Xử lý phế phụ liệu trong công nghệ sản xuất hoành thánh tôm thịt

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCMVIỆN CÔNG NGHỆ SH-TP ------TIỂU LUẬN Đề tài: Xử lý phế phụ liệu trong công nghệ sản xuất hoành thánh tôm thịt Môn: Xử lý phế, phụ l

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

VIỆN CÔNG NGHỆ SH-TP

- -TIỂU LUẬN

Đề tài: Xử lý phế phụ liệu trong công nghệ sản

xuất hoành thánh tôm thịt Môn: Xử lý phế, phụ liệu trong công nghệ thực phẩm

GVHD: Lê Hương Thủy Lớp: ĐHTP10A

Nhóm: 15

Mục lục

LỜI MỞ ĐẦU

Trong xã hội ngày nay, vấn nạn về ô nhiễm môi trường đang rất được quan tâm Nhất

là trong ngành thực phẩm, khi mà các nguồn nguyên liệu chính được sử dụng để chế biếnthực phẩm, còn các phế phụ liệu từ nguồn nguyên liệu đó không được sử dụng và thải rabên ngoài gây ô nhiễm môi trường Điển hình như tôm, thịt là những nguồn nguyên liệutươi ngon, phổ biến và có giá trị dinh dưỡng cao Tuy nhiên, kèm theo đó là các phế phụliệu như chitin, đầu, vỏ tôm, máu, dạ dày, da heo,… khi không được xử lý triệt để sẽ gây

ô nhiễm môi trường Chính vì lẽ đó, nhóm chúng em đã tìm hiểu về đề tài xử lý phế phụliệu trong ngành thực phẩm, mà cụ thể là phế phụ liệu trong sản phẩm hoành thánh tômthịt để qua đó, có thể hiểu thêm về sản phẩm cũng như có thể tận dụng tốt nguồn phế liệu

để góp phần tiết kiệm chi phí trong sản xuất và giảm thiểu vấn đề ô nhiễm môi trường

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

Nguyên liệu dùng trong sản xuất Há Cảo gồm:

• Nguyên liệu chính : Thịt, Tôm thẻ chân trắng, vỏ bánh

• Nguyên liệu phụ : Cà rốt, Củ sắn, Hành tím, Tỏi, Bột bắp, Dầu nành, và các loại gia vịkhác

1.1.Nguyên liệu chính:

1.1.1 Thịt heo:

Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của thịt

Thịt động vật là nguồn thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, chứa các protein, glucid,lipid, vitamin, khoáng chất … cần thiết cho con người Trong đó, đặc biệt là thành phầnprotein thịt có đầy đủ các acid amin không thay thế với tỷ lệ cân đối Thành phần vitamincũng khá đa dạng như : vitamin A, B1, B2, PP, … Vì vậy, thịt là nguồn thực phẩm quantrọng cho con người mà khó có một loại thực phẩm nào thay thế được

Hình 1 : Thịt heoHàm lượng nước trong thịt khá cao, chiếm khoảng 60 – 75% Nước đóng vai trò rấtquan trọng trong thịt, nó ảnh hưởng đến chất lượng của các quá trình chế biến và bảoquản thịt

Thịt cung cấp dinh dưỡng chủ yếu là protein với hàm lượng từ 15 – 20% Proteintrong được xem là nguồn protein hoàn hảo, chứa hầu như đầy đủ các acid amin cần thiếtvới tỷ lệ cân đối Lượng acid amin cần thiết vào khoảng 46%

Thành phần lipid trong thịt làm cho thịt vừa có giá trị năng lượng cao, vừa góp phầnlàm tăng hương vị thơm ngon của thịt Thành phần lipid thay đổi tùy thuộc vào chủngloại, cân nặng và vị trí miếng thịt

Trong thịt có chứa một số khoáng chất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của cơthể, loại thịt chứa nhiều mỡ thì lượng muối khoáng thấp hơn

Thịt là nguồn vitamin nhóm B rất tốt, nhưng hàm lượng thay đổi tùy theo loại thịt.Thịt lợn nạc chứa nhiều Thiamine hơn các loại khác

1.1.2 Tôm thẻ chân trắng:

Tôm là loại hải sản có giá trị kinh tế cao ở thị trường trong nước và trên thế giới Mộttrong những khâu then chốt khiến sản phẩm xuất xưởng có chất lượng cao là giữ chế độtươi của tôm nguyên liệu trước khi đưa vào dây chuyền chế biến

Tôm thuộc loài giáp xác, thân dài hơi tròn, được bao bằng một lớp vỏ mỏng cấu tạobằng chất chitine thấm canxi Màu sắc của tôm do sắc tố thuộc lớp cuticum hay những tếbào riêng biệt quyết định

Thịt tôm ngon và rất có giá trị, hàm lượng protid và muối khoáng ở thịt tôm rất cao.Trong thịt tôm có chứa nhiều hệ enzym khác nhau Khi tôm còn sống, các enzym này cótác dụng tham gia vào quá trình kiến tạo nên các tổ chức trong cơ thể tôm, giúp tiêu hóathức ăn và co giãn cơ Khi tôm chết, hệ enzym vẫn tiếp tục họat động và tham gia vào quátrình phân giải các hợp chất quan trọng trong cơ thể tôm như phân giảiadenosintriphotphat (ATP), glycogen, creatinphotphat… đặc biệt là sự hoạt động của hệenzym tiêu hóa sẽ làm phân giải tổ chức cơ thịt tôm Đây chính là nguyên nhân làm cho

cơ thịt tôm bị mềm và tôm bị giảm chất lượng

Ngoài ra thành phần hóa học của tôm cũng phụ thuộc vào trạng thái sinh lý, mùa vụ,thời tiết… sự khác nhau vể thành phần hóa học và sự biến đổi của chúng làm ảnh hưởng

rất lớn đến mùi vị và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, ảnh hưởng đến việc bảo quản tươinguyên liệu và quá trình chế biến.

Hình 1: Tôm thẻ chân trắng 1.1.3 Bột làm vỏ bánh:

Là nguồn nguyên liệu chính để làm nên vỏ bánh để cung cấp cho quy trình sản xuất

há cảo Bột há cảo được tổng hợp và được chế biến bởi nhiều loại bột khác nhau như: bộtnăng, bột gạo, bột nếp…

Bột rất dễ hút ẩm nên phải bảo quản đúng cách và hợp lý, thông thường thời gian sửdụng bột là từ 6 tháng cho đến 1 năm

Hai protein đầu chiếm tỉ lệ khỏang 20%, còn lại chiếm khỏang 80%

Tinh bột là glucid quan trọng chứa trên 90% chất khô của bột Chất bột được cấu tạo

từ hai thành phần chính là amyloza va amylopectin

Trong glucid của bột chứa một ít đường saccharoza, glucoza, frutoze, maltose,…

1.2 Nguyên liệu phụ:

Hành, tỏi là một trong những loại củ gia vị được sử dụng phổ biến nhất trong chếbiến thức ăn nhằm tăng hương vị cho thực phẩm Ngoài ra chúng còn có ý nghĩa dượcliệu Củ gia vị chứa nhiều tinh dầu và chất kháng sinh có tác dụng kháng khuẩn đối vớimột số loài vi khuẩn, kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm

Một số tác dụng của củ gia vị:

• Tạo mùi vị tốt, át đi mùi vị xấu, ví dụ mùi nồng của hành tỏi át đi mùi tanh của thịt, cá…

• Chứa nhiều chất kháng sinh thực vật

• Cung cấp nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng, vitamin cần thiết cho cơ thể sống

1.2.1.Muối :

Muối là một loại gia vị không thể thiếu trong chế biến

Vai trò:

• Tạo vị cho sản phẩm, nâng cao tính bền vững của sản phẩm khi bảo quản

• Có khả năng xúc tiến quá trình oxy hóa các thành phần trong thịt làm thay đổi màu củasản phẩm

1.2.2.Đường:

Đường sử dụng trong chế biến là đường saccharose sản xuất từ mía mua từ các nhàmáy đường trong nước Đường có tác dụng làm dịu vị mặn cho thực phẩm, cùng với cácloại gia vị khác làm cho sản phẩm có vị hài hoà hơn

1.2.3.Bột ngọt:

Sử dụng để tăng thêm mùi vị và giá trị dinh dưỡng trong thực phẩm Nó là chất điều

vị có giá trị trong công nghiệp thực phẩm

CHƯƠNG 2 : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HOÀNH THÁNH TÔM THỊT 2.1 Quy trình sản xuất thịt lợn :

2.1.1 Quy trình lò mổ lợn :

2.1.2 Quy trình xử lý thịt :

Thuyết minh quy trình:

2.1.2.1.Làm sạch và cắt nhỏ:

Mục đích : Loại bỏ tạp chất, chuẩn bị cho quá trình xay

Thực hiện: Thịt được lóc gân, không để lông và các tạp chất còn sót lại trên thịt.Thịt sau đó được cắt thành từng miếng nhỏ có kích thước khoảng 4 x 4 x 4 cm đểtạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xay

• Làm sạch, kiểm tra: Sau khi rã đông, tiến hành rút chỉ tôm, phân loại và kiểm tra để loại

bỏ hoàn toàn tạp chất còn sót lại ở Tôm Trong quá trình này, tôm được gữ ở nhiệt độ thấpbằng đá vảy

Rửa : Sau khi kiểm tra, tôm được rửa lại bằng nước thường, để ráo rồi xay.

Xay : để xay tôm cũng sử dụng máy xay trục vít như đối với thịt heo.

2.4 Chuẩn bị vỏ bánh:

Trộn – nhào bột

Bột há cảo sau khi mua về được bảo quản trên những palet nhựa cách mặt đấtkhoảng 5cm để chờ sử dụng

Bột khi được sử dụng làm vỏ há cảo sẽ được rây với đường kính lỗ rây 0,5mm Sau

đó được trộn sơ bộ bằng tay, lượng nước cho vào theo tỉ lệ 5kg bột / 6kg nước, nhiệt độnước trộn là 1000C Trong quá trình trộn sẽ cho thêm gia vị như: muối, bột ngọt, đường,dầu ăn

Sau khi trộn bằng tay, bột sẽ được đưa vào trộn bằng máy Một mẻ trộn thườngkhoảng 50kg bột nhão trong vòng 6 giây Bột sau khi trộn máy chuyển sang nhào bằng tayđến khi bột nhào đạt yêu cầu kỹ thuật thì đưa đến máy cán

Bột sẽ được chia thành những phần nhỏ hơn để dễ cán, thường là cán 5 lần đến độdày quy định (1 – 2 mm)

Bột sau khi cán thành tấm mỏng (chiều dày 1-2mm), sẽ được tạo hình bằng khuôn đểlàm vỏ há cảo Vỏ há cảo có hình tròn đường kính 75mm, khối lượng vỏ từ 12 - 12,5g

2.5 Quy trình công nghệ sản xuất hoành thánh:

Nguyên liệu sau khi qua sơ chế như trên sẽ được tiếp tục thực hiện qua các côngđoạn theo quy trình sau :

2.5.1.Phối trộn :

Đây là giai đoạn quan trọng để tạo nhân cho sản phẩm há cảo.

Gia vị dùng trong phối trộn gồm có: muối, đường, bột ngọt, tiêu, tỏi, hành tím Mục đích :

• Phân bố đều các thành phần trong hỗn hợp nguyên liệu, tạo nên trạng thái tương đối đồngnhất

• Tạo giá trị cảm quan cho thành phẩm về cấu trúc, mùi, vị

• Các quá trình biến đổi : các quá trình vật lý, hóa học, hóa lý, hóa sinh, vi sainh ít xảy ra vìgia đoạn này ít tốn thời gian

2.5.2.Định lượng 1 :

Mục đích : Chuẩn bị cho quá trình định hình

Tiến hành : Quá trình định lượng cần phải thực hiện càng nhanh càng tốt, tránh đểquá lâu ngoài không khí có thể làm giảm chất lượng sản phẩm Khối nhân được chiathành từng viên với khối lượng 12 – 13g/ viên

2.5.3.Định hình :

Mục đích : tạo hình cho sản phẩm để thu hút người tiêu dùng

Tiến hành : Quá trình định hình há cảo được thực hiện bằng tay với nhân và vỏ bánh

đã được chuẩn bị trước Sau khi định hình, bánh được xếp vào khay nhựa, mỗi khay 20bánh

Mục đích : Cân kiểm tra trọng lượng của từng khay bánh

Khi khay bánh đạt yêu cầu sẽ được xếp vào vỉ hấp bằng inox (4 khay / vỉ)

2.5.5.Hấp :

Mục đích : Làm chín sản phẩm, tiêu diệt vi sinh vật

2.5.6.Làm nguội :

Mục đích : Chuẩn bị cho quá trình kiểm tra và đóng gói

Thực hiện : Làm nguội bằng quạt trong thời gian 15 – 20 phút, đến khi nhiệt độxuống khoảng 25 - 300C thì dùng cọ quét lên mặt bánh một lớp dầu thực vật Xếp bánhvào hộp, 20 banh/1 hộp và cho vào khay nhựa chuyển vào cấp đông

2.5.7.Cấp đông :

Cho từng hộp bánh lên băng tải cấp đông, thời gian cấp đông là 40 - 50 phút, nhiệt

độ buồng cấp đông là -400C, nhiệt độ tâm sản phẩm -180C

Mục đích : Bảo quản sản phẩm

Thiết bị : Thiết bị cấp đông băng chuyền của hãng MYCOM Đây là dạng thiết bịlạnh đông nguyên liệu dạng rời với thời gian làm lạnh ngắn (IQF)

CHƯƠNG 3: CÁC PHẾ PHỤ LIỆU TRONG SẢN XUẤT HOÀNH THÁNH TÔM THỊT 3.1 Phế phụ liệu tôm:

3.1.1.Thành phần hóa học của đầu tôm, vỏ tôm:

• Protein: thành phần protein trong phế phụ liệu tôm tồn tại ở hai dạng: dạng tự do và dạngliên kết

 Dạng tự do: dạng này tồn tại ở phần thịt tôm từ một số tôm bị biến đổi và vứt đi lẫn vàophế liệu hoặc phần đầu và thịt bị sót lại trong đầu và nội tạng của tôm

 Dạng liên kết: ở dạng này protein không hòa tan và thường liên kết với chitin,canxicacbonat, với lipit tạo thành lipoprotein, với sắc tố tạo thành proteincarotenoit…

• Chitin: tồn tại dưới dạng liên kết bởi những liên kết đồng hóa trị với các protein dướidạng phức hợp chitin – protein, liên kết với các hợp chất khoáng và các hợp chất hữu cơkhác gây khó khăn cho viếc tách và chiết chúng

• Khoáng: thành phần khoáng chiếm tương đối đa số là canxi, photpho,… các khoáng chấtnày góp phần làm bền vững cấu tạo của vỏ tôm

Bảng 1: Thành phần hóa học của vỏ tôm:

3.1.2.Hướng sản xuất và quy trình sản xuất sản phẩm từ phế phụ liệu tôm:

3.1.2.1.Chitin:

• Chitin – chistosan là một polysaccarit tồn tại trong tự nhiên với sản lượng rất lớn Trong

tự nhiên chitin tồn tại ở trong cả động vật và thực vật Là polysaccarit có đạm không độc,

có khối lượng phân tử lớn Cấu trúc của chitin là tập hớp các monosacharit (N – acetyl – β– D – glucosamine) liên kết với nhau bởi các cầu nối glucozit và hình thành một mạng cácsợi có tổ chức

• Trong các loài thủy sản, đặc biệt trong vỏ tôm, cua, ghẹ có hàm lượng chitin

• Chistosan khá cao, dao động từ 14 – 35% so với trọng lượng khô Vì thế nó rất thích hợp

để sản xuất ra từ các phế phụ liệu tôm

• Chitin tồn tại với các chất oxy hóa mạnh như thuốc tím, oxy già, nước javen,… lợi dụngtính chất này mà người ta sử dụng các chất oxy hóa trên để khử màu cho chitin

• Khi đun nóng dung dịch NaOH đậm đặc (40 – 50%), ở nhiệt độ cao thì chitin sẽ bị mấtgốc acetyl tạo thành chistosan Từ tính chất này người ta điều chế ra chistosan từ chitin,chất này có tác dụng: ứng dụng trong công nghệ thực phẩm (màng bao gói, bảo quản thựcphẩm), là một polymer dùng an toàn cho người, lại có hoạt tính sinh học đa dạng,chistosan được đưa vào thành phần trong thức ăn như sữa chua, bánh kẹo, nước ngọt,… làchất trung gian để điều chế ra glucosamine có nhiều tác dụng trong y học

Từ các yếu tố trên ta có thể thấy được chitin là một chất có tác dụng quan trọngtrong việc sử dụng trong công nghệ thực phẩm cũng như trong y học mà vỏ tôm thì lại

chưa nhiều chitin, cho nên ta có thể sử dụng phế phụ liệu tôm để sản xuất ra được chitin,

sử dụng tối đa phần phế phụ liệu trong quy trình sản xuất hoành thánh tôm thịt

3.1.2.2.Quy trình sản xuất chitin từ phế phụ liệu tôm:

Có nhiều quy trình sản xuất chitin từ phế phụ liệu tôm bằng các phương pháp nhưphương pháp hóa học, phương pháp sinh học, phương pháp hóa học kết hợp với sinh học.Các phương pháp này được thực hiện chủ yếu là loại bỏ protein và các khoáng chất để thuđược chitin Như ta thấy ở bảng trên vỏ tôm chứa 3 thành phần chính là chitin, protein vàkhoáng, trong đó chitin chiếm tỷ trọng lớn nhất, gần 30%, tiếp theo là hàm lượng khoáng

và protein Ngoài ra, trong vỏ tôm cũng chứa một lượng nhỏ lipid So với hàm lượngchitin và protein trong hỗn hợp đầu vỏ tôm, hàm lượng chitin chỉ riêng ở vỏ tôm cao hơn

và hàm lượng protein của vỏ thấp hơn đáng kể Do đó, quá trình loại protein khỏi vỏ cóthể thuận lợi hơn so với xử lý đầu tôm

• Quy trình công nghệ sản xuất chitin và chistosan bằng phương pháp hóa học.

Quá trình loại bỏ protein: Ta tiến hành loại bỏ hoàn toàn protein bằng dung dịchNaOH 3%, protein bị kiềm thủy phân thành các amin tự do tan và được loại ra theo quytrình rửa trôi Lượng NaOH 3% cho vào cho đến khi ngập toàn bộ nguyên liệu và kiểm tra

pH = 11 – 12 là được để đảm bảo protein bị loại bỏ hoàn toàn Đun ở nhiệt độ 90 – 95oCtrong vòng 3 – 4h sản phẩm sau khi nung được rửa sạch bằng nước thường hoặc nước cấtđến pH = 7

Tiếp đó tiến hành rửa trung tính, nhằm mục đích rửa trôi các muối natri và các amin

tự do và NaOH dư Sau đó sấy ở nhiệt độ 60oC thu được chitin khô

Quá trình khử khoáng: Trong vỏ tôm thành phần chủ yếu là CaCO3, MgCO3 và rất ítCa3(PO4)2, nên người ta thường dùng các loại acid như HCL, H2SO4 để khử khoáng

Khi khử khoáng, nếu dùng H2SO4 sẽ tạo muối khó tan nên ít sử dụng, người ta dùngHCL để khử khoáng.

Trong quá trình rửa thì muối Cl- tạo thành được rửa trôi, nồng độ acid HCL có ảnhhưởng lớn đến chất lượng của chitosan thành phẩm, đồng thời có ảnh hưởng lớn đến thờigian và hiệu quả khử khoáng

• Quy trình công nghệ sản xuất chitin và chistosan bằng phương pháp sinh học

Việc sản xuất chitosan theo phương pháp sinh học kết hợp hóa học cũng thực hiệntheo các bước: khử protein, khử khoáng Chúng ta thấy công đoạn khử khoáng hiệu quảnhất và duy nhất chỉ thực hiện bằng phương pháp hóa học

Công đoạn khử Protein ở đây chúng ta dùng phương pháp sinh học, đó là khửprotein bằng enzyme protease với nồng độ 13% tỷ lệ w/v = 1/5 với nồng độ pH thích hợp

từ 5- 5.5 ở nhiệt độ 70 -800C trong thời gian 4 giờ Trong phương pháp này người ta cóthể dùng các chế phẩm enzyme protease hoặc hiện nay người ta đang nghiên cứu sử dụngcác chủng vi vật để phân hủy protein

Ưu điểm của phương pháp sinh học là sạch, giảm chi phí, tạo những chất thải hữu cơ

dễ phân hủy nhưng lượng protein tách ra không triệt để

Qúa trình khử khoáng được thực hiện tương tự như quy trình công nghệ sản xuấtchitin bằng phương pháp hóa học

Phương pháp cơ học được thực hiện tương tự như quy trình công nghệ sản xuất chitinbằng phương pháp hóa học

Qúa trình tẩy màu được thực hiện tương tự như quy trình công nghệ sản xuất chitinbằng phương pháp hóa học

Đây là một phương pháp sản xuất ra chitin có hàm lượng cao hơn so với hàm lượngchitin được sản xuất bằng phương pháp hóa học Hàm lượng protein và khoáng còn lạicủa chitin khử protein bằng phương pháp sinh học còn cao, đặc biệt là hàm lượng protein(gần 9%) Điều này có thể là do khả năng khử protein một cách triệt để từ vỏ tôm bằngprotease là rất khó vì sự liên kết chặt chẽ giữa chitin và protein trong vỏ tôm làm hạn chế

sự tiếp xúc của protease trong quá trình thuỷ phân Holanda và Netto (2006) cũng ghinhận kết quả tương tự khi sử dụng protease để khử protein của phế liệu tôm Do đó, đểthu được chitin có độ tinh sạch theo yêu cầu thì cần có bước xử lý thêm bằng dung dịchNaOH loãng để loại bỏ phần protein còn lại

Ưu điểm của phương pháp xử lý sinh học là hạn chế ô nhiễm môi trường do quá trìnhsản xuất chitin gây ra Mặc khác, có thể thu hồi protein trong dung dịch thủy phân bằng