Nghiên cứu thử nghiệm ứng dụng chụp ảnh bức xạ kiểm tra mức độ sáp của trái dừa

88

Trái cây đang trở thành mặt hàng xuất khẩu quan trọng của Việt Nam những năm gần đây. Để nâng cao giá trị cho các sản phẩm này, cần các nghiên cứu phát triển kỹ thuật, tiến hành nhiều giải pháp đồng bộ công nghệ sau thu hoạch, trong đó bao gồm các kỹ thuật đánh giá chất lượng và phân loại trái cây.

 

Ở nước ta hiện nay, dừa sáp đã trở thành một đặc sản, chất lượng dừa sáp là một trong những yếu tố hàng đầu quyết định sự thành công trong thương mại và xuất khẩu. Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu trong năm 2019 các cán bộ của Chi nhánh Trung tâm NDE tại TP Hồ Chí Minh đã đăng ký và thực hiện đề tài CS/19/09-01 về “Nghiên cứu ứng dụng chụp ảnh bức xạ kiểm tra mức độ sáp của trái dừa”. Đề tài đã được bảo vệ thành công trong tháng 01/2020. Tại buổi họp tổng kết, ThS. Phạm Thị Lan Anh đã trình bày các kết quả khảo sát khả năng ứng dụng công nghệ chụp ảnh bức xạ. Chế độ chiếu chụp với hình học chiếu ngang được lựa chọn trong dải 70kV-90kV, liều chiếu trong dải từ 6mAs-25mAs cho thấy cấu trúc bên trong trái dừa sáp, cùng với các ứng dụng công cụ phân tích ảnh số có thể phân loại tin cậy dừa sáp theo nhu cầu của người tiêu dùng và tiêu chí xuất khẩu. Các kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng áp dụng kiểm tra hàng loạt, nhanh với chi phí thấp.

 

Hội đồng nghiệm thu Đề tài CS/19/09-01

 

Trên thế giới, công nghệ kiểm tra không phá hủy (NDT) đã được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực nông nghiệp. Một số kết quả chủ yếu về các nghiên cứu phát hiện hư hỏng của trái cây và rau quả bằng cách đánh giá chất lượng bên ngoài và bên trong. Nghiên cứu giám sát chất lượng áp dụng dây chuyền tự động trong ngành thực phẩm chế biến, thực phẩm đóng gói… để phục vụ cho nhu cầu an toàn thực phẩm. Các nghiên cứu như kiểm dịch thực vật, phát hiện nhiễm vi khuẩn sâu bệnh, khoang bên trong, lõi nước, bị hỏng do lạnh thối và các thương tổn bên trong các loại trái cây đều khó tiếp cận bằng thị giác, do đó cần có công nghệ để xác định chất lượng bên trong sản phẩm.

 

Ứng dụng NDT cho kiểm tra phân loại chất lượng các sản phẩm nông nghiệp nói chung và các trái cây nói riêng là một lĩnh vực hoàn toàn mới ở nước ta. Nghiên cứu ứng dụng chụp ảnh bức xạ kiểm tra mức độ sáp của trái dừa đã được triển khai trong khuôn khổ đề tài CS/19/09-01, với mục đích nhằm đưa chụp ảnh bức xạ vào lĩnh vực mới – lĩnh vực nông nghiệp. Trong đó, kỹ thuật chụp ảnh bức xạ kỹ thuật số được tiến hành khảo sát thực nghiệm nhằm đánh giá các khả năng của phương pháp cùng với số hóa ảnh chụp bức xạ và phân tích xử lý ảnh trên phần mềm chuyên dụng được trình bày trong báo cáo.

 

Trên cơ sở khảo sát các loại dừa sáp đặc trưng & phân loại dừa sáp trong thực tế, nhóm nghiên cứu lựa chọn dừa sáp từ những quả già (trên 10 tháng tuổi) và phân vào 4 nhóm đại diện:

  • Nhóm đặc biệt: Là những trái dừa sáp có thể tích chiếm hơn 80% thể tích trái. Nhóm này là những trái không có nước, mật độ sáp phân bố dày đặc gần như kín đầy bên trong khoang dừa.
  • Nhóm 1: Là những trái dừa sáp có thể tích chiếm hơn 60% đến 80% thể tích trái. Nhóm này là những trái có mật độ sáp kín đặc ở nửa phần trái (không phải phía cuống), nửa phần còn lại là khoảng rỗng nhỏ chứa nước sệt hoặc keo trắng đục (nước dừa dưới dạng chất lỏng như keo).
  • Nhóm 2: Là những trái dừa sáp có thể tích chiếm hơn 30% đến 60% thể tích trái. Nhóm này là những trái có độ dày sáp dày gần gấp đôi loại dừa thường, có ít nước hơn và mật độ sáp phân bố không đều, sáp bung dần vào bên trong.
  • Nhóm 3: Những trái có độ dày sáp gần giống cơm dừa thường, có nhiều nước, cấu trúc sáp tương đối đồng đều và phần sáp chiếm khoảng 30% thể tích trái.

 

Hình ảnh đại diện của 4 nhóm dừa sáp

 

Các nghiên cứu được thực hiện trên hệ CR-356, máy phát tia X-YZ100C, IP-CC 14’’x17’’(Fuji) & thiết bị thu quét ảnh CR-Capsula 2, khảo sát các thông số về điện áp (40kV-100kV), liều chiếu từ (0.6mAs-90mAs) kết hợp với phần mềm thu và xử lý phân tích ảnh: Isee Demo (IC-demo BAM).

 

Ảnh chụp phóng xạ trái dừa với mức độ sáp khác nhau

 

Các kết quả thu được khẳng định chụp ảnh bức xạ – một kỹ thuật NDT có khả năng đưa được vào lĩnh vực mới, lĩnh vực nông nghiệp để phân loại chất lượng sản phẩm dừa sáp. Qua thực nghiệm cho thấy, nhờ sự hỗ trợ của công nghệ số mà các kết quả thể hiện hoàn toàn có thể phân loại tin cậy dừa sáp thông qua phân tích đánh giá số liệu thu được.

 

Các nghiên cứu trong báo cáo cho phép việc kiểm tra hàng loạt cũng như trên dây chuyền mang tính khả thi, kiểm tra nhanh, chi phí rẻ. Đồng thời, có thể mở ra các hướng nghiên cứu cho nhiều đối tượng khác của nông nghiệp, hứa hẹn nhiều ứng dụng tiếp tục được mở rộng về kiểm dịch kiểm soát chất lượng, phát hiện nhiễm vi khuẩn/sâu bệnh/các hư hỏng bên trong các loại hạt giống, trái cây…, các nghiên cứu giám sát chất lượng trong quá trình đóng gói thực phẩm đóng hộp.

 

Chi nhánh Trung tâm Đánh giá không phá hủy tại TP HCM