Báo cáo nghiên cứu nông nghiệp " Ảnh hưởng của sấy tầng sôi nhiệt độ cao lên hệ số thu hồi gạo nguyên và sức bền cơ học của gạo ở các giống lúa Việt Nam "

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

109
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Việt Nam là nhà xuất khẩu gạo chính của thế giới, vì vậy chất lượng gạo trở thành vấn đề thời sự của nông dân Việt Nam, đặc biệt là trong mùa mưa. Chính vì vậy, sấy lúa càng nhanh càng tốt trong mùa thu hoạch đóng vai trò rất quan trọng để ngăn ngừa hư hỏng và đảm bảo chất lượng gạo. Phương pháp sấy truyền thống như sấy vĩ ngang cần tới 8 giờ (thậm chí lâu hơn) để sấy lúa đạt đến độ ẩm an toàn. Phương pháp sấy nhiệt độ cao có thể cho phép sấy...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu nông nghiệp " Ảnh hưởng của sấy tầng sôi nhiệt độ cao lên hệ số thu hồi gạo nguyên và sức bền cơ học của gạo ở các giống lúa Việt Nam "

PHẦN 2 SẤY TẦNG SÔI NHIỆT ĐỘ CAO (Nghiên cứu thí nghiệm trên lúa ở độ ẩm cao – Các giống lúa Việt Nam) 72
Ảnh hưởng của sấy tầng sôi nhiệt độ cao lên hệ số thu hồi gạo nguyên và sức bền cơ học của gạo ở các giống lúa Việt Nam Giới thiệu Việt Nam là nhà xuất khẩu gạo chính của thế giới, vì vậy chất lượng gạo trở thành vấn đề thời sự của nông dân Việt Nam, đặc biệt là trong mùa mưa. Chính vì vậy, sấy lúa càng nhanh càng tốt trong mùa thu hoạch đóng vai trò rất quan trọng để ngăn ngừa hư hỏng và đảm bảo chất lượng gạo. Phương pháp sấy truyền thống như sấy vĩ ngang cần tới 8 giờ (thậm chí lâu hơn) để sấy lúa đạt đến độ ẩm an toàn. Phương pháp sấy nhiệt độ cao có thể cho phép sấy lúa nhanh hơn, chính vì vậy cả không gian và thời gian cần thiết để sấy lúa sẽ giảm lại. Máy sấy loại này có thể được xem như máy sấy thu gọn. Kỹ thuật sấy tầng sôi nhiệt độ cao đã được nghiên cứu chứng minh là phương pháp hiệu quả để sấy lúa có độ ẩm cao là lúa dễ bị hư trong môi trường khí hậu ẩm (Taechapairoj và đồng sự, 2003). Trong phương pháp này, lúa được thổi lơ lửng bằng luồng không khí động hướng lên trên với vận tốc cao khoảng 2-3m/s, chính vì vậy hạt lúa và không khí được trộn lẫn liên tục với cường độ cao (Kunze và Calderwood 2004). Sấy tầng sôi có thể áp dụng trong giai đoạn đầu của sấy khi yêu cầu lúa phải giảm từ ẩm cao đến độ ẩm khoảng 18% (ẩm độ cơ bản). Lúa sau đó được tiếp tục sấy tại nhiệt độ thấp hoặc ở nhiệt độ phòng trong buồng bảo quản (Proctor 1994; Taechapairoj và đồng sự 2003). Ngoài ra, phương pháp sấy tầng sôi nhiều lượt có thể được sử dụng như là một quá trình sấy thu gọn. Phương pháp sấy nhiệt độ cao (trên 1000C) đã được báo cáo bởi một vài nhà nghiên cứu. Tuy nhiên thông thường nhiệt độ sấy được khuyến cáo không nên quá 1500C để tránh ảnh hưởng xấu của nhiệt độ lên độ trắng của gạo. Khoảng nhiệt độ sấy từ 40-1500C đã được nghiên cứu bởi Tirawanichakul và các đồng sự (2004). Theo báo cáo của họ, hệ số thu hồi gạo nguỵên sẽ được cải thiện khi nhiệt độ sấy trên 800C được sử dụng để sấy lúa có độ ẩm cao (32.5%). Điều này một phần có thể do tinh bột bị hồ hóa một phần tại nhiệt độ cao. Một vài nhà nghiên cứu đã đề nghị rằng, nên ủ lúa từ 25-30 phút khi sử dụng phương pháp sấy nhiệt độ cao (Poomsa-ad và các đồng sự 2005; Prachayawarakorn và các đồng sự 2005). Mặc dù đã có vài báo cáo về sấy tầng sôi nhiệt độ cao, nhưng chưa có một báo cáo nào về việc áp dụng một cách thực tế phương pháp sấy này. Chính vì vậy, lĩnh vực này cần phải được nghiên cứu thêm. 73
Mục đích của nghiên cứu này nhằm củng cố kiến thức về ảnh hưởng cùa sấy nhiệt độ cao và ủ lên hệ số thu hồi gạo nguyên, độ nứt hạt, sức bền cơ học của hạt và sự thay đổi về chất lượng trên vài giống lúa của Việt Nam. Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu này là: Nghiên cứu tính khả thi của việc áp dụng phương pháp sấy tầng sôi nhiệt độ cao cho lúa có độ ẩm cao của Việt Nam (2 giống lúa sẽ được sử dụng trong nghiên cứu này ) Nghiên cứu nhiệt độ sấy và thời gian ủ tối ưu dựa trên số hạt bị nứt thấp nhất sau khi hoàn thành quá trình sấy và theo sau bởi qúa trình ủ. Nghiên cứu sức bền cơ học của hạt dưới các chế độ sấy và ủ khác nhau. Nghiên cứu ảnh hưởng của sấy nhiệt độ cao và quá trình ủ lên độ trắng của gạo, tính chất nhão của gạo, và độ kết tinh của tinh bột gạo. Các tính chất này có thể phản ảnh chất lượng của gạo sau khi nấu. Vật liệu và Phương pháp Máy sấy tầng sôi: Máy sấy được sử dụng trong thí nghiệm này là máy sấy quy mô phòng thí nghiệm HPFD150 được phát triển tại Bộ môn Công nghệ Hóa học, Đại học Nông Lâm TPHCM, Việt Nam (hình 1). Máy gồm có 3 phần chính: (i) buồng sấy hình trụ (cao 40cm, đường kính 15cm), (ii) Bộ phận tạo nhiệt bằng điện 8kW và (iii) quạt ly tâm với động cơ 0.75kW. Nhiệt độ sấy đầu vào nằm trong khoảng 20-1000C được điều khiển bằng bộ điều khiển nhiệt Hanyoung DX7. Nhiệt độ không khí đầu ra được kiểm soát bằng nhiệt kế Daewon (Hàn Quốc). Mẫu lúa: Giống lúa hạt dài A10 và OM2717 được thu tại các cánh đồng của nông dân địa phương tại tỉnh Tiền Giang và TP HCM tháng 5/2007. Hạt lúa tươi (độ ẩm 24-33%) được chuyển ngay lập tức đến phhòng thí nghiệm và được giữ mát tại 50C. Giống lúa A10 có ẩm độ từ 31-33% trong khi OM2717 có ẩm độ từ 25-26%. Mẫu gạo được cho cân bằng ở nhiệt độ phòng trước khi cho vào sấy. 74
Khoảng 200 g lúa (chiều dày lớp lúa trên vĩ sấy khoảng 2cm) được sấy tầng sôi tại nhiệt độ 80 và 900C trong khoảng thời gian 2.5 và 3.0. Quy trình thí nghiệm được mô tả ở hình 2. Mẫu được chuyễn vào lọ thủy tinh và dậy kín miệng ngay lập tức sau khi sấy và được giữ trong tủ ấm tại 75, 86 bằng với nhiệt độ của hạt sau khi sấy tương ứng tại 80 và 900C. Thời gian ủ là 0, 30, 40 và 60 min. Lọ thủy tinh được làm ấm tại nhiệt độ cài đặt và lưu trong hộp xốp sau khi lấy ra khỏi tủ ấm để tránh mất nhiệt. Sau khi ủ, mẫu được sấy lớp mỏng tại 350C để đạt đến độ ẩm an toàn để bảo quản (dưới 14%). Gạo sau khi sấy được cho vào túi hàn kính miệng và giữ tại nhiệt độ phòng trong 3 ngày trước khi xác định hệ số thu hồi gạo nguyên (HRY), tỉ lệ hạt nứt, và sức bền cơ học của hạt. 200g lúa cũng được sấy lớp mỏng tại 350C trong 16 giờ cho đến khi đạt đến độ ẩm dưới 14% để làm mẫu đối chứng. Tất cả các nghiệm thức được lặp lại 3 lần. Xác định độ ẩm Độ ẩm của hạt trước và sau khi ủ, độ ẩm cuối cùng sau khi sấy lớp mỏng trong mỗi lần sấy được xác định sấy 5-10g gạo thô trong tủ nung ở 1300C trong16 giờ (thí nghiệm lặp lại 2 lần). Hệ số thu hồi gạo nguyên 100 gam lúa được loại vỏ và làm trắng bằng hệ thống xay xát phòng thí nghiệm. Hạt nguyên được loại ra khỏi hạt gãy để xác định hệ số thu hồi gạo nguyên (HRY). HRY được xác định là tỉ lệ giữa khối lượng hạt nguyên trên tổng khối lượng lúa. Tỉ lệ hạt nứt Thí nghiệm về tỉ lệ hạt nứt được tiến hành trên gạo lứt sau khi đã được loại trấu bằng tay. 50 hạt gạo trên được đặt trên một hộp sáng và nứt của gạo được quan sát bằng mắt thường. Thí nghiệm được lặp lại 2 lần. Sức bền cơ học của hạt Lực gãy của mỗi hạt gạo lứt được xác định bằng thiết bị kiểm tra độ uốn 3 điểm (được phát triển tại Đại học Queensland, Australia) được gắn vào Máy phân tích cấu trúc (Micro Stable Systems, Vương Quốc Anh). 50 hạt của mỗi lô được chọn ngẫu nhiên và loại vỏ bằng tay. Loại bỏ các hạt bị 75
nứt và hạt bị bạc bụng. Tốc độ của thanh probe trước khi kiểm tra, trong khi kiểm tra, và sau khi kiểm tra tương ứng là 1mm/s, 2 mm/s, và 10 mm/s. Từ đường cong lực-khoảng cách thu được từ phần mềm phân tích cấu trúc, lực cực đại mà tại đó hạt gạo bị gãy được xem là lực gãy của hạt Xác định màu Mục dích của việc đo màu là xác định ảnh hưởng của sấy nhiệt độ cao và ủ lên độ trắng của gạo. Thí nghiệm chỉ được tiến hành với giống lúa A10. Mẫu gạo xau khi xay xát của mỗi nghiệm thức được đặt lên đĩa Petri. Các thông số màu được đo bằng máy do màu Minolta CR-200 với khoảng màu CIE 1976 L*, a*, b*. Các thông số L*, +a*, -a*, +b* và -b* tương ứng đại diện cho độ sáng, màu đỏ, màu xanh lá cây, màu vàng và màu xanh lam. Sự khác nhau về màu tổng ∆E* cũng được tính. Phân tích thống kê Bố trí thí nghiệm nhiều chế độ, bao gồm 2 chế độ về nhiệt độ sấy (80 and 900C), 2 chế độ về thời gian sấy (2.5 and 3.0 phút) và 4 chế độ về thời gian ủ (0, 30, 40, and 60 phút), được chọn cho thí nghiệm này. Số liệu được phân tích bằng quy trình phân tích sử dụng phần mềm MINITAB® Release 14 (Minitab Co., USA) và GLM (Mô hình tuyến tính tổng quát). Máy sấy tầng sôi (được phát triển tại Bộ môn Ủ gạo trong lọ thủy tinh kín Công nghệ Hóa học, Đại học Nông Lâm TPHCM, Việt Nam) 76
Máy sấy lớp mỏng được sử dụng trong thí Gạo sấy lặp lại 1 (27 nghiệm thức) nghiệm Hính: Các thiết bị được sử dụng để ủ và sấy mẫu gạo 77
Lúa tươi Xác định ẩm độ (A10 30-33%, OM2717 24-26%) Sấy tầng sôi 800C 90 0C Xác định ẩm độ 2.5 & 3.0 phút 2.5 & 3.0 phút Ủ trong tủ ấm 750C 86 0C Xác định ẩm độ Thời gian ủ 0, 30, 40 and 60 phút Sấy lớp mỏng tại 350C Xác định ẩm độ Hệ số thu hồi gạo nguyên (%) Hạt bị nứt (%) Lực gãy của hạt (N) Hình 2. Sơ đồ về thí nghiệm và các thông số được đo 78
Kết quả và Thảo luận Sự thay đỏi độ ẩm trong quá trình sấy tầng sôi và quá trình ủ tiếp đó của cả 2 giống lúa được trình bày ở hình 3. Tỉ lệ độ ẩm được giảm trong hạt nằm trong khoảng 7.7% và 12%. Như có thể thâý ở hình 3, tăng nhiệt độ sấy có thể dẫn đến giảm ẩm nhiều hơn. Giai đoạn ủ không chỉ giúp tái phân bồ độ ẩm trong hạt mà còn làm giảm chút ít độ ẩm trong khi ủ trong thời gian dài (40 phút như được trình bày ở hình 3). Trong khoảng thời gian sấy 2.5 phút độ ẩm giảm xuống 8.7-9.4% tại 800C và 11.0-12.0% tại 900C đối với giống A10, trong khi xuống 7.7- 8.6% tại 800C và 9.7-11% tại 900C đối với giống OM2717. Kéo dài thời gian sấy đến 3 phút ở cả 2 nhiệt độ sấy làm giảm độ ẩm của hạt thêm 1% đối với giống A10. Tuy nhiên, chỉ có 0.1-0.3% đối với giống OM2717. Điều đó chỉ ra rằng lượng độ ẩm bị giảm trong quá trình sấy phụ thuộc vào độ ẩm ban đầu của lúa. Cần chú ý là độ ẩm ban đầu của A10 là 31-33% là cao hơn nhiều so vời 25- 26% của OM2717. Kéo dài thời gian sấy đến 3 phút không giảm thêm được ẩm bởi vì sự khuếch tán ẩm bên trong hạt phụ thuộc vào thời gian. Nếu tiếp tục sấy, độ ẩm sẽ được tiếp tục giảm từ lớp ngoài của hạt, từ đó có thể dẫn đến ứng suất vật lý do sự tăng khác biệt về độ ẩm giữa lớp ngoài và lớp trong của hạt. Chính vì vậy, giai đoạn ủ là cần thiết để khuếch tán độ ẩm từ lớp trong ra lớp ngoài trứơc khi sấy tiếp tục. 79
Độ ẩm, % 40 Giai đ o ạ n s ấ y 30 A10 20 OM2717 10 Giai đoạn ủ 0 0 10 20 30 40 50 60 70 Thời gian hoạt động, phút 80C, 2.5 phút 80C, 3.0 phút 90C, 2.5 phút 90C, 3.0 phút 80C, 2.5 phút 80C, 3.0 phút 90C, 2.5 phút 90C, 3.0 phút Hình 3. Độ ẩm giảm trong khi sấy tầng sôi và ủ nhiệt độ cao của cả 2 giống lúa Việt Nam A10 vs2 OM2717. Hệ số thu hồi gạo nguyên Ảnh hưởng của thời gian sấy: Tăng nhiệt độ sấy làm giảm đáng kể hiệu suất thu hồi gạo nguyên. (hình 4). Ở các thí nghiệm khác, chúng tôi phát hiện ra rằng, thời gian sấy lâu hơn 3 phút làm giảm đàng kể ẩm độ của hạt xuống dưới 17.5% nhưng đồng thời cũng làm cho hạt bị nứt nhiều hơn (các kết quả không được trình bày ở đây). Như đã đề cập phía trước, khi hạt được đặt ở nhiệt độ cao trong thời gian dài sẽ gây ứng suất trên hạt do quá trình thoát ẩm từ bề mặt diễn ra quá nhanh trong khi sự khuếch tán nước từ bên trong đòi hỏi nhiều thời gian. Sự chênh lệch ẩm độ càng lớn, nứt hạt càng tăng. Theo kết quả của nghiên cứu này thì sấy tối đa 2.5 phút có thể được xem là thời gian sấy của gạo ở các điều kiện nhiệt độ cao như thế này, mặc dù các thí nghiệm ở thời gian sấy ngằn hơn 2.5 phút chưa được tiến hành do giả sử rằng thời gian sấy này chưa đủ để hạt thoát ẩm (hình 3) Ảnh hưởng của thời gian ủ: kết quả thí nghiệm đã cho thấy, với thời gian sấy 2.5 phút ở cả 2 nhiệt độ, thì kéo dài thời gian ủ đến 40 phút có thể cải thiện hệ số thu hồi gạo nguyên (Hình 4). Khuynh hướng trên được quan sát cho cả 2 giống. Kết quả đó chỉ ra rằng 30-40 phút là thời gian ủ 80
tối ưu của cả 2 giống. Cần chú ý rằng nhiệt độ ủ ở trong thí nghiệm này cao hơn nhiệt độ chuyển hóa gương của gạo. Điều đó có nghĩa rằng gạo ở trong trạng thái cao su trong suốt quá trình ủ. Điều này sẽ được thảo luận thêm trong các nghiên cứu tới. Có thể thấy rằng nhiệt độ sấy, thời gian ủ, và tương tác giữa nhiệt sấy và thời gian sấy có ảnh hưởng đáng kể đến hệ số thu hồi gạo nguyên (HRY) như được trình bày ở Bảng 1 (P
Nhiệt độ sấy * Thời gian ủ 0.580 0.023 0.073 Thời gian sấy * Thời gian ủ 0.493 0.000 0.007 Nhiệt độ sấy* Thời gian sấy * Thời gian ủ 0.891 0.002 0.027 OM2717 Nhiệt độ sấy 0.000 0.000 0.000 Thời gian sấy 0.000 0.001 0.000 Thời gian ủ 0.000 0.000 0.029 Nhiệt độ sấy * Thời gian sấy 0.960 0.524 0.091 Nhiệt độ sấy * Thời gian ủ 0.486 0.000 0.014 Thời gian sấy * Thời gian ủ 0.471 0.967 0.597 Nhiệt độ sấy* Thời gian sấy * Thời gian ủ 0.961 0.295 0.213 Độ nứt hạt: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy: nhiệt độ sấy, thời gian sấy, và thời gian ủ có ảnh hưởng rất đáng kể đến phần trăm hạt bị nứt. Nếu lúa không được ủ, tỉ lệ hạt nứt là 20-40% đối với A10 và hơn một nửa tỉ lệ hạt bị gãy đối với OM2717 (60-86%). Tăng thời gian sấy cũng làm tăng lượng hạt bị hỏng (Hình 5). Ảnh hưởng của thời gian ủ: Hình 5 chỉ ra rằng lượng hạt bị nứt có thể giảm đáng kể bằng cách ủ. Điều này chứng minh rằng khi sấy tại nhiệt độ cao thì ủ lúa trong một khoảng thời gian tối ưu quan trọng đến mức nào. Số lượng các hạt nứt giảm liên tục khi tăng thời gian ủ, đặc biệt là đối với giống OM2717. Tuy nhiên, dựa vào giống A10, chúng ta có thể nhận thấy rằng khoảng thời gian cần để đạt đến tỉ lệ nứt thấp là khoảng 30-40 phút. Việc ủ có ảnh hưởng đồng thời lên cả hai hiện tượng là tạo độ ẩm cân bằng (khuếch tán từ phần trong ra phần ngoài của hạt) và làm thư giản các phân tử dẫn đến cấu trúc hạt chặt hơn. Cả 2 ảnh hưởng trên đều làm giảm độ nứt hạt và cải thiện hệ số thu hồi gạo nguyên. Nhìn chung, việc tỉ lệ hạt nứt giảm khi tăng thời gian ủ có liên hệ mật thiết đến hệ số thu hồi gạo nguyên (Hình 6). Cần chú ý rằng, không phải tất cả các hạt nứt đều bị vỡ trong quá trình xay xát. Trong khi giá trị HRY tại các khoảng thời gian sấy và thời gian ủ khác nhau từ 30-60 phút hầu như không đổi đối với OM2717 (Hình 4) thì số hạt bị nứt tiếp tục giảm (Hình 5). Có thể giải thích về sự không đổi của HRY là do một số hạt bị nứt nhưng không bị vỡ trong quá trình xay xát có thể đóng góp vào số lượng hạt gạo nguyên. 82
Có nhiều dạng nứt khác nhau được quan sát trong các hạt được quá trình sấy tầng sôi như được trình bày trong Hình 7. Dạng (a), (b), (c) có thể được tính là gạo nguyên bởi vì chúng vẫn có thể giữ được ¾ hạt sau khi trải qua giai đoạn làm trắng. Cũng có thể là các hạt có các vết nứt ở 2 đầu có khả năng chống vỡ trong quá trình làm trắng cao hơn so với các hạt có vết nứt nằm ở giữa. Chính vì vậy, chúng tôi tin rằng tỉ lệ hạt nứt đánh giá độ nứt hạt tốt hơn so với tỉ lệ thu hồi gạo nguyên. Thêm vào đó, với hệ thống xay xát của chúng tôi, có thể nhận thấy rằng hệ số thu hồi gạo nguyên phụ thuộc rất lớn vào việc cài đặt của máy cũng như khoảng thời gian hoạt động của hệ thống. Chúng tôi đã lặp lại thí nghiệm nhiều lần và điều chỉnh lại máy để tìm ra điều kiện hoạt động tối ưu. A10 OM2717 90 90 80oC, 2.5 min 80oC, 2.5 min 80 80 80oC, 3.0 min 80oC, 3.0 min 90oC, 2.5 min 90oC, 2.5 min Tỉ lệ hạt bị nứt, % 70 70 Tỉ lệ hạt nứt, % 90oC, 3.0 min 90oC, 3.0 min 60 60 Đối chứng Đồi chứng 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 Thời gian ủ (phút) ThờI gian ủ (phút) a) Giống A10 b) Giống OM2717 Hình 5. Ảnh hưởng của thời gian ủ đến tỉ lệ hạt nứt tại các nhiệt độ sấy 800C và 900C trong 2.5 và 3.0 phút. Tỉ lệ hạt nứt của các mẫu đối chứng là 3% cho cả 2 giống. 83
80 70 R2 = 0.8464 60 HRY,0 5% 40 30 20 10 R2 = 0.6154 0 20 40 60 80 100 0 Tỉ lệ hạt nứt, % OM2717 A10 Đối chứng- Đối chứng - OM2717 A10 Hình 6. Mối liên hệ giữa Hệ số thu hồi gạo nguyên (HRY) và Tỉ lệ hạt nứt của A10 và OM2717 (a) (b) (c) (d) (e) (f) Hình 7. Các loại nứt của hạt được quan sát trong nghiên cứu này 84
Sức bền cơ học của hạt: Sức bền cơ học của hạt khi được sấy tại nhiệt độ cao thì cao hơn so với mẫu đối chứng khi sấy tại nhiệt độ thấp 35oC (Bảng 2, Hình 8). Giá trị này tại 90oC cao hơn đáng kể so với tại 80oC. Điều này có thể do sự hồ hóa một phần của tinh bột tại bề mặt của hạt. Sự hồ hóa của tinh bột có thể làm cho về mặt của hạt chặt hơn, và một vài vết nứt có thể liền lại và biến mất trong quá trình này. Điều đáng ngạc nhiên là lực vỡ của hạt lại không thấy bị ảnh hưởng bởi thời gian ủ. Sức bền cơ học của hạt được xác định nằm trong khoảng rộng 30-100N đã chỉ ra rằng bản thân mỗi hạt có sức bền cơ học khác nhau. Lực vỡ của hạt cũng không khác nhau nhiều ở 2 giống. Chúng ta có thể thấy từ hình 8 rằng lực vỡ trung bình của cả 2 giống dao động trong khoảng 30-55 N. Khoảng lực này có thể đủ để hạt duy trì khỏi bị vỡ trong quá trình xay xát. Sự hiện diện của các vết gãy hoặc nứt bên trong hạt là yếu tố duy nhất có thể làm cho hạt bị vỡ. Trong các nghiên cứu trước chúng tôi đã phát hiện ra rằng, hạt bị nứt (ở các mức độ nứt khác nhau) và hạt bị bạc bụng có sức bền cơ học thấp hơn so với các hạt nguyên. Bảng 2: Lực vỡ cơ học của hạt khi sấy tại nhiệt độ thấp (35oC) và sấy tại nhiệt độ cao trong 2.5 và 3 phút. Giống lúa Sức bền cơ học trung bình của hạt (N) 80oC 90oC Sấy đối chứng (35oC) 2.5 phút 3 phút 2.5 phút 3 phút A10 41.2 42.1 41.5 44.5 49.3 OM2717 39.7 33.7 35.9 47.2 52.6 85
A10 OM2717 60 60 50 50 Breaking force, N Lực vỡ, N 40 40 30 30 20 20 80oC, 2.5 phút 80oC, 3.0 phút 80oC, 2.5 phút 80oC, 3.0 phút 90oC, 2.5 phút 90oC, 3.0 phút 90oC, 2.5 phút 90oC, 3.0 phút 10 10 Đối chứng Đối chứng 0 0 0 20 40 60 80 20 40 60 80 0 ThờI gian ủ (phút) ThờI gian ủ (phút) (a) Giống A10 (b) Giống OM2717 Hình 8. Ảnh hưởng cũa thời gian ủ và nhiệt độ sấy lên lực vỡ (sức bền cơ học) của hạt Màu của gạo sau khi xay xát Sấy tại nhiệt độ cao và ủ được dự đoán là sẽ ảnh hưởng đến độ vàng của gạo. Điều này là do phản ứng nâu hóa tại nhiệt độ cao. Kết quả đã chỉ ra rằng mẫu sấy tại nhiệt độ 90oC vàng hơn so với tại 80oC. Giá trị này tăng theo thời gian ủ. Độ chêch lệch tổng, được định nghĩa là hỗn hợp tất cả các thông số màu chính, cũng thay đổi khi tăng thời gian ủ. Sự khác nhau về màu giữa mẫu không qua xử lý mà mẫu đã qua xử lý có thể được quan sát bằng mắt thường, nhưng sự khác nhau này có thể ở mức chấp nhận được ở góc độ màu thương mại của gạo. Điều này sẽ được nghiên cứu thêm. Vài nghiên cứu đã chỉ ra rằng sấy tại nhiệt độ cao có ảnh hưởng tương tự như là sự già hóa của gạo. Trong các thí nghiệm ban đầu, chúng tôi đã phát hiện vài sự thay đồi về tính chất của gạo (phân tích dụng cụ) do ủ. Các mẫu đang được phân tích tại UQ (Úc) bởi vì không có thiết bị tại Đại học Nông Lâm TP HCM. Kết quả này sẽ được báo cáo sau. 86
A10 A10 40 14 90oC, 2.5 phúut 80oC, 2.5 phút 80C, 3.0 phút 39 13 90oC, 3.0 phút Đối chứng 38 Delta E* 37 12 Độ vàng, b* 36 80oC, 2.5 phút 80oC, 3.0 phút 11 35 90oC, 2.5 phút 90oC, 3.0 phút 34 10 Đối chứng 33 9 32 0 10 20 30 40 50 60 70 8 Thời gian ủ (phút) 0 10 20 30 40 50 60 70 Thời gian ủ (phút) OM2717 OM2717 14 40 Sự khác biệt màu tổng , Delta E* 13 38 80oC, 2.5 phút 80oC, 3.0 phút Độ vàng, b* 12 90oC, 2.5 phút 90oC, 3.0 phút 36 11 34 10 32 80oC, 2.5 phút 80oC, 3.0 phút 9 30 90oC, 2.5 phút 90oC, 3.0 phút 8 28 10 20 30 40 50 60 70 0 0 10 20 30 40 50 60 70 ThờI gian ủ (phút) Thời gian ủ (phút) (a) Sự khác biệt về màu tổng (b) Độ vàng Hình 8. Ảnh hưởng của thời gian ủ đến sự khác biệt về màu tổng và độ vàng của A10 và OM2717 tại các thời gian sấy và nhiệt độ sấy khác nhau. Kết luận Bằng các nghiên cứu đã được tiến hành cho đến thời điểm này, có thể rút ra một số kết luận sau: Trong các điều kiện sấy và ủ khác đã được nghiên cứu, sấy tầng sôi tại 80oC và thời gian ủ từ 30-40 phút có thể giảm thời gian sấy mà không ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng của gạo (mặc dù có vài chỉ tiêu đang được nghiên cứu) Sấy tầng sôi có thể giảm đáng kể thời gian sấy so với thời gian được sử dụng trong các máy sấy vĩ ngang. Thời gian sấy thực tế được sử dụng trong các máy sấy vĩ ngang là 8- 10 giờ đối với lúa ướt để sấy lúa đạt đến độ ẩm an toàn. Điều thú vị ở chỗ, nếu lúa cần được sấy xuống tới độ ẩm 15-16% thì máy sấy loại này có thể được sử dụng như là một 87
máy sấy thu gọn. Nếu nói rằng phải cần đạt đến độ ẩm 14% thì hệ thống sấy này có thể được vận hành như là một máy sấy thu gọn với nguyên tắc là sấy nhiều lượt. Việc sử dụng sấy tầng sôi nhiệt độ cao để sấy lúa có độ ẩm cao là có thể khả thi. Tuy nhiên, các yếu tố khác như độ ẩm của lúa, ảnh hưởng của các thành phần bẩn, chi phí đầu tư, khả năng ứng dụng của nông dân, quy mô sử dụng mô hình này cũng cần phải được xem xét. Chúng tôi sẽ nghiên cứu vài yếu tố trên trong các thí nghiệm tới. Bibliography Cnossen AG, Siebenmorgen TJ, Yang W, Bautista RC (2001) An application of glass transition temparture to explain rice kernel fissure occurence during the drying process. Drying Technology 19, 1661-1682. Kunze OR, Calderwood DL (2004) Rough-rice drying-Moisture adsorption and desorption. In 'Rice Chemistry and Technology'. (Ed. ET Champagne) pp. 223-268. (American Association of Cereal Chemists, Inc.: St. Paul, Minnesota, USA). Perdon AA (1999) Amorphous state transition in rice during the drying process University of Arkansas. Poomsa-ad N, Soponronnarit S, Prachayawarakorn S, Terdyothin A (2002) Effect of tempering on subsequent drying of paddy using fluidisation technique. Drying Technology 20, 195-210. Poomsa-ad N, Terdyothin A, Prachayawarakorn S, Soponronnarit S (2005) Investigations on head- rice yield and operating time in the fluidised-bed drying process: experiment and simulation. Journal of Stored Products Research 41, 387-400. Prachayawarakorn S, Poomsa-ad N, Soponronnarit S (2005) Quality maintenance and economy with high-temperature paddy-drying processes. Journal of Stored Products Research 41, 333-351. Sutherland JW, Ghaly TF (1990) Rapid fluidised bed drying of paddy rice in the humid tropics. In 'Proceeding of the 13rd ASEAN Seminar on Grain Post-harvest Technology'. Taweerattanapanish A, Soponronnarit S, Wetchakama S, Kongseri N, Wongpiyachon S, (1999) Effects of drying on head rice yield using fluidization technique. Drying Technology 17, 345-353. Tirawanichakul S, Prachayawarakorn S, Varanyanond W, Tungtrakul P, Soponronnarit S (2004) Effect of fluidized bed drying temperature on various quality attributes of paddy. Drying Technology 22, 1731-1754. 88