Van bướm vi sinh cho ngành sữa và đồ uống cần đáp ứng yêu cầu gì?

Trong ngành sữa và đồ uống, yêu cầu đối với thiết bị đường ống thường cao hơn nhiều so với các hệ thống công nghiệp thông thường. Lưu chất dễ bám cặn, dây chuyền phải vệ sinh thường xuyên và nguy cơ nhiễm chéo có thể ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Vì vậy, van bướm vi sinh cho ngành sữa và đồ uống cần đáp ứng đồng thời các yêu cầu về vật liệu, độ nhẵn bề mặt, khả năng làm kín, vệ sinh CIP/SIP và độ tương thích với hệ thống. Vậy khi lựa chọn loại van này cần quan tâm những tiêu chí nào?

Van bướm vi sinh trong ngành sữa và đồ uống dùng để làm gì?

Van bướm vi sinh được lắp trên các đường ống nhằm đóng, mở hoặc phân đoạn dòng lưu chất trong dây chuyền sản xuất.

Trong ngành sữa và đồ uống, van có thể xuất hiện tại các vị trí như:

- Đường ống dẫn sữa tươi.

- Đường sữa sau thanh trùng.

- Đường nước tinh khiết.

- Đường bia.

- Đường nước giải khát.

- Đường nước trái cây.

- Đường siro.

- Đường nước vệ sinh CIP.

- Đường hồi lưu trong hệ thống.

Do tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm, các bề mặt bên trong van cần được thiết kế để hạn chế tối đa khả năng giữ lại cặn hoặc lưu chất sau khi vận hành.

Vật liệu van phải phù hợp với môi trường thực phẩm

Yêu cầu đầu tiên khi lựa chọn van bướm vi sinh ngành sữa và đồ uống là vật liệu.

Hai loại inox được sử dụng phổ biến là:

- Inox 304

Inox 304 có khả năng chống ăn mòn tốt trong nhiều môi trường thực phẩm thông thường.

Loại vật liệu này phù hợp với:

-  Nước sạch.

- Nước tinh khiết.

- Một số loại nước giải khát.

- Bia.

- Dịch thực phẩm ít ăn mòn.

Ưu điểm của inox 304 là giá thành hợp lý và khả năng đáp ứng tốt nhiều hệ thống phổ thông.

- Inox 316L

Inox 316L có khả năng chống ăn mòn tốt hơn, đặc biệt khi hệ thống thường xuyên tiếp xúc với hóa chất vệ sinh hoặc môi trường có chloride.

Trong ngành sữa, inox 316L thường được ưu tiên hơn ở các dây chuyền yêu cầu cao về vệ sinh và độ bền.

Vật liệu này cũng phù hợp với những hệ thống:

- CIP thường xuyên.

- Sử dụng dung dịch kiềm hoặc axit.

- Có nhiệt độ vệ sinh cao.

- Yêu cầu độ sạch nghiêm ngặt.

Việc chọn inox 304 hay 316L cần dựa trên điều kiện vận hành thực tế thay vì chỉ dựa vào giá.

Bề mặt tiếp xúc lưu chất cần có độ nhẵn cao

Đây là một trong những yêu cầu đặc biệt quan trọng đối với ngành sữa.

Sữa chứa protein, chất béo và nhiều thành phần có khả năng bám lên bề mặt thiết bị nếu bề mặt quá thô ráp.

Tình trạng tương tự cũng có thể xảy ra với:

- Siro.

- Nước trái cây.

- Đồ uống có đường.

- Dịch lên men.

- Các sản phẩm có độ nhớt cao.

Vì vậy, bề mặt bên trong của van thường được đánh bóng nhằm:

- Giảm khả năng bám cặn.

- Hạn chế khu vực lưu giữ sản phẩm.

- Hỗ trợ quá trình vệ sinh.

- Giảm nguy cơ nhiễm chéo giữa các mẻ.

Khi lựa chọn van, nên kiểm tra giá trị độ nhám bề mặt Ra theo yêu cầu kỹ thuật của dây chuyền thay vì chỉ dựa vào mô tả “đánh bóng”.

Thiết kế van cần hạn chế góc chết

Một thiết bị sử dụng trong hệ thống vi sinh không nên có quá nhiều khoang hoặc khe mà lưu chất có thể bị giữ lại.

Các vùng lưu chất đọng có thể dẫn đến:

- Cặn sữa bám lại.

- Đường hoặc siro kết tinh.

- Vi sinh vật phát triển.

- Mùi và màu của sản phẩm cũ còn sót lại.

- Nhiễm chéo giữa các công thức sản xuất.

Van bướm vi sinh có lợi thế vì cấu tạo tương đối đơn giản, gồm thân, đĩa, trục và gioăng.

Tuy nhiên, bản thân van tốt chưa đủ. Cách lắp đặt vào đường ống cũng cần đảm bảo không tạo ra vị trí giữ nước hoặc sản phẩm sau quá trình vệ sinh.

Xem thêm: Van bướm vi sinh tay rút là gì? Có gì khác tay kẹp?

Gioăng phải tương thích với sản phẩm và hóa chất vệ sinh

Gioăng là bộ phận rất quan trọng nhưng thường bị bỏ qua khi lựa chọn van.

Một số vật liệu gioăng phổ biến gồm:

- EPDM.

- Silicone.

- FKM.

- PTFE.

Mỗi vật liệu có giới hạn riêng về:

- Nhiệt độ.

- Hóa chất.

- Dầu và chất béo.

- Axit.

- Kiềm.

- Chu kỳ vệ sinh.

Ví dụ, hệ thống sữa không chỉ tiếp xúc với sản phẩm mà còn có thể phải tiếp xúc với dung dịch kiềm hoặc axit trong quá trình CIP.

Do đó, gioăng phải đáp ứng được cả lưu chất sản xuất lẫn dung dịch vệ sinh.

Nếu lựa chọn sai, gioăng có thể bị trương, nứt, chai cứng hoặc mất khả năng làm kín.

Van phải phù hợp với hệ thống CIP

Các nhà máy sữa và đồ uống hiện đại thường sử dụng CIP – Cleaning In Place để vệ sinh đường ống mà không cần tháo toàn bộ thiết bị.

Một chu kỳ CIP có thể bao gồm:

- Tráng sơ bộ bằng nước.

- Rửa bằng dung dịch kiềm.

- Tráng nước.

- Rửa axit khi cần.

- Tráng lại bằng nước sạch.

Trong quá trình này, van cần chịu được:

- Nhiệt độ của dung dịch vệ sinh.

- Hóa chất làm sạch.

- Tốc độ dòng rửa.

- Chu kỳ đóng mở lặp lại.

Ngoài vật liệu thân, cần đánh giá cả gioăng và các chi tiết tiếp xúc lưu chất.

Khả năng thoát sạch sau vệ sinh là yếu tố quan trọng

Sau khi CIP, nước hoặc dung dịch vệ sinh còn đọng lại trong van có thể gây ảnh hưởng đến mẻ sản xuất tiếp theo.

Do đó, van cần được lắp ở vị trí và hướng phù hợp để hỗ trợ thoát hết lưu chất.

Đây là vấn đề đặc biệt quan trọng với:

- Sữa.

- Nước trái cây.

- Siro.

- Đồ uống có đường.

- Dịch có độ nhớt cao.

Một hệ thống vi sinh tốt không chỉ dễ rửa mà còn cần có khả năng thoát sạch sau khi rửa.

Kết nối van cần dễ vệ sinh và bảo trì

Van bướm vi sinh trong ngành sữa và đồ uống thường sử dụng:

- Kết nối Clamp.

- Kết nối hàn.

- Kết nối ren vi sinh trong một số ứng dụng.

Trong đó, kết nối Clamp có ưu điểm là tháo lắp nhanh.

Khi cần kiểm tra van, người vận hành có thể:

- Tháo đai Clamp.

- Kiểm tra bề mặt van.

- Thay gioăng.

- Vệ sinh thủ công.

- Lắp lại thiết bị.

Kiểu kết nối này phù hợp với các dây chuyền cần kiểm tra và bảo trì thường xuyên.

Trong khi đó, kết nối hàn có lợi thế về tính cố định và giảm số lượng mối nối tháo rời.

Van cần đảm bảo độ kín tốt

Trong các đường ống sữa hoặc đồ uống, rò rỉ không chỉ gây thất thoát sản phẩm mà còn có thể làm tăng nguy cơ mất vệ sinh khu vực sản xuất.

Van cần đảm bảo:

- Đĩa đóng đúng vị trí.

- Gioăng không biến dạng.

- Trục hoạt động ổn định.

- Các đầu kết nối kín.

- Không xuất hiện rò rỉ bên ngoài.

Gioăng nên được kiểm tra định kỳ, đặc biệt tại những vị trí van đóng mở thường xuyên.

Van phải chịu được nhiệt độ vận hành của dây chuyền

Trong ngành sữa và đồ uống, nhiệt độ có thể thay đổi lớn tùy công đoạn.

Van có thể phải làm việc với:

- Sản phẩm lạnh.

- Nước nóng.

- Sữa sau thanh trùng.

- Dung dịch vệ sinh nóng.

- Hơi hoặc nhiệt trong một số quy trình tiệt trùng.

Vì vậy, không chỉ thân inox mà cả gioăng cũng phải chịu được dải nhiệt độ của hệ thống.

Nếu nhiệt độ vượt giới hạn của gioăng, gioăng có thể nhanh chóng lão hóa và gây rò rỉ.

Khả năng tự động hóa cũng là một tiêu chí quan trọng

Trong các dây chuyền sản xuất quy mô lớn, van thường không được đóng mở hoàn toàn thủ công.

Van bướm vi sinh có thể sử dụng:

- Tay kẹp.

- Tay rút.

- Bộ truyền động khí nén.

- Bộ điều khiển điện.

Van vận hành thủ công

Phù hợp với:

- Hệ thống nhỏ.

- Vị trí ít thao tác.

- Chi phí đầu tư thấp.

- Van dễ tiếp cận.

- Van điều khiển khí nén

Thường phù hợp hơn với dây chuyền sản xuất tự động vì:

- Đóng mở nhanh.

- Có thể điều khiển từ xa.

- Dễ kết nối PLC.

- Phù hợp với chu trình sản xuất lặp lại.

Trong nhiều nhà máy sữa và đồ uống, khí nén là lựa chọn phổ biến cho hệ thống van tự động.

Van phải phù hợp với tính chất của từng loại lưu chất

Không phải tất cả sản phẩm trong ngành sữa và đồ uống đều có đặc tính giống nhau.

Ví dụ:

Sữa có chất béo và protein, dễ tạo cặn khi gia nhiệt.

Siro có độ nhớt và hàm lượng đường cao hơn nước.

Nước trái cây có thể chứa axit tự nhiên và phần thịt quả.

Bia liên quan đến quá trình lên men và yêu cầu kiểm soát vệ sinh chặt chẽ.

Do đó, trước khi chọn van cần xác định:

- Độ nhớt.

- Độ pH.

- Thành phần rắn.

- Hàm lượng đường.

- Nhiệt độ.

- Khả năng tạo cặn.

Không nên sử dụng một cấu hình van duy nhất cho tất cả các đường sản phẩm nếu điều kiện vận hành khác nhau.

Van bướm vi sinh cho ngành sữa có gì đặc biệt hơn?

So với nhiều loại đồ uống thông thường, hệ thống sữa có yêu cầu vệ sinh đặc biệt cao do sản phẩm giàu chất dinh dưỡng và dễ tạo môi trường cho vi sinh vật phát triển.

Do đó, khi dùng cho ngành sữa cần đặc biệt quan tâm đến:

Độ nhẵn bề mặt.

Vùng chết.

Khả năng thoát sạch.

Chất lượng gioăng.

Khả năng CIP.

Vật liệu inox.

Tần suất kiểm tra và bảo trì.

Việc vệ sinh không đạt yêu cầu có thể ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng của cả mẻ sản xuất.

Van bướm vi sinh cho đồ uống cần lưu ý gì?

Đối với đồ uống, yêu cầu có thể khác nhau tùy sản phẩm.

Với nước tinh khiết, trọng tâm thường nằm ở độ sạch và khả năng chống nhiễm bẩn.

Với nước giải khát có đường, cần quan tâm đến khả năng bám cặn.

Với nước trái cây, cần xem xét tính axit và hàm lượng cặn.

Với bia, cần đặc biệt quan tâm đến độ sạch và quy trình vệ sinh sau mỗi chu kỳ sản xuất.

Do đó, van cần được lựa chọn theo từng đường công nghệ cụ thể.

Tiêu chuẩn kết nối phải đồng bộ với đường ống

Một sai lầm phổ biến là chỉ quan tâm kích thước DN mà không kiểm tra tiêu chuẩn kết nối.

Xem thêm: Van bướm vi sinh dùng trong ngành thực phẩm có gì đặc biệt?

Kết luận

Van bướm vi sinh cho ngành sữa và đồ uống cần đáp ứng nhiều yêu cầu hơn một thiết bị đóng mở thông thường. Bên cạnh khả năng đóng kín và vận hành ổn định, van phải có vật liệu phù hợp, bề mặt nhẵn, thiết kế hạn chế vùng chết, gioăng tương thích với lưu chất và khả năng chịu được chu trình vệ sinh CIP.

Đối với ngành sữa, cần đặc biệt quan tâm đến khả năng làm sạch và thoát lưu chất do sản phẩm dễ bám cặn và có nguy cơ nhiễm vi sinh cao. Với ngành đồ uống, việc lựa chọn còn phụ thuộc vào độ nhớt, độ pH, hàm lượng đường và đặc tính riêng của từng sản phẩm.

Vì vậy, khi lựa chọn van, nên đánh giá đồng thời vật liệu inox, độ nhẵn bề mặt, gioăng, nhiệt độ, áp suất, kiểu kết nối, quy trình CIP và mức độ tự động hóa để đảm bảo van phù hợp với dây chuyền sản xuất thực tế.