Khi hầu hết mọi người nghĩ về việc đông khô, những thanh kem phi hành gia người Neapolitan thường là một trong những điều đầu tiên họ nghĩ đến. Và vâng, đúng là thực phẩm đông khô là mặt hàng chủ lực của NASA. Nhưng sấy thăng hoa còn làm được nhiều hơn thế. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn quy trình khoa học và ứng dụng của sấy thăng hoa hiện đại.
Sấy đông là gì?
Nói một cách đơn giản, đông khô là quá trình loại bỏ độ ẩm khỏi một chất. Mà bạn không làm hỏng thành phần cơ bản của nó. Độ ẩm không chỉ làm tăng trọng lượng mà còn tạo môi trường cho vi sinh vật phát triển và gây hư hỏng. Loại bỏ độ ẩm làm tăng đáng kể thời hạn sử dụng của một chất cũng như giảm kích thước và trọng lượng của nó.
Sấy đông và mất nước
Sấy thăng hoa nghe có vẻ giống với quá trình khử nước, nhưng thực tế lại khác cả về cách thực hiện và sản phẩm cuối cùng.
Thực thi khác nhau
Quá trình khử nước biến nước lỏng thành hơi nước bằng cách sử dụng một số dạng nhiệt. Lò nướng, máy khử nước thực phẩm hoặc thậm chí tia nắng thường được sử dụng để làm bay hơi nước vào không khí xung quanh. Nhiệt lượng này, dù nhỏ đến đâu, cũng gây ra các phản ứng hóa học xảy ra bên trong chất bị khử nước. Những phản ứng hóa học này gây ra sự thay đổi về hình thức, mùi vị và mùi vị (những khác biệt như vậy có thể nhận thấy rõ khi so sánh nho với nho được trồng).
Máy sấy đông khô bỏ qua toàn bộ pha nước lỏng. Các chất được đông lạnh và sau đó được giảm áp suất để tạo ra sự thăng hoa. Thăng hoa khác với bay hơi vì nước sẽ chuyển trực tiếp từ trạng thái băng rắn sang trạng thái khí. Quá trình này ngăn không cho chất này bị phân hủy ở cấp độ tế bào và giúp giữ lại thành phần của nó cho đến khi nó có thể được ngậm nước lại.
Kết quả khác nhau
Sự mất nước loại bỏ khoảng 90% hàm lượng nước của một chất. Bởi vì vẫn còn một ít độ ẩm nên hoạt động của vi khuẩn và enzyme chỉ bị chậm lại chứ không dừng lại hoàn toàn. Sự giảm độ ẩm này gây ra một số thay đổi vật lý về màu sắc và hình thức. Quá trình đun nóng có thể làm mất đi một số giá trị dinh dưỡng nhưng hầu hết thực phẩm vẫn giữ được khoảng 60% chất dinh dưỡng.
Sấy đông loại bỏ gần như toàn bộ độ ẩm, thường khoảng 99% tùy thuộc vào chất. Vì lý do này, vật liệu đông khô có thời hạn sử dụng lâu hơn nhiều so với vật liệu đã khử nước. Quá trình này cũng giúp bảo tồn màu sắc, hình dáng và thành phần phân tử ban đầu của nó. Nguyên liệu đông khô cũng giữ lại gần như toàn bộ hàm lượng dinh dưỡng.
Lịch sử của sấy đông khô
Việc sử dụng quy trình đông lạnh để loại bỏ độ ẩm là một tập tục cổ xưa của cộng đồng người Incan sống ở dãy núi Andes ở Nam Mỹ. Người dân thị trấn sẽ mang khoai tây địa phương lên độ cao cực cao, nơi chúng được phủ một miếng vải và để đông lạnh hàng đêm.
Đến ban ngày, họ sẽ bước lên trên tấm vải để ép hơi ẩm ra khỏi củ và sau đó lặp lại quy trình để tạo ra món chuño chủ yếu của họ. Các cộng đồng dọc theo cao nguyên Andean ở Argentina, Bolivia, Peru và Chile vẫn thực hành phương pháp sấy khô tự nhiên này cho đến ngày nay.
Bắt đầu
Một nhà nghiên cứu bệnh học người Đức tên là Richard Altmann đã bắt đầu thử nghiệm phương pháp đông khô trong phòng thí nghiệm trên các mô thực vật và động vật bắt đầu từ năm 1890. Các phương pháp của ông hầu như không được chú ý cho đến khoảng những năm 1930 khi các nhà khoa học khác bắt đầu cải tiến thiết bị đông lạnh cần thiết cho quá trình đông khô.
Sự pháp triển sấy đông khô
Sự bùng nổ công nghiệp trong Thế chiến II đã thúc đẩy những đổi mới về sấy thăng hoa hơn nữa. Do thiếu an ninh dây chuyền lạnh, các chuyến hàng penicillin và huyết tương được đông khô trong nước. Để có thể chuyển đến các bệnh viện dã chiến ở mặt trận. Từ thời điểm đó trở đi, đông khô đã trở thành một phương pháp chủ yếu đối với khẩu phần ăn và thuốc men trong quân đội.
Trong những năm qua, đông khô đã trở thành một phương pháp không thể thiếu trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm sinh học. Sấy đông bảo tồn sự ổn định hóa học và thường được sử dụng để bào chế thuốc viên, vắc xin và các sinh phẩm khác. Để chúng có thể ổn định hơn ở nhiệt độ phòng và vận chuyển dễ dàng hơn.
3 giai đoạn sấy đông
Đóng băng
Mục tiêu của quá trình đóng băng là biến nước lỏng thành chất rắn mà không làm vỡ thành tế bào. Điều này được thực hiện bằng cách thay đổi tốc độ và nhiệt độ làm lạnh theo cách đảm bảo các tinh thể băng hình thành ở kích thước và hình dạng phù hợp để bảo quản vật liệu sinh học mà không làm hỏng chúng. Quá trình đông lạnh này có thể xảy ra chậm (ủ) hoặc nhanh (đông cứng nhanh) tùy thuộc vào vật liệu.
Thăng hoa (Sấy sơ cấp)
Trong giai đoạn tiếp theo, áp suất trong máy sấy đông lạnh giảm xuống để tạo chân không. Nhiệt độ tăng lên một chút nên băng sẽ bắt đầu thăng hoa thành khí. Khoảng 95% quá trình loại bỏ độ ẩm xảy ra trong giai đoạn sấy sơ cấp này.
Giải hấp
Giai đoạn cuối cùng của quá trình đông khô bao gồm việc phá vỡ các liên kết ion đang giữ những phần còn sót lại cuối cùng của các phân tử nước. Để phá vỡ các liên kết này, nhiệt độ được tăng lên cao hơn so với giai đoạn thăng hoa.
Có nên sấy đông lạnh tại nhà không?
Sấy đông đã trở thành một phương pháp rất phổ biến đối với những người tự làm, người nội trợ và những người đam mê chế biến thực phẩm. Đó là một trong những cách tốt nhất để lưu trữ và bảo quản thực phẩm và các loại thảo mộc để bảo quản thực phẩm lâu dài. Sấy thăng hoa không còn chỉ là một quy trình công nghiệp nữa và nhiều người đang tìm cách thực hiện nó tại nhà.
Các thiết bị máy sấy đông lạnh kích thước quầy đang ngày càng phổ biến, cũng như các phương pháp DIY liên quan đến các khay xếp chồng lên nhau trong tủ đông sâu. Người tiêu dùng cũng đang sử dụng khả năng sấy đông lạnh trong nước của họ để bảo quản cần sa khi nhiều bang đã nới lỏng các hạn chế.
Bài viết liên quan
Lịch sử nguồn gốc sấy đông khô như thế nào?
7 điểm khác biệt sấy đông khô và sấy không khí
Máy sấy mít thăng hoa mini cho gia đình, công nghiệp Giá Rẻ
