Tiền Giang: Sáng chế Dây chuyền sản xuất bột sữa dừa

Giải pháp này cũng được trao giải Khuyến khích Hội thi Sáng tạo kỹ thuật toàn quốc lần thứ XVII, năm 2021. Đây là giải pháp sáng chế đầu tiên được thực hiện tại tỉnh Tiền Giang dựa trên công nghệ tiên tiến của châu Âu.

Kỹ sư Nguyễn Văn Hòa cho biết, sản phẩm dừa nạo, nước cốt dừa được sử dụng phổ biến trong ngành chế biến thực phẩm nhưng vòng đời sử dụng khá ngắn dù được bảo quản tốt. Với mong muốn tạo ra sản phẩm bột sữa dừa sấy khô, giúp cho việc bảo quản được lâu, nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước và hướng đến xuất khẩu ra thị trường nước ngoài, kỹ sư Hòa cùng các cộng sự đã dày công nghiên cứu và cho ra đời “Dây chuyền sản xuất bột sữa dừa”. Trong quá trình nghiên cứu, các kỹ sư đã tích hợp nhiều giải pháp công nghệ như: Cơ khí hóa, tự động hóa, công nghệ số… và phần mềm chuyên dụng để thiết kế mô hình, sau đó gia công, lắp ráp hoàn chỉnh và vận hành thử nghiệm thành công.  

Dây chuyền này có cấu tạo và vận hành rất phức tạp; trong đó, doanh nghiệp tự gia công một số công cụ, thiết bị như: Quạt gió, tháp chính và cyclone, tủ điện điều khiển, tủ điện động lực…, viết phần mềm chuyên dụng (lập trình tự động hóa, điều khiển) kết hợp nhập một số thiết bị, máy móc từ châu Âu và Nhật Bản, gồm: Máy đồng hóa, bơm cao áp, các thiết bị đo, thiết bị điều khiển PLC, HMI… để lắp ráp, hoàn thiện dây chuyền.

Quá trình nghiên cứu, sáng tạo ra dây chuyền theo kỹ sư Hòa cũng rất gian nan. Các thành viên của nhóm phải mất hơn 8 tháng mài mò, nghiên cứu, vận hành thử, điều chỉnh nhiều lần mới hoàn thiện dây chuyền và đưa vào lắp đặt; trong đó, tổng chi phí nhân công, vật tư để thử nghiệm lên đến cả tỷ đồng. Phức tạp nhất là công đoạn điều chỉnh tốc độ gió và áp suất chân không trong các tháp sấy (nếu chỉnh gió ở tốc độ thấp, bột sữa giữ nhiệt lâu sẽ xuống màu, mau hỏng; nếu chỉnh gió ở tốc độ cao quá, bột sữa bị hút ra ngoài và rơi xuống các cyclon chứa tạp chất). Bên cạnh đó, nhóm phải mất thời gian nghiên cứu, thử nghiệm và chọn loại péc phun ngoại nhập loại đặc biệt (do Đức sản xuất) chịu được nhiệt độ, áp suất cao (từ 140 – 180 par) nhằm khắc phục trường hợp nước cốt dừa kết tủa do hàm lượng chất béo cao, gây kết dính ở đầu péc gây nghẹt…

Về nguyên lý hoạt động, dây chuyền này dùng công nghệ sấy phun để biến nước cốt dừa thành bột sữa dừa. Theo đó, nước cốt dừa sau khi được ép từ cơm dừa khô sẽ được chuyển đến bồn trộn, được bổ sung một số thành phần vi lượng và chất khô cần thiết. Sau đó, dung dịch này sẽ được đồng hóa bằng máy (giúp tán mịn phân tử chất béo) và được phun sương (bằng bơm cao áp) vào tháp sấy thông qua các béc phun. Hạt sương phun ra được gia nhiệt (hơi nóng từ dây chuyền được gia nhiệt lên đến 200⁰C qua bộ trao đổi nhiệt) và bốc hơi nước nhanh chóng để trở thành hạt bột và rơi xuống dưới bồn chứa. Chất bột rơi xuống được làm nguội đến dưới 35⁰C và đưa đến sàn rung để tách các hạt kích thước lớn. Thành phẩm thu được qua sàng lưới là bột sữa dừa mịn, độ ẩm không quá 3% được chuyển qua dây chuyền đóng bao và cho vào kho lưu trữ. Riêng không khí nóng và hơi nước được đẩy ra ngoài qua hệ thống quạt gió và bụi mịn được thu hồi tại các cyclone.

Kỹ sư Nguyễn Văn Hòa cho biết, dây chuyền này được nghiên cứu, thiết kế theo công nghệ tiên tiến của châu Âu với chi phí đầu tư thấp hơn nhiều so với thiết bị nhập ngoại nên khá phù hợp với khả năng tài chính của doanh nghiệp trong nước. Đặc biệt, dây chuyền này có thể sấy được thực phẩm có hàm lượng chất béo cao (lên đến 70%). Bên cạnh đó, dây chuyền này còn có một số ưu điểm so với thiết bị nhập ngoại như: Thời gian sản xuất liên tục khoảng 72 giờ cho một chu kỳ sản xuất, thành phẩm hao hụt ít hơn (từ 0,3 – 0,5%). Ngoài ra, công đoạn ép nước cốt dừa đạt hiệu suất từ 70 - 80%; bình quân 1 kg cơm dừa ép được 700 - 800 gram nước và cứ 2,5 kg nước được ép ra sản xuất được 1 kg bột dừa (có thêm chất phụ gia); mỗi giờ, có thể sản xuất 200 kg bột sữa dừa thành phẩm xuất khẩu. Bột sữa dừa có thể bảo quản lâu, rất tiện dụng cho ngành chế biến thực phẩm...

Theo kỹ sư Hòa, dây chuyền sản xuất bột sữa dừa do doanh nghiệp của anh thực hiện theo đặt hàng của Công ty TNHH Dừa Định Phú Mỹ (tỉnh Bến Tre) với hợp đồng trọn gói trị giá 9 tỷ đồng (thiết kế, thi công, lắp đặt, vận hành, nghiệm thu) trong khi thiết bị nhập ngoại có giá trên 1 triệu USD. Bên cạnh sản xuất bột sữa dừa, dây chuyền này có thể chế biến ngũ cốc, thủy hải sản thành dạng bột mịn, kể cả một số loại trái câynhư: Đu dủ, tắc, thanh long, cà phê, xoài…

Đến nay, Công ty TNHH MTV sản xuất máy và thiết bị công nghiệp Thái Hòa đã tiến hành gia công, lắp đặt 4 dây chuyền sản xuất bột sữa dừa cho Công ty TNHH Dừa Định Phú Mỹ. Hiện tại, Công ty chuẩn bị lắp đặt dây chuyền thứ năm theo hợp đồng đã ký với một doanh nghiệp tại tỉnh Trà Vinh.

Kỹ sư Nguyễn Văn Re – Chủ tịch Hội Cơ khí tỉnh Tiền Giang cho biết, giải pháp sáng chế do kỹ sư Nguyễn Văn Hòa cùng các cộng sự tạo ra có giá trị khoa học và giá trí thực tiễn rất cao. Qua đó, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí đầu tư của doanh nghiệp so với dây chuyền nhập ngoại (trong nước, hiện chỉ có Công ty cổ phần sữa Việt Nam Vinamilk sử dịng dây chuyền nhập khẩu từ châu Âu). Hiện tại, Công ty TNHH Dừa Định Phú Mỹ đã đưa vào vận hành hiệu quả dây chuyền này và đã sản xuất bột sữa dừa (loại bao 25 kg) xuất khẩu sang một số quốc gia như: Nhật Bản, Mỹ, Trung Đông…