Giải pháp lọc cho các điểm kiểm soát tới hạn trong khí nén, hơi nước và chất lỏng của quy trình
Ngay từ trước khi Luật Hiện đại hóa An toàn Thực phẩm (FSMA) được chính thức ban hành vào năm 2011, các nhà sản xuất thực phẩm tại Mỹ đã chịu trách nhiệm pháp lý theo Bộ Quy tắc Liên bang 21 CFR 110, với nghĩa vụ đảm bảo rằng tất cả các sản phẩm của họ đều an toàn và đáp ứng các tiêu chuẩn về sức khỏe. Tuy nhiên, ngoài yêu cầu tuân thủ pháp luật, việc chủ động kiểm soát các nguy cơ tiềm ẩn trong nhà máy còn phản ánh trách nhiệm đối với người tiêu dùng và bảo vệ uy tín thương hiệu. Đó là lý do vì sao việc áp dụng các giải pháp lọc hiệu quả tại các điểm kiểm soát tới hạn đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm và đảm bảo an toàn thực phẩm.
Trong nhiều năm qua, các phương pháp nhằm nâng cao an toàn thực phẩm đã được cụ thể hóa trong nhiều bộ tiêu chuẩn và hướng dẫn của ngành. Những phương pháp này bao gồm cả giải pháp quản lý và thiết kế thiết bị. Với mục tiêu chung là cải thiện chất lượng và đảm bảo sự an toàn của thực phẩm. Trong số đó, kế hoạch HACCP (Hazard Analysis of Critical Control Points – Phân tích mối nguy và điểm kiểm soát tới hạn) được xem là một trong những hướng dẫn thực tế và có tính ứng dụng cao nhất. Thậm chí, ở nhiều ngành chế biến thực phẩm, việc xây dựng kế hoạch HACCP là yêu cầu bắt buộc để đáp ứng quy định.
HACCP là gì?
Trong một kế hoạch HACCP, người quản lý quy trình sẽ tiến hành xác định tất cả các “điểm kiểm soát tới hạn” trên dây chuyền sản xuất. Đây là những vị trí có khả năng để các tác nhân gây ô nhiễm sinh học, hóa học hoặc vật lý xâm nhập vào quy trình và ảnh hưởng đến độ an toàn của sản phẩm. Với mỗi điểm kiểm soát được xác định, nhà máy sẽ thiết lập các biện pháp giám sát và kiểm soát cụ thể, nhằm đảm bảo các mối nguy luôn được giữ trong phạm vi chấp nhận được, qua đó duy trì chất lượng và tính an toàn cho toàn bộ sản phẩm.
Tại sao các hệ thống tiện ích lại quan trọng trong kế hoạch HACCP?
Dù kế hoạch HACCP là yêu cầu bắt buộc hay chỉ mang tính tự nguyện đối với doanh nghiệp, thì việc tích hợp giải pháp lọc luôn phải được xem là một thành phần trọng yếu.
Trong hầu hết các quy trình chế biến thực phẩm, các tiện ích như khí nén, các loại khí công nghiệp (chẳng hạn như nitơ), nước và các chất lỏng khác, cùng với hơi nước công nghiệp hoặc hơi nước sử dụng trong chế biến đều xuất hiện thường xuyên. Tuy nhiên, chính những tiện ích này lại là nguồn gây ô nhiễm hàng đầu, bởi chúng có thể mang theo dầu, vi sinh vật hoặc bụi bẩn từ bên ngoài xâm nhập, hoặc bị nhiễm bẩn trong quá trình vận hành thiết bị. Biện pháp kiểm soát chính và hiệu quả nhất để hạn chế những rủi ro từ các tiện ích này chính là sử dụng hệ thống lọc phù hợp.
HARPC và HACCP khác nhau thế nào – và kế hoạch nào phù hợp với cơ sở của bạn?
Kế hoạch HARPC (Hazard Analysis and Risk-based Preventive Control – Phân tích mối nguy và kiểm soát phòng ngừa dựa trên rủi ro) tập trung vào việc nhận diện và kiểm soát các rủi ro trong toàn bộ chuỗi cung ứng của doanh nghiệp. Theo Luật Hiện đại hóa An toàn Thực phẩm (FSMA) ban hành năm 2011, hầu hết các cơ sở sản xuất thực phẩm đều bắt buộc phải xây dựng và duy trì kế hoạch an toàn thực phẩm theo HARPC.
Trong khi đó, kế hoạch HACCP (Hazard Analysis of Critical Control Points – Phân tích mối nguy và điểm kiểm soát tới hạn) chủ yếu tập trung vào việc kiểm soát nguy cơ nhiễm bẩn ngay trong chính quy trình sản xuất. FSMA quy định HACCP là bắt buộc đối với các cơ sở chế biến nước ép, thủy sản, gia cầm và thịt, đồng thời khuyến nghị áp dụng cho tất cả các doanh nghiệp chế biến thực phẩm khác.
Những vị trí nào trong hệ thống tiện ích cần sử dụng bộ lọc?
Thông thường, rủi ro nhiễm bẩn từ các tiện ích thường xuất hiện tại 3 khu vực chính. Đây cũng là những điểm mà việc lắp đặt hệ thống lọc đóng vai trò đặc biệt quan trọng:
1. Phòng tiện ích
Phòng tiện ích là nơi tập trung các đường ống nước, nồi hơi, bồn chứa và máy phát. Đây được xem là điểm khởi đầu để phân phối các nguồn tiện ích cho toàn bộ nhà máy. Nếu ngay tại khu vực này, nước, khí hoặc hơi nước bị nhiễm bẩn thì sự ô nhiễm đó sẽ lan truyền theo hệ thống xuống toàn bộ dây chuyền. Do đó, việc lắp đặt bộ lọc sơ cấp là rất cần thiết khi các tiện ích rời khỏi khu vực này để đi vào quy trình sản xuất.
2. Điểm sử dụng
Sau khi đi qua đường ống hoặc bồn chứa trong nhà máy, các tiện ích có thể tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với thực phẩm. Vì vậy, việc bố trí bộ lọc ngay tại điểm sử dụng là bước kiểm soát quan trọng để đảm bảo chất lượng. Các bộ lọc không khí tiệt trùng, lọc
chất lỏng tiệt trùng và lọc hơi nước dùng trong chế biến thực phẩm nên được lắp đặt tại điểm sử dụng.
3. Trước công đoạn đóng gói
Ngay trước khi bao bì được niêm phong, nhà máy vẫn có cơ hội cuối cùng để loại bỏ các tạp chất còn sót lại. Tất cả các nguồn nước, hơi nước hoặc khí nén được sử dụng để tạo hình, vệ sinh hoặc mở bao bì đều cần phải được lọc trước, nhằm đảm bảo sản phẩm cuối cùng sạch sẽ và an toàn.
Làm thế nào để lọc chất lỏng, khí và hơi nước trong quy trình sản xuất?
Mỗi quy trình chế biến thực phẩm đều có những đặc thù riêng và phải tuân thủ theo các hướng dẫn cụ thể của ngành, chẳng hạn như Tiêu chuẩn vệ sinh 3-A (3-A Sanitary Standards), tiêu chuẩn của Hiệp hội bán lẻ Anh (BRC), hoặc các tiêu chuẩn tương đương khác. Tuy nhiên, vẫn tồn tại một số nguyên tắc chung có thể áp dụng cho việc lọc tiện ích trong hầu hết các quy trình sản xuất thực phẩm.
Khí và Gas
Ứng dụng và rủi ro:
Khí nén được sử dụng trong nhiều công đoạn chế biến thực phẩm, chẳng hạn như vận chuyển nguyên liệu, tạo kết cấu cho sản phẩm, làm khô thiết bị, hoặc thổi khuôn tạo hình bao bì. Ngoài khí nén, các loại khí khác thường được ứng dụng trong ngành thực phẩm bao gồm oxy tinh khiết, carbon dioxide và nitơ.
Tuy nhiên, sự xuất hiện của hơi ngưng tụ và dầu bôi trơn, trong quá trình vận hành có thể biến các thiết bị tạo ra hoặc lưu trữ các tiện ích này thành môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Bên cạnh đó, khi sử dụng bồn chứa khí, việc thay đổi bồn có thể khiến đường dẫn bị hở và tạo điều kiện cho các chất ô nhiễm trong không khí xâm nhập.
Lời khuyên: Để loại bỏ hiệu quả dầu và hơi ngưng trong khí nén, hãy lựa chọn bộ lọc có khả năng kỵ dầu và kỵ nước, đồng thời được kiểm nghiệm trong điều kiện có độ ẩm cao.
Thực hành lọc khí nén
Tại phòng tiện ích:
- Khí nén cần được xử lý để luôn khô ráo và không chứa dầu trước khi đi vào quy trình sản xuất.
- Điều này có thể thực hiện bằng cách sử dụng
- Bộ tách xoáy: để loại bỏ phần lớn chất lỏng
- Một hoặc nhiều bộ lọc đồng tụ sơ cấp có kích thước từ 1 đến 5 micron để giữ lại các hạt dầu dạng sương
- Máy sấy khí hấp phụ nhằm loại bỏ hơi dầu còn sót lại.
Ở phía hạ lưu, khi quy trình yêu cầu khí tiệt trùng, mỗi điểm sử dụng cần được lắp thêm bộ lọc cuối tuyệt đối kích thước 0,2 micron trên thiết bị phun khí để đảm bảo an toàn.
Bộ lọc sợi sâu P-SRF bằng borosilicate của Donaldson được thiết kế với khả năng giữ lại 99,99999% (LRV 7) các hạt có kích thước từ 0,2 micron trở lên, mang lại sự an toàn và tiệt trùng tuyệt đối cho các ứng dụng khí nén, khí kỹ thuật và thông khí. Nhờ cấu tạo với lớp bảo vệ trong và ngoài cùng nắp chụp bằng thép không gỉ, bộ lọc này có độ ổn định nhiệt và cơ học cao, đồng thời chịu được tới 250 chu kỳ tiệt trùng bằng hơi nước.
Nước
Ứng dụng và rủi ro
Nước trong quy trình sản xuất thực phẩm được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm rửa và tiệt trùng, hoàn nguyên (rehydration) và nấu chín, cấp cho nồi hơi, cũng như vận hành các hệ thống thu hồi sản phẩm.
Tuy nhiên, cả đường ống cấp nước đô thị lẫn giếng khoan đều có thể mang theo cặn bẩn, trong khi thiết bị như nồi hơi có thể bị xuống cấp theo thời gian và làm phát sinh cặn bẩn. Đặc biệt, khi nước được dùng trực tiếp làm thành phần nguyên liệu, than hoạt tính sử dụng trong quá trình khử clo lại có nguy cơ trở thành nguồn dinh dưỡng cho vi khuẩn phát triển, từ đó hình thành màng sinh học, gây tắc nghẽn và làm hư hại các màng lọc thẩm thấu ngược (RO) đắt tiền.
Lời khuyên: Nếu màng RO của bạn chỉ sử dụng được hai năm hoặc ngắn hơn do sự tích tụ của màng sinh học, hãy cải thiện bộ lọc sơ cấp. Sử dụng loại vật liệu lọc nếp gấp với hiệu suất giữ lại đã được kiểm chứng sẽ giúp bảo vệ màng RO tốt hơn, kéo dài tuổi thọ thiết bị và tiết kiệm chi phí.
Thực hành lọc nước
Tại phòng tiện ích
- Nguồn nước đầu vào nên được lọc sơ cấp bằng bộ lọc sợi sâu polypropylene có kích thước 10 micron – phù hợp cho các ứng dụng tiệt trùng tại chỗ (SIP) hoặc vệ sinh tại chỗ (CIP).
- Trong trường hợp nước có hàm lượng chất rắn lơ lửng cao hơn, có thể cần sử dụng một chuỗi các bộ lọc sơ cấp với kích thước 50, 20 hoặc 10 micron.
Trên các đường ống dẫn nước phục vụ cho công đoạn rửa, nấu, trộn hoặc bơm vào sản phẩm—các vị trí tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với thực phẩm—nên lắp đặt bộ lọc tiệt trùng kích thước 0,2 micron. Loại bộ lọc này giúp tạo ra nước đạt chuẩn tương đương với nước đã được thanh trùng.
Bộ lọc LifeTec™ của Donaldson sử dụng vật liệu lọc xếp nếp trong một khung polypropylene, giúp tăng diện tích bề mặt lọc lên 20%, từ đó giữ lại nhiều chất ô nhiễm hơn mà không làm ảnh hưởng đến lưu lượng dòng chảy. Các lỗ lọc lớn ở phía thượng lưu sẽ thu hẹp dần về phía hạ lưu, tạo ra một phạm vi cắt micron chính xác. Khung lọc được thiết kế đặc biệt để chống cong vênh và sụp đổ dưới lưu lượng cao. Vật liệu lọc LifeTec™ được phát triển với sự tham vấn từ các nhà chế biến đồ uống hàng đầu, nhằm đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy tối ưu trong các ứng dụng thực tế.
Hơi nước
Ứng dụng và mối nguy
Hơi nước công nghiệp thường được sử dụng như một nguồn nhiệt gián tiếp, trong khi hơi nước dùng trong chế biến thực phẩm được sử dụng để nấu chín thực phẩm bằng phương pháp phun hơi hoặc để tiệt trùng các bề mặt tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm.
Mặc dù nhiệt độ cao của hơi nước giúp ức chế sự phát triển của vi sinh vật, nhưng ăn mòn lại là mối nguy chính, đặc biệt ở các đường ống hơi bằng thép cacbon hoặc thép mạ kẽm, nơi thường xuyên xuất hiện hiện tượng ngưng tụ và nhiệt độ cao. Sự ăn mòn này có thể dẫn đến rỉ sét, gây ô nhiễm thực phẩm, làm tắc các vòi phun hơi và làm hư hại thiết bị bằng inox.
Các phần tử lọc hơi P-EG của Donaldson được thiết kế đặc biệt để tinh lọc hơi công nghiệp và hơi chế biến thực phẩm, với khả năng xử lý từ 100 đến 17.000 lbs/giờ tại áp suất 3 bar/50 psig. Ngay cả khi dòng hơi có lưu lượng cao, các bộ lọc này vẫn duy trì áp suất chênh lệch thấp, giúp tiết kiệm năng lượng. Dòng P-EG có 20 kích cỡ khác nhau với các kiểu kết nối và hoàn thiện đa dạng, đáp ứng nhu cầu linh hoạt của nhiều hệ thống.
Thực hành lọc hơi nước
Giữ hơi nước tương đối khô giúp giảm nguy cơ ăn mòn và hạn chế nước lò hơi xâm nhập vào sản phẩm.
Để loại bỏ phần lớn hơi ngưng tụ, hãy đặt một bộ lọc sơ cấp đồng tụ trên mỗi đường hơi ngay trước van giảm áp trong quy trình. Việc giảm hơi ngưng tụ giúp kéo dài tuổi thọ van và thiết bị. Sau đó, tại từng điểm sử dụng, lắp bộ lọc cuối cho hơi nước. Hơi nước chế biến trực tiếp hoặc dùng cho CIP/SIP cần được lọc để loại bỏ ít nhất 95% các hạt kích thước ≥ 2 micron.
Lời khuyên: Ở nhiệt độ và áp suất cao, các bộ lọc ống carbon có thể sinh ra hạt bụi. Vì vậy, hãy lựa chọn inox chất lượng cao—đặc biệt nếu quy trình của bạn phải tuân thủ Pasteurized Milk Ordinance (PMO).
Có những nguyên tắc cơ bản nào cho bố trí hệ thống lọc?
Hiệu quả và tiết kiệm
Lọc quan trọng nhất là sử dụng đúng bộ lọc với hiệu suất phù hợp, kích thước micron thích hợp và đặt tại vị trí chính xác trong hệ thống. Khi lập sơ đồ và duy trì hệ thống lọc khí/khí nén, chất lỏng và hơi nước, cần lưu ý một số nguyên tắc quan trọng sau:
- Dự phòng: Việc lắp đặt nhiều bộ lọc trên cùng một đường tiện ích đáng tin cậy hơn so với chỉ sử dụng một bộ lọc duy nhất. Nên sắp xếp theo thứ tự: lắp các bộ lọc sơ cấp phía thượng lưu để bảo vệ các bộ lọc vi sinh đắt tiền phía hạ lưu.
- Khoảng cách: Đường ống từ phòng tiện ích đến điểm tiếp xúc thực phẩm có thể phát sinh hơi ngưng tụ, dầu, cặn bẩn và vi sinh vật. Do đó, bộ lọc cuối cùng nên được đặt càng gần điểm sử dụng càng tốt.
- Bảo dưỡng: Sử dụng đồng hồ đo áp suất phía thượng lưu và hạ lưu của bộ lọc để theo dõi sự thay đổi áp suất bất thường, điều này có thể báo hiệu hư hỏng. Thay bộ lọc khi áp suất chênh đạt mức đã xác định trước.
Làm thế nào để biết bộ lọc sẽ hiệu quả?
Trên nhãn bộ lọc, hiệu suất giữ lại được biểu thị bằng Load Reduction Values – LRV. Đây là tỷ lệ phần trăm các chất ô nhiễm phía thượng lưu mà bộ lọc có thể loại bỏ. Ví dụ, một bộ lọc 0,2 micron với LRV 7 đã được xác minh có khả năng giảm tới 99,999998% các chất gây ô nhiễm kích thước 0,2 micron. Tất cả các bộ lọc của Donaldson đều đạt LRV 7, mức tiêu chuẩn cao nhất trong ngành.
Những điều cần biết khi chọn bộ lọc
Việc lựa chọn bộ lọc phù hợp cần được thực hiện cẩn thận. Ngành sản xuất bộ lọc chưa có tiêu chuẩn hóa hoàn toàn, vì vậy bạn nên tham khảo kỹ các bảng thông số kỹ thuật và hợp tác với nhà sản xuất bộ lọc để hiểu rõ sản phẩm của họ. Đồng thời, khi chọn bộ lọc, cần cân nhắc các yếu tố sau:
- Đánh giá hiệu suất: Hãy quan tâm đến mức độ hiệu quả giữ lại chất bẩn (tỷ lệ phần trăm loại bỏ), không chỉ dựa vào kích thước micron. Ví dụ, một bộ lọc được ghi“lọc tuyệt đối 2 micron” phải được chứng minh giữ lại 99,98% hạt 2 micron.
- Vật liệu lọc: Chọn các bộ lọc có tuổi thọ cao, ưu tiên vật liệu cartridge hơn các phần tử melt-blown. Bộ lọc cartridge xếp nếpcó diện tích bề mặt gấp 12 lần và khả năng giữ bụi sâu hơn, giúp tăng tuổi thọ bộ lọc.
- Chứng nhận: Tìm các thiết bị và sản phẩm có ký hiệu 3-A, chứng tỏ thiết kế vệ sinh đã được bên thứ ba độc lập kiểm chứng, bao gồm loại thép sử dụng và thiết kế hạn chế các điểm ẩn khuẩn.
- Hiệu quả chi phí (ROI): Điều kiện khắc nghiệt trong sản xuất, vệ sinh và tiệt trùng có thể làm bộ lọc nhanh hỏng. Như đã đề cập trước đó, các bộ lọc melt-blown có thể rẻ hơn ban đầu, nhưng bộ lọc xếp nếp từ nhà sản xuất uy tín có khả năng chịu nhiều chu kỳ tiệt trùng hơn và giữ lại chất gây ô nhiễm tốt hơn, từ đó vừa kiểm soát rủi ro nhiễm bẩn, vừa giảm chi phí tổng thể.
Lưu ý quan trọng về nhãn bộ lọc khí tiệt trùng
Đừng nghĩ rằng một bộ lọc được ghi 0,01 micron sẽ tốt hơn một bộ lọc 0,2 micron. Đây là một quảng cáo mà một số nhà sản xuất đưa ra, nhưng có thể gây hiểu nhầm. Thực tế, các hạt 0,01 micron tương đối dễ bị giữ lại do chúng di chuyển theo đường đi ngẫu nhiên, một hiện tượng được gọi là chuyển động Brown. Trong khi đó, hạt 0,2 micron lại là kích thước khó lọc nhất và đồng thời là kích thước trung bình của những vi khuẩn nhỏ nhất có thể xuất hiện trong quy trình của bạn.
Vì vậy, nếu ứng dụng của bạn yêu cầu bộ lọc khí tiệt trùng, điều quan trọng là phải sử dụng bộ lọc 0,2 micron với hiệu suất giữ lại cao. Tiêu chuẩn trong ngành thực phẩm và đồ uống yêu cầu LRV từ 5 trở lên, tức là bộ lọc đã được kiểm chứng có khả năng loại bỏ 99,9998% các chất ô nhiễm. Các bộ lọc của Donaldson vượt qua tiêu chuẩn này với LRV xác nhận lên đến 7, đảm bảo hiệu quả và độ an toàn tối ưu.
Bộ lọc LifeTec™ dòng P-SRF V
Lõi lọc vi sinh Donaldson LifeTec™ P-SRF V là giải pháp tối ưu cho việc lọc khí nén, khí kỹ thuật và thông khí bể chứa trong ngành thực phẩm và đồ uống chế biến. Với khả năng loại bỏ vi sinh vật và hạt bụi siêu nhỏ, sản phẩm đảm bảo chất lượng và độ an toàn cao cho quy trình sản xuất.
Đặc điểm nổi bật:
- Hiệu suất lọc vượt trội: Đạt giá trị giảm log (LRV) lên đến 9 đối với hạt 0.2 và 0.02 micron, và LRV 10 đối với hạt 0.003 micron, theo tiêu chuẩn DIN EN 1822.
- Vật liệu chất lượng cao: Khung và lõi lọc bằng thép không gỉ, đảm bảo độ bền và khả năng chịu nhiệt tốt.
- Đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm: Vật liệu lọc không giải phóng sợi và tuân thủ các yêu cầu của FDA (CFR Title 21) và EC No. 1935/2004 cho tiếp xúc gián tiếp với thực phẩm.
- Khả năng khử trùng hiệu quả: Có thể được khử trùng bằng hydrogen peroxide pha hơi (VPHP) và ozone, giúp giảm chi phí bảo trì và thời gian ngừng hoạt động.
- Ứng dụng đa dạng: Lý tưởng cho các ứng dụng như thông khí bể chứa, khí CO₂, khí lên men, khí kỹ thuật và đóng gói vô trùng trong ngành thực phẩm và đồ uống chế biến.
Liên hệ Việt Nam FIL – Đối tác phân phối chính hãng Donaldson tại Việt Nam
Nếu doanh nghiệp của bạn đang quan tâm đến các giải pháp lọc chất lỏng, khí nén hoặc hơi nước vô trùng trong ngành thực phẩm, đồ uống và dược phẩm, Việt Nam FIL là đối tác đáng tin cậy.
Với kinh nghiệm nhiều năm triển khai hệ thống lọc cho các nhà máy tại Việt Nam, là đơn vị chuyên cung cấp giải pháp khí nén công nghiệp hàng đầu. Chúng tôi cung cấp sản phẩm Donaldson chính hãng cùng dịch vụ tư vấn kỹ thuật chuyên sâu. Giải pháp của chúng tôi giúp doanh nghiệp kiểm soát rủi ro an toàn thực phẩm, kéo dài tuổi thọ thiết bị và tối ưu chi phí vận hành.
📞 Liên hệ ngay Hotline 09 7117 5789 hoặc Email hung.ly@fil.com.vn để được tư vấn giải pháp lọc Donaldson phù hợp nhất cho nhu cầu của bạn.
