EN
Một trong những phương pháp bảo quản tiên tiến nhất là đông khô, còn được gọi là sấy đông. Khác với phương pháp sấy thông thường sử dụng nhiệt để bốc hơi nước, đông khô trước tiên làm đông sản phẩm, sau đó thăng hoa băng—tức là chuyển trực tiếp nước ở trạng thái đóng băng thành hơi mà không đi qua trạng thái lỏng. Quá trình xử lý nhẹ nhàng này giúp duy trì nguyên vẹn cấu trúc, màu sắc, giá trị dinh dưỡng và hương vị của sản phẩm trong nhiều năm mà không cần bảo quản lạnh. Tại Công ty TNHH Phát triển Khoa học và Công nghệ Làm lạnh Giang Tô Bolaike, chúng tôi đã phát triển thiết bị đông khô trong hơn 20 năm. Dưới đây là mô tả từng bước chức năng của quy trình đông khô.
1. Giai đoạn đóng băng: Chuyển độ ẩm thành băng rắn
Đông lạnh là bước đầu tiên trong quy trình đông khô. Hệ thống làm lạnh làm giảm nhiệt độ sản phẩm bằng cách nhanh chóng hạ nhiệt độ buồng chân không xuống dưới nhiệt độ đồng tích của sản phẩm, thường xuống mức -40 o C hoặc thấp hơn. Toàn bộ độ ẩm trong sản phẩm sẽ ở dạng tinh thể băng rắn ở nhiệt độ này. Tốc độ đông lạnh và độ đồng đều của quá trình đông lạnh rất quan trọng. Đông lạnh chậm tạo thành các tinh thể băng lớn, có thể phá hủy thành tế bào, khiến sản phẩm có kết cấu thô và xốp. Đông lạnh nhanh với độ đồng đều cao tạo ra các tinh thể băng nhỏ, giúp duy trì cấu trúc tế bào ban đầu của sản phẩm. Các máy đông khô chân không (lyophilizer) tại Giang Tô Bác Lai Khắc có ưu điểm là được trang bị hệ thống làm lạnh cao cấp, cho phép đạt được độ đồng đều về nhiệt độ đông lạnh trên tất cả các kệ, từ đó đảm bảo chất lượng sản phẩm cao trong từng mẻ. Thời gian thực hiện bước này thường là 1 -4 giờ, tùy thuộc vào hàm lượng nước trong sản phẩm và quy mô mẻ.
2. Sấy sơ cấp (Thăng hoa): Loại bỏ băng dưới điều kiện chân không
Khi sản phẩm đã được đông lạnh hoàn toàn, bơm chân không sẽ được bật và áp suất sẽ được giảm xuống gần mức chân không (gần 100 Pa). Sau đó, các giá đỡ được gia nhiệt. Nước đóng băng (băng) sẽ thăng hoa trong điều kiện áp suất thấp này, tức là chuyển trực tiếp thành hơi nước mà không tan chảy. Hệ thống chân không hút hơi nước ra khỏi buồng và ngưng tụ nó trên các cuộn dây ngưng tụ lạnh (nhiệt độ còn thấp hơn sản phẩm, thường từ -50 o °C đến -85 o °C). Phần lớn độ ẩm — thường chiếm 90–95% tổng hàm lượng nước — được loại bỏ trong bước sấy sơ cấp này. Sản phẩm không bị co lại, cứng lại hay mất cấu trúc vì không có nước ở trạng thái lỏng. Nhiệt độ và áp suất của hệ thống Jiangsu Bolaike được kiểm soát nghiêm ngặt nhằm đạt tốc độ thăng hoa tối ưu mà không làm tan chảy sản phẩm. Sấy sơ cấp là công đoạn dài nhất, có thể kéo dài tới 12 -24 giờ.
3. Thứ cấp Sấy khô (Khử hấp phụ): Loại bỏ nước liên kết
Sau quá trình sấy sơ bộ ban đầu, sản phẩm cuối cùng vẫn còn một số phân tử nước bám dính chưa chuyển thành băng. Những phân tử này được giữ lại nhờ lực hút giữa các chất rắn trong sản phẩm và các phân tử nước. Quá trình sấy thứ cấp làm tăng nhiệt độ buồng sấy (thường là +20 o C o °C) và duy trì chân không. Năng lượng bổ sung này phá vỡ các liên kết trong phân tử, cho phép phần nước còn lại bốc hơi (khử hấp phụ) ra khỏi sản phẩm. Quá trình sấy thứ cấp giúp giảm thiểu tổng hàm ẩm dư còn lại xuống mức 1–4% tùy theo loại sản phẩm. Chính hàm lượng ẩm cực thấp này khiến các sản phẩm đông khô có thời hạn sử dụng ấn tượng lên đến 20–30 năm mà không cần chất bảo quản. Thời gian sấy thông thường ở giai đoạn thứ cấp là 4 -8 giờ. Các bộ điều khiển lập trình (PLC) của Jiangsu Bolaike tự động chuyển từ sấy sơ cấp sang sấy thứ cấp dựa trên các chỉ thị về nhiệt độ và áp suất của sản phẩm, nhằm đảm bảo năng suất ổn định mà không cần can thiệp thủ công của vận hành viên.
4. The Máy ngưng tụ và Hệ thống Chân không: Hỗ trợ Quá trình Thăng hoa
Quá trình đông khô có thể thực hiện được nhờ hai hệ thống hỗ trợ. Bộ ngưng tụ, bao gồm một loạt cuộn dây làm lạnh đặt trong buồng thứ cấp, cũng được vận hành bởi hệ thống làm lạnh. Nhiệt độ trong bộ ngưng tụ được duy trì ở mức -40 o °C đến -85 o Nhiệt độ thấp hơn cả sản phẩm. Khi hơi nước thoát ra khỏi buồng sản phẩm, nó lập tức ngưng tụ thành băng trên các cuộn dây ngưng tụ. Bộ ngưng tụ ngăn không cho hơi nước đi vào bơm chân không và phá hủy bơm. Hệ thống chân không (bơm thô và/hoặc bơm chân không cao) được sử dụng để loại bỏ các khí không ngưng tụ (không khí, nitơ) trong buồng nhằm duy trì áp suất thấp cần thiết cho quá trình thăng hoa. Khi chu kỳ hoàn tất, lớp băng sẽ được làm tan chảy và bộ ngưng tụ được làm ấm để xả nước. Jiangsu Bolaike phát triển các hệ thống chân không và ngưng tụ tiết kiệm năng lượng, giúp rút ngắn thời gian chu kỳ và giảm tiêu thụ điện năng. Chức năng xả băng bằng khí nóng cũng đã được tích hợp vào các máy đông khô công nghiệp của chúng tôi nhằm phục hồi nhanh chóng bộ ngưng tụ giữa các mẻ sản xuất.
Kết luận
Đông khô xảy ra theo ba bước: đông lạnh (chuyển đổi độ ẩm thành băng), sấy sơ cấp (bay hơi băng trong chân không) và sấy thứ cấp (loại bỏ nước liên kết). Hơi nước được ngưng tụ bởi bộ ngưng và áp suất thấp được duy trì nhờ hệ thống chân không. Quy trình tự nhiên và không xâm lấn này giúp giữ nguyên màu sắc, chất dinh dưỡng và hương vị trong nhiều thập kỷ mà không cần bảo quản lạnh. Công ty Giang Tô Bác Lai Khắc có hơn 20 năm kinh nghiệm, đạt chứng nhận ISO9001 và CE, sở hữu hơn 56 bằng sáng chế quốc gia, và sản xuất các thiết bị đông khô phục vụ cho hộ gia đình, phòng thí nghiệm, dược phẩm và thực phẩm. Hãy gọi cho chúng tôi để tìm hiểu thêm hoặc tham quan nhà máy tại Thường Châu, Trung Quốc.