PGS.TS Nguyễn Minh Tân, Giám đốc Viện Nghiên cứu và Phát triển ứng dụng các hợp chất tự nhiên của Đại học Bách khoa Hà Nội

Tại Hội thảo Kết nối công nghệ - Women in Tech diễn ra sáng 11/8, PGS.TS Nguyễn Minh Tân, Giám đốc Viện Nghiên cứu và Phát triển ứng dụng các hợp chất tự nhiên của Đại học Bách khoa Hà Nội đã trình bày giải pháp chế biến sâu nông sản di động thông minh do nhóm nghiên cứu phát triển.

Giải pháp được xây dựng trên nền tảng công nghệ cô đặc dịch nhạy cảm nhiệt của nhóm nghiên cứu. Công nghệ này sử dụng nhiệt độ thấp và áp suất thường, qua đó hướng tới bảo toàn các đặc tính của nguyên liệu trong quá trình chế biến. Hệ thống có thể xử lý nhiều loại nguyên liệu, tích hợp điều khiển tự động, theo dõi vận hành từ xa, có thiết kế nhỏ gọn, khả năng di chuyển và tiết kiệm năng lượng.

Một điểm khác biệt được nhóm nghiên cứu nhấn mạnh là tính cơ động của hệ thống. Thiết bị có thể được bố trí trong container và đưa đến các khu vực có nguyên liệu, thay vì yêu cầu doanh nghiệp xây dựng một hệ thống chế biến cố định tại một địa điểm.

Từ công nghệ này, nhóm nghiên cứu phát triển các giải pháp chế biến theo hướng cung cấp đồng thời quy trình, thiết bị, phương thức vận hành và triển khai. Mô hình có thể được cung cấp theo từng nhu cầu cụ thể, từ quy trình, thiết bị đến phát triển sản phẩm mẫu, cho thuê thiết bị hoặc cung cấp dịch vụ OEM và hỗ trợ vận hành trực tuyến, trực tiếp.

Hội thảo Kết nối công nghệ - Women in Tech diễn ra sáng 11/8

Chế biến sâu để khai thác nhiều phần của nông sản

 “Chế biến sâu” không chỉ dừng ở việc tạo ra một sản phẩm từ phần nguyên liệu chính. Với các loại quả, nước ép có thể trở thành một sản phẩm, trong khi vỏ, hạt, dầu và các thành phần khác tiếp tục được khai thác để tạo ra những sản phẩm khác.

Cách tiếp cận này nhằm tăng giá trị nguyên liệu và hạn chế lượng phụ phẩm phải bỏ đi. Nếu chỉ sử dụng một phần nguyên liệu để tạo ra sản phẩm, chi phí đầu tư và vận hành hệ thống có thể trở thành gánh nặng, đặc biệt đối với những doanh nghiệp quy mô nhỏ.

PGS.TS Nguyễn Minh Tân cho rằng bài toán này càng đáng chú ý khi vùng nguyên liệu của Việt Nam thường phân tán và có tính mùa vụ. Nếu doanh nghiệp đầu tư một hệ thống lớn nhưng chỉ sử dụng trong thời gian ngắn mỗi năm, hiệu quả khai thác thiết bị sẽ thấp.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu đưa yếu tố “di động” vào mô hình. Hệ thống có thể được điều phối đến nơi có nguyên liệu theo nhu cầu. Nhóm nghiên cứu hình dung mô hình này tương tự cách các nền tảng công nghệ điều phối dịch vụ: doanh nghiệp hoặc vùng nguyên liệu có thể đặt lịch, sau đó hệ thống được đưa đến địa điểm cần chế biến.

Mô hình cũng được thiết kế theo hướng kết hợp giữa chế biến tại chỗ và chế biến tập trung. Một phần nguyên liệu có thể được xử lý ngay tại vùng nguyên liệu để tạo sản phẩm, trong khi những công đoạn cần thiết bị hoặc quy mô lớn hơn có thể được đưa về các điểm tập trung. Cách tổ chức này giúp tận dụng cơ sở vật chất và tối ưu quá trình chế biến.

Giảm áp lực đầu tư cho doanh nghiệp nhỏ

Một mục tiêu quan trọng của giải pháp là hướng đến các doanh nghiệp vừa, nhỏ và siêu nhỏ, nhóm chiếm số lượng lớn trong hệ thống doanh nghiệp Việt Nam. Tuy nhiên, một trong những khó khăn của doanh nghiệp nhỏ khi đầu tư chế biến không chỉ nằm ở chi phí mua thiết bị. Việc tìm kiếm nhân lực có khả năng vận hành hệ thống tại các vùng nguyên liệu xa trung tâm cũng là một vấn đề.

Do đó, thay vì yêu cầu doanh nghiệp phải tự đầu tư toàn bộ máy móc và xây dựng đội ngũ kỹ thuật, nhóm nghiên cứu đưa ra mô hình cung cấp dịch vụ theo nhu cầu. Doanh nghiệp có thể lựa chọn sử dụng quy trình, thuê thiết bị, sử dụng dịch vụ phát triển sản phẩm hoặc thuê cả hệ thống vận hành.

Một hướng khác là sản xuất sản phẩm mẫu trước khi doanh nghiệp quyết định đầu tư. Với mô hình này, doanh nghiệp có nguyên liệu và ý tưởng sản phẩm nhưng chưa cần mua máy móc. Nhóm nghiên cứu có thể phát triển sản phẩm mẫu theo yêu cầu về đặc tính, quy cách đóng gói như đóng lon hoặc đóng chai để doanh nghiệp đưa đi thử nghiệm thị trường. Sau khi có phản hồi từ thị trường, doanh nghiệp mới quyết định có đầu tư sản xuất ở quy mô lớn hay không.  Cách làm này giúp doanh nghiệp hạn chế rủi ro phải đầu tư cả hệ thống trước khi biết sản phẩm có phù hợp với thị trường hay không.

Giải pháp cũng hướng tới nhiều cấp độ vận hành, từ điều khiển tại chỗ đến giám sát trực tuyến. Nhóm nghiên cứu cho biết có thể tổ chức đội ngũ vận hành từ xa, trong khi nhân sự tại địa phương chủ yếu thực hiện những công việc cơ bản như mở, đóng xưởng và kiểm tra điều kiện điện, nước.

Mục tiêu xa hơn là tự động hóa toàn bộ quá trình. Để tiến tới mô hình này, nhóm nghiên cứu đang tích lũy dữ liệu, xây dựng các mẫu vận hành và thử nghiệm hệ thống. Khi có đủ dữ liệu, trí tuệ nhân tạo có thể được tích hợp sâu hơn vào hoạt động điều khiển và giám sát.

Từ bán thiết bị sang cung cấp giải pháp

Theo PGS.TS Nguyễn Minh Tân, mô hình mà nhóm nghiên cứu hướng tới không đơn thuần là bán một chiếc máy hoặc chuyển giao riêng lẻ một công nghệ. Thay vào đó, doanh nghiệp có thể sử dụng một giải pháp hoàn chỉnh tùy theo nhu cầu.

Trong một phương án, doanh nghiệp có thể sử dụng hệ thống của nhóm nghiên cứu và thanh toán theo khối lượng sản phẩm sản xuất. Doanh nghiệp không phải trực tiếp đầu tư đội ngũ kỹ thuật lớn mà tập trung vào sản phẩm và thị trường.

Phần bí quyết công nghệ được tích hợp vào phần mềm và cơ sở dữ liệu. Khi doanh nghiệp muốn phát triển sản phẩm mới, họ có thể lựa chọn thêm các tùy chọn để tiếp cận dữ liệu và quy trình tương ứng. Mô hình này được nhóm nghiên cứu hình dung gần với cách sử dụng các nền tảng phần mềm theo hình thức đăng ký dịch vụ.

Theo nhóm nghiên cứu, cách tiếp cận này giúp doanh nghiệp giảm chi phí đầu tư ban đầu, hạn chế yêu cầu về nhân lực kỹ thuật và có thể thay đổi sản phẩm theo nhu cầu thị trường.

Hiện nhóm nghiên cứu đã triển khai mô hình điều khiển từ xa với một hệ thống tại Bắc Kạn. Theo chia sẻ tại hội thảo, hệ thống có thể được theo dõi và điều khiển từ xa, trong đó một phần công việc được thực hiện bởi sinh viên tham gia nhóm nghiên cứu.

Hướng tới khai thác toàn bộ giá trị nông sản

Một ví dụ được PGS.TS Nguyễn Minh Tân đưa ra là chế biến thanh long. Nếu chỉ sử dụng phần nước ép, lượng sản phẩm thu được từ một tấn nguyên liệu tương đối hạn chế. Theo tính toán được bà nêu tại hội thảo, nước ép chỉ chiếm khoảng 30% khối lượng thanh long đưa vào chế biến. Vì vậy, nếu chỉ tập trung sản xuất nước ép, chi phí đầu tư hệ thống có thể trở thành vấn đề. Ngược lại, khi bã và vỏ tiếp tục được khai thác để tạo ra các sản phẩm khác, giá trị thu được từ cùng một lượng nguyên liệu có thể được nâng lên.

Đây cũng là nguyên tắc xuyên suốt của giải pháp chế biến sâu mà nhóm nghiên cứu đang theo đuổi: tận dụng nhiều thành phần của nguyên liệu thay vì chỉ tập trung vào một sản phẩm duy nhất.

Bên cạnh việc tạo ra sản phẩm, nhóm nghiên cứu còn hướng tới khả năng ghi nhận dữ liệu trong quá trình sản xuất. PGS.TS Nguyễn Minh Tân, khi các thông số vận hành được lưu trữ đầy đủ, doanh nghiệp có thể sử dụng dữ liệu này làm cơ sở chứng minh các tiêu chí liên quan đến quá trình sản xuất sạch, xanh và dấu chân carbon của sản phẩm.

Với các doanh nghiệp vừa, nhỏ và siêu nhỏ, việc có thể kiểm soát, lưu trữ và chứng minh dữ liệu sản xuất được kỳ vọng giúp họ thuận lợi hơn khi tiếp cận các yêu cầu về chứng nhận và thị trường xuất khẩu.

Từ công nghệ cô đặc nước quả Jeeva, nhóm nghiên cứu đang phát triển một hệ thống giải pháp rộng hơn, kết hợp thiết bị, quy trình, vận hành, dữ liệu và tự động hóa. Mục tiêu là đưa công nghệ chế biến sâu đến gần hơn với những vùng có nguyên liệu, giảm yêu cầu đầu tư ban đầu và giúp doanh nghiệp thử nghiệm sản phẩm trước khi quyết định mở rộng sản xuất.

Trong dài hạn, nhóm nghiên cứu hướng tới một nền tảng mà doanh nghiệp có thể lựa chọn nguyên liệu, quy trình và sản phẩm trên cơ sở dữ liệu, trong khi hoạt động vận hành được giám sát và tự động hóa ngày càng nhiều. Đây là hướng tiếp cận nhằm giải quyết đồng thời bài toán công nghệ, nhân lực và hiệu quả đầu tư trong chế biến nông sản quy mô nhỏ.