Hệ thống phun sương tạo ẩm cho ngành sản xuất thực phẩm

1. Hệ thống phun sương tạo ẩm trong ngành thực phẩm

Trong sản xuất và bảo quản, nước luôn có xu hướng dịch chuyển giữa sản phẩm và môi trường. Khi không khí khô hơn điều kiện cân bằng của thực phẩm, hơi ẩm trên bề mặt có thể thoát ra nhanh hơn. Hệ quả là giảm khối lượng, thay đổi kết cấu, héo bề mặt hoặc chất lượng không đồng đều.

Đó là lý do hệ thống phun sương tạo ẩm thường được quan tâm tại khu vực có điều hòa, kho mát, khu sơ chế hoặc dây chuyền có luồng gió lớn. Tuy nhiên, không có một mức độ ẩm phù hợp cho mọi loại thực phẩm. Rau lá, trái cây, thịt, thủy sản, bột, bánh hay bao bì đều có yêu cầu khác nhau. Một số vị trí thường cần xem xét tạo ẩm gồm:

• Khu sơ chế có điều hòa hoặc làm mát liên tục.
• Khu chờ đóng gói, nơi sản phẩm dễ mất nước bề mặt.
• Kho mát hoặc kho bảo quản có thời gian lưu dài.

Điểm quan trọng là hệ thống phun sương tạo ẩm phải bổ sung ẩm vào không khí mà không biến khu vực sản xuất thành môi trường ướt.

2. Béc phun Dry Fog tạo ẩm siêu mảnh cho thực phẩm

Dry Fog là dạng sương có kích thước hạt rất nhỏ, phù hợp với nhu cầu bổ sung độ ẩm nhưng hạn chế làm ướt bề mặt. Với AKIMist® “E” của IKEUCHI, hạt sương được tạo ở kích thước dưới 10 μm, phù hợp với ứng dụng tạo ẩm công nghiệp cần khả năng phân tán tốt và kiểm soát lượng nước trên bề mặt.

Cơ chế của béc phun Dry Fog khác với việc phun nước dạng giọt lớn trực tiếp lên sản phẩm. Nước và khí nén được đưa tới đầu béc để nguyên tử hóa thành hạt rất nhỏ.

Với hệ thống phun sương tạo ẩm dùng Dry Fog, mục tiêu không phải tạo một màn sương dày mà là đưa lượng ẩm cần thiết vào môi trường. Khi béc được bố trí đúng khoảng cách, hướng và lưu lượng, hạt sương có thời gian phân tán trước khi tiếp xúc với thực phẩm hoặc thiết bị.

3. Ứng dụng hệ thống Dry Fog trong sản xuất và bảo quản thực phẩm

Ứng dụng của hệ thống phun sương tạo ẩm không giống nhau ở mọi nhà máy, vì vậy, cách bố trí cần dựa vào đặc tính sản phẩm và điểm phát sinh mất ẩm thực tế.

• Rau củ và trái cây: hỗ trợ duy trì độ ẩm phù hợp tại khu sơ chế, chờ phân loại hoặc kho mát, qua đó hạn chế héo và mất khối lượng do bay hơi nước.
• Thịt và thủy sản: bổ sung ẩm cho không khí tại khu làm mát, sơ chế hoặc chờ đóng gói, nhất là nơi luồng khí lạnh làm bề mặt mất nước nhanh.
• Khu sơ chế: giúp ổn định độ ẩm khi điều hòa hoặc thông gió hoạt động liên tục, nhưng cần tránh phun trực tiếp vào sản phẩm.
• Kho bảo quản: có thể kết hợp với hệ thống lạnh và thông gió để kiểm soát độ ẩm theo từng vùng.

Trong từng ứng dụng, hệ thống Dry Fog cần được tính đồng thời với hướng gió, nhiệt độ, thời gian lưu và vị trí cảm biến.

Một điểm Yamaguchi lưu ý là độ ẩm không nên được đánh giá bằng một cảm biến đặt ở một vị trí. Trong khu vực có luồng gió, cửa ra vào mở hoặc mật độ sản phẩm cao, độ ẩm có thể chênh lệch giữa các điểm. Vì vậy, trước khi thiết kế hệ thống, nên đo tại nhiều vị trí và nhiều thời điểm. Dữ liệu này giúp xác định khu vực nào thiếu ẩm, mức dao động và có cần chia vùng hay không. Điều này giúp tránh tình trạng tăng công suất phun cho toàn phòng trong khi vấn đề chỉ tập trung ở một khu vực nhỏ, từ đó giảm nguy cơ tạo ẩm dư và sử dụng nước, khí nén hợp lý trong vận hành thực tế.

4. Lợi ích của hệ thống phun sương tạo ẩm trong nhà máy thực phẩm

Trong quá trình sơ chế, sản xuất và bảo quản, thực phẩm liên tục trao đổi ẩm với môi trường xung quanh. Khi không khí quá khô, nước trong sản phẩm có xu hướng bay hơi nhanh hơn, từ đó ảnh hưởng đến khối lượng, trạng thái bề mặt và chất lượng trong thời gian lưu. Đây là lý do hệ thống phun sương tạo ẩm có thể mang lại giá trị thực tế nếu được thiết kế đúng theo từng khu vực.

Như vậy, một số lợi ích doanh nghiệp cần quan tâm:

• Duy trì độ ẩm theo yêu cầu: giảm biến động giữa các thời điểm trong ngày hoặc giữa các mùa.
• Hạn chế mất nước, khô bề mặt: đặc biệt với nguyên liệu tươi, rau củ, thịt và thủy sản.
• Giảm hao hụt khối lượng: khi tốc độ bay hơi nước từ sản phẩm được kiểm soát tốt hơn.
• Hỗ trợ duy trì chất lượng: giảm nguy cơ héo, co bề mặt hoặc thay đổi trạng thái trong thời gian chờ.
• Tạo môi trường phù hợp cho bảo quản: nhất là tại kho mát hoặc khu vực có thời gian lưu dài.

Nếu hệ thống phun sương tạo ẩm vận hành quá mức, nước có thể ngưng tụ trên máy, trần, đường ống hoặc bao bì. Vì vậy, cảm biến độ ẩm và điều khiển theo ngưỡng là phần không nên bỏ qua.

5. Giải pháp hệ thống phun sương tạo ẩm cho từng nhà máy

Không có một cấu hình hệ thống phun sương tạo ẩm phù hợp cho mọi nhà máy thực phẩm. Hai khu vực có cùng diện tích nhưng khác chiều cao trần, nhiệt độ, lưu lượng gió, số cửa mở, lượng sản phẩm và độ ẩm mục tiêu có thể cần công suất tạo ẩm khác nhau.

Theo cách Yamaguchi triển khai, quá trình lựa chọn giải pháp nên đi theo các bước:

• Khảo sát điều kiện thực tế: đo nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió, chiều cao trần và các điểm có nguy cơ ngưng tụ.
• Xác định độ ẩm mục tiêu: căn cứ vào loại sản phẩm, công đoạn, thời gian lưu và yêu cầu vệ sinh.
• Tính toán tải ẩm: xác định lượng ẩm cần bổ sung thay vì chọn số lượng béc chỉ theo diện tích.
• Lựa chọn béc và lưu lượng: cân đối kích thước hạt, lưu lượng nước, áp suất khí và phạm vi phân tán.
• Thiết kế vị trí lắp: tránh phun trực tiếp vào thực phẩm, tủ điện, cảm biến hoặc bề mặt dễ đọng nước.
• Tư vấn điều khiển: có thể chia zone và điều khiển theo cảm biến để khu vực chỉ hoạt động khi thiếu ẩm.

Khu sơ chế, đóng gói và kho bảo quản có thể có độ ẩm mục tiêu khác nhau; vì vậy, từng khu vực nên được giám sát và điều khiển độc lập khi cần.

Không nên tiếp cận hệ thống phun sương tạo ẩm như một tập hợp các đầu béc đơn lẻ. Mục tiêu là xác định đúng bài toán của nhà máy trước, sau đó mới lựa chọn thiết bị, tính lưu lượng và thiết kế phương án phân bố sương. Với béc phun Dry Fog, yêu cầu quan trọng không phải phun càng nhiều càng tốt mà là đưa đúng lượng ẩm vào đúng khu vực, đúng thời điểm.

Khi độ ẩm mục tiêu, tải ẩm, luồng khí, vị trí lắp đặt và phương án điều khiển được tính đồng bộ, hệ thống Dry Fog có thể hỗ trợ nhà máy duy trì chất lượng sản phẩm, giảm hao hụt và ổn định điều kiện sản xuất. Yamaguchi tư vấn giải pháp theo điều kiện thực tế của từng nhà máy để hệ thống phun sương tạo ẩm phát huy hiệu quả thay vì chỉ đáp ứng về mặt thiết bị.