Lai ghép công nghệ để bảo quản nông sản, dược liệu

Công nghệ nàydo TS Vũ Huy Khuê - Viện Khoa học và Công nghệ nhiệt lạnh, Đại học Bách khoa Hà Nội và cộng sự nghiên cứu, ứng dụng.

Bảo quản nông sản, dược liệu sau thu hoạch từ trước đến nay vẫn luôn là thách thức đối với doanh nghiệp và nông dân Việt Nam. Theo TS Vũ Huy Khuê, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch trong các khâu chế biến, bảo quản, vận chuyển rau - quả trung bình là 20-30%. Dược liệu và nông sản hiện nay thường được phơi khô, sấy nóng (hay sấy nhiệt), sấy vi sóng và sấy lạnh (hay sấy thăng hoa); trong đó phương pháp sấy thăng hoa đòi hỏi chi phí đầu tư khá lớn.

Theo TS Vũ Huy Khuê, sấy vi sóng là công nghệ tiên tiến dựa trên hiệu ứng nhiệt của phản ứng chuyển hóa năng lượng bức xạ điện từ ngay trên sản phẩm sấy, cho phép thoát ẩm ở nền nhiệt thấp hơn sấy đối lưu truyền thống. Do đó, tỷ lệ chất dinh dưỡng được giữ lại cao hơn. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là xuất hiện cháy cục bộ trên sản phẩm, nhất là ở cuối quy trình.

Phương pháp sấy bơm nhiệt phục vụ đắc lực cho việc sấy các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, nhạy cảm với nhiệt độ và cần duy trì hàm lượng chất dinh dưỡng cao sau sấy. Tuy nhiên, theo TS Nguyễn Mạnh Hùng - Đại học Bách khoa Hà Nội, thời gian sấy có thể kéo dài do việc hóa hơi dẫn đến tiêu hao năng lượng nhiều hơn và khả năng tách ẩm kém ở giai đoạn cuối.

Để phát huy ưu điểm của cả hai công nghệ trên, từ năm 2014, TS Vũ Huy Khuê và các cộng sự đã nghiên cứu để thiết kế, chế tạo hệ thống sấy sử dụng kết hợp bơm nhiệt và vi sóng để sấy một số loại nông sản, thực phẩm và dược liệu.

Công nghệ lai ghép này có khả năng tách ẩm hiệu quả ở cuối quá trình sấy nên giảm đáng kể thời gian và năng lượng tiêu hao. Quá trình tách ẩm được thực hiện trên cơ sở phối hợp đẩy ẩm từ tâm ra ngoài sản phẩm sấy nhờ bức xạ điện từ vi sóng tác động lên các phân tử nước và việc tách ẩm nhanh chóng trên bề mặt sản phẩm sấy nhờ dòng không khí khô bơm nhiệt tạo ra. Việc tách ẩm nhanh là yếu tố quan trọng quyết định thời gian bảo quản sản phẩm sấy.

“Hệ thống sấy bơm nhiệt kết hợp vi sóng này có thể điều chỉnh nhiệt độ phù hợp với từng đối tượng sấy cụ thể” - ông Khuê cho biết.

Theo GS-TS Trần Văn Phú - Đại học Bách khoa Hà Nội, đơn vị đưa thiết bị này từ phòng thí nghiệm ra ứng dụng thành công trong công nghiệp, đây là thiết bị sấy đầu tiên ở Việt Nam kết hợp hai công nghệ bơm nhiệt và vi sóng. Máy sấy này gồm buồng sấy dài 2m, đường kính 1,2m và hệ thống sấy không khí với kích thước 2,4mx1,2mx1,3m, cho công suất 300kg/mẻ. GS Phú cho biết, hệ thống đảm bảo cả về chất lượng, vi lượng và màu sắc của sản phẩm sấy, nâng cao giá trị của sản phẩm.

Bà Lê Thị Thanh Hòa - Trưởng phòng dự án Công ty cổ phần thương mại dược - vật tư y tế Khải Hà, Thái Bình, nơi đang sử dụng máy sấy này - chia sẻ: “Trước đây, công ty dùng tủ sấy điện, sấy hơi nước, nhiệt độ sấy thường lên đến 60-70⁰C. Đây không phải là nhiệt độ mong muốn vì ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, còn nếu dùng nhiệt độ thấp hơn thì không đạt chuẩn để tách ẩm. Hệ thống sấy của TS Khuê đã giúp chúng tôi giải quyết bài toán đó”.

Bà Thanh Hòa cho biết, khi sấy bằng hệ thống này, hàm lượng hoạt chất trong dược liệu cao hơn rất nhiều so với sấy điện và sấy hơi. “Sau khi sấy, màu của sản phẩm sẽ giữ được 80%, trong khi tỷ lệ này chỉ còn 40% với sấy nhiệt và sấy hơi” - bà cho biết.

Ông Nguyễn Văn Khải - Tổng Giám đốc Công ty Khải Hà - đánh giá: “Sản phẩm sau khi sấy không quá ẩm, không quá giòn. Hệ thống này giúp giảm đáng kể sức lao động”. Ngoài ra, công nghệ sấy vi sóng kết hợp bơm nhiệt còn có lợi thế về tiết kiệm điện năng. Hệ thống sấy điện, sấy hơi trung bình mất khoảng 20-23 giờ cho một mẻ sấy, trong khi hệ thống lai ghép này chỉ cần 14-16 giờ, duy trì được sự ổn định nhiệt độ do khả năng tự điều chỉnh.

“Nếu so sánh với công nghệ sấy bơm nhiệt, để đạt chất lượng tương tự, công nghệ sấy bơm nhiệt kết hợp vi sóng tiết kiệm được khoảng 20-30% điện năng” - TS Khuê nói. Ví dụ, để hạ độ ẩm của nấm linh chi từ 70% đến xấp xỉ 10% thì quá trình sấy bơm nhiệt sẽ mất khoảng 10 giờ 30 phút, tốn 21,5kWh điện. Con số này là 5 giờ 30 phút và 16,5kWh đối với hệ thống phối hợp.

Tuy nhiên, công nghệ này cũng có điểm trừ là chỉ sấy được dược liệu chứ chưa xử lý được sản phẩm hoàn thiện như viên hoàn, cốm… vì hệ thống vòng quay và đảo sẽ làm cho sản phẩm dính vào nhau. Theo TS Khuê, nhóm đang cải tiến để cho ra đời sản phẩm hoàn thiện hơn.