CÁC CÔNG NGHỆ SẤY PHỔ BIẾN – CÁCH PHÂN BIỆT, ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG

KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ SẤY

Sấy là quá trình làm giảm độ ẩm sản phẩm đến một giá trị mong muốn nhằm mục đích bảo quản hoặc chế biến thành một sản phẩm khác. Định nghĩa theo cách dân gian dễ hiểu, sấy là làm khô sản phẩm.

Nguyên tắc chung của quá trình sấy là cấp nhiệt lượng để làm ẩm trong sản phẩm bốc hơi. Người ta sẽ dùng nhiều phương pháp để hơi ẩm đó thoát ra ngoài. Nhờ vậy, sản phẩm được giảm lượng ẩm và trở nên khô hơn.

Mục đích của quá trình sấy thường là để bảo quản sản phẩm. Sản phẩm tươi có độ ẩm cao sẽ thúc đẩy nhanh quá trình oxy hóa. Do đó, người ta sấy khô để tăng thời hạn sử dụng sản phẩm.

Sấy được sử dụng trong rất nhiều ngành sản xuất công nghiệp như sấy thực phẩm, nông sản, sấy vải, quần áo, sấy sơn tĩnh điện, sấy gỗ … Hai Tấn hiện nay đang phục vụ cho ngành sấy thực phẩm, nông sản.

CÁC CÔNG NGHỆ SẤY PHỔ BIẾN

Hiện nay, có 05 công nghệ sấy được sử dụng phổ biến bao gồm: sấy nhiệt gió, sấy bơm nhiệt, sấy lạnh, sấy chân không và sấy thăng hoa.

Công nghệ sấy nhiệt gió

Sấy nhiệt gió là phương pháp sử dụng nhiệt lượng được đốt từ các loại nhiên liệu làm cho ẩm trong sản phẩm bốc hơi và thoát ra ngoài.

Thiết bị sấy nhiệt gió thường có bộ phận gia nhiệt, quạt đối lưu và bộ phận xả ẩm.

Nguồn nhiệt phổ biến để sấy nhiệt gió là đốt than, củi, dầu, gas (thông qua lò đốt trực tiếp, gián tiếp hoặc nồi hơi), đốt điện (điện trở) hoặc nhiệt nóng mặt trời (nhà sấy, nhà phơi…)

Các sản phẩm phù hợp với sấy thăng hoa

Sấy nhiệt gió có thể triển khai ở nhiệt độ từ 40 độ C trở lên. Thông thường, quá trình sấy nhiệt gió hiện đại diễn ra ở mức nhiệt 70-80 độ C sẽ cho hiệu quả kinh tế tối ưu nhất.

Công nghệ sấy bơm nhiệt

Sấy bơm nhiệt là phương pháp dùng chu trình nhiệt lạnh để bơm nhiệt lượng có trong môi trường tự nhiên (phát ra từ mặt trời, các thiết bị hoặc từ khí thải từ buồng sấy) vào buồng sấy. Các máy sấy bơm nhiệt điện đại còn có chức năng làm khô không khí sấy, nhờ nguyên tắc “bẫy nhiệt” từ dàn lạnh.

Kết cấu của một máy sấy bơm nhiệt thường bao gồm máy bơm nhiệt, nguồn nhiệt phụ, quạt đối lưu, bộ phận xả ẩm.

Sấy bơm nhiệt chỉ có thể triển khai được trong khoảng nhiệt từ 30-70 độ C. Lưu ý, ở nhiệt độ càng cao thì hiệu suất bơm nhiệt càng giảm. Hiệu quả cao nhất của sấy bơm nhiệt nằm ở khoảng nhiệt 50-60 độ C.

Công nghệ sấy lạnh

Sấy lạnh là một khái niệm đang được sử dụng khá lẫn lộn ở thị trường Việt Nam. Hầu hết các nhà sản xuất máy sấy đang gọi máy sấy bơm nhiệt của họ là máy sấy lạnh. Và mãi cho đến nay, vẫn chưa thực sự có một khái niệm chính thống về sấy lạnh ở nước ta.

Theo Hai Tấn, sấy lạnh là phương pháp sấy dùng không khí lạnh từ 0-20 độ C với độ ẩm thấp để sấy khô sản phẩm. Sấy ở nhiệt độ “lạnh” như thế này giúp bảo quản sản phẩm tốt hơn, đặc biệt là rau củ. Tuy nhiên, ở áp suất khí quyển, không khí có nhiệt độ thấp như vậy sẽ có khả năng hấp thụ hơi ẩm kém, dẫn tới tốc độ sấy chậm.

Phương pháp này nhắm tới sấy các sản phẩm có chứa nhiều tinh dầu (dễ bị phân hủy ở nhiệt độ trên 40 độ C), và một số sản phẩm nhạy cảm nhiệt độ như tổ yến …

Do chưa có nhiều nghiên cứu cũng như chưa chế tạo thiết bị sấy lạnh nên Hai Tấn chỉ xin dừng lại ở mức độ khái niệm và phân biệt chứ không phân tích sâu hơn.

Công nghệ sấy chân không

Sấy chân không là phương pháp sấy sản phẩm ở áp suất chân không. Sản phẩm sấy được gia nhiệt lên tới 30-70 độ C để làm hơi ẩm sản phẩm bốc hơi. Hơi ẩm này khi thoát ra sẽ vẫn nằm trong buồng sấy chân không và được thu vào một bẫy nhiệt và chuyển sang dạng rắn (nước đá).

Nhờ việc rút chân không nên buồng sấy gần như không có không khí. Do đó, quá trình oxy hóa không xảy ra giúp cho chất lượng sản phẩm được bảo toàn. Theo lý thuyết, các dưỡng chất có trong sản phẩm có thể giữ được tới 96% so với hàng tươi.

Trong phương pháp sấy chân không, hàng hóa không được cấp đông. Hơi ẩm vẫn ở dạng lỏng bốc hơi thành rắn. Do đó, sản phẩm vẫn bị co ngót.

Thiết bị sấy chân không sẽ bao gồm buồng sấy có khả năng rút chân không, máy bơm chân không, hệ thống nhiệt lạnh.

Công nghệ sấy thăng hoa

Sấy thăng hoa là phương pháp sấy sản phẩm ở áp suất chân không và sản phẩm được cấp đông. Khi quá trình thăng hoa xảy ra, hơi ẩm ở dạng rắn (đá) sẽ thăng hoa trực tiếp sang dạng hơi và thoát ra ngoài. Hơi ẩm đó sẽ được thu vào một bẫy nhiệt để trở lại dạng rắn và tiếp tục nằm trong buồng chân không.

Ở phương pháp này, ngoài việc sản phẩm không bị oxy hóa nhờ buồng sấy đã được hút gần hết không khí, sản phẩm còn giữ được nguyên hình dạng nhờ nước thăng hoa từ dạng rắn sang dạng khí.

Trong quá trình sấy, sản phẩm vẫn được gia nhiệt lên tới 50-70 độ C để thúc đẩy quá trình thăng hoa.

Thiết bị sấy thăng hoa gần tương tự như sấy chân không. Tuy nhiên, điều kiện để đạt thăng hoa khó khăn hơn nên thiết bị cần công suất lớn hơn nhiều so với sấy chân không. Tốc độ sấy của phương pháp này cũng chậm hơn sấy chân không 2-3 lần.

ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA CÁC CÔNG NGHỆ SẤY

Cả 5 công nghệ sấy trên đều được sử dụng rộng rãi hiện nay. Mỗi công nghệ phù hợp với một ngành nghề, sản phẩm đặc thù và có những ưu nhược điểm riêng.

Công nghệ sấy càng tiên tiến thì chất lượng sản phẩm sấy càng tốt hơn, đi kèm với giá thành cao hơn.

Sấy nhiệt gió

Công nghệ sấy nhiệt gió có chi phí đầu tư rẻ nhất, tuy nhiên cũng là phương pháp kém nhất để bảo tồn chất lượng sản phẩm. Các sản phẩm dùng phương pháp sấy nhiệt gió thường thuộc những loại sau:

Sản phẩm có số lượng nhiều, có lớp vỏ bảo vệ: lúa, bắp, cà phê …
Sản phẩm có giá trị gia tăng công đoạn sấy thấp: than, cám, phân …
Sản phẩm dễ thoát ẩm, cần tốc độ sấy cao: bún, phở, hủ tiếu, bánh tráng …
Sản phẩm cần nhiệt độ cao: ruốc bông, khô gà, mứt …
Sấy bơm nhiệt

Công nghệ sấy bơm nhiệt cho phép sấy sản phẩm ở nhiệt độ thấp hơn với tốc độ sấy nhanh hơn. Ở điều kiện này, các dưỡng chất trong sản phẩm sẽ ít bị oxy hóa hơn, giúp sản phẩm có chất lượng tốt hơn. Ngoài ra, máy sấy bơm nhiệt có mức tiêu hao năng lượng ít hơn tới 50% so với sấy nhiệt gió (do chúng không đốt nhiệt liệu để tạo nhiệt mà chúng hấp thụ nhiệt có trong môi trường xung quanh). Nhược điểm của sấy bơm nhiệt là giá thành thiết bị có thể cao hơn 30-40% so với máy sấy điện trở cùng công suất.

Các sản phẩm phù hợp sử dụng công nghệ sấy bơm nhiệt thường là:
Các sản phẩm giàu đường, vitamin, axit amin … như trái cây, rau, củ, dược liệu…
Các sản phẩm có thời gian sấy lâu, khả năng thoát ẩm khó khăn: khô bò, khô trâu, khô cá…
Sấy lạnh

Công nghệ sấy lạnh cho phép sấy sản phẩm ở nhiệt độ lạnh. Ở nhiệt độ này, quá trình oxy hóa bị ức chế và giảm thiểu. Tuy vậy, tốc độ sấy chậm là nhược điểm lớn của phương pháp này. Ngoài ra, giá thành thiết bị sấy cũng khá cao.

Để hiểu hơn về công nghệ sấy lạnh mời quý khách tham khảo thêm bài viết:
Máy sấy lạnh là gì ?

Các sản phẩm phù hợp sử dụng công nghệ sấy lạnh bao gồm:
Các sản phẩm chứa tinh dầu dễ phân hủy: sả, bạc hà, hương nhu, hoa, quế, hồi…
Các sản phẩm nhạy cảm nhiệt độ: chè xanh, dược liệu, yến sào nguyên tổ …
Sấy chân không

Công nghệ sấy chân không giữ được tới 96% dưỡng chất như sản phẩm tươi. Ưu điểm của phương pháp này là hiện tượng oxy hóa gần như không diễn ra trong quá trình sấy vì buồng sấy đã được rút chân không. Nhược điểm của công nghệ này là thiết bị sấy đắt tiền, công suất sấy cũng chậm hơn so với sấy bơm nhiệt.

Các sản phẩm phù hợp sử dụng công nghệ sấy chân không bao gồm:
Các sản phẩm thực phẩm chế biến dạng cao cấp: trái cây, rau, củ, dược liệu…
Các sản phẩm dễ bị oxy hóa: dược liệu…
Các sản phẩm cần bảo tồn dưỡng chất: một số loại đặc sản, dược liệu…
Sấy thăng hoa

Công nghệ sấy thăng hoa không chỉ giữ được 96% dưỡng chất mà còn giữ được hình dạng và màu sắc sản phẩm. Tương tự sấy chân không, quá trình sấy thăng hoa, hiện tượng oxy hóa gần như không xảy ra. Sản phẩm sấy thăng hoa được cấp đông và giữ ở dạng rắn suốt quá trình sấy nên không bị co ngót. Nhược điểm của sấy thăng hoa là thời gian sấy lâu hơn gấp 3 lần sấy chân không. Thiết bị sấy thăng hoa đòi hỏi công suất cao nên cũng đắt tiền hơn (thường đắt hơn 2 lần).

Sấy thăng hoa có thể sấy tốt đa dạng sản phẩm. Tuy nhiên, rào cản lớn nhất của công nghệ này là chi phí cao. Do đó, chỉ có một số ít các sản phẩm phù hợp để sử dụng công nghệ thăng hoa:
Đông trùng hạ thảo.
Sâm.
Tổ yến tinh chế ăn liền.
Sầu riêng, tôm khô cao cấp.

Bảng so sánh tổng quan các công nghệ sấy

Tên công nghệ	Ưu điểm	Nhược điểm	Ứng dụng
Sấy nhiệt gió	Rẻ. Lên nhiệt nhanh. Cấp được nhiệt độ cao	Tiêu hao nhiều năng lượng. Ảnh hưởng xấu đến môi trường. Chất lượng sấy thấp.	Lúa, bắp, ngũ cốc, gỗ, than, phân bón, ruốc bông, khô bò, khô gà, bún, phở, miến, hủ tiếu khô…
Sấy bơm nhiệt	Giảm tác động của nhiệt. Sản phẩm màu sắc đẹp, giữ được nhiều dưỡng chất. Tiêu hao ít năng lượng	Đầu tư cao. Vẫn xảy ra quá trình oxy hóa làm hao hụt dưỡng chất.	Trái cây, thực phẩm, bánh mứt, rau củ sấy khô làm bột, macca…
Sấy lạnh	Sấy ở nhiệt độ lạnh. Ít xảy ra quá trình oxy hóa.	Đầu tư cao Tốc độ sấy chậm.	Sấy tổ yến, vật liệu giàu tinh dầu
Sấy chân không	Giữ được 96% dưỡng chất. Tốc độ sấy nhanh hơn thăng hoa 3 lần. Chi phí đầu tư rẻ hơn thăng hoa 2 lần. Có thể sấy dẻo và sấy giòn.	Sản phẩm bị co ngót. Giá thành máy vẫn cao hơn sấy bơm nhiệt.	Sấy trái cây, thủy hải sản, rau củ quả, các sản phẩm cao cấp
Sấy thăng hoa	Giữ được 96% dưỡng chất. Giữ được hình dạng sản phẩm.	Tốc độ sấy chậm. Thiết bị đắt tiền.	Đông trùng hạ thảo, sâm, yến, tôm, sầu riêng, hoa…