KHO CẤP ĐÔNG THỦY SẢN – GIẢI PHÁP CẤP ĐÔNG NHANH CHO TÔM, CÁ VÀ THỰC PHẨM ĐÔNG LẠNH

Trong ngành chế biến và xuất khẩu thủy sản, nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng quyết định trực tiếp đến chất lượng sản phẩm sau chế biến. Đặc biệt đối với tôm, cá, mực, bạch tuộc và nhiều loại thủy hải sản có giá trị cao, quá trình hạ nhiệt và cấp đông cần được thực hiện nhanh, đồng đều và kiểm soát chặt chẽ.

 

 

Kho cấp đông thủy sản là giải pháp được sử dụng phổ biến tại các nhà máy chế biến thủy sản, cơ sở sản xuất thực phẩm đông lạnh và hệ thống kho lạnh công nghiệp. Thiết bị giúp nhanh chóng đưa sản phẩm xuống nhiệt độ thấp, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, giảm biến đổi chất lượng và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bảo quản, vận chuyển hoặc xuất khẩu.

VIPATEK – Công ty TNHH Công Nghệ và Thiết Bị Vĩnh Phát tư vấn, thiết kế và cung cấp các giải pháp kho cấp đông công nghiệp theo yêu cầu thực tế về sản phẩm, công suất, nhiệt độ, diện tích nhà xưởng và quy trình sản xuất của từng khách hàng.

Kho cấp đông thủy sản là gì?

Kho cấp đông thủy sản là một dạng kho lạnh nhiệt độ thấp được thiết kế nhằm đưa nhiệt độ của sản phẩm thủy sản xuống mức yêu cầu trong một khoảng thời gian nhất định.

Khác với kho bảo quản đông chủ yếu có nhiệm vụ duy trì nhiệt độ của sản phẩm đã được đông lạnh, kho cấp đông phải có khả năng lấy đi một lượng nhiệt lớn từ sản phẩm trong thời gian tương đối ngắn.

Tùy vào yêu cầu công nghệ và đặc điểm sản phẩm, nhiệt độ không khí trong kho cấp đông có thể được thiết kế ở mức khoảng -30°C đến -40°C hoặc thấp hơn. Mục tiêu là giúp tâm sản phẩm đạt nhiệt độ đông lạnh yêu cầu trước khi chuyển sang công đoạn tiếp theo hoặc đưa vào kho bảo quản đông.

Đây là điểm rất quan trọng khi lựa chọn hệ thống lạnh. Không nên nhầm lẫn giữa kho cấp đông và kho trữ đông, bởi công suất lạnh, hệ thống quạt, dàn lạnh và phương pháp vận hành của hai loại kho có sự khác biệt đáng kể.

 

 

Tại sao ngành thủy sản cần kho cấp đông?

Tôm, cá và các sản phẩm thủy sản chứa hàm lượng nước cao và dễ xảy ra các biến đổi về cấu trúc, màu sắc, mùi vị cũng như chất lượng nếu không được xử lý nhiệt độ phù hợp.

Quá trình cấp đông giúp giảm nhanh nhiệt độ sản phẩm và làm phần lớn lượng nước tự do trong thực phẩm chuyển sang trạng thái đông đá. Khi quá trình này được kiểm soát tốt, hoạt động của vi sinh vật và các phản ứng sinh hóa gây suy giảm chất lượng được hạn chế đáng kể.

Một hệ thống cấp đông thủy sản được thiết kế phù hợp mang lại nhiều lợi ích:

• Hỗ trợ duy trì chất lượng tôm, cá và thủy hải sản sau chế biến.
• Hạn chế suy giảm cấu trúc và chất lượng cảm quan của sản phẩm.
• Kéo dài thời gian bảo quản.
• Tạo điều kiện cho sản phẩm được vận chuyển đi xa.
• Phù hợp với các nhà máy chế biến thủy sản xuất khẩu.
• Chủ động công suất cấp đông theo kế hoạch sản xuất.
• Giảm phụ thuộc vào các đơn vị cho thuê kho đông bên ngoài.
• Có thể tích hợp đồng bộ với hệ thống kho lạnh bảo quản của nhà máy.

Ứng dụng của kho cấp đông trong ngành thủy sản

Kho cấp đông tôm

Kho cấp đông tôm được sử dụng cho nhiều loại sản phẩm như:

• Tôm nguyên con
• Tôm bỏ đầu
• Tôm bóc vỏ
• Tôm PD, PDTO
• Tôm tẩm gia vị
• Tôm chế biến
• Tôm đóng khay hoặc đóng gói

Tùy quy trình sản xuất, sản phẩm sau sơ chế, phân cỡ và xử lý có thể được bố trí lên khay hoặc xe đẩy để đưa vào kho cấp đông.

Kho cấp đông cá

Kho cấp đông cá có thể ứng dụng cho:

• Cá nguyên con
• Cá phi lê
• Cá cắt khúc
• Cá đã sơ chế
• Cá đóng khay
• Cá đóng túi
• Các sản phẩm cá chế biến

Đặc biệt tại các nhà máy chế biến cá xuất khẩu, hệ thống cấp đông là một trong những công đoạn quan trọng trong dây chuyền sản xuất.

Cấp đông mực và bạch tuộc

Ngoài tôm và cá, kho cấp đông còn phù hợp cho:

• Mực ống
• Mực nang
• Mực cắt khoanh
• Mực sơ chế
• Bạch tuộc
• Hải sản hỗn hợp
• Các sản phẩm thủy hải sản chế biến

Cấp đông thực phẩm khác

Ngoài lĩnh vực thủy sản, hệ thống còn có thể được thiết kế phù hợp cho thịt, thực phẩm chế biến, nông sản và nhiều sản phẩm đông lạnh khác.

 

 

Cấu tạo cơ bản của kho cấp đông thủy sản

Một hệ thống kho cấp đông công nghiệp thường bao gồm nhiều hạng mục được tính toán đồng bộ.

1. Vỏ kho cách nhiệt

Vỏ kho thường sử dụng panel cách nhiệt có khả năng hạn chế truyền nhiệt giữa môi trường bên ngoài và bên trong kho.

Độ dày panel được lựa chọn dựa trên:

• Nhiệt độ thiết kế
• Kích thước kho
• Điều kiện môi trường
• Công suất cấp đông
• Tần suất mở cửa kho

Các mối ghép panel cần được thi công kín để hạn chế thất thoát nhiệt và hiện tượng đọng sương.

2. Hệ thống cửa kho lạnh

Cửa kho cấp đông phải có khả năng cách nhiệt tốt và đóng kín.

Tùy quy mô, có thể sử dụng cửa bản lề hoặc cửa trượt kho lạnh. Ngoài ra có thể trang bị thêm các giải pháp phù hợp nhằm hạn chế hiện tượng đóng băng tại khu vực cửa.

3. Cụm máy nén lạnh

Máy nén là một trong những bộ phận quan trọng nhất của hệ thống lạnh kho cấp đông.

Công suất máy nén không nên lựa chọn đơn thuần dựa vào thể tích kho mà cần tính toán tải lạnh thực tế, bao gồm:

• Khối lượng sản phẩm mỗi mẻ
• Nhiệt độ sản phẩm đầu vào
• Nhiệt độ yêu cầu đầu ra
• Thời gian cần cấp đông
• Tổn thất qua vách kho
• Tải nhiệt từ người và thiết bị
• Tải nhiệt do mở cửa
• Điều kiện môi trường bên ngoài

4. Dàn lạnh

Dàn lạnh có nhiệm vụ hấp thụ nhiệt bên trong kho và tạo môi trường nhiệt độ thấp phục vụ quá trình cấp đông.

Đối với kho cấp đông thủy sản, lưu lượng và cách tổ chức luồng gió rất quan trọng. Luồng không khí lạnh cần được phân bố hợp lý qua khu vực chứa sản phẩm để tăng khả năng trao đổi nhiệt và hạn chế tình trạng cấp đông không đồng đều.

5. Dàn ngưng

Dàn ngưng thực hiện quá trình thải nhiệt của hệ thống lạnh ra môi trường.

Tùy thiết kế hệ thống có thể lựa chọn các phương án dàn ngưng phù hợp với công suất và điều kiện vận hành thực tế.

6. Hệ thống điều khiển

Tủ điều khiển giúp quản lý hoạt động của hệ thống cấp đông và các thiết bị liên quan.

Hệ thống có thể được thiết kế với:

• Bộ điều khiển nhiệt độ
• Cảm biến nhiệt
• Điều khiển máy nén
• Điều khiển quạt dàn lạnh
• Hệ thống xả đá
• Cảnh báo nhiệt độ
• Bảo vệ quá tải
• Bảo vệ mất pha
• Cảnh báo sự cố

Với các nhà máy yêu cầu mức độ tự động hóa cao, hệ thống có thể được tích hợp PLC và màn hình HMI để thuận tiện theo dõi và vận hành.

Nhiệt độ kho cấp đông thủy sản bao nhiêu là phù hợp?

Đây là câu hỏi được nhiều khách hàng quan tâm khi đầu tư kho lạnh cấp đông.

Không có một mức nhiệt độ duy nhất phù hợp cho tất cả sản phẩm. Thông số thiết kế cần căn cứ vào loại thủy sản, kích thước sản phẩm, phương pháp đóng gói, công suất và thời gian cấp đông mong muốn.

Trong nhiều ứng dụng, nhiệt độ không khí của kho cấp đông được thiết kế khoảng:

-30°C đến -40°C hoặc thấp hơn tùy yêu cầu công nghệ.

Trong khi đó, kho bảo quản đông thường vận hành ở nhiệt độ cao hơn kho cấp đông.

Điều quan trọng không chỉ là nhiệt độ không khí trong phòng mà còn là nhiệt độ tâm sản phẩm sau quá trình cấp đông. Vì vậy, khi thiết kế hệ thống cần xác định rõ yêu cầu đầu ra của sản phẩm thay vì chỉ lựa chọn một mức nhiệt độ phòng.

 

 

Kho cấp đông và kho bảo quản đông khác nhau như thế nào?

Hai khái niệm này thường bị nhầm lẫn.

Kho cấp đông có nhiệm vụ lấy nhiệt nhanh khỏi sản phẩm. Sản phẩm đầu vào có thể ở trạng thái chưa đông và cần được hạ nhiệt xuống mức yêu cầu trong một khoảng thời gian xác định.

Do đó, hệ thống cần công suất lạnh lớn và khả năng trao đổi nhiệt cao.

Ngược lại, kho bảo quản đông chủ yếu dùng để chứa sản phẩm đã được cấp đông. Nhiệm vụ chính của hệ thống là duy trì nhiệt độ ổn định trong thời gian bảo quản.

Ví dụ, quy trình có thể được bố trí:

Sơ chế → Phân loại/phân cỡ → Chế biến → Đóng khay/đóng gói → Cấp đông → Kho bảo quản đông → Xuất hàng.

Việc phân biệt hai chức năng này giúp doanh nghiệp lựa chọn hệ thống đúng công suất và tránh đầu tư sai mục đích.

Các mức công suất kho cấp đông thủy sản

VIPATEK có thể tư vấn và thiết kế kho theo nhu cầu sản xuất thực tế, chẳng hạn:

• Kho cấp đông 500 kg/mẻ
• Kho cấp đông 1 tấn/mẻ
• Kho cấp đông 2 tấn/mẻ
• Kho cấp đông 3 tấn/mẻ
• Kho cấp đông 5 tấn/mẻ
• Kho cấp đông công suất lớn theo yêu cầu

Các con số trên chỉ mang tính phân nhóm tham khảo. Khi thiết kế thực tế cần tính toán dựa trên sản phẩm và thời gian cấp đông yêu cầu.

Ví dụ, cùng một kho 2 tấn/mẻ nhưng yêu cầu cấp đông 2 tấn sản phẩm trong thời gian ngắn sẽ cần hệ thống lạnh khác đáng kể so với trường hợp cho phép thời gian cấp đông dài hơn.

Những yếu tố quyết định công suất kho cấp đông

Để thiết kế kho cấp đông thủy sản hiệu quả, cần xác định đầy đủ các thông số đầu vào.

Loại sản phẩm

Tôm, cá nguyên con, cá phi lê, mực hay sản phẩm đóng block có đặc tính truyền nhiệt khác nhau.

Khối lượng sản phẩm

Cần xác định rõ: kg/mẻ hoặc tấn/mẻ.

Đây là một trong những thông số quan trọng để tính tải lạnh.

Nhiệt độ đầu vào

Sản phẩm đưa vào ở +20°C, +10°C, +5°C hay 0°C sẽ tạo ra tải lạnh khác nhau.

Do đó, việc bố trí công đoạn tiền làm lạnh trước cấp đông có thể ảnh hưởng đáng kể đến thiết kế hệ thống.

Nhiệt độ đầu ra

Khách hàng cần xác định nhiệt độ tâm sản phẩm mong muốn sau khi kết thúc quá trình cấp đông.

Thời gian cấp đông

Thời gian càng ngắn thì yêu cầu về khả năng lấy nhiệt và công suất hệ thống càng cao.

Phương pháp xếp hàng

Khoảng cách giữa các khay, xe đẩy, block sản phẩm và hướng lưu thông không khí ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng trao đổi nhiệt.

Do đó, không nên chỉ tập trung vào máy nén mà bỏ qua thiết kế luồng gió và cách bố trí sản phẩm trong kho.

Quy trình hoạt động của kho cấp đông thủy sản

Một quy trình cơ bản có thể gồm:

Bước 1: Sản phẩm thủy sản được sơ chế, làm sạch và chuẩn bị theo quy trình sản xuất.

Bước 2: Sản phẩm được xếp vào khay, giá hoặc xe đẩy.

Bước 3: Đưa sản phẩm vào kho cấp đông và bố trí khoảng cách phù hợp để lưu thông khí lạnh.

Bước 4: Đóng cửa kho và vận hành hệ thống lạnh.

Bước 5: Dàn lạnh tuần hoàn không khí nhiệt độ thấp qua sản phẩm, lấy nhiệt từ sản phẩm và đưa nhiệt độ giảm dần.

Bước 6: Kiểm tra nhiệt độ tâm sản phẩm theo yêu cầu công nghệ.

Bước 7: Khi đạt yêu cầu, sản phẩm được lấy ra và chuyển sang kho bảo quản đông hoặc công đoạn đóng gói, lưu kho tiếp theo.

Ưu điểm của kho cấp đông công nghiệp

Đầu tư một hệ thống cấp đông phù hợp giúp doanh nghiệp chủ động hơn trong sản xuất.

Cấp đông được sản lượng lớn

Kho có thể thiết kế từ vài trăm kilogram đến nhiều tấn sản phẩm mỗi mẻ, phù hợp với các cơ sở chế biến và nhà máy thủy sản có sản lượng lớn.

Thiết kế theo mặt bằng nhà xưởng

Kích thước kho không bị giới hạn ở một mẫu cố định. Hệ thống có thể được thiết kế theo diện tích thực tế của khách hàng.

Chủ động nhiệt độ và thời gian

Khi có hệ thống cấp đông riêng, doanh nghiệp chủ động bố trí kế hoạch sản xuất và giảm phụ thuộc vào dịch vụ kho lạnh bên ngoài.

Có thể mở rộng hệ thống

Ngay từ giai đoạn thiết kế, doanh nghiệp có thể tính toán phương án mở rộng công suất trong tương lai.

Những lưu ý khi đầu tư kho cấp đông thủy sản

Một sai lầm phổ biến là lựa chọn kho dựa trên diện tích hoặc thể tích mà chưa tính đầy đủ lượng sản phẩm cần cấp đông.

Đối với kho cấp đông, tải nhiệt của sản phẩm thường là một thành phần rất quan trọng trong tổng tải lạnh.

Vì vậy, trước khi thiết kế, khách hàng nên cung cấp tối thiểu:

• Loại sản phẩm cần cấp đông
• Công suất kg/mẻ hoặc tấn/mẻ
• Nhiệt độ sản phẩm đầu vào
• Nhiệt độ tâm sản phẩm yêu cầu
• Thời gian cấp đông mong muốn
• Kích thước sản phẩm
• Quy cách đóng gói
• Kích thước nhà xưởng
• Nguồn điện hiện có
• Thời gian vận hành mỗi ngày

Từ các thông số này, kỹ sư mới có thể tính toán tải lạnh và lựa chọn thiết bị phù hợp.

Giải pháp kho cấp đông thủy sản theo yêu cầu từ VIPATEK

Với đặc thù mỗi nhà máy có một quy trình và sản lượng khác nhau, VIPATEK – Công ty TNHH Công Nghệ và Thiết Bị Vĩnh Phát định hướng cung cấp giải pháp dựa trên yêu cầu thực tế thay vì áp dụng một cấu hình chung cho mọi khách hàng.

Tùy dự án, hệ thống có thể được tư vấn và thiết kế đồng bộ từ:

Khu vực sơ chế → hệ thống máy chế biến thủy sản → cấp đông → kho lạnh bảo quản → đóng gói.

Đối với từng dự án kho cấp đông thủy sản, các thông số về công suất, kích thước, hệ thống lạnh, dàn lạnh, luồng gió, điều khiển và phương án vận hành sẽ được lựa chọn dựa trên nhu cầu sản xuất thực tế.

VIPATEK hướng tới giải pháp:

• Thiết kế theo công suất khách hàng yêu cầu.
• Phù hợp mặt bằng nhà xưởng.
• Tối ưu khả năng trao đổi nhiệt.
• Vận hành thuận tiện.
• Dễ vệ sinh và bảo trì.
• Có khả năng tích hợp với dây chuyền chế biến thủy sản.
• Có thể thiết kế hệ thống điều khiển tự động theo yêu cầu.
• Tính toán phương án mở rộng khi sản lượng tăng.

Kho cấp đông thủy sản – mắt xích quan trọng trong nhà máy chế biến

Trong một nhà máy thủy sản hiện đại, cấp đông không phải là một công đoạn độc lập mà là một mắt xích của toàn bộ dây chuyền.

Một dây chuyền có thể bao gồm:

Tiếp nhận nguyên liệu → Máy rửa cá/tôm → Phân cỡ → Sơ chế → Băng tải phi lê → Rửa → Chế biến → Cân/đóng gói → Cấp đông → Kho bảo quản → Dò kim loại/X-ray → Đóng thùng → Xuất hàng.

Việc thiết kế đồng bộ giữa thiết bị chế biến và hệ thống cấp đông giúp doanh nghiệp hạn chế tình trạng công đoạn trước có năng suất cao nhưng kho cấp đông không đáp ứng kịp, gây ùn ứ sản phẩm.

Do đó, khi xây dựng nhà máy mới hoặc nâng cấp dây chuyền, công suất cấp đông nên được tính toán đồng bộ với năng suất của toàn bộ dây chuyền.

 

Kho cấp đông thủy sản là hạng mục quan trọng đối với các nhà máy chế biến tôm, cá, mực và thực phẩm đông lạnh. Một hệ thống được tính toán đúng không chỉ cần đạt nhiệt độ thấp mà còn phải đáp ứng yêu cầu về công suất sản phẩm, thời gian cấp đông, nhiệt độ tâm, khả năng phân bố luồng gió và hiệu quả vận hành lâu dài.

Do đó, doanh nghiệp nên lựa chọn giải pháp kho cấp đông công nghiệp dựa trên bài toán sản xuất thực tế thay vì chỉ dựa vào kích thước kho hoặc công suất máy nén.

VIPATEK – Công ty TNHH Công Nghệ và Thiết Bị Vĩnh Phát nhận tư vấn, thiết kế các giải pháp máy móc và hệ thống phục vụ ngành chế biến thủy sản theo công suất và yêu cầu của từng khách hàng.