Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Sáng chế máy chế biến điều (01/09/2016)

Lâu nay, việc bóc tách vỏ hạt điều để lấy nhân xuất khẩu hoàn toàn làm thủ công. Mỗi người một thiết bị đạp chân tách từng hạt một, năng suất không cao, tốn nhiều nhân công. Sau nhiều năm nghiên cứu, ông Mai Vĩnh Thạnh (SN 1962, ở đường Tây Sơn, TP.Quy Nhơn, tỉnh Bình Định) đã chế tạo thành công máy cắt, tách hạt điều tự động và hệ thống phân loại sau cắt tách.

Năm 1996, sau khi rời công ty chế biến dầu thực vật của nhà nước, được sự hỗ trợ của ông Trần Văn Sum - Chủ tịch Hội đồng quản trị Công ty CP xuất nhập khẩu Hà Việt (ở tỉnh Bình Định), dựa trên nguyên lý của thiết bị có sẵn, ông Thạnh mày mò chế tạo thành công thiết bị hấp hạt điều liên tục.

Thiết bị hấp hạt điều liên tục của ông Thạnh

Ông Thạnh cho biết: “Thông thường cơ sở chế biến hạt điều thường làm chín hạt bằng phương pháp chao dầu truyền thống. Cách này làm ô nhiễm môi trường do khói thải, dầu cặn từ vỏ hạt điều. Còn hấp tĩnh thì hạt chín không đều, vỏ hạt lại dẻo, đưa vào cắt rất khó. Do vậy, tôi đã liên tưởng đến giải pháp hấp các loại hạt có dầu trong chế biến dầu ăn từ hạt đậu phụng, mè, cơm dừa… theo nguyên lý hấp và chưng sấy trong môi trường hơi nước bảo hòa”.

Với cách này, ông Thạnh đã sáng tạo ra thiết bị hấp hạt điều liên tục. Cả hệ thống có 4 bầu vít, đặt trên giá theo chiều thẳng đứng. Các bầu vít này luôn quay, để hạt được trộn đều. Hạt được đưa vào vít thứ nhất, tự động đến vít cuối cùng thì theo băng tải ra ngoài. Thiết bị này sấy theo phương pháp sử dụng nhiệt độ hơi nước bảo hòa. Do đó hạt chín đều, vỏ giòn, dễ cắt. Hệ thống có công suất 1 tấn/giờ.

Khoảng những năm 2003, cơm dừa sấy khô có giá rất cao trên thị trường thế giới. Sau khi tham khảo ở tỉnh Bến Tre về, ông Thạnh tự vẽ thiết kế, chế tạo ra hệ thống sản xuất cơm dừa sấy khô khá ấn tượng. Cơm dừa sau khi tách khỏi sọ, làm sạch vỏ lụa, được đưa vào máy. Từ bể thanh trùng bằng nhiệt, cơm dừa theo băng tải vào bộ phận tạo hạt, rồi vào hệ thống sấy tầng sôi liên tục, sau đó theo băng tải vào phòng đóng bao gói, có hút chân không thành phẩm.

Ông Thạnh tâm sự: “So ra hệ thống sản xuất cơm dừa sấy khô chỉ có giá khoảng 450 triệu đồng, rẻ hơn rất nhiều so thiết bị nhập ngoại của tỉnh bạn. Rất tiếc, thời gian sau đó cơm dừa sấy khô ít được thị trường thế giới ưa chuộng nên không chuyển giao được cho các nơi”.

Ông Thạnh đứng bên một bộ phận của máy cắt tách hạt điều tự động và hệ thống phân loại sau cắt tách.

Thành công từ ý tưởng đột phá

Năm 2004, ông Thạnh tham khảo sưu tầm, thậm chí mang cả máy cắt tách hạt điều của Ý về tháo rời để học hỏi nhưng không kết quả. Theo ông, máy cắt tách hạt điều của Ý dùng hệ thống xích, công nhân phải nhét từng hạt vào từng mắt xích, tốn công, nhét không kịp, hạt lại vỡ nhiều.

Rồi máy cắt mâm xoay, máy cắt ca-li-met... tất cả đều không thể đem lại hiệu quả trong sản xuất. Rồi dùng ti-ben, khí nén sản xuất từng máy cắt riêng lẻ tự động theo công nghệ PLC (công nghệ tự động dùng khí nén).

Sau khi suy nghĩ, ông Thạnh quyết định liên kết nhiều máy lại với nhau thành hệ thống khép kín có gắn thêm hệ thống sàn rung để tách nhân, vỏ, hạt bể vỡ ra riêng rẽ nhau. Sau 4 năm mày mò nghiên cứu, cuối cùng ông đã thành công.

Ông Thạnh bảo, chỉ có công nghệ tự động mới có khả năng giải quyết yêu cầu đặt ra. Công nghệ ông chọn là công nghệ tự động PLC. Tất cả được lập trình trên máy tính. Ông dùng chương trình đã lập này để điều khiển các ti-ben chạy bằng khí nén. Cả hệ thống có tủ điều khiển chung đặt bên ngoài, và tìm máy có bộ điều khiển tự động riêng.

Ông Thạnh cho biết: “Kết cấu và hoạt động của máy rất đơn giản. Hạt điều sau khi hấp, chao được cho vào phễu từng máy, và cho rớt tuần tự xuống mâm có nối với nhiều rãnh. Nhờ hệ thống rung, hạt tuần tự đi vào các rãnh. Đến thời điểm nhất định hạt được định vị tại chỗ, đúng lúc đó dao cắt khép lại, cắt hạt làm đôi. Lúc này cả vỏ và nhân tách ra, theo cửa máy rớt xuống băng tải. Cứ như vậy cả 10 máy liên tục cắt tách và đưa sản phẩm ra băng tải. Hệ thống có thể hoạt động liên tục trong 3 ca”.

Điều khó khăn nhất là làm sao hạt nằm đúng vị trí cắt - tức nằm nghiêng, để khi cắt, 2 vỏ hạt điều tách ra, mà không làm vỡ nhân bên trong. Vị trí lắp đặt, độ đóng mở dao cắt phù hợp kích cỡ hạt để sau khi cắt tỷ lệ hạt vỡ ở mức cho phép và thấp nhất. Ông Thạnh cho biết: “Sau nhiều lần thử nghiệm thất bại, tôi vẫn kiên trì điều chỉnh. Sau 3 năm nghiên cứu ròng rã, hiện nay đã thành công. Máy có tỷ lệ hạt vỡ trên dưới 7% là tỷ lệ chấp nhận được”.

Theo ông Thạnh, máy cắt tách hạt điều tự động và hệ thống phân loại sau cắt tách có năng suất 180kg hạt nguyên liệu/giờ (khoảng 2 tấn/ngày), tính ra thay thế được 50 lao động (mỗi công lao động cắt tách thủ công được trung bình 40kg hạt điều thô). Nếu trừ 15 công nhân vận hành cho hệ thống thì vẫn giảm được 35 lao động so với làm thủ công, cắt tách khoảng gần 2 tấn hạt điều nguyên liệu trong một ngày.

Như vậy nhiều cơ sở sản xuất lớn hàng chục tấn/ngày thì số công nhân giảm là con số rất lớn. Đó là chưa kể chi phí vận chuyển, quản lý, tỷ lệ thất thoát khi chuyển hạt điều đến nhiều địa điểm “vệ tinh” trong vùng để gia công cắt tách từ nhà máy chính.

Ông Thạnh cho biết: “Nguồn lợi đem lại khi dùng hệ thống thiết bị cắt, tách hạt điều tự động này là rất lớn. Từ đó giảm giá thành, cạnh tranh được trên thị trường thế giới, lợi nhuận đem lại cũng cao hơn. Đồng thời, các cơ sở chế biến cũng sẽ đôn đốc người dân trồng điều để mua nguyên liệu, kích thích giá thành, từ đó người dân sẽ hưởng được lợi nhuận”.
Ông Trần Văn Sum cho biết: “Dùng hệ thống này giảm được công lao động, giảm điện năng, giảm tỉ lệ bể vỡ. Máy chủ yếu cắt được cỡ hạt loại C. Loại hàng này công nhân ít muốn cắt thủ công, vì tốn công mà thu nhập thấp hơn hàng loại A, loại B. Sử dụng máy giúp giảm công lao động và chủ động thời gian hơn, tiết kiệm được nhiều chi phí”.

Máy cắt tách hạt điều tự động và hệ thống phân loại sau cắt tách của ông Thạnh tuy còn phải tiếp tục hoàn thiện để đạt hệ số kỹ thuật tối ưu, giảm tỷ lệ hạt vỡ còn khoảng 4%. Nhưng thực tế cho thấy đây là thành công lớn, mở ra hướng mới cho ngành chế biến hạt điều Việt Nam, giảm lao động, giảm giá thành, cạnh tranh được trên thị trường thế giới và đem lại hiệu quả kinh tế cao.

Liên tục “gặt” giải thưởng

Năm 2005, với thiết bị hấp hạt điều liên tục, ông Thạnh đạt huy chương vàng Techmart Vietnam; giải Khuyến khích giải thưởng Sáng tạo khoa học công nghệ Việt Nam; Nhất Hội thi sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Bình Định lần thứ 5 (năm 2006 - 2007).

Với hệ thống sản xuất cơm dừa sấy khô, ông Thạnh đạt giải Nhì Hội thi sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Bình Định lần thứ 5 (năm 2006 - 2007). Năm 2009, với máy cắt tách hạt điều tự động và hệ thống phân loại sau cắt tách, ông Thạnh đạt giải Ba giải thưởng Sáng tạo khoa học công nghệ Việt Nam; Nhất Hội thi sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Bình Định lần thứ 6 (năm 2008 - 2009). Cũng trong năm nay, ông Thạnh được nhận “Bằng lao động sáng tạo” của Tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam.

Nguồn: Pháp Luật Việt Nam