Trang chủ » Tin tức ngành » Sấy thăng hoa là gì? Nguyên lý, ưu nhược điểm và ứng dụng trong ngành sấy

Sấy thăng hoa là gì? Nguyên lý, ưu nhược điểm và ứng dụng trong ngành sấy

Khái niệm về công nghệ sấy thăng hoa

Sấy thăng hoa (freeze drying) là công nghệ sấy hiện đại có tên gọi là sấy đông khô hay “làm khô lạnh” – đây là kỹ thuật khử nước, được sử dụng để tách ẩm ra khỏi nguyên liệu bằng sự thăng hoa của nước “chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể hơi”.

Các sản phẩm sấy thăng hoa
Các sản phẩm sấy thăng hoa

Các sản phẩm sấy thăng hoa nổi tiếng trên thị trường

Ở điều kiện bình thường, lượng ẩm trong thực phẩm ở dạng lỏng, để chúng thăng hoa cần được chuyển sang thể rắn bằng phương pháp đông lạnh. Nguyên liệu sau sấy giữ nguyên hình dạng, màu sắc, các chất dinh dưỡng của sản phẩm ban đầu.

Bơ sấy thăng hoa chất lượng ngon, giòn tan
Bơ sấy thăng hoa chất lượng ngon, giòn tan

Công nghệ sấy thăng hoa được phát minh bởi Arsene d’Arsonval và trợ lý của ông vào năm 1906. Đến nay, máy sấy thăng hoa đã được ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam đem lại nhiều lợi ích cho ngành thực phẩm sấy.

Xem ngay: Bảng giá máy sấy thăng hoa Đông Nam 2023

Sản phẩm sấy thăng hoa có tốt cho sức khỏe không?

Các thực phẩm sấy thăng hoa hoàn toàn tốt cho sức khỏe bởi không chứa chất bảo quản, bảo toàn được những hoạt chất có lợi, chẳng hạn như chất phytochemical, các hất chống oxy hóa, chẳng hạn như flavonoid, anthocyanin và axit ascorbic hoặc vitamin C các chất dinh dưỡng trong khi vẫn giữ được màu sắc, hương vị và cấu trúc nguyên vẹn ban đầu. Đây chính là lý do máy sấy thăng hoa được sử dụng để sấy khô thực phẩm có giá trị cao. 

Ngoài ra, do độ ẩm sau khi sấy thăng hoa chỉ còn từ 1-4% sẽ ức chế sự phát triển của hầu hết vi khuẩn, nấm men và nấm mốc nên phương pháp đông khô giúp kéo dài thời hạn sử dụng của thực phẩm lâu hơn so với các phương pháp sấy khác.

Các sản phẩm phù hợp để sấy bằng phương pháp sấy thăng hoa

Như đã nói trên, sấy thăng hoa thích hợp sấy các nguyên liệu đắt tiền, có giá trị cao, hay nguyên liệu không sấy được giòn hay dạng lỏng, mềm.

Tại Việt Nam, máy sấy thăng hoa được ứng dụng sấy các thực phẩm sau:

Một số thành phẩm sấy thăng hoa thông dụng trên thị trường như:

  • Đông trùng hạ thảo sấy thăng hoa
Máy sấy thăng hoa đông trùng hạ thảo
Máy sấy thăng hoa đông trùng hạ thảo
  • Nhụy hoa nghệ tây sấy thăng hoa
  • Trà hoa vàng sấy thăng hoa
  • Yến sấy thăng hoa
  • Sữa chua sấy thăng hoa
  • Các loại trái cây sấy thăng hoa: Mít sấy thăng hoa, dâu tây, sầu riêng sấy thăng hoa, táo, mâm xôi, chuối, lê, cam và trái cây xay nhuyễn
Mít sấy thăng hoa
Mít sấy thăng hoa
Thành phẩm sầu riêng sấy thăng hoa
Thành phẩm sầu riêng sấy thăng hoa
  • Các loại rau sấy thăng hoa làm bột rau củ: cần tây, cải thảo, cà rốt, măng tây, nấm, ớt, bí ngô, cà chua,
Rau cần tây sấy thăng hoa khô giòn, dễ dàng nghiền bột mịn
Rau cần tây sấy thăng hoa khô giòn, dễ dàng nghiền bột mịn
  • Cà phê sấy thăng hoa, cao dược liệu sấy thăng hoa,…
  • Thịt: thịt bò, cá, gà, trứng, thịt lợn, gà tây và tôm
  • Các loại ngũ cốc: gạo, đậu, mì ống, quinoa,…

Cấu tạo máy sấy thăng hoa

Máy sấy thăng hoa được cấu tạo bởi nhiều thành phần, nhưng chúng thường gồm 3 bộ phận chính sau:

Bơm chân không

Đây là thiết bị tạo ra môi trường chân không cho quá trình sấy

Bộ phận cấp đông

Đây là thiết bị giúp cấp đông sản phẩm ở giai đoạn đầu sấy, đồng thời giúp hấp thụ hơi ẩm thoát ra từ sản phẩm sấy.

Máy sấy đông khô Đông Nam
Máy sấy đông khô Đông Nam

Bộ phận gia nhiệt

Sau khi sản phẩm được cấp đông, bộ phận bơm chân không tạo đủ điều kiện chân không, bộ phận điện trở sẽ gia nhiệt cho sản phẩm (-30 đến -50 độ C)  để xảy ra quá trình thăng hoa.

Tóm tắt quy trình sấy thăng hoa

Hướng dẫn quy trình sấy thăng hoa
Hướng dẫn quy trình sấy thăng hoa
  • Thực phẩm tươi, sống (rau, củ, quả, hạt, thịt, hải sản,…) được cấp đông nhanh ở nhiệt độ rất thấp, sau đó được đưa vào buồng hút chân không.
  • Trong môi trường sấy chân không, các tinh thể nước đá được làm lạnh trong nguyên liệu sấy sẽ thăng hoa mà không trải qua giai đoạn hóa lỏng. Khoảng 90% độ ẩm được lấy đi.
  • Sau đó, nguyên liệu lại được chuyển qua giai đoạn làm khô thứ cấp để bay hơi nốt hơi ẩm còn sót lại, lúc này nhiệt độ điều chỉnh tăng dần (có thể lên >0 độ C). Kết thúc quá trình độ ẩm nguyên liệu chỉ còn khoảng 1-4%.
  • Nguyên liệu sau sấy hình dạng, kích thước màu sắc giống nguyên bản, giùn rụm.
  • Sau sấy thăng hoa, thực phẩm được đóng gói chân không, ngăn ẩm và quá trình oxy hóa.
  • Thực phẩm sấy thăng hoa chỉ cần ngâm với nước sẽ trở về trạng thái hương vị, hàm lượng dinh dưỡng ban đầu.

Cận cảnh máy sấy thăng hoa công nghiệp Đông Nam

Đông trùng hạ thảo sấy thăng hoa màu đẹp, nguyên hình dạng

Bơ sầu riêng sấy thăng hoa giòn tan

Mít sấy thăng hoa màu đẹp, giòn tan, ngọt ngon

Rau cần tây sấy thăng hoa giữ nguyên màu, khô giòn, dễ dàng nghiền thành bột mịn

Nguyên lý phương pháp sấy thăng hoa

Giai đoạn đầu

  • Bộ phận cấp đông có nhiệm vụ cấp đông sản phẩm. Thông thường giai đoạn này mất 6-8 giờ.
  • Nguyên liệu được đông lạnh bằng thiết bị thông thường hoặc bằng ni tơ lỏng bên ngoài buồng sấy.
  • Quá trình đông lạnh cần tiến hành nhanh chóng để hình thành các tinh thể băng nhỏ, tránh hư hại đến cấu trúc tế bào của sản phẩm.
  • Những sản phẩm sấy dạng lỏng, bước đông lạnh sẽ tiến hành chậm hơn để băng tạo thành từng lớp, tạo nên các kênh giúp cho hơi nước di chuyển dễ dàng hơn.

Giai đoạn thăng hoa

  • Bơm chân không có nhiệm vụ rút hết không khí trong buồng sấy, tạo môi trường chân không, điện trở sẽ gia nhiệt để băng thăng hoa thành hơi nước.
  • Nếu nước ở dạng băng, áp suất nước được giữ dưới 4,58mmHg (610,5Pa). Khi nhiệt cung cấp vào nguyên liệu, băng rắn sẽ thăng hoa trực tiếp thành hơi mà không bị tan chảy. Nước sẽ được tách ra bằng máy bơm chân không và ngưng tụ bằng các ống xoắn ruột gà lạnh, các bản lạnh hay bằng hóa chất.

Quý khách có thể hiểu rõ hơn theo cách giải thích như sau: “Hơi nước thăng hoa thoát ra ngoài sản phẩm bằng cách điều chỉnh áp suất trong buồng sấy thấp hơn áp suất hơi nước trên bề mặt của băng. Đồng thời tách hơi nước, hấp thụ lại ở bộ phận “bẫy nước”. Nhiệt độ ở bẫy nước thấp hơn nhiệt độ môi trường trong buồng sấy khoảng 20 độ C. Khi hơi nước bay vào bẫy nước lập tức sẽ bị đông tụ lại thành băng.”

Quá trình này được tiếp diễn cho đến khi nguyên liệu sấy khô còn khoảng 1-4% độ ẩm.

Thành phẩm máy sấy thăng hoa Đông Nam
Thành phẩm máy sấy thăng hoa Đông Nam
Các sản phẩm sấy thăng hoa
Các sản phẩm sấy thăng hoa

Giai đoạn cuối

Ở giai đoạn này sản phẩm chỉ còn hơi ẩm ở sâu bên trong nguyên liệu. Lúc này, điện trở sẽ gia nhiệt lên cao, có thể lên đến 70 độ C. Quá trình sấy tiếp tục đến khi không thấy hơi ẩm thoát ra ngoài nữa, độ ẩm sau sấy còn khoảng 1-4%.

Thông số kỹ thuật máy sấy thăng hoa Đông Nam

Dưới đây là các dòng máy sấy thăng hoa bán chạy nhất tại Đông Nam, quý khách xem kỹ thông số kỹ thuật tại bảng sau:

Máy/ Thiết bịThông số kỹ thuật
Máy sấy thăng hoa mini
MTH-60
Model: MTH-60
Năng suất sấy trung bình: 6 Kg/mẻ (tuỳ từng sản phẩm)
Kích thước máy: 820x554x1124 mm
Nguồn điện: 220V/50Hz/1 pha
Công suất tiêu thụ trung bình: 1 kw
Môi chất lạnh: R404A
Năng suất đông khô: 6 lít/mẻ
Áp suất làm việc: < 700 mTorr
Trọng lượng: 100 kg
Kích thước khay: 250x500x20 mm
Số lượng khay: 5 chiếc/bộ
Khoảng cách khay: 52mm
Tổng diện tích khả dụng: 0.625m2
Nhiệt độ khay hoạt động: (-)20 ̊C đến 70 ̊C
Nhiệt độ bộ ngưng băng thấp nhất: (-)40 ̊C
Độ chính xác nhiệt độ: ± 2 ̊C
Bơm chân không: Chân không 2 cấp, vòng dầu
Xuất xứ bơm: Trung Quốc
Giải nhiệt máy nén: Gió (Air Cooled)
Xuất xứ máy nén: Slovakia
Hệ thống điều khiển: MCU cảm ứng, Tiếng Việt
Tính năng: Tự động hoàn toàn quá trình sấy
Sản xuất và thiết kế: Công ty Đông Nam
Máy sấy thăng hoa
MTH-120
Model: MTH-120
Năng suất sấy trung bình: 12 Kg/mẻ (tuỳ từng sản phẩm)
Kích thước máy: 1470x1200x1500 mm
Nguồn điện: 220V/50Hz/1 pha hoặc 380V/50Hz/3 pha
Công suất tiêu thụ trung bình: 2 kw
Môi chất lạnh: R404A
Năng suất đông khô: 12 lít/mẻ
Áp suất làm việc: < 700 mTorr
Trọng lượng: 360 kg
Kích thước khay: 400x730x20 mm
Số lượng khay: 5 chiếc/bộ
Khoảng cách khay: 52mm
Tổng diện tích khả dụng: 1.46 m2
Nhiệt độ khay hoạt động: (-)20 ̊C đến 70 ̊C
Nhiệt độ bộ ngưng băng thấp nhất: (-)40 ̊C
Độ chính xác nhiệt độ: ± 2 ̊C
Bơm chân không: Chân không 2 cấp, vòng dầu
Xuất xứ bơm: Trung Quốc
Giải nhiệt máy nén: Gió (Air Cooled)
Xuất xứ máy nén: Slovakia
Hệ thống điều khiển: MCU cảm ứng, Tiếng Việt
Tính năng: Tự động hoàn toàn quá trình sấy
Sản xuất và thiết kế: Công ty Đông Nam
Máy sấy thăng hoa
MTH-240
Model: MTH-240
Năng suất sấy trung bình: 24 Kg/mẻ (tuỳ từng sản phẩm)
Kích thước máy: 1640x1500x1940 mm
Nguồn điện: 380V/50Hz/3 pha
Công suất tiêu thụ trung bình: 5 kw
Môi chất lạnh: R404A
Năng suất đông khô: 24 lít/mẻ
Áp suất làm việc: < 700 mTorr
Trọng lượng: 640 kg
Kích thước khay: 400x730x20 mm
Số lượng khay: 10 chiếc/bộ
Khoảng cách khay: 52mm
Tổng diện tích khả dụng: 2.92 m2
Nhiệt độ khay hoạt động: (-)20 ̊C đến 70 ̊C
Nhiệt độ bộ ngưng băng thấp nhất: (-)40 ̊C
Độ chính xác nhiệt độ: ± 2 ̊C
Bơm chân không: Chân không 2 cấp, vòng dầu
Xuất xứ bơm: G20
Giải nhiệt máy nén: Gió (Air Cooled)
Xuất xứ máy nén: Slovakia
Hệ thống điều khiển: MCU cảm ứng, Tiếng Việt
Tính năng: Tự động hoàn toàn quá trình sấy
Sản xuất và thiết kế: Công ty Đông Nam
Máy sấy thăng hoa công nghiệp
MTH-500
Model: MTH-500
Năng suất sấy trung bình: 50 Kg/mẻ (tuỳ từng sản phẩm)
Kích thước máy: 2400x1200x1900 mm
Nguồn điện: 380V/50Hz/3 pha
Công suất tiêu thụ trung bình: 7 kw
Môi chất lạnh: R404A
Năng suất đông khô: 50 lít/mẻ
Áp suất làm việc: < 600 mTorr
Trọng lượng: 800 kg
Kích thước khay: 325x530x20 mm
Số lượng khay: 40 chiếc/bộ
Khoảng cách khay: 35 mm
Tổng diện tích khả dụng: 6.89 m2
Nhiệt độ khay hoạt động: (-)30 ̊C đến 70 ̊C
Nhiệt độ bộ ngưng băng thấp nhất: (-)40 ̊C
Độ chính xác nhiệt độ: ± 2 ̊C
Bơm chân không: Chân không 2 cấp, vòng dầu
Xuất xứ bơm: G20
Giải nhiệt máy nén: Gió (Air Cooled)
Xuất xứ máy nén: Slovakia
Hệ thống điều khiển: MCU cảm ứng, Tiếng Việt
Tính năng: Tự động hoàn toàn quá trình sấy
Sản xuất và thiết kế: Công ty Đông Nam

Ưu điểm của phương pháp sấy thăng hoa

  • Công nghệ hiện đại sấy thăng hoa tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt, các thành phần dinh dưỡng như protein, lipid, glucid, vitamin, enzyme, các dưỡng chất khác, màu sắc và mùi vị gần như được bảo toàn không bị phá hủy.
  • Sản phẩm sau sấy có độ xốp mềm, giòn rụm, dễ nghiền thành bột, khi ngâm nước sẽ trương nở và quay trở lại gần như trạng thái ban đầu.
  • Sản phẩm sau sấy có cấu trúc giòn xốp, ít bị co rút, biến dạng như phương pháp sấy nhiệt, hay sấy giòn thông thường.
  • Sản phẩm không sử dụng dầu nên không xảy ra hiện tượng hôi dầu, mềm do thấm dầu.
  • Độ ẩm sản phẩm thấp, dễ dàng bảo quản, vận chuyển, phân phối sản phẩm.
  • Ứng dụng đa dạng sấy các nguyên liệu như trái cây, rau củ, kể cả nguyên liệu cấu trúc mềm hay dạng lỏng đặc biệt là nguyên liệu đắt tiền như đông trùng hạ thảo, nhân sâm,… (cần bảo toàn được khối lượng tránh hao hụt sản phẩm vì giá thành đắt nên cần sử dụng phương pháp sấy này).

Nhược điểm phương pháp sấy đông khô

  • Với công nghệ sấy hiện đại, hoàn thiện tất cả các nhược điểm của các phương pháp sấy thông thường thì nhược điểm của sấy thăng hoa đó là giá thành máy sấy sẽ đắt hơn nhiều so với các loại máy sấy khác.
  • Hệ thống máy sấy phức tạp, đòi hỏi người vận hành cần có kinh nghiệm và cần hiểu rõ về máy móc cũng như công nghệ.
  • Thời gian sấy sẽ dài hơn, điện năng tiêu thụ khá lớn, nên chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm thường cao.
  • Sản phẩm cần phải đóng gói kỹ sau khi sấy xong vì tính chất sấy thăng hoa dễ bị hồi ẩm trong quá trình bảo quản.
  • Chính vì vậy, nếu nguyên liệu của bạn đắt tiền như đông trùng hạ thảo, hay cần đòi hỏi sấy giòn rụm mà các máy sấy khác không đáp ứng được như mít sấy giòn, sầu riêng sấy giòn, sữa chua sấy thăng hoa,… thì nên cân nhắc đầu tư.

Hướng dẫn sử dụng máy sấy thăng hoa

  • Đặt máy sấy đúng cách: Bạn đặt lên bề mặt phẳng, 4 chân của máy sấy có thể điều chỉnh được, hai chân trước phải được điều chỉnh cao hơn hai chân sau từ 10-15mm (Giúp nước sau rã đông không tràn ra phía ngoài cửa).
  • Đảm bảo vòng cao su được vệ sinh sạch sẽ trong và ngoài, mặt cửa trong (tiếp xúc với vòng cao su) cũng được về sinh sạch.
  • Tuân thủ hướng dẫn khi sử dụng bơm chân không. Châm đúng mức dầu bằng cách nhìn vào cửa kính bơm, đảm bảo núm vặn bằng đồng gần đầu nối với máy sấy phải vặn chặt tay.
  • Kết nối ống hút chân không vào cửa trên bơm và siết chặt, cần thiết thì dùng thêm cờ-lê vặn thêm ¼ vòng để siết chặt hơn.
  • Cắm phích nguồn của bơm chân không vào cổng phía sau máy sấy.
  • Đảm bảo rằng công tắc bơm luôn bật
  • Đặt tấm che giữa khoảng trống kệ để khay sấy và cửa để hơi lạnh không bị đọng sương trên cửa kính khi máy đang làm đông.
  • Giữ cẩn thận bộ phận tay nắm khóa cửa, tạo độ kín tốt, không được có vết trầy trên vòng cao su vì nếu trầy sẽ làm rò rỉ chân không và làm hư hại cho bơm chân không, gây tràn dầu. Đảm bảo chắc chắn vặn hết cỡ về phía phải khi khóa cửa.

Quy trình sấy thăng hoa nguyên liệu

  • Nguyên liệu được làm sạch sau thu hoạch, tiến hành sơ chế sản phẩm như bóc vỏ, tách hạt hoặc thái lát,…
  • Cho sản phẩm xếp đều trên khay sấy.
  • Tiến hành cấp đông nhanh ở nhiệt độ thấp -30 đến -50 độ C.
  • Sau đó, đưa vào buồng bút chân không, lúc này tinh thể nước đá sẽ thăng hoa mà không qua giai đoạn hóa lỏng, 90% độ ẩm sẽ được lấy đi.
Sầu riêng sấy thăng hoa
Sầu riêng sấy thăng hoa
  • Tiến hành làm khô thứ cấp để bay hơi ẩm còn sót lại, tùy thuộc vào sản phẩm mà điều chỉnh nhiệt độ sấy tăng dần (dải sấy từ 0-70 độ C). Kết thúc quá trình độ ẩm trong nguyên liệu còn khoảng 1-4%.
  • Lấy thực phẩm ra ngoài và đóng gói chân không, chống ẩm và quá trình oxy hóa.

Hotline: 0363.999.318 / 0869 286 525 / 0386.222.816 

Một số câu hỏi liên quan về công nghệ sấy đông khô

Sấy thăng hoa có phải là sấy ở nhiệt độ âm?

  • Chính xác, giai đoạn sấy thăng hoa, nhiệt độ trong buồng sấy sẽ luôn ở nhiệt độ âm, thậm chí ở bộ phận bẫy nước, nhiệt độ còn giảm xuống 20 độ so với buồng sấy thăng hoa
  • Còn giai đoạn sau sấy kiệt ẩm, thì nhiệt độ có thể lên đến 70 độ C tùy thuộc vào nguyên liệu mà cài đặt.

Sản phẩm gia nhiệt lên tới 70 độ C vậy dưỡng chất và vitamin bị phá hủy không?

  • Trên thực tế sẽ không bị mất, bởi vì thời gian giai đoạn này sẽ ngắn vì chỉ sấy giảm ẩm từ 10% xuống còn 1-4%. Các dưỡng chất và vitamin trong thời gian ngắn sẽ không bị phá hủy, thậm chí hầu như chúng cần phá hủy ở nhiệt trên 150 độ C. Hơn nữa không phải sản phẩm nào cũng gia nhiệt lên đến 70 mà thường chỉ vài chục độ C nên quý khách hàng hoàn toàn yên tâm nhé!
  • Một lý do khác các dưỡng chất bị phá hủy cần có 2 điều kiện đó là nhiệt cao và không khí để diễn ra quá trình oxy hóa. Còn trong buồng sấy thăng hoa oxy không khí đã bị rút hết ra ngoài nên không còn xảy ra quá trình oxy hóa nữa

Sấy lạnh có phải sấy thăng hoa không?

Hai công nghệ sấy này hoàn toàn khác nhau nhé, với sấy lạnh thì máy sẽ tách ẩm dòng không khí trước khi gia nhiệt để quá trình tách hơi ẩm sẽ nhanh hơn và nhiệt độ gia nhiệt sấy trong buồng từ 10-50 độ C. Còn sấy thăng hoa thì chắc chắn quý khách đã hiểu khi đọc đến đây và phân biệt phải không nào.

Như vậy, Đông Nam đã lý giải chi tiết về công nghệ sấy thăng hoa là gì cũng như cách vận hành và ứng dụng trong sản xuất để quý khách có cái nhìn tổng quan và quyết định đúng đắn trước khi đầu tư. Đông Nam chân thành cảm ơn quý khách đã đọc bài viết này!

0886 255 729