Máy loại bỏ tạp chất nông sản
Anh Phạm Trương Ngọc An (trái) giới thiệu về máy lọc sạn đá cho nông sản. Ảnh: NVCC
Anh Phạm Trương Ngọc An đã nghiên cứu và phát triển thành công máy phân tách các loại đá, sạn, sỏi, thủy tinh, kim loại có kích thước nhỏ nhất là 1mm ra khỏi sản phẩm như vỏ quế vụn, sả băm, đậu xanh, đậu nành, hạt vừng, trà khô, nghệ và gừng thái lát…
Giải bài toán sơ chế của ngành gia vị
Theo thống kê của Hiệp hội Gia vị thế giới, Việt Nam đứng thứ ba thế giới về sản lượng quế với doanh thu khoảng 400 triệu USD/năm. Còn theo Cục Xuất nhập khẩu (Bộ Công thương), năm 2021, xuất khẩu hạt tiêu của Việt Nam ước đạt 261 nghìn tấn, trị giá 938 triệu USD và dự kiến sẽ tiếp tục tăng trong năm 2022. Điều đó cho thấy, các nông sản gia vị đã và đang đóng góp lớn vào tỷ trọng xuất khẩu của Việt Nam.
Dây chuyền chế biến quế xuất khẩu. Ảnh: https://spimachisolution.com/
Tuy nhiên, điều những người sản xuất và chế biển gia vị xuất khẩu trăn trở nhiều năm qua là việc có thể giảm xuất khẩu nông sản thô, thay vào đó là các chủng loại đã qua sơ chế và chế biến chuyên sâu để tăng giá trị của những sản phẩm này đi vào thị trường khó tính. Bước sơ chế đầu tiên là làm sạch, loại bỏ 100% tạp chất.
Từ năm 2000, khi tìm hiểu thị trường nông sản, anh Phạm Trương Ngọc An (TP.HCM) dù không có chuyên môn về cơ khí nhưng đã dành nhiều thời gian, tâm huyết để tìm hiểu cách loại bỏ sạn được trong gạo. Phương pháp thủ công là không khả thi. Sau hơn một năm nghiên cứu, chiếc máy đầu tiên đã ra đời với toàn bộ thân máy và nhiều linh kiện được làm từ gỗ. Thậm chí cánh quạt cũng được làm từ gỗ để thổi các tạp chất còn sót lại. Theo anh An, công suất của chiếc máy đầu tiên là 30-40kg/giờ và lọc được 95-97% tạp chất. Tuy chưa cao nhưng vẫn ‘cơ khí hóa’ hơn phương án làm thủ công. Sau khi ra đời, chiếc máy lọc sạn cho gạo được sử dụng để phục vụ bà con ở xung quanh nhà anh An ở.
Nhưng càng tiếp xúc sâu vào ngành nông sản, anh nhận thấy rằng, lĩnh vực sản xuất trà, quế, hạt tiêu cũng có nhiều bài toán cần xử lý. Đơn cử như với hạt tiêu, nông dân thường phơi theo phương pháp truyền thống (trên sân bãi) rồi đóng bao bán cho thương lái. Muốn xuất khẩu đến thị trường khó tính phải sơ chế loại bỏ bụi bẩn, tạp chất, sỏi, cành/cuống khô. Trong khi đó, 45% sản lượng quế là quế vụn, kích thước không đồng đều. Lớp vỏ quế sống cũng có nhiều rong rêu, mốc, vi khuẩn bám vào vỏ ngoài. Trước đây, không có cách nào xử lý quế vụn ngoài việc nghiền tất cả thành bột.
Anh An cho biết: "Nếu không tách và làm sạch thì đừng nghĩ đến chuyện xuất khẩu quế bột. Các hộ trồng quế cứ nghĩ xay mịn rồi không ai phát hiện. Nhưng các nhà nhập khẩu thế giới có phương pháp kiểm tra quế có sạch không. Vì thế có giai đoạn Việt Nam chỉ bán được quế thô mà không bán được ít bột mịn nào cả".
Câu chuyện được anh An kể lại như một điểm khởi đầu cho việc bền bỉ tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện chiếc máy đa năng ở thời điểm này. Nhìn thấy rõ tiềm năng của chiếc máy này nên anh càng quyết tâm nghiên cứu, cải tiến.
Xuất hiện tại buổi giới thiệu giải pháp công nghệ của Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ TP.HCM (CESTI), anh Phạm Trương Ngọc An với tư cách là Giám đốc Công ty TNHH Spimachi Solution trình diễn một chiếc máy hoàn chỉnh có thể loại bỏ tạp chất ở hầu hết các nông sản với công suất 1 tấn quế/giờ, 2 tấn hạt điều/giờ, 1,5 tấn gừng cắt lát /giờ, 4 tấn hạt tiêu/giờ, 2 tấn nhân hạt điều /giờ, 0,5 tấn trà khô /giờ
“Chiếc máy này có thể lọc sạch 100% sạn, sỏi, thủy tinh hoặc bất kỳ tạp chất nào trong nông sản” – anh An quả quyết.
Máy hoạt động dựa trên nguyên lý tỷ trọng - một kỹ thuật được anh An cho là không mới, nhưng không được đánh giá cao nên không ai đi sâu vào nghiên cứu phát triển thêm các ứng dụng.
Anh An giải thích: “Nguyên lý tỷ trọng giúp phân tách những hạt có tỷ trọng nặng hơn sản phẩm ra khỏi hệ thống. Ví dụ đá cuội, đá xanh, thủy tinh, kim loại luôn có tỷ trọng nặng hơn so với các nông sản khác. Đơn cử, tỷ trọng của quế là 400-450 gram/lít, của hạt tiêu là 450-590 gram/lít, hạt tiêu sọ có tỷ trọng nặng hơn là trên 600-670 gram/lít. Với nguyên lý này chúng ta có thể tách được tất cả các tạp chất có kích thước nhỏ hơn 1,2mm ra khỏi sản phẩm”.
Xử lý được mọi nông sản
Khi chia sẻ về chiếc máy ‘nghe rất kỳ diệu’ này, anh An không quên nhấn mạnh, thiết kế rất đơn giản, bao gồm thân máy, trục máy, trục quạt gió bằng sắt sơn chống rỉ sét, máng cấp liệu, cửa xả nguyên liệu, lưới sàng và động cơ 2*2HP 380v.
“Bí quyết nằm ở việc sử dụng hai động cơ và quạt gió thế nào” - anh nhấn nhá. Thực vậy, tùy theo từng liệu nông sản như chè, hạt tiêu, quế, cà phê… mà lại cần một cơ chế hoạt động tương ứng. Với chè, hạt tiêu, cà phê… nguyên liệu được đưa vào phễu và chạy qua lưới sàng lọc. Tại đây, hai động cơ được bố trí song song với nhiệm vụ tương hỗ. Động cơ đầu tiên ở bên dưới phễu chứa nguyên liệu sẽ kéo khung sàng chạy ngược lại, trong khi động cơ còn lại chạy quạt với tốc độ gió đủ lớn để nâng toàn bộ vật chất có trọng lượng nhỏ hơn lên trên bề mặt sàng. Sỏi, thủy tinh, đất đá có trọng lượng lớn hơn sẽ nằm lại bề mặt sàng và được kéo ngược đổ dồn ra cửa xả tạp chất. Nông sản có tỷ trọng nhẹ hơn đi qua mặt sàng sẽ đổ dồn về cửa xả nguyên liệu ở vùng thấp để thu lại. Lúc này nguyên liệu đã sạch 100%. Mặt sàng cũng có loại bỏ những tạp chất có kích thước rất nhỏ như cát, bụi xuống bên dưới.
“Cơ chế tỷ trọng tức là, cái nào nhẹ hơn thì được quạt thổi nâng lên rồi dồn về cửa xả bên dưới, cái nặng thì nằm dưới mặt sàn rồi dồn về cửa xả trên cao. Bí mật nằm ở sự tính toán tỷ trọng để có lực gió vừa đủ. Ví dụ sản phẩm có tỷ trọng 300 gram/lít mà chạy với công suất 600 gram/lít thì nguyên liệu bay mất hao hụt hết rồi” – anh An giải thích.
Với quế, anh An lại có quy trình khác phức tạp hơn, do đầu vào của quế là nhiều mảnh vụn không đồng đều. Vỏ quế cũng có nhiều tạp chất như rong rêu, vi khuẩn kết mảng bám vào vỏ. Vì thế, trước khi đưa đi sàng lọc, quế được đưa vào máy phá vỡ hình ống, xoắn thành mảnh nhỏ. Sau đó, máy được đưa qua hệ thống ống có ma sát liên tục để làm sạch toàn bộ bụi bẩn, rong rêu, vi khuẩn bám trên vỏ quế. Để ra được quy trình hiện tại, chạy 16m trong 45-50 phút, anh An đã nghiên cứu thử nghiệm ở nhiều độ dài, thời gian và tốc độ ma sát khác nhau.
Thực tế, phiên bản thử nghiệm đầu tiên có thời gian 30 phút với độ dài 7m. Kết quả cho ra không sạch như tiêu chuẩn nên anh An phải thử thêm nhiều phương án để có được giải pháp tiêu chuẩn. Cái hay là máy có thể tùy chỉnh theo yêu cầu của khách hàng. Đơn cử, có khách yêu cầu chạy đường ống ngắn hơn trong thời gian dài hơn. Sau khi được làm sạch, quế mới được đưa vào quá trình sàng lọc trước khi nghiền thành bột.
Nhờ vậy hai năm qua, đã có 7000-8000 tấn quế đi qua hệ thống máy móc của anh An nghiên cứu để trở thành bột quế đạt tiêu chuẩn xuất khẩu. “Trước đây, các doanh nghiệp khi làm quế vụn thì hao hụt cỡ 5-7%, còn chiếc máy này giúp thu hồi 98% và hao hụt 2% trong quá trình làm sạch không bao gồm đất đá và độ ẩm” - anh An nói thêm.
Hay với trà khô thường lẫn nụ cây sơn, nụ trà trong quá trình thu hái. Nguyên nhân là bởi cây trà thường bị vi khuẩn ăn rễ. Nếu trồng thêm cây sơn, vi khuẩn sẽ chuyển sang ăn rễ cây sơn. “Đổi lại là trà thu hoạch thường lẫn nụ sơn nên cần loại bỏ các tạp chất lẫn vào” - anh An cho biết.
Hiện, chiếc máy này được anh An bán với giá rẻ hơn rất nhiều so với các máy tương tự nhập khẩu từ nước ngoài. Đơn cử máy lọc đá sạn, có giá 175 triệu đồng. Quan trọng hơn, máy có thể tùy chỉnh theo yêu cầu của khách hàng để phù hợp với thực tế của từng loại nông sản. Sau khi sơ chế, giá nông sản có thể tăng từ 2-3%.
https://khoahocphattrien.vn/
