TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Sấy nứa vầu và sản xuất tăm hương ở Việt Nam
Tre nứa và vầu hiện nay đã trở thành những loại lâm sản ngoài gỗ rất phổ biến tại Việt Nam, được chế biến thành nhiều sản phẩm quan trọng trong đời sống hàng ngày như tăm, đũa và chân hương Sự đa dạng và phong phú của các mặt hàng từ tre nứa, vầu luôn thay đổi về kiểu dáng và hình thức Để nâng cao chất lượng và kéo dài thời gian sử dụng của các sản phẩm này, việc bảo quản nguyên liệu tre nứa và vầu ngay từ đầu là rất cần thiết Do đó, ngành công nghệ sấy đã ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng lâm sản.
Sản xuất tăm hương là một nghề truyền thống lâu đời tại Việt Nam, đặc biệt nổi bật tại làng nghề Quảng Phú Cầu Các sản phẩm tăm và chân hương ở đây được làm từ nứa vầu và không chỉ phục vụ nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu sang nhiều quốc gia như Canada, Ấn Độ, và Trung Quốc Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường, các cơ sở sản xuất cần đổi mới công nghệ, nâng cấp thiết bị, và cải thiện tay nghề công nhân nhằm tạo ra thương hiệu cạnh tranh trên thị trường quốc tế.
Làng nghề sản xuất tăm hương đang đối mặt với nhiều khó khăn và hạn chế, như thiếu mặt bằng sản xuất, quy trình sản xuất manh mún và lạc hậu, cùng với việc thiếu trang thiết bị máy móc hiện đại Việc sản xuất chủ yếu diễn ra thủ công và nguyên liệu thường được hong phơi ngoài tự nhiên do thiếu lò sấy, dẫn đến tình trạng nấm mốc và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Thời gian hong phơi kéo dài không chỉ làm giảm năng suất và tiến độ sản xuất mà còn gây cản trở giao thông.
Nhiều cơ sở sản xuất tăm hương tại Việt Nam, bao gồm xã Quảng Phú Cầu, hiện đang sử dụng lò sấy hơi đốt thủ công, dẫn đến chất lượng Vầu nguyên liệu sau sấy không được đảm bảo Phương pháp này gây ra nhiều khuyết tật như nứt nẻ, móp méo và màu sắc Vầu bị loang lổ, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm và tính thẩm mỹ của nó.
Tại trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam
Trong những năm gần đây, sinh viên khoa Chế Biến Lâm Sản đã thực hiện nhiều đề tài nghiên cứu khoa học và luận văn tốt nghiệp, tập trung vào việc nghiên cứu tre nứa và song mây.
- Nghiên cứu Công Nghệ Sấy nguyên liệu tre dạng ống làm đồ thủ công mỹ nghệ
- Xây dựng quy trình quản lý chất lƣợng bảo quản tre nứa bằng các phương pháp ngâm tẩm hoá chất
- Nghiên cứu kỹ thuật bảo quản tre dùng trong xây dựng
Nghiên cứu hiện tại chỉ tập trung vào quá trình sấy tre nứa mà chưa xem xét thực trạng sấy và các hạn chế hiện có Cần phải đi sâu phân tích để tìm ra giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả sấy Nứa Vầu.
Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu tổng quan của đề tài
Bài viết này tập trung vào việc phân tích thực trạng sấy nứa vầu để sản xuất tăm và chân hương xuất khẩu tại làng nghề Quảng Phú Cầu Từ đó, chúng tôi đề xuất các biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất cho các cơ sở sản xuất tăm và chân hương ở xã Quảng Phú Cầu.
Mục tiêu cụ thể của đề tài
- Khảo sát đƣợc thực trạng hong phơi và sấy nứa vầu tại các cơ sở sản xuất tăm hương
- Khảo sát được công nghệ sản xuất tăm hương tại làng nghề Quảng Phú Cầu
- Đề xuất đƣợc các giải pháp kĩ thuật để nâng cao hiệu quả hong phơi và sấy nứa vầu sản xuất tăm hương
Vật liệu nghiên cứu
- Loại nguyên liệu: nứa, vầu đƣợc chuyển về từ Thanh Hoá.Nghệ An,
- Sản phẩm: tăm và chân hương xuất khẩu
Phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Khảo sát tại địa phương các khâu công nghệ, sấy, hong phơi nguyên liệu
- Địa điểm: 1 số cơ sở sản xuất tăm và chân hương xuất khẩu tại xã Quảng Phú Cầu - Ứng Hòa - Hà Nội
Nội dung nghiên cứu
Khoá luận đề cấp đến các nội dung sau đây:
- Thực trạng hong phơi nguyên liệu
- Thực trạng sấy tại các cơ sở sản xuất
- Thực trạng công nghệ sản xuất tăm và chân hương xuất khẩu
- Đề xuất các giải pháp kĩ thuật nâng cao hiệu quả sấy nứa vầu
Phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp được sử dụng trong quá trình nghiên cứu đó là:
Phương pháp khảo sát thực tế được thực hiện tại cơ sở sản xuất tăm và chân hương xuất khẩu tại xã Quảng Phú, huyện Ứng Hòa, thành phố Hà Nội.
- Phương pháp phân tích, tổng hợp và kế thừa giữa logic và thực tế, tư duy logic
Phương pháp chuyên gia là một kỹ thuật nghiên cứu dựa trên tài liệu pháp lý và các công trình khoa học liên quan, kết hợp với ý kiến của các chuyên gia và cán bộ có kinh nghiệm Phương pháp này giúp xác định các giải pháp khắc phục vấn đề và thường được áp dụng trong các cuộc khảo sát thực tế.
CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Giới thiệu chung về nguyên liệu nứa vầu
Nứa là nhóm loài tre với đặc điểm vách mỏng và thân nhám do chứa silíc Trước đây, nứa được xếp vào chi Neohouzeaua, chủ yếu đề cập đến loài Neohouzeaua dulloa Hiện nay, các loài nứa thuộc chi Schizostachyum, với tổng cộng 70 loài trên thế giới, trong đó Trung Quốc có 10 loài và Ấn Độ có 17 loài Ngoài ra, chi Teinostachyum bao gồm 6 loài.
Chi Schizostachyum, bao gồm Cephalostachyum và Teinostachyum, hiện có nhiều loài tại Việt Nam Trong số đó, nứa lá to, nứa lá nhỏ và nứa tép là những loài quan trọng và phổ biến nhất.
Cây Vầu đắng, còn gọi là cây vầu lá nhỏ, có tên khoa học là Indosasa crassiflora Mc.Clure, thuộc họ phụ tre (Bambusoideae) Được nhà thực vật học Mc.Clure công bố vào năm 1940, cây Vầu đắng là một chi mới được phát hiện với 10 loài, trong đó có nhiều cá thể phân bố rộng rãi tại Nam Trung Quốc và Bắc Việt Nam Ngoài Vầu đắng, chỉ mới tìm thấy một loài khác trong chi này là Indosasa crassiflora (vầu ngọt) Rất có thể còn nhiều loài tre khác thuộc chi này sẽ được phát hiện tại các khu vực biên giới phía Bắc Việt Nam.
Theo thống kê năm 2001, Việt Nam có 789.000 ha rừng tre nứa tự nhiên thuần loại và 626.000 ha tre nứa hỗn giao, cùng với 73.516 ha rừng tre nứa trồng, tổng trữ lượng khoảng 8,5 tỷ cây Việt Nam sở hữu khoảng 150 loài tre nứa, dự đoán sẽ tăng lên 250 loài nếu được điều tra đầy đủ, đứng thứ hai sau Trung Quốc về độ phong phú Các loài tre nứa ở Việt Nam chủ yếu thuộc nhóm mọc cụm, đặc trưng cho các nước nhiệt đới Tre nứa là cây đa tác dụng, dễ trồng và không kén đất, tập trung chủ yếu ở các tỉnh như Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang, Tuyên Quang, Bắc Kạn, Phú Thọ, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hòa Bình, và Thanh Hóa.
Trên thế giới: một số tỉnh của Trung Quốc cũng gặp đƣợc vầu đắng nhƣ: Vân Nam Quảng Tây (Nam Trung Quốc)
Nứa Vầu phát triển chủ yếu thông qua hệ thống thân ngầm nằm sâu 20-30cm dưới mặt đất, với mùa sinh trưởng từ tháng 12 đến tháng 5 Mầm măng hình thành dưới đất từ tháng 12 đến tháng 1 và nhú lên từ tháng 2 đến tháng 5, trùng với đầu mùa mưa Cây 1-2 tuổi được coi là cây non, 3-4 tuổi là trung bình, và từ 5 tuổi trở lên là cây già, với tuổi thọ không quá 10 năm và thời gian khai thác tốt nhất là trên 3 năm Ngoài việc cung cấp nguyên liệu cho sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ, Nứa Vầu còn cho thu hoạch măng tươi trong mùa từ tháng 2 đến tháng 5.
Nứa Vầu là họ của tre nên có cấu tạo tương tự như tre
Cây được chia thành ba bộ phận chính: thân ngầm, thân chính và cành lá Thân cây có hình dạng tròn, gồm nhiều lóng với độ dài khác nhau; phần giữa thường dài nhất, trong khi phần gốc thường ngắn hơn và dày hơn Các lóng của thân cây rỗng, và giữa các lóng có những mắt cây.
Thành cây đƣợc chia thành 3 bộ phận chính
Biểu bì là lớp ngoài cùng của thân tre, có bề mặt trơn bóng và chứa nhiều diệp lục, nên cây có màu xanh Khi cây già đi, màu sắc chuyển sang vàng do tác động của ánh nắng và quá trình chuyển hóa trong cây Lớp biểu bì rất cứng và giòn, đóng vai trò bảo vệ thân cây khỏi sự thoát ẩm và ngăn chặn sinh vật gây hại từ bên ngoài.
+ Phần thịt: bao gồm nhiều bó mạch và tổ chức mô mềm phần thịt tre có thể chia thành 2 phần là: cật và ruột cật
Phần cật là lớp tiếp xúc giữa biểu bì và các bó mạch, tạo nên sự liên kết chặt chẽ và độ cứng vững cho thân cây Điều này giúp tăng cường độ vững chắc, đặc biệt là theo chiều dọc của thân cây.
Phần ruột có kích thước bó mạch lớn gấp 2-3 lần so với bó mạch phần cật Hai phần libe và gỗ tách rời nhau với mật độ rất thưa, chủ yếu do mô mềm, khiến cho phần này trở nên xốp và nhẹ.
Màng lụa là lớp trong cùng tiếp giáp với khoảng trống của lóng, có màu trắng và được chia thành hai phần: libe ở ngoài và gỗ bên trong Giữa libe và gỗ không có tầng phát sinh, do đó thân cây không tăng trưởng về đường kính Màng lụa không chứa nước và không cho phép các dịch thể thấm qua, gây khó khăn trong việc thoát ẩm trong quá trình sấy.
Nứa vầu và tre có độ ẩm biến đổi đáng kể, với độ ẩm của thân cây trưởng thành ở trạng thái tươi dao động từ 50-99%, thậm chí có thể lên tới 120-140% trong một số trường hợp Đối với thân cây đã khô, độ ẩm thường nằm trong khoảng 12-18% Độ ẩm tăng từ gốc lên ngọn và giảm dần từ 1 đến 3 năm tuổi; sau 3 năm, cây ổn định độ ẩm và tốc độ phát triển, dẫn đến độ ẩm ít biến động Mùa mưa, độ ẩm trong cây cao hơn do độ ẩm không khí tăng, trong khi mùa khô, không khí khô hanh làm giảm độ ẩm do cây mất nước.
Khối lượng thể tích là một chỉ số quan trọng, được tính bằng khối lượng của nguyên liệu trên thể tích của nó, với đơn vị là kg/m3 Giá trị này thường được xác định ở một số mức độ ẩm cụ thể như 10%, 12% hoặc 14% Chẳng hạn, ở độ ẩm 12%, song mây có khối lượng thể tích khoảng 600-900 kg/m3, trong khi luồng (Dendrocalamus membranaceus Muro) có khối lượng thể tích là 664 kg/m3 ở độ ẩm 7,2% Đối với tre gai (Bambusa blumeana J.A & J.H Schultes) ở độ ẩm 15%, khối lượng thể tích của nó là 500 kg/m3.
Nứa vầu, giống như gỗ, là vật liệu có tính dị hướng, co rút không đồng đều theo các hướng khác nhau Sau khi khai thác, nứa vầu bắt đầu co rút ngay lập tức, nhưng không diễn ra đều như gỗ Tình trạng co rút phụ thuộc vào chiều dày, kích thước của thanh nguyên liệu và kích thước của các palet Thông thường, nứa vầu tươi được sấy ở độ ẩm 20% khi trưởng thành, dẫn đến tỷ lệ co rút đường kính thân từ 3-12% và chiều dày thành tre từ 4-14%, trong khi tỷ lệ co rút theo chiều dọc thớ dưới 0,5%.
Tính chất hoá học của Nứa vầu
Nứa vầu, giống như tre, chủ yếu được cấu tạo từ các thành phần hóa học như xenlulô, hemixenlulô và lignin Ngoài ra, nứa vầu còn chứa các thành phần thứ yếu như nhựa, tannin, sáp và các muối vô cơ (Lise 1985).
Đặc điểm công nghệ sản xuất nứa vầu làm tăm và chân hương
Sản xuất tăm và chân hương là một nghề truyền thống tại Việt Nam, sử dụng nguyên liệu chính là nứa và vầu Nứa được chế biến thành tăm vuông (tăm truyền thống), trong khi vầu chủ yếu được dùng để sản xuất tăm tròn Tăm vuông được chẻ bằng tay theo phương pháp truyền thống, phục vụ cho các loại hương thường, còn tăm tròn được chẻ bằng máy để sản xuất các loại hương cao cấp phục vụ xuất khẩu.
Nứa Vầu, thuộc họ tre, có lóng thẳng và dài hơn tre nhưng kích thước rất nhỏ, gây khó khăn trong gia công chế biến Việc tạo ra sản phẩm nhỏ hơn nguyên liệu ban đầu đòi hỏi nhiều giai đoạn, thời gian và tiêu tốn nguyên liệu lớn Ngoài ra, nứa vầu dễ bị nấm mốc và mọt, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Để tìm hiểu công nghệ chế biến nứa vầu cho sản xuất tăm hương, tôi đã đến xã Quảng Phú Cầu - Ứng Hòa - Hà Nội, nơi nổi tiếng với sản xuất tăm hương tại miền Bắc, nhằm nghiên cứu quy trình sấy, hong phơi và công nghệ sản xuất tăm hương từ nứa vầu.
NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Giới thiệu chung về làng nghề sản xuất tăm và chân hương xuất khẩu Quảng Phú Cầu
3.1.1 Quá trình hình thành và phát triển
Làng nghề tăm hương Quảng Phú Cầu, với lịch sử lâu đời, đã chuyển từ nghề phụ sang nguồn thu nhập chính cho 3.000 hộ dân Từ những năm 1997-1998, sản xuất chủ yếu bằng phương pháp thủ công, nhưng từ 1998, người dân đã bắt đầu cơ giới hóa quy trình, nâng cao đời sống Mỗi ngày, xã tiêu thụ hơn 200 tấn nứa vầu tươi từ các tỉnh như Lạng Sơn, Bắc Cạn, và Thanh Hóa Nhiều gia đình đã mở rộng quy mô sản xuất, đầu tư máy móc, tạo việc làm cho hàng nghìn lao động địa phương Thu nhập trung bình đạt 3-3,5 triệu đồng/người/tháng, góp phần giảm tỷ lệ hộ nghèo trong xã xuống còn 4%.
Xã Quảng Phú Cầu không chỉ nổi tiếng với nghề tăm hương mà còn phát triển sản xuất các loại tăm tròn, tăm vuông, được xuất khẩu sang nhiều quốc gia như Canada, Ấn Độ và Trung Quốc Sản phẩm tăm hương của làng nghề Quảng Phú Cầu được nhiều người biết đến không chỉ vì mẫu mã đẹp mà còn vì tính tiện lợi cho người sử dụng.
3.1.2 Vị trí địa lý và khí hậu thuỷ văn
Quảng Phú Cầu, một xã lớn thuộc huyện Ứng Hòa, có gần 3.000 hộ dân với tổng dân số khoảng 13.000 người Xã này được chia thành 6 thôn: Xà Cầu, Quảng Nguyên, Phú Lương Thượng, Phú Lương Hạ, Cầu Bầu, và Đạo Tú.
Quảng Phú Cầu tọa lạc tại điểm giao giữa quốc lộ 21B, con đường dẫn đến chùa Hương, và quốc lộ 73, cách quận Hà Đông khoảng 21 km Phía Đông của Quảng Phú Cầu giáp với xã Phú Túc, nơi nổi tiếng với nghề sản xuất mây tre đan của huyện Phú.
Xã Xuyên nằm ở phía Tây giáp Hoa Sơn, phía Nam giáp xã Trường Thịnh (Ứng Hoà) và phía Bắc giáp xã Hồng Dương (Thanh Oai) Sông Nhuệ chảy qua xã, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu mua nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm Vị trí địa lý của xã Xuyên hỗ trợ tích cực cho hoạt động kinh tế địa phương.
Quảng Phú Cầu có khí hậu phân mùa rõ rệt với đủ bốn mùa: xuân, hạ, thu, đông Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 23,3°C, với sự chênh lệch đáng kể giữa các mùa, mùa hè có thể đạt 36-37°C trong khi mùa đông giảm xuống còn 9-10°C Độ ẩm trung bình dao động từ 70-85%, và lượng mưa hàng năm đạt khoảng 1.900 mm, cùng với 1.400 giờ nắng trong năm.
Với tình hình khí hậu và độ ẩm tương đối lớn như vậy cũng ảnh hưởng ít nhiều đến sản xuất và kinh doanh.
Khảo sát thực trạng hong phơi nguyên liệu tại xã Quảng Phú Cầu
Trước khi chẻ tăm, nguyên liệu nứa vầu cần được làm khô để giảm độ ẩm và ngăn chặn sự xâm nhập của nấm mốc và mọt, từ đó nâng cao thời gian sử dụng sản phẩm Tại các cơ sở sản xuất tăm hương ở xã Quảng Phú Cầu, nguyên liệu chủ yếu được hong phơi tự nhiên do nhiều cơ sở chưa có lò sấy.
Nguyên liệu sau khi được cắt nhỏ sẽ được bó lại và phơi ở các sân, đường phố theo hình thức xoè Người dân tận dụng mọi khoảng đất trống để hong phơi nguyên liệu Thời gian phơi phụ thuộc vào điều kiện thời tiết; nếu nắng to và nhiệt độ cao, nguyên liệu chỉ cần phơi từ 1-2 tuần, trong khi nếu trời mưa, thời gian phơi có thể kéo dài tới 1 tháng.
Qua khảo sát thực tế quá trình hong phơi cho thấy:
- Hong phơi có những ƣu điểm là: tận dụng đƣợc nguồn năng lƣợng tự nhiên từ ánh sáng mặt trời, gió để làm khô nguyên liệu
Hong phơi nguyên liệu không có mái che có nhƣợc điểm lớn là phụ thuộc vào thời tiết, dẫn đến việc không thể chủ động về thời gian và chất lượng nguyên liệu khô cho sản xuất Trong trường hợp trời mƣa nhiều, thời gian sản xuất có thể bị kéo dài, gây tiêu hao nguyên liệu do tình trạng ẩm ướt và mục nát.
+ Nguyên liệu được phơi ở khắp nơi: Trong sân nhà, hai bên đường, bờ ruộng…gây cản trở giao thông đi lại
Nguyên liệu được phơi trực tiếp trên nền đất mà không có lớp cách ly bằng đà kê dễ bị vi sinh vật và nấm mốc xâm nhập, gây hư hỏng Điều này cũng làm cho nguyên liệu dễ hấp thụ độ ẩm trở lại.
Việc phơi nguyên liệu tiêu tốn nhiều diện tích, công sức và chi phí, bao gồm cả chi phí thuê xe để vận chuyển nguyên liệu ra phơi và đưa về, cùng với chi phí thuê sân bãi.
Một số hình ảnh về hong phơi:
Hình 3.1 Hong phơi nguyên liệu ở hai bên đường bờ sông
Hình 3.2 Hong phơi tại các bãi đất trống
Hình 3.3 Hong phơi ở sân Hình 3.4 Hong phơi tại ruộng
Hình 3.5 Phơi trên đường quốc lộ Hình 3.6 Phơi ở đường làng
Khảo sát thực trạng sấy nguyên liệu tại địa phương
Tại các cơ sở sản xuất tăm hương, quá trình sấy nguyên liệu chủ yếu do một công nhân đảm nhiệm, người này vừa đốt lò vừa kiểm tra, trông coi lò sấy Quá trình xếp và bốc dỡ nguyên liệu có sự hỗ trợ của 4-5 người khác Công nhân đốt lò thường là người dân địa phương, không qua đào tạo chính thức mà chỉ học hỏi từ kinh nghiệm của những người đi trước Mặc dù đã tích lũy nhiều năm kinh nghiệm, nhưng sự hiểu biết lý thuyết của họ vẫn còn hạn chế, chỉ đáp ứng được một phần nhu cầu công việc.
+ Nguyên liệu sấy chủ yếu là Vầu đƣợc chuyển về từ Thanh Hoá, Nghệ
Lượng nguyên liệu nhập về lớn nhưng không được bảo quản đúng cách, thường để ngoài trời và tiếp xúc trực tiếp với đất, dẫn đến tình trạng bị nấm mốc Độ ẩm ban đầu của nứa vầu khá cao, dao động từ 60% đến 70%.
Hình 3.7 Xếp đống lò sấy
Sau khi chẻ, vầu được bó lại thành các bó nhỏ và xếp thành đống trong lò sấy Tuy nhiên, cách xếp đống chưa hợp lý, các bó nguyên liệu được xếp khít vào nhau mà không có thanh kê ngăn cách, dẫn đến việc không tạo được kênh dẫn khí Hơn nữa, dưới chân đống cũng không có đà kê, điều này ảnh hưởng đến hiệu quả sấy.
Nguyên tắc xếp là tạo ra rãnh thoáng ở đống đầu tiên, sau đó các đống tiếp theo sẽ có rãnh nhỏ dần Sau khi hoàn tất việc xếp, cần chặn mạch ở trên để ngăn nhiệt thoát ra khỏi lò, đồng thời giúp nhiệt chuyển động ngang trong lò.
Nguyên liệu trong lò sấy thường được xếp chồng lên nhau theo kinh nghiệm, nhằm tối đa hóa số lượng bó và nguyên liệu trong lò Tuy nhiên, cách xếp này cản trở sự tuần hoàn không khí và gây khó khăn cho quá trình lưu thông, ảnh hưởng đến hiệu quả sấy.
Lò sấy hơi đốt tại các cơ sở sản xuất tăm hương ở Xã Quảng Phú Cầu có dung tích 25m³/mẻ sấy, thuộc loại lò sấy thủ công, lạc hậu với kết cấu đơn giản.
Tường lò được xây dựng bằng gạch không nung và không có trần lò, chỉ có mái che để bảo vệ khỏi mưa, dẫn đến việc nhiệt lượng bị thất thoát đáng kể và thời gian sấy kéo dài.
Thiết bị sấy hoạt động với một quạt dọc trục ở phía trên, giúp sấy khô nguyên liệu bằng hơi nóng từ lò đốt Lò sấy được trang bị ống khói thẳng đứng để thoát khói ra ngoài, đảm bảo quá trình sấy diễn ra hiệu quả và an toàn.
Hình 3.8 Lò sấy hơi đốt Hình 3.9 Cửa thăm
Hình 3.10 Buồng sấy Hình 3.11 Đồng hồ đo nhiệt độ
Hình 3.12 Quạt dọc trục Hình 3.13 Cửa lò đốt
3.3.5 Chuẩn bị trước khi sấy
Trước khi tiến hành sấy, việc bảo dưỡng và kiểm tra thiết bị là rất cần thiết Sau mỗi mẻ, cần thực hiện kiểm tra cẩn thận, tuy nhiên, tại các cơ sở sản xuất, công việc này thường chỉ được thực hiện một cách sơ qua do lò được sử dụng liên tục Do đó, yêu cầu đặt ra là phải hoàn thành nhanh chóng và hiệu quả để đảm bảo tiến độ sản xuất.
+ Nguyên liệu chƣa sấy và đã sấy đƣợc xếp rất gần buồng đốt và lò sấy, rất dễ xảy ra cháy nổ do nứa vầu rất dễ cháy
+ Các cơ sở không có thiết bị đo độ ẩm trước khi sấy
Các cơ sở sản xuất tăm hương luôn đảm bảo nguồn nhiên liệu đốt đầy đủ bằng cách tận dụng phế liệu từ quá trình sản xuất Việc này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn góp phần bảo vệ môi trường.
Nguyên liệu được đốt liên tục trong hai ngày, sau đó tiến hành che bạt trước cửa lò sấy để tập trung hơi quá nhiệt vào bên trong lò.
- Người thợ đốt lò đốt liên tục, duy trì nhiệt độ trong lò khoảng 60 0 C
Hình 3.14 Đốt lò Hình 3.15 Che bạt lò sấy
3.3.7 Chất lượng nguyên liệu sau khi sấy
- Các cơ sở không có thiết bị kiểm tra độ ẩm sau khi sấy mà chủ yếu dựa vào kinh nghiệm và trực quan của người đốt lò
Phương pháp này không đảm bảo chất lượng của Vầu nguyên liệu sau sấy, dẫn đến nhiều khuyết tật như nứt nẻ, móp méo và màu sắc Vầu bị loang lổ, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm và làm giảm tính thẩm mỹ của nó.
Thời gian sấy nguyên liệu dao động từ 4-7 ngày, tùy thuộc vào kinh nghiệm của người thợ đốt lò Nếu thợ có kinh nghiệm, thời gian sấy chỉ cần 4 ngày, trong khi thợ thiếu kinh nghiệm có thể mất từ 6-7 ngày Để kiểm tra độ khô của nguyên liệu, người ta thường mở cửa thăm và dùng kìm rút một bó nguyên liệu chặt nhất ra; nếu bó nguyên liệu có màu trắng, điều đó chứng tỏ nguyên liệu đã khô và có thể đưa ra lò.
3.3.9 Xếp đống sau khi sấy
Một số xưởng sản xuất lớn có kho bãi để lưu trữ nguyên liệu sau khi sấy, thường xếp ngay trong xưởng để tiện cho sản xuất Ngược lại, các cơ sở gần làng và khu dân cư có diện tích nhỏ hơn nên nguyên liệu thường được xếp ngoài trời, chỉ một phần trong xưởng Tuy nhiên, quy trình xếp đống nguyên liệu sau sấy chưa hợp lý, các bó nguyên liệu xếp khít vào nhau và tiếp xúc trực tiếp với mặt đất mà không có đà kê Việc này không tạo sự thông thoáng, dễ dẫn đến nấm mốc và làm tăng độ ẩm của nguyên liệu Quá trình lưu trữ như vậy hạn chế khả năng thoát ẩm, khiến nhiệt độ bên trong các bó nguyên liệu tăng cao, tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển và gây hại cho nguyên liệu.
Hình 3.16 Nguyên liệu được xếp ở rệ đường
Hình 3.17 Nguyên liệu sau khi sấy xong được rỡ và xếp vào trong xưởng 3.3.10 Nhận xét chung
Sử dụng lò sấy hơi đốt để sấy nguyên liệu có những ƣu, nhƣợc điểm sau:
Sử dụng lò sấy hơi đốt mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với phương pháp hong phơi truyền thống Phương pháp này giúp các cơ sở sản xuất rút ngắn thời gian làm khô nguyên liệu, tiết kiệm diện tích và chi phí thuê sân bãi Hơn nữa, sản phẩm được làm khô không bị ảnh hưởng bởi thời tiết, đồng thời tận dụng phế liệu từ quá trình sản xuất tăm hương làm nhiên liệu đốt, tạo ra hiệu quả kinh tế cao.
Thực trạng công nghệ sản xuất tăm và chân hương xuất khẩu tại xã Quảng Phú Cầu-Ứng Hòa-Hà Nội
3.4.1 Quy trình công nghệ sản xuất tăm truyền thống (tăm vuông):
- Để chẻ được tăm hương xuất khẩu đòi hỏi người làm phải trải qua nhiều công đoạn.Trước tiên, phải nhập nguyên liệu là nứa về, trung bình từ 5-
Quá trình sản xuất tăm hương bắt đầu với việc nhập 7 mã/hộ/lần, tương đương 2 tạ/mã Sau đó, nứa được gia công bằng cách cắt phẳng đầu và cưa mấu trước khi cắt theo kích thước yêu cầu, thường là 34, 39 hoặc 43 Trước khi chẻ tăm, nứa cần được ngâm trong khoảng thời gian tối ưu là 2 tháng để dễ chẻ và tăng độ bền cho sản phẩm, giúp tránh mối mọt Việc chẻ tăm đòi hỏi sự khéo léo vì độ dày của tăm chỉ từ 1,2-1,4 mm Phần bụng của nứa được sử dụng để làm tăm hương, trong khi phần cật thường bị loại bỏ do cong Cuối cùng, tăm cần được phơi khô đều để giữ được mùi thơm đặc trưng của tre nứa; thời gian phơi phụ thuộc vào ánh nắng, có thể chỉ 1 giờ trong nắng to hoặc 2 giờ trong điều kiện bình thường, và vào mùa đông, tăm sẽ được phơi bằng gió.
Để đạt giá cao, sản phẩm phải được phơi khô đều, trong khi tăm khô nếu chẻ to và ướt sẽ bị trừ giá khi cân nhẹ và có thể bị trả lại Do đó, yếu tố thời tiết và tinh thần trách nhiệm của người làm nghề đóng vai trò rất quan trọng.
* Nghề làm tăm này có những ƣu và nhƣợc điểm sau:
Cách làm tăm này có nhiều Ƣu điểm như tăm đẹp, không độc hại và tiết kiệm nguyên liệu hơn so với tăm tròn Theo điều tra, từ 1 tấn nứa nguyên liệu có thể sản xuất khoảng 5 tạ tăm thành phẩm Nghề chẻ tăm làm chân hương đã tạo ra công ăn việc làm cho người dân trong thời gian nhàn rỗi.
Sản xuất thủ công bằng tay có nhược điểm là năng suất không cao, và nguyên liệu chính là cây nứa dễ bị mối mọt phá hoại Để bảo vệ nguyên liệu, người dân phải ngâm nứa trong nước, tuy nhiên, việc này đã dẫn đến ô nhiễm nặng ở các ao, ngòi và sông Nhuệ do ngâm số lượng lớn trong nhiều ngày Hơn nữa, khi vớt nứa để chẻ tăm, mùi hôi khó chịu từ nứa ngâm gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người lao động, trong khi không ai đeo khẩu trang trong quá trình làm việc.
Hình 3.18 Nứa tươi trước khi ngâm
Hình 3.19 Vớt nứa ngâm dưới ao Hình 3.20 Chẻ tăm
Hình 3.21 Tăm hương Hình 3.22 Phơi tăm
3.4.2 Quy trình công nghệ sản xuất tăm tròn làm tăm và chân hương xuất khẩu
Khác với tăm truyền thống tăm tròn đƣợc làm hoàn toàn bằng máy chẻ tăm tròn Và trải qua nhiều công đoạn, yêu cầu cũng cao hơn
- Chi tiết từng công đoạn:
Nguyên liệu chính để sản xuất tăm tròn là vầu, được thu mua từ các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh và cả từ Lào Tuy nhiên, trong vài năm gần đây, nguồn nguyên liệu nứa vầu đang dần cạn kiệt do nạn khai thác bừa bãi Sự gia tăng số lượng cơ sở sản xuất tăm hương trong khi chưa có chính sách quy hoạch nguồn nguyên liệu đã dẫn đến giá nguyên liệu tăng cao, làm tăng chi phí sản xuất và giảm lợi nhuận cho các doanh nghiệp.
Nguyên liệu nứa vầu được nhập về dưới dạng tròn và sau đó được chẻ thành các thanh nhỏ với độ dày từ 1-1,5cm và chiều dài từ 50-100cm, quá trình này diễn ra thủ công bằng dao rựa Dao rựa có lưỡi mỏng và sắc, chuyên dùng để chẻ tăm/chân nhang, với cán gỗ dài giúp cân bằng trọng lượng Người thợ chẻ thường ngồi bệt hoặc trên gối để làm việc thoải mái, một chân đặt lên thanh tre và chân còn lại sát sàn Công việc chẻ tăm/chân nhang đòi hỏi sức lực và sự khéo léo, thể hiện qua những động tác nhanh nhẹn của người thợ.
Công việc chẻ tăm/chân nhang tưởng chừng đơn giản nhưng thực tế đòi hỏi nhiều kinh nghiệm và kỹ năng Những người thợ lâu năm có khả năng nhanh chóng phân biệt độ dày, mỏng của thanh nứa vầu chỉ bằng cái nhìn Trước khi tiến hành chẻ tăm, họ cần chẻ thẻ nhang, với mỗi thanh vầu thường được chẻ thành 4 hoặc 5 phần tùy thuộc vào độ dày Mỗi phần chẻ được gọi là một thẻ, và sau khi có khoảng 20 thẻ, chúng sẽ được bó lại thành một bó.
Thẻ nhang được chẻ thành tăm hoặc chân nhang Người thợ sẽ chia bó thẻ thành 2 hoặc nhiều phần tùy theo kích thước vừa tay, sau đó giộng cho đều đầu và dùng rựa để chẻ.
Trẻ em trong gia đình chuyên chẻ tăm/chân nhang có thể bắt đầu cầm dao từ 8, 9 tuổi và đến 13, 14 tuổi đã chẻ nhanh như người lớn Công đoạn này yêu cầu tính cẩn thận và tỉ mỉ, với một người chẻ giỏi chỉ có thể sản xuất khoảng 1 tấn mỗi ngày, mang lại thu nhập khoảng 60.000 đồng Sau khi chẻ xong, tăm/chân nhang được bó lại thành từng bó 3kg và để phơi khô.
Hình 3.23 Bổ chẻ nguyên liệu thủ công
Nguyên liệu sau khi bổ chẻ sẽ được làm khô bằng cách phơi ngoài trời hoặc sấy bằng lò hơi đốt, nhằm giảm độ ẩm xuống dưới 12% Điều này giúp phòng tránh tác động của nấm mốc và nâng cao chất lượng cũng như thời gian sử dụng của sản phẩm.
- Thời gian sấy trung bình là từ 4-7 ngày, hong phơi là từ 15 ngày – 1 tháng, tuỳ theo điều kiện thời tiết
Quá trình sấy hoặc hong phơi nguyên liệu nứa vầu từ trạng thái tươi đến khô có tỷ lệ hao hụt khoảng 30% Cụ thể, một tấn nguyên liệu nứa vầu tươi sau khi trải qua quá trình sấy hoặc hong phơi sẽ thu được 7 tạ nguyên liệu khô.
Năng suất của lò sấy hơi đốt tại các cơ sở sản xuất tăm hương thường đạt khoảng 20-25 tấn nứa vầu cho mỗi mẻ sấy Trong khi đó, phương pháp hong phơi có khả năng xử lý khoảng 50-60 tấn nguyên liệu trên diện tích 1000 m².
Hình 3.24 Lột đôi tách riêng bụng với cật
Sau khi sấy hoặc hong phơi khoảng 2-3 ngày, nguyên liệu có thể cho vào máy lột đôi để tách phần lưng và bụng Nếu thanh quá dày, sử dụng máy lột ba để xử lý; nếu quá mỏng, tiến hành loại bỏ Việc sử dụng máy lột giúp tăng năng suất lao động, với một công nhân trung bình có thể lột từ 800 kg đến 1 tấn vầu mỗi ngày Đối với những người làm việc hiệu quả, năng suất có thể đạt tới 1,2 tấn vầu mỗi người mỗi máy lột.
Sau khi tách riêng phần lưng cật và phần bụng của nguyên liệu, quá trình chạy tăm được tiến hành với hai phần này riêng biệt Phần lưng thường cho ra tăm đẹp hơn so với phần bụng, với kích thước tăm đạt từ 1-1,3mm Công nhân cần thao tác nhanh nhẹn và đảm bảo nhét vầu thẳng, tránh tình trạng nhét lệch để không làm giảm chất lượng sản phẩm Việc đưa máy chạy tăm vào sản xuất đã nâng cao năng suất cho các cơ sở, đồng thời tạo ra tăm đều và đẹp hơn Tuy nhiên, máy chẻ tăm thải ra nhiều mùn bụi, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe công nhân và chất lượng không khí xung quanh.
Hình 3.25 Công nhân đang chạy tăm 3.4.2.6 Cắt đầu
Sau khi tăm được xé nhỏ, người ta sẽ bó lại thành từng bó và cắt đều hai đầu Quá trình này được thực hiện bằng máy cắt đầu, giúp tăng năng suất đáng kể so với phương pháp cắt thủ công, đồng thời sản phẩm sau khi cắt bằng máy có độ đồng đều và phẳng hơn.
Hình 3.26 Cắt bằng hai đầu bằng máy 3.4.2.7 Chà tăm
Đề xuất các giải pháp kĩ thuật nâng cao hiệu quả hong phơi và sấy nứa vầu
3.5.1 Cơ sở đề xuất phương án
Để nâng cao hiệu quả sấy nứa vầu, cần phân tích ưu và nhược điểm của phương pháp hong phơi, các kỹ thuật sấy hiện có, cũng như cách xếp đống lò sấy tại các cơ sở sản xuất tăm hương.
3.5.1.1 Phân tích nhược điểm của cách hong phơi nguyên liệu tại địa phương
Nguyên liệu phơi trực tiếp trên nền đất mà không có đà kê cách li dễ bị vi sinh vật và nấm mốc xâm nhập, gây hư hỏng Điều này cũng làm cho nguyên liệu dễ hút ẩm trở lại.
+ Hong phơi nguyên liệu dạng xòe theo cách làm của người dân địa phương tốn kém rất nhiều diện tích
3.5.1.2 Phân tích nhược điểm của lò sấy hơi đốt thủ công
Lò sấy hơi đốt thủ công thường được sử dụng trong các cơ sở sản xuất, nhưng yêu cầu phải có người giám sát và đốt lò, dẫn đến hiệu quả sấy không cao Chất lượng sản phẩm phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của người điều khiển lò.
Lò sấy không có trần, cửa và tường không được cách nhiệt và cách ẩm sẽ dẫn đến thất thoát nhiệt lớn, làm tăng thời gian sấy.
Kỹ thuật xếp đống lò sấy yêu cầu nguyên liệu được bó thành từng bó nhỏ và xếp chồng lên nhau mà không sử dụng thanh kê Việc này dẫn đến tình trạng không khí không được tuần hoàn, gây khó khăn trong quá trình lưu thông và làm cho nguyên liệu lâu khô hơn.
Lò sấy không được trang bị thiết bị đo độ ẩm, nên việc kiểm tra độ ẩm của nguyên liệu chủ yếu phụ thuộc vào kinh nghiệm và sự quan sát của người vận hành lò.
3.5.2 Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả hong phơi và sấy nứa vầu
Dựa trên việc phân tích những nhược điểm của lò sấy hơi đốt thủ công và quy trình hong phơi, sấy nguyên liệu tại địa phương, tôi xin đề xuất một số giải pháp cải tiến nhằm nâng cao hiệu quả và chất lượng trong quá trình sấy nguyên liệu.
Phương pháp hong phơi nguyên liệu bằng cách xếp đống thay vì xòe giúp tiết kiệm diện tích hiệu quả Chiều cao của các đống hong phơi khoảng 2,5m, với mỗi lớp gồm 6 bó, mỗi bó nặng khoảng 5kg và đường kính 15cm Trên 1m², có thể xếp được khoảng 16 lớp, tương đương gần 500kg vầu, gấp 8-10 lần so với cách xếp xòe truyền thống ở Xã Quảng Phú Cầu Thực tế, số lượng có thể hong phơi còn cao hơn, cho thấy phương pháp này mang lại lợi ích lớn về diện tích.
- Kĩ thuật xếp đống: xếp đống nứa, vầu khi hong phơi ta có thể xếp theo phương pháp sau:
Xếp đống vật liệu bằng cách đan xen các lớp nứa, vầu mà không cần thanh kê, bắt đầu từ lớp dưới cùng Mỗi lớp xếp theo chiều ngang sẽ được thay thế bằng một lớp xếp theo chiều dọc, tạo ra các khe hở nhỏ giúp không khí lưu thông hiệu quả.
+ Xếp đống theo các bó nhỏ sử dụng thanh kê: mỗi lớp nứa vầu đƣợc đặt lên một số thanh kê với chiều dày thanh kê khoảng 20 mm (Hình 3.33)
Hình 3.32 Xếp đống ngang dọc đan nhau
Hình 3.33 Xếp đống sử dụng thanh kê
Để đảm bảo không khí lưu thông và tránh ẩm ướt cho đống nứa, vầu, cần xếp đống trên đà kê dày khoảng 30-40 cm hoặc trên các mố bằng bê tông, gạch đá Việc này không chỉ giúp ngăn chặn nứa vầu tiếp xúc trực tiếp với đất mà còn phòng tránh tình trạng nước mưa ngập, đọng lại ở đống nứa vầu.
- Khi xếp đống hong phơi cần chú ý những vấn đề sau:
Để đảm bảo không khí tuần hoàn hiệu quả trong đống, cần tạo ra những khe hở cần thiết để hình thành hướng lưu thông không khí từ trên xuống dưới Đối với những đống nứa vầu lớn, do tốc độ khô của nứa vầu ở giữa đống chậm hơn, nên khe hở ở phần giữa cần lớn hơn so với phần cạnh, với độ rộng của khe hở giữa khoảng 3 lần so với khe hở ở cạnh.
+ Bãi dùng để xếp đống hong phơi phải chọn nơi thoáng gió, và phải làm sạch cây cối và các cây bụi
Lò sấy hơi nước tự động Helios là giải pháp thay thế hiệu quả cho lò sấy hơi đốt thủ công truyền thống, với dung tích 20m³ mỗi mẻ sấy, phù hợp cho lượng nguyên liệu lớn Lò sấy này mang lại nhiều ưu điểm như điều khiển sấy tự động, hiệu quả sấy cao và dễ dàng kiểm soát Đặc biệt, người dùng có thể tận dụng phế liệu từ quá trình sản xuất tăm hương làm nhiên liệu đốt cho lò hơi, góp phần tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường.
Sơ đồ tuần hoàn khí động học minh họa quá trình tuần hoàn của môi trường sấy trong mặt cắt song song với hướng tuần hoàn Hình 3.34 thể hiện rõ ràng cấu trúc và hoạt động của môi trường sấy.
Hình 3.34 Sơ đồ tuần hoàn của môi trường sấy
Bảng 3.3: Ký hiệu đoạn và bộ phận trong sơ đồ tuần hoàn của môi trường sấy
Ký hiệu đoạn, bộ phận Tên đoạn, bộ phận
Quạt Đoạn kênh thẳng Chỗ vòng dưới góc 90 o Đột đóng Đột mở Trần bêtông Trần giả Dàn tản nhiệt Cửa thăm Đống nứa vầu
Lò sấy hơi nước tự động Helios với quạt treo trần đảm bảo tốc độ tuần hoàn không khí trong quá trình sấy đồng đều, giúp độ ẩm của nguyên liệu sau khi sấy đạt mức đồng nhất cao.
+ Phương pháp xếp đống lò sấy:
Nguyên liệu được xếp thành đống giống như hong phơi, sau đó bó thành các bó nhỏ và đặt vào lò sấy Giữa các lớp nguyên liệu, có các thanh kê với độ dày khoảng 20-25mm để ngăn cách Các đà kê được sử dụng ở phía dưới chân đống, và các thanh kê được xếp vông góc với thanh vầu, thẳng hàng từ trên xuống dưới.
- Để ngăn cản lưu thông gió nhiều trên bề mặt trên của đống vầu thì ta kê thêm những ván gỗ
Kết luận
Sau thời gian thực tập và khảo sát tại xã Quảng Phú Cầu dưới sự hướng dẫn của PGS.TS.Vũ Huy Đại, cùng sự hỗ trợ của công nhân và người dân địa phương, tôi đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp về "Khảo sát thực trạng và đề xuất giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sấy nứa vầu sản xuất tăm và chân hương xuất khẩu tại làng nghề Quảng Phú Cầu" Qua nghiên cứu, tôi rút ra một số kết luận quan trọng.
- Khảo sát đƣợc thực trạng hong phơi nguyên liệu vầu và sấy vầu tại các cơ sở sản xuất tăm và chân hương xuất khẩu
Đánh giá thực trạng hong phơi vầu để sản xuất tăm và chân hương xuất khẩu cho thấy nhiều vấn đề tồn tại, bao gồm việc tốn diện tích và mặt bằng, thời gian hong phơi kéo dài, thiếu chủ động trong sản xuất và gây ô nhiễm môi trường.
- Xác định đƣợc những vấn đề tồn tại của lò sấy hơi đốt thủ công: thiết bị đơn giản, lạc hậu, hiệu quả sấy không cao…
Để nâng cao hiệu quả hong phơi và sấy vầu trong sản xuất tăm và chân hương xuất khẩu, cần thực hiện một số giải pháp như: xếp đống khi hong phơi, thay thế lò sấy hơi đốt thủ công bằng lò sấy hơi nước tự động, và trang bị thiết bị đo độ ẩm bằng tay.
Kiến nghị
Sau khi hoàn thành đề tài tôi xin có một số kiến nghị sau:
Nghiên cứu ứng dụng thực tế của việc sấy vầu bằng lò sấy hơi nước tự động là cần thiết để nâng cao hiệu quả sấy và cải thiện chất lượng sản phẩm.
- Thứ hai là sử dụng các phế liệu từ quá trình sản xuất tăm và chân hương để làm nhiên liệu cho lò sấy hơi nước
Cần thiết phải thiết lập quy trình và chế độ sấy vầu phù hợp để rút ngắn thời gian sấy, đồng thời nâng cao chất lượng vầu sau khi sấy.