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

Ảnh hưởng độ ẩm đến tính chất vật lý học hạt ngô Học viên thực hiện: Giáo viên hướng dẫn: PGs.Ts Nguyễn Minh Thủy Tháng năm 2013 Nhóm Cao học CNTP K19 ĐẶT VẤN ĐỀ - Ngô loại trồng quan trọng Iran - Xử lý, tách, vận chuyển, sấy, bảo quản, thơng khí chế biến hạt ngơ xác định tính chất vật lý Ví dụ: + Kích thước hình dạng tách thiết kế thiết bị tĩnh điện hạt ( Mohsenin, 1980) + Dung trọng, tỷ trọng thực, độ rỗng tốc độ truyền nhiệt q trình thơng khí làm quy trình khơ Hệ số ma sát tĩnh vận chuyển xử lý hạt (Ghasemi Varnamkhasti et al., 2007) Nghiên cứu xem xét số đặc tính độ ẩm phụ thuộc tính chất vật lý học hạt ngơ (kích thước, nghĩa hình học, tương đương với đường kính số học, tính cầu, trọng lượng nghìn hạt (TGW), diện tích bề mặt, dung trọng ) GIỚI THIỆU Ngô (Zea mays L.) Ngô thuộc họ hòa thảo (Gramineae), Tộc Maydeae Chi Zea Lồi Zea mays (Nguồn: http://www.vaas.org.vn) GIỚI THIỆU  Ngô loại ngũ cốc quan trọng sau lúa mì lúa gạo, giàu dinh dưỡng lúa mì lúa gạo  Tất phận ngô sử dụng 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, chí còn chế biến tạo số vật dụng đồ dùng điện thoại, đồ trang sức phụ nữ…  Sản lượng ngô xuất giới trung bình hàng năm từ 82,6 đến 86,7 triệu ( Mỹ xuất 64,41 % tổng sản lượng; nước khác chiếm 35,59 %.) Giá trị dinh dưỡng ngô Giá trị dinh dưỡng ngô tính theo % chất khơ so với số lấy hạt khác Hàm lượng Tinh bột Protein Lipid Xenlulose Tro Nước Ngô 69,2 10,6 4,3 2,0 1,4 12,5 Lúa 62,4 7,9 2,2 9,9 5,7 11,9 Lúa mì 63,8 16,8 2,0 2,0 1,8 13,6 Cao lương 71,7 12,7 3,2 1,5 1,6 9,9 Kê 59,0 11,3 3,8 8,9 3,6 13,0 Loại hạt ( VietNam Academy of agricultural sciences ) Phân loại ngô Phân loại khoa học Giới (regnum) Plantae (không phân hạng) Angiospermae (không phân hạng) Monocots (không phân hạng) Commelinids Bộ (ordo) Poales Họ (familia) Poaceae Chi (genus) Zea Loài (species) Z mays Danh pháp hai phần Zea mays L ( Nguồn: http://vi.wikipedia.org/wiki/Ngô ) Sản xuất ngô giới  Vào năm 1961, năng suất ngơ trung bình giới xấp xỉ 20 tạ/ha  Năm 2008 tăng gấp 2,5 lần (đạt 51 tạ/ha),  Sản lượng đã tăng từ 204 triệu lên 822,712 triệu tấn(gấp lần),   Diện tích tăng từ 104 triệu lên 161 triệu hecta (hơn 1,5 lần) (FAO 2009) Sản xuất ngô Việt Nam  Vào thập kỷ 60 kỷ trước, diện tích ngơ Việt Nam chưa đến 300 nghìn hecta, suất đạt tấn/ha  Năm 2009, diện tích đạt 1.170.900 ha, suất đạt 4,5 tấn/ Tổn thất sau thu hoạch ngô Các hoạt động Số liệu Cục  Dự trữ quốc gia (Trung bình, %) Số liệu Đồn chun gia khảo sát Chương trình miền Bắc (Lớn nhất, %)     Thu hoạch 0,2 10,0     Tẽ 4,2 2,0 - 10,0      Vận chuyển 1,7 -      Bảo quản 1,6 30,0     Tổng cộng: 7,7 52,0      Làm khô ( Nguồn: Viện khoa học nông nghiệp Việt Nam ) Các biện pháp giảm tổn thất sau thu hoạch  Giảm độ ẩm hạt (sấy/làm khơ) tới độ ẩm an tồn  Giảm nồng độ khí xy/giảm độ thơng thống (bảo quản kín, bảo quản khí cacbonic, nitơ)  Kiểm sốt nhiệt độ (thơng gió cưỡng bức, làm mát)  Xơng diệt trùng, dùng hố chất bảo quản Phương pháp xác định lực vỡ lượng vỡ  Các tính chất học hạt ngơ thể lực bị vỡ lượng vỡ  Các hạt giống với độ ẩm mong muốn đưa vào máy chọn tốc độ tải sau dùng lực hạt bị đứt gãy Thiết bị xác định lực vỡ KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kích thước hình dạng  Tất kích thước tăng lên với gia tăng hàm lượng ẩm từ 4,73% đến 22% ướt  Xu hướng ngày tăng kích thước trục, với tăng hàm lượng ẩm, làm mao mạch khoảng trống hấp thu độ ẩm sau trương lên  Diện tích bề mặt hạt ngơ tăng 137,69-160,09 mm2  Các tính cầu hạt ngô giảm 0,62-0,59 với gia tăng hàm lượng ẩm 4,73-12% w.b khoảng 12-22% w.b, tính cầu tăng 0,59-0,62  Đường kính trung bình hình học hạt ngơ tăng 7,2-7,78 mm Khối lượng nghìn hạt Mối quan hệ tuyến tính khối lượng nghìn hạt dựa độ ẩm Khối lượng nghìn hạt (TGW) tăng 271-321,4 g độ ẩm tăng từ 4,73% - 22% w.b, M: độ ẩm Dung trọng Dung trọng hàm ẩm hạt tương quan sau:  Các giá trị dung trọng cho mức độ ẩm khác thay đổi giảm từ 710-649 kg m-3 Tỷ trọng thực Tương quan tỷ trọng thực hàm ẩm hạt  Tỷ trọng thực thay đổi 1250-1325 kgm-3 hàm ẩm tăng từ 4,73% - 22% w.b Độ rỗng Mối quan hệ độ rỗng hàm ẩm  Độ rỗng hạt ngô tăng tuyến tính mức 5% tần suất từ 43,2% đến 51% với gia tăng hàm ẩm từ 4,73% 22% w.b Hệ số ma sát tĩnh Ảnh hưởng hàm lượng ẩm đến hệ số ma sát tĩnh: plastic (∆); sắt mạ kẽm(□) ván ép (◊)  Mức tăng 56,8%, 25,9% 69,4% ghi nhận trường hợp nhựa, ván ép sắt mạ kẽm, tương ứng, với hàm ẩm tăng từ 4,73% - 22% w.b Góc nghiêng Mối quan hệ góc nghiêng tĩnh ngơ với hàm lượng ẩm  Các giá trị góc nghiêng tĩnh cho thấy tăng đáng kể 49-58 ° khoảng độ ẩm từ 4,73-22% w.b Lực vỡ Mối quan hệ lực vỡ độ ẩm ngô Lực vỡ  Các giá trị lực vỡ dao động từ 298,11 N đến 198,44 N  Kết chứng minh rằng, khoảng độ ẩm khảo sát (4,73-22%), lực vỡ dọc theo trục phụ thuộc nhiều vào độ ẩm  Đối với đường cong, hạt độ ẩm thấp cần lực vỡ lớn  Lực làm vỡ nhỏ độ ẩm cao thực tế hạt ngơ có kết cấu mềm độ ẩm cao  Đồ thị cho thấy lực vỡ giảm đến giá trị tối thiểu độ ẩm 16% sau tăng lên với gia tăng độ ẩm từ 16% đến 22% Điều có kết từ thực tế hạt ngô nén, hấp thụ thêm nước từ vỏ làm cho hạt trương lên lấp đầy khe hở bên hạt vỏ làm cấu trúc phồng lên điều làm tăng lực vỡ lần Năng lượng vỡ Mối quan hệ lực vỡ độ ẩm ngô  Trong khoảng giá trị lượng vỡ 64,67130,8 N mm Kết khảo sát cho thấy lượng vỡ phụ thuộc nhiều vào độ ẩm (4,73-22% w.b) Năng lượng vỡ cao độ ẩm 22% KẾT LUẬN Tính chất vật lý hạt ngơ (4,73% - 22% w.b) Chiều dài trung bình Chiều rộng Độ dày Đường kính trung bình hình học Đường kính tương đương Đường kính số học Tính cầu Trọng lượng nghìn hạt Góc nghiêng Thể tích hạt Diện tích bề mặt Tỷ trọng thực Độ rỗng Tỉ lệ hạt ngô 11,62-12,60 mm 7,27-7,98 4,47-4,71 7,20-7,77 7,63-7,96 7.77 - 8,43 62,31% đến 62,00% 271-321,4 g 49 ° đến 58 °, 209,66-265,00 mm3 137,69-160,09 mm2 1250-1325 kgm-3 43,2% đến 51% 63,05% đến 63,77% KẾT LUẬN Sắt mạ kẽm có hệ số ma sát tĩnh cao ma sát thấp xảy bề mặt nhựa Dung trọng cho thấy giảm từ 710-649 kgm-3 độ ẩm tăng từ 4,73% đến 22% w.b Với gia tăng độ ẩm, lượng vỡ hạt ngô thường tăng lên độ lớn lực vỡ giảm với gia tăng độ ẩm CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI! TÀI LIỆU THAM KHẢO Hà Thanh Tồn Dương Thị Phượng Liên, 2012 Cơng nghệ sau thu hoạch ngũ cốc, Nhà xuất Đại học Cần Thơ Phạm Xuân Vượng, 2005 Kỹ thuật bảo quản nông sản Nhà xuất Đại học Nông Nghiệp Hà Nội Trần Thị Thu Trà, 2007 Công nghệ bảo quản chế biến lương thực – tập 1: Bảo quản lương thực Nhà xuất Đại học Quốc Gia TPHCM Vũ Quốc Trung Lương Thế Ngọc, 2009 Sổ tay Kỹ huật bảo quản lương thực, Nhà xuất Khoa học 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 E-mail: rmardani@ut.ac.ir Internet http://www.vaas.org.vn http://vi.wikipedia.org/wiki/Ngô ... cong, hạt độ ẩm thấp cần lực vỡ lớn  Lực làm vỡ nhỏ độ ẩm cao thực tế hạt ngơ có kết cấu mềm độ ẩm cao  Đồ thị cho thấy lực vỡ giảm đến giá trị tối thiểu độ ẩm 16% sau tăng lên với gia tăng độ ẩm. .. vỡ độ ẩm ngô  Trong khoảng giá trị lượng vỡ 64,67130,8 N mm Kết khảo sát cho thấy lượng vỡ phụ thuộc nhiều vào độ ẩm (4,73-22% w.b) Năng lượng vỡ cao độ ẩm 22% KẾT LUẬN Tính chất vật lý hạt. .. vỡ  Các tính chất học hạt ngô thể lực bị vỡ lượng vỡ  Các hạt giống với độ ẩm mong muốn đưa vào máy chọn tốc độ tải sau dùng lực hạt bị đứt gãy Thiết bị xác định lực vỡ KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN