Ứng dụng hệ thống sấy (nhà sấy) sản phẩm thủy sản bằng năng lượng mặt trời kết hợp điện năng để nâng cao chất lượng hàng hóa tại tỉnh Cà Mau

       I. Mở đầu

       Cà Mau có tiềm năng, lợi thế rất lớn để phát triển nuôi trồng thủy sản, có 3 mặt giáp biển, chiều dài bờ biển trên 254 km với hơn 80 cửa biển lớn, nhỏ; chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều của biển Đông và nhật triều không đều của biển Tây tạo ra một bải triều rộng lớn ở khu vực Mũi Cà Mau. Những năm qua nghề nuôi trồng thủy sản có sự chuyển biến mạnh mẽ, nhất là phát triển nuôi tôm thâm canh và siêu thâm canh. Bên cạnh đó, các sản phẩm đặc sản của Cà Mau liên tục phát triển, những mặt hàng xuất khẩu chủ lực như tôm (các loại), cua, cá khô khoai, cá đù, cá lóc... Mặt khác, những mặt hàng thủy sản khô cũng được chú trọng như tôm khô, tôm để chế biến tôm khô hàng năm khoảng 3.000 - 4.500 tấn/năm của hơn 100 cơ sở sản xuất tôm khô từ quy mô hộ đến hợp tác xã (Cổng thông tin điện tử tỉnh Cà Mau). 

       Ứng dụng hệ thống sấy năng lượng mặt trời nhằm tạo ra các sản phẩm khô đặc sản của Cà Mau đạt chất lượng, hạn chế các sản phẩm kém chất lượng lưu thông trên thị trường và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng. Việc tiêu thụ các sản phẩm khô đặc sản trên địa bàn tỉnh nhằm giải quyết được đầu ra cho nguồn nguyên liệu có sẵn tại địa phương, giúp cho các Hợp tác xã, doanh nghiệp có thêm nguồn thu nhập, phát triển đời sống kinh tế tốt hơn, góp phần vào quá trình xoá đói, giảm nghèo và vươn lên làm giàu chính đáng.

       Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, để góp phần nâng cao năng suất và tạo ra sản phẩm mới của địa phương. Do đó, Chi cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng tiến hành thực hiện dự án: “Ứng dụng hệ thống sấy sản phẩm thủy sản bằng năng lượng mặt trời kết hợp điện năng để nâng cao chất lượng hàng hóa tại tỉnh Cà Mau” với mục tiêu (i) đảm bảo chất lượng sản phẩm: sản phẩm khô đồng đều nhờ công nghệ sấy động (sản phẩm sấy chuyển động liên tục, sấy lạnh); kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió… rất chặt chẽ nên sản phẩm khô nhanh và rất đồng đều; màu sắc cảm quan của sản phẩm tương đương phơi nắng truyền thống; giữ được đa số các dinh dưỡng thiết yếu. (ii) Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm: khử vi sinh và bào tử nấm mốc bằng đèn cực tím dải C (UVC) ngay trong quá trình sấy; không khí được lọc bụi trước khi đưa vào buồng sấy; buồng sấy kín ngăn chặn côn trùng, ruồi… xâm nhập. (iii) Tăng năng suất lao động và tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp để tạo ra sản phẩm tôm khô nhằm đáp ứng nhu cầu trong tỉnh là cần thiết.

       II. Nội dung và phương pháp thực hiện

       Qua kết quả khảo sát lựa chọn các doanh nghiệp đủ điều kiện tham gia dự án, Công ty TNHH Nông nghiệp mặn HALOFAI, xã Phú Tân, huyện Phú Tân. HALOFAI là một công ty khởi nghiệp về lĩnh vực nông nghiệp mặn bền vững thích ứng biến đổi khí hậu có trụ sở tại Cà Mau. Công ty được sáng lập bởi đội ngũ trẻ, nhiệt huyết và có kinh nghiệm trong ngành nông nghiệp và thủy sản. Mặc dù công ty mới được thành lập từ tháng 10 năm 2021 nhưng HALOFAI đã có kinh nghiệm triển khai mô hình nông nghiệp mặn từ năm 2019, công ty đã và đang hợp tác với nhiều cá nhân và tổ chức uy tín trên thế giới về lĩnh vực nông nghiệp thích ứng biến đổi khí hậu. Công ty cung cấp hạt giống chịu mặn; Chuyển giao kỹ thuật trồng rau chịu mặn và giải pháp xử lý chất thải trong ngành nuôi trồng thủy sản, chế biến tôm khô,...

       Dự án sử dụng công nghệ sấy lạnh, đây là dòng máy sấy tích hợp cùng lúc 2 công nghệ sấy trong 1 máy. Đầu tiên là công nghệ sấy bằng bức xạ nhiệt mặt trời sử dụng vào ban ngày: máy sẽ hấp thu bức xạ nhiệt mặt trời bằng bộ thu nhiệt chuyên dụng để gia nhiệt luồng không khí sấy và sấy sản phẩm. Ban ngày máy vẫn sẽ dùng 1 phần điện lưới nhỏ cho quạt nhưng không đáng kể. Trong trường hợp lượng nhiệt từ mặt trời không đủ (vào ban đêm/trời mưa) thì máy tư động chuyển sang 1 trong 2 công nghệ sấy bằng điện sau tùy thuộc dòng máy: công nghệ sấy nhiệt hoặc công nghệ sấy lạnh. Công nghệ sấy lạnh là công nghệ sấy cung cấp luồng không khí rất khô (luồng không khí ở độ ẩm rất thấp) ở tầm nhiệt độ bằng hoặc cao hơn nhiệt độ môi trường không nhiều (từ 30 - 50 độ C) vào buồng sấy, đồng thời hỗ trợ tăng cường việc làm khô và lấy ẩm ra khỏi vật liệu sấy nhanh hơn. Từ đó giúp sản phẩm sấy khô nhanh hơn, giữ màu đẹp hơn, chất lượng cao hơn và tiết kiệm điện hơn.

       Nhà sấy và máy sấy do dự án đầu tư lắp đặt

       - Ưu điểm: Tiết kiệm chi phí vận hành 30 - 50% so với sấy thanh nhiệt, là công nghệ tiết kiệm điện nhất. Màu sắc sản phẩm đẹp, chất lượng cao, phù hợp cho việc sản xuất các loại thủy sản khô và giúp giữ màu sắc tối ưu cho các loại dược liệu như rau má, sâm, chùm ngây. Máy sấy năng lượng mặt trời kết hợp với công nghệ sấy lạnh của VINASAY tiết kiệm ít nhất 70-80% so với các máy sấy điện hoặc lò sấy thông thường.

       - Nhược điểm: Công nghệ cao cấp hơn nên giá thành sẽ cao hơn từ 15 - 20% so với dòng máy sấy NLMT kết hợp thanh nhiệt.

       III. Kết quả dự án
       3.1. Hiệu quả kinh tế

       Qua 04 lần sấy thử nghiệm lấy mẫu phân tích so sánh với giá trị cho phép (TCVN 10734:2015; QCVN 8-1:2011/BYT; Quyết định số 46/2007/QĐ-BYT). Kết quả các chỉ tiêu đều đạt theo quy định.

       Mẫu tôm khô phơi tự nhiên và mẫu tôm khô được sấy bằng năng lượng mặt trời kết hợp với điện năng

Bảng 1. Kết quả phân tích chất lượng tôm khô

 

TT

Chỉ tiêu phân tích

Mẫu của dự án

Mẫu bên ngoài

(đối chứng)

Đối chiếu TCVN 10734:2015; QCVN 8-2:2011/BYT; QĐ 46/2007/QĐ-BYT

Mẫu sấy bằng hệ thống sấy (nhà sấy)

Mẫu sấy bằng phơi nắng tự nhiên

 

01

 

 

 

Cảm quan (màu sắc, mùi vị, trạng thái, tạp chất)

 

Màu sắc: Có màu đỏ gạch của sản phẩm.

Màu sắc: Có màu đỏ gạch của sản phẩm.

Đặc trưng cho sản phẩm.

Mùi: Mùi thơm đặc trưng của sản phẩm, không có mùi lạ.

Mùi: Mùi thơm đặc trưng của sản phẩm, không có mùi lạ.

Đặc trưng cho sản phẩm, không có mùi lạ

Vị: Vị ngọt tự nhiên.

Vị: Vị ngọt tự nhiên.

Đặc trưng cho sản phẩm, không có mùi lạ

Trạng thái: Nguyên vẹn, sạch đầu, không vết bẩn, thịt dai, săn chắc.

Trạng thái: Nguyên vẹn, sạch đầu, không vết bẩn, thịt dai, săn chắc.

Khô, bề mặt không dính ướt hoặc động nước, trừ trường hợp bảo quản lạnh.

Tạp chất: Không lẫn tạp chất

Tạp chất: Không lẫn tạp chất

Không được có.

02

Hàm lượng nước (%)

17.5

17.7

≤ 20

03

Hàm lượng muối

(NaCl)

1.08

1.07

 

04

Cadimi (Cd)  (mg/kg)

<LOQ=0.01

<LOQ=0.01

0.05

05

Chì (Pb) (mg/kg)

KPH

(LOD=0.033)

KPH

(LOD=0.033)

 

06

Thủy ngân (Hg) (mg/kg)

0.093

KPH

(LOD=0.0017)

0.5

11

E.coli

0

0

3

12

Staphylococcus aureus (Staphylococci có phản ứng dương tính với coagulase)

<10

<10

10

13

Salmonella spp

KPH

KPH

Không có


       Kết quả của 02 đợt thử nghiệm sấy tôm khô bằng năng lượng mặt trời kết hợp với điện năng được ghi nhận theo Bảng 2.

       Bảng 2. Khối lượng trung bình của nguyên liệu và thành phẩm tôm khô 02 đợt thử nghiệm

Đợt sản xuất thử nghiệm

Thời gian sấy

Khối lượng đưa vào sấy

Khối lượng chưa tách vỏ

Khối lượng đã tách vỏ

Tỷ lệ hao hụt

Ghi Chú

1

11/11/2023 - 13/11/2023

178

34,7

22,6

87,3

 

177

34,1

22,2

87,5

 

2

26/12/2023   - 27/12/2023

164

32,4

21,1

87,1

 

165

31,4

20,4

87,8

 

Tổng cộng

684

132,6

86,3

87,3

8,71:1


       Dự án đã sản xuất được gần 500 kg tôm khô được kiểm nghiệm chất lượng phù hợp với giá trị cho phép đã quy định (theo TCVN 10734:2015; Quyết định số 46/2007/QĐ-BYT; QCVN 8-1:2011/BYT). Tổng chi phí điện năng trong 1 mẻ sấy khoảng 54.320 đồng,

       với tôm khô có giá thành trên thị trường hiện nay trung bình khoảng 1.550 đồng/kg, thì tổng thu nhập khoảng 133.765.000 đồng/ mẽ; ước tính lợi nhuận khoảng 18.685.000 đồng/mẽ. Với năng lực hiện có của Công ty, mỗi năm có thể sản xuất và cung ứng cho thị trường trong và ngoài tỉnh ít nhất 1.000 kg thành phẩm thì lợi nhuận thu được khoảng 216.512.000 đồng (Bảng 4).

Bảng 4. Tổng hợp hiệu quả kinh tế

TT

Hạng mục

Số lượng (kg)

Đơn giá

Thành tiền

(1.000đ )

1

Chi phí sản xuất

761

130.000

102.480

2

Điện, nước

 

 

600.000

3

Dụng cụ, vật tư

 

 

0

4

Công lao động trực tiếp

02

6.000

12.000

Tổng chi

 

 

115.080

Tổng thu

86,3

1.550

133.765

Ước tính lợi nhuận

 

 

18.685

Ước tính lợi nhuận trong 1 năm

1.000

1.550.000

216.512

       3.2. Hiệu quả xã hội

       Dự án góp phần tạo ra sản phẩm nông nghiệp của địa phương, đây là sản phẩm phù hợp với điều kiện tự nhiên và thổ nhưỡng của vùng đất Cà Mau. Việc sản xuất tôm khô này chủ động thời gian sản xuất, đảm bảo nguồn nguyên liệu ổn định và đồng đều giúp tăng năng suất và chất lượng tốt. 

       Dự án tạo tiền đề để phổ biến và nhân rộng thêm việc sản suất tôm khô bằng phương pháp sấy năng lượng mặt trời kết hợp với điện năng, góp phần đa dạng hóa ngành nghề sản xuất, từng bước ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật để phát triển cho ngành nông nghiệp tỉnh Cà Mau. Việc triển khai thực hiện dự án sẽ góp phần thực hiện đa dạng hoá sản phẩm ngành nông nghiệp phục vụ thiết thực cho định hướng tái cơ cấu ngành nông nghiệp tỉnh Cà Mau.

       3.3. Hiệu quả về khoa học

       Dự án đã xây dựng hoàn chỉnh quy trình kỹ thuật sấy tôm khô bằng phương pháp sấy năng lượng mặt trời kết hợp với điện năng. Đây là bộ tài liệu kỹ thuật quan trọng để hỗ trợ cho các tổ chức, cá nhân áp dụng quy trình kỹ thuật cao để sản xuất tôm khô. Có cơ sở dữ liệu khoa học của dự án sẽ hỗ trợ cho các tổ chức, cá nhân muốn hợp tác liên doanh, liên kết.

       Thông qua kết quả triển khai sản xuất thử nghiện của dự án cho thấy, đến nay cơ quan chủ trì đã làm chủ toàn bộ Quy trình kỹ thuật sấy tôm khô bằng phương pháp hệ thống sấy bằng năng lượng mặt trời kết hợp với điện năng. Trong thời gian tới, đơn vị tiếp nhận Công ty TNHH Nông nghiệp mặn HALOFAI dự án sẽ tiếp tục duy trì, quản lý để tiến hành sản xuất tôm khô với quy mô vừa và nhỏ để cung ứng cho nhu cầu của tỉnh Cà Mau; đồng thời tiếp tục nghiên cứu, phát triển sản xuất theo hướng tác động khoa học công nghệ ngày càng sâu hơn, để giảm giá thành sản xuất; nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất. Bên cạnh đó, tiềm năng để phát triển và nhân rộng mô hình  là hoàn toàn có tính khả thi.

       IV. Kết luận & khuyến nghị

       4.1. Kết luận

       Dự án đã triển khai đúng và đầy đủ theo nội dung đề cương thuyết minh được duyệt và hợp đồng đã ký kết; sử dụng nguồn kinh phí đúng mục đích, đúng quy định.

        Kết quả của dự án đã thực hiện đạt và vượt mục tiêu đề ra. Cụ thể: 01 hệ thống sấy hoạt động tốt; sản phẩm đạt các chỉ tiêu về hóa - lý và vi sinh đạt theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10734:2015 Thủy sản khô - yêu cầu kỹ thuật; TCVN 5650-1992 Tôm khô xuất khẩu - yêu cầu kỹ thuật; QCVN 8-2:2011 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm và QCVN 8-3:2012  Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với ô nhiễm vi sinh vật trong thực phẩm. 

       - Hoàn thiện 01 quy trình và các thông số kỹ thuật sấy sản phẩm tôm khô.

       - Đánh giá hiệu quả kinh tế mô hình sấy bằng năng lượng mặt trời kết hợp với điện năng và sấy truyền thống;

       - Sản xuất thử nghiệm được 761 kg tôm nguyên liệu cho ra 86,3 kg tôm khô đã bóc võ được kiểm tra chất lượng trước khi đưa ra thị trường (đạt 96% so với mục tiêu dự án). 

       - Xây dựng và biên soạn hoàn chỉnh tài liệu hướng dẫn Quy trình kỹ thuật  và các thông số kỹ thuật sấy sản phẩm tôm khô bằng phương pháp hệ thống sấy năng lượng mặt trời kết hợp với điện năng tại Công ty TNHH  Nông nghiệp mặn HALOFAI.

       4.2. Khuyến nghị 

       Qua kết quả dự án nhận thấy khả năng ứng dụng năng lượng mặt trời tại tỉnh cho việc sấy các loại nông thủy hải sản, thực phẩm rất có tiềm năng nhưng hầu hết các hộ gia đình, hợp tác xã, các doanh nghiệp sản xuất gặp khó khăn trong vấn đề tài chính. Vì vậy, kiến nghị với các ngành có liên quan tham gia hỗ trợ vốn ban đầu cho các hộ gia đình, hợp tác xã, các doanh nghiệp sản xuất có nhu cầu sấy trên địa bàn tỉnh nhằm giúp họ tiếp cận với sản phẩm tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường, nâng cao chất lượng sản phẩm. 

Lê Việt Bình - Chi cục TCĐLCL Cà Mau

       Tài liệu tham khảo
       1. Niêm giám thống kê tỉnh Cà Mau, năm 2022.
       2. Nguyễn Xuân Trung và Đinh Vương Hùng, năm 2013. Thiết bị sấy nông sản bằng năng lượng mặt trời tại Việt Nam.
       3. Nguyễn Xuân Trung và Đinh Vương Hùng, năm 2015. Thiết bị sấy cá bằng năng lượng mặt trời và khả năng ứng dụng tại Việt Nam.
       4. Hà Thị Cẩm Giang,  năm 2020. Đề tài Nghiên cứu xây dựng mô hình sấy nông sản trên thiết bị sấy ứng dụng công nghệ Năng lượng mặt trời hiệu suất cao tại Phú Yên.
       5. https://setechvn.com/may-say-nang-luong-mat-troi-va-5-loi-ich-tuyet-voi/
       6. Báo cáo Kinh tế - xã hội của tỉnh, năm 2023.