Mục đích công nghệ
- Chế biến: dịch trứng được đem lạnh đông để một phần ẩm trong nguyên liệu chuyển sang trạng thái rắn. Quá trình sấy thăng hoa tạo áp suất chân không và nâng nhẹ nhiệt độ để nước thăng hoa, làm thay đổi tính chất vật lý và hóa lý của sản phẩm sâu sắc (nước trong sản phẩm từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi mà không qua trạng thái lỏng, độ ẩm sản phẩm sau sấy giảm).
- Bảo quản: sản phẩm sau khi sấy có hàm ẩm thấp (2 – 4%), kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Vi sinh vật bị tiêu diệt trong quá trình lạnh đông, tăng thời gian bảo quản.
Các biến đổi của nguyên liệu
- Vật lý: Sự thay đổi về tỷ trọng.
- Hóa học: Hàm ẩm giảm nhanh chóng.
- Hóa lý: Có sự chuyển pha từ dung dịch lỏng sang rắn.
- Sinh học: Có thể tiêu diệt một số vi sinh vật trong quá trình lạnh đông do tốc độ làm lạnh nhanh.
- Cảm quan: Giữ được tính chất cảm quan, protein, acid amin ban đầu do nhiệt độ của vật liệu bắt đầu sấy thấp -15oC – -20oC. Khi độ ẩm của sản phẩm giảm xuống, nhiệt độ của vật liệu cũng tăng đến tối đa 30oC – 40oC.
Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình
- Nồng độ chất khô của nhập liệu: Nếu quá cao thì khi làm lạnh đông, nồng độ chất khô tăng, điểm lạnh đông sẽ giảm xuống, gây khó khăn cho quá trình lạnh đông tiếp theo. Nếu quá thấp, không mang lại hiệu quả kinh tế.
- Loại thiết bị, nhiệt độ làm lạnh đông, áp suất chân không…
Cấu tạo thiết bị sấy thăng hoa
Cấu tạo chung của thiết bị sấy thăng hoa gồm: Bình thăng hoa, bình ngưng đóng băng, bơm chân không, máy nén, máy lạnh…
- Bình thăng hoa: Cấu tạo dạng trụ, đáy và nắp dạng chỏm cầu. Nắp kín vì bình làm việc trong điều kiện chân không (1 – 0,1 mmHg). Vật liệu đặt vào các khay trong bình. Nhiệt cấp cho quá trình thăng hoa thực hiện bằng bức xạ từ các hộp kim loại đặt xen kẽ với các khay chứa vật liệu. Trong hộp là nước nóng chuyển động. Quá trình trao đổi nhiệt giữa thành hộp chứa nước nóng với vật liệu là bức xạ nhiệt.
- Bình ngưng đóng băng: Là thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống, các đường ống có đường kính 51/57 mm liên kết với nhau giữa phần trên và phần dưới. Hỗn hợp hơi nước và không khí nhờ bơm chân không hút từ bình thăng hoa qua bộ phận phân phối phía dưới vào các ống. Amoniac cung cấp từ phía trên, chứa đầy không gian ngoài giữa các ống. Tại đây, hỗn hợp hơi nước – không khí được làm lạnh và hơi nước ngưng tụ bám vào thành trong của ống, còn không khí khô qua bơm chân không thải vào môi trường. Amoniac lỏng nhận nhiệt của hỗn hợp hơi nước – không khí, bay hơi qua bình tách lỏng về máy nén của máy.
Hình 2.25: Sơ đồ thiết bị sấy thăng hoa
1- Bình thăng hoa; 2- Van; 3- Xyphông; 4- Bể chứa nước nóng; 5- Bình ngưng đóng băng; 6- Bình tách lỏng; 7- Dàn ngưng amoniac;
8- Bình chứa amoniac; 9- Máy nén; 10- Bơm chân không; 11,12,13- Động cơ điện; 14- Bơm nước; 15- Phần tử lọc; 16- Tấm gia nhiệt; 17- Chân không kế;
18- Van điều chỉnh; 19- Khay chứa vật liệu; 20- Tấm lưới nhiệt; 21- Bộ điều chỉnh nhiệt
Thông số công nghệ:
- Nồng độ chất khô dịch sấy: 30%
- Áp suất trong buồng chân không: 13,5 – 270 Pa (áp suất tuyệt đối)
- Thời gian sấy: 90 – 110 phút
- Nhiệt độ cao nhất của sản phẩm cuối quá trình sấy: < 400C