ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CÔ ĐẶC NƯỚC MẮM BẰNG PHƯƠNG PHÁP BỐC HƠI CHÂN KHÔNG

Nhưng với phương pháp khác nhau thì sản phẩm có mùi vị không giống nhau Phương pháp chế biến nước mắm cổ truyền ở Việt Nam có nhược điểm là chu kì sản xuất quá dài từ 6 tháng đến 1 năm h

Mục lục



DANH MỤC HÌNH 2

DANH MỤC BẢNG 2

Mở đầu 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 5

1.1 Giới thiệu chung 5

1.2 Nguyên liệu 6

1.3 Quy trình sản xuất nước mắm 11

1.4 Giải thích một số quá trình 12

1.5 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 16

Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO ĐỘ ĐẠM CỦA NƯỚC MẮM 19

2.1 Phương pháp kéo rút liên hoàn 19

2.2 Phương pháp tiếp nhiệt: phơi nắng, phơi chảy, phơi lồng kính 19

2.3 Ứng dụng enzyme tăng hiệu quả thủy phân đạm 20

2.4 Cô đặc nước mắm 20

Chương 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CÔ ĐẶC NƯỚC MẮM 28

3.1 Quy trình 28

3.2.Giải thích quy trình công nghệ 29

Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 34

4.1 Tính cân bằng vật chất cho phân xưởng cô đặc nước mắm 34

4.2 Tính cân bằng vật chất theo năng suất của nhà máy 37

Chương 5: TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG VÀ ĐIỆN NƯỚC 41

5.1 Tính năng lượng cô đặc 41

5.2 Nước 41

5.3 Điện 42

Chương 6: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ 43

6.1 Lịch làm việc của phân xưởng 43

6.2 Tính và chọn thiết bị cho phân xưởng cô đặc nước mắm 43

Chương 7: XÂY DỰNG - VỆ SINH, AN TOÀN LAO ĐỘNG– TỔ CHỨC SẢN XUẤT 46

7.1 Kiến trúc xây dựng 46

7.2 Vệ sinh an toàn –An toàn lao động 49

7.3 Tổ chức sản xuất 52

CHƯƠNG 8: TÍNH HIỆU QUẢ KINH TẾ 53

8.1 Tính vốn đầu tư cố định 53

8.2 Tính vốn lưu động 54

8.3 Tổng vốn đầu tư 55

Chương 9 : KẾT LUẬN 56

PHỤ LỤC 1: HÌNH ẢNH CỦA MỘT SỐ THIẾT BỊ 57

PHỤ LỤC 2: HÌNH ẢNH CƠ SỞ SẢN XUẤT NƯỚC MẮM 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Nước mắm 5

Hình 1.2: Nước mắm chai 6

Hình 1.3: Cá cơm 7

Hình 1.4: Sơ đồ quy trình sản xuất nước mắm 11

Hình 1.5: Thùng gỗ dùng để sản xuất nước mắm 14

Hình 1.6: Sơ đồ hệ thống thùng long kéo rút nước mắm 15

Hình 2.1: Mắm bột 23

Hình 2.2: Sự biến đổi của độ ẩm theo thời gian và quan hệ giữa độ ẩm với tốc độ khô 25

Hình 2.3: Sự biến đổi của đạm tổng số và đạm acid amin theo độ khô 26

Hình 3.1: Đồ thị biểu điễn độ bão hòa của dung dịch nước muối theo nhiệt độ 30

Hình 7.1: Khu công nghiệp Phan Thiết 47

Hình 7.2: Sơ đồ qui hoạch và sử dụng đất 48

Hình 7.3: Sơ đồ tổ chức không gian quy hoạch kiến trúc và cảnh quan 48

DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần hóa học của một số loại cá nước mặn 7

Bảng 1.2: Thành phần hóa học của một số loại cá nước ngọt 7

Bảng 1.3: Thành phần hóa học của các muối 8

Bảng 1.4: Một số tính chất vật lý của nước muối 8

Bảng 1.5: Lượng muối cho các loại cá 13

Bảng 1.6 : Yêu cầu cảm quan của nước mắm Phú Quốc 17

Bảng 1.7 : Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm Phú Quốc 17

Bảng 1.8 : Chỉ tiêu vi sinh vật của nước mắm Phú Quốc 18

Bảng 4.1: Thành phần nguyên liệu và sản phẩm nước mắm 34

Bảng 4.2: Tổng kết số mẻ nấu trong 1 ngày, 1 năm 38

Bảng 4.3: Tiêu hao nguyên liệu cho 1 mẻ, 1 ngày, 1 năm 38

Bảng 4.4: Lượng phụ phẩm trong quá trình sản xuất 38

Bảng 4.5: Lượng bao bì cần dùng trong quá trình đóng chai 39

Bảng 4.6: Tiêu hao các nguyên liệu khác 40

Bảng 5.1: Liệt kê các thiết bị sử dụng điện 42

Bảng 6.1: Thông số thiết bị lọc khung bảng 45

Bảng 8.1: Bảng tính toán giá thành các thiết bị, dụng cụ 53

Bảng 8.2: Bảng tính toán chi phí nguyên liệu sản xuất cho 1 mẻ sản phẩm 54

Bảng 8.3: Bảng tính toán chi phí bao bì đóng gói và nhiên liệu cho 1 mẻ sản phẩm 54

Mở đầu



Nước mắm là một loại nước chấm quen thuộc, gần gũi, một sản phẩm đặc sắc mang tính dân tộc cổ truyền của nhân dân ở các vùng châu Á nói chung và Việt Nam nói riêng Nước mắm không chỉ là gia vị làm cho bữa ăn hàng ngày được ngon hơn mà nó còn là một loại thực phẩm giàu chất dinh dưỡng như : các axit amin, các vitamin, các chất khoáng….cần thiết cho sự phát triển của cơ thể.

Công thức làm nước mắm được truyền từ đời này sang đời khác, và mỗi địa phương lại có công thức khác nhau, tạo ra sản phẩm nước mắm đặt trưng cho từng vùng: Miền Bắc có nước mắm Cát Hải, Miền Trung có nước mắm Phan Thiết, Miền Nam có nước mắm Phú Quốc….Hiện nay nước mắm được ưa chuộng ở nhiều nước trên thế giới, ở các nước khác cũng có những sản phẩm nước mắm như: Shottusuru ở Nhật, nampla ở Thái Lan, ở Miễn Điện có Ngapi Hay Pilippin có Patic… Nhưng với phương pháp khác nhau thì sản phẩm có mùi vị không giống nhau

Phương pháp chế biến nước mắm cổ truyền ở Việt Nam có nhược điểm là chu kì sản xuất quá dài từ 6 tháng đến 1 năm hoặc có thể lâu hơn, vì vậy không kinh tế, Vài chục năm gần đây có nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước nhằm rút ngắn thời gian chế biến và nâng cao chất lượng, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của thị trường trong và ngoài nước Trong đó tiêu biểu là: sử dụng vi sinh vật trong quá trình sản xuất nước mắm nhằm rút ngắn thời gian lên men, nghiên cứu giải quyết hương vị cho mắm để thích hợp với từng thị trường khác nhau, từng bước cơ giới hoá quá trình sản xuất tiến dần đến tự động hoá trong nghề sản xuất nước mắm

Hàm lượng đạm trong nước mắm là một trong những yếu tố để chia mức chất lượng Theo TCVN 5107:2003, loại nước mắm đặc biệt có độ đạm từ 30 o N trở lên, loại hạng 1 khoảng 15 o N, loại hạng 2 (thấp nhất mà nước mắm tối thiểu phải có) từ 11 o N Để sản phẩm có độ đạm cao, có thể dùng phương pháp kéo rút liên hoàn, phương pháp tiếp nhiệt, phương pháp rút đạm trong cá Nước mắm cao đạm từ 35-60 o N sản xuất từ nước mắm thấp đạm qua phương pháp cô chân không Nước mắm được đun ở điều kiện áp suất thấp, nước bay hơi ở nhiệt độ thấp khoảng 50 o C nên bảo toàn được hương vị nước mắm, tạo cảm giác ngon ngọt khi ăn Kết quả kiểm tra chất lượng tại trung tâm Dịch Vụ và Phân tích Thí Nghiệm ( Sở khoa học và công nghệ TP.HCM): nước mắm 60 o N có đến 20 acid amin (nước mắm thường chỉ có 13 loại) Ngoài các chỉ tiêu về độ đạm cao, nước mắm còn chứa nhiều vitamin B và B12 (khoảng 1-5 µg/100ml nước mắm)

Hiện nay, quy trình sản xuất nước mắm có độ đạm cao áp dụng phương pháp cô đặc chân không, và áp dụng dây chuyền tinh lọc nước mắm có độ đạm cao đã nâng cao chất lượng nước mắm, đáp ứng được nhu cầu trong và ngoài nước Góp phần đảm bảo tính trung thực với chất lượng nước mắm truyền thống, không vì lợi nhuận trước mắt mà sử dụng hóa chất cấm sử dụng làm tăng độ đạm, hay gian dối trong việc ghi độ đạm trên nhãn để lừa người tiêu dùng Trong đồ án môn học này, em tiến hành xây dựng phân xưởng cô đặc nước mắm bằng phương pháp bốc hơi chân không, đây được xem là xu hướng nâng cao độ đạm phổ biến hiện nay

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

 Quá trình sản xuất nước mắm gồm 2 giai đoạn:

 Giai đoạn thuỷ phân protein nhờ enzyme protease, quá trình này xảy ra càng triệt để thì chất lượng nước mắm càng ngon, độ đạm càng cao Protein acid amin, peptid

 Giai đoạn tạo hương thơm: giai đoạn này nước mắm đã ngấu, tạo mùi vị đặc trưng do sự tạo thành của các acid hữu cơ như acid formic, acid acetic, acid

propionic, acidbutylic đồng phân tạo ra bởi vi khuẩn Pediococcus halophilus trong quá

trình lên men Ngoài ra,những nghiên cứu về nước mắm cho thấy tác nhân quan trọng

trong việc hình thành mùi thơm đặc trưng của nước mắm là các vi khuẩn yếm khí

Hình 1.1 Nước mắm

Tình hình sản xuất nước mắm Việt Nam

 Hiện nay, các nhà cung cấp thiết bị - công nghệ đã nghiên cứu nhiều thiết bị-công nghệ để phục vụ ngành sản xuất nước mắm như :

+ Máy lọc khung bản dùng để lọc nước mắm, và các thực phẩm dạng lỏng

+ Công nghệ sản xuất nước mắm được bổ sung iôt có lợi cho sức khỏe, phù hợp với tiêu chuẩn dinh dưỡng Việt Nam

+ Hệ thống cô đặc chân không và nâng cao độ đạm của nước mắm có chất lượng thấp, vẫn giữ được hương vị đặc trưng…

 Vì vậy, mặt hàng nước mắm ngày càng phát triển với nhiều loại khác nhau trên thị trường như: nước mắm cô đặc, nước mắm cao đạm, bột nước mắm,

nước mắm iôt, nước mắm không có mùi….đã được xuất khẩu sang nhiều nước trên thế giới, và khi hiệp định thương mại Việt –Mỹ đươc ký kết, nước mắm là một trong những mặt hàng đầu tiên xuất khẩu sang Mỹ Đặc biệt là nước mắm Phú Quốc không những nổi tiếng ở Việt Nam mà còn được biết ở nhiều nước trên thế giới, chỉ sử dụng duy nhất loại cá cơm ( loại cá cơm cho nước mắm ngon nhất là Sọc Tiêu và Cơm Than làm nguyên liệu)

 Có thể dùng cá nước mặn hay cá nước ngọt, nhưng thường người ta chọn cá nước mặn vì chúng có số lượng nhiều và có thể đánh bắt với sản lượng lớn

 Theo kinh nghiệm của người dân, đối với cá biển cá cơm là loại cá cho

ra nước mắm tốt nhất, có mùi vị thơm ngon đặc trưng

 Thành phần hóa học cơ bản của cá gồm có: nước, protide, lipid, glucid, muối khoáng, vitamin … , trong đó, nước chiếm tỷ lệ rất lớn, protid và lipid chiếm một phần đáng kể, glucid trong cá thường rất ít và tồn tại dưới dạng

glycogen

Hình 1.3 Cá cơm Bảng 1.1: Thành phần hóa học của một số loại cá nước mặn thường dùng làm nước mắm

Bảng 1.2: Thành phần hóa học của một số loại cá nước ngọt thường dùng làm nước mắm

Tên cá

Số gam trong 100 gam cá

Nước Nitơ toàn

phần Mỡ Muối khoáng

 Sơ lượt những biến đổi của nguyên liệu cá sau khi chết:

Sau khi chết, trong cơ thể cá xảy ra hàng loạt các biến đổi phức tạp, đặc biệt là những biến đổi sâu sắc vế mặt hóa học Thời gian từ lúc cá bắt đầu chết đến khi thịt bị thối rữa có thể chia làm 4 giai đoạn :

+ Sự tiết nhớt ra ngoài cơ thể ( giai đoạn tiết nhớt )

+ Sự tê cứng của thịt cá ( giai đoạn tê cứng )

+ Sự mềm hóa của cơ thịt cá ( giai đoạn tự phân )

+ Sự phân hủy thối rữa ( giai đoạn phân hủy )

 Thành phần hóa học chủ yếu của muối là NaCl, ngoài ra còn có một số tạp chất: bao gồm các chất không hòa tan, các ion Ca2+ , Mg2+ , Fe2+ , Fe3+ …

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của các muối

Cấp bậc NaCl Nước Chất vô cơ không tan Chất vô cơ tan

 Tính chất tan của nước muối:

Trong các cơ sở sản xuất, người ta thường sử dụng độ Baumé đo bằng tỷ trọng kế Baumé Nếu dùng Baumé kế đo nồng độ thì nước muối bão hòa ở nhiệt độ thường là 24oC và 26oC Bé (1oBé tương ứng với 1% NaCl tinh khiết)

Bảng 1.4: Một số tính chất vật lý của nước muối

Tên cá Số gam trong 100 gam cá

Nước Đạm

protein

Mỡ Muối khoáng

1.2.3 Nguyên liệu phụ

Tuỳ theo tập quán và thị hiếu của mỗi địa phương, trong việc chế biến hoặc trong khi pha chế nước mắm, ngưới ta cho thêm vào những thứ gia vị khác để làm tăng thêm sắc và hương vị của nước mắm như thính, nước hàng, ớt, riềng, quả thơm… hay cho thêm ruốc, ruột cá để rút ngắn thời gian chín của chượp

a-Thính: ở Nghệ An, Thanh Hóa hay dùng thính Thính có tác dụng làm cho nước

mắm có màu đỏ đẹp và tăng mùi thơm, át mùi tanh của cá Có nhiều loại thính như thính gạo tẻ, gạo nếp, thính vừng, thính ngô…

Cách làm thính:

+ Thính gạo: gạo đem bỏ vào chảo, rang đảo đều với ngọn lửa vừa cho tới khi hạt gạo bên ngoài xám đen còn bên trong vàng đậm thì thôi

+ Thính vừng: cũng rang như thính gạo nhưng ngọn lửa đun nhỏ hơn

+ Thính ngô: đem ngô ngâm nước một đêm ( để khi rang ngô sẽ không nở), phơi cho ráo nước rồi đem rang như cách làm thính gạo

Thính rang xong đem giã nhỏ rồi sử dụng

b-Nước hàng: từ Nghệ An trở vào người ta thường cho thêm nước hàng vào để làm

cho nước mắm được dịu, ngọt giọng, nước sánh, màu vàng đẹp

Cách làm nước hàng: đun mật hoặc đường đến độ ngả màu cánh dán hoặc thử vào nước lã thấy đóng cục, cắn ròn là được Sau đó cho thêm nước, chượp xấu hoặc bã chượp vào tỷ lệ cứ 2kg mật, 1kg mắm tôm, 1kg chượp hoặc bã và 6 lít nước lã Tiếp tục đun tới khi còn lại 6 lít nước là được Dùng vải phin trắng lọc lấy nước hàng để pha chế vào nước mắm

c-Nước màu: ở miền Nam người ta thường dùng nước màu để làm nước mắm được

dịu, ngọt giọng, màu vàng đẹp

Độ Baumé Khối lượng

riêng (d) %muối so với dung dịch %muối trong

100g nước

Điểm đông kết ( o C)

22

23

24 24.4

0.999 0.013 1.028 1.042 1.057 1.074 1.09 1.106 1.124 1.142 1.16 1.17 1.179 1.189 1.199 1.203

0

1 3.9 5.9 8.9 10.2 12.3 14.5 16.7

19 21.2 22.4 23.5 24.7 25.9 26.3

0 1.9 4.1 6.3 8.7 11.3 14.1

17 20.1 23.5 26.9

28 30.7 32.8

35 35.7

0 -1.1 -2.4 -3.8 -5.3 -7 -9.1 -11.3 -13.7 -16.5 -19.4 -21.2

-

-

-

-

Cách thắng nước màu: đun mật hoặc đường đến độ ngả màu cánh dán hoặc thử vào nước lã thấy đóng cục, cắn ròn là được Dùng vải phin trắng lọc lấy nước màu để pha chế vào nước mắm

d- Ớt, riềng: ở Quảng Bình người ta thường dùng ớt, riềng khô thêm vào trong khi

muối cá để làm cho nước mắm sau này có vị cay, ít mùi tanh

e- Quả thơm(dứa): ở Phú Quốc, Phan Thiết, Nam Ổ, Cấn Thơ… người ta hay

dùng mít chín hoặc dứa chín thêm vào trong khi muối cá để làm cho nước mắm sau này có

vị ngọt, hương thơm

f -Mắm ruốc, ruột cá: khi cho ruột cá, mắm ruốc (đã chín ngấu thì càng tốt) vào

chượp thì sẽ mau chín, vừa có mùi thơm đặc trưng của nước mắm cao đạm

Theo TCVN 5107:2003 yêu cầu về nguyên liệu là

Cá dùng để sản xuất nước mắm phải tươi có chất lượng phù hợp theo TCVN

3521-79

Muối ăn phù hợp với TCVN 3974-84, chỉ được sử dụng muối là loại dùng cho thực phẩm, đã qua bảo quản từ 1 đến 2 tháng để loại bỏ vị chát, đắng

Nước theo quy định 1329/2002/BYT/QĐ về “ Tiêu chuan vệ sinh nước uống”

Phụ gia sử dụng trong nước mắm theo quy định

1.3 Quy trình sản xuất nước mắm:

Hình 1.4 Sơ đồ quy trình sản xuất nước mắm

1.4 Giải thích một số quá trình:

1.4.1 Trộn muối:

 Mục đích: ức chế vi sinh vật và tạo hương vị cho sản phẩm

 Các thông số: tỉ lệ cá: muối thường là 3:1

Muối

Đóng chai Lọc

Nước mắm Chai, nắp

Pha đấu

Bảng 1.5 Lượng muối cho các loại cá

Stt Loại cá Lượng muối (%)

Cách 2: Trộn cá với muối, dứa băm và trên cùng cũng là lớp muối dày 3cm

 Khối hỗn hợp này được gọi là chượp

 Mục đích của việc phủ muối là tạo môi trường kỵ khí và ngăn dòi bọ

1.4.2 Lên men

 Mục đích: thủy phân protein nhờ hện enzyme trong nội tạng cá và vi sinh vật,

tạo màu sắc mùi vị cho sản phẩm

 Enzyme phân giải protein gồm 3 hệ:

 Hệ enzyme Methalo-protease ( aminopeptidase) chịu được nồng độ muối cao, có hoạt tính khá mạnh thủy phân rộng rãi đối với các loại peptid

 Hệ enzyme serin-protease, điển hình là tripsin, thủy phân mạnh đối với casein, các protein hòa tan và henoglobin

 Hện enzyme acid proteaza , đại diện là cathepsin D, thủy phân protein mạnh nhưng bị ức chế bởi nồng độ muối cao

 Thông số: lên men ở nhiệt độ thường, thời gian từ 6-12 tháng

 Các biến đổi

- Vật lý :

+ Có sự thoát dịch từ trong khối cá ra ngoài

+ Muối ngấm dần vào thịt cá

+ Thịt cá trở nên mềm và rã dần theo thời gian lên men

+ Có sự tăng nhiệt độ khối cá khi ủ chín

- Hóa học :

+ Có sự hình thành các cấu tử tạo hương vị thơm ngon cho nước mắm + Có sự thay đổi pH

+ Có sự thay đổi hàm lượng acid amin, béo, nitơ tổng…Trong quá trình chế biến nước mắm hàm lượng protein trong cá giảm xuống theo thời gian còn hàm lượng đạm tổng số, đạm acid amin, đạm peptid và các đạm bay hơi khác trong nước chượp đều tăng lên rõ rệt.Hàm lượng béo giảm có xảy ra các phản ứng thủy phân, oxy hóa chất béo,

+ Có phản ứng Mailard, các phản ứng deamin, decarboxyl… tạo màu sắc và hương

vị đặc trưng cho nước mắm

Protein polypeptide peptid acid amin

+ Enzim lipoxydase xúc tác oxy hóa chất béo trong cá hình thành các sản phẩm andehit, xeton, rượu …

+ Enzim lipase thủy phân chất béo tạo thành các acid béo và rượu

Lipid glycerol + acid béo

- Sinh học

+ Có sự sinh trưởng và phát triển của các loài vi sinh vật trong khối cá

- Cảm quan

+ Màu sắc nước dịch chảy ra có màu nâu vàng

+ Có mùi vị đặc trưng cho sản phẩm nước mắm

 Cách thực hiện: Nhiệt độ lên men tốt nhất khoảng 36-44oC Thiết bị lên men là thùng gỗ hình trụ, cao từ 2 -2.5m, đường kính 1.5 -2m, sức chứa từ 3 -10 tấn Sở dĩ người ta dùng loại gỗ mềm như bằng lăng, mít, bờ lời để làm thùng vì khi niền lại bằng dây song, chạy quanh mặt ngoài thân thùng, các mãnh gỗ siết chặt vào nhau không còn khe hở Khối cá muối sau khi được xếp vào thùng sẽ tiến hành gài nén và cho lên men

Hình 1.5 : Thùng gỗ dùng để sản xuất nước mắm

1.4.3 Chiết rút nước bổi

 Mục đích:

 Nước bổi là nước cốt từ cá chảy ra

 Chiết rút thêm nhiều chất dinh dưỡng từ cá

 Giúp náo đảo dung dịch từ trên xuống, dưới lên trên, nhiệt độ được điều hòa, tạo điều kiện thích hợp cho men phân giải

 Làm cho khí amoniac bay bớt ra ngoài không khí

 Cách tiến hành:

 Nước bổi sẽ thoái ra theo một lỗ đục dưới đáy thùng chải vào thùng hứng bên dưới

 Mỗi tuần kéo nước ra phơi một lần, buổi sáng kéo ra phơi, buổi chiều đổ vào ngay

 Trong quá trình lên men nước bổi được tháo ra, cá xẹp dần xuống nên phải tiếp tục nén xuống nữa Dùng vỉ tre đan sạch rồi dùng vật nặng đè chặt xuống

 Khi chượp chín, mở nút lù cho nước mắm cốt chảy ra, đổ vào thừng và rút lại vì nước cốt đầu tiên còn đục Sau đó mở lù điều chỉnh cho nước mắm chảy từ từ khoảng 30l/h Loại nước mắm cốt này có màu vàng, hương thơm đặc trưng, vị bùi Nước cốt thường không bán mà chỉ dùng để pha vào các loại nước mắm sau này

 Rút nước mắm bán:

 Cả một dãy thùng tạo ra một hệ thống kéo rút nước mắm liên hoàn Thường sử dụng 6 thùng thành một hệ thống kéo rút liên hoàn

 Quá trình kéo rút liên hoàn là quá trình rút đạm trong bã bằng cách dùng lượng nước bổi hoặc nước ít đạm cho chuyển lần lượt từ thùng này sang thùng khác để tăng đạm và tăng hương vị Nước mắm rút ra là nước mắm bán thành phẩm

Hình 1.6 : Sơ đồ hệ thống thùng long kéo rút nước mắm

1.4.4 Pha đấu

 Mục đích: Pha đấu các loại nước mắm để đạt chất lượng mong muốn

 Cách tiến hành:

 Nước mắm bán thành phẩm pha đấu với nước mắm cốt tạo thành nước mắm thành phẩm

 Nếu muốn tăng mùi vị cho sản phẩm, trước khi pha đấu dẫn qua thùng chượp tạo hương Đa số các thùng chượp tạo hương là các thùng chứa cá tạo hương đặc trưng cho nước mắm như cá Cơm, cá Linh, cá Nục…

 Nếu muốn tăng đạm cho sản phẩm thì cũng dẫn qua các thùng chứa các loại cá có đạm cao

1.4.5 Lọc:

Mục đích: tăng giá trị cảm quan, làm trong nước mắm

Cách tiến hành: Sau quá trình kéo rút ở quy mô công nghiệp người ta tiến hành lọc tiệt trùng bằng cách đưa nước mắm lần lượt qua màng lọc có kích thước lỗ lọc giảm dần như sau: 50µm, 20µm, 10µm, 5µm, 1µm, 0.8µm , 0.5µm

1.4.6 Bảo quản:

 Mục đích: tránh sự phát triển và xâm nhập của vi sinh vật

 Cách bảo quản:

 Có nắp đậy cẩn thận

 Giữ vệ sinh kho chứa, dụng cụ chứa đựng

 Kho chứa thoáng mát tránh bụi bậm, đặc biệt là nước

 Thường xuyên kiểm tra để phát hiện hư hỏng và tìm biện pháp xử lý ngay

1.5 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm

1.5.1 Chỉ tiêu và phương pháp xác định độ chính của chượp

Chỉ tiêu đánh giá chượp chín như sau :

Về cảm quan :

Màu sắc: màu nâu tươi, nâu xám hoặc xám, nước cốt có màu vàng rơm đến cánh dán Mùi: thơm, hơi tanh dịu, không có mùi chua hoặc mùi lạ khác, nước cốt có mùi thơm đặc trưng của nước mắm, không có mùi tanh hôi

Vị: ngọt dịu, nước mắm có vẻ ngọt đậm đà có dư vị

Về hoá học :

Tỉ lệ nitơ acid amin/ niơt toàn phần > 45% (đối với nước chượp cá nổi)

40% hoặc thấp hơn đối với nước chượp cá đáy

Các phương pháp khác :

Phơi nắng :

Cho 50ml nước mắm lọc ở ở chượp ra vào cốc đem phơi nắng nếu không có biến đổi

gì thì nước mắm đã chín, còn nếu chuyển từ vàng rơm hay cánh dán sang nghệ nhạt, mất hương đặc trưng, nước mắm chuyển sang đục thì là nước mắm chưa chín

Lắng đọng: cho nướcmắm đã lọc vào chai trắng trong đậy kín, lắc mạnh 30-40 lần, mở nút ra sau 20 phút nếu không có biến đổi là nước mắm đã chín

1.5.2 Chỉ tiêu chất lượng nước mắm

Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm: Theo TCN230:2006: Nước mắm Phú Quốc Cập nhật: 22/5/2006

Phân hạng: Nước mắm Phú Quốc được phân làm 5 hạng theo độ đạm toàn phần như sau: Đặc biệt, Thượng hạng, Hạng 1, Hạng 2, Hạng 3

Yêu cầu cảm quan:

Các chỉ tiêu cảm quan của nước mắm Phú Quốc phải đạt yêu cầu theo quy định tại Bảng 1.6

Bảng 1.6 – Yêu cầu cảm quan của nước mắm Phú Quốc

Tên chỉ tiêu Đặc biệt Thượng hạng Yêu cầu Hạng 1 Hạng 2 Hạng 3

1 Màu sắc Nâu vàng, nâu vàng đến nâu đỏ, nâu đỏ

2 Độ trong Trong, sáng, sánh, không vẩn đục Trong, không vẩn đục

3 Mùi Mùi thơm dịu, đặc trưng của nước mắm Phú Quốc, không có mùi lạ

4 Vị Ngọt đậm của đạm, có hậu vị rõ

Ngọt của đạm, có hậu

vị rõ

Ngọt của đạm, có hậu

vị

Ngọt của đạm, ít hậu vị

5 Tạp chất nhìn

thấy bằng mắt

Yêu cầu hóa học:

Các chỉ tiêu hoá học của nước mắm Phú Quốc phải đạt yêu cầu theo quy định tại Bảng 1.7

Bảng 1.7 – Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm Phú Quốc

Tên chỉ tiêu

Mức chất lượng Đặc biệt Thượng hạng Hạng 1 Hạng 2 Hạng 3

1 Hàm lượng nitơ toàn phần,

2 Hàm lượng nitơ axit amin, tính

bằng % so với nitơ toàn phần,

3 Hàm lượng nitơ amôniac, tính

bằng % so với nitơ toàn phần,

không lớn hơn

4 Hàm lượng axit, tính bằng g/l

5 Hàm lượng muối Natri clorua,

6 Hàm lượng Histamin, tính

Dư lượng tối đa của chì có trong nước mắm Phú Quốc là 0,5 mg/l

Chỉ tiêu vi sinh vật:

Các chỉ tiêu vi sinh vật của nước mắm Phú Quốc phải đạt yêu cầu theo quy định tại Bảng 1.8

Bảng 1.8 – Chỉ tiêu vi sinh vật của nước mắm Phú Quốc

phép

1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, tính theo số khuẩn lạc trong 1ml 104

3 Clostridium perfringens, tính theo số khuẩn lạc trong 1ml 0

6 Tổng số nấm men và nấm mốc, tính theo số khuẩn lạc trong 1 ml 10

Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO ĐỘ ĐẠM CỦA

NƯỚC MẮM

Ý nghĩa

 Sản xuất nước mắm cao đạm và cô đặc là vấn đề rất bức thiết trong tiêu dùng hiện nay, vì 2 lí do:

 Yêu cầu của vận chuyển

 Yêu cầu của sử dụng và bảo quản

 Đã có nhiều công trình nghiên cứu cô đặc nước mắm, nhưng một khó khăn chưa được giải quyết triệt để, đó là vấn đề hương vị của nước mắm và sự tổn thất đạm trong quá trình cô đặc

 Hiện nay đã có một số cơ sở sản xuất nước mắm cao đạm như ở Phú Quốc có nước mắm đạt 30- 40 độ đạm Nước mắm đặc biệt có độ đạm trên được sản xuất ở nhiều nơi nhưng nếu dựa vào phương pháp chế biến tự nhiên cổ truyền còn rất ít, chỉ khoảng 20- 25% của tổng lượng nước mắm Vậy ta cần nghiên cứu áp dụng các kỹ thuật tiến bộ để giải quyết các tồn tại này

2.1 Phương pháp kéo rút liên hoàn

 Đây là phương pháp sản xuất của khu vực Phú Quốc, Thuận Hải

 Sau khi đã rút được nước mắm thấp đạm (nước 2, 3, 4…) ta lần lượt cho vào các thùng chượp có lượng đạm từ thấp đến cao Kéo rút liên hoàn thật mạnh, vừa kéo rút vừa phơi nắng Kéo rút mạnh thì lấy được đạm nhiều, càng phơi nắng thì nước càng bốc hơi đi, nước mắm sẽ chóng chín và đậm đặc dần lại Với phương pháp này, ở Phú Quốc, Rạch Giá đã sản xuất nước mắm từ 30- 40 độ đạm, tất nhiên là tốn nhiều công, thời gian kéo dài, từ 1 đến vài năm và số lượng vẫn hạn chế

2.2 Phương pháp tiếp nhiệt: phơi nắng, phơi chảy, phơi lồng kính

Từ nước mắm thấp đạm, ta tiến hành tiếp nhiệt để làm bay hơi nước trong nước mắm theo nguyên lý cô đặc hoặc phơi sấy

a Phơi nắng:

Với phương pháp tiếp nhiệt tự nhiên, ta lợi dụng ánh sáng mặt trời để phơi (phương pháp này tương tự như sản xuất muối), lớp phơi càng mỏng thời gian phơi càng rút ngắn, phơi đến khi nào đạt nồng độ yêu cầu thì thu sản phẩm, trong khi phơi cần khuấy đảo để phá vở màng muối trên mặt, tăng khả năng bay hơi nước, điều cần chú ý là phải chọn địa điểm và xây dựng sân phơi chuyên dùng để đảm bảo chất lượng và vệ sinh, tốt nhất là xây dựng sân phơi ở nơi cao ráo thoáng gió, không bụi bặm, sân phơi được xây bằng gạch men trắng, tốt Phương pháp này thời gian khá dài và chất lượng nước mắm bị biến đổi nhiều

b Phơi chảy:

Ta lợi dụng ánh sáng mặt trời như trên nhưng thiết bị phơi được làm bằng kính đóng lại thành khung, sân phơi này có độ dốc khoảng 5 độ, tùy theo nồng độ yêu cầu của độ đặc ta có thể thay đổi độ dốc và diện tích của thiết bị phơi

Nước mắm thấp đạm được phun lên phía trên (hoặc chảy theo máng tràn tự nhiên) rồi tự động chảy xuống phía thấp Trong quá trình chảy chậm đó, nước mắm sẽ hấp thụ nhiệt bay hơi và phía dưới có một máng để tập trung nước mắm đậm đặc Trong quá trình chảy, muối sẽ đứng lại trên kính nên thỉnh thoảng phải ngừng quá trình phơi để lấy lớp muối ra Phương pháp này cho ta sản phẩm chất lượng tương đối tốt

2.3 Ứng dụng enzyme tăng hiệu quả thủy phân đạm

Như trên đã nói, với phương pháp chế biến nước mắm thông thường ta không thể nào rút hết được đạm trong cá, hoặc muốn rút được gần hết thì phải pha loãng và thời gian kéo rất dài, với kỹ thuật hiện đại các nhà sinh hóa đã ứng dụng enzime để thủy phân đạm trong cá một cách triệt để và nhanh chóng, sử dụng các loại nấm mốc, vi khuẩn sinh proteaza để thủy phân cũng đạt được kết quả tương tự Người ta đã sử dụng acid hoặc bazo mạnh để thủy phân thịt cá nhanh chóng, nhưng hiện nay ít dùng trong sản xuất

Với phương pháp trên, chỉ sau 24 giờ đến vài ngày, thịt cá được thủy phân hoàn toàn và triệt để, ta sẽ lọc và lấy được dung dịch cao đạm, nhưng lại không có mùi

vị, do đó ta sẽ đưa dung dịch cao đạm này kéo rút qua bã chượp tốt sẽ cho ta nước mắm cao đạm Với phương pháp này cho ta lượng đạm khá đậm đặc, do đó có thể dùng nó để pha đấu với các loại nước mắm thấp đạm hơn

2.4 Cô đặc nước mắm

2 4.1 Cô đặc nước mắm bằng gia nhiệt trực tiếp

a Sơ đồ quy trình cô đặc nước mắm bằng gia nhiệt trực tiếp ở áp suất thường

nước mắm

Đánh khuấy, gia nhiệt

Đánh khuấy, vớt bọt

Đánh khuấy sát đáy chảo, hạ nhiệt

Đánh khuấy mạnh, cho đường

Khấy mạnh, bổ sung đạm

Cho ra khay, sấy khô

Bao gói

Đánh đều, gia hương vị

Viên nước mắm

Sôi đều ở 105 o C

Gia nhiệt ở 105 o C trong 3 giờ Nước mắm độ khô 65%

Đánh khuấy hơi mạnh, hạ đến 90- 95 o C trong 1giờ 30 phút Nước mắm độ khô 75 %

Ở 85- 90 o C trong 30 phút

Mắm có độ khô 80%

Ở 80- 85 o C trong 5 phút Mắm có độ khô 82%

Đánh đảo liên tục,

ở 70- 80 o C trong

30 phút Mắm đặc, độ khô 85%

Làm nguội đến nhiệt độ bình thường

Ở 70 o C trong

60 phút Mắm có độ khô 87%

b Thuyết minh quy trình:

 Nguyên vật liệu:

Nước mắm được rút từ các lô chượp đã chín ngấu, hàm lượng đạm acid amin cao, nước mắm đem cô đặc phải đạt theo tiêu chuẩn nhà nước

Đường cát: dùng đường ly tâm hoặc đường kết tinh có màu từ vàng nâu đến trắng (có thể dùng đường bánh loại tốt) Đường phải tinh khiết không được lẫn tạp chất, bụi bẩn, rơm, rác… Đường phải khô ráo, không lên men chua

Mì chính hoặc dung dịch đạm: Mì chính dùng loại tinh thể, tinh khiết Các dung dịch đạm được thủy phân từ các động vật hoặc thực vật giàu đạm

Dung dịch hương vị: được sử dụng để kéo dài phần nào hương vị của nước mắm đã

bị mất đó và để đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng

 Nâng nhiệt:

Đầu tiên phải chuẩn bị lò, bếp, nồi, chảo cẩn thận Cho nước mắm vào rồi gia nhiệt để nhanh chóng nâng cao nhiệt độ cho khối nước mắm đến 1050C, nước mắm sôi mạnh Khi nước mắm sôi, bọt nổi lên mang theo tạp chất cần vớt bỏ đi Chú ý chỉ vớt bọt xám, không vớt bọt vàng Thời gian nâng nhiệt khoảng 30 phút

Trong quá trình nâng nhiệt, muối và Caxi lắng xuống đáy chảo, rất dễ đóng thành tảng kết tinh vào đáy chảo, đồng thời kéo theo đạm trong nước mắm cũng lắng xuống gây nên hiện tượng cháy khét làm giảm phẩm chất của mắm cô

 Gia nhiệt, bay hơi nước:

Sau khi nước mắm đã sôi, cần gia nhiệt mạnh để cho nước bay hơi nhanh chóng, nước mắm đặc dần, dễ tạo màng và lắng xuống dưới nên phải thường xuyên khuấy đảo để phá vỡ hiện tượng đó, tăng khả năng bay hơi

Sau khoảng 3 giờ gia nhiệt, nước mắm có độ khô 55- 60%, ta hạ nhiệt độ của nước mắm xuống 90- 950C, cô thêm khoảng 90 phút nữa ta sẽ được dung dịch nước mắm có độ khô 65- 70%

Trong quá trình cô, nước mắm đặc dần, phải đánh khuấy thật mạnh đề phòng hiện tượng dính chảo

 Cho gia vị, hương liệu và ra khuôn:

Khi độ khô đạt đến khoảng 70%, ta hạ nhiệt độ của nước mắm xuống 85- 90oC, cho đường vào và đánh khuấy rất mạnh khoảng 30 phút, đường sẽ chảy ra, hòa tan vào mắm, làm cho mắm có vị ngọt dịu, kết dính tốt

Sau 30 phút cô đặc, mắm có độ khô khoảng 72- 75% ta bổ sung vào một lượng đạm cần thiết, thường dùng bột ngọt để bổ sung, bột ngọt có tác dụng làm cho mắm cô có vị thơm, ngọt dịu Nếu có dung dịch đạm động vật hoặc thực vật thì cho vào một lượng nhất định để bổ sung cho lượng đạm mất đi trong quá trình cô đặc Sau đó tiếp tục khuấy đảo, cô đặc đến độ khô 75- 78%, hạ thấp nhiệt độ xuống 70- 750C Từ đây cho ra 3 loại sản phẩm như sau:

 Mắm kem: từ dung dịch mắm 78% độ khô, cho thêm hương vị vào để bổ sung phần nào cho hương vị đã mất đi, tạo điều kiện cho mắm hồi phục lại mùi vị của nó sau này Sau khi cho hương vị vào, đánh khuấy mạnh khoảng

20 phút là được mắm kem, cho vào lọ hoặc hộp nhựa, dán nhãn được thành phẩm

 Mắm bột: từ dung dịch mắm 78% độ khô, cho ra khay men, hoặc khay inox, tiếp tục sấy ở nhiệt độ 700C trong 60 phút ta sẽ được mắm bột có độ khô

87% Khi sấy có thể sử dụng hơi nước, nước nóng hoặc hơi lò gián tiếp để cấp nhiệt

Hình 2.1: Mắm bột

 Mắm viên: từ dung dịch mắm có độ khô 78%, giảm nhiệt độ xuống 75-

800C, tiếp tục đánh khuấy rất mạnh khoảng 10 phút nữa mắm sẽ có độ khô 82- 84% thì cho ra khuôn thành những viên Kích thước viên lớn nhỏ là tùy theo thị hiếu của thị trường tiêu thụ, nói chung viên càng nhỏ càng dễ sử dụng Đóng gói: mắm viên để nguội đến 400C, dùng túi PE bao gói từng viên nhỏ, hàn kín, sau đó lại cho các túi nhỏ vào túi lớn hơn, hàn kín lại, cho tiếp vào một túi cuối cùng cho nhãn, hàn kín lại là được thành phẩm

c Những điều cần lưu ý:

 Trong quá trình cô đặc, nước mắm dễ bị cháy, khét ở giai đoạn đầu tiên khi nâng nhiệt và ở giai đoạn cuối cùng khi mắm đã sắp khô, vì vậy trong quá trình chế biến phải đặc biệt lưu ý, ở hai giai đoạn này phải đánh khuấy thật mạnh

 Khi sản xuất nước mắm viên, độ khô cuối cùng của mắm lúc ra khuôn vô cùng quan trọng Nếu ra khuôn ướt quá thì mắm bị chảy nước, nếu để khô quá thì không thể nào ra khuôn được, vì vậy phải khống chế đúng độ khô nói trên Khi

ra khuôn phải có cán bộ kỹ thuật có kinh nghiệm quyết định, nên cho ra khuôn sớm hơn và tốt nhất là khi lấy ra mắm còn dẻo, sáng màu Nước mắm càng thấp đạm càng khó kết dính

 Khi cho gia vị như đường, bột ngọt vào không được cho sát vào thành nồi, chảo, chúng dễ bị cháy và phân hủy nhanh chóng làm tổn thất gia vị và có khi tạo vị đắng khét

 Dụng cụ, thiết bị để sản xuất nước mắm cô đặc phải dùng đồ inox, nhựa, gỗ, sành, sứ… Không được dùng gang, sắt vì chúng sẽ tạo thành những mùi vị tanh hôi khó chịu cho sản phẩm, màu sắc tối sẫm và còn gây độc nữa

 Bảo quản và sử dụng: mắm cô có lượng muối rất cao do đó rất dễ hút ẩm làm chảy nước Vì vậy bao gói phải thật kín, tách biệt hoàn toàn với bên ngoài Vì có hàm lượng muối cao nên thời gian bảo quản mắm cô không hạn chế

 Vấn đề gia phụ phẩm: Khi sản xuất mắm viên, ta phải tăng độ kết dính, ta phải dùng đường cát mới ra khuôn thành viên được, không nên dùng tinh bột, algenat… vì khi hòa trở lại nước mắm sẽ đục Đối với các phụ phẩm khác cho thêm hay không là tùy theo yêu cầu của khách hàng Khi sản xuất mắm kem

hoặc mắm bột cũng cho đường và các phụ phẩm khác theo yêu cầu của khách hàng mà gia giảm cho phù hợp

d Các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm: Các kết quả nghiên cứu trong

phòng thí nghiệm và trong thực tế sản xuất cho phép rút ra các nhân tố ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm trong quá trình cô đặc nước mắm như sau:

 Aûnh hưởng của nhiệt độ: Để xét sự biến đổi chất lượng của nước mắm, khi cô đặc ta phân nhiệt độ cô đặc ra làm 3 giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: Khi nhiệt độ tăng từ 50- 650C hàm lượng đạm tổng số giảm xuống nhanh chóng, tức là sự hao hụt về đạm trong dung dịch tăng lên, còn lượng đạm acid amin cũng biến đổi nhưng rất ít Sự hao hụt đạm tổng số ở giai đoạn 1 này là do đạm thối trong nước mắm khi gia nhiệt đã bay hơi đi nhanh chóng

+ Giai đoạn 2: Khi nhiệt độ tăng từ 65- 900C thì đạm tổng số và đạm acid amin đều giảm xuống chút ít, như vậy là sự phân hủy ở giai đoạn này không nhiều

+ Giai đoạn 3: Khi nhiệt độ tăng từ 90- 1050C thì lượng đạm tổng số và lượng đạm acid amin đều giảm dần xuống vì khi ở nhiệt độ cao thì đạm tổng số và đạm acid amin đều dễ bị phân hủy Sự hao hụt của đạm tổng số ở giai đoạn này nhiều và nhanh hơn đạm acid amin

Xét về màu sắc và mùi vị: khi ở nhiệt độ cô đặc thấp, màu sắc và mùi vị đều biến đổi ít nhưng ở phạm vi nhiệt độ cao thì sự biến đổi ấy khá rõ rệt Nhiệt độ cô đặc càng cao thì nước mắm càng mất mùi, vị càng khét, màu sắc sẫm tối, mất mùi vị của nước mắm tự nhiên

Từ các phân tích trên cho thấy rõ: để đảm bảo chất lượng của nước mắm ta nên chọn nhiệt độ cô đặc dưới 900C nhưng vấn đề này còn liên quan tới thời gian, độ khô của sản phẩm mà ta sẽ xét ở mục sau

 Aûnh hưởng của thời gian và tốc độ khô:

 Trong điều kiện thí nghiệm nhỏ, khi nhiệt độ cô đặc tăng từ 50- 1000C thì tốc độ khô của nước mắm tăng dần lên, nhiệt độ cô càng cao thì tốc độ khô càng nhanh Nếu lấy độ khô cuối cùng là 80% thì cô ở nhiệt độ

1000C mất 25 phút, ở 900C mất 12 giờ, ở 700C mất 55 giờ và ở 500C mất

120 giờ

 Sự phụ thuộc của tốc độ khô vào nhiệt độ cũng phân ra làm 3 giai đoạn: + Giai đoạn 1: tốc độ khô rất chậm

+ Giai đoạn 2: tốc độ khô trung bình

+ Giai đoạn 3: nhiệt độ lớn hơn 900C tốc độ khô nhanh, và ở nhiệt độ lớn hơn 1000C thì tốc độ khô rất nhanh

 Nếu xét đơn thuần về tốc độ khô của quá trình cô đặc thì chúng ta sẽ chọn nhiệt độ lớn hơn 1000C, vì ở nhiệt độ đó thời gian cô ngắn nhất Nhưng khi nhiệt độ cô lớn hơn 850C thì lượng đạm hao hư cũng tăng lên nhanh chóng

 Nếu cô ở nhiệt độ trên 1000C thì 20 phút đầu biến đổi của đạm tổng số và đạm acid amin cũng tương đối ít Sau khi nồng độ dung dịch tương đối đặc thì tốc độ biến đổi của đạm tăng lên

 Qua khảo sát trong thực tế sản xuất tại trường đại học Thủy sản cho thấy sự biến đổi của độ ẩm nước mắm trong quá trình cô đặc luôn giảm xuống liên tục theo thời gian cô đặc, và xét sự phụ thuộc của tốc độ khô vào sự bay hơi nước (hoặc độ ẩm của nguyên liệu) thì chia ra 2 giai đoạn rõ rệt

Hình 2.2: sự biến đổi của độ ẩm theo thời gian (1) và quan hệ giữa độ ẩm với tốc độ khô (2) khi cô đặc nước mắm ở 105 0 C

 Giai đoạn a’b’ độ ẩm giảm xuống mạnh, độ khô tăng lên nhanh chóng Ơû giai đoạn này hàm lượng nước trong nước mắm rất lớn nên tốc độ bay hơi nước là cực đại- giai đoạn đẳng tốc cho tới điểm b khi hàm lượng nước còn lại 40% thì tốc độ bay hơi bắt đầu giảm dần- giai đoạn giảm tốc Ơû giai đoạn đầu vì lượng nước bay hơi mạnh nên muối lắng xuống kéo theo một lượng đạm cùng xuống theo, nếu không kịp thời khuấy trộn sẽ bị cháy khét, ở giai đoạn cuối nồng độ của nước mắm đã đậm đặc cũng dễ sa lắng và cháy khét

 Aûnh hưởng của độ khô sản phẩm:

 Thí nghiệm cô đặc nước mắm ở nhiệt độ 70, 80, 1000C cho thấy: trong quá trình cô đặc nước mắm, khi độ khô của sản phẩm càng tăng, sự giảm về chất lượng sản phẩm cũng tăng, điều đó còn phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ cô đặc Nhiệt độ cô đặc càng cao, ảnh hưởng của độ khô tới chất lượng càng lớn

 Xét sự biến đổi của độ đạm ta thấy:

 Khi sử dụng nhiệt độ 1000C để cô, nếu độ khô đạt tới khoảng 65- 70% thì chất lượng của sản phẩm bắt đầu giảm, nếu cô tiếp, độ khô

t (phút)

càng cao, chất lượng giảm xuống càng nhiều Với nhiệt độ cô là

800C thì độ khô đạt tới 70- 75% chất lượng sản phẩm bắt đầu giảm và với nhiệt độ cô là 700C thì điểm ngoặt của chất lượng giảm xuống ở độ khô khoảng 75- 80%

 Về cảm quan: nhiệt độ càng cao và cô tới độ khô càng lớn thì sự biến đổi về màu sắc, mùi vị của sản phẩm càng nhiều

 Trong quá trình cô đặc, nhiệt độ cô đặc không biến đổi (1050C), độkhô càng tăng thì đạm tổng số và đạm acid amin đều tăng lên tương đối (vì lượng tuyệt đối không thay đổi) Nhưng khi độ khô đạt đến khoảng 55- 60% thì sự tăng lên đó lại giảm, điều đó là vì đạm tổng số và đạm acid amin bị tổn thất

Hình 2.3: sự biến đổi của đạm tổng số (1) và đạm acid amin số (2) theo độ khô trong khi cô đặc nước mắm ở 105 0 C

Từ kết quả thí nghiệm, cho ta các nhận xét sau:

 Nếu cô đặc ở nhiệt độ 100- 1050C thì độ khô của sản phẩm nên khống chế dưới 70%, nếu muốn có độ khô cao hơn thì giai đoạn cuối phải giảm nhiệt độ cô xuống

 Nếu cô đặc ở 800C thì độ khô của sản phẩm nên khống chế trong khoảng 75- 80%

 Nếu cô đặc ở 700C thì độ khô của sản phẩm có thể nâng lên trên 80%

2.4.2 Cô đặc trong điều kiện giảm áp suất

 Cô trong điều kiện giảm áp suất và hạ thấp nhiệt độ thì chất lượng của thực phẩm

ít bị biến đổi nhất Thí nghiệm áp dụng nhiệt độ cô đặc 60- 700C, đồng thời dùng bơm hút chân không để giảm áp suất trung bình và khống chế dung dịch nước mắm sôi ở 2 chế độ nhiệt độ đó Kết quả cho thấy:

 Trong điều kiện cô chân không, ta xét về sự ảnh hưởng của nhiệt độ thì thấy cô đặc ở 700C lượng đạm hao hư lớn hơn ở 600C

 Xét về màu sắc, mùi vị cũng cho ta kết quả tương tự

 Xét về ảnh hưởng của độ khô cho thấy, khi cô tới độ khô của nước mắm đạt trên 70% thì chất lượng cũng giảm xuống rõ rệt

 So sánh cô đặc ở điều kiện giảm áp suất và điều kiện bình thường ở cùng nhiệt độ, thì cô ở điều kiện bình thường chất lượng của nước mắm giảm nhiều hơn so với điều kiện cô đặc giảm áp suất

 Cô đặc trong chân không, sự biến đổi của đạm acid amin tương đối ít, điều đó có nghĩa trong điều kiện cô đặc nước mắm ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp, acid amin

ít bị phân hủy

Kết luận

 Từ sự phân tích các nhân tố ảnh hưởng cho ta các kết luận sau:

 Khi cô đặc nước mắm nên tiến hành cô bằng chân không và giảm áp suất sôi của dung dịch Như vậy phẩm chất của sản phẩm sẽ được đảm bảo tốt Trong điều kiện của thí nghiệm rút ra được kết quả: cô đặc chân không ở 600C tới độ khô 80% là tốt nhất vì ở điều kiện đó đảm bảo được phẩm chất của nước mắm

 Trong điều kiện bình thường thì nhiệt độ cô đặc không nên lớn hơn 800C và cô đến độ khô khoảng 75% là tốt, nếu cao hơn thì phẩm chất của nước mắm cô sẽ

bị giảm nhiều

 Nếu cô đặc ở nhiệt độ sôi bình thường 100- 1050C, đun lửa trực tiếp thì nên cô đến độ khô dưới 70% là thích hợp, nếu muốn tăng độ khô lên nữa thì phải giảm nhiệt độ cô xuống thích đáng

 Trong quá trình cô đặc, cố gắng tăng tiết diện bay hơi và tăng cường khuấy đảo để quá trình bay hơi được nhanh chóng đồng thời không tạo kết tủa hoặc đứng cái làm cháy khét cục bộ

 Mục tiêu của đồ án là thiết kế phân xưởng cô đặc nước mắm bằng phương pháp bốc hơi chân không, phương pháp này nâng cao độ đạm theo đúng tiêu chuẩn đồng thời đảm bảo chất lượng tốt nhất

Chương 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CÔ ĐẶC NƯỚC MẮM

Nước mắm cao đạm

Lọc

Điều vị

Lọc thô Cô đặc

Muối

3.2.Giải thích quy trình công nghệ

3.2.1 Quá trình cô đặc:

 Mục đích: nâng cao nồng độ chất khô, tăng độ đạm cho sản phẩm

 Nguyên lý của quá trình cô đặc chân không: Bản chất vật lý của quá trình cô đặc được giải thích theo thuyết động học phân tử Tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử chất lỏng nằm ở mặt thoáng ở một thời điểm nào đó lớn hơn vận tốc giới hạn nên các phân tử thoát khỏi bề mặt trở thành trạng thái tự do (hơi) Để bay hơi nước thì phân tử phải khắc phục lực liên kết ở trạng thái lỏng và trở lực bên ngoài Không những chỉ có các phân tử trên mặt thoáng mới bay hơi mà sự bay hơi chủ yếu là do sự tạo thành các bọt hơi trong chất lỏng Ở giai đoạn đầu, quá trình sôi trong chất lỏng có một số khí hòa tan, khi đun nóng chúng thoát ra tạo nhiều bọt, từ bọt này chất lỏng sẽ bay hơi (các chất tạo bọt bao gồm : protid, acid hữu cơ, và các muối của chúng), Cô đặc áp suất chân không, dung dịch có nhiệt độ sôi dưới 100oC

 Các biến đổi:

 Biến đổi tính chất vật lý:

 Sự thay đổi một số hệ số vật lý: hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung, hệ số cấp nhiệt, hệ số truyền nhiệt thì giảm

 Khối lượng riêng dung dịch, độ nhớt, tổn thất nhiệt do nồng độ, và nhiệt độ sôi thì tăng

 Biến đổi hóa lý

 Khi nhiệt độ của nước mắm lên đến điểm sôi, nước từ trang thái lỏng sẽ chuyển qua trạng thái hơi

 Cùng với nước các chất khí và cấu tử dễ bay hơi có trong dung dịch nước mắm cũng sẽ bị mất đi

 Quá trình kết tinh: Trong điều kiện nhất định (nhiệt độ, áp suất…) hàm lượng NaCl của nước mắm vượt quá độ hòa tan của NaCl thì NaCl tách ra Quá trình kết tinh gồm 2 giai đoạn:

+ Giai đoạn tạo mầm tinh thể: khi nước mắm đã đạt được tới điểm bão hòa NaCl thì khoảng cách giữa các ion Na+ và Cl- hẹp lại, cơ hội gặp gỡ giữa các ion nhiều lên, và tới giới hạn bão hòa nào đó các mầm tinh thể NaCl hình thành

+ Giai đoạn trưởng thành của tinh thể: Mầm tinh thể NaCl tiếp tục hấp thu thêm ion Na+ và Cl- vào bề mặt của nó mà lớn dần thành tinh thể NaCl

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình kết tinh: các thành phần của nhiều loại muối khác trong nước mắm ảnh hưởng ít nhiều đến khả năng hòa tan của NaCl, tốc độ khuấy trộn

 Đóng cặn do:

+ Trong dung dịch chứa 1 số muối vô cơ và hữu cơ ít hòa tan + Một số muối canxi hòa tan trong môi trường có nồng độ cao

Hình 3.1 Đồ thị biểu điễn độ bão hòa của dung dịch nước muối theo nhiệt độ

 Biến đổi tính chất hoá học:

 Biến tính protein làm tăng tổn thất

 Phân hủy một số vitamin

 Phân hủy các muối của một số aicd hữu cơ tạo thành kết tủa (như Oxalat Canxi)

 Biến đổi sinh học:

Ức chế và tiêu diệt vi sinh vật (do nhiệt độ cao và nồng độ chất khô cao)

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cô đặc:

 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ truyền nhiệt:

 Sự chênh lệch giữa hơi gia nhiệt và nhiệt độ sôi của nước mắm: Nồng độ chất khô của nước mắm tăng dần theo thời gian, hiện tượng này sẽ làm tăng dần nhiệt độ sôi của nước mắm Nếu muốn giảm nhiệt độ sôi của nước mắm ta cần tạo ra độ chân không sâu hơn

 Hiện tượng bám cặn trên bề mặt trao đổi nhiệt: Trong quá trình bốc hơi, một số cấu tử trong dung dịch nước mắm có thể bị bám dính trên bề mặt truyền nhiệt của thiết bị Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, một số protein bị biến tính; các hợp chất bị bám dính nói trên sẽ tương tác với nhau hoặc bị phân giải Kết qủa là chúng tạo nên một lớp cháy khét trên các bề mặt truyền nhiệt, từ đó

làm giảm hiệu suất của quá trình Có một số giải pháp kỹ thuật thường được sử dụng để hạn chế hiện tượng này Ví dụ như trong thiết bị cô đặc dạng bản mỏng người ta tăng tốc độ dòng chảy nguyên liệu trên các bề mặt truyền nhiệt làm giảm hiện tượng bám cặn, còn đối với thiết bị cô đặc dạng vỏ áo thì có thêm cánh khuấy

 Hiện tượng màng biên: Lớp nước mắm tiếp xúc trực tiếp với bề mặt truyền nhiệt – lớp màng biên – trong thiết bị bốc hơi thường tạo ra một trở lực lớn cho quá trình truyền nhiệt Độ dày của lớp màng biên có thể giảm xuống bằng cách tạo ra các dòng đối lưu hoặc sự chảy rối trong thiết bị

 Độ nhớt của nguyên liệu: Độ nhớt cao sẽ làm giảm chỉ số Reynolds và tốc độ tuần hoàn của nguyên liệu trong thiết bị, do đó hệ số truyền nhiệt giảm

 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của quá trình cô đặc

 Hiện tượng tạo bọt: Dưới tác dụng của nhiệt độ cao và do sự xuất hiện các bong bóng hơi, một số cấu tử có khả năng tạo bọt (protein) Lớp bọt trên bề mặt sẽ làm giảm tốc độ thoát hơi thứ ra khỏi sản phẩm

 Hiện tượng tổn thất chất khô do bị lôi cuốn bởi hơi thứ: Hơi thứ khi thoát ra khỏi thiết bị cô đặc có thể lôi cuốn theo một số cấu tử ở trạng thái sương mù Hiện tượng này xảy ra khi tác nhân gia nhiệt làm cho sự sôi của dung dịch quá mãnh liệt Thông thường, các thiết bị cô đặc có không gian hoặc bộ phận tách sương mù nhằm hạn chế sự tổn thất chất khô do hơi thứ lôi cuốn theo

 Thiết bị: Thiết bị cô đặc chân không

 Nguyên tắt và các thông số vận hành

 Khởi động bơm chân không đến áp suất Pck = 0.65 at

 Sau đó bơm dung dịch ban đầu từ bể chứa nguyên liệu vào nồi cô đặc bằng bơm ly tâm Quá trình nhập liệu diễn ra trong vòng khoảng 10 phút đến khi nhập đủ 1.5m3 thì ngừng

 Khi đã nhập liệu đủ 1.5m3 thì bắt đầu cấp hơi đốt (là hơi nước bão hòa ở áp suất 3 at) vào vỏ áo để gia nhiệt dung dịch Vỏ áo gồm nhiều ống xoắn nhỏ truyền nhiệt Hơi sẽ đi trong ống xoắn, trao đổi nhiệt với dung dịch nước mắm Hơi thứ được dẫn qua thiết bị ngưng tụ baromet và ngưng tụ bằng nước lạnh, sau khi ngưng tụ thành lỏng sẽ chảy ra ngoài bồn chứa Phần không ngưng được sẽ dẫn qua thiết bị tách giọt để chỉ còn khí không còn ngưng, được bơm chân không hút ra ngoài Hơi đốt khi ngưng tụ chảy ra ngoài qua cửa tháo nước ngưng, qua bẫy hơi rồi được xả

ra ngoài

 Quá trình cứ tiếp tục đến khi đạt nồng độ yêu cầu (sau thời gian cô đặc khoảng 10 giờ) thì ngưng cấp hơi Mở van thông áp, sau đó tháo sản phẩm ra bằng cách mở van tháo liệu

 Các thiết bị được lựa chọn trong quy trình công nghệ:

 Bơm: gồm bơm ly tâm và bơm chân không

+ Bơm ly tâm được cấu tao gồm vỏ bơm, bánh guồng trên đó có các cánh hướng dòng Bánh guồng được gắn trên trục truyền động, có ống hút và ống đẩy Bơm ly tâm được dùng để bơm dung dịch từ bể nguyên liệu vào nồi cô đặc

+ Bơm chân không được dùng để tạo độ chân không khi hệ thống bắt đầu làm việc

 Nồi cô đặc: hình dạng hình trụ đứng có vỏ áo bao bọc, có cánh khuấy Cánh khuấy có tác dụng tăng tiết diện bay hơi để quá trình bay hơi nhanh chóng đồng thời không tạ kết tủa hoặc đứng cái làm cháy khét cục bộ

 Thiết bị ngưng tụ: thiết bị ngưng tụ trực tiếp baromet Chất làm lạnh là nước được đưa vào ngăn trên cùng của thiết bị Thiết bị làm việc ở áp suất chân không nên nó phải đặt ở một độ cao cần thiết đề nước ngưng có thể tự chảy ra ngoài khí quyển mà không cần dùng máy bơm

 Thiết bị tách lỏng: được đặt sau thiết bị ngưng tụ baromet nhằm tách các cấu tử bay hơi còn sót lại, chưa kịp ngưng tụ, không cho chúng đi vào bơm chân không

 Các thiết bị phụ trợ khác: Bẫy hơi, các thiết bị đo áp suất, đo nhiệt độ, các loại van

 Ưu nhược điểm của thiết bị

 Ưu điểm:

 Giữ được chất lượng sản phẩm

 Nhập liệu và tháo liệu sản phẩm đơn giản, không cần ổn định lưu lượng

 Thao tác dễ dàng

 Có thể cô đặc đến các nồng độ khác nhau

 Không cần phải gia nhiệt ban đầu cho dung dịch

 Cấu tạo đơn giản, giá thành thấp

 Nhược điểm:

 Quá trình không ổn định, tính chất hóa lý của dung dịch thay đổi liên tục theo nồng độ, thời gian

 Nhiệt độ hơi thứ thấp, không dùng cho mục đích khác

 Khó giữ được độ chân không trong thiết bị

 Tốn năng lượng tao áp lực chân không trong thiết bị

3.2.2 Quá trình lọc thô

 Mục đích: Tách 1 phần lớn muối kết tinh trong quá trình cô đặc

 Các biến đổi:

 Vật lý: Có sự thay đổi về thể tích khối lượng

 Hóa lý: protein đông tụ lắng theo muối