CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Lý do chọn đề tài Bưởi da xanh là một trong năm loại cây ăn quả đặc sản của tỉnh Bến Tre nói riêng và đồng bằng sông Cửu Long nói chung, được xác định là cây trồng chủ lực, có lợi thế trong phát triển kinh tế nông nghiệp của Việt Nam ở hiện tại cũng như tương lai. Hiệu quả kinh tế từ cây bưởi da xanh mang lại là không thể phủ nhận, vượt trội hẳn so với các loại cây trồng khác, bình quân cho thu nhập từ 400-500 triệu đồng/ha/năm. Thông qua các tổ hợp tác xã sản xuất, thu mua cũng như khâu phân loại đầu vào nghiêm ngặt ngày càng được chú trọng đã giúp người trồng bưởi an tâm hơn, vì đã giảm được vấn đề bị thương lái ép giá như trước đây. Tuy nhiên, sản lượng bưởi đạt chuẩn chất lượng VietGAP và GlobalGAP chưa nhiều, diện tích nhỏ nên chưa ổn định được nguồn sản phẩm và sự đồng đều về chất lượng khi khách hàng yêu cầu.
Trong quá trình sản xuất, thu mua, đóng gói sản phẩm bưởi để xuất khẩu, phân loại là khâu quan trọng nhất, quyết định chất lượng đầu ra của quả bưởi đến tay người tiêu dùng. Không chỉ vậy, thời đại của cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 đã đặt ra yêu cầu tất yếu về việc tự động hóa dây chuyền sản xuất kể cả ở nông nghiệp. Nhận ra được vấn đề này, nhóm đã quyết định nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình máy phân loại bưởi hướng đên mục tiêu phục vụ nhu cầu tiêu thụ bưởi da xanh của các vựa trái cây nói riêng, góp phần đẩy mạnh việc tiêu thụ và xuất khẫu các mặt hàng nông sản nói chung.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Tiết kiệm thời gian so với phương pháp phân loại thủ công truyền thống. Giảm thiểu chi phí thuê nhân công với mục tiêu có thể thay thế 2-3 người khi phân loại thủ công.1 Khảo sát cách thức phân loại bưởi trên thị trường Tiến hành tìm hiểu những tiêu chí phân loại bưởi da xanh của các thương lái cũng như xem quy trình phân loại, đóng gói bưởi ở vựa trái cây.
Bên cạnh đó, cũng trực tiếp hỗ trợ bán bưởi ở hội chợ xuân để nghiên cứu thị hiếu mua bưởi của người tiêu dùng. Tham quan và tìm hiểu quy trình phân loại bưởi ở vựa trái cây Lê Hải (3/2019, Châu Thành, Bến Tre) Quy trình xử lý, phân loại và đóng gói bưởi: Công đoạn 1: Tiếp nhận bưởi da xanh Bưởi da xanh được phân loại sơ bộ về cân nặng, độ chín, kích cỡ, loại bỏ khuyết tật, sâu bệnh. Sau đó, được vận chuyển đến khu vực tạm trữ nguyên liệu, lưu trữ tạm thời trong các sọt nhựa.1: Công đoạn tiếp nhận và lựa chọn bưởi của thương lái 1 Công đoạn 2: Xử lý rửa trái Bưởi da xanh được rửa với nước và dung dịch Clorin để làm sạch bụi bẩn, khử trùng, diệt khuẩn, loại bỏ nấm mốc, làm khô. Công đoạn 3: Đóng gói Bưởi sẽ được bao trái, dán nhãn và bọc túi lưới.
Tiếp theo, chúng sẽ được sắp xếp vào bao bì carton. Cuối cùng, họ sẽ đóng đai thùng carton và xếp thùng lên pallet. 1 Ảnh chụp của tác giả về công đoạn tiếp nhận và phân loại bưởi ở vựa trái cây Lê Hải (3/2019) 2 do an Hình 1.2: Bưởi được bọc lưới và dán nhãn mác 2 Công đoạn 4: Lưu kho hoặc bảo quản lạnh Tiến hành mã hóa lô hàng, lưu kho tạm thời. Bưởi được bảo quản lạnh ở 5oC.
Công đoạn 5: Xuất hàng Bưởi da xanh được chuyển lên xe tải hoặc container lạnh, sau đó được vận chuyển đến khách hàng nội địa và xuất khẩu.3: Đóng thùng và xuất hàng lên xe3 2 Ảnh chụp của tác giả về công đoạn bao bì, dán nhãn và bọc túi lưới tại vựa trái cây Lê Hải (3/2019) 3 Ảnh chụp của tác giả về công đoạn đóng thùng và xuất hàng lên xe tại vựa trái cây Lê Hải (3/2019) 3 do an Hình 1.4: Gian hàng bưởi da xanh ở hội chợ Xuân 2019 tại hồ Bán Nguyệt 4 b. Kết luận Qua những tìm hiểu và trải nghiệm thực tế về bưởi da xanh, có thể đúc kết được rằng trên thị trường thu mua bưởi hiện nay, người ta phân loại dựa vào những yếu tố chính như sau: Khối lượng: - Loại 1: từ 1.4kg trở lên (thông thường tối đa 3kg).5: Quả loại 1, loại 2 và loại 3 (trái sang phải) 5 4 Ảnh chụp của tác giả ở gian hàng bưởi da xanh hội chợ Xuân - nơi tác giả trực tiếp hỗ trợ bán bưởi để tìm hiểu thị hiếu người tiêu dùng 5 Ảnh ba loại bưởi được chụp trực tiếp (quả loại 1) và có tham khảo internet (hai quả còn lại) 4 do an Trên thực tế, yếu tố khối lượng trong phân loại bưởi mang tính chất tương đối vì khoảng giá trị khối lượng ở từng loại sẽ thay đổi (không nhiều) theo từng thời điểm, tùy theo nhu cầu và giá cả trên thị trường trong nước cũng như xuất khẩu. Tuy nhiên, khối lượng vẫn được xem là yếu tố tiên quyết trong việc phân loại bưởi để mua bán. Độ chín: khi chín, vỏ bưởi có màu xanh đến ngả vàng, khá mỏng và dễ bóc tách.
Múi bưởi màu hồng đỏ, mọng nước, bó chặt và dễ tách khỏi vách, có vị ngọt thanh, không chua và mùi thơm đặc trưng. Đây là yếu tố phải cần đến những cá nhân có kinh nghiệm để nhận biết và lựa chọn vì nó không thể hiện một cách rõ ràng ra bên ngoài. Kích cỡ, hình dáng bên ngoài: - Loại 1: quả bưởi tròn đều, đồng màu, mỏng vỏ, không bị sâu bệnh. - Loại 2: tròn đều, đồng màu.
- Loại 3: tròn đều, đồng màu, có thể chấp nhận một vùng màu khuyết tật nhỏ. → Cần phân tích thêm tỷ trọng (khối lượng / thể tích) để có thể phân loại chính xác hơn. Qua khảo sát thực tế, nhận thấy rằng khi xét ở từng loại, những quả có tỷ trọng trong ngưỡng phù hợp (đủ độ chín) thường cho múi bưởi mọng nước và mang vị ngọt (độ Brix) đặc trưng, có chất lượng tốt hơn. Giả sử, ta có hai quả bưởi A và B có cùng kích cỡ nhưng quả A nặng hơn quả B thì chúng ta sẽ ưu tiên chọn quả A vào loại tốt hơn.
Bởi lẽ, quả A nặng hơn nhưng to bằng quả B chứng tỏ ở quả B khối lượng vỏ bưởi chiếm phần lớn và cho chất lượng múi bưởi kém hơn. Tương tự với việc hai quả A và B có khối lượng bằng nhau nhưng quả B lại to hơn. Do đó, tỷ trọng được lựa chọn là một yếu tố để đánh giá độ chín và chất lượng múi bưởi trong phân loại. 5 do an Hình 1.6: Thực nghiệm sự liên hệ giữa tỷ trọng và độ chín của bưởi 6 Ngoài ra, hiện nay, theo tiêu chuẩn VietGAP nói riêng và GlobalGAP nói chung, người ta còn phân loại dựa trên độ Brix (cho biết mật độ đường trong dung dịch, một độ Brix tương ứng với 1 gram đường sacarozo trong 100 gram dung dịch), thì cả 3 loại đều phải đạt độ Brix 10 - 13%.
Trên cơ sở khảo sát các cách thức phân loại bưởi như trên, nhóm quyết định phân loại bưởi theo các tiêu chí: khối lượng và tỷ trọng, yếu tố vùng khác màu (khuyết tật) dùng để loại bỏ những quả chưa đạt (phế phẩm). Trong đó, sẽ có hai chế độ phân loại: phân loại chỉ theo khối lượng và phân loại theo cả khối lượng - tỷ trọng để người dùng linh hoạt trong việc lựa chọn. 6 Ảnh chụp của tác giả khi thử nghiệm sự liên hệ giữa chất lượng múi bưởi, độ chín và độ dày của vỏ (tỷ trọng bưởi) 6 do an 1.2 Phân tích các dự án liên quan a. Hệ thống phân loại bưởi trong một nhà máy ở Trung Quốc Nguyên lý hoạt động: Các quả bưởi sẽ được băng tải đưa đến vị trí phân loại theo kích thước.7: Bưởi được di chuyển theo các trục xoay 7 Ở vị trí phân loại theo kích thước, với các ống xoay cỡ lớn chứa nhiều lỗ tròn ứng với từng kích cỡ từng loại khác nhau, bưởi với kích thước tương ứng sẽ dễ dàng lọt vào bên trong.8: Bưởi được phân loại theo từng kích cỡ ở mỗi lỗ tròn 8 7 Ảnh lấy từ video trên Youtube (https://www.com/watch?v=8WxXJBUCw9M) 7 do an Sau khi lọt vào bên trong ống xoay, các quả bưởi sẽ di chuyển đến các khay lớn ứng với từng loại.
Sau đó bưởi sẽ được băng tải dẫn đến nơi đóng gói.9: Bưởi di chuyển đến từng khay lớn ứng với từng loại 9 Ưu điểm: Phân loại được kích thước bưởi một cách linh hoạt với số lượng bưởi lớn. Năng suất cao. Nhược điểm: Hệ thống này chỉ phân loại theo kích thước trong khi còn nhiều yếu tố quan trọng quyết định chất lượng quả bưởi như cân nặng, màu sắc bên ngoài. Cần một không gian rất lớn để lắp đặt và sử dụng hệ thống.
Chi phí khá tốn kém. 8 Ảnh lấy từ video trên Youtube (https://www.com/watch?v=8WxXJBUCw9M) 9 Ảnh lấy từ video trên Youtube (https://www.com/watch?v=8WxXJBUCw9M) 8 do an b. Hệ thống phân loại bưởi do công ty KW Automation (Australia ) sản xuất Nguyên lý hoạt động: Các quả bưởi sẽ được rửa sạch, lau chùi tự động trước khi được băng tải vận chuyển đến nơi phân loại.10: Bưởi di chuyển đến nơi rửa sạch và lau chùi tự động 10 Hình 1.11: Bưởi sau khi được rửa sạch và lau chùi tự động 11 Từng quả bưởi sẽ nằm trên một ngăn và được vận chuyển dọc theo một line để phân loại, khi đi ngang qua thùng chứa nào ứng với loại đó, hệ thống sẽ 10 Ảnh lấy từ video trên Youtube (https://www.com/watch?v=bTAEIdZGA98) 11 Ảnh lấy từ video trên Youtube (https://www.com/watch?v=bTAEIdZGA98) 9 do an xử lý và xy lanh nằm dưới ngăn sẽ đẩy để ngăn chứa lật ngang và bưởi sẽ lọt vào thùng tương ứng.12: Bưởi sau khi được rửa sạch và lau chùi tự động 12 Hình 1.13: Bưởi sau khi đã phân loại, nằm gọn trong từng thùng chứa 13 Ưu điểm: Hệ thống tích hợp công đoạn rửa – lau chùi trước khi đi vào phân loại giúp nâng cao chất lượng bưởi. Trước khi đi vào thùng chứa, bưởi sẽ lăn xuống một tấm cao su để giảm chấn động làm bưởi dập the.
12 Ảnh lấy từ video trên Youtube (https://www.com/watch?v=bTAEIdZGA98) 13 Ảnh lấy từ video trên Youtube (https://www.com/watch?v=bTAEIdZGA98) 10 do an Nhược điểm: Hệ thống khá tốn kém về chi phí lắp đặt. Khó áp dụng đối với quy mô vừa và nhỏ. Trên cơ sở tham khảo và phân tích các hệ thống phân loại bưởi như trên, nhóm đã định hướng được kết cấu mô hình bao gồm: Phần băng tải giúp vận chuyển bưởi đến nơi phân loại.