70 Phần 5 Nghiên cứu sấy lúa tầng sôi bằng phương pháp bề mặt đáp ứng 71 Phần 5. Nghiên cứu sấy lúa tầng sôi bằng phương pháp bề mặt đáp ứng TÓM TẮT Phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Method) được ứng dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy tầng sôi nhiệt độ cao đến chất lượng xay xát, độ cứng và mức độ hồ hóa của một số giống gạo Việt Nam. Trên cơ sở đó tìm ra được các vùng điều kiện tối ưu của sấy tầng sôi nhiều giai đoạn cho tỉ lệ thu hồi gạo nguyên tốt nhất. Chế độ sấy tối ưu OP1 xác định bằng phương pháp RSM cho giống IR50404 ở nhiệt độ sấy lượt 1 là 83 o C trong 2,5 phút, lượt 2 là 57 o C trong 4.9 phút, thời gian sấy khay 35 o C là 4.4 giờ. Điều kiện sấy tối ưu OP2 đối với giống lúa Jasmine nhiệt độ sấy lượt 1 là 87 o C trong 2,5 phút, lượt 2 là 57 o C trong 4.9 phút, thời gian sấy khay 35 o C là 3.2 giờ. Phần trăm hồ hóa (GI – Gelatinization Index %) dao động trong khoảng 0.4 – 1.7 %, độ cứng của gạo sấy tầng sôi nhiều giai đoạn khoảng 16 – 40 N. Các vùng sấy tối ưu được so sánh với chế độ sấy 2 giai đoạn gồm sấy tầng sôi 80 o C (2,5 phút) rồi sấy khay 35 o C trong 8 giờ (C1) hay sấy khay 40 o C trong 5,5 giờ (C2). Mẫu đối chứng là sấy khay 35 o C trong 16 giờ (Ref). Kết quả cho thấy tỉ lệ thu hồi gạo nguyên không khác biệt giữa các nghiệm thức (P>0,05). Đánh giá cảm quan chất lượng cơm nấu từ gạo sấy tầng sôi cho thấy ở nhiệt độ sấy càng cao thì điểm cảm quan cơm càng giảm. Điều này được giải thích là do hiện tượng hồ hóa riêng phần trong sấy tầng sôi ở nhiệt độ cao ảnh hưởng đến ch ất lượng nấu, đặc biệt là độ trắng cơm. GIỚI THIỆU Sấy lúa đã được nghiên cứu nhiều ở Việt Nam từ thập niên 1980. Nhiều ứng dụng thành công như máy sấy tĩnh, sấy rất rẻ (Phan Hiếu Hiền và ctv, 1996), một số đang giai đoạn thử nghiệm như sấy tầng sôi, sấy hai giai đoạn (Phan Hiếu Hiền và ctv, 1996; Trương Vĩ nh và ctv, 1996). Các loại máy sấy tháp áp dụng không thành công do không sấy được lúa ướt và chi phí sấy cao. Sutherland và Ghaly (1990) thí nghiệm sấy tầng sôi dạng mẻ ở Úc cho thấy tỉ lệ gạo nguyên không thay đổi ở nhiệt độ 60-90 o C khi giảm ẩm độ từ 26 % xuống 18 %. Máy sấy tầng sôi liên tục 1 tấn/giờ do Viện Kỹ thuật King Mongkut Thornburi (KMITT) Thái Lan phát triển có kết quả đáng khích lệ giảm ẩm độ 25 % xuống 19 %. Trong vòng 2 năm (1994-1996) Thái Lan đã thương mại hóa 60 máy năng suất 5-10 tấn/giờ (Soponronnarit, 1996). Các kinh nghiệm của Thái lan cho thấy để chất lượng gạo không bị ảnh hưởng, với năng suất nhỏ (< 2 72 tấn/giờ), nhiệt độ áp dụng 100-120 o C, với năng suất lớn (> 2 tấn/giờ), nhiệt độ áp dụng cao hơn 120-150 o C. Kinh nghiệm cũng cho thấy để giảm ẩm độ từ cao xuống 18 %, máy nhỏ tiêu hao 1.64 MJ/kg nước bốc hơi và máy lớn là 2.5-4 MJ/kg nước bốc hơi. Chi phí năng lượng sẽ rất cao (8.6 MJ/kg nước bốc hơi) khi sấy từ 18 % xuống 16.5 %. Công nghệ sấy 2 giai đoạn bắt đầu triển khai ở Việt Nam thông qua chương trình hợp tác nghiên cứu giữa Khoa Cơ Khí Công Nghệ ĐHNL TP HCM và Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế củ a Úc (ACIAR) từ năm 1994 (dự án PN-9008). Giai đoạn 1 sấy hạt ẩm độ cao xuống 18-20 % bằng máy sấy tầng sôi và giai đoạn 2 sấy xuống 14 % bằng máy sấy bảo quản nhiệt độ môi trường (Trương Vĩnh và ctv, 1997). Máy sấy tầng sôi 1 và 5 tấn/giờ đã được triển khai cho giai đoạn 1 và máy sấy bảo quản 80 tấn/mẻ được triển khai giai đoạn 2 tại Nông trường Sông hậu (Cầ n Thơ). Kết quả cho chi phí sấy là 36 VND/kg lúa (USD 3.27/ton) cho máy sấy tầng sôi 5 tấn/giờ và 79 VND/kg lúa (USD 7.18/ton) cho cả hai giai đoạn. Trong lúc đó máy sấy tĩnh chỉ là 39 VND/kg (USD 3.55/ton), máy sấy tháp là 2.5 – 5 lần cao hơn máy sấy tĩnh, khoảng USD 8.86-17.7/ton (Phan Hiếu Hiền và ctv, 1996). Về năng suất, một máy sấy tĩnh 8 tấn/mẻ 11 giờ tương đương 0.73 tấn/giờ, trong lúc đó hệ thống sấy 2 giai đoạn là 0.63 tấn/giờ (Trương Vĩnh và ctv , 1997). Từ kinh nghiệm của dự án PN-9008 và Thái lan, với lúa ẩm độ cao, chúng ta có những nhận xét sau: - Sấy tầng sôi phù hợp để sấy giai đoạn 1, từ ẩm độ cao xuống 18 %. - Sấy bảo quản ở nhiệt độ 29-32 o C cho chất lượng gạo tốt nhưng kéo dài thời gian nên năng suất sấy giảm. - Sấy tháp chi phí sấy cao. - Sấy tĩnh ẩm độ chưa đều và còn mang tính thủ công trong các khâu xử lý lúa. Hiện tại, máy sấy tĩnh đang chiếm ưu thế nhất là phục vụ ở các địa bàn xa do công nghệ đơn giản và giá thành rẻ, chất lượng sấy chấp nhận. Việc hoàn thiện công nghệ sấ y tĩnh là điều nên tiến hành. Đây là một trong những mục tiêu của chương trình CARD 026/VIE05. Tuy nhiên, ở những nơi tập trung lúa như nhà máy xay, kho bảo quản, công nghệ sấy năng suất cao và cơ giới hóa các khâu xử lý lúa cần được quan tâm ứng dụng. Trong khuôn khổ chương trình CARD 026/VIE05, sấy tầng sôi được lựa chọn làm công đoạn sấy nhanh, có thể giải quyết 1 hoặc 2 giai đoạn trong qui trình sấy. Giai đoạn 2 trướ c đây của máy sấy bảo quản sử dụng nhiệt độ thấp (29-32 o C) nên thời gian kéo dài. Với sản xuất 3 vụ lúa/năm như hiện nay ở ĐBSCL, việc bảo quản lâu chưa phải là nhu cầu trước mắt. Do vậy, tăng năng suất sấy ở giai đoạn 2 sẽ phù hợp hơn trong giai đoạn hiện nay. 73 Trong các nghiên cứu của chương trình CARD 026/VIE05, chế độ sấy tầng sôi giai đoạn 1 để giảm ẩm độ lúa xuống 18% đã được xác định là tốt ở 80 o C trong 2.5 phút sau đó ủ 40 phút ở 75 o C (Tuyền và ctv, 2007). Thông tin này sẽ được áp dụng trong nghiên cứu này. Mục đích của nghiên cứu này là ứng dụng phương pháp bề mặt đáp ứng nhằm xác định qui trình sấy nhiều giai đoạn tối ưu trên cơ sở có tỉ lệ gạo nguyên cao, gạo không bị hồ hóa. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Máy sấy tầng sôi Thí nghiệm sử dụng máy sấy tầng sôi dạng mẻ qui mô phòng thí nghiệm (HPFD150) do trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM thiết kế và chế tạo. Máy gồm có 3 phần chính: (i) buồng sấy hình trụ cao 40 cm có đường kính 15 cm; (ii) bộ phận cung cấp nhiệt có công suất 5kW; và (iii) quạt ly tâm dẫn động bằng động cơ điện 0.75 kW. Nhiệt độ đầu vào khoảng 20 – 100 o C được điều khiển bằng bộ điều nhiệt Hanyoung Electronics Inc., Model DX7, Seoul, Korea). Nhiệt độ đầu ra theo dõi bằng dây cảm biến nhiệt Daewon. Mẫu gạo Hai giống lúa thu hoạch vào tháng 03 năm 2008 là IR50404 tại Kiên Giang và Jasmine tại Long An được sử dụng trong thí nghiệm này. Lúa tươi ở đồng, sau khi làm sạch được chuyển về phòng thí nghiệm và trữ ở tủ mát 4-5 o C. Trước khi sấy, lấy lúa từ tủ mát đem ngâm nước (thời gian 1giờ 30 phút) để ráo 30 phút đến độ ẩm khoảng 28%. Thí nghiệm 1. Qui trình sấy tầng sôi tìm giá trị trung tâm Trong nghiên cứu này, để áp dụng phương pháp bề mặt đáp ứng cho qui trình sấy nhiều giai đoạn, cần phải xác định vài thông số trung tâm. Các thông số lưa chọn là: 4 thông số trong các thông số sau: nhiệt độ sấy lượt 1, thời gian sấy lượt 1, nhiệt độ s ấy lượt 2, thời gian sấy lượt 2, thời gian sấy ở 35 o C. Thông số trung tâm sấy lượt 1 là nghiệm thức tốt trong nghiên cứu của Tuyền và ctv (2007) là nhiệt độ sấy 80 o C trong 2.5 phút cho lượt 1 và ủ 40 phút tại nhiệt độ hạt. Thí nghiệm phải tiến hành để xác định thông số trung tâm sấy lượt 2 (nhiệt độ, thời gian) và thông số trung tâm thời gian sấy 35 o C. Cân 210 g lúa IR50404 (tương ứng về bề dày lớp lúa 2 cm trong máy sấy tầng sôi) đã hồi ẩm cho mỗi nghiệm thức sấy. Ở lượt 1, sấy mẫu lúa bằng máy sấy tầng sôi ở 80 o C trong 2.5 phút. Ngay sau sấy, mẫu lúa lập tức được đem đi ủ trong tủ ấm ở nhiệt độ hạt (73 o C) trong 40 phút. Trong thí nghiệm này nhiệt độ hạt được đo ngay sau khi tháo liệu từ máy sấy tầng sôi bằng hộp đựng cách nhiệt tự chế. Tủ ấm cần chỉnh sẵn nhiệt độ theo đúng nhiệt độ hạt khi ra khỏi máy sấy tầng sôi sau lượt 1. Kết thúc quá trình ủ, mẫu lúa được sấy lần 2 ở nhiệt độ và thời gian đã thiết kế trên Bảng 1 (45-75 o C, thời gian 2.5-3 phút), cụ thể thực hiện sấy tầng sôi các 74 mẫu ứng với các cặp nhiệt độ ( o C) lần 1, 2 như sau : (80-75), (80-70), (80-65), (80-60), (80- 55), (80-50), (80-45). Mỗi thí nghiệm sau khi sấy được đo ẩm độ hạt, để trong bình kín tránh hồi ẩm (24 h) rồi xay xát, xác định tỉ lệ hồ hóa và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên. Kết quả của thí nghiệm này được trình bày trong Bảng 2. Bảng 1. Thiết kế chi tiết các thí nghiệm sấy tìm thông số trung tâm cho lượt 1 và 2. T 1 t 1 (phút) ủ(phút) T 2 t 2 (phút) 80 o C 2.5 40’ (1) 80 o C 2.5 40’ (2) 80 o C 2.5 40’ (3) 80 o C 2.5 40’ (4) 75 o C 3 (1) 75 o C 2.5 (2) 70 o C 3 (3) 70 o C 2.5 (4) 80 o C 2.5 40’ (5) 80 o C 2.5 40’ (6) 80 o C 2.5 40’ (7) 80 o C 2.5 40’ (8) 65 o C 3 (5) 65 o C 2.5 (6) 60 o C 3 (7) 60 o C 2.5 (8) 80 o C 2.5 40’ (9) 80 o C 2.5 40’ (10) 80 o C 2.5 40’ (11) 80 o C 2.5 40’ (12) 55 o C 3 (9) 55 o C 2.5 (10) 50 o C 3 (11) 50 o C 2.5 (12) 80 o C 2.5 40’ (13) 80 o C 2.5 40’ (14) 45 o C 3 (13) 45 o C 2.5 (14) 75 Bảng 2. Độ ẩm sau khi sấy và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên (giống gạo IR50404). Nhiệt độ Ẩm độ (%) Mẫu lượt 2 ban đầu lượt 1 lượt 2 sau một ngày TLTH (%) 1 75 o C 24.3 18.8 15.6 13.8 20.2058 2 75 o C 24.7 18.1 15.2 13.7 15.9162 3 70 o C 26.3 17.9 15.3 13.9 16.0557 4 70 o C 23.5 17.8 15.9 13.9 31.5667 5 65 o C 25.5 18.6 15.3 13.9 37.2008 6 65 o C 23.5 18.4 15.9 14.9 29.5145 7 60 o C 25.7 18.7 15.8 15.1 29.5714 8 60 o C 24.1 17.7 16.1 15.4 38.9017 9 55 o C 23.4 18.3 16 15.5 42.4707 10 55 o C 24.3 17.8 16.9 15.6 43.7054 11 50 o C 23.7 17.8 16.1 15.3 49.2081 12 50 o C 22.9 18.2 16.8 16.5 51.052 13 45 o C 23 17.5 16.4 15.7 48.0213 14 45 o C 24.1 19 16.5 16.5 50.2032 Thí nghiệm 2. Sấy tầng sôi lúa bằng phương pháp bề mặt đáp ứng Chọn thông số nghiên cứu và giá trị trung tâm Từ kết quả thí nghiệm 1 và kết quả nghiên cứu của Tuyền và ctv (2007), ta có giá trị trung tâm cho các thông số nghiên cứu và khoảng biến thiên chọn như sau (chọn 4 thông số T 1 , t 2 , T 2 và t 3 ): Lượt 1: T 1 = 80 o C 5± trong thời gian t 1 = 2.5 phút, ủ 40 phút tại nhiệt độ hạt. Lượt 2: T 2 = 50 o C 5± trong thời gian t 2 = 3.5 1 ± phút. Thời gian sấy nhiệt độ thấp 35 o C: t 3 = 3 1 ± giờ. Các giá trị mã hoá: X 1 = T 1 (T 1 : nhiệt độ sấy lượt 1) ( o C) X 2 = T 2 (T 2 : nhiệt độ sấy lượt 2) ( o C) X 3 = t 2 (t 2 : thời gian sấy lượt 2) (phút) X 4 = t 3 (t 3 : thời gian nhiệt độ thấp) (giờ) Trong đó X là biến mã hoá. Ta có biến thực Z như sau: 5 80 1 1 − = Z X ; 5 50 2 2 − = Z X ; 1 5.3 3 3 − = Z X ; 1 3 4 4 − = Z X . 76 Chọn theo mô hình DraperLin, 4 yếu tố kiểu trực giao, thiết kế từ chương trình Statgraphic ta được 16 nghiệm thức, chọn thêm 4 nghiệm thức trung tâm để đủ bậc tự do cho hồi quy có tương tác bậc 3. Thiết kế thí nghiệm dưới dạng mã hóa cho trên Bảng 3 và cho biến thực trên Bảng 4. Bảng 3. Thiết kế thí nghiệm bề mặt đáp ứng. Biến mã hóa Số nghiệm thức X 1 X 2 X 3 X 4 1 0 0 0 0 2 -1.4142 0 0 0 3 1.4142 0 0 0 4 1 1 -1 -1 5 -1 -1 -1 -1 6 1 -1 -1 1 7 0 0 -1.4142 0 8 0 0 1.4142 0 9 0 -1.4142 0 0 10 1 -1 1 1 11 0 0 0 1.4142 12 -1 -1 1 -1 13 0 1.4142 0 0 14 -1 1 1 1 15 1 1 1 -1 16 0 0 0 -1.4142 17 -1 1 -1 1 18 0 0 0 0 19 0 0 0 0 20 0 0 0 0 21 0 0 0 0 22 0 0 0 0 77 Bảng 4. Giá trị biến thực trong thí nghiệm sấy tầng sôi bằng phương pháp bề mặt đáp ứng. Biến thực Số nghiệm thức Z 1 Z 2 Z 3 Z 4 1 80 50 3.5 3 2 72.929 50 3.5 3 3 87.071 50 3.5 3 4 85 55 2.5 2 5 75 45 2.5 2 6 85 45 2.5 4 7 80 50 2.0858 3 8 80 50 4.9142 3 9 80 42.929 3.5 3 10 85 45 4.5 4 11 80 50 3.5 4.4142 12 75 45 4.5 2 13 80 57.071 3.5 3 14 75 55 4.5 4 15 85 55 4.5 2 16 80 50 3.5 1.58458 17 75 55 2.5 4 18 80 50 3.5 3 19 80 50 3.5 3 20 80 50 3.5 3 21 80 50 3.5 3 22 80 50 3.5 3 Qui trình thực hiện Lúa tươi đo độ ẩm, trong trường hợp để trong tủ mát thì ngâm nước (cho lúa trở về nhiệt độ môi trường) sau đó làm ráo 30 phút. Cân khối lượng lúa 250 g cho mỗi nghiệm thức sấy. Sấy lượt 1 (nhiệt độ sấy: theo các giá trị trong bảng thiết kế thí nghiệm là: 73, 75, 80, 85, 87 o C), thời gian sấy lượt 1: 2.5 phút, ủ trong tủ sấy trong thời gian 40 phút. Sấy lượt 2 ở nhiệt độ và thời gian sấy đã thiết kế trên Bảng 4. Sấy nhiệt độ thấp 35 o C như trong thiết kế Bảng 4. Sau khi sấy xong đóng gói bảo quản trong 24 h sau đó đem đi xay xát. 78 Thí nghiệm 3. So sánh các chế độ sấy tối ưu Thí nghiệm bố trí kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ gồm 4 nghiệm thức OP1, OP2, C1 and C2. Các nghiệm thức OP1 và OP2 là nghiệm thức sấy tối ưu 3-giai đoạn từ thí nghiệm 2 cho lúa IR50404 và Jasmine. Các nghiệm thức sấy 2 giai đoạn gồm sấy tầng sôi 80 o C trong 2,5 phút sau đó sấy khay 35 o C (C1) và 40 o C (C2). Mẫu đối chứng (Ref) sấy khay ở 35 o C. Tất cả các mẫu được sấy cho đến ẩm độ 13,5-14% căn bản ướt. 3 khối ứng với 3 đợt nguyên liệu của 3 ngày bảo quản. Xác định tỉ lệ thu hồi gạo nguyên và đánh giá cảm quan cơm nấu từ gạo sấy tầng sôi ở các chế độ tối ưu khác nhau và mẫu đối chứng. Đánh giá cảm quan được thực hiện theo phương pháp cho điểm trên thang điểm 5 gồm có 6 chỉ tiêu mùi, vị ngon, độ mềm, độ dính, độ trắng và độ bóng. Đo đạc các chỉ tiêu Ẩm độ Lúa được đo ẩm độ ban đầu (hoặc ẩm độ sau khi ngâm), ẩm độ sau khi sấy lượt 1, ẩm độ sau khi sấy lượt 2, ẩm độ sau khi sấy lượt 2 để nguội, ẩm độ sau khi sấy nhiệt độ thấp và ẩm độ sau một ngày bảo quản. Ẩm độ được đo bằng máy Kett, mỗi lần đo đều được lặp lại ba lần sau dó xử lý trung bình tránh sai số. Cách đ o các chế độ trên máy: đối với lúa mới lấy từ máy sấy đo ở chế độ ‘paddy in dryer’, còn lúa sau khi đã để ngoài môi trường để nguội hoặc sau một ngày đo ở chế độ paddy thông thường. Hai kết quả giữa ‘paddy’ và ‘paddy in dryer’ chênh lệch nhau khoảng 1.5- 2.0 đơn vị. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên Cân chính xác 180 g lúa và đem xay, lấy 100 g trong số đó cho vào máy xát trắng trong 60 giây. Gạo sau khi được xát trắng được phân loại bằng máy phân loại để tách gạo nguyên, cám và tấm ra khỏi nhau. Sau khi xay, các sản phẩm phụ như lúa sót, trấu được tách khỏi gạo lức và tỉ lệ của chúng được tính và ghi nhận dựa trên tổng khối lượng lúa đưa vào. Gạo nguyên là các hạt bảo đảm được ít nhất 75% chiều dài ban đầu sau khi xay xát. Độ cứng gạo Độ cứng của gạo được đo bằng phép đo uốn 3 điểm (three-point bending test). Trong phép đo này, công cụ đo được phát kiến tại trường Đại học Queensland (Úc) gồm có một đĩa chứa mẫu với nhiều kích cỡ khác nhau. Mỗi khoang chứa mẫu sâu 2.0 mm và dài 9.0 mm. Đầu đo là một mảnh thép không rỉ có kích thước dày*rộng*dài là 1*32*111 mm. Điểm cuối của đầu đo được mài cùn để giảm hiệu ứng c ắt vốn dẫn đến sai số trong khi đo. Đầu đo này được gắn vào máy đo cấu trúc TA-XTplus (Micro Stable Systems Co., Anh quốc). 79 Phép đo được thực hiện ở chế độ nén. Vận tốc trước đo, đo và sau đo lần lượt là 1 mm/s, 2 mm/s, và 10 mm/s. Lực phá vỡ (N) là lực tối đa để làm gãy hạt tính trung bình trên 50 hạt gạo lức nguyên vẹn cho mỗi nghiệm thức. Các giá trị này được truy xuất bằng phần mềm Texture Exponent (Micro Stable Systems Co., Anh quốc). Phần trăm hồ hóa Mức độ hồ hóa của gạo sấy tầng sôi được tiến hành theo phương pháp đo hồ hóa của Chiang và Johnson (1976). Xử lý số liệu Xử lý ANOVA (phân tích phương sai) số liệu và thiết kế, xử lý số liệu bề mặt đáp ứng bằng phần mềm thống kê Statgraphics® 3.0 (StatPoint, Inc.). KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Thí nghiệm 1. Sấy tầng sôi tìm giá trị trung tâm Kết quả ẩm độ và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên cho giống IR50405 được trình bày trong Bảng 2. Dựa vào kết quả phân tích ANOVA cho thấy, nhiệt độ có ảnh hưởng đáng kể đến tỉ lệ thu hồi của gạo nguyên sau khi sấy tầng sôi mẫu lúa IR50404 ở độ tin cậy 95%. Thời gian sấy ít có ảnh hưởng đến đến tỉ lệ thu hồi gạo nguyên đối với mẫu lúa sấy tầng sôi IR50404 ở độ tin cậy 95%. Tỉ lệ gạo nguyên cao nhất ở vùng nhiệt độ 50 o C. Giá trị này được chọn làm thông số trung tâm trong thí nghiệm bề mặt đáp ứng. Thời gian thông gió (sấy 35 o C) các mẫu sau lượt 2 cho thấy tất cả các mẫu đều đạt dưới 14% ẩm độ sau 3 giờ. Thí nghiệm 2. Sấy tầng sôi bằng phương pháp bề mặt đáp ứng Giống lúa IR50404 Bảng 5 liệt kê kết quả ẩm độ của 22 nghiệm thức thiết kế bằng phương pháp bề mặt đáp ứng trên giống lúa IR50404. Các kết quả đo đạc tỉ lệ thu hồi gạo nguyên, độ cứng, phần trăm hồ hóa được trình bày trong Bảng 6. Các kết quả cho thấy với tỉ lệ gạo nguyên cao thì độ cứng cũng tăng theo. Độ ẩm không đạt (trên 14% cơ sở ướt) dẫn đến tỉ lệ gạo nguyên cũng như độ cứng giảm. Kết quả phân tích hồi qui đa biến theo phương pháp loại dần các thành phần trong mô hình đa thức bậc 3 của số liệu TLTH cho phương trình hồi qui có ý nghĩa và được biểu diễn dưới hàm sau: TLTH (%) = 48.765 + 3.050X 1 + 2.017X 2 + 0.467X 3 + 11.879X 4 – 3.508X 1 2 – 6.345X 4 2 – 2.007X 1 X 4 + 6.505X 1 X 4 2 – 4.332X 1 2 X 4 [1] [...]... với đối chứng và (ii) so sánh hai vùng tối ưu trên cùng 1 giống lúa Kết quả vùng giá trị tối ưu của thí nghiệm sấy tầng sôi trên hai giống lúa IR50404 và Jasmine bằng phương pháp bề mặt đáp ứng được chọn làm thông số cho các thí nghiệm tiếp theo So 82 với qui trình sấy 2 giai đoạn: lượt 1 sấy tầng sôi, lượt 2 sấy tĩnh 35 oC và 40 oC Nhiệt độ sấy lượt 2 tăng lên cao hơn vùng 29-32 oC của sấy 2 giai... biểu thị các giá trị khác biệt nhau không có ý nghĩa về mặt thống kê (P>0.05) KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết quả sấy tầng sôi bằng phương pháp bề mặt đáp ứng cho thấy vùng tối ưu của các giống lúa khác nhau là không giống nhau Điều kiện sấy tối ưu cho giống lúa IR50404 được xác định là nhiệt độ sấy lượt 1 là 83 oC, nhiệt độ sấy lượt 2 là 57 oC, thời gian sấy lượt 2 là 4.9 phút, thời gian thông gió là 4.4 giờ... oC của sấy 2 giai đoạn trong đề án PN-9008 trước đây nhằm rút ngắn thời gian sấy Thời gian sấy cho đến lúc đạt ẩm độ dưới 14% Bảng 7 Số liệu về độ ẩm sau sấy của giống gạo Jasmine sấy tầng sôi bằng phương pháp bề mặt đáp ứng thứ tự nhiệt độ nhiệt độ thời gian thời gian ẩm độ ẩm độ ẩm độ ẩm độ TLTH, trong ma sấy lượt sấy lượt sấy lượt thông ban đầu lượt 1 lượt 2 sau % trận 1 2 2 gió (h) thông gió 1 80... (oC) = 57.07, t2 (phút) = 4.91, và t3 (giờ) = 4.41 (Hình 1) Bảng 5 Số liệu ẩm độ sau sấy (ẩm độ ban đầu: 30.5 %) của giống gạo IR50404 sấy tầng sôi bằng phương pháp bề mặt đáp ứng Thứ tự Thời gian độ Ẩm thông gió sau thông (h) độ Ẩm độ Ngày bảo gió, % quản trong ma Nhiệt độ Nhiệt độ Thời gian Ẩm trận sấy lượt1 sấy lượt2 sấy lượt2 lượt1 1 80 50 3.5 18.6 16.5 3 13.8 1 2 73 50 3.5 18.5 17.3 3 14.1 1 3 87... Kết quả cho thấy phương trình hồi qui phần trăm hồ hóa có ý nghĩa và được biểu diễn dưới hàm sau: GI (%) = 86.063 – 1.775X1 – 0.666 X2 – 0.352 X3 – 0.453 X4 + 0.002 X1X2 + 0.006 X1X3 + 0.008 X1X4 + 0.011 X12 + 0.005 X22 [2] Bảng 6 Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên, độ cứng và phần trăm hồ hóa (GI %) của giống gạo IR50404 sấy tầng sôi bằng phương pháp bề mặt đáp ứng Thứ tự trong ma TLTH, % Độ cứng, N trận GI,... đối chứng được sấy trong máy sấy nhiệt độ thấp đến nhiệt độ trong khoảng 14 – 14.6 %, tỉ lệ thu hồi gạo nguyên của mẫu đối chứng là 50.987±0.972% (bảo quản 1 ngày) và 31.059±0.803 (bảo quản 6 ngày) 83 70.00 60.00 HRY, % 50.00 40.00 30.00 20.00 1.10 10.00 -0.15 1.10 x2 0.60 0.10 -0.40 -0.90 -1.40 0.00 x1 -1.40 Hình 2 Mô hình bề mặt đáp ứng thí nghiệm sấy tầng sôi và ủ nhiệt độ cao trên giống lúa Jasmine,... 27.480 0.643 22 o Mẫu đối chứng: sấy lúa ở 35 C cho đến khô phần trăm hồ hóa vào ngày bảo quản 1 là 0.200±0.047 %, vào ngày bảo quản 5 là 0.317±0.291 % 81 HRY, % 80.00 60.00 40.00 0.85 20.00 0.10 1.10 x1 0.60 0.10 -0.65 -0.40 -0.90 -1.40 0.00 x2 -1.40 Hình 1 Mô hình bề mặt đáp ứng thí nghiệm sấy tầng sôi và ủ nhiệt độ cao trên giống lúa IR50404, vẽ tại x3 = 1.4 và x4 = 1.4 Giống lúa Jasmine Bảng 7 trình... 2) Qua hai thí nghiệm sấy ủ thông gió bằng phương pháp bề mặt đáp ứng trên hai giống lúa khác nhau IR50404 và Jasmine tìm được hai vùng nhiệt độ tối ưu khác nhau Nhiệt độ lượt 1 có thể nâng cao hơn 80 oC do nhiệt độ ủ là 73 oC, thấp hơn trong thí nghiệm của Tuyền và ctv (2007) Nguyên nhân có thể là do kích thước hạt lúa khác nhau Phân tích kết quả cho thấy thời gian và nhiệt độ sấy lượt 2 không ảnh... tượng hồ hóa riêng phần trong sấy tầng sôi ở nhiệt độ cao ảnh hưởng đến chất lượng nấu, đặc biệt là độ trắng cơm Khi nhiệt độ sấy tăng, kết hợp với quá trình ủ thì phần trăm tinh bột trong gạo bị hồ hóa càng nhiều, đồng thời làm tăng độ cứng gạo Có thể kết luận rằng lúa sấy tầng sôi ở nhiệt độ tối ưu cho tỉ lệ thu hồi gạo nguyên cao là do gạo bị hồ hóa riêng phần làm tăng độ cứng Khi phần trăm hồ hóa này... đối chứng vẫn được đánh giá cao nhất, tiếp theo là mẫu tối ưu 2, tối ưu 1 và sấy trung tâm (80oC) Có thể giải thích là do tăng nhiệt độ sấy làm gạo bị hồ hóa riêng phần dẫn đến biến cứng bề mặt ngoài, lớp bề mặt này liên kết với nước tạo lớp áo bảo vệ cản trở sự trương nở hạt gạo làm hạt gạo cứng và dính hơn Tuy nhiên khi sấy ở nhiệt độ cao hơn (87 oC) hiện tượng hồ hóa xảy ra nhiều hơn, phần liên . Phần 5 Nghiên cứu sấy lúa tầng sôi bằng phương pháp bề mặt đáp ứng 71 Phần 5. Nghiên cứu sấy lúa tầng sôi bằng phương pháp bề mặt đáp ứng TÓM TẮT Phương pháp bề mặt đáp ứng (Response. tâm thời gian sấy 35 o C. Cân 210 g lúa IR50404 (tương ứng về bề dày lớp lúa 2 cm trong máy sấy tầng sôi) đã hồi ẩm cho mỗi nghiệm thức sấy. Ở lượt 1, sấy mẫu lúa bằng máy sấy tầng sôi ở 80 o C. 50.2032 Thí nghiệm 2. Sấy tầng sôi lúa bằng phương pháp bề mặt đáp ứng Chọn thông số nghiên cứu và giá trị trung tâm Từ kết quả thí nghiệm 1 và kết quả nghiên cứu của Tuyền và ctv (2007),