Tăng hiệu quả sử dụng máy sấy
Đề tài nêu trên (được Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM nghiệm thu năm 2017) nhằm giải quyết nhu cầu bức thiết về công nghệ sấy lúa nhanh, tiết kiệm năng lượng sấy mà vẫn đảm bảo chất lượng lúa gạo, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng máy sấy và giảm chi phí sấy lúa ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) – vựa lúa lớn nhất của cả nước.
TS. Phạm Văn Tấn (chủ nhiệm đề tài) cho biết, ĐBSCL hiện có từ 2-3 vụ lúa mỗi năm, sản lượng thu hoạch từ 6-7 triệu tấn lúa/vụ và phải làm khô đến độ ẩm 14% chỉ trong vòng 20-25 ngày. Đây là một áp lực lớn cho khâu làm khô lúa sau thu hoạch, trong khi năng lực làm khô bằng máy sấy ở ĐBSCL hiện nay chỉ đáp ứng khoảng 55% lượng lúa cần phải sấy do khả năng đầu tư máy sấy của nông dân, các cơ sở xay xát chế biến và các công ty lương thực trong vùng còn hạn chế.
Phương pháp làm khô lúa bằng phơi dưới ánh nắng mặt trời vừa tăng chi phí (do lao động nông thôn ngày càng khan hiếm và đắt đỏ), vừa không đảm bảo được chất lượng lúa gạo (do thời gian phơi lâu, lúa khô không đồng đều và thường lẫn các tạp chất như đất, đá, sỏi, phân gia súc) và không chủ động (vì phụ thuộc thời tiết, nhất là vụ lúa hè thu thu hoạch vào mùa mưa). Các phương pháp sấy bằng máy đang sử dụng phổ biến là sấy tĩnh vỉ ngang, sấy tháp vẫn còn những hạn chế như năng suất thấp, độ ẩm của lúa sau khi sấy không đồng đều, dẫn đến khó bảo quản lâu và làm tăng tỷ lệ tấm của gạo trong xay xát, chất lượng và độ sạch của lúa sấy không được đảm bảo, chi phí sấy cao do sử dụng nhiều lao động thủ công,…
Do đó, nhóm nghiên cứu đã chọn công nghệ “sấy 2 giai đoạn” để ứng dụng cho thực tiễn sản xuất ở ĐBSCL. Quy trình này ứng dụng nguyên lý sấy tầng sôi ở giai đoạn 1, làm nguội trung gian, và sấy tháp ở giai đoạn 2 (giai đoạn cuối cùng).
Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã xây dựng 2 quy trình công nghệ “sấy 2 giai đoạn” cho 2 loại lúa thường (IR50404) và lúa thơm hạt dài (Jasmine) phổ biến ở ĐBSCL. Với IR50404, giai đoạn 1 sấy trong máy sấy tầng sôi có chế độ nhiệt độ sấy là 650C, vận tốc tác nhân sấy 4 m/giây, thời gian sấy 3 phút (Jasmine tương ứng là 62,250C, 2,5 m/giây và 2,54 phút, để giảm độ ẩm của lúa từ 28-30% xuống 21%). Sau đó, lúa được làm nguội dần trong vòng 80 phút để đồng đều hóa độ ẩm trước khi tiếp tục được sấy ở giai đoạn 2 (sấy tháp) tại nhiệt độ 420C để đưa độ ẩm của lúa xuống đến mức an toàn cho bảo quản hoặc xay xát (là 14%).
Kết quả nghiên cứu bước đầu được ứng dụng tại Công ty CP Bảo vệ thực vật An Giang - AGPPS (nay là Tập đoàn Lộc Trời). Thiết bị sấy tầng sôi cho giai đoạn 1 có năng suất từ 10-15 tấn lúa/giờ, máy sấy tháp kênh đứng tuần hoàn theo mẻ cho giai đoạn 2 có năng suất từ 30-40 tấn/mẻ. Với hệ thống thiết bị này, để giảm độ ẩm của lúa từ 30% xuống 14%, tổng thời gian sấy là 8 giờ 23 phút, giảm đến 70% thời gian sấy so với phương pháp sấy tĩnh vỉ ngang (và 50% so với sấy tháp thuần túy); đồng thời, tăng 30% năng suất sấy và tiết kiệm 25% năng lượng. Độ sạch và đồng đều hóa độ ẩm của lúa sau khi sấy tốt hơn so với phương pháp “sấy 1 giai đoạn” trong tháp sấy hoặc máy sấy tĩnh vỉ ngang; tỷ lệ tấm trong gạo xay xát giảm 10%, bảo quản được từ 6 tháng đến 1 năm (so với 3 tháng của các phương pháp khác); giảm thiểu tổn thất sau thu hoạch (10,5% với lúa Jeamine và 11,5% cho IR50404).
Sẵn sàng chuyển giao công nghệ
Theo TS. Phạm Văn Tấn, đóng góp quan trọng của đề tài này là xác định được quy trình công nghệ với chế độ sấy tầng sôi tối ưu ở giai đoạn sấy 1 và thời gian ủ thích hợp sau khi sấy tầng sôi cho từng giống lúa Jasmine và IR50404. Dựa trên cơ sở chế độ sấy tầng sôi tối ưu đã xác định, nhóm nghiên cứu phối hợp với Công ty CP Cơ khí Chế tạo máy Long An tính toán và thiết kế 2 máy sấy tầng sôi mới (năng suất mỗi máy 15 tấn/giờ) để kết nối với các máy sấy tháp nhằm ứng dụng công nghệ “sấy 2 giai đoạn” cho lúa ở ĐBSCL và các vùng sản xuất khác của Việt Nam. Mỗi máy sấy có diện tích sàn sấy là 3x0,9 m2, sử dụng một quạt ly tâm có công suất 45 kW, và lưu lượng gió 10,8 m3/giây. Hai máy sấy tầng sôi này cần một lò đốt trấu chung, với lượng tiêu thụ 491,28 kg trấu/giờ.
Kết quả nghiên cứu nêu trên giúp các cơ sở sấy lúa và các doanh nghiệp lương thực ở ĐBSCL nói riêng và Việt Nam nói chung có thể ứng dụng tốt hơn kỹ thuật sấy lúa, đặc biệt là lúa hè thu, thu hoạch vào mùa mưa và có độ ẩm cao. Nhờ sấy nhanh một cách hợp lý bằng sấy tầng sôi ở giai đoạn 1, công nghệ “sấy 2 giai đoạn” giúp rút ngắn đáng kể thời gian sấy, làm giảm chi phí nhiệt lượng cung cấp cho máy sấy, giảm chi phí điện năng cho quạt sấy, giảm chi phí lao động phục vụ cho máy sấy, từ đó nâng cao năng suất và hiệu quả sử dụng các hệ thống sấy, giảm tổn thất sau thu hoạch, giảm được chi phí sấy lúa.
Nhóm tác giả mong muốn chuyển giao, tư vấn công nghệ này cho các doanh nghiệp chế tạo máy sấy, doanh nghiệp sử dụng máy sấy lúa để triển khai ứng dụng rộng rãi kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất, góp phần đảm bảo được chất lượng và nâng cao giá trị của lúa gạo Việt Nam nói chung và ĐBSCL nói riêng. Đồng thời, phát triển ứng dụng công nghệ “sấy 2 giai đoạn” cho các loại nông sản khác của Việt Nam như bắp, các loại hạt đậu,…trong thời gian tới.
Lam Vân (CESTI)