Kỹ thuật sấy rau quả

Các phương pháp sấy phổ biến trong công nghệ thực phẩm: - Sấy đối lưu: là phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với tác nhân sấy là không khí nóng, khói lò,… - Sấy bức x

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

-

BÁO CÁO HỌC PHẦN CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

CHỦ ĐỀ: KỸ THUẬT SẤY TRONG CHẾ BIẾN VÀ

3 Nguyễn Văn Thuấn

4 Nguyễn Ngọc Minh Thư

5 Vỡ Minh Thư

CẦN THƠ 2020

MỤC LỤC

1 Đặt vấn đề 1

2 Nội dung 1

2.1 Cơ sở khoa học 1

2.2 Mục đích công nghệ và phạm vi thực hiện 2

2.3 Ý nghĩa của quá trình sấy trong quá trình bảo quản nông sản thực phẩm 2

2.4 Nguyên tắc cơ bản của quá trình sấy 3

2.5 Các phương pháp sấy 4

2.5.1 Sấy bằng khói lò 4

2.5.1.1 Nguyên lý hệ thống sấy bằng khói lò 4

2.5.1.2 Đặc điểm 4

2.5.1.3 Ưu điểm và nhược điểm 4

2.5.2 Sấy đối lưu 5

2.5.2.1 Nguyên lý hoạt động 5

2.5.2.2 Ưu điểm và nhược điểm 7

2.5.3 Sấy tiếp xúc 7

2.5.3.1 Khái niệm 7

2.5.3.2 Nguyên lý làm việc 7

2.5.3.3 Hệ thống sấy kiểu trống (trục cân) 8

2.5.3.4 Sấy tang trống (sấy trục lăn) (roller dryer) 9

2.5.3.5 Máy sấy kiểu lô quay 9

2.5.3.6 Sấy bằng quả cầu nóng 10

2.5.4 Sấy thăng hoa 11

2.5.4.1 Khái niệm 11

2.5.4.2 Cấu tạo máy sấy thăng hoa 11

2.5.4.3 Nguyên lí hoạt động 11

2.5.4.4 Quá trình sấy thăng hoa 12

2.5.4.5 Ưu điểm và nhược điểm 13

2.5.5 Sấy bằng bức xạ 13

2.6 Ứng dụng 16

2.6.1 Chế độ sấy đối với một số sản phẩm hạt 16

2.7 Các yếu tố ảnh hưởng 21

2.7.1 Các yếu tố liên quan đến điều kiện sấy 21

2.7.2 Các yếu tố liên quan đến nguyên liệu 21

2.8 Ảnh hưởng của quá trình sấy đến chất lượng nông sản 22

2.8.1 Ảnh hưởng đến cấu trúc 22

2.8.2 Ảnh hưởng đến mùi vị 23

2.8.3 Ảnh hưởng đến màu sắc 24

2.8.4 Ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng 25

2.8.5 Ảnh hưởng đến sự hồi nguyên sản phẩm (rehydration) 25

3 Kết luận 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO 27

1 Đặt vấn đề

Việt Nam có khí hậu nhiệt đới, bốn mùa quanh năm đều có nông sản thu hoạch

Do đó, cần có kỹ thuật bảo quản, chế biến để nâng cao chất lượng cho nông sản Việc nâng cao chất lượng của một nông sản có ý nghĩa lớn nhất, đảm bảo được chất lượng nông sản sau thu hoạch Rau quả là một loại nông sản tương đối khó bảo quản vì nhiệt

độ nước ta là điều kiện để cho vi sinh và các mầm mống phát triển tốt Với công nghệ hiện ngày càng phát triển thì việc bảo quản nông sản cũng đa dạng như loại bỏ các vi sinh sinh vât bằng phương pháp phân riêng Membrane, ức chế bằng cách giảm hoạt độ nước Một trong những phương pháp bảo quản nông sản đã nêu trên, thì phương pháp bảo quản nông sản bằng kỹ thuật sấy cũng rất quan trọng trong Công Nghệ Sau Thu Hoạch, giúp cho nông sản giữ được màu sắc, hương vị, mà còn bảo quản lâu Phương pháp mang lại ưu điểm, nhược điểm như thế nào? Các phương pháp sử dụng phổ biến trong nông sản ra sao? Để sử dụng một cách thích hợp, an toàn, và hiệu quả nhất

2 Nội dung

2.1 Cơ sở khoa học

Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để tách nước ra khỏi mẫu nguyên liệu Trong quá trình sấy, nước được tách ra khỏi mẫu nguyên liệu theo nguyên tắc bốc hơi hoặc thăng hoa Cần phân biệt sự khác nhau giữa sấy và cô đặc Trong quá trình sấy, mẫu nguyên liệu thường ở dạng rắn, tuy nhiên mẫu nguyên liệu cần sấy cũng có thể ở dạng lỏng hoặc huyền phù Sản phẩm thu được sau quá trình sấy luôn ở dạng rắn hoặc bột

Các phương pháp sấy phổ biến trong công nghệ thực phẩm:

- Sấy đối lưu: là phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với tác nhân sấy là không khí nóng, khói lò,…

- Sấy bức xạ: là phương pháp sấy dùng năng lượng của tia hồng ngoại do nguồn nhiệt phát ra truyền cho vật liệu sấy

- Sấy tiếp xúc: là phương pháp sấy không cho tác nhân sấy tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy, mà tác nhân sấy truyền nhiệt cho vật liệu sấy gián tiếp qua một vách ngăn

- Sấy thăng hoa: là phương pháp sấy trong diều kiện môi trường có độ chân không cao, nhiệt độ rất thấp, nên ẩm tự do trong vật liệu đóng băng và bay hơi từ trạng thái rắn thành hơi không qua trạng thái lỏng (nên gọi là thăng hoa)

- Sấy bằng điện trường cao tần: là phương pháp sấy dùng năng lượng điện trường cao có tần số cao để đốt nóng trên toàn bộ chiều dày của lớp vật liệu

- Sấy bằng khói lò: thường được sử dụng khi vật liệu sấy cho phép sấy ở nhiệt độ cao và không yêu cầu phải giữ vệ sinh

Bảo quản: quá trình sấy làm giảm hoạt độ nước trong nguyên liệu, làm ức chế vi sinh vật và một số enzyme, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Ngoài ra khi các tác nhân sấy ở nhiệt độ cao thì một số enzyme trong nguyên liệu bị vô hoạt

Hoàn thiện: quá trình sấy có thể cải thiện một số chỉ tiêu chất lượng sản phẩm như màu sắc, cảm quan,…

2.3 Ý nghĩa của quá trình sấy trong quá trình bảo quản nông sản thực phẩm

Sản phẩm nông nghiệp ở nước ta ngày càng nhiều, nhất là các sản phẩm của vùng nhiệt đới có giá trị xuất khẩu ngày càng cao và ngày càng chiếm tỷ trọng lớn trong toàn bộ thu nhập của ngành nông nghiệp Các sản phẩm này muốn bảo quản tốt thì phải có độ ẩm nhỏ, nhưng độ ẩm này ít khi có được ngay sau khi thu hoạch Vì vậy, chúng cần được phơi sấy để làm khô đến độ ẩm yêu cầu bảo quản Sấy là phương pháp tương đối có hiệu quả, tạo nên tiền đề để bảo quản tốt sản phẩm Mặt khác có những sản phẩm chỉ thông qua khâu phơi sấy mới đảm bảo phẩm chất tốt, nâng cao được giá trị thương phẩm như chè, cà phê, thuốc lá Hạt và các sản phẩm nông nghiệp trước khi nhập vào kho bảo quản đều phải có độ ẩm ở mức độ an toàn Điều kiện thích hợp của độ ẩm để bảo quản hạt phụ thuộc vào từng loại hạt Phần lớn, hạt thu hoạch về có

độ ẩm cao hơn, nhiều trường hợp như ngô, lúa nhập kho có độ ẩm lên tới 20-30% Với độ ẩm của hạt lớn hơn 14% thì hoạt động sống tăng, hô hấp mạnh, lô hạt bị nóng

và ẩm thêm Đó là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật và côn trùng

Kết quả làm cho nhiệt độ của lô hạt tăng lên rõ rệt dẫn đến sự bốc nóng làm lô hạt bị hỏng

Để tránh các hiện tượng trên, ta phải đảm bảo độ ẩm của lô hạt < 14% Do đó, đối với một số nước nông nghiệp nhiệt đới như nước ta, khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều thì sấy là một việc làm rất quan trọng Quá trình sấy thực chất là dùng nhiệt năng để làm bốc hơi nước của sản phẩm Quá trình này phụ thuộc vào cấu tạo, kích thước vật đem

sấy, tính chất lý học và trạng thái bề mặt của sản phẩm

2.4 Nguyên tắc cơ bản của quá trình sấy

Nguyên tắc của quá trình sấy là dùng các tác nhân sấy để loại bỏ bớt nước tự do có trong nguyên liệu từ đó để hạn chế các hoạt động sống diễn ra trong bản thân nguyên liệu cũng như của các loại vi sinh vật, côn trùng gây hại có trong nguyên liệu

Đối với các phương pháp sấy khác nhau thì có nguyên tắc sấy khác nhau Đối với phương pháp sấy dùng khí nóng thì nó dựa vào sự trao đổi nhiệt và ẩm giữa không khí

và sản phẩm Nhiệt trong không khí được dùng để:

- Đưa các nguyên liệu sấy từ nhiệt độ khởi điểm đến nhiệt độ bốc hơi nước

- Cung cấp nhiệt độ cần thiết cho sự bốc hơi nước của sản phẩm

Hiệu quả của việc này thể hiện bởi sự tăng nhiệt độ và giảm độ ẩm của nguyên liệu cũng như sự giảm nhiệt độ và tăng độ ẩm của không khí nóng Trong quá trình sấy, trong sản phẩm xảy ra 3 quá trình:

- Sự thoát hơi nước của bề mặt sản phẩm

- Sự khuếch tán của ẩm trong nguyên liệu ra bề mặt

- Sự trao đổi nhiệt giữa sản phẩm và môi trường xung quanh

Khi sấy, nước tự do ở bề mặt nguyên liệu sẽ bốc hơi trước tiên Sau đó, nước từ bên trong của nguyên liệu mới khuếch tán ra bề mặt nguyên liệu rồi mới bốc hơi Trong quá trình sấy, nếu sấy quá nhanh thì nước từ bên trong sẽ không khuếch tán ra kịp thì quá trình sấy sẽ không đều Lúc đó, bề mặt nguyên liệu sấy sẽ khô còn phía bên trong sẽ còn ẩm Vì vậy, trong các phương pháp sấy, người ta thường có giai đoạn ủ là nhằm mục đích để cho ẩm bên trong nguyên liệu khuếch tán ra bề mặt sản phẩm để

chất lượng sấy được tốt

2.5 Các phương pháp sấy

2.5.1 Sấy bằng khói lò

2.5.1.1 Nguyên lý hệ thống sấy bằng khói lò

Hình 1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy bằng khói lò

+ Cấu trúc hệ thống đơn giản, dễ chế tạo, lắp đặt

+ Đầu tư vốn ít vì không phải dùng calorife

+ Giảm tiêu hao điện năng, do giảm trở lực hệ thống

+ Nâng cao được hiệu quả sử dụng nhiệt của thiết bị

+ Gây bụi bẩn cho sản phẩm và thiết bị

+ Có thể gây hỏa hoạn hoặc xảy ra các phản ứng hóa học không cần thiết ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm Trong công nghiệp thực phẩm khói lò thường ít được sử dụng Trong một số trường hợp người ta có thể dùng để sấy một số hạt nông sản Ngoài ra người ta còn sử dụng khí tự nhiên làm chất đốt, vì khói tạo thành tương đối sạch, tuy nhiên do thành phần khói vẫn có hàm lượng ẩm và oxit nitơ cao dễ gây

ung thư, nên cần phải tiếp tục được làm sạch trước khi dử dụng để sấy thực phẩm 2.5.2 Sấy đối lưu

2.5.2.1 Nguyên lý hoạt động

Không khí nóng hoặc khói lò được dùng làm tác nhân sấy có nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ phù hợp, chuyển động chảy trùm lên vật sấy làm cho ẩm trong vật sấy bay hơi rồi đi theo tác nhân sấy

Không khí có thể chuyển động cùng chiều, ngược chiều hoặc cắt ngang dòng chuyển động của sản phẩm

Sản phẩm sấy có thể lấy ra khỏi buồng sấy theo mẻ hoặc liên tục tương ứng với nạp vào Caloriphe 2 đốt nóng không khí có thể là loại caloriphe điện, caloriphe hơi nước… Kết cấu thực của hệ thống rất đa dạng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : chế độ làm việc, dạng vật sấy, áp suất làm việc, cách nung nóng không khí, chuyển động của tác nhân sấy, sơ đồ làm việc, cấu trúc buồng sấy…

Một số thiết bị sấy đối lưu như: buồng sấy, hầm sấy, tháp sấy, hệ thống sấy khí động,

hệ thống sấy tầng sôi, sấy băng chuyền, máy sấy thùng quay,…

Hệ thống sấy buồng: cấu tạo chủ yếu là buồng sấy, trong buồng sấy bố trí các thiết bị

đỡ vật liệu gọi chung là thiết bị truyền tải Nếu dung lượng của buồng sấy bé và thiết bị truyền tải là các khay sấy thì được gọi là tủ sấy Nếu dung lượng của buồng sấy lớn và thiết bị truyền tải là xe gòng với các thiết bị chứa vật liệu thì gọi là hệ thống sấy buồng kiểu xe gòng,… Thiết bị truyền tải trong hệ thống sấy buồng rất đa dạng, hệ thống sấy buồng là một hệ thống sấy chu kì từng mẻ Do đó, năng suất sấy không lớn, nhưng thiết

bị sấy có thể sấy nhiều dạng vật liệu khác nhau từ dạng cục, hạt như các loại nông sản đến các vật liệu dạng thanh, tấm như gỗ,…

Hệ thống sấy hầm: thiết bị sấy là một hầm sấy dài, vật liệu sấy vào đầu này và ra đầu kia của hầm, thiết bị truyền tải thường là các xe gòng với các khay chứa vật liệu sấy hoặc băng tải Hệ thống sấy hầm có đặc điểm chủ yếu là bán liên tục hoặc liên tục Cũng như

hệ thống sấy buồng, hệ thống sấy hầm có thể sấy nhiều dạng vật liệu sấy khác nhau, do hoạt động liên tục hoặc bán liên tục nên năng suất lớn hơn rất nhiều so với hệ thống sấy buồng

Hệ thống sấy tháp: là hệ thống chuyên dùng để sấy vật liệu sấy dạng hạt như thoc, ngô, lúa mì,… hệ thống sấy có thể hoạt động liên tục hoặc bán liên tục Thiết bị sấy là một tháp sấy, trong đó người ta đặt một loạt các kênh dẫn xen kẽ với một loạt các kênh thải Vật liệu sấy đi từ trên xuống và tác nhân sấy từ kênh dẫn xuyên qua vật liệu sấy thực hiện quá trình trao đổi nhiệt - ẩm với vật liệu sấy rồi đi vào kênh thải và thải vào nhiệt - ẩm với dòng tác nhân sấy

Hệ thống sấy khí động: thiết bị sấy trong hệ thống này có thể là một ống tròn hoặc phễu, trong đó tác nhân sấy có nhiệt độ thích hợp với tốc độ cao vừa làm nhiệ m vụ trao đổi nhiệt - ẩm vừa làm nhiệm vụ đưa vật liệu sấy đi từ đầu này đến đầu kia của thiết bị sấy Vật liệu sấy thường là dạng hạt hoặc các mảnh nhỏ và độ ẩm cần lấy đi thường là

ẩm bề mặt

Hệ thống sấy tằng sôi là một hệ thống sấy chuyên dụng dùng để sấy hạt, thiết bị sấy

là một buồng sấy, trong đó vật liệu nằm trên ghi có đục lỗ Tác nhân sấy có nhiệt độ và tốc độ thích hợp đi xuyên qua ghi và làm cho vật liệu sấy chuyển động bập bùng trên mặt ghi như hình ảnh của bọt nước sôi để thực hiện quá trình trao đổi nhiệt - ẩm, nên được gọi là hệ thống sấy tầng sôi và hạt khô nhẹ hơn sẽ nằm phía trên và được lấy ra một cách

liên tục

2.5.2.2 Ưu điểm và nhược điểm

- Ưu điểm: Tốc độ hoạt động khá cao, năng lượng hoạt động tốt, thành phẩm ít bị co

2.5.3.2 Nguyên lý làm việc

Nguyên tắc cơ bản của thiết bị sấy tiếp xúc là quá trình gia nhiệt vật liệu sấy bằng cách cho tiếp xúc trực tiếp giữa vật liệu sấy với bề mặt gia nhiệt Ở loại thiết bị này bề mặt gia nhiệt là chất rắn (vách phẳng, vách trụ…)

Chất tải nhiệt (hơi nóng hoặc khói lò) chuyển động ở phía bên kia của vách Phía kia của vách tiếp xúc trực tiếp với vật liệu sấy Sấy tiếp xúc có thể ở áp suất môi trường, ẩm bốc ra hòa vào không khí môi trường lọt vào Ẩm được hút ra và thải vào môi trường Sấy tiếp xúc với bề mặt nóng có thể tiến hành dưới áp suất khí quyển hay trong chân không

Khi sấy tiếp xúc dưới áp suất khí quyển thì lượng ẩm thoát ra sẽ hòa vào không khí trong môi trường xung quanh, như vậy cần bố trí hệ thống thông gió để đảm bảo

độ ẩm và nhiệt độ thích hợp trong không gian đặt thiết bị sấy, đáp ứng tốt cho quá trình sấy cũng như điều kiện làm việc của người vận hành

Trường hợp sấy tiếp xúc trong chân không lượng ẩm thoát ra được quạt hút ra ngoài Như vậy cần xây dựng buồng kín bao bọc không gian chưa bề mặt nóng và vật sấy để ngăn không khí bên ngoài lọt vào

Trường hợp sấy trong chất lỏng nóng (dầu, chất lỏng vô cơ, hữu cơ) chất lỏng cấp nhiệt ẩm thoát ra từ vật sấy xuyên qua chất lỏng ra ngoài Chất lỏng cần có nhiệt độ sôi lớn hơn nước ở áp suất khí quyển

Trong phương pháp này, vật liệu sấy được nhúng ngập vào chất lỏng nóng như dầu, các loại chất lỏng vô cơ hoặc hữu cơ khác Chất lỏng đóng vai trò cấp nhiệt, ẩm thoát ra từ vật liệu sấy xuyên qua chất lỏng thoát ra ngoài, hòa vào không khí của không gian đặt thiết bị sấy

2.5.3.3 Hệ thống sấy kiểu trống (trục cân)

Hình 2: Hệ thống sấy kiểu trống (trục cân)

1 - Thùng sấy 4 - Bộ phận khuấy 7 - Động cơ điện

2 - Cơ cấu cấp liệu 5 - Bộ phận gạt 8 - Bộ điều tốc

3 - Vỏ thiết bị 6 - Vết tải 9 - Hộp giảm tốc Cấu tạo: Thùng sấy, cơ cấu cấp liệu, vỏ thiết bị, bộ phận khuấy, bộ phận gạt, vết tải, động cơ điện, hộp giảm tốc, bộ điều tốc

Máy sấy kiểu trục cân: Trong kiểu này bề mặt gia nhiệt là một trục rỗng, môi chất gia nhiệt là hơi nước ngưng tụ bên trong Vật liệu sấy là các loại bột nhão như sữa, thức ăn gia súc Vật liệu sấy được đổ vào bề mặt trục Trục quay làm vật liệu được cán thành lớp mỏng và được sấy khô Chiều dày lớp vật liệu khoảng 1 – 2 mm Cường độ bay hơi ẩm trên bề mặt A = 30 – 70 kg/m2h tùy thuộc vào loại vật liệu và áp suất hơi nước bên trong

Ví dụ: Khi sấy sữa

ω1 = 88 – 92% ; ω2 = 5 – 10% thì A = 50 – 70 kg/m2h

2.5.3.4 Sấy tang trống (sấy trục lăn) (roller dryer)

Hình 3: Sơ đồ thiết bị sấy tang Hình 4: Sơ đồ thiết bị sấy tang trống trục đơn trống trục kép

Các trục rỗng bằng thép quay chậm được đun nóng bên trong bằng hơi nước áp suất cao đến 120-170oC Một lớp mỏng nguyên liệu được trải đều lên bề mặt bên ngoài bằng phương pháp nhúng, phun, trải hoặc bằng các trục lăn nạp liệu phụ Trước khi trục lăn hoàn thành 1 vòng quay (khoảng 20 giây đến 3 phút) sản phẩm sấy được cào

ra bằng lưỡi dao tiếp xúc đều với mặt trục theo chiều dài của nó

Thiết bị sấy có thể có 1 trục, 2 trục hoặc trục kép Thiết bị đơn trục được sử dụng rộng rãi, vì chúng linh động, tỷ lệ diện tích bề mặt trục sử dụng để sấy lớn, dễ dàng tiếp cận để bảo dưỡng và không có nguy cơ bị hư hại do kim loại rơi vào giữa hai trục Thiết bị sấy trục có tốc độ sấy cao, hiệu quả năng lượng cao, chúng thích hợp với nguyên liệu dạng sệt có kích thước các cấu tử lớn quá mức để có thể sấy phun được Sấy trục lăn dùng trong sản xuất khoai tây dạng mãnh (flake), ngũ cốc nấu sẵn, mật đường, xúp bột, pu rê trái cây và sữa tách kem (whey) Tuy nhiên, do giá thành trục lăn cao và thành phần nguyên liệu nhạy cảm nhiệt dễ bị hư hại, nên trong sản xuất lớn chúng đã bị thay thế bằng phương pháp sấy phun

2.5.3.5 Máy sấy kiểu lô quay

Bề mặt gia nhiệt là những lô hình trụ rỗng Chất tải nhiệt là hơi nước đưa vào ở đầu trục này của lô và nước ngưng bay ra ở đầu trục kia hoặc đưa hơi vào và lấy nước ngưng ra ở cùng một đầu trục

Vật liệu sấy có dạng tấm mỏng như giấy, vải; vật liệu áp sát vào các lô và chuyển động cùng với lô quay như kiểu băng tải Băng vật liệu (vải, giấy) chuyển động áp sát

vào bề mặt các lô sấy, nó được gia nhiệt và sấy khô Sản phẩm được cuốn lại thành

cuộn Các lô sấy quay với số vòng quay 40 – 50 v/ph

2.5.3.6 Sấy bằng quả cầu nóng

Buồng sấy được gắn với vít tải quay chậm có chứa các quả cầu bằng sứ, được làm nóng bằng không khí nóng, thổi vào buồng sấy Nguyên liệu dạng viên, cục được sấy chủ yếu do sự dẫn nhiệt do sự tiếp xúc với những quả cầu nóng và được dịch chuyển qua buồng sấy bằng vít tải, để thoát ra ở đáy Thời gian sấy được kiểm soát bằng tốc

độ vít tải và nhiệt độ của những quả cầu nóng Máy sấy băng chuyền chân không và kệ sấy chân không (vacuum band dryer, vacuum shelf dryer)

Hình 5: Sơ đồ thiết bị sấy băng chuyền chân không

Nguyên liệu dưới dạng sệt được trải hoặc phun lên một băng chuyền thép chạy qua hai trục lăn rỗng trong một buồng chân không có áp suất 1-70 mmHg

Lúc đầu nguyên liệu được sấy bằng trục lăn được làm nóng bằng hơi nước và sau đó bằng ống xoắn trao đổi nhiệt có hơi nước làm nóng hoặc các thiết bị cấp nhiệt bức

xạ đặt ở phía trên các băng chuyền

Sản phẩm sấy được làm nguội bằng trục lăn thứ 2 có nước lạnh ở trong và được tách ra bằng lưỡi dao Kệ sấy chân không gồ m các kệ đặt trong 1 buồng chân không với áp suất 1-70 mmHg Nguyên liệu được đặt thành 1 lớp mỏng trên các khay thép phẳng được làm cẩn thận để đảm bảo sự tiếp xúc tốt với các kệ Hơi nước hoặc nước nóng chạy qua các kệ để cấp nhiệt cho quá trình sấy

Quá trình sấy nhanh và sự hư hại do nhiệt đến sản phẩm được hạn chế giúp cho hai

cẩn thận để tránh sản phẩm khỏi bị cháy trên các khay trong các kệ sấy chân không và

sự co ngót làm giảm sự tiếp xúc giữa nguyên liệu với bề mặt nóng ở cả hai thiết bị Chúng có giá thành cao, chi phí vận hành cao và năng suất thấp, được dùng chủ yếu để sản xuất các sản phẩm sấy phồng (puff dried)

Nhận xét:

Sấy tiếp xúc: nhiệt được cung cấp bằng dẫn nhiệt

Ưu điểm chính so với sấy đối lưu :

+ Không cần thiết phải đun nóng lượng lớn không khí trước khi sấy do đó hiệu quả nhiệt cao hơn

+ Quá trình sấy có thể thực hiện khơng cần sự có mặt của oxy nên các thành phần

dễ bị oxy hoá của nguyên liệu được bảo vệ

+ Nhu cầu nhiệt riêng thông thường là 2000-3000 kJ/kg nước bay hơi so với 4000-10.000 kJ/kg nước bay hơi của máy sấy đối lưu Tuy nhiên, thực phẩm có độ dẫn nhiệt thấp, trởthành khô hơn nên khó dẫn nhiệt hơn trong quá trình sấy, vì vậy cần phải

sấy lớp mỏng để nhiệt dẫn nhanh, tránh gây hư hại cho sản phẩm

2.5.4 Sấy thăng hoa

2.5.4.1 Khái niệm

Sấy thăng hoa là quá trình làm khô sản phẩm đã được cấp đông trong điều kiện chân không Ở điều kiện này, khi gia nhiệt thì nước sẽ thăng hoa trực tiếp từ dạng rắn (băng) sang dạng khí Điều này giúp cho sản phẩm sau khi tách ẩm vẫn giữ được nguyên hình dạng, màu sắc, mùi vị, dưỡng chất

2.5.4.2 Cấu tạo máy sấy thăng hoa

Một máy sấy thăng hoa sẽ bao gồm 3 bộ phận chính sau:

- Bơm chân không: là nơi thiết bị tạo ra môi trường chân không cho quá trình sấy

- Bộ phận cấp đông: giúp cấp đông sản phẩm vào giai đoạn đầu của quá trình sấy Đồng thời, nó cũng hấp thụ hơi ẩm thoát ra từ sản phẩm sấy

- Bộ phận gia nhiệt: khi sản phẩm được cấp đông, bơm chân không tạo đủ điều kiện chân không, điện trở sẽ gia nhiệt cho sản phẩm để xảy ra quá trình thăng hoa

2.5.4.3 Nguyên lí hoạt động

Thực phẩm tươi sống được cấp đông nhanh ở nhiệt độ rất thấp (-30 đến -500C), sau đó được đưa vào buồng hút chân không

Trong môi trường sấy chân không, các tinh thể nước đá trong nguyên liệu sẽ thăng hoa, không qua giai đoạn hóa lỏng, Khoảng 90% nước trong ngu yên liệu được lấy đi Sau đó chuyển qua giai đoạn làm khô thứ cấp, để làm bay hơi ẩm còn sót lại, nhiệt độ điều chỉnh tằn dần (có thể lớn hơn 00C) Lượng nước trong nguyên liệu còn lại 1-4% Thực phẩm sấy thăng hoa được đóng gói chân không, ngăn ẩm và chốn g oxy hóa Khi thực phẩm sấy thăng hoa được chế biến, ngâm với nước sẽ trở về trạng thái, hương vị, hàm lượng sinh dưỡng, cấu trúc và hình dáng như ban đầu

2.5.4.4 Quá trình sấy thăng hoa

Diễn ra trong 3 giai đoạn:

Giai đoạn đầu: Bộ phận cấp đông sẽ cấp đông sản phẩm Thông thường mất 6-8h

Trong một số dây chuyền, để tiết kiệm thời gian, người ta sẽ cấp đông sản phẩm trước ở

máy cấp đông nhanh Sau đó, mới bỏ vào sấy thăng hoa

Giai đoạn thăng hoa: Bơm chân không rút hết không khí bên trong buồng sấy, tạo môi trường chân không Điện trở sẽ gia nhiệt để băng thăng hoa thành hơi nước

Hơi nước thăng hoa ra thoát ra ngoài sản phẩm sẽ được hấp thụ lại ở một bộ phận gọi là bẫy nước Nhiệt độ ở bẫy nước thường thấp hơn nhiệt độ môi trường buồng sấy khoảng

200C Khi hơi nước bay vào bẫy nước, nó sẽ ngay lập tức đông tụ lại thành băng

Giai đoạn cuối: Ở giai đoạn này, trong sản phẩm chỉ còn hơi ẩm nằm sâu trong lõi

Lúc này, điện trở sẽ gia nhiệt lên rất cao, có thể lên tới 70oC Quá trình tiếp diễn tới khi

không còn hơi ẩm thoát ra ngoài