Lịch sử hình thành và phát triển thực phẩm sấy khô
Lịch sử hình thành
Công nghệ sấy đông khô.
Lịch sử về đông khô thực phẩm đã bắt đầu vào năm 1.100 do người Incas ở Peru thực hiện. Họ thực hiện bằng cách lợi dụng vị trí cao (4500m) của vùng núi Ande ở Nam Mỹ. Họ sử dụng vị trí cao nên không khí lạnh và áp suất thấp có thể đông lạnh thịt và một số loại thực phẩm. Tác dụng của bức xạ mặt trời và áp suất thấp làm thực phẩm sau khi đóng băng có xu hướng bị đông khô. Người Incas của Peru sử dụng phương pháp chế biến đông khô này trong nhiều thế kỷ.
Quá trình phát triển
Sau đó, năm 1906 hai nhà vật lý người Pháp là Bordas và Darsonval đã sáng chế được thiết bị làm ngưng đá hơi nước bằng tuyết trộn với axeton trong qúa trình sấy. Tiếp theo, các nhà khoa học khác của Pháp, Mỹ đã hoàn thiện phương pháp đông khô huyết tương sử dụng trong chiến tranh Mỹ-Nhật (1941). Năm 1942-1943 đã có những thiết bị đông khô hoàn chỉnh với công suất lớn cho công nghiệp dược phẩm. Các nhà nghiên cứu đã phải mất 15 đến 20 năm tìm và áp dụng phương pháp đông khô cho công nghiệp. Ngày nay, thực phẩm đông khô đã trở thành thực phẩm có quy mô sản xuất công nghiệp trên thế giới. Đặc biệt là thị trường Âu – Mỹ.
Đặc điểm thực phẩm đông khô
Người ta sản xuất thực phẩm đông khô để phục vụ cho xuất khẩu. Vì đó là sản phẩm chất lượng cao. Sản phẩm đông lạnh cũng giữ được hầu như nguyên vẹn tính chất tươi sống. Các hoạt tính đặc biệt như sản phẩm đông khô song quá trình bảo quản, vận chuyển đều cần phải giữ khép kín, trong mạch lạnh liên tục trong môi trường có nhiệt độ âm (-18÷-25o C). Vậy nên, nếu vận chuyển quá xa, hoặc bảo quản quá 6 tháng thì giá của sản phẩm đông lạnh sẽ cao hơn.
Mặt khác sản phẩm đông khô có nhiều ưu điểm trong bảo quản dài hạn ở nhiệt độ bình thường. Vận chuyển cũng dễ dàng và sử dụng tiện lợi hơn so với sản phẩm đông lạnh.
Các chuyên gia của tổ chức y tế thế giới và chương trình lương thực thế giới đã rất chú ý đến thực phẩm đông khô. Trong chương trình viện trợ lương thực, thực phẩm cho những nước thiếu ăn và những nơi bị thiên tai (động đất, núi lửa, hạn hán…). Họ kết luận: thực phẩm đông khô có nhiều ưu việt hơn sản phẩm đông lạnh. Có thể cất giữ bình thường trong nhiều năm ngay ở những điều kiện khí hậu nhiệt đới. Khối lượng của nó thấp hơn đến 12 lần so với thực phẩm đông lạnh cùng loại hoặc đóng hộp.
Thuyết minh và nguyên lý sấy Đông khô
Sấy đông khô sử dụng chân không và kết đông để loại bỏ nước. Nguyên nhân dễ khiến cho thực phẩm hoặc dược phẩm hỏng. Sản phẩm sau khi được đông khô thì có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng trong thời gian dài mà không bị hư, trước khi hết hạn sử dụng ghi trên bao bì, khi cần dùng sản phẩm thì cho nước để phục hồi nguyên trạng
Khái niệm cơ bản- Thăng hoa
Khái niệm
Sấy đông khô chân không là một kỹ thuật sấy sản phẩm ưu việt. Nguyên liệu được đông lạnh đột ngột tại điểm ngã 3 (triple-point temperature), khiến nước trong sản phẩm đóng thành thể rắn. Rồi qua xử lý chân không thăng hoa (sublimes) thành dạng hơi rồi ngưng tụ thành nước. Và cuối cùng thải ra ngoài, sản phẩm trở thành dạng khô
Nguyên lý làm việc
Nguyên lý chủ đạo của quá trình đông khô chân không đó là khiến nước thăng hoa thành hơi. Trong biểu đồ, ba đoạn thẳng OA, OB , OC gọi là Đường lỏng hóa, Đường khí hóa và Đường thăng hoa. Biểu thị mối quan hệ giữa hơi nước và nhiệt độ ở 3 giai đoạn: Băng- nước, nước – hơi nước, băng- hơi nước. Điểm O được gọi là điểm ngã 3, nhiệt độ đối ứng là 0.01℃, áp suất hơi là 6.11 mbar 4.58 mmHg, 611 Pa. Tại nhiệt độ này, 3 yếu tố: nước, băng và hơi nước có thể cùng tồn tại và ở trạng thái cân bằng.
Khi nhiệt độ hoặc áp suất thay đổi sẽ xuất hiện nhiều sự biến đổi. Hoặc nước đóng băng tan ra hoặc sẽ xảy ra hiện tượng chất rắn trở thành chất khí– thăng hoa. Trong trạng thái chân không cao, với nguyên lý thăng hoa, nước đá trong sản phẩm không qua tan rã mà trực tiếp hóa hơi rồi thoát ra ngoài. Cứ như vậy cho đến khi đạt đến mục đích làm khô sản phẩm.
Do vậy quá trình này được gọi là sấy thăng hoa. Về lý thuyết, tiến trình thăng hoa chỉ cần thực hiện ở nhiệt độ điểm ngã 3 là được. Nhưng trong thực tế điều kiện khắt khe hơn. Thăng hoa cần độ chân không 0.5~1.5 mbar và nhiệt độ khoảng -25 độ C mới đảm bảo tiến trình.
Các bước tiến hành quá trình sấy đông khô chân không:
– Tiền đông: Chuẩn bị sản phẩm cho quá trình thăng hoa tiếp sau, để sản phẩm ở nhiệt độ lạnh 10~20℃
– Sấy khô: Trong quá trình này, băng thăng hoa chứ không tan ra
– Làm nóng rồi sấy khô: trong quá trình này, mấu chốt là loại bỏ nước còn tồn lưu. Để sản phẩm khô hoàn toàn, bước này đóng vai trò hết sức quan trọng.
So sánh Ưu nhược điểm của sấy đông khô:
Hình dáng, màu sắc, dinh dưỡng,hương thơm, thành phần, vị của nguyên liệu chỉ biến đổi chút ít.
Sản phẩm không bị ô nhiễm, lượng nước tồn lưu rất ít (1~3%), ít vi khuẩn, bảo quản dễ, vận chuyển tiện lợi ở nhiệt độ thường.
Cấu trúc sản phẩm không đổi, dễ nghiền nát, dễ phục hồi nguyên trạng! Quan trọng!
Trang thiết bị đắt, thao tác khó, khó hoạt động ở nhiệt độ dưới – 60 độ C,cần máy hút chân không phải có hiệu suất cao.
Khi đóng gói cần phải ghi chú ý hàng dễ vỡ, và có tính hút ẩm rất cao, nên cần phải đóng gói kín
Ứng dụng của sấy đông khô:
– Nấm, cà rốt, ngô ngọt, rau chân vịt, Hà lan, cải bắp, nấm hương, hành, rau mùi, măng tây.
– Thịt bò lát, thịt lợn lát, thịt gà, thịt vịt
– Tôm nõn, cá mực, cá con, cua, sò điệp
– Đậu phụ, súp miso, bột xì dầu, bột dấm, bột trà, bột cà phê
– Sữa ong chúa, bột hoa, cao xương cá, tinh dầu tỏi, dầu linh chi, dầu nấm hương.
– Bột dâu tây, bột chuối, bột dứa, bột kiwi
– Vi sinh vật (các loại vi khuẩn), cái men, máu huyết tương dùng trong y học, thuốc kháng sinh
