27/10/2019
SẤY THĂNG HOA LÀ GÌ?
Sấy thăng hoa là gì: làquá trình tách ẩm ra khỏi vật sấy bằng sự thăng hoa của nước. Quá trình thăng hoa là qúa trình chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể hơi. Ở điều kiện bình thường, ẩm trong thực phẩm ở dạng lỏng. Nên để thăng hoa chúng cần được chuyển sang thể rắn bằng phương pháp lạnh đông. Chính vì vậy nên còn gọi là phương pháp Sấy lạnh đông (Freeze Drying hay Lyophillisation).
Quá trình sấy thăng hoa bao gồm hai giai đoạn: làm lạnh đông và tiếp theo sấy khô bằng chân không thấp. Cả hai hệ thống đều hoạt động rất tốn kém; khi thiết bị STH hoạt động theo mẻ, chi phí vận hành càng tăng cao. Hiện nay đã có các thiết bị làm việc liên tục, nhưng chi phí đầu tư rất cao. Vì vậy phương pháp thăng hoa chỉ hạn chế sử dụng đối với các sản phẩm đắt tiền. Bên cạnh đó, không phải bất kỳ nguyên liệu nào cũng có thể sấy bằng phương pháp lạnh đông. Đối với những nguyên liệu có cấu trúc dễ bị hư hại trong quá trình sấy lạnh đông; thì sản phẩm STH khi hồi nguyên sẽ có kết cấu tồi.
Thăng hoa nhất là phương pháp sấy nhanh (AFD: accelerated freeze drying) được áp dụng rộng rãi ở Mỹ. Tại Việt Nam, máy STH dùng để sấy các sản phẩm quý như đông trùng hạ thảo, nấm linh chi, sâm ngọc linh, yến xào…. Sẽ giúp bảo quản nguyên vẹn màu sắc, hình dạng, dinh dưỡng sản phẩm.
CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SẤY THĂNG HOA
Giai đoạn làm lạnh lạnh đông
Giai đoạn đầu tiên của quá trình STH là làm lạnh đông sản phẩm. Quá trình này được thực hiên bằng hai cách:
• Cách 1: trong thiết bị làm lạnh đông thông thường hoặc ni tơ lỏng để làm lạnh đông sản phẩm bên ngoài buồng sấy thăng hoa.
• Cách 2: sản phẩm tự lạnh đông ngay trong buồng sấy khi buồng sấy được hút chân không.
Sản phẩm cần được làm lạnh đông rất nhanh. Để hình thành cá tinh thể băng nhỏ ít gây hư hại đến cấu trúc tế bào của sản phẩm. Đối với sản phẩm dạng lỏng; phương pháp làm lạnh đông chậm được sử dụng để băng tạo thành từng lớp. Các lớp này tạo nên các kênh giúp cho hơi nước dịch chuyển dễ dàng.
Giai đoạn thăng hoa
Giai đoạn kế tiếp: là tách nước trong suốt quá trình sấy tiếp theo để làm khô sản phẩm. Nếu áp suất nước được giữ dưới 4,58mmHg (610,5Pa) và nước ở dạng băng. Khi sản phẩm được cung cấp nhiệt, thì băng rắn sẽ thăng hoa trực tiếp thành hơi mà không bị tan chảy. Hơi nước tiếp tục được tách khỏi sản phẩm bằng cách giữ cho 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; ngưng tụ nó bằng các ống xoắn ruột gà lạnh, các bản lạnh hoặc bằng hóa chất. Khi quá trình tiếp diễn, bề mặt thăng hoa di chuyển vào bên trong sản phẩm đông lạnh, làm sản phẩm được sấy khô. Nhiệt lượng cần thiết để dịch chuyển bề mặt thăng hoa (ẩn nhiệt thăng hoa) được truyền đến sản phẩm do sự dẫn nhiệt hoặc do vi sóng cung cấp. Hơi nước di chuyển ra khỏi sản phẩm qua các kênh được hình thành do băng thăng hoa và được lấy đi.
Như vậy nếu không tính quá trình mất ẩm trong phương pháp. Để vật ẩm tự lạnh đông trong buồng sấy khi hút chân không. Thì sản phẩm được sấy trong hai giai đoạn: trước tiên do quá trình thăng hoa xuống khoảng 15% độ ẩm. Sau đó do bay hơi của phần nước đóng băng đến 2% độ ẩm bằng quá trình nhả ẩm đẳng nhiệt. Quá trình nhả ẩm: đẳng nhiệt (desorption) đạt được bằng cách nâng nhiệt độ máy sấy lên gần nhiệt độ môi trường xung quanh. Trong khi vẫn giữ áp suất thấp giống như quá trình sấy ở các thiết bị sấy chân không thông thường.
