Ảnh hưởng của độ ẩm đến tính chất vật lý và cơ học của hạt ngô

- Ngô là loại cây trồng quan trọng nhất ở Iran vận chuyển và xử lý hạt Ghasemi Varnamkhasti et al., 2007 Nghiên cứu này xem xét một số đặc tính độ ẩm phụ thuộc tính chất vật lý và cơ họ

Giáo viên hướng dẫn:

PGs.Ts Nguyễn Minh Thủy

Học viên thực hiện:

Nhóm 2 Cao học CNTP K19

Tháng 7 năm 2013

Ảnh hưởng của độ ẩm đến tính chất vật lý và cơ học của

hạt ngô

- Ngô là loại cây trồng quan trọng nhất ở Iran

vận chuyển và xử lý hạt (Ghasemi Varnamkhasti et al., 2007)

Nghiên cứu này xem xét một số đặc tính độ ẩm phụ thuộc tính chất vật lý và cơ học của hạt ngô (kích thước, nghĩa là hình học, tương đương với đường kính và

số học, tính cầu, trọng lượng nghìn hạt (TGW), diện tích bề mặt, dung trọng )

ĐẶT VẤN ĐỀ

GIỚI THIỆU

Ngô (Zea mays L.)

Ngô thuộc họ hòa thảo (Gramineae),

Tộc Maydeae

Chi Zea

Loài Zea mays

(Nguồn: http://www.vaas.org.vn)

 Ngô là một loại ngũ cốc quan trọng sau lúa mì và lúa gạo, giàu dinh dưỡng hơn lúa mì và lúa gạo

 Tất cả các bộ phận của cây ngô đều sử dụng được để

làm lương thực, thực phẩm cho người, thức ăn cho gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp

VD: rượu ngô, sản xuất ethanol để chế biến xăng sinh học, thậm chí còn còn chế biến tạo ra một số vật dụng đồ dùng như điện thoại, đồ trang sức của phụ nữ…

 Sản lượng ngô xuất khẩu trên thế giới trung bình hàng năm từ 82,6 đến 86,7 triệu tấn ( Mỹ xuất khẩu 64,41 % tổng sản lượng; các nước khác chiếm 35,59 %.)

GIỚI THIỆU

Giá trị dinh dưỡng của ngô

Giá trị dinh dưỡng của ngô tính theo % chất khô so với một số cây lấy hạt khác

( VietNam Academy of agricultural sciences )

Phân loại cây ngô

Phân loại khoa học

(không phân hạng) Angiospermae

(không phân hạng) Monocots

(không phân hạng) Commelinids

Danh pháp hai phần

Zea mays L.

( Nguồn: http://vi.wikipedia.org/wiki/Ngô )

Sản xuất ngô trên thế giới

 Vào năm 1961, năng suất ngô trung bình của thế giới chỉ xấp xỉ 20 tạ/

ha

 Năm 2008 tăng gấp hơn 2,5 lần (đạt 51 tạ/ha),

 Sản lượng đã tăng từ 204 triệu tấn lên 822,712 triệu tấn(gấp 4 lần),

 Diện tích tăng từ 104 triệu lên 161 triệu hecta (hơn 1,5 lần)

(FAO 2009).

Sản xuất ngô ở Việt Nam

 Vào thập kỷ 60 của thế kỷ trước, diện tích ngô Việt Nam chưa đến 300 nghìn hecta, năng suất chỉ đạt trên 1 tấn/ha

 Năm 2009, diện tích đạt 1.170.900 ha, năng suất đạt trên 4,5 tấn/ ha

Các hoạt động

Số liệu của Cục Dự

trữ quốc gia(Trung bình, %)

Số liệu của Đoàn chuyên

gia khảo sát Chương trình miền Bắc(Lớn nhất, %)

Tổn thất sau thu hoạch ngô

( Nguồn: Viện khoa học nông nghiệp Việt Nam )

 Giảm độ ẩm của hạt (sấy/làm khô) tới độ ẩm an

toàn

 Giảm nồng độ khí ô xy/giảm độ thông thoáng (bảo

quản kín, bảo quản bằng khí cacbonic, nitơ).

 Kiểm soát nhiệt độ (thông gió cưỡng bức, làm mát).

 Xông hơi diệt trùng, dùng hoá chất bảo quản

Các biện pháp giảm tổn thất sau thu hoạch

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu: Hạt ngô Sc704

với 4,73% w.b.( căn bản ướt )

Phương pháp xác định độ ẩm

W : chiều rộng, mm

Mi : hàm lượng ẩm đầu , %

Mf: hàm lượng ẩm sau , %

Q : khối lượng nước cần thiết, g

 Độ ẩm ban đầu của hạt được xác định

bằng phương pháp (Tabatabaeefar,

2003) và để đạt được độ ẩm mong

muốn như 12, 16, và 22% căn bản ướt

Xác định đường kính trung bình hình học, đường kính tương đương và đường kính số học

 Để xác định chiều dài, chiều rộng và độ dày khoảng 40

hạt lựa chọn ngẫu nhiên của mỗi mẫu, sau đó sử dụng

một caliper đo

Phương pháp xác định trọng lượng nghìn hạt, thể tích và diện tích bề mặt

 Thể tích và diện tích bề mặt xác định theo công thức sau

Phương pháp xác định hệ số ma sát tĩnh

 Hệ số ma sát tĩnh được xác định đối với các bề mặt khác

nhau với: ván ép, sắt mạ kẽm và nhựa bằng máy

Thiết bị để xác định hệ số ma sát tĩnh

 Phương pháp chuyển Toluene được sử dụng để xác định

tỷ trọng thực là tỷ lệ khối lượng mẫu của hạt với thể tích tinh

khiết của nó (Mohsenin, 1980)

 Một container được sử dụng để xác định dung trọng, ngô

được đổ đầy đến nóc và sau đó cân container (Dashpande et al., 1993)

 Độ rỗng là tỷ lệ không gian trống giữa các hạt để tổng số

các hạt với khối hạt của nó được tính toán bằng công thức :

Phương pháp xác định góc nghiêng

 Hộp mẫu được đổ đầy hạt, và sau đó là tấm điều chỉnh được nghiêng từ từ cho phép những hạt ngô nghiêng theo và giả định một độ dốc tự nhiên (Tabatabeefar, 2003)

Thiết bị xác định góc nghiêng tĩnh

Phương pháp xác định lực vỡ và

năng lượng vỡ

 Các tính chất cơ học của hạt ngô đã được thể hiện bằng lực

bị vỡ và năng lượng vỡ

 Các hạt giống với độ ẩm mong muốn được đưa vào máy

chọn tốc độ tải và sau đó dùng lực cho đến khi các hạt bị đứt

gãy

Thiết bị xác định lực vỡ

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Kích thước và hình dạng

 Tất cả các kích thước được tăng lên cùng với sự gia tăng hàm lượng

ẩm từ 4,73% đến 22% căn bản ướt

 Xu hướng ngày càng tăng trong kích thước trục, với tăng hàm lượng

ẩm, là do làm của các mao mạch và khoảng trống khi hấp thu độ ẩm và sau đó trương lên

 Diện tích bề mặt của hạt ngô tăng 137,69-160,09 mm2

 Các tính cầu hạt ngô giảm 0,62-0,59 với sự gia tăng hàm lượng ẩm 4,73-12% w.b nhưng trong khoảng 12-22% w.b, tính cầu tăng 0,59-0,62

 Đường kính trung bình hình học của hạt ngô tăng 7,2-7,78 mm và đường kính số học 7,79-8,43 mm

Khối lượng nghìn hạt

Mối quan hệ tuyến tính của khối lượng nghìn hạt dựa trên độ ẩm

Khối lượng nghìn hạt (TGW) tăng 271-321,4 g cũng như độ

ẩm tăng từ 4,73% - 22% w.b,

M: độ ẩm

Dung trọng

Dung trọng và hàm ẩm của hạt tương quan như sau:

 Các giá trị của dung trọng cho các mức độ ẩm khác nhau thay đổi giảm từ 710-649 kg m-3

Tỷ trọng thực

Tương quan giữa tỷ trọng thực và hàm ẩm của hạt

 Tỷ trọng thực sự thay đổi 1250-1325 kgm-3 khi hàm ẩm tăng từ 4,73% - 22% w.b

Độ rỗng

Mối quan hệ giữa độ rỗng và hàm ẩm

 Độ rỗng của hạt ngô tăng tuyến tính ở mức 5% tần suất

từ 43,2% đến 51% với sự gia tăng hàm ẩm từ 4,73% -

22% w.b

Hệ số ma sát tĩnh

Ảnh hưởng của hàm lượng ẩm đến hệ số ma sát tĩnh: plastic (∆);

sắt mạ kẽm(□) và ván ép (◊).

 Mức tăng 56,8%, 25,9% và 69,4% được ghi nhận trong

trường hợp của nhựa, ván ép và sắt mạ kẽm, tương ứng, với hàm ẩm tăng từ 4,73% - 22% w.b

Góc nghiêng

Mối quan hệ góc nghiêng tĩnh của ngô với hàm lượng ẩm của nó

 Các giá trị của góc nghiêng tĩnh đã cho thấy tăng

đáng kể 49-58 ° trong khoảng độ ẩm từ 4,73-22% w.b

Lực vỡ

Mối quan hệ giữa lực vỡ và độ ẩm của ngô

 Đồ thị cho thấy lực vỡ giảm đến một giá trị tối thiểu ở độ ẩm 16% và sau đó tăng lên với sự gia tăng độ ẩm từ 16% đến 22% Điều này

có thể có kết quả từ thực tế là khi các hạt ngô đã được nén, hấp thụ thêm nước từ vỏ làm cho hạt trương lên và lấp đầy giữa các khe hở bên trong của hạt và vỏ làm cấu trúc phồng lên và điều này làm

tăng lực vỡ một lần nữa

Lực vỡ

Năng lượng vỡ

Mối quan hệ giữa năng lực vỡ và độ ẩm của ngô

 Trong khoảng của các giá trị năng lượng vỡ là 130,8 N mm Kết quả khảo sát cho thấy năng lượng vỡ là phụ thuộc nhiều vào độ ẩm (4,73-22% w.b) Năng lượng

64,67-vỡ cao nhất là ở độ ẩm 22%

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ QUAN

TÂM THEO DÕI!

Hà Thanh Toàn và Dương Thị Phượng Liên, 2012 Công nghệ sau thu hoạch ngũ cốc, Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ.

Phạm Xuân Vượng, 2005 Kỹ thuật bảo quản nông sản Nhà xuất bản Đại học Nông Nghiệp Hà Nội.

Trần Thị Thu Trà, 2007 Công nghệ bảo quản và chế biến lương thực – tập 1: Bảo quản lương thực Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TPHCM.

Vũ Quốc Trung và Lương Thế Ngọc, 2009 Sổ tay Kỹ huật bảo quản lương thực, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.

Mohammad Reza Seifi (Corresponding author)

Department of Agricultural Machinery Engineering

Faculty of Agricultural Engineering & Technology

College of agriculture and natural resources, University of Tehran

P.O Box 4111, Karaj 31587-77871, Iran

Tel: 98-936-673-0986 E-mail: mrseifi83@yahoo.com

Reza Alimardani

Department of Agricultural Machinery Engineering

Faculty of Agricultural Engineering & Technology

College of agriculture and natural resources, University of Tehran

P.O Box 4111, Karaj 31587-77871, Iran