Sau quá trình nghiên cứu, nhóm tác giả ThS. Đào Vĩnh Hưng, ThS. Nguyễn Trọng Minh Khiêm (Phân viện cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch) đã chế tạo thành công máy rửa thanh long qui mô lên đến 3 – 4 tấn/giờ, mang lại hiệu quả cao về mặt kinh tế và xã hội, góp phần nâng cao vị thế cho nông sản nước nhà. 

Máy rửa thanh long do ThS. Đào Vĩnh Hưng, ThS. Nguyễn Trọng Minh Khiêm chế tạo.

Năng suất rửa vượt trội

Theo các nhà vườn, trong các khâu sơ chế thì công đoạn rửa và làm sạch thanh long là khâu khó khăn, phức tạp, tốn nhiều công lao động. Quy trình này không chỉ chiếm tỷ lệ giá thành sơ chế cao mà còn ảnh hưởng nhiều đến việc đánh giá chất lượng sản phẩm.  

Trong khi đó hiện nay, đa số các loại máy rửa thanh long vẫn còn tồn tại những hạn chế như: khi rửa thanh long ruột đỏ độ sạch chỉ đạt 60% - 70%, gây mất thời gian phân loại và chi phí rửa lại; tỷ lệ gãy “tai” thanh long từ 10% - 25%; tỷ lệ phế phẩm do gãy “tai” còn cao, trung bình 30 - 60 trái/tấn. Ước tính với thanh long xuất khẩu tại thời điểm cao có giá từ 20.000 – 30.000 đồng/kg thì thiệt hại cho nhà đóng gói khoảng 300.000 – 900.000 đồng/tấn. Ngoài ra, hệ thống lọc thủ công cần nhiều nhân công làm sạch lưới lọc.

Theo ThS. Đào Vĩnh Hưng, chất lượng máy rửa không đạt có thể do một số nguyên nhân sau: việc ngâm trái rất quan trọng nhưng do chọn nguyên lý thùng ngâm không hợp lý dẫn đến thùng ngâm ngắn không đủ thời gian, nhân công phải đẩy thủ công làm gãy “tai” trái. Mặt khác, máy rửa thanh long hiện tại không có khả năng đảo mặt trái, trái chồng chất lên nhau khiến cho vòi phun không rửa được những vết bẩn ở những trái phía dưới. Việc lựa chọn nguyên lý máy rửa và nguyên lý rửa chưa hợp lý, cũng như việc sử dụng vòi phun cố định cho tia nước hình côn hoặc vòi được làm bằng cách đục lỗ nhỏ trên ống, nên dù có bố trí rất nhiều vòi phun nhưng cũng không thể đi qua mọi điểm trên bề mặt trái; các vòi phun bố trí không hợp lý các tia nước triệt tiêu nhau. Đó là chưa kể, hệ thống máy rửa thanh long hiện nay có bộ phận lọc cố định mau nghẽn nên sẽ tốn công làm sạch liên tục cho bộ phận lọc.

Xuất phát từ thực tế trên, nhóm đã thiết kế, chế tạo thành công một hệ thống máy rửa theo nguyên lý “rửa phun thủy động kết hợp quay” với “đảo trái” thanh long phục vụ cho xuất khẩu và nội tiêu. Qua đó, cũng nhằm phục vụ cho quy trình cơ giới hóa khâu rửa thanh long, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất, chất lượng làm việc và hạ giá thành sản xuất.

Nguyên lý làm việc của hệ thống có thể tóm tắt như sau: trái thanh long sau khi được làm sạch cuống và hốc trái được băng tải đưa vào thùng ngâm với kết cấu đặc biệt. Chiều dài thùng ngâm được tính toán đảm bảo trái đủ thời gian ngâm trong nước, giảm gãy “tai”. Sau đó, trái được vớt lên bằng xích tải rồi tiếp tục đi qua cụm vòi rửa sơ bộ bằng vòi cố định áp suất thấp. 

Sau khi rửa sơ bộ, thanh long được đưa sang xích tải rửa, ở đây thanh long được rửa với áp suất cao với các cụm vòi động (gọi là cụm vòi quay thủy động). Các cụm vòi quay thủy động có thể quay quanh trục cố định 200 - 400 vòng/phút nên có khả năng quét vào những khe và mặt sau của tai trái mà các vòi cố định không thể phun tới, tốc độ quay tùy vào góc áp suất, lưu lượng vòi phun. Hơn nữa, việc thiết kế hệ thống xích tải phân đoạn sẽ giúp trái thanh long không bị chồng lên nhau và còn đảo được mặt trái trong quá trình rửa. Với tính năng trên, máy có khả năng rửa sạch được thanh long ruột đỏ mà các máy trước đó không làm được. Sau khi rửa xong, thanh long được làm khô bằng quạt cao áp trước khi đi qua băng tải phân loại và đóng gói. 

Đặc biệt hơn, chất bẩn sau khi rửa được lọc bằng hệ thống lọc tự động giúp giảm tối đa nhân công phục vụ máy và tăng được hiệu suất làm việc của máy.

Thực tiễn chứng minh

Máy rửa thanh long do nhóm tác giả ThS. Đào Vĩnh Hưng, ThS. Nguyễn Trọng Minh Khiêm đã được ứng dụng thực tế tại công ty TNHH MTV Hoàng Huy (ấp Vĩnh Xuân A, xã Dương Xuân Hội, huyện Châu Thành, tỉnh Long An). Kết quả cho thấy, năng suất máy đạt 3 - 4 tấn/giờ. Khi rửa thanh long ruột trắng độ sạch đạt từ 98 - 99 %, thanh long ruột đỏ đạt 96% - 97%; tỷ lệ độ gãy “tai” dưới 4%; độ gãy “tai” phế phẩm trung bình 1,9 trái/tấn. Hiện máy được đưa vào rửa thanh long để xuất khẩu sang các thị trường như Úc, Nhật, Mỹ, Hàn Quốc, EU…

Không chỉ có năng suất vượt trội, máy rửa thanh do nhóm ThS. Đào Vĩnh Hưng, ThS. Nguyễn Trọng Minh Khiêm chế tạo chỉ tiêu thụ điện của hết 7,44 kWh/tấn, tiết kiệm 48% so với mức tiêu hao năng lượng 14,28 kWh/tấn của dòng máy đời cũ. 

Đánh giá về tính hiệu quả, kinh tế mang lại, ThS. Hưng cho biết thêm, với tỷ lệ rửa sạch thanh long ruột đỏ, như trên đã phân tích, máy đạt trung bình 96 - 97%, trong khi máy cùng loại chỉ đạt trung bình 65%. 

ThS. Đào Vĩnh Hưng - thành viên chế tạo máy rửa thanh long nhận giải thưởng sáng tạo TP.HCM. 

Nếu máy có cùng năng suất rửa thanh long ruột đỏ 3,5 tấn/giờ, thì năng suất rửa thực tế theo ước tính là:

+ Năng suất thực tế máy mới: 96%* 3,5 = 3,36 tấn/giờ ứng với mức tiêu thụ điện là 25kWh, chi phí năng lượng riêng là 7,44 kWh/tấn. Với giá điện trung bình 1.500 đồng/kWh, để rửa một tấn thanh long ruột đỏ mất khoảng 11.160 đồng tiền điện.

+ Năng suất thực tế máy cũ: 65%* 3,5 = 2,1 tấn/giờ ứng với mức tiêu thụ điện là 30 kWh, chi phí năng lượng riêng là 14,28 kWh/tấn. Để rửa một tấn thanh long ruột đỏ mất khoảng 28.570 đồng tiền điện.

+ Ở máy cũ: tỷ lệ gãy “tai” cao 10% - 25 %, tỉ lệ phế phẩm do gãy “tai” cao, trung bình 30 - 60 trái/ tấn. Với thanh long xuất khẩu tại thời điểm cao giá 20.000 – 30.000 đồng/kg, thiệt hại cho nhà đóng gói 300.000 – 900.000 đồng/tấn.

+ Ở máy mới: tỷ lệ gãy “tai” chỉ còn trung bình 2 trái/tấn. Thiệt hại cho nhà đóng gói 20.000 – 40.000 đồng/tấn.

Về hướng nghiên cứu trong thời gian tới, nhóm sẽ tiếp tục hoàn thiên các thiết bị với kiểu dáng công nghiệp hơn, giảm được giá thành đầu tư máy ban đầu.

Với những hiệu quả thực tế mang lại, đề tài chế tạo máy rửa thanh long này đã đạt loại xuất sắc và chính thức được hội đồng nghiệm thu của Sở KH&CN TP.Hồ Chí Minh thông qua.

Theo khampha.vn