Từ rất lâu trái chanh đã góp một phần vào thu nhập rất nhiều cho người dân trồng cây ăn trái ở Việt Nam, đặc biệt là những người dân ở các vùng phù sa, nước ngọt tại các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nói chung và người nông dân Hậu Giang nói riêng. Theo Dũng (2021), nguồn lợi nhuận nhận được 26,55% từ trái chanh, đứng cao thứ ba so với các loại mô hình cây khác.

Trái chanh với lớp vỏ xanh bên ngoài có dược tính rất cao, thường ép lấy tinh dầu cho các loại dược phẩm. Vì tinh dầu vỏ chanh có hương thơm, công dụng làm giảm buồn nôn, có tính kháng khuẩn, chăm sóc da, hỗ trợ giảm cân ngăn ngừa ung thư, cải thiện bộ máy tiêu hóa (Ngân, 2020). Đã có nhiều công ty sản xuất chế biến các sản phẩm từ vỏ chanh như bột chanh gia vị, vỏ chanh sấy, hương chanh... Nhiều sản phẩm từ trái chanh được xuất khẩu đem lại giá trị kinh tế.

Tuy nhiên, việc gọt vỏ trái chanh hiện tại vẫn còn phụ thuộc nhiều vào quy trình thủ công. Người công nhân hoặc người dân phải dùng dao các loại để gọt vỏ nên năng suất vẫn còn rất thấp, gọt lấn quá sâu vào phần thịt chanh và phụ thuộc nhiều vào tay nghề của công nhân.

Vì vậy, phương pháp gọt thủ công thường tốn nhiều thời gian, sức lao động mà năng suất lại không cao. Do đó, máy gọt vỏ chanh được vận hành theo dây chuyền tự động sẽ mang lại hiệu quả và chất lượng vỏ chanh cao hơn nhiều lần, đồng thời tiết kiệm được thời gian, nhân công, chi phí và giảm thiểu tai nạn lao động trong quá trình sản suất.

Nhiều kiểu máy gọt vỏ chanh đã có mặt trên thị trường để đáp ứng nhu cầu của xã hội. Một số máy gọt vỏ chanh được biết đến trên thị trường là YDA- 1200 (Zhaoqing, 2021) được sản xuất vào năm 2012 có năng suất 1200 trái/giờ. Máy này có giá thành khá cao (khoảng 105 triệu đến 128 triệu) và khả năng gọt được 20 loại rau củ khác nhau với sự điều khiển của máy tính. Tuy nhiên, nhược điểm của máy này là các điều chỉnh chương trình máy để gọt rất phức tạp và khó sử dụng khi tiến hành gọt một loại quả khác. Ngoài ra, máy gọt vỏ chanh bán tự động có xuất xứ từ Trung Quốc có công suất khá cao 3 tấn/ngày (Lạc & Sơn, 2019). Tuy nhiên, máy này cần một công nhân đặt trái đúng hướng, vị trí vào từng trục gọt vỏ thì mới vận hành được.

Như vây, để có thể gọt được vỏ trái chanh với chi phí thấp, hệ thống gọt vỏ trái chanh được tự động đưa đến vị trí cần gọt đã được thiết kế và thực nghiệm. Hệ thống đã chạy thử nghiệm thành công với trái chanh được gọt phù hợp dạng cắt sợi theo một chiều. Bài báo này được thực hiện nhằm đề xuất thiết kế hệ thống gọt vỏ trái chanh với biên dạng vỏ được gọt dạng sợi liền bằng cách di chuyển lưỡi dao trên cung tròn tiếp tuyến với mặt ngoài trái chanh và chanh được quay quanh trục thẳng đứng.

Qua quá trình nghiên cứu, kết luận như sau: thiết kế hệ thống gọt vỏ trái chanh với dạng sợi được gọt theo dạng tịnh tiến theo cung tròn đã được thiết kế và thử nghiệm thành công với độ sâu trung bình 1,86 mm và độ cắt sợi trung bình 3,1 mm.

Kết quả thử nghiệm cho thấy nguyên lý gọt này có thể gọt được vỏ trái chanh kích cỡ vừa và đạt năng suất trung bình khoảng 24 kg/giờ. Như vậy, thiết kế hệ thống gọt vỏ trái chanh đã đề xuất phù hợp cho các cơ sở nhỏ và vừa dạng hộ gia đình với công suất bằng hai công nhân.

Với hệ thống gọt đề xuất, hệ thống chỉ có thể áp dụng cho trái chanh có kích thước đường kính từ loại vừa trở lên trong Bảng 1 .Vì thế, việc nghiên cứu thêm về bộ phận dẫn chanh và bộ phận con lăn ly tâm là cần thiết, nên được thiết kế tương thích cho mọi kích cỡ khi đã phân loại, góp phần khai thác tối đa công suất gọt các loại trái chanh hiện có.