Sấy thăng hoa là gì

Sấy thăng hoa là quá trình tách nước ra khỏi vật liệu nhằm giúp vật liệu tránh được những hư hỏng trong quá trình bảo quản. Dưới thời đại công nghiệp, sấy được xem là một quá trình công nghệ được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành công, nông nghiệp.

Trong quá trình sấy, nước được cho bay hơi ở nhiệt độ bất kỳ do sự chênh lệch độ ẩm tại bề mặt và bên trong vật liệu (khuếch tán ẩm) hoặc sự chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh. Sấy là một quá trình không ổn định, độ ẩm của vật liệu sấy thay đổi theo cả không gian và thời gian.

Trong các phương pháp làm khô cơ học, hóa lý, nhiệt… thì quá trình sấy bằng nhiệt thường được sử dụng nhất và là một kỹ thuật quan trọng được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều ngành công – nông nghiệp như hóa chất, dược phẩm, chế biến nông – hải sản, vật liệu xây dựng… Đó không chỉ là một quá trình tách ẩm đơn thuần mà còn là một quá trình công nghệ. Nó đòi hỏi vật liệu sau khi sấy phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn ít năng lượng vì chỉ phí vận hành thấp. Do đó, cần phải dựa vào tính chất vật liệu, lượng sản phẩm để chọn ra chế độ và phương pháp sấy tối ưu cũng như tùy vào năng suất, hiệu quả kinh tế mà chọn hệ thống sấy cho phù hợp.

Quy trình sấy thăng hoa

Quá trình sấy thăng hoa trải qua 3 giai đoạn chính : giai đoạn làm lạnh, giai đoạn thăng hoa và giai đoạn bốc hơi ẩm còn lại.

Giai đoạn làm lạnh (giai đoạn lạnh đông)

Trong giai đoạn này vật liệu sấy được làm lạnh từ nhiệt độ môi trường khoảng 200C xuống nhiệt độ (-10 ; -150C). Trong giai đoạn này sản phẩm cần được làm lạnh đông rất nhanh để hình thành các tinh thể băng nhỏ ít gây hư hại đến cấu trúc tế bào của sản phẩm.

Giai đoạn thăng hoa

Giai đoạn này là giai đoạn tách ẩm chính của phương pháp sấy thăng hoa. Ở đây áp suất hơi nước được giữ dưới 4,58 mmHg (610,5 Pa) 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.

Đường cong sấy
Khi hút chân không, áp suất trong buồng sấy giảm xuống, ẩm tự do bay hơi mạnh làm giảm nhanh nhiệt
độ của nó xuống đến nhiệt độ đóng băng tB của ẩm ( đường A-B ). Quá trình đóng băng của ẩm có toả nhiệt nên nhiệt độ của vật sấy tăng lên một chút( B – C). Quá trình thăng hoa ẩm diễn ra khác với quá trình sấy thứ nhất (tốc độ không đổi) trong sấy đối lưu là nhiệt độ tăng lên một ít theo thời gian sấy ( đoạn C-D dốc lên). Điều đó được giải thích là ở lớp sâu bên trong vật sấy còn có ẩm đang đóng băng.

Giai đoạn bốc hơi ẩm còn lại

Là giai đoạn làm bay hơi ẩm liên kết, nhiệt độ của vật liệu sấy tăng nhanh. Trong một số sản phẩm (ví dụ nước ép trái cây, dịch chiết cà phê cô đặc), sự hình thành nên trạng thái thuỷ tinh trong quá trình đóng băng gây ra nhiều khó khăn cho việc di chuyển hơi nước.

Các loại máy bơm BUSCH

Ứng dụng của sấy thăng hoa

Hiện nay, sấy thăng hoa được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm, công nghiêp dược, công nghiệp hóa học và một số ngành khác… Sấy thăng hoa, nhất là phương pháp sấy nhanh (AFD : accelerated freeze drying) được áp dụng rộng rãi ở Mỹ để sấy các loại nguyên liệu đắt tiền như thịt gia súc, gia cầm…Ngoài ra nó còn được sử dụng để sấy các sản phẩm khác như : cà phê, gia vị, trong dược phẩm v.v…

Dược phẩm và công nghệ sinh học

Các loại vacxin: Do giữ được các tính chất tươi sống, các hoạt tính sinh học, đặc hiệu vv.. . nên kỹ thuật sấy thăng hoa được sử dụng để sản xuất các loại vắc xin đông khô cho người và gia súc.

Huyết tương: Huyết tương sấy thăng hoa là sản phẩm được sản xuất từ máu tươi, là một trong những vật phẩm rất quý báu, dùng để điều trị cấp cứu. Trong quá trình sản xuất huyết tương khô người ta làm lạnh và sấy thăng hoa để đạt được huyết tương có độ ẩm 1%.

Công nghệ thực phẩm

Mật ong: Sau khi sản phẩm đã đạt đến nhiệt độ cần thiết (-50C). Ta dừng máy cấp đông và vận hành máy rút chân không để duy trì áp suất chân không trong buồng, các tinh thể đá trong mật ong thăng hoa ở áp suất thấp. Sau thời gian khoảng 15 giờ cho máy rút chân không hoạt động, chúng ta thu được bột mật ong.

Trái cây: Thực tế bất kỳ loại trái cây nào cũng có thể sấy thăng hoa như dâu, lê, mâm sôi, quả
việt quất, cam, chanh, táo, nho, kiwi, ổi, đu đủ, chuối và nho…

Xem thêm: Kỹ thuật cô đặc mía đường

Download tài liệu sấy thăng hoa rau củ quả

download

Chuyên gia

0969.65.38.61