Đề tài Đánh giá ảnh hưởng của công nghệ sau thu hoạch và máy đập lúa đến tỉ lệ gạo nguyên ở vùng Đồng Bằng Sông Hồng

biết: Sự gia tăng lúa gạo Việt Nam, Đông Nam á và Thế Giới thể hiện ở đồ thị sau: Hình 1: Biểu đồ sự gia tăng lúa gạo của Việt Nam, Đông Nam á và thế giới một số năm qua. Nhìn trên đồ thị trên ta thấy tốc độ gia tăng lương thực của nước ta nhanh hơn một số nước Đông Nam á và thế giới. Năm 1999 sản lượng lương thực tăng gấp 3 lần so với năm 1975. Đồng Bằng Sông Hồng cũng như cả nước có sản lượng lương thực ngày càng tăng. Tính từ năm 1999, Đồng Bằng Sông Hồng có tới 1,04 triệu ha trồng lúa với sản lượng lương thực bình quân hàng năm khoảng 5 triệu tấn. Đó là con số để chúng ta đầu tư nghiên cứu. 1.2. Tình hình sản xuất, sử dụng máy đập lúa ở Đồng Bằng Sông Hồng và Thế Giới 1.2.1. Một số đặc điểm cây lúa nước Ngày nay việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất đang được chú trọng phát triển . bên cạnh giống lúa thuộc nhóm ngắn ngày CR 203, chiếm đến 80% diện tích gieo trồng ở chân vàn của vùng châu thổ Sông Hồng, ngày nay đã có nhiều loại giống mới năng suất cao được đưa vào sản xuất ở miền Bắc như các giống lúa Q5, khang Dân, Mai Hương, ải hoà thành, Lưỡng Quảng, Tám Thơm, Bốy Quế Một số tính chất và đặc điểm của cây lúa có ảnh hưởng đến quá trình đập của máy: - Độ ẩm: Độ ẩm lúa phụ thuộc vào giống, điều kiện khí hậu - đất đai, chế độ canh tác và thời điểm thu hoạch . Nhìn chung độ ẩm hạt thay đổi từ 18 – 26%, độ ẩm rơm thay đổi trong khoảng 60 – 80%. Độ ẩm lúa sẽ tiếp tục giảm sau khi cắt tuỳ theo mùa: sau khi cắt hai ngày về mùa hè độ ẩm hạt giảm 4,2 – 6,1%, độ ẩm rơm giảm 13,1 – 17,8%; về mùa đông độ ẩm hạt giảm 0,8 – 2,4%, độ ẩm rơm giảm 4,2 – 13%. Độ ẩm lúa có ảnh hưởng lớn đến độ dai liên kết, độ bền cơ học của hạt rơm, do đó có ảnh hưởng đến chỉ tiêu năng suất và chất lượng làm việc của máy đập lúa. - Chiều cao cây: Các giống lúa trồng ở miền Bắc có chiều cao cây trung bình từ 0,8 – 1,15m. ngày nay với trình độ thâm canh , công tác chọn giống cao nên trên một thửa ruộng chiều cao cây chênh lệch không đáng kể. Chiều dài cây khi cắt phụ thuộc giống lúa, tập quán canh tác và phương pháp thu hoạch . Với giống lúa cao người nông dân miền Bắc thường cắt sát gốc, xén phần dạ, với giống thấp cây chỉ cắt phần rơm, chính vì vậy chiều dài cây lúa sau khi cắt trong khoảng 0,45 –0,60 cm. - Chiều dài bông: tuỳ thuộc vào giống lúa và điều kiện sinh trưởng mà thay đổi trong khoảng 18 – 25 cm. - Kích thước và trọng lượng hạt: Hạt lúa có chiều dài 7 – 10 mm, rộng 3- 5 mm, dày 2 – 2,5mm, trọng lượng nghìn hạt 22 – 32g. - Độ hạt: là tỉ lệ giữa khối lượng hạt có trong khối lúa và khối lượng chung. Phụ thuộc vào giống lúa, điều kiện sinh trưởng, độ ẩm và chiều cao cắt, độ dài thường nằm trong khoảng 0,44 – 0.55. ngoài ra người ta còn dùng khái niệm tỉ lệ hạt/rơm (tỉ lệ giữa khối lượng hạt và khối lượng rơm). - Hệ số ma sát: phụ thuộc nhiều vào độ ẩm, từ các công trình nghiên cứu cho thấy hệ số ma sát giữa lúa và thép dao động trong khoảng 0,39 – 0,6, giữa lúa và vải bạt cao su là 0,7 – 1,3. - Hệ số ma sát nội tại của thân cây lúa: phụ thuộc vào giống lúa, độ ẩm, song khác biệt nhau không đáng kể, có thể lấy fc = 1,8. - Độ dai kiên kết hạt với bông phụ thuộc giống lúa, độ ẩm và vị trí hạt trên bông. Độ dai liên kết tăng dần từ đầu bông xuống cuối bông và đầu chẽn xuống cuối chẽn lúa. Công bứt một hạt ra khỏi dao động trong khoảng 3,2 – 6,3.10-3 J. Lực bứt hạt nhỏ hơn 8 – 25 lần lực kéo đứt dọc thân cây. - Độ rạn nứt và gãy vỏ hạt: Khi thu hoạch lúa đã có độ rạn nứt tự nhiên, do hiện tượng dao động của nhiệt độ và độ ẩm ở thời kì chín. Rạn nứt và gãy vỡ hạt làm giảm khả năng nảy mầm và chất lượng hàng hóa của gạo. Để giảm độ rạn nứt cần lựa chọn thời điểm thu hoạch, phương pháp thu hoạch, bộ phận đập lúa có kết cấu và chế độ làm việc hợp lý. 1.2.2.Các phương pháp thu hoạch lúa bằng máy Thu hoạch là khâu cuối cùng của quá trình canh tác cây lúa, có ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời cũng là bước chuẩn bị cho các khâu của công nghệ sau thu hoạch . Thu hoạch lúa bao gồm các công đoạn : cắt, đập làm sạch sơ bộ và giải quyết vấn đề rơm. Tuỳ theo việc tiến hành các công đoạn này mà chia ra các phương pháp thu hoạch lúa khác nhau. - Phương pháp thu hoạch một giai đoạn: Các công đoạn được tiến hành đồng thời trên máy gặt đập liên hợp, rơm có thể dồn đống, rải ra đồng hoặc băm nhỏ. Đây là một phương pháp được áp dụng rộng rãi ở các nước tiên tiến. Phương pháp này cho phép giải quyết tốt tính căng thẳng thời vụ, giảm chi phí công lao động, song đòi hỏi trang bị máy có kết cấu phức tạp và đồng bộ nhiều khâu khác nhau. - Phương pháp thu hoạch hai giai đoạn : Dùng máy gặt cắt lúa trước thời kì chín hoàn toàn vài ngày, xếp dải phơi ra đồng, lúa tiếp tục tự chín trong dải, đồng thời phân cày và hạt thoát bớt ẩm. Sau đó dùng máy gặt đập liên hợp có trang bị bộ phận thu thập tiến hành thu thập và đập dải lúa. Phương pháp này làm giảm tính căng thẳng thời vụ, thu hoạch được lúa lẫn cỏ, chín không đều, hạt có chất lượng lương thực cao. Ngoài ra nó góp phần nâng cao sản lượng lúa vì làm giảm rụng hạt do cắt ở thời kỳ có độ dai liên kết hạt với bông cao, giảm lượng mất mát và hư hỏng hạt do đập, phân ly và làm sạch ở độ ẩm nhỏ. Với những ưu điểm nổi bật đó, phương pháp này đang có xu hướng sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. - Phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn : Các công đoạn thu hoạch lúa được tiến hành ở các vị trí và bằng các máy khác nhau. Phương pháp này có năng suất thấp, tốn công lao động, tăng lượng mất mát hạt, thường chỉ được áp dụng ở những nơi có điều kiện cơ sở vật chất còn thiếu thốn và điều kiện đồng ruộng chưa quy hoạch. Các công cụ và máy móc sử dụng trong phương pháp này có kết cấu đơn giản, làm việc độc lập với nhau, có thể kết hợp lao động thủ công với lao động cơ giới . ở nước ta do điều kiện cơ sở vật chất còn hạn chế, người nông dân còn thiếu vốn đầu tư, điều kiện đồng ruộng còn chưa thuận tiện cho máy di chuyển nhất là ở miền Bắc nên đại đa số vận dụng phương pháp thu hoạch lúa nhiều giai đoạn. Phương pháp thu hoạch hai giai đoạn được áp dụng để thu hoạch lúa nương ở một số nơi của vùng núi với điều kiện thời tiết thuận lợi . Song các công đoạn hầu như được tiến hành bằng lao động thủ công. Với phương pháp thu hoạch lúahiện nay, người nông dân phải chi phí khoảng 10% trong tổng chi phí sản xuất, chiếm 36 – 40% công lao động, nặng nề nhất vẫn là công đoạn đập lúa. Để giảm nhẹ sức lao động, tránh mất mát hạt người nông dân miền Nam đã sử dụng các mẫu máy đập phục vụ tại ruộng. ở miền bắc do điều kiện đồng ruộng nhỏ, manh mún, cần di chuyển nhiều nên cần loại máy đập nhỏ gọn, tính cơ động cao, giá thành rẻ, phù hợp với nguồn động lực đang sẵn có ở nông thôn. Trong tương lai phát triển của đất nước , với phương châm công nghiệp hoá và hiện đại hóa, đẩy mạnh các ngành công nghiệp phát triển ở nông thôn, xây dựng mô hình trang trại gia đình, cần phải cơ giới hóa đồng bộ các khâu canh tác cây trồng, trong đó nhu cầu về các máy gặt đập liên hợp cỡ nhỏ làm việc có hiệu quả trên những thửa ruộng vưà và nhỏ, tiến hành thu hoạch lúa theo các phương pháp tiên tiến một và hai giai đoạn là không thể thiếu được. 1.2.3.Tình hình sử dụng máy đập ở đồng bằng sông hồng Từ năm 1960 ở Đồng Bằng Sông Hồng đã đưa máy đập vào phục vụ sản xuất, khi đó chủ yếu dùng loại máy đập trống thanh hoặc trống răng máng sàng, loại máy này tỷ lệ tróc vỏ trấu, vỡ hạt, làm hạt gạo rạn nứt ngầm, độ ré, độ bẩn, hạt lẫn theo rơm còn cao. Tuy vậy tỷ lệ khâu tuốt đập bằng máy không ngừng tăng cao, đến năm 1980 tỷ lệ tuốt đập bằng máy đã lên tới 70% diện tích lúa thu hoạch, góp phần giải phóng sức lao động. Đã đưa lực lượng lao động, nhất là các lao động trẻ đi vào các công trường, các công ty xí nghiệp để xây dựng kiến thiết để làm cho đất nước thêm mạnh giầu. Sau năm 1980 do chính sách khoán ruộng, ruộng đất được chia nhỏ cho các hộ nông dân, do đó lượng diện tích canh tác tương ứng với lượng lúa thu hoạch của mỗi hộ gia đình không nhiều, do đó mà lượng lúa thu hoạch bằng máy đập giảm dần đáng kể. Đến năm 1990 chỉ còn 5% lượng lúa được tách khỏi bông nhờ máy đập, còn phần lúa còn lại được tách ra khỏi bông thì người nông dân trải lúa ra ngoài sân rồi dùng trục bằng đá dùng sức kéo của trâu bò kéo lăn trên lớp lúalàm hạt lúa rụng ra hoặc dùng néo để kẹp chặt lúa để đập vào cối đá làm dụng hạt ra, do ậy mà công sức của người nông dân bỏ ra rất mệt nhọc mà năng suất lao động không cao. Vào những năm 1990 máy đập trống xoắn do viện cơ điện và một số cơ sở từ miền nam đưa ra đã có nhiều ưu điểm hơn hẳn các công cụ và máy đập khác từ trước cả về năng suất và chất lượng, chi phí nhiên liệu. Sau đó nhờ tiếp thu cải tiến kĩ thuật nhiều cỡ máy đập trống xoắn ở nhiều cơ sở chế tạo ra đời như: Nhà máy cơ khí Nam Hồng Hà Nội, nhà máy cơ khí Kiến An Hải Phòng. Một số cơ sở tư nhân ở xã Xuân Tiến- Xuân Trường Nam Định Do cải tiến kĩ thuật để phù hợp với sản xuất, giá rẻ, tinh thần phục vụ nhiệt tình, có chế độ ưu đãi, hướng dẫn và bảo hành chu đáo cho người tiêu dùng nên sản phẩm của hãng đã dần dần chiếm được hầu hết thị trường này. Do vậy đến nay máy đập của một số hãng tư nhân như các hãng Tân Việt, Nhật Tân, Năng Lượng ở xã Xuân Tiến - Xuân Trường - Nam Định chiếm hầu hết lượng máy đập trong sản xuất. Từ những chiếc máy đập có chiều dài trống đập 1,4 mét, thóc sau khi đập còn ré bẩn, hạt lẫn theo rơm còn nhiều . Nhưng chưa đầy 10 năm máy được cải tiến, thì chiều dài trống tăng lên thành 1,6 mét, 1,8 mét, 2,0 mét và các bộ phận của máy đập đã hoàn thiện hơn hẳn và ưu điểm hơn nhiều những máy đập trước đó. Thực tế trong sản xuất cho ta thấy được rằng loại máy đập 2,0 mét cho thấy nhiều ưu điểm hơn so với các loại máy đập khác, đó là độ ré, bẩn, hạt lẫn theo rơm thấp hơn nhiều so các máy khác. Nhiều địa phương nếu có nhiều loại máy đập khác nhau, thì cỡ máy có chiều dài trống đập 2,0 mét được dân thuê nhiều hơn, còn các máy có kích thước trống nhỏ hơn, còn các máy có kích thước nhỏ hơn thì do có nhiều nhược điểm hơn nên dân ít thuê hơn hoặc không có việc thì phải chuyển hay bán đến địa phương khác. Do vậy, loại máy trống đập 2,0 mét chúng tôi sẽ nghiên cứu nhiều hơn. 1.2.4. Tình hình sử dụng máy đập trên thế Giới Ngày nay máy đập và máy gặt - đập liên hợp đã có mặt ở hầu hết các nước trên Thế Giới, tham gia ít nhiều trong tiến trình cơ giới hoá khâu thu hoạch cây lúa. Trong máy đập lúa và máy gặt đập liên hợp , bộ phận đập có ai trò rất quan trọng, có nhiệm vụ tách hạt ra khỏi bông và quyết định đến năng suất và chất lượng làm việc của máy. cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật , bộ phạn đập không ngừng được nghiên cứu cải tiến nhằm nâng cao năng suất và chất lượng làm việc . * Bộ phận đập cổ truyền Bộ phận đập cổ truyền ra đời từ thế kỉ thứ 19, sớm nhất trong lịch sử phát triển của máy đập lúa. Từ đó đến nay, trải qua nhiều nghiên cứu cải tiến cả về lý thuyết lẫn thực nghiệm , bộ phận đập cổ truyền đã và đang được áp dụng rộng rãi trên thế giới. Về cấu tạo bộ phận đập cổ truyền được chia ra làm hai loại: loại Hình 2. Sơ đồ bộ phận đập cổ truyền thanh và loại răng (hình 1.1). bộ phận làm việc gồm trống đập trên có lắp các thanh trống hoặc các thanh có răngphối hợp với máng trống. Máng trống ôm lấy trống dưới một góc nhỏ hơn 180 độ . Trong quá trình làm việc trống quay tròn, các thanh trống hoặc các thanh răng vơ lúa trên suốt chiều dài trống đập, lèn vào khe hở đập, ở đây diễn ra quá trình va đập , chà sát, nén ép, rung gây mỏi.. nhờ đó cây bị biến dạng, hạt rụng ra khỏi bông. Phần lớn số hạt và một số rơm vụn được phân ly qua máng trống, số hạt còn lại được đưa đến bộ phận phân ly tiếp theo. Lúa được cung cấp và di chuyển theo phương vuông gócvới trục trốngđập, nên còn được gọi là bộ phận đập ngang. Qua quá trình nghiên cứu và sử dụng bộ phận đập cổ truyền đã chứng tỏ một số nhược điểm sau: chi phí năng lượng còn lớn khoảng 3,7 – 4,1 ml/ kg.s-1, phần lớn lực để khắc phục lực cản ma sát và làm biến dạng rơm trong khe hẹp. Sau đó qua sử dụng người ta đã cải tiến mới như: Bộ phận đập dao động; bộ phận đập hành tinh. Song các bộ phận đập này còn nhiều hạn chế, chưa được áp dụng trong sản xuất. * Bộ phận tuốt hạt Với phương châm giảm chi phí năng lượng, giảm độ hư hỏng của hạt và tỷ lệ tạp chất trong hỗn hợp phân ly người ta sử dụng bộ phận tuốt hạt. bộ phận làm việc có nắp những răng tuốt tác độngvào phần bông của cây lúa để bứt ra hạt, do vậy lực và vận tốclàm việc không cần lớn và giảm chi phí năng lượng cho việc biến dạng rơm. những loại máy này tốn công chuẩn bị , sắp xếp, bó lượm,và những hạn chế trong kết cấu bộ phận di động và hệ thống truyền động mà đến nay các loại máy này không được sử dụng phổ biến trong sản xuất. * Bộ phận đập dọc trục Với những ưu điểm là giảm hao phí và hư hỏng hạt, phân ly hoàn toàn những hạt vụn ra khỏi bộ phận đập, làm kết cấu máy gọn nhẹ hơn, nên việc nghiên cứu bộ phận dọc trục và áp dụng nó trên các máy gặt đập liên hợpđang là hướng mới trên thế giới trong những năm gần đây. ở bộ phận đập dọc trục xảy ra đồng thời các quá trình: đập rụng hạt, phân ly hạt qua máng và di chuyển lúa dọc trục trống đập. Do vậy có tên là bộ phận đập xoắn, bộ phận đập hướng trục, hoặc bộ phận đập xoáy nhiều vòng Ưu điểm chung: độ hư hỏng hạt và độ hao phí hạt nhỏ, khả năng thông qua lớn, không cần bộ phận rũ rơm. Nhực điểm: chi phí năng lượng riêng lớn, độ nát vụn rơm cao, khả năng làm việcnăng xuất sẽ thấp khi đập lúa ẩm rơm dài, hay gây hiện tựng bện thừng và kẹt trống. Các bộ phận đập dọc trục ở Đông Nam á dùng để đập cây lúa nước vốn có độ ẩm cao, độ ẩm rơm có thể lên tới trên 80% nên về kết cấu chúng có đặc thù riêng. 1.3. Thời vụ, thời điểm, phương pháp, và công cụ thu hoạch Vụ mùa ở Đồng Bằng Sông Hồng thường vụ thu hoạch vào khoảng1 tháng 10 đến 30 tháng 11. Thời điểm thu hoạch: tuỳ theo loại giống lúa ngắn ngày hay dài ngày và diều kiện tự nhiên mà thời điểm từ lúa trỗ đến khi lúa chín của mỗi giống có khác nhau. Thông thường nằm trong khoảng từ 25 ệ 30 ngày kể từ khi lúa trỗ bông ( lúc 10% số bông cái thoát ra hoàn toàn khỏi cổ bông được coi là ngày số 0 ). Theo phong tục tập quán của người Miền Bắc thường để lúa chín hoàn toàn rồi mới gặt, cũng có khi gặt sớm hơn chỉ bằng 80% hoặc 90% lúa chín ( 80 ệ 90% số ngày từ khi lúa trỗ đến khi chín). Mục đích là để tránh gió bão, chim chuột, rơi rụng hoặc cũng có khi là sở thích ăn gạo non sẽ mềm hơn. Thường không để quá thời điểm chín hoàn toàn, vì để quá thời điểm đó mới gặt thì hạt rễ bị rơi rụng, nếu gặp trời mưa dễ bị nứt vỏ, hạt sẽ bị nảy mầm khi còn trên cây dẫn đến năng xuất và chất lượng đều giảm. Phương pháp thu hoạch: ở Đồng Bằng Sông Hồng thường tiến hành thu hoạch lúa theo hai giai đoạn giai đoạn gặt và giai đoạn đập lúa, chúng được tiến hành riêng rẽ. Hoặc khi tiến hành gặt xong đập ngay, hoặc gặt xong chưa thuê được máy nên để ủ 1 đến 2 ngày sau mới tiến hành đập. Công cụ thu hoạch : + Giai đoạn gặt: phần lớn ở nhiều địa phương vẫn dùng công cụ thủ công như các loại Liềm, Hái. Nhưng gần đây một số nơi đã dùng các loại máy gặt lúa do nhà máy cơ khí Hà Đông sản xuất hoặc máy gặt cải tiến từ máy cắt cỏ của Trung Quốc hoặc máy của các hãng sản xuất từ trong nước. Dù gặt bằng Liềm, Hái hay bằng máy cắt cỏ thì đều không có tác động cơ học đáng kể vào hạt lúa do vậy khâu gặt không ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ gạo nguyên. + Giai đoạn đập: Trước đây để tách hạt lúa ra khỏi bông người ta dùng vò chân hay dùng đũa tuốt tác động cơ học vào hạt lúa là không đáng kể nhưng không năng xuất và hiệu quả. Do vậy các tác động cơ học vào hạt lúa là không ảnh hưởng đến tỷ lệ gạo nguyên. Hiện nay các phương pháp thủ công để tách hạt lúa ra khỏi khỏ bông như trên được thực hiện bằng các máy chuyên dùng, để làm dụng hạt bộ phận tác động va đập, chà xát vào hạt lúa và làm hạt lúa rụng ra khỏi bông, một số hạt bị vỡ ra, bị tróc vỏ trấu, rạn nứt ngầm, làm giảm tỷ lệ gạo nguyên. Chính vì thế đề tài nghiên cứu ảnh hưởng của máy đập tới tỷ lệ gạo nguyên có ý nghĩa khoa học và rất thiết thực về mặt kinh tế. Hiện nay hầu hết khâu tuốt đập đã được thực hiện bằng máy. Qua điều tra ở nhiều địa phương cho thấy những máy đập cũ, lạc hậu năng xuất thấp, chất lượng kém không còn tồn tại, chỉ còn một số loại phổ biến như sau: - Máy đập trống xoắn răng bản có chiều dài trống đập: 1,4 mét, 1,6 mét 1,8 mét, 2,0 mét, loại này thường có ở các trang trại hoặc ở các chủ cơ khí. Mỗi xã có tới 4 ệ 6 chiếc dùng để đập thuê cho các hộ nông dân. - Loại máy tuốt: Loại này hiện còn ở một số hộ nông dân ở những vùng kinh tế kém phát triển, đang có xu hướng giảm dần. Chương 2. cấu tạo và nguyên tắc làm việc một số loại máy đập ở vùng đồng bằng sông hồng 2.1. Tuốt lúa đập chân + Cấu tạo máy tuốt lúa đạp chân như hình vẽ: Hình3. Sơ đồ máy tuốt lúa đạp chân Bàn đạp chân. Bàn đạp chân. Cơ cấu khung máy. Tay quay. Bánh răng dẫn động. Bánh răng truyền động. Cơ cấu đỡ trục trống. Răng thép sống hình chữ V. Trống đập. Trục trống đập. Tang trống. Gờ hứng thóc bắn. + Nguyên tắc hoạt động của máy: Khi tác động lực vào bàn đạp chân nhờ cấu tạo đặc biệt của tay biên mà ta có thể giảm lực hay tăng lực của lực đạp của chân ( cấu tạo như hệ thống đòn bẩy). Tay quay 4 nhận lực từ tay biên 2 làm quay bánh răng dẫn động 5 nhờ ăn khớp với bánh răng truyền động 6 mà làm bánh răng này quay theo. Cơ cấu bánh răng 6 được lắp cố định với trục của trống mà làm trống đập 9 quay theo. Lực tác động gián đoạn nhưng nhờ tay quay 4 có cấu tạo đặc biệt và bánh răng đẫn động 5 mà trống đập luôn quay liên tục. Khi đó người tay cầm bó lúa đặt phần đầu bông vào trống đang quay mà lúa được tách ra khỏi bông lúa nhờ tác động của răng thép sống hình chữ V và tác động của bông lúa với mặt ngoài tang trống. 2.2. Cấu tạo máy tuốt động cơ điện + Cấu tạo như hình vẽ: Hình 4. Sơ đồ máy tuốt lúa chạy động cơ Động cơ điện Dây đai truyền chuyển động. Bộ phận khung máy. Vòng bi cổ trục. Bánh đai gắn với trống. Răng thép sống hình chữ V. Tang trống (đường sinh trống). Trục trống. + Nguyên tắc hoạt động của máy khi đóng điện thì động cơ điện quay, nhờ sự dẫn động của hệ thống bánh đai 4 mà khi đó trống quay ( trống được cấu tạo như dạng trống của máy tuốt đạp chân ). Người vận hành cầm bó lúa đặt phần đầu bông vào trống đang quay khi đó lúa được tách ra khỏi bông nhờ sự va đập của răng trống với lúa. + ưu nhược điểm Loại này có ưu nhược điểm hơn máy tuốt đạp chân là năng xuất lao động đã cao hơn nhưng vẫn không an toàn khi vận hành máy. + Điều chỉnh Để điều chỉnh năng xuất của máy ta điều chỉnh số vòng quay bằng cách thay đổi tỷ số truyền của bánh đai khi đó số vòng quay của trống sẽ tăng lên hay giảm đi mà năng xuất sẽ cao hay thấp. 2.3. Máy đập lúa kiểu trống thanh ở nước ta sử dụng đã sử dụng khá phổ biến loại máy đập lúa một trống thanh. Máy gồm có bàn cung cấp lúa vào cho bộ phận đập; trống thanh và máng sàng; trục xoắn chuyển hạt. Thanh khía được chế tạo bằng thép bán nguyệt. Các dãnh của thanh khía xiên đi một góc 300 . Số lượng thanh khía có thể là từ 8 ệ 12 thanh. Toàn bộ trống thường được bọc kín bằng tôn. * Máy đập lúa trống thanh có một số ưu điểm và nhược điểm sau: Ưu điểm: Cấu tạo gọn nhẹ, hướng ra rơm thấp, an toàn cho người sử dụng . Có bộ phận thu thóc, có cửa quan sát nên thuận lợi cho người sử dụng . Chất lượng đập tốt đối với một số giống lúa phổ biến. Nhược điểm: Bàn cung cấp lúa quá cao, trở ngại cho người sử dụng . Đầu trục trống thường bị cuốn rơm. Hệ số rơi của máng trống thấp. Khả năng vượt tải của trống kém. * Cấu tạo máy đập trống thanh: Hình 5. Sơ đồ máy đập lúa trống thanh. 1- Bàn cung cấp lúa; 2- Trục cuốn; 3- Máng trống; 4- Trống đập 5- Thanh khía; 6- cơ cấu điều chỉnh máng; 7- trục xoắn truyền hạt; 8- máng trục xoắn 2.4. Máy đập kiểu trống xoắn * Máy bao gồm: cửa cung cấp, bộ phận đập, bộ phận làm sạch, cửa thoát rơm, các tấm dẫn rơm và máng hứng hạt. Máy có cấu tạo đơn giản, chất lượng đạp và làm sạch tốt. * Cấu tạo máy đập lúa Cửa cung cấp. Trống đập; 3a- Cửa ra rơm; 3b- Khoang ra rơm; 4. Máng trống ; Quạt hút; Sàng lắc; Cửa sạch hạt; Cửa hạt lửng; Đường hút. Hình 6. Sơ đồ máy đập lúa trống xoắn. Bộ phận đập: Bộ phận đập:gồm trống đập và máng trống. Trống đập gồm một trục rỗng, trên mặt bao trống hàn các răng theo đường không trùng vết. Tạo điều kiện “chuốt” bông lúa trong quá trình va đập mềm, làm giảm độ nát rơm và gãy chẽ lúa. Các răng tạo nên các góc không gian a, b và g. Góc g có thể điều chỉnh trong giới hạn nhỏ. Phần cuối trục trống có các tâm dẫn rơm nối tiếp với đường xoắn của răng trống. Máng trống kiểu máng sàng bao quanh trống . Bộ phận làm sạch: đặt ở dưới trống đập, sàng khoan nhiều lỗ tròn và thực hiện lắc ngang máy. quạt hút có ba cánh lắp phía dưới máy trong buồng kín. Truyền động cho máy nhờ động cơ điêzen Bông Sen 12. Quá trình làm việc của máy như sau: Lúa được đưa qua cửa cung cấp 1 vào trống 2. Tại đây nhờ tốc độ của trống lúa dịch chuyển, chịu tác động va đập của răng trống và chà sát vào các chi tiết của bộ phận đập, hạt được tách ra khỏi bông. Hầu hết hạt được phân ly qua máng trống tới bộ phận làm sạch. Rơm sạch hạt được trống tung ra ngoài. Trong hệ thống làm sạch, sàng phân ly hạt khỏi cọng rơm và chẽ, hạt được quạt hút ra theo đường ống. Chương 3. các loại giống lúa ở Đồng Bằng Sông Hồng và cơ lý tính của nó 3.1. Các loạị giống lúa ở vùng Đồng Bằng Sông Hồng + Giống lúa Hiện nay ở vùng Đồng Bằng Sông Hồng cấy nhiều loại giống khác nhau . Hàng năm các viện nghiên cứu lại đưa vào sản xuất nhiều loại giống mới, những giống cũ có năng xuất thấp, chất lượng gạo kém khả năng chống chịu bệnh tật kém và sẽ dần dần được thay thế bằng các giống có ưu điểm và kinh tế hơn. Theo ý kiến của nhiều cán bộ nghiên cứu, cán bộ kinh doanh và nhiều người sản xuất cho biết. Tuy nhiều loại giống nhưng đều từ hai nguồn giống : Nguồn giống lai tạo trong nước như: X21, NX30,DT10, BM9855,AIT77 Nguồn giống nhập ngoại chủ yếu từ Trung Quốc và một số nước Đông Nam ánhư: Q5, Khang Dân, Xi23, CR203, IR17494, Kim Cương 90, ải 32, Lưỡng Quảng 164. Tuy nhiều loại giống trong sản xuất nhưng theo ý kiến của nhiều chuyên gia của viện nghiên cứu lúa cho biết: Dù chủng loại giống có nhiều hơn nhưng về hình dạng chỉ có loại giống hạt dài và hạt bầu. Về vỏ trấu chỉ có loại vỏ mỏng và vỏ dày. Theo ý kiến của nhiều chuyên gia, để nghiên cứu ảnh hưởng của tác động cơ học tới tỉ lệ gaọ nguyên, ta chỉ cần nghiên cứu hai loại giống điển hình: + Loại giống vỏ mỏng, hạt bầu, màu hạt gạo đục . + Loại giống lúa vỏ dày, hạt dài, màu hạt trong. Qua thực tế sản xuất giống lúa Q5, Khang Dân đã cho năng suất cao, phù hợp ở nhiều vùng sinh thái, độ thuần ổn định qua nhiều vụ, hiện nay diện tích cấy giống Q5, Khang Dân chiếm phần lớn ở nhiều tỉnh Đồng Bằng Sông Hồng. Do vậy chúng tôi chọn giống Q5 đại diện cho giống lúa ỏ mỏng, hạt bầu, màu hạt gạo đục. Giống lúa Khang Dân đại diện cho giống vỏ dày, hạt dài, màu hạt gạo trong, làm đối tượng nghiên cứu. Máy đập: Hiện nay trong sản xuất tồn tại nhiều loại máy đập của nhiều hẵng sản xuất khác nhau. Nếu nghiên cứu tất cả các loại máy đập của tất cả các hẵng vừa không đủ điều kiện, mà kết quả ít có ý nghĩa. Qua chao đổi với nhiều chuyên gia có nhiều kinh nghiệm đều thống nhất xu hướng ngày càng chỉ nên nghiên cứu những loại máy đang tồn tại nhiều trong sản xuất và có phát triển, và hãng sản xuất máy đó cũng đang phát triển. Còn loại máy có ít trong sản xuất, dân ít ưa dùng số lượng có su hướng giảm, hãng sản xuất cung cấp máy ít dần ra sản xuất, thì không cần nghiên cứu. Những máy nghiên cứu phải qua một vụ sản xuất để các chế độ điều chỉnh tốt và ổn định nhất. Chủ sử dụng máy phải có chuyên môn về máy và kinh nghiệm qua ít nhất một vụ sử dụng. Sau khi đã lựa chọn theo tiêu chuẩn trên với số lượng đủ lớn những máy được đưa ra khảo nghiệm được bốc thăm ngẫu nhiên. + Tính chất cơ lí, sinh hoá của thóc, gạo trắng Tính chất cơ lí, sinh hoá của thóc, gạo có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình chế biến và bảo quản thóc, gạo. Sau đây là các hiểu biết cơ bản về thóc gạo. - Cấu tạo của hạt thóc Hạt thóc nhìn từ ngoài vào có các bộ phận chính như sau: Mày thóc, vỏ trấu, vỏ hạt, nội nhũ, phôi. 3 6 5 1 4 2 Hình 7. Cấu tạo của hạt thóc: 1. Mày trên 2. Mày dưới 3. Vỏ trấu 4. Nội nhũ 5. Phôi 6. Vỏ hạt + Mày thóc Tuỳ theo loại thóc và điều kiện canh tác mà mày thóc có độ dài không vượt quá 1/3 chiều dài vỏ trấu. Trong quá trình bảo quản do sự cọ xát giữa các phần của hạt thóc ( do cào đảo...) phần lớn mày thóc rụng ra làm tăng lượng tạp chất trong khối thóc. Phần mày thóc không ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ gạo nguyên khi chịu tác động của các lực cơ học. + Vỏ trấu Vỏ trấu có tác dụng bảo vệ hạt thóc, chống các ảnh hưởng xấu của điều kiện môi trường( nhiệt, ẩm và sự phá hoại của sinh vật hại, côn trùng, nấm mốc ). Trên mặt vỏ trấu có các đường gân và có các lông ráp xù xì. Trong quá trình bảo quản, lông thường rụng ra do quá trình cọ xát với nhau giữa các hạt thóc, làm tăng lượng tạp chất trong khối thóc. Tuỳ theo giống lúa mà vỏ trấu có độ dày và chiếm một tỷ lệ khác nhau so với toàn hạt thóc. Độ dày của vỏ trấu thường là 0,12 ệ 0.15 mm và thường chiếm 18 ệ 20% so với khối lượng toàn hạt thóc. Vỏ trấu ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ gạo nguyên khi chịu tác động của các lực cơ học, vỏ trấu càng dày thì chịu được lực tác động cơ học càng cao hơn loại vỏ trấu mỏng và càng giảm tỷ lệ gãy hạt gạo. + Vỏ hạt Vỏ hạt là lớp vỏ mỏng bao bọc nội nhũ, có màu trắng đục hoặc đỏ cua. Về mặt cấu tạo, từ ngoài vào trong gồm có: quả bì, chủng bì và tầng alơron. Tuỳ theo giống lúa và độ chín của thóc mà lớp vỏ hạt này dày hay mỏng. Trung bình lớp vỏ hạt chiếm 5,6 ệ 6,1 % khối lượng hạt gạo lật ( hạt thóc sau khi tách lớp vỏ trấu ). Khi xay xát lớp vỏ hạt bị vụn nát thành cám. Phần này cũng không ảnh hưởng đến tỷ lệ gạo nguyên khi chịu tác động của các lực cơ học. + Nội nhũ Nội nhũ là phần chính chủ yếu nhất trong hạt thóc. Trong nội nhũ chủ yếu là gluxít, chiếm tới 90% trong khi đó trong toàn hạt gạo gluxít chỉ chiếm khoảng 75%. Tuỳ theo giống lúa và điều kiện canh tác mà nội nhũ có thể trắng trong, còn các giống hạt ngắn ( bầu) nội nhũ thường trắng đục. Các giống thóc nội nhũ trắng đục thường có một vệt trắng ở giữa hạt gọi là “bạc bụng”, khi xay xát dễ đớn nát và mau chín, khi nấu cơm phẩm chất cơm không ngon bằng gạo có nội nhũ trắng trong. Thành phần này cũng ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ gạo nguyên, khi hạt gạo càng trong hay thành phần bạc bụng không đáng kể thì sẽ chịu được lực tác động cơ học cao hơn hạt gạo bạc bụng và tỷ lệ gạo nguyên sẽ cao hơn. + Phôi Phôi nằm ở phía góc dưới nội nhũ, thuộc loại đơn diệp tử ( chỉ có một diệp tử áp vào nội nhũ ). Đây là bộ phận có nhiệm vụ biến các chất dự trữ trong nội nhũ thành chất dinh dưỡng nuôi mộng khi hạt thóc nảy mầm. Phôi chứa nhiều prôtít, lipít, vitamin a ( vitamin B1 trong phôi chiếm tới 66% lượng vitamin B1 của toàn hạt thóc). Tuỳ theo giống lúa và điều kiện canh tác mà phôi to hay nhỏ khác nhau ( chiếm 2,2 ệ 3% khối lượng toàn hạt ), phôi có cấu tạo xốp, nhiều dinh dưỡng, họat động sinh lí mạnh, khi xay xát, phôi thường vụn nát ra thành cám thành phần này cũng không ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ gạo nguyên. 3.2. Cơ lý tính của hạt thóc Để xác định ảnh hưởng của các lực va đập làm rụng hạt gạo ra khỏi bông có ảnh hưởng như thế nào đến tỷ lệ gạo nguyên ta tiến hành những thí nghiệm trực tiếp trên hạt thóc để xác định lực tác động làm hạt thóc bị vỡ khi chịu tác động trực tiếp lực vào hạt thóc. Mục đích để xác định xem hạt gạo vỏ dày hạt gạo trong và hạt gạo vỏ trấu mỏng, gạo bạc bụng loại nào chịu được lực tác động cao hơn hay nói khác đi loại nào chịu được lực tác động cao thì sẽ bị gãy gạo ít hơn loại kia khi dùng cùng loại máy đập suốt lúa. + Vỏ trấu, gồm vỏ trấu dày hay mỏng hoặc có loại vỏ trấu hở hay kín thì cũng ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ gạo nguyên. + Thành phần của hạt gạo được đánh giá bằng trực quan, đó là hạt gạo trong hay hạt gạo bạc bụng. Qua tham khảo ý kiến đánh giá thì xay xát cho thấy hạt gạo bị bạc bụng bị vỡ hay nứt ngầm hơn hạt gạo trong. Và tỷ lệ dài rộng của hạt gạo cũng ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ gạo nguyên. + Bảng 1: Tỷ lệ hạt gạo nguyên. Giống Kích thước Xi23 Khang Dân Q5 VN10 Chiều dài (mm) 10 9,5 9 8,5 Chiều rộng (mm) 2,5 3 3,5 3,5 Tỷ lệ dài rộng 4 3,17 2,57 2,43 Độ trong, bạc bụng Trong Trong Bạc bụng Bạc bụng Độ dầy vỏ trấu Dầy Dầy mỏng mỏng 3.2.1. Thí nghiệm đo đọ cứng Để đánh giá sơ bộ về tính chịu lực tác động của các loại hạt thóc chúng tôi tiến hàng các thí nghiệm như sau: L2 + Mô tả thí nghiệm: 3 L1 Lực kế F1 Vật kê đỡ hạt Khớp động 4 2 1 Giá kê cố định 5 F2 Thanh đòn bẩy Hình 8 Thí nghiệm tính lực làm vỡ hạt + Cấu tạo thí nghiệm và trình tự tiến hành: Thanh đòn bẩy 5 là thanh có trọng lượng không đáng kể và có độ cứng cao , có thể quay quanh khớp động 3. Khớp động 3 được nắp cố định trên giá đỡ 4, vật kê 2 được đặt trên giá cố định vật kê phải đảm bảo cho khi cho hạt thóc lên trên vật kê thì khi đó lực tác động lên hạt thóc tại vị trí đó là vuông góc với đòn bẩy (hay chiều dài của đòn bẩy cũng là cánh tay đòn). Sau đó qua các chỉ số L1, L2, F2 ta xác định được các lực F1tác động lên hạt thóc làm cho hạt thóc vỡ. Theo công thức ta có: F1 = (L2 * F2) / L1 + Kết quả đo độ cứng của các loại hạt thóc ở độ ẩm 29 %: Bảng 2: Đo lực tác động giới hạn lên hạt thóc ở độ ẩm 29% ( lúc hạt mới gặt về) STT Giống Lực Q5 VN10 Khang Dân Xi23 1 F1 42 42 49 54 2 F2 45 41 52 57 3 F3 47 39 53 52 4 F4 44 49 52 51 5 F5 46 47 54 49 6 F6 41 47 56 46 7 F7 48 45 55 52 8 F8 52 41 52 51 9 F9 58 41 55 50 10 F10 46 43 57 52 11 F11 54 47 55 50 12 F12 44 39 56 49 13 F13 45 42 55 52 14 F14 42 41 47 54 15 F15 43 42 56 52 16 F16 41 45 46 50 17 F17 45 46 52 52 18 F18 45 45 52 52 19 F19 47 47 51 50 20 F20 49 49 52 56 21 Ftb 46.2 43.9 52.85 51.55 Bảng 3: Kết quả đo độ cứng của các loai hạt ở độ ẩm 13 % ở điều kiện bảo quản STT Giống Lực Q5 VN10 Khang Dân Xi23 1 F1 49 72 103 95 2 F2 86 77 100 97 3 F3 89 75 110 92 4 F4 72 80 95 99 5 F5 85 79 97 92 6 F6 87 82 92 96 7 F7 72 82 112 95 8 F8 76 85 110 100 9 F9 87 73 105 99 10 F10 92 73 107 91 11 F11 86 71 96 97 12 F12 85 80 99 93 13 F13 75 80 102 91 14 F14 74 72 107 96 15 F15 72 75 108 97 16 F16 76 73 99 99 17 F17 87 71 95 99 18 F18 79 79 96 96 19 F19 78 72 98 98 20 F20 92 78 100 92 21 F21 79.95 76.45 101.55 95.7 * Nhận xét: Hạt gạo bạc bụng khả năng chịu va đập kém hơn hạt gạo không bị bạc bụng. Hạt gạo có độ ẩm càng cao khả năng chịu va đập kém hơn hạt gạo có độ ẩm thấp. Hạt thóc có tỷ lệ dài trên rộng càng lớn thì khả năng chịu lực càng lớn tỷ lệ gạo nguyên càng cao. Hạt thóc có vỏ trấu càng dầy thì khả năng chịu lực càng cao. Chương 4 . phương pháp thực hiện 4.1. Xác định ảnh hưởng của thời điểm gặt lúa tới tỷ lệ gạo nguyên Thời điểm gặt ta chọn 3 thời điểm gặt là - Lúa chín 80% (tức là 80% số ngày từ khi lúa chỗ đến khi lúa chín hoàn toàn tuỳ theo loại giống lúa ). Lúa chín 90%. Lúa chín hoàn toàn 100%. (lúa thực nghiệm phải được tiến hành trên cùng một ruộng, một loại giống, được chăm sóc và mọi điều kiện khác đồng đều nhau). 4.2. Xác định ảnh hưởng của thời điểm đập lúa tới tỷ lệ gạo nguyên + Thời điểm đập lúa đập ngay sau khi gặt. Đập sau khi gặt một ngày. Đập sau khi gặt 2 ngày. ( lúa được thí nghiệm cùng giống, cùng máy , cùng người sử dụng máy đập) 4.3. Chọn mẫu lúa ở từng thời điểm đập phương pháp lấy mẫu được tiến hành như sau: - Cho máy đập làm việc chỉnh và cho máy chạy ổn định khoảng 10 ệ 15 phút, phần thóc đó không lấy làm mẫu. Sau đó cho máy làm việc khoảng hơn 2 giờ, đống thóc do máy làm việc ổn định trong 2 giờ được lấy làm mẫu. - Chia đống thóc thành 4 lô, mỗi lô lấy 15 mẫu riêng (khối lượng mẫu riêng lớn hơn hoặc bằng 100 gam ). Sau đó gom các mãu riêng thành mẫu chung khoảng 6 kg rồi trộn đều theo phương pháp hình chóp để có mẫu chung rút gọn xuống còn khoảng 3 kg. Đem mẫu chung rút gọn đi sấy khô và bảo quản. - Mẫu lúa vò bằng chân hoặc bằng đũa được xem là mẫu đối chứng ( coi như không có tác động cơ học ). - Mẫu lúa vò bằng chân được chọn bằng cách: Khi đưa lúa vào máy đập cứ 1 phút một lần rút lại một nắm lúa. Nắm lúa đó đảm bảo khi vò cho nhiều hơn hoặc bằng 0,1 kg thóc và tiến hành trong 60 lần. Số lúa rút mẫu chộn đều rồi đem vò ta được mẫu chung. Chia mẫu chung theo phương pháp chóp nón ta được mẫu chung rút gọn khoảng 3 kg. Đem mẫu chung rút gọn của máy đập và vò đi phơi ở nhiệt độ khoảng 350- 400 C, trong đIều kiện như nhau nghĩa là cùng phơi trên cùng một sân bê tông với diện tích sân phơi là một mét vuông trong thời gian 4 tiếng đồng hồ ( từ 11h-15h), và độ ẩm hạt sau khi phơi khoảng 13 ệ 14% được kiểm tra bằng thiết bị đo độ ẩm chuyên dùng và đem mãu lúa đi bảo quản theo tiêu chuẩn. 4.4- Bảo quản mẫu Mẫu lúa sau khi phơi được đựng trong túi bằng vỏ bao xi măng, khô sạch, ghi nhãn hiệu đầy đủ, đánh số túi. Nhãn hiệu và số túi được ghi đồng thời vào sổ để tiện việc kiểm tra, theo dõi. Túi được buộc kín chắc bằng dây cao su rồi bỏ vào thùng sắt tây và có nắp đậy kín, thùng sắt được để trong nhà khô, sạch không thấm, rột, mưa hắt. Thùng kê cách nền và tường 20 cm đảm bảo mẫu trong thời gian bảo quản (2 tháng) vẫn giữ nguyên độ ẩm 13 ệ 14%. 4.5. Bóc vỏ và phân loại hạt Để bóc vỏ được đều với số lượng thóc của mẫu 0,2 kg chúng tôi đã tiến hành trên máy xát mẫu chuyên dùng ( XATAKÊ ) của khoa Bảo Quản Chế Biến của Trường Đại Học Nông Nghiệp I. * cấu tạo và nguyên hoạt động máy bóc vỏ trấu XATAKÊ: ảnh 1. Máy bóc vỏ trấu Nguyên tắc hoạt động của máy : Sau khi lấy mẫu lúa bảo quản ra kiểm tra độ ẩm nếu đủ điều kiện đạt độ ẩm trong khoảng 13 – 14%, đem mãu đủ điều kiện đó đem chia thành 3 phần, mỗi phần có khối lượng là 200g, đem từng mẫu riêng đó lần lượt cho vào phễu máy sát. khi động cơ điện quay nhờ hệ thống dẫn động bằng bánh đai và dây đai làm cho đôi quả lô bằng sắt bọc cao su quay theo và quay ngược chiều nhaumà làm cho hạt thóc khi lọt xuống qua đó sẽ được bóc rời vỏ trấu và hạt gạo lật. Khoảng cách giữa hai quả lô có thể điều chỉnh được để cho độ bóc vỏ của số hạt thóc qua đó là thấp hay cao, hạt thóc và hạt gạo lật cộng với vỏ trấu chẩy theo đường dẫn ra cửa thoát, nhờ cấu tạo đặc biệt mà trấu và gạo lật được tách riêng ra, trấu được xyclon thu gom , còn cửa ra thu được gạo lật và thóc. Thóc thí nghiệm qua máy bóc vỏ trấu sạch đến khoảng 95 – 98 % thì mang sang máy sát trắng. * cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy sát trắng XATAKE: lấy lượng mẫu thóc 200g đã bóc vỏ trấu bên máy bóc vỏ trấu đổ vào phễu của máy sát sau ảnh 2. Máy sát trắng đó bật công tắc điện cho hệ thống hoạt động sau thời gian 5 phút sau ta thu được mãu gạo trắng cần để phân tích. Mẫu xát song được phân tích theo TCVN 5643 năm 1999. + Với từng giống lúa: Xác định chiều dài, rộng và tỷ lệ dài rộng trung bình bằng kính lúp có độ phóng đại 10 lần. + Xác định tỷ lệ gạo nguyên: Gạo nguyên là hạt gạo có chiều dài lớn hơn hoặc bằng 0,8 chiều dài trung bình của hạt gạo trên cùng giống lúa. Tỷ lệ thu hồi gạo nguyên có thể tính theo công thức: ( căn cứ vào thóc cửa vào ) [1]; ( căn cứ vào thóc cửa vào ) [2]; ( Tỷ lệ gạo nguyên, tấm lớn, nhỏ dựa trên cơ sở kích thước hạt gạo theo hình 2.). 1 1/10 2/10 2 3/10 4/10 3 5/10 4 6/10 7/10 8/10 5 9/10 6 9/10 8/10 7/10 10/10 7 6/10 5/10 8 4/10 9 3/10 100000000 2/10 1/10 Hình 9: Phân loại gạo nguyên, gạo gãy, dựa trên cơ sở 10 phần nhỏ. Mb: Khối lượng gạo lật nguyên ( gạo xát chỉ bóc hết vỏ trấu ). Mp: Khối lượng thóc đã được làm sạch đưa vào sát. Mh: Khối lượng gạo trắng nguyên ( gạo xát trắng ). Mk: Khối lượng gạo lật ( kể cả gạo nguyên và tấm ); Tỷ lệ gạo nguyên có thể tính theo công thức khác: [3] [4] Tính theo công thức [1] có mẫu số là thóc sạch Mp rễ đo và rễ kiểm soát. Tử số là gạo lật nguyên Mp chưa thể hiện được những hạt bị va đập rạn nứt ngầm. Tính theo công thức [2] có mẫu số là thóc sạch Mp dễ đo và dễ kiểm soát. tử số là gạo trắng nguyên thể hiện ảnh hưởng của hạt gạo bị va đập làm rạn nứt ngầm. Tính theo công thức [3] có mẫu số là gạo lật Mk ( bao gồm cả gạo và vỏ cám ). Gạo có cả vỏ cám khó xác định chính xác vì khi xát, làm sạch một phần vỏ cám bị bào mòn và lẫn theo vỏ trấu ra ngoài. Nhưng loại trừ được ảnh hưởng của vỏ trấu. Vì khối lượng vỏ trấu của mỗi loại giống khác nhau. Tử số là gạo nguyên chưa xát, loại trừ được ảnh hưởng của máy xát, song không thể hiện được ảnh hưởng của sự va đập tới rạn nứt ngầm. Tính theo công thức [4] . có mẫu số là gạo lật Mk ( như công thức [3] ). Tử số là gạo nguyên đã xát trắng đã thể hiện được rạn nứt ngầm. 4.6. Thiết bị, dụng cụ phục vụ thí nghiệm Nhiệt Kế. Đông Hồ đo số vòng quay. Đồng Hồ đo độ ẩm hạt. Cân. Kính Núp. Máy Xát Mẫu. Thước Dây. 4.7. Phương pháp đo và sử lý số liệu đo Phương pháp đo và sử lý số liệu đo theo phương pháp thống kê toấn học. Tính giá trị trung bình của công thức: ( với n là số lần đo ) Sai số quân phương được xác định theo công thức: Giá trị tin cậy theo phân bố chuẩn Zã=0.05 = 1,96. Được xác định theo công thức: R = Rtb ± Zãs. Vấn đề loại bỏ những số liệu không tin cậy sẽ được thực hiện bằng cách kiểm tra lại theo luật phân bố chuẩn (quy tắc 3ã), nếu sai số giữa số liệu nghi ngờ Ri với giá trị trung bình Rtb lớn hơn 3s, thì loại bỏ. Chương 5 Kết quả khảo nghiệm 5.1. Thông số kĩ thuật chính của máy đập khảo nghiệm Đặc tính kĩ thuật Loại máy Loại máy Chiều dài trống (mm) Công suất (ml) Năng xuất (ph/ sào) Số vòng qua (v/ph) Khe hở máng mm) Đường kính trống (mm) Kích thước răng (dài, rộng, dày) (mm) Máy đập răng bản Năng Lượng 1400 12 6 900 25 490 125.50.5 Thành Giang 1600 15 4 900 30 490 125.50.5 Nhật Tân 1800 15 3 1000 30 500 125.50.5 Tân Việt 2000 15 2 1000 30 500 125.50.5 Bảng 4: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại máy đập có chiều dài trống đập 1,4 mét đến tỷ lệ gạo nguyên R, Rk (tính theo công thức [3], [4] ). Tỷ lệ gạo nguyên R, Rk(%) Máy đập Giống lúa Q5 Máy đập Vò chân R[3] Rk[4] R[3] Rk Loại máy 1,4 mét Lần 1 72,2 68,2 74,3 71,5 Lần 2 73,4 68,4 75,4 71,5 Lần 3 71,9 68,6 74,1 70,6 ồ 217,5 205,2 222,9 213,6 Rtb 72,5 68,4 74,3 71,2 R = Rtb ù Zãs. Máy đập : R= 73,1 ù 1,54 Vò chân: R= 74,9 ù 0,39 Rk= 68,6 ù 0,39 Rk= 71,4 ù 1,01 Hình 10: biểu diễn tỷ lệ gạo nguyên do dùng máy đập và vò chân Bảng 5. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại máy đập có chiều dài trống đập 1,4 mét đến tỷ lệ gạo nguyên R, Rk ( tính theo công thức [3], [4] ). Tỷ lệ gạo nguyên R, Rk(%) Máy đập Giống lúa Khang Dân Máy đập Vò chân R[3] Rk[4] R[3] Rk Loại máy 1,4 mét Lần 1 74,2 68,7 76,5 73,7 Lần 2 74,4 68,4 76,4 72,9 Lần 3 74,0 68,3 76,4 73,0 ồ 222,6 205,4 229,3 219,6 Rtb 74,2 68,5 76,4 73,2 R=RtbùZãs. Máy đập : R= 74,2 ù 0,39 Vò chân: R= 76,4 ù 0,13 Rk= 68,5 ù 0,33 Rk= 73,2 ù 0,84 Hình 11: biểu diễn tỷ lệ gạo nguyên do dùng máy đập và vò chân Bảng 6. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại máy đập có chiều dài trống đập 1,6 mét đến tỷ lệ gạo nguyên R, Rk ( tính theo công thức [3], [4] ). Tỷ lệ gạo nguyên R, Rk(%) Máy đập Giống lúa Q5 Máy đập Vò chân R[3] Rk[4] R[3] Rk Loại máy 1,6 mét Lần 1 72,8 68,5 74,8 71,5 Lần 2 73,2 69,1 74,4 71,8 Lần 3 72,3 68,9 75,3 71,0 ồ 218,3 205,5 224,5 214,3 Rtb 72,8 68,5 74,8 71,4 R= Rtb ù Zãs. Máy đập : R= 72,8 ù 0,91 Vò chân: R= 74,8 ù 0,88 Rk= 68,6 ù 0,92 Rk= 71,4 ù 0,36 Hình 12: biểu diễn tỷ lệ gạo nguyên do dùng máy đập và vò chân Bảng 7. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại máy đập có chiều dài trống đập 1,6 mét đến tỷ lệ gạo nguyên R, Rk ( tính theo công thức [3], [4] ). Tỷ lệ gạo nguyên R, Rk(%) Máy đập Giống lúa Khang Dân Máy đập Vò chân R[3] Rk[4] R[3] Rk Loại máy 1,6 mét Lần 1 76,4 69,5 77,2 74,0 Lần 2 74,1 69,0 77,4 73,2 Lần 3 75,2 68,8 76,4 73,6 ồ 223,9 207,3 231,0 220,8 Rtb 74,6 69,1 77,0 73,6 R= RtbùZãs. Máy đập : R= 73,1 ù 1,15 Vò chân: R= 74,9 ù1,03 Rk= 68,6 ù 0,70 Rk= 71,4 ù 0,78 Hình 13: biểu diễn tỷ lệ gạo nguyên do dùng máy đập và vò chân Bảng 8. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại máy đập có chiều dài trống đập 2,0 mét đến tỷ lệ gạo nguyên R, Rk ( tính theo công thức [3], [4]). Tỷ lệ gạo nguyên R, Rk(%) Máy đập Giống lúa Q5 Máy đập Vò chân R[3] Rk[4] R[3] Rk Loại máy 2,0 mét Lần 1 73,4 68,4 75,1 71,4 Lần 2 73,0 68,4 74,5 71,8 Lần 3 72,9 69,1 75,2 70,9 ồ 219,3 205,9 224,8 224,1 Rtb 73,1 68,6 74,9 71,4 R = Rtb ù Zãs. Máy đập : R = 73,1 ù 1,64 Vò chân: R = 74,9 ù 0,74 Rk = 68,6 ù 0,78 Rk= 71,4 ù 0,88 Hình 14: biểu diễn tỷ lệ gạo nguyên do dùng máy đập và vò chân Bảng 9. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại máy đập có chiều dài trống đập 2,0 mét đến tỷ lệ gạo nguyên R, Rk(tính theo công thức [3],[4]). Tỷ lệ gạo nguyên R, Rk(%) Máy đập Giống lúa Khang Dân Máy đập Vò chân R[3] Rk[4] R[3] Rk Loại máy 2,0 mét Lần 1 74,9 68,5 77,4 73,5 Lần 2 74,0 69,0 77,0 74,2 Lần 3 75,9 69,6 69,9 73,7 ồ 224,8 207,1 222,4 221,4 Rtb 74,9 69,0 77,1 73,8 R=RtbùZãs. máy đập : R = 74,9 ù 0,97 Vò chân: R = 77,1 ù 0,50 Rk = 69,0 ù 1,07 Rk = 73,8 ù 0,78 Hình 15: biểu diễn tỷ lệ gạo nguyên do dùng máy đập và vò chân Nhận xét: - Khi dùng máy đập tỷ lệ gạo nguyên thấp hơn vò bằng chân khoảng 1,8 ệ 2,8% - Khi dùng máy đập có chiều dài trống càng lớn thì tỷ lệ gạo nguyên càng cao. - Khi gạo sát càng trắng thì tỷ lệ gạo nguyên càng thấp. - Hạt gạo Khang Dân hạt trong, vỏ trấu dầy, do đó tỷ lệ gạo nguyên cao hơn hạt gạo Q5 hạt đục ỏ trấu mỏng. Bảng 10: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của vùng sinh thái tới tỷ lệ gạo nguyên ( thí nghiệm làm ở loại máy đập có chiều dài trống đập 2,0 mét, với giống lúa Q5 ) Tỷ lệ gạo nguyên R, Rk(%) Địa phương Giống lúa Q5 Máy đập Vò chân R[3] Rk[4] R[3] Rk Hà Tây Lần 1 73.4 68.4 57.1 71.4 Lần 2 73 68.4 74.5 71.8 Lần 3 72.9 69.1 75.2 70.9 ồ 219.3 205.9 224.8 224.1 Rtb R 73.1 73.1ù0.50 68.6 68.1ù0.78 74.9 74.9ù0.74 71.4 74.1ù0.88 Hải Dương Lần 1 74.0 68.2 74.1 71.5 Lần 2 73.2 68.8 74.9 70.6 Lần 3 73.3 68.8 75.3 71.6 ồ 220.5 205.8 224.3 213.7 Rtb R 73.5 73.5ù0.84 68.6 68.6ù0.66 74.8 74.8ù1.19 71.2 71.2ù1.07 Thái Bình Lần 1 73.0 68.4 75.5 71.6 Lần 2 73.9 68.4 75.2 71.2 Lần 3 74.0 69.6 74.3 72.0 ồ 221.9 206.4 225.0 214.8 Rtb R 73.6 73.6ù1.07 68.8 68.8ù1.50 75.0 75.0ù0.84 71.6 71.6ù0.90 Bảng 11. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của vùng sinh thái tới tỷ lệ gạo nguyên ( thí nghiệm làm ở loại máy đập có chiều dài trống đập 2,0 mét, với giống lúa Khang Dân ) Tỷ lệ gạo nguyên R, Rk(%) Địa phương Giống lúa Khang Dân Máy đập Vò chân R[3] Rk[4] R[3] Rk[4] Hà Tây Lần 1 74.9 69.5 76.5 73.2 Lần 2 74.4 69.0 76.2 73.1 Lần 3 75.4 68.5 78.6 75.1 ồ 224.7 207.0 231.3 221.4 Rtb R 74.9 79.4±0.55 69.0 69.0±0.50 77.1 77.1±1.30 73.8 73.8±1.12 Hải Dương Lần 1 75.5 69.9 77.7 74.2 Lần 2 75.2 69.0 78.0 74.6 Lần 3 74.2 68.7 76.0 72.6 ồ 224.9 207.6 231.7 221.4 Rtb R 75.0 75.0±0.68 69.2 69.2±0.62 77.2 77.2±1.08 73.8 73.8±1.05 Thái Bình Lần 1 75.2 68.0 77.7 74.2 Lần 2 75.1 68.6 77.1 72.4 Lần 3 74.4 71.0 77.2 74.5 ồ 224.7 207.6 232.0 221.1 Rtb R 74.9 74.9±0.44 69.2 69.2±1.10 77.3 77.3±0.32 73.7 73.7±0.83 Nhận xét: Ba vùng sinh thái Hà Tây, Hải Dương, Thái Bình. Tỷ lệ gạo nguyên sai khác không đáng kể. Bảng 12. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời kỳ gặt tới tỷ lệ gạo nguyên ( loại máy đập có chiều dài trống đập 2,0 với giống lúa Q5 ) Tỷ lệ gạo nguyên R, Rk(%) Thời điểm thu hoạch Giống lúa Q5 Máy đập Vò chân R[3] Rk[4] R[3] Rk[4] Lúa chín 80% Lần 1 71.0 66.0 72.9 69.1 Lần 2 72.2 64.5 71.8 69.1 Lần 3 70.7 66.6 73.4 69.4 ồ 213.9 197.1 218.1 207.6 Rtb R 71.3 71.3ù0.77 65.7 65.1ù1.08 72.7 72.7ù0.81 69.2 69.2ù0.17 Lúa chín 90% Lần 1 73.4 68.4 75.1 71.4 Lần 2 73.0 68.4 74.5 71.8 Lần 3 72.9 69.1 75.2 70.9 ồ 219.3 205.9 224.8 224.1 Rtb R 73.1 73.1ù0.26 68.6 68.6ù0.40 74.9 68.6ù0.38 71.4 68.6ù0.45 Lúa chín 100% Lần 1 72.2 68.5 75.2 71.8 Lần 2 73.8 67.5 74.0 72.0 Lần 3 73.0 69.5 74.4 70.7 ồ 219.0 205.5 223.6 214.6 Rtb R 73.0 73.0ù0.80 68.5 68.5ù1.00 74.5 74.5ù0.61 71.2 72.2ù0.77 Bảng 13. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời kỳ gặt tới tỷ lệ gạo nguyên ( loại máy đập có chiều dài trống đập 2,0 với giống lúa Khang Dân ). Tỷ lệ gạo nguyên R, Rk(%) Thời điểm thu hoạch Giống lúa Khang Dân Máy đập Vò chân R[3] Rk[4] R[3] Rk[4] Lúa chín 80% Lần 1 72.5 66.2 74.1 71.0 Lần 2 71.0 68.1 74.8 72.2 Lần 3 73.4 67.4 76.1 70.1 ồ 216.9 201.7 225.0 213.3 Rtb R 72.3 72.3ù1.47 67.2 67.2ù0.92 75.0 75.0ù1.03 71.1 71.1ù1.11 Lúa chín 90% Lần 1 74.9 69,5 76,5 73.2 Lần 2 74.4 69,0 76,2 73.1 Lần 3 75.4 68,5 78,6 75.1 ồ 224.7 207,0 231,3 221.4 Rtb R 74.9 74.9ù0.50 69.0 69.0ù0.51 77,1 77,1±1,30 73.8 73.8±1.12 Lúa chín 100% Lần 1 74,2 68,2 77,2 73.0 Lần 2 75,2 68,6 77.8 74.2 Lần 3 75,0 70,8 76.0 74.2 ồ 224,4 207,6 231.0 221.4 Rtb R 78,8 74,8±0,53 69,2 74,8±1,07 77,0 77,0±0,91 73,8 73,8±0,69 Bảng 14. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời điểm đập tới tỷ lệ gạo nguyên (loại máy đập có chiều dài trống đập 2,0 với giống lúa Q5 ). Tỷ lệ gạo nguyên R, Rk(%) Thời điểm đập Giống lúa Q5 Máy đập Vò chân R[3] Rk[4] R[3] Rk Đập ngay sau khi gặt Lần 1 73.4 68.4 75.1 71.4 Lần 2 73.0 68.4 74.5 71.8 Lần 3 72.9 69.1 75.2 70.9 ồ 219.3 205.9 224.8 224.1 Rtb R 73.1 73.1±.26 68.6 68.6±1.28 74.9 74.9±0.38 71.4 71.4±0.45 Đập sau khi gặt một ngày Lần 1 75.0 70.2 77.2 74.0 Lần 2 76.2 70.6 77.5 72.5 Lần 3 74.5 71.2 75.8 74.1 ồ 215.7 212.2 230.4 220.6 Rtb R 75.2 75.2±0.87 70.7 70.7±0.83 76.8 76.8±0.81 73.5 73.5±0.89 Đập sau khi gặt hai ngày Lần 1 75.0 70.2 76.6 73.5 Lần 2 76.2 70.4 78.0 72.8 Lần 3 74.1 71.6 75.5 73.9 ồ 225.3 212.2 229.8 220.2 Rtb R 75.1 75.1±1.05 70.7 70.7±0.74 76.6 76.6±1.25 73.4 73.4±0.55 Bảng 15. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời điểm đập tới tỷ lệ gạo nguyên ( loại máy đập có chiều dài trống đập 2,0 với giống lúa Khang Dân ). Tỷ lệ gạo nguyên R, Rk(%) Thời điểm đập Giống lúa Khang Dân Máy đập Vò chân R[3] Rk[4] R[3] Rk Đập ngay sau khi gặt Lần 1 74.9 69.5 76.5 73.2 Lần 2 74.4 69.0 76.4 73.1 Lần 3 75.4 68.5 78.4 75.1 ồ 224.7 207.0 213.3 221.4 Rtb R 74.9 74.9±0.51 69.0 69.0±0.49 77.1 77.1±1.21 73.8 73.8±1.12 Đập sau khi gặt một ngày Lần 1 75.1 70.2 78.4 75.0 Lần 2 76.6 72.2 77.2 75.2 Lần 3 74.2 70.7 79.1 76.6 ồ 225.8 213.1 234.7 226.8 Rtb R 75.3 75.3±1.21 71.0 71.0±1.04 78.2 78.2±1.02 75.6 75.6±0.87 Đập sau khi gặt hai ngày Lần 1 75.4 70.6 77.9 75.6 Lần 2 75.8 72.2 76.8 76.2 Lần 3 75.1 70.7 78.6 74.6 ồ 226.3 214.6 233.3 216.4 Rtb R 75.4 75.4±1.11 71.2 71.2±0.95 77.8 77.8±0.90 75.5 75.5±0.80 5.2. Nhận xét Để lúa một ngày 2 ngày rồi đập tỷ kệ gạo nguyên tương đương. Do vậy nên đập sau khi để lúa một ngày vừa để đạt tỷ lệ gạo nguyên cao và ít bị ảnh hưởng tới phẩm chất của gạo. Chương 6 Kết Luận Và Đề Nghị 6.1. Kết Luận Sau thời gian thực tập với tinh thần trách nhiệm cao, tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình theo đúng yêu cầu đề tài đặt ra. Qua thực tế làm thí nghiệm tôi có nhận xét sau: Khi dùng máy đập tỷ lệ gạo nguyên thấp hơn vò chân khoảng 2,0-5,5%. Khi dùng máy đập có chiều dài trống đập lớn, khe hở giữa trống đập và máng lớn, tốc độ quay chậm , cung cấp lúa đều tỷ lệ gạo nguyên tăng. Gạo xát càng trắng tỷ lệ gạo nguyên do dùng máy đập càng thấp hơn vò chân. Lúa gặt vào thời kì chín từ 90% đến 100% thì tỷ lệ gạo nguyên cao nhất. Lúa gặt xong rải ra phơi khoảng một ngày cho độ ẩm giảm rồi cho vào máy đập thì tỷ lệ gạo nguyên tăng hơn. Giống lúa vỏ mỏng hạt gạo đục, tỷ lệ gạo nguyên thấp hơn giống lúa ỏ dày hạt gạo trong. Vùng sinh thái trong Đồng Bằng Sông Hồng ảnh hưởng tới tỷ lệ gạo nguyên không rõ. 6.2. Đề nghị Do trình độ có hạn của bản thân và thời gian thừc hiện đề tài có hạn chúng tôi vẫn chưa đi sâu hơn về cấu tạo của các máy, dụng cụ thí nghiệm để tính cho độ chính xác cao hơn. Chưa hoàn thành được với loại máy hướng trục răng tròn, đề nghị thực hiện đề tài nghiên cứu tiếp ở các khoá sau. Đồ án tốt nghiệp của tôi đã được hoàn thành, song do trình độ bản thân và thời gian có hạn chế. Đề tài của tôi không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự giúp đỡ chỉ bảo của các thầy cô và bạn bè để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn. Tài liệu tham khảo 1-Ts.Trần Tất Đạt - Chuyên gia lúa gạo và thư kí điều hành uỷ ban lúa gạo quốc tế. 2-Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn - Công nghiệp hoá và hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn thời kì 1998-2020. 3- Nguyễn Điền - Công nghiệp hoá nông nghiệp, nông thôn các nước Châu á và Việt Nam - nhà xuất bản Quốc Gia Hà Nội. Viện cơ điện nông nghiệp – 2001- Kết quả khoa học công nghệ cơ điện nông nghiệp 1996-2000. Nhà xuất bản nông nghiệp Hà nội . Bùi Văn thuỷ- 2001- Luận án thạc sĩ “nghiên cứu thực trạng định hướng dự báo và đề xuất giải pháp phát triển cơ khí hoá nông nghiệp Hải Phòng giai đoạn 2001-2010”. TCVN-5643-1999- Gạo thuật ngữ và định nghĩa. TCVN-5451-1991 - lấy mẫu ngũ cốc dạng hạt. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của máy đập tới tỷ lệ gạo nguyên ở một số tỉnh Đồng Bằng Sông Hồng- vụ chiêm 2002. 9- Nguyễn Văn Hựu-2000-Luân án tiến sĩ kỹ thuật “nghiên cứu một số thông số cơ bản của bộ phận đập lúa dọc trục cỡ nhỏ loại răng bản”Mục lục