TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ KHO BẢO QUẢN LÚA 100 TẤN Họ

Những điều trên đây cho thấy rằng công tác bảo quản là một khâu rất quan trọng trong quá trình sau thu hoạch cũng như trong quá trình sản xuất lúa gạo, nó sẽ ảnh hướng đến số lượng và ch

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ

H I

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ KHO BẢO QUẢN LÚA

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, KHO BẢO QUẢN LÚA

Giáo viên hướng dẫn:

Th.S Lê Quang Giảng K.S Đinh Khánh

Tháng 6 năm 2009

LỜI CẢM TẠ

Để hoàn tất đề tài tôi chân thành tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh

Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ khí – Công nghệ Trường Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh

Quý thầy cô thuộc Khoa Cơ khí – Công nghệ Trường Đại học Nông Lâm Thành Phố

Hồ Chí Minh

Đặc biệt là Thạc sỹ Lê Quang Giảng, Khoa Cơ khí – Công nghệ Trường Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh; Kỹ sư Đinh Khánh, Giám Đốc Công ty Trách Nhiệm Hữu Hạn Sài Gòn Năng Lượng Thành Phố Hồ Chí Minh đã hướng dẫn, giúp

đỡ và động viên cho tôi thực hiện đề tài này

Các chuyên viên kỹ thuật Công ty Trách Nhiệm Hữu Hạn Sài Gòn Năng Lượng Thành Phố Hồ Chí Minh

Chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, những người đã động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và thực hiện đề tài này

TÓM TẮT

Đề tài:

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ KHO BẢO QUẢN LÚA NĂNG SUẤT 100 TẤN 1.Mục đích chung

Khảo nghiệm kho bảo quản mẫu

Tính toán – thiết kế và chọn thiết bị cho kho bảo quản lúa năng suất 100 tấn

2.Nội dung thực hiện

Tổng hợp tài liệu tổng quan về cấu tạo, các tính chất của lúa; tình hình bảo quản lúa gạo, các loại kho bảo quản nông sản thường dùng và kết cấu nhà kho

Xác định các yêu cầu trong xây dựng nhà kho

Lựa chọn kiểu nhà kho cần thiết kế

Tính toán, thiết kế kho bảo quản lúa dạng đóng bao và chọn các thiết bị cho hệ thống nhà kho

3.Kết quả

Sau hơn 2 tháng thực hiện, đề tài đã đạt được những kết quả sau:

3.1 Đã khảo nghiệm kho bảo quản mẫu

Địa điểm: Công ty TNHH Sài Gòn Năng Lượng Thành Phố Hồ Chí Minh

Thời gian: từ ngày 29/ 03 đến ngày 08/ 06/ 2009

Dàn lạnh: vận tốc gió của quạt: 0,5 m/s

Số liệu đầu vào: Khối lượng lúa: 810 kg

Ẩm độ lúa: 14,3%

Kho bảo quản: tT = 24 - 27oC, Rh = 50 – 60%

Số liệu đầu ra: Khối lượng lúa: 806 kg

Ẩm độ lúa: 11%

3.2 Tính toán thiết kế và chọn thiết bị cho hệ thống nhà kho

Thiết kế kho bảo quản lúa có các thông số kỹ thuật:

Loại kho bảo quản: kho bảo quản lúa dạng đóng bao sử dụng hệ thống lạnh

Nhiệt độ duy trì trong kho khoảng 24 – 27oC

Sức chứa: 100 tấn

Thời gian bảo quản: 6 tháng

Kích thước kho bảo quản: D x R x C = 19,6 x 8 x 5 m3

Testing of the available storehouse

Calculating, designing of a 100 tons rice preserving storehouse, with preserving time is in 6 months

2 Main contents

Collecting of the documents about the structions, the properties of rice, the preserving situation of rice, all kinds of agricultural storehouse commonly was used and storehouse structions

Determination of the requirements to build the storehouse

Selecting of the type of the storehouse to design

Calculating, designing of a package rice storehouse and choosing of the equipments for storage system

3 Results

After more than 2 months to take place, I was obtained these results:

3.1 Testing of the available storehouse

Place: Saigon Energy Limited Company Hochiminh City

Testing duration: from 29/ 03/ 2009 to 08 / 06 / 2009

3.2 Calculating, designing and choosing of the equipments for storehouse system

A rice storehouse was designed with storage parameters:

Type of storehouse: storehouse of package rice use cooling system

Storage temperature is maintained about 24 – 27oC

Walls were builted with bricks of thickness δ = 90 mm, resistance: R = 0,111

m2.oC/W; Outside is painted cement mortar / sand: ¼, thickness 15 mm, resistance

R = 0,016 m2 oC/ W

Concrete platform are of thickness δ = 300 mm, above is painted mortar with thickness of 25mm Thermal conductivity: U = 2,18 W/ m2.oC

The equipments were selected folowing:

Piston compressor: OCT 26.03- 943 – 77 Symbol of machine П Γ10 with Vlt = 0,00822 m3/s

Air-condensor, across blowing fan from: Gao Xiang China Symbol is FNH – 29/100

Evaporator was seted on ceiling: made in from Gao Xiang China production GX – HE302 – 300

Results: With the above results can be applied infact to preserve national food

sources or other types of grain agricultural products, and use to seed

Eng Dinh Khanh

MỤC LỤC

Trang tựa i

Cảm tạ…… … ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách các hình v

Danh sách các bảng vi

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích luận văn 2

Chương 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Tìm hiểu về cấu tạo của hạt thóc 3

2.2 Thành phần hóa học của thóc 4

2.3 Tính chất vật lý của thóc 4

2.3.1 Dung trọng hạt 4

2.3.2 Khối lượng riêng hạt 4

2.3.3 Độ trống rỗng 5

2.3.4 Tính tự động phân cấp 5

2.3.5 Tính hấp phụ chất khí và hơi nước 5

a/ Tính hấp phụ chất khí 5

b/ Tính hút ẩm của hạt 6

c/ Thủy phần cân bằng của hạt 6

2.3.6 Quá trình hô hấp 7

2.3.7 Cường độ hô hấp 7

2.3.8 Quá trình chín sau thu hoạch 7

2.3.9 Thóc bị mọc mầm 8

2.3.10 Hiện tượng biến vàng của thóc, gạo 8

2.3.11 Tính dẫn nhiệt của khối hạt 8

2.3.12 Nhiệt dung riêng 9

2.4 Tình hình lúa gạo thế giới 9

2.5 Tình hình lúa gạo trong nước 9

2.6 Tình hình khí hậu vùng Nam Bộ Việt Nam 10

2.7 Một số phương pháp bảo quản hạt lúa trên thế giới và ở Việt Nam 11

2.7.1 Một số phương pháp bảo quản hạt lúa trên thế giới 11

2.7.2 Một số phương pháp bảo quản hạt lúa ở đồng bằng sông Cửu Long 12

2.8 Bảo quản thóc dạng đóng bao 13

2.9 Yêu cầu đối với kho bảo quản thóc 14

2.9.1 Theo thời gian tồn trữ 15

a/ Kho bảo quản tạm 15

b/ Kho bảo quản dự trữ 15

2.9.2Theo độ cao chứa hạt 15

a/ Kho bảo quản theo chiều rộng 15

b/ Kho bảo quản theo chiều cao 15

2.9.3Theo mức độ cơ giới hóa kho 16

a/ Kho thường 16

b/ Kho cơ giới 16

c/ Kho máy 16

2.10 Kho bảo quản nông sản ở Việt Nam 17

2.10.1 Thực trạng kho ở Việt Nam 17

2.10.2 Cấu trúc cơ bản của một số loại kho 17

a/ Kho bảo quản theo chiều rộng 17

b/ Cấu trúc của tường kho 18

c/ Cấu trúc của nền kho 19

d/ Cấu trúc của mái kho 20

2.10.3 Phương hướng phát triển kho bảo quản nông sản ở Việt Nam 21

2.10.4 Cấu trúc cơ bản và nguyên tắc làm việc của một số loại kho 22

a/ Cấu trúc của kho thông gió 22

b/ Cấu trúc của kho lạnh 22

2.11 Các dạng tổn thất lúa gạo trong quá trình bảo quản 22

2.11.1 Tổn thất trọng lượng 22

2.11.2 Tổn thất chất lượng 23

2.12 Một số công thức tính toán nhà kho 24

2.12.1 Tính toán năng suất lạnh của hệ thống lạnh 24

2.12.2 Một số công thức tính toán máy nén 28

2.12.3 Công thức tính toán thiết bị ngưng tụ 30

2.12.4 Công thức tính toán thiết bị bay hơi 31

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

3.1 Phương pháp nghiên cứu 32

3.1.1 Phương pháp khảo nghiệm kho lạnh mẫu chạy không tải 32

3.1.2 Phương pháp bảo quản lúa trong kho bảo quản mẫu 32

3.1.3 Phương pháp lấy kết quả 32

3.1.4 Phương pháp tính toán thiết kế 32

3.2 Phương tiện 32

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Khảo nghiệm kho bảo quản mẫu chạy không tải 34

4.1.1 Mục đích 34

4.1.2 Kết quả 34

4.2 Bảo quản lúa trong kho bảo quản mẫu 35

4.2.1 Mục đích 35

4.2.2 Kết quả 37

4.3 Tính toán thiết kế kho bảo quản lúa 40

4.3.1 Cơ sở tính toán, thiết kế 40

4.3.2 Các số liệu chọn để thực hiện 40

4.3.3 Kết quả tính toán thiết kế kho bảo quản 40

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

BẢN VẼ

DANH SÁCH CÁC HÌNH

TRANG

Hình 2.1 Cấu tạo hạt thóc 3

Hình 2.2 Sơ đồ chất xếp bao lúa trong kho 14

Hình 2.3 Kho chứa hạt đóng bao 16

Hình 2.4 Kho thông gió tự nhiên và cưỡng bức 22

Hình 2.5 Kho lạnh làm lạnh trực tiếp; làm lạnh gián tiếp 22

Hình 4.1 Mặt cắt kho bảo quản mẫu chạy không tải 35

Hình 4.2 Mặt cắt đứng kho bảo quản mẫu 36

Hình 4.3 Mặt cắt ngang kho bảo quản mẫu 36

Hình 4.4 Biểu đồ diễn biến ẩm độ lúa 37

Hình 4.5 Biểu đồ diễn biến nhiệt độ và ẩm độ trong kho mẫu 38

Hình 4.6 Biểu đồ diễn biến nhiệt độ và ẩm độ ngoài môi trường 38

Hình 4.7 Biểu đồ biểu diễn tỉ lệ gạo nguyên 39

Hình 4.8 Kích thước chọn của nhà kho 41

Hình 4.9 Kết cấu mái nhà kho 41

Hình 4.10 Kết cấu tường kho 42

Hình 4.11 Kết cấu nền nhà kho 42

Hình 4.12 Mặt cắt đứng nhà kho bảo quản 42

Hình 4.13 Kết cấu dàn ngưng tụ của hệ thống 51

Hình 4.14 Kết cấu dàn bay hơi của hệ thống 52

DANH SÁCH CÁC BẢNG

TRANG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học trung bình của thóc, gạo 4

Bảng 2.2 Hiện tượng tự động phân cấp của hạt khi cho vào kho silo 5

Bảng 2.3 Thủy phần cân bằng của một số nông sản ở 20oC 6

Bảng 2.4 Ẩm độ cân bằng của một số hạt 6

Bảng 2.5 Thời gian bảo quản an toàn 13

Bảng 4.1 Thông số máy nén П Γ10 49

Bảng 4.2 Thông số dàn ngưng kiểu FNH – 29/100 50

Bảng 4.3 Thông số kích thước dàn ngưng kiểu FNH – 29/100 50

Bảng 4.4 Thông số dàn bay hơi GX – HE 302 – 300 51

Bảng 4.5 Thông số kích thước dàn bay hơi GX – HE 302 – 300 52

cả nước, giúp Việt Nam đã trở thành nước xuất khẩu gạo hàng đầu trên thế giới, chỉ xếp sau Thái Lan

Việt Nam, với dân số trên 84 triệu người, tỉ lệ tăng dân số khoảng 1,32% Do công cuộc đô thị hóa nên diện tích gieo trồng có xu hướng giảm xuống Cụ thể như ở đồng bằng sông Cửu Long diện tích trồng lúa hiện nay đã bị thu hẹp gần 200 nghìn ha Vì thế, vấn đề gia tăng sản lượng lúa gạo trở thành mối bận tâm của các nhà chức trách

và những nhà làm công tác về khoa học nông nghiệp Để gia tăng sản lượng lúa gạo hàng năm, ngoài việc ứng dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp, chúng ta còn phải thực hiện công tác giảm thiểu sự tổn thất lúa gạo trong quá trình sau thu hoạch

Những điều trên đây cho thấy rằng công tác bảo quản là một khâu rất quan trọng trong quá trình sau thu hoạch cũng như trong quá trình sản xuất lúa gạo, nó sẽ ảnh hướng đến số lượng và chất lượng hàng năm cho nên những địa phương có nhu cầu lớn về bảo quản lúa gạo tiêu biểu như vùng đồng bằng sông Cửu Long, đòi hỏi những người làm công tác bảo quản phải nắm vững các cơ sở khoa học, tính chất của thóc, đặc điểm khí hậu, kho tàng Trong đó kho tàng có một vai trò quan trọng, quyết định khả năng bảo quản hạt, chất lượng hạt bảo quản vì nó là một phương tiện kĩ thuật nhằm hạn chế, ngăn chặn những ảnh hưởng xấu của môi trường bên ngoài đến hạt Vì

vậy một hệ thống kho tàng thích hợp cho việc bảo quản lúa gạo là hết sức cần thiết để mang lại hiệu quả kinh tế cho người sản xuất, nâng cao chất lượng và tính cạnh tranh của lúa gạo xuất khẩu của Việt Nam trên thị trường thế giới

Với mục đích khảo nghiệm một kho bảo quản mẫu và tính toán, thiết kế một kho bảo quản lúa sau khi sấy để tồn trữ trong điều kiện thời tiết Miền Nam nước ta, được

sự đồng ý của khoa Cơ khí - Công nghệ Trường Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh và sự hướng dẫn của Thạc sỹ Lê Quang Giảng – Trường Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh và Kỹ sư Đinh Khánh, giám đốc Công ty TNHH Sài Gòn Năng Lượng Thành Phố Hồ Chí Minh, nay tôi thực hiện đề tài:

“TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ KHO BẢO QUẢN LÚA 100 TẤN’’

1.2 Mục đích luận văn

Khảo nghiệm kho bảo quản mẫu và tính toán, thiết kế nhà kho bảo quản lúa dạng đóng bao trong thời gian là 6 tháng với năng suất 100 tấn Cụ thể là:

Khảo nghiệm kho bảo quản 1 tấn/ tháng

Tính toán thiết kế nhà kho gồm:

Tính toán chung

Chọn thiết bị chính

Thiết kế nhà kho

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Tìm hiểu về cấu tạo của hạt thóc /1/

Hạt thóc gồm có những phần chính sau: Mày thóc, vỏ trấu, vỏ hạt (cám), nội nhũ

11 Chồi mầm

12 Rễ mầm

Hình 2.1: Cấu tạo hạt thóc

Vỏ trấu: chiếm khoảng 18 – 20 % so với khối lượng toàn hạt

Vỏ hạt: gồm 3 lớp (kể từ ngoài vào) là: vỏ ngoài, vỏ giữa và lớp có thớ chéo Trung bình lớp vỏ hạt chiếm 5,5 đến 6,0 % khối lượng hạt gạo lật (gạo mới chỉ bóc

Glucide (% CK)

Protein (%CK)

Lipide (%CK)

Xenlulo (%CK)

Tro (%CK)

Vitamin B1 (mg %CK)

64,03 74,46 77,35 43,47 36,10

6,59 8,10 6,85 14,9 12,75

2,10 2,02 0,52 8,07 0,98

8,78 0,57 0,18 14,58 56,72

5,36 1,18 0,54 11,23 19,61

5,36 1,18 0,54 11,00

2.3 Tính chất vật lý của thóc /1/

2.3.1 Dung trọng hạt

Dung trọng hạt là khối lượng của một đơn vị dung tích hạt nhất định Đơn vị của

nó thường là kg/ m3

Dự đoán được phẩm chất hạt tốt hay xấu

Làm căn cứ tính toán dung tích kho chứa nông sản

Thể tích chứa hạt có thể ước tính bằng công thức:

V = M/ BdTrong đó: M là khối lượng hạt cần tồn trữ (kg)

Bd là dung trọng hạt (kg/ m3)

Tính toán khối lượng hạt trong kho: M = V * Bd

2.3.2 Khối lượng riêng hạt

Là khối lượng của một thể tích hạt thực nhất định và cũng được tính bằng kg/ m3

Công thức tính khối lượng riêng hạt như sau:

Hạt đất (%)

Hạt to nhỏ (%)

Hạt vỡ (%)

Lép (%) Cỏ dại

(%)

Tạp chất nhẹ(%)

0,53 0,14 0,15 0,15 0,47

1,84 1,9 1,57 1,99 2,22

0,09 0,13 0,11 0,10 0,47

0,32 0,34 0,21 0,21 1,01

0,15 0,50 0,36 0,35 2,14 Chú thích:

Mẫu thứ 1 lấy ở phần trung tâm khối hạt

Mẫu thứ 2, 3, 4 lấy ở các phần khác của khối hạt

Mấu thứ 5 lấy ở giáp vách kho

Bảng 2.3: Thủy phần cân bằng của một số nông sản ở 20oC

RH (%) Tên nông

Thóc

Gạo

11,4 12,0

12,5 13,0

13,7 14,6

15,2 16,0

17,6 18,7

c/ Thủy phần cân bằng của hạt

Hạt trong quá trình bảo quản không ngừng hấp thụ và giải hấp phụ hơi nước trong

không khí Khi tác dụng hấp phụ chiếm ưu thế thì hàm lượng nước của hạt tăng và

ngược lại, khi tác dụng phản hấp phụ chiếm ưu thế thì hàm lượng nước của hạt

giảm Hàm lượng nước của hạt không cố định mà thay đổi theo độ ẩm không khí

Nhưng khi áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí xung quanh bằng áp

suất riêng phần của hơi nước trên bề mặt của hạt thì thủy phần của hạt lúc đó được

gọi là thủy phần cân bằng

Bảng 2.4: Ẩm độ cân bằng của một số hạt (ASAE, 1994) /2/

-

-

8,2 7,5 6,5 7,1

-

9,9 9,1 7,9 8,5

-

11,1 10,4 9,4 10,0

-

12,3 11,4 10,8 10,9

-

13,3 12,5 12,2 11,9 10,3

14,5 13,7 13,4 13,1 12,3

16,6 15,2 14,8 14,7 14,3

19,2 17,6 16,7 17,1 16,5

Lúa mì 25

50

5,7 3,9

7,6 5,6

9,0 6,9

10,5 8,3

11,9 9,6

13,1 10,9

14,7 12,7

16,7 15,1

17,1 19,0

-

-

2.3.6 Quá trình hô hấp /3/

Là quá trình trao đổi chất quan trọng nhất của thóc, gạo trong quá trình bảo quản

Trong quá trình hô hấp, các chất dinh dưỡng (chủ yếu là tinh bột) trong hạt bị oxi

hóa, phân hủy thành khí CO2 và hơi nước H2O, sinh ra năng lượng cung cấp cho

các tế bào trong hạt để duy trì sự sống

Nếu có đầy đủ oxy, hạt tiến hành hô hấp hiếu khí Phương trình tổng quát của quá

trình hô hấp hiếu khí như sau:

C6H12O6 + 6O2 = 6H2O + 6CO2 + Q

Nhiệt lượng sinh ra trong quá trình hô hấp là 674 kcal cho 1 phân tử gam gluco, hay 374 kcal cho 100 gam gluco bị phân hủy

Nếu không đầy đủ oxy, hạt tiến hành hô hấp yếm khí Phương trình tổng quát của quá trình hô hấp yếm khí như sau:

C6H12O6 = 2CO2 + 2C2H5OH + Q Nhiệt lượng sinh ra trong quá trình hô hấp yếm khí nhỏ hơn trong quá trình hô hấp hiếu khí Phân hủy 1 phân tử gam gluco tỏa ra 28 kcal, đồng thời sinh ra 44,8 lít khí CO2 và 92 gam rượu etylic C2H5OH

2.3.7 Cường độ hô hấp /3/

Dùng để xác định mức độ hô hấp của hạt Theo quy ước, cường độ hô hấp là số miligam khí CO2 thoát ra trong 24 giờ do 100 gam vật chất khô của hạt hô hấp

2.3.8 Quá trình chín sau thu hoạch /3/

Là quá trình xảy ra sau thu hoạch, trong đó dưới tác dụng của hệ enzym có sẵn trong hạt, tự hoàn thiện về mặt chất lượng

Thực chất của quá trình chín sau thu hoạch là quá trình sinh hóa tổng hợp xảy ra trong tế bào và mô hạt Quá trình này làm giảm các chất hữu cơ hòa tan trong nước

và làm tăng các chất dinh dưỡng có cấu trúc phức tạp và bền vững hơn

Thời gian chín sau thu hoạch của thóc tùy thuộc vào giống lúa, độ chín khi thu hoạch cũng như điều kiện nhiệt độ, độ ẩm, môi trường… Thời gian chín sau thu hoạch thường kéo dài 30 – 60 ngày Trong quá trình chín sau thu hoạch, thóc thoát nhiệt và ẩm mạnh, vì vậy cần phải chăm sóc chu đáo, cào đảo thường xuyên và theo dõi chặt chẽ nhiệt độ, độ ẩm trong kho, thủy phần của thóc

2.3.9 Thóc bị mọc mầm /3/

Thóc muốn mọc mầm phải có đầy đủ 3 điều kiện:

1 Có thủy phần thích hợp và cần thiết (từ 30 % trở lên);

2 Có đầy đủ oxy;

3 Có nhiệt độ thích hợp (30 – 40oC)

Quá trình mọc mầm là quá trình hoạt động rất mạnh của các enzym có trong hạt để chuyển hóa các chất phức tạp có trong hạt thành các chất đơn giản hơn, dễ hòa tan trong nước để nuôi phôi phát triển

Xét về phương diện bảo quản thì quá trình mọc mầm là quá trình hoàn toàn bất lợi, cần tìm mọi biện pháp để tránh Thóc thường mọc mầm trong trường hợp mái kho

bị dột hoặc mưa hắt vào làm thủy phần của thóc tăng lên đột ngột

2.3.10 Hiện tượng biến vàng của thóc, gạo/3/

Là hiện tượng lớp nội nhũ của hạt chuyển từ màu trắng sang màu vàng Nguyên nhân của hiện tượng biến vàng là do phản ứng tạo thành melanoit, sản phẩm có màu vàng sẫm, kết quả phản ứng giữa amino axit và đường khử có sẵn trong nội nhũ của hạt Phản ứng này thường gặp ở thóc có thủy phần cao, nhất là lại bảo quản ở điều kiện phát triển của nhiều nhóm nấm mốc Màu chuyển sang vàng là do hoạt động trao đổi chất của nấm có trong hạt hoặc do tương tác của nấm, mốc tới lớp vỏ quả

Thóc, gạo bị biến vàng, làm giảm giá trị thương phẩm, vì cơm nấu từ gạo bị biến vàng màu sắc không hấp dẫn, độ dẻo kém và nếu tỷ lệ hạt vàng cao, còn ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng

Theo tiêu chuẩn của nhiều nước trên thế giới cũng như ở Việt Nam, tỷ lệ hạt vàng không được vượt quá 0,5 %

2.3.11 Tính dẫn nhiệt của khối hạt /1/

Hệ số dẫn nhiệt của hạt là nhiệt lượng qua 1 m2 diện tích bề mặt một khối hạt dày

1 m trong một giờ làm cho nhiệt độ tầng trên và tầng dưới chênh nhau 10C Do đó đơn vị của hệ số dẫn nhiệt là kcal/m.giờ.0C

Hệ số dẫn nhiệt của hạt nói chung thấp Đại đa số là 0,1 – 0,2 kcal/ m.giờ.oC Ở

20oC, hệ số dẫn nhiệt không khí là 0,0217, của nước là 0,510 kcal/m.giờ.oC

2.3.12 Nhiệt dung riêng /1/

Là nhiệt lượng cần thiết để làm tăng nhiệt độ của 1 kg hạt lên 1oC Đơn vị của nhiệt dung riêng là kcal/ kg.oC

Để xác định nhiệt dung riêng, có thể dùng công thức sau:

Cp = Q/ m*T

Cp – Nhiệt dung riêng của hạt

Q – Nhiệt lượng cần thiết

m - Khối lượng vật liệu (nông sản)

T – Sự thay đổi nhiệt độ

Khi xác định được nhiệt dung riêng hạt ta có thể tính được nhiệt lượng của hạt tỏa

ra trong thời gian bảo quản và căn cứ vào nhiệt độ bình quân trong tháng bảo quản

để đi đến chỗ xác định tốc độ làm lạnh (mát) hạt

2.4 Tình hình lúa gạo thế giới

Năm 2007, sản lượng gạo thế giới đạt 420,6 triệu tấn Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Bangladesh, Việt Nam, Thái Lan, Burma, Philippines, Brazil, Nhật Bản, Hoa Kỳ, Pakistan là 12 nước đứng đầu thế giới về sản xuất lúa gạo, tổng sản lượng lúa gạo chiếm 89% tổng sản lượng lúa gạo thế giới

Năm 2008, Thái Lan, Việt Nam, Ấn Độ, Pakistan, Trung Quốc, Ai Cập, Hoa

Kỳ là 7 nước đứng đầu thế giới về xuất khẩu gạo, tổng lượng gạo xuất khẩu khoảng 23,7 triệu tấn, chiếm 82% thị phần thế giới Thái Lan dự kiến tăng lượng xuất khẩu từ 500.000 tấn-1 triệu tấn đạt mức 9,5 triệu tấn, Hoa Kỳ và Pakistan ổn định ở mức 3,5 và 2,9 triệu tấn Trung Quốc, Việt Nam, Ai Cập, Ấn Độ sẽ cắt giảm gạo xuất khẩu trong năm 2008: xuất khẩu gạo của Việt Nam giảm từ 500.000 tấn - 1 triệu tấn, Ai Cập giảm 400.000 tấn, Ấn Độ giảm 500.000 tấn, Trung Quốc giảm 340.000 tấn, kèm theo một loạt các chính sách hạn chế xuất khẩu gạo được

áp dụng như áp dụng giá xuất khẩu tối thiểu, áp dụng thuế xuất khẩu gạo, hạn ngạch Đây là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến khả năng làm giảm thương mại lúa gạo của thế giới

2.5 Tình hình lúa gạo trong nước

Những tháng đầu năm 2008, sản xuất lúa gạo trên cả nước so với năm trước tính cả về diện tích và sản lượng đều tăng

Các tỉnh phía nam, tổng diện tích gieo cấy lúa Đông Xuân 2008 đạt 1.865 nghìn ha, đạt 100,7% kế hoạch, tổng sản lượng khoảng 11,32 triệu tấn, tăng khoảng 440 nghìn tấn so với năm 2007, trong đó:

Vùng đồng bằng sông Cửu Long, diện tích gieo sạ đạt 1.516 nghìn ha, tăng 10 nghìn ha so với năm 2007 Thu hoạch xong, bình quân năng suất đạt 63,1 tạ/ha, tăng 2,9 tạ/ha, sản lượng thóc đạt 9,6 triệu tấn, tăng 550 nghìn tấn so với vụ Đông Xuân năm 2007

Vùng Đông Nam Bộ, diện tích gieo cấy đạt 117,7 nghìn ha, tăng 11 nghìn ha so với năm 2007; năng suất đạt 46,2 tạ/ha; sản lượng đạt 540 nghìn tấn

Vùng Duyên hải Trung Bộ, bị ảnh hưởng của các đợt lũ lớn kéo dài nên thời vụ gieo sạ bị chậm lại, diện tích bị giảm 2 nghìn ha, chỉ đạt 169 nghìn ha; năng suất đạt 53 tạ/ha, tương đương năng suất năm 2007; sản lượng đạt 820 nghìn tấn, giảm

120 nghìn tấn so với năm trước

Vùng Tây Nguyên, diện tích gieo cấy đạt 67 nghìn ha, tăng 2 nghìn ha so với

vụ trước; năng suất đạt 53,4 tạ/ha, tương đương vụ trước; sản lượng đạt 360 nghìn tấn, tương đương năm trước

Tại các tỉnh phía Bắc, do ảnh hưởng của đợt rét đậm, rét hại kéo dài làm chết trên 200 nghìn ha lúa và gần 18 nghìn ha mạ, nên diện tích gieo cấy và sản lượng đều hụt so với cùng kỳ năm trước Tính cả miền Bắc, diện tích gieo cấy là 1,11 triệu ha, đạt 98% kế hoạch Hiện các loại lúa gieo cấy đều sinh trưởng tốt Nếu không có đột biến lớn về thời tiết và dịch bệnh, năng suất có thể tương đương hoặc cao hơn vụ Đông Xuân năm trước, khoảng 56 - 57 tạ/ha; sản lượng ước đạt 6,5 triệu tấn, cao hơn sản lượng lúa Đông Xuân năm 2007(năm 2007 là 6,114 triệu tấn)

Như vậy, cả nước vụ Đông Xuân đạt khoảng 17,6 triệu tấn, cao hơn năm 2007 ( 17,02 triệu tấn) Nếu không có biến động lớn về thời tiết và dịch bệnh, sản lượng lúa của vụ Hè Thu khoảng 10,15 triệu tấn và vụ Mùa khoảng 8,8 triệu tấn như năm

2007 thì năm 2008, tổng sản lượng lúa khoảng 36,55 triệu tấn Với sản lượng này, chúng ta không chỉ đảm bảo cho tiêu dùng trong nước, mà còn xuất khẩu khoảng trên 8 triệu tấn thóc, tương đương trên 4,5 triệu tấn gạo

2.6 Tình hình khí hậu vùng Nam Bộ Việt Nam /3/

Do địa hình bằng phẳng trong khoảng thay đổi vĩ độ hẹp nên khí hậu khá đồng nhất và điều hòa Khí hậu có hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Độ ẩm quanh năm cao thay đổi từ 70 đến 90 % Nhiệt độ thấp nhất 18 – 20 oC, và các tỉnh phía đông có thể xuống tới 15 – 16oC Nhiệt độ thấp nhất 18 – 20oC, cao nhất 30 –

38oC, có thể tới 40oC trong tháng 5

Lượng mưa trung bình 2000 – 3000 mm

2.7 Một số phương pháp bảo quản hạt lúa trên thế giới và ở Việt Nam

2.7.1 Phương pháp bảo quản hạt lúa trên thế giới

Tùy thuộc vào điều kiện tình hình khu vực, thời tiết và mục đích của việc bảo quản như dùng làm lương thực, làm hàng hóa hay dùng để làm giống, hoặc việc bảo quản là tạm thời, trung gian hay lâu dài và tùy thuộc mức độ yêu cầu mà sử dụng các phương pháp bảo quản thích hợp Hiện nay trên thế giới có nhiều phương pháp bảo quản lúa bao gồm:

- Bảo quản ở trạng thái khô

- Bảo quản ở trạng thái thông thoáng

- Bảo quản ở trạng thái kín

- Bảo quản ở trạng thái lạnh

- Bảo quản hạt bằng hóa chất

a Bảo quản lúa ở trạng thái khô

Cơ sở của phương pháp này là giảm độ ẩm của lô hạt xuống đến độ ẩm giới hạn thì mọi quá trình sinh lý của hạt đều yếu, vi sinh vật và côn trùng khó phát triển Phương pháp này phổ biến ở nhiều nơi nhất là những khu vực có điều kiện nóng ẩm như nước ta Để giảm độ ẩm hạt có nhiều phương pháp nhưng thường dùng 2 phương pháp: (i) sấy với tác nhân sấy là không khí nóng (ii) phơi nắng và làm khô bằng không khí có độ ẩm tương đối thấp Điều kiện chọn phương pháp làm khô là phải đảm bảo chất lượng hạt

b Bảo quản ở trạng thái thông thoáng

- Trong khối hạt có độ rỗng khoảng 40 – 50%, độ dẫn nhiệt của các hạt rất kém, tính ỳ nhiệt lại rất lớn Hạt có tính nhả ẩm khi áp suất hơi nước riêng phần trên

bề mặt lớn hơn áp suất hơi riêng phần của không khí Lợi dụng tính chất này ta

có thể thông gió tự nhiên hoặc thông gió cưỡng bức tức quạt không khí khô và lạnh vào khối hạt nhiều lần thì nhiệt độ và ẩm độ của khối hạt sẽ giảm, đồng thời giữ được khả năng sống của khối hạt Điều kiện và chế độ quạt không khí vào khối hạt

- Không khí phải được quạt đều trong toàn khối hạt

- Cần đủ lượng không khí để thực hiện mục đích giảm nhiệt độ và độ ẩm

- Chỉ quạt khi độ ẩm của không khí ngoài trời thấp

- Nhiệt độ không khí ngoài trời phải thấp hơn nhiệt độ của khối hạt

Hiện nay phương pháp bảo quản khối lúa có thông gió đang được dùng phổ biến

do có nhiều ưu điểm hơn so với những phương pháp khác vì dễ điều chỉnh được nhiệt độ và ẩm độ trong khối hạt

c Bảo quản hạt ở trạng thái kín

Các cấu tử trong hạt đều cần oxy để hô hấp, lợi dụng tính chất này người ta cách li hạt với môi trường không khí xung quanh bằng cách bảo quản kín hay nạp vào khối hạt một thứ khí khác ngoài oxy rồi đóng kín lại Phương pháp này có những ưu điểm sau: (i) trong thời gian bảo quản các loại côn trùng bị hủy diệt hoàn toàn (ii) vi sinh vật bên ngoài không xâm nhập vào khối hạt (iii) nếu hạt khô thì

vi sinh vật không phát triển được, hiện tượng bốc nóng cũng không xảy ra liên tục (iv) không khí ngoài trời không xâm nhập vào khối hạt nên độ ẩm của khối hạt không tăng (v) tiết kiệm sức lao động và thời gian đảo hạt Nhưng phương pháp này cũng có nhược điểm là chỉ bảo quản hạt dùng cho người và gia súc, không dùng trong việc bảo quản hạt giống vì giảm độ nảy mầm của hạt

Đối với hạt khô thì trong quá trình bảo quản kín tính chất hạt thay đổi không nhiều, còn nếu khối hạt ướt (W > 16%) thì tính chất hạt thay đổi và ảnh hưởng tới chất lượng hạt

d Bảo quản hạt dùng hóa chất

Phương pháp này phát triển trên cơ sở của phương pháp bảo quản kín Sử dụng hóa chất trong khối hạt cũng nhằm giảm hàm lượng oxy, đồng thời diệt vi sinh vật

và côn trùng hại hạt

Hóa chất sử dụng độc với côn trùng và vi sinh vật, ít độc hại với người và gia cầm Hóa chất phải được phân bố đều và dễ xâm nhập vào khối hạt, không bị hạt hấp thụ và cũng dễ làm sạch, không gây hỏa hoạn và ăn mòn chi tiết

Tuy phân ra nhiều phương pháp bảo quản nhưng chung quy lại việc bảo quản hạt lúa phân ra thành 2 phương pháp bảo quản chính: bảo quản trong bao và bảo quản rời (đổ xá)

2.7.2 Phương pháp bảo quản lúa ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long

Do điều kiện khí hậu Việt Nam khác nhau ở các miền nên tùy từng khu vực mà

có những phương pháp bảo quản khác nhau để thích ứng Riêng khu vực đồng

bằng sông Cửu Long nền đất yếu nên xây dựng những công trình lớn và kiên cố luôn gặp khó khăn, luôn bị ngập lụt trong mùa mưa và những năm gần đây diễn biến khí hậu khu vực này thất thường không ổn định Đỉnh lũ mỗi năm thay đổi thêm vào đó do hiện tượng đê bao tiểu vùng nên lũ ngày càng cao và dồn về những khu vực có đê bao thấp hoặc chưa có đê điều này dẫn đến những công trình xây dựng trước đây thường xuyên bị ngập úng và phải nâng cấp liên tục rất tốn kém công sức và tiền của

Việc tồn trữ sau thu hoạch của nông dân ở đồng bằng sông Cửu Long vẫn phổ biến theo các phương pháp truyền thống: phương pháp tồn trữ phổ biến nhất trong nông thôn là việc đóng thành những bao khoảng 50 kg và xếp chồng thành từng đống đặt trong nhà nơi cao ráo hoặc sau khi phơi, sấy, làm sạch lúa đạt ẩm độ cho phép rồi dùng bồ cót (mê bồ) vây lại thành những vòng tròn lớn có khối lượng từ 2 – 10 tấn, những bồ cót tồn trữ này được đặt ở nơi khô ráo, thông thoáng tránh mưa bão tạt vào hoặc đóng những thùng gỗ có trữ lượng tương đương để chứa hạt Tuy nhiên việc bảo quản lúa trong dân theo các cách trên không tránh được ảnh hưởng của nhiệt độ, ẩm độ môi trường nên luôn bị nấm mốc, côn trùng, chim chuột tấn công đồng thời các hoạt động chuyển hóa thường xảy ra nên tổn thất rất lớn

2.8 Bảo quản thóc dạng đóng bao /3/

Thóc bảo quản ở dạng đóng bao, độ ẩm không quá 16%

Bảng 2.5: Thời gian bảo quản an toàn

Dạng lương thực Độ ẩm ( % ) Dạng bảo quản Thời gian bảo quản an toàn

Đổ rời Đóng bao

Đổ rời Đóng bao

Không quá 12 tháng Không quá 12 tháng Không quá 6 tháng Không quá 6 tháng Không quá 2 tháng Không quá 15 ngày Kho phải có bục kê (palet) để chống ẩm hoặc bằng trấu, cót (lớp trấu dày 20 cm) Các bao thóc được xếp thành lô, 15 – 18 lớp với độ cao không quá 4m, khối lượng mỗi lô khoảng 200 tấn, lô nọ cách lô kia ít nhất 1 m và cách tường 0,5 m trở lên Các bao được xếp theo kiểu chồng 3 hoặc 5, vuông góc với mặt sàn

Cứ 2 tháng một lần phun thuốc trừ sâu, mọt theo hướng dẫn hiện hành

Hình 2.2: Sơ đồ chất xếp bao lúa trong kho

2.9 Yêu cầu đối với kho bảo quản thóc /4/

Trong bảo quản nói chung và đặc biệt là bảo quản hạt, nhà kho đóng vai trò vô cùng quan trọng quyết định khả năng, chất lượng bảo quản và sự tổn thất trong quá trình bảo quản Kho chứa hạt phải đảm bảo được những yêu cầu của kỹ thuật công nghệ bảo quản

Nhà kho phải đảm bảo được yêu cầu của tính chống thấm từ nền, tường, mái, chống được hiện tượng dẫn ẩm do mao dẫn

Nhà kho có thể ngăn chặn hoặc hạn chế sự xâm nhập của không khí, nhiệt độ bên ngoài vào trong đống hạt, giữ cho đống hạt khô ráo ít chịu tác động xấu từ bên ngoài

Nhà kho phải có khả năng chống lại sự xâm nhập của chuột, chim, sâu mọt Kho phải có kết cấu phù hợp cho việc cơ giới hóa xuất, nhập thóc

Nhà kho phải đặt ở địa điểm giao thông thuận tiện nhất

Thiết kế kho hợp lý phải đi đôi với bảo quản đúng theo 4 điều chính:

Xử lý hạt tốt trước khi đưa vào kho, hạt phải phơi khô quạt sạch

Quét dọn kĩ cho vựa không có dấu vết của nông sản vụ trước

Nếu cần xông hoặc rắc thuốc diệt chuột theo chỉ dẫn chuyên môn và có kiểm tra, tránh gây độc hại cho người

Theo dõi tình trạng nông sản trong suốt thời kì trữ trong kho

Tùy theo mục đích sử dụng và đối tượng bảo quản mà có thể phân chia ra các loại kho sau:

Kho bảo quản tạm thời, để bảo quản thóc mới thu hoạch chưa phơi, sấy hoặc bảo quản tạm thời thóc thu mua

Kho bảo quản dự trữ, là những kho tương đối hiện đại, mức độ cơ giới tương đối cao, đáp ứng được yêu cầu bảo quản lâu dài, hạn chế tối đa những tổn thất có thể xảy ra trong quá trình bảo quản

Kho tàng ở nhà máy xay xát, bến tàu, bến cảng nơi có lượng thóc lưu chuyển lớn Người ta có thể phân loại kho theo nhiều cách như: theo dung tích, theo hình dáng, kích thước dài rộng, theo kết cấu, theo kiểu mái hoặc dựa trên trình độ cơ giới hóa…

2.9.1 Theo thời gian tồn trữ

a Kho bảo quản tạm: loại kho này dùng để bảo quản nông sản dạng hạt tươi,

chưa phơi, sấy khô hoặc bảo quản tạm ở các nhà ga, đầu mối giao thông Thời gian tồn trữ nông sản thường ngắn (vài ngày đến 10 ngày) Kho này có thể nhỏ và làm bằng các vật liệu sẵn có ở địa phương Hạt chứa trong kho rất dễ bị phá hoại bởi gia súc và mưa nắng nên sàn kho thường được làm cao hơn mặt đất một khoảng nhất định Với kho bảo quản tạm tại nhà ga, đầu mối giao thông, dung tích chứa có thể lớn nhưng không cần thiết phải quá kiên cố

b Kho bảo quản dự trữ: Là những kho lớn, kiên cố, thời gian tồn trữ dài (vài

tháng đến vài năm), được cơ giới hóa và áp dụng các phương pháp bảo quản hiện đại, nên thường hạn chế tới mức thấp nhất những hư hại có thể xảy ra trong quá trình bảo quản Kho chứa hạt thuộc nghành dự trữ quốc gia, kho giống, kho ở nhà máy xay, hoặc kho chứa ở cảng, có công suất nhập và xuất hạt cao thuộc loại này

2.9.2 Theo độ cao chứa hạt

a Kho bảo quản theo chiều rộng: Là kho mà chiều cao chứa hạt nhỏ hơn chiều

rộng của kho Kho bảo quản theo chiều rộng lại chia ra làm nhiều loại: kho bảo quản thủ công; nửa cơ giới và cơ giới hoàn toàn Loại kho này có sự phân bố nhiệt,

ẩm trong kho không đồng đều, khó cơ giới hóa và chiếm nhiều diện tích mặt bằng

b Kho bảo quản theo chiều cao (kho silo): Là kho có chiều cao chứa hạt lớn hơn

chiều rộng của kho Các silo có thể có thiết diện hình tròn, hình vuông, hình lục

giác…Chúng thường được làm bằng bê tông cốt thép, kim loại,…Loại kho này phải được trang bị các thiết bị nhập, xuất hạt, làm sạch hạt, sấy hạt và thường được

cơ giới hóa, tự động hóa các quá trình nhập, xuất, xử lý và bảo quản hạt

2.9.3 Theo mức độ cơ giới hóa kho

a Kho thường: Đây đơn giản chỉ là nơi chứa đựng nông sản, vì tác dụng bảo vệ,

bảo quản nông sản của kho hầu như không có Có rất ít các thiết bị cơ giới trong kho này

Hình 2.3: Kho chứa hạt đóng bao

b Kho cơ giới: Trong loại kho này, một phần việc bảo quản trong kho đã được cơ

giới hóa như các băng tải xuất nhập, cân tự động (cân điện tử), thậm chí trong một

số kho đã có thiết bị gia công chất lượng hạt (sấy, phân loại, làm sạch,…)

c Kho máy (kho silo): Trong loại kho này, dung tích chứa hạt rất cao (từ vài chục

ngàn đến hàng trăm ngàn tấn) và trình độ cơ giới hóa rất cao Hầu hết các công việc trong kho đều được điều khiển tự động Một kho máy có thể coi như một xí nghiệp bảo quản Kho silo thường chia thành 3 phần chính:

Các silo chứa hạt: Các silo này thường đứng liền nhau, cao, có thiết diện tròn hay lục giác Trong các silo, khí quyển kiểm soát, thường được sử dụng

Tháp chứa thiết bị bảo quản: Tất cả các thiết bị bao gồm: Các băng tải, xe vận chuyển, xe nâng hạ, cân khối lượng, thiết bị phân loại, thiết bị làm sạch, thiết bị sấy, thiết bị thông gió, thiết bị làm mát, thiết bị báo cháy, thiết bị đóng gói,… Tháp điều khiển: Các thiết bị của các bộ phận kể trên được nối mạng với tháp điều khiển Tại tháp, người vận hành kho có thể theo dõi được sự hoạt động của các thiết bị, tình trạng của hạt, điều kiện môi trường và có những điều chỉnh cần thiết, kịp thời

2.10 Kho bảo quản nông sản ở Việt Nam /4/

2.10.1 Thực trạng kho ở Việt Nam

Có thể tóm tắt thực trạng kho ở Việt Nam như sau:

Không đủ dung tích chứa: Ngoài hệ thống kho của ngành dự trữ quốc gia, ngành giống cây trồng, ngành lương thực được xây dựng từ những năm 60 của thế

kỷ XX là đúng nhà kho, còn lại phần lớn các kho chứa hạt hiện nay đang được sử dụng thực ra chỉ là một nơi chứa, một nhà ở, một hội trường được cải tạo để làm nhà kho Do đó, một bộ phận lớn nông sản đã được tồn trữ trong những điều kiện không tốt, nên tổn thất sau thu hoạch thường rất lớn

Lạc hậu: Các kho bảo quản nông sản ở Việt Nam thường là các kho thường, bảo quản theo chiều rộng, không chuyên dụng Rất thiếu kho mát và kho lạnh để tồn trữ sản phẩm mau hư hỏng

Cũ nát: Gần đây có một số kho bảo quản được xây mới nhưng cơ bản chúng ta vẫn đang sử dụng những kho cũ được xây dựng cách đây vài chục năm và đã hư hỏng nhiều (dột, nứt, thấm,…) theo thời gian

2.10.2 Cấu trúc cơ bản của một số loại kho /4/

a Kho bảo quản theo chiều rộng

Là loại kho phổ biến ở Việt Nam Các kho bảo quản tạm và cả kho dự trữ thường là loại kho bảo quản theo chiều rộng Loại kho này có những ưu nhược điểm sau

Ưu điểm:

Xây dựng tương đối đơn giản, vốn đầu tư xây dựng ít

Trong quá trình bảo quản, khi gặp các hiện tượng hư hại, như thóc bị ẩm, bị bốc nóng, bị mốc thì dễ xử lý hơn khi bảo quản trong kho silo

Kho bảo quản theo chiều rộng có thể bảo quản hạt có thủy phần lớn hơn thủy phần an toàn trong một thời gian nhất định

Giá thành bảo quản trên một tấn lương thực trong loại kho này thường thấp Nhược điểm:

Hệ số chứa của kho thấp (chỉ khoảng 30%), kho chiếm diện tích lớn

Khó thực hiện cơ giới hóa và tự động hóa hơn kho silo

Không đảm bảo được kín và chống những ảnh hưởng xấu của môi trường bên ngoài

b Cấu trúc của tường kho

Tường kho có những chức năng như sau: để bao che cho nhà kho, là tường ngăn và cũng là tường chịu lực (lực đạp của nông sản, tải trọng của mái)

Để bảo quản nông sản được tốt, tường kho phải bảo đảm các yêu cầu sau đây: vững chắc, kín, không thấm nước, cách nhiệt để chống nhiệt xâm nhập từ bên ngoài và đồng thời chống được hiện tượng đọng sương (đổ mồ hôi) Tường phải nhẵn để côn trùng khó ẩn nấp và dễ làm vệ sinh

Vật liệu làm tường thường dùng là gỗ, gạch, bê tông, xỉ, đá

Tường kho bằng gỗ có ưu điểm là cách nhiệt tốt, chống được đổ mồ hôi ở nông sản, do đó thóc sát tường không bị men mốc Trước đây thường dùng gỗ làm tường kho, nhưng hiện nay ít dùng, vì gỗ là loại vật liệu quý, hiếm, giá cao, hơn nữa nó cũng có nhược điểm là dễ bị mối, mọt phá hoại, khó làm vệ sinh, thường những khe kẽ ghép các tấm gỗ là chỗ ẩn nấp rất tốt cho sâu mọt

Tường xây bằng gạch là vật liệu được dùng phổ biến nhất Tường kho bằng gạch

có những ưu nhược điểm sau đây: vật liệu phổ biến ở mọi địa phương, giá thành

hạ, có độ dẫn nhiệt thấp, nhưng nhược điểm là: nếu chiều dày của tường không đủ lớn, độ cách nhiệt không tốt thì dễ xảy ra hiện tượng đọng sương trên nông sản Tường gạch là tường chịu lực, gồm áp lực của mái, áp lực của gió bão, áp lực của nông sản Áp lực của nông sản lên tường tỷ lệ với khoảng cách từ điểm đó đến bề mặt đống hạt Do vậy càng xuống sâu tường càng chịu áp lực lớn của hạt Để đảm bảo độ bền vững của tường, người ta đã xây dựng loại tường kho có hình dạng và kích thước đặc biệt

Để chống thấm, phía ngoài của tường phải có mái hiên đủ rộng để che cho tường khỏi chịu tác động trực tiếp của mưa Nếu không có hiên che thì ngoài lớp vữa chống thấm, tường cần phải sơn loại sơn silicat có tác dụng chống thấm để bảo vệ tường Qua thực tế bảo quản ở các loại kho, nhận thấy rằng, khi phía ngoài của tường đã có hiên che thì tường phía trong nên để trần (không trát) tốt hơn là trát vữa Tường để trần ít gây đọng sương, nên thóc không bị men mốc khi để sát tường

c Cấu trúc của nền kho

Trong nhà kho chứa hạt, nền sàn kho là bộ phận chịu lực nén của khối hạt , nền kho là chỗ tiếp xúc với đất nhiều nhất Do vậy, nền sàn kho thường là chỗ dễ bị

thấm ẩm từ đất lên

Thực tế bảo quản hạt ở những loại kho khác nhau cho thấy, nếu nền kho thiết kế và thi công không tốt, không ngắt được mạch nước ngầm, thì chỉ cần sau 2 – 3 tháng bảo quản, hạt ở sát nền sẽ bị men mốc Mặc khác, nền kho có diện tích tiếp xúc với mặt đất lớn, khối hạt thường có nhiệt độ cao, mặt đất thường nguội nhanh hơn hạt, gây nên hiện tượng “đổ mồ hôi”, làm cho hạt bị men mốc Do vậy, nền sàn kho bảo quản thóc phải đạt được những yêu cầu sau đây:

Chống ẩm, chống thấm tốt, ngắt được mạch nước ngầm ở nền kho

Nền, sàn kho cần có độ dẫn ẩm, dẫn nhiệt xấp xỉ bằng độ dẫn nhiệt của hạt, nhằm tránh hiện tượng “đổ mồ hôi”

Sàn kho bền vững, khi chứa không bị lún, bị nứt, không bị dộp, quét dọn dễ dàng Dưới đây là một số kiểu sàn, nền kho được xây dựng phổ biến ở Việt Nam:

Sàn xi măng không có gầm thông gió:

Cấu tạo: gồm đất nện + cát (dày 20 cm) + bê tông gạch vỡ (dày 10 cm) + lớp giấy chống thấm + bê tông gạch vỡ láng xi măng

Loại sàn này được xây dựng trong kho cuốn có ưu điểm là bền vững, đơn giản, thuận tiện khi làm vệ sinh kho; nhưng có những nhược điểm lớn là dễ bị đọng sương, hạt không thể để trực tiếp xuống sàn kho Mặt khác, sau một thời gian sử dụng, lớp cách ẩm bị phá hủy nên sàn không ngắt hoàn toàn được mạch nước ngầm, làm cho việc bảo quản rất khó khăn

Loại sàn kho có gầm thông gió (lớp không khí đệm để cách ẩm, cách nhiệt):

Nền ở dưới lát gạch hoặc đổ bê tông gạch vỡ vòm cuốn cao 60 – 80 cm, trên lớp gạch cuốn đổ đất, rồi đến lớp bê tông gạch vỡ, trên cùng láng xi măng Có loại sàn kho được lát bằng những tấm đan bê tông trên những cầu gạch, tạo thành lớp không khí đệm ở dưới, có tác dụng cách ẩm và cách nhiệt Để ngắt hẳn mạch nước ngầm qua tường trụ cuốn ở nền, người ta dùng một lớp vữa xi măng mác cao để chống thấm

Trong các kiểu sàn, nền kho, loại sàn có vòm cuốn ở nền hay có cầu gạch trên lát tấm đan là loại sàn kho có nhiều ưu điểm, đáp ứng được yêu cầu của bảo quản nông sản (chống thấm tốt, cách nhiệt tốt, ít xảy ra hiện tượng đọng sương ở sàn kho)

d Cấu trúc của mái kho

Mái của nhà kho là bộ phận quan trọng nhất của nhà kho Nó phải đáp ứng được các yêu cầu sau đây:

Chống được mưa, nắng, chống dột

Chống được nhiệt bức xạ của mặt trời qua mái

Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới của Việt Nam, lượng nhiệt truyền vào trong kho chủ yếu là lượng nhiệt bức xạ của mặt trời qua mái Nếu kết cấu mái không hợp lý, làm bằng vật liệu không thích hợp, nhiệt độ ở khoảng không dưới mái trong mùa nóng có thể lên tới 40 50÷ oC Đồng thời mái cũng phải có tác dụng giữ cho nhiệt

độ trong kho tương đối ổn định, biên độ dao động của nhiệt độ nhỏ để tránh hiện tượng đọng sương ở lớp hạt gần mặt đống

Sau đây là một số kiểu mái kho thường xây dựng ở Việt Nam:

Mái kho cấu tạo bởi một vòm cuốn bằng gạch, hình parabol, rộng 5÷6 m Vòm cuốn được xây dựng bằng một lớp gạch nghiêng và một lớp gạch nằm Sau khi xây xong vòm cuốn gạch, mặt ngoài của vòm cuốn gạch được lợp một lớp ngói (gắn bằng xi măng) giữa lớp ngói và vòm cuốn gạch, dọc đường trục của vòm cuốn có một ống rỗng để thông gió Ống này được thông với một số lỗ ở mặt trong của vòm cuốn để thông gió Nước mưa từ mái kho cuốn được thoát qua máng thoát đặt trên dọc tường ngăn của kho cuốn

Ưu điểm:

Kết cấu chịu lực của mái là vòm xây bằng gạch nên mái không cần dùng vật liệu bằng gỗ và sắt thép là những vật liệu quý, hiếm Loại máy này chỉ dùng nguyên liệu chính là gạch, ngói, do đó có thể xây dựng được bằng vật liệu của bất kì địa phương nào Mái kho cuốn kiên cố, vững chắc, chống dột, chống bão tốt, có khả năng cách nhiệt tốt, cản được tốt nhiệt bức xạ mặt trời qua mái

Nhược điểm:

Mái cấu tạo bằng 2 lớp gạch nên rất nặng nề Do mái dày nên mái giữ nhiệt lâu, giải phóng nhiệt chậm; do kết cấu vòm cuốn nên nước mưa từ mái phải thoát xuống máng đặt dọc trên mặt tường kho, nước mưa dễ thấm xuống tường kho, làm

ẩm, mốc thóc

Xong trong điều kiện hiện tại, do những ưu điểm của mái kết cấu kiểu vòm bằng gạch và do thiếu gỗ, sắt, phần lớn những kho mới xây đều làm mái theo kiểu này Kiểu mái ngói với độ dốc 40 ÷ 45o

Mái ngói không có trần như một số kho của Nhà nước trước đây, hay các kho chứa của hợp tác xã có nhược điểm lớn là trong mùa nóng, trời nắng to, nhiệt bức xạ truyền qua ngói (tôn hoặc mái fibroximang), làm cho không khí trong kho nóng đột ngột, dể xảy ra hiện tượng đọng sương ở lớp gần mặt đống hạt Kho mái lớp, không trần, thường bị dột do gió tạt nước mưa vào qua các khe hở giữa các vật liệu lợp Vì vậy, bảo quản hạt trong kho mái không trần, đống hạt thường bị bốc nóng,

bị men mốc ở lớp trên mặt đống hạt

Để khắc phục những nhược điểm nêu trên, người ta làm trần bằng vôi rơm Lớp trần này dày 6 cm, mặt trên của trần có láng một lớp vữa xi măng dày 1 2 cm để chống dột, đồng thời để giảm hệ số bức xạ mặt trên của trần Loại trần này có tác dụng cách nhiệt rất tốt nhờ tầng không khí đệm ở giữa trần và mái kho Nó cần nhiệt bức xạ qua mái tốt đồng thời thoát nhiệt ở trong kho ra cũng nhanh

÷

Trong điều kiện nhiệt đới nóng và ẩm rất khắc nghiệt ở Việt Nam, để phục vụ tốt cho việc bảo quản hạt, cấu trúc cơ bản của kho có thể hạn chế những tác động xấu của môi trường bên ngoài vào trong đống hạt là:

Sàn nền có gầm thông gió, tường trụ ở gầm kho phải có lớp cách ẩm tốt

Tường kho có thể xây bằng gạch và tốt nhất là có mái hiên che mưa, nắng

Mái kho có thể là vòm cuốn bằng gạch hoặc mái ngói, nhưng phải có trần để có lớp không khí đệm, làm nhiệm vụ cản nhiệt bức xạ qua mái

2.10.3 Phương hướng phát triển kho bảo quản nông sản ở Việt Nam /4/

Phá bỏ các kho cũ, lạc hậu, dột nát, không bảo đảm các yêu cầu kỹ thuật đối với kho bảo quản

Cải tạo một số kho cũ: Trong khi chưa đủ tiền để xây các kho mới phù hợp, thì nên cải tạo một số kho cũ theo định hướng: tăng cường khả năng che chắn, cách ly năng suất; tăng khả năng thông gió và tăng khả năng cơ giới hóa kho

Xây mới một số kho Ít nhất nên xây dựng ngay 2 kho silo chứa thóc ở đồng bằng sông Cửu Long, 1 kho silo chứa thóc ở đồng bằng sông Hồng Khuyến khích các doanh nghiệp bảo quản, chế biến, xuất nhập khẩu nông sản xây các kho mới để bảo đảm chất lượng hàng xuất khẩu

2.10.4 Cấu trúc cơ bản và nguyên tắc làm việc của một số loại kho

a Cấu trúc của kho thông gió

Hình 2.4: Kho thông gió tự nhiên và cưỡng bức

b Cấu trúc của kho lạnh

Hình 2.5: Kho lạnh A và B làm lạnh trực tiếp; C làm lạnh gián tiếp

2.11 Các dạng tổn thất lúa gạo trong quá trình bảo quản

2.11.1 Tổn thất trọng lượng /7/

Sự giảm trọng lượng ở sản phẩm khi bảo quản có thể xảy ra do hậu quả của các hiện tượng lý học và các hiện tượng sinh học Ví dụ về sự hao hụt lý học và sự bốc

hơi một phần hơi nước từ sản phẩm ra môi trường xung quanh Tuy nhiên các sản phẩm khác nhau thì điều này được đánh giá khác nhau Ví dụ sự mất nước không lớn của củ khoai tây, rau và củ không có những biểu hiện làm cho chúng bị héo thì coi là sự hao hụt quy luật và được tính như sự hao hụt trong tiêu chuẩn Sự giảm

độ ẩm của hạt khi bảo quản do bốc hơi thì không coi là sự hao hụt mà như là một hiện tượng tích cực Trong trường hợp này trọng lượng của hạt giảm phù hợp với

sự giảm % độ ẩm Loại hao hụt lý học khác là sự xáo trộn khi vận chuyển, sắp xếp, bảo quản bị vỡ nát cơ giới tạo ra những bụi cám Càng xáo trộn mạnh, sự mất mát này càng lớn

Sự hao hụt về trọng lượng còn do các quá trình sinh học có thể rất lớn Chẳng hạn khi hạt, củ, hoa quả hô hấp thì chất khô sẽ mất đi Khi bảo đảm những chế độ bảo quản tối ưu thì sự hao hụt này không đáng kể và đối với hạt thì sự hao hụt này không vượt quá giới hạn sai số do cân đo Ngoài ra còn có những hao hụt lớn xảy

ra do sự sinh sản của côn trùng có hại trong sản phẩm

Những điều kiện bảo quản càng khác xa những điều kiện tối ưu thì sự hao hụt về trọng lượng càng lớn Chẳng hạn khi hạt tự bốc nóng thì hao hụt về trọng lượng có thể đạt 3 – 8% nếu để cho chuột và chim phá hoại thì sự hao hụt có thể không giới hạn

2.11.2 Tổn thất chất lượng /7/

Khi tổ chức bảo quản sản phẩm đúng có thể loại trừ sự giảm về chất lượng Sự giảm chất lượng chỉ có thể xảy ra khi bảo quản lâu hơn giới hạn gọi là độ bảo quản của sản phẩm (độ bảo quản của sản phẩm là giai đoạn mà trong đó sản phẩm còn giữ được những tính chất hạt còn giữ được những tính chất hạt kỹ thuật hoặc tính chất thực phẩm của nó)

Sự giảm chất lượng sản phẩm khi bảo quản (không kể khi bảo quản quá thời hạn) xảy ra cơ bản là do những quá trình bất lợi: sự nảy mầm sớm, sự hô hấp và những biến đổi hóa sinh, tác động của vi sinh vật hoặc côn trùng, sự hư hỏng và bị bẩn do chuột, chim cũng như sự xây sát cơ giới

Tóm lại, sự hao hụt về trọng lượng và chất lượng là hai loại không thể tránh khỏi khi bảo quản nhưng khi bảo quản tốt, sự hao hụt này không vượt quá những tiêu chuẩn quy định Trong thời gian qua, chất lượng lương thực tiêu dùng còn kém,

hiệu quả sử dụng lương thực, nông sản và phụ phế phẩm càng tốt, các hoạt động thuộc công đoạn sau thu hoạch như gia công chất lượng hạt, nông sản… chưa đi vào nề nếp, kho tàng, trang thiết bị cơ sở vật chất của việc bảo quản còn thiếu nên hiệu quả bảo quản chưa cao Vì vậy, những biện pháp kỹ thuật của công nghệ sau thu hoạch nói chung và kỹ thuật bảo quản chế biến nông sản nói riêng là nội dung chủ yếu trong chiến lược phát triển nông thôn, đặc biệt là trong việc xây dựng ngành công nghệ nông thôn hiện nay

2.12 Một số công thức tính toán cho hệ thống /6/

2.12.1 Tính toán năng suất lạnh của hệ thống lạnh

Q = Qo + QttTrong đó Qo : Năng suất lạnh để làm không khí trong kho bảo đảm ẩm độ cân

Qhf – tổng nhiệt hiện của không gian cần điều hòa tỏa ra

QhN – tổng nhiệt hiện của không khí từ ngoài trời đưa vào kho

Tổng nhiệt ẩn: Qâ = Qâf + QâN

Qâf – tổng nhiệt ẩn của không gian cần điều hòa tỏa ra

QâN – tổng nhiệt ẩn của không khí từ ngoài trời đưa vào kho

a Tính tổng nhiệt hiện của kho

Ta có: Qhf = Q1 + Q2 + Q3

Q1 - Nhiệt bức xạ mặt trời vào kho (qua mái nhà kho)

Q2 - Nhiệt truyền qua kết cấu bao che kho (tường…)

Q3 - Nhiệt tỏa ra từ nguồn nhiệt trong kho (đèn, )

Q’11 – nhiệt bức xạ tức thời lớn nhất qua kính vào kho

N1 – hệ số tác dụng tức thời do tích nhiệt của kết cấu bao che cho trong bảng 1- 6

εc – hệ số kể đến ảnh hưởng độ cao của công trình so với mặt nước biển, thông thường giá trị này nhỏ ta có thể bỏ qua (εc = 1)

εđs - hệ số ảnh hưởng nhiệt độ đọng sương ts (oC) đang tính khác với nhiệt độ đọng sương của không khí ở mặt biển lấy là 20oC

13 , 0

* 10

) 20 (

Nhiệt bức xạ và nhiệt truyền qua mái Q 12

Nhiệt bức xạ không chỉ truyền qua kính vào kho mà còn qua kết cấu bao che như mái, tường… Ở đây ảnh hưởng bức xạ của tường nhà nhỏ có thể bỏ qua và ta chỉ tính qua mái Ảnh hưởng của bức xạ qua mái và nhiệt truyền qua mái và nhiệt truyền qua mái được tính gộp theo công thức

Q12 = A*U*Δtcf*φm*εs Trong đó

A – diện tích mái, m2

φm - ảnh hưởng màu sắc của mái, mái sẫm φm = 1, mái sáng φm = 0,87, mái màu trung bình φm = 0,87

U – hệ số truyền nhiệt qua mái phụ thuộc vào kết cấu của mái, giá trị hệ số truyền nhiệt của mái cho trong bảng 1-8

Δtcf - hiệu nhiệt độ hiệu dụng

T Ncf

R t

t

α

ε * '' +

=

tNcf - Nhiệt độ không khí ở trên mái

tT - Nhiệt độ trong kho điều hòa

tN - Nhiệt độ ngoài trời

αN - Hệ số tỏa nhiệt của không khí ngoài trời, có thể lấy αN = 20 W/ m2K

εs - Hệ số hấp thụ của mái cho trong bảng 1- 9

88

,

0

'' R

R = , W/m2, nhiệt bức xạ đập vào mái, R nhiệt bức xạ qua kính theo bảng 1-5

Nhiệt truyền qua kết cấu bao che kho Q 2

Nhiệt truyền qua tường, trần , sàn, nền… được xác định:

= Q i A i U i t i

Ai – diện tích, m2

Ui – hệ số truyền nhiệt qua tường…, W/ m2K

Δti - hiệu nhiệt độ giữa tN và tT

Nếu tường tiếp xúc với không khí ngoài trời: Δti = tN - tT

Nếu tường tiếp xúc với không khí của một không gian không có điều hòa:

Δti = 0,7*( tN - tT) Nếu tường tiếp xúc với không khí của một không gian có điều hòa: Δti = 0, nghĩa

là lúc này Qi = 0

Đối với nền nhà lấy Δti = tN - tT, hệ số truyền nhiệt lấy như sàn bê tông dầy 300

mm lớp vữa trên 25 mm (theo bảng 1 - 10)

Hệ số truyền nhiệt của sàn hay trần nhà cho trong bảng 1 – 10

Hệ số truyền nhiệt của kính cửa sổ và kính giếng trời cho trong bảng 1 – 11

Hệ số truyền nhiệt qua cửa gỗ và kính tường cho trong bảng 1 – 12

Hệ số truyền nhiệt qua tường gạch được tính:

∑ + +

=

T

i N

i

R

U

αα

1 1

Ở đây αN = 20 W/m2K (tường tiếp xúc với không khí ngoài trời); αN = 10 W/ m2K (tường tiếp xúc với một không gian không điều hòa); αT = 10 W/ m2K hệ số tỏa nhiệt của không khí trong kho; Ri – nhiệt trở của lớp vật liệu cấu tạo nên tường, cho trong bảng 1 – 13

b Kiểm tra hiện tượng đọng sương trên bề mặt vách

Cần tránh hiện tượng đọng sương trên vách vì nếu có đọng sương ngoài việc làm tăng lượng nhiệt tổn thất truyền qua vách còn làm giảm chất lượng và mỹ quan của vách

Hiện tượng đọng sương có thể xảy ra tại bề mặt ngoài của vách (tiếp xúc với không khí ngoài trời) về mùa hè, ngược lại về mùa đông lại xảy ra đọng sương tại mặt trong kho của vách

Để vách không xảy ra hiện tượng đọng sương thì hệ số truyền nhiệt qua vách

Ui < Umax Giá trị Umax được xác định:

Mùa hè:

T N

N s N N

t t

t t U

T s T T

t t

t t U

−

−

= *

max α W/ m2K Trong đó: αN = 20 W/ m2K nếu vách tiếp xúc với không khí ngoài trời,

αN = 10 W/ m2K nếu vách tiếp xúc với không gian không điều hòa;

t - nhiệt độ đọng sương xác định theo tT, φT của không khí trong kho

Nếu không thỏa mãn điều kiện Ui < Umax, chọn lại vật liệu hoặc tăng chiều dài lên

c Tính tổng nhiệt ẩn Q â

Tổng nhiệt ẩn: Qâ = Qâf + QâN

Nhiệt ẩn tỏa ra từ kho Qaf

Nếu trong phòng nhiệt ẩn tỏa ra chỉ do người ta có: Qâf = n*qâ , W

n- số người trong kho