I MỞ ĐẦU Việt Nam có nhiều tiềm năng để phát triển ngành thuỷ sản ở khắp mọi miền đất nước Đường bờ biển của Việt Nam kéo dài từ Móng Cái (Quảng Ninh) đến Hà Tiên (Kiên Giang), đi qua hơn 13 vĩ độ với[.]
I MỞ ĐẦU Việt Nam có nhiều tiềm để phát triển ngành thuỷ sản khắp miền đất nước Đường bờ biển Việt Nam kéo dài từ Móng Cái (Quảng Ninh) đến Hà Tiên (Kiên Giang), qua 13 vĩ độ với nhiều vùng sinh thái khác nhau, nhìn Vịnh Bắc Bộ phía Bắc, Những nước công nghiệp phát triển Hoa Kỳ, Nhật nước khối EU chấp nhận làm bạn hàng lớn thường xuyên ngành Tỷ trọng GDP ngành Thuỷ sản tổng GDP toàn quốc liên tục tăng, từ 2,9% (năm 1995) lên 3,4% (năm 2000) đạt 3,93% vào năm 2003 Đối với nước vùng lãnh thổ có quan hệ thương mại, ngành thuỷ sản tạo dựng uy tín lớn Theo đánh giá FAO, Việt Nam nằm số nước có ngành thủy sản phát triển với tốc độ nhanh 10 nước có giá trị xuất thủy sản hàng đầu giới Một mặt hàng trội xuất tơm sú Góp phần vào thành cơng khơng thể khơng nhắc đến đóng góp to lớn lĩnh vực chế biến thủy sản khâu trực tiếp tiêu thụ nguyên liệu trực tiếp xuất khắp giới Hiện nay, Tơm sú Việt Nam có mặt hầu khắp thị trường giới Thị trường lớn Mỹ, theo sau Nhật Bản, châu Âu số nước châu Á khác Để sản phẩm nước ta giữ vững, phát triển vị cần áp dụng kĩ thuật khơng ni trồng mà cịn chế biến nâng cao giá trị sản phẩm Hiện tôm sú chế biến nhiều hình thức khơng thể khơng kể đến công nghệ chế biến tôm sú lạnh đông theo IQF II QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN TƠM SÚ LẠNH ĐƠNG Giới thiệu chung tơm sú Tên khoa học: Penaeus monodon Fabricius Tên thương mại : Black tiger shrimp Tôm sú mặt hàng tôm phổ biến Việt Nam, chế biến dễ dàng, nhiều dạng sản phẩm khác Hương vị tôm xú ngon đậm đà loại tôm khác *)Đặc điểm sinh học Cơ thể tôm chia làm phần: phần đầu ngực phần bụng phần đầu có 14 đơi chân phụ, phần bụng có đốt Tơm loại nguyên liệu có nhiều hệ enzyme vi sinh vật tập trung đầu phân bố dọc tồn thân tơm bị phân hủy nhanh sau chết Tơm sú lồi sống nơi chất đáy bùn pha cát với độ sâu từ ven bờ đến 40m nước độ mặn ÷ 34‰ Tơm sú có đặc điểm sinh trưởng nhanh, ÷ tháng đạt cỡ bình qn 40 50 gam Tôm trưởng thành tối đa với có chiều dài 220 ÷ 250mm, trọng lượng 100-300gam Con đực dài 160 ÷ 210mm, trọng lượng 80 ÷ 200 gam Tơm có tính ăn tạp, thức ăn ưa thích thịt lồi nhun thể, giun nhiều tơ (Polycheacta) giáp xác *)Vùng phân bố Tôm sú phân bố rộng từ Bắc đến Nam, từ ven bờ đến vùng có độ sâu 40m Vùng phân bố vùng biển tỉnh Trung *)Khai thác - Mùa vụ: Tơm sú khai thác ngồi biển sản lượng hạn chế, mùa đánh bắt từ tháng đến tháng 11 - Hình thức khai thác : Ngư cụ chủ yếu lưới kéo tôm *)Nuôi Tôm sú nuôi hầu khắp tỉnh ven biển nước - Vụ thu hoạch : Rải rác từ tháng đến tháng Chính vụ sản lượng cao vào tháng 5, 6,7 - Hình thức ni : Thâm canh (công nghiệp) (TC), bán thâm canh (BTC) quảng cảnh cải tiến (QCCT) Tôm sú nuôi ao đầm nước lợ vùng cao vùng trung triều Một số nơi nuôi xen kẽ vụ lúa, vụ tôm nuôi chung với cá rô phi, cua rong câu Các sản phẩm tôm đông lạnh: - HOSO: head on shell-on shrimp: tơm ngun (cịn đầu, cịn vỏ) - HLSO: headless shell-on: tôm bỏ đầu phần vỏ thân đuôi để nguyên - PD (hoặc PND): peeled and deveined shrimp: tôm lột vỏ, lấy - PUD: peeled undeveined shrimp: tôm lột hết vỏ không rút - PTO: peeled tail-on: tôm lột vỏ, chừa - SUSHI: Tơm sushi chín loại tôm hấp chế biến theo quy cách khách hàng Nhật Bản - NOBASHI: tôm PTO chế biến theo quy cách khách hàng Nhật Bản Quy trình chế biến tơm sú lạnh đơng IQF Tiếp nhận nguyên liệu Rửa lần Sơ chế rửa lần Phân loại rửa lần Xử lí PTO, rửa 2.1 Tiếp nhận nguyên liệu Tôm sau đánh bắt cho vào sọt tre, thùng nhựa thép không gỉ Khối lượng tôm cho vào thùng khoảng 50 kg gồm đá, tùy theo hình thức vận chuyển tôm mà định tỉ lệ đá/tôm Đá xếp xen kẽ vào tơm, q trình vận chuyển nhà máy theo dõi để tránh hư hỏng nguyên liệu Yêu cầu tôm nguyên liệu: tươi ngon, có mùi tự nhiên, khơng ươn thối, màu sắc tự nhiên, thịt săn 2.2 Rửa lần Sau tiếp nhận, tôm đưa qua máy rửa nhằm loại bỏ tạp chất, bùn đất, đồng thời làm giảm bớt vi sinh vật Nhiệt độ nước rửa: ≤40C Nồng độ chlorine: 100-150ppm Máy rửa tôm nguyên liệu Péc phun Xích tải ống dẫn khí sục Bồn rửa Bộ phận điều khiển Gồm bồ rửa, xích tải, bơm dùng để sục khí, hệ thống phéc phun nước phận điều khiển - Hoạt động: Nguyên tắc hoạt động: dùng bơm hút khơng khí sục vào bể chứa nước làm cho nước bể dao động làm tạp chất bám thân tơm, sau xích tải đưa lên qua hệ thống péc phun nước đưa Tôm đưa qua bồn rửa sơ trước cho vào máy rửa nhằm loại bớt tạp chất 2.3 Sơ chế, rửa lần Sau cân tôm xong đưa sơ chế nhằm bỏ phần không sử dụng tạo điều kiện thuận lợi cho trình chế biến Nhiệt độ nước sơ chế: ≤40C, nồng độ chlorine: 30-50ppm Trong q trình sơ chế tơm phải lấp đá phủ tôm để đảm bảo nhiệt độ Mục đích rửa lần 2: nhằm loại bỏ tạp chất vi sinh vật Thao tác: rổ tôm sau lặt đầu rửa qua thùng nước có nhiệt độ ≤40C Thùng 1: nồng độ chlorine 100 ppm Thùng 2: nồng độ chlorine 50 ppm Thùng 3: nồng độ chlorine 30 ppm Mỗi rổ không kg tôm, công nhân dùng tay khuấy nhẹ đẻ laoij bỏ tạp chất vi sinh vật thời gian rửa thùng không 20s sau để nước kê inox đem cân đưa khâu phân cỡ, phân loại 2.4 Phân cỡ, phân loại, rửa lần 3: Nhằm tách riêng ngun liệu thành nhóm có khối lượng kích thước cá thể khoảng xác định, nhóm chất lượng nguyên liệu khác Quá trình quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng giá thành sản phẩm Tôm sau rửa chuyển đến băng tải để vận chuyển đến máy phân cỡ tự động tôm máy phân cỡ cách sơ Tôm sau phân cỡ sơ máy chuyển đến phận phân cỡ tay để tiến hành phân cỡ lại Size cỡ tôm quy định theo đơn đặt hàng Bảng size tôm sú theo TCVN 4381-92 Sai sót q trình phân cỡ phân loại cho phép nhỏ 3% Luôn đảm bảo nhiệt độ thân tơm q trình phân cỡ, phân loại ≤40C Lượng tôm để bàn phân cỡ không 1h Máy phân cỡ sơ Cấu tạo: gồm bể nạp tơm ngun liệu vào xích tải,1 máng phân phối nguyên liệu, nhiều ống kim loại hình trụ xếp cạnh có khoảng cách tăng dần hệ thống péc phun nước để làm bôi trơn máy hoạt động.Các motor dùng để kéo ống động hình trụ quay(ống phân loại) kéo xích tải để nạp liệu Tôm đổ vào bồn nạp liệu (nhiệt độ nước nhỏ 10℃ ) xích tải đưa lên máng phân phối nguyên liệu lên ống hình trụ quay ngược chiều Do có péc phun nước làm trơn lên ống hình trụ nằm mặt phẳng nghiêng nên tôm trượt rơi xuống kẽ ống có khoảng cách tăng dần, phân loại tôm từ nhỏ đến lớn - Rửa lần 3: Mục đích: loại bỏ tạp chất vi sinh vật nhiễm vào tơm q trình phân cỡ Thao tác: tôm rửa qua bể nước lạnh nhiệt độ ≤40C nồng độ chlorine 120 ppm, 80 ppm, 40 ppm Mỗi lần rửa không 5kg/ rổ, tần suất thay nước 50kg/lần Thời gian rửa rổ thùng nước rửa 20s 2.5 Xử lý PTO, rửa lần - Mục đích xử lí PTO: bỏ đầu, vỏ tôm, tôm, chỉnh thân tôm theo yêu cầu kĩ thuật khách hang - Rửa lần Mục đích: nhằm loại bỏ tạp chất, vi sinh vật nhiễm vào thân tơm q trình xử lý PTO Công nhân rửa tôm qua thùng nước lạnh, nhiệt độ ≤40C, nồng độ chlorine 100 ppm, 50 ppm 30 ppm Mỗi lần không 5kg/rổ, tần suất thay nướ không 30kg/lần 2.6 Ngâm quay Mục đích ngâm quay: nhằm tăng trọng lượng tơm, lằm thân tơm căng trịn, sáng đẹp hóa chất liên kết với thành phần tôm Thành phần dung dịch: Brifisol 1,5%, muối 1,5% Tỉ lệ hóa chất: tôm 1:2:1 Nhiệt độ dung dịch ngâm≤40C Thời gian ngâm 2-3h Rửa lần Sau ngâm quay tơm cần phải rửa thật kĩ lưỡng sau đưa vào đơng IQF 2.7 Cân, xếp khn Mục đích: phân chia sản phẩm, tạo hình dáng cho khối sản phẩm, tăng diện tích tiếp xúc nhằm tăng cường q trình trao đổi nhiệt q trình cấp đơng, bảo vệ sản phẩm khỏi bị cháy lạnh trình làm đơng 2.8 Chờ đơng Chờ đủ lượng tơm cho vào tủ,khn tơm cho vào phịng lạnh 0-50C để bảo quản trước đưa làm đông gọi chờ đơng.Khn xếp vng góc chồng lên thành phịng chờ Thời gian chờ đơng khoảng 1-2h 2.9 Cấp đông IQF Sản phẩm thô sau qua vệ sinh, chế biến bóc vỏ, bỏ đầu phân cỡ đưa vào băng chuyền thiết bị cấp đông nhanh sản phẩm hạ nhiệt độ âm sâu Mục đích: hạ nhiệt độ tâm sản phẩm nhằm hạn chế phát triển vi sinh vật, ổn định chất lương sản phẩm thời gian dài Thao tác nhiệt độ băng chuyền cấp đơng đạt từ -30 ÷-35 0C ta xếp tơm lên băng chuyền Tôm chạy băng buồng cấp đơng có nhiệt độ ≤-350C, thời gian làm lạnh từ đến phút tùy theo size tôm Quá trình làm lạnh kết thúc tâm sản phẩm đạt -180C(tối thiểu phải đạt -120C) Trong suốt trình cấp đơng phải ln theo dõi biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm để có điều chỉnh thích hợp Hệ thống lạnh I.Q.F viết tắt từ chữ tiếng Anh Individual Quickly Freezer, nghĩa hệ thống cấp đông nhanh sản phẩm rời Một điểm đặc biệt hệ thống I.Q.F sản phẩm đặt băng chuyền, chuyển động với tốc độ chậm, q trình tiếp xúc với khơng khí lạnh nhiệt độ thấp nhiệt độ hạ xuống nhanh Buồng cấp đông kiểu I.Q.F chuyên sử dụng để cấp đông sản phẩm dạng rời Tốc độ băng tải di chuyển điều chỉnh tuỳ thuộc vào loại sản phẩm yêu cầu công nghệ Trong trình di chuyển băng chuyền sản phẩm tiếp xúc với khơng khí đối lưu cưỡng với tốc độ lớn, nhiệt độ thấp -35đến -43oC hạ nhiệt độ nhanh Vỏ bao che buồng cấp đông cách nhiệt polyurethan, hai mặt bọc inox Buồng cấp đơng I.Q.F có dạng sau đây: - Buồng cấp đơng có băng chuyền kiểu xoắn : Spiral I.Q.F - Buồng cấp đơng có băng chuyển kiểu thẳng : Straight I.Q.F - Buồng cấp đơng có băng chuyền siêu tốc : Impingement I.Q.F Ở ta sử dụng IQF dạng xoắn vì: - Buồng cấp đơng với băng tải kiểu xoắn có cấu tạo nhỏ gọn, nên tổn thất lạnh không lớn, hiệu làm lạnh cao không gian lắp đặt bé Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp đơng IQF, có băng chuyền cấp đông dạng xoắn Hệ thống cấp đông với buồng cấp đơng có băng tải dạng xoắn u cầu cơng suất lạnh tương đối lớn, thời gian đông lạnh ngắn nên thường sử dụng phương pháp cấp dịch bơm Môi chất sử sụng NH3 Thiết bị kèm băng chuyền cấp đông băng chuyền tái đông Người ta thường sử dụng nước để xả băng cho dàn lạnh băng chuyền cấp đông tái đông Để làm khơ băng chuyền người ta sử dụng khí nén Các thiết bị khác bao gồm: Bình chứa cao áp, hạ áp , thiết bị ngưng tụ, bình tách dầu, bình trung gian, bình thu hồi dầu, bơm dịch, bơm nước giải nhiệt, xả băng bể nước xả băng Cấu tạo buồng cấp đơng I.Q.F dạng xoắn Buồng có cấu tạo dạng khối hộp, vách cách nhiệt polyurethan dày 150mm, tỷ trọng 40 kg/m3, hai mặt inox Bên bố trí băng tải vận chuyển sản phẩm cấp đơng theo dạng xoắn lị xo từ lên Dàn lạnh khơng khí đối lưu cưỡng với tốc độ cao nhiệt độ thấp, đạt –40đến -30oC Buồng cấp đông với băng tải kiểu xoắn có cấu tạo nhỏ gọn, nên tổn thất lạnh không lớn, hiệu làm lạnh cao không gian lắp đặt bé Tuy nhiên việc chế tạo, vận hành sửa chữa phức tạp, cách bố trí băng tải Buồng có 04 cửa vào hai phía tiện lợi cho việc kiểm tra, vệ sinh bảo trì bảo dưỡng Nền buồng gia cố thêm lớp nhôm để làm sàn máng nước, nhơm đúc có gân dạng chân chim chống trượt dày 3mm Băng tải hàng làm vật liệu inox nhựa đặc biệt, điều chỉnh chuyển động nhanh chậm vô cấp nhờ biến tần điện tử (Inverter) tương ứng kích cỡ sản phẩm khác Buồng có hệ thống rửa vệ sinh nước thổi khơ băng tải khí nén Buồng cấp đơng có búa làm rung để chống sản phẩm dính vào vào băng tải Dàn lạnh sử dụng môi chất NH3, ống trao đổi nhiệt vật liệu inox, cánh nhôm, xả băng nước Dàn lạnh có quạt kiểu hướng trục, mơ tơ chịu ẩm ướt Tất chi tiết băng chuyền cấp đông IQF ; Khung đỡ băng chuyền, khung đỡ dàn lạnh, vỏ che dàn lạnh làm vật liệu không rỉ 2.10 Tách khuôn, Mạ băng Máy tách khn - Cấu tạo: Gồm có băng tải cao su chuyển động than hộp kim loại rỗng hai đầu, bên có bố trí vịi phun nước - Nguyên tắc hoạt động: Dùng nước (t0=250C) nhiệt độ cao để làm nóng khn, từ cắt đứt mối liên kết bánh tôm khuôn đơng cứng Máy tách khn Mạ băng: Mục đích: tăng tính thẩm mĩ cho sản phẩm, hạn chế trình oxy hóa thăng hoa q trình bảo quản sản phẩm Thao tác: tôm khỏi buồng cấp đơng băng chuyền mạ băng vịi phun sương có nhiệt độ ≤-30C áp suất nước 4÷6(kg/cm2), thời gian 30 giây Sau tơm nhúng nhanh vào nước có nhiệt độ 100C để tách tôm khỏi khuôn Yêu cầu: - Tỉ lệ mạ băng ≥10% - Thân tôm phải nguyên vẹn hoàn toàn tách rời - Lớp mạ băng phải nhẵn bóng phủ kín thân tơm 2.11 Bao gói, rà kim loại Tơm cân định lượng cho vào Bo bì PE để bảo quản sản phẩm không bị nhiễm bẩn, hạn chế tượng nước sản phẩm trình bảo quản Sau vô túi PE sản phẩm cho chạy qua máy dò kim loại để kiểm tra kim loại lẫn vào sản phẩm từ nguyên liệu trình chế biến 2.12 Trữ đơng Mục đích: nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm kho Sản phẩm đem bảo quản nhiệt độ -180C, không lưu kho tháng Các biến đổi xảy q trình lạnh đơng tơm sú Biến đổi vi sinh vật Khi hạ nhiệt độ thủy sản xuống đến điểm đóng băng, vsv hoạt động chậm lại -15°C ngăn chặn vsv, khoảng nhiệt độ ẩm độ thủy sản xấp xỉ 10% Tuy nhiên người ta thấy nhiệt độ -20°C cịn số lồi vsv sống Ngoài khoảng nhiệt độ -1:-5°C nước tự tế bào thủy sản kết tinh thành đá Nếu lạnh đông chậm, tinh thể nước đá to, sắc gây vỡ, rách màng tế bào vsv Do phương pháp lạnh đơng chậm tiêu diệt vsv phương pháp lạnh đông nhanh lại gây hại cho thể chất sản phẩm Biến đổi hóa học * Biến đổi protein - Ở -20°C protein bị đơng lại, bảo quản thời gian dài bị phân giải nhẹ khoảng nhiệt độ -1:-5°C, protein bị biến tính, đặc biệt myosin bị kết tủa Thời gian lạnh đơng kéo dài protein dễ bị biến tính, làm lạnh đơng nhanh giảm biến tính protein Dưới 2°C protein khơng bị biến tính *Biến đổi lipid Hàm lượng mỡ tơm chưa bão hịa, nên bị oxi hóa nhanh chóng tạo mùi khét Tuy nhiên thời gian lạnh đơng ngắn nên lipid bị biến đổi mà chủ yếu xảy trình bảo quản Nếu sản phẩm bảo quản thời gian dài với có mặt oxi oxi hóa chất béo xảy nhanh Có thể ngăn chặn oxi hóa cách mạ băng( làm đóng băng lớp nước bề mặt sản phẩm) bao gói bao bì plastic có hút chân khơng * Biến đổi vitamin - Vitamin bị giai đoạn lạnh đông, đa số bị lúc chế biến, rửa - Ở nhiệt độ lạnh, vitamin A bền vững, vitamin B2 ít, vitamin C nhiều sản phẩm nước, cháy lạnh Khi tôm lạnh đông, vitamin E bị hoàn toàn * Biến đổi chất khống Nhiệt độ lạnh khơng ảnh hưởng đến chất khống biến đổi cấu sản phẩm làm lạnh đơng khiến hao hụt phần lớn khống chất tan dịch bào chảy rã đông Biến đổi vật lý * Sự tăng thể tích Nước thủy sản đóng băng làm tăng thể tích lên 10% *Biến đổi màu sắc Do nước, sắc tố hemoglobin, mioglobin hemoxyamin chuyển thành methemoglobin, motmiglobin methemoxyamin làm màu tôm sậm lại Tinh thể đá nhỏ tơm đơng lạnh có màu nhạt tơm làm lạnh đơng chậm có tinh thể đá to *Sự giảm trọng lượng Tôm bị giảm trọng lượng bốc nước tùy thuộc vào yếu tố thiết bị cấp đông, thời gian lạnh đông, chênh lệch áp suất nước bề mặt sản phẩm với môi trường, loại sản phẩm, cỡ dạng sản phẩm, tốc độ dịng khí thổi điều kiện vận hành máy Người ta hạn chế giảm trọng lượng cách dùng bao bì kín hút chân khơng để lấy phần khoảng khơng bao bì hạn chế bốc ẩm sản phẩm *Sự cháy lạnh Sự cháy lạnh dễ dàng xảy nước bề mặt sản phẩm q trình lạnh đơng trữ đơng Kết hình thành đốm nâu không mong muốn bề mặt sản phẩm, làm giảm giá trị cảm quan làm sản phẩm bị trọng lượng Trong q trình lạnh đơng người ta hạn chế cháy lạnh cách châm nước đầy đủ, tính tốn thời gian lạnh đơng thích hợp điều chỉnh nhiệt độ lạnh đơng ổn định Ngồi dùng phương pháp mạ băng để làm bóng bề mặt bổ sung nước lại chố bị nước Chỉ tiêu đánh giá tôm sú lạnh đông IQF STT Chỉ tiêu Yêu cầu Hạng Hạng Trạng thái Thân tôm nguyên vẹn cho phép tỉ lệ đứt đuôi không 5% Màu sắc Màu tự nhiên tôm tươi Không cho phép có đốm đen màu lạ tơm Cho phép biến màu nhẹ Cho phép không đốm đen thân tôm chưa ăn sâu vào thịt Mùi vị cấu thịt Mùi đặc trưng tôm tươi thịt đàn hồi Sau luộc vị ngọt, thịt săn chắc, nước luộc Mùi đặc trưng, thịt đàn hồi Sau luộc vị nhạt đốt đầu bở, nước luộc đục Kích thước trọng lượng Theo yêu cầu khách hàng Tạp chất Khơng cho phép Hóa chất phụ gia Theo quy định quan có thẩm quyền Bảng tiêu cảm quan tôm sú thịt tươi lạnh đông IQF STT Chỉ tiêu Yêu cầu Tổng số vsv hiếu khí ≤10^6(tb/g) Colifrom, số khuẩn lạc ≤200(tb/g) Staphylococcus NEG/1g E Coli NEG/1g salmonella NEG/25g Shigella NEG/25g Vibrio Cholela NEG/25g Bảng tiêu vi sinh tôm sú thịt tươi lạnh đông IQF theo tiêu chuẩn 5289-92 KẾT LUẬN Tơm sú lồi thủy sản loại thực phẩm ngon, bổ dưỡng, nhiều người yêu thích, chúng lại dễ bị hư hỏng Nhờ vào kĩ thuật chế biến lạnh đông mà sản phẩm giữ tươi ngon, thời hạn sử dụng lâu nên đem đến tay nhiều người tiêu dùng đồng thời đem lại giá trị lớn, giúp kinh tế thu nguồn ngoại tệ thông qua đường xuất Tài liệu tham khảo Trần Đức Ba- Nguyễn Văn Tài công nghệ lạnh thủy sản NXB Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2004 Huỳnh Nguyễn Duy Bảo, Huỳnh Lê Tâm, Else Marie Andersen Hướng dẫn xử lí bảo quản tơm sú nguyên liệu NXB nông nghiệp Hà Nội, 2002 Ths Vũ Duy Đô, giảng môn công nghệ lạnh thực phẩm, Đại học Nha Trang