Chế tạo thành công hệ thống sấy thăng hoa chi phí năng lượng thấp
10/02/2023
513 Lượt xem
Nhóm nghiên cứu thuộc Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM vừa chế tạo thành công hệ thống sấy thăng hoa (DS-12), cấp nhiệt bằng bức xạ có bước sóng ngắn, đây là một cải tiến công nghệ vượt bậc, nhờ đó chi phí năng lượng giảm hơn rất nhiều, đồng thời quá trình sấy cũng như ứng dụng công nghệ sấy thăng hoa trong lĩnh vực thực phẩm dễ dàng hơn.
Theo PGS.TS. Nguyễn Tấn Dũng, sấy thăng hoa thông thường trải qua 3 giai đoạn chính: Giai đoạn 1 là lạnh đông sản phẩm để chuyển toàn bộ nước trong sản phẩm từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn (nước đá); giai đoạn 2 sấy thăng hoa được tiến hành trong điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất, dưới điểm ba thể O (0,0098 độ C; 4,58mmHg) chính xác hơn là nhiệt độ sản phẩm sấy dưới nhiệt độ kết tinh của nước trong sản phẩm, áp suất dưới 4,58mmHg, giai đoạn này thăng hoa hoàn toàn nước đá kết tinh trong sản phẩm, nhiệt độ sản phẩm đã vượt qua điểm kết tinh; giai đoạn 3 sấy chân không nhiệt độ thấp nếu có, nếu kết thúc giai đoạn 2 mà độ ẩm sản phẩm đạt độ ẩm yêu cầu thì quá trình sấy kết thúc, trong trường hợp ẩm chưa đạt yêu cầu do nước kết tinh thăng hoa không kịp ở giai đoạn 2 chúng bị tan chảy nên lúc này cần phải tiến hành sấy chân nhiệt độ thấp, kéo dài quá trình sấy cho đến khi sản phẩm đạt độ ẩm yêu cầu.
Với quá trình phức tạp trên tiêu tốn rất nhiều năng lượng, nên sấy thăng hoa chỉ thích hợp sấy các loại sản phẩm quý, có giá trị kinh tế cao như: Sữa ong chúa, tổ yến, chế phẩm sinh học, dược liệu, …
Để khắc phục nhược điểm trên, nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Nguyễn Tấn Dũng đã tập trung nghiên cứu ứng dụng tìm kiếm các loại bức xạ có bước sóng ngắn khác nhau, cấp nhiệt cho quá trình sấy thăng hoa nhằm mục đích giảm chi phí năng lượng cho quá trình sấy, cũng như ứng dụng công nghệ sấy thăng hoa trong lĩnh vực thực phẩm dễ dàng hơn, tạo ra các sản phẩm chất lượng cao phục vụ cho tiêu dùng và thương mại.
Hệ thống sấy mới có các thông số kỹ thuật được cải tiến và hoàn thiện hơn nhiều so với các phiên bản trước: Nhiệt độ môi trường sấy điều khiển được từ -45 đến 80 độ C; áp suất môi trường sấy có thể hạ xuống tới 0,001 mmHg; nhiệt độ môi trường lạnh đông đạt đến -45 độ C; nhiệt độ môi trường hóa đá đạt đến -45 độ C; thời gian sấy tùy thuộc vào từng loại vật liệu sấy, tuy nhiên có thể sấy kéo dài từ 24 h đến 72h mà bơm chân không vẫn hoạt động tốt.
Đặc biệt, giá thành hệ thống này chỉ bằng 1/3 so với hệ thống sấy thăng hoa nhập ngoại cùng công suất; chi phí năng lượng giảm 10-25% so với trước cho 1 kg sản phẩm.
Hệ thống sấy thăng hoa DS-12 đã được chuyển giao cho 2 đơn vị sử dụng, đó là Công ty Khang Thịnh, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu và Phòng thí nghiệm B108 Trường ĐHSPKT TPHCM.
PGS.TS. Nguyễn Tấn Dũng cho biết: "Chúng tôi sẵn sàng chuyển giao công nghệ này cho các doanh nghiệp, với năng suất từ 20kg nguyên liệu/mẻ đến 500kg nguyên liệu/mẻ. Giá trị cốt lõi của sản phẩm nghiên cứu chế tạo hệ thống sấy thăng hoa DS-12, cấp nhiệt bằng bức xạ có bước sóng ngắn là một cải tiến công nghệ vượt bậc, mang lại nhiều lợi ích, nhằm phát triển công nghệ sấy thăng hoa. Hiện nay hệ thống sấy thăng hoa DS-12, cấp nhiệt bằng bức xạ có bước sóng ngắn được chế tạo theo yêu cầu về năng suất sấy, chế độ làm việc phù hợp vốn đầu tư".