Tính chất vật lí của hạt

Các tính chất vật lý của hạt có ảnh hưởng lớn tới quá trình gia công chất lượng, bảo quản, vận chuyển và chế biến hạt. Mỗi loại hạt có tính chất riêng khác nhau như: màu sắc; mùi vị; hình dạng; kích thước… 

Màu sắc và mùi vị

Các yếu tố xác định chất lượng hạt qua màu sắc và mùi vị

Màu sắc:

• Hạt tốt có màu sắc tự nhiên đặc trưng, sáng bóng và đồng nhất.
• So sánh với mẫu hạt tốt cùng loại để đánh giá màu sắc.
• Biểu hiện hạt kém chất lượng:
  • Hạt bị nảy mầm hoặc có độ ẩm cao: vỏ hạt mất độ óng ánh, chuyển sang màu trắng đục hoặc màu nhạt.
  • Hạt bị sấy quá nhiệt hoặc tự bốc nóng: vỏ hạt sẫm màu.

Mùi vị:

• Hạt tốt luôn có mùi vị đặc trưng của từng loại giống.
• Hạt có mùi lạ hoặc mất mùi đặc trưng là dấu hiệu chất lượng giảm:
  • Mùi mốc nhẹ: Thường xảy ra khi hạt được bảo quản trong môi trường ẩm ướt. Nấm mốc phát triển trên vỏ và bên trong hạt, phân hủy các chất hữu cơ.
  • Mùi thối: Xuất hiện khi nấm mốc phát triển nghiêm trọng, thường đi kèm với vỏ hạt bị sẫm đen.

Phương pháp xác định mùi:

• So sánh cảm quan: Ngửi trực tiếp và so với mẫu đối chứng.
• Phương pháp sấy:
  • Đặt hạt trong môi trường có nhiệt độ 60–70°C.
  • Sau 2–3 phút, hơi nước thoát ra sẽ mang theo mùi, giúp xác định mức độ hư hỏng.
• Phương pháp nước nóng:
  • Cho hạt vào cốc nước nóng 60–70°C, đậy kín.
  • Sau 2–3 phút, gạn nước và ngửi mùi hạt để đánh giá.

Chỉ số mùi:

• Mùi mốc nhẹ: Hạt có thể còn sử dụng được nếu xử lý loại bỏ mùi.
• Mùi thối nặng kèm vỏ hạt sẫm đen: Hạt đã hư hỏng nghiêm trọng và không còn giá trị sử dụng.

Lưu ý khi bảo quản và xử lý hạt:

Điều kiện bảo quản:

• Duy trì độ ẩm thích hợp, tránh để môi trường quá ẩm gây phát triển nấm mốc.
• Hạn chế sấy quá nhiệt để tránh làm biến đổi màu sắc và hương vị của hạt.

Phân biệt mùi kho: Mùi tích tụ trong kho kín do hoạt động sinh lý của hạt. Mùi này không đồng nghĩa với việc hạt đã hỏng, cần phân biệt rõ khi đánh giá.

Kích thước và hình dạng hạt

Kích thước và hình dạng hạt là một trong những chỉ số đặc trưng để phân loại hạt đồng thời cũng là chỉ số cơ lý được áp dụng trong bảo quản và chế biến.

Mỗi loại hạt thường có các đặc tính thực vật riêng như trạng thái nội nhũ (trong hay bạc bụng), màu sắc, hình dạng và kích thước… Đối với hạt còn nguyên vỏ chủ yếu dựa vào màu sắc, hình dạng và kích thước.

Ví dụ, lúa nông nghiệp 22 và nông nghiệp 23 về hình dạng và màu sắc hạt gần như nhau nhưng khác nhau về chiều dài hạt.

Trong chế biến, lợi dụng sự khác nhau về kích thước hạt để chọn lỗ sàng thích hợp, hay dựa vào sự khác nhau về trạng thái bề mặt hạt (nhẵn hay xù xì, tròn hay dài) mà có kết cấu máy phù hợp khi phân loại và làm sạch. Trong gia công nước nhiệt, quá trình truyền nhiệt và chuyển ẩm của hạt to và hạt bẻ khác nhau, do đó một vài thông số công nghệ gia công cũng phải thay đổi theo kích thước hạt.

Độ lớn

Hạt có độ lớn càng cao thì càng giá trị vì tỷ lệ nội nhũ nhiều, do đó khi chế biến thu được tỉ lệ thành phẩm cao. Để đánh giá độ lớn của hạt không đơn thuần căn cứ vào kích thước của hạt mà cần lưu ý một loạt chỉ số liên quan như: khối lượng 1000 hạt; dung trọng, độ đồng đều; độ chắc. 

Khối lượng 1000 hạt

Khối lượng 1000 hạt thể hiện độ lớn, độ chắc và độ hoàn thiện của hạt. Khối lượng 1000 hạt càng cao thì hạt càng giả trị. Khi xác định khối lượng 1000 hạt cần tính theo chất khô vì hạt càng âm thì càng nặng.

Khối lượng 1000 hạt được xác định theo công thức: A=((100-w)/100)*a

Trong đó:

• w-Độ ẩm của hạt %
• a-Khối lượng 1000 hạt kể cả độ ẩm, g

Dung trọng

Dung trọng của khối hạt là khối lượng hạt trong một đơn vị thể tích, tính theo g/1 hay kg/m . Định nghĩa này cũng áp dụng với sản phẩm chế biến, nó được xác định băng cân dung trọng. Dung trọng càng lớn nghía là khối lượng hạt trong một đơn vị thể tích càng cao. Như vậy hạt to, chắc, hoàn thiện và tỷ lệ nội nhũ cũng cao.

Dung trọng của lô hạt phụ thuộc vào một loạt yếu tố như: hệ số dạng cầu, trạng thái bề mặt hạt, hệ số ma sát, độ ẩm, độ lớn, độ chắc. Hạt càng tròn, bề mặt hạt càng nhẵn, hệ số ma sát thấp và độ ẩm, độ lớn, độ chắc càng cao thì dung trọng càng lớn. Nếu lô hạt lẫn nhiều tạp chất nặng thì dung trọng tăng, ngược lại nếu lẫn tạp chất hữu cơ nhẹ thì dung trọng giảm.

Trong tính toán thiết kế thiết bị chế biến, kể cả thiết bị vận chuyển và dây chuyền công nghệ chế biến lương thực và thức ăn gia súc, đều phải sử dụng chỉ số dung trọng. Vì vậy, dung trọng không đơn thuần chỉ để đánh giá chất lượng hạt mà còn sử dụng rộng rãi trong cả bảo quản và chế biến.

Độ to

Độ to hay còn gọi là độ lớn của hạt liên quan đến kích thước hạt. Hạt có kích thước càng lớn thì hạt càng to. Tuy nhiên trong công nghệ chế biến thường chú ý tới chiều rộng và chiều dày của hạt vi hạt có chiều rộng và chiều dày lớn thì hệ số dạng cầu y/ lớn và tỉ lệ nội nhũ nhiều.

Kích thước hạt liên quan chặt chẽ với tỷ lệ V7Fn. Với hạt lúa mỳ nhỏ thì V/Fn khoảng 0,32 – 0,4 mm, với hạt lớn 0,50 – 0,55 mm. Với lúa hạt nhỏ V/Fn bằng 0,35 – 0,4 mm, hạt lớn 0,50 – 0,55 mm. Như vậy hạt nhỏ thì diện tích so với thể tích hạt lớn hơn so với hạt to, do đó tỷ lệ vỏ của hạt nhỏ nhiều hơn, khi chế biến nước nhiệt hạt nhỏ cũng hút ẩm nhanh hơn.

Độ đồng đều

Độ đồng đều là đặc trưng mức độ đồng nhất của các hạt trong lô hạt. Để đánh giá độ đồng đều toàn diện không những căn cứ vào kích thước mà cả màu sắc, độ ẩm, khối lượng từng hạt, độ trong và một số chỉ số khác. Tuy nhiên thực tế sản xuất thường chỉ xác định sự giống nhau về kích thước.

Để đánh giá mức độ đồng nhất về kích thước có thể đo hạt bằng thước panme hoặc dùng sàng. Trong sản xuất thường chỉ dùng phương pháp sàng và được biểu diễn bằng phần trăm hạt còn lại trên hai sàng liên tiếp có kích thước lỗ sàng theo quy định.

Đối với một số loại hạt phổ biến sử dụng kích thước lỗ sàng như sau (mm):

Lúa                     Đại mạch

2,7 X 20                   2,8 X 20

2,5 X 20                   2,5 X 20

2,2 X 20                   2,2 X 20

1,7 X 20

Mức độ đồng đều của lúa theo phần trăm hạt trên hai sàng liên tiếp phân ra ba loại sau: cao trên 80%; trung bình khoảng 70 – 80% và thấp dưới 70%.

Độ trong

Khái niệm:

• Độ trong là chỉ số thể hiện mức độ trong suốt của hạt khi cắt ngang, thường dùng để đánh giá chất lượng các loại hạt như lúa, đại mạch, lúa mì, cao lương, và ngô.
• Phần trắng trong gọi là phần trong, còn phần trắng đục là phần đục (bạc bụng).
• Độ trong cao tương ứng với chất lượng hạt tốt hơn, giúp:
  • Tăng tỷ lệ gạo nguyên khi xay xát.
  • Cơm nở ngon hơn.

Các nhóm độ trong:

• Hạt trong: Toàn bộ tiết diện cắt là phần trong, hoặc phần đục chiếm ít hơn 1/4 tiết diện.
• Hạt nửa trong:
  • Tiết diện cắt có phần đục chiếm từ 1/4 đến gần 3/4, hoặc phần đục nhỏ hơn 1/4 nhưng nằm ở lõi hạt.
  • Những hạt này dễ bị gãy khi xay xát.
• Hạt đục: Tiết diện cắt hoàn toàn đục, hoặc phần trong chiếm dưới 1/4 tiết diện.

• Công thức: Độ trong = Số hạt trong +0,5.Số hạt nửa trong

Phân loại độ trong theo mức độ:

• Độ trong thấp (< 40%): Lô hạt có chất lượng kém.
• Độ trong trung bình (40–60%): Lô hạt chất lượng trung bình.
• Độ trong cao (> 60%): Lô hạt chất lượng tốt.

Các yếu tố ảnh hưởng:

• Giống cây trồng: Một số giống có xu hướng độ trong cao hơn.
• Điều kiện khí hậu: Hạt cấy vụ mùa thường có độ trong cao hơn vụ chiêm.
• Phương pháp canh tác: Quá trình chăm sóc và thu hoạch cũng tác động đến độ trong.