PHỤ LỤC
CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN
HẠT LƯƠNG THỰC
GVHD: Nguyễn Đặng Mỹ Duyên
Nhóm 16
1. Nguyễn Hồng Giang 11116019
2. Phan Thị Cao Nguyên 11116046
3. Đoàn Thị Bích Thảo 11116060
4. Nguyễn Minh Tuấn 11116077
TP.Hồ Chí Minh, 5/2013
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
I. Giới thiệu chung về hạt lương thực:
1. Cấu tạo và thành phần hóa học:
1.1. Cấu tạo hạt lương thực:
Các hạt lương thực có hình dáng, kích thước, cấu tạo và thành phần hóa học khác
nhau nhưng đều gồm có ba phần chính là vỏ, nội nhũ và phôi. Tỷ lệ giữa ba phần trên
không cố định mà thay đổi tùy theo giống, loại hạt, phụ thuộc nhiều vào điều kiện canh
tác, thời tiết, thời điểm thu hoạch, độ chín của hạt,…
1.1.1. Vỏ:
Vỏ là bộ phận bảo vệ cho nội nhũ và phôi tránh mọi tác động của môi trường
ngoài. Thành phần hóa học của vỏ chủ yếu là cellulose, hemicellulose, lignin và một ít
chất khoáng. Chiều dày và tỷ lệ khối lượng của lớp vỏ phụ thuộc vào loại giống hạt và
điều kiện canh tác, cũng như thời điểm thu hoạch. Dựa vào vỏ, có thể chia hạt ngũ cốc
thành hai nhóm :
- Nhóm hạt trần là loại hạt lớp vỏ chỉ chứa vỏ quả và vỏ hạt như hạt ngô, lúa
mì…
- Nhóm hạt có vỏ trấu : lớp vỏ ngoài lớp vỏ hạt, vỏ quả còn có lớp vỏ trấu như
lúa, yến mạch,…lớp vỏ trấu này giúp tăng cường chức năng bảo vệ hạt của vỏ.
1.1.2. Vỏ trấu:

Nhóm 16 2
Là lớp bao ngoài cùng của hạt, gồm các tế bào rỗng có thành hóa gỗ, có thành
phần là cellulose. Các tế bào vỏ trấu được kết với nhau nhờ khoáng và lignin. Độ dày
vỏ trấu tùy thuộc vào giống hạt, vào độ nảy mầm… và trong khoảng 0,12 -0,15 mm,
chiếm khoảng 18-19,6% so với toàn hạt.
1.1.3. Vỏ quả:
Được cấu tạo gồm một vài lớp tế bào :
- Biểu bì ở ngoài cùng gồm các tế bào nhỏ.
- Lớp vỏ ngoài gồm 2 – 3 dãy tế bào dài hướng dọc theo hạt.
- Lớp vỏ quả giữa là các tế bào dài hướng ngang hạt. Đối với hạt đã chín thì lớp tế bào
giữa trống rỗng, còn ở hạt xanh thì lớp tế bào này chứa các hạt diệp lục tố nên hạt có
màu xanh.
- Lớp vỏ quả trong là các tế bào hình ống hướng dọc hạt.Vỏ quả thường liên kết không
bền với vỏ hạt. Trong thành phần vỏ quả thường chứa cellulose, pentosan, pectin và
khoáng.
1.1.4. Vỏ hạt:
Phía trong vỏ quả là vỏ hạt. Vỏ hạt liên kết chặt chẽ với lớp aleurone. So với vỏ
quả thì vỏ hạt chứa ít cellulose hơn nhưng nhiều protit và glucid hơn. Vỏ quả gồm hai
lớp tế bào :
- Lớp bên ngoài là các tế bào hình chữ nhật, nhỏ, sít chặt vào nhau.
- Lớp bên trong là các tế bào có kích thước không đồng đều, xốp, ít thấm nước nên dễ
dàng cho ẩm đi qua. Các tế bào này không chứa các sắc tố.
Nhóm 16 3
Hình 1: dCấu tạo của một hạt gạo
1.1.5. Lớp aleurone và nội nhũ:
a) Lớp aleurone:
Bên trong lớp vỏ là lớp aleurone bao bọc nội nhũ và phôi chiếm khoảng 6-12%
khối lượng hạt. Lớp aleurone là tên gọi chung của lớp tế bào dày bao xung quanh hạt
cả nội nhũ bột và phôi. Tế bào lớp aleurone là lớp các tế bào lớn, thành dày hình chữ
nhật hay vuông có kích thước nhỏ dần về phía đuôi, có chứa nhiều protid, tinh bột,

cellulose, pentosan,các giọt lipit, phần lớn các vitamin và khoáng các hạt. Vì vậy,
trong quá trình chế biến hạt, không nên xay xát quá kỹ để giữ lại các vitamin và
khoáng chất.
b) Nội nhũ:
Là phần dự trữ chất dinh dưỡng của hạt. Các tế bào nội nhũ khá lớn, thành mỏng
và có hình dạng khác nhau tùy loại ngũ cốc. Thành phần hóa học của nội nhũ chủ yếu
là tinh bột và protid, ngoài ra còn có một lượng nhỏ lipit, muối khoáng, cellulose và
một số sản phẩm phân giải của tinh bột như dextrin, đường,…
1.1.6. Phôi:
Khi hạt nảy mầm thì phôi sẽ phát triển lên thành cây con. Vì vậy, trong phôi chứa
nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển ban đầu. Phôi cách nội nhũ bởi một
lớp tế bào gọi là lớp ngù. Là lớp trung gian chuyển các chất dinh dưỡng từ nội nhũ
sang phôi khi nảy mầm. Lớp ngù được cấu tạo bởi từ những tế bào dễ thẩm thấu các
chất hòa tan. Trong ngù có chứa các enzyme, do đó có khả năng chuyển các hợp chất
hữu cơ không tan thành các chất hòa tan.
Thành phần chủ yếu của phôi gồm có protid, glucid hòa tan, khá nhiều lipid,
khoáng, cellulose, cellulose và các vitamin.
1.2. Thành phần hóa học:
Thành phần hóa học của hạt thay đổi rất nhiều phụ thuộc vào giống, loài, điều
kiện canh tác, khí hậu và cả cách thu hái bảo quản hạt lương thực. Để đánh giá chất
lượng lương thực, thường căn cứ vào khả năng sinh nhiệt của hạt, hàm lượng các acid
amin và acid béo không no không thay thế, các chất khoáng và vitamin.
Nhóm 16 4
Các vitamin và khoáng tập trung nhiều ở lớp aleurone và ở phôi, do đó chúng sẽ
mất nhiều chất dinh dưỡng quý nếu ăn hạt bóc vỏ quá kỹ.
Mặt khác, thành phần hóa học của các hạt ngũ cốc phân bố không đồng đều trong
toàn hạt. Tinh bột tập trung nhiều nội nhũ, trong khi các chất còn lại tập trung nhiều ở
vỏ hạt.
1.2.1. Glucid của hạt lương thực:
Trong hạt lương thực, glucid chiếm khoảng từ 70 – 80% khối lượng. Thành phần

glucid là tinh bột, còn lại là các đường đơn giản, cellulose, hemicellulose và pentosan.
Tất cả các glucid của hạt trừ chất xơ, đều là những chất dự trữ, ở mức độ nào đó,
chúng được sử dụng khi hạt nảy mầm.
a/ Tinh bột:
Hàm lượng tinh bột trong hạt thay đổi trong khoảng khá lớn và thường trong
khoảng 60-75% khối lượng của hạt. Tinh bột là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu
cho con người. Ngoài ra, tinh bột còn có các tính chất chức năng riêng làm tăng giá trị
cảm quan cho thực phẩm như khả năng tạo sợi, tạo màng, tạo gel, khả năng phồng nở,
…
Hạt tinh bột của hạt lương thực bao gồm hai thành phần chính là amylase và
amylopectin. Tỷ lệ giữa amylase và amylopectin của các loại tinh bột khoảng 1:4. Tuy
nhiên, tỷ lệ này sẽ thay đổi tùy theo từng loại hạt. Ngoài ra trong hạt tinh bột còn có
chứa khoảng 0,5-1% lipit và một ít các hợp chất của phospho và nitơ.
Amylase là dạng polymer mạch thẳng do các đường α- D-glucose liên kết với
nhau tại α-1,4. amylase có dạng mạch thẳng. Các nhóm glucose trong amylase cũng có
khoảng 0,1% liên kết tại vị trí α -1,6 tạo nên mạch nhánh. Các phân tử amylase có cấu
trúc mạch thẳng nên trong dung dịch chúng có khuynh hướng liên kết lại với nhau tạo
ra các tinh thể. Do đó các sản phẩm làm từ tinh bột giàu amylase có khuynh hướng cho
sản phẩm giòn.
Amylopectin giống như amylase, amylopectin cũng là polymer của đường α-D-
glucose tại các vị trí α -1,4 và khoảng 4-5% là liên kết tại vị trí α -1,6. Mỗi nhóm có độ
dài khoảng 20 đến 25 gốc glucose. Phân tử lượng của amylopectin góc lớn vào khoảng
10
7
-10
8
đvc và cũng thay đổi tùy theo giống loài thực vật. Cách phân nhánh, mức độ
trùng hợp của amylopectin từ các giống thực vật khác nhau sẽ khác nhau.
Nhóm 16 5
b/ Các dạng glucid khác :

Ngoài tinh bột trong hạt còn chứa các glucid khác như đường và các chất xơ.
Đường chứa nhiều trong phôi còn chất xơ góp phần tạo nên tế bào hạt.
Trong hạt có các loại đường như glucose, fructose, maltose, saccharose. Các loại
đường này là sản phẩm của việc thủy phân tinh bột. Chúng có khả năng tham gia phản
maillard nên góp phần tạo mùi và màu cho sản phẩm. Đối với sản phẩm có quá trình
lên men thì hàm lượng đường này là cơ chất cho nấm mem phát triển.
Chất xơ là các polysaccharide tạo thành từ các monomer là đường pentose và
đường hexose nhưng cơ thể con người không tiêu hóa được. Các chất xơ trong hạt như
cellulose, β -glucan, arabinogalactan-peptide, glucomannan, xylugucan…
Chất xơ được chia thành nhóm chất xơ tan trong nước và nhóm chất xơ tan trong
nước.
• Chất xơ không tan trong nước gồm: cellulose và hemicellulose chủ yếu tập
trung ở lớp vỏ, đặc biệt là lớp vỏ trấu, vỏ hạt và các thành phần tế bào.
• Chất xơ hòa tan: các chất xơ hòa tan bao gồm các pentosan tan trong nước
(thành phần chính cấu tạo nên thành tế bào nội nhũ), β-glucan, glucofructan.
1.2.2. Protein của hạt lương thực:
Hàm lượng protein trong hạt lương thực thay đổi rất nhiều phụ thuộc vào cả
giống và điều kiện phát triển. Quá trình sinh tổng hợp protein hạt xảy ra ngay từ giai
đoạn đầu của quá trình sinh quả trong khi quá trình sinh tổng hợp tinh bột bắt đầu
muộn hơn.
Đối với hạt lương thực, protein không chỉ có giá trị dinh dưỡng mà còn góp phần
lớn để tạo cấu trúc cho các sản phẩm lương thực.
Protein của các loại hạt khác nhau có thành phần các acid amin khác nhau, tuy
chúng đều có một đặc điểm chung là hàm lượng lysine và methionine thường thấp hơn
rất nhiều so với protein của sữa, trứng hay thịt, nhất là trong nhóm các hạt mạch và
trong bắp.
Hiện nay có 4 nhóm protein chính dựa trên tính tan của chúng vào các dung môi:
albumin, globulins, prolamin, glutenlins.
1.2.3. Lipid của hạt lương thực:
Người ta có thể phân loại chất béo và hạt lương thực dựa theo vị trí, cấu tạo khả

năng xà phòng hóa, khả năng hòa tan của lipid trong các dung môi khác nhau.
Nhóm 16 6
a/ Nhóm các lipid kết hợp với tinh bột:
Lipid trong phức tinh bột – chất béo không thể tách ra trực tiếp bởi các dung môi
hữu cơ nguyên chất như ether, nhưng có thể tách ra được bằng dung dịch nóng các
rượu no trong nước như butanol… thành phần chất béo liên kết với tinh bột thay đổi
tùy theo loại hạt.
Ví dụ: thành phần chính của chất béo thu được từ gạo là các photpholipid, tiếp đến là
các lipid không cực và cuối cùng là glycolipids.
b/ Nhóm chất béo không liên kết với tinh bột:
Gồm có 6 loại:
1. Lipid đơn giản và lipid phức tạp
2. Lipid có cực và lipid không cực
3. Các acid béo tạo nên lipid
4. Các dẫn xuất của tocol
5. Các carotenoids
6. Các sterol
1.2.4. Khoáng:
Hàm lượng khoáng trong hạt ngũ cốc cũng thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố.
Thành phần các nguyên tố khoáng trong lúa mì, ngô, mạch đen gồm P và K
chiếm 70-80%, Mg chiếm 11-13% và Ca, S, Cl, Si… tương đối ít. Trong khoáng đại
mạch, lúa gạo, kê… có hàm lượng Si chiếm 30-50%, còn K, P, Ca thì ít hơn các hạt
cốc khác.Ngoài ra, còn có Mn, Cu, … chúng đều có vai trò quan trọng trong hoạt động
sống của các loại cây cốc cũng như vai trò cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng của người
và gia súc.
1.2.5. Các vitamin:
Trong hạt cốc đặc biệt có nhiều vitamin nhóm B, trước hết là B1 . Trong hạt, B1
chủ yếu tập trung ở phôi và lớp aleuron, phần nội nhũ ít B1 .Ngoài ra, hạt cốc còn có
vitamin E, vốn có nhiều trong phôi hạt và hạt nảy mầm.
1.2.6. Enzym:

Trong hạt lương thực chứa một lượng lớn enzym amylase, đặc biệt là trong các
hạt nảy mầm. Ngoài ra, còn có các enzyme protease, lipase, phytase, catalase…Các hệ
enzym này có ảnh hưởng rất lớn trong quá trình bảo quản và có một vai trò quan trọng
trong chế biến. Tùy loại sản phẩm mà ta tạo điều kiện thuận lợi hay gây bất lợi cho
Nhóm 16 7
hoạt động của các hệ enzym thủy phân. Đối với các hệ enzym oxy hóa khử hầu như
cần ức chế hoạt động của chúng.
2. Những tính chất vật lí của khối hạt có liên quan đến công tác bảo quản:
2.1. Thành phần và đặc tính chung của khối hạt:
Khối hạt bao gồm nhiều hạt hợp thành. Do đó ngoài những tính chất riêng lẽ của từng
hạt, khối hạt gồm nhiều thành phần khác nhau và có những tính chất đặc thù mà từng hạt
riêng lẽ không có được. Ví dụ trong một khối thóc, ngoài hạt thóc ra còn có một số hạt cỏ dại,
tạp chất hữu cơ ( cát , sạn ), một số côn trùng và VSV, một lượng không khí nhất định tồn
tại trong khe hở giữa các hạt thóc.
Ngay cùng một giống thóc thu hoạch trên cùng một thửa ruộng, nhìn chung có những
đặc tính giống nhau về chỉ tiêu chất lượng, về hình dáng, màu sắc nhưng xét kỹ thì chúng
cũng có nhiều điểm khác nhau, do sự hình thành, phát triển của hạt thóc trong quá trình sống
khác nhau. Ngay trên cùng một bông lúa cũng có hạt đã chín hoàn toàn có hạt chưa chín đầy
đủ và có cả những hạt lép. Thường những hạt lúa ở đầu bông lớn và nặng, chín hoàn toàn;
trong khi đó những hạt ở cuối bông lại nhỏ, nhẹ và chín chưa đầy đủ.
Do đặc tính không đồng nhất như vậy nên trong bảo quản gây ra không ít khó khăn.
Những hạt lép, chín chưa đầy đủ thường hô hấp mạnh, dễ hút ẩm nên làm tăng thủy
phần của khối hạt, tạo điều kiện cho sâu hại, VSV phát triển, thúc đẩy các quá trình hư hỏng
của hạt xảy ra mạnh. Hạt cỏ dại, một mặt chiếm một thể tích nhất định trong khối hạt, mặt
khác chúng thường có thủy phần cao và hoạt động sinh lý mạnh tạo nên một lượng hơi nước
và khí CO
2
trong khối hạt làm cho các quá trình hư hỏng của khối hạt xảy ra dễ dàng.
Các tạp chất hữu cơ và vô cơ có trong khối hạt, một mặt làm giảm giá trị thương phẩm
của hạt, mặt khác đó cũng là phần hút ẩm mạnh làm cho khối hạt mau chóng bị hư hỏng.

Sâu hại và VSV tồn tại trong khối hạt là những yếu tố gây tổn thất về mặt số lượng và
làm ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của khối hạt.
Lượng không khí tồn tại giữa các khe hở trong khối hạt do ảnh hưởng của những quá
trình sinh lý liên tiếp xảy ra trong khối hạt làm cho thành phần không khí này thay đổi (lượng
ôxy thường thấp hơn, lượng CO
2
và hơi nước thường cao hơn không khí bình thường).
Nhóm 16 8
Trong suốt quá trình bảo quản luôn luôn phải tìm mọi biện pháp để khắc phục tình trạng
không đồng nhất: hạt nhập kho cần được làm sạch và phân loại trước; cào đảo khối hạt trong
quá trình bảo quản; thông gió tự nhiên và thông gió cưỡng bức cho khối hạt.
2.2. Tính tan rời của khối hạt:
Khi đỗ hạt từ trên cao xuống, hạt có thể tự chuyển dịch để cuối cùng tạo thành một khối
hạt có hình chóp nón, không có hạt nào dính liền với hạt nào, đó là đặc tính tan rời của khối
hạt. Nếu hạt có độ rời tốt thì có thể vận chuyển dễ dàng nhờ vít tải, gàu tải hoặc áp dụng
phương pháp tự chảy.
Độ rời của khối hạt được đặc trưng bằng 2 hệ số:
1. Góc nghiêng tự nhiên : Khi đỗ một khối hạt lên một mặt phẳng nằm ngang, nó se tự
tạo thành hình chóp nón. Góc α1 tạo bởi giữa đường kính của mặt phẳng nằm ngang và
đường sinh của hình chóp nón gọi là góc nghiêng tự nhiên .
2. Góc trượt : Đỗ hạt lên một phẳng nằm ngang, nâng dần một đầu của mặt phẳng lên
cho tới khi hạt bắt đầu dịch chuyển trên mặt phẳng ấy. Góc α2 tạo bởi giữa mặt phẳng nằm
ngang và mặt phẳng nghiêng khi hạt bắt đầu trượt gọi là góc trượt. Các góc α1, α2 càng nhỏ
thì độ rời càng lớn.
Độ rời của hạt phụ thuộc chủ yếu vào 3 yếu tố sau :
- Kích thước, hình dáng và trạng thái bên ngoài của hạt: hạt có kích thước dài bao giờ
cũng có độ rời nhỏ hơn hạt có kích thước ngắn. Hạt tròn có độ rời lớn hơn hạt dẹt. Hạt có bề
mặt nhẵn thì có độ rời lớn hơn hạt có bề mặt xù xì.
- Thủy phần: khối hạt có thủy phần càng nhỏ thì độ rời càng lớn và ngược lại .
Ví dụ:

+ lúa mì có : w = 15,3% thì có α1 = 30 0 ; w = 22,1% thì có α1 = 38 0
+ đại mạch có : w = 11,9% thì có α1 = 28 0 ; w = 17,9% thì có α1 = 32 0
- Tạp chất : Khối hạt có nhiều tạp chất độ rời sẽ nhỏ hơn so với có ít tạp chất.
Dựa vào độ rời của khối hạt ta có thể sơ bộ đánh giá phẩm chất của hạt. Thông thường
nếu góc nghiêng tự nhiên tăng lên thì chất lượng của hạt giảm (do tăng ẩm hoặc tăng tạp
Nhóm 16 9
chất). Chính do tính tan rời, ta có thể dễ dàng chứa hạt trong các kho và bao bì. Cũng do tính
tan rời nên khi ta đỗ hạt vào kho, hạt có xu hướng "đạp" ra phía chân tường, vì vậy khi thiết
kế và xây dựng kho phải chú ý đến hiện tượng này để bảo đảm độ chắc chắn của kho. Muốn
tính sức bền của tường kho phải sử dụng trị số nhỏ nhất của góc nghiêng tự nhiên (tức độ rời
lớn nhất).
2.3. Tính tự phân loại của khối hạt:
Khối hạt cấu tạo bởi nhiều thành phần không đồng nhất, chúng khác nhau về hình dáng,
kích thước, tỷ trọng trong quá trình di chuyển do đặc tính tan rời đã tạo nên những khu vực
có chỉ số chất lượng khác nhau. Người ta gọi tính chất này là tính tự phân loại của khối hạt.
Kết quả này chịu ảnh hưởng trước hết bởi tỷ trọng của hạt và tạp chất. Khi rơi trong không
gian, hạt nào có khối lượng càng lớn và hình dạng càng nhỏ thì quá trình rơi càng ít có hình
dạng lớn khi rơi chịu ảnh hưởng nhiều của sức cản không khí, đồng thời do luồng gió đối lưu
dẫn đến chuyển động xoáy trong kho làm cho chúng tạt ra bốn chung quanh tường kho và
nằm ở phía trên.
Đổ một khối thóc thành hình chóp nón, phân tích thành phần ở các khu vực thì được kết quả:
Trong một kho hạt, nếu đỗ bằng thủ công cũng xảy ra tình trạng tương tự, có nghĩa là ở
giữa kho bao giờ tỷ trọng cũng lớn hơn và tỷ lệ tạp chất nhỏ hơn so với tường kho. Sự phân
bố này từng lớp theo chiều dày của khối hạt, cứ 0,8 - 1m lại có một lớp tạp chất ít ở giữa đống
và nhiều dần sang hai bên tường kho (bảng 1).
Bảng 1. Tình hình phân bố của các lớp hạt từ mặt tới độ sâu 2m ở giữa kho và tường kho.
Nhóm 16 10
Đối với hạt nhập kho bằng các thiết bị cơ giới như quạt thổi, vít tải, băng tải do hạt
chuyển động nhanh nên quá trình tự phân loại càng xảy ra mạnh hơn làm cho xung quanh kho
và phía trên mặt tạo thành những lớp tạp chất, lớp hạt lép tương đối tập trung và khá rõ ràng.

Sự tự phân loại cũng xảy ra khi ta tháo hạt từ kho xilô ra ngoài. Theo nghiên cứu ở một
kho bảo quản lúa mạch như sau: khi tháo hạt từ một xilô có độ cao 22m và đường kính 6,2m
thì trong 3,5 giờ đầu tiên cho khối hạt có chất lượng như nhau; sau đó thì chất lượng của khối
hạt sẽ giảm dần và đặc biệt giảm ở 30 phút cuối.
Hiện tượng tự phân loại của khối hạt có ảnh hưởng xấu tới công tác giữ gìn chất lượng
hạt. Ở những khu vực tập trung nhiều hạt lép, tạp chất sẽ là nơi có thủy phần cao, là những ổ
sâu hại và VSV. Từ những khu vực này sẽ ảnh hưởng và làm cho toàn bộ khối hạt bị hư hỏng.
Trong một số trường hợp, các chỉ tiêu chất lượng của hạt nói chung là tốt nhưng do viêc nhập
kho không đúng kỹ thuật, để xảy ra tình trạng phân bố không đều mà dẫn tới kho hạt bị hư
hỏng nghiêm trọng. Trong quá trình nhập kho cũng như bảo quản phải tìm mọi biện pháp để
hạn chế sự tự phân loại. Hạt nhập kho phải có phẩm chất đồng đều, ít hạt lép, ít tạp chất. Khi
đỗ hạt vào kho phải nhịp nhàng (dùng đĩa quay ) và khi bảo quản cứ 15 - 20 ngày (vào lúc
nắng ráo) vào kho cào đảo khối hạt một lần để giải phóng nhiệt, ẩm trong đống hạt, đồng thời
làm cho sự tự phân loại bị phân bố lại, tránh tình trạng nhiệt, ẩm, tập trung lâu ở một khu vực
nhất định làm cho hạt bị hư hỏng. Tính tự phân loại ngoài mặt gây khó khăn, còn có thể lợi
dụng để phân loại hạt tốt, xấu và tách tạp chất ra khỏi hạt bằng cách rê, quạt, sàng, sảy.
2.4. Độ rỗng của khối hạt :
Nhóm 16 11
Trong khối hạt bao giờ cũng có những khe hở giữa các hạt chứa đầy không khí, đó là độ
rỗng của khối hạt. Ngược lại với độ rỗng là phần thể tích các hạt chiếm chỗ trong không gian,
đó là độ chặt của khối hạt. Thường người ta tính độ rỗng và độ chựt cảu khối hạt bằng phần
trăm (%):
Ở đó : - S là độ rỗng của khối hạt, % .
- W là thể tích của toàn khối hạt ( cả phần rỗng và phần chặt ), ml .
- V là thể tích thật của hạt và các phần tử rắn, ml.
Độ rỗng và độ chặt luôn luôn tỉ lệ nghịch với nhau, nếu độ rỗng lớn thì độ chặt nhỏ và
ngược lại. Ví dụ: 1m
3
thóc, trong đó khe hở giữa các hạt là 0,54m
3

và khoảng không gian thóc
chiếm chỗ là 0,46m
3
thì độ rỗng bằng 54% và độ chặt bằng 46%. Độ rỗng và độ chặt phụ
thuộc vào hình dạng, kích thước, độ đàn hồi và trạng thái bề mặt hạt; phụ thuộc vào lượng và
thành phần của tạp chất; phụ thuộc vào tỷ trọng hạt, chiều cao đống hạt; phụ thuộc vào
phương thức vào kho Những loại hạt có vỏ xù xì, kích thước dài, tỉ trọng nhỏ thì độ rỗng
lớn; ngược lại những hạt có vỏ nhẳn, tròn, tỉ trọng lớn thì độ rỗng nhỏ. Phương thức nhập kho
cũng là yếu tố quyết định độ rỗng của khối hạt. Nếu đỗ hạt thành đống cao hoặc giẩm đạp
nhiều lên mặt đống hạt gây sức ép lớn thì độ rỗng nhỏ, ngược lại độ rỗng sẽ lớn. Trong thực
tế, lớp hạt trên bề mặt kho bao giờ cũng có độ rổng lớn hơn lớp hạt phía dưới (vì lớp hạt ở
dưới bị sức ép lớn hơn). Giữa độ rổng bình thường của khối hạt và dung trọng tự nhiên (trọng
lượng 1 lít hạt tính bằng gam) có quan hệ mật thiết với nhau. Nếu dung trọng tự nhiên lớn thì
độ rổng bình thường nhỏ đi và ngược lại. Đối với công tác bảo quản, độ rổng và độ chặt là
những yếu tố rất quan trọng. Nếu khối hạt có độ rỗng lớn không khí sẽ lưu thông dễ dàng do
đó các quá trình đối lưu của không khí, truyền và dẫn nhiệt, ẩm trong khối hạt tiến hành được
thuận lợi. Đặc biệt đối với hạt giống, độ rỗng đóng một vai trò rất quan trọng vì nếu độ rỗng
nhỏ làm cho hạt hô hấp yếm khí và sẽ làm giảm đi độ nẩy mầm của hạt. Độ rỗng của khối hạt
còn giữ vai trò quan trọng trong việc thông gió (nhất là thông gió cưởng bức), trong việc xông
hơi diệt trùng. Trong suốt quá trình bảo quản phải luôn giữ cho khối hạt có độ rổng bình
thường. Khi nhập kho phải đỗ hạt nhẹ nhàng, ít giẩm đạp lên đống hạt. Nếu nhập kho bằng
Nhóm 16 12
các thiết bị cơ giới có thể làm cho hạt bị nén chặt do đó độ rỗng giảm xuống thì dùng các thiết
bị chống nén như: màn, sàng chống nén hoặc cắm trong kho những ống tre, nứa để sau khi
nhập kho rút những ống này ra sẽ làm tăng độ rỗng của khối hạt. Trong quá trình bảo quản
nếu phát hiện thấy độ rỗng bị giảm phải cào đảo hoặc chuyển kho.
2.5. Tính dẫn nhiệt và truyền nhiệt của khối hạt:
Quá trình truyền và dẫn nhiệt của khối hạt được thực hiện theo hai phương thức chủ yếu
là dẫn nhiệt và đối lưu. Cả hai phương thức này đều tiến hành song song và có liên quan
chặt chẽ với nhau. Đại lượng đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của khối hạt là hệ số dẫn

nhiệt ị của hạt. Hệ số dẫn nhiệt của khối hạt là lượng nhiệt truyền qua diện tích 1m
2
bề mặt
hạt có bề dày 1m trong thời gian 1 giờ làm cho nhiệt độ ở lớp đầu và lớp cuối của khối hạt
(cách nhau 1m) chênh lệch nhau 10C. Hệ số dẫn nhiệt của hạt phụ thuộc vào cấu tạo của hạt,
nhiệt độ và thủy phần của khối hạt. Theo kết quả nghiên cứu thì hạt có hệ số dẫn nhiệt lớn khi
thủy phần cao. Thóc có hệ số dẫn nhiệt khoảng 0,12 - 0,2 cal/m.giờ.
0
C. Song song với quá
trình truyền nhiệt bằng phương thức dẫn nhiệt, trong khối hạt còn xảy ra quá trình truyền
nhiệt do sự đối lưu của lớp không khí nằm trong khối hạt. Do sự chênh lệch nhiệt độ ở các
khu vực khác nhau của lớp không khí trong khối hạt gây nên sự chuyển dịch của khối không
khí, làm cho nhiệt độ của bản thân hạt thay đổi theo nhiệt độ của không khí. Đặc tính truyền
và dẫn nhiệt kém của khối hạt vừa có lợi vừa có hại:
- Cho phép bố trí được chế độ bảo quản ở nhiệt độ tương đối thấp khi ngoài trời có nhiệt
độ cao. Do hạt có tính truyền và dẫn nhiệt kém nên nếu đóng mở cửa kho đúng chế độ thì
nhiệt độ trong đống hạt vẫn giữ được bình thường trong một thời gian dài. Trong trường hợp
bản thân khối hạt đã chớm bốc nóng ở một khu vực nào đó thì nhiệt cũng không thể truyền
ngay sức nóng vào khắp đống hạt và do đó ta vẫn có đủ thời gian để xử lý khối hạt trở lại
trạng thái bình thường.
- Mặt khác nếu khối hạt bị bốc nóng ở một khu vực nào đó nhưng không phát hiện kịp
thời, do đặc tính truyền và dẫn nhiệt chậm nên nhiệt không tỏa ra ngoài được, chúng âm ỉ và
truyền dần nhiệt độ cao sang các khu vực khác, đến khi phát hiện được thì khối hạt đã bị hư
hỏng nghiêm trọng.
Nhóm 16 13
- Do hạt có tính truyền và dẫn nhiệt kém cho nên không đỗ hạt sát mái kho. Khi xây
dựng kho phải hết sức chú ý các điều kiện chống nóng, chống ẩm từ bên ngoài xâm nhập vào
kho. Không để ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp vào kho. Kho phải thoáng để khi cần thiết có
thể nhanh chóng giải phóng nhiệt cao ra khỏi kho. Khi kiểm tra phẩm chất lượng trong quá
trình bảo quản cần phải xem xét kỹ nhiệt độ ở các tầng, các điểm, kịp thời phát hiện những

khu vực bị bốc nóng để có biện pháp xử lý.
2.6. Tính hấp phụ và nhả các chất khí và hơi ẩm:
Trong quá trình bảo quản hạt có thể hấp phụ các chất khí và hơi ẩm trong không khí.
Ngược lai, trong những điều kiện nhất định về nhiệt độ và áp suất hạt lại có thể nhả các chất
khí và hơi ẩm mà nó đã hấp phụ .
Sở dĩ hạt có những tính chất trên là do cấu tạo của hạt quyết định. Hạt có thể coi như
những chất có cấu trúc dạng keo xốp hệ mao quản điển hình. Qua nghiên cứu về cấu trúc của
nhiều loại hạt họ đã chỉ ra rằng, hạt được cấu tạo từ nhiều phần tử rất nhỏ mang điện và chúng
được sắp xếp trong không gian theo nhiều hình thái khác nhau. Do đó, giữa các phần tử này
vẫn có những khoảng trống nhất định, đồng thời giữa các tế bào và mô hạt có rất nhiều mao
dẫn và vi mao dẫn. Đường kính mao dẫn 10 -3 - 10 -4 cm, còn vi mao dẫn 10 -7 cm. Thành
các mao dẫn và vi mao dẫn ở các lớp bên trong của hạt là bề mặt hoạt hóa tham gia vào các
quá trình hấp phụ và nhả các chất khí và hơi ẩm. Trước đây họ cho rằng bề mặt hoạt hóa của
lúa mì chỉ lớn hơn bề mặt thật khoảng 20 lần. Hiện nay họ đã sử dụng các phương pháp hóa
lý hiện đại để khảo sát, tính toán và cho thấy bề mặt hoạt hóa của lúa mì lớn hơn bề mặt thật
khoảng 200 nghìn lần. Theo EGOROVA bề mặt hoạt hóa của hạt vào khoảng 200 - 250m
2
/g.
Quá trình hấp phụ thông thường là những hiện tượng hấp phụ bề mặt, nên khi gặp nhiệt
độ cao hoặc có gió hạt có thể nhả các chất khí hoặc hơi ẩm ra môi trường.
Ngoài nguyên nhân đã nói trên, sự hút và nhả ẩm của khối hạt còn do trong khối hạt có
độ rỗng.
2.6.1. Sự hấp phụ và nhả các chất khí:
Do trong khối hạt có độ rỗng và do cấu tạo của hạt nên tất cả các chất khí có trong khối
hạt đều có thể hấp phụ vào từng hạt. Tùy theo tỷ trọng, khả năng thẩm thấu và tính chất hóa
học của từng chất mà quá trình hấp phụ và nhả ra mạnh hay yếu. Thông thường bao giờ quá
Nhóm 16 14
trình hấp phụ cũng xảy ra dễ dàng hơn quá trình nhả ra. Ví dụ: nếu thóc để gần kho đựng cá
mắm, sau ít ngày thóc cũng có mùi cá mắm; hay thóc để vào kho trước đây chứa phân bón
hoặc thuốc trừ sâu thì cũng sẽ nhiễm mùi phân bón hoặc thuốc trừ sâu và làm mất mùi thường

là một việc rất khó khăn.
Khi xông hơi diệt trùng cho hạt nên tìm loại hóa chất dễ nhả sau khi xông. Trong các
chất khí dùng để xông hơi diệt trùng cho thóc thì PH
3
( pôt phin ) dễ nhả, còn CH
3
Br và
CCl
3
NO
2
(clorôpicrin) thì khó nhả.
Ngoài hiện tượng hấp phụ bề mặt, một số chất khí có hoạt tính hóa học cao có thể phá
hủy cấu tạo của hạt, làm giảm giá trị dinh dưởng hoặc giá trị thương phẩm vốn có của hạt.
Ví dụ : mêtylabrômua có thể kết hợp với hóa chức -SH và -SCH
3
của protein có trong
hạt (như methyonine chẳng hạn) để chuyển thành hóa chức -SCH
2
Br và không còn chức năng
dinh dưỡng nữa. Do vậy, nếu dùng mêtylbrômua để xông hơi cho lương thực nhiều lần đều có
thể làm hỏng một phần giá trị dinh dưởng của hạt. Riêng đối với hạt giống, khi dùng hóa chất
để xử lý cần thận trọng vì có loại làm giảm năng lực nẩy mầm .
Tính chất trên đây của hạt một mặt gây khó khăn cho công tác bảo quản như để hạt nơi
có mùi hay khí độc sẽ làm cho hạt dễ dàng có mùi và ô nhiểm chất độc đó. Vì vậy kho dùng
bảo quản hạt trước đó không được chứa chất độc hoặc chất có mùi, không để lẩn hạt với các
hàng hóa có mùi (xăng, dầu, hóa chất ). Mặt khác, cũng nhờ tính chất này mà ta có thể sử
dụng các chất xông hơi để diệt sâu mọt trong khối hạt (thậm chí diệt cả sâu mọt nằm sâu
trong hạt), đồng thời có thể giải phóng được hơi độc trong hạt bằng cách thông gió, hong
phơi.

2.6.2. Quá trình hút và nhả ẩm. Thủy phần cân bằng của hạt:
Lượng nước tự do chứa trong hạt phụ thuộc vào độ ẩm của không khí bao quanh khối
hạt. Độ ẩm của không khí bao quanh lớn thì hạt sẽ hút thêm ẩm và thủy phần tăng lên, ngược
lại độ ẩm của không khí bao quanh nhỏ thì hạt nhả bớt hơi ẩm và thủy phần giảm.
Hạt nhả ẩm khi áp suất riêng phần của hơi nước trên bề mặt hạt lớn hơn áp suất riêng
phần của hơi nước trong không khí. Hạt hút ẩm ở trường hợp ngược lại.
Hai quá trình hút và nhả hơi ẩm tiến hành song song cho tới khi đạt trạng thái cân bằng
(thủy phần của hạt không tăng và không giảm) ở một điều kiện nhiêt độ và độ ẩm nhất định.
Nhóm 16 15
Bằng những thực nghiệm họ đã chỉ ra rằng độ ẩm cân bằng của hầu hết các loại hạt nằm
trong khoảng từ 7 đến 33% - 36%. Đối với hạt có độ ẩm bằng 7% cân bằng với hàm ẩm (φ)
không khí 15-20%; còn độ ẩm của hạt bằng 33 - 36% cân bằng với hàm ẩm không khí bằng
hơi bão hòa.
Thủy phần cân bằng của hạt phụ thuộc vào độ ẩm và nhiệt độ của không khí bao quanh
khối hạt, phụ thuộc vào cấu tạo và nhiệt độ của bản thân khối hạt:
- Ở mỗi điều kiện nhiệt độ và độ ẩm xác định, mỗi loại hạt có một thủy phần cân bằng
hoàn toàn xác định. Ở cùng một nhiệt độ, độ ẩm tương đối của không khí càng tăng thì thủy
phần cân bằng càng lớn. Còn trong cùng một điều kiện độ ẩm tương đối của không khí thì khi
nhiệt độ của không khí càng cao thì thuỷ phần cân bằng của hạt càng giảm. Theo
BAKHAREP khi nhiệt độ giảm từ 30
0
C xuống 0
0
C thì độ ẩm cân bằng của tất cả các loại hạt
đều tăng gần như nhau và tăng lên 1,4%. Sở dỉ nhiệt độ tăng thì thủy phần cân bằng của hạt
giảm vì độ ẩm tương đối của không khí và áp lực bốc hơi nước phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt
độ. Khi nhiệt độ tăng lên thì lượng hơi nước bão hòa trong không khí cũng tăng lên, do đó áp
lực thoát hơi nước cũng tăng và dẫn tới độ ẩm tương đối của không khí giảm.
Bảng 2. Sự thay đổi thủy phần của thóc trong điều kiện độ ẩm tương đối của không
khí bằng 80% ở các nhiệt độ khác nhau:

Từ bảng trên ta thấy rằng ở t
0
= 20
0
C và φ của không khí bằng 80% thì thóc có thể hút
ẩm tới 15,23%. Nếu φ= 80% và t
0
= 30
0
C thì độ ẩm cân bằng của thóc đạt 14,66%. Do đó
trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm như nước ta thóc dễ bị hư hỏng và biến chất. Khi bảo
quản hạt phải tìm mọi biện pháp ngăn chặn không khí có độ ẩm cao xâm nhập vào kho bằng
cách đóng kín cửa kho trong những ngày ẩm, dùng chất cách ẩm phủ kín mặt đống hạt Mặt
khác phải tranh thủ những ngày có nắng to, độ ẩm tương đối của không khí thấp mở cửa kho
thông gió, cào đảo để hơi ẩm trong hạt có thể bốc ra ngoài.
Nhóm 16 16
- Thành phần hóa học của hạt cũng ảnh hưởng đến độ ẩm cân bằng. Trong những điều
kiện như nhau độ ẩm cân bằng của hạt có dầu bao giờ cũng nhỏ hơn hạt ngũ cốc khoảng 2
lần. Sở dỉ như vậy vì trong hạt có dầu chứa nhiều chất béo và ít chất keo háo nước. Do đó hạt
có độ béo càng cao thì độ ẩm cân bằng càng thấp.
2.6.3. Sự phân bố thủy phần trong khối hạt:
Trong khối hạt thủy phần thường phân bố không đều, có khu vực thủy phần của hạt cao,
có khu vực thủy phần của hạt thấp hơn và có sự chuyển ẩm từ phần này sang phần khác. Sở dỉ
có hiện tượng đó là do những nguyên nhân sau:
- Trong bản thân mỗi hạt thủy phần phân bố cũng không đều vì do thành phần cấu tạo và
hoạt động sinh lý ở các phần khác nhau trong cùng một hạt không giống nhau.Ví dụ: trong
hạt thóc có w= 13% thì thủy phần sẽ phân bố như sau: nội nhủ 13,8%; phôi 15,1% và vỏ trấu
10,2%.
- Trong khối hạt bao gồm hạt khô và chắc, đồng thời có những hạt còn xanh non, chưa
hoàn thiện và các tạp chất dễ hút ẩm. Do đó đã tạo nên những thành phần và khu vực có thủy

phần không đều. Đem phân tích độ ẩm của các thành phần khác nhau trong khối thóc thu
được kết quả sau: khối thóc có w=13,2%; hạt mẩy, chắc có w=12,8%; hạt xanh, non có
w=14,3%; tạp chất trong thóc có w=14,2%.
- Do ảnh hưởng của độ ẩm tương đối không khí tới khối hạt không đều nhau. Lớp hạt ở
trên mặt và xung quanh tường kho, gần cửa kho là những chỗ tiếp xúc nhiều với không khí
nên thường có thủy phần cao hơn.
- Do sự hô hấp của hạt, sự hoạt động của côn trùng, VSV sinh ra một lượng hơi nước
đáng kể. Cho nên những phần hạt có cường độ hô hấp lớn, tập trung nhiều côn trùng, VSV thì
thường có thủy phần cao.
- Do sự thay đổi nhiệt độ đã dẫn đến sự phân bố lại ẩm trong khối hạt. Khi sự chênh lệch
về nhiệt độ trong khối hạt càng lớn thì sự chuyển dịch ẩm xảy ra càng mảnh liệt.
- Kho xây dựng không tốt cũng có thể gây nên tình trạng phân bố ẩm không đều.
Như vậy, có nhiều nguyên nhân khác nhau làm cho sự phân bố thủy phần trong khối hạt
không đều gây những khó khăn nhất định trong công tác bảo quản. Trong các nguyên nhân đó
thì nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí là nguyên nhân chủ yếu. Vì vậy muốn khắc
Nhóm 16 17
phục tình trạng phân bố ẩm không đều trong khối hạt điều quan trọng trước tiên là phải ngăn
ngừa ảnh hưởng của nhiệt độ cao và độ ẩm lớn của không khí.
KẾT LUẬN:
Những tính chất vật lý của khối hạt đã trình bày ở trên có ảnh hưởng trực tiếp tới phẩm
chất của hạt trong quá trình bảo quản. Mỗi tính chất đều có mặt hại đồng thời có mặt lợi.
Trong quá trình bảo quản hạt, cần lợi dụng mặt có lợi và phải ngăn ngừa, hạn chế mặt có hại
để giữ gìn tốt chất lượng của hạt, hạn chế hao hụt về số lượng.
II. Những biến đổi sinh lí và hóa lí xảy ra trong quá trình bảo quản:
1 Những biến đổi hóa học trong quá trình bảo quản:
Một trong các mục đích bảo quản hạt là hạn chế tối đa những biến đổi hóa học vì các
biến đổi này sẽ làm cho hạt bảo quản bị bién đổi cả về dinh dưỡng, cảm quan lẫn an toàn thực
phẩm. Tuy nhiên khi bảo quản thông thường, các biến đổi hóa học diễn ra bên trong hạt với
tốc độ rất chậm, rất khó kiểm soát nhanh và liên tục như các biến đổi về hóa lí hay sinh học.
chỉ khi nào hạt gặp điều kiện rất bất lợi, các biến đổi hoa học xảy ra nhanh để chúng ta nhận

thấy được thì chất lượng đống hạt đã bị giảm nghiêm trọng. Các biến đổi hóa học của đống
hạt khi bảo quản liên quan mật thiết tới hoạt động của enzyme trong hạt và sự phát triển của
vi sinh vật trong đống hạt. Vì vậy các nguyên nhân đó làm cho enzyme và vi sinh vật phát
triển tốt cũng là nguyên nhân gây biến đổi về mặt hóa học. Do đó, thông thường khi bảo quản
người ta không kiểm soát các biến đổi hóa học mà chỉ thông qua các thông số biến đổi của
hóa lí và vi sinh vật phát triển trong đống hạt để hạn chế các biến đổi về hóa học của đống
hạt.
Các biến đổi hóa học của gạo, ngô và lúa mì trong quá trình bảo quản (bảng 3). Qua kết
quả trong bảng ta thấy các biến đổi về hóa học phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và độ ẩm khi bảo
quản. Các biến đổi chung của hạt điều theo hướng làm tăng độ chua của sản phẩm, giảm hàm
lượng của tinh bột và protein và làm tăng hàm lượng đường hòa tan. Lượng Vitamin B1 cũng
giảm.
Nhóm 16 18
Nhóm 16 19
6
21,03
0
Luá mì
6
3
0
Ngô
6
3
0
Gạo
Thời gian
bảo quản
(tháng)
Bảng 3: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến thành phần hóa học của gạo,ngô và lúa mì.

13,50
13,65
13,75
12,32
12,45
12,50
11,02
11,04
11,06
10
o
C
Độ ẩm
(%)
11,00
12,00
13,75
8,50
10,7
12,5
8,50
10,0
11,06
25oC
10,0
12,7
13,75
6,40
9,40
12,50

7,0
9,0
11,06
45oC
2,8
2,8
2,85
3,00
3,18
3,25
3,0
3,0
3,0
10oC
Acid mg NaOH/100g
3,80
3,20
2,85
4,50
4,00
3,25
4,20
3,80
3,00
25oC
4,00
3,27
2,85
4,70
4,30

3,25
4,83
4,40
3,00
45oC
73,5
73,9
74,0
76,5
76,8
77,0
69,0
69,0
69,0
10oC
Porotein tiêu hóa được
(%)
67,0
70,0
74,0
70,0
72,5
77,0
63,0
65,0
69,0
25oC
61,0
67,0
74,0

65,0
71,0
77,0
60,0
63,0
69,0
45oC
61,5
62,0
62,0
57,5
57,9
58,0
70,0
70,0
70,0
10oC
Tinh bột tiêu hóa được
(%)
55,0
58,0
62,0
50,0
55,0
58,0
61,0
64,0
70,0
25oC
51,0

56,0
62,0
46,0
52,0
58,0
57,0
62,0
70,0
45oC
3,76
3,58
3,44
4,15
3,90
3,60
4,65
4,50
4,40
10oC
Tổng đường hoà tan (%)
3,85
3,68
3,44
4,35
4,00
3,60
5,80
5,10
4,40
25oC

2,16
2,83
3,44
2,00
3,00
3,60
2,80
4,10
4,40
45oC
20,5
20,7
21,0
28,7
28,8
29,0
11,5
11,8
12,0
10oC
Thiamine (vitamin B1)
(mg/100g)
16,5
18,0
21,0
24,0
26,0
29,0
10,0
11,0

12,0
25oC
14,8
16,5
21,0
22,0
24,0
29,0
8,5
9,7
12,0
45oC
2.7. Các biến đổi của tinh bột trong quá trình bảo quản:
Trong các thành phần của ngũ cốc thi glucid chiếm khoảng 55 - 80%. Glucid trong ngũ
cốc chủ yếu tồn tại dưới dạng tinh bột, một ít ở dạng cenlulose, pentosan và đường. Glucid có
tính hút ẩm vì vậy trong quá trình bảo quản nếu không chống ẩm tốt các hạt ngũ cốc sẽ bị ẩm
ướt, trương nở và biến chất. Biến đổi chủ yếu của tinh bột là quá trình thủy phân thành các
dextrin, maltodextrin, maltose và thậm chí là glucose dưới tác động của hệ enzyme amylase.
Quá trình hô hấp của hạt cũng là nguyên nhân chính dẫn tới sự hao hụt về tinh bột. Nếu VSV
phát triển, có thể làm thủy phân hoặc lên men tinh bột. Các loại nấm mốc như Aspergillus
oryzae, Aspergillus niger… có khả năng sinh ra enzyme amylase ngoại bào làm thủy phân
tinh bột thành đường. Ngoài ra, nấm men như các giống thuộc loài Saccharomyces nếu phát
triển trong đống hạt sẽ lên men đường sinh ra các sản phẩm như rượu, aldehyde , ceton, acid
hữu cơ… tạo mùi không tốt, làm giảm chất lượng hạt và có thể gây độc. Trong quá trình bảo
quản có hiện tượng nảy mầm thì cũng ảnh hưởng rất lớn đến thành phần dinh dưỡng của hạt.
Đối với ngô sau 28 ngày nảy mầm thì hàm lượng chất khô giảm xuống 12,2%, hàm lượng
đường trong hạt tăng từ 2,5 – 8,6%.
Quá trình thủy phân xảy ra khi độ ẩm bảo quản của hạt lớn hơn 15%. Khi nhiệt độ bảo
quản tăng, hàm lượng đường khử trong thành phần hạt cũng tăng. Môi trường yếm khí có tác
dụng ngăn chặn sự phát triển của VSV, do đó giảm được lượng mốc cũng như các biến đổi

của tinh bột dưới tác động của hệ enzyme nấm mốc (bảng 4).
Bảng 4. Biến đổi của glucid của lúa mì (điều kiện bảo quản 30
o
C trong 16 tuần).
Độ ẩm hạt (%) Trước
bảo
quản
15 16 17 18
Khí quyển bảo quản
Không
khí
Nitơ Không
khí
Nitơ Không
khí
Nitơ Không
khí
Nitơ
Tổng bào tử mốc
(trong 1g hạt * 10
-8
)
0 0.7 0 1.4 0 10.6 0 40 0
Đường không khử 232 186 188 133 176 127 144 98 129
Đường khử 37 32 38 44 52 44 83 48 108
Đường khử và đường tổng tính bằng đơn vị mg trong 10g hạt (theo chất khô).
Nhóm 16 20
2.8. Các biến đổi của protein trong quá trình bảo quản:
Trong quá trình bảo quản, lượng protein tổng không thay đổi. Nếu xét về tỷ lệ phần trăm
thì lượng protein tổng đôi khi còn hơi tăng do hàm lượng tinh bột bị mất đi trong quá trình hô

hấp. Tuy nhiên, tỷ lệ giữa các nhóm protein thay đổi do quá trình thủy phân của hệ enzyme
protease có trong hạt hay do vi khuẩn tiết ra (bảng 5). Ví dụ, nghiên cứu của Jones và
Gersdorff (1941) cho thấy khi bảo quản lúa mì có hàm ẩm khoảng 11% trong điều kiện kín,
thời gian 9 tháng đến 2 năm, hàm lượng nitơ tổng không đổi. Hàm lượng protein thực tế, cũng
như lượng protein thuộc nhóm gliadin và glutenin giảm. Chính vì thế chất lượng gluten sẽ bị
giảm dần theo thời gian bảo quản hạt. Hàm lượng nitơ ammonia không tăng khi bảo quản
lạnh nhưng tăng nhẹ khi bảo quản ở nhiệt độ thường 24
o
C. Như vậy, cũng như biến đổi của
glucid, tốc độ biến đổi của protein trong bảo quản tăng nhanh khi nhiệt độ và độ ẩm cao.
Bảng 5. Ảnh hưởng của điều kiện và thời gian bảo quản đến tính chất protein lúa mì
(đơn vị tính mg/100g lúa mì).
Tính chất
Nguyên
liệu
tươi
Bảng trong bình kín
Bảo quản (-1
o
C) Bảo quản (24
o
C)
9 tháng 24 tháng 9
tháng
24
tháng
Ẩm
Nitơ tổng
Nitơ protein
Nitơ ammonia

Nitơ tan trong 3% NaCl
Nitơ tan trong 70% alcohol
Nitơ tan trong 3% sodium salicylate
10.950
2.140
1.682
37
756
910
…
10.960
2.140
1.653
37
620
770
1.061
10.960
2.140
1.574
37
606
748
1.038
10.950
2.140
1.632
38
557
722

998
10.940
2.140
1.519
38
516
713
922
Ngược lại với quá trình thủy phân, trong bảo quản hạt đôi khi cũng xuất hiện quá trình
trùng hợp của các peptid mạch ngắn để cho ra các protein có khối lượng phân tử cao hơn. Ví
dụ, nghiên cứu của Joseph Chrastil’ và M. zarins (1992) cho thấy trong quá trình bảo quản hạt
ở 40
o
C, trong bình kín sau thời gian 12 tháng, hàm lượng các peptid phân tử lượng thấp trong
oryzenin giảm, trong khi đó hàm lượng các peptid phân tử lượng cao tăng lên. Điều này có
Nhóm 16 21
thể được giải thích do các cầu nối disunphua tạo ra giữa các cystine (hàm lượng lưu huỳnh
trong nhóm –SH của hạt gạo giảm từ 0.2% trước khi bảo quản xuống còn 0.14% sau 12 tháng
bảo quản. Ngược lại, lượng lưu huỳnh trong nhóm –S-S- tăng từ 0.12% lên 0.22% đối với gạo
hạt trung bình. Đối với gạo dài các số liệu tương ứng là 0.17% xuống 0.14% và 0.15% lên
0.18%. Ngoài biến đổi cystine thành cysteine thì cũng còn rất nhiều các biến đổi tạo phức
phức tạp khác làm tăng tỷ lệ phần peptid khối lượng phân tử lượng lớn trong hạt gạo.
Trong điều kiện bảo quản không tốt, nếu hạt bị ẩm ướt, nhiệt độ bảo quản cao hay trong
tình trạng bị bốc nóng, hệ enzymes protease sẽ hoạt động mạnh hơn phân hủy protein thành
các polypeptids và cuối cùng thành acid amin tự do. Các phản ứng này diễn ra khá chậm
trong hạt và khó phát hiện nhưng sẽ làm giảm chất lượng công nghệ của bột làm từ hạt.
Không những thế các enzyme trong hạt cũng có thể bị biến đổi ảnh hưởng đến khả năng nảy
mầm của hạt giống. Khi lượng acid amin tự do tăng lên mà có mặt vi sinh vật, các vi sinh vật
sẽ biến đổi các acid amin này theo 3 hướng:
- Vi sinh vật hiếu khí phân hủy các acid amin thành các acid hữu cơ và khí amoniac. Phản ứng

này tạo mùi khó chịu cho hạt bảo quản, tăng độ chua cho sản phẩm nhưng không gây độc hại.
- Các vi khuẩn kị khí phân hủy acid amintheo hướng tạo ra carbonic và các amin. Các amin tạo
ra thường là các chất gây độc cho cơ thể nhất là các amin mạch kín. Ví dụ tyrozine cho ra
tryptamine gây co giãn động mạch, histidine cho ra histamine kích thích tiết dịch vị, làm nở vi
huyết quản gây nổi ban, dị ứng.
- Nếu kết hợp cả vi khuẩn kỵ khí cả hiếu khí, các đổi của protein rất phức tạp tạo ra các sản
phẩm như phenol, scatol, crezol, indol,mercaptan…là các chất độc gây bài tiết nước miếng
nhiều và co giật, tạo mùi khó chịu thậm chí mùi thối cho khối hạt.
Tóm lại: Nếu hạt lương thực bị ẩm, nóng thì dù trong điều kiện bảo quản hiếu khí hay
yếm khí protid cũng sẽ bị phân hủy, làm giảm chất lượng và gây hư hỏng hạt. Quá trình lên
men thối thông thường biến đổi ở lớp gần bên ngoài , nơi bắt đầu các quá trình bốc nóng đống
hạt và sẽ di chuyển dần vào bên trong.
2.9. Các biến đổi của lipid trog quá trình bảo quản:
Trong hạt lương thực, chất béo tập trung nhiều ở lớp ngoài (cám, lớp aleurone) và phôi
hạt, lại được tạo thành bởi phần lớn các acid béo không no nên dễ dàng bị thủy phân và oxy
hóa. Khi bị thủy phân, chất béo cho ra glycerine và các acid béo làm chua hạt. Nếu các acid
Nhóm 16 22
béo mạch ngắn (khoảng dưới 8 carbon) thì đống hạt sẽ xuất hiện mùi hôi của các acid này.
Khi bị phân hủy, chất béo còn tạo ra nhiệt lượng lớn làm cho đống lương thực bị bốc nóng.
Ví dụ: các nghiên cứu của Zhou và các đồng sự (2002) cho thấy, khi bảo quản gạo, nhiệt độ
càng cao và thời gian càng dài thì àm lượng acid béo tự do tăng càng nhanh. Nếu nhiệt độ bảo
quản là 35
o
C thì sau 12 tháng hàm lượng acid béo tự do tăng từ 1,3 – 9,4% của chất béo.
Trong cùng thời gian bảo quản này, nếu nhiệt độ bảo quản là 5
o
C thì lượng acid béo tự do chỉ
tăng lên đến 4,1%.
Ngoài tác dụng thủy phân gây chua, lipid của hạt còn bị biến đổi do quá trình oxi hóa
gây cho hạt có mùi ôi khé và vị đắng nên quá trình oxy hóa còn được gọi là ôi hóa. Sự oxy

hóa của lipid có thể là ôi hóa sinh học hay cả hai.
-Ôi hóa hóa học là quá trình tự oxy hóa của chất béo khi có mặt của oxy. Khi có sự tấn
công các gốc acid béo tự do cũng như kết hợp bởi oxy phân tử. Áp suất của oxy và lượng nối
đôi trong phân tử acid béo có ảnh hưởng đến tiến trình phản ứng. sản phẩm đầu tiên là hydro
peroxyd, từ đó tạo nên aldehyde no và không no, ceton, acid mono và dicarboxylic, cetoacid,
epoxyt… tạo ra vị ôi khé cho hạt.
-Sự oxy hóa sinh học: Quá trình thủy phân và gây đắng xảy ra đầu tiên do enzym lipase
phân hủy chất béo tạo thành glycerin và acid béo, sau đó dưới tác dụng của enzym
lipoxygenase, acid béo chưa no bị oxy hóa tạo thành peroxyde và hydro peroxyde. Hydro
peroxyde và peroxyde lại tiếp tục chuyển hóa thành rượu, ceton, aldehyde và acid như trong
trường hợp oxy hóa hóa học. Sau đó lại tiếp tục xảy ra sự oxy hóa ceton. Kiểu oxy hóa sinh
học thường đặc trưng đối với acid béo no với phân tử lượng trung bình và thấp, khi có hàm
ẩm đáng kể. Khi đố các acid béo bị β-oxy hóa và decarboxyl, kết quả sẽ là tích tụ các
alkylmethylceton có mùi khó chịu.
Khi lipip bị oxy hóa, các vitamin trong hạt cũng thường bị mất hoạt tính. Lý do là khi
đó các acid béo cao phân tử cũng như các vitamin đều bị phá hủy bởi các sản phẩm của quá
trình oxy hóa. Ngoài ra, các sản phẩm oxy hóa của lipid còn làm vô hoạt các enzyme và có
khả năng phản ứng đối với protein. Hợp chất tạo thành này bền vững, không hòa tan trong
nước cũng nhưu trong dung môi hữu cơ và cũng không bị phân hủy bởi enzyme, vì vậy có
khả năng gây độc đối với người sử dụng.
Nhóm 16 23
2.10.Các biến đổi của vitamin trong quá trình bảo quản:
Trong hạt, vitamin tập trung phần lớn ở vỏ hạt, lớp aleurone và phôi. Trong quá trình
bảo quản, lượng vitamin dễ mất theo thời gian bảo quản và mức độ biến chất của hạt lương
thực. Trong hạt lương thực, vitamin B1 có hàm lượng lớn nhất và chủ yếu tồn tại dưới dạng
muối thiaminchloride, một phần nhỏ tồn tại dưới dạng tự do.
Trong quá trình bảo quản hạt, vitamin B1 sẽ bị phân hủy. Tốc độ phân hủy vitamin B1
phụ thuộc vào độ ẩm, nhiệt độ và cả sự có mặt của oxy không khí. Các nghiên cứu của
Bayfield và O’Donner (1945) cho thấy nếu bảo quản lúa mì ở độ ẩm 17% trong 5 tháng thì
hàm lượng thiamin giảm 30% nhưng nếu độ ẩm là 12% thì chhir giảm có 12% lượng vitamin

B1. Các nghiên cứu trên bảo quản gạo cho thấy tùy theo điều kiện bảo quản trong bao thấm
nước hay bao cói, hàm lượng vitamin B1 ở gạo có thể mất đi với các mất độ khác nhau Nếu
giữ trong bao bì không thấm nước, sau 6 tháng chưa có sự giảm sút đáng kể. Nếu giữ trong
bao cói, sau 6 tháng mất đi hơn 20% do cả O
2
và nhiệt độ điều tham gia vào sự phá hủy
vitamin B1.
Trong bảo quản gạo và các loại hạt khác, người ta nhận thấy rằng ngược với vitamin B1,
vitamin B2 có xu hướng tăng lên rõ rệt nhất là khi bảo quản ở dạng bao cói, bao tải, bao PP,
nghĩa là có sự xâm nhập dễ dàng của O
2
không khí. Sau 6 tháng, bảo quản ở lọ nâu đậy kín,
lượng vitamin B2 ở gạo tăng đến 53% còn vitamin B1 giảm 10%. Nếu giữ trong bao cói, bao
tải thì cũng trong 6 tháng, vitamin B2 tăng 95%. Lượng vitamin PP không hề thay đổi.
2.11.Các biến đổi của chất khoáng trong quá trình bảo quản:
Chất khoáng không có biến đổi đáng kể trong quá trình bảo quản, và cũng không có tác
động rõ rệt đối với các chất khác trong thành phần của hạt.
2.12. Sự thay đổi độ acid của hạt:
Độ acid là số mg NaOH 1N để trung hòa lượng acid có trong 100g chất khô. Trong bảo
quản hạt, mặc dù có thể chưa có dấu hiệu hư hỏng nhưng độ acid của hạt luôn tăng. Bảo quản
càng lâu thì độ acid càng cao, vì vậy dựa vào độ acid có thể xác định được độ tươi mới của
hạt. Nguyên nhân làm tăng độ acid của hạt là do các phản ứng thủy phân và oxy hóa dưới tác
dụng của các enzyme của hạt và vi sinh vật. Ví dụ như phản ứng phân hủy protêin thành acid
amin và các sản phẩm trung gian, phitin thành acid phostoric và diphosphat, gluxit thành các
Nhóm 16 24
đường đơn giản, sau đó tiếp tục biến thành acid hữu cơ (acid lactic, acid acetic ), phân hủy
chất béo thành acid béo tự do và glycerin… độ acid tăng nhanh hay chậm phụ thuộc vào độ
ẩm sản phẩm, nhiệt độ không khí và chất lượng hạt ban đầu. Nếu nhiệt độ và độ ẩm cao thì
quá trình phản ứng xảy ra nhanh do đó hạt chóng chua. Độ chua đặc biệt cao trong các đống
hạt đã nảy mầm, đã qua tự bốc nóng hay bị trùng bọ ăn hại nghiêm trọng.

So với hạt thì độ acid của bột và hạt bốc vỏ (ví dụ gạo) tăng nhanh hơn nhiều, điề này
chứng tỏ bảo quản hạt nguyên dễ hơn sản phẩm đã qua chế biến. Điều này đã được Coznina
nghiên cứu và cho kết quả sau:
Thời gian
bảo quản (ngày)
Bột mì Hạt mì
15
0
C 35
0
C 15
0
C 35
0
C
0
10
20
30
17,0
19,3
20,0
22,0
17,0
-
35,0
52,0
17,0
-
-

17,5
17,0
-
-
19,5
Đối với bột mì mới hoàn toàn độ acid khoảng 15 20 (ml NaOH 0,1N/100g chất khô).
Độ ẩm của bột thích hợp cho bảo quản khoảng 13 14%. Nếu độ ẩm 14% thì độ acid tăng rất
nhanh, đặc biệt ở nhiệt độ từ 20
0
C trở lên.
Voncop cũng đã nghiên cứu sự biến đổi chỉ số acid béo cuả gạo sau 8 tháng bảo quản và
rút ra kết luận như sau: nếu thóc có chất lượng tốt thì gạo thành phẩm sẽ dễ bảo quản hơn vì
chỉ số acid béo tăng lên ít hơn. Chỉ số acid béo của gạo chế biến theo phương pháp gia công
nước nhiệt gần như không thay đổi sau 8 tháng bảo quản vì enzym lipase đã bị nhiệt trong
thời gian gia nhiệt. Chỉ số acid béo thấp nhất và gần như không thay đổi trong 8 tháng bảo
quản.
3. Những biến đổi sinh lí trong quá trính bảo quản:
3.1. Hô hấp của hạt:
Mặc dù hạt đã tách khỏi cây, khi bảo quản trong kho nó không quang hợp nữa nhưng nó
vẫn là vật thể sống và thường xuyên trao đổi chất với bên ngoài.
Nhóm 16 25