Hiện nay, có rất nhiều công nghệ sấy được áp dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm. Trong đó, máy sấy thăng hoa là một trong những phương pháp có nhiều ưu điểm nổi bật. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về thiết bị này.
Máy sấy thăng hoa là gì?
Sấy thăng hoa là quá trình tách ẩm ra khỏi nguyên liệu sấy bằng sự thăng hoa của nước. Dễ hiểu hơn, đây là quá trình chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể hơi.
Ở điều kiện bình thường, lượng ẩm trong thực phẩm sẽ ở dạng lỏng. Do đó, để thăng hoa chúng cần được chuyển sang thể rắn bằng phương pháp đông lạnh. Chính vì thế, sấy thăng hoa còn có tên gọi khác là sấy lạnh đông.
Công nghệ sấy thăng hoa được phát minh bởi Arsène d’Arsonval và trợ lý của ông Frederic Bordas vào năm 1906. Tại phòng thí nghiệm sinh học vật lý của Collège de France ở Paris. Đến nay, máy sấy thăng hoa đã được ứng dụng rộng rãi và đem đến nhiều lợi ích cho ngành công nghiệp thực phẩm.
Nguyên lý hoạt động của máy sấy thăng hoa
Máy sấy thăng hoa hoạt động theo nguyên lý cấp đông nhanh các nguyệt liệu. Sau đó, tiến hành giảm áp suất môi trường để các tinh thể đá đông trong nguyệt liệu sẽ thăng hoa từ rắn sang khí.
Như vậy, quá trình sấy thăng hoa sẽ trải qua 2 giai đoạn:
Giai đoạn làm lạnh đông
Làm lạnh đông sản phẩm là giai đoạn đầu tiên của quá trình sấy thăng hoa. Quá trình này có thể được thực hiện bằng một trong hai cách sau:
– Cách 1: Sản phẩm tự đông lạnh ở buồng sấy thăng hoa khi buồng sấy được hút chân không.
– Cách 2: Nguyên liệu được lạnh đông bằng thiết bị thông thường hoặc bằng ni tơ lỏng bên ngoài buồng sấy.
Quá trình làm lạnh đông cần tiến hành nhanh chóng để hình thành các tinh thể băng nhỏ. Nhờ đó mà không hư hại đến cấu trúc tế bào của sản phẩm.
Với những nguyên liệu sấy dạng lỏng, bước làm lạnh đông sẽ tiến hành chậm hơn để băng tạo thành từng lớp. Các lớp này tạo nên các kênh giúp cho hơi nước di chuyển dễ dàng hơn.
Giai đoạn thăng hoa
Tiếp đến là giai đoạn tách nước trong quá trình sấy để làm khổ nguyên liệu.
Nếu nước ở dạng băng, áp suất nước được giữ dưới 4,58mmHg (610,5Pa). Khi nguyên liệu được cung cấp nhiệt, băng rắn sẽ thăng hoa trực tiếp thành hơi mà không bị tan chảy.
Lúc này, hơi nước sẽ tiếp tục tách khỏi nguyên liệu bằng cách điều chỉnh áp suất trong buồng sấy thấp hơn áp suất hơi nước trên bề mặt của băng. Đồng thời, tách hơi nước bằng máy bơm chân không và ngưng tụ bằng các ống xoắn ruột gà lạnh, bằng hóa chất hoặc các bản lạnh.
Khi quá trình này được tiếp diễn, bề mặt thăng hoa sẽ di chuyển vào trong nguyên liệu ẩm đông lạnh. Nhờ đó, nguyên liệu được sấy khô.
Nhiệt lượng để dịch chuyển bề mặt thăng hoa truyền đến nguyên liệu được cung cấp bởi sự dẫn nhiệt hoặc do vi sóng. Lượng hơi nước di chuyển từ nguyên liệu sẽ di chuyển qua các kênh được hình thành do băng thăng hoa và được lấy đi.
Ưu điểm của phương pháp sấy thăng hoa
Bên cạnh các công nghệ sấy phổ biến hiện nay như sấy lạnh, sấy nóng, sấy chân không… thì máy sấy thăng hoa ngày càng được ứng dụng rộng rãi bởi những ưu điểm nổi bật sau:
– Sản phẩm sau khi được sấy thăng hoa có chất lượng tốt. Các dinh dưỡng có trong sản phẩm như vitamin, protein, lipit, gluxit, màu sắc, hương vị gần như được giữ nguyên vẹn.
– Sau khi được sấy thăng hoa, sản phẩm có độ xốp mềm. Khi ngâm trong nước sản phẩm sẽ trở về trạng thái ban đầu.
– Sản phẩm sau khi sấy nếu cho vào túi ép chân không và bảo quản ở nhiệt độ phù hợp có thể sử dụng lâu dài.
– Chi phí bảo quản thấp.
– Có thể sử dụng sấy đa nguyên liệu.
Quy trình sử dụng máy sấy thăng hoa
Quy trình sử dụng máy sấy thăng hoa bao gồm các bước sau:
– Rửa sạch và chế biến thực phẩm.
– Tiến hành cấp đông nhanh ở nhiệt độ thấp từ -30 đến -50 độ C.
– Sau đó, đưa vào buồng hút chân không. Lúc này, các tinh thể nước đá có trong thực phẩm sẽ thăng hoa mà không qua giai đoạn hóa lỏng. Có khoảng 90% ẩm trong nguyên liệu sẽ được lấy đi.
– Tiến hành làm khô thứ cấp để làm bay hơi ẩm còn sót lại. Lúc này, điều chỉnh nhiệt độ tăng dần (có thể > 0 độ C). Độ ẩm trong nguyên liệu còn khoảng 1~4%.
– Lấy thực phẩm ra ngoài và đóng gói chân không, ngăn ẩm và oxy hóa.
Ứng dụng máy sấy thăng hoa
Một trong những ưu điểm nổi bật của máy sấy thăng hoa phải kể đến chính là thiết bị có thể sấy đa dạng nguyên liệu. Cụ thể, một số nguyên liệu được ứng dụng sấy thăng hoa gồm:
– Các loại trái cây như dứa, mít, xoài.
– Rau củ quả: Rau cần, nấm, ngô ngọt, cà rốt, rau chân vị, măng tây, ớt đỏ, cải bắp, đậu…
– Hải sản: Cá, cua, tôm, mực, sò điệp…
– Thực phẩm: Thịt lợn, thịt bò, thịt gà, thịt vịt.
– Bột chuối, bột dâu tây, bột kiwi, bột dứa.
– Dầu linh chi, tinh dầu tỏi, sữa ong chứa, dầu nấm hương, kháng sinh, cao xương cá.
– Bột cà phê, bột xì dầu, bột trà, bột dấm.
– Súp miso, đậu phụ.
– Các loại vi khuẩn.
– Máu huyết tương dùng trong sinh hoạt.
– Mẫu vật sinh học.
Hy vọng với những thông tin trên đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về máy sấy thăng hoa. Nếu còn thắc mắc xung quanh sản phẩm, bạn đọc có thể liên lạc qua thông tin dưới đây.
