Máy sấy thăng hoa là thiết bị sấy cao cấp, chuyên dùng để sấy các loại thực phẩm, dược liệu, hoa quả… yêu cầu giữ nguyên màu sắc, hình dáng, hương vị và giá trị dinh dưỡng. So với các phương pháp sấy truyền thống, sấy thăng hoa có cơ chế hoàn toàn khác biệt và phức tạp hơn. Vậy nguyên lý hoạt động của máy sấy thăng hoa là gì? Hãy cùng máy sấy Mactech tìm hiểu trong bài viết này nhé.
Nguyên lý hoạt động của máy sấy thăng hoa
Máy sấy thăng hoa sấy khô theo nguyên lý thăng hoa của nước. Nguyên lý thăng hoa của nước là nước khi bị đông đá sẽ trực tiếp chuyển sang thể khí (bay hơi) chứ không qua thể lỏng. Để quá trình thăng hoa của nước diễn ra cần đảm bảo một số điều kiện cụ thể như nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ đông đá và áp suất tại điểm thăng hoa phải là áp suất thấp (<600 Pa). Do đó, máy sấy thăng hoa hoạt động theo các bước:
- Bước đầu tiên là đông lạnh nguyên liệu sấy ở nhiệt độ khoảng -30oC.
- Bước thứ hai là hút chân không để giảm áp suất trong buồng sấy, áp suất thường sẽ đạt ở mức nhỏ hơn 80 Pa.
- Bước thứ ba là tăng dần nhiệt độ của sản phẩm sấy để đẩy nhanh quá trình thăng hoa, nhiệt độ sẽ tăng dần từ -30oC đến 50oC.
- Khi nhiệt độ trên sản phẩm sấy đạt được mức cài đặt (50oC) thì có nghĩa là sản phẩm sấy đã khô và có thể lấy sản phẩm sấy ra để bảo quản sử dụng.
Nguyên lý hoạt động của máy thăng hoa cũng khá đơn giản nhưng đi vào chi tiết thì cũng có nhiều điểm phức tạp. Ví dụ như như tại sao cần hút chân không xuống thấp như vậy, tại sao cần làm lạnh âm sâu, tại sao tăng nhiệt độ lên 50oC thế thì đá trong sản phẩm sấy tan hết rồi còn đâu. Tất cả các thắc mắc này hầu hết đều liên quan đến các định luật vật lý, Mactech sẽ giải thích thật đơn giản như này cho các bạn hiểu nhé:
- Tại sao cần làm lạnh âm sâu (-30oC): việc làm lạnh để nước trong sản phẩm sấy đóng băng là đã đủ điều kiện để thăng hoa rồi. Tuy nhiên do nhiều yếu tố nên nếu không làm lạnh âm sâu thì sấy vẫn khô được nhưng sản phẩm sấy thường không giữ được hình dáng mà bị teo tóp nhiều.
- Tại sao cần hút chân không <80 Pa: Con số 80 Pa chỉ là một mức tiêu chuẩn để đảm bảo quá trình thăng hoa diễn ra liên tục không bị gián đoạn khi máy tăng dần nhiệt độ lên.
- Tại sao cần tăng nhiệt: quá trình thăng hoa diễn ra khá chậm và nó chỉ diễn ra ở bề mặt bên ngoài của băng đá. Bạn tưởng tượng một cục đá khi thăng hoa nó sẽ bay hơi ở bên ngoài trước rồi mới thăng hoa dần dần vào trong cho đến hết, như vậy thì thăng hoa sẽ rất lâu khô. Vậy nên cần tăng nhiệt độ của sản phẩm sấy để băng đá thăng hoa nhanh hơn, giảm đáng kể thời gian sấy.
- Tăng nhiệt lên trên 0oC đá có tan thành nước không: trên lý thuyết thì nhiệt độ 0oC nước sẽ đông đá, trên 0oC nước sẽ ở dạng lỏng. Lý thuyết này áp dụng ở điều kiện môi trường bình thường tức là áp suất khí quyển. Tuy nhiên, khi áp suất giảm, nhiệt độ đông đá của nước sẽ tăng lên và ngược lại. Tức là khi hút chân không để giảm áp suất trong buồng sấy, dù nhiệt độ của sản phẩm sấy tăng lên 50oC thì băng đá vẫn không tan ra. Còn trường hợp áp suất tăng, nhiệt độ đông đá sẽ giảm thì bạn hiểu là khi áp suất cao hơn áp suất khí quyển thì ở 0oC nước sẽ không đông đá mà phải ở mức nhiệt độ âm thấp hơn 0oC nước mới đông đá.
- Tại sao tăng nhiệt lên 50oC mà không phải cao hơn: các vitamin trong nông sản thường bị phân hủy ở nhiệt độ trên 60oC. Trong môi trường chân không, nhiệt độ 60oC vitamin vẫn sẽ không bị phân hủy nhưng để đảm bảo hàm lượng dinh dưỡng trong sản phẩm sấy nên nhiệt độ khi sấy thăng hoa thường chỉ giới hạn ở mức thấp hơn 60oC.
Nguyên lý hoạt động của máy sấy thăng hoa là sự kết hợp giữa đông lạnh sâu, tạo chân không và gia nhiệt nhẹ, giúp chuyển nước từ đá sang hơi mà không qua dạng lỏng. Đây là công nghệ sấy tiên tiến nhất hiện nay, đặc biệt phù hợp với các loại sản phẩm cần giữ giá trị cao như đông trùng hạ thảo, tổ yến, dược liệu quý, thực phẩm cao cấp… Mặc dù giá máy và chi phí vận hành cao, nhưng hiệu quả mang lại cho chất lượng sản phẩm là vượt trội.
