KHẢO SÁT CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA HẠT ĐẬU XANH

KHẢO SÁT CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA HẠT ĐẬU XANH Tác giả LÊ THỊ HỒNG NGỌC Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành Nông học Giáo viên hướng dẫn: ThS... Các mô hình to

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA HẠT ĐẬU XANH

Họ và tên sinh viên: LÊ THỊ HỒNG NGỌC Ngành: NÔNG HỌC

Niên khóa: 2005 - 2009

Tháng 8/2009

KHẢO SÁT CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA HẠT ĐẬU XANH

Tác giả

LÊ THỊ HỒNG NGỌC

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng Kỹ sư ngành Nông học

Giáo viên hướng dẫn:

ThS PHẠM TRÍ THÔNG

Tháng 8 năm 2009

Chân thành cảm ơn các thầy cô ở Phòng thí nghiệm Khoa học Đất - Khoa Nông học đã tạo điều kiện trong suốt quá trình vừa qua

Lòng biết ơn sâu sắc đến Thạc sĩ Phạm Trí Thông Người đã hết lòng giảng dạy

và tận tình hướng dẫn trong suốt thời gian học tập cũng như trong thời gian thực hiện

để hoàn tất khóa luận này

Bên cạnh đó, tôi cũng gởi lời cảm ơn đến tất cả các anh chị ở Trung tâm Nghiên cứu Bảo quản và Chế biến Rau Quả - trường Đại học Nông Lâm TP HCM

Cuối cùng, chân thành cảm ơn tất cả các bạn trong và ngoài Khoa đã tận tình giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và làm khóa luận

Lê Thị Hồng Ngọc

Hạt đậu xanh được mua từ siêu thị có MC ban đầu là 10,08%wb, đem phân loại

và tiến hành hồi ẩm để đạt được các giá trị 11,85; 13,62; 15,22%wb Trong khoảng

MC từ 10,08%wb đến 15,22%wb, các thí nghiệm trên hạt đậu xanh ngâm nước đã chỉ

ra rằng khối lượng 1000 hạt (m1000) tăng từ 68,43 g đến 73,45 g, độ cầu của hạt không thay đổi ở giá trị 84,17% Thể khối (SD) hạt đậu xanh giảm từ 1,3653 g/cm3 đến 1,3377 g/cm3 và dung khối (BD) hạt giảm từ 0,88 đến 0,81 g/cm3 Góc nghỉ tự nhiên (αr) tăng từ 27,89o đến 30,20o, và góc ma sát (αf) hạt đậu xanh tăng tuyến tính trên bốn

bề mặt vật liệu Inox (12,9o - 15,5o), sắt tráng kẽm (16o - 20,4o), gỗ (16,2o - 21,2o) và nhôm (18,6o - 21,5o) khi MC tăng từ 10,08%wb đến 15,22%wb

Kết quả thí nghiệm được ước lượng thống kê và đánh giá qua các phương trình hồi qui tuyến tính Với hệ số xác định, R2 rất cao (0,92 - 0,99) Các mô hình toán mô tả mối tương quan giữa các tính chất cơ lý của hạt đậu xanh theo MC và chúng có thể ứng dụng khi nghiên cứu các tính chất cơ lý của hạt đậu xanh

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BD (Bulk Density) Dung khối

MC (Moisture Content) Hàm lượng nước

wb (wet basis) Cơ sở ướt

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1 Tình hình sản xuất đậu xanh ở Việt Nam 3 Bảng 2.2 Hướng phát triển cây đậu xanh hiện nay 3 Bảng 2.3 Hàm lượng protein thô của một số giống đậu xanh 4 Bảng 2.4 Thành phần dinh dưỡng của một số loại đậu (%) 4 Bảng 2.5 Hàm lượng khoáng của một số loại đậu (mg) 4 Bảng 2.6 Hàm lượng vitamin của một số loại đậu (mg) 5

Ở Việt Nam, đậu xanh được trồng từ lâu đời, là cây thực phẩm chủ yếu dùng lấy hạt để sử dụng làm thức ăn cho người và gia súc Đậu xanh thường được sử dụng

để chữa bệnh, làm xôi, làm các loại bánh hoặc được ủ cho lên mầm để làm thức ăn như

là giá đỗ

Trong ngành Bảo quản nông sản, Việt Nam là một đất nước nhiệt đới nóng ẩm, tổn thất sau thu hoạch là khá lớn Do đó cần phải đặt nặng vấn đề bảo quản sau thu hoạch Mà trong công tác bảo quản sau thu hoạch thì việc nghiên cứu các thông số kỹ thuật như: m1000, ΨGMD, SD, BD, αr, và αf của hạt đậu xanh là cần thiết

Xuất phát từ những điều nêu trên, được sự phân công của Khoa Nông học - trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, cùng với sự hướng dẫn của ThS Phạm Trí Thông,

đề tài “Khảo sát các tính chất cơ lý của hạt đậu xanh” được tiến hành

1.2 Mục đích đề tài

1 Xác định các tính chất cơ lý của hạt đậu xanh ở các MC khác nhau

2 Xây dựng các phương trình hồi qui về mối tương quan giữa các tính chất cơ

lý của hạt đậu xanh theo MC

Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu về cây đậu xanh

2.1.1 Nguồn gốc

Cây đậu xanh có nguồn gốc từ Ấn Độ và Trung Á, được phân bố chủ yếu ở các

vùng nhiệt đới và á nhiệt đới Cây đậu xanh được trồng rộng rãi ở Ấn Độ và thung

lũng sông Nin (Ai Cập) Một số nhà nghiên cứu khác cho rằng nguồn gốc của đậu

xanh ở vùng Nam - Đông Nam Á mà trung tâm khởi phát có thể là ở vùng đồng bằng

Ấn Độ - Bruma Từ vùng nguyên sản, đậu xanh được đưa đến Trung Đông (Iran, Irắc,

và châu Phi) bằng con đường di thực khác sang châu Mỹ, và các đảo ở Thái Bình Dương (Phạm Xuân Thiều, 2002)

2.1.2 Tình hình sản xuất

a Trên thế giới

Hiện nay ở một số nước như Ấn Độ, Thái Lan, và Philippin đã tạo ra những

giống đậu xanh cho năng suất từ 10 - 12 tạ/ha trở lên, hạt to, màu hạt đẹp, có thời gian

sinh trưởng ngắn, chín tương đối tập trung, có sức đề kháng khá với những loại sâu hại

chính Ở Ấn Độ những năm gần đây diện tích năng suất và sản lượng tăng khá nhanh

Theo Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Rau Quả châu Á đóng tại Đài Loan đã có

tập đoàn giống lớn nhất thế giới với hơn 5000 mẫu giống, trong số đó có những giống

cho năng suất từ 18 - 25 tạ/ha Tuy nhiên, những năm gần đây chưa có sự thống kê nào

chính xác về sản lượng đậu xanh trên thế giới (Phạm Xuân Thiều, 2002; và Bùi Kim Khanh, 2001)

Do đặc tính dễ tiêu hóa và dễ hấp thu của thực phẩm được chế biến từ đậu xanh,

nên nhu cầu tiêu thụ đang có xu hướng tăng lên (Trần Đình Long và Lê Khả Tường,

1998)

b Ở Việt Nam

Tình hình sản xuất, tiêu thụ và chế biến đậu xanh đang có chiều hướng tăng nhờ khai thác được một số ưu điểm quan trọng của nó Đó là khả năng cung cấp dinh dưỡng cao, dễ tiêu hóa, có thể sử dụng làm cây phân xanh cải tạo đất chống xói mòn Đặc biệt những thành tựu gần đây liên quan đến tạo giống đậu xanh mới, ngắn ngày, năng suất cao, thích ứng rộng đã góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong mô hình tăng vụ, thâm canh tăng năng suất (Trần Đình Long và Lê Khả Tường, 1998)

Tình hình sản xuất và hướng phát triển đậu xanh ở Việt Nam được minh họa trong các Bảng 2.1 và 2.2

Bảng 2.1: Tình hình sản xuất đậu xanh ở Việt Nam

Bảng 2.2: Hướng phát triển cây đậu xanh hiện nay

Bảng 2.3: Hàm lượng protein thô của một số giống đậu xanh

Tên giống đậu xanh Protein thô (%) Đậu mỡ 25,8

Bảng 2.4: Thành phần dinh dưỡng của một số loại đậu (%)

(Nguồn: Trần Văn Chương, 2002)

Bảng 2.5: Hàm lượng khoáng của một số loại đậu (mg)

Bảng 2.6: Hàm lượng vitamin của một số loại đậu (mg)

(Nguồn: Bùi Kim Khanh, 2001)

Do giàu đạm và chất béo nên việc thu hái, bảo quản, sơ chế các loại hạt này cần được quan tâm thực hiện đúng kỹ thuật để tránh tổn thất về số lượng, chất lượng nhằm tăng hiệu quả kinh tế cho người sản xuất

b Kinh tế

Đậu xanh là cây trồng quen thuộc ở châu Á và Việt Nam Có giá trị kinh tế cao,

là nguồn thực phẩm chứa nhiều giá trị dinh dưỡng và giá trị sử dụng trong đời sống, thích hợp với việc tiêu dùng trong nước và xuất khẩu, do các sản phẩm của nó dễ tiêu thụ và ít biến động về giá cả Trong các nước nhiệt đới và á nhiệt đới, đậu xanh chiếm 10% diện tích và 5% sản lượng của các loại đậu đỗ ăn hạt (Phạm Xuân Thiều, 2002)

Đậu xanh được đánh giá là một trong bốn cây đậu đỗ thực phẩm rất giàu hydratcacbon với hàm lượng trung bình từ 40 - 47% trọng lượng khô của hạt Đặc biệt khi bột đậu xanh được tinh chế thì thành phần dinh dưỡng của nó đã tăng lên rất đáng

kể với 60% protein; 18% dầu; 27,64% hydratcacbon; 1,68% xơ; 4,87% tro, các chất khoáng như Na, K, Mg cũng tăng lên rõ rệt so với dạng bột tự nhiên ban đầu của hạt đậu xanh (Nguyễn Hải Yến, 2004)

2.1.4 Phân loại

a Tên gọi

+ Tiếng Việt: Đậu xanh hay đỗ xanh

+ Tiếng Anh: Green bean hay Mung bean

+ Tên khoa học: Vigna radiata (L) Wilezek

b Phân loại

+ Giới: Plantae

+ Ngành: Magnoliophyta

+ Lớp: Magnoliopsida

Gồm 1 rễ cái và các rễ phụ Đất xốp, thoáng rễ có thể mọc sâu đến 50 cm, nhờ

đó cây chịu hạn tốt hơn Rễ đậu xanh chịu hạn khá nhưng chịu úng rất kém, nhất là cây còn nhỏ (0 - 25 ngày sau khi gieo), khi gốc đậu bị úng quá 4 giờ rễ cây con dễ bị thối, cây chậm tăng trưởng hoặc chết làm hại năng suất Từ 15 ngày sau khi gieo, rễ đã có nốt sần hữu hiệu cho cây

b Thân

Đậu xanh thuộc loại cây thân thảo, mọc thẳng đứng, có khi thân ngang, có một lớp lông màu nâu sáng bao bọc Cao 40 - 100 cm, thân xanh hoặc tím đỏ, còn tùy thuộc vào giống và cách trồng Nếu bón phân, chăm sóc tốt thì đậu cao và cho năng suất tốt (nếu không bị đổ ngã) Quan sát thân đậu lúc trổ cao trên 30 cm và lúc chín cao trên 50 cm sẽ dễ cho năng suất trên 1 tấn hạt/ha Cành đậu xanh thường có 2 - 4 cành, cành thường mọc từ nách lá kép đầu tiên, các cành đầu tiên xuất hiện khi có

4 - 5 lá thật trên thân chính

c Lá

Khi mới mọc, cây có 2 lá đơn nhỏ, sau đó là các lá kép Mỗi lá kép có 3 lá đơn,

cả hai mặt lá đều có lông Các lá ở ngọn cần thiết để nuôi trái và hạt nên phải chăm sóc

kỹ để ngừa sâu bệnh

d Hoa

Lưỡng tính có cánh tràng màu xanh tím, cánh hoa vàng nhạt, sự thụ phấn được tiến hành trước khi hoa nở 3 - 5 giờ, chủ yếu là tự thụ phấn, tỷ lệ giao phấn trong tự nhiên chiếm khoảng 2% Từ 18 - 21 ngày sau khi gieo, đậu xanh đã bắt đầu có nụ hoa, nhưng nụ còn rất nhỏ, nằm khuất trong một vảy nhỏ ở các nách lá Nụ hoa phát triển từ

các chùm hoa, có 16 - 20 hoa, nhưng thường chỉ đậu 3 - 8 trái Hoa nở từ 35 - 40 ngày

sau khi gieo

e Trái

Từ lúc nở, trái bắt đầu phát triển và chín sau 18 - 20 ngày Trái non màu xanh,

nhiều lông tơ, khi chín có màu nâu đen hay vàng và ít lông

f Hạt

Có dạng hình trụ, tròn hơi thuôn, kích thước nhỏ (đường kính khoảng

2 - 2,5 mm), màu xanh bóng hay mốc (có những giống hột vàng, nâu hay đen), ruột

màu vàng, có mầm ở giữa Khối lượng trung bình 1000 hạt nặng 35 - 80 g Các giống

hạt xanh bóng có 1000 hạt nặng hơn 55 g thích hợp để xuất khẩu

2.1.6 Nhu cầu sinh thái

a Nhiệt độ

Nhiệt độ thích hợp cho cây mọc tốt là từ 30 - 40oC Ở 18oC cây sẽ mọc chậm,

yếu và sau cùng là sinh trưởng kém Ở 14oC cây sẽ không mọc và mọi quá trình trao

đổi chất sẽ không xảy ra Vậy nhiệt độ thích hợp để cây nảy mầm là 15oC trở lên và

nhiệt độ từ 22 - 30oC cây sẽ phát triển tốt rễ, thân, lá, và hoa

b Lượng mưa và ẩm độ

Lượng mưa hàng năm từ 1300 - 1500 mm là rất thuận lợi cho sự sinh trưởng,

phát triển của cây đậu xanh

Nhu cầu nước của cây đậu xanh là 3,2 mm/ngày, nhưng vào thời kỳ mọc và quả

chín cần hạn chế nước

Ẩm độ của đất thích hợp từ 70 - 80%, khi ẩm độ xuống dưới 50% thì năng suất

sẽ giảm Có hai thời kỳ không thể thiếu ẩm là lúc mọc và khi ra hoa, trong thời gian

đậu quả ẩm độ của đất cần phải đạt từ 80 - 90%

c Ánh sáng

Đậu xanh là cây ưa sáng, khi có đủ ánh sáng thì lá sẽ dày, có màu xanh đậm,

hoa, quả nhiều, dễ đạt năng suất cao Nếu hiệu suất quang hợp kém thì năng suất sẽ

giảm theo

d Đất đai

Do đặc điểm và khả năng chống chịu hạn, úng kém của bộ rễ nên đất đòi hỏi phải có thành phần cơ giới nhẹ, có khả năng giữ ẩm và thoát nước tốt Những loại đất

thích hợp: đất phù sa ven sông, đất cát pha thịt, đất đỏ, bazan

Ngoài ra yêu cầu dinh dưỡng của đậu xanh cũng giống như một số cây họ đậu khác phải cần đủ các nguyên tố N, P, K, Ca, Mg, Mo, B, Cu, và Zn Tuy nhiên là cây

họ đậu nhưng cũng cần bổ sung một lượng đạm, nhất là những nơi đất xấu, vì đạm do

vi khuẩn nốt sần cung cấp không đủ cho cây, chú ý trong giai đoạn đầu khi chưa có nốt sần

Có 3 thời vụ trồng đậu xanh:

- Đông xuân: Gieo tháng 12 - 1 DL, thu hoạch tháng 2 - 3 DL

- Xuân hè: Gieo tháng 2 - 3 DL, thu hoạch tháng 5 - 6 DL

- Hè thu: Gieo tháng 4 - 5 DL, thu hoạch tháng 7 - 8 DL

b Làm đất

- Đất sét nặng thì cày 1 lần, bừa 1 - 2 lần Đất phải sạch cỏ, và tơi xốp

- Đất giồng, cồn, thịt pha cát không cần làm đất, chỉ làm sạch cỏ dại Đất cần được đánh rãnh cách nhau 4 - 6 cm để dẫn nước vào ruộng đậu tưới thấm (mùa nắng) hoặc thoát nước (mùa mưa), mương rộng 30 - 40 cm, sâu 40 - 50 cm và chứa nước thường xuyên (cách mặt đất 10 - 20 cm) để đủ ẩm cho đậu mọc tốt

c Gieo hạt

Mỗi hécta (ha) cần từ 15 - 20 kg hạt giống (nếu gieo theo hàng) hoặc 25 - 30 kg hạt (nếu gieo sạ) Vào một ngày trước khi gieo, phơi nắng hạt một buổi (4 - 6 giờ) để kích thích hạt nảy mầm đồng đều

Khi gieo dùng tay tỉa (nếu đất nhẹ) hoặc cuốc rãnh (nếu đất nặng) và rắc hạt, sau đó lấp bằng tro trấu hoai

Hạt gieo xong phải phủ rơm mặt đất, lượng rơm khoảng 5 tấn/ha, phủ vừa kín

mặt đất để giữ ẩm cho đất và ngừa cỏ dại Rơm phải sạch, không còn hạt lúa, không bị

bệnh đốm vằn vào mùa lúa trước để không bị cỏ lúa và bệnh héo cây con phá hại đậu

Đậu xanh gieo với khoảng cách: Hàng cách hàng là 40 - 50 cm và cây cách cây

là 10 - 20 cm (gieo hốc thì cây cách cây 20 cm, chừa 2 cây mỗi hốc)

d Bón phân

Chỉ bón phân sau khi đã tưới nước, gồm các lần bón:

- Bón lót: Lúc bừa lần cuối, hoặc ngâm phân tưới lúc 5 ngày sau khi gieo (nếu

không làm đất) Bón 100 - 130 kg/ha DAP (18% N - 46% P2O5) hoặc bón

40 - 50 kg/ha phân urê + 150 - 300 kg/ha phân super lân Nếu đất xấu, cần bón thêm

30 - 50 kg/ha kaliclorua

- Bón thúc: Tưới 2 lần theo hàng

+ Lần 1: 20 ngày sau khi gieo Tưới 40 - 45 kg urê/ha để đậu có nhiều nụ hoa

+ Lần 2: 40 ngày sau khi gieo Tưới 40 - 45 kg urê/ha để trái và hột được to

e Chăm sóc

- Giậm hột: Lúc 5 - 7 ngày sau khi gieo, giậm lại những chỗ đậu không mọc

- Tỉa cây con: Lúc 15 ngày sau khi gieo, chỉ chừa 2 cây tốt nhất cho mỗi hốc

- Làm cỏ: Lúc 20 ngày và 40 ngày sau khi gieo

- Vun gốc: Lúc 20 ngày sau khi gieo, kết hợp với làm cỏ

- Tưới: Cây đậu lúc gieo và trổ bông cần nhiều nước tưới để mọc đều, ít rụng

bông và hột được to

f Thu hoạch và tồn trữ đậu

18 - 20 ngày sau khi trổ bông, trái đậu bắt đầu chín, khi hái nên hái một lần

1 - 2 trái ở mỗi chùm để không làm đứt cuống, rụng nụ hoa còn nhỏ Mùa nắng có thể

để trái chín rộ, hái cách nhau 5 - 7 ngày Mùa mưa phải hái cách 2 - 3 ngày để trái và

hạt không bị mất màu, kém phẩm chất

Trái hái xong, trải ra, phơi trong mát, khi cần đập lấy hạt, phải phơi nắng gắt

2 - 4 giờ Hạt đập xong phải giê thật sạch, phơi nắng thêm 2 - 3 ngày để chết trứng mọt

và nấm mốc Sau đó để nguội và đem tồn trữ

g Sâu bệnh hại đậu xanh

Có rất nhiều loại sâu bệnh hại đậu xanh Sau đây là những sâu bệnh hại chính:

- Côn trùng:

+Dòi đục thân + Sâu ăn tạp + Sâu xanh + Sâu đục trái

- Bệnh hại đậu xanh:

+ Héo cây con + Đốm lá + Khảm vàng

2.2 Phương pháp hồi ẩm

2.2.1 Các phương pháp xác định MC cho hạt

a Tủ sấy mẫu (phương pháp chuẩn)

Dùng 3 cốc chứa hạt cho vào tủ sấy mẫu đặt ở nhiệt độ 105 - 107oC Sau mỗi giờ sấy đem đi cân liên tục cho đến khi khối lượng ở 3 cốc không thay đổi thì tình trạng này gọi là tình trạng khô kiệt

Có được khối lượng chất khô của hạt ở mỗi cốc thì tính được khối lượng nước

và MC của hạt ở mỗi cốc Trung bình của 3 MC đó là MC của hạt

- Ưu điểm: Bất kỳ chất nào cũng xác định được MC

- Nhược điểm: Thời gian kéo dài

(Nguồn: Phạm Trí Thông, 1998)

b Ẩm kế

Theo Phạm Trí Thông (1998), hiện nay trên thị trường thường sử dụng 3 loại

ẩm kế:

* Ẩm kế theo nguyên tắc điện trở

* Ẩm kế theo nguyên tắc điện dung

* Ẩm kế hồng ngoại (cân ẩm hồng ngoại): Thực chất là sự kết hợp của tủ sấy mẫu và cân Nguồn nhiệt được cung cấp ở đây là bằng đèn hồng ngoại đốt bằng cách chiếu sáng Hạt được đặt trên cân, cho đèn chiếu sáng liên tục đến khi giá trị trên cân

có khối lượng không đổi nghĩa là nước trong hạt đã bay hơi hết thì tự động đèn tắt và báo luôn giá trị MC Ưu điểm là thời gian thực hiện nhanh chóng và chính xác

b Phương pháp ngâm tính toán

Nhằm xác định khối lượng nước cần thêm vào trong hạt để đạt được giá trị MC cần thiết (Hà Thị Thùy Trang, 2008) Ưu điểm của phương pháp là có thể tạo ra các MC trong hạt khác nhau theo mong muốn mà không tốn nhiều thời gian

2.3 Các tính chất cơ lý của vật liệu

- Khối lượng nghìn hạt dùng để tính toán lượng hạt giống cần gieo trồng để bảo

đảm một mật độ cây trồng hợp lý Cùng với khối lượng nghìn hạt, tỷ lệ nảy mầm của

hạt và diện tích cần gieo trồng là những căn cứ quan trọng để tính toán lượng hạt giống

ψ : độ cầu theo đường kính tương đương

de: đường kính của hình cầu tương đương có cùng thể tích với vật thể

d1: đường kính dài nhất của vật thể + Độ cầu tính theo GMD, ΨGMD: thường dùng trong tính toán

b Ý nghĩa

- Trong tính toán: để xác định các thể tích, diện tích xung quanh đối với hạt có

hình cầu thì tính toán dễ hơn hạt không phải là hình cầu

- Trong bảo quản, chế biến: hạt càng gần với hình cầu thì số lượng bảo quản

càng được nhiều và bao gói càng thuận tiện

2.3.3 Thể khối, SD

a Định nghĩa

- Thể khối của hạt là khối lượng của mỗi một đơn vị thể tích của bản thân hạt,

độc lập với các khoảng rỗng giữa các hạt

V m

- Thể khối hạt phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+ Điều kiện sinh trưởng, phát triển của cây và độ chín sinh lý của hạt Nếu điều kiện sinh trưởng, phát triển của nó càng tốt, độ chín hạt càng cao, chất lượng dinh dưỡng tích lũy nhiều, hạt chắc thì thể khối hạt tăng cao

+ Sự thay đổi chất lượng hạt trong quá trình bảo quản (BQ) Điều kiện

BQ có nhiệt độ và ẩm độ cao, hạt hô hấp mạnh, tiêu hao dinh dưỡng nhiều thì thể khối hạt giảm thấp, ảnh hưởng không tốt đến khả năng gieo trồng

(Nguồn: Nguyễn Mạnh Khải, 2006)

b Ý nghĩa

- Dự đoán được phẩm chất hạt tốt hay xấu

- Làm căn cứ tính toán dung tích kho chứa

- Tính toán khối lượng hạt trong kho

(Nguồn: Nguyễn Mạnh Khải, 2006)

2.3.5 Góc nghỉ tự nhiên, α r

a Định nghĩa

- Khi hạt được đổ trên một bề mặt phẳng, nó tạo ra một hình nón Góc của mặt bên khối hạt hình nón, được đo khi khối hạt hoàn toàn đứng yên, gọi là góc nghỉ tự nhiên αr (Phạm Trí Thông, 1998)

- Có 2 cách để xác định αr:

+ Dùng đĩa tròn (Hà Thị Thùy Trang, 2008)

+ Dùng khối hộp vuông (Hà Thị Thùy Trang, 2008)

Đề tài được tiến hành từ ngày 16/02/2009 đến ngày 12/08/2009

- Viết đề cương từ ngày 16/02/2009 đến ngày 16/03/2009

- Làm thí nghiệm từ ngày 28/03/2009 đến ngày 13/05/2009

- Xử lý số liệu từ ngày 14/05/2009 đến ngày 01/06/2009

- Viết bài từ ngày 02/06/2009 đến ngày 27/07/2009

- Hoàn chỉnh và nộp luận văn vào ngày 12/08/2009

3.2 Vật liệu thí nghiệm

Hạt đậu xanh mua từ siêu thị CO.OPMART được minh họa qua Hình 3.1

Hình 3.1: Hạt đậu xanh

- Thước kẹp với du xích 0,02 mm, Trung Quốc

- Bình đo tỷ trọng 50 ml, hiệu TOP®, Nhật

Do điều kiện tiến hành đề tài không thể có hạt đậu xanh tươi để làm thí nghiệm nên phải mua hạt ở siêu thị Nhưng hạt ở đây chỉ có một giá trị MC khoảng

10,08%wb, mà đề tài lại cần thí nghiệm với các MC khác nhau khoảng

12 - 16%wb Vì vậy, muốn tạo được các MC đó thì bằng cách đem hạt ngâm nước

3.4.2 Xác định MC của hạt đậu xanh

Dùng cân ẩm hồng ngoại: Chỉ cần cho một lượng nhỏ hạt (khoảng 5 g) lên cân

rồi bật đèn hồng ngoại Sau khoảng 10 - 15 phút khi giá trị trên cân có khối lượng

không đổi thì đèn tự động tắt và báo luôn MC của hạt

3.4.3 Phương pháp hồi ẩm cho hạt đậu xanh

Dùng phương pháp ngâm tính toán nhằm xác định lượng nước cần thêm vào

G1: khối lượng hạt ban đầu, g

G2: khối lượng sau, g

MC1: hàm lượng nước ban đầu, được xác định bằng cân ẩm hồng ngoại,

%wb

MC2: hàm lượng nước sau, hàm lượng nước cần thiết trong thí nghiệm,

%wb Lượng nước cần thêm vào được xác định là G2 – G1

Sau khi xác định lượng nước cần thêm vào thì tiến hành cho mẫu vào các bao

ny lông Chia đều hạt ban đầu vào trong các bao, sao cho khi đặt các bao nằm ngang

thì chỉ là một lớp hạt Xác định lượng nước cần thêm vào mỗi bao sao cho tương ứng

với khối lượng hạt cho vào bao Cột chặt các miệng bao có chứa hạt và nước lại Tiến

hành lắc đều các bao sau mỗi 15 phút Quan sát khi nào thấy lượng nước ngâm đã bị

hút hết vào trong hạt và bề mặt hoàn toàn khô ráo thì xem như quá trình ngâm kết

thúc Tiến hành cắt đôi hạt thấy phần trung tâm dẻo chứng tỏ nước đã thấm vào trong

hạt Ngay sau đó đem đi cân ẩm hồng ngoại để xác định MC thực tế của hạt sau khi

ngâm

3.4.4 Phương pháp thí nghiệm

Phương pháp bố trí thí nghiệm của đề tài là một yếu tố Yếu tố đó là MC và chỉ

tiêu phân tích là các tính chất cơ lý của hạt đậu xanh

Số liệu thí nghiệm được xử lý bằng phần mềm Microsoft Office Excel (2003) Khóa luận được soạn thảo trên phần mềm Microsoft Office Word (2003) Ngoài ra còn

sử dụng phần mềm AutoCAD (2007) để vẽ hình

Sơ đồ bố trí thí nghiệm được minh họa qua Hình 3.2

* Bước 1: Cân khối lượng của bình khô trên cân có độ chính xác 0,0001 g được

m o+ n = , g

• Khối lượng nước chứa trong bình: m n =m1−m o, g

• Thể tích của nước chiếm trong bình chính là thể tích của bình tới vạch:

n

o b

n

m m V V

+ Rửa sạch bình đo, để khô

* Bước 3: Cho toluene vào bình đến vạch và đậy nắp lại, đem cân được

2

m m

m o + t = , g

• Khối lượng toluene chứa trong bình: m t =m2−m o, g

• Khối lượng riêng của toluene:

b

o t

* Bước 4: Cân khối lượng hạt (khoảng 5 g) được m3, g

* Bước 5: Cho hạt vào bình, dùng pipette nhỏ toluene vào bình cho tới khi toluene vừa dâng lên đến ngang vạch, đậy nắp lại và đem cân được m4, g

• Khối lượng toluene dâng lên khỏi vạch:

m V

- Sơ đồ xác định SD được minh hoạ trong Hình 3.3

m m V

ρ

−

= 1 , cm3Với ρn là khối lượng riêng của nước cất tại nhiệt độ phòng thí nghiệm và được tra trong Bảng Tính chất Vật lý của Nước (Phụ lục 22)

* Bước 3: Đổ đầy hạt vào cốc, dùng thước gạt phẳng hạt trên miệng cốc, đem cân trên cân có độ chính xác 0,01 g được mo + mh = m2, g

• Khối lượng của hạt: m h =m2 −m o, g

• Dung khối của hạt:

BD= 2−

, g/cm3 (3.4) Thí nghiệm được tiến hành với 3 lần lặp lại với mỗi giá trị MC của hạt

- Sơ đồ xác định BD được minh họa trong Hình 3.4

Trong quá trình tiến hành thí nghiệm xác định SD và BD, nhiệt độ trong phòng thí nghiệm luôn luôn ở 31oC nên ρn và ρt là không thay đổi

3.5.5 Xác định góc nghỉ tự nhiên, α r

Tiến hành thí nghiệm:

- Dùng một thùng Inox với kích thước 300 x 300 x 300 mm Thùng trống một mặt và có cửa kéo lên được

- Đổ hạt vào đầy thùng, lấy thước gạt đều mặt thùng rồi từ từ kéo cửa lên

- Hạt trong thùng sẽ lăn xuống và khối hạt còn lại trong thùng sẽ hình thành mặt phẳng nghiêng

- Góc nghỉ tự nhiên được xác định bằng công thức (3.5):

trong đó,

Hb: chiều đáy của khối hạt, mm

Hg = H – C, mm; với H là chiều cao từ đáy tới đỉnh thùng, mm, và C là khoảng cách từ mặt thoáng khối hạt đến đỉnh thùng chứa

Thí nghiệm được tiến hành với 3 lần lặp lại với mỗi giá trị MC của hạt

- Sơ đồ xác định αr được minh họa trong Hình 3.5

Hình 3.5: Sơ đồ xác định αr

3.5.6 Xác định góc ma sát, α f

Bằng cách tiến hành thí nghiệm trên mặt phẳng được cấu tạo từ những vật liệu

cần xác định ma sát

Ở đây, thí nghiệm được thực hiện đầu tiên trên tấm Inox:

- Cân khối lượng hạt, N, g trên cân có độ chính xác 0,01 g

- Đổ hạt vừa cân đầy vào một vành trụ rỗng có đường kính 110 mm, chiều cao

50 mm được đặt trên một tấm Inox

- Một đầu của sợi dây cột vành chứa hạt, đầu dây kia mắc qua ròng rọc có gắn

thùng

- Dùng bình bơm nước từ từ vào thùng và dừng lại ngay khi vành chứa hạt vừa

chớm chuyển động

- Cân khối lượng nước trong thùng chứa, F, g

- Thay đổi khối lượng N bằng cách thêm lần lượt ba đối trọng, mỗi đối trọng

nặng khoảng 300 g lên khối hạt trong vành chứa hạt

- Thí nghiệm được tiến hành với 3 lần lặp lại với mỗi giá trị MC của hạt

f

- Sơ đồ xác định αf được minh họa trong Hình 3.6

m1000 = ± 0,05;n−1 ×trong đó,

m1000: khối lượng 1000 hạt, g

m: khối lượng trung bình 1000 hạt, g ( ) 1

; 05 ,

0 n−

t : giá trị t (tra Bảng Student ở Phụ lục 21) ở mức độ tin cậy

95%

StD: độ lệch tiêu chuẩn n: số lần thí nghiệm

Từ số liệu thí nghiệm thu thập trong Phụ lục 1 và tổng hợp kết quả được trình bày trong Bảng 4.1

Bảng 4.1: m1000 hạt theo MC

10,08 68,43±0,55 11,85 69,98±0,57 13,62 71,73±0,36 15,22 73,45±0,38

™ Phương trình hồi quy tổng quát:

m1000 = A*MC + B với: A và B là các hằng số

Từ Phụ lục 2:

m1000 = 0,98*MC + 58,5

Đồ thị biểu diễn m1000 theo MC được thể hiện ở Hình 4.1

Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn m1000 theo MC Nhận xét đồ thị được minh họa trên Hình 4.1 cho thấy: quy luật quan hệ giữa

m1000 và MC là quan hệ đồng biến nghĩa là khi MC tăng thì m1000 hạt tăng Điều này có thể giải thích được rằng: m1000 hạt chính là khối lượng chất ướt Khối lượng chất ướt bằng khối lượng chất khô và nước, nhưng khối lượng chất khô của hạt không thay đổi, nên khi tăng lượng nước thì m1000 hạttăng

Nhận xét số liệu được trình bày trong Bảng 4.2 cho thấy: quy luật quan hệ giữa

ΨGMD và MC là quan hệ không đổi nghĩa là khi MC tăng thì ΨGMD không có gì thay đổi Điều này có thể giải thích được rằng: hạt hút nước nở đều về tất cả các phía nên khi tăng lượng nước thì các kích thước của hạt cũng tăng đều theo, dẫn đến kết quả là

ΨGMD của hạt không thay đổi

SD

SD = ± 0,05;n−1 ×trong đó,

SD: thể khối, g/cm3

SD: thể khối trung bình, g/cm3 ( ) 1

; 05 ,

0 n−

t : giá trị t (tra bảng Student ở Phụ lục 21) ở mức độ tin cậy

95%

StD: độ lệch tiêu chuẩn n: số lần thí nghiệm

Từ số liệu thí nghiệm thu thập trong các Phụ lục 4 đến 6 và tổng hợp kết quả được trình bày trong Bảng 4.3