Kĩ thuật làm lạnh đông thịt bò

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ HÓA BÀI TIỂU LUẬN Đề tài Kĩ thuật làm lạnh đông thịt bò Việc thiết kế và tính toán một quy trình sản xuất là việc làm phức tạp, tỉ mỉ và lâu dài. Nó không những yêu cầu người thiết kế phải có những kiến thức thực sự sâu mà còn phải biết về một số lĩnh vực như: cấu tạo các thiết bị, các quy định trong bản vẽ kỹ thuật, … Các máy và thiết bị, quy trình lạnh đông không còn gò bó như những môn học khác mà được mở rộng dựa trên các giả thiết về điều kiện, chế độ làm việc của thiết bị. Bởi trong khi tính toán, người thiết kế đã tính toán đến một số ảnh hưởng của điều kiện thực tế, nên khi đem vào hoạt động, hệ thống sẽ làm việc ổn định. Không chỉ có vậy, việc làm bài tiểu luận môn học “Công nghệ lạnh thực phẩm” này còn giúp em củng cố thêm những kiến thức về các máy và thiết bị trong lạnh đông thực phẩm, vận dụng vào một quy trình chế biến thực phẩm thực tế; hiểu biết về quá trình lanh, bảo quản lạnh thực phẩm, yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lạnh đông, chất lượng sản phẩm tròn quá trình lạnh đông. Việc thiết kế bài tiểu luận môn học “Công nghệ lạnh thực phẩm” là một cơ hội cho sinh viên ngành công nghệ nói chung và bản thân em nói riêng làm quen với công việc của một kỹ sư công nghệ thực phẩm.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠNG NGHỆ HĨA BÀI TIỂU LUẬN Đề tài: Kĩ thuật làm lạnh đơng thịt bị Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Sơn Lớp: 2019DHHTP02 Mã sinh viên: 2019604285 Mục lục LỜI NÓI ĐẦU I Khái quát chung .5 Nguyên liệu bò lấy thịt Thành phần hóa học thịt bò: Cơ sở kỹ thuật làm lạnh đông thực phẩm a Đôi nét kỹ thuật lạnh b Mục đích q trình lạnh đơng c Sự khác làm lạnh lạnh đông d Bản chất q trình lạnh đơng e Môi trường lạnh 10 II Quy trình cơng nghệ 11 Sơ đồ giải thích quy trình 11 Thuyết minh quy trình 11 2.1Nhận bò 11 2.2 Tắm 12 2.3 Gây choáng 12 2.4 Cắt tiết: 12 2.5 Cắt đầu: 12 2.6 Lột da: 13 2.7 Lấy nội tạng: 13 2.8 Xẻ nửa: 13 2.9 Pha lóc thịt: 13 2.10 Làm lạnh sơ 14 2.11 Cấp đông 14 2.12 Mạ băng 16 2.13 Bao gói 17 III Bảo quản tan giá 17 3.1 Quá trình bảo quản 17 3.1.1 Điều kiện trữ đông 17 3.1.2 Thời gian bảo quản phụ thuộc vào yếu tố 18 3.2 Tan giá thịt bị lạnh đơng 19 3.2.1 Bản chất trình tan giá 19 3.2.2 Yêu cầu kỹ thuật tan giá 20 3.2.3 Các phương pháp làm tan giá sản phẩm lạnh đông 20 T r a n g | 27 IV Vệ sinh an toàn thực phẩm 22 4.1 Vấn đề vệ sinh 22 4.2 Bảo hộ an toàn lao động 23 4.3 Xử lý chất thải 24 Kết luận 25 Tài liệu tham khảo 26 T r a n g | 27 LỜI NÓI ĐẦU Một đề lớn thực phẩm thời gian bảo quản Thực phẩm có thời gian bảo quản lâu mà không ảnh hưởng không đáng kể đến chất lượng sản phẩm yếu tố quan trọng lạnh đông thực phẩm phương pháp phổ biến bảo quản thực phẩm thị trường sản phẩm lạnh đơng có tốc độ phát triển nhanh, đặc biệt Việt Nam Kĩ thuật lạnh bước phát triển vượt bậc người công nghiệp thực phẩm: “Điện nước mở cách mạng công nghiệp lần thứ 2, tạo bước phát triển vượt bậc người chế tạo máy móc, đường sắt cơng nghệ thực phẩm lạnh yếu tố vô quan trọng làm cho công nghệ thực phẩm phát triển vượt bậc” (Micoiang - 1935) Q trình lạnh khơng thể thiếu chế biến, bảo quản sản phẩm tươi thịt, rau quả, rượu bia, sữa…tóm lại cơng nghệ thực phẩm kỹ thuật lạnh quan trọng T r a n g | 27 I Khái quát chung Nguyên liệu bò lấy thịt Bò loại thức ăn nhiều dinh dưỡng sống bị ni với nhiều mục đích khác cày kéo, vận chuyển… Đặc biệt bị cịn ni để lấy thịt với đặc điểm bẩ bì trưởng thành nặng từ 500-800 kg, đực nặng từ 900-1400kg, tỷ lệ thịt đạt 60-65% /con Nhu cầu thịt bò ngày cao giới Theo thống kê nhu cầu tiêu thụ bò giới kg/người/năm Nhất châu á, tỷ lệ tiêu thụ thịt bò tổng lượng thịt tiêu thụ tăng nhanh chóng  Một số giống bị lấy thịt: Bị sừng dài Texas: Hình 1.1 Bị sừng dái texas Bị Droughtmaster: T r a n g | 27 Hình 1.2 Bị Droughtmaster Bị Kobe: Hình 1.3 Bị Kobe Bị ngưu hàn: Hình 1.4 Bị ngưu hàn T r a n g | 27 Bị vàng truyền thống: bị ni lấy thịt Việt Nam Hình 1.5 Bị vàng Việt Nam Giống vị lai Sind: Hình 1.6 Bị lai Sind Việt Nam Thành phần hóa học thịt bị: Thịt bò loại thịt phổ biến Việt Nam song hành thịt lợn, thịt gà Là laoji thịt có giá trị dinh dưỡng cao, thành phần định giá trị dinh dưỡng thịt bò năm thành phần protein thịt bị, ngồi thịt bị cịn chứa lipid, vtamin khoáng chất cần thiết cho thể, đặc biệt thịt bị có chứa hàm lượng sắt cao hẳn thịt gà, thịt lợn cá Thành phần hóa học thịt bị thay đổi theo tuổi, lồi, cách ni, giới tính, chế độ dinh dưỡng… Bảng sau cho ta nhìn tổng quan thành phần hóa học loại thịt bị: T r a n g | 27 Dưới bảng thành phần hóa học có 150g thịt bị: Bảng 1.7 Bảng thành phần hóa học thịt bị Trong thành phần hóa học thịt bị có chất quan trọng, tạo nên hương vị mùi thơm đặc trưng thịt bị Đó chất ngấm da, chất ngấm dễ chích ly chiết rút khỏi mô cơ, chiếm 1,5-2,3% mô Thành phần chất ngấm da ta hay gặp lượng nhỏ ethylic, methylic, ethylmercaptan, methyl- dimethyl… Cơ sở kỹ thuật làm lạnh đông thực phẩm a Đôi nét kỹ thuật lạnh Trong lịch sử phát triển người sử dụng lạnh làm lạnh từ lâu: - 2000 năm trước người biết trộn muối với nước nước đá nhằm mục đich tạo nhiệt độ thấp - Người La Mã cổ đại lắp đặt hệ thống ống nước quanh nhà để làm mát nhà nước lưu thông Đó hệ thống kết hợp bể chứa bể chứa nước tháp gió làm mát khơng khí nhà - Tại Trung Quốc kỷ thứ II Đinh Hoãn chế tạo quạt làm mát khơng khí Gồm bánh xe quay tay - Cornelis Drebble (1572-1633) tạo mơ hình máy làm mát khơng khí T r a n g | 27 cách thêm nước vào muối - John Hadley (1731-1764) phát mối quan hệ trình làm lạnh bay chất lỏng - Năm 1758, Benjanmin Franklin (1785-1788) John Hadley (1731-1764) khám nguyên lý bay thành công hạ nhiệt độ nhiệt kế từ 18 độ C xuống cịn -14 C - Michael Faraday (1791-1867) hóa lỏng nén thành cơng amoniac ông phát làm lạnh trình ngược lại - Năm 1851 kỹ sư James Harrison chế tạo thành công cỗ máy tạo băng - Năm 1902, mơ hình máy điều hịa khơng khí đại phát minh Wilis Carier (1875-1950) New York - Hiện nay, lạnh đông thực phẩm người ta thường dùng Nito lỏng, thực phẩm lạnh đông nhanh chất lượng cao b Mục đích q trình lạnh đơng - Để tăng thời gian bảo quản, nhằm đảm bảo cung cấp nguyên liệu thực phẩm cho sản xuất tiêu dùng, cho nghiên cứu khoa học… - Làm lạnh đơng cịn xem giai đoạn chế biến thực phẩm kỹ thuật sấy thăng hoa, tăng hiệu suất ép rau quả, làm nước quả… - Làm lạnh đơng cịn để tạo nên tính chất sản phẩm (đá, kem) cô đặc, sấy khô… c Sự khác làm lạnh lạnh đông Ở nêu vài điểm chủ yếu q trình làm lạnh đơng khác với làm lạnh thường: + Trong làm lạnh đơng có đóng băng nước, ngăn cản hoạt động, phát triển VSV, hệ thống men thân sản phẩm + Trong làm lạnh đông nhiệt độ thấp 00C (t0≤ -60C) nên kìm hãm trình lý- sinh lý – sinh hóa – hóa học sản phẩm + Sản phẩm lạnh đông cứng trắng sáng, có tỷ trọng nhẹ (do đá tăng thể tích chừng 10%) có thay đổi tính nhiệt lý sản phẩm thay đổi cấu trúc tế bào sản phẩm d Bản chất trình lạnh đông T r a n g | 27 - Lạnh đơng q trình hạ nhiệt độ vật liệu xuống thấp nhiệt độ ban đầu (Tc < Tmt) thấp nhiệt độ đóng băng • Lạnh đơng thường: Tc > -100oC • Lạnh đơng sâu: Tc < -100oC - Làm ấm tan giá q trình ngược lại lạnh đơng - Hạn chế phương pháp lạnh đơng là: • Cấu trúc sản phẩm bị thay đổi Trong q trình lạnh đông biến đổi cấu trúc sản phẩm biến đổi khơng thuận nghịch Vì vậy, sau rã đông cấu trúc sản phẩm không trở lại trước lạnh đơng • Q trình lạnh đơng cần phải cung cấp nhiều lượng Năng lượng đáp ứng mục đích: thực q trình lạnh đơng bảo quản sản phẩm lạnh đông e Môi trường lạnh Trong ngành công nghệ chế biến thực phẩm, thực tế thông thường môi trường làm lạnh dạng sau: Tác nhân làm lạnh Ưu điểm Khí (khơng khí lạnh đối Mơi trường tự nhiên có Nhược điểm Khả trao đổi nhiệt lưu) thể giảm nhiệt độ xuống kém, dễ làm bay thấp phù hợp với nước từ bề mặt thực hình dạng, kích thước phẩm, oxy khơng phức tạp thực phẩm khí có thê gây nên phản ứng hóa học làm biến đổi màu sắc, chất lượng thực Lỏng (nước, dung Phù hợp với nước giải phẩm Tốn nhiều chi môi hữu cơ) khát như: bia, nước phí đầu tư thiết bị, chi số nước giải khát phí sản xuất, cần có hệ khác thơng làm lạnh chất tải Rắn (nước đá, nước đá Khi nước đá nóng chảy lạnh trung gian Hao phí lạnh lớn xay phối trộn với muối) mức độ tiếp xúc với thực dòng nhiệt truyền phẩm tăng lên, khả vào trình sản trao đổi nhiệt lớn, thời xuất, vận chuyên, bảo T r a n g 10 | 27 Tiến hành xẻ thịt phần thịt bị hình đây: Hình 2.2 Phân loại phần thịt bị 2.10 Làm lạnh sơ Trường hợp thiết bị lạnh đông sử dụng khí N2 lỏng mà khơng có q trình làm lạnh thứ cấp ta thực bước làm lạnh sơ Mục đích bước làm lạnh sơ nhằm sản phẩm bị nứt nhiệt độ thay đổi đột ngột (q trình làm lạnh đơng xuống q nhanh) Nhiệt độ thịt qua bước làm lạnh sơ -80C tâm khối thịt Thịt bò làm lạnh sơ xem bảo quản tạm thời nhà máy chế biến trước sang khâu tiếp theo, thực hiên trình kho làm lạnh sơ nhà máy 2.11 Cấp đông  Mục đích: Nhằm tăng thời gian lưu trữ bảo quản thực phẩm mà thay đổi vật lý, sinh học, vi sinh… sản phẩm nhỏ thời gian bảo quản kéo dài so với q trình lạnh thơng thường đặc biệt tiêu diệt số vi sinh vật trình lạnh đông  Phương pháp thực hiện: Thực phẩm di chuyển băng chuyền phun làm lạnh nitơ lỏng có nhiệt độ bay thấp -1960C Vì thời gian làm lạnh đơng cực nhanh từ 5-10 phút Hiện nước phát triển ứng dụng rộng rãi phương pháp Thịt bò đặt băng chuyền, di chuyển phun trực tiếp nito lỏng có nhiệt độ bay -1960C Với nhiệt độ bay thấp nên tốc độ lạnh đông thịt bò nhanh từ 5-10 phút Hiện phương pháp áp dụng rộng rãi T r a n g 14 | 27 Phương pháp lạnh đơng nhanh sử dụng có ưu điểm sau • Tiết kiệm khơng gian thời gian • Giảm số lượng cơng nhân chi phí đầu tư để xây dựng nhà xưởng • chất lượng thịt sau q trình lạnh đơng tốt • bất hoạt enzyme dừng phát triển vi sinh vật • dinh dưỡng trọng lượng thịt bị tổn thất • giá trị cảm quan tốt so với phương pháp lạnh đơng chậm • kích thước tinh thể nhỏ, giảm phá hủy tế bào, giảm thất nước Thiết bị sử dụng: Thiết bị cấp đơng IQF băng chuyền thẳng: Hình 2.3 Thiết bị lạnh đơng IQF băng chuyền thẳng Môi chất làm lạnh / Nguyên lý làm việc: Khi sản phẩm di chuyển xuyên qua buồng cấp đông băng chuyền, hàng ngàn tia lạnh với tốc độ cao hướng trực tiếp lên sản phẩm đảy trình trao đổi nhiệt mức nhanh Trên bề mặt sản phẩm nhanh chóng tạo lớp bang mỏng bao bọc quanh sản phẩm, làm giảm nước giữ sản phẩm không bị biến dang học Thiết bị cấp đông siêu tốc Nito lỏng T r a n g 15 | 27 Hình 2.4 Thiết bị cấp đông siêu tốc nito lỏng Nito lỏng bay -169 độ C Giai đoạn 1: Thực phẩm làm lạnh thứ cấp Giai đoạn 2: Thực phẩm làm lạnh đông nhanh Nito lỏng  Ưu điểm: - Cấp đông với dải dung lượng lớn, thực phẩm tiếp xúc trực tiếp với chất làm lạnh - Tốc độ đông nước tế bào 5cm/giờ, hình thành tinh thể đá nhỏ nên đảm bảo tế bào thực phẩm không bị phá vỡ - Giảm nước thực phẩm, tránh hao hụt khối lượng thực phẩm - Hệ thống thiết kế linh hoạt kích thước nhỏ, dễ dàng mở rộng - Thực phẩm đông thời gian ngắn, giữ nguyên mùi vị giá trị dinh dưỡng - Có thể sử dụng máy cấp đông nhanh gọn nhẹ, dễ vận chuyển - Bồn CO2, N2 lắp đặt trời 2.12 Mạ băng Là trình tạo lớp áo băng bề mặt sản phẩm, thực nhúng làm ướt sản phẩm, trình trao đổi nhiệt xảy ra, sản phẩm tăng nhiệt nước tiếp xúc bị giảm nhiệt, xảy tượng kết tinh, tạo lớp áo băng phủ bề mặt sản phẩm Có thể mạ nhiều lần để tăng bề dày lớp áo băng Sử dụng máy mạ bang băng tải Nguyên lý: Tảng thịt đơng lạnh xếp khay nhựa có kẽ hở, đưa vào thiết bị qua cửa nạp, khay thịt đông nhúng nước lạnh 0-5 độ C băng tải vận chuyển lên, dẫn vào băng tải rung Tại băng tải rung băng kết tinh bề mặt sản phẩm va đập vào thành thiết bị, va đập vào trở nên láng mịn hơn, khay thịt T r a n g 16 | 27 đơng sau trượt xuống trượt đến cửa tháo Yêu cầu: Nguồn nước dùng để mạ băng phải đạt tiêu chuẩn nước ăn uống BYT Tỷ lệ nước mạ băng không vượt 10% so với khối lượng tịnh sản phẩm (đối với nước); khơng q 80% thị trường nước ngồi EU, Nga… Cần định kỳ thay nước mạ băng Định kỳ vệ sinh bề mặt băng tải Khi thấy nhiệt độ nước mạ băng tang, cần châm thêm đá lạnh, đá lạnh thường châm bể cạnh bể nhúng  Yêu cầu sản phẩm sau mạ băng Nước sử dụng cho trình mạ băng phải đảm bảo yêu cầu vệ sinh, nhiệt độ nước gần 0oC, không nên thấp Lớp mạ băng phải liên kết chặt chẽ với bề mặt thực phẩm Lớp mạ băng thịt bò theo quy định