Nghiên ứu sự ảnh hưởng ủa thông gió đến hất lượng thó bảo quản đổ rời

Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học Bách khoa hµ néi - Luận văn thạc sĩ khoa học Ngành: công nghệ thực phẩm Nghiên cứu ảnh hởng thông gió đến chất lợng thóc bảo quản đổ rời Nguyễn đăng học Hà NộI 2006 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131698841000000 Mục lục Trang Mở đầu Ch¬ng 1- Tỉng quan .4 1.1 Những biến đổi thóc sau thu ho¹ch 1.1.1 Tổng quan sản lợng thóc hàng năm 1.1.2 Những biến đổi xảy thóc bảo sau thu hoạch 1.1.2.1 Quá trình hô hấp 1.1.2.2 Quá trình chín sau thu hoạch 1.1.2.3 Quá trình nảy mầm 1.1.2.4 Hiện tợng biến vàng thóc7 1.1.2.5 HiƯn tỵng men mèc cđa thãc………….……………………………7 1.1.2.6 HiƯn tỵng bốc nóng đống hạt 1.2 Tổng quan bảo quản thóc.10 1.2 Tầm quan trọng bảo quản thóc ngành dự trữ quốc gia 10 1.2.2 Công nghệ bảo quản thóc giới 11 1.2.2.1 Bảo quản môi không khí điều tiết không khÝ biÕn ®ỉi (controlled atmosphere and modified atmosphere storage) …………………11 1.2.2.2 Phơng pháp bảo quản lạnh (chiling storage).12 1.2.2.3 Bảo quản thóc môi trờng chân không 13 1.2.3 Thực trạng công nghệ bảo thóc ngành DTQG nớc ta 13 1.2.3.1 Kho bảo quản lơng thực DTQG13 1.2.3.2 Cơ sở vật chất trang thiết bị kĩ thuật 14 1.2.3.3 Công nghệ bảo quản lơng thực DTQG…………………………….15 1.3 Xu híng ph¸t triĨn thêi gian tíi cđa ngµnh DTQG cđa níc ta…19 1.3.1 NhËp kho hiƯn đại. 19 1.3.2 Tận dụng kho cũ với ®Çu t cđa khoa häc kü tht……… … 20 1.3.2.1 Phân loại trớc nhập kho 20 1.3.2.2 Xử lý làm thóc để hạn chế tác hại côn trùng,nấm mốc23 1.3.2.3 Thông gió cỡng bức..24 Chơng Cơ sở phơng pháp nghiên cứu .26 2.1 Các yếu tố ảnh hởng đến chất lợng thóc bảo quản.26 2.1.1 ảnh hởng độ tạp, độ đồng độ ẩm thóc chất tới chất lợng thãc b¶o qu¶n………………………………………………….….27 2.1.2 ¶nh hëng cđa khÝ hËu đến chất lợng thóc bảo quản. 27 2.1.3 ảnh hởng kết cấu kho đến chất lợng thóc bảo quản28 2.2 Tác dụng thông gió đến chất lợng thóc bảo quản.29 2.2.1 Cơ sở phơng pháp làm khô hạt thông gió30 2.2.2 Tác dụng thông gió việc làm giảm nhiệt độ khối hạt31 2.2.3 Những nguyên tắc ý nghĩa thông gió cỡng bảo quản thóc 31 2.3 Tính toán hệ thống thông gió31 2.3.1 Tính hệ thống thông gió cho kho đẩy31 2.3.1.1 Tính bổ lu lớp hạt (khi dòng khí chuyển động từ dới lên) 32 2.3.1.2 Tính lợng không khí cần thông gió..34 2.3.1.3.Tính trở lực không khí chuyển động ống dẫn hcuyển động khối hạt 34 2.3.1.4 Tính tổng trợ lực hệ thống thông gió .36 2.3.1.5 Tính chọn quạt gió .36 2.3.1.6 TÝnh èng chÝnh (tÝnh tõ quạt đến ống dẫn khí đầu tiên) 38 2.3.1.7 Tính số lỗ cách bố trí lỗ.39 2.3.2 TÝnh hƯ thèng th«ng giã cho kho hót…………….……………………39 2.3.2.1 TÝnh lợng không khí cần thông gió .39 2.3.2.2 Tính kích thíc èng nh¸nh chÝnh………………………….……… 39 2.3.2.3 TÝnh tỉng trë lùc…………………………………………………….40 2.3.2.4 Tính phân bố lỗ. 41 2.3.2.5.Tính lợng không khí cần thông gió42 2.3.3.Kết tính toán hệ thống hai kho.44 2.4 Nguyên liệu địa điểm nghiên cứu45 2.4.1 Nguyên liệu thóc thí nghiệm.45 2.4.1 Địa điểm tiến hành thí nghiệm 45 2.4.3 Dụng cụ phơng pháp nghiên cứu46 2.4.3.1 Xác định biến đổi cờng độ hô hấp thóc sau thu hoặch theo thời gian bảo quản 46 2.4.3.2 Xác định thông số: nhiệt độ, độ ẩm, nhiệt độ điểm sơng điểm ®o kho……………………………………………………………48 2.4.3.3 HƯ thèng ®iỊu tiÕt nhiƯt Èm……………………………………… 49 Chơng Kết thảo luận.53 3.1 Kết khả điều tiết nhiệt ẩm lòng khối hạt bảo quản hai hệ thống thông gió hút, đẩy 53 3.1.1 Kết vận hành thử hệ thống thiết bị thông gó hút, đẩy trớc nhập thóc (chạy không tải) 53 3.1.2 Kết khả điều tiết nhiệt ẩm hai hệ thống thông gió hút, đẩy 56 3.1.2.1 Hệ thống thông gió hút. 56 3.1.2.2 Hệ thống thông gió đẩy 64 3.2 Kết ảnh hởng thông gió đến độ ẩm hạt 71 3.3 Kết ảnh hởng thông gió đến chất lợng hạt 72 3.4 Kết xác định cờng độ hô hấp 74 3.5 Kết luận chung.75 3.6 Thảo luận 75 Tài liệu tham khảo. 77 Phụ lục78 -1- Mở đầu Vấn đề an ninh lơng thực mối quan tâm đà đợc đặt lên hàng đầu hầu hết nớc giới, có Việt Nam Để đạt đợc mục tiêu an ninh lơng thực cho quốc gia cần phải có quan tâm mức đến vấn đề nông nghiệp nông thôn, nhằm khai thác ngày tốt tiềm sẵn có nớc nông nghiệp nhiệt đới mà lợi lớn sản xuất lúa gạo Sản lợng lơng thực vấn đề có ý nghĩa chiến lợc quốc gia Bên cạnh đó, hàng năm phải đảm bảo lợng lơng thực dự trữ đủ sức ứng phó với tình thiên tai, địch họa gây nhiệm vụ chiến lợc quốc gia vô quan trọng cần đợc quan tâm Việt Nam, bảo quản lơng thực dự trữ vấn đề nan giải đợc đặt điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa: nắng nóng, ma nhiều; bên cạnh đó, kho tàng cho việc bảo quản đà xuống cấp, trang thiết bị kỹ thuật nghèo nàn, thô sơ; công nghệ bảo quản đơn giản thờng nhờ vào sức lao động thủ công Lợng lơng thùc dù tr÷ ë ViƯt Nam hiƯn chđ u thóc Thóc dự trữ đợc bảo quản công nghệ thoáng tự nhiên dạng đổ rời (ở khu vực miền Bắc miền Trung) dạng đóng bao (ở khu vực miền Nam) Qua trình bảo quản thóc cho thấy hai yếu tố định đến chất lợng thóc bảo quản thủy phần hạt nhiệt độ khối hạt Muốn bảo thóc có chất lợng không bị suy giảm từ năm trở lên cần phải đảm bảo thủy phần thóc nhập kho trình bảo quản không đợc vợt 13,5% nhiệt độ khối hạt không lớn 35oC Nếu để nhiệt độ khối hạt vợt 35oC làm khả nẩy mầm hạt, hạt bị phân hủy chất béo, oxy hóa chất béo không no, làm tăng nhanh hàm lợng hợp chất cacbonyl dễ bay hơi, làm già hóa tinh bột Điều ảnh hởng sâu sắc đến chất lợng thóc bảo quản: làm cho hạt không độ dẻo, có mùi vị ôi, hôi, chí bị -2- biến vàng suy giảm trầm trọng chất lợng thơng phẩm hạt HiƯn nay, sè thãc thu mua nhËp kho b¶o qu¶n nhiều nguyên nhân có thủy phần hạt không đồng có lúc có nơi không đạt tiêu chuẩn đề Vì vậy, muốn hạn chế tổn thất số lợng chất lợng thóc bảo quản cần phải có biện pháp xử lý để đa khối hạt trở trạng thái an toàn Có nhiều biện pháp để xử lý làm nguội, làm khô khối hạt trình bảo quản nh: cào đảo thủ công kết hợp với mở cửa thông thoáng, sấy, thông gió nóng, thông gió nguộiCác nhà nghiên cứu khoa học đà khảng định thông gió biện pháp kỹ thuật hoàn thiện để ngăn chặn bốc nóng, làm khô hạt trì chất lợng hạt trình bảo quản Thông gió tích cực hình thức thổi không khí cách chủ động vào khối hạt bảo quản trạng thái tĩnh Với trợ giúp máy cung cấp khí, không khí đợc thổi với số lợng lớn vào khối hạt không qua hệ thống ống dẫn khí Chức máy cung cấp khí đảm bảo cung cấp lợng khí thiết yếu tăng áp suất mức cần thiết Phơng pháp thông gió tích cực dựa sở không khí đợc thổi qua lỗ hổng khối hạt Nếu thực phơng pháp cung cấp khí xác đầy đủ đảm bảo việc lu thông không khí hạt khối lơng thực bảo quản Để có đợc kết khả quan phơng pháp cần có cần nắm rõ tình trạng khối lơng thực bảo quản, đặc tính vật lý nh đặc tính áp suất không khí thổi vào khối hạt Do cần phải đa không khí vào làm nguội khối hạt cách nhanh chóng liên tục sau vài đóng kín khối lơng thực Phơng pháp thông gió tích cực đặc biệt quan trọng cần xóa bỏ trình tự nóng lên khối hạt Không khí khô kết hợp với nhiệt độ phù hợp làm giảm độ ẩm tơng đối không khí hạt lơng thực chí làm khô hạt Điều làm giảm hoạt động sinh lý hạt Sử dụng thiết bị thông gió cần thiết dễ dàng, nhanh chóng khử khí độc khỏi khối hạt sau kết thúc trình xử lý khối hạt hóa chất Vì vậy, phơng pháp thông -3- gió tích cực cho khối hạt lơng thực bảo quản phơng pháp công nghệ kỹ thuật tiên tiến Hiệu đáng kể công nghệ kỹ thuật bảo quản đợc xem xét lợi ích kinh tế mà mang lại: Loại trừ khả phải cào đảo khối lơng thực bị bốc nóng Bỏ ống thông tre nứa từ lâu đà đợc sử dụng trình bảo quản mà hiệu Cắt giảm đáng kể nhu cầu lao động phổ thông Đối với ngành DTQG từ trớc đến công tác bảo quản thóc dự trữ đổ rời sử dụng phơng pháp cào đảo thủ công, kết hợp mở cửa không thoáng để xử lý làm nguội đống thóc Với phơng pháp tốn sức lao động mà hiệu xử lý không cao(nhất lớp thóc sát kho) Mặt khác, thiết bị theo dõi nhiệt độ độ ẩm lòng khối hạt môi trờng xung quanh phần lớn không đợc trang bị đầy đủ, thiếu đồng lạc hậu Để đáp ứng yêu cầu ngày cao kinh tế thị trờng trớc nhiệm vụ xây dựng ngành DTQG theo hớng công nghiệp hóa, đại hóa, đà đến nghiên cứu đề tài khoa học: Nghiên cứu ảnh hởng thông gió đến chất lợng thóc bảo quản kho 250 tÊn cđa Cơc DTQG” nh»m ®a quy trình bảo quản tốt cho khối thóc dự trữ đổ rời -4- Chơng 1- Tổng quan 1.1 Những biến đổi thóc sau thu hoạch 1.1.1 Tổng quan sản lợng thóc hàng năm Năm Tổng diện tích canh tác (nghìn ha) Tổng sản lợng (nghìn tấn) Mùa vụ (nghìn ha) Đông xuân Mùa vụ (nghìn tấn) Mùa Đông xuân Hè thu Mùa 1990 6.042,8 2.073,6 1.215,7 2.753,5 19.225,1 7.865,6 4.090,5 7.269,0 1991 6.302,8 2.160,6 1.382,1 2.760,1 19.621,9 6.788,3 4.715,8 8.117,8 1992 6.475,3 2.279,0 1.448,6 2.747,7 21.590,4 9.156,3 4.907,2 7.526,9 1993 6.559,4 2.323,6 1.549,1 2.686,7 22.836,5 9.035,6 5.633,1 8.167,8 1994 6.598,6 2.381,4 1.586,1 2.631,1 23.529,2 10.508,5 5.679,4 7.341,3 1995 6.765,6 2.421,3 1.742,4 2.601,9 25.063,7 10.736,6 6.600,8 7.726,3 1996 7.003,8 2.541,1 1.984,2 2.478,5 26.396,7 12.209,5 6.878,5 7.308,7 1997 7.099,7 2.682,7 1.885,2 2.531,8 27.523,9 13.310,3 6.637,8 7.575,8 1998 7.362,7 2.783,3 2.140,6 2.438,8 29.145,5 13.559,5 7.522,6 8.063,4 1999 7.653,6 2.888,9 2.341,2 2.423,5 31.393,8 14.103,0 8.758,3 8.532,5 2000 7.666,3 3.013,2 2.292,8 2.360,3 32.529,5 15.571,2 8.625,0 8.333,3 2001 7.492,7 3.056,9 2.210,8 2.225,0 32.108,4 15.474,4 8.328,4 8.305,6 2002 7.504,3 3.033,0 2.293,7 2.177,6 34.447,2 16.719,6 9.188,7 8.538,9 2003 7.452,2 3.022,9 2.320,0 2.109,3 34.568,8 16.822,7 9.400,8 8.345,3 2004 7.443,8 2.978,6 2.371,8 2.093,4 35.867,8 17.078,0 10.299,9 8.489,9 Hè thu -5- 1.1.2 Những biến đổi xảy thóc bảo sau thu hoạch 1.1.2.1 Quá trình hô hấp Hạt ngũ cốc nh loại rau củ thể sống nên chúng tồn trình hô hấp Trong trình hô hấp chất dinh dỡng mà chủ yếu đờng hexoza bị ôxy hóa giải phóng khí cacbonic, nớc lợng nhiệt định Lợng nhiệt tạo phần cung cấp cho hoạt động chuyển hoá bên nhằm trì sống hạt phần lớn đợc giải phóng bên môi trờng xung quanh Trong điều kiện đầy đủ oxy, hạt tiến hành trình hô hấp hiếu khí Phơng trình tổng quát trình hô hấp hiếu khí nh sau : C6 H 12O + O = CO + H2O + Q NhiÖt lợng giải phóng trình hô hấp hiếu khí lµ 674 Kcal cho mol glucoza hay 374 Kcal cho 100gam glucoza bị phân huỷ Trong điều kiện không đầy đủ oxy (bị bịt kín nén chặt), hạt tiến hành trình hô hấp yếm khí Phơng trình tổng quát trình hô hấp yếm khí nh sau : C6 H 12O = CO + C H OH + Q NhiÖt lợng sinh trình hô hấp yếm khí nhỏ trình hô hấp hiếu khí Phân hủ mol glucoza to¶ 28 Kcal C¶ hai dạng hô hấp hạt dẫn đến kết không mong muốn giảm lợng chất khô hạt điều gây nên hao hụt khối lợng hạt Ngoài ra, lợng nhiệt tạo từ trình hô hấp gây nên bốc nóng cục khối hạt thúc đẩy hàng loạt phản ứng hoá học, sinh hoá vi sinh diễn hạt -6- Đặc trng cho tốc hộ hô hấp hạt ngời ta đà đa khái niệm cờng độ hô hấp Theo quy ớc, cờng độ hô hấp hạt số miligam khí CO tho¸t 24 giê 100 gam vËt chÊt khô hạt hô hấp Cờng độ hô hấp hạt phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ độ ẩm hạt Nhiệt độ độ ẩm cao hạt hô hấp mạnh ngợc lại Trong trình bảo quản độ ẩm hạt thóc W = 10 11% hô hấp yếu không đáng kể Nhiệt độ khối hạt T0KH = 40 450C enzim hạt hoạt động mạnh thúc đẩy trình hô hấp, mức độ thoáng khí đủ cho hô hấp hiếu khí nhiều tốt, phơng pháp bảo quản tốt chất lợng ta đa hệ thống thông gió cỡng phù hợp hiệu cao 1.1.2.2 Quá trình chín sau thu hoạch Là trình xảy sau thu hoạch, dới tác động hệ enzim có sẵn hạt làm cho hạt trở nên hoàn thiện mặt chất lợng Thực chất trình chín sau thu hoạch trình sinh hoá tổng hợp xảy tế bào mô hạt Quá trình làm giảm hàm lợng chất hữu hoà tan nớc làm tăng chất dinh dỡng có cấu trúc phức tạp bền vững (giảm lợng axit amin để tăng lợng protit; lợng đờng giảm để tăng lợng gluxit) Thời gian chín sau thu hoạch hạt thóc tuỳ thuộc vào giống lúa, ®é chÝn thu ho¹ch cịng nh ®iỊu kiƯn nhiƯt ®é , ®é Èm m«i trêng…Thêi gian chÝn sau thu hoạch thờng kéo dài 30-60 ngày Trong trình chín sau thu hoạch, thóc hô hấp mạnh đồng thời giải phóng lợng nhiệt ẩm lớn thóc cần phải đợc thông gió tích cực giai đoạn để cung cấp đủ lợng oxy giải phóng nhiệt ẩm nhanh tốt để tránh tợng bốc nóng khối hạt