Máy chiết rót là thiết bị chuyên dụng dùng để chiết định lượng với độ chính xác cao và sai số rất nhỏ. Bởi vì đây là loại máy đặc thù, nên cơ chế vận hành của máy cũng rất phức tạp và được chia thành nhiều loại đáp ứng chiết rót các loại nguyên liệu khác nhau. Dưới đây là 4 cơ chế vận hành phổ biến được Hoa Việt tổng hợp và giới thiệu trong bài viết này.
1. Cơ chế chiết rót kiểu van
Cơ chế chiết rót kiểu van là một giải pháp đơn giản, bao gồm một xi lanh chia độ, van ba ngã, ống xả có thể điều chỉnh và ống nạp để đo thể tích nguyên liệu.
Khi tiến hành chiết rót, van ba ngã xoay để chất lỏng từ bình chứa chảy vào bình đo, đẩy không khí ra qua ống thông hơi. Khi mặt nước chất lỏng vượt qua đầu dưới của ống, không khí sẽ ngừng thoát ra, chỉ khi mực chất lỏng cao hơn mặt nước trong bình đo. Áp suất không khí trong bình được nén đến bằng áp suất của chất lỏng, ngừng việc chảy chất lỏng vào bình đo. Chất lỏng trong ống xả sẽ tiếp tục lên và điều này phụ thuộc vào nguyên tắc bình tương hỗ.
2. Cơ chế chiết rót với thùng đo và van trượt
Máy chiết rót sử dụng thùng đo và van trượt thường được áp dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất sữa, rượu và các sản phẩm thực phẩm lỏng khác có độ nhớt thấp.
Trên đáy của thùng đo có van trượt, trong đó phần trên của van là rỗng và phần dưới là đặc. Van trượt được điều khiển bởi một lò xo để di chuyển lên và xuống trong ống lót được cố định ở đáy thùng. Khi van ống đệm được nâng lên đủ cao, chất lỏng trong thùng đo được đẩy vào thùng chứa thông qua ống lót. Sau khi chiết rót hoàn thành, thùng đo được hạ xuống và chu trình làm việc lặp lại.
Cơ chế này cho phép điều chỉnh lượng chất lỏng chảy vào thùng chứa bằng cách thay đổi thể tích của thùng đo phù hợp với yêu cầu sản xuất.
3. Thiết bị chiết rót đẳng tĩnh để làm đầy dung dịch bằng khí
Để giữ cho các chất lỏng chứa carbon dioxide không mất đi trong quá trình chiết rót, người ta thường sử dụng cơ chế làm đầy đẳng áp. Quá trình làm việc của máy chiết rót theo cơ chế nạp đẳng áp bao gồm:
- Đổ khí vào chai để tạo áp suất trong chai bằng với áp suất của chất lỏng chứa carbon dioxide.
- Mở lỗ nạp chất lỏng để cho chất lỏng chảy vào bình chứa, chỉ do sự chênh lệch áp suất.
- Chiết rót đến khi chai đầy đủ theo thời gian hoặc định lượng (thường không cần thiết lập định lượng).
- Đóng lỗ nạp chất lỏng.
Quá trình này giúp bảo vệ hàm lượng carbon dioxide trong sản phẩm lỏng, thường được thực hiện ở nhiệt độ thấp để giảm thiểu sự giải phóng CO2.
4. Cơ chế chiết rót làm đầy bằng chân không
Trong cơ cấu của máy chiết rót chân không hiện đại, thường sử dụng van bi hoặc van trượt. Cơ chế này có hai rãnh trong thân máy chiết. Một rãnh kết nối với bơm chân không và rãnh khác kết nối với bồn chứa sản phẩm.
Khi van (hoặc van bi) ở vị trí đóng, ngăn chặn đường dẫn từ bơm chân không và sản phẩm. Khi đưa chai vào, van mở và quá trình chiết rót bắt đầu. Không khí trong bình được hút chân không để giảm áp suất. Sản phẩm từ bồn chứa sẽ chảy vào chai. Quá trình này tiếp tục cho đến khi chai đầy sản phẩm. Lúc này, đường dẫn từ bơm chân không sẽ bị ngắt, chai được đóng kín, và sản phẩm ngừng chảy vào chai. Một lượng nhỏ sản phẩm có thể bị hút vào không khí và được tách ra trong bình tách lỏng trước máy hút chân không.
Lượng sản phẩm trong chai thường được điều chỉnh bằng cách sử dụng ống áp lực có thể tháo rời hoặc bằng cách điều chỉnh thời gian hút của máy hút chân không.
Cơ chế chiết rót chân không được sử dụng để chiết các sản phẩm dễ hỏng hoặc dễ bị hư hỏng khi tiếp xúc với không khí, hoặc khi các sản phẩm yêu cầu khối lượng rót lớn, thời gian rót nhanh và quá trình đóng chai hiệu quả.
