Chương 6: Sản xuất bột cá và dầu cá

Chương Sản xuất bột cá (fish meal) dầu cá (fish oil) Bột cá TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản GIỚI THIỆU • Ngành cơng nghiệp bột cá/dầu cá bắt đầu Bắc Âu Bắc Mỹ đầu kỷ 19 (cá mịi dầu) • Bột cá (fish meal) sản phẩm dạng bột loại nước toàn bộ/một phần mỡ từ cá/phụ phẩm • Khơng khuyến khích sản xuất bột cá/dầu cá từ lồi cá có giá trị • Các lồi khơng có giá trị  gia súc  người • Các lồi cá nhỏ nhiều dầu nguồn ngun liệu ngành công nghiệp bột cá/dầu cá Bột cá TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Cá mòi dầu http://www.ccamd.org/wpcontent/uploads/2011/03/atlantic-menhaden%C2%A9-Jay-Fleming-2011.jpg Cá chình cát http://www.marlin.ac.uk/imgs/o_Ammtob.jpg Cá cơm Cá mịi https://encryptedtbn3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSMrMi3VfdXbuOkAHQ WXiYJz18FM6ZcBB-ERWD5nL-W7Za2Jt4g6A Bột cá http://www.rpp.com.pe/pict.php? g=-1&p=/picnewsa/1086907.jpg TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản NGUYÊN LIỆU THÔ ➢ Nguồn thành phần • Nguyên liệu sản xuất bột cá/dầu cá: - Cá khai thác cho mục đích sản xuất bột cá/dầu cá - Cá tạp ngành khai thác thủy sản - Phụ phẩm ngành CBTS • Sử dụng loại cá nào, mùa vụ, địa điểm đánh bắt, khả đánh bắt kỹ thuật khác nhau, ổn định quanh năm,… Bột cá TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Thành phần sinh hóa nguyên liệu (%) Loài Protein Cá tuyết Blue whiting North Sea 17.0 Sprat Atlantic 16.0 Hake South Africa 17.0 Norway pout 16.0 Cá trích Anchoveta 18.0 Herring spring 18.0 Herring winter 18.2 FAO (1986) Béo Tro Nước 5.0 11.0 2,0 5.5 4.0 2.0 3.0 3.0 75.0 71.0 79.0 73.0 6.0 8.0 11.0 2.5 2.0 2.0 78.0 72.0 70.0 Thành phần sinh hóa thay đổi suốt năm  lấy mẫu phân tích biến động theo mùa Bột cá TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản ➢ Thuận lợi/khó khăn việc sử dụng phụ phẩm • Khó khăn: biến động theo mùa, lượng lớn phụ phẩm phát sinh thời gian giới hạn nhà máy chế biến xa • Thuận lợi: - phụ phẩm tươi, có chất lượng tốt - Có thể tách riêng thành phần trình chế biến (đầu, ruột, xương, da,…) Bột cá TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản ➢ Đánh giá tính kinh tế nguyên liệu • Hàm lượng nước  chi phí sấy • Có tương quan hàm lượng nước béo: béo thay nước thịt biến động theo mùa • Tàu khai thác nhà máy sản xuất khác  đánh giá giá qua thành phần sinh hóa thời gian hư hỏng nguyên liệu Nếu  đánh giá dùng để dự đoán sản lượng, chất lượng hiệu sản xuất Bột cá TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản QUI TRÌNH SẢN XUẤT • chất rắn (vật chất khô không chứa mỡ), dầu nước → mục đích q trình sản xuất tách thành phần riêng • Các bước: - gia nhiệt làm đơng tụ protein, phóng thích mỡ nước liên kết - ép/nén (ly tâm) để loại chất lỏng - tách phần lỏng thành dầu nước (nước cá cô đặc) → không cần hàm lượng mỡ cá < 3% - bốc nước cá cô đặc để tạo protein cô đặc - sấy vật liệu rắn - nghiền thành cỡ hạt cần Bột cá TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản • Các yếu tố cần xem xét giai đoạn lập kế hoạch: - nguồn cung nguyên liệu: dồi dào, thường xuyên giá hợp lý - mùa vụ (bao nhiều ngày/năm) - qui mô nhà máy - thành phần nguyên liệu (vật chất khô, protein, mỡ) → xác định sản lượng nhà máy → làm số kiểm tra sơ thành phần nguyên liệu - vị trí đặt nhà máy (gần cảng, nguồn nguyên liệu,…) Bột cá TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Các phương pháp Đa số nhà máy hoạt động theo phương pháp nén ướt → bước chính: - nấu để keo tụ protein → phóng thích mỡ nước - tách vật chất keo tụ ép/nén → thu dạng rắn (presscake – bánh nén) chứa 60-80% vật chất khô không chứa mỡ (protein, xương) mỡ, phần lại dịch lỏng chứa nước chất rắn khác (mỡ, protein hòa tan/lơ lửng, vitamin, khoáng) Bột cá TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản GIỚI THIỆU • Dầu cá có nguồn gốc từ thể cá béo, gan cá gầy mỡ động vật có vú biển • Phần nhiều dầu thường dùng sản xuất bột cá dầu cá • Do nhu cầu tăng  sản xuất từ phụ phẩm • Dầu cá cung cấp nguồn acid béo 3 mạch dài tuyệt hảo Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Các nguồn 3- PUFA khác (% tổng acid béo) -linolenic acid (18:3) Cá nước (1-6%) 3 Eicosapentaenoic acid Docosahexaenoic acid (20:5) EPA (22:6) DHA Cá nước (5-13%) Cá nước (1-5%) Cá biển (~1%) Hạt lanh (45-60%) Thực vật xanh (56%) Cá cơm biển (18%) Cá tuyết (9%) Cá thu ngừ (8%) Cá cơm biển (11%) Cá tuyết (3%) Cá thu ngừ (8%) Hạt cải dầu (10-11%) Cá trích (3-5%) Cá mịi (3%) Cá trích (2-3%) Cá mịi (9-13%) Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản DẦU CÁ TỪ PHỤ PHẨM • CBTS tạo nguồn đáng kể cá tạp phụ phẩm  sản xuất bột cá (dầu cá phụ phẩm) • Cá mòi dầu Brevoortin tyrannus sản xuất bột cá cho thủy sản chăn nuôi  phụ phẩm dầu cá chứa 18% EPA gần 10% DHA • Cá trứng (capelin) sản xuất bột cá dầu cá (chứa – 10% dầu, chủ yếu triacylglycerol khoảng 20% PUFA)  dùng thức ăn thủy sản Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Các acid béo dầu cá mịi dầu (menhaden) cá tuyết (capelin) Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản • Phụ phẩm q trình CBTS (móc ruột, fillet q trình khác)  sản xuất bột cá dầu cá • Dầu cá sản xuất từ phận khác  thành phần dinh dưỡng khác • Hàm lượng dầu thành phần acid béo gan cá mập thay đổi theo giới tính, mùa vụ lồi + Dầu gan cá mập chứa squalene, chất béo tỷ trọng thấp (diacylglyceron) vitamine A + Vây, sụn dầu cá mập  n3-PUFA Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Thành phần acid béo dầu gan cá mập xanh Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản • Dầu cá hồi chủ yếu nằm phần đầu, chứa 15 – 18% béo + Dầu cá hồi  từ nội tạng, phụ phẩm fillet (đầu, khung xương, vanh sửa – bụng, da) • Hàm lượng béo acid béo phụ phẩm cá hồi khác nhau: + Cá hồi hồng: đầu (cao nhất), nội tạng (thấp nhất) tỷ lệ n-3/n-6 biến thiên từ 7,7 – 10,5 + Thành phần acid béo dầu cá hồi phụ thuộc phụ phẩm sử dụng Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Thành phần acid béo phụ phẩm cá hồi hồng Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản DẦU TỪ TẢO • Tảo biển dùng nhiều NTTS  thức ăn trực tiếp cho cá, nhuyễn thể giáp xác • Gián tiếp làm thức ăn cho luân trùng, copepod artemia • Vi tảo nguồn sản xuất n-3 PUFA chủ yếu chuỗi thức ăn biển • Hàm lượng béo vi tảo từ vài % 80% DW (phụ thuộc lồi, mơi trường sống) Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Các loài tảo biển dị dưỡng Traustochitrium, Schizochytrium Crypthecodinium cohnii chứa hàm lượng cao DHA • Các lồi tảo quang hợp chứa hàm lượng cao EPA • Dầu tảo có nhiều điểm lợi thực phẩm chức năng: + n3-PUFA cao không chứa độc chất + chứa loại PUFA đặc trưng + PUFA tinh lọc dễ dàng Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản QUI TRÌNH SẢN XUẤT DẦU CÁ • Dầu thơ chứa nhiều loại vật chất khác  qua nhiều trình tinh luyện khác • Các bước tinh luyện dầu cá gồm: chiết dầu, khử gum (tẩy hồ), trung hòa, tẩy trắng khử mùi ➢ Khử gum • Các chất bẩn dạng tan không tan loại bỏ trình khử gum Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản • Mục đích khử gum loại chất gum, sáp, photphatit phần nhỏ vết kim loại có dầu thô ban đầu nước acid citric, acid photphoric nhiệt độ thích hợp • Đây hợp chất mà không tách loại làm cho dầu thành phẩm khơng suốt có hại cho sức khỏe người Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản ➢ Trung hịa • Mục đích: cơng đoạn loại acid béo tự có dầu • Loại acid béo tự dựa vào phản ứng trung hòa acid béo soda nồng độ nhiệt độ thích hợp • Dầu sau tách cặn xà phịng rửa nước để loại tối đa hàm lượng xà phòng cịn lại dầu • Loại trừ tạp chất học lẫn dầu thô Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản ➢ Tẩy màu/tẩy trắng: than hoạt tính • Mục đích loại vết xà phòng, kim loại nặng, hợp chất lưu huỳnh, chất màu bền sản phẩm phân hủy • Phá hủy hydroperoxide thành aldehyde, ketone sản phẩm khác ➢ Khử mùi: • Để lơi chất mùi, acid béo tự lẫn dầu để loại thải chúng Dau ca TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản