MÁY SẤY LẠNH

III. Máy sấy lạnh là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động?

1. Khái niệm & Phân loại

Máy sấy lạnh là dòng máy sấy sử dụng công nghệ sấy lạnh để sấy khô các loại thực phẩm, hoa quả, nông sản, thảo dược.

Khác với máy sấy nhiệt sử dụng nhiệt và hơi nóng để làm khô nguyên liệu, máy sấy lạnh sử dụng nhiệt độ thấp (từ 35-60 độ C) kết hợp với luồng không khí khô (độ ẩm từ 5-30%) để đưa hơi ẩm có trong nguyên liệu thành dạng nước và thoát ra ngoài. Quá trình này giúp chất lượng sản phẩm sau sấy vẫn giữ nguyên vẹn màu sắc đẹp, hương vị và cả hàm lượng giá trị dinh dưỡng.

Xem thêm: Công nghệ sấy lạnh là gì? Ưu nhược điểm

Về phân loại, căn cứ vào công suất sấy ta có thể chia máy sấy lạnh thành 2 loại chính là máy sấy lạnh mini và máy sấy lạnh công nghiệp.

Máy sấy lạnh mini

Các loại này có năng suất, khối lượng sấy thấp giao động từ 5-20 kg/mẻ. Với kích thước nhỏ gọn, phù hợp với nhu cầu máy sấy nông sản, rau củ quả, trái cây… ở quy mô hộ gia đình, các cơ sở sản xuất kinh doanh nhỏ lẻ. Phổ biến nhất là: máy sấy lạnh hoa quả mini 5kg, máy sấy lạnh 10kg, máy sấy lạnh 20kg.

Máy sấy lạnh công nghiệp

Đây là dòng máy sấy thực phẩm công nghiệp có năng suất, khối lượng sấy lớn, với kích thước lớn phù hợp với nhu cầu sấy lạnh thực phẩm ở các đơn vị sản xuất có quy mô vừa và lớn. Một số sản phẩm máy sấy lạnh công nghiệp phổ biến gồm: máy sấy lạnh 50kg, máy sấy lạnh 100kg, máy sấy lạnh 150kg, máy sấy lạnh 300kg, máy sấy lạnh 500kg.

2. Cấu tạo của máy sấy lạnh

Máy sấy lạnh được cấu tạo từ các bộ phận chính gồm: Hệ thống bơm nhiệt, Quạt đối lưu, bộ phận xả ẩm, Bảng điều khiển, buồng sấy và khay sấy.

Chúng ta sẽ đi chi tiết về vai trò của từng bộ phận bên dưới:

• Hệ thống bơm nhiệt: Được cấu tạo từ các bộ phận gồm máy nén, dàn nóng, dàn lạnh, quạt, van tiết lưu, thanh gia nhiệt…Chúng thực hiện hai chức năng chính là cung cấp nhiệt vào trong buồng sấy và tách ẩm không khí sấy. Dàn nóng sẽ là bộ phận cấp nhiệt, còn dàn lạnh có tác dụng tách ẩm.

• Quạt đối lưu: Tác dụng lưu thông không khí bên trong buồng sấy (không khí đi từ buồng sấy, vào hệ thống tách ẩm, rồi quay lại buồng sấy) đảm bảo nguyên liệu được sấy khô đồng đều.

• Bộ phận xả ẩm: Có thể xả thủ công bằng các cánh gió hoặc bằng quạt. Chúng có tác dụng hút dòng không khí ẩm bên trong buồng sấy và xả ra ngoài. Thường dùng loại quạt ly tâm có lực hút lớn.

• Bảng điều khiển: Thường sử dụng hệ thống điều khiển PLC, kết hợp với màn hình hiển thị LCD, điều khiển bằng cảm ứng. Chúng giúp theo dõi, điều chỉnh các thông số như nhiệt độ, độ ẩm, thời gian trong quá trình sấy.

  

• Buống sấy: Đây là nơi chứa nguyên liệu cần sấy, thường được làm từ inox hoặc Panel cách nhiệt. Kích thước buồng sấy lớn nhỏ tùy thuộc vào từng loại máy.

• Khay sấy: Được bố trí bên trong buồng sấy, có 3 loại khay sấy phổ biến là khay sấy dạng lưới, khay sấy dạng lỗ và khay sấy liền. Ví dụ nếu bạn muốn sấy lạnh hoa quả nên dùng dạng lỗ. Nếu muốn sấy ngũ cốc thì dùng dạng lưới. Nếu muốn sấy bột thì dạng liền là phù hợp nhất

3. Nguyên lý hoạt động của máy sấy lạnh

Máy sấy lạnh sử dụng công nghệ sấy lạnh, hoạt động dựa trên nguyên lý tách ẩm bằng không khí khô với nhiệt độ thấp. Nguyên liệu cần sấy có độ ẩm cao sẽ được tiếp xúc với không khí khô (có độ ẩm thấp). Khi đó, nước trong nguyên liệu sấy sẽ khuếch tán sang không khí (từ nơi có độ ẩm cao sang nơi có độ ẩm thấp). Lúc này không khí sẽ được tuần hoàn và tiếp tục được làm khô.

Quá trình này gồm 3 giai đoạn chính diễn ra liên tục và tuần hoàn khép kín. Cụ thể:

1. Giai đoạn 1 – Tách hơi ẩm khỏi không khí

Không khí có độ ẩm lớn (từ buồng sấy) sẽ được hút vào dàn lạnh của hệ thống bơm nhiệt. Tại đây, dưới tác dụng của môi chất lạnh, không khí sẽ được làm lạnh đến nhiệt độ ngưng tụ để tách hơi nước ra khỏi không khí.

Hơi nước sau khi tách ra sẽ được chuyển hóa thành những giọt nước, chảy ra ngoài qua đường ống. 

Không khí ban đầu trở thành luồng không khí khô lạnh.

2. Giai đoạn 2 – Gia nhiệt không khí

Luồng không khí khô lạnh thu được ở giai đoạn 1 sẽ được dẫn qua dàn nóng để cấp nhiệt. Tại đây không khí sẽ được làm nóng tới mức nhiệt đã được cài đặt trước đó (nhiệt độ thấp thường là từ 35-60 độ C).

3. Giai đoạn 3 – Phân phối nhiệt trong buồng sấy

Kết thúc giai đoạn 1 và 2 ta sẽ thu được luồng không khí khô và nóng. Lượng không khí này sẽ được hệ thống các quạt đối lưu hút thổi, điều tiết trở lại buồng sấy.

Lúc này, độ ẩm trong buồng sấy sẽ thấp hơn độ ẩm của sản phẩm khiến hơi nước bên trong sản phẩm cần sấy khô sẽ được khuếch tán liên tục ra ngoài.

Quá trình này sẽ khiến lượng không khí khô nóng ban đầu trở nên ẩm và lạnh hơn. Lượng không khí này sẽ được quạt đối lưu hút thổi vào dàn lạnh của hệ thống bơm nhiệt để tiếp tục thực hiện quá trình ở giai đoạn 1.

Quy trình này tuần hoàn khép kín, duy chỉ có một lượng nước được thải ra bên ngoài. Điều này giúp quá trình sấy lạnh diễn ra nhanh chóng, tiết kiệm năng lượng và giữ trọn vẹn mùi vị, dinh dưỡng, không làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

IV. Ưu nhược điểm của máy sấy lạnh hoa quả thực phẩm

Sau đây là những ưu điểm cũng như nhược điểm của máy sấy lạnh để bạn tham khảo:

1. Ưu điểm

Giữ nguyên vẹn những đặc tính vốn có của các sản phẩm sấy, giữ được màu sắc đẹp và hàm lượng dinh dưỡng như: vitamin, khoáng chất, enzyme...

Tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường: Quá trình sấy khô thực phẩm của máy sấy lạnh được thực hiện hoàn toàn khép kín, đảm bảo không có lượng nhiệt thừa thải ra môi trường ngoài. Giúp tiết kiệm điện năng trong quá trình vận hành, không gây ô nhiễm môi trường.

Tiết kiệm chi phí so với các dòng máy sấy thực phẩm khác: Quá trình sấy lạnh là quy trình tuần hoàn khép kính ( chỉ có lượng nước được thải ra ngoài), do đó năng lượng tiêu thụ thấp hơn, tiết kiệm chi phí tối đa. Chi phí hoạt động của máy sấy lạnh chỉ bằng 30% so với máy sấy nhiệt cùng công suất.

Cơ chế hoạt động ổn định, đồng đều và không bị tác động bởi môi trường ngoài.

2. Nhược điểm

Chi phí đầu tư lớn: Giá máy sấy lạnh cao hơn nhiều so với máy sấy nhiệt. Hơn nữa các chi phí sửa chữa, thay thế linh kiện cũng tốn kém không ít. Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng,  máy sấy lạnh sẽ giúp bạn tiết kiệm được kha khá chi phí vận hành nhờ ưu điểm sấy nhanh và tiêu tốn ít điện năng.

Không phải mô hình, sản phẩm sấy nào cũng phù hợp để sấy bằng máy sấy lạnh: Điều này đúng một phần do mức chi phí đầu vào quá đắt đỏ, khiến bạn phải cân nhắc đến khả năng sử dụng. 

IV. Ứng dụng máy sấy lạnh

Máy sấy lạnh phù hợp sử dụng để sấy khô các loại nông sản, hải sản, sấy hoa quả, dược liệu. Bạn có thể tham khảo danh sách các sản phẩm sấy phù hợp với phương pháp sấy lạnh dưới đây:

• Sấy khô các loại hoa quả sấy, trái cây sấy dẻo như máy sấy sầu riêng, mít, chuối, cam, táo...

• Ngũ cốc hoặc nông sản như cà phê, tiêu, điều, trà, rau củ quả

• Sấy khô bằng máy sấy lạnh các loại tinh bột nghệ, máy sấy lạnh rau má...

• Sấy bánh tráng, cơm cháy.

• Sấy các loại thủy, hải sản, ví dụ mực một nắng.

• Sấy các loại dược liệu, máy sấy đông trùng hạ thảo, nấm linh chi

Tóm lại, máy sấy lạnh phù hợp đối với những sản phẩm sấy khô cần giữ nguyên màu sắc, hương vị tự nhiên, hàm lượng chất dinh dưỡng..

VI. Cách sử dụng máy sấy lạnh

Cách sử dụng máy sấy lạnh rất đơn giản, bạn chỉ cần sơ chế nguyên liệu sau đó xếp vào khay sấy. Đưa khay sấy vào buồng sấy, đóng cửa tủ. Sau đó tiến hành cài đặt các thông số như thời gian sấy, nhiệt độ sấy, độ ẩm....Máy sẽ tự động vận hành theo các thông số đã được cài đặt.