Đầu những năm 2000, khi thấy người nông dân trồng lúa đau đầu với bài toán làm thế nào để loại bỏ sạn trong gạo, anh Phạm Trương Ngọc An (19/18 Chu Văn An, phường Tân Thành, quận Tân phú, TP HCM) bắt đầu đi tìm giải pháp. Thời điểm đó, gạo có ngon đến mấy mà có sạn, cũng không thể xuất khẩu. Sạn là tạp chất, không được có mặt trong lương thực, thực phẩm, nhưng loại bỏ sạn bằng phương pháp thủ công là không khả thi.

Dù không theo đuổi chuyên ngành kỹ thuật, đang theo lĩnh vực Quân y, nhưng vì yêu thích, anh An chuyển hẳn sang lĩnh vực chế tạo máy. Chỉ một năm anh mày mò và tham khảo thêm từ bạn bè, cuối năm 2000 chiếc máy tách sạn đầu tiên ra đời.

Ban đầu máy được làm hoàn toàn bằng gỗ, khá cồng kềnh. Máy sử dụng cánh quạt gỗ để thổi, loại bỏ sạn trong gạo trước khi đóng túi. Công suất máy ban đầu chỉ khoảng 30-40 kg/giờ, khả năng lọc tạp chất đạt 95-97%. Lúc này, trên thị trường đã có một số máy loại sạn trong gạo được bà con sử dụng. Loại máy của anh An chủ yếu phục vụ cho bà con nông dân quanh khu nhà anh ở.

Từ thành công ban đầu, anh An nghĩ đến việc thiết kế một chiếc máy có thể loại bỏ đá sạn trong tất cả các loại nông sản. Tỷ lệ loại bỏ tạp chất phải đạt trên 99% mới đáp ứng được tiêu chuẩn nông sản xuất khẩu. Một thời gian dài tìm hiểu, đến năm 2014, chiếc máy tách đá sạn trong nông sản của anh hoàn thiện. Ở phiên bản này, máy được làm hoàn toàn bằng inox.

Cơ chế tách bỏ tạp chất của máy dựa trên nguyên lý tỷ trọng, khối lượng riêng của vật liệu và đất đá. Tùy loại vật liệu cần lọc là chè, hạt tiêu, quế, ca cao, hay cà phê... mà chọn chế độ lọc tương ứng. Các loại tạp chất đều được tách dễ dàng, kể cả những hạt sạn kích thước nhỏ (từ 1 đến 2 mm).

Máy được thiết kế đơn giản ,gồm động cơ chạy dây chuyền, sàng lọc, quạt gió, hộp đựng nguyên liệu... Khi nguyên liệu được đưa vào dây chuyền để sàng lọc, quạt gió sẽ thổi tốc độ tương ứng với nguyên liệu. Ví dụ, tỷ trọng của hạt tiêu là 500-600 g/lít, tỷ trọng của quế là 400-600 g/lít, chè là 200-250 g/lít...

"Sạn luôn có tỷ trọng nặng hơn nông sản. Ví dụ, cùng nặng 1g, hạt sạn sẽ có diện tích nhỏ hơn so với hạt tiêu hay hạt cà phê. Khi tiết diện khác nhau, sẽ bị ảnh hưởng bởi lực gió, tương tác gió cũng khác nhau. Khi quạt thổi vào sàng lọc, các hạt đá, sạn sẽ được phân loại riêng. Tỷ lệ loại bỏ tạp chất lên đến 99,9%", anh An cho biết.

Nông sản được loại sạch tạp chất có giá trị rất cao. Ví dụ, hạt tiêu sau khi làm sạch tạp chất có thể giúp tăng giá trị của hạt tiêu từ 2 đến 3%. Tính theo đơn giá hiện nay là 75.000 đồng/kg hạt tươi, sau khi loại bỏ sạch tạp chất, mỗi tấn hạt tiêu có thể tăng giá trị lên khoảng 2.200.000 đồng.

Với tính năng điều chỉnh áp lực gió, máy có thể tách tạp chất cho nhiều loại nông sản khác nhau, như tiêu, quế, trà, nhân hạt điều, gạo, đậu xanh, đậu đen, đậu nành... Máy vận hành với các mức công suất khác nhau, tùy từng loại nông sản, như quế vụn đạt mức 1 tấn/giờ; củ nghệ cắt lát đạt 1,5 tấn/giờ; hạt tiêu đạt 4 tấn/giờ; nhân hạt điều 2 tấn/giờ; chè khô 0,5 tấn/giờ. Với công nghệ này, tỷ lệ hao hụt trong quá trình làm sạch khoảng 2%, sản phẩm đạt yêu cầu xuất khẩu.

Anh An kể, hành trình đưa máy vào ứng dụng không ít nhọc nhằn. Có lần, anh vận chuyển máy cho một khách hàng ở Yên Bái để xử lý quế. Khi chạy thử nghiệm bằng loại quế khách hàng cung cấp, máy chạy ổn định. Nhưng khi giao máy về Yên Bái, đưa quế vào để lọc đá sạn, máy không hoạt động. Khi đó anh phải thuê người vận chuyển máy vào TP HCM để xử lý, cài đặt lại, rồi chuyển ngược ra. Những lần tương tự cũng không ít.

Hiện máy lọc đá sạn đã được nâng cấp phiên bản mới nhỏ gọn hơn, công suất tối ưu tùy nhu cầu của khách hàng. Sản phẩm được anh gửi dự thi Giải thưởng Đổi mới sáng tạo và Khởi nghiệp TP HCM 2021. Anh An cho biết, ngoài máy lọc đá sạn, anh và các cộng sự còn nghiên cứu thành công dây chuyền làm sạch vi sinh vật cho nông sản bằng phương pháp tiệt trùng hơi nước.