tính toán lựa chọn quy trình công nghệ nhà máy sản xuất surimi với năng suất 75 tấn nguyên liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐÔNG Á ************ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY SẢN XUẤT SURIMI VỚI NĂNG SUẤT 75 TẤN NGU

CƠ SỞ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Tổng quan về surimi

Surimi là thịt cá được rửa sạch, nghiền nhỏ không có mùi vị và có màu sắc đặc trưng, có độ kết dính vững chắc, là chất nền protein cho nhiều thực phẩm mô phỏng thủy sản và phi thủy sản như thịt cua, thịt tôm, thịt bò, giò chả…

Hình 1.1: Surimi 1.1.1 Lịch sử phát triển

Cách đây 1000 năm người Nhật đã biết cách làm surimi Họ lấy cá cắt bỏ đầu, bỏ ruột, loại bỏ mỡ và cắt lát cá thành những fillet mỏng, rửa sạch, ép những fillet cá để loại nước, bằm cá bằng tay, sau đó đưa vào cối đá nghiền mịn cùng với muối và gia vị Sản phẩm cá nghiền nhuyễn như vậy, người Nhật gọi là surimi Từ đó họ cũng tạo ra các sản phẩm mô phỏng Năm 1959 một nhóm khoa học gia Nhật tìm ra chất “ bảo vệ thịt cá trong đông lạnh “ nó giúp cho việc bảo quản surimi không bị biến chất trong bảo quản lạnh Từ đó surimi nổi tiếng khắp thế giới Năm

Năm 1983, Nhật Bản xuất khẩu 1.709 tấn surimi Đến năm 1834, Nhật Bản đã sản xuất hơn 90% surimi thế giới, với mức sản lượng cao nhất là 4140 tấn Hiện nay, surimi không chỉ phát triển ở Nhật Bản mà còn mở rộng sang nhiều quốc gia ở châu Âu và châu Mỹ.

Mỹ, tuy nhiên Nhật Bản vẫn là nước đi đầu trong việc phát triến sản xuất surimi, sau đó đến các nước Âu Mỹ Những thành tựu vê surimi của Nhật Bản đã thôi thúc các nước khác phát triển nhanh chóng lĩnh vực này Hiện nay sản lượng surimi của

Mỹ đã tăng vọt và hơn hẳn Nhật Bản, Mỹ đã dẫn đầu với khoảng 50% tổng sản lượng surimi toàn thế giới Đài Loan được xếp thứ 3 về sản xuất surimi Surimi của Đài Loan chủ yếu xuất khẩu sang Nhật Ngoài 3 nước nêu trên có sản lượng lớn, còn một số nước khác cũng có công nghiệp sản xuất surimi như: Nauy, Pháp, Đan Mạch, Đức, Hàn Quốc, Trung Quốc, Thái Lan và Việt Nam Ở Việt Nam, công nghệ sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng còn rất non trẻ cả về mặt kỹ thuật, số lượng mặt hàng và máy móc thiết bị Xí nghiệp sản xuất surimi đầu tiên ở Việt Nam là Công ty xuất nhập khẩu thủy sản Baseafood-

Bà Rịa Vũng Tàu Ngoài ra còn có Công ty xuất nhập khẩu thủy sản Cà Mau, bắt đầu sản xuất surimi từ năm 1995 Ngoại tệ thu được từ sản xuất surimi năm 1996 đạt 1.000.000 USD Ngày nay ở Việt Nam đã có rất nhiều nhà máy sản xuất surimi

Tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu: tạo nên những sản phẩm có giá trị hơn vì thịt cá có cấu trúc khá lỏng lẻo, bị hư hỏng nhanh hơn thịt trong quá trình bảo quản, nếu chế biến không hợp lý sẽ dễ dẫn đến thải bỏ một lượng lớn thủy hải sản Một số loại cá nhỏ khó chế biến và tìm được nguồn tiêu thụ ở quy mô công nghiệp, sẽ được chuyển đến để sản xuất thức ăn gia súc, gây lãng phí, làm surimi sẽ tạo nên sản phẩm có giá trị kinh tế cao hơn

Là sản phẩm giá trị gia tăng: do tận dụng được nguồn nguyên liệu rẻ (cá nhỏ) và phế liệu (vụn cá fillet), tạo ra được những sản phẩm mô phỏng có giá trị kinh tế cao hơn hẳn như tôm, cua, sò,…

Phù hợp cho người ăn kiêng vì thực phẩm làm từ surimi thường hàm lượng chất béo thấp nhưng khi ăn có cảm giác giống sản phẩm thật, đặc biệt nếu một số người bệnh phải ăn kiêng một số loại thịt như bò, gà,… thì có thể sử dụng bò, gà từ surimi vẫn tìm được cảm giác như ăn bò, gà thật

Surimi bảo quản lâu hơn so với cá tươi nguyên liệu

Do vậy, surimi được các chuyên gia FAO trong lĩnh vực thực phẩm bình chọn là thực phẩm cơ sở trong tương lai vì surimi quy tụ được các ưu điểm mà không loại thực phẩm nào có được

Bảng 1.1 Giá trị dinh dưỡng của surimi

Bảng phân tích Kết quả Đơn vị

Năng lượng của chất béo 2,79 Calo/100g

Bảng 1.2 Chỉ tiêu cảm quan và hóa lý của Surimi (theo TCVN 8682:2011)

Chỉ tiêu Mức độ và yêu cầu

Hạng đặc biệt Hạng 1 Hạng 2

1.Màu sắc Trắng đến trắng ngà

2 Mùi Mùi đặc trưng của sản phẩm surimi, không có mùi lạ

4 Hàm lượng nước, tính bằng tỷ lệ % khối lượng, không lớn hơn

5 Lượng tạp chất tính theo thang điểm 10 bậc, trong khoảng

6 Độ dẻo xếp theo loại

7 Độ đông kết, tính trên đồ thị theo g.cm, không nhỏ hơn

8 Độ trắng, tính bằng tỷ lệ %, không nhỏ hơn

Bảng 1.3 Chỉ tiêu vi sinh vật của Surimi (theo TCVN 8682:2011)

Tên chỉ tiêu Mức độ và yêu cầu

1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, tính bằng số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm, không lớn hơn

2 Tổng số cloriform, tính bằng số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm, không lớn hơn

3 Staphylococcus aureus, tính bằng số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm, không lớn hơn

4 Escherichia coli,tính bằng số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm

5 Salmonella, tính bằng số khuẩn lạc trong 25g sản phẩm

6 Vibro cholera, tính bằng số khuẩn lạc trong 25g sản phẩm

Tình hình sản xuất và tiêu thụ surimi

Sản lượng surimi toàn cầu tính đến cuối quý 3 năm 2021 đã tăng 8,2% so với cùng kỳ năm 2020

Sản lượng surimi toàn cầu đã tăng khoảng 8% so với năm ngoái, con số này khá đáng kể đối với một thị trường có quy mô như vậy.

5 sản lượng đã sụt giảm trong năm ngoái do đại dịch So với năm 2019, sản lượng surimi từ đầu năm đến nay tăng khoảng 2%

Nhật là nước đứng đầu về sản xuất surimi và những thành tựu của công nghệ chế biến surimi của Nhật đã thôi thúc các nước nhanh chóng xây dựng cho mình ngành sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng trên cơ sở surimi

Sau Nhật, Mỹ đứng vị trí số 2 Các sản phẩm surimi đầu tiên xuất hiện tại

Mỹ vào năm 1978 Năm 1984, Mỹ sản xuất 34.000 tấn surimi Đến ngày 21/8/2021, sản lượng surimi của Hoa Kỳ đã tăng lên 152.087 tấn

Thị trường Pháp hiện nay tiêu thụ lên tới hàng chục nghìn tấn/năm

Tiếp theo là Hàn Quốc, với 15.649 - tăng 1,2% so với 15.465 tấn của năm

2020 Pháp đứng thứ ba, với 10,234 tấn, giảm 10,35% nhập khẩu so với năm 2020 (11,412 tấn) Pháp nhập khẩu 9.279 tấn vào năm 2019

Tính đến hết tháng 11/2021, chả cá, surimi là một trong những mặt hàng hải sản có tỷ lệ tăng trưởng cao, tăng 28% so với cùng kỳ năm ngoái đạt 381 triệu USD Năm 2020, sản phẩm chả cá surimi chỉ chiếm 3,9% kim ngạch xuất khẩu thủy sản, năm nay nhờ hồi phục mạnh tỷ trọng của sản phẩm này lên tới 4,8% Dịch Covid được coi là một yếu tố thúc đẩy nhu cầu sản phẩm chả cá surimi tăng ở các thị trường

Hình 1.2: Xuất khẩu chả cá surimi, tháng 1-tháng 11/2020-2021

Việt Nam xuất khẩu chả cá surimi sang khoảng 40 thị trường trên thế giới Tuy nhiên tỷ trọng lớn chủ yếu ở 3 thị trường: Hàn Quốc, Thái Lan và Trung Quốc,

6 chiếm lần lượt 23%, 21% và 13% Trong khi xuất khẩu sang Hàn Quốc và Trung Quốc tăng nhẹ 6% và 7% thì xuất khẩu sang Thái Lan tăng vọt 39%

Top 3 thị trường tiếp theo gồm Nhật Bản, Nga và Malaysia, chiếm lần lượt 9,5%, 7,5% và 7% tổng xuất khẩu chả cá surimi của Việt Nam Tính đến hết tháng

11, xuất khẩu sang 3 thị trường này đều tăng mạnh: sang Nhật Bản tăng 26%, sang Nga tăng 68% và sang Malaysia tăng 52%

Ngoài ra, xuất khẩu sang một số thị trường có mức tăng trưởng đột phá, như sang Belarus tăng gấp hơn 12 lần, sang Mỹ tăng 172%, sang Lithuana tăng 111% Hiện nay Việt Nam có khoảng 100 doanh nghiệp xuất khẩu các sản phẩm chả cá và surimi Đứng đầu là Công ty TNHH Xuất nhập khẩu Dalu Surimi, chiếm khoảng 12% doanh số bán surimi của cả nước Tiếp đến là Công ty Cổ phần Chế biến và Dịch vụ thủy sản Cà Mau (CASES), chiếm 9% và Công ty CP Thủy sản Tắc Cậu chiếm 7%.

Lựa chọn địa điểm xây dựng

Để chọn vị trí thích hợp khi xây dựng nhà máy chế biến những nguyên tắc ta cần quan tâm đó là:

- Khả năng hơn tác hóa

- Gần nguồn cung cấp điện

- Gần nguồn cung cấp nước

Chọn đặt “Nhà máy sản xuất surimi với năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày” tại khu công nghiệp Hòa Trung (Thuộc xã Lương Thế Trân, huyện Cái Nước, tỉnh Cà Mau)

Cà Mau được biết đến là một trong những tỉnh có diện tích ao hồ, ruộng mương, đầm lầy, đồng bằng lớn và cá trê đang được nuôi trồng tại hầu hết trên các huyện, thành phố của tình Cà Mau, và các tỉnh lân cận như Kiên Giang, Bạc Liêu

Hiện nay, ngoài các đặc sản như Cua ở Cà Mau đã tạo nên thương hiệu của địa phương này, việc tận dụng các loại cá có nguồn dinh dưỡng cao, nhưng lại giá thành thấp làm Surimi đã tạo việc làm cho cũng như tăng thu nhập của người dân nơi đây Do đó, việc nuôi cá trê ở các huyện trong tỉnh đang khá phát triển, sản lượng Cá trê khá cao đáp ứng được nhu cầu nguyên liệu cho các hoạt động sản xuất Trong đồ án này, Cá trê được sử dụng làm nguyên liệu chính để sản xuất Surimi

Khu Công nghiệp Hòa Trung huyện Cái Nước nằm tại trung tâm của Tỉnh Cà Mau là một lợi thế cho việc vận chuyển nguồn nguyên liệu

Do đó, Cà Mau là địa điểm hợp lí cho một nhà máy chế biến thủy hải sản

1.3.2 Vị trí xây dựng và đặc điểm thiên nhiên

Vị trí địa lý: Cà Mau là một tỉnh ven biển ở cực nam của Việt Nam, nằm trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long Toàn bộ địa phận Cà Mau nằm trên Bán đảo Cà Mau.Tỉnh Cà Mau là mảnh đất tận cùng của tổ quốc với 3 mặt tiếp giáp với biển, cách thành phố Cần Thơ 180 km, cách Thành phố Hồ Chí Minh 350 km, có vị trí địa lý:

- Phía đông giáp Biển Đông với đường bờ biển 107 km

- Phía tây và phía nam giáp Vịnh Thái Lan với đường bờ biển 147 km

- Phía bắc giáp tỉnh Bạc Liêu và tỉnh Kiên Giang

Phần lãnh thổ đất liền của tỉnh Cà Mau nằm trong tọa độ từ 8°34' - 9°33' vĩ Bắc và 105°25' - 104°43' kinh Đông Toạ độ các điểm cực của tỉnh Cà Mau:

- Điểm cực Đông tại 105°25' kinh Đông thuộc xã Tân Thuận, huyện Đầm Dơi

- Điểm cực Tây tại 104°43' kinh Đông thuộc xã Đất Mũi, huyện Ngọc Hiển

- Điểm cực Nam tại 8°34’ vĩ Bắc thuộc xã Viên An, huyện Ngọc Hiển

- Điểm cực Bắc tại 9°33' vĩ Bắc thuộc xã Biển Bạch, huyện Thới Bình Thành phố Cà Mau nằm trên trục đường Quốc lộ 1 và quốc lộ 63 Là tỉnh nằm trong Vùng kinh tế trọng điểm vùng đồng bằng sông Cửu Long Đường bờ biển của tỉnh Cà Mau dài gần 254 km, trong đó có 107 km bờ Biển Đông và 147

Bờ biển Cà Mau trải dài 8 km tại Biển Tây, giáp với vùng biển của Thái Lan, Malaysia và Indonesia Vị trí địa lý này menjadikan Biển Cà Mau trở thành trung tâm của vùng biển quốc tế ở Đông Nam Á, đóng vai trò quan trọng trong khu vực.

Hình 1.3: Bản đồ hành chính Cà Mau

Tỉnh Cà Mau có khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, quanh năm nóng và chia thành hai mùa rõ rệt: mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 11) và mùa khô (từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau) Lượng mưa trung bình 165 ngày/năm, đạt 2.360 mm Độ ẩm trung bình năm là 85,6%, nhiệt độ trung bình hàng năm là 26,5°C Tháng 4 và tháng 1 lần lượt là tháng có nhiệt độ cao nhất (27,6°C) và thấp nhất (25°C) Biển có nhiệt độ trung bình năm là 27°C.

1.3.3 Khả năng hợp tác hóa

Nhà máy đóng tại tỉnh Cà Mau gắn với khu công nghiệp Hoà Trung với Tổng diện tích: 326 ha Trong đó, diện tích đất công nghiệp: 197,60 ha/326 ha nên khả năng hợp tác hóa rất cao Sản phẩm của nhà máy có thể cung cấp cho xuất khẩu và nhu cầu tiêu dùng của người dân trong vùng cũng như dân ở ngoại thành Trong khu công nhiệp còn có các công ty thủy sản khác nên nhà máy tiếp nhận nguyên liệu thuận lợi, việc thu mua dễ dàng hơn Sự hợp tác giúp quá trình tiêu thụ sản phẩm nhanh chóng thuận tiện, tiết kiệm phí vận chuyển, nâng cao hiệu quả kinh tế Ngoài ra sự hợp tác cũng giúp tăng cường sử dụng các cơ sở hạ tầng, các công trình điện nước

Hình 1.4 Vị trí khu đất Quy hoạch phân khu Khu công nghiệp Hòa Trung

Nước dùng trong nhà máy với mục đích chế biến, vệ sinh thiết bị và dùng cho sinh hoạt Nước sử dụng phải đạt các chỉ tiêu: chỉ số E.coli, độ cứng, nhiệt độ, hỗn hợp vô cơ, hữu cơ trong nước

Nguồn nước phục vụ cho Khu công nghiệp được cấp trực tiếp từ nhà máy nước Hòa Trung với công suất 4.000 m³/ngày đêm do Công ty Cấp thoát nước Cà Mau thỏa thuận cung cấp

1.3.5 Nguồn cung cấp điện Điện dùng trong nhà máy với nhiều mục đích cho các thiết bị hoạt động chiếu sáng trong sản xuất và dùng trong sinh hoạt Nguồn điện lấy từ 110/22KV-

22MVA Cái Nước, chiều dài tuyến trung thế 22KV khoảng 7,4km Lưới điện đi ngầm

Hệ thồng chiếu sáng công cộng: sử dụng đèn cao áp thủy ngân có công suất từ 100W-400W 220KV Cấp điện cho hệ thống chiếu sáng lấy từ các trạm biến áp của khu hạ tầng, các trung tâm điều hành

Hằng ngày nhà máy cần vận chuyển một khối lượng lớn nguyên liệu cũng như sản phẩm Vì vậy cần phải có một hệ thống giao thông vận tải hoàn thiện để phục vụ cho quá trình sản xuất cũng như tiêu thụ sản phẩm của nhà máy

Giao thông: cách trung tâm thành phố Cà Mau 5 km, cách sân bay Cà Mau 7 km, cách cảng Năm Căn 48 km Ngoài ra, Cà Mau kết nối với TP.HCM bằng đường hàng không với tần suất 01 chuyến bay/ngày: khoảng 1 giờ bay từ sân bay

Cà Mau đến sân bay Quốc tế Tân Sơn Nhất

Thu gom nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt trong khu công nghiệp theo đường ống thoát nước về trạm xử lý nước thải của khu công nghiệp

CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

Nguyên liệu trong sản xuất surimi

2.1.1 Nguyên liệu chính a Yêu cầu nguyên liệu cá để sản xuất surimi

Cá phải có lượng thịt trắng nhiều, lượng mỡ ít hoặc được xử lý rửa hóa chất loại lipid

Lượng protein trong thịt cá nhiều giúp cho cấu trúc mạng lưới gel có độ đàn hồi tốt, nhưng nếu lượng mỡ trong thịt cá nhiều, các hạt mỡ phân tán ra, xen vào giữa các protein thì liên kết mạng lưới sẽ kém bền

Chất béo dễ bị ôi, ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị của sản phẩm Lượng chất béo có trong nguyên liệu càng thấp thì càng tốt Tuy nhiên, hàm lượng mỡ trong cá không có liên quan tuyến tính với độ đàn hồi của surimi do sự khắc nhau về lượng và chất của myosin của thịt cá Độ tươi của cá nguyên liệu ảnh hưởng đến mùi vị, màu sắc, độ tạo gel của surimi Vì nếu cá nguyên liệu bị ươn, thối là do enzyme và vi sinh vật hoạt động mạnh, khi đó nó sản sinh ra các sản phẩm cấp thấp làm ảnh hưởng tới các tính chất của surimi Độ tươi của nguyên liệu phụ thuộc vào quy trình đánh bắt, điểu kiện thu mua, kỹ thuật vận chuyển, kỹ thuật bảo quản và thời gian bảo quản nguyên liệu Để sản xuất surimi có chất lượng tốt người ta chế biến từ nguyên liệu bảo quản không quá

Nếu bảo quản lâu hơn, kể cả cách bảo quản đông sẽ làm thay đổi trung tâm ưa nước hiện tượng kết tinh làm cá bị mất nước, hay thủy phân làm ngắn mạch protein làm ảnh hưởng đến chức năng tạo gel sau này b Đặc điểm và phân loại

Từ các yêu cầu về nguyên liệu cá, em lựa chọn nguyên liệu chính là cá trê Các loại cá trê phổ biến hiện nay thuộc Họ cá trê (Clariidae), họ này gồm 15 chi và khoảng 114 loài Tất cả các loài cá trê đều là cá nước ngọt, thường sinh sống

16 nơi ao, hồ, ruộng mương với nhiều bùn lầy - nơi có hàm lượng oxy thấp Nhờ có cấu tạo cơ quan hô hấp phụ đặc biệt mà cá trê có thể hô hấp bằng khí trời

Nước ta hiện đang nuôi và khai thác 5 loại cá trê chính gồm: Cá trê Đen (Clarias focus), cá trê Trắng (Clarias batrachus), cá trê vàng (Clarias macrocephalus), cá trê phi (Clarias gariepinus) và cá trê lai (được nuôi phổ biến ở nước ta nhờ lợi ích kinh tế cao) Mỗi loại đều có những đặc điểm hình thái khác nhau để người mua có thể phân biệt, lựa chọn theo sở thích và mục đích của mình

 Cá trê đen (Clarias focus)

Cá có màu vàng nâu hoặc xám, bao tử màu trắng xám, có hàng chấm trắng ở cơ quan đường bên Cá trê đen đôi khi dễ bị nhầm với cá nheo, tuy vậy ta có thể phân biệt chúng qua số lượng râu: Cá nheo chỉ có 2 râu dài trong khi cá trê đen có từ 4-6 râu dài Chiều dài thông thường vào khoảng 9.6 cm, tối đa có thể đạt mức 24.5 cm

Cá trê đen là loài ưa sống ở tầng nước sâu hơn hẳn các loài cá trê khác Chúng thường ẩn náu dưới những tán thực vật thủy sinh và có tập tính hoạt động về đêm Thức ăn chủ yếu của chúng là các loài cá nhỏ, sâu, giáp xác và côn trùng.

 Cá trê trắng (Clarias batrachus)

Khác với tên gọi, cá trê trắng lại có màu sậm đồng nhất với nhiều đốm trắng sắp xếp thành những vạch ngang trên thân và rải rác ở mặt dưới của thân Cá không có gai lưng mà thay vào đó là các tia vây lưng mềm

Chiều dài tối đa cá trê trắng có thể đạt 47cm với khối lượng gần 1.2kg Chiều dài thường gặp vào khoảng 26.3cm Cá trê trắng ưa thích những vùng đất trũng thấp như: ruộng lúa, đầm lầy, ao sình bùn

 Cá trê vàng (Clarias macrocephalus)

Cá trê vàng có cấu tạo thân thon dài và hẹp dần về phía đuôi Đầu cá to, rộng và dẹp đứng, đầu có 4 đôi râu dài đến khoảng gốc vây ngực Gốc xương chẩm có hình vòng cung

Cá có vây lưng dài, không có gai cứng và không liền với vây đuôi Vây bụng nhỏ Vây đuôi tròn Lưng và đỉnh đầu màu đen, bụng vàng nhạt Hai bên thân có

Thân hình cá trê trắng có tới 17 chấm trắng xếp thành hàng thẳng đứng, vây có màu đen, điểm xuyết các đốm màu sẫm Trong môi trường hoang dã, cá trê trắng có thể đạt chiều dài tối đa lên tới 120cm.

 Cá trê phi (Clarias gariepinus)

Cá trê phi có phần thân thon dài Đầu lớn, xương với mắt nhỏ, miệng lớn Cá có bốn cặp râu dài không đều, vây lưng dài Ngạnh trước có răng cưa gắn ngực và vây đuôi tròn Màu sắc thay đổi từ vàng cát đến màu xám ô liu xen những mảng màu nâu, xanh tối Bụng màu trắng

Phổ biến nhất là trê vàng lai - con lai giữa cá trê phi đực và cá trê vàng cái

Cá trê lai khi còn nhỏ có màu sắc như cá trê vàng, có vài đốm trắng sáng trên cơ thể nhưng khi lớn lên lại giống cá trê phi có màu sắc loang lổ

Quy trình công nghệ

2.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất surimi

Phụ phẩm l tơ cơ sẫm

Phân loại và xử lý sơ bộ

2.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ a Tiếp nhận nguyên liệu

Mục đích: Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm surimi tốt nhất cần tiếp nhận cá trê tươi đảm bảo đúng các yêu cầu trong khai thác đánh bắt và vận chuyển

Tiến hành: Ghi nhận xuất xứ của cá Kiểm tra điều kiện vận chuyển, dụng cụ chứa đựng, nhiệt độ bảo quản, tạp chất Cân, lấy mẫu, kiểm tra kích cỡ Cá không đạt tiêu chuẩn phải loại ra tránh làm ảnh hưởng đến chất lượng của lô cá

Yêu cầu: Cá tươi, màu sắc tự nhiên, cá sau khi đánh bắt phải được bảo quản lạnh ở nhiệt độ 0-5°C b.Phân loại và xử lý sơ bộ

Mục đích: Chuẩn bị cho công đoạn sau, phân loại cá theo kích thước đễ dễ dàng xử lý theo mẻ

Tiến hành: Phân loại trên máy phân loại

Yêu cầu: Đảm bảo nhiệt độ: 0-5°C

Mục đích: Loại bỏ những phần không sử dụng được

Tiến hành: Nguyên liệu sau khi được tiếp nhận đưa vào nhà máy rửa bằng nước trong hệ thống đã được xử lý Trong quá trình rửa cho nước chảy vào liên tục ở phía đầu bồn rửa, nước rửa được bổ sung thêm đá vảy đảm bảo nhiệt độ nước 0-5°C

Sau khi rửa, bắt đầu sơ chế nguyên liệu Nguyên liệu được cắt đầu, lấy nội tạng và phi lê, làm sạch gân máu

Yêu cầu: luôn đảm bảo nhiệt độ nước là 0-5°C, cần loại sạch những phần không ăn được hạn chế tối đa thất thoát thịt cá

- Vật lý: giảm khối lượng vì loại bỏ một lượng đáng kể những phần không sử dụng

- Hóa sinh: tiết chất nhớt

- Sự tự phân giải của cá (co cứng, chín, phân hủy)

- Vi sinh: gia tăng lượng vi sinh vật c.Nghiền, ép

Mục đích: Thịt cá được nghiền nhỏ để việc rửa các protein, chất béo, muối khoáng và loại bỏ tạp chất dễ dàng hơn

Tiến hành: Sử dụng máy nghiền với các lỗ của trống nghiền có đường kính

3- 4mm, cá đi vào giữa dây cao su và trống nghiền bị ép mạnh làm giảm kích thước miếng cá Thịt mô cá được nghiền thành miếng dày 3-4mm

Yêu cầu : Miếng cá dày 3-4mm

- Vật lý: giảm kích thước của khối thịt cá, nhiệt độ tăng dần trong quá trình xay do ma sát

- Hóa sinh và vi sinh: các biến đổi tiếp tục diễn ra với cường độ mạnh hơn tương tự như ở quá trình phân loại và xỷ lí d Rửa

- Tăng hàm lượng protein myofibrillar

- Loại bỏ các protein tan trong nước (sarcroplasmic protein) vì các protein này tồn tại dạng lỏng bên trong các sợi cơ, cản trở sự tạo gel, làm giảm sự ổn định và tính chất chức năng của protein của sản phẩm surimi trong thời gian lưu trữ

- Loại bỏ các tạp chất (màu, mùi, mỡ)

Ta phải tiến hành rửa hóa chất với 3 lần rửa Mỗi lần rửa phải được thực hiện nhanh chóng trong khoảng 5-10 phút, tỉ lệ nước rửa với cá là 4:1 sẽ cho kết quả cao, nhiệt độ nước rửa thường khoảng 0-5°C để ngăn chặn sự biến tính của protein Quá trình rửa được lặp lại 3 lần

Lần 1: Dung dịch NaCl 0,5%, thời gian rửa 10 phút, tốc độ khuấy đảo vừa phải

Lần 2: Dung dịch NaHCO3 0,5% nhằm tẩy màu và mùi thịt cá với thời gian rửa 10 phút, tốc độ khuấy đảo vừa phải và đều đặn

Lần 3: Dung dịch nước sạch, thời gian rửa 10 phút; nhiệt độ nước rửa 10°C

Thịt cá được ngâm vào dung dịch phải khuấy đảo đều đặn và liên tục suốt thời gian rửa Trong quá trình rửa nước được bổ sung liên tục để đảm bảo tỷ lệ nước bằng 1/4 lần thịt cá

Ly tâm được thực hiện sau mỗi lần rửa để tách sơ bộ nước ra khỏi thịt cá, đồng thời mang theo da, cơ thịt sẫm trước khi thịt cá được bơm qua công đoạn rửa tiếp theo hoặc công đoạn lọc tinh chế Sau đó được đưa lọc tinh chế để làm sạch da, lớp mỡ dưới da và phần tơ cơ sẫm Chất lượng nước rửa rất quan trọng như khi pH cao sẽ làm tăng khả năng giữ nước Nước cứng với sự hiện diện của ion Ca2+, Mg2+,Fe3+ sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc và màu sắc của sản phẩm

Chất lượng nước rửa tốt: pH 6.5 -7.0, loại bỏ tối đa các protein tan, tơ cơ sẫm, enzyme,lipit….

- Vật lý: nhiệt độ giảm

- Hóa học: hàm ẩm tăng, xảy ra các phản ứng oxy hóa chất béo vì cấu trúc của cá biến đổi do tỷ lệ hàm lượng protein myofibrillar trên tổng protein tăng lên, làm giảm khả năng giữ béo

- Hóa lý: Sự khuếch tán một số đạm hòa tan, khoáng, vitamin, phần màu sót, và mùi tanh vào trong nước Cấu trúc cơ cá biến đổi do hàm lượng protein myofibrillar trên tổng số protein tăng lên làm giảm khả năng giữ béo, nâng cao chức năng tạo gel Bình thường protein myofibrillar chiếm khoảng 65 – 80% tổng số protein trong mô cơ cá và là thành phần tạo gel chính trong các sản phẩm từ protien cá

- Hóa sinh: phản ứng thủy phân chất béo, protein, nâng cao chất lượng tạo gel

- Vi sinh: tăng lượng vi sinh vật e Tinh chế

Mục đích: Tách bỏ phần da, xương tơ cơ sẫm còn sót chỉ giữ lại phần tơ cơ trắng có khả năng tạo gel tốt nhất

Ta chọn hao hụt phần tinh chế là 6%

Tiến hành: Quá trình này cần tiến hành nhanh để tránh biến tính protein

Quá trình này có thể thực hiện trước hay sau quá trình ép tách nước Nếu thực hiện quá trình lọc trước thì tổn thất chất khô ít hơn và độ ẩm khối cá đồng đều hơn, tuy nhiên lại tốn thời gian hơn Ngược lại, nếu thực hiện quá trình ép tách nước trước thì quá trình lọc thì quá trình lọc sẽ diễn ra nhanh hơn nhưng tổn thất chất khô nhiều

Yêu cầu : Loại bỏ tối đa phần tơ cơ sẫm, thực hiện nhanh, t° < 10°C tránh gây biến tính protein

Các biến đổi của nguyên liệu:

- Vật lý: giảm khối lượng, thể tích, nhiệt độ tăng

- Hóa học: hàm lượng protein myobrillar tăng lên, phần tơ cơ sẫm chứa nhiều histidin hơn tơ cơ trắng, loại bỏ đi sẽ giúp tăng chất lượng gel f Ép tách nước

Mục đích: Loại bỏ bớt nước đưa độ ẩm thịt cá về khoảng 85%

Trong quá trình rửa, độ ẩm trong thịt cá tăng lên xấp xỉ 90% Tuy nhiên, theo yêu cầu, hàm lượng độ ẩm sau khi rửa chỉ nên đạt 85% Sự tăng độ ẩm này dẫn đến mất mát 5% hàm lượng nước Đồng thời, quá trình rửa còn gây ra hao hụt chất dinh dưỡng, khiến tổng lượng hao hụt trong giai đoạn này lên tới 6%.

Tiến hành: phần ẩm trong thịt cá lúc này chủ yếu là nước tự do nên có thể sử dụng máy ly tâm hay lọc để tách ra Vấn đề là lựa chọn lực ép phù hợp, đủ mạnh để nước tự do thoát ra hết, và lực tác động vừa phải để thịt cá không bị nát Quá trình nên thực hiên ở nhiệt độ thấp để tránh nhiễm vi sinh vật và biến tính protein

Yêu cầu : Chọn lực ép và thời gian ép phù hợp để không làm nát thịt cá, nhiệt độ công đoạn phải thấp để tránh gây ra các phản ứng không có lợi

- Vật lý: nhiệt độ tăng do ma sát

- Hóa học: hàm lượng ẩm giảm g Phối trộn

- Thêm các chất phụ gia để tăng chất lượng cảm quan cho sản phẩm

- Tạo sự đồng nhất giữa thịt cá và gia vị

- Tạo độ mịn và độ bền nhất định cho cấu trúc gel để chuẩn bị cho giai đoạn định hình

Tiến hành: Trong máy phối trộn nhiệt độ phối trộn luôn luôn phải nhỏ hơn

10°C Phối trộn với các phụ gia theo tỷ lệ: Tinh bột (3%), sorbitol (5%), Gelatin (0,6%), phosphate natri (0,3%) Thực hiện trong máy phối trộn

Yêu cầu : Nhiệt độ phối trộn luôn < 10°C, hỗn hợp tạo thành phải mịn đồng nhất Trong quá trình phối trộn có sự gia tăng nhiệt độ vì vậy cần phải bổ sung nước đá xay nhuyễn hoặc nước lạnh vào nhằm làm giảm nhiệt độ cho sản phẩm Nhiệt độ thấp làm cho cấu trúc thịt cá co lại và sản phẩm dai hơn

- Vât ̣ lý : Nhiệt độ tăng do sự ma sát khi đảo trộn

- Hó a học : Thành phần các chất trong hỗn hợp thay đổi tùy theo nhu cầu và tính chất ban đầu của nguyên liệu h Ép định hình

Mục đích: Tạo hình dáng cho sản phẩm

Tiến hành: Sau khi phối trộn phụ gia, surimi được ép thành bánh hình chữ nhật, tiến hành ở nhiệt độ thường Thời gian 20 phút

Yêu cầu: Hình chữ nhật kích thước đạt yêu cầu

- Vâṭ lý : Thay đổi kích thước, hình dạng

- Hó a lý : Hình thành những mạng lưới liên kết chặt chẽ i Bao gói PE

Mục đích: Hoàn thiện sản phẩm

Tiến hành: Surimi được đóng gói chân không tự động trong các bao polyetylen dày 3-7mm với trọng lượng 10kg/bao k Cấp đông

Mục đích: Kéo dài thời gian bảo quản từ 6- 12 tháng

Tiến hành: Surimi được làm lạnh đông ở nhiệt độ -25 ÷ -34°C Sử dụng phương pháp lạnh đông trong tủ đông tiếp xúc Thời gian để tâm sản phẩm đạt

28 nhiệt độ - 18±2°C thường là 2-3h Surimi sau khi lạnh đông màu trắng mịn và không nhìn thấy tinh thể đá

Yêu cầu: Quá trình bảo quản và vận chuyển surimi phải duy trì ở trạng thái lạnh l Tách khuôn

Mục đích : Tách sản phẩm ra khỏi khuôn trong thiết bị cấp đông

Thực hiện : Sử dụng công nhân m Dò kim loại

Mục đích: Loại bỏ các mảnh kim loại có thể có trong sản phẩm nhằm hoàn thiện sản phẩm

Tiến hành: Dùng máy dò kim loại để loại bỏ mảnh kim loại

Yêu cầu: Không còn sót mảnh kim loại nào ≥ 2mm trong sản phẩm n Đóng thùng

Mục đích: Bảo quản sản phẩm, giúp dễ dàng vận chuyển

Tiến hành: Hai bao surimi sẽ được đóng gói vào một thùng carton để dễ dàng vận chuyển và phân phối

Yêu cầu: Trên thùng phải in ró ngày tháng năm sản xuất , hạn sử dụng và một số lưu ý cần thiết o Bảo quản

Mục đích : Kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm

Tiến hành : Bảo quản trong phòng lạnh Bảo quản ở nhiệt độ ổn định từ -18 ± 2°C

Lập kế hoạch sản xuất

Nhà máy hoạt động liên tục 3 ca mỗi ngày, chỉ nghỉ sản xuất vào những ngày lễ, tết, chủ nhật để bảo trì vệ sinh máy móc hàng tuần và 10 ngày cuối tháng 4 nghỉ để bảo dưỡng máy móc thiết bị và tổng vệ sinh nhà máy vì tháng này nguồn nguyên liệu cá trê không cao

Số ngày trong năm 2024: 366 ngày

Số ngày nghỉ để tu sửa, bảo dưỡng máy móc, thiết bị: 10 ngày

Số ngày nghỉ lễ, tết, chủ nhật :

- Số ngày chủ nhật : 50 ngày ( trừ đi 2 ngày chủ nhật tháng 4)

Bảng 3.1 Kế hoạch sản xuất trong năm 2024

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm Ngày làm việc 26 21 26 18 26 25 27 27 24 27 26 26 299

Tùy theo nhu cầu của thị trường tiêu thụ về loại sản phẩm ở từng thời điểm và tùy theo mùa vụ của nguyên liệu mà nhà máy tiến hành điều tiết lượng nguyên liệu về nhà máy cũng như thời gian nhập nguyên liệu Do đó sơ đồ nhập nguyên liệu này cũng chỉ có tính chất tương đối Bảng sau đây thể hiện sơ đồ nhập nguyên liệu cá trê

Bảng 3.2 Sơ đồ nhập nguyên liệu cá

Tính cân bằng sản phẩm

Nguyên liệu chính: cá trê

Nguyên liệu phụ: tinh bột, sorbitol, gelatin, phosphate natri đã hòa tan dạng lỏng

Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu được thể hiện qua bảng 3.3

Sản phẩm surimi bán thành phẩm với năng suất:

G0 = 75 tấn nguyên liệu/ ngày Lượng nguyên liệu để sản xuất surimi trong 1 giờ là:

Bảng 3.3: Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu phụ

Thành phần Tỷ lệ phối trộn theo lượng nguyên liệu cá(%)

Tỷ lệ hao hụt trong từng công đoạn chế biến so với công đoạn trước của sản phẩm surimi bán thành phẩm được thể hiện cụ thể trong bảng 3.4

Bảng 3.4 Tỷ lệ hao hụt cá nguyên liệu ở từng công đoạn

Stt Công đoạn Tỷ lệ hao hụt (%)

2 Phân loại, xử lý sơ bộ 40

Stt Công đoạn Tỷ lệ hao hụt (%)

Công thức tính khối lượng nguyên liệu đi ra ở mỗi công đoạn:

Trong đó: Gnv: lượng cá ban đầu của công đoạn thứ n

Gnr: lượng sản phẩm tạo thành của công đoạn thứ n xn: Hao hụt của công đoạn thứ n

Lượng nguyên liệu vào: G1v= G0 = 3,125 (kg/h)

Lượng nguyên liệu cá còn lại : G1r = 3,125×(100−1)

Phân loại, xử lý sơ bộ

Lượng nguyên liệu vào: G2v = G1r = 3,09 (tấn/h)

Tỷ lệ nguyên liệu/ nước = 1/4

Lượng nước cần dùng trong mỗi lần rửa :

Tổng lượng nước rửa và cá được đưa vào bồn rửa cho mỗi lần rửa là:

Lượng nguyên liệu vào: G5v = G4r = 1,69(tấn/h)

Lượng nguyên liệu vào: G 6v = G5r = 1,59 (tấn/h)

Lượng nguyên liệu cá còn lại : G6r = 1,59 ×(100−6)

Bảng 3.5 Bảng tổng kết cân bằng sản phẩm cho bán thành phẩm surimi

Stt Công đoạn Hao hụt (%)

Nguyên liệu vào (tấn/ca)

Nguyên liệu vào (tấn/ngày)

2 Phân loại và xử lý sơ bộ

Hình 3.1 Sơ đồ phối trộn phụ gia

Lượng nguyên liệu phụ phối trộn: mi = G7v x yi (tấn) Trong đó: mi là khối lượng nguyên liệu phụ thứ i đem phối trộn (tấn)

G7v là khối lượng nguyên liệu chính đem phối trộn (tấn) yi là tỷ lệ % tính theo khối lượng nguyên liệu chính đem phối trộn (%)

Bảng 3.6 Lượng phối trộn nguyên liệu

Stt Loại nguyên liệu phụ

Tỷ lệ % theo khối lượng nguyên liệu chính

Tổng khối lượng nguyên liệu phụ đem phối trộn (m) 0,152

Lượng nguyên liệu chính vào công đoạn phối trộn là: G7v = 1,5 tấn/h

Lượng nguyên liệu chính và phụ được đưa vào phối trộn:

G’7v = G7v + m = 1,5 + 0,152 = 1,652 (tấn/h) Trong quá trình nhập liệu, xử lý và pha trộn nguyên liệu cũng xảy ra hao hụt không mong muốn

Dựa vào công thức sau:

Muối Sorbitol Tinh bột Phosphate Natri Gelatin

Nguyên liệu chính Phối trộn Sản phẩm đã phối trộn

Trong đó: Gpg là lượng phụ gia cần sử dụng (tấn/h)

Gpt lượng phụ gia đem phối trộn (tấn/h) k là tỷ lệ hao hụt phụ gia khi xử lý liệu (%)

Bảng 3.7 Bảng tổng kết khối lượng nguyên liệu phụ cần sử dụng cho dây chuyền sản xuất surimi bán thành phẩm từ cá trê

Stt Loại nguyên liệu phụ

Khối lượng phụ gia phối trộn (tấn/h)

Khối lượng phụ gia cần sử dụng (tấn/h)

Tổng lượng nguyên liệu phụ 0,154

Bảng 3.8 Bán thành phẩm qua từng công đoạn của dây chuyền sản xuất surimi năng xuất 75 tấn/ ngày trong 1 giờ

Khối lượng bán thành phẩm (tấn)

Phân loại và xử lý sơ bộ

Khối lượng bán thành phẩm (tấn)

Tính toán lượng bao bì sử dụng

Chọn bao PE loại LDPE tỉ trọng=0.91-0.925g/cm, độ dày trên 0.05mm + Khối lượng sản phẩm trước khi vào bao gói: G11v = 1,46 tấn/h = 1460 kg/h + Cho khối lượng sản phẩm bao bì phải chứa: 10 kg/bao

Vậy số lượng bao bì cần sử dụng: 1460

Chọn hao hụt bao là 2% thì lượng bao bì cần thực tế là: 146×100

Vậy số thùng carton cần sử dụng: 1420

20 = 71 (thùng/h) Chọn hao hụt thùng carton là 2% thì lượng bao bì cần thực tế là:

Tiêu đề	Tính toán, lựa chọn quy trình công nghệ nhà máy sản xuất surimi với năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày
Tác giả	Lê Thị Ngọc Linh
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Thị Thanh Ngọc
Trường học	Trường Đại học Công nghệ Đông Á
Chuyên ngành	Công nghệ thực phẩm
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Bắc Ninh

Định dạng
Số trang	64
Dung lượng	1,77 MB