Phương pháp sản xuất nước đá vảy liên tục

Nước đá vảy có kích thước nhỏ, thường từ 0,5 đến 5mm, tùy thuộc vào thời gian làm đá và có thể điều chỉnh độ dày này bằng cách thay đổi tốc độ quay của cối đá hoặc dao cắt đá. Nước đá vảy được sử dụng phổ biến trong các nhà máy chế biến thực phẩm và thủy sản, vì chúng đảm bảo yêu cầu vệ sinh và có giá thành thấp, chi phí vận hành nhỏ.

Dưới đây là quy trình cơ bản để sản xuất nước đá vảy.

Sơ đồ máy và thiết bị

1- Phòng bảo quản nước đá ; 2- Bồn nước cố định; 3- Bơm nước; 4- Vỏ thiết bị được bọc cách nhiệt; 5- Dàn lạnh dạng trụ tròn cố định; 6- Ống dẫn nước, 7- Vòi phun nước; 8- Thùng nước chuyển động; 9- Động cơ điện; 10- Dao tách đá gắn cố định với trục quay; 11- Trục quay tròn đều; 12- Máng hứng chuyển động; 13- Máng hứng cố định; 14- ống dẫn nước dư; 15- Van tiết lưu; 16- Van điện từ; 17- Phin lọc; 18- Bình tách lỏng, 19- Đường môi chất lạnh từ bình chứa cao áp đến, 20 – Đường môi chất lạnh về máy nén.

1- Xilanh ngoài thiết bị bay hơi, 2- Xilanh trong thiết bị bay hơi, 3- Dao cạo đá bên trong, 4- Mặt phun nước bên trong, 5- Dao cạo đá bên ngoài, 6- Mặt phun nước bên ngoài, 7- Trục quay tròn đều, 8-  Mô tơ điện, 9- Hộp giảm tốc độ, 10- Ống đưa môi chất vào, 11- Bình tách lỏng, 12- Máng hứng nước dư, 13- Thùng chứa nước dư, 14- Máng trượt đá, 15- Bơm nước, 16- Đường môi chất lạnh từ bình chứa cao áp đến, 17- Đường môi chất lạnh máy nén hút về.

Các hệ thống lạnh này thông thường sử dụng môi chất lạnh R12, R22, R502, …v.v, ngoài ra cũng có thể sử dụng môi chất lạnh amoniac (NH₃) nhưng phải đảm bảo độ kín tuyệt đối của dàn bay hơi. Hiện nay ở thành phố Hồ Chí Minh một số công ty chế biến thủy hải sản đã sử dụng môi chất amoniac để chạy cho hệ thống lạnh sản xuất nước đá vảy, phần Iớn còn lại sử dụng môi chất lạnh R22.

Khối lượng riêng của sản phẩm khoảng từ (300 – 500)kg/m3, chi phí lạnh khoảng (460 – 500)KJ/kg và chi phí điện (145 – 200)KJ/kg, máy tương đối gọn nhẹ, giá thành sản xuất nước đá bột – đá vảy chỉ khoảng (40 – 50)% so với sản xuất nước đá khối có bể nước muối.

Thời gian làm đá rất nhanh, bề dày lớp đá tạo thành khoảng (0,5 – 2,5)mm, nhiệt độ nước đá tạo thành khoảng (-10 đến -4 )°C và nhiệt độ bay hơi môi chất lạnh ở dàn lạnh thấp hơn, khoảng (-30 đến -15)°C.

Để có thể làm tăng hiệu suất thiết bị sản xuất đá vảy có thể dùng bơm cấp dịch cưỡng bức cho dàn lạnh, vật liệu chế tạo thiết bị bay hơi có độ dẫn nhiệt cao như: thép CT30, hợp kim nhôm AMG5 và AD31 và chiều dày rất hạn chế, hệ thống phun nước tốt ở bề mặt thiết bị bay hơi, tăng số vòng quay của cơ cấu trục, nước làm đá được làm lạnh sơ bộ, hạ thấp nhiệt độ bay hơi của môi chất lạnh tăng cường sự trao đổi nhiệt bề mặt trong của thiết bị bay hơi (phía Freon).

Quy trình sản xuất nước đá vảy

Thiết bị

Thiết bị sản xuất nước đá vảy có dạng hình trụ (như hình 1), được đặt trên nóc của phòng bảo quản nước đá. Dàn lạnh hình trụ được thiết kế với hai lớp: lớp ngoài chứa gas, và lớp trong tiếp xúc trực tiếp với nước, cho phép làm lạnh trực tiếp mà không cần qua chất tải lạnh trung gian.

Quy trình

1. Bơm Nước: Nước từ bồn chứa cố định được bơm lên thùng chứa và phun lên bề mặt trong của dàn lạnh. Quá trình phun này giúp nước nhanh chóng đóng băng thành nước đá.
2. Thu Hồi Nước Dư: Phần nước dư không đóng băng sẽ chảy xuống máng hứng và được dẫn trở lại bồn nước cố định.
3. Tách Nước Đá: Nước đá được tách ra khỏi bề mặt dàn lạnh nhờ lưỡi dao chuyển động theo trục quay. Nước đá sau đó rơi xuống qua khoảng trống của máng hứng và chuyển xuống kho bảo quản.
4. Cắt Nước Đá: Khi đá đông đủ độ dày, hệ thống dao cắt sẽ cắt nước đá và thả xuống kho chứa đá. Kho chứa đá thường được đặt ngay trong khu chế biến thực phẩm, đặc biệt là trong các nhà máy chế biến thủy sản.

Phương pháp cắt đá

Hiện nay có hai phương pháp cắt đá chính:

• Hệ thống dao quay: Dao cắt quay được gắn trên trục quay đồng trục với cối đá và được xoay nhờ mô tơ đặt phía trên. Tốc độ quay của dao có thể điều chỉnh, cho phép tạo ra đá với kích thước khác nhau. Khi cắt, dao tỳ lên bề mặt đá tạo ra ma sát lớn.
• Dao cắt kiểu xoắn cố định: Dao cắt có dạng trục vít. Khi trục trung tâm quay, dao gọt đá lăn trên bề mặt trống, vừa ép vỡ đá trên bề mặt cối đá, làm cho đá rơi xuống kho chứa. Phương pháp này giúp giảm ma sát, tăng độ bền cho cối đá và giảm mô men quay.

Quy trình sản xuất nước đá vảy là một quy trình kỹ thuật hiện đại, giúp tạo ra nước đá chất lượng cao với kích thước nhỏ, phù hợp cho nhiều ứng dụng trong chế biến thực phẩm. Việc sử dụng các thiết bị tự động hóa và các phương pháp cắt đá tiên tiến không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.

*Nguồn tham khảo: Công nghệ lạnh ứng dụng trong sản xuất nước đá khô và nước giải khát – Nguyễn Tấn Dũng