CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH MÍA

MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH 3 DANH MỤC BẢNG 3 1. Giới thiệu về mía 4 1.1 Tình hình trồng mía trên thế giới hiện nay 5 1.2 Giá trị kinh tế 6 2. Khía cạnh sinh – lý học của cây mía 11 2.1 Thành phần của cây mía 11 2.2 Chu kỳ sinh trưởng 11 2.3 Biến đổi sinh lý, sinh hóa trong quá trình chín 11 2.4 Bảo vệ cây mía 12 2.4.1 Côn trùng hại mía 14 2.4.2 Bệnh than hại mía 14 3. Khía cạnh thu hoạch mía 15 3.1 Các phương pháp xác định lượng đường trong mía trước thu hoạch 15 3.2 Yêu cầu chất lượng mía trước thu hoạch 17 3.3 Xác định thời điểm thu hoạch 17 3.4 Công tác thu hoạch mía 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23

Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Tiểu luận CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH MÍA GV hướng dẫn Th.s Trần Thị Thu Trà SV thực hiện TĂNG NGUYÊN MINH LÊ THANH NGHỊ NGUYỄN VĨNH NGUYÊN TP.HCM, 11/2010 60801278 60801375 60801411 MỤC LỤC 1.1 Tình hình trồng mía trên thế giới hiện nay................................................................5 1.2 Giá trị kinh tế.............................................................................................................6 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 - Saccharum barberi..............................................................................................4 Hình 1.2 - Saccharum bengalense........................................................................................4 Hình 1.3 - Saccharum sinense (mía lau)..............................................................................5 Hình 1.4 - Các quốc gia trồng mía và củ cải đường trên thế giới........................................5 Hình 1.5 – Bã mía................................................................................................................7 Hình 1.6 - Thân cây mía Hình 1.7 – Hình dáng lóng mía....................................................8 Hình 1.8 – Thân mía mới mọc từ mầm mía.........................................................................9 Hình 1.9 – Lá mía..............................................................................................................10 Hình 1.10 – Rễ mía mọc từ thân cây bị đốn......................................................................10 Hình 3.1 - Các container vận chuyển mía..........................................................................19 Hình 3.2 - Mía đường đang được thu hoạch ở Barbados...................................................20 Hình 3.3 – Cắt mía bằng máy............................................................................................20 Hình 3.4 – Phương pháp thu hoạch mía bằng máy............................................................21 Hình 3.5 – Thu hoạch mía bằng máy cắt...........................................................................21 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 – 10 nước sản xuất mía đường hàng đầu năm 2005.............................................6 Bảng 2.1 - Các bệnh và sinh vật hại mía............................................................................14 Bảng 3.1 – Các đặc tính chất lượng và hàm lượng cần thiết.............................................18 1. Giới thiệu về mía Hiện nay trên đất nước ta từ Lạng Sơn đến Cà Mau còn gặp rất nhiều loài mía nguyên thủy - tổ tiên của cây mía công nghiệp hiện nay như + Mía gie (S. sinense) + Mía quí (S. officinarum) + Mía dại (S. spontaneum). Ngoài ra, còn 1 số loại mía khác như: + Saccharum barberi + Saccharum bengalense + Saccharum edule + Saccharum sinense (mía lau) Hình 1.1 - Saccharum barberi Hình 1.2 - Saccharum bengalense Hình 1.3 - Saccharum sinense (mía lau) 1.1 Tình hình trồng mía trên thế giới hiện nay Khoảng 200 quốc gia và vùng lãnh thổ trồng mía đường và sản xuất khoảng 1.324,6 triệu tấn (khoảng nhiều hơn 6 lần sản lượng củ cải đường). Vào năm 2005, nhà sản xuất mía đường lớn nhất thế giới là Brasil, tiếp theo là Ấn Độ. Hình 1.4 - Các quốc gia trồng mía và củ cải đường trên thế giới Bảng 1.1 – 10 nước sản xuất mía đường hàng đầu năm 2005 10 nước sản xuất mía đường hàng đầu - năm 2005 Quốc gia 1.000 tấn Brasil 588.025 (2008) Ấn Độ 232.300 Cộng hòa Nhân dân Trung 87.768 Hoa Pakistan 47.244 Mexico 45.195 Thái Lan 43.665 Colombia 39.849 Australia 37.822 Indonesia 29.505 Hoa Kỳ 25.307 Tổng thế giới 1.011.581 Nguồn: Tổ chức Nông-Lương Liên hiệp quốc (FAO) 1.2 Giá trị kinh tế Cây mía là nguyên liệu quan trọng của ngành công nghiệp chế biến đường ăn trên thế giới và là nguồn nguyên liệu duy nhất của nước ta. So sánh với một số cây công nghiệp ngắn ngày khác, cây mía là cây trồng có nhiều ưu điểm và giá trị kinh tế cao, thể hiện ở các mặt dưới đây: + Xét về mặt sinh học Cây mía có chỉ số diện tích lá lớn nên chúng có khả năng lợi dụng cao ánh sáng mặt trời trong quá trình quang hợp (tối đa có thể đạt 5 - 7%). Trong vòng 10 - 12 tháng một hecta mía có thể cho năng suất hàng trăm tấn mía cây và một khối lượng lớn lá xanh, gốc, rễ để lại trong đất  cây mía có khả năng tạo sinh khối lớn. Khả năng tái sinh mạnh, có thể để gốc được nhiều năm. Khả năng thích ứng rộng, có thể trồng trên nhiều loại đất với các điều kiện sinh thái khác nhau, chống chịu tốt các điều kiện bất thuận của tự nhiên, dễ thích nghi với các trình độ sản xuất và chế biến. + Xét về mặt sản phẩm Cây mía là nguyên liệu chính để chế biến đường ăn. Mía và đường còn là nguyên liệu trực tiếp hoặc gián tiếp của nhiều ngành công nghiệp như : rượu cồn, bột giấy, gỗ ép (do chứa nhiều cellulose), dược phẩm, thức ăn gia súc, phân bón v.v.. Các sản phẩm phụ của mía, đường nếu được khai thác triệt để giá trị còn có thể gấp 3 - 4 lần giá trị của chính phẩm. Ngoài sản phẩm chính là đường, những phụ phẩm chính của cây mía bao gồm: Bã mía chiếm 25-30% trọng lượng mía đem ép. Trong bã mía chứa trung bình 49% là nước, 48% là xơ (trong đó chứa 45-55% cellulose), 2.5% là chất hoà tan (đường) chuyển thành bảng số liệu. Bã mía có thể dùng làm nguyên liệu đốt lò, hoặc làm bột giấy, ép thành ván dùng trong kiến trúc, cao hơn là làm ra Furfural là nguyên liệu cho ngành sợi tổng hợp. Trong tương lai khi mà rừng ngày càng giảm nguồn nguyên liệu làm bột giấy, làm sợi từ cây rừng giảm đi thì bã mía là nguyên liệu quan trọng để thay thế. Hình 1.5 – Bã mía Mật gỉ chiếm 3-5% trọng lượng đem ép. Thành phần mật gỉ trung bình chứa 20% nước, đường saccaro 35%, đường khử 20%, tro 15%, protein 5%, sáp 1%, bột 4% trọng lượng riêng  chuyển ra bảng số liệu. Từ mật gỉ cho lên men chưng cất rượu rum, sản xuất men các loại . Một tấn mật gỉ cho một tấn men khô hoặc các loại axit axetic, hoặc có thể sản xuất được 300 lít tinh dầu và 3800 lit rượu.Từ một hecta mía tốt với kỹ thuật sản xuất hiện đại của thế kỷ 21 có thể sản xuất 7000-8000 lít cồn 96° để làm nhiên liệu. Vì vậy khi mà nguồn nhiên liệu lỏng ngày càng cạn kiệt thì người ta đã nghĩ đến việc thay thế năng lượng của thế kỷ 21 là lấy từ mía. Bùn lọc chiếm 1,5-3% trọng lượng mía đem ép. Đây là sản phẩm cặn bã còn lại sau khi chế biến đường. Trong bùn lọc chứa 0,5% N, 3% protein thô và một lượng lớn chất hữu cơ. Từ bùn lọc có thể rút ra sáp mía để sản xuất nhựa xêrin làm sơn, xi đánh giầy, vv...Sau khi lấy sáp bùn lọc dùng làm phân bón rất tốt. Mía còn là loại cây có tác dụng bảo vệ đất rất tốt. Mía thường trồng từ tháng 10 đến tháng 2 hàng năm là lúc lượng mưa rất thấp. Đến mùa mưa, mía được 4-5 tháng tuổi, bộ lá đã giao nhau thành thảm lá xanh dày, diện tích lá gấp 45 lần diện tích đất làm cho mưa không thể rơi trực tiếp xuống mặt đất có tác dụng tránh xói mòn đất cho các vùng đồi trung du. Hơn nữa mía là cây rễ chum và phát triển mạnh trong tầng đất từ 0-60cm. Một ha mía tốt có thể có 13-15 tấn rễ, sau khi thu hoạch bộ rễ để lại trong đất cùng với bộ lá là chất hữu cơ quý làm tăng độ phì của đất. 1.3 Các phần của cây mía Mía là cây nhiệt đới lâu năm, có chồi ở gốc phát triển thành cây mới. Thân cây mía không phân nhánh, cao từ 2-4m hoặc hơn, đường kính thân khoảng 5cm. Các mô tả sau được quan sát ở Saccharum Thân cây. Thân cây rắn, không phân nhánh, mmặt cắt ngang có hình tròn, xù xì, hoàn toàn phân thành các đoạn riêng biệt, mỗi đoạn gồm có một mắt mía và 1 lóng mía. Mắt mía gồm một nụ nằm ở biên, một dải bao quanh chứa các hạt mầm, và một đai sinh trưởng. Nụ có thể tròn, nhỏ và ôm sát thân cây hoặc có thể nhô lên và có đầu nhọn tùy vào từng loại mía. Ở những giống mía đã biết, rãnh nụ ở trên bề mặt của lóng cây, phía trên nụ. Mỗi nụ là một phôi thai nhỏ, cũng có những thân cây là dạng thu nhỏ của cây, với các chiếc là nhỏ. Hình 1.6 - Thân cây mía Hình 1.7 – Hình dáng lóng mía Thông thường, các mắt mía ở cách nhau khoảng 15-25 cm. Mắt mía ở gần gốc mía thì gần sát mặt đất, nơi mà chồi mới sẽ mọc lên (cây mía nhân giống từ thân cây đã bị đốn). Hình 1.8 – Thân mía mới mọc từ mầm mía Màu sắc và độ cứng của các thân cây rất khác nhau, chúng có đường kính từ 2.5-5cm. Độ cứng của thân mía bị ảnh hưởng bởi điều kiện sinh trưởng. Mỗi cây có một lớp biểu bì cứng, bao quanh bằng sáp, bọc quanh các biểu mô mềm hơn. Lớp sáp này bảo vệ sự mất nước từ thân cây do sự bay hơi. Độ cứng của lớp bọc ngoài còn ảnh hưởng đến khả năng ép mía, khả năng thu hoạch mía bằng tay. Chiều dài và đường kính của lóng mía bị ảnh hưởng bởi những yếu tố như độ ẩm, nhiệt độ, chất dinh dưỡng là ba yếu tố quan trọng nhất. Màu của thân cây phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có 2 chất màu cơ bản là xanh và đỏ anthocyanins có trong biểu mô và màu xanh của chlorophylls trong các tầng tế bào sâu hơn. Khi thân cây không có màu của anthocyanins lẫn chlorophylls thì thân cây có màu vàng. Màu thường bị che phủ do các lóng cây bị bao bởi những ống lá. Hình 1.9 – Lá mía Lá cây gắn với thân ở gốc của mắt mía. Mỗi lá gồm 2 phần: phần ống và phần cạnh lá. Phần óng có hình trụ, ở phần dưới rộng hơn phần trên, ôm sát thân cây, có tác dụng bảo vệ cây. Rễ cây. Khi thân cây được thu hoạch, 2 dạng rễ sẽ phát triển: rễ từ gốc cây còn lại và rễ từ mầm mía. Rễ cây là nơi thu nhận chất dinh dưỡng và còn là nơi để cây mới mọc lên sau khi cây trước được thu hoạch. Vì vậy, việc chặt mía phải thực hiện phía trên đai sinh trưởng của mắt mía gần mặt đất. Hình 1.10 – Rễ mía mọc từ thân cây bị đốn 2. Khía cạnh sinh – lý học của cây mía 2.1 Thành phần của cây mía Cây mía có khoảng 70% là nước và 30% chất khô. Trong 30% chất khô lại gồm: - 13 % chất xơ (cellulose, hémicellulose, pectins and lignin) - 14 % đường (sucrose) - 3 % đường đơn (mainly glucose and fructose) 2.2 Chu kỳ sinh trưởng Đối với cây mía, chu kỳ sinh trưởng có thể chia làm 4 thời kỳ chính, đó là : Thời kỳ mía mọc mầm : Từ khi đặt hom mía trồng đến khi mầm mọc thành cây con. Thời kỳ nàøy cây non mọc lên từ mắt mầm và sống nhờ chất dự trữ trong hom mía. Rễ hom (rễ sơ sinh) đồng thời phát triển thực hiện chức năng bám đất, hút nước và hấp thụ một phần dinh dưỡng cung cấp cho cây mía non. Thời kỳ mía đẻ nhánh : Sau khi kết thúc mọc mầm, mía chuyển sang thời kỳ đẻ nhánh (còn gọi là nhảy bụi, cây có từ 6 - 9 lá). Ở thời kỳ này rễ thứ sinh (còn gọi là rễ vĩnh cửu) phát triển mạnh và các nhánh mía con đâm lên từ các mắt mầm ở gốc của cây mẹ, rồi từ những nhánh cấp hai này tiếp tục mọc các nhánh cấp ba. Thời kỳ đẻ nhánh rất quan trọng vì nó có quan hệ trực tiếp đến mật độ cây, một trong hai yếu tố cấu thành của ruộng mía. Thời kỳ mía làm dóng vươn cao : Thời kỳ này bộ rễ phát triển mạnh, số lá tăng nhanh, các hoạt động sinh lý đạt mức cao nhất và chất khô hình thành được dự trữ với tốc độ nhanh. Thời kỳ mía làm dóng vươn cao quyết định độ lớn của cây mía, một yếu tố cấu thành quan trọng năng suất và chất lượng của ruộng mía sản xuất. Vì vậy ở thời kỳ này ruộng mía cần được chăm sóc tốt. Thời kỳ mía chín : Ở thời kỳ này tốc độ sinh trưởng chậm lại, tốc độ tích lũy đường tăng nhanh, ruộng mía đã ổn định về cơ bản số cây và độ lớn. Đối với sản xuất lúc này cần phải thực hiện việc phòng trừ sâu, bệnh và côn trùng gây hại để đảm bảo năng suất cuối cùng của ruộng mía. 2.3 Biến đổi sinh lý, sinh hóa trong quá trình chín Nhiệt độ: ảnh hưởng đến quang hợp, vận chuyển và quá trình tích lũy đường. Nhiệt độ biến đổi trong khoảng 30-40oC, tốc độ quang hợp ở cây mía về cơ bản không thay đổi. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều làm giảm tốc độ quang hợp.Thời kỳ trồng, mía có thể mọc mầm ở nhiệt độ 15oC, nhưng tốc độ mọc mầm sẽ tăng lên là tập trung theo độ tăng của nhiệt độ, tốt nhất là trên 20oC. Thời kỳ mía đẻ nhánh nhiệt độ cần từ 20-25oC . Thời kỳ mía làm dóng vươn cao nhiệt độ trung bình cần trên 23oC và thích hợp là 30-32oC. Sự dao động biên độ nhiệt giữa ngày và đêm liên quan tới tỉ lệ đường trong mía. Giới hạn nhiệt độ thích hợp cho thời kì mía chin từ 15-20°C. Vì vậy tỉ lệ đường trong mía thường đạt ở mức cao nhất cho các vùng có khí hậu lục địa và vùng cao Ánh sáng : giữ vai trò quan trọng trong các hoạt động sinh lý của cây trồng. Vì có khả năng tích lũy chất khô cao nên trong quá trình sinh trưởng và phát triển cây mía cần cường độ ánh sáng mạnh. Khi cường độ ánh sáng tăng, hoạt động quang hợp ở bộ lá tăng lên. Trong cả chu kỳ sinh trưởng cây mía cần khoảng 2000 - 3000 giờ chiếu sáng, tối thiểu cũng phải từ 1200 giờ trở lên. Thiếu ánh sáng, mía phát triển không tốt, hàm lượng đường thấp, cây hút phân kém do đó phân đạm, lân, kali chỉ hiệu quả khi ánh sáng đầy đủ. Vì vậy ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới mía vươn cao mạnh nhất khi bắt đầu vào mùa hè có độ dài ngày tăng lên. Chính vì vậy, nó là nhân tố quan trọng quyết định năng suất và sản lượng mía. Độ ẩm: mặc dù là cây trồng cạn, mía rất cần nước. Trong thân mía chứa trên 70% khối lượng là nước, nên đòi hỏi điều kiện độ ẩm rất cao, nhưng lại sợ úng nước nên đất cần sâu, tơi xốp, thông thoáng khí và đã tháo cạn nước. Mía có thể phát triển tốt ở những vùng có lượng mưa từ 1500 – 2000 mm/năm. Giai đoạn sinh trưởng mía yêu cầu lượng mưa từ 100-170mm/tháng. Khi chín cần khô ráo, mía thu hoạch sau một thời gian khô ráo khoảng 2 tháng sẽ cho tỉ lệ đường cao. Bởi vậy các nước nằm trong vùng khô hạn nhưng vẫn trồng mía tốt còn những nơi mưa nhiều và phân bố đều trong năm thì việc trồng mía không hiệu quả Đất trồng: mía là loại cây công nghiệp khoẻ, dễ tính, không kén đất, vậy có thể trồng mía trên nhiều loại đất khác nhau, từ 70% sét đến 70% cát. Có thể trồng mía có kết quả trên những loại đất xốp, ngay cả những nơi đất sét rất nặng cũng như trên đất than bùn, đất hoàn toàn cát, đất chua mặn, đất đồi, khô hạn ít màu mỡ. Đất thích hợp nhất cho mía là những loại đất xốp, tầng canh tác sâu, có độ phì cao, giữ ẩm tốt và dễ thoát nước. Yêu cầu tối thiểu với đất trồng là có độ sâu, độ thoáng nhất định, độ pH thích hợp là 5,5-7,5 và không vượt quá 4-9. Yêu cầu về địa hình: những vùng đất đai bằng phẳng cơ giới vận tải tương đối thuận lợi đều có thể bố trí trồng mía. Ngoài ra người ta có thể canh tác mía ở cả những vùng gò đồi có độ dốc không lớn lắm ở vùng trung du miền núi. Tuy nhiên ở những vùng địa bàn này cần bố trí các rãnh mía theo các đường đồng mức để tránh sói mòn đất. Ngành trồng mía chỉ có thể cho hiệu quả kinh tế cao khi hình thành những vùng chuyên canh có qui mô lớn. Các yếu tố khác như gió bão làm cây đổ dẫn đến làm giảm năng suất, giảm phẩm chất của cây Chính vì vậy gió cũng là dấu hiệu quan trọng trong công tác dự báo lên kế hoạch và chế biến làm sao tốn ít chi phí mà giá trị sản xuất cũng như phẩm chất của mía nguyên liệu vẫn cao. 2.4 Bảo vệ cây mía Dưới các điều kiện không thích hợp, cây mía có thể bị nhiễm các bệnh hoặc bị sinh vật gây hại tấn công. Các điều kiện không phù hợp có thể là: + Điều kiện thời tiết không phù hợp (quá nóng, quá ẩm ướt, quá khô, bị úng nước) + Sự nén đất, gây ra bởi việc sử dụng thiết bị cơ giới không phù hợp + Đất thoát nước kém hiệu quả + Sự bạc màu của đất, sự thiết các chất dinh dưỡng. + Các cây mía trồng quá gần nhau. Bảng 2.1 - Các bệnh và sinh vật hại mía 2.4.1 Côn trùng hại mía Bọ hung đục gốc mía Tên khoa học: Allissonotum impressicolle Họ :Scarab – Dynastidae (họ phụ) Bộ :Coleoptera Có 3 loại - Bọ hung đen: A. Impressicolle - Bọ hung nâu: Holotrichia sinensis - Bọ hung xanh: Anomata sp Biện pháp phòng trị - Trồng đúng thời vụ, nhanh gọn.. - Cày bừa kỹ, xử lý đầt trước khi trồng. - Vào đầu mùa mưa, xử lý đất kỹ bằng thuốc hóa học dạng bột quanh gốc mía - Luân canh với cây họ đậu. Rầy đầu vàng hại mía Tên khoa học : Eoeurysa flavocapitata Muir Tên tiếng Anh: Black Leafhopper, Yellow Headed Planthopper Họ: Muội (Delphacidae) Bộ: Cánh đều (Homoptera), còn được gọi là rầy đen (Black Planthopper) gây hại trên mía. Đây là đối tượng sâu hại ít gây ảnh hưởng kinh tế quan trọng trên mía như các đối tượng sâu hại khác và tương đối dễ phòng trị. Biện pháp phòng trừ - Trồng mía tập trung ít bị hại hơn trồng lẻ tẻ - Trồng các giống kháng như: F 177, F 178, ROC 5, ROC 16, R 570 - Kiểm tra ruộng mía khi thấy có 5 – 10 con/cây thì cho phun xịt thuốc trừ rầy. - Phun một trong các loại thuốc sau: Applaud 10 WP (Buprofezin), Fastac 5 EC (Alpha cypermethrin), Sumithion 50 EC (Fenitrothion), Hoppecin 50 EC (Fenobucarb # BPMC), Nurelle D 25/2,5 EC (Chlorpyrifos +Cypermethrin), Mospilan 20 SP (Acetamiprid), Oncol 20 EC (Benfuracarb) -Có thể phối hợp dầu khóang Citrole 96,3 ND với các thuốc trên với liều 40 cc/bình 8 lít để tăng hiệu lực trừ rầy -Phun vào sáng sớm, chiều mát, phun kỹ vào đọt non, loa kèn 2.4.2 Bệnh than hại mía Do nấm Ustilago scitamines H.Sydow gây ra. Bệnh làm đen thân cây mía thường xảy ra ở các vườn mía rậm rạp, độ ẩm cao, bào tử nấm dễ phát sinh và các loài kiến tha bào tử đi làm lây lan... Cách phòng trị: chủ yếu phòng bệnh là chính. Nên trồng giống mía kháng bệnh cao, thăm vườn thường xuyên, phát hiện cây mía nào bệnh thì nhổ bỏ xa vườn, rẫy mía bị hại nặng, không để lưu gốc. Nên luân canh vào ba vụ các cây họ đậu hay cây họ khác họ mía. Không lấy lại giống ở các ruộng mía đã bị bệnh. Xử lý hom trước khi trồng bằng Tilt 250ND với nồng độ 0,2‰, ngâm 5 phút vớt ra. 3. Khía cạnh thu hoạch mía 3.1 Các phương pháp xác định lượng đường trong mía trước thu hoạch Một số danh từ, thuật ngữ thường dùng Bx: viết tắt của chữ Brix, biểu thị trọng lượng biểu kiến của chất rắn hòa tan trong 100 phần trọng lượng dung dịch người ta đo bằng phù kế (Brix kế) hay tỷ trọng kế. Pol: viết tắt của chứ Polaremeter, biểu thị trọng lượng biểu kiến của đường saccharose trong 100 phần trọng lượng đường do kết quả đo được bằng máy Polarimet 1 lần theo phương pháp tiêu chuẩn quốc tế. AP: viết tắt của chứ Apparent Purity, biểu thị độ tinh khiết đơn giản của dung dịch đường. Còn có nghĩa là tỉ lệ % của saccharose (hay Pol) trên toàn phần chất rắn hòa tan trong dung dịch đường. AP = Pol ×100 Bx GP: viết tắt của chữ Gravity purity, biểu thị độ tinh khiết tọng lực trong dung dịch đường, hay là tỉ lệ trọng lượng saccharose trong toàn bộ trọng lượng chất rắn hòa tan. GP = Sacc *100 Bx Chữ đường: là chỉ số % đường mía thương mại dùng để mua mía, thường ký hiệu CCS (commercial cane sugar), được xác định theo công thức thực nghiệm của Úc được sử dụng từ năm 1899 tại phòng thí nghiệm Queens Land. CCS = 3P  F + 5  B  F + 3  1 − ÷−  1 − ÷ 2  100  2  100  với P = Pol nước mía ban đầu B = Bx nước mía ban đầu F = xơ mía (%): chất khô không hòa tan trong nước nằm trong tổ chức cây mía đem so với mía. Trước khi chuẩn bị vào vụ sản xuất, phải có công tác kiểm tra độ chín của mía trên đồng, xác định hàm lượng đường rong cây mía, thành phần xơ mía,… để có số liệu sơ bộ tính toán hiệu quả kinh tế, quyết định ngày giờ mở máy vào vụ sản xuất. Thông thường có 2 cách kiểm tra: + Kiểm tra độ chín của mía bằng refractometer cầm tay. - Lấy mẫu cây mía để kiểm tra. - Dùng mũi khoan có kèm theo máy refractometer cầm tay, chích vào 3 điểm của cây mía mẫu được chọn. Một điểm ở gốc cây mía, lấy nước mía cho vào lăng kính của refractometer, điều chỉnh cho đường ranh giới được rõ nét, đọc kết quả và ghi là Bx. Một điểm ở thân cây, đọc kết quả và ghi là Bx2 . Một điểm ở ngọn cây mía, đọc kết quả và ký hiệu là Bx3 . - Hệ số thuần thục (độ chín của mía) = Bx1 + Bx2 + Bx3 3 - Nếu hệ số = 1 là mía thuần thục. - Nếu hệ số < 1, là mía chưa đạt độ thuần thục, chưa đạt độ chín cần thiết, chưa nên thu hoạch. + Phân tích pol mía và chữ đường. - Đo Brix: nước mía được ép từ mẫu trên, đổ vào cái rây lọc, lược rác, bã nhuyễn, cát, sau đó cho nước mía này vào một ống đong có đường kính lớn hơn phù kế 1.5 lần, trước khi thả phù kế vào ống đong cần cầm bằng hai ngón tay: cái và chỏ kẹp trên mút đầu phù kế và tráng phù kế bằng nước mía mẫu, thả phù kế từ khong để dao động lên xuống mạnh làm dính dịch đo ở phần thước nhìn, chờ cho phù kế đứng yên rồi mới đọc số ngang mặt thoáng chất lỏng, tiếp đó dùng nhiệt kế để đo và đọc nhiệt độ dung dịch đo. Brix mẫu đo = Brix đọc ± hệ số hiệu chỉnh (t0 > 200C là (+)) (t0 < 200C là (-)) - Đo Pol: nước mía sau khi đo xong Brix, lấy 100ml cho vào bình định mức 100/110ml và nhỏ thêm vào dung dịch acetat chì kiềm tính, vừa nhỏ, vừa lắc cho đến khi thấy hiện tượng kết tủa thì không cho acetat chì nữa và cho nước cất trung tính cho đến khấc định mức của bình là 110ml rồi lắc đều đổ vào phễu lọc, có nước lọc trog suốt, lấy nước lọc đó cho vào ống quan sát 200mm và đưa vào máy polarimetre để quan sát, điều chỉnh cho thật nét rồi đọc kết quả Pol, hoặc đưa vào máy điện tử tự động, bật máy trên màng hình sẽ nhảy số đọc, chờ cho đến khi số nhảy trên màng hình dừng mới đọc lấy số Pol. - Xác định chữ đường của mía: bằng phân tích trên ta đã có % xơ trong mía. Dùng % Brix và % Pol vừa tính được trên tra bảng theo % xơ trong mía tìm được trị số chữ đường CCS. Hiện nay hầu hết các nhà máy đều cài đặt chương trình này lên máy vi tính, chỉ cần phân tích cung cấp kết quả đo độ Bx và Pol, % xơ mía được xác định từng thời kì thì sẽ có ngay kết quả chữ đường CCS. 3.2 Yêu cầu chất lượng mía trước thu hoạch Bảng 3.1 – Các đặc tính chất lượng và hàm lượng cần thiết 3.3 Xác định thời điểm thu hoạch Thu hoạch tốt nhất khi cây mía đạt độ chín công nghiệp. Đó là mía phải đạt chỉ tiêu có hàm lượng đường đo được ở phần gốc và phần ngọn là gần tương đương và phải đảm bảo: độ Brix >20%, độ Pol >19%, Rs87%, ECS (chữ đường)>11. Nhận dạng thực tế: Lá mía chuyển vàng, các vai lá sít gần nhau. Thân mía sáng, láng bóng, màu sậm hơn Còn ít lá xanh trên cây mía. Đo và phân tích : Dụng cụ : máy đo độ Brix Phương pháp đo : Đo Brix nước mía tại nhiều vị trí trong ruộng. Mỗi vị trí đo brix ở hai điểm, ngọn và gốc, trên cùng 1 cây mía . Nếu Brix ngọn = Brix gốc biểu hiện cây mía đã chín Nên thu hoạch các ruộng mía cần trồng mới lại trước các ruộng mía lưu gốc Không thu hoạch mía trong các ngày rét đậm, trời mưa to, đất còn ẩm ướt. Thu mía theo đặc tính giống: giống chín sớm phải thu hoạch trước, giống chín muộn thu sau bằng cách chặt thủ công hoặc thu bằng máy. Thu đến đâu chuyển nhanh về nhà máy trong ngày. 3.4 Công tác thu hoạch mía Gồm những việc sau: + Đốt mía: nếu có thể, mía sẽ được đốt trước khi thu hoạch. Lửa cháy ở nhiệt độ khá cao và tắt rất nhanh. vì vậy, cây mía và hàm lượng đường của nó không bị tổn hại. Việc này cũng ít gây tổn hại môi trường vì lượng CO2 giải phóng ra rất nhỏ so với lượng CO2 được cố định khi quang hợp trong suốt thời kỳ phát triển của mía. Ưu điểm khi đốt mía trước thu hoạch  Tăng năng suất cắt mía khoảng 30%  Các cây mía không được đốt chứa nhiều tạp chất hơn, khiến độ tinh khiết của đường giảm xuống  Việc làm đất sẽ không bị cảm trở bởi lớp bồi  Tầng phủ bồi sẽ cảm trở các chồi non, đặc biệt là trong thời tiết ẩm ướt  Bệnh và sâu hại cây sẽ bị tiêu diệt, loại bỏ những lá chết, cỏ dại và lớp sáp bao phủ  Chất dinh dưỡng trong tro được thu nhận dễ dàng + Phương pháp “Thu hoạch xanh” phản đối việc đốt mía vì các lý do sau:  Sinh khối cây mía còn lại sau thu hoạch cần thiết cho việc trồng trọt lâu dài sau này  Tầng phủ bồi giúp cố định Nitơ, các vi khuẩn cố định Nitơ sống độc lập hoặc cộng sinh.  Tầng phủ bồi giúp năng cản các sự phát triển không mong muốn  Hàm lượng dinh dưỡng và năng lượng bị mất do các hợp chất chứa C, N được giải phóng dưới dạng khí  Việc đốt mía trước thu hoạch thì nguy hiểm và bị cấm ở các nước sản xuất mía vì có thể gây phá hủy cà một vùng trồng trọt hoặc gây cháy rừng. + Cắt mía: mía có thể được cắt bằng tay hoặc bằng máy.  Cắt mía bằng tay là công việc khó nhưng mang lại việc làm cho nhiều người ở những nơi khan hiếm việc làm. Mía sẽ được cắt sát mắt đất, các lá xanh ở đỉnh được cắt ra và toàn bộ thân cây được bao gói. Khi việc bao gói đã hoàn thành thì chúng sẽ được đưa lên xe tải nhỏ (trailer) để chuyển ra khỏi cánh đồng, sau đó chuyển sang những chiếc xe tải lớn hơn để đưa về các nhà máy. Hình 3.1 - Các container vận chuyển mía Hình 3.2 - Mía đường đang được thu hoạch ở Barbados (thân của cây mía được chặt và chuyển vào một container cơ )  Hầu hết các máy cắt mía sẽ cắt mía thành những đoạn nhỏ và xử lý giống như cách chặt mía bằng tay. Máy cắt mía chỉ có thể sử dụng khi điều kiện đất đai phù hợp, địa hình bằng phẳng.  Phương pháp cắt cơ bản Cắt và bó: được sử dụng phổ biến ở Bắc Phi, phần gần gốc mía được cắt bằng can knife, một con dao thứ hai dùng để cắt phần ngọn. Một loại dao khác phổ biến hơn là cutlass (đoản đao), giúp người công nhân không phải cúi xuống để cắt mía ở vị trí mong muốn. Các thân cây sẽ được cột thành bó. Hình 3.3 – Cắt mía bằng máy Cắt đoạn: công nhân sẽ cắt mía tại một độ cao chỉ định cho mỗi hàng một ngày. Sau đó, mía sẽ được đặt vào luống và được thu bằng bell grab loader, rồi chuyển vào xe tải và vận chuyển tới nơi cần thiết. Phương pháp này cho năng suất khá cao khoảng 11.5 tấn/công nhân/ngày, trong khi phương pháp trên chí đạt 4 tấn/ngày. Nhưng có một số bất lợi như việc đất bị ép do bell grab loader đi qua sẽ gây ra những ảnh hưởng không mong muốn lên đất. Hình 3.4 – Phương pháp thu hoạch mía bằng máy Cắt mía bằng máy: toàn bộ cây mía được cắt, tách ngọn, chuyển vào phần đáy của máy. Mía được cắt thành những đoạn 656 feet (khoảng 200m), rồi được đốt. Ưu điểm của phương pháp này ở chỗ máy cắt là thiết bị kết hợp nên không cần thêm thiết bị nào cả và công nhân dùng sức ở mức độ tối thiểu. Nhưng nếu một phần trong máy cắt xảy ra sự cố, toàn bộ máy sẽ không hoạt động. Hơn nữa, công nhân phải có kỹ năng vận hành tốt để điều khiển máy. Phẩm chất của cây mía sẽ không cao vì cây mía càng dài thì có xu hướng hỏng nhanh hơn và tổn thất mía thường xuyên hơn. Hình 3.5 – Thu hoạch mía bằng máy cắt + Đốn chặt - Loại bỏ đọt lá đến “mặt trăng”, vì đọt mía chứa nhiều nước, mềm và non, chứa rất ít đường saccharose, đọt mía còn là tạp chất chủ yếu làm giảm tinh độ của toàn xe mía nguyên liệu. - Chặt thật sát gốc (cách mặt đất từ 0 đến 5 cm): phần gốc mía là phần chứa nhiều đường nhất trong thân cây mía. Khi chặt sát gốc, mía gốc tái sinh sẽ tốt hơn, vì cây con lên từ mắt mầm dưới đất, không mọc từ mầm cạn, mầm treo trên mặt đất + Loại, giảm tạp chất trong xe mía nguyên liệu. - Loại bỏ mầm nước (không có đường) - Loại bỏ những cây mía chết hoặc bị khô, ủng. - Loại bỏ rễ mía, lá, đất, và những tạp chất khác không phải là mía nguyên liệu. + Bốc xếp : cân nhanh và xử lý nguyên liệu (không quá 4 ngày); + Đóng gói: có 2 cách đóng gói  Đóng gói khối (bulk packaging): các cây mía được đóng gói chung để xuất khẩu sang Châu Âu, trong các thùng hàng làm từ vật liệu không thấm hơi nước, các tấm kim loại hàn kín (như polyethylen, polypropylene) theo các đơn vị 10, 20, 25kg. Trước khi các tấm kim loại được hàn kín, các thùng hàng sẽ được hút chân không.  Đóng gói để tiêu thụ (consumer packaging): nếu các cây mía không xuất khẩu, chúng sẽ được đóng gói để tiêu thụ, trong đó, cần chú ý - Bảo vệ mùi vị (aroma protection): sự mất hương và sự xuất hiện các mùi không mong muốn - Bảo toàn các tính chất vật lý, đặc biệt là sự tăng hoặc giảm độ ẩm - Có các vị trí có thể mở dễ dàng để các cây mía vẩn còn tươi và khô ráo + Trung chuyển : sắp xếp mía với số lượng lớn (khoảng 40 tấn), không cần tạo độ thông thoáng, phải có tấm che bên trên, tránh không cho mía chạm nước; trong quá trình chờ cân và chế biến đường, cần để mía nơi mát hoặc ngoài trời, nhưng phải che bạt, tránh để sát tường; không đưa mía xuống nước sau khi đốn. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi vận chuyển mía với khối lượng nhỏ (từ 20-80 kg) và thời gian vận chuyển dài từ 2-12 ngày thì tổn thất khối lượng và chất lượng thể hiện rất rõ; mía được sắp xếp trong điều kiện thông thoáng thì lượng đường saccharose, chữ đường (CCS) mất từ 1,98-2,02, trong khi tồn trữ ở điều kiện không thông thoáng chỉ mất từ 1,11-1,4 CCS; khối lượng mía tổn thất cao hơn khoảng 1% so với điều kiện không thông thoáng. Mía bị mắc mưa hay ngâm nước và không được che chắn thì tổn thất hàm lượng đường saccharose và CCS nhiều nhất... TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Sugarcane – Organic Farming in the Tropics and Subtropics (Exemplary Description of 20 Crops) 2. http://www.yousaytoo.com/sugarcane/327562 3. http://www.sucrose.com/learn.html 4. http://www.sucrose.com/harvest.html 5. http://www.ritchiewiki.com/wiki/index.php/sugarcane#Cutting.2FHarvesting _Methods 6. http://www.ritchiewiki.com/wiki/index.php/Trailers 7. http://www.nunukphotos.com/Industry-photos/Harvesting-sugar-cane [...]... Brix nước mía tại nhiều vị trí trong ruộng Mỗi vị trí đo brix ở hai điểm, ngọn và gốc, trên cùng 1 cây mía Nếu Brix ngọn = Brix gốc biểu hiện cây mía đã chín Nên thu hoạch các ruộng mía cần trồng mới lại trước các ruộng mía lưu gốc Không thu hoạch mía trong các ngày rét đậm, trời mưa to, đất còn ẩm ướt Thu mía theo đặc tính giống: giống chín sớm phải thu hoạch trước, giống chín muộn thu sau bằng cách... giống: giống chín sớm phải thu hoạch trước, giống chín muộn thu sau bằng cách chặt thủ công hoặc thu bằng máy Thu đến đâu chuyển nhanh về nhà máy trong ngày 3.4 Công tác thu hoạch mía Gồm những việc sau: + Đốt mía: nếu có thể, mía sẽ được đốt trước khi thu hoạch Lửa cháy ở nhiệt độ khá cao và tắt rất nhanh vì vậy, cây mía và hàm lượng đường của nó không bị tổn hại Việc này cũng ít gây tổn hại môi trường... xuyên, phát hiện cây mía nào bệnh thì nhổ bỏ xa vườn, rẫy mía bị hại nặng, không để lưu gốc Nên luân canh vào ba vụ các cây họ đậu hay cây họ khác họ mía Không lấy lại giống ở các ruộng mía đã bị bệnh Xử lý hom trước khi trồng bằng Tilt 250ND với nồng độ 0,2‰, ngâm 5 phút vớt ra 3 Khía cạnh thu hoạch mía 3.1 Các phương pháp xác định lượng đường trong mía trước thu hoạch Một số danh từ, thu t ngữ thường... Xác định thời điểm thu hoạch Thu hoạch tốt nhất khi cây mía đạt độ chín công nghiệp Đó là mía phải đạt chỉ tiêu có hàm lượng đường đo được ở phần gốc và phần ngọn là gần tương đương và phải đảm bảo: độ Brix >20%, độ Pol >19%, Rs87%, ECS (chữ đường)>11 Nhận dạng thực tế: Lá mía chuyển vàng, các vai lá sít gần nhau Thân mía sáng, láng bóng, màu sậm hơn Còn ít lá xanh trên cây mía Đo và phân tích... Bệnh và sâu hại cây sẽ bị tiêu diệt, loại bỏ những lá chết, cỏ dại và lớp sáp bao phủ  Chất dinh dưỡng trong tro được thu nhận dễ dàng + Phương pháp Thu hoạch xanh” phản đối việc đốt mía vì các lý do sau:  Sinh khối cây mía còn lại sau thu hoạch cần thiết cho việc trồng trọt lâu dài sau này  Tầng phủ bồi giúp cố định Nitơ, các vi khuẩn cố định Nitơ sống độc lập hoặc cộng sinh  Tầng phủ bồi giúp năng... (trailer) để chuyển ra khỏi cánh đồng, sau đó chuyển sang những chiếc xe tải lớn hơn để đưa về các nhà máy Hình 3.1 - Các container vận chuyển mía Hình 3.2 - Mía đường đang được thu hoạch ở Barbados (thân của cây mía được chặt và chuyển vào một container cơ )  Hầu hết các máy cắt mía sẽ cắt mía thành những đoạn nhỏ và xử lý giống như cách chặt mía bằng tay Máy cắt mía chỉ có thể sử dụng khi điều kiện... chọn Một điểm ở gốc cây mía, lấy nước mía cho vào lăng kính của refractometer, điều chỉnh cho đường ranh giới được rõ nét, đọc kết quả và ghi là Bx Một điểm ở thân cây, đọc kết quả và ghi là Bx2 Một điểm ở ngọn cây mía, đọc kết quả và ký hiệu là Bx3 - Hệ số thu n thục (độ chín của mía) = Bx1 + Bx2 + Bx3 3 - Nếu hệ số = 1 là mía thu n thục - Nếu hệ số < 1, là mía chưa đạt độ thu n thục, chưa đạt độ... chất chứa C, N được giải phóng dưới dạng khí  Việc đốt mía trước thu hoạch thì nguy hiểm và bị cấm ở các nước sản xuất mía vì có thể gây phá hủy cà một vùng trồng trọt hoặc gây cháy rừng + Cắt mía: mía có thể được cắt bằng tay hoặc bằng máy  Cắt mía bằng tay là công việc khó nhưng mang lại việc làm cho nhiều người ở những nơi khan hiếm việc làm Mía sẽ được cắt sát mắt đất, các lá xanh ở đỉnh được cắt... nước Mía có thể phát triển tốt ở những vùng có lượng mưa từ 1500 – 2000 mm/năm Giai đoạn sinh trưởng mía yêu cầu lượng mưa từ 100-170mm/tháng Khi chín cần khô ráo, mía thu hoạch sau một thời gian khô ráo khoảng 2 tháng sẽ cho tỉ lệ đường cao Bởi vậy các nước nằm trong vùng khô hạn nhưng vẫn trồng mía tốt còn những nơi mưa nhiều và phân bố đều trong năm thì việc trồng mía không hiệu quả Đất trồng: mía. .. phần gần gốc mía được cắt bằng can knife, một con dao thứ hai dùng để cắt phần ngọn Một loại dao khác phổ biến hơn là cutlass (đoản đao), giúp người công nhân không phải cúi xuống để cắt mía ở vị trí mong muốn Các thân cây sẽ được cột thành bó Hình 3.3 – Cắt mía bằng máy Cắt đoạn: công nhân sẽ cắt mía tại một độ cao chỉ định cho mỗi hàng một ngày Sau đó, mía sẽ được đặt vào luống và được thu bằng bell ... sau quan sát Saccharum Thân Thân rắn, không phân nhánh, mmặt cắt ngang có hình tròn, xù xì, hoàn toàn phân thành đoạn riêng biệt, đoạn gồm có mắt mía lóng mía Mắt mía gồm nụ nằm biên, dải bao quanh... từ 2.5-5cm Độ cứng thân mía bị ảnh hưởng điều kiện sinh trưởng Mỗi có lớp biểu bì cứng, bao quanh sáp, bọc quanh biểu mô mềm Lớp sáp bảo vệ nước từ thân bay Độ cứng lớp bọc ảnh hưởng đến khả ép... Nhiệt độ: ảnh hưởng đến quang hợp, vận chuyển trình tích lũy đường Nhiệt độ biến đổi khoảng 30-40oC, tốc độ quang hợp mía không thay đổi Nhiệt độ cao thấp làm giảm tốc độ quang hợp.Thời kỳ trồng,