4.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ
Quy trình công nghệ sản xuất gạo tại xí nghiệp được thể hiện ở hình 4.1
Hình 4.1 Quy trình lau bóng gạo tại Xí nghiệp Chế Biến Lương Thực 1
(Nguồn: Xí nghiệp Chế Biến Lương Thực 1)
Tấm 2/3
Tấm 1/2 Thóc Gạo nguyên liệu
( Gạo lức ) Lau bóng 1,2 Sàng đảo Cám xát Trống phân ly Tạp chất Cám lau Gằng bắt thóc Thùng sấy Thùng chứa thành phẩm Đóng bao thành phẩm Tấm 3/4 Nước Sàng tạp chất Xát trắng 1,2 BỒ ĐÀI (1 phần gạo lẫn thóc)
Ngành Công nghệ thực phẩm,Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng
30
4.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
4.1.2.1 Nguyên liệu
Nhà máy thu mua nguyên liệu chủ yếu là gạo lức từ các thương lái ở địa phương hoặc các tỉnh lân cận đem đến.
Việc thu mua là một khâu rất quan trọng, vì chất lượng nguyên liệu ảnh hưởng đến cả dây truyền sản xuất, năng suất, hiệu suất thiết bị, chất lượng và tỷ lệ gạo thành phẩm, góp phần quyết định đến mức độ lợi nhuận cho xí nghiệp.
Quá trình mua nguyên liệu tiến hành qua 4 bước:
Bước 1: Thương lái cung cấp mẫu gạo cho xí nghiệp, KCS lấy mẫu đo độ ẩm, tiến hành xát mẫu sau đó đưa đến cho cán bộ thu mua kiểm tra, đánh giá cảm quan và định giá.
Bước 2: Khi nguyên liệu được đưa đến bằng phương tiện, KCS có nhiệm vụ xuống phương tiện lấy mẫu, kiểm tra, đánh giá chất lượng mẫu bằng cách tiến hành phân tích các chỉ tiêu.
Bước 3: Nếu nguyên liệu đạt yêu cầu sẽ cho vào túi PE, ghi rõ các thông tin vào phiếu mua hàng, tiến hành nhập nguyên liệu.
Bước 4: Khi công nhân vận chuyển nguyên liệu lên, cán bộ kiểm nghiệm tiếp tục lấy mẫu từ các bao so sánh với mẫu chuẩn, chỉ nhập những bao đúng mẫu, nếu có những bao hàng sai lệch so với mẫu ban đầu sẽ tìm hướng giải quyết. Ví dụ: Độ ẩm quá cao, màu sắc không như mẫu, thóc, tấm, rạn gãy, hạt vàng quá nhiều,…, có thể cho ngừng quá trình thu mua, khấu hao khối lượng hoặc hạ giá thu mua nguyên liệu. Nhà máy cho phép thu mua nguyên liệu có độ ẩm dao động từ 16 − 18%
Tại xí nghiệp, gạo lức thu mua được chia làm 3 loại:
Gạo lức 1: Là loại gạo hạt dài, màu trong sáng, ít hạt xanh non, đỏ, hạt hư sâu bệnh, tấm ít…dùng để sản xuất gạo 5% tấm.
Gạo lức 2: Hạt dài trung bình, tỉ lệ hạt xanh non và hạt đỏ cao hơn gạo lức 1. Sản xuất gạo 15% tấm.
Gạo lức 3: Hạt ngắn, tỷ lệ hạt xanh non, hạt đỏ, hạt hư nhiều hơn gạo lức 2, tấm, rạn gãy nhiều dùng để sản xuất gạo 20% tấm.
Mục đích của quá trình kiểm tra chất lượng nguyên liệu:
Xác định phẩm chất nguyên liệu có đạt tiêu chuẩn nhập kho hay không. Phân loại nguyên liệu để có biện pháp xử lý thích hợp.
Ngành Công nghệ thực phẩm,Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 31 Định giá thu mua, định hướng cho việc sản xuất, điều chỉnh hoạt động của thiết bị cho hợp lý để nâng cao năng suất sản xuất.
Nguyên liệu sau khi thu mua sẽ được băng tải vận chuyển vào bồn chứa tại đó có lắp hệ thống cân điên tử, rồi chuyển vào hộc chứa để chuẩn bị cho quá trình sản xuất. Tại hộc chứa có một khoang nhỏ, dốc có tác dụng giúp cho gạo xuống bồ đài dễ dàng. Trong khoang nhỏ có một thanh chắn ngay miệng khoang, giúp điều hòa lưu lượng gạo vào bồ đài hoặc ngăn gạo vào bồ đài khi có sự cố.
Tùy theo đơn đặt hàng của khách hàng, ứng với mỗi loại nguyên liệu khác nhau thì sẽ cho ra gạo thành phẩm khác nhau.
4.1.2.2 Sàng tạp chất
Hình 4.2 Sàng tạp chất
(Nguồn: Xí nghiệp Chế Biến Lương thực 1)
Từ hộc tiếp nhận, nguyên liệu sẽ được bồ đài chuyển vào bồn chứa, xuống băng tải rồi đưa lên sàng tạp chất. Tại đây nguyên liệu sẽ được lọai bỏ các tạp chất như: đất, cát, đá, dây buộc bao, kim loại,…. Những tạp chất này có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình sản xuất như: Nghẹt gàu tải, ăn mòn thiết bị, giảm năng suất, giảm chất lượng gạo thành phẩm. Vì vậy cần phải loại bỏ ngay trước khi đưa vào quá trình sản xuất.
Tại xí nghiệp, sàng tạp chất được bố trí là loại sàng gồm 2 lớp sẽ phân chia nguyên liệu thành 3 loại có kích thước khác nhau. Mỗi lớp sàng là một tấm kim loại có đục lỗ. Kích thước lỗ sàng ở lớp trên lớn hơn lớp sàng dưới: Lớp sàng trên có đường kính lỗ lưới 8 -10 mm dùng để tách tạp chất lớn, lớp sàng dưới có lỗ lưới 1,5 - 1,8 mm dùng để tách tạp chất nhỏ và bụi bẩn.
Mục đích tách tạp chất ra khỏi nguyên liệu nhằm: Đảm bảo chất lượng gạo thành phẩm.
Bảo vệ thiết bị chế biến hoạt động tốt, bền và hiệu quả. Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp theo.
Ngành Công nghệ thực phẩm,Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng
32
Khi sàng làm việc thì quá trình chuyển động của sàng giúp cho quá trình làm sạch - phân loại tốt hơn do tạo cơ hội cho hạt tiếp xúc với lỗ sàng, sàng tạp chất tại xí nghiệp được đặt nghiêng một góc từ 7o ÷ 10o, hạt sẽ có khuynh hướng di chuyển xuống phía dưới, quá trình di chuyển sẽ giúp gạo, tạp chất nhỏ lọt qua lớp sàng trên, còn tạp chất lớn không qua sàng sẽ được hứng ở phía đầu thấp của sàng, gạo và tạp chất nhỏ tiếp tục di chuyển trên mặt sàng dưới lúc này tạp chất nhỏ lọt qua sàng theo máng hứng ra khỏi sàng, gạo không lọt qua sàng sẽ tiếp tục di chuyển xuống phần thấp của sàng vào hộc chứa và được bồ đài vận chuyển đến máy xát trắng. Đặc biệt ở sàng tạp chất trước khi cho nguyên liệu xuống lớp lưới đầu tiên của sàng có bố trí các thanh nam châm để loại ra những mảnh kim loại lẫn trong gạo vì chúng sẽ gây hư hỏng thiết bị trong quá trình chế biến, đặc biệt nếu còn lẫn trong gạo thành phẩm sẽ gây nguy hiểm cho người tiêu dùng.
4.1.2.3 Công đoạn xát trắng
Hình 4.3 Máy xát trắng
(Nguồn: Xí nghiệp Chế biến lương thực 1)
Là công đoạn tách vỏ cám bên ngoài hạt gạo dựa vào tác dụng của lực ma sát giữa gạo với trái đá, gạo với gạo và gạo với lưới xát. Qua quá trình xát cám được bốc ra được gọi là cám xát hay cám khô.
Gạo lức sau khi đã được tách tạp chất sẽ được bồ đài chuyển đến máy xát (1). Ở hệ thống xát 1, gạo lức sẽ được bị bóc đi một phần lớp cám khoảng 4 − 5%, sau đó lượng cám bóc ra từ máy xát 1 sẽ được quạt, hút qua cylone cám thu hồi phụ phẩm. Từ máy xát 1, lượng gạo sẽ tiếp tục được bồ đài đổ qua máy xát 2. Ở đây máy xát trắng 2 sẽ bóc thêm một phần cám khoảng 4,5 − 5%, lượng cám này cũng được thu hồi qua cylone nhờ hệ thống quạt hút.
Để quá trình xát đạt hiệu quả ta phải thường xuyên kiểm tra mức độ bóc cám và tỉ lệ gạo gãy, hạt sọc đỏ để từ đó điều chỉnh máy cho thích hợp. Chúng ta có thể điều chỉnh khoảng cách giữa dao gạo với cối đá nhám để đạt độ trắng theo yêu cầu. Mục đích:
Ngành Công nghệ thực phẩm,Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 33 Bóc lớp vỏ lụa mỏng của gạo nguyên liệu (chủ yếu là Cellulose) giúp tăng khả năng tiêu hóa khi sử dụng.
Tăng giá trị cảm quan cho hạt gạo.
Tránh hiện tượng oxi hóa trong quá trình bảo quản như gạo bị chua.
Mức độ xát (mức tách cám) là một chỉ tiêu quan trọng trong việc đánh giá chất lượng gạo thành phẩm.
Để xác định mức độ xát trắng có thể dựa vào các chỉ số: Tỷ lệ cám thu được trong quá trình xát.
Độ tro của gạo thành phẩm. Độ trắng của gạo thành phẩm. Hàm lượng cellulose trong gạo.
4.1.2.4 Công đoạn lau bóng
Hình 4.4 Máy lau bóng
(Nguồn:Xí nghiệp Chế Biến Lương thực 1)
Trong quá trình xát do ma sát giữa đá nhám và hạt tạo thành các rãnh bao xung quanh hạt, bên trong rãnh chứa các hạt cám nhỏ, những hạt này khó tách ra bằng sàng và quạt. Sự có mặt các hạt này gây khó khăn cho quá trình bảo quản vì cám hút nước dễ bị ôi làm giảm giá trị thương phẩm và giá trị cảm quan. Do đó gạo sau khi xát cần được đánh bóng để tách các hạt cám này làm cho bề mặt hạt gạo bóng đẹp tăng giá trị cảm quan và khả năng bảo quản cho gạo.
Gạo được đưa vào thiết bị lau bóng nhờ bồ đài. Khi gạo vào thiết bị lau bóng thì sẽ qua hộp chứa của thiết bị. Tại đây, lưu lượng của gạo khi vào máy sẽ được điều chỉnh nhờ thanh gạt nối với hộp điều khiển phía ngoài. Khi gạo từ hộp chứa đi xuống sẽ được vít tải vận chuyển vào buồng lau, dao gạo tại buồng lau sẽ quay tròn, gạo sẽ ma sát với lưới và dao gạo làm cho gạo được xát thêm lần nữa giúp gạo trắng thêm, đồng thời nước được đưa vào dưới dạng phun sương từ các lỗ nằm trên trục,
Ngành Công nghệ thực phẩm,Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng
34
nước làm cho những hạt cám nhỏ liên kết lại với nhau thành một khối hạt to hơn giúp cám bám trên bề mặt gạo bóc ra dễ dàng, đồng thời lượng nước phun vào làm gạo có bề mặt ẩm ướt sau khi lớp cám được bốc ra làm gạo sẽ bóng đẹp hơn, các lỗ này cũng có tác dụng làm mát cho gạo nhờ lấy không khí từ quạt hút. Phần cám bóc ra được quạt hút, hút qua lỗ lưới rơi vào buồng cám ra ngoài hệ thống lắng cám và thu hồi. Gạo sau khi lau xong sẽ di chuyển qua lối gạo ra. Lượng cám sau quá trình lau được gọi là cám lau hay còn gọi là cám ướt.
Ở công đoạn này, người kỹ thuật vận hành máy phải có sự điều chỉnh lượng nước cho phù hợp.
Nếu thừa nước, gạo sẽ ướt làm tăng độ ẩm và vón cục ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm.
Nếu thiếu nước thì gạo bị nóng do lượng nước không đủ và bị gãy nhiều thành tấm làm giảm tỷ lệ gạo nguyên.
4.1.2.5 Gằng tách thóc
Gạo từ máy lau bóng 2, gạo được bồ đài mút qua đổ vào gằng bắt thóc. Khi qua gằng thì thóc sẽ được loại ra bớt, đồng thời một phần gạo lẫn thóc được hồi lưu trở lại để gằng một lần nữa.
Muc đích: Loại bỏ thóc còn lẫn trong bán thành phẩm giúp quá trình chế biến tiếp theo được dễ dàng hơn.
4.1.2.6 Sàng đảo
Hình 4.5 Sàng đảo
(Nguồn: Xí nghiệp Chế Biến Lương thực 1)
Mục đích: Nguyên liệu sau khi qua công đoạn lau bóng là hỗn hợp gồm gạo, tấm 1/2, tấm 2/3 và tấm 3/4. Khi hỗn hợp này qua sàng đảo sẽ giúp phân loại ra gạo – tấm 1/2, thu hồi được tấm 2/3 và tấm 3/4.
Gạo từ máy lau bóng theo bồ đài qua hộc chứa của sàng đảo, sàng đảo gồm có 4 lớp:
Ngành Công nghệ thực phẩm,Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 35 Lớp sàng 1 có kích thước lỗ lưới 3 mm.
Lớp sàng 2 có kích thước lỗ lưới 2,5 mm Lớp sàng 3 có kích thước lỗ lưới 2,2 mm. Lớp sàng 4 có kích thước lỗ lưới 1,8 mm.
Hỗn hợp gạo từ hộc chứa sẽ rơi xuống lớp lưới sàng 1 được phân tán trên bề mặt sàng. Những hạt có kích thướt nhỏ hơn lỗ sàng 3 mm thì lọt qua sàng rơi xuống lớp sàng thứ 2, phần gạo không lọt qua lớp lưới (gạo cội) sẽ di chuyển xuống đầu thấp của sàng rồi theo lối ra rơi xuống bồ đài chuyển xuống trống phân ly, ở lớp sàng thứ 2, thứ 3 và thứ 4 quá trình phân ly cũng được diễn ra tương tự, phần gạo không lọt qua lớp sàng thứ 3 sẽ được chuyển ra ngoài xuống trống cùng với phần gạo cội. Những hạt lọt qua lớp sàng 3 là tấm 2/3 và tấm 3/4 được đưa xuống bao hứng để thu hồi.
4.1.2.7 Trống phân ly
Mục đích: Phân loại gạo và tấm 1/2. Tuỳ theo yêu cầu về tỷ lệ gạo thành phẩm mà điều chỉnh hoạt động của trống phân ly sao cho phù hợp, chủ yếu là điều chỉnh độ nghiêng của máng hứng tấm.
Hỗn hợp gạo và tấm 1/2 được chuyển xuống trống. Khi trống quay thì gạo cũng quay theo, những hạt gạo gãy sẽ rơi vào trong hốc lõm, những hạt có kích thước lớn hơn sẽ trượt trên những hốc, khi lên cao gạo sẽ trượt dần xuống đầu thấp của trống đưa ra ngoài. Những hạt tấm hơi vào hốc khi lên đến độ cao nào đó sẽ rơi xuống, rơi vào máng hứng và được vít tải đưa ra ngoài. Tùy theo yêu cầu sản xuất ra loại gạo nào mà ta điều chỉnh độ nghiêng máng hứng của trống cho phù hợp.
Riêng đối với sản phẩm gạo 20% tấm, 25% tấm thì gạo chỉ qua sàng đảo mà không có qua trống phân ly.
4.1.2.8 Sấy
Hình 4.6 Thùng sấy
Ngành Công nghệ thực phẩm,Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng
36
Mục đích: Do gạo trong quá trình chế biến vẫn chưa đạt được độ ẩm theo yêu cầu, vì thế cần tiến hành công đoạn sấy để gạo đạt được độ ẩm theo qui định (14 ÷
14,5%) tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo quản.
Tuỳ theo độ ẩm của nguyên liệu mà tiến hành sấy lửa hay sấy gió. Nếu độ ẩm cao sẽ sấy lửa sau đó sấy gió để làm mát gạo, nếu độ ẩm không quá cao sẽ tiến hành qua 2 lần sấy gió.
Nhiệt độ và thời gian sấy tùy thuộc vào độ ẩm của nguyên liệu, nhưng quá trình sấy cần lưu ý điều chỉnh chế độ sấy hợp lý để tránh làm vàng hay khét hạt gạo.
Nếu gạo có độ ẩm thấp thì tiến hành 2 lần sấy gió: gạo thành phẩm từ trống sẽ được bồ đài mút đổ vào thùng sấy, nhiệt độ sấy là 45oC – 60oC.
Nếu gạo có độ ẩm cao, tiến hành sấy qua 2 lửa và 1 gió: gạo bán thành phẩm được bồ đài đưa vào thùng sấy (1), nhiệt độ ở thùng sấy là 50oC – 80oC.
Ở đây nhiệt độ sấy 80oC: Là bao gồm nhiệt độ bên ngoài cộng với nhiệt độ lửa. Tức là nhiệt độ bình thường bên ngoài: 25oC – 35oC và nhiệt độ lửa trong lò: 55oC – 45
o
C. Sau khi sấy ở thùng sấy (1), gạo được bồ đài đưa vào thùng sấy (2). Nhưng nhiệt độ ở thùng sấy (2) thấp hơn nhiệt độ ở thùng sấy (1) khoảng 10 oC và cuối cùng là đưa qua sấy gió để làm mát gạo. Tuy nhiên nếu sấy lửa ở nhiệt độ quá cao sẽ làm cho sản phẩm bị biến màu sắc, giảm trọng lượng ảnh hưởng đến chất lượng gạo, giảm giá trị kinh tế. Nhưng nếu sấy gió với nhiệt độ không đủ làm khô gạo thì gạo vẫn bị biến màu và xảy ra hiện tượng bó cám trong quá trình bảo quản. Vì vậy độ ẩm lý tưởng thích hợp cho gạo thành phẩm sau khi sấy để bảo quản là 14 – 14,5%.
Chú ý trước khi sấy cần phải đốt lửa và kiểm tra đồng hồ đo nhiệt độ cho chính xác. Trong lúc vận hành phải thường xuyên kiểm tra nhiệt độ thùng sấy và độ ẩm gạo.
4.1.2.9 Đóng gói và bảo quản
Đóng bao : Gạo thành phẩm được chứa trong bao PP và được may bằng chỉ cotton. Tuỳ theo đơn đặt hàng của khách hàng mà bao gói với các khối lượng khác nhau. Thường thì gạo được tịnh với khối lượng 10 kg; 25,2 kg và 50,2 kg.
Khi tịnh bao luôn được đặt trên bàn cân và miệng bao luôn ở dưới hộc chứa thành phẩm để thuận lợi cho việc tịnh khối lượng cho mỗi bao. Sau đó, dùng máy may để ghép kín miệng bao lại và đem đi bảo quản hoặc xuất kho.
Nếu hàng chưa đủ số lượng hoặc chưa đến thời gian xuất kho thì gạo thành phẩm được chất thành từng cây theo từng lô. Khi chất cây gạo thì dưới nền được lót bởi tấm palet để tránh hiện tượng gạo hút ẩm, đồng thời lót thêm tấm lưới bên dưới để tránh thất thoát.
Ngành Công nghệ thực phẩm,Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 37 Quy định chất xếp:
Các cây gạo chất cách tường 0,8 - 1 m, khoảng cách giữa các cây 0,8 - 1 m.