CHƯƠNG 1.1 Tổng quan về kho lạnh Khái niệm kho lạnh Kho lạnh là một không gian hoặc phòng được thiết kế đặc biệt để bảo quản thực phẩm, dược phẩm, và các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt độ ở nhiệt độ thấp hơn so với nhiệt độ môi trường xung quanh. Kho lạnh giúp duy trì nhiệt độ ổn định, độ ẩm phù hợp và các điều kiện bảo quản lý tưởng khác để kéo dài thời gian sử dụng, đảm bảo chất lượng và an toàn của sản phẩm. Phân loại kho lạnh Có nhiều yếu tố để phân loại kho lạnh, thông thường kho lạnh được phân loại như sau [1]: a. Phân loại theo công dụng - Kho lạnh sơ bộ: Dùng để làm lạnh sơ bộ hay bảo quản tạm thời thực phẩm trước khi chúng được chuyển qua khâu chế biến khác.
- Kho chế biến: Kho lạnh này thường có dung tích lớn, phụ tải của kho lạnh luôn thay đổi do phải vận chuyển ra vào hàng hóa thường xuyên. Kho lạnh chế biến thường được đặt tại các nhà máy chế biến thực phẩm. - Kho phân phối: Kho được sử dụng để cung cấp thực phẩm, hàng hóa cho các khu dân cư và để dự trữ lâu dài. Kho phân phối thường được thiết kế với dung tích lớn để có thể trữ nhiều mặt hàng.
- Kho thương nghiệp: Là loại kho lạnh được dùng trong các hệ thống thương nghiệp, nhằm bảo quản tạm thời các sản phẩm đang được bán trên thị trường. - Kho vận tải: Kho lạnh đặt trên các phương tiện vận chuyển như tàu thủy, tàu hỏa,… - Kho sinh hoạt: Là loại kho lạnh nhỏ, thường được dùng trong nhà hàng khách sạn, các hộ kinh doanh nhỏ. Phân loại theo nhiệt độ bảo quản - Kho bảo quản lạnh: Sản phẩm thường được bảo quản trong khoảng nhiệt độ từ -2℃ đến -5℃. Kho lạnh thường dùng để bảo quản các mặt hàng nông sản.
- Kho bảo quản đông: Là kho lạnh được sử dụng để bảo quản sản phẩm đã qua cấp đông; tùy loại thực phẩm mà sẽ có nhiệt độ bảo quản khác khau. Tuy vậy nhiệt độ bảo quản tối thiểu cũng phải đạt - 18℃. - Kho đa năng: Nhiệt độ bảo quản sản phẩm của kho ở -12℃. - Kho gia lạnh: Dùng để gia lạnh thực phẩm trước khi chuyển qua các khâu bảo quản hay chế biến khác.
Thường có nhiệt độ 0℃. - Kho bảo quản nước đá: Nhiệt độ thấp nhất được định hướng là - 4℃. Phân loại theo dung tích chứa Đối với dung tích hoặc diện tích của kho lạnh được thiết kế theo yêu cầu của từng trường hợp hay từng loại thực phẩm bảo quản cụ thể. Đối với kho lạnh bảo quản thịt, phân loại kho lạnh theo dung tích hay diện tích người ta thường quy ra đơn vị là tấn thịt.1 Phân loại kho lạnh theo dung tích chứa, [2] d.
Phân loại theo đặc điểm chế tạo - Kho xây: Là kho có kiến trúc xây dựng và được bọc cách nhiệt bên trong. Loại kho này chiếm diện tích lớn, cùng với giá thành xây dựng cao. Ngoài ra kho xây không thể di chuyển và khó vệ sinh. Chính vì vậy kho xây thường không được sử dụng để bảo quản thực phẩm.2 Kho lạnh xây - Kho lắp ghép panel: Là loại kho được ghép nối từ nhiều tấm panel; các tấm panel thường có một lớp cách nhiệt làm từ polyurethan và hai tấm kim loại ốp hai bên.
Kho panel dễ vẫn chuyển, lắp đặt đơn giản, giá thành hợp lý. Các khu công nghiệp thực phẩm ngày nay thường sử dụng kho panel để bảo quản sản phẩm sau chế biến.3 Kho lạnh panel Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm khi bảo quản trong kho lạnh a. Ảnh hưởng của những yếu tố bên ngoài - Môi trường: Những yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm của môi trường gây ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng bảo quản sản phẩm. - Cấu trúc kho: Nếu kho lạnh được xây dựng, lắp đặt không hợp lý sẽ dễ làm kho xảy ra tình trạng dao động nhiệt độ gây tan chảy và tái kết tinh các tinh thể nước trên bề mặt sản phẩm, làm giảm chất lượng sản phẩm.
- Chế độ vận hành máy: Nếu vận hành máy không hợp lý sẽ làm hệ thống máy lạnh hoạt động không ổn định, dẫn tới ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm bảo quản. - Thời gian bảo quản: Thời gian bảo quản của mỗi sản phẩm là khác nhau, chất lượng sản phẩm sẽ giảm nếu thời gian bảo quản sản phẩm quá lâu. Ảnh hưởng của những yếu tố bên trong Để có sản phẩm chất lượng tốt nhất cần đảm bảo môi trường trong kho ổn định theo đúng quy trình công nghệ đề ra: - Nhiệt độ bảo quản: nhiệt độ bảo quản phải dựa theo tùy loại sản phẩm cần được bảo quản. Với thực phẩm đặc biệt là các loại thịt cá, bảo quản trong thời gian càng dài thì đòi hỏi nhiệt độ bảo quản càng thấp.
- Độ ẩm của không khí trong kho lạnh: độ ẩm ảnh hưởng lớn tới chất lượng sản phẩm, vì độ ẩm liên quan mật thiết tới hiện tượng thăng hoa của nước đá trong sản phẩm. Với mỗi loại sản phẩm cụ thể mà ta chọn độ ẩm phù hợp với nó. - Tốc độ không khí trong kho lạnh: có tác dụng mang lượng nhiệt của sản phẩm tỏa ra trong kho ra ngoài, và các nguồn nhiệt không mong muốn khác đem lại khi mở cửa, khi có người lao động trong kho, do thiết bị máy móc vận hành,. Ngoài ra nó còn đảm bảo duy trì sự đồng đều về nhiệt độ và độ ẩm trong kho, hạn chế nấm mốc tồn tại trong kho bảo quản.
3 Một số vấn đề khi thiết kế, lắp đặt, vận hành kho lạnh a. Hiện tượng lọt ẩm Không khí trong kho lạnh có nhiệt độ thấp, khi tuần hoàn qua dàn lạnh một lượng nước đáng kể đã kết ngưng lại, vì vậy phân áp suất hơi nước trong buồng nhỏ hơn bên ngoài. Kết quả hơi ẩm có xu hướng thẩm thấu vào phòng qua kết cấu bao che Đối với kho xây, hơi ẩm xâm nhập làm ướt lớp cách nhiệt làm mất tính chất cách nhiệt. Vì vậy cần quét hắc ín và lót giấy dầu chống thấm.
Đối với kho Panel bên ngoài và trong có các lớp tôn nên không có khả năng lọt ẩm. Tuy nhiên cần tránh các vật nhọn làm thủng vỏ Panel. Vì thế trong kho lạnh thường có hệ thống palet gỗ để tránh xe đẩy và vật nhọn làm thủng các tấm Panel. Các khe hở trong quá trình lắp ráp đều được bịt kín bằng silicol.4 Keo ướt kho lạnh b.
Hiện tượng cơi nền do băng Kho lạnh bảo quản lâu ngày, nhiệt độ nền đất xuống thấp nước kết tinh thành đá, quá trình này tích tụ lâu ngày tạo các khối đá lớn làm cơi nền, gây phá huỷ kết cấu. Để tránh hiện tượng trên người ta sử dụng một số biện pháp sau: - Tạo khoảng chống phía dưới để thông gió: Lắp đặt kho lạnh trên con lươn hoặc hệ thống khung đỡ. Các con lươn được xây bằng bê tông hoặc gạch, cao từ 100-200mm đảm bảo thông gió tốt, khoảng cách giữa các con lươn tối đa 400mm. Bề mặt các con lươn dốc về 2 phía 2% để tránh đọng nước.5 là các con lươn ở dưới nền của kho lạnh.5 Khoảng trống dưới nền kho lạnh 4 - Dùng điện trở sấy nền: Biện pháp dùng điện trở rất đơn giản, dễ lắp đặt nhưng chi phí vận hành khá cao, đặc biệt là với kho lạnh có kích thước vì vậy biện pháp này ít được sử dụng.6 Điện trở bố trí dưới nền - Dùng các ống gió thông nền: Ổng tản nhiệt, dẫn nhiệt được đặt cách nhau khoảng 1000mm, đường ống đi theo đường zic zac.
Hai đầu ống đưa lên khỏi mặt nền để gió bên ngoài có thể ra vào ống tạo đường thông gió cho khu vực kho lạnh. Điều này sẽ giúp ngăn ngừa tình trạng sản phẩm được bảo quản bị đóng băng hoặc đóng băng, tuyết trên nền kho, tường kho. Hệ thống đường ống bên dưới nền bê tông phải được nghiên cứu, thiết kế để bố trí lắp đặt hợp lý đảm bảo mặt nền được bằng phẳng và hạn chế tối đa tình trạng đóng đá. Vật liệu sử dụng cho các loại ống chủ yếu là PVC.7 Ống gió thông nền c.
Hiện tượng lọt không khí Khi xuất nhập hàng hoặc mở cửa kiểm tra, không khí bên ngoài sẽ xâm nhập gây tổn thất nhiệt đáng kể và ảnh hưởng tới chế độ bảo quản. Lúc này gió nóng bên ngoài chuyển động vào kho lạnh từ phía trên cửa gió và gió lạnh bên trong ùa ra từ dưới nền. Quá trình này không những làm mất lạnh của phòng mà còn mang theo một lượng ẩm vào tích tụ trên dàn lạnh làm ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của hệ thống. Để ngăn hiện tượng đó người ta sử dụng nhiều biện pháp: - Sử dụng quạt tạo màn khí ngăn sự trao đổi không khí giữa bên ngoài và bên trong 5 - Làm cửa đôi để ngăn không khí bên trong thông với bên ngoài.
Một số kho lạnh lớn có thể làm một kho đệm, có tác dụng như 1 lớp đệm tránh không khí bên ngoài xâm nhập vào kho. Tuy nhiên những biện pháp này bất tiện vì chiếm diện tích, xuất nhập hàng khó khăn, giảm mĩ quan nên ít sử dụng. - Lắp đặt cửa sổ nhỏ để ra vào hàng. Các cửa sổ này lắp trên tường và có độ cao thích hợp và kích cỡ 680mm x 680mm.
Tuy nhiên cách này chỉ phù hợp với những kho lạnh năng suất nhỏ, hạn chế khả năng xuất nhập hàng. - Sử dụng rèm nhựa: treo ở cửa ra vào một tấm rèm nhựa được ghép từ nhiều mảnh nhỏ. Phương pháp này hiệu quả cao, không ảnh hưởng tới đi lại d. Tuần hoàn gió trong kho lạnh Để thuận lợi cho việc tuần hoàn gió trong kho lạnh, cần chú ý những yêu cầu sau: ❖ Sắp xếp hàng hợp lý Việc sắp xếp hàng phải tuân thủ điều kiện sau: - Thuận lợi thông gió để các khối hàng đều được làm lạnh tốt - Thuận lợi kiểm tra, xem xét - Đảm bảo nguyên tắc nhập hàng trước xuất hàng sau - Bố trí theo từng khối hạn chế khả năng bay hơi làm giảm chất lượng sản phẩm; Khi sắp xếp hàng, phải chú ý khoảng cách giữa các lô hàng với nhau và các lô hàng với trần, nền và tường giúp không khí lưu thông và cũng để sản phẩm không tựa vào tường có thể khiến bung các tấm panel.
Theo[3], khoảng các tối thiểu khi xếp hàng tối thiểu đối với sàn là từ 100-150mm, với tường là 200- 800mm và với trần là 500mm. Phía dưới dàn lạnh không nên bố trí hàng để người vận hành dễ dàng theo tác.