Giới thiệu tổng quan về hầm đông gió (Air Blast Freezer – ABF)

Hầm đông gió là thiết bị cấp đông nhanh sử dụng không khí lạnh cưỡng bức thổi qua bề mặt sản phẩm để rút nhiệt và làm đông thực phẩm. Phương pháp này giúp sản phẩm được đông lạnh nhanh chóng, hạn chế tối đa sự hình thành tinh thể đá lớn gây hư hại tế bào, từ đó bảo toàn chất lượng sau khi rã đông. Đây là phương pháp tối ưu được ứng dụng rộng rãi trong nhà máy chế biến thực phẩm, hầm đông hải sản, cấp đông rau củ, thịt gia cầm và các sản phẩm đóng gói xuất khẩu.

Không giống các công nghệ cấp đông truyền thống, hầm đông gió giúp bảo quản thực phẩm hiệu quả hơn nhờ tạo tinh thể đá nhỏ, hạn chế tổn thương cấu trúc tế bào, giữ nguyên hương vị và hình dạng sau rã đông.

Tại sao cần cấp đông nhanh bằng hầm đông gió?

• Hạn chế tổn thương tế bào: Đông lạnh nhanh tạo tinh thể đá nhỏ, không phá vỡ màng tế bào.

• Bảo toàn độ tươi và cấu trúc sản phẩm: Sản phẩm sau rã đông giữ được chất lượng gần như ban đầu.

• Giảm hao hụt trọng lượng: Tổn thất nước chỉ từ 0.5–1.5% so với 3–4% nếu cấp đông chậm.

• Đáp ứng tiêu chuẩn xuất khẩu: Rút ngắn thời gian cấp đông, duy trì nhiệt độ bảo quản đạt chuẩn (-18 đến -35°C).

Nguyên lý hoạt động

Quá trình đông lạnh qua ba giai đoạn:

• Hạ nhiệt sơ bộ đến điểm đông đá (~0°C).

• Đóng băng nước tự do trong sản phẩm – giai đoạn tiêu tốn năng lượng nhất.

• Làm lạnh sâu đến nhiệt độ bảo quản (-18°C hoặc thấp hơn).

Thành công của quá trình cấp đông phụ thuộc nhiều vào tốc độ gió, nhiệt độ không khí, cách xếp sản phẩm và thiết kế luồng gió.

Phân loại hầm đông gió

1. Theo cách vận hành:

• Hầm đông liên tục (Continuous): Sản phẩm đi qua băng chuyền, phù hợp sản lượng lớn, đồng đều.

• Hầm đông theo mẻ (Batch): Xếp sản phẩm cố định trong hầm, phù hợp nhiều chủng loại sản phẩm.

• Hầm đông gián đoạn (Push-Through): Xe đẩy chứa sản phẩm đi xuyên hầm, tiện lợi, giảm nhân công.

2. Theo hướng luồng không khí:

• Dòng khí nối tiếp (Serial flow): Khí đi song song, ngược hướng với sản phẩm.

• Dòng khí thẳng góc (Counter flow): Khí đi vuông góc bề mặt sản phẩm, ít thất thoát lạnh hơn.

Thông số kỹ thuật quan trọng

• Nhiệt độ hầm đông: -35°C là tiêu chuẩn phổ biến cho thực phẩm đông lạnh nhanh.

• Tốc độ gió lý tưởng: 3–6 m/s – đủ để truyền nhiệt hiệu quả nhưng không gây tốn năng lượng quá mức.

• Thời gian cấp đông: Phụ thuộc vào khối lượng, hình dạng, bao bì sản phẩm và nhiệt độ thiết kế.

• Công suất lạnh cần thiết: Được tính theo tải lạnh của sản phẩm trong một chu kỳ đông (ví dụ 5 tấn/8 giờ).

Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả cấp đông

• Bao bì sản phẩm: Bao kín làm tăng thời gian cấp đông – nên cấp đông trước khi đóng gói.

• Bố trí luồng gió và sản phẩm: Xếp đều, sát vách, hạn chế gió tắt (by-pass) để đảm bảo đông đều.

• Khoảng cách khay: Giữ khoảng trống hợp lý (~2/3 chiều cao sản phẩm) để luồng gió xuyên suốt.

Thông tin khách hàng cần cung cấp khi thiết kế hầm đông gió

• Loại và đặc điểm sản phẩm

• Trọng lượng, kích thước, bao bì

• Thời gian cấp đông yêu cầu

• Sản lượng hàng ngày cần cấp đông

• Thời gian vận hành/ngày

• Nhiệt độ mong muốn trong hầm

• Diện tích bố trí máy móc, diện tích bố trí mặt bằng cấp đông

• Nguồn điện, nước sẵn có

• Ưu tiên về kiểu ngưng tụ: bay hơi, gió, nước

• Dạng vận hành mong muốn: mẻ, liên tục hay đẩy xe

Ưu điểm của hầm đông gió so với thiết bị cấp đông khác