Kiến thức WITT

Nguyên lý và công nghệ

Hòa trộn khí cho đóng gói khí quyển biến đổi (MAP)

Nguyên tắc của MAP là thay không khí trong bao bì bằng một hỗn hợp khí xác định, chủ yếu gồm CO₂, N₂ và O₂. CO₂ ức chế vi khuẩn hiếu khí và nấm mốc; N₂ là khí trơ đẩy ô xy ra ngoài và làm khí đỡ vì khuếch tán rất chậm qua màng nhựa, giúp bao bì không bị xẹp khi CO₂ hòa tan vào thực phẩm; O₂ nồng độ cao được dùng có chủ đích cho thịt đỏ để giữ màu đỏ. Theo tài liệu của WITT, hàm lượng CO₂ trên 20% giúp giảm đáng kể sự phát triển vi sinh ở thịt, và cá thường cần tối thiểu 20% CO₂; CO₂ quá cao có thể làm sản phẩm có vị chua. CO bị cấm dùng cho khí quyển biến đổi trong thực phẩm tại EU.

So với khí trộn sẵn trong chai, bộ trộn khí tại chỗ cho hỗn hợp đồng nhất, không phân tầng, đổi tỷ lệ trong vài giây và tiết kiệm chi phí khí. WITT sử dụng bốn công nghệ trộn:

• Van trộn cơ khí tỷ lệ: trái tim của nhiều bộ trộn WITT, có 2 đầu vào và 1 đầu ra; xoay núm sẽ dịch chuyển tổ hợp lỗ tiết lưu – piston để điều chỉnh tỷ lệ lưu lượng hai khí. Với hỗn hợp từ 3 khí trở lên, mỗi khí được định lượng bằng một van riêng.
• Van trộn điện: cùng nguyên lý piston – lỗ tiết lưu nhưng do động cơ điện điều khiển, cho phép chỉnh tinh hơn và lưu, lặp lại công thức dễ dàng.
• Bộ điều lưu khí nén qua vật liệu xốp: mỗi khí đi qua một diện tích bề mặt khác nhau của khối thiêu kết; gần như không bị ảnh hưởng bởi dao động áp suất, không cần điện hay bình chứa hỗn hợp.
• Bộ điều khiển lưu lượng khối (MFC): mỗi khí một MFC đo lưu lượng theo nguyên lý dẫn nhiệt rồi điều chỉnh; bù dao động áp suất, nhiệt độ, lưu công thức theo sản phẩm và ghi nhận lưu lượng phục vụ kiểm soát chất lượng.

Trong tên model, KM là họ cho lưu lượng nhỏ – trung bình, MG cho lưu lượng trung bình – rất lớn; con số phía sau cho biết cấp lưu lượng. Hậu tố -ME nghĩa là có van điện từ kết hợp công tắc/bộ truyền áp suất, đặc biệt tin cậy khi lấy khí gián đoạn – tình huống điển hình của máy đóng gói, vốn chỉ xả khí theo từng chu kỳ.

Phân tích khí headspace O₂/CO₂

Phân tích headspace là lấy một lượng nhỏ khí trong khoảng trống phía trên sản phẩm qua kim xuyên miếng đệm (septum) dán trên bao bì, rồi đo nồng độ O₂ và CO₂. Mục tiêu là xác nhận ô xy dư đủ thấp (hoặc O₂ đủ cao với thịt đỏ) và CO₂ đúng công thức. Các điểm kỹ thuật cần lưu ý:

• Thể tích mẫu: OXYBABY 6.0 chỉ cần khoảng 2 ml khí, phù hợp cả bao bì nhỏ, headspace hẹp; có thêm chức năng hiển thị áp suất trong bao bì.
• Cảm biến: cảm biến O₂ của OXYBABY có tuổi thọ khoảng 2 năm tùy cường độ sử dụng và người dùng tự thay được; máy để bàn PA dùng cảm biến zirconia cho kết quả nhanh, chính xác hơn.
• Lấy mẫu ngẫu nhiên hay liên tục: máy cầm tay OXYBABY và máy để bàn PA 7.0, MAPY 4.0 lấy mẫu từng gói; bộ phân tích inline gắn vào bộ trộn để giám sát liên tục và ngắt máy đóng gói khi vượt ngưỡng.
• Dữ liệu HACCP: lưu kết quả theo sản phẩm, dây chuyền, người đo; phần mềm OBCC hỗ trợ truy xuất và lập hồ sơ cho khách hàng.

Các phương pháp kiểm tra rò rỉ bao bì

Phương pháp	Nguyên lý	Thiết bị WITT
Thử bọt khí trong nước	Đặt gói vào buồng nước, hút chân không khoảng trống phía trên; gói phồng lên và khí thoát ra thành chuỗi bọt tại vị trí rò. Không cần khí đánh dấu, xác định được vị trí lỗ.	LEAK-MASTER EASY / EASY PLUS; bộ phụ kiện cho ASTM F2096 (thử bằng áp suất trong để phát hiện rò lớn)
Khí đánh dấu CO₂ trong buồng chân không	Gói đặt trong buồng được hút chân không; nếu rò, CO₂ trong khí bảo vệ thoát ra và cảm biến CO₂ phát hiện trong vài giây. Không phá hủy, không cần helium.	LEAK-MASTER PRO 2 (lấy mẫu), MAPMAX và ONE (inline)
Chênh áp / biến đổi thể tích	Phát hiện thay đổi thể tích gói dựa trên chênh lệch áp suất, không phụ thuộc khí thử; phù hợp sản phẩm không nạp CO₂ và gói ít headspace.	LEAK-MASTER CONTURA

Với công nghệ CO₂, độ nhạy có thể tới lỗ rò khoảng 10 µm tùy sản phẩm và điều kiện thử. MAPMAX kiểm tra cả gói đơn hoặc thùng hàng với tối đa 15 chu kỳ/phút, yêu cầu gói chứa tối thiểu 10% CO₂ và không dùng cho bao bì có O₂ trên 20,9% như thịt tươi đóng khí giàu ô xy. LEAK-MASTER ONE kiểm tra từng gói với mười hai buồng chân không song song, đến 120 gói/phút. Bộ mô phỏng rò rỉ có các lỗ khoan laser 25, 50, 100 và 250 µm giúp xác định thời gian thử, mức chân không và giới hạn rò chấp nhận cho từng loại bao bì.

Van chống cháy ngược và an toàn khí theo ISO 5175

Khi xảy ra cháy ngược, ngọn lửa lan dọc đường ống với vận tốc có thể gấp đôi tốc độ âm thanh, không thể can thiệp bằng tay. Van chống cháy ngược hiện đại của WITT kết hợp nhiều lớp bảo vệ:

• Bộ chặn lửa (FA): lõi thép không gỉ diện tích lớn dập tắt ngọn lửa từ mọi hướng.
• Van ngắt theo nhiệt độ (TV): ngắt khí khi cháy ngược kéo dài, trước khi thân van nóng tới mức nguy hiểm.
• Van một chiều (NV): lò xo chặn dòng khí ngược chậm hoặc đột ngột, ngăn hình thành hỗn hợp nổ trong nguồn cấp.
• Van ngắt theo áp suất (PV) và van xả áp (RV) trên một số model, bảo vệ thêm cho van và ống mềm.

Các van chống cháy ngược dùng cho chai khí, điểm lấy khí và đường ống được chứng nhận theo DIN EN ISO 5175-1 – tiêu chuẩn hiện hành cho thiết bị an toàn khí cháy ở châu Âu, thay thế EN 730-1 trước đây. Van một chiều khí cho thiết bị công nghệ tuân theo DIN EN ISO 5175-2. Ứng dụng hydro – ô xy cho máy điện phân có model riêng chứng nhận theo DIN 32508.

Cách chọn thiết bị phù hợp

• Bộ trộn khí: xác định chính xác cặp khí (mỗi khí có khối lượng riêng khác nhau nên van trộn được cấu hình riêng), dải tỷ lệ, lưu lượng lớn nhất và áp suất ra cần thiết (xem biểu đồ lưu lượng trong bảng dữ liệu), kiểu lấy khí liên tục hay gián đoạn. Bộ trộn đã cấu hình cho O₂/N₂ có thể chuyển sang CO₂/N₂ nhưng không làm ngược lại vì yêu cầu sạch dầu mỡ của ô xy.
• Máy phân tích: chọn cầm tay khi cần kiểm tra tại máy đóng gói, kho, siêu thị; chọn để bàn khi cần độ chính xác cao, kết nối mạng; chọn inline khi muốn giám sát liên tục và tự động dừng máy.
• Kiểm tra rò rỉ: thử bọt khí cho chi phí thấp và định vị lỗ; CO₂ cho thử không phá hủy độ nhạy cao; chênh áp cho bao bì không có CO₂; hệ inline khi cần kiểm tra 100% sản lượng.
• Van chống cháy ngược: chọn theo loại khí, lưu lượng, áp suất làm việc, ren kết nối và vật liệu (đồng thau hoặc inox). Mỗi van chỉ được nối một thiết bị tiêu thụ.

Vận hành và bảo trì

• Cấp khí đầu vào với áp suất đồng đều cho các khí thành phần; nên lắp giám sát áp suất đầu vào để phát hiện sớm khi chai/bồn sắp hết.
• Máy phân tích khí nên kiểm tra và hiệu chuẩn hằng năm; WITT hiệu chuẩn bằng khí chuẩn pha theo phương pháp thể tích tuyệt đối và cấp chứng nhận phục vụ đánh giá IFS. Thay kim, miếng đệm, bộ lọc định kỳ để tránh hút nước hoặc mảnh thực phẩm vào cảm biến.
• Thiết bị kiểm tra rò rỉ cần được xác nhận định kỳ bằng lỗ rò chuẩn; buồng thử phải sạch và kín.
• Van chống cháy ngược lắp được ở mọi tư thế, nhiệt độ làm việc tối đa 60 °C; nên kiểm tra hằng năm van một chiều, độ kín thân van và khả năng thông lưu. Chỉ nhà sản xuất được phép sửa chữa van; người dùng chỉ thay lưới lọc đầu vào.
• Tiêu chuẩn EN 17931:2026 đặt ra yêu cầu kiểm tra định kỳ thiết bị an toàn khí (van chống cháy ngược, khớp nối, ống mềm, bộ điều áp): thử hằng năm ở áp suất làm việc; kiểm tra toàn diện hoặc thay mới khi đã xảy ra cháy ngược hoặc chậm nhất 5 năm kể từ ngày đưa vào sử dụng, tùy cường độ sử dụng. Mốc tính là ngày đưa vào sử dụng, không phải ngày sản xuất.