Thay vì tìm kiếm một giải pháp đơn lẻ, nhóm đã có bước tiếp cận đột phá khi kết hợp đồng thời ba công nghệ để giải quyết trọn vẹn bài toán về tốc độ, năng lượng và chất lượng.

Làm thế nào để có thể vừa rút ngắn tối đa thời gian sấy các loại dược liệu quý, nhưng đồng thời vẫn giữ nguyên vẹn được màu sắc tự nhiên và bảo toàn những hoạt chất sinh học vô cùng nhạy cảm với nhiệt độ? Xuất phát từ một bài toán rất cụ thể và cấp thiết ấy trong thực tiễn sản xuất, các nhà khoa học và nghiên cứu viên tại Trường Cao đẳng Công nghiệp Huế đã dày công nghiên cứu, chế tạo thành công một hệ thống sấy chân không kết hợp bức xạ hồng ngoại, có tích hợp công đoạn tiền xử lý bằng sóng siêu âm với năng suất đạt 20 kg/mẻ. Kết quả thử nghiệm thực tế trên hai loại dược liệu là sâm cau đỏ và đảng sâm đã cho thấy một hướng tiếp cận vô cùng đáng chú ý và đầy triển vọng: công nghệ chỉ thực sự phát huy giá trị cốt lõi của nó khi trực tiếp giải quyết được những vấn đề thực tế của nền sản xuất.

Từ bài toán bảo quản dược liệu

Sấy là công đoạn quyết định chất lượng và khả năng bảo quản nguyên liệu sau thu hoạch. Với dược liệu như sâm cau đỏ và đảng sâm, quá trình này đòi hỏi khắt khe hơn: không chỉ tách nước mà phải giữ được màu sắc, mùi vị và các hoạt chất sinh học nhạy cảm với nhiệt.

Tuy nhiên, các phương pháp hiện hành đều bộc lộ hạn chế: sấy truyền thống làm thất thoát hoạt chất, sấy lạnh chân không tốn nhiều thời gian và năng lượng, trong khi sấy hồng ngoại dù gia nhiệt nhanh nhưng có rủi ro làm hỏng vật liệu nếu không kiểm soát tốt bức xạ.

Sự hội tụ của ba công nghệ: Chân không - Hồng ngoại - Siêu âm 

Từ yêu cầu thực tiễn, nhóm nghiên cứu Trường Cao đẳng Công nghiệp Huế (do ThS. Hoàng Minh Tuấn chủ nhiệm) đã thực hiện đề tài cấp Bộ nhằm chế tạo thiết bị sấy năng suất 20 kg/mẻ, thử nghiệm trực tiếp trên sâm cau đỏ và đảng sâm.

Thay vì tìm kiếm một giải pháp đơn lẻ, nhóm đã có bước tiếp cận đột phá khi kết hợp đồng thời ba công nghệ để giải quyết trọn vẹn bài toán về tốc độ, năng lượng và chất lượng:

- Môi trường chân không: Cho phép sấy ở nhiệt độ thấp.

- Bức xạ hồng ngoại: Cung cấp nhiệt lượng trực tiếp.

- Tiền xử lý siêu âm: Đóng vai trò then chốt giúp tạo các vi kênh truyền ẩm bên trong vật liệu, giảm trở lực để nước thoát ra dễ dàng hơn.

Sự cộng hưởng của ba yếu tố này giúp quá trình tách nước diễn ra nhanh chóng, hiệu quả mà vẫn bảo toàn trọn vẹn các hoạt chất sinh học quý giá của dược liệu.

Hành trình hiện thực hóa từ ý tưởng đến cỗ máy thực nghiệm 

Thử nghiệm thực tế trên sâm cau đỏ và đảng sâm cho thấy hệ thống sấy mới mang lại những kết quả vượt trội:

- Rút ngắn hơn 30% thời gian sấy: Giúp thiết bị giải phóng sớm, tăng khả năng quay vòng mẻ và nâng cao năng suất tổng thể.

- Bảo toàn chất lượng: Khả năng duy trì màu sắc và đặc tính cảm quan tự nhiên của dược liệu được cải thiện rõ rệt.

- Tối ưu kinh tế và vận hành: Hệ thống (điện, cảm biến, bể siêu âm) hoạt động ổn định, giảm lượng điện năng tiêu thụ trên mỗi đơn vị nước được tách ra, rất tiềm năng cho các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ.

Thành công này khẳng định nguyên tắc cốt lõi của nghiên cứu ứng dụng: một công nghệ muốn bước ra khỏi phòng thí nghiệm bắt buộc phải giải quyết trọn vẹn ba bài toán về khả năng vận hành, chất lượng sản phẩm và tính khả thi kinh tế.

Lan tỏa tinh thần đổi mới của ngành Công Thương 

Nhiệm vụ nghiên cứu khoa học của Trường Cao đẳng Công nghiệp Huế là một trường hợp cụ thể nhưng lại gợi ra một cách nhìn rộng hơn, chiến lược hơn về khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo trong toàn ngành Công Thương. 

Quá trình này khẳng định một triết lý: Đổi mới không nhất thiết phải luôn bắt đầu bằng một công nghệ hoàn toàn chưa từng có. Trong trường hợp này, chân không, hồng ngoại và siêu âm đều vốn dĩ là những công nghệ đã được nghiên cứu, ứng dụng. Giá trị mới mẻ và đột phá nằm ở việc khéo léo kết hợp, tính toán, tối ưu và đưa tất cả chúng vào tích hợp chung trong một hệ thống nhằm giải quyết triệt để một bài toán sản xuất cụ thể. 

Đi từ những nghiên cứu lý thuyết, nhóm thực hiện đã hoàn thành việc thiết kế, chế tạo thiết bị, xây dựng quy trình công nghệ và cả bộ tài liệu hướng dẫn vận hành, bảo dưỡng chi tiết. Đây chính là một bước chuyển mình vô cùng cần thiết để tri thức khoa học thực sự tiến gần hơn tới khả năng ứng dụng trong thực tế sản xuất. Dù vậy, kết quả hiện tại có được chưa phải là điểm kết thúc cuối cùng của hành trình. Nhóm nghiên cứu đã kiến nghị tiếp tục đi sâu đánh giá công nghệ đối với những loại vật liệu có cấu trúc và độ xốp khác nhau, đồng thời hướng tới mở rộng thử nghiệm sang các nhóm dược liệu giàu hoạt chất nhạy cảm với nhiệt độ khác như tinh dầu, hay các hợp chất flavonoid từ hoa hoặc lá. 

Khả năng nhân rộng quy mô và phạm vi ứng dụng của hệ thống, vì thế, cần được nhìn nhận như là một hướng phát triển chiến lược tiếp theo, thay vì chỉ coi đây là một kết quả đã hoàn tất và khép lại. Nhưng điều đáng tự hào là, chính từ một thiết bị có năng suất 20 kg/mẻ và những bộ dữ liệu được thu thập từ quá trình thử nghiệm ban đầu, công trình nghiên cứu đã vạch ra một con đường thực sự rõ ràng: bắt đầu từ chính vấn đề nhức nhối của nền sản xuất, dùng khoa học để tìm lời giải, tận dụng sức mạnh của công nghệ để hiện thực hóa lời giải đó, và cuối cùng dùng thực nghiệm để đo lường chính xác giá trị thực tế tạo ra. 

Đó cũng chính là cách thức sinh động nhất để thông điệp “Đổi mới từ những việc đang làm - Công nghệ tạo giá trị - Sáng tạo vì phát triển ngành Công Thương” được chuyển hóa thành các hành động cụ thể. Khi một công đoạn sấy dược liệu mệt mỏi được rút ngắn thời gian, khi một chỉ tiêu chất lượng quý giá được bảo toàn tốt hơn, hay đơn giản là khi một thiết bị máy móc được người Việt Nam làm chủ từ khâu thiết kế đến vận hành thực tế, thì đổi mới sáng tạo không còn là một khái niệm xa vời. Nó đang hiện diện sinh động ngay trong từng bài toán sản xuất thiết thực mà các nhà khoa học, cơ sở đào tạo, doanh nghiệp và người lao động đang cùng nhau miệt mài tìm cách giải quyết mỗi ngày.

Hoa Đặng