử dụng. Về tình hình lúa gạo, theo các số liệu thống kê, thóc chiếm đến 1/3 sản lượng lương thực dự trữ của thế giới. Đặc biệt, ở các nước châu Á, lượng lúa được sử dụng chiếm 55% tổng sản lượng lương thực. khoảng 40% dân số thế giới xem lúa gạo là nguồn lương thực chính, 25% dân số sử dụng lúa gạo trên 50% khẩu phần lương thực hàng ngày. Như vậy lúa gạo có ảnh hưởng đến đời sống ít nhất 65% dân số thế giới. trong cơ cấu phân bố các loại lương thực được sử dụng trên thế giới, lúa gạo được tiêu thụ nhiều nhất ở các nước châu Á, chiếm tới 90% sản lượng lúa gạo trên toàn thế giới, phần còn lại chủ yếu phân bố ở các quốc gia châu Phi và châu Mỹ Latinh. Cùng với sự gia tăng dân số, sản lượng gạo trên thế giới ngày càng tăng và đạt gần 400 triệu tấn vào năm 2004. nước có sản lượng gạo cao nhất thế giới là Trung Quốc với 112 triệu tấn và Ấn Độ với 87 triệu tấn (năm 2004). Nước xuất khẩu gạo chính hiện nay là Thái Lan, Việt Nam, Ấn Độ, Pakistan. Những nước nhập khẩu gạo chính là Braxin, các nước châu Âu, Indonesia, Nigieria, Philippin, và khu vực Trung Đông. Tình hình sản xuất gạo trên thế giới năm 2003-2004 (triệu tấn) Thế giới/Vùng  Sản lượng  Nhập khẩu  Xuất khẩu   Thế giới  389.407  24.78  26.78   Những nước xuất khẩu chính  131.99  0.04  19.21   Ấn Độ  87  0  3   Pakistan  4.8  0  1.78   Thái Lan  18.1  0  10.14   Việt Nam  22.08  0.04  4.3   Những nước nhập khẩu chính  59.22  9.59  0.34   Braxin  8.71  0.7  0.05   EU-25  1.72  1.02  0.23   Indonesia  35.02  0.7  0   Nigieria  2.2  1.6  0   Philippin  9  1.29  0   Trung Đông  2.28  3.1  0.06   Một số nước khác   Myanma  10.73  0  0.13   Trung Mỹ  0.09  0.35  0   Trung Quốc  112.46  1.12  0.88   Nhật  7.09  0.7  0.2   Hàn Quốc  4.45  0.18  0.2   ( Tình hình sản xuất lương thực của Việt Nam Việt Nam là đất nước nông nghiệp với truyền thống trồng lúa từ rất lâu đời. chúng ta tự hào được xem là một trong những chiếc nôi của cây lúa. Từ những năm khó khăn phải nhập lương thực, chúng ta đã vươn lên thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ hai trên thế giới. Diện tích trồng, năng suất và tổng sản lượng lúa, ngô và củ khoai mì tăng mạnh từ năm 1965-2004. Riêng đối với khoai lang cũng tăng nhưng không nhiều và khoai tây còn hơi giảm về năng suất. Hiện nay, chúng ta đang chuyển đổi cơ cấu cây lương thực, tập trung vào trồng các cây cho chất lượng cao, có tiềm năng xuất khẩu, điển hình là cây lúa. Diện tích trồng lúa chiếm một tỷ lệ rất lớn tổng diện tích trồng trọt ở Việt Nam. Và trong tương lai, Việt Nam sẽ không tăng diện tích trồng lúa mà tập trung tăng năng suất bằng cách cải tạo giống, phương cách trồng trọt, kỹ thuật canh tác…nhằm tăng sản lượng lúa gạo. Lượng lúa gạo Việt Nam chủ yếu tập trung ở vùng đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng. với những điều kiện thuận lợi cho cây lúa nước, Việt Nam đã trở thành một trong những nước sản xuất và xuất khẩu lúa gạo hàng đầu thế giới. Ngoài những giống lúa cao sản, những giống lai cho năng suất cao (có thể đạt 7 tấn/ha) đáp ứng nhu cầu lúa gạo về mặt số lượng, Việt Nam còn thực hiện trồng trọt và sản xuất những giống gạo đặc sản có giá trị dinh dưỡng và cảm quan. Các giống lúa đặc sản này tuy không cho năng suất cao, nhưng với những đặc tính như mùi thơm, màu sắc…các giống lúa này đã có một thị trường nhất định. Sản lượng lúa trong cả nước: Sản lượng lúa của các địa phương không ngừng tăng qua các năm. Trong đó, vùng đồng bằng sông Hồng chiếm hơn 50% sản lượng lúa ở miền Bắc, đồng bằng sông Cửu Long chiếm hơn 80% sản lượng lúa miền nam. Đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long có thể coi là hai nơi sản xuất lúa chủ yếu trong vùng với diện tích trồng, năng suất, và sản lượng lúa đạt được cao hơn các địa phương khác trong cả nước. Sản lượng lúa của các địa phương trong cả nước (đơn vị tính: 1000 tấn) Stt  Tỉnh  Năm     2001  2002  2003  2004    Cả nước  32108.4  34447.2  34568.8  35867.8    Miền Bắc  12076.9  12740.3  12671.8  13064.9   1  ĐB sông Hồng  6419.4  6752.2  6487.3  6708.8   2  Đông Bắc  2249.9  2374.6  2475.2  2484.5   3  Tây Bắc  440.7  457.5  488.2  545.9   4  Bắc Trung Bộ  2966.9  3156.0  3221.1  3325.7    Miền Nam  20031.5  21706.9  21897.0  22802.9   1  Nam Trung Bộ  1707.1  1711.0  1878.3  1836.1   2  Tây Nguyên  646.2  606.6  748.2  722.1   3  Đông Nam Bộ  1680.7  1679.7  1742.7  1724.5   4  ĐB sông Cửu Long  15997.5  17709.6  17527.8  18520.3   Nguồn: Niên giám thống kê 2004. Với sản lượng sản xuất lúa gạo cao, Việt Nam hoàn toàn có khả năng giải quyết vấn đề lương thực cho người dân. Số lượng lúa gạo tiêu thụ trong nước chiếm tỉ lệ khoảng 70% tổng sản lượng thu được. Với lượng lúa gạo dồi dào, Việt Nam đã xuất khẩu lúa gạo. Theo các nhà thống kê, nhu cầu lúa gạo trên thế giới ngày càng tăng, khối lượng giao dịch của lúa gạo đã đạt ở mức 25-29 triệu tấn/năm. Với điều kiện khắc nghiệt và những biến đổi bất lợi của thời tiết ở khắp nơi trên thế giới cùng sự bùng nổ dân số hay do sự thay đổi cơ cấu kinh tế, một số quốc gia không thể tự sản xuất nguồn lương thực. do đó, nhu cầu về lúa gạo thế giới ngày càng tăng. Hiện nay, thị trường xuất khẩu lúa gạo Việt Nam đã hơn 20 quốc gia, và thị trường này vẫn tiếp tục tăng trong tương lai. Thị trường xuất khẩu lúa gạo Việt Nam tập trung chủ yếu ở các nước châu Á và vùng Trung Đông. Trước đây, Việt Nam xuất khẩu lúa gạo vào thị trường châu Phi với tỉ lệ lớn, nhưng những năm gần đây, số lượng đã giảm dần. Sản lượng gạo xuất khẩu của Việt Nam trong những năm gần đây đạt giá trị xấp xỉ 25 triệu tấn/năm và tập trung vào nhóm nước đang phát triển khoảng 80% sản lượng. Dự đoán trong tương lai, các nước đang phát triển sẽ nhập khẩu gạo nhiều hơn nữa. Xuất khẩu gạo thật sự đem lai cho Việt Nam một nguồn thu ngoại tệ lớn, những năm gần đây tổng kim ngạch xuất khẩu lúa gạo Việt Nam lên đến 650 triệu USD. Giá gạo xuất khẩu ở Việt Nam vẫn là vấn đề quan tâm hàng đầu đối với các nhà sản xuất và kinh doanh lúa gạo nước ta. Trong thời gian qua chất lượng gạo đã được cải thiện đáng kể, từ đó đã góp phần nâng cao, ổn định giá xuất khẩu gạo Việt Nam và thu hẹp khoảng cách chênh lệch so với thế giới. Tuy nhiên nhìn chung giá xuất khẩu gạo ở nước ta còn thấp so với giá quốc tế và chênh lệch này sẽ dần thu hẹp dần vì những tiến bộ trong chất lượng giống, quá trình sản xuất chế biến và phương thức kinh doanh. Giới thiệu về cây lúa II.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển Lúa là một trong năm cây lương thực chính trên thế giới và cũng cây lương thực chính ở nước ta. Cây lúa xuất hiện ở Đông Nam Á cách đây khoảng 10000 năm, có nguồn gốc từ một loại lúa hoang phổ biến tại khu vực xung quanh chân núi Himalaya, Ấn Độ…, chúng thuộc họ hòa thảo, rễ chùm, có hình dáng thân cỏ mềm do các lá lúa bọc lại, nhỏ, cao, lá cong, hoa màu ngà… Trong những năm gần đây lúa là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ yếu trong nông nghiệp, do vậy công nghệ chế biến và bảo quản lúa gạo nhằm giảm tổn thất (hiện tượng mất mùa trong nhà) sau thu hoạch có vai trò rất quan trọng. II.2. Phân loại Lúa hiện tại được chia làm 2 loại: ( Japonica: sinh trưởng ở điều kiện khí hậu ôn hòa, có hạt tròn khó bị gãy hoặc vỡ, khi nấu chín loại gạo này thường dính và dẻo. ( Indica: sinh trưởng và phát triển ở vùng khí hậu nóng ẩm, có hạt gạo thường dài và dễ bị vỡ, khi nấu thông thường không bị kết dính. Tất cả các loại gạo có nguồn gốc từ Nam Á, bao gồm Ấn Độ, Thái Lan, Việt Nam và nam Trung Quốc đều là lúa indica. Ngoài ra có một số cách phân biệt khác như: Phân loại theo đặc tính của đất đai và khí hậu: lúa rẫy, lúa tưới tiêu, lúa ruộng nước trời, lúa thủy triều, lúa nước sâu. Phân loại theo chu kì sinh trưởng: lúa rất sớm( <100 ngày), lúa sớm (từ 101 đến 120 ngày), lúa lỡ (từ 121 đến 140 ngày), lúa muộn (trên 140 ngày). II.3. Một số giống lúa tại Việt Nam Giống lúa là một trong những yếu tố quyết định năng suất, chất lượng gạo, nên việc tuyển chọn và tạo ra những giống lúa mới sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cho người nông dân và đóng góp vào giá trị sản lượng nông nghiệp của nước ta. Một số giống lúa tại Việt Nam: Giống lúa MTL547: thời gian sinh trưởng trung bình 93 ngày, mức độ này chồi mạnh, thân cứng cáp, cho năng suất cao, thích nghi trên nhiều vùng sinh thái khác nhau, hạt gạo thon dài, gạo trong, độ bóng tốt. Giống lúa OM 4059: được tạo ra từ tổ hợp lai OM3405/MTL250 trong chương trình chọn tạo giống lúa năng suất cao, phẩm chất tốt. Giống có thời gian sinh trưởng 95-100 ngày, chiều cao cây 100-110cm, dạng hình gon và đẹp, đẻ nhánh khá, số hạt chắc/bông 70-80 hạt, tỉ lệ lép 19-21%, chiều dài hạt 7.04mm, có khả năng chống chịu rầy nâu và bệnh vàng lùn. Giống Việt Lai 20: thời gian trồng ngắn, chỉ từ 110-115 ngày đối với vụ đông xuân và 85-90 ngày đối với vụ hè thu, khả năng kháng bệnh cao đối với rầy nâu và bệnh bạc lá, năng suất khá cao 6.5-8 tấn/ha, cho gạo trong, dài, mềm cơm. Giống lúa HYT-100: thời gian sinh trưởng ngắn, chiều cao của cây là 95-100cm. Cây đẻ nhánh khỏe, khả năng chống đổ, chịu rét và chống sâu bệnh khá tốt, cho năng suất cao, cho gạo ngon, cơm mềm, có mùi thơm nhẹ. Giống lúa IR 64: thời gian sinh trưởng 105-115 ngày trong điều kiện gieo mạ cấy và 95-100 ngày khi sạ thẳng. Chiều cao cây trung bình 95-105cm. Dạng hạt thon dài (7.5mm), khối lượng 1000 hạt 26-27g, gạo trắng, cơm dẻo,ngon, đạt tiêu chuẩn xuất khẩu. Giống lúa thuần Hương Việt 3: dạng hình cây gọn, đẻ nhánh khỏe, trổ tập trung, chống chịu sâu bệnh, năng suất cao, hạt thóc thon dài, màu hạt vàng sáng, cơm bóng, dai, dẻo và mùi thơm đậm. II.4. Cấu tạo và thành phần hóa học của lúa II.4.1. Cấu tạo Hạt thóc gồm những thành phần chính sau: mày thóc, vỏ trấu, vỏ cám, nội nhũ và phôi. II.4.1.1. Mày thóc: Tùy theo giống và điều kiện canh tác mà mày có độ dài hay ngắn khác nhau. Trong quá trình bảo quản do cào đảo mà mày rụng ra là nguồn làm tăng lượng tạp chất trong khối hạt. II.4.1.2. Vỏ trấu: Vỏ trấu có tác dụng bảo vệ hạt thóc chống lại ảnh hưởng xấu của điều kiện ngoại cảnh (thời tiết, vi sinh vật hại). Vỏ trấu được cấu tạo từ nhiều lớp tế bào mà thành phần chính là xenllulose và hemixenllulose. Trên mặt vỏ trấu có các đường gân và nhiều lông thô ráp, xù xì. Tùy giống và điều kiện canh tác mà vỏ trấu có nhiều màu sắc khác nhau: màu vàng hay nâu xẫm. Vỏ trấu thường chiếm 18 – 20 % so với khối lượng toàn hạt. II.4.1.3. Vỏ hạt: Là vỏ quả, dễ bóc đi trong quá trình xát gạo. Mô của nó chặt và cứng, bảo vệ các lớp bên trong của quả chống sự dịch chuyển oxi, carbon diocide và hơi nước, như vậy vỏ hạt là một lớp bảo vệ tốt chống nấm mốc và sự mất phẩm chất vì oxy hóa và vì enzyme. Vỏ quả thật tế gồm có 3 lớp là: vỏ ngoài, vỏ giữa và lớp có thớ chéo ngay dưới lớp vỏ quả và lớp vỏ lụa đó chỉ là một lớp tế bào mỏng. Dưới lớp vỏ lụa là lớp aloron, lớp aloron tập trung nhiều chất dinh dưỡng quan trọng. Trung bình lớp vỏ hạt chiếm 5.5-6% khối lượng hạt gạo lật (gạo chỉ mới báo vỏ trấu). Trong thành phần aloron có thành phần protein, lipid (chất béo), muối khoáng và vitamin. Khi xát gạo không kỹ thì gạo dễ bị ôi khét vì lipid bị oxy hóa. Như vậy gạo càng xát kỹ càng dễ bảo quản nhưng dinh dưỡng, đặt biệt là vitamin B1 bị mất đi rất nhiều. II.4.1.4. Nội nhũ: Là phần chiếm tỉ lệ khối lượng lớn nhất trong toàn hạt trong nội nhũ tinh bột, chiếm gần tới 90%, trong khi đó so với toàn hạt gạo tinh bột chỉ chiếm 75%. Hàm lượng protein trong nội nhũ thấp, hàm lượng khoáng và chất béo không đáng kể, nhưng nhờ tinh bột cao nên có giá trị năng lượng lớn. Hai thành phần chính cấu tạo nên tinh bột gạo là amylose và amylosepectin, trong đó amylose đóng vai trò quyết định trong phẩm chất ăn uống và nấu nướng của gạo. Tùy theo giống và điều kiện canh tác nội nhũ gạo có thể trắng trong, trắng đục, bạc bụng. Độ trong nội nhũ đóng vai trò quan trọng trong tính chất cơ lý, trong chất lượng xay xát của thóc. Thóc có nội nhũ trắng đục, bạc bụng thì khi xay xát tỉ lệ gạo nguyên thấp, nấu lâu chín và cơm không ngon bằng gạo có nội nhũ trong. II.4.1.5.Phôi : Thường nằm ở gốc nội nhũ, được bảo vệ bởi diệp tử (lá mầm), lúa là loại đơn diệp tử. Phôi chứa hầu hết các chất quan trọng như các enzyme thủy phân, protein, lipid, các vitamin cần thiết cho sự sinh trưởng của mầm cây khi có điều kiện thuận lợi là độ ẩm và nhiệt độ. Phôi chứa tới 66 % vitamin B1 của hạt. Phôi có cấu tạo xốp chứa nhiều dinh dưỡng, các hoạt động sinh lý mạnh phôi dễ bị ẩm nên trong quá trình bảo quản dễ bị côn trùng tấn công và vi sinh vật gây hại. Ở lúa, phôi thường chiếm khoảng 2.2-3 % lượng hạt gạo. Khi xay xát phôi thường bị tách, nát ra thành cám. II.4.1.6. Chất khô: Giá trị đích thực của hạt không chỉ xác định bởi khối lượng của nó. Hạt là một sản phẩm trung gian và tất cả các ưu việt của các sản phẩm làm ra từ hạt đều phụ thuộc vào chất lượng của nó và trước hết phụ thuộc vào hàm lượng protein. Và chất lượng của hạt là yếu tố quyết định, ở mức độ đáng kể, đó là hiệu quả kinh tế cuối cùng của sức lao động hàng triệu người. II.4.2. Thành phần hóa học của hạt lúa Thành phần hạt lúa nói chung bao gồm glucid, protein, cellulose, lipid, vitamin, khoáng vô cơ, các enzyme và nước. Sự phân bố các chất dinh dưỡng trong thành phần của hạt không giống nhau. II.4.2.1. Nước: Lượng nước ảnh hưởng đến công nghệ bảo quản và chế biến lúa gạo. Nước được xem là thành phần quan trọng của lúa. Hạt lúa càng chín vàng trên cây, độ ẩm của hạt càng giảm. Khi hạt ở giai đoạn chín sữa, lượng nước chiếm gần 70% khối lượng hạt, khi hạt ở giai đoạn thu hoạch thì độ ẩm khoảng 16-28%. Lượng nước trong hạt ở 2 dạng tự do và liên kết. II.4.2.2. Glucid: Bao gồm tinh bột, đường, dextrin, cellulose và hemicellulose. Hàm lượng glucid ở các thành phần khác nhau cũng khác nhau. Tinh bột chủ yếu tập trung ở nội nhũ, trong cám, phôi hàm lương glucid không cao. II.4.2.3. Tinh bột: Là thành phần chủ yếu của hạt lúa, chiếm 90% lượng chất khô của hạt gạo xay xát. Tinh bột tồn tại dưới 2 dạng là Amylose và Amylopectin có tỷ lệ thay đổi tùy thuộc vào giống lúa. Tinh bột quyết định giá trị cảm quan của gạo. Hàm lượng amylose trong gạo quyết định độ dẻo của cơm. Nếu thành phần tinh bột trong gạo có 10-18% amylose thì cơm được xem là mềm, dẻo, từ 25-30% thì cơm được xem là cứng. Các loại gạo Việt Nam có hàm lượng amylose thay đổi từ 18-45% amylose. Gạo nếp có thành phần tinh bột chủ yếu là amylosepectin( xấp xỉ 100%), cơm rất dẻo và ít nở. II.4.2.4. Đường: tồn tại ở dạng chủ yếu là saccharose, ngoài ra còn có một ít đường glucose, fructose, rafinose. Trong hạt lúa nảy mầm tồn tại đường maltose. II.4.2.5. Protein: Trong hạt lúa protein tồn tại ở 3 dạng là các hạt hình cầu protein lớn nằm cả ở hai vùng gần lớp alorone và trung tâm hạt. Các hạt cầu protein này có đường kính 1-2 μm. Các hạt cầu protein nhỏ, chủ yếu nằm ở vùng subalorone, có đường kính 0.5-0.7 μm. Trong các hạt cầu các sợi protein sắp xếp thành các vòng đồng tâm hay tia hướng tâm. Càng ở giữa hạt cầu thì mật độ protein càng cao. Dạng thứ ba là dạng “ tinh thể” có đường kính từ 2-3 μm cũng chỉ tồn tại trong lớp subalorone. Trong gạo hàm lượng protein không cao. Tùy thuộc giống lúa, điều kiện canh tác mà hàm lượng protein thay đổi trong một khoảng khá rộng. Các giống lúa ở Việt Nam có hàm lượng protein trong khoảng 5.26-10 %. Protein gạo cũng gồm bốn loại trong đó glutelin chiếm đa số, còn lại là albumin, globulin và prolamin. II.4.2.6. Lipit : trong lúa gạo hàm lượng chất béo rất nhỏ chỉ khoảng 1.5-2.5%. Lipit tồn tại dưới dạng các giọt chất béo có kích thước <0.5 μm trong lớp alorone, <1 μm trong lớp subalorone và <0.7 μm trong phôi và các thành phần khác của hạt. Trong hạt thóc lipit có thể ở dạng các triglyceride đơn giản, acid béo tự do, glycolipid, các phophatid và một số các lipit đặc biệt như oryzanol, glycosyl glyceride, sphingolipid, tocol…. II.4.2.7. Chất khoáng: các khoáng vô cơ tập trung ở lớp vỏ hạt lúa . Chất khoáng nhiều nhất trong hạt lúa là photpho. Trong lớp vỏ trấu, chất khoáng có hàm lượng cao nhất là silic. Trong phôi hạt chất khoáng có hàm lượng cao là photpho, kali và magie. Lượng photpho trong hạt lúa đa số tồn tại ở dạng phytin ( 83%) và ở dạng acid nucleic (13%). II.4.2.8. Vitamin: Trong lúa gạo thành phần vitamin gồm các loại B1,B2,B5,PP,B12… và vitamin E. Phần lớn lượng vitamin tập trung ở vỏ hạt, lớp alorone và phôi hạt. Phần nội nũ hạt chứa lượng vitamin rất ít. Vitamin là thành phần dễ mất trong quá trình chế biến lúa gạo. Thành phần vitamin của lúa gạo chủ yếu là nhóm B, trong đó vitamin B1 chiếm một hàm lượng khá lớn. Trong quá trình chế biến lúa gạo, các vitamin nằm trong phần cám nhiều hơn trong thóc và trong gạo xát rất nhiều. Các thành phần khác: trong lúa gạo có những chất dễ bay hơi NH3, H2S, các acetaldehyde. Đặc biệt hợp chất 2-acetyl-1-pyroline tạo hương thơm đặc trưng cho cơm. Tuy nhiên khi bảo quản hạt không tốt thành phần lipit trong gạo bị phân hủy tạo ra những mùi khó chịu nhue thành các aldehyde, hexanal và cetone…. II.5. Giá trị dinh dưỡng của lúa gạo: Ngoài tinh bột ra, gạo còn có các chất dinh dưỡng khác như protein, chất béo, chất khoáng, sinh tố… gạo là một trong những loại ngũ cốc sinh năng lượng khá cao. Một kg gạo có thể cung cấp khoảng 3600 kcal, như vậy nếu mỗi ngày ăn khoảng 450g gạo và một số thức ăn nữa là có thể đủ số calo cần thiết cho cơ thể một người lao động bình thường. Tinh bột: là nguồn chủ yếu cung cấp năng lượng. Cấu trúc của tinh bột quyết định khả năng đồng hóa tinh bột của cơ thể con người, độ đồng hóa tinh bột gạo có thể đat được 95.9%. Protein: lúa gạo tương đối tốt hơn các loại lương thực khác. Tồn tại đầy đủ 20 loại acid amin trong thành phần protein, lúa gạo cung cấp 10 loại acid amin không thay thế cho cơ thể con người. Mặt khác protein lúa gạo dễ hấp thụ vào cơ thể. Khả năng tiêu hóa protein lúa gạo trong cơ thể là 84-92%, cao hơn so với các loại lương thực khác ( lúa mì 81-91%, ngô 89-90%...) Tuy nhiên lượng protein trong gạo không cao, thấp hơn các loại lương thực khác như lúa mì, ngô. Lipid, vitamin và các thành phần khác: Hàm lượng lipid trong gạo cao hơn trong lúa mạch và lúa mì nhưng thấp hơn hạt kê, ngô, hạt yến mạch. Lúa gạo cung cấp các vitamin nhóm B là chủ yếu. Tuy nhiên hàm lượng vitamin của lúa gạo không nhiều thấp hơn các loại lương thực khác. Lúa gạo có ít cellulose hơn( trừ đại mạch) và có thành phần khoáng vô cơ cao hơn. Thành phần hóa học của thóc, gạo dao động trong giới hạn khá rộng phụ thuộc vào gống, điều kiện canh tác, mùa vụ, thời hạn thu hoạch, công nghệ xay xát. Dưới đây là hàm lượng trung bình của thóc, gạo và các thành phần của chúng. ( Các thành phần không có lợi cho dinh dưỡng: Trong thành phần hạt có những hợp chất tác động không tốt cho cơ thể con người. Các thành phần có hại trong dinh dưỡng gạo tập trung ở phôi và lớp aloron bao gồm phytin, antitrypsin, hemagglutinin (lectin) và oryzacystain. Trừ phytin, tất cả các thành phần kể trên đều có bản chất protein nên dễ biến tính ở nhiệt độ cao. Phytin: là muối mezzo-inositolahexaphosphat tồn tại trong phôi và lớp aloron dưới dạng muối K và Mg. Phytin chiếm khoảng 40% tổng các muối phosphate của gạo xát và đến 90% tổng muối phosphate của cám gạo. Nhóm phosphate của phytin tạo phức với các cation Ca, Zn, Fe và với protein gây trở ngại cho việc hấp thu chất khoáng. Chất anti trypsine: được phân lập từ cám gạo, là chất có bản chất protein, thuộc nhóm albumine. Antitrysine giàu các acid amin không thay thế như lysine, arginine và tryptophane, ngoài ra còn có các acid amin khác như aspartic acid, glutamic acid, proline và cystine. Phân tử lượng của antitrypsine khoảng 14500đvc và pI là 8.07, bền ở acid và trung tính giữ được 50% hoạt tính ở 900C sau 30 phút. Xử lý cám gạo bằng hơi nước trong 6 phút ở 1000C sẽ vô hoạt được chất antitrypsine nhưng khi nung ở 1000C trong 30 phút nó vẫn không bị ảnh hưởng. Antitrysine không kìm hãm hoạt động của chymotrypsin, pectin, papain nhưng 1 mol antitrysine có thể kìm hãm hoạt động của 2mol trysine. Hemagglutinin: là protein thuộc nhóm globulin có khả năng kết hợp với tế bào máu của động vật có vú và làm kết tủa các polysaccharide. Độc tính của hợp chất này bắt nguồn từ khả năng tạo liên kết đặc biệt với màng nhầy ruột non tại các điểm hấp thu cacbonhydrat làm cản trở hấp thụ các chất dinh dưỡng qua thàh ruột. Hợp chất này bền ở 750C trong 2 giờ nhưng nhanh chóng mất hoạt tính ở 800C trong 30 phút hoặc 1000C trong 2 phút. Oryzacystain: chất này có khả năng ức chế enzyme cystein protease có trong phôi gạo làm giảm khả năng tiêu hóa cystein trong gạo. Hợp chất này rất bền không bị phân hủy ở nhiệt độ 1000C trong 30 phút và chỉ giảm 45 % hoạt tính ở nhiệt độ 1200C. Thậm chí chất này ức chế enzym khác như papain, ficin, chymopapain, cathepsin C. Tuy nhiên, hợp chất này lại không có tác dụng với các enzyme serin protease như trypsin, chymotripsin, subtilisin và pepsin. II.6. Các biến đổi trong quá trình bảo quản: II.6.1. Biến đổi hóa học Một trong những mục đích bảo quản hạt là hạn chế tối đa các biến đổi về hóa học vì các biến đổi này sẽ làm cho hạt bảo quản bị biến đổi cả về dinh dưỡng, cảm quan lẫn an toàn thực thực phẩm. Biến đổi tinh bột Biến đổi protein Biến đổi lipid Biến đổi vitamin Biến đổi chất khoáng Sự thay đổi độ acid của hạt II.6.2. Biến đổi sinh hóa Trong quá trình bảo quản, hoạt động hô hấp và chín sau thu hoạch ảnh hưởng không tốt đến chất lượng hạt. Quá trình hô hấp. Quá trình chín sau thu hoạch. II.6.3. Các biến đổi sinh học Hiện tượng nảy mầm Hoạt động của vi sinh vật II.7. Các loại sinh vật hại lúa gạo: Lúa gạo trong quá trình bảo quản thường bị một số loài vi sinh vật, côn trùng và chuột phá hoại. II.7.1. Vi sinh vật: là các loài sinh vật bậc thấp, một số loài chưa có cấu tạo tế bào hoàn chỉnh. Một số loài chủ yếu thường gặp: Aspergillus, Penicillium, Micrococcus collectotricum sản phẩm, Helmintho sporium. Trong nhóm Vi sinh vật hoại sinh, ngoài các loại nấm ra, người ta còn gặp nhiều vi khuẩn và xạ khuẩn khác nhau, gồm có loại tạo bào tử và không tạo bào tử. Sự phát triển của loại vi sinh vật này phụ thuộc vào: Độ ẩm khối lúa gạo. Nhiệt độ khối lúa gạo. Phẩm chất hạt và các thành phần của hạt. Phẩm chất hạt và các đặc tính của hạt. Tác hại của VSV đối với NS bảo quản: - Chất lượng cảm quan: Dấu hiệu chứng tỏ VSV gây hại lúa gạo là sự thay đổi màu sắc của lúa gạo. - Chất lượng giống: Làm giảm sức sống hoặc làm chết phôi. - Chất lượng dinh dưỡng: + Làm giảm nghiêm trọng chất lượng của lúa gạo, đặc biệt là khoáng và vitamin. Trong quá trình hoạt động sống còn tiết ra các hoá chất hoặc tạo ra các sản phẩm trung gian của các quá trình trao đổi chất gây ra các mùi hôi, mốc, chua. + Một số loài còn sinh độc tố trong quá trình phát triển, đặc biệt là một số loài nấm Aspergillus (aflatoxin), Fusarium, Penicilium,.. Phần lớn độc tố nấm ở mức nguy hiểm cho người và gia súc tập trung ở các loại ngũ cốc tồn trữ lâu ngày ở điều kiện nóng ẩm. Độc tố tích tụ lại trong gan động vật và rất bền với một số loài nấm Candida, Geotrichum còn lây trực tiếp từ nông sản qua người và gây bệnh. + Khi một vài cá thể trong khối lúa gạo nhiễm bệnh sẽ góp phần làm tăng nhanh nhiệt độ và gây ra hiện tượng bốc nóng. + Sự gây hại của VSV đối với NS không chỉ dừng lại ở khía cạnh mang tính kỹ thuật mà còn ảnh hưởng lớn về mặt xã hội. II.7.2. Côn trùng: Rất đa dạng, phức tạp và thường xuyên biến động. Thường gặp lớp côn trùng (Insecta): bộ cánh cứng (Coleoptera)- mọt, bộ cánh vảy. (Lepidoptera)- ngài, bộ mối (Isoptera) và bộ gián (Blattoptera). Chúng có đặc điểm là độ mắn đẻ cao, thời gian phát triển cá thể ngắn, thời gian vòng đời phụ thuộc giống loài và điều kiện ngoại cảnh, số lượng trứng phụ thuộc loại côn trùng. Một số loại côn trùng điển hình: Bộ cánh cứng: + Họ vòi voi (Culculionidae): Mọt gạo: phá hoại ngũ cốc, quả khô, thuốc bắc ( gây tác hại lớn nhất cả trong kho lẫn ngoài đồng ruộng. Mọt thóc (sitophilus granarius L): phân bố hẹp hơn và mức độ phá hoại cũng thấp hơn. + Họ mọt thò đuôi (Nitinulidae): ăn hại các loại gạo, bột kê, lạc, vừng, đậu, bông, chất dầu, thuốc bắc,… nghiêm trọng. Điển hình là mọt gạo thò đuôi Caprophilus dimidiantus. Bộ mối: có khoảng 2000 loài. Chúng có đặc điểm sau: sống thành từng đàn trong tổ, thích sống nơi có ít ánh sáng, ẩm ướt. Lớp nhện: gồm mạt bột, mạt thân dài, mạt chân đen,.. Chúng ăn hại bột gạo, ngũ cốc. ( Những tác hại của côn trùng hại kho: thường khó phát hiện nên thường gây tổn thất lớn và thường thấy các nông sản xay xát thường bị nhiễm côn trùng nhiều hơn các nông sản chưa qua sơ chế. Gây hại trực tiếp: Ăn hạt bảo quản. Làm dơ bẩn nông sản. Phá hoại các bao bì vật liệu bảo quản. Gây hại gián tiếp: Tăng nhiệt độ và độ ẩm trong khối hạt. Làm trung gian truyền bệnh cho con người và gia súc. Tăng chi phí bảo quản. II.7.3. Chuột: là dịch hại nguy hiểm đối với nông sản bảo quản, khả năng thích nghi đối với điều kiện môi trường nhanh, sinh sản nhanh. Ví dụ: Thống kê có 3,5 triệu con chuột sinh ra trong ngày trên thế giới. Đặc tính sinh học của chuột hại có liên quan đến các biện pháp phòng trừ chuột là: Gặm nhấm Đào bới, leo trèo, nhảy, bơi giỏi. Có giác quan đặc biệt Sống thành đàn. Phát triển sinh sản nhanh. Phổ thức ăn rộng. ( Sự xâm nhập của chuột Di chuyển, xâm nhập vào kho qua: mái, cửa sổ, cửa ra vào, lổ thông gió,… Làm vệ sinh kho và các khu vực quanh kho. ( Tác hại của chuột Gây tổn thất lớn về số lượng nông sản. Gây mất phẩm chất nông sản do phân và nước tiểu để lại trên nông sản. Phần 2. CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH LÚA GẠO ( Quy trình chung Thu hoạch tách hạt phơi, sấy phân loại, làm sạch bảo quản Lúa bóc vỏ phân loại làm trắng bảo quản Kỹ thuật thu hái III.1. Thời điểm thu hoạch - Sự chín của hạt lúa: Thông thường xác định thời điểm thu hoạch là khi ruộng lúa chín vàng. Tuy nhiên, độ chín sinh học trên một bông lúa vẫn không đều nhau, khi những hạt lúa trên bông đã chuyển sang chín sáp là khi đó hạt lúa đã đủ yếu tố chuyển sang chín hoàn toàn. Trong một bông lúa, hạt lúa ở nhánh gié cấp 1 luôn chín trước, hạt đóng trên các nhánh gié cấp 2, 3 sẽ chín chậm hơn. Vì thế thời điểm thu hoạch không thể chờ tất cả hạt chín hoàn toàn. - Hao hụt do thời điểm thu hoạch: Nếu thu hoạch sau khi hạt lúa đã chín hoàn toàn, thất thoát do tỷ lệ rụng hạt khoảng 4,5%. Nếu sau 20 ngày, tỷ lệ rụng hạt lên đến 20%. Tỷ lệ này cũng còn tùy thuộc vào giống. Những giống dễ rụng, tỷ lệ rụng hạt có thể nhiều hơn. - Chuẩn bị thu hoạch: Trước khi thu hoạch 7 - 10 ngày, tháo cạn nước giúp cho lúa chín nhanh và tạo điều kiện thuận lợi cho thu hoạch. - Xác định thời điểm thu hoạch: Ít nhất là 85% những hạt trên bông có màu vàng (đã chín), hầu hết các hạt ở cổ bông đã chín sáp. - Nên thu hoạch lúa giống lúc trời nắng. III.2. Các phương pháp thu hoạch lúa III.2.1. Thu hoạch thủ công: Bằng liềm: là phương pháp cổ truyền và thích hợp với mọi tình huống: lúa đứng, lúa ngã. Hạn chế của phương pháp này là: năng suất thấp, hao hụt nhiều và bị áp lực lao động thời vụ. III.2.2. Thu hoạch cơ giới: Sử dụng các máy gặt cải tiến loại vừa và nhỏ để thu hoạch lúa. Máy gặt - đập liên hợp: Loại máy này chưa phổ biến vì đòi hỏi chân ruộng hơi cứng, thích hợp cho vùng đất gò cao, giồng cát. Có nhiều phương pháp thực hiện : Phương pháp 1 giai đoạn: Quá trình gặt đập và làm sạch sơ bộ được thực hiện cùng 1 lúc bằng máy gặt đập liên hợp. Phương pháp này rút ngắn được thời gian thu hoạch nhưng đòi hỏi lúa chín tương đối đều và máy có cấu trúc tương đối phức tạp. - Phương pháp 2 giai đoạn:  + Gđ 1: Dùng máy gặt để cắt lúa xếp thành dải trên ruộng, phơi 1 vài ngày ngoài đồng để lúa tiếp tục chín và giảm độ ẩm.  + Gđ 2: Dùng máy gặt đập liên hợp có trang bị bộ phận thu thập để thu và đập, làm sạch lúa. Phương pháp này dùng khá phổ biến ở các nước thuộc Liên xô cũ nâng cao được sản lượng thu hoạch và chất lượng làm việc của máy. - Phương pháp 3 giai đoạn:  Khác với phương pháp trên là trong phương pháp này có trang bị thêm hệ thống để thu hồi và vận chuyển rơm rạ. Phương pháp này có ưu điểm là nâng cao năng suất lao động, giảm giá thành thu hoạch, rút ngắn thời gian thu hoạch do đó giải phóng ruộng nhanh. - Phương pháp nhiều giai đoạn: Dùng máy gặt để gặt lúa, xếp thành từng đống hoặc bó thành từng bó. Vận chuyển khối lúa về nhà dùng máy đập tĩnh tại để đập và máy để làm sạch hạt. Phương pháp này kéo dài thời gian thu hoạch, hao phí hạt cao nên hiện nay các nước có nền nông nghiệp sản xuất lớn ít dùng. III.3. Tuốt/suốt lúa Tuốt lúa là hoạt động làm tách hạt lúa khỏi bông lúa. Tuốt lúa thường sử dụng các nông cụ như đập bồ, tuốt bằng máy đạp chân và tuốt bằng máy suốt (máy phóng). Hiện nay khâu tuốt lúa bằng máy có vài điểm cần lưu ý: - Tỷ lệ hao hụt còn cao (khoảng 2 - 3%). - Tồn tại đến hạt giống: Do cấu tạo của trống đập và tốc độ quay nhanh làm cho hạt giống va đập mạnh vào vách thùng suốt hay bị cuốn đập mạnh nên làm cho hạt bị nứt. Để giảm bớt tổn thất về số lượng và chất lượng giống do khâu suốt, một số điểm cần được quan tâm đối với các cơ sở sản xuất lúa giống như: - Chọn mua máy suốt chất lượng: Tỷ lệ thất thoát dưới 1%, hệ thống quạt gié lúa, lưới sàng tạp chất và thiết kế động cơ với tốc độ quay của trống đập thích hợp và cần xem xét các răng trên trống đập (nhờ kỹ thuật viên cơ khí nông nghiệp tư vấn). - Vận hành máy: Người đứng suốt cần quan sát đống lúa, cắt dài hay ngắn, rạ ướt hay rạ khô, suốt ngay sau khi gặt hay ủ qua đêm, ... để điều chỉnh lượng nguyên liệu đưa vào máy suốt (vì thông thường chủ máy suốt cho động cơ chạy tốc độ cao và nạp lúa nhiều để hoàn thành sớm). III.4. Sấy lúa Lúa mới thu hoạch thường có độ ẩm cao nên dể nảy mầm; men, mốc và nấm trong lúa dễ phát triển làm cho lúa dễ bị hư hoặc kém phẩm chất. Nhìn chung độ ẩm của thóc khi mới thu hoạch về thường dao động từ 20 – 27% (tùy nơi, tùy lúc mà độ ẩm có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn). Lúa đập xong phải được làm sạch loại bỏ các chất như: đất, đá, cỏ dại, hạt lép lững, rơm rạ hoặc những tạp chất khác. Muốn lúa không bị hư hay giảm phẩm chất thì trong vòng 48 giờ sau khi thu hoạch phải làm khô lúa để xay xát liền hoặc để tồn trữ lâu dài, hay để làm giống mà yêu cầu làm khô và chế độ công nghệ sấy khác nhau. Quá trình sấy phải tiến hành như thế nào ấy để độ ẩm thoát ra từ từ, từng bước và độ ẩm mong muốn cần đạt được cũng như sự chênh lệch nhiệt độ trong hạt lúa nhỏ nhất. Độ ẩm an toàn của thóc cho bảo quản phụ thuộc vào tình trạng thái, khí hậu cũng như điều kiện bảo quản. Nhìn chung khi thóc có độ ẩm 13-14% có thể bảo quản được 2-3 tháng. Nếu muốn bảo quản dài hơn 3 tháng thì độ ẩm thóc tốt nhất là từ 12-12.5 %. Độ ẩm thóc công nghệ sấy cũng ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi gạo, tỷ lệ gạo gãy trong quá trình xay xát, độ ẩm tối thích cho quá trình sấy là 13-14%. Lúa có thể làm khô bằng phương pháp tự nhiên hay nhân tạo. Phương pháp tự nhiên chỉ trông chờ vào gió của trời đất, nhiệt năng trực tiếp hay gián tiếp của mặt trời để làm khô lúa. Làm khô nhân tạo nói chung là quá trình cưỡng bức một dòng khí nóng có khả năng hút ẩm đi qua lớp hạt, làm nóng hạt gây lên hiện tượng bốc hơi nước khỏi hạt, hút ẩm từ hạt, chuyển ẩm ra mặt ngoài hạt rồi chuyển vào không khí để đưa độ ẩm của hạt đến độ ẩm cần thiết thông qua quá trình sấy. ( Phương pháp làm khô tự nhiên Lúa làm khô dưới ánh nắng mặt trời, trong bóng mát, phơi trên nền xi măng, sân gạch, trên nền đất nện, trong nong nia, trên các tấm polyetylen…Phương pháp này ít tốn kém, đầu tư thấp, được đa số nông dân trên thế giới áp dụng rộng rãi, vì dễ dàng sử dụng công lao động thừa trong gia đình, nhưng lại phụ thuộc vào thời tiết khí hậu, lệ thuộc vào sân bãi. Phương pháp phơi nhanh: Lúa phơi lâu dưới ánh nắng mặt trời, thời gian ở trong nhiệt độ cao quá lâu khi trời nắng tốt, nhiệt độ không khí lên tới 400C. Nhiệt độ trên sân xi măng, sân gạch có thể lên tới 60 -70oC kết quả là nhiệt độ hạt lúa có thể lên trên 500C và nước bên trong hạt không đủ thời gian khuếch tán ra bên ngoài, làm cho hạt gạo bị nứt nẻ. Hiện tượng này gọi là hiện tượng rạn nứt do ánh nắng mặt trời. Do vậy nên khi xay xát, lúa sẽ cho tỷ lệ gạo gãy, gạo nát cao. Phơi theo cách này bà con chỉ cần phơi lúa từ 8, 9 giờ sáng đến 4,5 giờ chiều trong 2,3 ngày nắng tốt là lúa có thể xay xát được. Lúa được phơi thành luống, mỗi luống cao khoảng 10 -15 cm, rộng khoảng 40 -50cm và cứ nửa tiếng thì cào đảo một lần theo các hướng khác nhau. Phương pháp phơi lâu Theo phương pháp này thời gian phơi đòi hỏi phải dài hơn, và tốn lao động hơn nhưng bù lại gạo sẽ ít tấm hơn. Để phơi lúa cũng được trải thành luống như ở cách thức trên, nhưng ngày đầu tiên chỉ phơi lúa dưới ánh nắng mặt trời 2 giờ, ngày thứ hai chỉ được phơi nắng 3 giờ, ngày thứ 3 phơi 4 giờ. Cứ 15 phút các luống được cào đảo một lần theo các hướng khác nhau. Trong ba ngày đầu trong một thời gian ngắn lúa được phơi ngoài nắng, bà con nên để lúa ở nơi bóng mát, nhưng càng thoáng gió càng tốt. Các ngày sau đo lúa tiếp tục được phơi cho đến khi lúa có độ ẩm thích hợp cho việc xay xát hoặc tồn trữ .nếu nắng tốt thì đến ngày thứ tư thì độ ẩm của lúa có thể đạt tới 14%. Tức độ ẩm tới ưu cho tỷ lệ tấm thấp nhất khi xay xát. ( Phương pháp làm khô nhân tạo Ưu thế của phương pháp là lúa có thể sấy vào bất cứ thời điểm nào, không phụ thuộc vào thời tiết nắng hay mưa, độ ẩm của hạt có thể khống chế hợp lý trong thời gian giới hạn và khi xay xát hiệu xuất thu hồi cao hơn so với phương pháp sấy tự nhiên. Có nhiều cách sử dụng nhiều thiết bị nhân tạo khac nhau. Dưới đây là một vài phương pháp sấy nhân tạo: Làm khô bằng không khí thông thường Lúa được chứa trong bồn sấy, nhà sấy hoặc lò sấy. Không khí thường được các quạt gió thổi qua các hệ thống phân phối gió đi qua các lớp lúa chứa trong thiết bị sấy. Phương pháp này chỉ áp dụng tốt ở những nơi có độ ẩm không khí thấp và nhiệt độ không khí cao. Phương pháp này thường được sử dụng với thóc mới thu hoạch chờ đợi thời tiết thuận lợi để phơi khô sấy kỹ, hoặc dùng để bảo quản lúa đã được phơi khô sấy kỹ trong kho siro hoặc dùng để phối hợp với các phương pháp sấy có gia nhiệt khác. Phương pháp sấy lúa với không khí nóng Dựa trên phương pháp gia nhiệt có thể chia thành nhiều phương pháp khác nhau: Phương pháp sấy đối lưu: Nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là truyền nhiệt từ môi chất sấy đến vật liệu sấy bằng cách truyền nhiệt đối lưu. Đây là phương pháp dùng rộng rãi hơn cả cho sấy hoa quả và sấy hạt. Phương pháp sấy bức xạ: nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là thực hiện bằng bức xạ từ một bề mặt nào đó đến vật sấy, có thể dùng bức xạ thướng, bức xạ hồng ngoại hoặc bức xạ hồng ngoại dãi tần hẹp. Phương pháp sấy tiếp xúc: nguồn cung cấp nhiệt cho vật sấy bằng cách cho tiếp xúc trực tiếp vật sấy với bề mặt nguồn nhiệt. Phương pháp sấy bằng điện trường dòng cao tần: nguồn nhiệt cung cấp cho vật sấy nhờ dòng điện cao tần nên điện trường cao tần trong vật sấy làm vật nóng lên. Phương pháp sấy thăng hoa: được thực hiện bằng làm lạnh vật sấy đồng thời hút chân không để cho vật sấy đạt đến trạng thái thăng hoa của nước, nước thoát ra khỏi vật sấy nhờ quá trình thăng hoa. Phương pháp sấy tầng sôi: nguồn nhiệt từ không khí nóng nhờ quạt thổi vào buồng sấy đủ mạnh và làm sôi lớp hạt, sau một thời gian nhất định hạt khô và được tháo ra ngoài. Phương pháp sấy phun: được dùng để sấy các sản phẩm lỏng. Mỗi phương pháp sấy đều thực hiện trên nhiều kiểu thiết bị khác nhau. Ví dụ sấy đối lưu thực hiên trên hai thiết bị chính: Thiết bị sấy tĩnh – sấy mẻ: gồm các thiết bị sấy giường phẳng vỉ ngang, thiết bị sấy buồng, thiết bị sấy kiểu lưới đứng. Máy sấy DAIKA DK5-GS và DK5-DL do hãng Advanced Dryer Systems của Mỹ nghiên cứu và chế tạo. Nhờ sử dụng không khí sấy đã được ngưng tụ hơi ẩm, nên tạo được không khí sấy khô nhưng nhiệt độ khá thấp (45-55oC), do đó đảm bảo hạt sấy có chất lượng cao. Máy sấy rất có hiệu quả trong điều kiện trời mưa hay ẩm ướt. Tuy nhiên, hiện nay giá máy còn cao nên nông dân khó chấp nhận. Máy đã đạt giải khuyến khích trong cuộc thi tuyển máy sấy lúa cho ĐBSCL năm 1998. Về cấu tạo, máy bao gồm 3 bộ phận chính là buồng sấy, động cơ và bơm nhiệt. Cách vận hành: đổ hạt đầy bồn sấy, khởi động máy nổ, sau khoảng 2-3 giờ thì tháo hạt để kiểm tra độ ẩm, nếu đạt độ ẩm yêu cầu thì dừng máy, tháo hạt; nếu chưa đạt thì tiếp tục sấy, để hạt nhanh khô và có độ đồng đều cao có thể tiến hành đảo hạt bằng cách tháo hạt (ở dưới) rồi lại đổ (lên trên) vào máy. Đặc tính kỹ thuật: Kích thước (D-R-C): 1.2x1.2x2.0 m Năng suất: 1250kg/mẻ Thời gian sấy: 5-6 giờ/mẻ (từ 28% xuống 18% ẩm) Công suất: 6.5 ngựa (động cơ xăng); 6-10 ngựa (động cơ diezen) Quạt li tâm: 4000m3/giờ; 25mm cột nước. Vốn đầu tư: 45-48 triệu đồng/máy. Ngoài mẫu máy trên còn một số kiểu với năng suất lớn hơn (2-2.5 tấn/mẻ) như DK8-GS, DK8-DL, DK8-EL. Thiết bị sấy động : gồm sấy hầm, sấy băng tải, sấy kiểu tháp, sấy tầng sôi, sấy thùng quay… Một trong các máy sấy thuận tiện phù hợp với quy mô hộ gia đình là loại mấy sấy SH1-200 do Viện công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu, thiết kế đã được phát triển và sử dụng như một công cụ không thể thiếu của nhà nông để sấy hạt và hoa quả mang lại phù hợp. Đặc tính chung: Gọn, nhẹ, đơn giản, phù hợp với mọi đối tượng, làm khô nông sản tại chỗ, đặt biệt thích hợp cho vùng sâu vùng xa, miền núi, tiêu hao ít điện, nhiên liệu dùng phong phú. Cấu tạo gồm hai phần chính: Buồng sấy được thiết kế theo hình lưới đứng hình trụ (đường kính 760mm, cao 1000mm), thóc được chứa trong hình vành khuyên. Khí nóng được chứa trong hình trụ trong (đường kính 340mm, cao 800mm) đồng tâm với hình trụ ngoài. Phí trên hình trụ trong có một chóp hình đậy kín để khí nóng không thoát vô công ở đây. Giá đỡ toàn bộ phía dưới là một hình nón cụt có 3 cửa tháo liệu chia điều theo chu vi, mặt ngoài có 3 chân đỡ tiếp xúc với mặt đất. Có thể sử dụng cót thay thế lưới hình trụ ngoài bằng cách gia cường 6 cọc tre đều được; Cấp nhiệt: gồm 3 bộ phận: hệ thống tuy–e, quạt, bếp than tổ ong. Tuy-e (đường kính 100 mm) một đầu nối với quạt (90w, 150-200 m3/h) đầu còn lại nối với cửa vào của buồng sấy phía dưới giá đỡ. Khói lò từ bếp than (kiểu than tổ ong) được dẫn bằng đường ống nối với tuy-e dạng tiếp tuyến ngay tại điểm gần vùng áp suất nhỏ để tăng khả năng hút. Chụp hút khói lò từ bếp than có thể điều chỉnh độ cao để phù hợp với kích thước bếp và nhiệt độ cần dùng. Toàn bộ hệ thống được gắn chặt vào giá đỡ buồng sấy và một chân phụ. Nguyên tắc làm việc: Máy sấy SH1-200 là loại mấy sấy tĩnh, sấy theo mẻ, mỗi mẻ 180-220kg thóc. Máy dựa trên nguyên lý đối lưu, dòng không khí nóng được ống hút 4, hút từ lò 2, nhờ quạt 1, đẩy hỗn hợp khí nóng đi theo ống dẫn gió vào buồng cấp nhiệt lồng dưới trong 10 (lõi trong của tuy–e được quạt thổi không khí mát vào để tạo áp suất hút khói lò, từ bếp than hòa trộn vừa đủ tới nhiệt độ mong muốn rồi đưa vào buồng sấy). Nhờ cấu tạo bằng lưới không khí nóng được đi qua lớp sấy ở buồng 9 dễ dàng. Dòng không khí nóng làm nóng vật liệu sấy và chuyển ẩm đó ra ngoài không khí qua lưới 9. Như vậy quá trình sấy được thực hiện cho đến khi đạt độ ẩm cần thiết. ( Trong quá trình sấy cần chú ý đến các vấn đề sau: Không nên sấy trực tiếp hạt bằng khói lò đốt. Khói lò đốt sẽ dễ làm hạt quá lửa và nhiễm mùi khói lò. Chúng sẽ làm giảm giá trị cảm quan của hạt sau sấy và tích lũy độc tố trên hạt lúa. Không sấy hạt ở nhiệt độ quá cao (100oC), vì chất lượng hạt sẽ thay đổi mạnh (mất sức sống, giảm tỉ lệ nảy mầm, giá trị dinh dưỡng giảm,…). Nhiệt độ sấy thường dao động trong khoảng 40-80oC. Nâng dần nhiệt độ từ từ khi sấy để tránh sự nứt vỏ, sự hồ hóa…trên bề mặt hạt. III.5. Phân loại và làm sạch hạt Loại các hạt lép, tạp chất nhẹ và tạo sự đồng nhất tối đa cho khối hạt: dùng quạt điện, sàng và lựa bỏ các tạp chất còn lẫn trong lúa. Bảo quản lúa IV.1. Nguyên tắc bảo quản lúa: Kích thích hoạt động của các VSV và enzyme đặc biệt. Loại bỏ các VSV và các chất gây nhiễm bẩn. Ức chế hoạt động của các enzym và VSV gây hư hỏng. Tiêu diệt các VSV và làm mất hoạt tính của các enzyme. IV.2. Một số phương pháp bảo quản lúa phổ biến Bảo quản ở trạng thái khô: dựa trên độ ẩm cân bằng, ẩm an toàn. Phơi nắng Sấy bằng không khí nóng Sấy bằng không khí khô Dùng hóa chất hút nước như H2SO4 hay CaCl2. Phương pháp này có ưu điểm là bảo quản hạt lâu dài. Tuy nhiên cần lưu ý phương pháp sấy khô trước khi bảo quản vì sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sau này của hạt như khả năng xay xát hạt, tính chất công nghệ, giá trị dinh dưỡng, cảm quan và khả năng nảy mầm của lúa. Bảo quản ở trạng thái thoáng gió tích cực: Bảo quản thoáng là phương pháp bảo quản bằng cách để khối nông sản tiếp xúc với môi trường ko khí xung quanh dễ dàng nhằm điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm trong kho và khối nông sản một cách kịp thời thích ứng với môi trường bảo quản. Do đó giữ được thuỷ phần và nhiệt độ của khối nông sảm ở trạng thái an toàn. Bảo quản thoáng dùng 2 kiểu thông gió: tự nhiên, tích cực. Bảo quản kín là đình chỉ sự trao đổi ko khí giữa nông sản với môi trường bên ngoài giữ cho khối nông sản luôn ở trạng thái an toàn. Bảo quản kín còn có nghĩa là bảo quản trong điều kiện thiếu oxy, để hạn chế quá trình hô hấp của nông sản, khống chế sự phát sinh, phát triển phá hoại của vi sinh vật và côn trùng. Lúa sau khi được phân loại và làm sạch sẽ được đem sử dụng hay cất giữ để bảo quản. Lúa được bảo quản ở 2 dạng: ( Bảo quản lúa đổ rời Độ ẩm dưới 14%, làm sạch để tạp chất dưới 2%. Lúa tươi mới thu hoạch độ ẩm 22(25% phải chờ làm khô đến độ ẩm trên. Vệ sinh và sát trùng kho trước khi nhập vào 7 ngày. Xử lý bảo quản bằng các chế phẩm sinh học trên mặt, trường hợp nhiễm côn trùng nặng thì dùng các biện pháp hóa học theo khuyến cáo của các nhà chuyên môn. Cho lúa trực tiếp vào kho và dụng cụ chứa. Kho và dụng cụ kê lót phải được vệ sinh khử trùng, xung quanh tường kho phải kê gỗ tránh tiếp xúc vào tường. Khi đưa lúa vào kho tránh giẫm đạp, tránh bị nén chặt, ẩm nhiệt khó thoát ra ngoài dễ gây hiện tượng tự bốc nóng, men mốc. Cần có thông gió và cào đảo. Cào đảo lớp mặt thành làn sóng hoặc thành luống cao 40(50cm, đổi chiều và định kỳ 15(30 ngày/lần. Khi lúa bị bốc nóng mạnh cần cào đảo theo cách đào giếng sâu 1(1.5m ở những chỗ bốc nóng. Biện pháp này chi phí thấp nhưng lúa hay hút ẩm, nóng cục bộ, nhiễm sinh vật hại, tốn công cào đảo, vận chuyển và chất lượng không đảm bảo. ( Bảo quản lúa trong bao: Đây là phương pháp bảo quản phổ biến nhất. Lúa đạt yêu cầu bảo quản phải có độ ẩm dưới 14%, tạp chất dưới 2%. Lúa trước khi đóng bao cần xử lý chống mốc và côn trùng (đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm). Kho chứa lúa phải được dọn vệ sinh và khử trùng trước 7 ngày. Sàn kho chứa lúa phải được kê lót bằng bục gỗ hoặc lớp trấu sạch khô 20cm. Lúa được xếp thành từng lô từ 15(18 lớp bao, độ cao không quá 4m. Lớp bao trên cùng cách trần kho tối thiểu 1m. Lô cách lô ít nhất 1m và cách trường 0.5m. Giữa các lô có rãnh thông gió theo khoảng cách năm hàng bao ngang từ dưới lên và cứ năm lớp bao thì đặt 1 rãnh thông gió và chạy dài theo các lô hàng ra giếng thông gió. Phương pháp này đơn giản nhưng có nhược điểm là lúa chịu ảnh hưởng của không khí nóng ẩm cục bộ dễ nhiễm vi sinh vật và côn trùng. Để đảm bảo chất lượng hạt trong kho, ngoài việc đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật thì cần tuân thủ các quy tắc vận hành kho. Các quy tắc được lập ra từ khâu chuẩn bị kho cho đến khâu xuất hết hạt và được gọi là “quy phạm về bảo quản thóc”. Tại Việt Nam, các quy phạm này có thể tìm thấy trong các bộ tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) về bảo quản thóc gạo và đậu đỗ. Ngoài ra, trong mỗi ngành lại sẽ có các bộ tiêu chuẩn ngành riêng để đảm bảo yêu cầu của ngành. Ví dụ, Bộ trưởng Bộ tài chính đã ra quyết định số 34/2004/QĐ-BTC ngày 14/4/2004, trong đó có quy phạm về bảo quản thóc dự trữ quốc gia và bảo quản gạo dự trữ quốc gia. Riêng trong trường hợp bảo quản nhỏ tại hộ gia đình, các cơ quan khuyến nông đã đưa ra các khuyến cáo để đảm bảo chất lượng hạt: Trước khi nhập hạt - Quét dọn sạch kho cả trong lẫn ngoài. - Tất cả các hư hỏng của kho cần được sửa chữa cẩn thận. - Phun thuốc sát trùng toàn kho kể cả pallet, bao bì nhập kho… Phải phun thuốc sát trùng ít nhất 5(7 ngày tùy loại kho trước khi nhập kho để thuốc đủ thời gian tiêu diệt vi sinh vật, côn trùng và bay hơi bớt. - Kê các pallet hay lót các tấm chống ẩm đúng vị trí. - Chuẩn bị sẵn mọi giấy tờ sổ sách, các dụng cụ lấy mẫu và các dụng cụ nhập kho. Nhập hạt vào kho - Nhập hàng đúng chủng loại, đúng chất lượng. ghi chú thời gian xuất nhập rõ ràng. - Hạt sắp xếp trong kho theo từng lô hàng có kích thước nhỏ hơn 200 tấn. Không được để lẫn loại các giống hạt khác nhau. - Không nên chất quá cao. Chiều cao của đống hạt được quyết định dựa trên từng loại hạt, kích cỡ, độ ẩm và dạng bảo quản. Ví dụ bảo quản hạt nguyên thì chiều cao nhỏ hơn 3.5cm. - Đối với hạt đổ rời, nếu là nhập kho bằng máy, xác định chính xác vị trí của ống hạt ra. Nếu nhập hạt thủ công, người đổ hạt phải đi trên cầu đổ hạt và đổ hạt đúng vị trí quy định, nhặt hết dây buộc, rơm rác còn lẫn trong hạt. Đặt ống thông hơi đúng vị trí. Mặt đống cần được trang phẳng, có thể đánh luống. Cẩn thận tránh té vào đống hạt trong quá trình nhập hạt có thể gây nguy hiểm chết người. - Nếu hạt đóng bao phải được xếp trên các pallet cũng thành từng lô có khối lượng hạt nhỏ hơn 200 tấn. khoảng cách giữa các lô là 1m và khoảng cách giữa một lô và bức tường là 0.5m. Chiều cao một lô tương đương từ 15 đến tối đa 20 lớp bao và giật thành ba cấp, cấp ở trên xếp lùi vào so với cấp ở dưới là 0.3m. trong mỗi lớp các bao được xếp theo kiểu chồng ba hoặc chồng năm và cài khóa vào nhau, đảm bảo cho khối hạt không bị nghiêng, đổ trong quá trình lưu kho, gọn đẹp về hình thức.