Loại bỏ sạn trong gạo, cà phê, tiêu…
Đầu những năm 2000, khi thấy người nông dân trồng lúa đau đầu với bài toán làm thế nào để loại bỏ sạn trong gạo, anh Anh Phạm Trương Ngọc An (19/18 Chu Văn An, P Tân Thành, Q Tân phú, TPHCM) bắt đầu đi tìm giải pháp.
Thời điểm đó, gạo có ngon đến mấy mà có sạn, cũng không thể xuất khẩu. Sạn là tạp chất, không được có mặt trong lương thực, thực phẩm. Việc loại bỏ sạn bằng thủ công là không khả thi.
Cuối năm 2000, chiếc máy tách sạn trong gạo đầu tiên của anh An ra đời. Máy được làm hoàn toàn bằng gỗ, khá cồng kềnh. Máy sử dụng cánh quạt gỗ để thổi gạo, loại bỏ sạn trong gạo trước khi đóng túi.
Công suất máy ban đầu chỉ khoảng 30 - 40kg/giờ, khả năng lọc tạp chất đạt 95 - 97%. Lúc này, trên thị trường đã có một số máy loại sạn trong gạo được bà con sử dụng. Loại máy của anh An chủ yếu phục vụ cho bà con nông dân quanh khu nhà anh ở.
Từ thành công này, anh Phạm Trương Ngọc An nghĩ đến việc thiết kế một chiếc máy có thể loại bỏ đá sạn trong tất cả các loại nông sản. Tỉ lệ loại bỏ tạp chất phải đạt trên 99% thì mới đáp ứng được tiêu chuẩn nông sản xuất khẩu. Một thời gian dài mày mò, tìm hiểu, đến năm 2014, chiếc máy tách đá sạn trong nông sản của anh An hoàn thiện. Máy được làm hoàn toàn bằng inox.
Cơ chế tách bỏ tạp chất của máy dựa trên nguyên lý tỉ trọng, khối lượng riêng của vật liệu và đất đá. Tùy loại vật liệu cần lọc là chè, hạt tiêu, quế, ca cao, hay cà phê… mà chọn chế độ lọc tương ứng. Các loại tạp chất đều được tách dễ dàng ra khỏi nông sản, kể cả những hạt sạn kích thước nhỏ (từ 1 - 2mm).
Máy được thiết kế đơn giản gồm động cơ chạy dây chuyền, sàng lọc, quạt gió, hộp đựng nguyên liệu… Khi nguyên liệu được đưa vào dây chuyền để sàng lọc, quạt gió sẽ thổi với tốc độ tương ứng với nguyên liệu.
Lực gió được tính toán cho từng nguyên liệu là khác nhau dựa trên tỉ trọng của từng loại. Ví dụ tỉ trọng của hạt tiêu là 500 - 600g/lít, tỉ trọng của quế là 400 - 600g/lít, chè là 200 - 250g/lít… Khi thiết kế các chế độ khác nhau, anh An phải dựa trên tỉ trọng này để tạo ra lực gió tương ứng.
“Sạn luôn có tỉ trọng nặng hơn nông sản. Ví dụ cùng nặng 1g, nhưng hạt sạn sẽ có diện tích nhỏ hơn nhiều hạt tiêu hay hạt cà phê. Khi tiết diện khác nhau thì sẽ bị ảnh hưởng bởi lực gió khác nhau, tương tác gió cũng khác nhau. Khi quạt thổi vào sàng lọc, các hạt đá, sạn sẽ được phân loại riêng. Tỉ lệ loại bỏ tạp chất lên đến 99,9%”, anh An cho biết.
Hiệu quả của nông sản sau khi loại bỏ đá sạn rất đáng kể. Đối với hạt tiêu, việc làm sạch tạp chất có thể giúp tăng giá trị của hạt tiêu từ 2 - 3%. Tính theo đơn giá hiện nay là 75.000 đồng/kg hạt tươi thì sau khi loại bỏ sạch tạp chất có thể gia tăng giá trị lên khoảng 2.200 đồng.
Với tính năng điều chỉnh áp lực gió, máy có thể tách tạp chất cho nhiều loại nông sản khác nhau như tiêu, quế, trà, nhân hạt điều, gạo, hạt đậu xanh, hạt đậu đen, hạt đậu nành…. Máy vận hành với các mức công suất khác nhau, tùy từng loại nông sản, như quế vụn đạt mức 1 tấn/giờ; củ nghệ cắt lát đạt 1,5 tấn/giờ; hạt tiêu đạt 4 tấn/giờ; nhân hạt điều 2 tấn/giờ; chè khô 0,5 tấn/giờ. Với công nghệ này, tỷ lệ hao hụt trong quá trình làm sạch khoảng 2%, sản phẩm đạt yêu cầu xuất khẩu.
Anh An kể, hành trình đưa máy vào ứng dụng không ít nhọc nhằn. Có lần, anh vận chuyển máy cho một khách hàng ở Yên Bái để xử lý quế. Khi chạy thử nghiệm bằng loại quế khách hàng cung cấp, máy chạy ổn định. Nhưng khi khách hàng đưa quế vào để lọc đá sạn, máy lại không thể hoạt động. Anh An phải thuê người vận chuyển máy vào TP Hồ Chí Minh để xử lý, cài đặt lại, rồi lại vận chuyển ra…
Loại bỏ tạp chất trong nông sản bằng máy dò
Ông Lê Bá Thọ, Giám đốc Công ty Ngọc Thọ cho biết, hiện ông cũng đã cho ra thị trường loại máy loại bỏ tạp chất trong nông sản. Máy dò tạp chất dùng cảm ứng điện từ, nhiễm từ và dùng tia X. Đây là những dòng sản phẩm cho phép phát hiện tạp chất lẫn trong nông sản - thực phẩm ngay trong dây chuyền và thải loại ngay các sản phẩm lỗi.
Mỗi dòng máy có độ ứng dụng và độ nhạy đầu dò khác nhau (tùy theo đặc trưng của sản phẩm: Tỷ trọng, độ dày, độ ẩm…), nên khi doanh nghiệp quản lý chặt dây chuyền chế biến và chất lượng sản phẩm đầu ra ngay từ đầu, sẽ dễ dàng xác định được sử dụng loại máy nào để dò tạp chất là phù hợp và tính toán được chi phí sử dụng hợp lý theo nhu cầu.
Loại máy dò kim loại hoạt động theo nguyên lý ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ thường được thiết kế theo 2 dạng đường ống thẳng đứng hoặc đường ống nằm ngang. Loại máy này trang bị một cuộn phát từ trường và 2 cuộn thu.
Khi có kim loại (lẫn vào dòng sản phẩm) làm biến dạng từ trường, đầu dò sẽ phát hiện và loại bỏ sản phẩm có lẫn tạp chất (qua một van xả và đưa vào thùng chứa riêng), các sản phẩm an toàn sẽ được tiếp tục dẫn đến máy đóng bao (đóng gói), hoặc theo băng tải đưa vào kho lưu. Loại máy này dò được hầu hết các kim loại
Ở loại máy dò kim loại bằng hiện tượng nhiễm từ, nam châm vĩnh cửu sẽ làm nhiễm từ kim loại. Khi kim loại theo băng tải chạy qua đầu dò sẽ bị phát hiện và loại bỏ. Loại máy này chỉ dò được sắt và inox.
Hoạt động theo các hiện tượng cảm ứng điện từ hoặc nhiễm từ nên các loại máy dò này không tiêu hao vật tư, tạp chất kim loại có thể được kiểm tra, dò tìm và phát hiện mà không cần tiếp xúc. Máy không phá hỏng sản phẩm.
Trong trường hợp muốn dò cả tạp chất gồm kim loại và phi kim, giải pháp được đề xuất là sử dụng máy dò tạp chất X-RAY. Bằng việc sử dụng tia X và theo dõi độ suy giảm năng lượng của tia X, máy dò tạp chất sẽ so sánh tỷ trọng sản phẩm (mật độ vật chất) với tạp chất, từ đó loại bỏ sản phẩm lỗi khỏi băng chuyền. Máy thường được ứng dụng để dò tạp chất lẫn trong sản phẩm đã đóng gói bằng vật liệu bao bì kim loại (kẽm, nhôm...) hoặc chưa đóng gói.
Đặc trưng của máy dò tạp chất bằng tia X là người vận hành có thể thiết lập tỷ trọng sản phẩm phù hợp để máy có thể nhận diện tạp chất tốt hơn. Khi sử dụng loại máy này, người vận hành cần được đào tạo kỹ lưỡng về an toàn bức xạ, bên cạnh đó, chi phí vận hành cũng cao hơn, do có sự tiêu hao ở bộ phát tia X (bóng có tuổi thọ khoảng 10.000 giờ sử dụng).
Dù các công nghệ luôn sẵn sàng nhưng theo ông Lê Bá Thọ nhấn mạnh, việc quản lý chặt dây chuyền chế biến nông sản, thực phẩm cũng như chất lượng sản phẩm đầu ra ngay từ đầu, sẽ giúp doanh nghiệp tiết kiệm được rất nhiều chi phí đầu tư cũng như chi phí vận hành cho dây chuyền chế biến và khâu kiểm soát chất lượng.
