Thiết bị nhà hút thuốc thực sự bao gồm những gì
Thuật ngữ thiết bị nhà hút thuốc dùng để chỉ toàn bộ các loại máy móc công nghiệp và thương mại được sử dụng để tạo khói, nhiệt, độ ẩm và luồng không khí cho các sản phẩm thực phẩm trong một môi trường được kiểm soát. Điều này bao gồm chính buồng hút thuốc, hệ thống tạo khói, các bộ phận phân phối và lưu thông không khí, bộ phận kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, hệ thống treo hoặc tải sản phẩm cũng như hệ thống tự động hóa và giám sát liên kết mọi thứ lại với nhau. Trong chế biến thực phẩm chuyên nghiệp, các bộ phận này hiếm khi xuất hiện dưới dạng các bộ phận riêng biệt — chúng được chỉ định và lắp đặt dưới dạng hệ thống tích hợp được thiết kế để mang lại kết quả nhất quán, có thể lặp lại trên mỗi lô sản xuất.
Phạm vi của thiết bị nhà hút thuốc trải rộng trên nhiều quy mô. Ở cấp độ nhỏ hơn, các nhà hun khói hàng loạt nhỏ gọn phục vụ các nhà sản xuất thủ công, các nhà sản xuất đồ ăn ngon và các nhà máy chế biến nhỏ vận hành số lượng sản phẩm đặc sản hạn chế. Ở quy mô công nghiệp, các đường hầm hút thuốc liên tục và các buồng hút thuốc nhiều xe đẩy lớn hoạt động như một phần của dây chuyền sản xuất hoàn toàn tự động xử lý vài tấn sản phẩm mỗi ca. Hiểu được hoạt động của bạn nằm ở đâu trong phạm vi này — và bạn mong đợi nó sẽ ở đâu sau 5 năm nữa — là bước đầu tiên trong việc xác định thiết bị phù hợp.
Thiết bị nhà hút thuốc được sử dụng trên nhiều loại thực phẩm: các sản phẩm thịt nguyên miếng và theo khẩu phần, xúc xích và các sản phẩm nhũ hóa, thịt gia cầm, cá và hải sản, phô mai và một số loại rau chế biến. Mỗi danh mục sản phẩm có những yêu cầu riêng về phạm vi nhiệt độ, mật độ khói, kiểm soát độ ẩm và thời gian chu kỳ, có nghĩa là hệ thống hun khói được tối ưu hóa cho cá hồi hun khói lạnh sẽ khác biệt đáng kể so với hệ thống được thiết kế cho xúc xích hun khói nóng hoặc giăm bông nấu chín.
Các thành phần cốt lõi của hệ thống nhà khói thương mại
Mọi nhà hút thuốc công nghiệp, bất kể quy mô hay nhà sản xuất, đều được xây dựng dựa trên các thành phần cơ bản giống nhau. Hiểu rõ chức năng của từng hệ thống và cách chúng tương tác sẽ mang lại cho người mua một khuôn khổ rõ ràng để đánh giá các hệ thống cạnh tranh.
Phòng hút thuốc
Buồng là khu vực trung tâm, nơi các sản phẩm thực phẩm tiếp xúc với khói và nhiệt. Buồng công nghiệp được chế tạo từ thép không gỉ cấp thực phẩm - thường là AISI 304 hoặc AISI 316 dành cho môi trường có độ ăn mòn cao hơn - với các tấm tường đôi cách nhiệt giúp duy trì sự ổn định nhiệt độ bên trong đồng thời giữ cho bề mặt bên ngoài an toàn khi chạm vào. Kích thước buồng được xác định bởi số lượng xe đẩy khói tiêu chuẩn mà chúng chứa, từ các đơn vị xe đẩy đơn cho các nhà sản xuất nhỏ cho đến các hệ thống chấp nhận đồng thời tám xe đẩy trở lên. Bề mặt bên trong phải nhẵn, không có kẽ hở và có thể thoát nước hoàn toàn để hỗ trợ các quy trình làm sạch tại chỗ (CIP) hoặc rửa thủ công nghiêm ngặt theo quy định an toàn thực phẩm.
Hệ thống tạo khói
Khói được tạo ra từ bên ngoài và đưa vào buồng thay vì được tạo ra bên trong nó. Hai công nghệ nổi bật trong thiết bị nhà hút thuốc thương mại là máy tạo khói ma sát và máy tạo khói âm ỉ. Máy tạo ma sát ép các khúc gỗ hoặc khối gỗ cứng vào đĩa quay, tạo ra khói thông qua ma sát bề mặt được kiểm soát mà không cần đốt mở - điều này cho phép kiểm soát chính xác mật độ và nhiệt độ khói và được ưa chuộng rộng rãi trong các hệ thống tự động. Máy phát điện âm ỉ đốt dăm gỗ hoặc mùn cưa trên tấm hoặc vỉ nung nóng, tạo ra nhiều hợp chất khói hơn và hương vị mà nhiều nhà sản xuất coi là gần giống với cách hút thuốc truyền thống hơn. Hệ thống phun khói lỏng thể hiện cách tiếp cận thứ ba, bỏ qua quá trình đốt cháy hoàn toàn và phun trực tiếp chất ngưng tụ khói nguyên tử vào buồng - một phương pháp được ưa chuộng trong quá trình xử lý liên tục khối lượng lớn, trong đó tính nhất quán về hương vị và thông lượng vượt xa tầm quan trọng của các đặc tính khói truyền thống.
Thiết bị luồng không khí và tuần hoàn
Sự lưu thông không khí được kiểm soát là điểm khác biệt giữa thiết bị hút thuốc công nghiệp với những người hút thuốc ở sân sau. Quạt hạng nặng - thường là loại ly tâm hoặc hướng trục gắn trên trần buồng hoặc tường phía sau - dẫn không khí qua các vách ngăn bên trong và các kênh phân phối để đảm bảo nhiệt độ đồng đều và tiếp xúc với khói trên mọi sản phẩm treo trong buồng. Kiểu luồng khí được thiết kế đặc biệt cho từng hình dạng buồng và các nhà sản xuất đầu tư nỗ lực đáng kể vào mô hình động lực học chất lỏng tính toán để loại bỏ các điểm lạnh, điểm nóng và sự xâm nhập khói không đều. Đảo ngược hướng luồng khí giữa chu kỳ là một kỹ thuật phổ biến trong các buồng lớn hơn để bù đắp cho bất kỳ sự bất đối xứng nào trong phân phối không khí.
Hệ thống sưởi ấm và làm mát
Quá trình xông khói yêu cầu quản lý nhiệt độ chính xác qua nhiều giai đoạn - sấy khô, xông khói, nấu và trong một số trường hợp làm mát bằng vòi sen trước khi dỡ hàng. Hệ thống sưởi thường được cung cấp thông qua cuộn dây hơi, bộ phận điện trở hoặc đầu đốt gas, trong đó hơi nước là lựa chọn phổ biến nhất ở các cơ sở lớn vì nó tích hợp dễ dàng với cơ sở hạ tầng hơi nước hiện có của nhà máy và cung cấp khả năng kiểm soát tốt cả nhiệt độ và độ ẩm. Hệ thống làm mát vòi hoa sen - phun nước lạnh trực tiếp lên sản phẩm vào cuối chu kỳ - là tiêu chuẩn trên thiết bị dùng cho xúc xích nấu chín và các sản phẩm nhũ hóa, nhanh chóng giảm nhiệt độ lõi xuống mức an toàn trước khi mở buồng.
Hệ thống điều khiển và tự động hóa
Thiết bị nhà khói thương mại hiện đại được điều khiển bằng bộ điều khiển logic lập trình (PLC) với giao diện người-máy màn hình cảm ứng (HMI). Người vận hành lập trình các công thức quy trình gồm nhiều bước xác định nhiệt độ, độ ẩm, mật độ khói, tốc độ luồng khí và thời lượng cho từng giai đoạn của chu trình hút thuốc. Sau khi một công thức được thiết lập, hệ thống sẽ tự động thực thi nó và ghi lại tất cả các tham số quy trình để làm tài liệu truy xuất nguồn gốc. Các hệ thống cao cấp hơn hỗ trợ giám sát từ xa, tích hợp với hệ thống SCADA hoặc MES cấp nhà máy và tự động báo động leo thang nếu các tham số quy trình vượt quá giới hạn quy định.
Hệ thống hút thuốc hàng loạt và liên tục: Cái nào phù hợp với hoạt động của bạn
Việc lựa chọn giữa máy xông khói theo đợt và máy xông khói liên tục là một trong những quyết định cơ bản nhất về thông số kỹ thuật của thiết bị và nó có ý nghĩa liên tục đối với cách bố trí nhà máy, yêu cầu về lao động, công suất thông lượng và tính linh hoạt của sản phẩm.
Phòng hút thuốc hàng loạt
Hệ thống theo mẻ xử lý một hoặc nhiều xe đẩy chứa sản phẩm thông qua một chu trình xông khói hoàn chỉnh trước khi buồng được mở, dỡ hàng và nạp lại. Cách tiếp cận này mang lại sự linh hoạt tối đa - các sản phẩm khác nhau với công thức khác nhau có thể được xử lý theo trình tự mà không cần thay đổi thiết bị, khiến nhà hun khói theo mẻ trở thành lựa chọn tiêu chuẩn cho các nhà sản xuất chạy nhiều loại sản phẩm hoặc chạy ngắn hạn thường xuyên. Việc làm sạch giữa các mẻ rất đơn giản và tính chất khép kín của buồng giúp dễ dàng đạt được sự xâm nhập khói nhất quán đối với lượng sản phẩm không đều hoặc hỗn hợp. Hạn chế chính là thông lượng: buồng không hoạt động trong quá trình tải và dỡ tải, chiếm một phần đáng kể trong tổng thời gian chu kỳ trong các hoạt động sản lượng cao.
Đường hầm hút thuốc liên tục
Các hệ thống liên tục di chuyển sản phẩm qua một loạt các khu vực được kiểm soát khí hậu - sấy khô, hun khói, nấu ăn, làm mát - trên hệ thống chuyển băng tải hoặc xe đẩy mà không dừng lại. Sản phẩm đi vào một đầu và ra khỏi đầu kia ở trạng thái hoàn thiện, cho phép vận hành không bị gián đoạn và tốc độ thông lượng rất cao. Các hệ thống này hợp lý về mặt kinh tế đối với các nhà sản xuất đang vận hành một số lượng hạn chế các sản phẩm tiêu chuẩn hóa với số lượng lớn, chẳng hạn như các nhà sản xuất xúc xích hoặc xúc xích nơi mà cùng một công thức được thực hiện trong thời gian dài. Sự đánh đổi là tính linh hoạt bị giảm đi, chi phí vốn cao hơn và các quy trình làm sạch phức tạp hơn do diện tích thiết bị kéo dài.
Thông số kỹ thuật chính cần so sánh khi mua
Khi đánh giá thiết bị dành cho phòng hút thuốc từ các nhà cung cấp khác nhau, bảng thông số kỹ thuật so sánh quan trọng nhất không phải lúc nào cũng xuất hiện nhiều nhất trong các tài liệu tiếp thị. Bảng dưới đây phác thảo các thông số ảnh hưởng trực tiếp nhất đến hiệu suất vận hành hàng ngày và tổng chi phí sở hữu.
| Đặc điểm kỹ thuật | Những gì cần tìm | Tại sao nó quan trọng |
| Phạm vi nhiệt độ | Thông thường là 20°C–180°C; xác nhận giới hạn trên đáp ứng thông số kỹ thuật nấu ăn của bạn | Giới hạn những sản phẩm và quy trình mà buồng có thể xử lý |
| Độ đồng đều nhiệt độ | ±1–2°C xuyên qua buồng nạp | Trực tiếp xác định tính nhất quán của lô và sự tuân thủ an toàn thực phẩm |
| Phạm vi kiểm soát độ ẩm | 10%–98% RH với khả năng kiểm soát chính xác ở cả hai mức | Kiểm soát tốc độ sấy, phát triển màu sắc bề mặt và giảm cân |
| Công suất máy tạo khói | Phù hợp với thể tích buồng; kiểm tra tỷ lệ tiêu thụ gỗ | Xác định mật độ khói có thể đạt được và chi phí vận hành cho mỗi mẻ |
| Nguồn điện/năng lượng lắp đặt | Điện, hơi nước, gas - xác nhận khả năng tương thích với các tiện ích của nhà máy | Yếu tố chính trong chi phí lắp đặt và chi tiêu năng lượng liên tục |
| Công suất xe đẩy | Số lượng xe đẩy tiêu chuẩn (ví dụ: xe đẩy Euro 1000×1000mm) | Xác định kích thước lô và phải phù hợp với đội xe đẩy hiện có của bạn |
| Khả năng tương thích CIP / Rửa sạch | Hoàn toàn có thể thoát nước, không có hốc mù, cấp điện IP65 hoặc cao hơn | Xác định thời gian làm sạch, sử dụng hóa chất và kết quả kiểm tra vệ sinh |
| Ghi nhật ký dữ liệu và truy xuất nguồn gốc | Ghi nhật ký liên tục tất cả các tham số quy trình cho mỗi lô | Cần thiết cho tài liệu HACCP và kiểm tra nhà bán lẻ |
Loại gỗ và chất lượng khói: Thiết bị cần hỗ trợ những gì
Kết quả hương vị và màu sắc của bất kỳ quy trình hun khói nào cũng phụ thuộc vào chức năng của nhiên liệu gỗ cũng như bản thân thiết bị và người mua nên xác nhận rằng máy hút thuốc mà họ đã chọn tương thích với các loại gỗ và định dạng mà công thức nấu ăn của họ yêu cầu.
Định dạng gỗ và khả năng tương thích của máy phát điện
- Dăm gỗ: Định dạng được sử dụng rộng rãi nhất trong các nhà hút thuốc thương mại. Có sẵn trong một loạt các kích cỡ hạt và loài. Hầu hết các máy tạo khói âm ỉ được thiết kế chủ yếu cho chip và độ ẩm của chip (lý tưởng là 15–20%) ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng khói.
- Bụi gỗ/mùn cưa: Tốt hơn chip và được sử dụng trong một số máy phát điện âm ỉ để tạo ra khói chậm hơn, dày đặc hơn. Phổ biến hơn trong các ứng dụng hút thuốc lạnh và yêu cầu máy phát điện được thiết kế đặc biệt cho nhiên liệu tốt.
- Khối gỗ và khúc gỗ: Được sử dụng trong máy tạo ma sát. Khúc gỗ được ép vào đĩa quay và vùng tiếp xúc tạo ra khói mà gỗ không bắt lửa. Phương pháp này cho phép kiểm soát tuyệt vời tốc độ tạo khói và tạo ra thành phần hóa học khói ổn định.
- Các loài gỗ: Gỗ sồi là loại gỗ được chỉ định phổ biến nhất trong việc hút thuốc thương mại ở Châu Âu vì hương vị cân bằng, trung tính của nó. Gỗ sồi tạo ra khói mạnh hơn, quyết đoán hơn. Alder là truyền thống cho cá. Táo, anh đào và hickory được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt và thủ công. Xác nhận máy phát điện của bạn được xếp hạng phù hợp với chủng loại và phạm vi độ ẩm mà bạn định sử dụng.
Quản lý Hydrocarbon thơm đa vòng (PAH)
Các giới hạn quy định về benzo[a]pyrene và tổng hàm lượng PAH4 trong thực phẩm hun khói được thực thi tại EU theo Quy định của Ủy ban (EC) số 1881/2006 và các sửa đổi tiếp theo. Thiết bị nhà hút thuốc công nghiệp hiện đại giải quyết sự hình thành PAH thông qua hệ thống lọc khói - điển hình là thiết bị lọc bụi tĩnh điện hoặc thiết bị phân tách ngưng tụ - giúp loại bỏ các phân đoạn hắc ín nặng và các hợp chất PAH có trọng lượng phân tử cao hơn khỏi dòng khói trước khi đi vào buồng. Khi chỉ định thiết bị cho các thị trường có giới hạn PAH nghiêm ngặt, người mua nên yêu cầu dữ liệu thử nghiệm từ nhà sản xuất cho thấy mức PAH đạt được trên các sản phẩm đại diện sử dụng hệ thống lọc được cung cấp.
Yêu cầu về thiết bị hút thuốc lạnh so với hút thuốc nóng
Việc xông khói lạnh và xông khói nóng đặt ra những yêu cầu cơ bản khác nhau về thiết bị trong phòng xông khói và các hệ thống được tối ưu hóa cho một quy trình không phải lúc nào cũng phù hợp với quy trình kia nếu không sửa đổi.
Hút thuốc lạnh (Dưới 30°C)
Việc hun khói lạnh được sử dụng cho các sản phẩm như cá hồi hun khói lạnh, một số loại xúc xích và một số loại pho mát với mục tiêu là tạo ra hương vị khói và màu sắc bề mặt mà không cần nấu sản phẩm. Thiết bị xông khói lạnh phải có khả năng duy trì nhiệt độ buồng ở mức bằng hoặc dưới 30°C - lý tưởng là thấp hơn - trong khi máy tạo khói hoạt động. Điều này đòi hỏi buồng làm lạnh hoặc hệ thống làm mát khói giúp giảm nhiệt độ của khói giữa máy tạo và đầu vào buồng. Ở những vùng có khí hậu ấm áp hoặc trong quá trình sản xuất vào mùa hè, có thể cần phải làm lạnh tích cực buồng xông khói, điều này làm tăng đáng kể chi phí và độ phức tạp của thiết bị. Chu kỳ hun khói lạnh cũng dài hơn đáng kể so với chu kỳ xông khói nóng, kéo dài từ vài giờ đến nhiều ngày đối với các sản phẩm như cá hồi hun khói truyền thống, điều này ảnh hưởng đến kế hoạch sản xuất và tính toán sử dụng buồng.
Quá trình hun khói nóng và kết hợp nấu-khói
Quy trình xông khói nóng chạy ở nhiệt độ đủ để nấu chín sản phẩm — thường là từ 70°C đến 85°C ở lõi đối với hầu hết các sản phẩm thịt và gia cầm. Buồng xông khói trong các ứng dụng này đóng vai trò như một lò nấu và thiết bị phải cung cấp và duy trì nhiệt độ nấu một cách đáng tin cậy đồng thời quản lý mật độ khói và độ ẩm. Nhiều chu trình xông khói nóng thương mại tuân theo chương trình nhiều giai đoạn: sấy khô bề mặt ở nhiệt độ vừa phải và độ ẩm thấp, tiếp theo là phun khói, tiếp theo là giai đoạn nấu chín cuối cùng ở nhiệt độ cao và sau đó làm mát bằng vòi sen. Khả năng hệ thống điều khiển chuyển đổi suôn sẻ giữa các giai đoạn này và duy trì các điều kiện chính xác xuyên suốt là biến số hiệu suất chính giúp phân biệt thiết bị có khả năng với thiết bị chỉ đáp ứng các thông số kỹ thuật tối thiểu trên giấy tờ.
Tiêu chuẩn thiết kế vệ sinh và những điều cần xác minh trước khi mua
Thiết bị xông khói thực phẩm hoạt động trong môi trường đòi hỏi vệ sinh cao, nơi cặn creosote, hắc ín, ngưng tụ khói, chất béo và protein tích tụ nhanh chóng. Thiết bị không được thiết kế để làm sạch hiệu quả sẽ trở thành trách nhiệm pháp lý về an toàn thực phẩm bất kể thiết bị đó hoạt động tốt như thế nào trong quá trình hun khói. Danh sách kiểm tra sau đây bao gồm các tính năng thiết kế vệ sinh cần được xác minh - lý tưởng nhất là trong chuyến thăm nhà máy hoặc thông qua các bản vẽ kỹ thuật chi tiết - trước khi cam kết mua hàng.
- Tất cả các bề mặt bên trong bằng thép không gỉ cấp thực phẩm với độ hoàn thiện bề mặt tối thiểu Ra 0,8 µm trong vùng sản phẩm. Các mối hàn thô, rỗ hoặc bề mặt sơn không đủ tiêu chuẩn trong môi trường chế biến thực phẩm hiện đại.
- Khả năng thoát nước hoàn toàn không có điểm thấp nào để nước, nước ngưng tụ hoặc hóa chất tẩy rửa có thể đọng lại. Sàn buồng phải dốc về phía cống thoát nước trung tâm hoặc chu vi có đủ công suất để xử lý tốc độ dòng chảy rửa trôi.
- Không có cấu trúc khung mở ở những khu vực tiếp xúc với khói hoặc sản phẩm nhỏ giọt. Các phần rỗng phải được bịt kín hoặc chỉ định rõ ràng là không rỗng để tránh ô nhiễm bên trong không thể làm sạch được.
- Bảo vệ xâm nhập tối thiểu IP65 trên tất cả các động cơ, cảm biến và các bộ phận điện bên trong hoặc gần buồng để chịu được áp suất rửa trôi cao mà không bị hơi ẩm xâm nhập.
- Hệ thống quạt và vách ngăn có thể tiếp cận có thể tháo ra hoặc mở ra để kiểm tra và làm sạch mà không cần dụng cụ đặc biệt. Quạt tích tụ cặn nhựa đường và dầu mỡ phải được làm sạch thường xuyên để duy trì hiệu suất luồng không khí.
- Lối vào làm sạch ống khói và máy phát điện - đường dẫn khói thường là phần bị nhiễm nhựa đường nhiều nhất trong hệ thống và phải làm sạch được mà không cần tháo rời buồng khói.
Các câu hỏi nên hỏi nhà cung cấp trước khi ký đơn đặt hàng
Mua thiết bị nhà hút thuốc công nghiệp là một khoản đầu tư vốn sẽ xác định khả năng xử lý của bạn trong một thập kỷ trở lên. Các câu hỏi sau đây không phải lúc nào cũng được các nhà cung cấp tự nguyện trả lời nhưng phải được trả lời bằng văn bản trước khi đặt bất kỳ đơn hàng nào.
- Bạn có thể cung cấp cho khách hàng tham khảo đang chạy cùng một mẫu buồng với cùng loại sản phẩm mà tôi dự định xử lý và tôi có thể đến thăm cơ sở của họ không?
- Bạn có thể đảm bảo độ đồng đều nhiệt độ nào trong một buồng được nạp đầy tải và con số đó được đo trong những điều kiện thử nghiệm nào?
- Thời gian thực hiện từ khi đặt hàng đến khi giao hàng là bao lâu và tiến trình vận hành và lắp đặt tại chỗ của bạn là bao lâu?
- Gói cài đặt bao gồm nội dung đào tạo nào và nó có được cung cấp bằng ngôn ngữ của nhà điều hành của tôi không?
- Cam kết về tính sẵn có của phụ tùng thay thế của bạn là gì - các bộ phận quan trọng được lưu kho tại địa phương hay vận chuyển quốc tế và thời gian giao hàng cho các mặt hàng không có trong kho là bao lâu?
- Hệ thống điều khiển có hỗ trợ chẩn đoán từ xa không và nếu có, dữ liệu nào được truyền và cho ai?
- Thời hạn và phạm vi bảo hành là gì và cụ thể những gì được loại trừ khỏi phạm vi bảo hành?
