Sấy lạnh, Sấy chân không và Sấy thăng hoa phân biệt thế nào cho đúng?

Sấy lạnh, sấy chân không và sấy thăng hoa là 3 phương pháp sấy rất dễ gây nhầm lẫn vì một vài điểm tương đồng trong nguyên lý. Sự nhầm lẫn này đôi khi dẫn đến việc lựa chọn sai loại máy sấy phù hợp với sản phẩm. Bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn và phân biệt được 3 phương pháp sấy này nhé.

Có cần phân biệt sấy lạnh, sấy chân không và sấy thăng hoa?

Đây là 3 phương pháp sấy được sử dụng phổ biến trong sản xuất thực phẩm. Dù có những điểm giống nhau, nhưng trên thực tế, mỗi phương pháp đều có những đặc điểm riêng biệt đặc trưng.  Do đó mà chất lượng sản phẩm sau sấy của mỗi phương pháp cũng khác nhau.

Việc phân biệt các phương pháp sấy sẽ giúp khách hàng đánh giá được ưu nhược điểm của mỗi phương pháp. Cũng như đánh giá các yêu cầu về chất lượng sản phẩm, chi phí sản xuất, kinh phí đầu tư… Từ đó, lựa chọn được phương pháp sấy và máy sấy phù hợp với nhu cầu sản xuất.

1. Sấy lạnh (Sấy lạnh bơm nhiệt)

Sấy lạnh là gì?

Sấy lạnh (sấy bơm nhiệt) là phương pháp sấy ở nhiệt độ thấp (10 – 50^oC) với không khí đã được tách ẩm bằng hệ thống làm lạnh (độ ẩm 10 – 30%). Nước trong nguyên liệu sẽ được tách ra nhờ vào sự chênh lệch độ ẩm giữa bên trong nguyên liệu và môi trường sấy.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy sấy lạnh bơm nhiệt

Một máy sấy lạnh có cấu tạo cơ bản gồm: máy nén lạnh, dàn ngưng, dàn bay hơi, van tiết lưu, bầu chứa, quạt đối lưu, hệ thống bơm nhiệt, khay sấy, hệ thống điện điều khiển, cảm biến nhiệt, cảm biến độ ẩm,…

Nguyên lý làm việc của máy sấy lạnh có thể được tóm tắt như sau:

• Không khí mang hơi ẩm lớn từ buồng sấy được đưa qua hệ thống lạnh – hệ thống hút ẩm. Tại đây, nhiệt độ của không khí được môi chất trong hệ thống lạnh hấp thụ. Không khí bị giảm nhiệt độ đột ngột sẽ tạo ra sự ngưng tự của hơi nước. Hơi nước được ngưng tụ thành giọt và được thải bỏ ra ngoài.
• Kết quả sau khi qua hệ thống hút ẩm, không khí trở nên rất khô có nhiệt độ thấp. Không khí khô này tiếp tục được đưa qua bộ phận cấp nhiệt để đốt nóng và được đưa trở lại buồng sấy để sấy khô sản phẩm. Đây là chu trình tuần hoàn liên tục và khép kín, chỉ có lượng nước trong sản phẩm là được đưa ra ngoài.

Ưu điểm của công nghệ sấy lạnh trong thực phẩm

• Do được sấy với nhiệt độ thấp hoặc ngang với nhiệt độ môi trường, thường từ 20 đến dưới 40^oC như đã nói ở trên nên sản phẩm sau sấy giữ được màu sắc, hương vị và quan trọng là chất dinh dưỡng cũng như cấu trúc tốt.
• Tăng giá trị cảm quan cũng như giá trị thương phẩm cho sản phẩm sấy
• Áp dụng phương pháp tách ẩm trực tiếp từ không khí bằng máy nén lạnh nên quá trình sấy diễn ra tự nhiên và nhanh hơn phương pháp sấy thông thường

2. Sấy chân không

Sấy chân không là phương pháp sấy vật liệu ở môi trường có áp suất cực thấp và gần như là chân không. Ở môi trường chân không, nước sẽ sôi ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với nhiệt độ sôi thông thường. Khi nước sôi đồng nghĩa với sự bốc hơi nước diễn ra rất nhanh làm cho nguyên liệu khô nhanh hơn với sấy nhiệt thông thường.

Nguyên lý hoạt động của máy sấy chân không

Máy sấy chân không có cấu tạo cơ bản gồm buồng sấy, hệ thống gia nhiệt, quạt gió, hệ thống ngưng tụ, bơm chân không,…

Nguyên lý hoạt động của máy sấy chân không phụ thuộc vào điểm sôi của nước. Hệ thống bơm hút chân không sẽ làm cho áp suất trong buồng sấy giảm đến giá trị yêu cầu. Lúc này, hệ thống gia nhiệt sẽ cấp nhiệt cho buồng sấy. Vì áp suất ở buồng sấy thấp, nước sẽ sôi ở nhiệt độ khoảng 30 – 40^oC. Khi đó nước trong sản phẩm sẽ nhanh chóng bốc hơi và khuếch tán ra ngoài.

Không khí mang hơi nước trong buồng sấy được bơm chân không hút theo chu kỳ. Và được tách ẩm trên đường đi nhờ hệ thống ngưng tụ trước khi đi vào bơm hút chân không.Sấy chân không có ưu điểm tốt hơn sấy lạnh là thời gian sấy nhanh. Vì sấy ở nhiệt độ thấp nên sản phẩm sấy chân không giữ được màu sắc, mùi vị, dinh dưỡng tốt hơn các phương pháp sấy thông thường.

3. Sấy thăng hoa

Sấy thăng hoa (freeze drying) là một kỹ thuật còn được gọi là “làm lạnh khô” hay còn gọi là kỹ thuật khử nước. Đây là quá trình mà nước trong nguyên liệu được loại bỏ bằng sự thăng hoa hơi nước. Sự thăng hoa được hiểu là sự biến đổi trạng thái của nước từ dạng rắn trực tiếp thành dạng hơi mà không qua dạng lỏng.

Các giai đoạn của quá trình sấy thăng hoa

• Giai đoạn 1: Lạnh đông nguyên liệu để chuyển một phần nước trong nguyên liệu sang dạng rắn.
• Giai đoạn 2: Giai đoạn thăng hoa: Tạo áp suất chân không rồi gia nhiệt nguyên liệu đã lạnh đông trong buồng sấy để nước thăng hoa.
• Giai đoạn 3: Giai đoạn bay hơi ẩm còn lại.

Do trong giai đoạn lạnh đông, chúng ta không thể chuyển toàn bộ lượng nước trong nguyên liệu sang dạng rắn. Do đó sau giai đoạn sấy thăng hoa là giai đoạn sấy chân không để tách phần ẩm ở dạng lỏng còn trong nguyên liệu. Đảm bảo độ ẩm của nguyên liệu sau quá trình sấy sẽ đạt yêu cầu.

Ưu nhược điểm của sấy thăng hoa trong thực phẩm

Sấy thăng hoa là công nghệ sấy hiện đại bậc nhất đem lại chất lượng sản phẩm vượt xa các phương pháp sấy khác. Sản phẩm sấy thăng hoa có cấu trúc xốp, ít bị co rút, biến dạng. Nhiệt độ cuối quá trình sấy thấp nên không làm tổn thất các cấu tử mẫn cảm nhiệt trong thực phẩm. Từ đó, giữ được chất lượng dinh dưỡng và giá trị cảm quan đặc trưng của nguyên liệu.

Ngoài ra, sấy thăng hoa còn có thể ứng dụng đa dạng các loại nguyên liệu, kể cả những nguyên liệu có cấu trúc mềm hay dạng lỏng.Tuy vậy, hệ thống máy sấy thăng hoa tương đối phức tạp, giá thành máy thiết bị cao. Bên cạnh thời gian sấy dài và chi phí vận hành lớn nên vẫn còn nhiều hạn chế trong việc ứng dụng công nghệ này vào sản xuất thực phẩm.

Trên đây là một vài thông tin về các phương pháp sấy đang được sử dụng trong sản xuất thực phẩm. Hy vọng sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn và lựa chọn được phương pháp sấy tối ưu nhất.

Ngọc Mai VinaOrganic.