Các công nghệ sấy phổ biến trong sản xuất thực phẩm

Phân loại phương pháp sấy

Quá trình sấy gồm 2 phương pháp:

Sấy tự nhiên: Tiến hành bay hơi bằng năng lượng tự nhiên như mặt trời, năng lượng gió…còn gọi là phơi sấy tự nhiên. Phương pháp này đỡ tốn nhiệt năng, nhưng không chủ động điều chỉnh được vận tốc quá trình theo yêu cầu kỹ thuật, năng suất thấp,…

Sấy nhân tạo: Thường được tiến hành trong các loại thiết bị sấy để cung cấp nhiệt cho các vật liệu ẩm. Sấy nhân tạo có nhiều dạng, tùy theo phương pháp truyền nhiệt mà trong kỹ thuật sấy có thể được phân loại như sau: sấy thăng hoa, sấy tuần hoàn khí nóng, sấy bơm nhiệt, sấy lạnh, sấy năng lượng mặt trời. Mỗi loại sấy sẽ có những ưu điểm và nhược điểm riêng, cho phép người dùng áp dụng cho từng loại sản phẩm cụ thể.

Chi tiết về từng phương pháp sấy như sau:

Sấy thăng hoa

Sấy thăng hoa (freeze drying) là một kỹ thuật còn được gọi là “làm khô lạnh” hay còn gọi là kỹ thuật khử nước, thường được sử dụng để bảo quản các loại nguyên liệu và thực phẩm, giúp thuận tiện hơn cho vận tải, cũng như giữ được các phẩm chất của sản phẩm ban đầu.

Công nghệ sấy thăng hoa không chỉ giữ cho sản phẩm luôn chất lượng tốt (các thành phần dinh dưỡng và hoạt chất sinh học, màu sắc, mùi, vị… gần như được bảo toàn không bị phá hủy) mà còn giữ được độ xốp mềm, khi ngâm vào nước sẽ nở trở lại và gần giống như nguyên liệu ban đầu.

Sấy thăng hoa được ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp bởi đặc tính ưu việt của nó. Hiện tại ở nước ta cũng đã có nhiều doanh nghiệp mạnh dạn đầu tư công nghệ này. Tuy nhiên chi phí thiết bị và chuyển giao công nghệ còn cao.

Sấy tuần hoàn khí nóng

Đây là phương pháp thổi trực tiếp khí nóng ở điều kiện áp suất khí quyển vào vật liệu cần sấy. Nhiệt từ gió tách ẩm ra khỏi vật sấy, gió mang ẩm thoát ra bên ngoài. Phương pháp này có nguyên lý như quá trình phơi nắng nhưng có hiệu suất sấy cao hơn do lưu lượng gió và nhiệt đều hơn, sản phẩm sấy khô nhanh hơn.

Sấy tuần hoàn khí nóng được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất thuốc, chủ yếu để sấy khô các loại dược liệu cứng, vẫn còn nguyên dạng chưa được cắt lát hay dạng bôt thường được gọi là đông dược. Ngoài ra, phương pháp sấy này còn được dùng để sấy khô những loại dược phẩm khác như thuốc bôt, hạt, viên sủi, chai đóng gói,…hay thực phẩm, một số linh kiện điện tử.

Sấy bơm nhiệt

Sấy bơm nhiệt là sử dụng hệ thống bơm nhiệt kết hợp với bộ cấp nhiệt phụ để có thể điều chỉnh chính xác nhiệt độ sấy cần cung cấp cho buồng sấy, sử dụng hệ thống bơm nhiệt nhằm 2 mục đích chính là làm khô không khí sấy trước khi đưa trở lại buồng sấy và tận dụng nguồn nhiệt từ bơm nhiệt tạo ra để làm nóng khí sấy.
 

Điều quan trọng nhất của hệ thống là phương pháp tách ẩm để làm khô hoàn toàn không khí trước khi đưa trở lại lò sấy, yếu tố này giúp cho sản phẩm khô nhanh hơn dù sấy ở nhiệt độ thấp hay nhiệt độ cao. Tuy nhiên vì yếu tố kỹ thuật nên các hệ thống sấy bơm nhiệt thường chỉ làm việc ở phạm vi nhiệt độ từ 10-60^oC.

Sấy bơm nhiệt có ưu điểm giữ màu sắc sản phẩm đẹp hơn, giữ chất dinh dưỡng tốt, sấy nhanh khô ở nhiệt độ thấp so với các dòng máy sấy thông thường. Tuy nhiên giá thành máy là một yếu tố cần xem xét bởi cao hơn khá nhiều so với các dòng máy thông dụng khác.

Sấy lạnh

Sấy lạnh là phương pháp sấy bằng tác nhân là không khí rất khô ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sấy thông thường. Dải nhiệt độ sấy từ 35-65^oC, độ ẩm không khí sấy vào khoảng 10-30%”

Máy sấy lạnh được cấu thành bởi một máy bơm nhiệt được đặt trong một tủ sấy hoặc một hầm sấy tùy theo quy mô. Máy bơm nhiệt có một đầu nóng và đầu lạnh, đầu nóng sẽ cung cấp nhiệt lượng cho tác nhân sấy, còn đầu lạnh dùng để tách ẩm cho không khí sấy. Do đó, một số nơi, còn gọi máy sấy lạnh là máy sấy bơm nhiệt.

Phương pháp sấy lạnh có ưu điểm là tốc độ sấy nhanh hơn do không khí sấy đưa vào buồng sấy là rất khô; chất lượng vật sấy tốt hơn do được sấy ở nhiệt độ thấp hơn thông thường, không khí sấy khô nên vật sấy không bị hầm, hấp, giữ được màu sắc đẹp hơn so với sấy nhiệt; tiết kiệm năng lượng (phương pháp sấy nhiệt mất 1kW điện mới tách được 1,2kg nước, còn phương pháp sấy lạnh 1kW điện có thể tách được 3kg nước).

Sấy năng lượng mặt trời

Nguyên lý hoạt động của máy sấy bằng năng lượng mặt trời trên cơ sở tận dụng nhiệt bức xạ mặt trời theo nguyên lý hiệu ứng nhà kính, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Hiệu suất của máy sấy năng lượng mặt trời có thể đạt 55-65%. Có thể nói thiết bị sấy này đã giúp tận dụng nguồn năng lượng rất lớn, siêu sạch là năng lượng mặt trời.

Tuy nhiên, công nghệ sấy bằng năng lượng mặt trời lại chưa được phát triển vì nhiều lí do như giá thành cao, đầu tư lớn, các lo lắng về công nghệ và tính ổn định của thời tiết…

Ngoài ra, cũng còn một số phương pháp sấy khác.