THIẾT kế PHÂN XƯỞNG sản XUẤT KHÔ cá nục tẩm GIA vị

Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí Trong quá trình làm khô, sự thay đổi lượng nước trong nguyên liệu phụ thuộc vào các thông số trạng thái của không khí.. Nếu tốc độ chuyển động của không

GVHD : TRẦN THỊ NGỌC THƯ

SVTH : NGUYỄN VĂN SỰ

Đề tài : THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT KHÔ CÁ NỤC TẨM GIA VỊ

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT

1.1 Tổng quan về cá nục

1.1.1 Đặc điểm

Thân hình thoi, dẹp bên Chiều dài thân bằng 4,0 đến 4,5 lần chiều cao thân Bằng 3,3 đến 3,7 lần chiều dài đầu Mép sau xương nắp mang trơn, góc trên lõm Mõm dài, nhọn, miệng lớn, chếch, hàm dưới dài hơn hàm trên Răng nhỏ, nhọn, hàm trên và hàm dưới đều có một hàng Toàn thân, má và nắp mang phủ vảy tròn, nhỏ Đường bên hoàn toàn, vảy lăng phủ kín cả đoạn thẳng Vây lưng dài, thấp Vây ngực dài, mút vây đạt đến hoặc quá lố hậu môn Phần lưng màu xanh xám, bụng màu trắng Đỉnh vây lưng thứ hai

có mầu trắng

Cá nục có màu xanh trên đầu và màu trắng dưới bụng, mang cá có 1 điểm nhỏ màu đen Cá nục có chín gai trên vây lưng và 30_34 tia mềm Vậy hậu môn chỉ có ba gai và 26_29 tia mềm Thường có môt sọc màu vàng chạy từ đầu đến cuối đuôi

1.1.2 Phân loại

Tên tiếng anh Layang scad Round scad

Tên khoa học Decapterus

macrosoma Decapterus maruadsi Vùng phân bố Vịnh Bắc Bộ, vùng

biển Trung Bộ và Đông Tây Nam Bộ

Vịnh Bắc Bộ, vùng biển miền Trung và Đông, Tây Nam Bộ Mùa vụ khai thác Quanh năm Quanh năm

Nguồn nguyên liệu Được khai thác, đánh

bắt Cá này có sản lượng khá cao

Được khai thác, đánh bắt Cá này có sản lượng khá cao Ngụ cư khai thác Lưới vây, lưới kéo, vó Lưới vây, lưới kéo, vó,

mành Kích cỡ khai thác 100-230 mm 90-200mm

1.1.3 Thành phần dinh dưỡng

Thành phần dinh dưỡng trong 100g thực phẩm ăn được

Năn

g

lượ

ng

Thành phần chính Muối khoáng Vitamin

Nư

ớc Prôtêin Lipid Tro Calci Phospho Sắt Natri Kali A B1 B2 PP C Kca

93 76

4 21.3 0.8 1.3 58 216 2.3 67 246 27 0.05 0.23 3.4 0

1.2 Giới thiệu về quá trình sấy thực phẩm

1.2.1 Đặc điểm của quá trình sấy thực phẩm

Sấy là quá trình tách ra một lượng lớn nước hiện diện trong thực phẩm bằng việc sử dụng nhiệt Nước được tách ra bằng sự bốc hơi

hoặc thăng hoa

Sấy nhằm mục đích:

- Kéo dài thời gian bảo quản bằng việc hạ thấp aw

- Giảm khối lượng và thể tích sản phẩm (giảm diện tích kho và

giảm chi phí vận chuyển)

- Làm cho sản phẩm trở nên tiện dụng hơn với người tiêu dùng

- Quá trình sấy thực phẩm là một trong các phương pháp bảo quản thực phẩm lâu đời nhất

- Là sự lựa chọn bên cạnh tiến trình đóng hộp và lạnh đông

- Đơn giản, an toàn và dễ thực hiện

- Quá trình này có thể áp dụng tiến hành sấy thực phẩm liên tục suốt cả năm

- Chiếm ít không gian sản xuất

- Không đòi hỏi hệ thống lạnh

-1.2.2 Tác dụng của quá trình sấy

Sấy làm tách ẩm khỏi thực phẩm Do đó, vi khuẩn, nấm men và nấm mốc không thể phát triển và làm hư hỏng thực phẩm

Sấy làm giảm hoạt tính của các enzym nhưng không khử được hoàn toàn hoạt tính của chúng

1.2.3 Các kỹ thuật sấy

Sấy bằng không khí nóng

Sấy chất rắn: tủ sấy, sấy bom nhiệt, sấy băng tải, sấy tầng sôi… Sấy chất lỏng: sấy phun, sấy trống

Sấy thăng hoa: sử dụng cho cả chất rắn và chất lỏng

Sấy bằng vi sóng

Các phương pháp sấy thường ứng dụng cho thủy sản:

- Sấy bằng năng lượng mặt trời (phơi)

- Sấy bằng máy sấy (tủ sấy, máy sấy ngược dòng, máy sấy đối lưu, máy sấy tiếp xúc)

- Sấy bằng cách khử nước

Sấy bằng máy sấy bên trong xưởng:

o Thời gian sấy ngắn hơn

o Có thể sấy suốt năm và xuất khẩu đều đặn

o Sản phẩm ổn định về chất lượng và độ ẩm

o Ngăn ngừa ruồi và côn trùng gây bẩn sản phẩm

o Sử dụng nguồn năng lượng độc lập tại chỗ

Sấy bằng năng lượng mặt trời (phơi nắng):

Năng lượng mặt trời là một dạng năng lượng cơ bản và quan trọng nhất trong số các nguồn năng lượng có thể thay thế

Việt Nam là nước rất giàu nguồn năng lượng mặt trời Trước đây, khi chế biến cá khô, người ta thường dùng phương pháp phơi sấy bằng năng lượng mặt trời, vì nó có ưu điểm là phương pháp này rất rẻ tiền Tuy nhiên, phương pháp này bị lệ thuộc quá nhiều vào thời tiết, không đáp ứng được nguồn hàng đều đặn Hơn nữa sản phẩm rất dễ bị nhiễm

vi sinh vật (do tốc độ sấy rất chậm, nấm mốc dễ phát triển trên bề mặt sản phẩm), chất lượng không ổn định bằng phương pháp dùng máy sấy Vì thế, hiện nay, một số nhà xưởng đã đầu tư máy sấy để có thể

ổn định cho sản xuất

1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy Error: Reference source not found

a Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí

Trong quá trình làm khô, sự thay đổi lượng nước trong nguyên liệu phụ thuộc vào các thông số trạng thái của không khí Khi nhiệt độ không khí càng cao thì lượng nước trong nguyên liệu tách ra càng

nhanh, tốc độ khô sẽ nhanh Nhưng nhiệt độ chỉ nâng cao trong giới hạn cho phép, vì nhiệt độ quá cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của

sản phẩm, dễ làm cho cá bị cháy và gây nên sự tạo màng cứng ở lớp ngoài cản trở sự di chuyển của nước từ trong ra Nhưng nếu làm khô ở nhiệt độ thấp, dưới giới hạn cho phép thì quá trình làm khô sẽ chậm lại

dễ dẫn đến sự thối rửa, hủy hoại thịt cá

b Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí

Độ ẩm tương đối của không khí cũng là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến quá trình làm khô, độ ẩm không khí càng lớn thì quá trình làm khô sẽ chậm lại

c Ảnh hưởng của tốc độ chuyển động của không khí

Tốc độ chuyển động của không khí có ảnh hưởng tỷ lệ thuận đến quá trình làm khô Nếu tốc độ chuyển động của không khí quá lớn sẽ tốn nhiều nhiệt để giữ được nhiệt dộ cần thiết trên nguyên liệu, ngược lại tốc độ gió quá nhỏ thì làm quá trình làm khô chậm lại, dẫn đến sự

hư hỏng sản phẩm Vì vậy phải chọn một tốc độ gió thích hợp

d Ảnh hưởng của kích thước vật liệu

Nguyên liệu càng nhỏ, mỏng thì tốc độ làm khô càng nhanh Tốc

độ làm khô tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt và tỷ lệ nghịch với bề dày nguyên liệu Vì vậy khi làm khô cá phải chọn phương pháp cắt mổ thích hợp để làm khô được nhanh chóng

e Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu

Nguyên liệu đưa vào làm khô phải xét đến thành phần hóa học như mỡ, nước, protid, chất khoáng, kết cấu tổ chức rắn chắc hay lỏng lẻo, cá tươi hay ươn, mặn hay nhạt,… Dựa vào các yếu tố này ta chọn chế độ làm khô cho thích hợp

1.2.5 Các biến đổi xảy ra trong quá trình sấy

a Biến đổi vật lý

Về khối lượng

Do mất nước trong quá trình làm khô, làm cho khối lượng cá giảm xuống Sự giảm này đúng ra bằng lượng nước mất đi nhưng thực tế lại nhỏ hơn, nguyên nhân là do trong quá trình làm khô một số thành phần hóa học của cá bị oxy hóa làm cho khối lượng tăng lên chút ít Hiện tượng này rõ nhất trong trường hợp phơi, quá trình sấy kéo cá

Về thể tích

Thể tích nguyên liệu co rút lại, mức độ co rút phụ thuộc phương phàp làm khô Đúng ra thể tích của nguyên liệu giảm đi bằng với thể

tích của nước mất đi, nhưng thực tế lại nhỏ hơn Nguyên nhân là kết cấu tố chức của thịt cá là thể keo xốp nên khi nước mất đi, các khoảng trống của mô cơ vẫn tồn tại, hoặc chỉ co rút phần nào Đặc biệt khi sấy chân không và sấy thăng hoa thì thể tích co rút càng ít

Về màu sắc và mùi vị

Nguyên liệu phơi khô bị oxy hóa, các sắc tố bị khử, mặt khác là

do nước mất đi làm cho nồng độ chất khô tăng lên, sản phẩm sẽ có màu đậm hơn và mùi khét hơn

Về điểm đóng băng

Quá trình làm khô càng tiến triển thì điểm đóng băng của thịt cá càng giảm, vì nhiệt độ đóng băng phụ thuộc vào hàm lượng chất khô trong nguyên liệu

b Sự biến đổi về tổ chức của nguyên liệu

Tùy thuộc từng phương pháp làm khô, nhưng nói chung đều làm

tổ chức của nguyên liệu co rút lại chặt chẽ hơn

+ Phương pháp sấy bằng không khí nóng: do quá trình làm khô chậm nên cấu trúc cơ thịt chặt chẽ, khả năng hút nước phục hồi kém,

ăn cảm giác khô cứng và dai

+ Phương pháp sấy chân không: quá trình khử nước nhanh chóng nên cấu trúc tương đối xốp

+ Phương pháp sấy thăng hoa: do nước đông kết lại rồi thăng hoa nhanh chóng nên để lại các khoảng trống trong tổ chức cơ thịt, làm sản phẩm rất xốp, mức độ hút nước tốt và phục hồi lại được gần giống với trạng thái ban đầu

Nguyên nhân gây ra sự khác nhau về tổ chức đó là do:

+ Kết cấu hiển vi của các sợi cơ bị sắp xếp lại khác nhau và mỗi loại cấu trúc của sợi cơ có tính chất vật lí nhất định

+ Trạng thái và tính chất của các chất tạo nên sợi cơ có sự biến đổi khác nhau

Khả năng hút nước của sản phẩm phụ thuộc vào cấu trúc của protein Trong quá trình làm khô bằng gia nhiệt đã làm biến tính

protein và thay đổi cấu trúc, do vậy sản phẩm khô khó phục hồi được như trạng thái tươi như ban đầu

Mức độ dai của sản phẩm phụ thuộc vào sự tăng lên của số lượng liên kết trong phân tử protein bao gồm liên kết hydro, liên kết ion, …., hoặc liên kết giữa các chất dẫn xuất của protein biến tính

c Sự biến đổi về hóa học

Sự thối rửa và oxi hóa của lipid

Phụ thuộc vào:

+ Thời gian làm khô: càng dài thì biến đổi càng lớn do sự hoạt động của VSV và enzym, sự oxi hóa tăng làm biến đổi không tốt về màu sắc và mùi vị

+ Phương pháp làm khô: làm khô ở áp suất thường thì sản phẩm

dễ bị oxi hóa và thối rữa hơn so với điều kiện chân không hay chân không thăng hoa

* Sự thủy phân lipid:

Phản ứng thủy phân lipid có thể xảy ra khi không có enzyme xúc tác Ở nhiệt độ thường, phản ứng này xảy ra rất chậm, nhưng khi có enzyme thì phản ứng xảy ra rất nhanh Enzym lipaza có thể có sẵn trong nguyên liệu hoặc do VSV ở ngoài mang vào Lipid bị thủy phân thành glyceryl, acid béo và sản phẩm khác, đặc biệt acid butyric bị thủy phân tạo mùi ôi khó chịu

Hiện tượng thủy phân có thể xảy ra ở giai đoạn đầu của luộc và hấp, hoặc ở giai đoạn đầu của quá trình làm khô

* Sự oxy hóa lipid:

Quá trình oxy hóa lipid xảy ra nhanh chóng khi lipid tiếp xúc với không khí và nhiệt độ cao, tạo ra hydroperoxit, aldehyt, ceton, axit mono và dicacboxylic, epoxit … làm cho sản phẩm có mùi ôi, thối, đắng khét giảm giá trị thực phẩm

Sự đông tụ và biến tính của protein

* Làm khô ở áp lực thường

Sự biến tính của protein phụ thuộc vào nguyên liệu Nguyên liệu

đã gia nhiệt trước hay đã ướp muối, điều kiện làm khô tốt thì protein biến đổi ít, chất lượng cao vì tác dụng của muối ăn làm cơ thịt được cố định

Đối với cá tươi, protein chủ yếu là myosin và myogen đông đặc ở nhiệt

độ 550C và 600C Khi làm khô ở điều kiện thường, chúng đông tụ dần và biến tính từ protein sợi cơ có tính hòa tan thành trạng thái keo kết tủa, mất tính đàn hồi

* Làm khô bằng phương pháp chân không

Protein bị biến đổi nhẹ, chủ yếu ở giai đoạn đông kết, còn giai đoạn thăng hoa hầu như không có biến đổi Làm khô bằng phương

pháp chân không giúp protein sản phẩm ít biến đổi hơn các phương pháp khác

Cá tươi sau sấy chân không thì lượng đạm hòa tan trong nước và muối đều giảm, nhưng làm khô với cá đã tan giá thì lượng đạm đó hầu như không đổi

Sự biến đổi về tỉ lệ tiêu hóa của protein

Quá trình làm khô nếu nhiệt độ càng cao thì tỉ lệ tiêu hóa protein càng giảm Qua nhiều thí nghiệm cho thấy, làm khô ở áp lực thấp, nhiệt độ cao vừa phải và thời gian ngắn sẽ cho tỉ lệ tiêu hóa protein cao hơn ở nhiệt độ thấp và thời gian dài Sấy ở áp suất 20 mmHg, nhiệt

độ 500C, nếu áp suất càng giảm thì tỷ lệ tiêu hóa càng cao Không nên sấy ở nhiệt độ thấp hơn 300C ở điều kiện thường vì thời gian sẽ kéo dài, ảnh hưởng chất lượng sản phẩm

Sự thay đổi của thành phần chất ngấm ra

Mùi vị sản phẩm khô do nhiều nguyên nhân quyết định nhưng trong đó thành phần chất ngấm ra đóng 1 vai trò quan trọng Trong quá trình sấy khô, do enzym và VSV phân hủy một số chất ngấm ra làm giảm hàm lượng của chúng Sản phẩm khô mặn hay khô chín cũng tổn thất nhiều chất ngấm ra Trong quá trình làm khô, hàm lượng acid amin tự do lúc đầu giảm, nhưng sau đó tăng lên tương đối Quá trình sấy khô càng dài thì tổn thất chất ngấm ra càng lớn, mùi vị càng giảm

Quá trình tự chín của cá phơi khô

Người ta làm khô cá ngoài trời hay trong các lò sấy có quạt gió không khí nóng Ở nhiệt độ đó, thịt cá không bị biến tính bởi nhiệt và protein ít thay đổi, men trong tổ chức cơ thịt cá không bị phá hoại Enzym proteaza có ở tất cả các cơ thịt cá sẽ phân giải các phân tử protein lớn, các sản phẩm thủy phân của nó, do đó sự tự chín của cá đã xảy ra Enzym này ở cơ thịt động vật gọi là cathepxin Hoạt tính mạnh nhất của acthepxin ở pH = 4 – 5

Sự phân giải vì proteaza xảy ra rất chậm chạp Các enzym

proteaza lúc đầu không có hoạt tính và tồn tại trong các tế bào, khi gặp nhiệt độ thích hợp lúc phơi và cơ thịt được acid hóa bởi acid lactic tích tụ, cũng như khi tồn tại ánh sáng và không khí, thì chúng bắt đầu hoạt động và thủy phân protein

Sự thủy phân protein kéo dài từ 1 – 2 tuần, trong đó có sự phân hủy protein làm tăng các nhóm amin không mong muốn Tiếp theo là

thời kì thủy phân phân giải protein làm cho đạm phi prtotein và acid amin tăng lên

Để làm khô tốt, cần ướp muối nhạt ở nơi mát mẻ, sự khử nước tiến hành từ từ và protein cá ở trạng thái hơi trương lên, các mạch polypeptid có khả năng bị đứt ra, đóng vai trò quan trọng trong sự tự chín của sản phẩm

Quá trình tự chín do men lipaza cũng làm biến đổi sâu sắc chất béo Trong quá trình phơi, mỡ ở thịt cá chảy ra ngoài tạo thành lớp mỡ gần trong suốt Lớp mỡ này bị oxi hóa thành màng cứng, đàn hồi Đồng thời, sự di chuyển của chất béo dọc theo ống mao quản của sợi

colagen kéo theo chất keo ra ngoài bề mặt cá, làm thịt nó gần trong suốt, có màu hổ phách Tốc độ thủy phân chất béo nhanh, nhất là ở trạng thái phân tán Tốc độ này phụ thuộc vào nhiệt độ (cao), mức độ chiếu sáng và chiều dài bước sóng bức xạ của ánh sáng Tia tử ngoại

có tác dụng mạnh nhất

Trong khi làm khô, ngoài sự khử nước và tự chín của thịt cá, còn

có sự thủy phân, oxi hóa và làm khô của mỡ cá

Biến đổi của thịt cá khi sấy ở nhiệt độ cao

Làm khô cá ở nhiệt độ cao là phương pháp tách nước ở nhiệt độ

80 – 1200C Lượng ẩm sản phẩm không quá 15%

Các quá trình lý hóa xảy ra trong sấy:

- Khử nước

- Phân giải protid, chất béo

- Làm đông đặc và biến tính protid: sự phá vỡ màng nước bao quanh các hạt keo của protid và phá vỡ điện tích ngăn cản hạt keo tập trung lại, lúc đó các hạt keo tụ hợp lại, gây hiện tượng đông đặc thuận nghịch Sự đông đặc sợi cơ protid bắt đầu ở 300C, kết thúc ở 600C khi đã đông đặc được 95% protid hòa tan Khi protid bị biến tính không thuận nghịch sẽ làm protein đông tụ lại, mất khả năng hòa tan trong nước, dung dịch muối cũng như khả năng trương nở Màu sắc sợi cơ sẫm lại Sự đông đặc, biến tính protein xảy ra mạnh nhất ở 600C

- Phá hủy các hợp chất hữu cơ kém bền vững (vitamin), khử hoạt tính của men: do tác dụng của không khí ở nhiệt độ cao

- Tiêu hao 1 phần chất béo và oxy hóa các acid béo không bão hòa: dưới tác dụng của nhiệt độ cao,chất béo bị nóng chảy, oxy

hóa làm chất lượng sản phẩm giảm Do đó loại cá dùng phương pháp này phải có hàm lượng chất béo < 3%

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KHÔ CÁ NỤC

2.1 Thuyết minh sơ đồ quy trình công nghệ

2.1.1 Nguyên liệu: kiểm tra nguyên liệu

Mục đích kiểm tra chất lượng là để phân hạng và đánh giá phẩm chất của nguyên liệu để xử lý và chế biến

2.1.2 Rửa

Mục đích để loại hỏ tạp chất, loại bỏ chất nhầy còn dính trên cá 2.1.3 Xử lý

Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình chế biến Đây là quá trình làm sạch, loại bỏ nội tạng, vây và các phần không sử dụng của nguyên liệu

Nguyên liệu

Rửa

Xử lý

Ướp tẩm

Xếp khuôn

Sấy

Hoàn thiện

2.1.4 Tẩm gia vị

Mục đích công nghệ: chế biến

Mục đích của quá trình:

- Trong quá trình ướp sẽ có sự thẩm thấu qua lại giữa dịch ướp và chất từ trong cá (nước và một số chất hòa tan), sản phẩm có vị thơm ngon hợp khẩu vị với người sử dụng

- Tăng giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan cho sản phẩm

- Tạo điều kiện ức chế sự phát triển hệ vi sinh vật (nhiễm và có sẵn trong cá)

Ướp gia vị

Cách tiến hành :

Cá sau khi rửa, để ráo ta đặt lên lưới plastic chịu nhiệt Lưới này nhỏ có khả năng chịu nhiệt được sử dụng cho cả quá trình ướp và làm khô Kích thước lưới phải vừa với thùng ướp gia vị cũng bằng plastic Nhúng chìm lưới đã được xếp cá vào thùng ướp Rót dung dịch gia

vị vào theo cạnh của thùng Sau đó, ta đậy một nắp nhỏ ở trên với đường kính nắp bé hơn đường kính thùng

Thùng ướp sẽ được duy trì nhiệt độ trong tủ lạnh ở 8-10oC

Thời gian ướp 10–14 giờ

Trước khi lấy lưới ra, ta nghiêng thùng ướp để lấy dung dịch gia vị

ra, ấn nắp để vắt dịch

2.1.5 Xếp khuôn

Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sấy và bao gói

2.1.6 Sấy

Mục đích công nghệ: chế biến và bảo quản

Mục đích của quá trình:

- Tiêu diệt vi sinh vật trong nguyên liệu

- Tách ẩm, kéo dài thời gian bảo quản

Cách tiến hành: quá trình được chia làm 3 giai đoạn:

- Làm khô sơ bộ ở 45-50oC trong thời gian khoảng 2 giờ

- Sấy ở nhiệt độ 95-110oC trong thời gian khoảng 15 phút

- Làm nguội bằng không khí ở nhiệt độ phòng

2.1.7 Sản phẩm