Trong quá trình sấy xảy ra sự trao đổi nhiệt và trao đổi chất giữa bề mặt nguyên liệu sấy và môi trường sấy. Cơ chế thoát ẩm ra khỏi nguyên liệu sấy là quá trình khuếch tán ngoại và khuếch tán nội. Khuếch tán ngoại có xảy ra thì quá trình khuếch tán nội mới xảy ra.
Giai đoạn khuếch tán ngoại:
Là quá trình dịch chuyển ẩm từ bề mặt vật liệu ra môi trường không khí. Động lực của quá trình khuếch tán ngoại là sự chênh lệch áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu và áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm.
P = Ps - Ph
Trong đó:
Ph: là áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm Lượng ẩm bay hơi được tính theo công thức:
G = .F.( Ps - Ph). (kg) Trong đó:
:là hệ số bay hơi phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của không khí (kg/h.m2.mmhg)
F: là diện tích bề mặt bay hơi (m2) : là thời gian bay hơi (h)
Như vậy để tăng lượng ẩm bay hơi trong quá trình làm khô thì có thể dùng các biện pháp sau:
Tăng diện tích bề mặt bay hơi: các giá hoặc khay để nguyên liệu nên làm bằng
lưới để tăng khả năng bay hơi nước, hoặc có thể cắt nhỏ làm mỏng nguyên liệu để tăng khả năng tiếp xúc với tác nhân sấy.
Tăng áp suất hơi nước trên bề mặt nguyên liệu bằng cách tăng nhiệt độ nguyên
liệu hoặc tăng nhiệt độ của tác nhân sấy. Tuy nhiên phương pháp tăng nhiệt độ sấy còn phải tùy thuộc vào từng loại nguyên liệu.
Giảm áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm bằng cách làm lạnh không khí xuống dưới nhiệt độ đọng sương để tách một lượng nước trước khi vào thiết bị gia nhiệt để sấy.
Giai đoạn khuếch tán nội:
Là quá trình dịch chuyển ẩm từ bên trong ra bề mặt ngoài nguyên liệu. Động lực của quá trình này sự chênh lệch độ ẩm giữa bên trong và bên ngoài vật liệu. Lượng ẩm thoát ra khỏi bề mặt nguyên liệu được xác định:
Gw = - kw.f.gradC. (kg) Trong đó:
f: là diện tích bề mặt bay hơi của vật liệu sấy (m2) gradC: là gradient độ ẩm
- kw : là hệ số khuếch tán phụ thuộc vào dạng nguyên liệu ẩm và sự liên kết ẩm trong nguyên liệu.