Chất lượng khí nén đầu vào ảnh hưởng trực tiếp đến độ tinh khiết nitrogen trong đóng gói thực phẩm. Phân tích vai trò của khí nén trong hệ thống tạo nitrogen và yêu cầu kiểm soát phù hợp.
Nitrogen trong đóng gói thực phẩm và vai trò không thể thiếu của khí nén
Trong ngành thực phẩm, nitrogen được sử dụng rộng rãi trong các công nghệ đóng gói thay đổi môi trường (Modified Atmosphere Packaging – MAP) nhằm kéo dài hạn sử dụng, hạn chế quá trình oxy hóa và duy trì chất lượng sản phẩm. Nitrogen sử dụng trong bao bì tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm, vì vậy độ tinh khiết và độ sạch của khí nitrogen là yếu tố bắt buộc, không chỉ liên quan đến chất lượng sản phẩm mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn thực phẩm.
Điều thường bị bỏ qua là: chất lượng của khí nitrogen phụ thuộc rất lớn vào chất lượng khí nén đầu vào của hệ thống tạo nitrogen. Khí nén chính là “nguyên liệu” để sản xuất nitrogen, và nếu khí nén không được xử lý đúng cách, toàn bộ hệ thống phía sau sẽ bị ảnh hưởng.
Nitrogen dùng cho thực phẩm và yêu cầu về độ tinh khiết
Trong Liên minh châu Âu, nitrogen được phân loại là phụ gia thực phẩm E941, với yêu cầu độ tinh khiết tối thiểu theo quy định. Điều này đồng nghĩa với việc nitrogen sử dụng trong đóng gói thực phẩm không đơn thuần là khí công nghiệp thông thường, mà phải đạt các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về:
- Thành phần khí
- Mức tạp chất còn sót lại
- Không gây ảnh hưởng đến mùi, vị và chất lượng thực phẩm
Để đạt được điều đó, quá trình tạo nitrogen phải được kiểm soát ngay từ khí nén đầu vào.
Khí nén – nền tảng của hệ thống tạo nitrogen
Hầu hết các hệ thống tạo nitrogen tại chỗ hiện nay đều sử dụng khí nén làm nguồn cấp ban đầu, sau đó tách nitrogen khỏi không khí bằng một trong hai công nghệ phổ biến:
Công nghệ PSA (Pressure Swing Adsorption)
Hệ thống PSA sử dụng vật liệu hấp phụ (thường là carbon molecular sieve) để hấp thụ oxy, cho phép nitrogen đi qua. Công nghệ này có thể tạo nitrogen với độ tinh khiết cao, phù hợp cho ứng dụng đóng gói thực phẩm.
Sử dụng Công nghệ màng lọc (Membrane)
Công nghệ màng dựa trên tính thấm chọn lọc của các sợi rỗng, trong đó oxy và hơi nước khuếch tán nhanh hơn nitrogen. Nitrogen được giữ lại và thu hồi ở đầu ra.
Dù sử dụng công nghệ nào, chất lượng khí nén đầu vào vẫn là yếu tố quyết định hiệu suất, độ ổn định và tuổi thọ của hệ thống tạo nitrogen.
Vì sao chất lượng khí nén ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống tạo nitrogen?
Không khí nén tự nhiên luôn chứa nhiều tạp chất như hơi nước, dầu, hạt bụi và các chất ô nhiễm khác. Nếu không được xử lý phù hợp trước khi đi vào hệ thống tạo nitrogen, những tạp chất này có thể gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng.
Trước hết, vật liệu hấp phụ trong hệ PSA rất nhạy cảm với dầu và hơi nước. Khi các tạp chất này xâm nhập, khả năng hấp phụ oxy bị suy giảm, dẫn đến giảm độ tinh khiết nitrogen và làm tăng tiêu thụ năng lượng.
Với hệ thống màng, dầu và hạt bụi có thể làm tắc nghẽn hoặc phá hủy cấu trúc màng, gây giảm lưu lượng nitrogen và buộc phải thay thế màng sớm hơn dự kiến.
Ngoài ra, khí nén bẩn còn gây ảnh hưởng đến van, bộ điều khiển và các linh kiện cơ khí, làm tăng chi phí bảo trì và rủi ro dừng hệ thống.
Tham khảo thêm dịch vụ Kiểm toán khí nén tại NB Engineering
Mối liên hệ giữa chất lượng khí nén và an toàn thực phẩm
Trong đóng gói thực phẩm, nitrogen sau khi tạo ra sẽ đi trực tiếp vào bao bì sản phẩm. Nếu khí nén đầu vào chứa dầu, hơi nước hoặc các hợp chất không mong muốn, chúng có thể đi xuyên qua hệ thống tạo nitrogen và xâm nhập vào môi trường đóng gói.
Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của thực phẩm mà còn tiềm ẩn nguy cơ vi sinh, hóa học và không phù hợp với các yêu cầu về an toàn thực phẩm. Vì vậy, đảm bảo chất lượng khí nén đầu vào chính là một phần của chuỗi kiểm soát an toàn thực phẩm.
Tiêu chuẩn chất lượng khí nén cho hệ thống tạo nitrogen
Bài viết gốc nhấn mạnh việc sử dụng ISO 8573-1 như một tiêu chuẩn tham chiếu để đánh giá chất lượng khí nén. Đối với hệ thống tạo nitrogen dùng trong đóng gói thực phẩm, khí nén thường cần đạt mức kiểm soát cao về:
- Hàm lượng hạt rắn
- Độ ẩm (hơi nước)
- Hàm lượng dầu (dạng khí và aerosol)
Việc tuân thủ các cấp chất lượng phù hợp giúp bảo vệ hệ thống tạo nitrogen, đồng thời đảm bảo nitrogen đầu ra đáp ứng yêu cầu sử dụng trong ngành thực phẩm.
Xử lý khí nén – bước không thể thiếu trước khi tạo nitrogen
Để đạt được chất lượng khí nén phù hợp, khí nén cần được xử lý qua chuỗi tiền xử lý bao gồm các cấp lọc và sấy thích hợp. Mục tiêu của quá trình này không chỉ là bảo vệ thiết bị, mà còn là đảm bảo tính ổn định lâu dài của hệ thống tạo nitrogen.
Khi khí nén được xử lý đúng cách, hệ thống tạo nitrogen sẽ vận hành ổn định hơn, duy trì được độ tinh khiết mong muốn và giảm đáng kể chi phí vận hành trong suốt vòng đời thiết bị.
Góc nhìn tổng thể: khí nén không chỉ là “nguồn cấp”, mà là yếu tố quyết định chất lượng nitrogen
Một hệ thống tạo nitrogen hiệu quả cho đóng gói thực phẩm không thể chỉ nhìn vào công nghệ PSA hay membrane. Chất lượng khí nén đầu vào chính là nền tảng của toàn bộ hệ thống.
Việc đầu tư đúng mức cho xử lý và kiểm soát khí nén không chỉ giúp bảo vệ thiết bị, mà còn góp phần đảm bảo chất lượng nitrogen, an toàn thực phẩm và sự ổn định trong sản xuất.
Giải pháp nitrogen và khí nén cho ngành thực phẩm từ Việt Nam FIL
Việt Nam FIL cung cấp giải pháp khí nén và tạo khí nitrogen tại chỗ cho ngành thực phẩm, tập trung vào tính ổn định, độ tinh khiết và hiệu quả vận hành lâu dài. Từ xử lý khí nén đầu vào đến hệ thống tạo nitrogen phù hợp cho đóng gói thực phẩm, FIL đồng hành cùng doanh nghiệp trong việc kiểm soát chất lượng khí và tối ưu chi phí sản xuất.
👉 Liên hệ Việt Nam FIL để được tư vấn giải pháp nitrogen và xử lý khí nén phù hợp cho dây chuyền đóng gói thực phẩm của bạn.
