Hạt mè đượcxemlà loại hạt cho dầu lâu đời nhất của nhân loại. Cây mè có nhiều lồi,
và những lồi hoang dã được khai thác lâu đời nhất ở Châu Phi và Ấn Độ.
Hồ sơ từBabylon và Assyria, có niên đại khoảng 4.000 năm trước đây đã đề cập đến mè.
Tàng tích hạt mè rang thu hồi từ các cuộc khai quật khảo cổ học có niên đại khoảng 3500-3050 năm trước Công nguyên.
Thomas Fuller (1608 -16/8/1661) trong tác phẩm của mình đã đề cập đến mối giao dịch bn bán hạt mè giữa vùng Lưỡng Hà và khu vực mà hiện nay là Pakistan và Ấn Độ xảy ra vào năm 2000 trước Công nguyên. Một số báo cáo khác khẳng định cây mè được trồng trong Ai Cập trong thời kỳ Ptolemiac. Các thư tịch cổ Ai Cập cho biết nhà Y học Papyrus Ebers (cách nay khoảng 3600 năm) cây mè đã có tên là “sesemt” là một cây dùng làm thuốc chữa bệnh.
Báo cáo khảo cổ học từ Thổ Nhĩ Kỳ cho thấy cây mè đã được trồng và ép để trích xuất dầu ít nhất 2750 năm trước đây trong đế chế của Urartu.
Đây là một cây được thuần hóa ở các vùng nhiệt đới khắp thế giới và được trồng để lấy hạt ăn do hạt có hàm lượng chất béo và chất đạm cao, ngồi ra mè cịn được dùng làm thuốc.
Cây mè rất chịu hạn, một phần do hệ thống rễ sâu rộng của nó. Tuy nhiên, nó địi hỏi phải có độ ẩm thích hợp cho sự nảy mầm và phát triển sớm. Độ ẩm trước khi trồng và thời kỳ ra hoa, đậu trái là quan trọng nhất.
Ở Nam Mỹ, cây mè được du nhập từ Châu Phi sau khi người Âu Châu khám phá ra ở Châu Mỹ vào năm 1492 (do Chritophecoloms, người Bồ Đào Nha và Tây Ban Nha) giới thiệu.Từ những năm 1950, cây mè đã sản xuất mở rộng ở Mỹ phần lớn tập trung tại bang Texas
với diện tích dao động từ 10.000 đến 20.000 mẫu Anh (4.000-8.000 ha) trong những năm gần
đây. Tuy nhiên sản lượng hạt mè ở Mỹ không đáp ứng kịp nhu cầu tiêu dùng trong nước, Mỹ phải nhập nhiều sản phẩm hạt mè và dầu mè ở nước ngoài, chủ yếu ở nam Mỹ.
Hàng năm, trên thế giới có khoảng hơn 6 triệu ha mè được gieo trồng và tập trung chủ yếu ở một số nước khu vực châu Á, châu Phi và châu Mỹ với tổng sản lượng gần 2,4 triệu tấn. Trong đó, các nước khu vực châu Á chiếm 55,00% diện tích và 62,00% sản lượng, các nước khu vực châu Phi chiếm 33,58% diện tích và 21,76% sản lượng, phần cịn lại khơng nhiều được
phân bố ở khu vực châu Mỹ và một số nước khác.
Về diện tích, có hai quốc gia có diện tích gieo trồng mè nhiều là Ấn Độ (1,67 triệu ha, chiếm 27,27% diện tích mè thế giới) và Sudan (1,45 triệu ha, chiếm 23,64% diện tích mè thế giới), kế đến là Myanmar (705.000 ha), Trung Quốc (676.000 ha), Uganda (186.000 ha), Nigeria
(155.000 ha), Tanzania (106.000 ha), các nước cịn lại diện tích gieo trồng mè khơng nhiều,
biến động từ 27.000 ha (ả Ai Cập) đến 80.000 ha (ở Bangladesh).
Về sản lượng, nhìn chung các nước có diện tích gieo trồng mè nhiều dều có sản lượng mè lớn như Ấn Độ, Trung Quốc, Sudan và Myanmar. Sản lượng mè của các nước này chiếm tới 65% sản lượng mè thế giới, các nước cịn lại có sản lượng mè khơng nhiều, chiếm khống 35% sản lượng mè thế giới. Trung Quốc là quốc gia có diện tích gieo trồng mè khơng nhiều so với Ản Độ và Sudan, nhưng do có năng suất mè khá cao (0,81 tấn/ha) nên sản lượng mè của
Trung Quốc chỉ đứng sau Ân Độ là quốc gia đang dẫn đầu thế giới về diện tích và sán lượng
mè và vượt xa Sudan cho dù diện tích mè của nước này lớn gấp hai lần diện tích mè Trung Quốc. Diện tích gieo trồng mè cùa Trung Quốc chỉ chiếm khoảng 11% diện tích gieo trồng mè về năng suất, nhìn chung năng suất mè bình qn trên thế giới cịn rất thấp, khoảng 0,39 tấn/ ha. Chỉ có hai qc gia có nàng suất mè tương đối cao là Ai Cập (1,18 tấn/ ha) và Trung Quốc (0,81 tấn/ ha), một số nước có mức năng suất trung bình như Ethiopia (0,76 tấn/ ha), Venezuela (0,65 tấn/ ha), Bangladesh (0,62 tấn/ ha), Mexico (0,58 tấn/ ha) và Thái Lan (0,56 tấn/ ha), các nước khác chỉ đạt mức năng suất rất thấp, biến động từ 0,15 tấn/ ha (ở Sudan) đến 0,5 tấn/ ha (ở Uganda). Năng suất bình quân mè trên thế giới thấp có thể do nhiều nguyên nhân như đất được chọn để canh tác mè thường là đất xấu và nghèo dinh dưỡng; trình độ thâm canh và khả năng đầu tư tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất có sự khác biệt lớn giữa các nước.
Về giống mè, hiện nay lồi mè trồng có hàng ngàn giống, chúng cũng đã được phân
loại theo nhiều loài khác nhau. Tuy nhiên với Di truyền học phân tử hiện đại, mặt dù cây mè trồng có nhiều dạng hình, màu hoa, dạng quả, màu sắc hạt khác nhau, chúng vẩn là các giống
khác nhau trong loài mè trồng.
Các hạt mè màu sáng trắng và màu vàng rất phổ biến ở Châu Âu, Châu Mỹ, TâyÁ và
Tiểu lục địa Ấn Độ. Các hạt mè màu đen và sẫm màu hơn chủ yếu là sản xuất tại Trung Quốc và Đông Nam Á. Châu Phi sản xuất nhiều loại hạt mè. Các Giống mè trồng đã thích nghi với nhiều loại đất. Các loại cây trồng cho năng suất cao phát triển tốt nhất trên đất đai màu mỡ, thốt nước tốt, và có độ pH gần trung tính. Tuy nhiên đây là loại cây tiên phong trên đất nghèo dinh dưỡng, chịu khơ hạn nên là lồi cây xóa đói giảm nghèo ở các vùng sản xuất nơng nghiệp khó khăn thuộc Châu Phi và Châu Á.
Sản xuất và thương mại
Trong năm 2010 trên Thế giới trồng được7,8triệu ha mè, thu hoạch khoảng3,84triệu
tấn hạt mè.Các nước sản xuất hạt mè lớn.
Bảng 1.18Các nước sản xuất mè lớn nhất thế giới trong năm 2010[14]
Nước Sản lượng (triệu tấn) Năng suất (tấn/ha)
Miến Điện Ấn Độ Trung Quốc Ethiopia 0,72 0,62 0,59 0,31 0,46 0,34 1,22 0,99
37 Xu-đăng Uganda Nigeria Burkina Faso Niger Somalia Toàn thếgiới 0,25 0,17 0,12 0,09 0,09 0,07 3,84 0,19 0,61 0,38 0,72 0.50 0.96 0,49
Giá mè dao động từ 800 đến 1700 USD mỗi tấn từ năm 2008 đến năm 2010. Trong năm 2010 giá trị giao dịch hạt mè và dầu mè trên thế giới trên 1 tỷ USD, tăng lên nhanh chóng trong 2 thập kỷ đã qua.
Nhật Bản là nước nhập khẩu mè và dầu mè lớn nhất thế giới. Dầu mè, đặc biệt là từ hạt rang, là một thành phần quan trọng trong nấu ăn truyền thống Nhật Bản và công dụng chủ yếu của hạt giống. Trung Quốc là nước nhập hạt mè và dầu mè đứng thứ II trên thế giới sau Nhật bản. Các nước nhập khẩu hạt mè và dầu mè lớn khác là Hoa Kỳ, Canada, Hà Lan, Thổ Nhĩ Kỳ và Pháp.
Xử lý hạt mè sau trồng
Sau khi thu hoạch, hạt mè được làm sạch và giữ nguyên hoặc bóc vỏ. Ở một số nước, khi hạt mè đã được xát vỏ, chúng được chuyển qua một hệ thống máy phân loại màu điện tử để loại bỏ các hạt khác màu để đảm bảo hạt mè hoàn toàn thuần màu. Những hạt lẩn màu hay có kích thước dị biệt được dùng để ép dầu. Do đó hạt mè thuần màu có giá bán cao hơn so với giá bán hạt mè của những nước có kỹ thuật thấp.
Hạt mè đơi khi được bán với dạng vỏ hạt đã bị tách bỏ-nhân hạt (decorticated).Dạng này thường xuất hiện để trang trí ở phần phía trên của các loại bánh ở các nước có nền kinh tế phát triển.
Xuất khẩu hạt mè và dầu mè chênh lệch rất xa về giá cả. Các nước nhập khẩu hạt mè và dầu mè có những chỉ tiêu nghiêm ngặt về chất lượng sản phẩm. Yêu cầu trồng mè hiện nay là phải cải tiến về công nghệ trồng trọt để vượt qua rào cản về năng suất. Đồng thời phải phải thay đổi công nghệ chế biến để đạt chuẩn quốc tế các sản phẩm xuất khẩu.Hạt mè và dầu mè ở các nước Châu Á và Châu phi chủ yếu để tiêu dùng nội nội địa, khó cạnh tranh trên thị trường Châu Ấu, Bắc Mỹ, Úc và Nhật Bản do chưa chuẩn hóa về nguồn giống tốt và cơng nghệ chế biến tiên tiến.
Tình hình sản xuất mè ở Việt Nam
Ở Việt Nam, đất đai và khí hậu rất thích hợp cho cây mè sinh trưởng, phát triển và thực tế cũng cho thấy mè có thể trồng ở khắp các vùng sinh thái trong cả nưốc, có khả năng thích ứng rộng, dễ trồng và đẩu tư sản xuất mè cũng không nhiều. Tuy nhiên, do khơng được coi là cày trồng chính nên các hình thức canh tác chú yếu vẫn là quảng canh, năng suất thấp. Bên cạnh đó, việc dầu tư nghiên cứư và ứng dụng tiến bộ kỹ thuật trong sản xuất mè cũng chưa được quan tâm và đầu tư đúng mức cũng là một trong những yếu tố hạn chế phát triển sản xuất mè trong thời gian qua. Diện tích mè hàng năm biến dộng từ 30.000 đến hơn 40.000 ha trong suốt hai thập niên qua, con số này rất khiêm tốn so với một số cây có dầu ngắn ngày khác như đậu phơng, đậu nành.
Về diện tích: Năm 2004, cả nước gieo trồng được 40.800 ha, tảng 4000 ha so với năm 2000. Diện tích tăng chủ yếu ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long (5.800 ha) và duyên hải Nam Trung Bộ (1.100 ha), nhưng diện tích lại giâm manh ở khu vực Tây Nguyên (3.000 ha), các vùng khác sự thay đổi về diện tích khơng nhiều.
1.4. Các thơng số hình học của vật liệu hạt ứng dụng trong sấy tầng sơi
1.4.1. Cầu tính
Xét một khối hạt rời trạng thái tĩnh (trạng thái tự nhiên) các hạt chịu lực dính lẫn nhau và trọng lực của hạt. Để khối hạt có thể giãn ra và chuyển qua trạng thái linh động cần phải tác động vào khối hạt một dịng khí có giá trị lớn hơn vận tốc cân bằng vcb (m/s). Để lớp hạt sôi ổn định, vận tốc dịng khíqua lớp hạt vk(m/s) được xác định qua tiêu chuẩn Reynolds:
(1.1) Trong đó: dh – Đường kính hạt, m
rk – Khối lượng riêng của khí, kg/m3 mk– Độ nhớt động học, N.s/m2
Như vậy nếu hạt có dạng trịn hay hình cầu thì kích thước của hạt rất dễ dàng xác định và được mơ tả bằng đường kính của nó. Tuy nhiên trong tự nhiên cũng như trong thực tế sản xuất, quy trình cơng nghệ lại khơng thể tạo ra được hạt cầu hoặc hiếm khi gặp, hầu hết các hạt đều có hình dạng bất kỳ. Do vậy bắt buộc khi tính tốn ta phải quy kích thước các hạt về kích thước trung bình, và tính tốn giá trị kích thước hạt dựa trên khái niệm hệ số cầu tính j. Một
hạt khơng có dạng hình cầu được xác định bằng định nghĩa “cầu tính”, jlà đại lượng khơng thứ ngun.
(1.2) Theo [19], tác giả đã đưa ra khái niệm về hệ số hình dạng của hạt làyvà nghịch đảo của hệ số hình dạng được gọi là cầu tính của hạt:j=1/ y. Hệ số hình dạng của các hạt bất kỳ được mơ
tả dưới dạng tổng qt hóa theo bảngsau.
Bảng 1.19Hệ số hình dạng hình học một số loại hạt bất kỳ
Hình dạng hạt trịn góc cạnh dài kim bản mỏng
Hệ sốy 1,3 1,52 1,72 2,33
Tiêu chuẩn Anh quốc BS 4359 (1970) cung cấp các giá trị đo lường về cầu tính của một số loại hạt thơng dụng và có giá trị nằm trong khoảng từ0,3 –0,95. Việc đo diện tích bề mặt hạt yêu cầu phải có thiết bị và thực hiện trong phịng thí nghiệm.
Thơng thường cầu tính rất khó xác định được và chủ yếu dựa vào các kết quả từ các tài liệu sẵn có. Tuy nhiên, nếu biết trước được vận tốc dịng khí và độ rỗng của lớp hạt thì có thể dựa vào một mối tương quan giữa tiêu chuẩn Archimedes và tiêu chuẩn Reynolds ở trạng thái sôi tối thiểu để xác định được cầu tính của hạt vật liệu[14]:
(1.3) Trong đó: Ar – Tiêu chuẩn Archimedes
(1.4) Rett– Tiêu chuẩn Reynolds ở trạng thái sôi tối thiểu
(1.5) ett– Độ rỗng ở trạng thái sơi tối thiểu
1.4.2. Đường kính trung bình
Đối với vật liệu rời có kích thước đa phân tán, có thể xác định đường kính trung bình bằng phương pháp sàng (rây) như sau:
Lấy một lượng nhỏ vật liệu rồi tiến hành thực hiện phân loại kích thước qua hệthống rây, phần khối lượng mẫu được giữ lại do kích thước của lỗ rây, xi, sau đó tiến hành cân đo mẫu, dữ liệu được xử lý theo phương trình xác định kích thước trung bình của hạt:
39
(1.6) Trong đó: di– Trung bình cộng kích thước hai lỗ kề nhau của rây, m
xi – Tỷ số giữa lượng hạt còn lại trên rây và khối hạt mẫu lấy phân tích