Trước khi tìm hiểu về nguyên lý sấy thăng hoa và cách sản phẩm có thể giữ được kích thước ban đầu, chúng ta hãy dừng lại và xem xét về sự thăng hoa của nước đá. Đây là một nguyên tắc quan trọng để phát triển các thiết bị sấy có ưu điểm vượt trội so với các thiết bị sấy chỉ sử dụng nhiệt.
Sự thăng hoa: Chuyển trạng thái độc đáo
Thăng hoa là một hiện tượng đặc biệt xảy ra khi có đủ điều kiện. Với mỗi loại dung dịch, có điều kiện thăng hoa riêng. Trong trường hợp của nước đá, sự thăng hoa đóng vai trò quan trọng trong phương pháp sấy khô đặc biệt.
Với điều kiện môi trường bình thường như nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển 1atm, nước đá (trạng thái đông đá) có thể chuyển từ thể rắn sang thể lỏng, và từ thể lỏng sang thể hơi khi nhiệt độ tăng lên. Ngược lại, khi nhiệt độ giảm, hơi nước ngưng tụ thành nước và chuyển thành thể rắn (nước đá). Đây là quá trình chuyển trạng thái bình thường. Tuy nhiên, trong điều kiện đặc biệt, nước đá có thể chuyển sang dạng hơi mà không qua thể lỏng, điều này được gọi là sự thăng hoa.
Sự thăng hoa và các điều kiện lý tưởng
Khi sự thăng hoa xảy ra trong một môi trường lý tưởng, từ một cục đá, nước sẽ bốc hơi hoàn toàn và không có sự hiện diện của trạng thái nước dưới dạng lỏng. Điều kiện cụ thể để thăng hoa xảy ra hoàn toàn là nhiệt độ âm sâu và áp suất chân không.
Điều này làm cho sự thăng hoa trở thành một hiện tượng tự nhiên trên các đỉnh núi cao có nhiệt độ rất lạnh và áp suất thấp. Động vật trên các đỉnh núi này có thể khô tự nhiên mà không làm biến dạng hình dạng ban đầu của chúng. Chính vì vậy, nguyên lý thăng hoa của nước đá đã được áp dụng trong công nghệ sấy khô ngày nay.
Tạo ra sản phẩm sấy khô với sự thăng hoa của nước đá
Sự thăng hoa của nước đá xảy ra lý tưởng nhất khi nhiệt độ âm sâu đạt dưới -30°C và áp suất chân không trong buồng sấy đạt mức dưới 20 pa (1 atm ≈ 100.000pa). Do đó, các máy sấy thăng hoa hiện nay phải đáp ứng các thông số này để quá trình sấy khô sản phẩm có hiệu quả.
Hình ảnh khay sấy và giá đỡ trong máy sấy thăng hoa cho thấy quá trình đông đá, khi hơi nước ngưng tụ trên bề mặt khay tạo ra một lớp băng màu trắng. Sau khi sản phẩm đông đá đủ thời gian và độ lạnh sâu, buồng sấy được hút chân không gần như hoàn toàn để quá trình thăng hoa diễn ra hiệu quả. Khi nước đá thăng hoa bên trong sản phẩm, nó để lại khoảng trống không làm thay đổi kết cấu sản phẩm và không gây ra lực hút bề mặt.
Kết luận
Trên đây là các thông tin cơ bản về sự thăng hoa của nước đá, nguyên lý quan trọng giúp phát triển phương pháp sấy thăng hoa giúp sản phẩm sấy khô giữ nguyên được hình dạng và màu sắc tự nhiên ban đầu. Nếu bạn cần tư vấn thêm về sấy sản phẩm cụ thể và máy sấy phù hợp, hãy liên hệ với hãng Mactech để được tư vấn chi tiết hơn. Cảm ơn bạn đã đọc bài viết này!
