Muốn bảo quản lương thực được lâu mà chất lượng không bị giảm sút thì tốt nhất là phải giảm độ ẩm của lương thực xuống dưới độ ẩm giới hạn. Ở trạng thái khô, mọi hoạt động lý – hóa sinh, vi sinh vật, côn trùng… đều bị hạn chế.
Lương thực được làm khô bằng các phương pháp sau: sấy, phơi nắng.
Quá trình sấy nói chung có thể thực hiện nhanh bằng cách: tăng nhiệt độ của tác nhân sấy, giảm độ ẩm tương đối của không khí; tăng tốc độ dòng tác nhân sấy và giảm áp suất khí quyển… Sự kết hợp của các thông số đó gọi là chế độ sấy.
Đổi với hạt lương thực khi chọn chế độ sấy phải đặc biệt chú ý tới nhiệt độ tác nhân sấy và nhiệt độ đốt nóng hạt. Nhiệt độ tác nhân sấy và nhiệt độ giới hạn cho phép đốt nóng hạt phụ thuộc vào các yếu tố sau: loại hạt; mục đích sử dụng của hạt; độ ẩm trước khi sấy của lô hạt và cấu tạo của máy sấy.
Có loại hạt sấy ở nhiệt độ cao vẫn giữ được tính chất vật lý, tính chất sinh lý và tính chất công nghệ, nhưng có loại không cho phép sấy ở nhiệt độ cao. Ví dụ, nhiệt độ đốt nóng hạt mỳ tới 50°C, trong khi với đậu chỉ 30°C vì ở nhiệt độ cao hơn hạt đậu dễ bị tách đôi. Sấy nhiệt độ cao, thóc rạn nứt nhiều, giảm tỷ lệ gạo nguyên khi xay xát.
Hạt làm thực phẩm cho phép sấy ở nhiệt độ cao hơn nhưng hạt giống phải giữ được khả năng sống của hạt nên nhiệt độ sấy phải thấp hơn. Chọn nhiệt độ tác nhân sấy và nhiệt độ đốt nóng hạt còn phải căn cứ vào độ ẩm ban đầu của hạt, vì hạt có độ ẩm càng cao nghĩa là càng nhiều nước tự do thì tính bền nhiệt của hạt càng thấp cho nên phải sấy chế độ mềm. Trường hợp độ ẩm của hạt lớn hơn 20% phải sấy hai hay ba lần, mỗi lần tách một lượng ẩm nhất định, nhiệt độ sấy lần sau cho phép cao hơn lần trước.
Bảng 1. Nhiệt độ giới hạn sấy hạt
Loại hạt | Nhiệt độ tối đa đốt nóng hạt | Nhiệt độ tác nhân sấy của máy sấy tháp, °c | |||||
Độ ẩm hạt đến 18% | Độ ẩm hạt 18- 21% | Độ ẩm hạt trên 21% | |||||
Bậc I | Bậc II | Bậc I | Bậc II | Bậc 1 | Bậc II | ||
Đại mạch | 60 °c | 160 | 160 | 130 | 160 | 120 | 150 |
Ngô, cao lương | 50 °c | 120 | 120 | 100 | 120 | 100 | 110 |
Thóc | 35 °c | 85 | 85 | 70 | 85 | 70 | 80 |
Đậu tương | 25 °c | 70 | 70 | 69 | 70 | 60 | 70 |
Các loại đậu khác | 30 °c | 85 | 85 | 70 | 85 | 70 | 80 |
Kết luận:
Từ số liệu trên ta thấy phải sấy thóc và các loại đậu ở nhiệt độ thấp.
Đối với đậu, sấy ở 28 – 30°C hạt bắt đầu bị nứt và protein đậu cũng bắt đầu bị vụn, giảm tính đàn hồi tự nhiên của nó. Do đặc điểm đó sấy đậu cần tiến hành 2-3 lần. Lần thứ nhất sấy ở nhiệt độ đốt nóng hạt khoảng 20 – 25°c, sau 3-4 giờ tiếp tục sấy ở 30°C. Nếu hạt còn ẩm thì sau 2-3 ngày phải sấy lần thứ ba với nhiệt độ hạt ở 30°C.
Đối với hạt nhiều chất béo như vừng, lạc thường sấy ở nhiệt độ cao hơn sấy đậu, đặc biệt hạt hướng dương có thể nâng nhiệt độ nung nóng hạt tới 60°C.
Thóc là một trong những loại hạt yêu cầu phải sấy chế độ mềm vì tính bền chịu nhiệt của thóc rất kém, không cho phép nâng nhiệt độ đốt nóng hạt lên cao. Khác với hạt mỳ tính bền chịu nhiệt được thể hiện bằng sự xuất hiện biển tính của protein thì của thóc lại xuất hiện các vết nứt của nội nhũ.
Loại lúa nội nhũ trong bền hơn nên ít nứt so với hạt nội nhũ đục. Những hạt nội nhũ gồm cả phần trong và đục thì vết nứt bắt đầu từ ranh giới của phần trong sang phần đục.
Để giảm tỷ lệ hạt bị nứt yêu cầu phải sấy nhiều lần. Độ ẩm ban đầu cảng cao thl số lần sấy càng tăng. Sơ đồ sấy như sau:
Mỗi lần sấy chỉ tách 2 – 2,5% ẩm. Nhiệt độ tác nhân sấy lần trước thấp hơn lần sau. Mỗi lần ủ từ 4 – 24h tùy theo độ ẩm ban đầu của hạt và ủ lần đầu dài hơn lần sau. cần lưu ý nếu ủ lâu gạo có thể bị vàng. Mục đích ủ để giảm gradient hàm ẩm giữa trung tâm và lớp ngoài của hạt, do sự chuyển ẩm dãn từ trung tâm ra vòng ngoài.
Với phương pháp này hạt thóc ít bị nứt nhưng thời gian sấy khô kéo dài. Để tăng khả năng tách ẩm, ờ Mỹ đã sử dụng máy sấy liên tục, kết hợp với thông gió cưỡng bức trong thời gian ủ, do đó nâng cao năng suất của máy khoảng 15%.
Để giảm độ ẩm từ 22 – 25% xuống 14% cần phải thực hiện 6 vòng sấy. Thời gian hạt trong máy sấy mỗi vòng khoảng 10-15 phút, ủ trong 2,5 – 3h và liên tục quạt không khí. Nếu không quạt cần ủ dài hơn (6 – 24h).
Bảng 2. Giới thiệu chế độ sấy thóc theo chu kỳ
Vòng sấy | Nhiệt độ tác nhân sấy, °c | Giảm độ ấm của hạt, % | Nhiệt độ đắt nóng hạt, °c |
1 | 60 | Từ 25 đến 22 | 33-34 |
2 | 50 | -22-19 | 31-32 |
3 | 45-48 | – 19 – 17 | 29-28 |
4 | 40 45 | – 17-16 | 27-28 |
5 | 28 | -16-15,5 | 23-24 |
6 | 24 | 15,5-14,3 | 23-34 |
Lưu ý: Vòng 5 và 6 chỉ quạt không khí ngoài trời vào silo.
Xét về mặt chất lượng hạt, phơi nắng có ưu điểm là diệt được trùng bọ và phần lớn vi sinh vật. Sau khi phơi nắng trong lô thóc không còn nấm mốc Aspergiilus và Penicillium, là những loại vi sinh vật gây tác hại lớn trong bảo quản. Trọng lượng vi sinh vật giảm 20 – 40%. Hầu hết các loại mọt và côn trùng đều chết, trừ trứng và sâu của một số loại mọt nhiễm trùng kín.
Phơi nắng cũng làm tăng khả năng nảy mầm của hạt vì nhiệt độ đốt nóng hạ thấp, thời gian phơi kéo dài, do đó quá trình chín sau thu hoạch tiến triển thuận lợi.
Khi phơi nắng nhiệt độ đốt nóng hạt có thể lên tới 35 – 45°c vào lúc nắng gắt và lớp hạt mỏng. Để tăng tiết diện tiếp xúc với tia nắng cần san bề mặt theo hình làn sóng.
Quá trình chuyển ẩm trong lớp hạt khi phơi cũng phức tạp. Do tác dụng đốt nóng của tia năng và kèm theo gió, lớp hạt trên bề mặt khô trước, dần đến sự chênh lệch nhiệt độ và độ ẩm giữa lớp hạt bén trên và bên dưới, đưa đến hiện tượng chuyển ẩm theo hướng truyền nhiệt từ trên xuống dưới, làm cho lớp hạt dưới càng ẩm thêm và sân ướt. Để khắc phục hiện tượng này, đảm bảo hạt chống khô và khó đều cân cào đảo luôn và đánh luống cho sân kho, lô hạt được đốt nóng đều.
Sân phơi có thể là xi măng hay lát gạch. Tốt hơn cà là sân xi măng đen để tăng khả năng hấp thụ nhiệt. Sân cân phăng đê tránh nước mạch và hơi dốc (5 – 6 độ C) để dễ thoát nước khi mưa. Lớp hạt trên sân dày khoáng 10 — 15 cm là thích hợp. Nêu mỏng hơn thì thóc chóng khô nhưng tỷ lệ rạn nứt sẽ cao. Khi trời nắng gắt mà thóc có độ ẩm cao thì khoảng 3 – 4h đầu rải lớp hạt dày hơn 15cm để hạt thoát ẩm từ từ, sau đó mới rải mỏng.
Để rút ngắn thời gian phơi và giảm tiết diện sân, ờ một số nước vùng Đông Nam Châu Á còn dùng giàn phơi và thiết bị hấp thụ nhiệt.
1. Kính hoặc nilong trong suốt; 2. Lớp hấp thụ nhiệt; 3. Cửa dẫn không khí vào;
4. Lưới để chứa hạt; 5. Hạt; 6. Cửa tiếp và lấy hạt; 7. Ống thông hơi
Dàn phơi gồm 5-10 tầng, cách nhau 15-20 cm. Mỗi tầng có phên tre hoặc khay kim loại đục lỗ để tài hạt. Đây là phương pháp kết hợp tận dụng cà nhiệt lượng của tia nắng và gió, vì vậy hạt chóng khô.
Nhờ có lớp hấp thụ nhiệt 2 (màu đen) mà nhiệt độ ở phần làm nóng không khí I cao hơn ở phần II, tạo nên sự chênh lệch về áp suất ở hai phần này, do đó có sự lưu thông không khí tự nhiên đi qua lớp hạt.
Phơi nắng có một số ưu điểm nhưng cũng có nhiều nhược điểm như: phụ thuộc vào thời tiết; cần diện tích sân lớn; tốn nhiều sức lao động; khó cơ giới hóa và nếu không thực hiện đúng công nghệ phơi thì hạt sẽ nứt nhiều.
Để tránh phụ thuộc thời tiết nên sử dụng sân phơi có mái che di động kết hợp bảo quản tạm thời.