3.2.1 Nguyên liệu
Nguyên liệu sau khi đạt yêu cầu sẽ được đổ vào hộc chứa nguyên liệu hoặc bảo quản trong kho chờ xay. Hộc chứa nguyên liệu là nơi tập kết cung cấp lúa nguyên liệu phục vụ cho dây chuyền sản xuất sao cho được ổn định và liên tục, yêu cầu nguyên liệu cung cấp qua hộc chứa phải được đều đặn để đảm bảo tính đồng bộ cho toàn hệ thống, tránh thiết bị chạy quá tải gây lãng phí. Lúa khi thu mua được sự kiểm tra của nhân viên kiểm phẩm, lúa từ băng tải được nạp vào thùng chứa. Một lượng lúa nhất định sẽ được xả xuống băng tải qua bồ đài đến dây chuyền sản xuất.
3.2.2 Công đoạn sàng tạp chất
Mục đích là loại bỏ các tạp chất lẫn trong nguyên liệu Tạp chất được chia làm hai loại:
- Tạp chất vô cơ: dây may bao, tơ bao, kim loại, cát, đá, sỏi,… - Tạp chất hữu cơ: rơm, vỏ trấu, lúa lép, tổ sâu,…
Thông thường trong sản xuất phân loại tạp chất dựa trên kích thước của chúng, bao gồm các tạp chất to (những tạp chất không lọt lỗ với đường kính lỗ sàng từ 8 ÷ 10 mm), và các tạp chất nhỏ (những tạp chất lọt qua lỗ lưới từ 2 ÷ 2,2 mm). Nguyên liệu sau khi qua sàng gọi là nguyên liệu sạch và được đưa qua máy xát trắng.
3.2.3 Công đoạn xát trắng
Mục đích: loại bỏ các lớp vỏ cám bên ngoài của gạo lức. Gạo được xát trắng sẽ tránh được hiện tượng gây mốc, hư hỏng do trong cám có nhiều dầu nên sẽ làm tăng thời gian bảo quản và giúp cho các công đoạn sản xuất sau nó dễ dàng hơn. Đây là một trong những khâu quan trọng có ý nghĩa quyết định đến chất lượng gạo thành phẩm. Quá trình chà xát sẽ làm lớp vỏ lụa bao bên ngoài được tách ra và phá vỡ lớp vỏ trấu còn bám trên gạo, đến cửa tháo liệu quạt hút sẽ hút lượng cám khô này ra ngoài qua cylone chuyển vào kho cám khô còn hỗn hợp gạo và tấm được gàu tải tiếp tục đưa qua công đoạn lau bóng.
Mức độ xát (mức tách cám) là 1 chỉ tiêu quan trọng trong việc đánh giá chất lượng gạo thành phẩm.
Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng -23-
Trong quá trình xát mức độ hạt gãy tăng khoảng 5 – 10% tùy thuộc vào độ đồng đều của khối hạt, tỷ lệ sọc đỏ cho phép còn lại từ 1,25 – 4% và trong quá trình xát phải đảm bảo mức bóc cám 5,5 – 6,5% gạo xuất khẩu là 8,5 – 10% (Bùi Đức Hợi, 2009).
3.2.4 Công đoạn lau bóng
Mục đích: lấy đi hết phần cám còn lại làm cho hạt gạo trở nên sáng bóng đạt yêu cầu, đồng thời tăng giá trị cảm quan, kéo dài thời gian bảo quản.
Hạt gạo sau khi xát còn những vết gợn do ma sát giữa trục đá nhám và hạt để lại, tạo thành các rãnh, bên trong 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 khét làm giảm giá trị thương phẩm và giá trị cảm quan. Do đó, gạo sau khi xát cần được lau bóng để tách các hạt cám làm cho bề mặt hạt gạo bóng đẹp tăng giá trị cảm quan và khả năng bảo quản. Quá trình lau bóng chú ý lượng nước phun. Nếu lượng nước ít quá thì gạo sẽ bị sọc cám không bóng hoặc bị sọc đỏ, sọc lưng. Nếu lượng nước nhiều quá thì gạo sẽ bị bó cám. Qua đó điều chỉnh van lưu lượng, lượng nước, lượng gạo ra cho hợp lý.
3.2.4 Công đoạn tách thóc
Mục đích: phân loại hỗn hợp gạo lức và phần lúa chưa được tách vỏ.
Phần hỗn hợp gạo lức và thóc còn xót lại sẽ rơi xuống sàng phân loại thóc dạng ngăn. Dựa vào sự khác nhau về khối lượng riêng, tỷ trọng và độ nhám của gạo lức và thóc nên phần gạo lức sẽ di chuyển xuống bồ đài và được chuyển sang công đoạn xát trắng, phần thóc sẽ di chuyển lên phía trên qua bồ đài và trở lại máy xát trắng để tiếp tục tách vỏ.
3.2.5 Công đoạn sấy
Sấy là quá trình tách ẩm có trong hỗn hợp cần sấy đến ngưỡng độ ẩm bảo quản của hỗn hợp đó, đối với gạo và tấm thì ngưỡng độ ẩm bảo quản thường là 14 – 15% ẩm. Tuỳ theo độ ẩm của gạo nguyên liệu mà có nhiệt độ sấy khác nhau.
- Sấy gió: là thổi trực tiếp từ không khí bên ngoài vào buồng sấy với lưu lượng lớn. - Sấy lửa (sấy than): là thổi luồng không khí nóng vào trong buồng sấy.
Gạo nguyên liệu có độ ẩm từ 15 – 16% và các loại gạo hạt dài để chạy gạo 5% thì tiến hành sấy gió. Gạo sau khi qua công đoạn lau bóng sẽ được gàu tải đưa đến thùng sấy khi đã đầy thùng thì tiến hành sấy gió nhằm làm giảm độ ẩm đến yêu cầu, gió được đưa vào nhờ quạt, thời gian sấy phụ thuộc vào độ ẩm nguyên liệu.
Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng -24-
Gạo có độ ẩm >16% thì tiến hành sấy lửa. Gạo được gàu tải đưa vào thùng sấy đến khi đầy thì tiến hành sấy lửa, thời gian sấy phụ thuộc vào độ ẩm ban đầu nguyên liệu. Sau khi sấy lửa xong gạo được sấy gió làm nguội nhằm tránh hiện tượng hút ẩm trở lại. 3.2.6 Công đoạn sàng đảo
Mục đích: sau khi lau bóng ta sẽ thu hồi được một hỗn hợp 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 - Lớp sàng 1 có kích thước lỗ lưới 3 mm.
- Lớp sàng 2 có kích thước lỗ lưới 2,2 mm. - Lớp sàng 3 có kích thước lỗ lưới 1,8 mm. - Lớp sàng 4 có kích thước lỗ lưới 1,5 mm.
Hỗn hợp gạo từ hộc chứa rơi xuống lớp lưới sàng 1 được phân tán trên bề mặt sàng. Những hạt có kích thước 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.
3.2.7 Công đoạn phân loại
Mục đích: nhằm phân ly hỗn hợp gạo – tấm 1/2 làm gạo thành phẩm đạt tỷ lệ tấm theo yêu cầu.
Quá trình phân loại gạo và tấm ở trống phân ly dựa vào sự khác nhau về chiều dài, chiều rộng của các cấu tử trong hỗn hợp. Hỗn hợp sau khi vào trống sẽ chuyển động tròn đều với trống, khối hạt sẽ tiếp xúc với thành trống (có nhiều hộc) lúc này tấm sẽ bị lọt vào các hộc trống. Do hạt gạo có kích thước lớn và dài hơn hộc trống nên không lọt vào, do đó khi trống quay gạo bị rơi trở về đáy trống còn tấm lọt vào hộc, khi trống chuyển động lên cao tấm rơi vào máng hứng và được vít tải vận chuyển ra cửa tháo tấm, với độ nghiêng 5 – 7o gạo sẽ về nơi có độ nghiêng thấp và được bồ đài vận chuyển lên hộc chứa gạo hòa với gạo được bắt ra từ sàng đảo.
Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng -25-
3.2.8 Công đoạn đóng bao thành phẩm
Bao gói là một khâu quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm vì đây là một chỉ tiêu đánh giá hình thức cảm quan bên ngoài sản phẩm.
Tùy theo đơn đặt hàng của khách hàng mà bao gói với các khối lượng khác nhau. Thường thì gạo được tịnh với khối lượng 25,2 kg, 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 pallet để tránh hiện tượng gạo hút ẩm.
3.3 THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XÁT TRẮNG VÀ LAU BÓNG TẠI TRẠM CHẾ BIẾN KINH DOANH LƯƠNG THỰC MỸ LAU BÓNG TẠI TRẠM CHẾ BIẾN KINH DOANH LƯƠNG THỰC MỸ KHÁNH
3.3.1 Băng tải cao su
(i) Cấu tạo
Hệ thống băng tải dùng trong trạm chế biến là loại băng tải bằng cao su. Băng tải được dẫn động bằng động cơ điện xoay chiều 3 pha thông qua xích dẫn động. Băng tải được lắp đặt ở nhiều nơi khác nhau như: từ bến cảng đến kho chứa, từ bồn chứa nguyên liệu đến bồ đài, từ bồ đài đến bồn chứa thành phẩm,….
Băng tải gồm một băng bằng cao su được mắc và hai puli ở hai đầu. Bên dưới băng là các con lăn đỡ giúp cho băng không bị chùng khi mang tải. Một trong hai puli được nối với động cơ điện còn puli kia là puli căng băng. Tất cả được đặt trên một khung bằng thép vững chắc. Khi puli dẫn động quay kéo băng di chuyển theo.
Hình 3.2a: Băng tải nghiêng Hình 3.2b: Băng tải ngang Hình 3.2: Hình băng tải cao su
Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng -26-
(ii) Nguyên tắc hoạt động
Vật liệu cần chuyển được đặt lên một đầu băng và sẽ được băng tải mang đến đầu kia. Trong nhiều trường hợp cần phải tháo liệu giữa chừng có thể dùng các tấm gạt hoặc xe tháo di động. Thông thường puli căng là puli ở vị trí nạp liệu, còn puli dẫn động ở phía tháo liệu vì với cách bố trí như vậy nhánh băng phía trên sẽ là nhánh thẳng giúp mang vật liệu đi dễ dàng hơn. Để tránh hiện tượng trượt, giữa puli và băng cần có một lực ma sát đủ lớn, do đó băng cần phải được căng thẳng nhờ puli căng được trên một khung riêng có thể kéo ra phía sau được.
(iii) Ưu và nhược điểm
- Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, chuyển động êm dịu không gây ồn, di chuyển dễ dàng, có khả năng hạ xuống thấp và lên cao, vận chuyển kể cả dạng rời và dạng khối.
- Nhược điểm: giá thành chế tạo cao. 3.3.2 Bù đài
(i) Cấu tạo
Bù đài có hình dạng thân gàu được làm bằng thép, chiều cao của gàu phu thuộc vào vị trí vận chuyển vật liệu, tiết diện gàu là hình chữ nhật. Bên trong thân gàu có gắn 2 puli ở 2 vị trí trên và dưới, được nối với nhau bằng dây đai, trên dây đai có lắp gàu múc
được lắp chặt vào dây đai bằng bu lông.
Hình 3.3: Cấu tạo bồ đài
Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng -27-
(ii) Nguyên tắc hoạt động
Trong lúc làm việc, nguyên liệu được cho vào cửa nhập liệu, nguyên liệu rơi vào gàu múc và được đưa lên cao nhờ dây đai. Khi gàu múc qua khỏi đỉnh của puli dưới tác
dụng của lực ly tâm, nguyên liệu được đẩy ra khỏi cửa tháo liệu rơi vào thiết bị kế tiếp.
(iii) Ưu và nhược điểm
- Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, chiếm ít diện tích mặt bằng, khả năng vận chuyển vật liệu tốt, năng suất cao, rẻ tiền, dễ sử dụng.
- Nhược điểm: dễ bào mòn, dây đai dễ đứt, gàu dể vở (gàu nhựa), dễ xảy ra hiện tượng quá tải, giảm năng suất khi nguyên liệu lẫn nhiều rác.
3.3.3 Thùng chứa nguyên liệu
(i) Cấu tạo
thùng chứa nguyên liệu được cấu tạo bởi các miếng thép liên kết lại thành một hình hợp chữ nhật, có chiều dài khoảng 6 m, chiều rộng 3 m, chiều cao 4 m. Thùng chứa nguyên liệu được chia ra làm hai ngăn bằng nhau, mỗi ngăn có sức chứa khoảng 100 tấn. Ở dưới đáy của mỗi ngăn được cấu tạo như hình chóp nón, có cửa thoát nguyên liệu và có thể điều chỉnh lượng gạo ra theo ý muốn.
Hình 3.4: Hình thùng chứa nguyên liệu
(Nguồn: Trạm chế biến kinh doanh lương thực Mỹ Khánh)
(ii) Ưu và nhược điểm
- Ưu điểm: thùng chứa cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt và sửa chữa.
Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng -28-
3.3.4 Sàng tạp chất
(i) Cấu tạo
Gồm một khung sàng làm bằng thép được lắp trên 4 chân làm bằng thép, sàng được bố trí 2 lớp lưới. Lớp sàng trên là lưới tách tạp chất lớn đường kính lỗ lưới 8 – 10 mm, lớp sàng dưới dùng để tách bụi và tạp chất nhỏ có đường kính lỗ lưới <1,5 – 1,8 mm. Phía dưới sàng là hệ thống rung lắc có lò xo đàn hồi giúp cho mặt sàng rung lắc liên tục. Sàng được đặt nằm nghiêng 7 – 10o so với mặt nền.
Cấu tạo của sàng tạp chất được thể hình ở hình 3.5.
Hình 3.5: Sàng tạp chất
(Nguồn: Lamico.com.vn)
(ii) Nguyên tắc làm việc
Khi nguyên liệu được đổ lên mặt sàng trên nhờ hệ thống rung lắc mà lúa chuyển động dần từ trên xuống theo phương nghiêng, bụi sẽ được ống hút bụi hút đi, nguyên liệu lúa sẽ được trượt và rơi xuống mặt sàng dưới, tạp chất lớn được giữ lại trên mặt sàng và đưa ra ngoài. Sau khi xuống mặt sàng dưới, tạp chất nhỏ sẽ lọt qua lỗ sàng. Nguyên liệu trượt trên sàng từ đầu cao đến đầu thấp (do sàng có kết cấu nằm nghiêng một góc 7 – 10o) được đưa ra ngoài ở cuối sàng và sau đó được đổ vào bồ đài để chuyển sang công đoạn xay.
(iii) Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của sàng
- Độ ẩm: Độ ẩm của hạt càng cao thì độ tan rời hạt càng thấp do đó hiệu suất làm sạch của sàng càng giảm, do đó độ ẩm của gạo nguyên liệu trước khi vào sàng phải được đảm bảo.
Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng -29-
- Hàm lượng tạp chất trong nguyên liệu: Nếu tạp chất quá nhiều trong nguyên liệu sàng làm việc quá tải dẫn đến tạp chất còn lại sau khi phân loại nhiều, do đó hiệu suất làm sạch của sàng giảm. Vì vậy phải điều chỉnh lưu lượng nguyên liệu gạo xuống sàng vừa phải nếu mỏng quá khó phân lớp, nếu dày quá sẽ làm giảm khả năng phân lớp của nguyên liệu.
- Loại tạp chất: Các loại tạp chất có hình dạng khích thước giống hạt thóc sẽ khó bị phân loại. Đây là loại nhược điểm sàng này.
- Trong quá trình làm việc lớp sàng dưới thường bị đóng cám hoặc các hạt tấm nhỏ làm bít các lỗ sàng do đó cần phải kiểm tra và vệ sinh mặt sàng.
- Độ nghiêng của sàng không phù hợp: Khắc phục bằng cách điều chỉnh độ nghiêng cho phù hợp.
- Motor không hoạt động: Kiểm tra sửa chữa motor.
- Lưới sàng bị thủng: Thường xuyên kiểm tra và thay lưới mới.
- Phương thức nhập liệu (chỉ quan tâm khi không điều chỉnh được nữa), nếu muốn hiệu suất tăng thì phương nhập liệu giảm, nếu tăng lượng nhập liệu thì hiệu suất sẽ giảm.
(iv) Chức năng
Sàng dùng để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn và nhỏ có trong khối nguyên liệu để sản xuất như: dây may bao, rơm, bụi, rác, kim loại, lá cây,… để tránh ảnh hưởng đến năng suất làm hư hỏng thiết bị và chất lượng gạo thành phẩm.
(v) Ưu và nhược điểm
- Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, ít hư hỏng, sửa chữa thay thế dể dàng, dể thay lưới theo kích thước nguyên liệu.
- Nhược điểm: không loại bỏ được các tạp chất có cùng kích thước với gạo, dể tắc nghẽn lổ lưới, phải cọ lưới thường xuyên.
3.3.5 Máy xát trắng