Các giải pháp cải tiến hệ thống trong bảo quản và chế biến nông thủy sản (17/07/2017)
Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để làm giảm hàm lượng ẩm có trong nguyên liệu dựa trên động lực của quá trình là sự chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước trên bề mặt nguyên liệu và môi trường xung quanh. Trong quá trình sấy, nước di chuyển từ nguyên liệu ra môi trường xung quanh được chia ra làm hai quá trình: nước khuếch tán từ bên trong nguyên liệu ra bề mặt của nguyên liệu do sự chênh lệch về hàm lượng ẩm bên trong và bề mặt; và sự khuếch tán của nước từ bề mặt nguyên liệu ra môi trường xung quanh do sự chênh lệch về áp suất hơi riêng phần của hơi nước.
Trong công nghệ sau thu hoạch và chế biến nông sản, sấy là một trong những phương pháp có lịch sử lâu đời nhất và được sử dụng phổ biến nhất. Mục đích công nghệ của quá trình sấy trong công nghệ sau thu hoạch và chế biến nông sản là giảm hàm lượng ẩm có trong nguyên liệu; từ đó, làm giảm hoạt độ của nước, ức chế các biến đổi do có sự hiện diện của nước như: Sự phát triển của vi sinh vật, sự xúc tác của các enzyme. Bên cạnh đó, mục đích công nghệ của quá trình sấy còn góp phần tạo những biến đổi về mặt hóa học và cảm quan; từ đó tạo ra những thuộc tính đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.
Trước khi đưa nguyên liệu vào thực hiện quá trình sấy, một số biện pháp xử lý hóa học hoặc vật lý được áp dụng để nâng cao chất lượng sản phẩm cũng như hiệu quả năng lượng quá trình sấy. Ví dụ, khi sấy một số loại trái cây, giải pháp tách nước dựa trên chênh lệch áp suất thẩm thấu (osmotic dehydration) được áp dụng. Theo đó, trái cây sẽ được ngâm trong một dung dịch có áp suất thẩm thấu cao như dịch đường saccharose, dung dịch CaCl2 bão hòa để tách sơ bộ một lượng ẩm đáng kể nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong quá trình sấy. Một số giải pháp để hỗ trợ quá trình này như tiền xử lý nguyên liệu bằng sóng microwave, trường xung điện, sóng siêu âm, chần…cũng được quan tâm nghiên cứu và ứng dụng.
Các giải pháp cải tiến hệ thống sấy đang được quan tâm thực hiện hiện nay như: Sấy khay tĩnh (thiết kế hệ thống phân phối khí để đảm bảo đồng nhất về nhiệt độ và độ ẩm của tác nhân sấy; cải thiện hiệu quả truyền nhiệt và tách ẩm tác nhân sấy); sấy tầng sôi (cải thiện chất lượng tạo trạng thái tầng sôi bằng các phương pháp cơ học như khuấy đảo, tạo các dao động, xung động…; cải thiện hệ thống phân phối tác nhân sấy; sử dụng các giải pháp truyền nhiệt trực tiếp; kết hợp với các giải pháp như sử dụng bơm nhiệt, hơi quá nhiệt, tạo chân không); sấy phun (cải tiến thiết kế buồng sấy để cực tiểu hóa hiện tượng dính vào buồng sấy); sấy thùng quay (cải tiến hệ thống nạp tác nhân sấy); sấy trống (tăng cường hiệu quả truyền nhiệt bằng bức xạ); sấy chân không (sử dụng nhiều chế độ gia nhiệt) và sấy thăng hoa (sử dụng từ trường và điện trường để kiểm soát kích thước tinh thể trong quá trình lạnh đông).
Nguyễn Nhi (Nguồn: Cesti)