tính toán lựa chọn quy trình công nghệ nhà máy sản xuất surimi với năng suất 50 tấn nguyên liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐÔNG Á ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY SẢN XUẤT SURIMI VỚI NĂNG SUẤT 50 TẤN NGUYÊN LIỆU/NGÀY Giản

CƠ SỞ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Tình hình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm surimi

1.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thế giới

Theo báo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam đưa ra, có khoảng 680.803 tấn surimi làm từ 18 loại cá - bao gồm cá minh thái đánh bắt ở bang Alaska của Mỹ, cá chép, cá ngừ mắt to, cá ngừ, cá thu atka và cá mòi - đã được sản xuất trên toàn thế giới tính đến cuối quý 3 năm 2021 [11]

Trong số đó, cá minh thái Alaska là loại cá được sử dụng nhiều thứ hai để làm surimi, với 187.769 tấn được sản xuất vào năm 2021 cho đến nay Con số này cao hơn khoảng 18,5% so với 158.494 tấn surimi làm từ cá minh thái Alaska được sản xuất vào năm 2020 Riêng surimi nhiệt đới, thường được chế biến ở Trung Quốc có sản lượng năm 2021 đạt 399.728 tấn, nhiều hơn 8,9% so với 366.927 tấn của năm 2020

Đứng sau cá cơm Nhật Bản với sản lượng surimi là 29.016 tấn, chiếm 4,3% thị trường là loài cá chép Theo sau là cá minh thái Nhật Bản và cá minh thái Thái Bình Dương, với sản lượng lần lượt là 27.320 tấn và 25.247 tấn, chiếm 4,0% và 3,7% thị trường Tính đến quý 3 năm 2021, tổng lượng surimi cá minh thái Alaska nhập khẩu đã đạt 101.256 tấn, tăng 13% so với 99.654 tấn cùng kỳ năm 2020 Tuy nhiên, con số này vẫn thấp hơn ba quý đầu năm 2019 (111.297 tấn) và năm 2018 (176.811 tấn) Trong số 11 quốc gia nhập khẩu surimi cá minh thái Alaska, Nhật Bản đứng đầu với 60.880 tấn tính đến quý 3, tăng 7,7% so với 56.560 tấn năm 2020 nhưng giảm mạnh so với mức 74.632 tấn năm 2019.

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

Tại Nhật Bản: khối lượng xuất khẩu các sản phẩm surimi trong 3 tháng đầu năm 2022 đạt 3.048 tấn, tăng 16% so với cùng kỳ năm 2021 – Theo thống kê thương mại của Bộ tài chính Nhật Bản

Khối lượng xuất khẩu surimi lũy kế trong 3 tháng đầu năm 2022 tăng 1,8 lần và giá trị tăng 2,2 lần so với cùng kỳ 10 năm trước Giá xuất khẩu trung bình vẫn duy trì ở mức cao 900 JPY/kg (6,94 USD) Theo số liệu xuất khẩu lũy kế từ

SVTH: QUÀNG VĂN ĐẠT 2 tháng 1 đến tháng 3 năm 2022, thị trường tiêu thụ surimi hàng đầu của Nhật Bản là Mỹ với 1052 tấn, tăng 16% so với cùng kỳ năm 2023, tương ứng trị giá 1,033 tỷ JPY (97,96 triệu USD), tăng 18% Lượng surimi sang Mỹ chiếm tỷ trọng 34,5% tổng khối lượng xuất khẩu mặt hàng này

Trung Quốc là thị trường nhập khẩu surimi Nhật Bản đứng thứ 3 với lượng nhập khẩu đạt 491 tấn, tăng 37% so với cùng kỳ năm trước Giá trị nhập khẩu cũng tăng 36% lên 419,2 triệu JPY (3,23 triệu USD) Đứng thứ 4 là Đài Loan với khối lượng nhập khẩu 298 tấn, tăng 14% và giá trị nhập khẩu 235,27 triệu JPY (1,81 triệu USD), tăng 9% Tuy nhiên, xuất khẩu sang Hồng Kông lại giảm 11% về lượng nhập khẩu, chỉ đạt 561 tấn Giá trị xuất khẩu cũng giảm 8% xuống còn 489,17 triệu JPY (3,77 triệu USD).

Khối lượng xuất khẩu sang Australia tăng 30% lên 80 tấn, và trị giá tăng 35%, đạt 85,04 triệu JPY (0,65 triệu USD) Khối lượng xuất khẩu snag Ả Rập Saudi tăng 58% lên 47 tấn và trị giá tăng 66% đạt 49,57 triệu JPY (0,38 triệu USD) Thị trường Trung Đông cũng là mộ thị trường surimi hấp dẫn và đầy tiềm năng của Nhật Bản Xuất khẩu sang Kuwait tăng 2,7 lần lên 20 tấn, trị giá 21,71 triệu JPY (0,16 triệu USD) và xuất khẩu sang UAE tăng 4% lên 45 tấn, tương ứng trị giá 48,64 triệu JPY (0,37 triệu USD)

Tại Mỹ: Đến ngày 21/8/2021, sản lượng surimi của Mỹ đã tăng lên 152.087 tấn, tăng so với 124.031 tấn cùng kỳ năm 2020 Trong quý 2/2021, sản lượng tăng lên 32.804 tấn, gấp đôi so với 14.912 tấn trong quý 2/2020

Nhật Bản vẫn là thị trường tiêu thụ hàng đầu cho surimi do Mỹ sản xuất Thông tin lịch sử gần đây nhất cho thấy Nhật Bản chiếm khoảng 37% sản lượng surimi của Alaska, trong khi Hàn Quốc đứng sau với khoảng 33%

Do tác động của đại dịch COVID-19 căng thẳng từ quý 2/2020, xuất khẩu sang Nhật Bản đã giảm xuống còn 38.821 tấn, so với 49.369 tấn năm 2019, kể từ đó đã phục hồi nhẹ lên 39.791 tấn vào quý 2/2021

Tại Trung Quốc: 9 tháng đầu năm 2022, Trung Quốc nhập khẩu 18.209 tấn chả cá, surimi từ Việt Nam, giảm 7% so với cùng kỳ Giá trung bình nhập khẩu chả cá surimi từ Việt Nam đạt 2,43 USD/kg, tăng so với 2,17 USD/kg cùng kỳ năm ngoái

Cũng theo thống kê của Hải quan Trung Quốc, tính đến hết quý III/2022, Trung Quốc xuất khẩu 262.924 tấn chả cá, surimi, tăng gần 7% so với cùng kỳ

SVTH: QUÀNG VĂN ĐẠT 3 năm 2021 Trong đó, surimi – chả cá chế biến đạt trên 80 nghìn tấn và còn lại trên

42 nghìn tấn là surimi thịt cá đông lạnh

Các thị trường tiêu thụ hàng đầu đối với phân khúc sản phẩm này của Trung Quốc gồm: Đức, Hàn Quốc, Mỹ, Nhật Bản, Hongkong, Anh…

1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ở Việt Nam

Theo số liệu thống kê của Hải quan Việt Nam, xuất khẩu chả cá và surimi tăng trưởng liên tục trong 5 tháng đầu năm 2021 Và tính đến hết tháng 5/2021, xuất khẩu chả cá và surimi của Việt Nam đạt 160 triệu USD, tăng 37% so với cùng kỳ năm 2020 Hiện các sản phẩm chả cá và surimi của Việt Nam đã xuất được sang

39 thị trường trên thế giới Trong đó, Hàn Quốc, Thái Lan, Trung Quốc, Nhật Bản, Nga, Malaysia, Belarus và Đài Loan là 8 thị trường đơn lẻ nhập khẩu nhiều nhất chả cá và surimi của Việt Nam trong 5 tháng đầu năm 2021, chiếm 88% tổng giá trị xuất khẩu

Hàn Quốc hiện đang là thị trường nhập khẩu chả cá và surimi lớn nhất của Việt Nam Giá trị xuất khẩu chả cá và surimi của Việt Nam sang thị trường nước này trong 5 tháng đầu năm 2021 ở mức tương đương so với cùng kỳ năm 2020, đạt hơn 34,3 triệu USD

Lựa chọn địa điểm xây dựng

Quảng Ninh là tỉnh ven biển thuộc vùng Đông Bắc Bộ Việt Nam Theo quy hoạch phát triển kinh tế, Quảng Ninh vừa thuộc vùng kinh tế trọng điểm phía bắc vừa thuộc Vùng duyên hải Bắc Bộ Đây là tỉnh khai thác than đá chính

SVTH: QUÀNG VĂN ĐẠT 4 của Việt Nam, có vịnh Hạ Long là di sản, kỳ quan thiên nhiên thế giới, Quảng Ninh thuộc 1 trong 4 ngư trường có sản lượng đánh bắt hải sản lớn nhất Việt Nam là ngư trường Quảng Ninh – Hải Phòng Khảo sát tình hình thực tế nhận thấy rằng: Tại khu công nghiệp Hải Yên - tỉnh Quảng Ninh có điều kiện tự nhiên và xã hội rất thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy sản xuất surimi Bởi ở đây gần các nhà máy chế biến thủy, hải sản đồng thời gần nguồn nguyên liệu nhằm giảm giá thành vận chuyển, giảm thất thoát hao hụt khi vận chuyển và bảo quản Gần nguồn cung cấp điện, hơi, nước, gần trục đường chính để đảm bảo vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm Hơn nữa tận dụng được nguồn nhân lực của địa phương

Khu công nghiệp Hải Yên với tổng diện tích 192,76 ha, có vị trí địa lý nằm tại phường Hải Yên – thành phố Móng Cái, cách Trung tâm thành phố và Cửa khẩu Quốc tế Bắc Luân khoảng 6 km về phía Tây Phía đông giáp Trung Quốc và phường Ninh Dương, phía nam giáp các xã Vạn Ninh và Hải Đông, phía tây giáp xã Hải Đông, phía bắc giáp xã Bắc Sơn

Thành phố Móng Cái nằm ở phía đông bắc tỉnh Quảng Ninh, với toạ độ địa lý từ 21002' đến 21038' vĩ độ bắc; từ 107009' đến 10807' kinh độ đông Phía đông và đông nam của Móng Cái giáp với huyện Cô Tô và vịnh Bắc Bộ, ở phía tây và tây bắc giáp huyện Hải Hà, phía đông bắc giáp huyện Đông Hưng thuộc địa cấp thị Phòng Thành Cảng, tỉnh Quảng Tây, Trung Quốc

Hình 1.1 Bản đồ vị trí phường Hải Yên, thành phố Móng Cái

Địa hình Móng Cái đa dạng, chia thành ba vùng khác biệt: vùng đồi núi phía Bắc, vùng trung du ven biển và vùng hải đảo Khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng của biển, tạo nên thời tiết nóng ẩm mưa nhiều Sông Ka Long, Tràng Vinh và Pạt Cạp là ba con sông chính chảy qua, trong đó Sông Ka Long có chiều dài tới 700km Đất đai tại Móng Cái được phân loại thành 10 nhóm chính, gồm đất cát, đất mặn, đất phèn, đất phù sa, đất có tầng sét, đất xám, đất nâu tím, đất vàng đỏ, đất tầng mỏng và đất nhân tác.

Gió phần lớn thường từ phía nam trong 6,5 tháng, từ 25 tháng 2 đến 9 tháng

9, với phần trăm đạt đỉnh 78% ngày 5 tháng 7 Gió từ phía đông kéo dài trong 5,0 ngày, từ 9 tháng 9 đến 14 tháng 9, với phần trăm đạt đỉnh 34% ngày 13 tháng 9 Gió từ phía bắc kéo dài trong trong 5,4 tháng, từ 14 tháng 9 đến 25 tháng 2, với phần trăm đạt đỉnh 52% ngày 1 tháng 1 Hướng gió chủ đạo ở là hướng nam, nên việc xây dựng nhà máy phải phù hợp với hướng gió, bộ phận bụi khói, lò hơi, nhà vệ sinh cần bố trí theo hướng gió chính

Về đường bộ: Phía Bắc Khu công nghiệp giáp đường Quốc lộ 18 cũ, phía Nam giáp đường Quốc lộ 18 mới - theo quy hoạch sẽ là tuyến đường cao tốc Hạ Long - Móng Cái Thuận lợi cho việc vận chuyển sản phẩm và nguyên liệu theo đường bộ

Về đường thuỷ: Khu công nghiệp cách đến cảng biển Vạn Gia là 20 km, đến cảng biển Dân Tiến là 18 km Cách cảng biển nước sâu Cái Lân (Thành phố

Hạ Long) 180 km Thuận tiện cho việc nhập và vận chuyển nguyên liệu về nhà máy, giao thương sản phẩm bằng đường thủy

Hệ thống giao thông nội bộ: Hệ thống giao thông nội bộ chiếm 14% tổng diện tích Khu công nghiệp, được xây dựng hoàn chỉnh và bố trí hợp lý trong khuôn viên của Khu công nghiệp, bao gồm đường trung tâm Khu công nghiệp rộng 43m, các đường chính 2 làn xe rộng 33m và các đường nhánh rộng từ 20m đến 27m…

Dọc theo các đường có vỉa hè rộng từ 6 - 8m, là nơi bố trí các hành lang kỹ thuật ngầm như điện, cấp thoát nước, thông tin

Hình 1.2 Bản đồ giao thông phường Hải Yên, thành phố Móng Cái

Sản phẩm của nhà máy sẽ được chú trọng phân phối thị trường trong các vùng lân cận và phát triển thị trường trong nước thông qua các đại lý phân phối thực phẩm, các cửa hàng bách hóa trên địa bàn cả nước Sản phẩm cũng có thể cung cấp cho các công ty trong khu công nghiệp để phục vụ cho các bữa ăn của công nhân

Nhà máy đặt ở vị trí gần các cảng biển và cửa khẩu quốc tế là một lợi thế về việc hướng phát triển sản phẩm theo hướng xuất khẩu ra thị trường quốc tế

Vùng biển Quảng Ninh rộng trên 2.600 hải lý vuông có nhiều đảo, bến bãi, vũng, vịnh, luồng lạch, phương tiện tàu thuyền ra vào thuận tiện, nhờ đó mà hoạt động khai thác thủy hải sản được phát triển

Quảng Ninh cũng nằm trong ngư trường Hải Phòng – Quảng Ninh, 1 trong

Bốn ngư trường trọng điểm trong cả nước thuộc vịnh Bắc Bộ có nguồn lợi hải sản phong phú, ước tính trữ lượng hàng năm khoảng 750.000 tấn Theo thống kê, ngư trường này là nơi tập trung của nhiều loài cá có giá trị kinh tế cao như cá thu, cá ngừ, cá nục, cá trích, mực, tôm, mang lại nguồn lợi kinh tế lớn cho ngư dân trong khu vực và đóng góp đáng kể vào sản lượng thủy sản của cả nước.

SVTH: QUÀNG VĂN ĐẠT 7 nghiên cứu Đánh giá trữ lượng cá mối vạch (Saurida Undosquamis ở Việt Nam) đã đưa ra trong sản lượng khai thác thăm dò, cá Mối vạch ở vịnh Bắc Bộ chiếm 7,8%

Với vị trí thuận lợi như vậy, việc lựa chọn đặt nhà máy tại khu công nghiệp Hải Yên là hợp lý, thuận lợi cho việc thu mua và vận chuyển nguyên liệu về nhà máy dễ dàng và nhanh chóng

Quảng Ninh thuộc vùng kinh tế trọng điểm phía bắc và vùng duyên hải Bắc

CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ

Tổng quan về sản phẩm

Surimi là một sản phẩm có nguồn gốc từ Nhật Bản, đây là sản phẩm của thịt cá đã được tách xương, xay nhuyễn, rửa sạch bằng nước và phối trộn với các chất chống biến tính do đông lạnh để có thể bảo quản lâu ở nhiệt độ thấp [1]

Nguồn nguyên liệu sản xuất surimi linh động, ngoài cá nước ngọt, cá nước mặn, có thể còn từ cả cá tạp và phế liệu cá Tùy thuộc vào từng loại cá, cũng như mong muốn sản phẩm cuối cùng mà surimi sẽ mang những đặc điểm và thành phần khác nhau

Surimi dạng bán thành phẩm chủ yếu được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất các sản phẩm giả hải sản khác: thanh cua, giả tôm, viên chả cá,…ngoài ra còn được sử dụng trong các bữa ăn gia đình và trong các công ty

Hình 2.1 Surimi bán thành phẩm

Các đặc điểm của sản xuất surimi:

Là dạng bán thành phẩm giàu protein, hàm lượng chất béo thấp, giàu dinh dưỡng

Thường tồn tại ở dạng khối chất dẻo, có mùi vị và cấu trúc trung hòa, không còn vị tanh của cá, cá thịt trắng, hàm lượng chất béo thấp

Có nồng độ myofibrilar protein đậm đặc, tạo gel, sản phẩm có cấu trúc dai, đàn hồi

Có tính chất dẻo, mùi vị trung hòa, không còn vị tanh của cá

Bảng giá trị dinh dưỡng của surimi được thể hiện ở bảng 2.1

Bảng 2.1 Bảng giá trị dinh dưỡng của surimi (%)

Protein Lipid Nước Carbohydrate Cholesterol

*Theo Khoa học – Công nghệ surimi và sản phẩm thủy sản phẩm mô phỏng, Trần Thị Luyến, Nhà xuất bản Nông nghiệp, 2010 [1]

Các chỉ tiêu của surimi:

Bảng 2.2 Chỉ tiêu cảm quan và hóa lý của surimi

Chỉ tiêu Mức yêu cầu

Hạng đặc biệt Hạng 1 Hạng 2

Màu sắc Trắng đến trắng ngà

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

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

Mùi đặc trưng, tanh nhẹ pH 6,5 ÷ 7,2 6,5 ÷ 7,2 6,5 ÷ 7,2

Hàm lượng nước, tỷ lệ % khối lượng, không lớn hơn

Lượng tạp chất tính theo thang điểm 10 bậc

10 ÷ 9 8 ÷ 7 6 ÷ 5 Độ dẻo xếp theo loại A, B, C, không nhỏ hơn

AA A B Độ bền đông kết, tính trên đồ thị, theo g.cm không nhỏ hơn

*Theo TCVN 8682:2011 về Surimi đông lạnh [2]

Bảng 2.3 Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm surimi

Tên chỉ tiêu Mức yêu cầu

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

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

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

Escherichia coli, tính bằng số khuẩn lạc trong 25g sản phẩm Không cho phép Samonella, tính bằng khuẩn lạc trong 25g sản phẩm Không cho phép Vibrio cholera tính bằng số khuẩn lạc trong 25g sản phẩm Không cho phép

*Theo TCVN 8682:2011 về Surimi đông lạnh [2]

Surimi là một loại thực phẩm truyền thống (khoảng từ hơn 900 năm trước) có nguồn gốc từ các nước Châu Á như Nhật Bản, Trung Quốc Hiện nay, nguyên liệu sản xuất surimi chiếm khoảng 2 ÷ 3% sản lượng thủy sản trên toàn thế giới (2 ÷ 3 triệu tấn cá), tuy nhiên, nơi sản xuất nhiều nhất vẫn là Nhật Bản, sau đó là Hoa

Kỳ, và Trung Quốc Việt Nam chúng ta là một trong những quốc gia gần đây sản xuất surimi mới nổi trong thời gian gần đây, và có nhiều hứa hẹn sẽ ngày càng phát triển trong thời gian tới.

Tổng quan về nguyên liệu

Tên tiếng việt: Cá mối thường

Tên tiếng anh: Lizard – fish

Tên khoa học: Saurida tumbil

Cá mối là một loài cá tạp kém giá trị kinh tế Các loài cá mối thường sống ở tầng nước đáy, có thân tròn và dài, có chiều dài gấp 8 lần chiều cao thân Cá mối thuộc loại cá ăn dữ, thức ăn chủ yếu là các loài cá con, mực nhỏ Có tốc độ lớn

SVTH: QUÀNG VĂN ĐẠT 15 nhanh, sức sinh sản lớn, tỷ lệ thịt của cá mối khá cao, kích thước khai thác từ 140 ÷ 250mm chiều dài, có khối lượng 100 ÷ 500g [3]

Thành phần hóa học của cá mối:

Thành phần hóa học gồm: nước, protein, lipid, muối vô cơ, vitamin… Bảng 2.4 thể hiện thành phần khối lượng và bảng 2.5 cho tỉ lệ % thành phần hóa học của cá mối

Bảng 2.4 Bảng thành phần khối lượng của cá mối

Thịt phile Đầu cá Xương Vây, vảy Nội tạng

* Theo Khoa học – Công nghệ surimi và sản phẩm thủy sản phẩm mô phỏng,

Trần Thị Luyến, Nhà xuất bản Nông nghiệp, 2010 [1]

Bảng 2.5 Thành phần hóa học của cá mối

Thành phần Nước Protide Lipid Tro

*Theo Khoa học – Công nghệ surimi và sản phẩm thủy sản phẩm mô phỏng, Trần Thị Luyến, Nhà xuất bản Nông nghiệp, 2010 [1]

Các thành phần này khác nhau rất nhiều, thay đổi phụ thuộc vào giống, loài, giới tính, điều kiện sinh sống của cá mối

Do cá sinh sản quanh năm, bên cạnh đó surimi là mặt hàng đòi hỏi cá sử dụng phải là cá tươi nên cá sau khi đánh bắt hay thu mua cần đưa về nhà máy xử lý ngay, thường dùng các phương pháp bảo quản tạm thời, chủ yếu là sử dụng bảo

SVTH: QUÀNG VĂN ĐẠT 16 quản bằng đá, được vận chuyển trên các xe lạnh, thời gian yêu cầu không quá 20 giờ từ nơi đánh bắt đến nhà máy xử lý

Yêu cầu về nguyên liệu cá để sản xuất surimi [1]:

Các loài cá khác nhau khi đưa vào sản xuất sẽ cho ra chất lượng khác nhau, đặc biệt là sự khác biệt về màu sắc và độ bền của gel surimi Cá phải có lượng thịt trắng nhiều, lượng mỡ ít

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, 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, hàm lượng chất béo trong nguyên liệu càng thấp càng tốt Tuy nhiên, hàm lượng mỡ trong cá không liên quan tuyến tính đến độ đàn hồi của Surimi do lượng và chất của myosin ở các loại cá khác nhau Cá sử dụng làm nguyên liệu phải tươi, tránh enzyme và vi sinh vật hoạt động gây mùi vị xấu Quá trình bảo quản lâu dài dẫn đến mất nước hoặc thủy phân làm giảm khả năng tạo gel.

➔ Các phụ gia bảo quản và làm bền protein trong surimi

• Các muối photphate: Natri tripolyphosphate (STPP)

Muối phosphate có vai trò giữ nước cho surimi, tăng cường độ dẻo, độ trong suốt khi nghiền trộn Việc duy trì khả năng giữ nước của thịt cá trong quá trình chế, giảm bớt sự mát nước của thịt cá, cải thiện chất lượng sản phẩm Việc bổ sung STPP đã làm cho sản phẩm giữ được các chất dinh dưỡng, STPP làm giảm sự mất nước khi gia nhiệt, duy trì màu sắc tự nhiên của sản phẩm, tăng tính ngậm nước, tăng tính kết dính, làm ngăn cản sự co của protein, làm trương nở protein Mặt khác, muối này có phân tử lượng lớn, tham gia phân giải actomiozin thành actin và miozin đưa đến miozin tăng lên [1]

Trong sản xuất surimi thường sử dụng Na2HPO4 làm tăng tính trương nở, tính ngậm nước và tính kết dính, làm tăng độ pH của thịt cá và làm ngăn cản sự co protein, tăng cường sự trương nở của protein [1]

Hàm lượng sử dụng: 1 ÷ 5g cho 1 kg sản phẩm

Chỉ tiêu chất lượng (theo QCVN 4-14 : 2010/BYT):

Cảm quan: Dạng hạt hoặc dạng bột, không màu hoặc màu trắng, dạng tiểu cầu trong suốt

Chức năng: Chất nhũ hoá, chất tạo phức kim loại, chất tạo kết cấu Độ tan: Tan hoàn toàn trong nước

Là một rượu đa chức có công thức hóa học là: CH2OH-(CHOH)4-CH2OH

Sobitol có vị ngọt, là chất tạo dẻo Dạng kết tinh rất dễ tan trong nước, là chất quang hoạt Được sử dụng làm chất điều vị và cải thiện màu sắc của surimi và của sản phẩm, đồng thời còn có tác dụng bảo quản và giữ nước cho sản phẩm Trong công nghệ sản xuất surimi, sorbitol được dùng như một phụ gia làm bền protein trong quá trình bảo quản surimi ở nhiệt độ thấp

Chỉ tiêu chất lượng (theo TCVN 6465 : 2008):

Tổng hàm lượng C6H14O6 của các glyxitol: Không nhỏ hơn 97,0% tính theo chất khô;

Hàm lượng C6H14O6 của D-sorbitol: Không nhỏ hơn 91,0% tính theo chất khô

Trạng thái: Bột màu trắng dễ hút ẩm, bột tinh thể dạng vẩy hoặc dạng hạt

Tan nhiều trong nước và tan rất ít trong etanol

• Đường Đường có công thức hóa học là: C12H22O11 Đường có tác dụng làm tăng giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm Tạo cho thực phẩm vị ngọt dịu Tác dụng với các acid amin trong quá trình chế biến tạo phản ứng melanodin, quinoamin làm cho sản phẩm có màu sắc đẹp, mùi thơm khi gia nhiệt Nồng độ đường cao có tác dụng bảo quản thực phẩm

Chỉ tiêu chất lượng (theo TCVN 7968 : 2008):

Ngoại hình: Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi, khô, không vón cục

Mùi vị: Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không có mùi vị lạ

Màu sắc: Tinh thể màu trắng Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong (hạng A) Tinh thể màu trắng ngà đến trắng Khi pha vào nước cất cho dung dịch tương đối trong (hạng B)

➔ Các phụ gia là chất đồng tạo gel cho surimi

Tinh bột là một polysaccarid, chủ yếu có trong hòa thảo, trong củ, thân cây, lá cây, bao gồm hai cấu tử là amiloza (Am) và amilopectin (Ap) Am có ưu điểm tạo nhớt, tạo màng còn Ap có ưu điểm tạo độ dẻo dai Tinh bột có tác dụng làm tăng lực đàn hồi và độ chắc của sản phẩm, tạo độ dẻo dai sản phẩm khi tỷ lệ hợp lý Nếu lượng tinh bộ nhiều sẽ làm sản phẩm bị khô và mất đi tính đặc trưng [1]

Tác dụng của tinh bột trong surimi: Gia tăng sự kết dính, làm cấu trúc đàn hồi, độ xốp, độ mịn, tăng khả năng tạo sợ tạo màng và ổn định hệ gel đặc biệt là khi đông lạnh Lượng sử dụng từ 3 ÷ 5% Tạo lớp màng bảo vệ chống thấm oxy và chất béo, chống giảm chất lương sản phẩm

Protein trong tinh bột chủ yếu là gluten là chất dính thực phẩm, có tác dụng làm tăng độ bền liên kết các protein trong thực phẩm, làm bền mạng lưới gel và tăng hàm lượng đạm cho thực phẩm [1]

LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT VÀ TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM

Lập kế hoạch sản xuất

Cá mối là loài cá có quanh năm Vì vậy, Nhà máy hoạt động cả năm, làm việc theo 2 ca trên 1 ngày, thời gian làm việc của mỗi ca là 8 giờ, trong đó sẽ có thời gian giữa giờ 45 – 60 phút để nghỉ ngơi, ăn trưa giải lao cho công nhân

Trong quá trình sản xuất nhà máy nghỉ một số ngày để duy tu bảo dưỡng thiết bị theo định kì, nghỉ các ngày chủ nhật, ngày lễ theo quy định của nhà nước

Bảng 3.1 Bảng kế hoạch sản xuất của nhà máy

Surimi và các sản phẩm mô phỏng

3 - - - - x: nhà máy có sản xuất

-: nhà máy không sản xuất

Bảng 3.2 Kế hoạch sản xuất cho 1 năm của nhà máy (tính cho năm 2024)

Tháng Số ngày sản xuất Ca/ngày Ca/tháng

Vậy tổng số ngày sản xuất trong một năm là 304 ngày

Tổng số ca sản xuất trong một năm là 608 ca

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 3.3 thể hiện sơ đồ nhập nguyên liệu cá

Bảng 3.3 Biểu đồ nhập nguyên liệu của nhà máy

Cá mối x x x x x x x x x x x x x: Nhập nguyên liệu

Tính cân bằng vật chất cho sản phẩm surimi

3.2.1 Các số liệu ban đầu

Sản xuất surimi với năng suất 50 tấn nguyên liệu/ ngày

Nhà máy làm việc 2 ca/ngày Mỗi ca 8 giờ

Lượng nguyên liệu để sản xuất surimi trong 1 ca là:

2 = 25 (tấn/ca) Lượng nguyên liệu để sản xuất surimi trong 1 giờ là:

8 = 3,125 (tấn/giờ) Công thức tính nguyên liệu vào và ra của mỗi công đoạn:

Miv là khối lượng nguyên liệu trước công đoạn thứ i (tấn)

Mir là khối lượng nguyên liệu sau công đoạn thứ i (tấn)

Hi là khối lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn thứ i (tấn)

Ti là tỷ lệ hao hụt nguyên liệu tại công đoạn thứ i (%)

Berdasarkan kenyataan produksi dan kinerja peralatan, konsumsi bahan baku dipilih melalui tahap produksi pada Tabel 3.4 berikut ini:

Bảng 3.4 Tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn

Công đoạn Các thông số Hao hụt (%)

2 Phân loại, xử lý sơ bộ 42,9

3.2.2 Tính cân bằng vật chất cho nguyên liệu chính

Lượng nguyên liệu vào: M1v = 3,125 (tấn/giờ)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi tiếp nhận nguyên liệu:

100 ≈ 3,09 (tấn/giờ) Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn tiếp nhận nguyên liệu:

Lượng nguyên liệu vào: M2v= M1r = 3,09 (tấn/giờ)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi phân loại, xử lý:

100 = 1,77 (tấn/giờ) Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn phân loại, xử lý:

Lượng nguyên liệu vào: M3v = M2r = 1,77 (tấn/giờ)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi nghiền ép:

100 = 1,73 (tấn/giờ) Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn nghiền ép:

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi rửa lần 1:

100 = 1,68 (tấn/giờ) Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn rửa lần 1:

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi rửa lần 2:

100 = 1,66 (tấn/giờ) Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn rửa lần 2:

Lượng nguyên liệu vào: M6v=M5r = 1,66 (tấn/giờ)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi tinh chế:

100 = 1,56 (tấn/giờ) Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn tinh chế:

Lượng nguyên liệu vào: M7v =M6r = 1,56 (tấn/giờ)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi khử nước:

100 = 1,41 (tấn/giờ) Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn khử nước:

Lượng nguyên liệu chính vào: M8v= M7r = 1,41 (tấn/giờ)

Lượng nguyên liệu chính còn lại sau khi phối trộn:

100 = 1,4 (tấn/giờ) Lượng nguyên liệu chính hao hụt trong công đoạn phối trộn:

Bổ sung các phụ gia: tinh bột, sorbitol, gelatin, polyphosphate theo tỷ lệ hay khối lượng như bảng 3.5

Bảng 3.5 Lượng nguyên liệu phụ phối trộn

STT Loại nguyên liệu phụ

Tỷ lệ % theo khối lượng nguyên liệu chính

Khối lượng sử dụng (tấn/giờ)

Tổng khối lượng nguyên liệu đem phối trộn m’ 0,15

Tổng lượng nguyên liệu chính, phụ sau khi phối trộn:

Lượng nguyên liệu chính và phụ còn lại sau khi ép định hình:

Lượng nguyên liệu chính và phụ hao hụt trong công đoạn ép định hình:

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi tách khuôn:

100 = 1,53 (tấn/giờ) Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn tách khuôn:

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi dò kim loại :

100 = 1,52 (tấn/giờ) Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn dò kim loại:

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi bao gói PE:

100 = 1,51 (tấn/giờ) Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn bao gói PE:

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi cấp đông:

100 = 1,50 (tấn/giờ) Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn cấp đông:

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi đóng thùng:

100 = 1,49 (tấn/giờ) Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn đóng thùng:

Lượng sản phẩm vào: M15v =M14r= 1.49 (tấn/giờ)

Lượng sản phẩm còn lại sau khi bảo quản:

100 = 1,48 (tấn/giờ) Lượng sản phẩm hao hụt trong công đoạn bảo quản:

3.2.3 Tính cân bằng vật chất cho nguyên liệu phụ

Bảng 3.6 Tỷ lệ tiêu hao nguyên liệu phụ (%)

STT Các nguyên liệu phụ Tiêu hao (%)

Từ bảng 3.5 và bảng 3.6 về thành phần khối lượng của các nguyên liệu phụ cùng với tỷ lệ tiêu hao của nguyên liệu phụ ta có thể tính được lượng nguyên liệu phụ ban đầu cần cho sản xuất theo công thức là:

100−1 = 0,085 (tấn/giờ) Khối lượng tinh bột là: m2= 0,056 x100

100−1 = 0,057 (tấn/giờ) Khối lượng polyphosphate là: m3= 0,004 x100

100−1 = 0,004 (tấn/giờ) Khối lượng gelatin là: m4= 0,004 x100

100−1 = 0,004 (tấn/giờ) Khối lượng đường là: m5= 0,0008 x100

100−1 = 0,00081 (tấn/giờ) Khối lượng muối là: m6= 0,0003 x100

❖ Tính lượng hao hụt của các nguyên liệu phụ qua từng công đoạn sau phối trộn:

Hao phí của các nguyên liệu phụ cũng sẽ tương tự hao hụt của nguyên liệu chính qua từng công đoạn

100 = 0,083 (tấn/giờ) Khối lượng tinh bột là: m2= 0,056 x (100−1)

100 = 0,055 (tấn/giờ) Khối lượng polyphosphate là:

100 = 0,0039 (tấn/giờ) Khối lượng gelatin là: m4= 0,004 x (100−1)

100 = 0,0039 (tấn/giờ) Khối lượng đường là: m5= 0,0008 x (100−1)

100 = 0,00079 (tấn/giờ) Khối lượng muối là: m6= 0,0003 x (100−1)

100 = 0,054 (tấn/giờ) Khối lượng polyphosphate là: m3= 0,0039 x (100−1)

3.2.4 Nước và thành phần nước rửa

Lượng NaCl cần dùng khi rửa cá lần 1:

Tỷ lệ nguyên liệu/ nước rửa1=1/3 Vậy lượng nước rửa 1 cần dung là:

Gnr=3 x M4v=3 x 1,73 = 5,19 (tấn/giờ) Nồng độ NaCl của dung dịch rửa lần 1 là 0,5% Vậy lượng NaCl cần dùng là:

100 = 0,026 (tấn/giờ) Trong quá trình sản xuất cho tỷ lệ hao hụt của muối là 1%, do đó lượng muối cần trong thực tế là:

100−1 = 0,026 (tấn/giờ) Lượng nước cần dùng khi rửa cá lần 2: Tỷ lệ nguyên liệu/ nước = 1/3 Vậy lượng nước cần dùng là:

Tổng lượng nước rửa: G = Gnr + G‘nr = 5,19 + 5,04 = 10,23 (tấn/giờ)

3.3 Tính toán lượng bao bì sử dụng

Chọn bao PE loại LDPE tỉ trọng=0,91 ÷ 0,925g/cm 3 , độ dày trên 0,05mm Khối lượng sản phẩm trước khi vào bao gói: 1,5 tấn/giờ

Cho khối lượng sản phẩm bao bì phải chứa: 10 kg/bao

Vậy số lượng bao bì cần sử dụng là: 1500

10 = 150 (bao/giờ) Chọn tỷ lệ hao hụt bao là 2% thì lượng bao bì cần thực tế là:

3.3.2 Bao bì gián tiếp Định lượng: 2 bao/thùng

Vậy số thùng carton cần sử dụng là: 154

2 = 77 (thùng/giờ) Chọn hao hụt thùng carton là 3% thì lượng thùng carton cần thực tế là:

Kế hoạch sản xuất của nhà máy trong 1 năm là 292 ngày, trong đó sản xuất mỗi ngày 2 ca và 8 tiếng/ca Các kết quả tính toán từ mục 3.2 và 3.3 cũng được tổng hợp lại trên các bảng 3.7, 3.8 và 3.9

Bảng 3.7 Cân bằng vật chất cho nguyên liệu phụ

STT Nguyên liệu Tỷ lệ phối trộn (%)

Số liệu bạn đầu (tấn/giờ)

Phối trộn (tấn/giờ) Ép định hình (tấn/giờ)

Dò kim loại (tấn/giờ)

Bao gói (tấn/giờ) Đóng thùng (tấn/giờ)

Bảng 3.8 Cân bằng vật chất cho nguyên liệu chính

STT Công đoạn Tỷ lệ hao hụt (%) Nguyên liệu vào (tấn/giờ) Nguyên liệu vào (tấn/ca) Nguyên liệu vào (tấn/ngày)

Bảng 3.9 Lượng bao bì cần sử dụng

Dây truyền Loại bao bì Lượng sử dụng 1 giờ Lượng sử dụng 1 ca Lượng sử dụng 1 ngày

Dây truyền sản xuất surimi Trực tiếp 154 1232 2464

Bảng 3.10 Bảng tổng kết cân bằng vật chất cho nguyên liệu và bán thành phẩm trong dây truyền sản xuất surimi (tấn/giờ)

Tổng bán thành phẩm/Năng suất công đoạn

0 Các số liệu ban đầu 0 3,125 0,057 0,085 0,0041 0,0041 0,00081 0,00031 -

Tổng bán thành phẩm/Năng suất công đoạn

TÍNH VÀ CHỌN LỰA THIẾT BỊ

Tiêu đề	Tính toán, lựa chọn quy trình công nghệ nhà máy sản xuất surimi với năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
Tác giả	Quàng Văn Đạt
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	80
Dung lượng	1,35 MB