Chương 1: Tổng quan 1. Tổng quan công nghệ chế biến trái cây tại Việt Nam. Khái quát ngành kinh tế chế biến trái cây ở Việt Nam. Với sự tăng trưởng về diện tích đất nông nghiệp, sản lượng và giá trị xuất khẩu trái cây liên tục tăng trưởng cao trong những năm gần đây.
Tình hình thị trường xuất khẩu rau quả Việt Nam những tháng đầu năm nay có sự sụt giảm khá mạnh. Bởi thị trường xuất khẩu rau quả lớn nhất của Việt Nam là Trung Quốc gặp nhiều khó khăn do tình hình Covid-19 diễn biến phức tạp các cửa khẩu đóng cửa. Tuy giảm mạnh nhưng nhóm mặt hàng này đang cho thấy sự chuyển dịch khá tích cực sang thị trường có giá trị xuất khẩu cao như EU, Mỹ, Nhận Bản, Hàn Quốc… Theo tổng cục Hải quan, xuất khẩu ra quả sang thị trường Trung Quốc giảm mạnh trong 2 tháng đầu năm 2022, chỉ đạt được 261 triệu USD và giảm gần 26% so với cùng kỳ 2021. Do xuất khẩu sang Trung Quốc giảm mạnh, kéo theo kim ngạch xuất khẩu các loại quả của cả nước trong 2 tháng qua chỉ đạt 508 triệu USD, giảm 9.6% so với cùng kỳ năm ngoái.
Tuy nhiên, điểm đặc biệt là trong 2 tháng đầu năm 2022 xuất khẩu rau quả sang Mỹ lại tăng cao gần 70%; Hàn Quốc tăng khoảng 32%; Nhật Bản tăng 12%; Australia tăng 45,7%; Hà Lan tăng 51,5%; Nga tăng gần 33,9%… Chính sự tăng trưởng của các thị trường này dã góp phần tạo nên doanh thu xuất khẩu ấn tượng của mặt hàng rau quả ở hiện tại và trong tương lai sẽ phát triển hơn [1] Với sự tăng trưởng hàng năm vào các thị trường có giá trị kinh tế cao như Mỹ, Australia, Hàn Quốc… đang cho thấy việc sản xuất, vùng nguyên liệu đang có sự chuyển dịch đáp ứng yêu cầu thị trường ngày càng tốt hơn. Các doanh nghiệp đã sẵn sàng cung cấp những nguyên liệu đảm bảo cho việc cung cấp sản phẩm trong nước và xuất khẩu sang thị trường nước ngoài. Những sự liên kết giữa các doanh nghiệp và nông dân tạo thêm niềm cho người tiêu dùng. Tuy nhiên, vấn đề đáng lo ngại nhất với các doanh nghiệp là xuất khẩu rau quả tươi thường diễn ra tình trạng kẹt hàng ở các cảng biển.
Với mặt hàng quả, việc bảo quản chỉ có giới hạn nên nếu bị kẹt hàng lâu sẽ gây thiệt hại lớn. Nên hiện các doanh nghiệp chủ yếu chọn các mặt hàng có thể bảo quản ở thời gian dài để xuất khẩu. Còn với các sản phẩm bảo quản ngắn hơn như thanh long, doanh nghiệp phải chuyển sang đường hàng không, nhưng chi phí cao, khó cạnh tranh với các mặt hàng cùng chủng loại của những quốc gia khác cùng xuất khẩu. Đi sâu phân tích xuất khẩu rau quả, đặc biệt là mặt hàng quả cảu Việt Nam, chủ yếu xuất khẩu dưới dạng trái cây tươi nên giá trị gia tăng thấp và bị tác động bởi các rào cản kỹ thuật như kiểm dịch thực vật, chất lượng trái cây giảm nhanh, thời gian bảo quản Sinh viên thực hiện: Bửu – Thành – Triển Người hướng dẫn: NGUYỄN LINH NAM 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH TRONG HỆ THỐNG PHÂN LOẠI TRÁI CÂY SỬ DỤNG RASBERRY VÀ ARDUINO ngắn do chưa có công nghệ bảo quản tiên tiến và các vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm.
Năng suất chế biến phân loại trái cây thấp do chưa sử dụng công nghệ kỹ thuật vào việc phân loại, chủ yếu dựa vào thủ công sức lao động con người. Nhu cầu và định hướng phát triển chung ngành chế biến phân loại trái cây ở Việt Nam. Bên cạnh những tiền năng, lợi thế hiện nay ngành sản xuất từ cây ăn quả Việt Nam đứng trước không ít khó khan, thách thức như: Quy mô sản xuất nhỏ lẽ, phân tán, liên kết sản xuất theo chuỗi còn hạn chế chưa mang lại giá trị cao, năng suất thấp chưa đáp ứng nhu cầu, khâu kiểm tra phân loại chưa đảm bảo, các sản phẩm qua chế biến còn ít… Một trong những thách thức mà ngành công nghệ chế biến trái cây đang phải đối mặt đó là công nghệ chế biến chưa đáp ứng được nhu cầu thị trường trong và ngoài nước, để nâng cao giá trị năng suất, chất lượng của sẩn phẩm nhằm tạo ra lợi nhuận bền vững nên khâu phân loại nâng cao năng suất rất quan trọng trong các dây chuyền phân loại này. Vì vậy, giải pháp hàng đầu được đưa ra chính là sự thay đổi áp dụng công nghệ mới trong sản xuất, đầu tư dây chuyền sản xuất và kiểm định chất lượng tiên tiến nhằm tăng tín hiệu quả và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Việt Nam xác định trái cây là ngành còn nhiều tiềm năng, dư địa để phát triển. Định hướng chung mà ngành công nghệ chế biến đặt ra là: tiếp tục tập trung đẩy mạnh áp dụng lĩnh vực khoa học công nghệ vào quá trình sản xuất cây ăn quả nhằm tăng giá trị kinh tế, năng suất sản lượng và nâng cao chất lượng, hệ thống kiểm định. Bên cạnh đó, cần tăng cường phát triển công nghệ bảo quản sản phẩm, sử dụng nhiều phương pháp chế biến vào các sản phẩm từ cây ăn quả với các sản phẩm chế biến chính gồm các loại quả đông lạnh, đóng hộp, sấy khô, nước tự nhiên, nước quả cô đặc… nhằm gia tăng giá tị sản suất, mở rộng thị trường, tăng kim ngạch xuất khẩu. Kết luận về công nghệ chế biến trái cây.
Ngành sản xuất và chế biến trái cây tại Việt Nam cũng như trên thế giới đang ngày càng một tăng trưởng mạnh hơn do nhu cầu từ đời sống sinh hoạt của con người. Khả năng sản xuất của Việt Nam không thua kém các nước xuất khẩu hàng đầu, nhưng các phương pháp, thiết bị tại các cơ sở trưng thu, chế biến phân loại trái cây còn thô sơ, lạc hậu, làm giảm mức độ uy tín, năng suất cho ngành xuất khẩu trái cây. Sinh viên thực hiện: Bửu – Thành – Triển Người hướng dẫn: NGUYỄN LINH NAM 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH TRONG HỆ THỐNG PHÂN LOẠI TRÁI CÂY SỬ DỤNG RASBERRY VÀ ARDUINO 1. Giải pháp yêu cầu thiết bị phân loại trái cây 1.
Các trường hợp cần phân loại Trong việc phân loại và đánh giá chất lượng trái cây, người ta đánh giá thông qua màu sắc, kích thước và mức độ khuyết tật trên bề mặt quả. Với trường hợp màu sắc có thể chia làm 2 loại chính: quả chín và quả chưa chín. • Trường hợp 1: Đi trưng thu mua trái cây. o Kiểm tra thuộc tính quả từ người bán, đưa ra kết luận chung về chất lượng của quả để định ra mức giá tiền.
o Cả hai bên cùng đánh giá quả qua màu sắc để kiểm chứng định giá. o Trái cây có hình dạng chung sẽ được lựa chọn, loại bỏ các quả bị dệt. • Trường hợp 2: Trái cây tự trồng và thu hoạch. o Khi trưng thu từng loại trái cây phải kiểm tra một vài cây, một vài loại quả để xem xét mức độ chín chung của loại trái cây đó trong vườn.
o Người sử dụng thiết bị cầm tay, lấy mẫu một số lượng nhất định các hình ảnh trên các cây, sau đó đưa ra kết luận có thể thu hoạch hay chưa. o Với nhu cầu tìm kiếm từng loại, cũng có thể chụp 3-5 hình ảnh với mỗi loại quả để đưa ra kết luận có thể hái được hay chưa, nhu cầu đòi hỏi cần có một lưỡi hái quả sử dụng làm cơ cấu chấp hành (tương tự như các thiết bị cắt hái quả tự động hiện nay). • Trường hợp 3: Trái cây khi ở cơ sở chế biến phân loại. o Được tích trữ lại và đưa lên các băng tải để phân loại sản phẩm.
o Sau khi đi qua hệ thống kiểm tra băng tải tự động đẩy các loại trái cây vào các ngăn tùy thoe hình dạng từng loại quả và mức độ màu sắc đặt ra. o Phân loại quả theo mức độ chín, loại bỏ các quả hỏng sau khi phát hiện khuyết tật trên mặt hoặc bị thối ngoài vỏ. Các phương pháp phân loại trái cây a) Phương pháp sử dụng cảm biến màu và camera Hiện nay trên thế giới, có rất nhiều loại máy móc dung để phân loại màu sắc các vật thể sử dụng cảm biến màu sắc, đặc biệt là trong trường hợp phân loại hình dạng và màu sắc như hình tròn, hình vuông hay các loại quả xanh/chín như cà chua, cam, quýt, táo… hay các vật thể nhỏ như hạt cà phê. Các thiết bị này chỉ cần bộ xử lý có tốc độ cao vừa phải và dể dàng thiết kế như Arduino, kèm theo cảm biến màu.
Tổng chi phí cho một thiết bị như vậy ước tính khoảng Sinh viên thực hiện: Bửu – Thành – Triển Người hướng dẫn: NGUYỄN LINH NAM 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH TRONG HỆ THỐNG PHÂN LOẠI TRÁI CÂY SỬ DỤNG RASBERRY VÀ ARDUINO 1 triệu đồng (Arduino Nano, camera và cảm biến màu TCS3200). So với các phương pháp khác thì sử dụng thiết bị này giá thành tương đối rẻ phù hợp. Cảm biến màu TCS3200 Tuy nhiên nhược điểm chính là cảm biến màu chỉ nhận biến được 1 màu, tức là muốn phân loại độ xanh/chín của quả thì cần phải sử dụng nhiều cảm biến cho mỗi loại, vì vậy làm chi phí và độ phức tạp của hệ thống tăng. Hiện nay có một số loại cảm biến sử dụng nhiều kênh màu, tuy nhiên giá thành của nó khác cao như ASTECH CR5-FO (4 kênh màu, tốc độ phản hồi khoảng 5-10ms) có mức giá khoảng 15 triệu đồng.
Các thiết bị sử dụng những loại cảm biến như vậy có giá trị rất đắt tiền khi và thường sử dụng ở các nước phát triển hoặc các tập đoàn lớn, các ngành chế biến, xuất khẩu hoa quả chuyên biệt hóa mỗi cơ sở chỉ làm một hoặc hai công đoạn chính. b) Phương pháp quét laser từ trên không Hiện nay trên thế giới có một thiết bị từ trường “Linkoping” ở Thụy Điển trong nghiên cứu “Thiết bị dò tìm trái xoài và ước tính thời gian trưởng thành” [2] Phương pháp này sử dụng thiết bị cảm biến Lidar quét lại hình ảnh 3D của cây cần kiểm tra (phương pháp này đang áp dụng cho cây xoài) từ phía xa, chuyển vào hệ thống xử lý hình ảnh, sau đó đưa ra đánh giá về độ chín của quả trên cây, ở đây sử dụng cơ cấu chấp hành là cánh tay Robot để hái quả ngay trên cây đúng với yêu cầu đặt ra trước đó. • Ưu điểm: Tính tự động cao, tốc độ kiểm tra cực nhanh khi so sánh với phương pháp thủ công khác.