nghiên cứu đề xuất giải pháp hoàn chỉnh công nghệ chế biến hạt điều ở một số nhà máy của tỉnh bình phước nhằm nâng cao năng suất chất lượng sản phẩm và giảm thiểu ô nhiễm môi trường

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC Đề tài: Nghiên cứu đề xuất giải pháp hoàn chỉnh công nghệ chế biến hạt điều ở một số nhà máy của tỉnh Bình Phước nhằm nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm và

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Đề tài:

Nghiên cứu đề xuất giải pháp hoàn chỉnh công nghệ chế biến hạt điều ở một số nhà máy của tỉnh Bình Phước nhằm nâng cao năng suất, chất lượng sản

phẩm và giảm thiểu ô nhiễm môi trường

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC

CHUYÊN NGÀNH: MÔI TRƯỜNG

GVHD: GS TSKH LÊ HUY BÁ

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương Khóa học: 2000 – 2004

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương

Xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến GS TSKH Lê Huy Bá đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành tốt luận

văn này

Em xin chân thành cảm ơn:

- Ban giám hiệu trường đại học mở bán công TP.HCM, các thầy cô khoa Công Nghệ Sinh Học đã tận tâm truyền đạt các kiến thức, rèn luyện cho

em trong suốt những năm học tại trường

- Công ty TNHH Mỹ Lệ đã tạo điều kiện tốt cho em trong thời gian thực tập

- Anh Đức, anh Dinh tại Sở Tài Nguyên và Môi Trường tỉnh Bình Phước đã nhiệt tình, giúp đỡ và cung cấp tài liệu cho em trong thời gian thực hiện đề tài

- Con xin chân thành cảm ơn cha mẹ đã nuôi dưỡng và dạy dỗ con

- Cảm ơn các bạn sinh viên khóa 2000 đã động viên, giúp đỡ tôi trong thời gian qua

LỜI CẢM ƠN

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương

LỜI NHẬN XÉT CỦA GVHD

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương

MỤC LỤC Lời cảm ơn

Lời nhận xét của GVHD

Đặt Vấn Đề 1

Chương 1: Mục đích, nội dung, phương pháp nghiên cứu

1.1 Mục đích nghiên cứu 3

1.2 Nội dung nghiên cứu 3

1.3 Phương pháp nghiên cứu 3

1.3.1 Phương pháp luận 3

1.3.2 Phương pháp cụ thể 5

1.3.3 Đối tượng nghiên cứu 5

1.3.4 Phạm vi, giới hạn nghiên cứu 5

Chương 2: Tổng quan

2.1 Tổng quan về cây điều 6

2.1.1 Tên gọi và nguồn gốc 6

2.1.2 Các đặc tính thực vật của cây điều 6

2.1.3 Các sản phẩm của cây điều 9

2.2 Tổng quan về tình hình chế biến hạt điều 12

2.2.1 Tình hình thế giới 12

2.2.2 Tình hình trong nước 13

2.3 Tổng quan về vị trí địa lý và kinh tế xã hội của tỉnh Bình Phước 14

2.3.1 Vị trí địa lý 14

2.3.2 Khí hậu 14

2.3.3 Điều kiện kinh tế 15

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương

Chương 3: Khảo sát hiện trạng chế biến hạt điều và công nghệ chế

biến hạt điều tại tỉnh Bình Phước

3.1 Khảo sát hiện trạng chế biến hạt điều tại tỉnh 17

3.1.1 Diện tích trồng điều, sản lượng phân bố 17

3.1.2 Thực trạng công nghệ chế biến hạt điều 19

3.2 Khảo sát đánh giá công nghệ chế biến hạt điều 22

3.2.1 Tìm hiểu các quy trình công nghệ chế biến hạt điều đang áp dụng tại tỉnh Bình Phước 22

3.2.2 Phân tích, đánh giá qui trình công nghệ 27

Chương 4: Sự phát sinh ô nhiễm môi trường do sản xuất và chế biến hạt điều

4.1 Sự phát sinh ô nhiễm trong chế biến hạt điều 30

4.1.1 Thành phần hóa học của dầu vỏ hạt điều 30

4.1.2 Ô nhiễm môi trường do chế biến hạt điều gây ra 32

4.1.3 Các số liệu khảo sát, thu thập nguồn thải từ thực tế sản xuất 36

4.2 Tác động của các chất thải tới môi trường lao động sản xuất và môi trường khu vực xung quanh 37

4.2.1 Tác động đến môi trường không khí 37

4.2.2 Tác động đến môi trường nước 42

4.2.3 Tác động đến môi trường đất 44

4.2.4 Tác động đến sức khỏe cộng đồng 44

Chương 5: Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường

5.1 Giải pháp cải thiện môi trường làm việc, giảm thiểu và xử lý dòng thải 45

5.1.1 Phương pháp xử lý khí thải 50

5.1.2 Phương pháp xử lý nước thải 50

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương

5.1.3 Các biện pháp xử lý chất thải rắn 53

5.1.4 Các biện pháp xử lý tiếng ồn và nhiệt độ cao 53

5.2 Giải pháp kỹ thuật nhằm cải tiến thiết bị theo hướng cơ khí hóa, tự động hóa đảm bảo được năng suất sản xuất và giảm thiểu ô nhiễm môi trường 54

5.2.1 Cải tiến thiết bị tách vỏ hạt điều 55

5.2.2 Cải tiến thiết bị chao dầu 57

5.2.3 Cải tiến thiết bị phân loại sản phẩm 61

5.2.4 Thiết kế hệ thống băng tải 63

Kết Luận Và Kiến Nghị

1 Kết luận 65

2 Kiến nghị 66

Phụ Lục

1 Một số hình ảnh hoạt động của xí nghiệp chế biến hạt điều

2 Các Tiêu Chuẩn Việt Nam

Tài Liệu Tham Khảo

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương

Danh Mục Các Bảng Biểu, Hình Vẽ

+ BẢNG BIỂU:

Bảng 2.1: Sản xuất hạt điều thế giới niên vụ 2000-2001 so với 1997 12

Bảng 2.2: Nhiệt độ trung bình qua các năm ở tỉnh Bình Phước 14

Bảng 3.1: Bảng phân bố các cơ sở chế biến ở các địa phương trong cả nước 17

Bảng 4.1: Số liệu về các chất gây ô nhiễm môi trường không khí 36

Bảng 4.2: Nồng độ các chất gây ô nhiễm môi trường không khí 36

Bảng 4.3: Các triệu chứng bệnh xuất hiện tương ứng với các nồng độ CO và mức Hb.CO trong máu 39

Bảng 5.1: Số liệu so sánh các kết quả chế biến theo phương pháp chao dầu và phương pháp hấp 61

+ HÌNH VẼ: Hình 2.1: Cây điều 8

Hình 3.1: Quy trình chế biến hạt điều được áp dụng ở Karnata (Mangalore) 19

Hình 3.2: Quy trình chế biến hạt điều được áp dụng ở Ý 20

Hình 3.3: Sơ đồ chế biến hạt điều tại cơ sở Mỹ Lệ, Bình Phước 23

Hình 4.1: Công thức cấu tạo của các hợp chất có trong dầu vỏ hạt điều 31

Hình 5.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý khí thải theo phương pháp đốt 50

Hình 5.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý nước thải chứa dầu 51

Hình 5.3: Sơ đồ bể tự hoại ba ngăn 52

Hình 5.4: Sơ đồ máy cắt kết hợp tay, chân (Ấn Độ) 56

Hình 5.5: Sơ đồ máy tách vỏ ly tâm bằng băng tải 57

Hình 5.6: Sơ đồ thiết bị hấp 59

Hình 5.7: Cấu tạo của sàng rung 62

Hình 5.8: Sơ đồ nhà máy chế biến hạt điều theo hệ thống Sturtevant 63

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 1

-ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp chế biến hạt điều nước ta đã có những bước phát triển vượt bậc bởi nó đem lại giá trị kinh tế cao Nhân điều xuất khẩu của nước ta cũng đã khẳng định được vị trí của mình trên thị trường quốc tế và là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của cả nước Dự báo sản lượng xuất khẩu điều năm 2004 là 100.000 ngàn tấn, kim ngạch đạt khoảng 350 triệu USD, tăng 30% so với năm trước

Bình Phước là một trong những tỉnh phía Nam có ngành chế biến hạt điều xuất khẩu phát triển mạnh đứng thứ ba sau Bình Dương và TP Hồ Chí Minh Với vị trí nằm cuối cao nguyên, có cơ cấu đất bazan màu mỡ, khí hậu ôn hoà rất thích hợp cho việc trồng cây điều Với diện tích gần 100.000ha, Bình Phước được coi là tỉnh có diện tích trồng điều lớn nhất Việt Nam Do đó, nguồn nguyên liệu hạt điều cung cấp cho chế biến được chủ động và thuận lợi so với các vùng khác

Hiện nay, hầu hết các cơ sở sản xuất trong tỉnh đều tương tự nhau về các công đoạn chế biến như: xử lý hạt điều nguyên liệu, chao dầu, cách tách nhân, xử lý nhân, thành phẩm Quy trình công nghệ này đa số sử dụng các thiết bị trong nước với giá thành thấp, đơn giản, vốn đầu tư ít; chi phí năng lượng điện thấp; tận dụng được vỏ điều làm năng lượng cho quá trình chao dầu và sấy nhân Tuy nhiên, nó vẫn còn tồn tại nhiều nhược điểm: mức độ cơ giới hoá thấp, chủ yếu sử dụng lao động thủ công đơn giản Điều này cũng có ý nghĩa về mặt xã hội, giải quyết việc làm cho người lao động trong vùng nhưng năng suất lao động thấp dẫn đến tăng chi phí giá thành sản phẩm

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 2

-Bên cạnh những hạn chế về mặt công nghệ, ngành chế biến hạt điều cũng đã thải ra một lượng chất thải không nhỏ gây ảnh hưởng đế chất lượng môi trường xung quanh Lượng chất thải đó nằm ở dạng chính như: vỏ hạt điều có chứa một lượng dầu điều đáng kể gây ô nhiễm môi trường đất khi tồn trữ hay gây ô nhiễm môi trường không khí khi được dùng làm nhiên liệu đốt; dầu hạt điều sinh ra trong quy trình chế biến nếu không được bảo quản cẩn thận cũng gây ra ô nhiễm khi tồn trữ; khí thải sinh ra khi đốt vỏ hạt điều có chứa nhiều dầu nên khả năng gây ô nhiễm không khí rất cao

Qua những vấn đề nêu trên, việc nghiên cứu tìm ra giải pháp kỹ thuật thích hợp nhằm cải tiến công nghệ, khắc phục các nhược điểm cả về hiệu quả sản xuất cũng như vấn đề ô nhiễm môi trường đang tồn tại, đáp ứng được yêu cầu phát triển xuất khẩu hạt điều của tỉnh là điều cần thiết và cấp bách

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 3

-Chương 1

MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.1 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu, khảo sát công nghệ ngành chế biến hạt điều tỉnh Bình Phước từ đó đề xuất các giải pháp cải tiến thiết bị trong sản xuất để nâng cao năng suất, giảm thiểu và ngăn ngừa ô nhiễm môi trường

1.2 Nội dung nghiên cứu

+ Tổng hợp tài liệu về cây điều, giá trị sử dụng cây điều, các sản phẩm được chế biến từ điều

+ Khảo sát và đánh giá hiện trạng ngành chế biến hạt điều tỉnh Bình Phước

+ Điều tra hiện trạng và đánh giá sơ bộ các vấn đề ô nhiễm môi trường do sản xuất và chế biến hạt điều

+ Đề xuất các giải pháp, chính sách và kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường

1.3 Phương pháp nghiên cứu

1.3.1 Phương pháp luận

Để nghiên cứu cải tiến công nghệ chế biến hạt điều, cần phải tiếp cận lý thuyết Sản Xuất Sạch Hơn

Sản xuất sạch hơn là cách tiếp cận mới và có tính sáng tạo đối với sản phẩm và quá trình sản xuất Mục tiêu của sản xuất sạch hơn là tránh ô nhiễm bằng cách sử dụng tài nguyên thiên nhiên, nguyên vật liệu và năng lượng một cách có hiệu quả nhất Điều này có nghĩ là thay vì bị thải bỏ sẽ có thêm một tỷ lệ nguyên vật liệu nữa được chuyển vào sản phẩm

Sản xuất sạch hơn có lợi cho đôi bên: doanh nghiệp và môi trường

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 4

-* Cải tiến thiết bị:

Là việc thay đổi thiết bị đã có để lượng nguyên liệu tổn thất ít hơn Việc cải tiến thiết bị theo hướng cơ khí hóa, tự động hóa sẽ góp phần làm giảm nhẹ sức lao động, giảm số nhân công Tuy nhiên, điều đó lại dẫn đến thêm chi phí cho phần sử dụng năng lượng và đòi hỏi trình độ công nhân cao hơn Các giải pháp đưa ra sẽ phải cân nhắc sao cho phù hợp với cả ba mục tiêu: giảm nhân công, tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu ô nhiễm

* Tạo ra các sản phẩm phụ:

Là việc thu nhập và xử lý các “dòng thải” để có thể trở thành một sản phẩm mới hoặc bán ra cho các cơ sở sản xuất khác

Quản lý nội vi tốt

QUY TRÌNH SẢN XUẤT

Thay đổi nguyên

Cải tiến thiết bị và thay đổi, đổi mới công nghệ

Các vật liệu thô

Nhân lực

Năng lượng

QUY TRÌNH SẢN XUẤT

Các sản phẩm công nghiệp hoàn chỉnh

Các chất thải đã được giảm thiểu đến mức thấp nhất Tái sinh, xử lý và lưu trữ

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 5

-1.3.2 Phương pháp cụ thể

- Thu thập, biên hội tài liệu về:

+ Nguồn gốc, đặc tính thực vật, các sản phẩm của cây điều

+ Các biện pháp xử lý và ngăn ngừa ô nhiễm: sản xuất sạch hơn, ngăn ngừa ô nhiễm trong công nghiệp

- Điều tra khảo sát thực tế để xác định các địa điểm nghiên cứu, các thông số phục vụ cho mục đích nghiên cứu: cụ thể là Công ty Mỹ Lệ

- Phương pháp phỏng vấn trực tiếp người lao động và quản lý:

+ Phỏng vấn người quản lý về số công nhân, thời gian làm việc, nguồn sử dụng nguyên liệu, năng lượng

+ Phỏng vấn người lao động về năng suất làm việc, điều kiện làm việc có phù hợp không, trình độ của công nhân

1.3.3 Đối tượng nghiên cứu: công nghệ chế biến hạt điều tại tỉnh Bình

Phước

1.3.4 Phạm vi, giới hạn nghiên cứu:

- Do thời gian giới hạn nên chọn Công ty Mỹ Lệ là một trong những Công

ty chế biến hạt điều tiêu biểu nhất của tỉnh Bình Phước

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 6

-Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về cây điều

2.1.1 Tên gọi và nguồn gốc

Cây điều có tên khoa học là Anacardium occidentale Linne thuộc họ Anacardiacea bộ Rutales Ở miền Nam cây điều có được gọi là đào lộn hột

Nguyên gốc của cây điều là cây hoang dại mọc trên các bãi cát ven biển và trong các rừng tự nhiên ở Brazie, quần đảo Antilles và lưu vực sông Amazone thuộc Nam Mỹ

Vào thế kỷ 16, người Bồ Đào Nha đem giống điều sang trồng ở Aán Độ, Mã Lai và vùng bờ biển ở Đông Phi Sau đó cây điều đã nhanh chóng được phổ biến trồng khắp vùng Châu Á nhiệt đới

Như vậy cây điều đã có ở Việt Nam từ hơn 300 năm

2.1.2 Các đặc tính thực vật của cây điều

Cây điều là loại cây thân mộc, sống lâu tới 30-40 năm

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 7

-2.1.2.3 Lá

Lá nguyên, đơn, hình thuẫn, hơi tròn ở chớp Lá lớn, dài 10-20cm, rộng

5-10cm Phiến lá dày, mặt dưới nổi rõ các gân lá thưa, màu xanh đậm Lá mọc thành từng chùm, cuống lá ngắn

2.1.2.4 Hoa

Hoa nhỏ, mọc thành từng chùm, cánh màu vàng hoặc trắng có rằn đỏ hay hồng Mỗi chùm hoa gồm cả hoa đực lẫn hoa lưỡng tính, số hoa lưỡng tính chỉ bằng 1/6 hoa đực Hoa có đài hợp và năm cánh rời Hoa đực chỉ gồm có nhụy đực, còn hoa lưỡng tính có từ 8 đến 10 nhụy đực và 1 nhụy cái, nhị cái gồm một bầu noãn không có cuống, trong chứa một noãn Hoa thụ phấn nhờ côn trùng hoặc gió

Cây điều mọc được 3 năm thì bắt đầu trổ hoa Thời gian ra hoa kéo dài

2-4 tháng và từ khi hoa nở đến khi trái chín khoảng 3 tháng

2.1.2.5 Trái

Trái điều theo tên gọi thông thường thật ra chỉ là một trái giả vì do phần cuống phình lên tạo thành Còn trái điều thật sự thì lại chính là hạt điều như tên thường gọi

Sau khi hoa thụ phấn, hạt (trái thật) phát triển rất nhanh trong một tháng rưỡi thì đạt đến kích thước tối đa, khi đó cuống bắt đầu phình to lên thành trái (trái giả) Như vậy trái điều mà chúng ta hái từ trên cây xuống gồm hai phần: trái giả 90% trọng lượng và trái thật chiếm 10%

2.1.2.6 Hạt

Hạt điều có dạng hạt đậu lớn, màu xám xanh khi còn tươi, trở thành nâu khi khô Hạt điều mọc lộ ra ở đầu trái nên gọi là đào lộn hột Hạt điều nặng khoảng 5-7gam, dài từ 2,5 đến 3,2cm, rộng từ 1,6 đến 2,2cm và dày từ 1,3cm đến 1,6cm, gồm 3 phần:

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 8

Ngoài cùng là vỏ, chiếm 70% trọng lượng hạt, vỏ có 3 lớp:

+ Vỏ ngoài: dai và cứng

+ Vỏ giữa: xốp, có cấu tạo hình tổ ong, trong chứa một chất lỏng nhớt màu đỏ nâu gọi là dầu vỏ hạt điều Trọng lượng dầu vỏ hạt điều khoảng 30% trọng lượng vỏ

+ Vỏ trong: rất cứng

- Vỏ lụa: bao quanh nhân, chiếm 5% trọng lượng hạt

- Nhân: chiếm 25% trọng lượng hạt Nhân màu trắng, chứa nhiều dầu, ăn bùi, béo và thơm

Trái điều (trái giả) là do cuống phình ra, hình trái lê, nặng khoảng 60gam màu đỏ, hồng hay vàng, cơm mềm chứa rất nhiều nước, mùi thơm, vị ngọt chua và chát, ăn gắt cổ

45-Loại điều vàng thường lớn trái hơn, nhiều nước và vị ngọt hơn loại điều đỏ Khi trái chín thì da thẳng và căng bóng

Hình 1: Cây điều

a Trái điều non mới hình thành (cắt dọc)

b Trái điều lớn (cắt dọc)

c Cành điều mang trái

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 9

-2.1.3 Các sản phẩm của cây điều

Điều là cây có nhiều công dụng Nhân hạt điều là sản phẩm chủ yếu của cây điều có chứa chất béo (lipid), chất đạm (protein), chất đường bột (cacbohydrat), chất khoáng và sinh tố nên rất bổ Dầu vỏ điều là một nguyên liệu quan trọng của công nghiệp sơn, công nghiệp hoá dầu và gỗ Trái điều cũng có giá trị bổ dưỡng cao, có thể dùng để sản xuất nước giải khát, xirô, mứt Gỗ cây điều là nguồn nguyên liệu tốt cho công nghiệp giấy hoặc dùng làm củi đốt

2.1.3.1 Nhân hạt điều

Hạt điều gồm lớp vỏ cứng chiếm 70%, nhân hạt điều chiếm 25% và lớp bọc hạt chiếm 5% Nhân hạt điều có hình dạng như một hạt đậu to, màu trắng, nặng khoảng 2,5gam

Nhân hạt điều là sản phẩm chủ yếu của cây điều, có giá trị kinh tế và xuất khẩu rất cao

Nhân hạt điều là một thực phẩm thơm ngon và có chứa nhiều chất bổ dưỡng, thành phần như sau:

0,55%

0,45%

5mg/100g Chất đạm hạt điều gồm có nhiều loại acid amin cần thiết cho cơ thể, tương đương với protein của đậu phộng, đậu nành, thịt, trứng và sữa

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 10

-Thành phần acid amin của protein hạt điều như sau:

2.1.3.2 Dầu nhân hạt điều

Ngoài việc sử dụng nguyên hạt, nhân hạt điều còn có thể đem ép để lấy một loại dầu rất quý, màu vàng tươi và ngon dịu, sử dụng trong thực phẩm và y học Loại bơ thực vật (margarin) chế tạo từ dầu nhân hạt điều rất được ưa chuộng tại các nước công nghiệp phát triển

Bánh dầu hạt điều có chứa khá nhiều chất dinh dưỡng, thành phần gồm có: Nước

3,72%

23,54%

9,57%

Đây là một nguyên liệu tốt cho công nghệ bánh kẹo

Tuy dầu hạt điều là loại dầu quý nhưng trên thực tế, ít được sản xuất vì từ hạt điều chỉ có thể ép ra được 3-4% dầu nên giá thành tương đối đắt

2.1.3.3 Dầu vỏ hạt điều

Nhân hạt điều được bao bọc bởi một vỏ gồm ba lớp: lớp trong cứng, lớp giữa xốp và lớp ngoài dai Lớp vỏ giữa có cấu trúc tổ ong với các tế bào chứa một chất lỏng sệt gọi là dầu vỏ hạt điều Dầu vỏ hạt điều chiếm tỷ lệ bằng 23-28% trọng lượng vỏ

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 11

-Trong thiên nhiên, dầu vỏ hạt điều có tác dụng bảo vệ nhân khỏi bị sâu cắn hại Dầu vỏ hạt điều có tính ăn da nhưng khi được tinh chế và khử nhóm carboxyl đi thì tính chất này không còn nữa

Dầu vỏ hạt điều có rất nhiều công dụng:

- Dùng để điều chế vecni, sơn chống thấm, sơn bảo vệ kim loại, sơn

chống mặn bảo vệ tàu biển, sơn cách điện, sơn chịu nhiệt

- Làm thuốc nhuộm, làm chất cách điện, làm hương liệu, mỹ phẩm, thuốc trừ sâu, các dung môi đặc biệt

- Điều chế nước sơn trong tranh sơn mài

Dầu vỏ hạt điều có giá trị sử dụng rất lớn, hơn hẳn các loại dầu thực vật khác và thường được sử dụng làm sơn bảo vệ những linh kiện điện tử và các máy móc thiết bị tinh vi chịu với các điều kiện khí hậu khắt khe

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 12

-2.2 Tổng quan về tình hình chế biến hạt điều

2.2.1 Tình hình thế giới

Hiện nay sản lượng điều trên Thế giới đã đạt trên 1 triệu tấn/năm Các nước sản xuất hạt điều khô chủ yếu trên thế giới có khoảng trên 10 nước trong đó Aán Độ và Brazil đang là 2 nước có diện tích cây điều và sản lượng hạt điều thô lớn nhất

Nhân hạt điều được tiêu thụ ở những nước phát triển như Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Nhật, Hà Lan… nơi đây người tiêu dùng ngày càng có đòi hỏi cao về giá trị bổ dưỡng, và các chất khoáng có trong các hạt ăn được Hiện nay Mỹ là nước tiêu thụ nhân điều nhiều nhất trên khắp thế giới chỉ riêng thị trường Mỹ thu hút tới 60% số lượng nhân điều xuất khẩu trên thế giới

Bảng 1: Sản xuất hạt điều của thế giới niên vụ 2000-2001 so với 1997

Các nước Châu Phi

Các nước khác

350.000 180.000 110.000 80.000 40.000 30.000 30.000 30.000 30.000 30.000 80.000

425.000 200.000 140.000 150.000 30.000 20.000 30.000 45.000 20.000 70.000 70.000

Nguồn (1) : The cashew Export Promotion Council of India (2) : Hiệp hội cây điều VN ( Báo cáo tổng kết ngành điều năm 2001)

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 13

-2.2.2 Tình hình trong nước

Ở Việt Nam những vùng có sản lượng điều tương đối lớn là Bình Phước, Đồng Nai, Lâm Đồng và một số tỉnh khác Hạt điều của nước ta trong những năm gần đây cũng đã tạo nên giá trị nhất định trong sự phát triển nước nhà

Tháng 1/2004 ngành điều VN đã chế biến xuất khẩu khoảng 5000 tấn điều nhân, dự kiến cả năm 2004 các doanh nghiệp thu mua chế biến khoảng 350.000 tấn điều thô, xuất khẩu khoảng 85.000 tấn điều nhân các loại với kim ngạch xuất khẩu hơn 300 triệu USD, giữ vị trí thứ hai sau Aán Độ về xuất khẩu hạt điều

Theo nhận định của hiệp hội cây điều VN chỉ trong ít năm gần đây ngành điều VN đã tăng trưởng và phát triển vượt bậc so với ngành điều thế giới Sản phẩm điều của VN thực sự đã trở thành mặt hàng xuất khẩu chủ lực của ngành công nghiệp VN với thị trường mở rộng đến 20 nước

Đến nay diện tích cây điều trên cả nước lên đến 380.000 ha với tổng sản lượng năm 2004 có khả năng đạt hơn 300.000 tấn hạt điều thô Cả nước đã có 80 nhà máy chế biến hạt điều với tổng vốn đầu tư khoảng 1000 tỷ đồng Nếu như trước nay cây điều chỉ trồng ở các tỉnh từ Đà Nẵng trở vào thì nay đã trồng ở các tỉnh Bắc Trung Bộ như Huế, Quảng Bình, Quảng Trị…

Theo đà phát triển như hiện nay ngành điều VN sẽ đạt và vượt mức mục tiêu năm 2010 với sản lượng 500.000 tấn nguyên liệu, 100.000 tấn nhân hạt điều, 500 triệu USD kim ngạch xuất khẩu

Trước tình hình này các nhà sản xuất cần mạnh dạn đầu tư cải tiến các thiết bị máy móc nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao hiệu quả sản xuất đồng thời phải giảm thiểu ô nhiễm môi trường

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 14

-2.3 Tổng quan về vị trí địa lý và kinh tế xã hội của tỉnh bình phước

2.3.1 Vị trí địa lý

Tỉnh Bình Phước là Tỉnh thuộc miền Đông Nam Bộ, phía Bắc và phía Tây Bắc giáp Campuchia, với tổng chiều dài biên giới khoảng 240 km và tỉnh Tây Ninh, phía Đông giáp Đắc Nông, Lâm Đồng và Đồng Nai, phía Nam giáp tỉnh Bình Dương Bình Phước là Tỉnh nối tiếp giữa Tây Nguyên và Đồng bằng Nam Bộ

* Tọa độ địa lý

Vĩ độ: từ 11022’ đến 1206’ Bắc

Kinh độ: từ 106024’ đến 107028’ Đông

Hiện tại tỉnh Bình Phước có 7 huyện và 1 thị xã (Đồng Xoài), năm 2003

do có sự chia tách các huyện, thị trấn, xã nên số đơn vị hành chính đã tăng lên

87 đơn vị bao gồm 76 xã, 7 thị trấn, 4 phường, trong đó có khoảng 18,6 % là đồng bào dân tộc thiểu số

Diện tích tự nhiên của Tỉnh là 6.857,35 km2

Dân số trung bình năm 2003 là 773.297 người

Nguồn: Báo cáo hiện trạng môi trường 2004 tỉnh Bình Phước

- Độ ẩm không khí: Độ ẩm tương đối trung bình năm 2003 từ 69,0 – 85,0% Độ ẩm tương đối trung bình năm tại huyện Phước long là 78,0%, tại Đồng Phú là 78,3%

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 15

Gió: Bình Phước chịu ảnh hưởng của 3 hướng gió: chính Đông, Đông Bắc và Tây Nam theo 2 mùa

- Mùa khô: Gió chính Đông chuyển dần sang Đông – Bắc, tốc độ bình quân 3,5m/s

- Mùa mưa: Gió Đông chuyển dần sang Tây - Nam, tốc độ bình quân 3,2 m/s

Năm 2004 không có bão nhưng đôi khi xảy ra cơn lốc mạnh

2.3.3 Điều kiện kinh tế

Tình hình kinh tế năm 2003 của tỉnh Bình Phước:

Trong năm 2003 tình hình kinh tế- xã hội của Tỉnh tiếp tục phát triển theo hướng tích cực và đạt được những kết quả quan trọng

Các mặt hàng xuất khẩu chủ lực của tỉnh như: hạt điều nhân và mủ cao su xuất với giá cao và ổn định trong cả năm nên đã góp phần chủ yếu tăng kim ngạch xuất khẩu, ước thực hiện 109.738 ngàn USD, đạt 105,5% kế hoạch, tăng 30,71% so với năm trước Trong đó kinh tế nhà nước chiếm 79,17%, kinh tế tư nhân chiếm 14,72% và kinh tế có vốn đầu tư nước ngoài chiếm 6,11%

Về nhập khẩu, do mặt hàng nhập khẩu chủ yếu là cao su thành phẩm và hạt điều thô, đồng thời số đơn vị tham gia nhập còn ít nên kim ngạch nhập khẩu năm 2003 chỉ thực hiện được 17.118 ngàn USD, đạt 74,43% kế hoạch, tăng 42,51% so với năm trước

Tuy là một Tỉnh trẻ mới được tái lập nhưng nhìn chung tình hình kinh tế - xã hội của Tỉnh từng bước ổn định và đang trên đà phát triển

Mặc dù diện tích trồng xen các loại cây trồng chủ yếu như cây lương thực lấy hạt, công nghiệp ngắn ngày, cây ăn quả và các loại cây công nghiệp lâu năm đã được khép tán nên người sản xuất không mở rộng đầu tư trồng mới

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 16

-nhưng nhờ áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật và diện tích tới thời kỳ thu hoạch tăng nên năng suất và sản lượng hầu hết đều tăng, sản xuất nông nghiệp đã hình thành các vùng chuyên canh cây lâu năm với diện tích lớn, kinh tế trang trại ngày một hình thành và phát triển, công nghiệp chế biến nông lâm sản tăng nhanh, giá cả các mặt hàng nông sản tăng tạo điều kiện cho mức sống của người dân ngày càng cao, dịch vụ giá cả ổn định, sức mua tăng

Trong 6 tháng đầu năm 2004, một số tình hình đã nổi lên như: nắng hạn kéo dài, giá cả thị trường tăng cao hầu hết các mặt hàng như sắt thép, xăng dầu, phân bón thực phẩm Bên cạnh đó thêm đại dịch cúm gia cầm nên đã ảnh hưởng khá lớn đến tình hình sản xuất, phát triển kinh tế và đời sống nhân dân Mặc dù trong điều kiện không được thuận lợi nhưng nhìn chung, kinh tế của tỉnh vẫn có bước phát triển khả quan

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 17

-Chương 3

KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG CHẾ BIẾN HẠT ĐIỀU VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN HẠT ĐIỀU TẠI TỈNH BÌNH PHƯỚC

3.1 Khảo sát hiện trạng chế biến hạt điều tại tỉnh

3.1.1 Diện tích trồng điều, sản lượng phân bố

Bảng 3: Bảng phân bố các cơ sở chế biến ở các địa phương trong cả nước

Số

Diện tích vùng nguyên liệu (ha)

Số nhà máy

Tổng công suất chế biến/năm

I Duyên hải Nam Trung Bộ 61.000 7 33.000

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 18

-III Đông Nam Bộ 149.000 40 169.000

IV Đồng bằng sông Cửu Long 13.000 9 10.000

Nguồn: trong các báo cáo “Phát triển điều đến năm 2010” của Bộ Nông Nghiệp Và Phát Triển Nông Thôn (triển khai thực hiện Quyết định 120-1999/QĐ-TTG)

Nhưng theo thống kê hiện nay, Bình Phước có thể được coi là tỉnh có diện tích trồng điều lớn nhất Việt Nam Tỉnh có gần 100.000 ha do các nông trường, các chủ trang trại và các hộ gia đình

Hằng năm, Bình Phước có sản lượng gần 100.000 tấn Sau Bình Phước là Đồng Nai, ngoài ra các tỉnh: Tây Ninh, Ninh Thuận, Bình Thuận, Phú Yên, Khánh Hòa, Bình Định, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Đắc Lắc, Kontum, Lâm Đồng cây điều cũng đang phát triển

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 19

-3 1.2 Thực trạng công nghệ chế biến hạt điều

Hiện nay, nếu xét về mặt công nghệ sử dụng trong quá trình chế biến hạt điều có thể phân ra: Chế biến theo công nghệ xử lý hạt điều dùng nhiệt và dùng hơi nước Còn xét về mức độ cơ giới hoá và các trang thiết bị sử dụng trong giây chuyền sản xuất có thể phân ra: Chế biến hạt điều theo hệ thống cơ giới kết hợp thủ công và chế biến hạt điều theo hệ thống toàn cơ giới và tự động hóa (gọi là chế biến cơ giới)

Hệ thống chế biến hạt điều thủ công được áp dụng ở một số nước trên thế giới:

* Áp dụng ở Karnata (Mangalore):

Hạt điều thô Ẩm hoá hoặc không ẩm hoá Hấp (hơi nước) hoặc rang nhẹ Bóc vỏ bằng máy cắt dùng tay và chân Vỏ

Sấy trong lò Brama Dùng máy ép

CNSL Bả (vỏ đã lấy dầu)

Lột vỏ lụa bằng tay

Vỏ lụa Phân cấp sản phẩm

Hơi ẩm Đóng gói Ghi chú: CNSL là dầu vỏ hạt điều (chữ viết tắt của Cashew nut shell liquid)

* Hệ thống cơ giới Oltremare (Ý):

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 20

-Hạt điều thô Làm sạch và phân cỡ Lưu kho theo từng cỡ Rửa và ẩm hóa Rang trong dầu CNSL CNSL

(190-200oC)

CNSL

Ly tâm Tec chứa Làm nguội

Bóc vỏ bằng máy cắt từng hạt Vỏ

Và phân riêng nhân/vỏ

Sấy khô Bóc vỏ lụa bằng máy Phân loại cấp hạt Đóng gói Vào kho

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 21

-* Ưu nhược điểm của công nghệ chế biến thủ công:

+ Ưu điểm:

- Nhân nguyên vẹn đến khi đóng gói đạt tỉ lệ 7.85%

- Chất lượng tốt

- Vốn đầu tư xây dựng và mua sắm trang thiết bị ít, thu hồi vốn nhanh

- Tiêu hao đơn vị hạt điều cho một đơn vị sản phẩm thấp

+ Nhược điểm:

- Năng suất lao động thấp

- Sử dụng quá nhiều lao động phổ thông

* Ưu nhược điểm của công nghệ chế biến cơ giới:

Nhìn chung, hiệu quả kinh tế qua chế biến hạt điều để hỗ trợ lại cho người trồng còn bị hạn chế (chế biến chưa nâng được giá mua hạt điều có lợi cho người trồng điều), khả năng cạnh tranh của nhân điều còn thấp do giá thành sản xuất cao

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 22

-1.3 Khảo sát đánh giá công nghệ chế biến hạt điều

1.3.1 Tìm hiểu các quy trình công nghệ chế biến hạt điều đang áp dụng tại tỉnh

Nhìn chung các công nghệ đã và đang áp dụng trong chế biến hạt điều gần như không khác nhau nhiều ngoại trừ công đoạn xử lý nhiệt Công nghệ này được mô tả như sau:

Hạt điều sau khi nhập về nhà máy được phơi khô tự nhiên trên sân nền xi măng rồi nhập vào kho để lưu trữ và bảo quản Khi chế biến, hạt điều thô được xử lý ẩm bằng cách cho vào hồ nước ngâm Công đoạn xử lý ẩm nhằm mục đích tạo độ ẩm đồng đều trên hạt điều để khi chao hạn chế tác động của nhiệt độ vào nhân hạt điều Sau khi tạo ẩm hạt điều được đưa sang công đoạn xử lý nhiệt Tại đây hạt điều được chao trong dầu điều ở nhiệt độ 180-2000C trong khoảng thời gian 1 phút Dưới tác dụng của nhiệt độ, dầu trong vỏ hạt điều sẽ tách ra một phần Đồng thời dầu nóng làm vỏ hạt điều sẽ trở nên giòn và giữa nhân có vỏ và giữa nhân với vỏ có sự co rút khác nhau nên tạo ra khe hở nên dễ tách nhân ra khỏi vỏ và hạn chế được sự bể nhân khi tách vỏ Sau khi ủ nguội khoảng 10h, hạt điều được đưa vào máy tách vỏ thủ công để tách vỏ làm hai Nhân hạt điều được sấy trong lò sấy ở nhiệt độ 150-2000C Sau khi sấy khô, nhân hạt điều được tách vỏ lụa bên ngoài rồi tiến hành phân loại nhân theo các tiêu chuẩn chất lượng khác nhau

Hạt điều sau khi phân loại xong sẽ được đóng trong các thùng thiếc Các thùng thiếc này khi đóng gói nhân hạt điều được hút hết không khí ra và bơm khí nitơ vào để bảo quản

Sau đó sản phẩm được đóng gói trong các bao bì carton rồi lưu trong chờ xuất bán Toàn bộ quá trình sản xuất có thể tóm tắt theo sơ đồ công nghệ sau:

Nguyên liệu Phân cỡ sơ bộ

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 23

-Hình 2: Sơ đồ chế biến hạt điều

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 24

-1.3.1.1 Phân cỡ sơ bộ

Hạt điều thường được phân thành 3 loại : lớn, trung bình, nhỏ, để có chế độ làm ẩm và xử lý nhiệt khác nhau cho từng cỡ hạt

1.3.1.2 Rửa sạch đất cát bám ở hạt điều

Đây là khâu rất cần thiết trong chế biến hạt điều vì nếu không loại bỏ cát bụi… bám vào vỏ hạt điều dễ gây khó khăn trong quá trình chao dầu, tinh lọc dầu, gây hư hỏng thiết bị chao

1.3.1.3 ẩm hóa

Trước khi xử lý nhiệt, hạt được ẩm hóa để làm tăng độ ẩm ban đầu từ 10% tới 15-25% (thường 15-18%), để làm vỡ các tế bào chứa dầu, và làm nhân dai hơn, ít bị cháy xém khi xử lý nhiệt

1.3.1.4 Xử lý nhiệt

Dùng nhiệt độ làm cho vỏ hạt điều phồng lên, nứt ra để dầu vỏ bên trong thoát ra, đồng thời tạo ra một khoảng hở giữa vỏ và nhân, khi bóc vỏ nhân không bị bể vỡ và không dính bẩn dầu vỏ

a Rang trực tiếp đơn giản – (phương pháp đốt: Drum roasting)

- Cho hạt điều vào thùng quay rồi vừa đốt nóng đỏ bằng ngọn lửa hở vừa quay thùng, dầu trong vỏ xì ra và bốc cháy Nhờ sự bốc cháy của của dầu vỏ mà giữ được nhiệt độ của thùng quay không thay đổi Thùng quay được quay bằng tay trong 2-4 phút sau đó trong khi hạt vẫn còn đang cháy dùng tro bếp phủ lên để dập lửa và hấp thụ dầu vỏ còn dính trên bề mặt vỏ hạt điều rồi đưa qua cắt bóc vỏ

b Rang trong dầu vỏ CNSL (chao dầu: oil bath roasting)

- Công nghệ chao dầu được sử dụng phổ biến Hạt điều đã ẩm hóa được đưa vào thùng (bể) có chứa dầu vỏ CNSL đã gia nhiệt tới 180-200oC, thời gian hạt điều nằm trong dầu kéo dài 1-3 phút tùy kích cỡ hạt

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 25

Sau khi chao, hạt được đưa qua máy ly tâm vẩy để tách hết lớp dầu vỏ còn dính trên vỏ hạt, rồi để nguội đưa qua khâu bóc vỏ

Hiện nay, phương pháp chao dầu vẫn còn đang được sử dụng rộng rãi ở một số nước trên thế giới (trong đó có Việt Nam) do nó có những ưu điểm nổi bật như: Vỏ hạt giòn, dễ cắt tách, đơn giản, cho nhân hạt thơm ngon, phù hợp với sản xuất qui mô nhỏ, thủ công…

Nhưng với sự phát triển của ngành công nghiệp điều, phương pháp chao dầu đã dần dần trở nên lạc hậu và bộc lộ một số nhươc điểm như: Chất lượng nhân điều không cao, làm giảm giá trị sử dụng của dầu vỏ hạt điều và ảnh hưởng đến môi trường và vệ sinh công nghiệp

1.3.1.5 Làm nguội

Sau khi loại dầu vỏ hạt điều, hạt được làm nguội nhanh bằng không khí nhờ hệ thống quạt thổi để cho vỏ hạt giòn hơn

1.3.1.6 Cắt bóc vỏ

Yêu cầu kĩ thuật đòi hỏi: cắt bóc vỏ không được để dầu vỏ dính bẩn vào nhân điều và nhân không bị bể vỡ

a Bóc vỏ thủ công

- Dùng một vò gỗ nhỏ hoặc 1 búa nhẹ gõ 2-3 lần trên mỗi cạnh dài của hạt để nhân bên trong long ra mà không bị bể vỡ

- Khi bóc vỏ tay công nhân được thoa tro bếp hoặc đất sét hoặc dầu ve (castor oil) để ngăn cản dầu vỏ (một chất độc hại, ăn mòn da tay mạnh) không cho tiếp xúc với da tay Hiện nay công nhân bóc vỏ dùng bao tay vừa bảo vệ da, vừa giữ cho nhân sạch sẽ

b Bóc vỏ cơ giới kết hợp thủ công

- Dùng công cụ tách vỏ: Có 2 lưỡi dao được mài định hình theo kích cỡ của hạt điều đưa vào tách cắt tách vỏ Thao tác này dùng cả tay và chân

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 26

Năng suất lao động 8h làm việc là 15 – 18 kg nhân tỷ lệ nhân nguyên vẹn trên 90%

- Máy cắt bóc vỏ kết hợp tay chân tiếp tục được cải tiến, ở Việt Nam chỉ sử dụng chân để thực hiện cả động tác cắt tách vỏ, công nhân thao tác trên máy thoải mái hơn và năng suất cao hơn

1.3.1.7 Sấy

Là một công đoạn rất quan trọng không thể thiếu trong quá trình chế biến hạt điều Sấy để làm giảm độ ẩm, làm khô nhân, và để giảm sự bám dính của vỏ lụa vào nhân, làm dễ dàng lột vỏ lụa ra khỏi nhân

Độ ẩm nhân cao > 6%, do đó cần sấy khô để tránh sâu, nấm tấn công và dễ bóc vỏ lụa, khi sấy đến độ ẩm 3% vỏ lụa co lại dễ tách hỏi nhân

1.3.1.8 Bóc vỏ lụa

Lột vỏ lụa có thể thực hiện bằng tay hoặc bằng máy Tuy nhiên công đoạn này đa số các cơ sở ở Tỉnh đều sử dụng phương pháp thủ công

- Bằng tay: dùng tay chà nhẹ lên lớp vỏ lụa phần vỏ lụa còn dính trên nhân sẽ được tách ra nhờ 1 con dao nhỏ chuyên dùng

1.3.1.9 Phân cấp hạng sản phẩm

- Nhân điều sau khi đã lột sạch vỏ lụa, được phân ra các cấp hạng khác nhau theo qui định, việc phân cấp hạng chính xác không chỉ để bảo vệ uy tín thương hiệu mà còn rất có lợi về kinh tế vì thường bán được giá cao

- Người ta thường phân loại nhân điều theo màu sắc tự nhiên và mức bể vỡ của nhân

1.3.1.10 Làm ẩm trở lại (hồi ẩm)

Trước khi đóng gói nhân cần được đưa về độ ẩm khoảng 5% nếu không sẽ quá giòn và dễ vỡ trong khi vận chuyển Nhân có thể hút đủ ẩm trong khi tách vỏ lụa và phân hạng nên không cần phải làm thế

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 27

-Nếu nhân còn quá khô, phải đặt nhân vào trong một buồng đảm bảo không khí ẩm cho đến khi chúng đạt độ ẩm mong muốn

1.3.1.11 Đóng gói

Nhân điều rất dễ bị ôi và mất mùi vị mau chóng nên phải đóng gói kín trong vật liệu không thấm ướt Sau khi cho vào thùng, rút không khí ra, thay vào

CO2 và hàn kín lại Ngoài ra có thể dùng khí Nitơ để bảo quản thay cho CO2

Quy trình công nghệ trình bày trên đã được áp dụng ở phần lớn các cơ sở chế biến hạt điều trong tỉnh Tuy nhiên chất lượng sản phẩm và năng suất lao động còn phụ thuộc vào trang thiết bị, về mức độ cơ khí hóa trong các khâu như: xử lý nhiệt, cắt tách vỏ, phân loại…

1.3.2 Phân tích, đánh giá qui trình công nghệ

Với qui trình công nghệ hiện đang sử dụng có thể thấy được trình độ cơ giới hoá trong dây chuyền chế biến hạt điều còn thấp, phải sử dụng quá nhiều lao động thủ công nên năng suất chưa cao chưa tận thu được các phụ phẩm có giá trị, chưa đa dạng hóa sản phẩm chỉ có mặt hàng xuất khẩu chủ yếu là nhân điều, chưa khai thác thành thương phẩm khác Nhìn chung, còn nhiều hạn chế ở một số công đoạn chế biến như sau:

1.3.2.1 Xử lý nhiệt bằng chao dầu

Thiết bị chao dầu thủ công rất đơn giản gồm bể chứa dầu làm bằng kim loại dùng vỏ hạt điều đốt nóng trực tiếp Hạt điều được cho vào giỏ làm bằng lưới sắt và được công nhân nhúng giỏ trực tiếp vào bể dầu và giữ ở trong dầu một thời gian theo qui định rồi lấy giỏ ra và đưa hạt qua vẩy ly tâm để làm sạch dầu vỏ còn bám ở vỏ hạt

Dùng thiết bị chao dầu thủ công người lao động rất vất vả, nóng, độc hại

do hơi dầu vỏ bốc lên từ bể dầu, nguy cơ cháy rất cao trong khi bể chứa dầu rất dễ lủng đáy, dầu chảy xuống gặp lửa rất dễ bốc cháy

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 28

-1.3.2.2 Tách vỏ cứng

Tách vỏ cứng là một khâu quan trọng trong quy trình chế biến hạt điều Việc tách vỏ hạt điều được thực hiện bằng tay hoặc bằng máy để tách đôi vỏ hạt

Tuy nhiên, hiện nay hầu hết các cơ sở chế biến hạt điều trong tỉnh đều tiến hành tách vỏ theo phương pháp thủ công Chính điều này đã dẫn đến chi phí cho nhân công quá cao, chất lượng sản phẩm không ổn định, năng suất sản xuất giảm

1.3.2.3 Phân hạng thành phẩm:

Khâu phân hạng thực hiện thủ công là chủ yếu Đa số công nhân phân loại theo cảm quan và kinh nghiệm của mình Việc phân hạng căn cứ trên các tiêu chuẩn quốc tế về cỡ và màu sắc của các nhân nguyên và các mảnh nhân bể

Dưới đây là một vài thông số kỹ thuật của các cấp nhân hạt điều trên thị trường thế giới

a Nhân nguyên

+ Nhân nguyên trắng:

Là nhân không bị sứt bể, giữ được màu trắng sau khi chế biến, có kí hiệu là W

Hạng này được chia thành các cấp sau: W180, W210, W240, W320, W400, W450, và W500

Kí hiệu W có nghĩa là nhân nguyên, còn các chữ số như 180, 210 hàm ý là có 180, 210 nhân nguyên có trong 1 pound (lb)

+ Nhân nguyên vàng:

Là nhân không bị sứt bể nhưng sau khi chế biến hơi bị quá lửa nên chuyển thành màu hơi vàng

Hạng này chỉ có một cấp, kí hiệu ở thị trường thế giới là SW

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 29

-+ Nhân nguyên bị cháy xém:

Cũng là nhân không bị sứt bể nhưng sau khi chế biến hơi bị quá lửa nên có màu vàng sẫm

Hạng này có 2 cấp sau, kí hiệu là SSW và DW

b Nhân vỡ (Nhân bể)

Nhân vỡ cũng được chia thành các loại sau:

+ Nhân vỡ trắng:

Nhân bị vỡ thành các mảnh lớn, không nhỏ quá 2/3 nhân nguyên, sau khi chế biến vẫn giữ được màu trắng

Hạng này được chia thành 5 cấp tùy theo số nhân trong 1 pound và tỷ lệ vỡ so với nhân nguyên, các cấp này có kí hiệu: B, S, LWP, SWP và BB

+ Nhân vỡ bị cháy xém:

Hạng này có ba cấp là: SB, SS và SSP

+ Nhân vỡ vụn:

Hạng này được chia thành 5 cấp là: SPD, DP, DSP, DB và DS

Giá cả giữa các hạng và các cấp trong một hạng chênh lệch nhau đáng kể từ vài trăm đến vài ngàn USD/tấn Trên thị trường thế giới, hạng nhân điều W320 chiếm tới 70% tổng lượng mặt hàng nhân điều thương mại

Khâu này cũng chiếm một lượng lớn công nhân trong khi có thể dùng thiết bị hỗ trợ vừa giảm lao động vừa năng cao năng suất

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 30

-Chương 4

SỰ PHÁT SINH Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO SẢN XUẤT VÀ

CHẾ BIẾN HẠT ĐIỀU

1 Sự phát sinh ô nhiễm trong chế biến hạt điều

Nguồn gây ô nhiễm môi trường của công nghệ chế biến hạt điều chủ yếu là do các chất trong vỏ hạt khi đốt gây ra

1.1 Thành phần hóa học của dầu vỏ hạt điều

Thành phần chủ yếu của dầu vỏ là Acide anacardic có công thức hóa học là C22H32O3, công thức cấu tạo là C6H3(C15H27).COOH.OH Ngoài ra, dầu vỏ còn có một lượng nhỏ cardol (C21H33O2) và 2-methyl cardol (C22H35O2)

Acide Anacardic có nhôm carboxyl không bền dễ bị decarboxyl (khử nhôm carbocyl) ở nhiệt độ >1200C tạo ra Cardanol và giải phóng thành phần quan trọng của dầu vỏ

* Tính chất của các hợp chất có trong dầu vỏ hạt điều:

- Acide Anacardic là một thứ bột nhuyễn, màu xanh lơ, trong suốt có vị nồng và thơm tan trong rượu, cồn và ête, nóng chảy ở 260C, dễ gây phồng rộp

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 31

-* Công thức cấu tạo của các hợp chất:

Hình 3: Công thức cấu tạo của các hợp chất

1.2 Ô nhiễm môi trường do chế biến hạt điều gây ra

1.2.1 Nguồn gây ô nhiễm không khí

* Hơi dầu bốc lên từ chảo chao:

Hạt điều được chao dầu sau khi làm ẩm, đây là quá trình tách dầu trong vỏ hạt điều thô, nhiệt độ chảo chao khoảng 180-2000C, các khí sinh ra như:

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 32

-+ Nước thoát ra dưới dạng hơi từ vỏ hạt điều

+ Sự phân hủy acide anacardic thành Cardanol + CO2 + hơi dẫn xuất của cardanol, cardol

Đây là nguồn ô nhiễm lớn chưa được xử lý trước khi thải ra môi trường xung quanh

* Bụi từ lò đốt vỏ hạt điều:

Việc đốt một lượng lớn vỏ hạt điều sẽ tạo ra một lượng bụi tro đáng kể, điều cần quan tâm trong lò đốt này là :

- Việc đốt cháy vỏ thường xảy ra không hoàn toàn tạo ra lượng bụi lớn,

CO, NOX, các hợp chất phenol (cardanol, cardol)

- Tro sinh ra không được lấy ra khỏi lò đốt thường bị bốc lên cùng dòng khí thải trong quá trình cấp vỏ đốt, làm nồng độ bụi trong dòng khí thải ra cao, ống khói dao động mạnh theo chu kỳ cấp nhiên liệu đốt

- Việc cấp vỏ vào là không liên tục do thói quen của công nhân cũng là một nguyên nhân đáng kể gây ra quá trình cháy không hoàn toàn của vỏ hạt điều dẫn đến sự gia tăng chất ô nhiễm

* Khói thải phát sinh từ lò đốt:

Thành phần chính trong khói thải ngoài bụi còn có hỗn hợp khí thải chính gồm CO, các Hydro Carbon, hơi dầu có trong hạt điều dạng chưa cháy hoặc cháy không hoàn toàn Hỗn hợp khí thải này sẽ kết hợp với tro tạo nên bồ hóng dạng khói tan làm tăng thêm nguồn ô nhiễm

* Hơi dầu bay ra trong quá trình ly tâm:

Trong quá trình ly tâm hạt, một lượng hơi dầu bị bay hơi vào môi trường xung quanh, tuy nhiên ở mức độ thấp có thể khắc phục được bằng một số giải pháp đơn giản

SVTH: Trần Thụy Hiền Phương 33

-* Mùi hôi từ các công đoạn chế biến khác:

Dầu hạt điều bay hơi từ công đoạn ly tâm, làm ẩm, phân loại hạt, bóc vỏ cứng, và ở khâu tồn trữ vỏ hạt cũng là nhân tố ảnh hưởng đến môi trường

Mặc dù nồng độ các chất hữu cơ bay hơi từ dầu hạt điều ở nhiệt độ thường là thấp nhưng các chất hữu cơ bay hơi này tạo ra trong khu vực sản xuất và khu dân cư lân cận có mùi hôi khó chịu Đây là yếu tố đáng được quan tâm ở các cơ sở chế biến hạt điều

1.2.2 Nguồn gây ô nhiễm môi trường nước

Các nguồn gây ô nhiễm nước ở các xí nghiệp chủ yếu là nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt, nước mưa và nước chảy tràn

* Nước thải sản xuất:

Nhu cầu nước sử dụng trong sản xuất chế biến hạt điều chủ yếu là để xử lý ẩm hạt, được ước tính khoảng 1m3/tấn nguyên liệu, tức 250m3/năm

Lượng nước này hầu hết thẩm thấu vào hạt điều, làm mềm và nở hạt, do đó lượng nước thừa thải là không đáng kể Hơn nữa, nước thải chỉ chứa một số đất, cát bám trên vỏ hạt điều và một phần rất nhỏ dầu hạt điều, không mang tính độc hại được xả trực tiếp vào ao rau muống trước khi xả tràn trên mặt đất vườn phía sau xí nghiệp

* Nước thải sinh hoạt:

Chủ yếu là nước thải để phục vụ sinh hoạt cho công nhân Nước thải sinh hoạt có chứa cặn bã, các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng (N, P) và vì vi sinh vật được thu gom và cho chảy vào ao chứa tự thấm

* Nước mưa và nước chảy ra:

Nước mưa và nước chảy tràn trên mặt đất cuốn theo các vật chất như vỏ điều, rác, đất, cát, tro, bụi, váng dầu hạt điều rơi vãi trên mặt đất hoặc còn bám