Thiết kế phân xưởng lạnh đông thủy sản, năng suất 36 tấn nguyên liệu ngày

Tên đề tài: Thiết kế phân xưởng lạnh đông thủy sản, năng suất 36 tấn nguyên liệu/ngàySinh viên thực hiện: Lê Đặng Minh ThắngMã SV: 1811507310137 Lớp: 18HTP1 Mở đầu Chương 1: Luận chứng k

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC

NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG LẠNH ĐÔNG THỦY SẢN,

NĂNG SUẤT 36 TẤN NGUYÊN LIỆU/NGÀY

Người hướng dẫn: TS Huỳnh Thị Diễm Uyên Sinh viên thực hiện: Lê Đặng Minh Thắng

Mã sinh viên: 1811507310137 Lớp: 18HTP1

Đà Nẵng, tháng 06/2022

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC

NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG LẠNH ĐÔNG THỦY SẢN,

NĂNG SUẤT 36 TẤN NGUYÊN LIỆU/NGÀY

Người hướng dẫn: TS Huỳnh Thị Diễm Uyên Sinh viên thực hiện: Lê Đặng Minh Thắng

Mã sinh viên: 1811507310137 Lớp: 18HTP1

Đà Nẵng, tháng 06/2022

Tên đề tài: Thiết kế phân xưởng lạnh đông thủy sản, năng suất 36 tấn nguyên liệu/ngàySinh viên thực hiện: Lê Đặng Minh Thắng

Mã SV: 1811507310137 Lớp: 18HTP1

Mở đầu

Chương 1: Luận chứng kinh tế kỹ thuật

Chương 2: Nguyên liệu sản xuất

Chương 3: Quy trình công nghệ sản xuất

Chương 4: Tính cân bằng vật chất

Chương 5: Tính và chọn thiết bị

Chương 6: Tính năng lượng

Chương 7: Tính xây dựng

Chương 8: Kiểm tra chất lượng sản phẩm

Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

Kết luận

- Bài tổng hợp đồ án chi tiết

- Bản vẽ sơ đồ dây chuyền công nghệ (A1)

- Bản vẽ kỹ thuật mặt bằng phân xưởng sản xuất (A1)

- Bản vẽ kỹ thuật mặt cắt phân xưởng sản xuất (A1)

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: TS Huỳnh Thị Diễm Uyên

Sinh viên thực hiện: Lê Đặng Minh Thắng Mã SV: 1811507310137

1 Tên đề tài:

Thiết kế phân xưởng lạnh đông thủy sản, năng suất 36 tấn nguyên liệu/ngày

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

36 tấn nguyên liệu/ngày

3 Nội dung chính của đồ án:

Mở đầu

Chương 1: Luận chứng kinh tế kỹ thuật

Chương 2: Nguyên liệu sản xuất

Chương 3: Quy trình công nghệ sản xuất

Chương 4: Tính cân bằng vật chất

Chương 5: Tính và chọn thiết bị

Chương 6: Tính năng lượng

Chương 7: Tính xây dựng

Chương 8: Kiểm tra chất lượng sản phẩm

Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

Kết luận

4 Các sản phẩm dự kiến

- Bài tổng hợp đồ án chi tiết

- Bản vẽ sơ đồ dây chuyền công nghệ (A1)

- Bản vẽ kỹ thuật mặt bằng phân xưởng sản xuất (A1)

- Bản vẽ kỹ thuật mặt cắt phân xưởng sản xuất (A1)

Để hoàn thành đồ án này, trước hết em xin chân thành cảm ơn cô TS Huỳnh ThịDiễm Uyên đã tận tình hướng dẫn, góp ý cho em để hoàn thiện đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật ĐàNẵng, Ban Chủ Nhiệm Khoa Công nghệ Hóa học – Môi trường đã tạo điều kiện để emhọc tập và rèn luyện trong suốt thời gian qua

Em cũng xin chân thành cảm ơn sự động viên, giúp đỡ của gia đình và bạn bètrong suốt thời gian học tập và làm đồ án

Mặc dù em đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất.Song không tránh khỏi những thiết sót nhất định mà bản thân em chưa thấy được Emrất mong được sự góp ý của quý thầy cô giáo và các bạn để em hoàn thiện hơn

Cuối cùng em kính chúc quý Thầy Cô, bạn bè dồi dào sức khỏe và thành côngtrong sự nghiệp cũng như trong cuộc sống

Em xin cam đoan rằng đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế phân xưởng lạnhđông thủy sản, năng suất 36 tấn nguyên liệu/ngày được tiến hành dưới sự hướng dẫntận tình của cô TS Huỳnh Thị Diễm Uyên, tài liệu tham khảo được trích dẫn rõ ràng,minh bạch, công khai Các số liệu được đưa ra trong đồ án là trung thực và không saochép hay sử dụng kết quả của bất kỳ đề tài nào tương tự Nếu những lời trên khôngđúng sự thật, em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Sinh viên thực hiện

Thắng

Lê Đặng Minh Thắng

Nhận xét của người hướng dẫn

Nhận xét của người phản biện

TÓM TẮT

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI NÓI ĐẦU i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ ix

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT xiii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT 3

1.1 Đặt vấn đề 3

1.2 Đặc điểm thiên nhiên 3

1.2.1 Vị trí địa lý 3

1.2.2 Khí hậu 3

1.2.3 Thủy văn 4

1.2.4 Tài nguyên thiên nhiên 4

1.3 Vị trí xây dựng phân xưởng 4

1.4 Vùng nguyên liệu 5

1.5 Hợp tác hóa 5

1.6 Nguồn cung cấp điện 5

1.7 Nguồn cung cấp nhiên liệu 6

1.8 Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước 6

1.9 Thoát nước và xử lý nước thải, phế liệu 6

1.10 Giao thông vận tải 6

1.10.1 Đường bộ 6

1.10.2 Đường thủy 7

1.10.3 Đường hàng không 7

1.11 Năng suất phân xưởng 7

1.12 Khả năng cung cấp công nhân và cán bộ kỹ thuật 7

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 9

2.1 Tổng quan về nguyên liệu cá tra 9

2.2 Tổng quan nguyên liệu tôm sú 10

2.3 Cơ cấu thành phần, tính chất vật lý và giá trị dinh dưỡng của thủy sản 11

2.3.1 Thành phần hóa học chung của tôm, cá 11

2.3.2 Giá trị dinh dưỡng của cá 12

2.3.3 Giá trị dinh dưỡng của tôm 13

2.4 Các biến đổi của thủy sản sau khi đánh bắt 13

2.4.1 Biến đổi của cá sau đánh bắt 13

2.4.2 Biến đổi của tôm sau đánh bắt 14

2.5 Kỹ thuật lạnh đông thủy sản 15

2.5.1 Định nghĩa 15

2.5.2 Mục đích làm lạnh đông tôm, cá 16

2.5.3 Cơ sở khoa học của kỹ thuật làm lạnh đông thủy sản 16

2.5.4 Thời gian lạnh đông 16

2.5.5 Các phương pháp lạnh đông 16

2.6 Biến đổi của thủy sản trong quá trình lạnh đông 18

2.6.1 Biến đổi vi sinh vật 18

2.6.2 Biến đổi hóa học 18

2.6.3 Biến đổi lý học 18

2.7 Biến đổi thủy sản trong thời gian bảo quản lạnh đông 19

2.7.1 Biến đổi vật lý 19

2.7.2 Biến đổi hóa sinh 19

2.7.3 Biến đổi hóa học 19

2.7.4 Biến đổi sinh học 19

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 20

3.1 Cơ cấu mặt hàng xuất khẩu 20

3.2 Quy trình sản xuất 20

3.2.1 Căn cứ chọn quy trình sản xuất 20

3.2.2 Quy trình sản xuất cá tra fillet lạnh đông IQF xuất khẩu 21

3.2.3 Quy trình chế biến tôm sú lạnh đông BLOCK 36

CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 46

4.1 Kế hoạch sản xuất của phân xưởng 46

4.2 Biểu đồ nhập nguyên liệu 46

4.3 Biểu đồ sản xuất theo ca 46 4.4 Tính cân bằng vật chất cho phân xưởng sản xuất cá tra fillet lạnh đông IQF

48

4.4.2 Cắt tiết, rửa lần 1 (F = 5%) 49

4.4.3 Fillet (F = 20%) 49

4.4.4 Rửa lần 2 (F = 2%) 49

4.4.5 Lạng da (F = 5%) 50

4.4.6 Định hình (F = 5%) 50

4.4.7 Soi ký sinh trùng (F = 0%) 50

4.4.8 Rửa lần 3 (F = 2%) 50

4.4.9 Quay thuốc (M = 10%) 50

4.4.10 Phân màu, phân cỡ (F = 0,5%) 50

4.4.11 Cân, rửa lần 4 (F = 2%) 50

4.4.12 Chờ đông, cấp đông (F = 0,5%) 51

4.4.13 Dò kim loại (F = 0,5%) 51

4.4.14 Mạ băng (M = 10%) 51

4.4.15 Tái đông (F = 0,5%) 51

4.4.16 Bao gói, hút chân không (F = 0,5%) 51

4.4.17 Bảo quản (F = 1,5%) 51

4.5 Tính cân bằng vật chất cho quy trình chế biến tôm sú lạnh đông BLOCK 52

4.5.1 Tiếp nhận nguyên liệu (F = 2%) 53

4.5.2 Xử lý (F = 50%) 53

4.5.3 Rửa lần 1 (F = 2%) 54

4.5.4 4 Phân cỡ, phân loại (F = 2%) 54

4.5.5 Rửa lần 2 (F = 0,5%) 54

4.5.6 Cân (F = 0,5%) 54

4.5.7 Xếp khuôn (F = 0,5%) 54

4.5.8 Chờ đông, cấp đông (M = 10%) 54

4.5.9 Tách khuôn (F = 0,2%) 54

4.5.10 Mạ băng (M = 10%) 55

4.5.11 Bao gói, dò kim loại (F = 2%) 55

4.5.12 Bảo quản (F = 0,5%) 55

4.6 Bảng tổng kết năng suất theo sản phẩm trong ngày của phân xưởng 56

CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 57

5.1 Tính toán và lựa chọn thiết bị chính cho dây chuyền công nghệ cá fillet lạnh đông IQF 57

5.1.1 Máy cắt tiết, rửa lần 1 57

5.1.2 Thiết bị fillet cá 58

5.1.4 Thiết bị lạng da 59

5.1.5 Thiết bị soi ký sinh trùng 60

5.1.6 Thiết bị rửa lần 3 60

5.1.7 Thiết bị quay thuốc 61

5.1.8 Thiết bị phân màu, phân cỡ 61

5.1.9 Cân lần 1 62

5.1.10 Rửa lần 4 63

5.1.11 Thiết bị cấp đông IQF 63

5.1.12 Thiết bị dò kim loại 65

5.1.13 Thiết bị mạ băng phun 66

5.1.14 Thiết bị tái đông 67

5.1.15 Cân lần 2 68

5.1.16 Thiết bị bao gói, hút chân không 68

5.1.17 Thiết bị tạo đá vảy 69

5.2 Tính toán và chọn thiết bị chính trong quy trình sản xuất tôm sú lạnh đông BLOCK 71

5.2.1 Thiết bị xử lý tôm 71

5.2.2 Thiết bị rửa tôm 71

5.2.3 Máy phân cỡ phân loại 72

5.2.4 Thiết bị rửa lần 2 73

5.2.5 Cân 73

5.2.6 Thiết bị cấp đông IQF 73

5.2.7 Thiết bị tách khuôn 74

5.2.8 Thiết bị mạ băng BLOCK 75

5.2.9 Thiết bị dò kim loại 75

CHƯƠNG 6: TÍNH NĂNG LƯỢNG 77

6.1 Định mức năng suất lao động 77

6.2 Tính lao động trực tiếp 78

6.3 Tính lao động gián tiếp 82

6.4 Tính lượng nước dùng ở phân xưởng 82

6.4.1 Lượng nước dùng cho sinh hoạt 82

6.4.2 Nước dùng cho sản xuất 83

6.4.3 Lượng nước dùng cho các nhu cầu khác 84

6.5 Tính điện 84

6.5.1 Lập bảng diện tích và kích thước các công trình 85

6.5.3 Tính điện dùng cho máy móc thiết bị 88

6.6 Tính toán nhiệt cho hệ thống lạnh 90

6.6.1 Tính toán nhiệt cho hệ thống tủ đông tiếp xúc 90

6.6.2 Tính nhiệt tải của tủ đông băng chuyền IQF 100

CHƯƠNG 7: TÍNH XÂY DỰNG 112

7.1 Nguyên tắc bố trí mặt bằng phân xưởng 112

7.2 Lập bảng diện tích các công trình 113

7.3 Bố trí phân xưởng sản xuất chính 114

CHƯƠNG 8: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 115

8.1 Yêu cầu đối với tôm nguyên liệu 115

8.1.1 Nguồn gốc 115

8.1.2 Yêu cầu cảm quan 115

8.1.3 Yêu cầu hóa học 115

8.2 Yêu cầu đối với sản phẩm 116

8.2.1 Cảm quan 116

8.2.2 Yêu cầu vật lý 118

8.2.3 Mạ băng 118

8.2.4 Khối lượng tịnh 118

8.2.5 Kích cỡ 118

8.2.6 Chỉ tiêu ô nhiễm vi sinh vật 118

8.2.7 Yêu cầu kim loại nặng, hóa chất kháng sinh cấm 119

8.3 Phương pháp thử 119

8.4 Bao gói, ghi nhãn, bảo quản và vận chuyển 120

8.4.1 Bao gói 120

8.4.2 Ghi nhãn 120

8.4.3 Bảo quản 120

8.4.4 Vận chuyển 120

8.5 Yêu cầu đối với cá tra nguyên liệu 121

8.5.1 Xuất xứ 121

8.5.2 Tình trạng sức khỏe cá 121

8.5.3 Cỡ nguyên liệu 121

8.5.4 Yêu cầu về chất lượng của thịt cá tra nguyên liệu 121

8.5.5 Phương pháp lấy mẫu cá tra nguyên liệu 121

8.6 Yêu cầu đối với sản phẩm cá tra fillet lạnh đông 121

8.6.1 Cỡ sản phẩm 121

8.6.3 Mạ băng 122

8.6.4 Khối lượng tịnh 122

8.6.5 Chỉ tiêu cảm quan 122

8.6.6 Chỉ tiêu lý – hoá 122

8.6.7 Dư lượng thuốc kháng sinh 123

8.6.8 Hàm lượng kim loại nặng 123

8.6.9 Chỉ tiêu vi sinh 123

8.7 Phương pháp thử 123

8.8 Bao gói, ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản 124

8.8.1 Bao gói 124

8.8.2 Ghi nhãn 124

8.8.3 Vận chuyển 124

8.8.4 Bảo quản 124

CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 125

9.1 An toàn lao động 125

9.1.1 Các nguyên nhân gây ra tai nạn 125

9.1.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến biện pháp an toàn và biện pháp khắc phục 125

9.2 Vệ sinh công nghiệp 126

9.2.1 Vệ sinh máy móc thiết bị 126

9.2.2 Vệ sinh dụng cụ sản xuất 127

9.2.3 Vệ sinh phân xưởng 128

9.2.4 Vệ sinh cá nhân 129

9.2.5 Xử lý chất thải 129

KẾT LUẬN 132

TÀI LIỆU THAM KHẢO 130 PHỤ LỤC

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của cá tra 10

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của cá 11

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của tôm 11

Bảng 2.4 Giá trị dinh dưỡng của một số loài cá 12

Bảng 4.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu 46

Bảng 4.2 Biểu đồ sản xuất theo ca 47

Bảng 4.3 Tổn thất nguyên liệu trên từng công đoạn của quy trình sản xuất cá fillet lạnh đông IQF 48

Bảng 4.4 Tổng kết cân bằng vật chất phân xưởng sản xuất cá fillet lạnh đông qua từng công đoạn 52

Bảng 4.5 Tổn thất nguyên liệu trên từng công đoạn của quy trình chế biến tôm sú lạnh đông BLOCK 53

Bảng 4.6 Tổng kết cân bằng vật chất phân xưởng sản xuất tôm sú lạnh đông BLOCK qua từng công đoạn 55

Bảng 4.7 Tổng kết năng suất phân xưởng 56

Bảng 5.1 Tổng kết thiết bị chính cho dây chuyền cá fillet lạnh đông IQF 70

Bảng 5.2 Tổng kết thiết bị chính cho dây chuyền sản xuất tôm sú lạnh đông BLOCK76 Bảng 6.1 Định mức năng suất lao động ở từng công đoạn cá tra lạnh đông IQF (đơn vị: kg/người/ca) 77

Bảng 6.2 Định mức năng suất lao động ở từng công đoạn tôm sú lạnh đông BLOCK (đơn vị: kg/người/ca) 78

Bảng 6.3 Số lượng lao động gián tiếp 82

Bảng 6.4 Định mức tiêu hao nguyên liệu trung bình 83

Bảng 6.5 Nhu cầu sản phẩm theo ngày 83

Bảng 6.6 Diện tích và kích thước các công trình 85

Bảng 6.7 Lượng điện tiêu thụ của bóng đèn 87

Bảng 6.8 Điện tiêu thụ của thiết bị sản xuất cá tra lạnh đông IQF 89

Bảng 6.9 Điện tiêu thụ của thiết bị sản xuất tôm sú lạnh đông BLOCK 89

Bảng 6.10 Kết quả tính nhiệt của QI 94

Bảng 6.11 Kết quả tính nhiệt của QIV 98

Bảng 6.12 Tổng hợp kết quả tính nhiệt của tủ đông tiếp xúc 99

Bảng 6.13 Kết quả tính nhiệt của QSP 102

Bảng 6.14 Kết quả tính nhiệt của Qmt 105

Bảng 6.15 Kết quả tính nhiệt của tủ đông băng chuyền 106

Bảng 6.17 Kết quả tính nhiệt của Qmt 110

Bảng 7.1 Diện tích các công trình 113

Bảng 8.1 Yêu cầu chất lượng cảm quan tôm nguyên liệu 115

Bảng 8.2 Các yêu cầu kim loại nặng trong nguyên liệu tôm sú 116

Bảng 8.3 Các yêu cầu hóa chất kháng sinh cấm trong nguyên liệu tôm sú 116

Bảng 8.4 Yêu cầu hóa chất bảo quản Sunfit trong nguyên liệu tôm sú 116

Bảng 8.5 Yêu cầu chất lượng cảm quan sản phẩm 116

Bảng 8.6 Các yêu cầu vật lý 118

Bảng 8.7 Chỉ tiêu ô nhiễm vi sinh vật trong sản phẩm tôm sú 118

Bảng 8.8 Yêu cầu về cảm quan của thịt cá tra nguyên liệu 121

Bảng 8.9 Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm 122

Bảng 8.10 Chỉ tiêu lý – hóa của cá tra fillet lạnh đông 122

Bảng 8.11 Hàm lượng kim loại nặng của cá tra fillet lạnh đông 123

Bảng 8.12 Yêu cầu về vi sinh đối với cá tra fillet lạnh đông 123

Bảng 9.1 Tiêu chuẩn giới hạn tối đa cho phép nước thải ra sông 130

Hình 1.1 Vị trí xây dựng phân xưởng 4

Hình 2.1 Cá tra 9

Hình 2.2 Tôm sú 10

Hình 3.1 Tiếp nhận nguyên liệu 22

Hình 3.2 Cắt tiết – Rửa lần 1 22

Hình 3.3 Fillet cá 23

Hình 3.4 Rửa lần 2 24

Hình 3.5 Lạng da 24

Hình 3.6 Định hình 25

Hình 3.7 Soi ký sinh trùng 26

Hình 3.8 Rửa lần 3 26

Hình 3.9 Quay thuốc 27

Hình 3.10 Phân màu, phân cỡ 28

Hình 3.11 Cân 1 28

Hình 3.12 Khu chờ đông 29

Hình 3.13 Cấp đông 30

Hình 3.14 Dò kim loại 31

Hình 3.15 Mạ băng 32

Hình 3.16 Cân 2 33

Hình 3.18 Đóng thùng 35

Hình 3.19 Nguyên liệu tôm 37

Hình 3.20 Xử lý tôm 37

Hình 3.21 Rửa lần 1 38

Hình 3.22 Phân cỡ, phân loại 39

Hình 3.23 Rửa lần 2 40

Hình 3.24 Cân tôm 40

Hình 3.25 Xếp khuôn 42

Hình 3.26 Cấp đông tôm 43

Hình 3.27 Tôm mạ băng 44

Hình 3.28 Dò kim loại 44

Hình 3.29 Tôm được bao gói 45

Hình 5.1 Máy cắt tiết MNC-7-3 57

Hình 5.2 Thiết bị fillet BTFL-16R-K 58

Hình 5.3 Thiết bị rửa MRCFL 59

Hình 5.4 Máy lạng da CH_400 59

Hình 5.5 Máy soi ký sinh trùng BS-1-HC-CP 60

Hình 5.6 Thiết bị rửa MRCSFL 61

Hình 5.7 Thiết bị quay thuốc MTGV-600 61

Hình 5.8 Thiết bị phân màu, phân cỡ 62

Hình 5.9 Cân thủy sản EH-SS/SU 63

Hình 5.10 Thiết bị rửa MRCSFL 63

Hình 5.11 Thiết bị cấp đông IQF 64

Hình 5.12 Thiết bị dò kim loại 65

Hình 5.13 Thiết bị mạ băng phun 66

Hình 5.14 Thiết bị tái đông 67

Hình 5.15 Cân thủy sản EH-SS/SU 68

Hình 5.16 Thiết bị hút chân không AVP-5407 69

Hình 5.17 Thiết bị tạo đá vảy 70

Hình 5.18 Thiết bị xử lý tôm 71

Hình 5.19 Thiết bị rửa tôm 72

Hình 5.20 Thiết bị phân cỡ, phân loại tôm 72

Hình 5.21 Thiết bị rửa tôm 73

Hình 5.22 Thiết bị cân 73

Hình 5.23 Thiết bị cấp đông 74

Hình 5.25 Thiết bị mạ băng BLOCK 75

Hình 5.26 Thiết bị dò kim loại 76

Hình 6.1 Cấu trúc tấm cách nhiệt vách và trần tủ đông 95

Hình 6.2 Cấu trúc của sàn tủ đông tiếp xúc 96

Hình 6.3 Cấu trúc của cửa tủ đông tiếp xúc 97

Hình 7.1 Mặt bằng phân xưởng 114

CHỮ VIẾT TẮT:

IQF: Individual Quickly Freezer

PTO: Peeled tail-on

PD: Peeled and deveined shrimp

PUD: Peeled undeveined shrimp

MỞ ĐẦU

Đất nước Việt Nam có lợi thế là có bờ biển dài, nhiều sông ngòi và ao hồ nênviệc nuôi trồng và khai thác thủy hải sản có nhiều triển vọng phát triển Xuôi về miềnTây với hệ thống sông ngòi dày đặc đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc nuôi cá tra pháttriển Hình thành nên vùng nguyên liệu cho các phân xướng chế biến thủy sản

Theo thống kê thì diện tích nuôi cá tra ngày càng được mở rộng Nếu 6 tháng đầunăm 2007, toàn vùng ĐBSCL mới có 3.642ha nuôi cá tra thì năm 2008, con số này đãtăng vọt lên 5.791ha, chiếm 5% tổng diện tích nuôi nước ngọt toàn vùng Năm 2009,diện tích thả nuôi loài cá này có xu hướng chững lại, nhưng vẫn ở mức 6.756ha Theo

đó sản lượng cá cũng tăng theo đáng kể trong 8 năm qua, sản lượng cá tra đã tăng khámạnh Năm 2001, sản lượng cá tra toàn vùng đạt 106.427 tấn, chiếm 45% trong cơ cấusản lượng nuôi cá nước ngọt nhưng đến năm 2008, đã tăng lên 1 triệu tấn, chiếm 72%

và năm 2010 sản lượng đạt khoảng 1,2 triệu tấn Tuy nhiên với việc phát triển nhanhchóng của các vùng nguyên liệu cũng đòi hỏi ngày càng nhiều các phân xưởng chếbiến thủy sản để tận dụng nguồn nguyên liệu này Nhằm cân bằng cung – cầu tránhtình trạng rớt giá cá nguyên liệu gây thua lỗ cho nông dân nuôi cá Bên cạnh đó ngoàicác thị trường tiềm năng như Mỹ, EU, Nhật Bản, Nga, còn có thể mở rộng thêm cácthị trường khác

Với nguồn nguyên liệu khá phong phú và đa dạng, việc tạo ra các sản phẩm đạttiêu chuẩn chất lượng để đáp ứng nhu cầu của con người tưởng chừng như khá dễdàng Tuy nhiên, đó lại là vấn đề đặt ra là làm sao có thể tồn trữ được nguồn nguyênliệu trong thời gian dài để chế biến và quy trình chế biến làm sao cho phù hợp? Đóchính là lý do tại sao chúng ta cần phải xây dựng các phân xưởng chế biến thủy sản.Phân xưởng chế biến thủy sản ra đời không chỉ dừng lại ở việc tận dụng nguồnnguyên liệu mà còn phải đáp ứng được những yêu cầu cấp thiết hiện nay Đó là thựcphẩm không những chỉ để ăn mà còn phải ngon, đảm bảo vấn đề dinh dưỡng , chấtlượng và vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm Đối với thực phẩm từ nguyên liệu thủysản, nó cung cấp cho con người trên 20% tổng số protein thực phẩm, đặc biệt ở nhiềunước có thể lên tới 50% Do đó thị trường tiêu thụ các sản phẩm từ thủy sản rất lớn tạođiều kiện cho ngành chế biến thủy sản phát triển

Cùng với sự phát triển của phân xưởng chế biến thủy sản có thể tạo việc làm chohàng ngàn lao động từ đó giúp nâng cao đời sống nhân dân, thúc đẩy phát triển nềnkinh tế đất nước, nâng cao chất lượng sản phẩm đưa thực phẩm Việt Nam thâm nhậpnhững thị trường lớn hơn

Ngoài ra, ta còn có thể tận dụng nguồn phế phẩm từ phân xưởng chế biến thủysản để làm nguyên liệu cho các phân xưởng sản xuất thức ăn gia súc, thức ăn cho cáhoặc các phân xưởng bột cá.

Từ thực tế trên, cùng với sự hướng dẫn của cô TS Huỳnh Thị Diễm Uyên, em đã

chọn đề tài “Thiết kế phân xưởng lạnh đông thủy sản, năng suất 36 tấn sản

phẩm/ngày” Do kinh nghiệm thực tế còn nhiều hạn chế do đó đề tài này không tránh

khỏi những sai sót Do đó em xin cảm ơn và đón nhận góp ý của thầy cô cùng các bạncho đề tài này

Cấu trúc của đồ án tốt nghiệp

Mở đầu

Chương 1: Luận chứng kinh tế kỹ thuật

Chương 2: Nguyên liệu sản xuất

Chương 3: Quy trình công nghệ sản xuất

Chương 4: Tính cân bằng vật chất

Chương 5: Tính và chọn thiết bị

Chương 6: Tính năng lượng

Chương 7: Tính xây dựng

Chương 8: Kiểm tra chất lượng sản phẩm

Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

Kết luận

CHƯƠNG 1: LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 Đặt vấn đề

Để đáp ứng với sự phát triển của nền kinh tế, hoà nhập với thị trường thế giới,nước ta đã và đang đổi mới tất cả các lĩnh vực khoa học kỹ thuật, nâng cao chất lượngsản phẩm Trong đó ngành chế biến thuỷ sản ngày càng phát triển cả về chiều sâu vàđóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày Đặc biệt là thuỷ sản lạnh đôngngày càng được khách hàng trong nước lẫn nước ngoài tiêu thụ

Việt Nam có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho việc phát triển trên lĩnh vực khaithác, nuôi trồng và chế biến thuỷ sản xuất khẩu Biển Việt Nam dài và rộng, lại nằmtrong vùng có nhiều chỗ gặp nhau của các dòng nước nên trữ lượng thuỷ sản rất lớn

và có giá trị kinh tế cao Hơn nữa nhu cầu nhu cầu thuỷ sản thế giới ngày càng caotrong khi nguồn lợi thuỷ sản nước ta đang suy giảm do ô nhiễm môi trường và khaithác đến mức cạn kiệt Nước ta nằm ở xứ nhiệt đới rất thuận lợi cho sự sinh trưởng vàphát triển các động vật nói chung và động vật thuỷ sản nói riêng

Vì vậy, yêu cầu thiết kế một phân xưởng chế biến thuỷ sản lạnh đông trong thựctrạng hiện nay là có ý nghĩa rất quan trọng và thiết thực Việc hình thành phân xưởngchế biến Thuỷ sản lạnh đông sẽ tạo ra những điều kiện thuận lợi về kinh tế, xã hội nhưtăng thu ngân sách, tăng kim ngạch xuất khẩu, thúc đẩy các ngành sản xuất liên quanphát triển, tạo công ăn việc làm cho người lao động xung quanh vùng sản xuất, đápứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu

1.2 Đặc điểm thiên nhiên

1.2.1 Vị trí địa lý

Thành phố Cần Thơ là đô thị trực thuộc Trung ương, nằm ở cửa ngõ của vùng hạlưu sông Mê Kông, là trung tâm kinh tế, văn hóa, đầu mối quan trọng về giao thôngvận tải nội vùng và liên vận quốc tế của đồng bằng sông Cửu Long cũng như của cảnước Phía Bắc Cần Thơ giáp An Giang, phía Nam giáp Hậu Giang, phía Tây giápKiên Giang, phía Đông giáp Vĩnh Long và Đồng Tháp

Cần Thơ là một thành phố nằm trên bờ phải sông Hậu, cách Thành phố Hồ ChíMinh 169 km về phía tây nam Diện tích nội thành 53 km² Thành phố Cần Thơ códiện tích 1.389,59 km² và dân số 1.282.000 người (2018)

1.2.2 Khí hậu

Cần Thơ có khí hậu nhiệt đới gió mùa với 2 mùa rõ rệt Mùa mưa từ tháng 5 đếntháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ trung bình trong năm là

27℃, lượng mưa trung bình là 1.500 – 1.800 mm/năm, tổng số giờ nắng trong năm là2.300 – 2.500 giờ, độ ẩm trung bình đạt 83%.

1.2.3 Thủy văn

Cần Thơ nằm ở khu vực bồi tụ phù sa nhiều năm của sông Mê Kông, có địa hìnhđặc trưng cho dạng địa hình đồng bằng Nơi đây có hệ thống sông ngòi, kênh rạchchằng chịt Trong đó sông Hậu là con sông lớn nhất với tổng chiều dài chảy qua thànhphố là 65 km, sau đó là sông Cái (20 km) và sông Cần Thơ (16 km) Hệ thống sông vàkênh rạch dày đặc cho nước ngọt suốt 2 mùa mưa nắng, tạo điều kiện cho nhà nônglàm thủy lợi và cải tạo đất

1.2.4 Tài nguyên thiên nhiên

Tài nguyên đất: Cần Thơ có nguồn tài nguyên đất đai màu mỡ, nhất là khu vựcphù sa ngọt được bồi đắp thường xuyên, thích hợp cho canh tác lúa, cây hoa màu, câylương thực, tạo điều kiện để Cần Thơ phát triển nền nông nghiệp theo hướng toàndiện

Tài nguyên khoáng sản của Cần Thơ không nhiều, chủ yếu là sét (gạch, ngói), sétdẻo, than bùn và cát sông

Tài nguyên sinh vật: thảm thực vật của Cần Thơ tập trung trên đất phù sa ngọt,gồm các loại cỏ, rong tảo, trâm bầu, dừa nước, rau má, rau dền lửa, các loại bèo, rongđuôi chồn, bình bát…Trên vùng đất phèn có các loài tràm, chà là nước, mây nước,điên điển, sen, súng… Về động vật, trên cạn có gà nước, le le, trích nước, giẻ giun,trăn, rắn, rùa… Dưới nước có các loài cá như cá lóc, cá mè, cá lăng, cá sặc rằn, cá trê,

cá bống, cá linh, cá tra, cá chép, cá đuống, cá mè, cá lăng, tôm càng xanh, tép bạc, tép

cỏ, tép đất

1.3 Vị trí xây dựng phân xưởng

Phân xưởng chế biến cá tra fillet và tôm sú lạnh đông được xây dựng trong khucông nghiệp Trà Nóc II, quận Ô Môn, thành phố Cần Thơ

Hình 1.1 Vị trí xây dựng phân xưởng

Khu công nghiệp Trà Nóc II có diện tích 165 ha, tọa lạc tại phường Phước Thới,quận Ô Môn, thành phố Cần Thơ, liền kề với KCN Trà Nóc I, nằm cách sân bay TràNóc 2km, cách cảng Cần Thơ 3km được cung cấp đầy đủ các dịch vụ về ngân hàng,bưu chính viễn thông và nguồn nhân lực dồi dào từ thành phố Cần Thơ phục vụ chosản xuất công nghiệp

tỷ đồng

Ngoài ra còn có HTX nuôi trồng thủy sản Thốt Nốt (quận Thốt Nốt, TP CầnThơ), với diện tích nuôi khoảng 30ha, sản lượng khoảng 5.000 - 7.000 tấn cá nguyênliệu/năm

1.5 Hợp tác hóa

Việt Nam là nước phát triển ngành đánh bắt và chế biến thủy sản có quy mô lớnsau các nước trên thế giới như: Na Uy, Nhật Bản, Inđônêxia… Do đó để nâng caongành đánh bắt và chế biến thủy sản của nước ta ngang tầm với các nước đó thì cầnphải làm tốt hợp tác hóa quốc tế để ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật trên thế giớivào lĩnh vực đánh bắt và chế biến thủy sản

Với ngành đánh bắt và nuôi trồng thì phải hợp tác một cách chặt chẽ để thu muađược nguyên liệu có chất lượng tốt và phù hợp với ngành thủy sản, ngân hàng và ngưdân để mở rộng diện tích nuôi trồng và nâng cao sản lượng đánh bắt

Hiện nay, khi Việt Nam đã trở thành thành viên thứ 150 của WTO thì vấn đề hợptác hóa sẽ ngày càng thuận tiện hơn

Phân xưởng chế biến cá tra fillet và tôm sú có rất nhiều phế phẩm sau quá trìnhchế biến Do đó, phân xưởng này có khả năng hợp tác với các phân xưởng khác như:phân xưởng chế biến thức ăn gia súc, phân xưởng chế biến phân bón để có thể tậndụng được nguồn phế liệu này

1.6 Nguồn cung cấp điện

Cần Thơ có nhà máy nhiệt điện Cần Thơ có công suất 200 MW, đã hòa vào lướiđiện quốc gia Hiện tại, đang xây dựng nhà máy nhiệt điện Ô Môn có công suất giaiđoạn đầu là 600 MW, sau đó sẽ được nâng cấp lên 1.200 MW Dự án đường ống dẫnkhí Lô B (ngoài khơi biển Tây)- Ô Môn đưa khí vào cung cấp cho Trung tâm điện lực

Ô Môn (tổng công suất dự kiến lên đến 2600 MW) đang được Tổng công ty Dầu khí

Việt Nam triển khai, dự kiến hoàn thành năm 2009 Đến thời điểm đó, Cần Thơ sẽ làmột trong những trung tâm năng lượng lớn của Việt Nam.

1.7 Nguồn cung cấp nhiên liệu

Nhiên liệu cung cấp cho phân xưởng cốt yếu là phân xưởng điện dự phòng, bôitrơn máy móc, nhiên liệu cho máy móc và phương tiện vận tải

Nhiên liệu dùng trong phân xưởng là xăng, dầu, dầu bôi trơn Tất cả các loạinhiên liệu trên đều được bán rộng rãi trên thị trường

1.8 Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước

Đối với phân xưởng thủy sản thì cần một lượng nước khá lớn để phục vụ cáckhâu trong quá trình sản xuất như: rửa, phân loại, vật đầu, bóc vỏ, làm mát thiết bị, sảnxuất nước đá… Cần Thơ có 2 nhà máy cấp nước sạch có công suất 70.000 m³/ngày vànhà máy cung cấp nước sạch 200.000 m³/ngày

Nước được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau cho nên yêu cầu về lượngnước cũng khác nhau, do đó cần có chế độ xử lý nước thích hợp để đảm bảo khôngảnh hưởng đến chất lượng của thành phẩm, sức khỏe của công nhân và tránh tình trạng

xả nước thải ra sông Hậu gây ô nhiễm môi trường Để làm mềm nước phân xưởng sửdụng phương pháp nhựa trao đổi ion

1.9 Thoát nước và xử lý nước thải, phế liệu

Đây là một vấn đề quan trọng và ảnh hưởng đến môi trường sản xuất của phânxưởng cũng như môi trường sống xung quanh Trong quá trình sản xuất, phân xưởngthủy sản thải ra một lượng nước khá lớn với rất nhiều hợp chất hữu cơ nên đây chính

là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Vì vậy trong phân xưởng có một hệthống thoát nước hoàn chỉnh để hạn chế tối đa lượng nước thải lắng đọng trong khuvực phân xưởng Riêng nguồn nước thải của phân xưởng trước khi thải ra biển đượcqua hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh Mục đích của quá trình này làlàm giảm hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải để tránh sự ô nhiễm ở khu vực dân

cư lân cận cũng như hệ sinh thái biển

Phế liệu của phân xưởng là phế liệu chứa nhiều chất hữu cơ, là môi trường là môitrường thuận lợi cho sự phát triển cho vi sinh vật gây thối làm ô nhiễm môi trường Vìvậy phế liệu cần phải xử lý ngay sau khi chế biến Ở đây phế liệu của phân xưởngđược tận dụng để bán cho phân xưởng chế biến thức ăn gia súc

1.10 Giao thông vận tải

1.10.1 Đường bộ

 Thành phố Cần Thơ có các đường liên tỉnh:

 Quốc lộ 91 từ Cần Thơ đi An Giang

 Quốc lộ 80 từ Cần Thơ đi Kiên Giang

 Quốc lộ 1A, từ Cần Thơ đi các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long như Sóc Trăng,Bạc Liêu, Cà Mau

1.10.2 Đường thủy

 Cần Thơ nằm bên bờ phía nam sông Hậu, một bộ phận của sông Mê Kông chảyqua 6 quốc gia, đặc biệt là phần trung và hạ lưu chảy qua Lào, Thái Lan vàCampuchia Các tàu có trọng tải lớn (trên 1.000 tấn) có thể đi các nước và đếnCần Thơ dễ dàng Ngoài ra, tuyến Cần Thơ - Xà No - Cái Tư là cầu nối quantrọng giữa TP Hồ Chí Minh, tỉnh Hậu Giang và Cà Mau

 Cần Thơ có 3 bến cảng:

 Cảng Cần Thơ: Diện tích 60.000 m², có thể tiếp nhận tàu biển 10.000 tấn

 Cảng Trà Nóc: Có diện tích 16 ha, cảng có 3 kho chứa lớn với dung lượng40.000 tấn Khối lượng hàng hóa thông qua cảng có thể đạt đến 200.000tấn/năm

 Cảng Cái Cui: Có thể phục vụ cho tàu từ 10.000-20.000 tấn, khối lượng hànghóa thông qua cảng là 4,2 triệu tấn/năm

1.10.3 Đường hàng không

 Cần Thơ có Sân bay Cần Thơ, sân bay lớn nhất khu vực đồng bằng sông CửuLong Sân bay hiện đã hoàn thành công việc cải tạo, chính thức đưa vào hoạtđộng ngày 03.01.2009 Hiện đang xây dựng Nhà Ga hành khách và trong vòngquý 4 năm 2010, Cần Thơ sẽ có Sân bay đạt chuẩn quốc tế với những đườngbay trong khu vực và sẽ dần mở rộng ra các nước xa hơn

1.11 Năng suất phân xưởng

Qua việc xem xét, đánh giá các vấn đề kinh tế, kỹ thuật và địa điểm đặt phânxưởng Việc xây dựng một phân xưởng lạnh đông thủy sản có năng suất 36 tấn nguyênliệu/ngày tại KCN Trà Nóc II, quận Ô Môn, thành phố Cần Thơ là phù hợp với thựctế: góp phần quan trọng trong vấn đề giải quyết việc làm cho người dân mà đặc biệt làcác ngư dân Đồng thời cũng thông qua việc xuất khẩu để thu về một lượng ngoại tệlớn cho địa phương

1.12 Khả năng cung cấp công nhân và cán bộ kỹ thuật

Công nhân làm việc trong phân xưởng chủ yếu được tuyển dụng tại địa phương,việc này giúp giảm chi phí đầu tư về xây dựng khu nhà ở cho công nhân, đồng thờigiải quyết số lượng lao động nhàn rỗi nhằm thúc đẩy nền kinh tế địa phương pháttriển

Đội ngũ khoa học kỹ thuật và quản lý của phân xưởng chủ yếu là tiếp nhận các

kỹ sư và cử nhân của các trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, Đại học Sư phạm KỹThuật Đà Nẵng, Đại học Kinh tế Đà Nẵng nên khá trẻ, năng động, dễ nắm bắt các tiến

bộ và thành tựu khoa học kỹ thuật trên thế giới, góp phần cải tiến kỹ thuật và côngnghệ ngày một hoàn chỉnh hơn cho quá trình sản xuất lâu dài của phân xưởng.

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT

2.1 Tổng quan về nguyên liệu cá tra

- Tên thường gọi tiếng Việt: Cá tra [1].

- Tên khoa học: Pangasius hypophthalmus (Sauvage, 1878)

- Phân bố: Chủ yếu ở khu vực Đông Nam Á, như Lào, Campuchia, Thái Lan,Việt Nam và Indonesia

- Đặc điểm: Cá tra là cá da trơn (không vẩy), thân dài, lưng xám đen, bụng hơibạc, miệng rộng, có 2 đôi râu dài Cá tra sống chủ yếu trong nước ngọt, có thể sốngđược ở vùng nước hơi lợ (nồng độ muối 7-10%), có thể chịu đựng được nước phèn với

pH >5, dễ chết ở nhiệt độ thấp dưới 15℃, nhưng chịu nóng tới 39℃ Cá tra có sốlượng hồng cầu trong máu nhiều hơn các loài cá khác Cá có cơ quan hô hấp phụ vàcòn có thể hô hấp bằng bóng khí và da nên chịu đựng được môi trường nước thiếu oxyhòa tan

- Trọng lượng của cá tra từ 4 - 5 kg

- Mùa vụ khai thác quanh năm

- Dạng sản phẩm: Tươi sống nguyên con, fillet lạnh đông

Hình 2.2 Cá tra

2.1.1 Thành phần dinh dưỡng của cá Tra

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của cá tra

(Pangasius hypophthalmus)

Năng lượng từ chất béo 30,84cal

2.2 Tổng quan nguyên liệu tôm sú

- Tên tiếng Việt: Tôm sú

- Tên khoa học: Penaeus monodon

Tôm sú có giá trị kinh tế, được nuôi ở nhiều địa phương trong cả nước Tôm súthuộc nhóm động vật giáp xác được bao bọc bởi lớp chitin, trong quá trình sống tôm

sú muốn phát triển thì phải lột xác nhiều lần, tùy vào điều kiện dinh dưỡng, môi trườngnước và giai đoạn phát triển mà tôm sú lột vỏ nhiều hay ít

- Phân bố: Xung quanh các nước vùng xích đạo, đặc biệt là Indonesia, Malaisia,Philippines và Việt Nam

- Đặc điểm: Chủy dạng như lưỡi kiếm, cứng, có răng cưa Với tôm sú, phía trênchủy có 7 – 8 răng và dưới chủy có 3 răng Ba cặp chân hàm lấy thức ăn và bơi lội,năm cặp chân ngực lấy thức ăn và bò Tùy thuộc vào tầng nước thức ăn và độ đục màmàu sắc có thể khác nhau Có một cặp chân đuôi để tôm có thể nhảy xa, điều chỉnh bơilên cao hoặc xuống thấp Bộ phận sinh dục nằm dưới bụng

- Mùa vụ đánh bắt: Tháng 3 – 4 và 7 – 8

- Dạng sản phẩm: Tôm hấp lạnh đông IQF, tôm thịt lạnh đông BLOCK, tôm vỏ

bỏ đầu đông BLOCK

Hình 2.3 Tôm sú

2.3 Cơ cấu thành phần, tính chất vật lý và giá trị dinh dưỡng của thủy sản

2.3.1 Thành phần hóa học chung của tôm, cá

- Thành phần hóa học gồm: nước, protein, lipid, muối vô cơ, vitamin… Các

thành phần này khác nhau rất nhiều, thay đổi phụ thuộc vào giống loài, giới tính, điềukiện sinh sống… Ngoài ra, các yếu tố như thành phần thức ăn, môi trường sống, kích

cỡ cá, tôm và các đặc tính di truyền cũng ảnh hưởng đến thành phần hóa học, đặc biệt

là ở cá, tôm nuôi Các yếu tố này có thể kiểm soát được trong chừng mực nào đó [2]

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của cá

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của tôm

Protein

 Được cấu tạo từ các acid amin, các acid amin không thay thế quyết định giá trịdinh dưỡng của thực phẩm Protein của ngũ cốc thường thiếu lysine và các acidamin có chứa lưu huỳnh (methionine, cysteine), trong khi protein của cá lànguồn giàu các acid amin này Dó đó protein của cá, tôm có giá trị dinh dưỡngcao hơn các loại ngũ cốc khác

 Protein cấu trúc (Protein tơ cơ)

 Gồm các sợi myosin, actin, actomyosin và tropomyosin, chiếm khoảng 65 –75% tổng hàm lượng protein trong cá và khoảng 77 – 85% tổng hàm lượngprotein trong tôm Các protein cấu trúc này có chức năng co rút đảm nhận cáchoạt động của cơ Myosin và actin là các protein tham gia trực tiếp vào quátrình co duỗi cơ Protein cấu trúc có khả năng hòa tan trong dịch muối trungtính có nồng độ ion khá cao (> 0,5M)

 Protein chất cơ (Protein tương cơ)

 Gồm myoglobin, myo albumin, globulin và các enzyme, chiếm khoảng 25 –30% hàm lượng protein trong cá và 12 - 20% trong tôm Các protein này hòatan trong nước, trong dung dịch muối trung tính và có nồng độ ion thấp (<0,15M) Hầu hết protein chất cơ bị đông tụ khi đun nóng trong nước ở nhiệt độtrên 50℃

 Trong quá trình chế biến và bảo quản, myoglobin dễ bị oxy hóa thànhmetmyoglobin, ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm

Enzyme

 Enzyme bản chất là protein, chúng hoạt động xúc tác cho các phản ứng hóa học

ở trong nội tạng và cơ thịt Enzym tham gia vào quá trình trao đổi chất ở tế bào,quá trình tiêu hóa thức ăn và tham gia vào quá trình tê cứng Sau khi cá chếtenzyme vẫn còn hoạt động, vì thế nên quá trình tự phân giải của cá, tôm làmảnh hưởng đến mùi vị, trạng thái cấu trúc, và hình dạng bề ngoài của chúng.Sản phẩm quá trình phân giải do enzym là nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật,làm tăng nhanh tốc độ ươn hỏng

 Trong nguyên liệu có nhiều enzym khác nhau Các nhóm enzyme chính ảnhhưởng đến chất lượng nguyên liệu là: Enzym thủy phân, enzym oxy hóa khử.Lipid

 Cá sử dụng chất béo như là nguồn năng lượng dự trữ để duy trì sự sống trongnhững tháng mùa đông, khi nguồn thức ăn khan hiếm

 Hàm lượng lipid trong cá dao động nhiều (0,1 – 30%)

Gluxit

 Hàm lượng gluxit trong cơ thịt cá rất thấp, thường dưới 0,5%, tồn tại dưới dạng

dự trữ glycogen Tuy nhiên, hàm lượng glycogen ở các loài nhuyễn thể chiếmkhoảng 3% Cá vừa đẻ trứng thì lượng gluxit rất thấp Sau khi chết, glycogen cơthịt chuyển thành acid lactic, làm giảm PH của cơ thịt, mất khả năng giữ nướccủa cơ thịt Sự biến đổi của PH ở cơ thịt sau khi cá chết có ý nghĩa công nghệrất lớn

2.3.2 Giá trị dinh dưỡng của cá

Cá cung cấp nhiều protein và có đủ các acid amin, muối khoáng và các vi lượngquan trọng Mỡ cá có nhiều vitamin A và D, rất tốt cho sức khỏe của người tiêu dùng.Lượng protein trong cá tương đối ổn định, dao động từ 16 – 17% Cá càng béo thìlượng nước càng ít và ngược lại

Bảng 2.4 Giá trị dinh dưỡng của một số loài cá

2.3.3 Giá trị dinh dưỡng của tôm

Cung cấp protein dồi dào: Trong 100g nguồn dinh dưỡng tôm tươi có tới 18,4gprotein Ngoài ra tôm còn cung cấp chất đạm quan trọng đáp ứng nhu cầu protein hằngngày cho cơ thể con người

Bổ sung vitamin B12: Thành phần dinh dưỡng trong tôm chứa rất nhiều vitaminB12 Vitamin B12 giữ vai trò quan trọng trong tổng hợp nucleotide, protein,cacbonhydrat và chất béo.

Bổ sung chất sắt: Sắt là thành phần dinh dưỡng thiết yếu cần có cho tất cả các cơquan và mô trong cơ thể, và tôm là một loại thủy sản có chứa nhiều chất sắt

Chứa dồi dào lượng selen ngừa ung thư: Cứ 100g tôm cung cấp hơn 1/3 lượngselen hằng ngày Selen giúp ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư

2.4 Các biến đổi của thủy sản sau khi đánh bắt

2.4.1 Biến đổi của cá sau đánh bắt

Giai đoạn tiết nhầy

 Cá từ khi chết đến khi tê cứng sẽ tiết chất nhầy bao bọc quanh da Trong thànhphần của chất nhớt có glycoprotein (muxin) là môi trường rất tốt cho vi sinh vậtphát triển Nhớt ban đầu trong suốt, không mùi, sau đó sẽ biến đục, có mùi chua

và tanh Ở giai đoạn này chỉ có lớp nhớt bị phân hủy, còn phần thịt cá bên trongvẫn tươi tốt Do đó có thể rửa sạch lớp nhớt trước khi chế biến làm lạnh vẫnđảm bảo tốt chất lượng sản phẩm

Giai đoạn chết cứng

 Cá sau khi chết một thời gian, đồng thời với sự tiết ra chất nhầy, cơ thể cá dầndần cứng lại Sự tê cứng xuất hiện đầu tiên ở cơ thịt lưng, sau đó lan ra các nơikhác Sự biến đổi đầu tiên là sự phân giải glycogen thành axit lactic

(C6H10O)n + nH2O 2nC3H6O3

 Do đó làm cho thịt cá có tính axit, pH giảm và kết quả là ức chế được sự pháttriển của vi sinh vật, làm protein bị ngưng kết và mất tính háo nước hay protitbắp cơ bị cuộn tròn Mặt khác, khi pH hạ thấp thì lượng ATP(Adenosintriphosphat) trong cơ thịt bị phân hủy bởi enzyme adenozin triphotphoric làm tăng hàm lượng actomiozin khiến cho sợi cơ co rút

Actomiozin Actin + MiozinGiai đoạn tự phân giải

 Sau khi chết cứng, thịt cá mềm ra do các men phân giải có trong cơ thịt hoạtđộng làm biến đổi các chất từ dạng phức tạp sang dạng đơn giản:

Protit Polipeptit Peptit Axit amin

 Đồng thời độ chắc của cá giảm do việc hình thành các trung tâm háo nước trongthịt

Giai đoạn ươn thối

 Trong giai đoạn này thì vi sinh vật gây thối rữa phân hủy axit amin thành cácchất đơn giản hơn như: indol, phenol, NH3, CO2, H2S, Trong quá trình phân

hủy, mỗi loại men của vi sinh vật chỉ có tác dụng phân giải một loại protit nhấtđịnh mà đối với các loại khác thì nó không có tác dụng.

2.4.2 Biến đổi của tôm sau đánh bắt

Sự ươn hỏng do vi sinh vật

 Hoạt động của vi sinh vật là nguyên nhân quan trọng nhất dẫn đến sự ươn hỏngxảy ra ở tôm Vi sinh vật hiện diện ở tôm gồm có 2 nguồn:

 Vi sinh vật có sẵn trong bản thân tôm khi còn sống: trên vỏ, chân, trong mang

và trong nội tạng của tôm

 Vi sinh vật lây nhiễm từ bên ngoài vào tôm trong quá trình thu hoạch, bảo quản:

Từ nguồn nước để rửa tôm, môi trường xung quanh và các bề mặt tiếp xúc trựctiếp với tôm trong khi thu hoạch, bảo quản

 Khi tôm chết, hàng triệu tế bào vi sinh vật tồn tại trên vỏ, chân, trong mang vàtrong nội tạng của tôm sẽ xâm nhập vào thịt

 Khi ở bên trong cơ thịt tôm, vi sinh vật sinh sôi nảy nở và sinh tổng hợpenzyme phân giải cơ thịt tôm thành các chất đơn giản dùng làm chất dinhdưỡng cho quá trình trao đổi chất của chúng Quá trình này làm cho tôm bị longđầu, giãn đốt, mềm vỏ, mềm thịt và biến màu Trong quá trình này còn sản sinh

ra các hợp chất bay hơi mang mùi như: indol, amoniac, tạo nên mùi ươnhỏng của tôm

 Khi có dấu hiệu ươn hỏng tôm sẽ bị hạ loại và giảm giá Mặt khác sự lây nhiễm

vi sinh vật gây bệnh vào tôm còn có thể gây cho người tiêu dùng bị ngộ độcthực phẩm khi ăn phải sản phẩm tôm này

Sự ươn hỏng do enzyme

 Trong cơ thể tôm tồn tại rất nhiều hệ enzyme khác nhau Khi tôm còn sống các

hệ enzyme này có tác dụng tham gia vào quá trình kiến tạo nên các tổ chứctrong cơ thể tôm, giúp tiêu hóa thức ăn và sự co giãn cơ Khi tôm chết các hệenzyme vẫn tiếp tục hoạt động và tham gia vào quá trình phân giải các hợp chấtquan trọng trong cơ thể tôm như phân giải adenosintriphotphat (ATP),glycogen Đây chính là nguyên nhân làm cho thịt tôm mềm và giảm chấtlượng sản phẩm

 Đặc biệt là sự hoạt động của hệ enzyme tiêu hóa sẽ làm phân giải tổ chức cơthịt tôm Đây chính là nguyên nhân làm cơ thịt tôm bị mềm và tôm bị giảm chấtlượng Sản phẩm phân giải của các hệ enzyme là nguồn dinh dưỡng tốt cho visinh vật Do vậy sự hoạt động của các hệ enzyme trong tôm sẽ góp phần làmtăng nhanh tốc độ ươn hỏng xảy ra ở tôm

 Đặc biệt ở tôm còn có enzyme polyphenoloxydase, enzyme này đóng vai trò rấtquan trọng trong quá trình thay vỏ của tôm, nhưng khi tôm chết lại trở thànhyếu tố cơ bản gây nên hiện tượng đốm đen Hiện tượng đốm đen sẽ làm giảmgiá trị của tôm do không đáp ứng tiêu chuẩn để chế biến các sản phẩm xuấtkhẩu.

 Tôm sau khi đánh bắt một thời gian sẽ xuất hiện những đốm đen Đầu tiên màunơi màng nối bị mất và xuất hiện những viền đen, ngay tại nơi nối các khớpcũng đổi màu rồi đến khắp cả thân Đốm đen này không có nghĩa là giảm giá trịdinh dưỡng hay độ tươi mà mất đi giá trị cảm quan bên ngoài Hiện tượng biếnđen chỉ là quá trình sinh học tự nhiên và xảy ra trong tôm Trong khi tôm chếtmột số tế bào bị phá hủy và bị phân thành những chất đơn giản bởi enzyme trênnhững bộ phận nhất định của tôm

Hiện tượng biến đỏ

 Tôm sau khi thu mua một thời gian nếu không được bảo quản tốt hoặc ướp đákhông đầy đủ thì dần dần thân tôm bị biến đổi kèm theo mùi hôi Khi thân tôm

bị biến đỏ không những mất giá trị cảm quan mà còn mất giá trị dinh dưỡng,không còn tươi và ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng

 Những biến đổi trên đây không phải tuân theo một thứ tự nhất định mà chúngthường gối lên nhau Các quá trình biến đổi đó hoặc là song song hoặc là cuốiquá trình này đã bắt đầu quá trình khác nối tiếp nhau

2.5 Kỹ thuật lạnh đông thủy sản

2.5.1 Định nghĩa

Làm lạnh đông thủy sản là quá trình làm lạnh thủy sản do sự hút nhiệt của chấttải lạnh để đưa nhiệt độ ban đầu của cơ thể thủy sản xuống dưới điểm đóng băng và tới

(- 8 → -10℃) và có thể xuống thấp hơn - 18℃, - 30℃ hay - 40℃ [3]

Làm lạnh đông thủy sản sẽ kéo dài thời gian bảo quản thủy sản được lâu hơnnhưng chất lượng không thay đổi và đảm bảo tính tươi sống của sản phẩm Đồng thờiứng dụng kỹ thuật lạnh đông để sản xuất một số sản phẩm đặc trưng như tôm lạnh súlạnh đông, cá tra fillet lạnh đông

2.5.2 Mục đích làm lạnh đông tôm, cá

- Như chúng ta đã biết, cứ giảm nhiệt độ đi 10℃ thì tốc độ phản ứng sinh hóagiảm từ 2 đến 4 lần Do vậy làm lạnh đông tôm cá có tác dụng làm chậm sự ươn thốicủa tôm, cá Giữ được phẩm chất giống như ban đầu của tôm, cá trong một khoảngthời gian dài

- Nếu để xuất khẩu tôm, cá thường được bảo quản lạnh đông và trữ đông Việcxuất khẩu lạnh đông ngày càng được chú trọng vì nó đem lại lợi nhuận cao hơn tiêu

thụ nội địa, nên việc làm lạnh đông tôm, cá rất ý nghĩa vì không gian và thời gian vậnchuyển thủy sản ngày càng xa rộng hơn.

2.5.3 Cơ sở khoa học của kỹ thuật làm lạnh đông thủy sản

Nước chiếm phần lớn trong cơ thể thủy sản, khoảng 80 % Tùy theo mức độ liênkết của nước trong thủy sản, người ta phân biệt 2 loại: Nước tự do và nước liên kết

 Nước tự do: Trong bắp cơ bị giữ lại bởi mạng lưới cấu trúc bằng những mốiliên kết cơ học thuần túy, nên dễ dàng bị tách ra Nước bất động nằm trongmạng lưới cấu trúc mô cơ để khuếch tán các chất qua thành tế bào Tách nướcnày ra cần phải dùng máy hút mạnh và đặc biệt nếu không có thể gây phá vỡcấu trúc mô cơ vì tính phức tạp của các vi mao quản

 Nước liên kết: Nước này không là dung môi mà là dạng liên kết xôn (sols) vớicác chất protein tan và các chất vô cơ, hữu cơ tan khác và nó cũng liên kết vớiprotein dạng gel tạo thành các khung cấu trúc của mô cơ

Khi hạ nhiệt độ dưới 0℃, các dạng nước trong thủy sản đóng băng tùy mức độliên kết của chúng trong tế bào, liên kết yếu thì nhiệt độ lạnh đông cao, liên kết mạnhthì nhiệt độ lạnh đông thấp hơn

2.5.4 Thời gian lạnh đông

Thời gian làm lạnh đông là thời gian cần thiết để hạ nhiệt độ ban đầu đến mộtnhiệt độ mong muốn tại tâm sản phẩm Hầu hết các quy trình lạnh đông đều yêu cầunhiệt độ trung bình của thủy sản giảm xuống bằng nhiệt độ trữ đông Vì vậy cần phảichọn nhiệt độ cuối cùng ở tâm sản phẩm để đảm bảo nhiệt độ trung bình của sản phẩmgiảm xuống đến giá trị bảo quản đó

có rải một lớp muối Thời gian làm lạnh đông khoảng 14 giờ và nhiệt độ thủysản đạt được - 8℃ Khi đạt đến nhiệt độ này, đưa thủy sản qua phòng lạnh saukhi lấy ra khỏi bể

 Phương pháp này có nhược điểm là mất trọng lượng nhiều và giảm chất lượngsản phẩm

Làm lạnh đông bằng không khí

 Người ta đặt ống lạnh trong chứa amoniac lên trên những tấm giá trong một cănphòng rồi bày sản phẩm lên trên Tác dụng truyền nhiệt sẽ làm cho sản phẩmtiếp giáp với ống lạnh phải lạnh đông trong khi tác dụng đối lưu tự nhiên củakhông khí xung quanh ống lạnh cũng làm cho các phần khác lạnh đông.

 Nhiệt độ ướp đông có thể đạt - 23℃ Thời gian lạnh đông khá dài, từ 13 - 70giờ nên phương pháp này được gọi là phương pháp đông chậm

Làm lạnh đông bằng quạt gió

 Người ta dùng ống lạnh hạ nhiệt độ không khí xuống (-23) - (-40)℃ rồi dùngmáy quạt thổi hơi lạnh đó vào trong một đường hầm với tốc độ 2-15 m/s Thủysản để trên dây chuyền hay trên xe rồi được đưa vào đường hầm Không khícàng lạnh thủy sản mau kết đông, cơ thể thủy sản càng đỡ bị kiệt nước khi kếtđông

Làm lạnh đông bằng nước muối lạnh

 Có 2 cách:

 Ngâm trong nước muối: Thủy sản được xếp vào giỏ lưới rồi nhúng vào bể nướcmuối được làm lạnh bởi giàn bốc hơi amoniac Nước muối được lưu động bằngmáy bơm, có độ lạnh -18℃ Thời gian lạnh đông là 3 giờ

 Phun nước muối lạnh: Thủy sản vận chuyển trên băng chuyền và được phunnước muối lạnh -25℃ Khi đã lạnh đông, thủy sản được phun nước sạch 20℃

để rửa muối bám lên thủy sản, cuối cùng thủy sản được phun nước 0℃ để mạbăng trước khi chuyển về kho bảo quản

 Theo cách này, thời gian lạnh đông ngắn hơn mà hao hụt trọng lượng lại rất ít,lượng muối ngấm vào giảm thiểu nhiều Tuy nhiên thủy sản vẫn bị ngấm mộtphần nước muối nên để lâu màu sắc sẽ biến đổi

Lạnh đông bằng tiếp xúc với tấm kim loại

 Sản phẩm được kẹp giữa hai tấm kim loại (hay bản phẳng) có chứa đường ốngdẫn tác nhân lạnh bên trong Như vậy việc làm lạnh xảy ra trực tiếp xuyên qualớp kim loại nên thời gian làm lạnh đông ngắn (2-10 h) Nhiệt độ lạnh đông đến-40℃

Phương pháp làm lạnh đông cực nhanh

 Thủy sản được chuyển trên băng chuyền và khí nitơ lỏng được phun trực tiếpvào thủy sản Khí nitơ lỏng bốc hơi phát sinh nhiệt độ thấp -196℃ làm lạnhđông sản phẩm trong 5-10 phút

 Hầu hết các phân xưởng hiện nay đều chọn phương pháp lạnh đông tiếp xúc vớikim loại

2.6 Biến đổi của thủy sản trong quá trình lạnh đông

2.6.1 Biến đổi vi sinh vật

Vi sinh vật được tìm thấy trên bề mặt ngoài của cá sống và cá vừa mới đánh bắt.Nếu cá có tỷ lệ diện tích bề mặt so với khối lượng của nó (còn gọi là diện tích bề mặtriêng) càng lớn thì càng dễ bị hư hỏng do hoạt động của vi sinh vật ở bề mặt cá

Khi thủy sản hạ nhiệt độ xuống điểm đóng băng thì vi sinh vật hoạt động chậmlại, khi xuống đến -10℃ thì vi trùng các loại không phát triển được nhưng men mốcchưa ức chế Phải xuống đến -15℃ thì sẽ ngăn ngừa được vi trùng lẫn men, mốc vì ởnhiệt độ này độ ẩm của thủy sản chỉ xấp xỉ trên dưới 10% Tuy nhiên ta thấy rằng ởnhiệt độ -20℃ vẫn còn loại vi sinh vật sống được

2.6.2 Biến đổi hóa học

Biến đổi chất đạm: Ở khoảng nhiệt độ -20℃ chất đạm bị đông lại, sau sáu thángbảo quản phải có phân giải nhẹ ở khoảng nhiệt độ từ -1 đến -5℃, protein bị biến tính,đặc biệt myosin bị kết tủa Thời gian lạnh đông càng kéo dài thì protein bị biến tính.Làm lạnh đông nhanh sẽ đỡ bị biến tính protein Dưới -20℃ thì hầu như protein không

bị biến tính

Biến đổi chất béo: Chất béo bị hóa chua và hàm lượng acid béo tự do phụ thuộcvào nhiệt độ và thời gian bảo quản

Biến đổi gluxit: Khi lạnh đông chậm, glycogen phân giải ra nhiều acid lactic hơn

là ở trường hợp làm lạnh đông nhanh

Biến đổi vitamin: Vitamin ít bị biến đổi trong giai đoạn lạnh đông

Biến đổi chất khoáng: Nhiệt độ lạnh không ảnh hưởng đến chất khoáng nhưng do

sự biến đổi cơ cấu của sản phẩm khi làm lạnh đông khiến hao hụt một lượng lớnkhoáng chất tan trong dịch tế bào chảy ra ngoài khi rã đông

2.6.3 Biến đổi lý học

Tăng thể tích nước: Nước trong thủy sản đóng băng làm tăng thể tích lên 10%.Thay đổi màu sắc: Do mất nước nên các sắc tố methemoglobin, methemoglobin

và methemoxyanin làm màu sẫm lại

Giảm trọng lượng sản phẩm: Sản phẩm lạnh đông bị giảm trọng lượng do bốc hơinước hoặc do thiệt hại lý học trong quá trình làm lạnh đông

2.7 Biến đổi thủy sản trong thời gian bảo quản lạnh đông