Báo cáo nghiên cứu nông nghiệp " ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA ẨM ĐỘ LÚA BAN ĐẦU ĐẾN HỆ THỐNG NHÀ MÁY XAY XÁT KIỂU RULO CAO SU, NĂNG SUẤT 1 TẤN/ GIỜ " potx

Trong nghiên cứu này sẽ nghiên cứu ảnh hưởng của ẩm độ lúa ban đầu đến đặc tính của hệ thống xay xát cối cao su về mặt năng suất và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên.. Các thông số khác như độ sạ

Trang 1

ThS Nguyễn Văn Xuân

KS Lê Quang Vinh

THÁNG 10- 2008

Trang 2

MỤC LỤC

Trang

1 DẪN NHẬP 3

2 MỤC TIÊU 3

3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3

3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện 3

3.2 Mẫu thí nghiệm và bố trí thí nghiệm 3

3.3 Hệ thống xay xát 4

3.4 Xác định ẩm độ mẫu lúa 5

3.5 Xác định năng suất xay 5

3.6 Xác định tỉ lệ thu hồi gạo nguyên 8

3.7 Xác định tỉ lệ hạt nứt 8

3.8 Phân tích số liệu 8

4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 8

5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 10

6 PHỤ LỤC 11

6.5 Phụ lục 1: Kết quả xác định ẩm độ lúc trước khi xay xát 11

6.5.1Mẫu hạt có ẩm độ 14% 11 6.5.2Mẫu hạt có ẩm độ 15% 11 6.5.3Mẫu hạt có ẩm độ 16% 11 6.6 Phụ lục 2: Kết quả xác định độ nứt của lúa trước khi xay xát 12

6.7 Phụ lục 3: Kết quả phân tích chất lượng gạo xay xát 13

6.7.1Phụ lục 3.2: Mức ẩm độ 15% 14 6.7.2Phụ lục 3.3: Mức ẩm độ 16% 15 6.8 Phụ lục 4: Kết quả thí nghiệm hệ thống xay xát kiểu ru lô cao su RS10P - SINCO, năng suất 1 tấn/giờ 16

6.8.1Phụ lục 4.1: Mức ẩm độ 14% 16 6.8.2Phụ lục 4.2: Mức ẩm độ 15% 18 6.8.3Phụ lục 4.3: Mức ẩm độ 16% 21 6.9 Phụ lục 5: Kết quả phân tích phương sai ANOVA 24

6.9.1Năng suất 24 6.9.2Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên 24

Trang 3

1 DẪN NHẬP

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến thất thoát sau thu hoạch và các nguyên nhân này có thể xảy

ra ngay trước thu hoạch và trong các công đoạn sau đó từ lúc thu hoạch đến bảo quản Hiện tượng nứt gãy hạt sau thu hoạch làm giảm tỉ lệ thu hồi gạo nguyên Lúa gạo bị hư hỏng và

bị giảm số lượng lẫn chất lượng do các thao tác sau thu hoạch chưa đúng kỹ thuật trong quá trình thu hoạch, gặt đập, phơi sấy, tháo tải, vận chuyển, xay xát và điều kiện bảo quản

Xay xát là một công đoạn quan trọng vì nó tạo ra sản phẩm cuối cùng (gạo trắng) trong chuỗi sản xuất gạo Bên cạnh hiện tượng nứt gãy hạt tiềm ẩn trong những giai đoạn trước, hạt gạo có thể bị nứt do xay xát không đúng kỹ thuật, ví dụ như hiệu suất xay xát của hệ thống thấp, chất lượng gạo trước xát thấp Một vài nghiên cứu cho thấy hệ thống xay xát không phù hợp làm gạo bị gãy tuy nhiên chưa có thông tin nào đề cập đến ảnh hưởng của chất lượng lúa trước xát đến hiệu quả của hệ thống Trong nghiên cứu này sẽ nghiên cứu ảnh hưởng của ẩm độ lúa ban đầu đến đặc tính của hệ thống xay xát cối cao su về mặt năng suất và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên Các thông số khác như độ sạch lúa, mức độ nứt hạt trước xát cũng được xem xét để liên hệ đến tổng thể của thí nghiệm

2 MỤC TIÊU

Mục tiêu của thí nghiệm này là xác định tác động của ẩm độ lúa ban đầu đến đặc tính của

hệ thống xay xát cối cao su 1 tấn/giờ về mặt năng suất và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên

3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

3.1 .Thời gian và địa điểm thực hiện

Thí nghiệm được tiến hành vào tháng 7 năm 2007 trên dây chuyền xay xát kiểu rulo cao su của hãng Sinco có năng suất 1 tấn/ giờ, tại Trường Đại học Cần Thơ Việc phân tích mẫu

về chất lượng gạo xay xát được tiến hành tại Bộ môn Công nghệ Hóa học, các chỉ tiêu của lúa trước khi xay xát được thực hiện tại Trung tâm Năng lượng và Máy Nông nghiệp - Trường Đại học Nông Lâm TPHCM

3.2 Mẫu thí nghiệm và bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm này sử dụng giống gạo OM1490 Yếu tố thí nghiệm là ẩm độ ban đầu (cơ sở ướt) với ba mức ẩm độ 14%, 15%, và 16% Thí nghiệm được thiết kế theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên RCBD (Random Complete Block Design) với hai lần lặp lại

Nguồn nguyên liệu lúa đầu vào được chọn ở cùng một ruộng lúa tại TP Cần Thơ, sau khi thu hoạch được đưa vào máy sấy để hạ ẩm độ hạt xuống đến mức yêu cầu của thí nghiệm là 14%, 15% và 16% Tuy nhiên, để đạt được chính xác các mức đó là một vấn đề khá khó khăn Thực tế, chấp nhận có sự khác biệt về ẩm độ so với 3 mức trên Số liệu chính xác của

ẩm độ lúa thí nghiệm được trình bày ở Phụ lục 1 Với kết quả này, 3 mức ẩm độ của hạt

Trang 4

lúa thí nghiệm lần lượt là 13,76%, 14,92% và 16,22% (để thuận tiện, tạm đặt 3 mức ẩm độ của lúa thí nghiệm lần lượt là 14%, 15% và 16%)

3.3 Hệ thống xay xát

Hệ thống xay xát kiểu rulo với năng suất 1 tấn/giờ RS10P của hãng Sinco lắp đặt tại Khoa Công nghệ – Trường Đại học Cần Thơ được sử dụng trong quá trình thí nghiệm Sơ đồ cấu tạo của hệ thống này được minh họa trong Hình 1 Hình 2-5 mô tả các thành phần của hệ thống

Hình 1: Hệ thống xay xát kiểu rulo với năng suất 1 tấn/giờ RS10P

1- Bể chứa lúa; 2- Sàng phân loại; 3- Thùng chứa; 4- Máy bóc vỏ kiểu rulo cao su;

5- Thùng chứa; 6- Sàng phân loại gạo; 7- Máy tách đá; 8- Thùng chứa;

9- Máy xát trắng; 10- Máy đánh bóng; 11- Trống phân cấp gạo

- E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7: các gầu tải; F1, F2, F3: các quạt phân ly;

X1, X2: các xyclon lắng cám

Nguyên tắc hoạt động của hệ thống xay xát RS10P-Sinco Đầu tiên, lúa được cung

cấp vào bể chứa (1), lúa này được gầu tải (E1) đưa qua sàng phân loại để lấy đi các tạp chất

Trang 5

su (4) Lúa sau khi đi qua máy bóc vỏ (4) sẽ cho ra hỗn hợp gồm gạo lức, trấu càng (cám thô), hạt thóc lửng, lúa chưa bóc vỏ và vỏ trấu Hỗn hợp này sẽ được phân ly bởi quạt ly tâm (F1), trấu và bụi nhỏ sẽ được quạt hút và đưa ra ngoài khu vực chứa trấu, trấu càng và các hạt thóc lửng cũng được sẽ được lấy ra khỏi hỗn hợp từ đây Hỗn hợp còn lại bao gồm gạo lức và thóc chưa bóc vỏ sẽ được chuyển đến sàng phân loại (6) nhờ gầu tải (E3) Tại vị trí sàng (6), hỗn hợp sẽ được phân làm 3 sản phẩm: gạo lức, thóc chưa bóc vỏ và hỗn hợp gồm gạo lức và thóc chưa bóc vỏ Hỗn hợp thóc và gạo lức này sẽ được chuyển về gầu tải (E3) để phân loại lại, thóc chưa bóc vỏ được đưa trở lại máy bóc vỏ (4) để bóc vỏ lại Gạo lức sau khi được phân loại, tiếp tục được gầu tải (E4) đưa tới máy tách đá sạn (7), sau đó tiếp tục đi tới máy xát trắng (9) Tại đây, quá trình xát trắng gạo lức sẽ được thực hiện, cám tách ra từ quá trình này sẽ được thu hồi bởi quạt (F2) và được lấy ra ngoài ở cửa ra của xyclon (X1) Gạo sau xát trắng sẽ được đưa tới máy đánh bóng (10) nhờ gầu tải (E6) để đánh bóng hạt gạo Cám tách ra từ quá trình đánh bóng sẽ được thu hồi nhờ quạt (F3) tại cửa ra của xyclon (X2) Sau đó, gạo tiếp tục được đưa tới trống phân loại (11) Tại đây, hỗn hợp gạo trắng sẽ được phân loại thành gạo nguyên và tấm theo 2 cửa riêng biệt

Các dụng cụ khảo nghiệm bao gồm: Cân bàn các loại 60kg, 30kg, 2kg, 1kg; cân điện tử 310g với độ chính xác 0,01g; tủ sấy, thiết bị đo công suất điện, đồng hồ bấm giây, chuông điện, bao PP, túi đựng mẫu các loại, …

3.4 Xác định ẩm độ mẫu lúa

Độ ẩm của mẫu cho mỗi nghiệm thức được xác định bằng cách sấy khô (ba lần) 40-60 g g lúa ở 70 oC trong 24 giờ Độ ẩm được thể hiện theo cơ sở ướt

3.5 Xác định năng suất xay

Đầu tiên, xác định lượng lúa đi qua máy bóc vỏ Lưu ý rằng xem như lượng lúa chưa bóc

vỏ được và đưa trở về bóc vỏ lại là như nhau trong các lần thí nghiệm Sau đó cân tất cả sản phẩm ở tất cả các cửa ra trong thời gian thí nghiệm (6 phút) Ở đây, các thí nghiệm được tiến hành trên cùng một chủng loại lúa nên trong các nghiệm thức, trấu được cố định ở cùng một mức là 21,0 % khối lượng lúa cung cấp Năng suất của nhà máy được xác định bằng cách lấy tổng lượng lúa đi qua máy bóc vỏ và trừ đi phần hạt thóc lửng và các tạp chất (kg/h, giá trị trung bình của ba lần lặp lại)

Trang 6

Hình 2: Hệ thống xay xát 1 tấn/giờ RS10P _ SINCO

Trang 7

Hình 3: Máy bóc vỏ, phân ly trấu và phân ly thóc-gạo lức

Hình 4: máy xát trắng và đánh bóng gạo

Trang 8

Hình 5: Hệ thống thu hồi cám và trống phân cấp gạo (tri-e) 3.6 Xác định tỉ lệ thu hồi gạo nguyên

Gạo nguyên được phân riêng khỏi gạo tấm để xác định tỉ lệ thu hồi gạo nguyên là tỉ lệ của khối lượng gạo còn nguyên vẹn trên khối lượng của lúa được chà xát Gạo nguyên là gạo sau xát có chiều dài lớn hơn 75% chiều dài ban đầu

3.7 Xác định tỉ lệ hạt nứt

Lựa chọn ngẫu nhiên 50 hạt lúa trong từng mẫu xay khoảng 150 g, bóc vỏ trấu bằng tay và quan sát nứt bằng hộp đèn Tỉ lệ hạt gãy nứt là giá trị trung bình của phần trăm số lượng hạt gãy nứt trong mỗi 50 hạt Mỗi nghiệm thức được lặp lại hai lần

3.8 Phân tích số liệu

Số liệu được phân tích bằng phần mềm thống kê Statgraphics 3.0

4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Bảng 1 trình bày độ sạch và tỉ lệ nứt hạt của mẫu thóc ban đầu ở 3 mức ẩm độ (14, 15, & 16

% cơ sở ướt) Kết quả cho thấy độ sạch của thóc trong thí nghiệm này không cao Độ sạch thóc 14% ẩm (88.26%) cao hơn độ sạch thóc ở 15% và 16% (Bảng 1) Do độ sạch có liên quan đến tỉ lệ thu hồi gạo nguyên nên gạo nguyên cũng sẽ có giá trị không cao Độ nứt của hạt trước khi thí nghiệm ứng với các mức ẩm độ 14%, 15% và 16% lần lượt là 4,0%, 3,33%

và 1,0% Số liệu này sẽ được trừ ra khi phân tích độ nứt của hạt gạo nguyên sau khi xay xát ở hệ thống máy đã thí nghiệm

Trang 9

Bảng 1 Độ sạch thóc và tỉ lệ hạt nứt của mẫu ban đầu ở 3 mức ẩm độ

Ẫm độ, % cs ướt Độ sạch, % Độ nứt hạt ban đầu, % 13.76% 88.26 4.0 14.92% 83.49 3.3 16.22% 83.69 1.0

Bảng 2 trình bày ảnh hưởng của các ẩm độ khác nhau đến năng suất của hệ thống và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên sau khi xay xát Kết quả phân tích phương sai ANOVA (Phụ lục 5) cho biết sự khác biệt về ẩm độ của mẫu thóc ban đầu không đáng kể đến năng suất của hệ thống (P >0.05) Tuy nhiên, kết luận này có thể phạm phải sai lầm loại II, thông thường người ta chấp nhận mức xác suấtsai lầm loại II β = 0,10 ÷ 0,20 Bằng các suy diễn thống kê, có thể xác định được với n ≥ 9 ( = số lần lặp lại hay số khối), mức sai biệt tối thiểu giữa 2 nghiệm thức ∆ = 60 kg/h thì khả năng phạm sai lầm loại II là β ≈ 0,16 (chấp nhận được) Như vậy,

ở đây số lần lặp lại (= số khối) quá ít

Bảng 2 Năng suất trung bình của hệ thống và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên ở 3 mức ẩm độ

Tỉ lệ thu hồi gạo trắng, % *

kg

Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên, %

là không đáng kể với P > 0.05 (Phụ lục 4.2) Tuy nhiên, sử dụng trắc nghiệm t so sánh giữa

hai mẫu gạo có ẩm độ 14% và 16% thì sự khác biệt là đáng kể ở mức ý nghĩa 0.1 (Phụ lục 5)

Thực tế, đây là hệ thống xay xát kiểu rulô cao su do Sinco sản xuất với năng suất lý thuyết

là 1 tấn/giờ Tuy nhiên, hệ thống chỉ được dùng làm học cụ để giảng dạy của Khoa Công nghệ – Trường Đại học Cần Thơ, việc vận hành toàn bộ hệ thống chưa từng được thực hiện, chỉ cho từng máy riêng rẽ của hệ thống hoạt động trong quá trình giảng dạy thực tập cho sinh viên, trước đó máy đã ngừng hoạt động trong thời gian dài Chính vì thế, trong quá trình thí nghiệm, đôi khi xảy ra một vài trục trặc, ngay cả với nhân viên vận hành máy (khi

Trang 10

điều chỉnh các máy móc trong hệ thống, góc nghiêng sàng,…) cũng không thật sự thành thục và chuyên nghiệp Những yếu tố này cũng gây đã ảnh hưởng nhất định đến kết quả của thí nghiệm

Nhìn chung, ẩm độ thóc ban đầu càng cao thì tỉ lệ thu hồi gạo nguyên càng thấp Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên ở 14% ẩm cao nhất (46.71%) sau đó là 15% (44.90%) và 16% (36.94%) Ảnh hưởng của ẩm độ ban đầu đến đặc tính của hệ thống xay xát 1 tấn/giờ như trong thí nghiệm này là đáng kể khi xem xét giữa hai mức ẩm độ 14% và 16% Bên cạnh đó, tỉ lệ thu hồi gạo nguyên của hệ thống này thấp hơn những hệ thống hiện tại Điều này có thể là do những trục trặc kỹ thuật như đã trình bày ở trên Đề nghị thực hiện tiếp thí nghiệm trên các

hệ thống khác cũng như tăng số lần lặp lại để đảm bảo độ chính xác

NGƯỜI BÁO CÁO

Trang 11

6 PHỤ LỤC

6.5 Phụ lục 1: Kết quả xác định ẩm độ lúc trước khi xay xát

Ngày thí nghiệm: 30/7/ 2007

Địa điểm: Trung tâm Năng lượng và Máy Nông nghiệp – ĐH Nông Lâm TPHCM

Người thực hiện: Trần Thị Thanh Thuỷ

Nội dung: Xác định ẩm độ bằng phương pháp tủ sấy

Khối lượng ban đầu (bì + hạt) 72.36 65.52 60.25

Khối lượng cuối (bì + hạt) 64.53 58.25 54.62

Khối lượng cuối

Trang 12

6.6 Phụ lục 2: Kết quả xác định độ nứt của lúa trước khi xay xát

Trang 13

6.7 Phụ lục 3: Kết quả phân tích chất lượng gạo xay xát

Người thực hiện: Bộ môn Công nghệ Hóa học - ĐH Nông Lâm TPHCM

Nội dung: Phân tích chất lượng gạo xay xát

- Phụ lục 3.1: Mức ẩm độ 14%

STT hiệu Ký hóa Mã KL mẫu, g

Trang 14

6.7.1 Phụ lục 3.2: Mức ẩm độ 15%

STT hiệu Ký hóa Mã mẫu, g KL

Trang 16

6.8 Phụ lục 4: Kết quả thí nghiệm hệ thống xay xát kiểu ru lô cao su RS10P - SINCO, năng suất 1 tấn/giờ

Khối lượng lúa vào, kg 75.05 68.70 71.875 4.4901

Khối lượng trấu càng, kg 0.439 1.00 0.721 0.3982

Khối lượng trấu, kg 15.16 13.87 14.512 0.9118

Tổng thu hồi (gạo + tấm), kg 46.67 43.93 45.300 1.9328

rice, broken rice

Năng suất, kg/ giờ 721.76 660.35 691.056 43.4185

Lần

Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên

I II

Trung bình

Độ lệch chuẩn Ghi chú

- Chi phí điện năng, kWh 26.5

- Giống lúa: VND-1490; sấy

Từ kết quả phân tích mẫu gạo trắng ở Phụ lục 3 (3.1):

- TLTH gạo nguyên của lần 1 (G-X1) = {(84.187%* 43.47 kg)/ 721.76 kg}*100% = 50.7 %.

- TLTH gạo nguyên của lần 2 (G-X2) ={(71.943%* 39.20 kg)/ 660.35 kg}*100% = 42.71%

=> TLTH gạo nguyên trung bình (14%) = ½ * (50.7% + 42.71%) = 46.71%

Trang 17

Khối lượng lúa vào, kg 75.25 68.9 81.0 75.05 6.05

Khối lượng tạp chất, kg 0.01 0.03 0.03 0.02 0.01

KL hạt lép, hạt lửng, kg 2.15 3.1 3.3 2.85 0.61

Khối lượng đá sạn, g 0 0 0 0 0 không đáng kể

Khối lượng gạo trắng, kg 43.6 38.9 47.9 43.47 4.50

Khối lượng tấm, kg 3.7 2.9 3.0 3.20 0.44

Khối lượng cám, kg 8.1 6.3 6.8 7.07 0.93

Khối lượng trấu càng, kg 0.19 0.54 0.59 0.439 0.22

Khối lượng trấu, kg 15.3 13.8 16.3 15.16 1.26

Tổng thu hồi (gạo + tấm), kg 47.3 41.8 50.9 46.67 4.58 rice, broken rice

Năng suất, kg/ giờ 730.9 657.7 776.7 721.757 60.05

Lần

1 2 3

Trung bình Độ lệch chuẩn Ghi chú

Tổng thu hồi (gạo + tấm), % 64.7 63.6 65.5 64.60 0.992

¾ Mã thí nghiệm: XX2-14% (Lần thí nghiệm II)

Lần

Thông số xác định

(trong thời gian 6 phút) 1 2 3

Kl hạt lép, hạt lửng, kg 2.8 2.64 2.5 2.65 0.150

Khối lượng đá, sạn, kg 0 0 0 0 0 inconsiderable

Khối lượng tấm, kg 4.7 5.0 4.5 4.73 0.252

Khối lượng cám, kg 4.6 5.1 4.2 4.63 0.451

Tổng thu hồi (gạo + tấm), kg 45.6 44.5 41.7 43.93 2.011 rice, broken rice

Năng suất, kg/ giờ 689.8 670.4 620.8 660.35 13.666

Trang 18

Lần Độ lệch chuẩn Ghi chú

1 2 3

Trung bình

Trang 19

* Thông số khác:

- Chi phí điện năng, kWh 26.5

- Giống lúa: VND-1490; sấy

Từ kết quả phân tích mẫu gạo trắng ở Phụ lục 3 (mục PL 3.2), tính được Tỷ lệ thu hồi gạo nguyên của mức 15% như sau:

TLTH gạo nguyên của lần 1 (G-Y1) ={(78,667% * 32,1 kg)/ 561,0 kg} *100% = 45,02 % TLTH gạo nguyên của lần 2 (G-Y2) = {(79,984% * 33,4 kg)/ 596,0 kg}*100% = 44,78 %

=> Tỷ lệ thu hồi gạo nguyên trung bình = ½ (45,02% + 44,78%) = 44,90 %

Độ lệch chuẩn Ghi chú

Kl hạt lép, hạt lửng, kg 3.5 4.3 4.15 3.98 0.43

Khối lượng đá, sạn, kg 0 0 0 0 0 inconsiderable

Khối lượng tấm, kg 3.7 4.0 3.8 3.83 0.15

Khối lượng cám, kg 4.8 5.2 4.9 4.97 0.21

Tổng thu hồi (gạo + tấm), kg 34.4 36.1 37.3 35.93 1.46 Rice, broken rice

Năng suất, kg/ giờ 536.9 565.9 580.1 561.0 22.00

Lần

1 2 3

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	546,04 KB