Các phương pháp làm khô thực phẩm

Dược liệu là thành phầm không thể thiếu trong mỗi thang thuốc bắc, thuốc nam trong đông y. Đây là những nguyên liệu có chứa nhiều dược tính tốt để chữa bệnh. Chính vì vậy, các sản phẩm dược liệu có giá trị cao. Tuy nhiên, cần áp dụng đúng phương pháp làm khô dược liệu để có thể sản xuất được những thành phẩm chất lượng, mang lại kinh tế.

Các phương pháp làm khô dược liệu hiện nay

Phương pháp sấy dược liệu thủ công

Đây là phương pháp sấy thủ công, thường được các hộ kinh doanh nhỏ lẻ hoặc hộ gia đình lựa chọn bằng cách phơi nắng hay sấy qua lửa để làm khô dược liệu. Với phương pháp náy, ta nên lựa chọn nơi phơi sấy sạch sẽ, không bị ẩm mốc, thoáng mát. Dược liệu được phơi trực tiếp dưới ánh sáng mặt trời nên cần phải rải đều và thường xuyên đảo để dược liệu được khô đều, nhanh hơn. Tuy nhiên, cách này có nhiều hạn chế về an toàn thực phẩm cung như dưỡng chất có trong dược liệu.

Phương pháp làm khô dược liệu thủ công

Phương pháp sấy nóng

Đây là phương pháp thổi trực tiếp khí nóng ở điều kiện áp suất khí quyển vào vật liệu cần sấy. Nhiệt từ gió tách ẩm ra khỏi vật sấy, gió mang ẩm thoát ra bên ngoài. Phương pháp này có nguyên lý như quá trình phơi nắng nhưng có hiệu suất sấy cao hơn do lưu lượng gió và nhiệt đều hơn, sản phẩm sấy khô nhanh hơn.

Sấy tuần hoàn khí nóng được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất thuốc, chủ yếu để sấy khô các loại dược liệu cứng, vẫn còn nguyên dạng chưa được cắt lát hay dạng bôt thường được gọi là đông dược. Ngoài ra, phương pháp sấy này còn được dùng để sấy khô những loại dược phẩm khác như thuốc bôt, hạt, viên sủi, chai đóng gói,…hay thực phẩm, một số linh kiện điện tử.

Dược liệu hay thảo dược nếu bảo quản trong điều kiện khí hậu ẩm ướt sẽ rất dễ bị nấm mốc, làm giảm dược tính, mất tác dụng chữa bệnh và có thể bị biến đổi chất khi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian nhiều tiếng đồng hồ. 

Chính vì vậy, các phương pháp truyền thống, như: phơi khô, sấy than củi… sẽ không mang lại hiệu quả cao. Còn đối với các phương pháp sấy nóng có thể sấy tương đối nhưng chất lượng chưa hoàn toàn tốt bởi nếu sấy ở nhiệt độ thấp sẽ làm chậm quá trình khô của sản phẩm.

Phương pháp làm khô dược liệu bằng máy sấy lạnh

Phương pháp sấy khô dược liệu phù hợp nhất là dùng phương pháp sấy lạnh. Đặc biệt một số loại dược liệu quý như: đông trùng hạ thảo, nấm linh chi,… nên sử dụng phương pháp sấy lạnh. Với phương pháp này, dược liệu sẽ được sấy ở nhiệt độ thấp. Trong quá trình sấy, hơi nước thoát ra từ dược liệu sẽ được ngưng tụ thành nước trong buồng lạnh của máy sấy. Sau đó không khí khô được sấy đến nhiệt độ cần thiết và lại đi qua buồng sấy. Quá trình này diễn ra liên tục trong buồng sấy  nên dược liệu sẽ khô một cách tự nhiên, đảm bảo mọi hoạt chất trong dược liệu.

Phương pháp làm khô dược liệu thủ công bằng máy sấy lạnh

Phương pháp làm khô dược liệu bằng máy sấy lạnh có ưu điểm:

• Tốc độ sấy nhanh hơn do không khí sấy đưa vào buồng sấy là rất khô;
• Chất lượng vật sấy tốt hơn do được sấy ở nhiệt độ thấp hơn thông thường, không khí sấy khô nên vật sấy không bị hầm, hấp, giữ được màu sắc đẹp hơn so với sấy nhiệt;
• Tiết kiệm năng lượng (phương pháp sấy nhiệt mất 1kW điện mới tách được 1,2kg nước, còn phương pháp sấy lạnh 1kW điện có thể tách được 3kg nước).

Phương pháp sấy khô dược liệu tiên tiến này ngày càng được sử dụng rộng rãi, bởi nó mang lại rất nhiều lợi ích tốt cho sản phẩm chữa bệnh đồng thời cũng tiết kiệm chi phí hoạt động cho người sử dụng, giảm ô nhiễm môi trường do lượng nhiệt thoát ra ngoài rất ít, máy hoạt động trong chu trình khép kín.

Sấy là một trong những phương pháp làm khô thực phẩm xuất hiện từ lâu đời nay. Chúng ta thường bắt gặp sản phẩm sấy ở mọi nơi, đủ các loại thực phẩm, đủ các loại nguyên liệu đều có thể được đem sấy. Tuy nhiên, tùy mỗi loại nguyên liệu, với các đặc tính khác nhau mà người ta áp dụng hoặc phát minh những phương pháp sấy khác nhau.

Bài viết này hệ thống lại các phương pháp sấy thông dụng cho các bạn một cái nhìn tổng quan về phương pháp sấy trong công nghệ thực phẩm. Sau đây, chúng ta gọi nguyên liệu thực phẩm cần sấy là “vật liệu sấy”.

Các phương pháp sấy theo nhiều yếu tố trong công nghệ thực phẩm

Phương pháp cơ học: Ở phương pháp này, chúng ta dùng các máy ép, máy lọc, máy ly tâm… để tách nước. Phương pháp này thường dùng làm khô sơ bộ, khi không cần làm khô triệt để vật liệu, khi lượng nước trong vật liệu rất lớn.

Phương pháp hóa lí: Ở phương pháp này, chúng ta dùng các hóa chất có tính hút nước, hút ẩm cao để tách ẩm ra khỏi vật liệu. Phương pháp này tách nước khá triệt để, tuy nhiên đắt tiền và phức tạp. Do đó, phương pháp này thường được dùng để tách ẩm trong không khí nhằm bảo quản máy móc, thiết bị. Các hóa chất thường được sử dụng như CaCl2 khan hoặc thông dụng nhất là Silica-gel,…

Phương pháp nhiệt: Ở phương pháp này, chúng ta dùng nhiệt năng để tách ẩm ra khỏi vật liệu. Đây là phương pháp phổ biến và được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, kể cả trong đời sống.

Ở 3 phương pháp trên thì phương pháp nhiệt là Sấy mà chúng ta sẽ tìm hiểu trong chuỗi bài viết này.

Sấy là quá trình dùng nhiệt năng để làm bay hơi nước ra khỏi vật liệu rắn hay lỏng. Với mục đích giảm bớt khối lượng vật liệu, tăng độ bền và quan trong là kéo dài thời gian bảo quản đối với thực phẩm.

Quá trình sấy gồm 02 phương thức:

Sấy tự nhiên:

Tiến hành bay hơi bằng năng lượng tự nhiên như mặt trời, năng lượng gió…còn gọi là phơi sấy tự nhiên. Phương pháp này đỡ tốn nhiệt năng, nhưng không chủ động điều chỉnh được vận tốc quá trình theo yêu cầu kỹ thuật, năng suất thấp,…

Sấy nhân tạo:

Thường được tiến hành trong các loại thiết bị sấy để cung cấp nhiệt cho các vật liệu ẩm. Sấy nhân tạo có nhiều dạng, tùy theo phương pháp truyền nhiệt mà trong kỹ thuật sấy có thể được phân loại như sau:

1. Sấy đối lưu (nhiệt nóng): là phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với tác nhân sấy là không khí nóng, khói lò,…
2. 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.
3. Sấy bằng tia hồng ngoại: là phương pháp sấy dùng năng lượng của tia hồng ngoại do nguồn nhiệt phát ra truyền cho vật liệu sấy.
4. Sấy bằng dòng điện cao tần: là phương pháp sấy dùng năng lượng điện trường có tần số cao để đốt nóng trên toàn bộ chiều dày của lớp vật liệu.
5. Sấy lạnh: là phương pháp sấy trong điều kiện nhiệt độ và ẩm của tác nhân sấy thấp hơn nhiều so với môi trường Nhiệt độ thấp để đảm bảo đặc tính cảm quan của sản phẩm, còn ẩm thấp để tạo ra chênh lệch ẩm, do đó ẩm trong vật liệu sẽ thoát ra ngoài dễ dàng. Ở đây ta có sấy lạnh nhiệt độ từ 0oC trở lên và sấy lạnh đông sâu hay còn gọi là sấy thăng hoa. Sấy thăng hoa: là phương pháp sấy trong điều 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).
6. Sấy chân không: Là phương pháp sấy được vật liệu không chịu được nhiệt độ cao hay dễ bị oxy hoá, vật liệu dễ bị bụi hay vật liệu thoát ra dung môi quý cần thu hồi và vật liệu dễ nổ. (Foodnk sẽ có bài đề cập sâu về phương pháp này).

Các phương pháp sấy theo nhiều yếu tố trong công nghệ thực phẩm

Ngoài ra còn có các phương pháp như sấy bằng vi sóng, sấy phun tầng sôi… và một vài phương pháp khác.

Quá trình sấy là một quá trình chuyển khối có sự tham gia của pha rắn rất phức tạp vì nó bao gồm cả quá trình khuyếch tán bên trong và cả bên ngoài vật liệu rắn đồng thời với quá trình truyền nhiệt. Đây là một quá trình nối tiếp, nghĩa là quá trình chuyển lượng nước trong vật liệu từ pha lỏng sang pha hơi, sau đó tách pha hơi ra khỏi vật liệu ban đầu.

Động lực của quá trình là sự chênh lệch độ ẩm ở trong lòng vật liệu và bên trên bề mặt vật liệu. Quá trình khuyếch tán chuyển pha này chỉ xảy ra khi áp suất hơi trên bề mặt vật liệu lớn hơn áp suất suất riêng phần của hơi nước trong môi trường không khí chung quanh. Vận tốc của toàn bộ quá trình được qui định bởi giai đoạn nào chậm nhất.

Ngoài ra tùy theo phương pháp sấy mà nhiệt độ là yếu tố thúc đẩy hoặc cản trở quá trình di chuyển ẩm từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt vật liệu sấy. Trong các quá trình sấy thì môi trường không khí ẩm xung quanh có ảnh hưởng rất lớn và trực tiếp đến vận tốc sấy.

Mặt tĩnh lực học: tức dựa vào cân bằng vật liệu và cân nhiệt lượng ta sẽ tìm được mối quan hệ giữa các thông số đầu và cuối của vật liệu sấy và của tác nhân sấy để từ đó xác định được thành phần vật liệu, lượng tác nhân sấy và lượng nhiệt cần thiết cho quá trình sấy.

Mặt động lực học: tức là nghiên cứu mối quan hệ giữa sự biến thiên của độ ẩm vật liệu với thời gian sấy và các thông số của quá trình như: tính chất, cấu trúc, kích thước của vật liệu sấy và các điều kiện thủy động lực học của tác nhân sấy để từ đo xác định được chế độ sấy, tốc độ sấy và thời gian sấy thích hợp.

Bài này chúng ta tìm hiểu đến đây, mời các bạn đón đọc bài tiếp theo nhé!