Nồi hơi tạo hơi sạch cho ngành thực phẩm và đồ uống (F&B)

Máy tạo hơi sạch bằng điện (Electric Clean Steam Generators) của Ecotherm, thực chất là một loại nồi hơi (lò hơi) điện tích hợp thiết bị trao đổi nhiệt bên trong để tạo ra hơi sạch trực tiếp để có thể đi sử dụng vào các mục đích hấp sấy, khử trùng hay bất kỳ nhu cầu hơi sạch nào, mà không cần qua thiết bị trao đổi nhiệt. Nồi hơi tạo hơi sạch công nghiệp ECOTHERM được làm hoàn toàn bằng thép không gỉ để phù hợp với nhiều mục đích vệ sinh như làm sạch và khử trùng trong ngành thực phẩm và đồ uống, tiệt trùng thiết bị trong bệnh viện hoặc máy làm ẩm không khí... Trọn bộ công nghệ giải pháp được thiết kế và phối hợp hoàn hảo với nhau, đảm bảo hiệu quả tối đa và do đó lợi tức đầu tư tối đa. Cùng PGTech tìm hiểu đặc tính phù hợp của nồi hơi tạo hơi sạch công nghiệp cho ngành thực phẩm và đồ uống (F&B) thông qua những phân tích, so sánh của chúng tôi trong bài viết này.

Ngày nay, xu hướng sử dụng hơi nước thông thường chuyển sang sử dụng hơi nước sạch “clean steam” ngày càng tăng. Hơi nước thông thường (plant steam) phù hợp cho các ứng dụng mà nó không tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm, cũng như trong nhiều ứng dụng mà sản phẩm không bị ảnh hưởng bởi mức độ ô nhiễm thấp. Tuy nhiên, khả năng các hóa chất xử lý nước hoặc các chất ô nhiễm khác như cáu cặn, rỉ sét có thể xuất hiện ví dụ như trong sản phẩm cuối cùng ngày càng được xem là không thể chấp nhận được, đặc biệt là trong ngành (F&B). Do đó, nhiều nhà sản xuất ngành F&B đang tìm cách nâng cao tiêu chuẩn bằng cách chuyển sang sử dụng các dạng hơi nước sạch hơn. Đó là một động thái mà các nhà điều hành yêu cầu độ tinh khiết cao khác như nhà sản xuất dược phẩm, nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe và các công ty điện tử đã thực hiện, dù là vì lý do quy định/hướng dẫn hay vì chất lượng sản phẩm.

Trong bài viết này, PGTech sẽ nêu ra các loại hơi nước khác nhau hiện đang được sử dụng trong ngành công nghiệp nói chung, bao gồm hơi nhà máy thông thường, hơi nước lọc, hơi nước sạch và hơi nước tinh khiết. Bài viết cũng sẽ xem xét các ứng dụng phù hợp nhất cho từng loại. Chẳng hạn, một số nhà sản xuất thực phẩm hài lòng với loại hơi nước được lọc (dùng cho nấu nướng), trong khi những nhà sản xuất khác lại chọn hơi nước được tạo ra bởi máy tạo hơi nước sạch chuyên dụng. Cuối cùng, chúng tôi sẽ chỉ ra những lợi ích tiềm năng của việc chuyển sang sử dụng hơi nước sạch, bao gồm giảm chi phí do lãng phí sản phẩm và khả năng chứng minh việc áp dụng các phương pháp tốt nhất cho những khách hàng khó tính như các siêu thị lớn.

1 - Nhu cầu về hơi sạch ngày càng tăng

Hơi nước tiêu chuẩn thông thường là một phương pháp tiện lợi và tiết kiệm chi phí để truyền nhiệt trong nhiều quy trình và cơ sở khác nhau, từ các cơ sở hóa dầu đến các nhà máy dược phẩm. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều nhận thức rằng hơi nước thông thường không đủ sạch cho một số ứng dụng. Trong khi điều này đã được hiểu rõ từ lâu trong sản xuất dược phẩm, chăm sóc sức khỏe và điện tử thì nhu cầu về hơi nước sạch hiện đang gia tăng ở các ngành công nghiệp khác.

Rõ ràng nhất là ngành F&B, nơi tính vệ sinh được cải thiện một cách tự nhiên sẽ thúc đẩy an toàn thực phẩm cao hơn. Tuy nhiên, chất lượng của các sản phẩm khác đôi khi cũng có thể được hưởng lợi từ việc sử dụng hơi nước sạch để ngăn ngừa ô nhiễm, ngay cả khi không có yêu cầu quy định liên quan đến chất lượng hơi nước. Trên thực tế, bất kỳ quy trình nào có hơi nước tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm đều có tiềm năng được hưởng lợi từ việc chuyển sang sử dụng hơi nước sạch, mặc dù các ngành công nghiệp như thực phẩm, đồ uống, dược phẩm và chăm sóc sức khỏe chắc chắn vẫn là những ngành sử dụng nhiều nhất.

F&B là một trong những ngành công nghiệp đang có sự chuyển đổi lớn nhất hướng tới việc sử dụng hơi nước sạch. Điều này một phần là do các nhà sản xuất muốn tránh các vấn đề về chất lượng, lãng phí sản phẩm đắt đỏ và thậm chí là việc thu hồi sản phẩm, gây tổn hại đến danh tiếng của họ. Một phần khác là do áp lực từ phía khách hàng, chẳng hạn như các siêu thị lớn, những đơn vị có trách nhiệm đảm bảo an toàn và chất lượng sản phẩm họ bán ra.

Mặc dù không có quy định cụ thể nào về quản lý chất lượng hơi nước trong các ứng dụng F&B, các mối lo ngại về các vấn đề liên quan đến mùi vị và độ tươi ngon đang ngày càng trở nên nổi bật hơn. Tuy nhiên, các nhà sản xuất có nghĩa vụ pháp lý để đảm bảo chất lượng của sản phẩm cuối cùng bằng cách xác định các mối nguy tiềm ẩn và kiểm soát chúng, thường là bằng cách sử dụng hệ thống tiêu chuẩn HACCP (Hệ thống phân tích mối nguy và kiểm soát điểm tới hạn - Hazard Analysis and Critical Control Point), một hệ thống quản lý an toàn thực phẩm được quốc tế công nhận, được thiết kế để đảm bảo rằng các sản phẩm thực phẩm là an toàn cho người tiêu dùng.

2 - Bốn loại hơi công nghiệp

Có bốn loại hơi thường được sử dụng trong công nghiệp hiện nay, hơi nhà máy thông thường, hơi được lọc (dùng trong nấu nướng), hơi sạch và hơi tinh khiết. Trong khi hơi nước thông thường rất tốt cho các ứng dụng truyền nhiệt trong các ngành công nghiệp như hóa dầu hoặc bột giấy và giấy, nhiều công ty thực phẩm đã sử dụng hơi nước lọc hoặc thậm chí là hơi nước sạch được ưa chuộng bởi các bộ phận tiệt trùng bệnh viện và phòng thí nghiệm khoa học đời sống. Hơi nước tinh khiết là lựa chọn cấp cao nhất và được yêu cầu trong các ứng dụng dược phẩm và công nghệ sinh học.

Độ tinh khiết của hơi nước so với chất lượng hơi nước

Cần lưu ý rằng độ tinh khiết của hơi nước và chất lượng hơi nước có ý nghĩa khác nhau. Trong khi độ tinh khiết của hơi nước là thước đo các chất rắn hòa tan, chất bay hơi và/hoặc các hạt trong hơi nước, chất lượng hơi nước chỉ đề cập đến lượng nước trong hơi nước. Một thuật ngữ chính xác hơn là tỷ lệ khô của hơi nước - Dryness fraction, được tính bằng công thức sau:

Dryness fraction = Mass of steam/(Mass of steam + entrained water) → Tỷ lệ khô = Khối lượng hơi nước/(Khối lượng hơi nước + nước lẫn vào).

HƠI NƯỚC THÔNG THƯỜNG – PLANT STEAM

Hơi nước thường là điểm khởi đầu cho hầu hết ứng dụng sử dụng hơi nước. Nó chắc chắn có thể được sử dụng ở bất cứ nơi nào nó không tiếp xúc trực tiếp với quy trình hoặc sản phẩm. Nếu nó được sử dụng trực tiếp, người điều hành nên xem xét liệu chất lượng và độ tinh khiết của hơi nước có phù hợp với mục đích sử dụng hay không hoặc liệu có bất kỳ chất gây ô nhiễm nào có thể gây ra vấn đề hay không.

Chất gây ô nhiễm có thể là hóa học, vật lý hoặc vi sinh.

Nguồn ô nhiễm hóa học phổ biến nhất trong hơi nước thông thường phát sinh từ việc xử lý nước cấp khi nó đi vào hệ thống. Nồi hơi tạo ra hơi nước từ nước và nước đó thường được xử lý bằng hóa chất để ngăn ngừa một loạt vấn đề như ăn mòn hoặc sự tích tụ cặn bẩn. Dấu vết của các hóa chất xử lý đó có thể đọng lại trong nguồn cung cấp hơi nước, đặc biệt nếu vận hành dùng không tuân thủ các thực hành tốt nhất hiện có trong các tiêu chuẩn như BS 2486: 1997 và BS EN 12953 –10 2003.

Nếu hóa chất tiếp xúc trực tiếp với quy trình, chúng có khả năng làm hỏng sản phẩm với mùi vị không mong muốn. Trường hợp tại các ứng dụng thực phẩm và đồ uống, cũng có thể có những lo ngại về tính an toàn hoặc các vấn đề về nhận thức của người tiêu dùng liên quan đến sự hiện diện của chúng.

Sự lôi nhiễm là một nguồn ô nhiễm tiềm ẩn khác. Điều này có thể là kết quả của hiện tượng mồi nước “priming” (khi hệ thống phân phối rút ra một lượng lớn hơi nước một cách nhanh chóng và nước lò hơi bị cuốn vào đường ống hơi) hoặc từ sự tạo bọt. Nước thải còn sót lại có thể chứa hàm lượng hóa chất xử lý nước cao.

Ô nhiễm chéo cũng có thể xảy ra vì hầu hết các nhà sản xuất sẽ thu hồi hơi nước ngưng từ xung quanh nhà máy để tiết kiệm nước và năng lượng. Ví dụ: nếu có bất kỳ lỗ nhỏ hoặc rò rỉ nào khác trong hệ thống, thì hơi nước ngưng hồi lại có thể bị ô nhiễm bởi môi trường xử lý hoặc bởi các hóa chất được sử dụng để làm sạch tại chỗ.

Mặc dù việc xử lý nước hiệu quả sẽ giảm thiểu các vấn đề như cặn và ăn mòn nếu được thực hiện đúng cách, hơi nước thông thường vẫn có thể chứa các tạp chất rắn gây ô nhiễm, chẳng hạn như các mảnh rỉ sét hoặc cặn dư từ bên trong nồi hơi và hệ thống phân phối hơi nước.

Tất nhiên, nhiệt độ và áp suất của hơi nước sẽ tiêu diệt các nguy cơ vi khuẩn phổ biến như Salmonella, Listeria hoặc E. coli. Trên thực tế, nhiệt là một tác nhân kiểm soát vật lý hiệu quả và thuận tiện nhất để tiêu diệt vi khuẩn, đó là lý do tại sao hơi nước sạch được sử dụng để khử trùng dụng cụ y tế. Mặc dù vậy, các mảnh vụn vi sinh vật chết (chất gây sốt pyrogens) vẫn có thể gây ra phản ứng bất lợi nếu bị đưa vào, đó là lý do tại sao nhiều ứng dụng dược phẩm yêu cầu hơi nước tinh khiết. Ngoài ra, bất kỳ cặn rắn nào do hơi nước thông thường lắng đọng khi tiếp xúc với quy trình hoặc sản phẩm đều có khả năng tạo ra môi trường cho vi sinh vật phát triển trong tương lai khi sản phẩm đã nguội.

HƠI NƯỚC LỌC - FILTERED STEAM

Hơi nước được lọc hoặc hơi nước nấu là hơi nước thông thường từ nhà máy đã đi qua bộ lọc, thường là 5 micron. Điều này loại bỏ 95% tất cả các hạt lớn hơn 2 micron. Một bộ tiền lọc (thường là 25 micron) được đặt ở nguồn cung của bất kỳ bộ lọc 5 micron nào để ngăn chặn tình trạng bị làm mờ (tắc nghẽn) nhanh chóng của bộ lọc nấu chính.

Trong khi Quy định của EU (EC) số 852/2004 đưa ra: “Hơi nước sử dụng trực tiếp tiếp xúc với thực phẩm không được chứa bất kỳ chất nào gây nguy hiểm cho sức khỏe hoặc có khả năng làm ô nhiễm thực phẩm”, nhưng lại không quy định chất lượng hoặc độ tinh khiết có thể chấp nhận được của hơi nước. Trong thực tế, nhiều nhà điều hành châu Âu tham khảo các quy định 3-A của Hoa Kỳ để sản xuất hơi nước nấu ăn.

3-A Accepted Practices for a Method of Producing Culinary Steam, Số 609 - 3, là tiêu chuẩn của Hoa Kỳ thiết lập các yêu cầu cho sản xuất hơi nước nấu ăn. Đó là các quy định về các vật liệu được sử dụng, hoàn thiện bề mặt, lắp đặt và vận hành nồi hơi liên quan đến việc sử dụng hơi nước nấu nướng.

Lưu ý rằng việc xử lý nước, lôi nhiễm nồi hơi và ô nhiễm chéo vẫn gây ra rủi ro, vì bộ lọc có thể không loại bỏ được tất cả các chất gây ô nhiễm tiềm ẩn. Trên thực tế, 3-A Practice quy định cụ thể rằng nồi hơi phải được “vận hành theo cách để ngăn chặn sự tạo bọt, mồi, lôi nhiễm và cuốn quá nhiều nước nồi hơi vào hơi nước”.

HƠI SẠCH - CLEAN STEAM

Hơi nước sạch khác với các loại hơi bên trên vì nó phụ thuộc vào máy tạo hơi thứ cấp và chất lượng nước cấp được kiểm soát chặt chẽ để loại bỏ nhiều vấn đề tiềm ẩn đã được nêu ra. Điều quan trọng là phải bắt đầu với chất lượng nước phù hợp. Nước thô không đủ và cần phải xử lý trước. Nước lọc thẩm thấu ngược (RO), nước khử ion/khử khoáng (DI) và nước điện giải liên tục (CEDI) đều là những lựa chọn tốt. Tất cả đều loại bỏ nhu cầu xử lý hóa học bằng cách loại bỏ hầu hết các hạt, chất vô cơ và chất rắn hòa tan tại giai đoạn tiền xử lý. Do đó, nguy cơ ô nhiễm hóa chất xử lý nước được loại bỏ khi sử dụng hơi nước sạch.

Ngoài chất lượng/độ tinh khiết của hơi nước sạch ra khỏi máy tạo hơi, còn có các yếu tố khác cần được xem xét khi lắp đặt hệ thống hơi nước sạch.

Hơi nước sạch có tác dụng rất mạnh nên thép không gỉ loại 316 hoặc 316L thường được sử dụng trên các bề mặt tiếp xúc trong toàn bộ hệ thống để bảo vệ chống lại sự ăn mòn. Ngoài ra, mặc dù nhiệt độ của hơi nước sẽ ngăn chặn hầu hết vi khuẩn, lớp hoàn thiện bề mặt của thiết bị cũng nên giảm thiểu mọi kẽ hở có thể tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển. Tương tự như vậy, hệ thống phân phối hơi nước sạch cần được thiết kế theo tiêu chuẩn kỹ thuật tốt.

Hơi nước sạch thường được sử dụng trong các ứng dụng như khử trùng không chỉ để loại bỏ chất gây ô nhiễm mà còn để đảm bảo kiểm soát chất lượng của các thuộc tính quan trọng như độ khô, quá nhiệt và tạo ra khí không ngưng tụ, tất cả đều có thể ảnh hưởng xấu đến quá trình vận hành và thiết bị.

Một ví dụ mà PGTech muốn giới thiệu tới bạn đọc về giải pháp hơi sạch Ecotherm đã ứng dụng như thế nào trong ngành F&B. Năm 2020, hãng đã cung cấp giải pháp nồi hơi tạo hơi sạch công nghiệp cho nhà máy đóng chai thuộc một thương hiệu sản xuất nước sinh tố tại Hà Lan. Đối với dự án này, yêu cầu một hệ thống hơi nước sạch để khử trùng và gia nhiệt cho nhà máy sản xuất. Sau khi tòa nhà mới của dự án được xây dựng ở Hà Lan với tên gọi “tòa nhà xanh”, tức là không được phép sử dụng nhiên liệu hóa thạch để gia nhiệt. Vì vậy, Ecotherm đã lựa chọn giải pháp hệ thống hơi nước sạch gia nhiệt bằng điện của họ. 100% điện năng sử dụng cho hệ thống này đến từ năng lượng tái tạo. Hệ thống hơi nước sạch được xây dựng tuân theo tất cả các quy định hiện hành của Châu Âu và được TÜV phê duyệt.

HƠI TINH KHIẾT - PURE STEAM

Hơi nước tinh khiết phải hoàn toàn nguyên chất, khô và không chứa pyrogen. Khi ngưng tụ, nó phải đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn dược điển quốc tế về nước pha tiêm (WFI). Nói cách khác, nó phải đủ tinh khiết để tiêm vào cơ thể con người mà không gây ra tác dụng phụ.

Một lần nữa, nguồn nước cấp có độ tinh khiết cao là điều cần thiết, sử dụng các nguyên tắc tương tự như đối với hơi nước sạch. Tuy nhiên, lần này tiêu chuẩn phải cao hơn, với hơi ngưng lại phải đạt tiêu chuẩn WFI. Sau đó, một máy tạo hơi nước tinh khiết chuyên dụng sẽ chưng cất nước một hoặc nhiều lần để tạo ra hơi nước có độ tinh khiết cần thiết. Bởi chúng ta sẽ thấy hầu hết hơi nước tinh khiết được sử dụng trong các ứng dụng dược phẩm nên tất cả thiết bị và quy trình đều phải đáp ứng các tiêu chuẩn GMP, do các cơ quan quốc gia như FDA và Dược điển Hoa Kỳ thực thi và quản lý.

3 - Tại sao nên lựa chọn hơi nước sạch hơn các loại hơi công nghiệp còn lại?

Các lợi ích trực tiếp của việc lựa chọn hơi nước có tiêu chuẩn tinh khiết cao hơn hơi nước từ nhà máy là khác nhau, tùy thuộc vào ngành và ứng dụng cụ thể. Trong các ngành công nghiệp như dược phẩm, chăm sóc sức khỏe và điện tử, các yêu cầu về an toàn bệnh nhân, quy định và chất lượng sản phẩm khiến quyết định sử dụng hơi nước có độ tinh khiết cao trở nên cực kỳ rõ ràng. Đơn giản đó là điều kiện tiên quyết cần thiết cho một sự vận hành thành công.

Mặt khác, một số nhà điều hành trong ngành F&B vẫn coi việc sử dụng hơi nước sạch là tùy ý do thiếu các yêu cầu quy định cụ thể. Tuy nhiên, điều này có thể rất quan trọng trong việc giúp các nhà sản xuất chứng minh rằng họ đang áp dụng một chế độ an toàn thực phẩm hiệu quả theo nguyên tắc HACCP. Điều này ngày càng trở thành yêu cầu từ các nhà bán lẻ lớn cùng với các nhà sản xuất, họ đều chịu trách nhiệm đảm bảo an toàn và chất lượng của các sản phẩm họ bán.

PGTech đại diện Ecotherm tại Việt Nam cung cấp giải pháp nồi hơi tạo hơi sạch công nghiệp bằng điện để sản xuất hơi cho đa dạng mục đích sử dụng

Thông qua bài viết, chúng ta đã có thể nhận thấy được tầm quan trọng và các lợi ích khi sử dụng hơi sạch trong ngành F&B. Máy tạo hơi sạch bằng điện hay còn gọi là nồi hơi (lò hơi) tại hơi sạch công nghiệp (Electric Clean Steam Generators) của Ecotherm là phát minh sáng chế độc đáo, khác biệt so với nồi hơi thông thường ở chỗ có thể tạo hơi sạch để trực tiếp sử dụng mà không cần qua bất kỳ thiết bị trao đổi nhiệt Heat Exchanger bên ngoài nào khác. Bởi nó đã tích hợp thiết bị trao đổi nhiệt bên trong nồi hơi để tạo hơi sạch luôn. Toàn bộ các thành phần được phát minh, sáng chế và lắp ráp hoàn thiện tại nhà máy để có thể chuyển về và đấu nối tại công trường của dự án. Chúng tôi gọi đây là hệ thống hơi sạch chìa khóa trao tay Ecotherm.

PGTech Co., Ltd - Nhà phân phối các thiết bị, sản phẩm công nghiệp uy tín hàng đầu tại Việt Nam và các nước trong Khu Vực

Copyright © - Bản quyền bài viết thuộc về PGTech Việt Nam

Ban Biên Tập Tin Tức: PGTECH

                                               Biên Tập Viên: Mai Phương

PGTECH CO., LTD

VPGD: Tầng 3, Tòa Nhà C14-CT2, Bắc Hà, Bộ Công An, Đường Tố Hữu, Nam Từ Liêm, HN.

 Địa Chỉ: PGTECH Co., Ltd số 12, Ngõ 28, Đường Tây Hồ,  Phường Quảng An, Quận Tây Hồ, TP. Hà Nội

Điện Thoại: 024-730235 88 - Hotline: 0962 875 986

Fax: 024-730235 89

Email: info@pgtech.com.vn      sales@pgtech.com.vn 

Website: www.pgtech.com.vn