Ứng dụng lọc khí trong nhà máy sản xuất sữa và các chế phẩm từ sữa

Hệ thống lọc khí đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì môi trường vô trùng, giúp kéo dài thời gian bảo quản và đảm bảo chất lượng sữa theo tiêu chuẩn GMP, HACCP, ISO 22000.

Bài viết này của VCR sẽ phân tích tầm quan trọng của lọc khí trong sản xuất sữa, các loại bộ lọc phổ biến, ứng dụng trong từng khu vực sản xuất, cũng như cách lựa chọn và bảo trì hệ thống lọc khí để đảm bảo hiệu quả tối ưu.

I. Ảnh hưởng của không khí ô nhiễm đến chất lượng sữa

Không khí trong nhà máy sản xuất sữa đóng vai trò quan trọng trong việc bảo đảm chất lượng sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản và đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm. Nếu không được kiểm soát chặt chẽ, không khí ô nhiễm có thể trở thành nguồn lây nhiễm vi khuẩn, nấm mốc, bụi mịn và khí độc, ảnh hưởng trực tiếp đến hương vị, độ an toàn và giá trị dinh dưỡng của sữa.

Dưới đây là những tác động tiêu cực của không khí ô nhiễm đến quy trình sản xuất sữa, cũng như các tiêu chuẩn kiểm soát không khí giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm.

1. Nguy cơ ô nhiễm không khí trong nhà máy sản xuất sữa

a. Không khí chứa vi khuẩn, nấm mốc, bụi mịn, khí độc có thể làm giảm chất lượng sữa

Trong quá trình sản xuất, không khí ô nhiễm có thể chứa:

• Vi khuẩn gây bệnh như Salmonella, Listeria, E. coli, Staphylococcus aureus, có thể nhiễm vào sữa trong các giai đoạn vắt sữa, tiệt trùng, đóng gói.
• Nấm mốc và bào tử vi sinh vật có khả năng sinh sôi nhanh chóng nếu độ ẩm không khí không được kiểm soát.
• Bụi mịn (PM2.5, PM10) xâm nhập vào sữa, làm thay đổi màu sắc, hương vị và giá trị dinh dưỡng.
• Khí độc như SO₂, NH₃, VOCs có thể gây mùi khó chịu và ảnh hưởng đến thời gian bảo quản sản phẩm.
  

b. Các chất ô nhiễm trong không khí có thể gây hư hỏng, biến đổi hương vị, làm giảm thời gian bảo quản của sữa

Sữa rất dễ bị nhiễm khuẩn từ môi trường, đặc biệt là trong giai đoạn vận chuyển và đóng gói.

Khi vi khuẩn và bụi mịn xâm nhập, sữa có thể bị biến chất nhanh chóng, tạo ra mùi lạ, kết tủa hoặc mất vị béo đặc trưng.

Ô nhiễm không khí cũng làm giảm khả năng bảo quản sữa, khiến sản phẩm dễ hỏng ngay cả khi được bảo quản ở nhiệt độ lạnh.

c. Đặc biệt, sữa là môi trường lý tưởng để vi khuẩn phát triển nếu không khí không được kiểm soát

Sữa chứa nhiều protein, đường lactose, nước – đây là môi trường hoàn hảo để vi khuẩn sinh sôi nhanh chóng nếu không khí không được làm sạch.

Nếu nhiệt độ và độ ẩm trong nhà máy không được kiểm soát, vi khuẩn và nấm mốc có thể phát triển, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng sản phẩm và an toàn thực phẩm.

2. Tác động của vi khuẩn và bụi mịn đến quy trình sản xuất sữa

• Vi khuẩn có thể gây nhiễm khuẩn sản phẩm

Một số loại vi khuẩn thường gặp trong sản xuất sữa và chế phẩm từ sữa gồm:

• Salmonella: Gây ngộ độc thực phẩm, thường có trong sữa bị nhiễm chéo từ không khí.
• Listeria monocytogenes: Có thể tồn tại trong môi trường nhiệt độ thấp, gây nguy hiểm cho phụ nữ mang thai, trẻ sơ sinh và người có hệ miễn dịch yếu.
• E. coli: Gây ra các bệnh đường ruột nghiêm trọng, có thể lây nhiễm qua không khí, nước hoặc thiết bị không được làm sạch đúng cách.
• Staphylococcus aureus: Tạo ra độc tố chịu nhiệt, không bị tiêu diệt trong quá trình tiệt trùng thông thường.

Hậu quả: Nếu sữa bị nhiễm vi khuẩn, sản phẩm có thể bị thu hồi, gây thiệt hại lớn về kinh tế và ảnh hưởng đến uy tín thương hiệu.

• Bào tử nấm mốc có thể làm giảm chất lượng sữa bột, gây mùi khó chịu trong sữa thanh trùng

Bào tử nấm mốc có thể tồn tại trong không khí nhà máy sản xuất, bám vào sữa và gây nhiễm khuẩn.

Trong sữa bột, nấm mốc có thể làm mất màu, gây vón cục hoặc có mùi khó chịu.

Trong sữa thanh trùng, nấm mốc có thể tạo ra các chất độc hại, ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.

• Bụi mịn có thể xâm nhập vào sữa trong quá trình chế biến, gây mất vệ sinh và ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng

Bụi PM2.5 và PM10 có thể chứa kim loại nặng, hóa chất độc hại, nếu xâm nhập vào sữa sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe lâu dài của người tiêu dùng.

Trong quá trình sấy khô, đóng gói sữa bột, bụi mịn có thể làm giảm độ tinh khiết của sản phẩm, khiến sữa dễ bị nhiễm khuẩn và giảm chất lượng.

Sữa bị nhiễm bụi mịn có thể gây dị ứng, rối loạn tiêu hóa hoặc suy giảm hệ miễn dịch, đặc biệt đối với trẻ em.

3. Các tiêu chuẩn kiểm soát không khí trong sản xuất sữa

Để đảm bảo chất lượng sữa và chế phẩm từ sữa, nhà máy cần tuân thủ các tiêu chuẩn về kiểm soát không khí, bao gồm:

• ISO 14644-1 – Tiêu chuẩn về cấp độ phòng sạch trong sản xuất sữa

ISO 14644-1 quy định mức độ sạch của không khí dựa trên số lượng hạt bụi trong 1m³ không khí.

Nhà máy sản xuất sữa thường yêu cầu cấp độ ISO 6 - ISO 8, với hệ thống lọc khí HEPA hoặc ULPA để loại bỏ vi khuẩn, bụi mịn.

• GMP (Good Manufacturing Practice) – Yêu cầu về kiểm soát môi trường sản xuất

GMP yêu cầu kiểm soát chất lượng không khí, nhiệt độ, độ ẩm để giảm nguy cơ nhiễm khuẩn chéo.

Cần có hệ thống lọc khí và kiểm soát áp suất dương để ngăn không khí bẩn xâm nhập vào khu vực sản xuất.

• HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points) – Kiểm soát nguy cơ ô nhiễm từ không khí

HACCP yêu cầu xác định các điểm kiểm soát quan trọng (CCP), trong đó không khí là yếu tố cần kiểm soát chặt chẽ.

Nhà máy cần sử dụng hệ thống lọc khí hiện đại để đảm bảo không khí sạch trong toàn bộ dây chuyền sản xuất.

• ISO 22000 – Tiêu chuẩn an toàn thực phẩm, yêu cầu kiểm soát chất lượng không khí

ISO 22000 yêu cầu nhà máy phải có hệ thống lọc khí tiêu chuẩn, đảm bảo không có vi sinh vật, bụi mịn, khí độc trong không khí sản xuất sữa.

Cần thực hiện kiểm tra định kỳ chất lượng không khí để đảm bảo môi trường sản xuất đạt yêu cầu.

Phòng sạch trong ngành sản xuất Sữa

II. Các loại hệ thống lọc khí sử dụng trong nhà máy sản xuất sữa

Trong nhà máy sản xuất sữa, không khí phải được kiểm soát chặt chẽ để loại bỏ bụi bẩn, vi khuẩn, bào tử nấm mốc và các khí độc hại, đảm bảo môi trường vô trùng, an toàn cho sản phẩm. Việc sử dụng hệ thống lọc khí nhiều tầng giúp đảm bảo không khí sạch từ khâu sản xuất đến đóng gói, đáp ứng các tiêu chuẩn ISO 14644-1, GMP, HACCP, ISO 22000.

Dưới đây là các loại hệ thống lọc khí phổ biến trong nhà máy sản xuất sữa, mỗi loại có vai trò quan trọng trong việc lọc sạch không khí ở các cấp độ khác nhau.

1. Lọc thô (Pre Filter) – Lọc bụi lớn, phấn hoa, lông động vật

Giúp loại bỏ các hạt bụi lớn như bụi thô, phấn hoa, lông động vật, giúp bảo vệ các bộ lọc phía sau khỏi bị tắc nghẽn.

Giữ lại hạt bụi có kích thước từ ≥10 µm, giúp giảm tải cho hệ thống lọc trung gian và HEPA.

Được lắp đặt ở đầu vào hệ thống HVAC để hạn chế ô nhiễm không khí từ môi trường bên ngoài.

Ứng dụng trong nhà máy sản xuất sữa

• Khu vực nguyên liệu đầu vào: Ngăn bụi thô xâm nhập vào khu vực chế biến sữa.
• Hệ thống thông gió HVAC: Đảm bảo không khí sạch trước khi đi qua các bộ lọc khác.

Hiệu suất lọc: G1 - G4 theo tiêu chuẩn EN 779, có khả năng lọc từ 50 - 90% hạt bụi ≥ 10 µm.

2. Lọc thứ cấp (Medium Filter) – Lọc bụi mịn, vi khuẩn

Bảo vệ bộ lọc HEPA bằng cách giữ lại bụi mịn, vi khuẩn có kích thước từ 1 - 5 µm.

Tăng tuổi thọ của bộ lọc HEPA và ULPA, giảm chi phí bảo trì hệ thống lọc khí.

Ứng dụng trong nhà máy sản xuất sữa

• Khu vực sản xuất sữa thanh trùng và tiệt trùng: Hạn chế vi khuẩn trong không khí, giúp sữa không bị nhiễm khuẩn.
• Khu vực lên men (đối với sữa chua, phô mai): Giảm nguy cơ nhiễm tạp chất và vi khuẩn có hại.
• Kho bảo quản sữa: Ngăn ngừa bụi mịn và bào tử nấm mốc, giúp kéo dài thời gian bảo quản sữa.

Hiệu suất lọc: M5 - F9 theo tiêu chuẩn EN 779, loại bỏ 80 - 95% hạt bụi có kích thước từ 1 - 5 µm.

3. Lọc HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter) – Lọc vi khuẩn, bào tử nấm mốc

Loại bỏ 99,97% - 99,995% hạt bụi ≥ 0,3 µm, giúp ngăn chặn vi khuẩn, bào tử nấm mốc.

Đảm bảo không khí vô trùng, tránh nhiễm chéo trong quá trình sản xuất sữa.

Ứng dụng trong nhà máy sản xuất sữa

• Khu vực đóng gói sữa thanh trùng, tiệt trùng: Đảm bảo sản phẩm không bị nhiễm khuẩn từ không khí.
• Phòng kiểm tra chất lượng: Giữ môi trường sạch để đảm bảo độ chính xác khi phân tích mẫu sữa.
• Dây chuyền sản xuất sữa bột: Ngăn chặn bụi mịn và vi khuẩn gây ảnh hưởng đến độ tinh khiết của sản phẩm.

Hiệu suất lọc: H10 - H14 theo tiêu chuẩn EN 1822, loại bỏ 99,97% - 99,995% hạt bụi ≥ 0,3 µm.

4. Lọc ULPA (Ultra Low Penetration Air Filter) – Lọc không khí vô trùng cho phòng sạch cao cấp

Lọc các hạt bụi siêu nhỏ ≥ 0,12 µm với hiệu suất 99,9995% - 99,999995%.

Đảm bảo không khí vô trùng hoàn toàn, giúp bảo vệ sản phẩm sữa khỏi vi khuẩn, bào tử nấm và virus.

Ứng dụng trong nhà máy sản xuất sữa

• Sản xuất sữa bột và thực phẩm chức năng từ sữa: Yêu cầu độ sạch ISO 6 - ISO 7, sử dụng bộ lọc ULPA để đảm bảo chất lượng không khí.
• Khu vực pha trộn nguyên liệu nhạy cảm: Tránh nhiễm bụi siêu mịn làm ảnh hưởng đến công thức sữa.
• Phòng nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D Lab): Đảm bảo môi trường vô trùng trong quá trình thí nghiệm.

Hiệu suất lọc: U15 - U17 theo EN 1822, lọc sạch 99,9995% - 99,999995% hạt bụi ≥ 0,12 µm.

5. Lọc than hoạt tính (Activated Carbon Filter) – Hấp thụ mùi và khí độc

Hấp thụ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), khí độc SO₂, NH₃, giúp khử mùi khó chịu.

Ngăn chặn các khí có thể làm biến đổi hương vị hoặc chất lượng sữa.

Ứng dụng trong nhà máy sản xuất sữa

• Kho bảo quản sữa: Hạn chế khí độc và mùi khó chịu, giúp sản phẩm giữ nguyên chất lượng.
• Khu vực chế biến phô mai, sữa chua: Kiểm soát khí amoniac và các hợp chất sinh ra trong quá trình lên men.
• Dây chuyền sản xuất sữa đặc có đường: Giảm mùi hóa chất và ngăn chặn sự ảnh hưởng của khí VOCs đến sản phẩm.

Hiệu suất lọc: Khả năng hấp thụ 95% - 99% khí độc và mùi khó chịu, tùy thuộc vào loại than hoạt tính sử dụng.

III. Ứng dụng của hệ thống lọc khí trong từng khu vực sản xuất sữa

Trong quá trình sản xuất sữa và các chế phẩm từ sữa, từng khu vực sản xuất đều có yêu cầu nghiêm ngặt về chất lượng không khí để đảm bảo sản phẩm không bị nhiễm khuẩn, giữ nguyên giá trị dinh dưỡng và đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm. Hệ thống lọc khí được thiết kế phù hợp với từng khu vực nhằm kiểm soát vi khuẩn, bụi mịn, bào tử nấm mốc và khí độc, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản.

Dưới đây là các ứng dụng cụ thể của hệ thống lọc khí trong từng khu vực sản xuất sữa.

1. Khu vực sản xuất sữa thanh trùng và tiệt trùng

Yêu cầu về chất lượng không khí trong khu vực sản xuất sữa thanh trùng và tiệt trùng:

• Sữa thanh trùng và sữa tiệt trùng là sản phẩm dễ bị nhiễm khuẩn nếu không khí không được kiểm soát chặt chẽ.
• Vi khuẩn, nấm mốc và bụi mịn có thể làm giảm chất lượng sản phẩm, gây hư hỏng và rút ngắn thời gian bảo quản.
• Phải duy trì môi trường vô trùng, sạch khuẩn để đảm bảo sữa không bị biến đổi mùi vị và màu sắc.

Ứng dụng hệ thống lọc HEPA & ULPA để đảm bảo không khí vô trùng

• Lọc HEPA (H13 - H14) loại bỏ 99,97% - 99,995% vi khuẩn, bụi mịn, bào tử nấm.
• Lọc ULPA (U15 - U17) giúp tạo ra môi trường gần như hoàn toàn vô trùng, ngăn chặn vi sinh vật có hại.
• Được lắp đặt trong hệ thống HVAC, phòng sản xuất, khu vực đóng chai sữa thanh trùng.

Kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm để tránh nhiễm khuẩn chéo

• Nhiệt độ tiêu chuẩn: 2 - 8°C để bảo vệ chất lượng sữa.
• Độ ẩm tiêu chuẩn: 50 - 60% RH, tránh tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển.
• Hệ thống lọc khí cần tích hợp cảm biến theo dõi độ ẩm và nhiệt độ để kiểm soát môi trường hiệu quả.

Kết quả: Giúp sữa thanh trùng và tiệt trùng giữ nguyên độ tươi ngon, đảm bảo hạn sử dụng kéo dài và không bị nhiễm khuẩn trong quá trình sản xuất.

2. Khu vực sản xuất sữa bột, thực phẩm chức năng từ sữa

Yêu cầu về chất lượng không khí trong sản xuất sữa bột và thực phẩm chức năng

• Sữa bột và thực phẩm chức năng từ sữa yêu cầu môi trường sạch đạt tiêu chuẩn cao để đảm bảo không có bụi mịn, vi khuẩn, tạp chất.
• Hệ thống phòng sạch ISO 6 - ISO 7 được áp dụng để duy trì không khí vô trùng, giảm nguy cơ ô nhiễm chéo trong quá trình sấy khô và đóng gói.

Ứng dụng hệ thống lọc khí:

Yêu cầu phòng sạch ISO 6 - ISO 7 với hệ thống lọc ULPA

• Lọc ULPA (U15 - U17) loại bỏ 99,9995% - 99,999995% hạt bụi ≥ 0,12 µm.
• Kiểm soát chặt chẽ vi khuẩn, bào tử nấm mốc, bụi siêu mịn.
• Được lắp đặt trong khu vực sấy khô, khu pha trộn bột, khu đóng gói sản phẩm.

Loại bỏ bụi mịn, vi khuẩn, bào tử nấm mốc giúp bảo vệ sản phẩm

• Bụi mịn (PM2.5, PM10) có thể làm sữa bột bị nhiễm tạp chất, ảnh hưởng đến hương vị và chất lượng.
• Vi khuẩn và nấm mốc có thể gây hỏng sữa bột nếu không khí không được kiểm soát tốt.
• Hệ thống lọc khí giúp đảm bảo độ tinh khiết, giữ nguyên mùi vị tự nhiên của sữa bột và thực phẩm chức năng.

Kết quả: Tạo ra sản phẩm sữa bột và thực phẩm chức năng tinh khiết, đạt tiêu chuẩn chất lượng cao, không bị nhiễm khuẩn hay tạp chất, kéo dài thời gian sử dụng.

3. Khu vực đóng gói và bảo quản sữa

Yêu cầu về chất lượng không khí trong khu vực đóng gói và bảo quản sữa

• Đây là giai đoạn quan trọng để bảo vệ sữa sau khi sản xuất, tránh tái nhiễm khuẩn trước khi đưa ra thị trường.
• Không khí trong khu vực này có thể chứa bụi, vi khuẩn, khí độc từ môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến hạn sử dụng và hương vị sản phẩm.

Ứng dụng hệ thống lọc khí: Kiểm soát bụi và mùi để bảo vệ chất lượng sản phẩm

• Hệ thống lọc khí giúp loại bỏ bụi mịn, vi khuẩn còn sót lại trong quá trình đóng gói.
• Ngăn chặn khí độc, hóa chất có thể làm thay đổi hương vị sữa.
• Cung cấp môi trường sạch, khô ráo, an toàn để đóng gói sản phẩm.

Sử dụng lọc than hoạt tính để loại bỏ khí độc và mùi khó chịu

• Lọc than hoạt tính hấp thụ các khí VOCs, SO₂, NH₃, giúp loại bỏ mùi hôi, mùi nhựa từ bao bì.
• Giúp sản phẩm giữ nguyên hương vị tự nhiên, tránh bị biến đổi trong quá trình bảo quản.
• Ứng dụng trong kho lạnh, khu vực lưu trữ sữa bột, sữa đặc, sữa thanh trùng.

Kết quả: Sữa sau khi đóng gói không bị nhiễm bụi, vi khuẩn hoặc hóa chất, đảm bảo sản phẩm tươi ngon, an toàn, kéo dài thời gian sử dụng.

IV. Kết luận

Hệ thống lọc khí đóng vai trò cốt lõi trong nhà máy sản xuất sữa, giúp kiểm soát bụi mịn, vi khuẩn, bào tử nấm mốc và khí độc, đảm bảo môi trường vô trùng, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm và đáp ứng tiêu chuẩn HACCP, GMP, ISO 22000.

Việc lựa chọn và lắp đặt bộ lọc khí phù hợp tại từng khu vực sản xuất giúp:

• Sữa thanh trùng & tiệt trùng: Không khí vô trùng, tránh nhiễm khuẩn chéo.
• Sản xuất sữa bột & thực phẩm chức năng: Đảm bảo độ tinh khiết, không nhiễm bụi mịn, vi khuẩn.
• Khu vực đóng gói & bảo quản: Kiểm soát bụi, khí độc, giúp bảo vệ hương vị và chất lượng sản phẩm.

VCR – Giải pháp lọc khí hàng đầu cho nhà máy thực phẩm!

Tư vấn – Thiết kế – Cung cấp hệ thống lọc khí đạt tiêu chuẩn quốc tế.

Hỗ trợ tối ưu hóa chất lượng không khí, bảo vệ sản phẩm sữa sạch, an toàn.

Liên hệ ngay: 090.123.9008 (Zalo/Call 24/7) hoặc truy cập vietnamcleanroom.com

PN