Sự phát triển mạnh mẽ của ngành chế biến thủy sản đã tạo ra các sản phẩm có thể chế biến thành nhiều món ăn hoặc dùng cho nhiều mục đích khác nhau Một trong các sản phẩm đó là surimi Surimi là một bán thành phẩm có giá trị được dùng để sản xuất các sản phẩm mô phỏng phục vụ cho nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng đặc biệt là những người không thể ăn được tôm cua… do dị ứng hay nhiều nguyên nhân khác Đồ án này hướng đến xây dựng nhà máy chế biến surimi trong Khu Công nghiệp Dịch vụ Thủy sản Đà Nẵng Đồ án bao gồm 9 chương và 5 bản vẽ
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA
Thiết kế nhà máy chế biến thủy sản sản xuất 2 mặt hàng:
- Surimi cá mối, năng suất: 100 tấn nguyên liệu/ngày
- Cua que từ surimi, năng suất: 30 tấn sản phẩm/ngày
Họ và tên sinh viên: Trần Ngọc Tân Số thẻ sinh viên: 107140147
Lớp: 14H2B Khoa: Hóa Ngành: Công nghệ thực phẩm
Đà nẵng – Năm 2019
Trang 2
TÓM TẮT
Ngày nay với sự phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm thì ngày càng có nhiều sản phẩm thực phẩm được ra đời, trong đó phải kể đến sản phẩm từ thủy hải sản Với nguồn nguyên liệu dồi dào và cũng nhằm làm tăng giá trị kinh tế, em đã được giao nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy chế biến thủy sản sản xuất 2 mặt hàng:
- Surimi từ cá mối, năng suất: 100 tấn nguyên liệu/ngày
- Cua que từ surimi, năng suất: 30 tấn sản phẩm/ngày”
Bài làm của em bao gồm 1 bản thuyết minh và 5 bản vẽ Ao
- Bản thuyết minh gồn 9 chương:
+ Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật;
+ Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm;
+ Chương 3: Lựa chọn và thuyết minh quy trình công nghệ;
+ Chương 4: Tính cân bằng vật chất;
+ Chương 5: Tính và chọn thiết bị;
+ Chương 6: Tính lạnh – hơi – nước;
+ Chương 7: Tổ chức và tính xây dựng;
+ Chương 8: Kiểm tra chất lượng của nguyên liệu và sản phẩm;
+ Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh trong nhà máy
- Các bản vẽ Ao gồm:
+ Bản vẽ số 1: Sơ đồ quy trình công nghệ;
+ Bản vẽ số 2: Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính;
+ Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính;
+ Bản vẽ số 4: Tổng mặt bằng nhà máy;
+ Bản vẽ số 5: Đường ống hơi - nước
Trang 3ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
KHOA HÓA
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Trần Ngọc Tân Số thẻ sinh viên: 107140147
Lớp: 14H2B Khoa: Hóa Ngành: Công nghệ thực phẩm
1 Tên đề tài đồ án:
Thiết kế nhà máy chế biến thủy sản sản xuất 2 mặt hàng:
- Surimi cá mối, năng suất: 100 tấn nguyên liệu/ngày
- Cua que từ surimi, năng suất: 30 tấn sản phẩm/ngày
2 Đề tài thuộc diện: ☐Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu
+ Surimi từ cá mối, năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
+ Cua que từ surimi, năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán
+ Mục lục
+ Mở đầu
+ Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật
+ Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm
+ Chương 3: Lựa chọn và thuyết minh quy trình công nghệ
+ Chương 4: Tính cân bằng vật chất
+ Chương 5: Tính và chọn thiết bị
+ Chương 6: Tính nhiệt – hơi – nước
+ Chương 7: Tổ chức và tính xây dựng
+ Chương 8: Kiểm tra chất lượng của nguyên liệu và sản phẩm
+ Chương 9: An toàn lao động - vệ sinh xí nghiệp – phòng chống cháy nổ
+ Kết luận
+ Tài liệu tham khảo
5 Các bản vẽ và đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ):
+ Bản vẽ sơ đồ quy trình công nghệ (Ao)
+ Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (Ao)
+ Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (Ao)
+ Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy (Ao)
+ Bản vẽ đường ống hơi - nước (Ao)
Trang 47 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 24/01/2019.
Trang 5LỜI NÓI ĐẦU
Xuất phát từ tiềm năng khai thác, sự phát triển mạnh mẽ của ngành chế biến thủy sản và nhu cầu tạo ra các sản phẩm có thể sử dụng để chế biến nhiều món ăn, sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau thì việc sử dụng surimi ngày càng nhiều Được sự phân công của khoa Hóa Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng và được sự hướng dẫn của TS Nguyễn Thị Trúc Loan, em “Thiết kế nhà máy chế biển thủy sản với hai mặt hàng:
- Surimi từ cá mối, năng suất: 100 tấn nguyên liệu/ngày
- Cua que từ surimi, năng suất: 30 tấn thành phẩm/ngày’’
Bằng sự cố gắng, tinh thần trách nhiệm cao và đặc biệt là sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của cô Trúc Loan, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến cô
Em cũng xin gửi lời cám ơn đến các thành, các cô thuộc Khoa Hóa nói riêng và thuộc Đại học Bách khoa Đà Nẵng nói chung đã tận tình truyền đạt các kiến thức và nhiều kinh nghiệm trong công việc, trong cuộc sống sẽ là hành trang giúp emi tự tin khi hoàn thành việc học tập ở trường
Em cũng xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn bên cạnh giúp đỡ và hỗ trợ em rất nhiều trong thời gian qua
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!
Trang 6LỜI CAM ĐOAN
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em có tham khảo một số tài liệu liên quan đến chuyên ngành hóa thực phẩm nói chung, sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng nói riêng
Em xin cam đoan đề tài này là do chính em thực hiện, các số liệu thu thập và kết quả phân tích trong đề tài là trung thực, khách quan, nguồn trích dẫn có chú thích rõ ràng, minh bạch, có tính kế thừa, phát triển từ các tài liệu, công trình nghiên cứu được công bố, các website Nếu không đúng như đã nêu trên, em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của mình
Sinh viên thực hiện
Trần Ngọc Tân
Trang 7MỤC LỤC
TÓM TẮT
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI NÓI ĐẦU i
LỜI CAM ĐOAN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ ix
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU xiiii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ – KỸ THUẬT 2
1.1 Vị trí địa lý 2
1.2 Đặc điểm tự nhiên 2
1.3 Vùng nguyên liệu 3
1.4 Hợp tác hóa 3
1.5 Nguồn cung cấp điện 3
1.6 Nguồn cung cấp hơi – nước 3
1.7 Thoát nước 4
1.8 Giao thông vận tải 4
1.9 Nguồn cung cấp nhân công 4
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 5
2.1 Nguyên liệu 5
2.1.1 Cá mối 5
2.1.2 Phụ gia dùng trong sản xuất surimi 8
2.1.3 Phụ gia trong sản xuất sản phẩm mô phỏng 11
2.2 Surimi 13
2.2.1 Khái niệm 13
2.2.2 Đặc điểm của surimi 14
2.2.3 Yêu cầu nguyên liệu cá trong sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng 14
2.2.4 Sự tạo gel trong sản xuất surimi 15
2.2.5 Các hiện tượng xảy ra trong sản xuất surimi 16
2.3 Sản phẩm mô phỏng cua que 17
Trang 82.3.1 Nguyên tắc 17
2.3.2 Vai trò của phụ gia sử dụng cho sản phẩm mô phỏng 17
2.4 Đặc điểm một số quá trình sản xuất surimi và cua que 17
2.4.1 Xử lý nguyên liệu 17
2.4.2 Rửa cá 18
2.4.3 Tinh chế 19
2.4.4 Phối trộn 19
2.4.5 Chờ định hình 20
2.4.6 Chờ đông 20
2.4.7 Cấp đông và bảo quản surimi 20
2.4.8 Gia nhiệt sơ bộ 21
2.4.9 Bọc màu 21
2.4.10 Hấp chín – làm nguội 21
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 22
3.1 Sản phẩm surimi 22
3.1.1 Quy trình công nghệ 22
3.1.2 Thuyết minh quy trình 23
3.2 Sản phẩm mô phỏng cua que 26
3.2.1 Quy trình công nghệ 26
3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 27
CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 30
4.1 Các số liệu ban đầu 30
4.2 Kế hoạch sản xuất 30
4.3 Tính cân bằng vật chất 30
4.3.1 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyển sản xuất surimi 30
4.3.2 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyển sản xuất thanh cua 38
CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 47
5.1 Nguyên tắc chọn và cách tính số lượng máy móc, thiết bị 47
5.1.1 Nguyên tắc chọn máy móc, thiết bị 47
Trang 95.1.2 Các tính số lượng máy móc, thiết bị 47
5.2 Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất surimi 47
5.2.1 Băng tải xử lý sơ bộ 47
5.2.2 Thiết bị rửa cá thùng quay 48
5.2.3 Thiết bị nghiền thô 49
5.2.4 Thiết bị rửa và ly tâm 49
5.2.5 Thiết bị tinh chế 51
5.2.6 Thiết bị khử nước 51
5.2.7 Thiết bị phối trộn 52
5.2.8 Thiết bị ép định hình 53
5.2.9 Đóng gói 53
5.2.10 Thiết bị dò kim loại 54
5.2.11 Tủ đông tiếp xúc 55
5.2.12 Bàn inox 55
5.2.13 Vít tải 56
5.2.14 Vít tải di động 56
5.2.15 Bơm piston 56
5.3 Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất cua que 57
5.3.1 Thiết bị cắt lát 57
5.3.2 Thiết bị phối trộn phụ gia 58
5.3.3 Thiết bị cán mỏng 58
5.3.4 Thiết bị hấp sơ bộ 59
5.3.5 Thiết bị cuốn sợi 59
5.3.6 Thiết bị bọc màu 60
5.3.7 Thiết bị hấp chín và làm nguội 60
5.3.8 Thiết bị cắt khúc 61
5.3.9 Thiết bị lạnh đông IQF 62
5.3.10 Thiết bị bao gói chân không 62
Trang 105.3.11 Thiết bị dò kim loại 63
5.3.12 Thiết bị đóng thùng 63
5.3.13 Thiết bị nâng 64
5.3.14 Bơm mono 64
5.3.15 Băng tải vận chuyển 65
5.3.16 Băng tải mini 65
CHƯƠNG 6: TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC 66
6.1 Chọn kết cấu xây dựng và cách nhiệt, cách ẩm 66
6.1.1 Cơ sở quá trình tính toán 66
6.1.2 Tính cách nhiệt, cách ẩm 69
6.1.3 Tính toán nhiệt cho kho lạnh 73
6.2 Tính hơi 77
6.2.1 Lượng hơi dùng cho sản xuất 77
6.2.2 Lượng hơi dùng cho sinh hoạt nấu ăn 77
6.2.3 Lượng hơi tiêu thụ cố định 77
6.2.4 Lượng hơi tiêu tốn cho lò hơi 77
6.3 Tính nước 78
6.3.1 Nước dùng cho sản xuất 78
6.3.2 Nước dùng cho sinh hoạt 78
6.3.3 Nước dùng cho nồi hơi 79
6.3.4 Tổng lượng nước sử dụng 79
CHƯƠNG 7: TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG 80
7.1 Tính tổ chức 80
7.1.1 Sơ đồ tổ chức của nhà máy 80
7.1.2 Tính nhân lực trong nhà máy 80
7.2 Tính xây dựng 82
7.2.1 Đặc điểm của khu đất xây dựng nhà máy 82
7.2.2 Các công trình xây dựng 82
7.3 Khu đất mở rộng 90
Trang 117.4 Tính diện tích đất xây dựng và hệ số sử dụng 90
CHƯƠNG 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT – ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 92
8.1 Kiểm tra nguyên liệu đầu vào 92
8.2 Kiểm tra trong quá trình sản xuất 92
8.2.1 Công đoạn xử lý sơ bộ 92
8.2.2 Công đoạn rửa sơ bộ 93
8.2.3 Công đoạn nghiền thô 93
8.2.4 Công đoạn rửa 93
8.2.5 Tinh chế 93
8.2.6 Phối trộn 93
8.2.7 Ép định hình, chờ định hình, chờ đông 93
8.2.8 Dò kim loại 94
8.2.9 Cấp đông và bảo quản 94
8.2.10 Cán mỏng 94
8.2.11 Gia nhiệt sơ bộ 94
8.2.12 Cuốn sợi và bọc màu 94
8.2.13 Cắt khúc 94
8.2.14 Bao gói chân không 94
8.3 Kiểm tra chất lượng sản phẩm hoàn chỉnh 94
8.3.1 Lấy mẫu 94
8.3.2 Kiểm nghiệm sản phẩm surimi 95
8.3.3 Phương pháp và thiết bị đánh giá chất lượng surmi 95
8.3.4 Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm cua que 98
CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG – VỆ SINH XÍ NGHIỆP – PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ 100 9.1 An toàn lao động 100
9.1.1 An toàn lao động trong sản xuất 100
9.1.2 An toàn trong kho bảo quản lạnh 100
9.1.3 An toàn khi vận hành máy móc 100
9.1.4 An toàn về điện 101
Trang 129.1.5 An toàn trong phòng thí nghiệm 101
9.2 Phòng chống cháy nổ 102
KẾT LUẬN 103
TÀI LIỆU THAM KHẢO 104
Trang 13DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Cá mối thường 5
Hình 2.2 Thịt cá mối 7
Hình 2.3 Mô hình liên kết giữa protein và phosphate trong surimi 8
Hình 2.4 Mô hình liên kết giữa protein và sorbitol trong surimi 9
Hình 2.5 Các liên kết gel của surimi khi có bột mì 10
Hình 2.6 Ảnh hưởng của tinh bột đến độ bền đông kết của surimi 10
Hình 2.7 Các liên kết gel surimi khi có gelatin 11
Hình 2.8 Các liên kết gel khi có carrageenan 13
Hình 2.9 Surimi lạnh đông 13
Hình 2.10 Cơ chế tạo gel của protein thịt cá 15
Hình 2.11 Sản phẩm cua que 17
Hình 2.12 Sơ đồ nguyên tắc sản xuất sản phẩm mô phỏng từ surimi 17
Hình 3.1 Sơ đồ quy trình sản xuấ surimi 22
Hình 3.2 Sơ đồ quy trình sản xuất cua que 26
Hình 4.1 Sơ đồ phối trộn phụ gia 42
Hình 5.1 Băng tải xử lý sơ bộ 48
Hình 5.2 Thiết bị cửa cá thùng quay 48
Hình 5.3 Nguyên lý làm việc của máy tách thịt cá 49
Hình 5.4 Thiết bị nghiền thô 49
Hình 5.5 Thùng rửa thịt cá xay 50
Hình 5.6 Thiết bị ly tâm trống quay 50
Hình 5.7 Thiết bị tinh chế 51
Hình 5.8 Thiết bị khử nước 52
Hình 5.9 Thiết bị nghiền trộn 53
Hình 5.10 Thiết bị ép định hình 53
Hình 5.11 Băng tải con lăn 54
Hình 5.12 Thiết bị dò kim loại 54
Hình 5.13 Tủ đông tiếp xúc 55
Hình 5.14 Bàn inox 55
Hình 5.15 Vít tải 56
Hình 5.16 Vít tải di động 56
Trang 14Hình 5.17 Bơm piston 56
Hình 5.18 Thiết bị cắt lát 58
Hình 5.19 Thiết bị xay, trộn phụ gia 58
Hình 5.20 Thiết bị cán mỏng 59
Hình 5.21 Thiết bị gia nhiệt 59
Hình 5.22 Thiết bị cuốn sợi 60
Hình 5.23 Thiết bị bọc màu 60
Hình 5.24 Thiết bị hấp – làm nguội 61
Hình 5.25 Thiết bị cắt khúc 61
Hình 5.26 Thiết bị IQF 62
Hình 5.27 Thiết bị bao gói chân không 62
Hình 5.28 Thiết bị dò kim loại 63
Hình 5.29 Thiết bị đóng thùng 64
Hình 5.30 Thiết bị nâng 64
Hình 5.31 Bơm mono 64
Hình 5.32 Băng tải vận chuyển 65
Hình 5.33 Băng tải mini 65
Hình 6.1 Kết cấu tường bao, tường ngăn 67
Hình 6.2 Kết cấu trần 68
Hình 6.3 Kết cấu nền 69
Hình 6.4 Nồi hơi đốt dầu 78
Hình 7.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy 80
DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần khối lượng của cá mối thường 6
Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng có trong 100g cá mối thường 7
Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng trong 100g surimi 14
Bảng 2.4 Thành phần khoáng chất có trong 100g surimi 14
Bảng 2.5 Thành phần các vitamin có trong 100g surimi 14
Bảng 4.1 Thời gian làm việc trong năm 30
Bảng 4.2 Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu phụ 30
Bảng 4.3 Ti lệ hao hụt trên các công đoạn trong quy trình chế biết surimi 31
Bảng 4.4 Tỷ lệ hao hụt phụ gia trong công đoạn phối trộn 31
Bảng 4.5 Bảng tổng kết cân bằng vật chất cho nguyên liệu chính 37
Bảng 4.6 Bảng tổng kết cân bằng vật chất nguyên liệu phụ và phụ gia 38
Bảng 4.7 Bảng tổng kết cân bằng vật chất bao bì 38
Trang 15Bảng 4.8 Bảng tỷ lệ hao hụt của từng công đoạn chế biến 39
Bảng 4.9 Bảng tỷ lệ phối trộn và tỷ lệ hao hụt của các phụ gia 44
Bảng 4.10 Bảng tổng kết cân bằng vật chất cho nguyên liệu chính 46
Bảng 4.11 Bảng tổng kết cân bằng vật chất cho phụ gia 46
Bảng 4.12 Bảng cân bằng vật chất cho bao bì sử dụng 46
Bảng 5.1 Thông số kỹ thuật băng tải xử lý sơ bộ 48
Bảng 5.2 Thông số kỹ thuật thiết bị rửa cá thùng quay 48
Bảng 5.3 Thông số kỹ thuật thiết bị nghiền thô 49
Bảng 5.4 Thông số kỹ thuật thùng rửa thịt cá xay 50
Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật thiết bị ly tâm 50
Bảng 5.6 Thông số ký thuật thiết bị tinh chế 51
Bảng 5.7 Thông số kỹ thuật thiết bị khử nước 52
Bảng 5.8 Thông số kỹ thuật thiết bị nghiền trộn 53
Bảng 5.9 Thông số kỹ thuật máy ép định hình 53
Bảng 5.10 Thông số kỹ thuật băng tải con lăn 54
Bảng 5.11 Thông số kỹ thuật thiết bị dò kim loại 54
Bảng 5.12 Thông số kỹ thuật tủ đông tiếp xúc 55
Bảng 5.15 Thông số kỹ thuật vít tải 56
Bảng 5.16 Thông số kỹ thuật vít tải di động 56
Bảng 5.17 Thông số kỹ thuật bơm piston 56
Bảng 5.18 Bảng tổng kết thiết bị surimi và số lượng công nhân 57
Bảng 5.19 Thông số kỹ thuật thiết bị cắt lát 58
Bảng 5.20 Thông số kỹ thuật thiết bị phối trộn phụ gia 58
Bảng 5.21 Thông số kỹ thuật thiết bị cán mỏng 59
Bảng 5.22 Thông số kỹ thuật thiết bị gia nhiệt sơ bộ 59
Bảng 5.23 Thông số kỹ thuật thiết bị cuốn sợi 60
Bảng 5.24 Thông số kỹ thuật thiết bị bọc màu 60
Bảng 5.25 Thông số kỹ thuật thiết bị hấp chín – làm nguội 61
Bảng 5.26 Thông số kỹ thuật thiết bị cắt khúc 61
Bảng 5.27 Thông số kỹ thuật thiết bị IQF 62
Bảng 5.28 Thông số kỹ thuật thiết bị bao gói chân không 62
Bảng 5.29 Thông số kỹ thuật thiết bị dò kim loại 63
Bảng 5.30 Thông số kỹ thuật thiết bị đóng thùng 64
Bảng 5.31 Thông số kỹ thuật thiết bị nâng 64
Bảng 5.32 Thông số kỹ thuật bơm mono 64
Bảng 5.33 Thông số kỷ thuật băng tải 65
Trang 16Bảng 5.34 Thông số kỹ thuật băng tải mini 65
Bảng 5.35 Bảng tổng kết thiết bị và số công nhân 65
Bảng 6.1 Vật liệu xây dựng cho tường bao 67
Bảng 6.2 Vật liệu xây dựng cho tường ngăn 68
Bảng 6.3 Vật liệu xây dựng cho trần 68
Bảng 6.4 Vật liệu xây dựng cho nền 69
Bảng 6.5 Bảng tổng kết cách nhiệt, cách ẩm 73
Bảng 6.6 Bảng tính toán tổn thất lạnh tường bao, nền, trần Q11 74
Bảng 6.7 Bảng tổng hợp kết quả tính toán tổn thất nhiệt do vận hành Q4 77
Bảng 6.8 Bảng tổng kết tổn thất nhiệt vào kho lạnh 77
Bảng 6.9 Bảng tổng kết hơi tiêu hao hơi 77
Bảng 6.10 Thông số kỹ thuật nồi hơi 78
Bảng 7.1 Số lượng nhân công làm việc trong phân xưởng sản xuất chính 80
Bảng 7.2 Nhân lực trong phòng hành chính 81
Bảng 7.3 Nhân lực làm việc trong các phân xưởng khác 81
Bảng 7.4 Diện tích các phòng làm việc 84
Bảng 7.5 Bảng tổng kết các công trình xây dựng 90
Bảng 8.1 Chỉ tiêu cảm quan và hóa lý của surimi lạnh đông 95
Bảng 8.2 Chỉ tiêu vi sinh vật của surimi lạnh đông 95
Bảng 8.3 Chỉ số, phương pháp và thiết bị đánh giá chất lượng surimi 96
Bảng 8.4 Thang điểm đánh giá tạp chất của surimi 96
Bảng 8.5 Thang điểm và xếp loại đánh giá độ dẻo dai của surimi 97
Bảng 8.6 Phân cấp chất lượng cho sản phẩm cua que 98
Bảng 8.7 Mô tả thang điểm cảm quan của sản phẩm cua que từ surimi 99
Trang 17DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU
TSPP: Tetrasodium pyhdrophosphate - Na3PO4
STPP: Sodium trypolyphosphate – Na4P2O7
IQF: Individual quick frozen – thiết bị cấp đông nhanh
LDPE: Low density polyethylene – polyethylene mật độ thấp
PE: Polyetylen
GS: Gel Strength – độ bền gel
PVC: Poly vinyl clorua
Trang 18Thiết kế nhà máy chế biến thủy sản 2 mặt hàng: surimi từ cá mối, năng suất: 100 tấn nguyên liệu/ngày và
cua que từ surimi, năng suất: 30 tấn thành phẩm/ngày
MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học công nghệ và sự phát triển của xã hội, nhu cầu về những sản phẩm thực phẩm tiện dụng ngày càng cao, trong đó có nhu cầu về các sản phẩm từ thủy sản Surimi là một bán thành phẩm có giá trị được dùng để sản xuất các sản phẩm mô phỏng, phục vụ cho nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng, đặc biệt là những người không thể ăn được tôm, cua… do dị ứng hay nhiều nguyên nhân khác
Nước ta có đường bờ biển dài với nguồn lợi thủy sản vô cùng phong phú Cá mối là một loài cá được đánh bắt quanh năm tại Việt Nam, từ vịnh Bắc Bộ đến vịnh Thái Lan với sản lượng lớn, ước tính đạt 20 000 – 30 000 tấn/năm Tuy nhiên, cá mối là một loài cá tạp, có nhiều xương nhỏ, thịt không dai, chắc nên ít được sử dụng để ăn tươi, giá trị kinh tế không cao Hơn nữa, cá mối cũng giống như những loại thủy sản khác, rất dễ
hư hỏng, ươn thối, suy giảm chất lượng
Sản xuất surimi từ cá mối giúp tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu giá rẻ có số lượng lớn, tạo đầu ra ổn định cho lượng cá mối đánh bắt được và tạo ra sản phẩm có giá trị hơn làm tăng giá trị thương mại cho cá mối Đồng thời sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng phong phú từ surimi còn đáp ứng được nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng trong nước cũng như phục vụ xuất khẩu, góp phần tăng kim ngạch xuất khẩu của ngành thủy sản, phát triển kinh tế đất nước
Bên cạnh đó sản phẩm mô phỏng cũng đang rất được ưa chuộng và phổ biến rộng rãi Sản phẩm mô phỏng giúp làm đa dạng các món ăn, mang lại nhiều lựa chọn và đặc biệt giúp những người có vấn đề về sức khỏe đối với thủy sản yên tâm hơn khi sử dụng Từ những lý do trên, em “Thiết kế nhà máy chế biến thủy sản 2 mặt hàng:
- Surimi từ cá mối, năng suất: 100 tấn nguyên liệu/ngày
- Cua que từ surimi, năng suất: 30 tấn thành phẩm/ngày”
Trang 19CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ – KỸ THUẬT
1.1 Vị trí địa lý
Đà Nẵng là thành phố trung tâm kinh tế - xã hội của khu vực miền Trung Việt Nam Với vị trí địa lý thuận lợi, có các cửa ngõ quốc tế, Đà Nẵng là đầu mối giao thông và trung tâm kinh tế, du lịch, thương mại lớn nhất miền Trung
Toàn thành phố có diện tích 1 255,53 km² (trong đó phần đất liền là 950,53 km²; phần huyện đảo Hoàng Sa là 305 km²) Chiều dài bờ biển: 92km, với vùng lãnh hải lớn cùng ngư trường rộng trên 15 000 km2 Biển Đà Nẵng có nhiều động vật biển phong phú với trên 266 giống loài, trong đó hải sản có giá trị kinh tế cao gồm 16 loài và tổng trữ lượng khoảng trên 1 triệu tấn hải sản các loại (theo dự báo của Bộ Thủy sản) Hằng năm, Đà Nẵng có khả năng khai thác trên 150 000 – 200 000 tấn hải sản các loại
Khu công nghiệp Dịch vụ thuỷ sản Đà Nẵng nằm cách trung tâm thành phố Đà Nẵng 3,5 km, cách Cảng Tiên Sa 2,5 km, cách Cảng Liên Chiểu 18,5 km và cách sân bay quốc tế Đà Nẵng 3,5 km Khu đất xây dựng có diện tích rộng, tương đối bằng phẳng, nguồn cung cấp hơi, điện nước trong mạng lưới của khu công nghiệp [11]
1.2 Đặc điểm tự nhiên
Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu miền Bắc và miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới điển hình ở phía Nam Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm và không kéo dài
Hướng gió chủ đạo là hướng Đông và Đông Nam, bộ phận sinh nhiều bụi khói, lò hơi, nhà vệ sinh cần bố trí theo hướng gió chính
Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25,9°C; cao nhất vào các tháng 6, 7, 8, trung bình 28 – 30°C; thấp nhất vào các tháng 12, 1, 2, trung bình 18 – 23 °C Riêng vùng rừng núi Bà Nà ở độ cao gần 1 500 m, nhiệt độ trung bình khoảng 20 °C Độ ẩm không khí trung bình là 83,4%; cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình 85,67 – 87,67%; thấp nhất vào các tháng 6, 7, trung bình 76,67 – 77,33%
Lượng mưa trung bình hàng năm là 2.504,57 mm; lượng mưa cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình 550 – 1 000 mm/tháng; thấp nhất vào các tháng 1 – 4, trung bình 23 – 40 mm/tháng Số giờ nắng bình quân trong năm là 2156,2 giờ; nhiều nhất là vào tháng 5, 6, trung bình từ 234 – 277 giờ/tháng; ít nhất là vào tháng 11, 12, trung bình từ 69 – 165 giờ/tháng [12]
Trang 201.3 Vùng nguyên liệu
Nguồn nguyên liệu cung cấp cho nhà máy chủ yếu là được khai thác, đánh bắt ở Đà Nẵng và các tỉnh lân cận như Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thành phố Đà Nẵng cho biết sản lượng khai thác thủy sản biển của ngư dân thành phố trong 10 tháng đầu năm 2018 đạt gần 32 800 tấn Cá mối là loài cá có thể khai thác quanh năm, phân bố rộng ở biển nước ta Chúng phân bố từ Vịnh Bắc Bộ đến Vịnh Thái Lan Trong sản lượng khai thác thăm dò thì cá mối thường chiếm tỷ lệ đáng kể , ở Vịnh Bắc Bộ là 7,8%, ở vùng biển Trung và Đông Nam Bộ 4,4% và vùng biển Tây Nam Bộ 1,7% Vì vậy việc đặt nhà máy ở Đà Nẵng có ý nghĩa quan trọng trong việc tận dụng vị trí địa lý thuận lợi, nơi giao thoa của các vịnh và cảng biển, thuận lợi cho việc đánh bắt, nhập nguyên liệu và xuất khẩu hàng hóa đi các vùng khác
1.4 Hợp tác hóa
Nhà máy được xây dựng trong khu công nghiệp Dịch vụ thủy sản Đà Nẵng nên khả năng hợp tác hóa rất cao Sản phẩm của nhà máy có thể cung cấp cho xuất khẩu và nhu cầu tiêu dùng của người dân trong vùng cũng như dân ở ngoại thành Trong khu công nhiệp còn có các công ty thủy sản khác nên nhà máy tiếp nhận nguyên liệu thuận lợi, việc thu mua dễ dàng hơn Sự hợp tác giúp quá trình tiêu thụ sản phẩm nhanh chóng, thuận tiện, tiết kiệm chi phí vận chuyển và nâng cao hiệu quả kinh tế
1.5 Nguồn cung cấp điện
Nhà máy sử dụng điện để chạy động cơ, thiết bị và chiếu sáng Nguồn điện được lấy từ lưới điện quốc gia thông qua các trạm biến áp
Đà Nằng luôn tích cực cải tạo, tiếp nhận và đầu tư các máy phát điện lớn vì vậy mà nguồn diesel đã tăng lên 65 máy với công suất khoảng 51 225 kW Nhà máy Thủy điện Phú Ninh (Quảng Nam) hòa vào lưới điện Đà Nẵng đã phần nào giải quyết được nhu cầu phụ tải bằng nguồn điện tại chỗ Hệ thống lưới điện từng bước được liên kết mở rộng, lần lượt các đường dây kết nối các nhà máy điện với cụm diesel, phục vụ cho ngành công nông nghiệp và xây dựng Nhà máy đặt tại đây sẽ có được nguồn điện tốt Bên cạnh đó nhà máy cũng trang bị máy phát điện dự phòng để đảm bảo sản xuất liên tục khi có sự cố
1.6 Nguồn cung cấp hơi – nước
Nguồn hơi cung cấp được lấy từ lò hơi của nhà máy để cung cấp nhiệt cho các quá trình: hấp, tiệt trùng, làm nóng nước cho sinh hoạt, do đó nhà máy cần thiết kế lò hơi với áp lực cao và công suất lớn để đảm bảo cung cấp hơi liên tục cho nhà máy Nước dùng trong nhà máy với mục đích chế biến, vệ sinh thiết bị và dùng cho sinh hoạt Nước sử dụng phải đạt các chỉ tiêu: độ cứng, nhiệt độ, hỗn hợp vô cơ, hữu cơ trong nước
Trang 21Nguồn cung cấp nước cho nhà máy lấy từ hai nơi:
- Nguồn nước của thành phố, hệ thống nước của khu công nghiệp: nước này có thể dùng ngay không cần xử lý
- Nguồn nước từ các giếng công nghiệp đề phòng khi bị thiếu nước, được đưa qua hệ thống xử lý và đưa vào phân xưởng
1.7 Thoát nước
Nhà máy có hệ thống xử lý nước thải riêng Nước thải của nhà máy được qua khâu xử lý sơ bộ của nhà máy sau đó được đưa ra ngoài xử lý chung với nước thải của các nhà máy khác trong khu công nghiệp Nếu nước thải ít bẩn và được phép có thể thải trực tiếp ra sông, biển sau khi qua hệ thống xử lý nước thải riêng của nhà máy
1.8 Giao thông vận tải
Nhà máy thiết kế nằm gần trục giao thông chính đảm bảo cả giao thông đường bộ và đường thuỷ, đặc biệt gần cảng Tiên Sa thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên nhiên liệu vào nhà máy và vận chuyển sản phẩm xuất khẩu ra nước ngoài Vì vậy vấn đề giao thông không chỉ đảm bảo xây dựng nhà máy nhanh mà còn là sự tồn tại và phát triển nhà máy trong tương lai Đà Nẵng còn là nơi giao thoa của các đường vận tải quốc tế, thuận lợi cho việc nhập nguyên liệu và xuất khẩu hàng hóa Từ các vấn đề trên cho thấy giao thông thuận lợi là điều kiện quan trọng để xây dựng và phát triển nhà máy
1.9 Nguồn cung cấp nhân công
Lực lượng lao động theo kết quả điều tra lao động việc làm năm 2017 của Đà Nẵng là 567,6 nghìn người chiếm 53,2% tổng dân số, tăng 11,5 nghìn người so năm 2016, tốc độ tăng là 2,07%
Quý II/2018, biến động lực lượng lao động tại Đà Nẵng không có gì khác so trước đây, sự tăng giảm lực lượng lao động diễn ra bình thường Theo số liệu sơ bộ và qua nhận định khi điều tra thì đã có sự di chuyển một số lao động từ ngành sản xuất công nghiệp sang lĩnh vực thương mại dịch vụ Số người thất nghiệp không tăng nhiều Bên cạnh đó các trường đại học trên địa bàn thành phố cũng được chú trọng phát triển các chương trình đào tạo chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu lao động chất lượng cao [13]
Kết luận: Với những điều kiện thuận lợi trên, việc xây dựng nhà máy chế biến
thủy sản ở Khu công nghiệp Dịch vụ thủy sản Đà Nẵng là phù hợp, góp phần thúc đẩy sự phát triển nền kinh tế Đà Nẵng nói riêng và khu miền Trung – Tây Nguyên nói chung
Trang 22CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM
2.1 Nguyên liệu
2.1.1 Cá mối
Cá mối hay cá tắc kè có tên tiếng Anh là Lizard fish là một họ cá trong bộ cá răng kiếm Aulopiformes Họ này có khoảng 5 giống chia thành 64 loài trong 3 phân họ Synodontinae, Harpadontinae và Bathysaurinae Chúng phân bố rộng rãi tại những
vùng biển Đại Tây Dương, Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương [4]
Hình 2.1 Cá mối thường [14]
Họ cá mối thuộc nhóm cá xương có vây mỡ nhỏ ngang trên vây hậu môn, hàm rộng, kéo dài ra sau mắt, vây lưng ở giữa thân và vây bụng có 8 – 9 tia Cá mối sinh sống ở tầng đáy, nơi các vùng nước cạn ven biển, có một vài loại sống ở vùng nước lợ nơi cửa sông [1]
Cá mối là loài cá quan trọng ở vùng biển nước ta Sản lượng cá mối chiếm 7,8 % tổng sản lượng đánh bắt ở vịnh Bắc Bộ và 15% ở vùng biển Ninh Thuận – Minh Hải Trữ lượng cá mối ở nước ta khá lớn, ước tính có khoảng 80 000 – 100 000 tấn, sản lượng khai thác hằng năm có thể đạt 20 000 – 30 000 tấn Cá mối có tốc độ lớn nhanh, sức sinh sản lớn, tỉ lệ cơ thịt cao Tuy nhiên lại có nhiều xương dăm Kích thước khai thác 140 –
250 mm chiều dài, khối lượng trung bình 100 – 500 g/con [2]
Ở miền Nam Nhật Bản, cá mối (Synodantidae), vốn là Eso trong tiếng Nhật, từ lâu
đã được coi là một nguyên liệu cao cấp cho surimi với năng suất thịt cao, màu trắng, hương vị độc đáo và khả năng tạo gel chắc chắn Tuy nhiên, độ tươi và khả năng tạo gel giảm nhanh theo thời gian, ngay cả trong nước đá, do đó chỉ có nguyên liệu tươi được sử dụng ở Nhật Bản Trong khu vực Hiệp hội các quốc gia Đông Nam Á (ASEAN), cá mối được coi là một loài cá có giá trị thấp Nó cho một surimi trắng với gel thấp Cá mối thường được sử dụng ở Thái Lan cho đồ ăn nhẹ cá khô và được sử dụng kết hợp với Itoyori (cá Đổng theo tiếng Nhật) để sản xuất thanh cua, chả cá và các sản phẩm surimi
Trang 23khác Surimi cá mối cũng trở thành một thay thế cho surimi cá thu ở châu Âu để trộn với cá pollak Alaska để sản xuất thanh cua và được sử dụng làm bánh cá ở Nhật Bản và
Hàn Quốc Các loài cá mối chính ở các quốc gia này là S tumbil và S undosquamis
(kích thước thông thường là 10 – 20 cm) [9]
2.1.1.1 Phân loại
Cá mối có nhiều loài, tại Việt Nam tìm thấy 9 loài thuộc 4 giống trong đó có 5 loài có giá trị kinh tế là cá mối thường, cá mối vạch, cá mối vây lưng dài, cá mối vây lưng ngắn và cá mối vện
+ Cá mối thường (Saurida tumbil): là loài cá có sản lượng cao, sống ở nhiều vùng
biển và có quanh năm Cá có thân dài, hình trụ, hơi hẹp bên, giữa thân hơi phình to Trung bình cá có chiều dài 20 – 30 cm, thường sống ở độ sâu 20 – 60 m
+ Cá mối dài (Saurida elongata): có lưng có màu nâu nhạt, bụng trắng bạc, có viền
vây và đuôi màu xanh đen Cá dài 8 – 20 cm
+ Cá mối vạch (Saurida undosquamis): có hình dạng thân giống 2 loài cá trên,
lưng màu nâu nhạt, bụng trắng bạc, bên thân có các đốm đen trắng xen kẽ nhau Cá dài
15 – 30 cm
+ Cá mối hoa (Synodus variegatus): có thân dài hình trụ, phần đuôi thóp lại, bên
sườn, trên hàm và xương nắp mang có nhiều vết vằn, đốm vằn Cá dài 15 – 30 cm [14] Chọn cá mối thường là nguyên liệu chính dùng làm nguyên liệu cho nhà máy sản xuất surimi
2.1.1.2 Thành phần khối lượng
Thành phần khối lượng của nguyên liệu là tỉ lệ % về khối lượng của các phần trong
cơ thể so với khồi lượng toàn bộ cơ thể của nguyên liệu
Thành phần khối lượng là một yếu tố quan trọng để đánh giá giá trị thực phẩm của nguyên liệu, cho biết tỉ lệ giữa phần ăn được và không ăn được Đồng thời đây cũng là
cơ sở để lựa chọn nguyên liệu chế biến và quy trình công nghệ phù hợp
Bảng 2.1 Thành phần khối lượng của cá mối thường [2]
Tên cá Thịt phi lê
(%)
Đầu (%)
Xương (%)
Vây, vảy (%)
Nội tạng (%)
Cá mối là loài cá tạp, đặc trưng cho loại cá gầy, tỷ lệ thịt cá khá cao nhưng nhiều xương dăm mỏng và mềm, tổ chức cơ thịt lỏng lẽo, vảy mềm và dễ loại bỏ Tại Việt Nam cá mối thường được chế biến thành các món khô hoặc chả cá
2.1.1.3 Thành phần dinh dưỡng
Thành phần dinh dưỡng của có trong 100g cá mối thường thể hiện ở bảng 2.2
Trang 24Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng có trong 100g cá mối thường [7]
Tên cá Nước
(%)
Protein (%)
Lipid (%)
Tro (%)
Năng lượng (kcal)
- Sarcoplasmic protein (tương cơ): tan trong dung dịch có lực ion yếu, chiếm khoảng 20 – 30% tổng hàm lượng protein trong cá Đây là thành phần protein tan trong nước, phần lớn được loại bằng cách rửa truyền thống [4]
- Stroma protein – chất căn bản: hầu như không tan, chiếm khoảng 15% protein thịt cá Đây là thành phần protein tan trong dung dịch kiềm, bao gồm các chất keo và các protein có tính đàn hồi như collagen, elastin, keratin, reticulin Chất căn bản không bị loại ra trong công đoạn rửa của quá trình sản xuất surimi Collagen có thể chuyển thành protein khi gia nhiệt, nếu nồng độ cao có thể ảnh hưởng xấu đến gel Tuy nhiên ở cá hàm lượng stroma protein nhỏ hơn nhiều so với myofibilar protein nên không ảnh hưởng lắm đến khả năng tạo gel của protein [4]
Hình 2.2 Thịt cá mối [14]
Tổ chức thịt cá thường là màu trắng nhưng hai bên thân cá có một lượng nhất định
cơ màu sẫm đỏ nâu hoặc phớt hồng Lượng sợi cơ trong thịt trắng cao gấp 10 lần so với
Trang 25thịt sẫm, hơn nữa trong thịt sẫm lượng tơ cơ ít, tương cơ nhiều Thịt sẫm có nhiều cholesterol và chất béo hơn thịt trắng
Cá mối là loài cá sinh sống ở tầng đáy, ít bơi lội nên nhiều thịt trắng, hầu như không có cơ sẫm Do đó, thịt cá mối có khả năng tạo gel tốt [3]
Vậy với nhiều ưu điểm là có thịt trắng, hương vị tốt, khả năng tạo gel cao nên đây là nguồn nguyên liệu tốt để sản xuất surimi
2.1.2 Phụ gia dùng trong sản xuất surimi
Trong công nghệ sản xuất surimi và sản phẩm thực phẩm thường sử dụng phụ gia như chất đồng tạo gel, phụ gia bảo quản và làm bền protein
2.1.2.1 Các phụ gia bảo quản, làm bền protein trong surimi
Trong các tính chất chức năng của protein cá, về phương diện công nghệ, quan trọng nhất là khả năng tạo gel và đàn hồi, khả năng giữ nước và khả năng chịu nhiệt về cấu trúc của protein Các tính chất chức năng này phải được duy trì khi protein bị tác động bởi các yếu tố của môi trường công nghệ và bảo quản cá xay [2]
Lượng chất làm bền protein được thêm vào còn phụ thuộc vào thời gian sử dụng surimi cho sản xuất sản phẩm mô phỏng
a Muối phosphate
Vai trò của muối phosphate
+ Duy trì khả năng giữ nước của thịt cá trong quá trình chế biến và bảo quản giảm bớt sự mất nước của thịt cá, tránh biến tính protein làm cho thịt cá trở nên cứng, khó tách lớp, từ đó giúp cả thiện chất lượng sản phẩm
+ Các muối phosphate kết hợp với tinh bột trong quá trình nghiền trộn làm tăng độ dẻo, độ trong suốt của sản phẩm
+ Các muối phosphate thường sử dụng: natri tripolyphosphate Na3PO4 (STPP), natri hydrophosphate Na2HPO4, natri pyrophosphate Na4P2O7 (TSPP) [2]
Hình 2.3 Mô hình liên kết giữa protein và phosphate trong surimi [2]
Trang 26Phân tử muối phosphate liên kết với các phân tử nước hình thành nên lớp nước kép bảo vệ protein thịt cá bên trong Trong sản suất surimi, người ta thường sử dụng hỗn hợp các muối phosphate để đạt hiệu quả giữ nước, bảo vệ protein tốt hơn
b Sorbitol (C 6 H 14 O 6 )
Sorbitol là rượu đa chức có công thức cấu tạo là: CH2OH-(CHOH)4-CH2OH, vì không có nhóm chức -CHO trong phân tử nên không tham gia phản ứng Maillard với nhóm amin của protein, nhờ đó không làm sẫm mầu surimi
Hình 2.4 Mô hình liên kết giữa protein và sorbitol trong surimi [2]
Sorbitol có tác dụng bảo quản, tăng khả năng giữ nước và làm bền protein trong quá trình bảo quản surimi ở nhiệt độ thấp: sorbitol có nhiều nhóm –OH tự do trong phân tử, những nhóm –OH này là cầu nối liên kết giữa các phân tử protein với nước tạo nên lớp nước kép bao quanh phân tử protein, do đó khi đông lạnh lớp nước bên ngoài có thể bị mất đi nhưng lớp nước trên bề mặt phân tử protein được giữ vững, do đó protein không bị biến tính, ổn đinh cấu trúc và giữ được các tính chất chức năng của nó [2] 2.1.2.2 Phụ gia đồng tạo gel
Các chất đồng tạo gel là những chất có khả năng tạo gel với protein và tự tạo gel với chính nó Các chất này có khả năng làm tăng độ liên kết gel surimi, tăng độ kết dính của các thành phần trong surimi và sản phẩm mô phỏng, tăng độ dẻo dai, đàn hồi, độ mịn và độ đặc của sản phẩm Thuộc nhóm này có các chất như bột lương thực, casein, gelatin, gluten bột mì, protein đậu tương, lòng trắng trứng, carageenan, agar, alginate… Trong sản xuất surimi các chuyên gia thường sử dụng là bột lương thực hoặc gelatin
a Bột lương thực
Bột lương thực là bột của các loại hạt, củ quả của cây lương thực (các loại ngũ cốc) gồm thành phần chính là tinh bột và đạm thực vật chủ yếu là gluten Bột lương thực bổ sung vào surimi nhằm:
Trang 27+ Tăng độ kết dính giữa các thành phần, làm cho sản phẩm có độ đàn hồi, dẻo dai
Do tinh bột có khả năng tương tác với các chất khác giúp hình thành các liên kết mới, khi bị biến tính bởi tác nhân lý hóa, cấu trúc của tinh bột thay đổi và có những tính chất chức năng mới Ngoài ra protein trong tinh bột thực phẩm chủ yếu là gluten có khả năng liên kết các protein trong thực phẩm, làm bền mạng lưới gel và tăng hàm lượng đạm cho thực phẩm
Hình 2.5 Các liên kết gel của surimi khi có bột mì [2]
+ Tạo độ bóng mịn cho sản phẩm Lợi dụng khả năng biến hình, tạo màng và trương nở của tinh bột làm lấp đầy các lỗ trống làm cho sản phẩm có động bóng mịn đồng nhất Ví dụ khi sử dụng bột mì phối trộn vào surimi cho thấy kết quả đã làm tăng độ bền đông kết rõ rệt thể hiện ở hình 2.6
Hình 2.6 Ảnh hưởng của tinh bột đến độ bền đông kết của surimi [2]
Khi tăng tỉ lệ tinh bột thì độ đông kết của sản phẩm surmi tăng lên so với việc không thêm tinh bột Tuy nhiên khi tăng tỷ lệ lớn hơn 4% thì độ bền đông kết của surimi giảm xuống Khi phối trộn tinh bột vào nguyên liệu cá sẽ hình thành 4 kiểu liên kết gel đó là: gel giữa protein thịt cá và tinh bột, gel giữa protein thịt cá với gluten, gel giữa tinh bột với chính nó, gel giữa protein thịt cá với chính nó Tỷ lệ giữa 4 loại gel này rất quan trọng, nếu tinh bột quá nhiều sẽ làm mất cân bằng giữa các loại gel trên do độ bên liên kết của gel tinh bột với chính nó yếu, làm cho sản phẩm bị bở hay độ bền đông kết giảm
Trang 28b Gelatin
Gelatin là protein được chế biến từ da động vật, nó không chứa nhiều acid amin không thay thế do đó không thể xem gelatin là nguồn cung cấp protein Hòa tan hoàn toàn trong nước nóng
Gelatin trong công nghệ sản xuất surimi làm tác nhân keo hóa nâng cao độ nhớt của sản phẩm, có tác dụng làm bền thể gel đàn hồi của thực phẩm khi dùng ở tỷ lệ thích hợp Nếu tỷ lệ gelatin nhiều sẽ làm màu sắc của surimi xấu đi và khi hấp chín sản phẩm trở nên khô, do gelatin tạo gel giòn khi khô [2]
Hình 2.7 Các liên kết gel surimi khi có gelatin [2]
Lực tạo gel giữa protein thịt cá và gelatin hầu như là lực liên kết hydro, ngoài ra còn có một số liên kết khác như liên kết tĩnh điện nhưng ít hơn
2.1.3 Phụ gia trong sản xuất sản phẩm mô phỏng
2.1.3.1 Phụ gia tạo vị, tạo màu
a Đường
Đường có tác dụng là tăng giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm Tạo cho thực phẩm có vị ngọt dịu Tác dụng với các acid amin trong quá trình chết biến tạo phản ứng melanoidin, quinonamin làm cho sản phẩm có màu đẹp, mùi thơm khi gia nhiệt Nồng độ đường cao có tác dụng bảo quản [2]
Tuy nhiên vị ngọt của đường gây ảnh hưởng và khó khăn cho việc tạo vị của sản phẩm mô phỏng Để khắc phục nhược điểm này cần dùng kết hợp muối phosphate
b Natri glutamat
Là một trong các thành phần quan trọng của thức ăn chín Natri glutamat là muối của acid amin quan trọng có công thức cấu tạo:
NaOOC-CH2-CH2-CHNH2-COONa.H2O Tồn tại dạng tinh thể trắng, hơi mặn, được thêm vào sản phẩm mô phỏng để vừa tạo vị ngọt thịt cho thực phẩm lại vừa cung cấp thành phần hữu cơ cho thực phẩm [2]
c Muối ăn
Trang 29Muối ăn giúp tạo vị đậm đà cho thực phẩm Tỉ lệ muối ăn thường là 1,5 – 2% Muối dùng trong thực phẩm là muối có từ 95% NaCl trở lên, không có tập chất và độ ẩm không quá 0,5% [2]
d Phụ gia tạo hương vị
Trong sản xuất sản phẩm mô phỏng, các phụ gia tạo nên hương vị đặc trưng là không thể thiếu Các chế phẩm hương vị có thể là các chất tổng hợp tự nhiên hay chiết suất từ nguyên liệu còn lại hoặc phế liệu tự nhiên trong chế biến thủy sản Khi sử dụng các chế phẩm hương vị, cũng như phụ gia cần lưu ý sử dụng các chất có nguồn gốc tự nhiên, không dùng các chất độc hại, khi chiết suất phải dùng các dung môi an toàn thân thiện với môi trường Ngoài ra còn có thể sử dụng các phụ gia như hành, tiêu, ớt, tỏi, ngũ vị hương, quế, hồi tùy loại sản phẩm để tạo được hương vị đặc trưng và còn có tác dụng bảo quản [2]
2.1.3.2 Các chất tạo màu cho sản phẩm mô phỏng
Nhóm phụ gia tạo màu được dùng để tăng giá trị cảm quan, làm cho sản phẩm mô phỏng gần giống với sản phẩm tự nhiên Chỉ được sử dụng màu thực phẩm, khuyến khích dùng màu tự nhiên từ các loại rau quả như cà chua, củ dền, hạt điều, màu caramen, gấc chín…
2.1.3.3 Nhóm các chất dinh dưỡng cho sản phẩm mô phỏng
Bổ sung chất dinh dưỡng nhằm mục đích làm tăng chất lượng thực phẩm về mặt dinh dưỡng, làm cho thực phẩm trở nên hoàn hảo Bao gồm các protein, các amin, các loại đường, vitamin, khoáng đa và vi lượng… tùy thuộc yêu cầu mà lượng bổ sung phải phù hợp
2.1.3.4 Các chất tăng cấu trúc cho sản phẩm mô phỏng
a Lòng trắng trứng
Lòng trắng trứng chứa nhiều protein hòa tan, khi gia nhiệt các protein bị biến tính tạo liên kết gel Khả năng tạo gel của lòng trắng trứng phụ thuộc vào pH môi trường, nhiệt độ và nồng độ [2]
b Carramin
Carramin là phụ gia được sản xuất từ carragenan Carrageenan có khả năng hút nước mạnh kèm theo sự trương phồng để tạo thành gel Carramin được sử dụng như chất đồng tạo gel, làm tăng tính đông kết, tăng giá trị dinh dưỡng, nâng cao tính cảm quan, kéo dài thời gian bảo quản, đảm bảo chất lượng sản phẩm surimi trong một thời gian quy định Tỷ lệ sử dụng phải phù hợp sẽ làm tăng độ bền đông kết và ngược lại sẽ làm giảm độ bền đông kết, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng [2]
c Surelasting
Trang 30Surelasting là chất có khả năng đồng tạo gel với protein, là cầu nối giữa các mạch phân tử protein với nhau bằng các liên kết hydro, liên kết nhóm phosphate với mạch bên của protein từ đó làm tăng độ bền đông kết và độ bền nhiệt của sợi protein
d Nhóm các chất xơ làm tăng cấu trúc
Sản phẩm mô phỏng ngoài màu, mùi, vị thì phải có cấu trúc gần giống với sản phẩm tự nhiên, do đó, cần phải bổ sung các chất làm gia tăng cấu trúc, tạo độ dẻo dai, độ bền đông kết cho sản phẩm mô phỏng Nhóm chất phụ gia thường dùng để làm tăng cấu trúc là: chitosan, hemicellulose, agar, carrageenan
Hình 2.8 Các liên kết gel khi có carrageenan [2]
Khi thêm nhóm các chất xơ như ví dụ ở hình trên là carrageenan đã có tương tác với protein thịt cá tạo nên cấu trúc khá bền vững
Việc sử dụng các phụ gia thực phẩm với một tỷ lệ thích hợp trong sản xuất surimi rất quan trọng và đóng vai trò tạo nên cấu trúc của sản phẩm surimi để từ đó trở thành nguyên liệu chính cho các quá trình chế biển sản phẩm thực phẩm khác
2.2 Surimi
2.2.1 Khái niệm
Surimi là thịt cá được rửa sạch, nghiền nhỏ, không có mùi vị và màu sắc đặc trưng, có độ kết dính vững chắc, là chế phẩm bán thành phẩm – chất nền protein cho nhiều thực phẩm mô phỏng thủy sản và phi thủy sản như thịt cua, thịt tôm, thịt bò, thịt gà, giò chả, xúc xích…[2]
Hình 2.9 Surimi lạnh đông [37]
Trang 31Thuật ngữ surimi có nguồn gốc từ Nhật Bản, là một cách nói thông dụng được dùng để gọi tắt tên của các sản phẩm giả cua hoặc các sản phẩm đặc biệt khác Surimi còn được gọi là chả cá, là một loại protein trung tính, được chế biến qua nhiều công đoạn rửa, nghiền và định hình lại cấu trúc Các protein đã được làm sạch trộn với phụ gia và sau đó đem đi cấp đông, nó sẽ hình thành thể gel cứng và đàn hồi Tính tạo gel, tính giữ nước và tạo nhũ tương tạo nên cấu trúc để làm nguyên liệu cho việc sản xuất kamaboko cùng nhiều loại sản phẩm mô phỏng khác [2]
2.2.2 Đặc điểm của surimi
Surimi có nhiều ưu điểm vượt trội, được các nhà khoa học trên thế giới chọn làm thực phẩm cho tương lai Surimi có hàm lượng protein cao, lipid thấp, không có cholesterol và glucid, hàm lượng các chất khoáng và các loại vitamin khá cao, không chứa các loại phụ gia phi thực phẩm, cơ thể dễ hấp thụ (bảng 2.3)
Protein của surimi có khả năng đồng tạo gel với các loại protein khác, có tính chất tạo thành khối dẻo, mùi vị và màu sắc trung hòa nên được dùng làm chất nền protein để sản xuất các sản phẩm mô phỏng có giá trị và đa dạng các mặt hàng tiêu dùng
Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng trong 100g surimi [10]
Nước
(g)
Năng lượng (kcal)
Protein (g)
Lipid (g)
Carbohydrate (g)
Chất xơ (g)
Cholesterol (mg)
Mg (mg)
P (mg)
K (mg)
Na (mg)
Zn (mg)
Vitamin A (IU)
Vitamin E (mg)
Vitamin K (µg)
2.2.3 Yêu cầu nguyên liệu cá trong sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng
Nguồn nguyên liệu dùng để sản xuất surimi rất đa dạng phong phú, và không yêu cầu giá trị kinh tế cao Tuy nhiên nguyên liệu cá sản xuất surimi cần có những yêu cầu sau để tránh thêm các công đoạn xử lý và tiết kiệm chi phí sản xuất
+ Cá có nhiều cơ thịt trắng, ít cơ thịt sẫm
+ Cá sử dụng phải là cá tươi, không sử dụng cá lạnh đông vì chất lượng protein suy giảm, ảnh hưởng đến khả năng tạo gel của surimi Các nhà khoa học hiện đang
Trang 32nghiên cứu phương pháp sử dụng cá lạnh đông tuy nhiên sản phẩm tạo ra chưa đạt được chất lượng mong muốn
+ Ít chất béo, tiết kiếm chi phí xử lý và tránh bị ảnh hưởng đến chất lượng vì chất béo rất dễ bị hư hỏng
2.2.4 Sự tạo gel trong sản xuất surimi
Sự tạo gel trong protein thịt cá là hiện tượng protein trong thịt cá sau khi bị biến tính tập hợp lại thành cấu trúc không gian 3 chiều có trật tự
Cơ chế tạo gel của thịt cá có thể chia làm 3 giai đoạn:
Sự tạo thành thể gel của protein thịt cá đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc hình thái của surimi, là cơ sở để tạo ra các sản phẩm mô phỏng từ surimi Gel protein không những tạo nên độ chắc, độ đàn hồi cho sản phẩm mà còn cải thiện khả năng hấp thụ nước tạo độ dẻo và lực liên kết giữa các tiểu phần
- Giai đoạn 1: là giai đoạn phá vỡ cấu trúc bậc 4 của protein, protein bị biến tính phân ly tạo ra các tiểu phần
- Giai đoạn 2: là giai đoạn phá vỡ cấu trúc bậc 2, 3, protein tháo xoắn, giãn mạch toàn phần
- Giai đoạn 3: mạch protein tập hợp lại với nhau để tạo ra mạng lưới không gian
3 chiều liên kết với nhau bằng các liên kết yếu (liên kết hydro, liên kết đồng hóa trị, tương tác kỵ nước, liên kết tĩnh điện) và liên kết disulfua [2]
Hình 2.10 Cơ chế tạo gel của protein thịt cá [2]
Vậy để có thể tạo gel thì trước tiên protein thịt cá phải bị biến tính, phá vỡ các cấu trúc không gian tự nhiên của nó, làm cho mạch protein giãn xoắn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sắp xếp lại trong quá trình tạo gel
Trang 33Khả năng tạo gel của protein thịt cá chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau:
+ Nồng độ protein: nồng động tăng làm tăng lực ma sát giữa các phân tử, nút mạng lưới gel tăng, do đó làm tăng khả năng tạo gel
+ pH: mỗi loại protein có giá trị pH đẳng điện nhất định, càng xa pH đẳng điện thì protein càng tích điện âm hoặc dương, tạo ra lực đẩy tĩnh điện với các nhóm chức mang điện từ đó là giãn mạch protein
+ Môi trường nước rửa: hàng lượng Ca2+ và Mg2+ cao sẽ làm tăng nhanh quá trình biến tính của protein miofibin trong quá trình bảo quản đông lạnh Điều này làm giảm độ bền đông kết của surimi do làm tăng nhanh quá trình biến tính quá sớm của protein thịt cá nên khả năng hình thành liên kết gel hạn chế
+ Nhiệt độ: nhiệt độ cao làm cho protein giãn mạch, sau khi gia nhiệt để biến tính protein cần hạ nhiệt để tạo gel có cấu trúc bền, vững chắc
+ Quá trình cấp đông, bảo quản đông và tan giá: tốc độ làm đông nhanh, nhiệt độ bảo quản thấp và tan băng chậm sẽ làm giảm lượng nước thoát ra ngoài, duy trì được cấu trúc của hệ gel
+ Tỷ lê sử dụng các chất đồng tạo gel như sorbitol, muối phosphate, đường, tinh bột, chất xơ…đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các liên kết gel từ đó hình thành hệ thống mạng lưới gel vững chắc tạo tính chất đặc trưng của sản phẩm
+ Surimi là môi trường rất thuận lợi cho vi sinh vật phát triển đặc biệt cần lưu ý đến vấn đề vệ sinh trong sản xuất, bao gói, bảo quả và vận chuyển
Chính vì có nhiều yếu tố ảnh hưởng trực tiếp cũng như gián tiếp đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng nên việc tuân thủ qui trình và các bước thực hiện là bắt buộc
2.2.5 Các hiện tượng xảy ra trong sản xuất surimi
+ Hiện tượng Suvari
Là hiện tượng hình thành nên cấu trúc dạng lưới tương đối bền của protein, làm surimi dẻo dai, đàn hồi tốt Hiện tượng này bắt đầu từ khâu phối trộn đến khâu chờ định hình Surimi phải được giữ ở trong khoảng nhiệt độ và thời gian phù hợp để hiện tượng Suvari xảy ra tối đa Ví dụ như ở 10 oC, thời gian hiện tượng diễn ra tối đa là 24 – 48 tiếng, nếu ở nhiệt độ 30 oC thì mất 20 – 30 phút hiện tượng sẽ diễn ra tối đa [1]
+ Hiện tượng Modari
Là hiện tượng ngược lại với hiện tượng Suvari Hiện tượng này làm giảm nhanh tính chất đàn hồi, độ dẻo dai của surimi Quá trình này xảy ra mạnh mẽ ở 40 – 70 oC Nên kéo dài thời gian ở nhiệt độ xảy ra hiện tượng Suvari Hiện tượng Modari cũng xảy
ra nếu sử dụng không đúng liều lượng hoặc không đạt tiêu chuẩn cũng sẽ làm giảm chức năng của protein [1]
Trang 342.3 Sản phẩm mô phỏng cua que
Hình 2.11 Sản phẩm cua que [38]
Cua que là sản phẩm mô phỏng thịt cua phổ biến và là nguyên liệu được sử dụng nhằm tăng thêm màu sắc và hương vị của nhiều món ăn
2.3.1 Nguyên tắc
Nguyên tắc của quá trình sản xuất sản phẩm mô phỏng là lấy surimi làm nền protein tiến hành phối trộn các phụ gia tạo mùi vị, màu và phụ gia làm tăng cấu trúc sản phẩm, sau đó tiến hành tạo hình giống như sản phẩm tự nhiên sẽ được sản phẩm mô phỏng
Phụ gia tạo vị, màu, mùi Phụ gia tạo cấu trúc sản phẩm Hình 2.12 Sơ đồ nguyên tắc sản xuất sản phẩm mô phỏng từ surimi [2]
2.3.2 Vai trò của phụ gia sử dụng cho sản phẩm mô phỏng
Phụ gia thực phẩm là những chất được chủ động đưa vào thực phẩm, có hoặc không có giá trị dinh dưỡng, nhằm mục đích giữ hoặc cải thiện tính chất của sản phẩm và an toàn với sức khỏe của người sử dụng
Đối với sản phẩm mô phỏng, phụ gia phải có vai trò bảo vệ protein để giữ lại cao nhất những chức năng của protein, chất “xơ” bổ sung để gia tăng cấu trúc sản phẩm mô phỏng, chất màu, mùi, vị được thêm vào để làm cho sản phẩm mô phỏng giống sản phẩm tự nhiên, nâng cao sức hấp dẫn về mặt cảm qua Các phụ gia được thêm vào còn có vai trò chống oxy hóa và chống biến đổi của các thành phần trong sản phẩm mô phỏng khi bảo quản đông và gia nhiệt
2.4 Đặc điểm một số quá trình sản xuất surimi và cua que
2.4.1 Xử lý nguyên liệu
Có 2 phương pháp xử lí nguyên liệu cá:
Surimi Nghiền trộn phụ gia Tạo hình Sản phẩm mô phỏng
Trang 35+ Phương pháp 1: đánh vảy, cắt đầu, bỏ nội tạng, loại da và rửa sạch
+ Phương pháp 2: đánh vảy, cắt đầu, bỏ nội tạng, fillet cá loại da và rửa sạch Tuy nhiên cá mối là loại cá có thước nhỏ nếu tiến hành fillet sẽ làm tăng thêm hao hụt Do đó tiến hành phương pháp 1, quá trình cắt nghiền tiếp sau sẽ loại xương ra khỏi cá Việc loại bỏ nội tạng cần tránh không làm rách nội tạng, hạn chế sự lây nhiễm vi sinh vật và sự hoạt động của các enzyme từ nội tạng cá
2.4.2 Rửa cá
Rửa cá là khâu quan trọng nhất trong các công đoạn sản xuất surimi Chế độ rửa
ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất và chất lượng surimi thu được, mỗi loại cá khác nhau có một chế độ rửa khác nhau Việc rửa sẽ loại bỏ muối khoáng, acid amin, protein hòa tan, nội tạng còn sót lại, các mô máu, nhớt bẩn, lipid và các tạp chất khác
Hiệu quả quá trình rửa phụ thuộc vào:
a Thời gian rửa thịt cá xay, tỉ lệ nước và chu kỳ rửa
+ Thời gian rửa: hàm lượng protein hòa tan trong nước rửa thịt cá xay tăng dần và đạt giá trị cao nhất tại 10 phút, sau đó gần như cân bằng, tiếp theo nếu thời gian rửa tăng thì protein hòa tan cũng tăng lên không đáng kể Hơn nữa, nếu rửa quá lâu sẽ gây trương nước protein, gây khó khăn cho quá trình tách nước và ảnh hưởng đến độ bền đông kết của surimi
Lưu ý trong quá trình chuyển giao chu kỳ rửa phải tiến hành ép tách nước trước khi chuyển sang chu kỳ sau
+ Tỉ lệ nước và chu kỳ rửa: tỉ lệ nước và thịt cá (v/w) là 1/3 đến 1/4 mang lại hiệu quả và chất lượng cao hơn Tỉ lệ này còn phụ thuộc vào chu kỳ rửa Tỷ lệ nước rửa càng lớn thì chu kỳ rửa càng nhỏ Tỷ lệ nước rửa không nên quá lớn và không nên rửa thịt cá lớn hơn 3 chu kỳ [2]
b Thành phần nước rửa
Kiềm: các loại kiềm thường dùng để rửa thịt cá là soda (NaHCO3) hoặc Na2CO3 Kiềm có tác dụng khử mỡ, khi môi trường có kiềm, chất béo sẽ tạo hệ nhũ tương và một phần bị phân hủy, các hạt nhũ tương hấp thụ các axit béo lên bề mặt, tích điện âm và bị nước rửa trôi Dung dịch rửa có kiềm thường sử dụng khi nguyên liệu cá có nhiều mỡ Vì cá mối là cá gầy, ít chất béo nên không dùng dung dịch kiềm để rửa
Nước muối loãng: Có tác dụng làm tăng khả năng giữ nước cho protein, từ đó làm tăng độ bền gel của surimi Nồng độ muối sử dụng nên nhỏ hơn 5% [2]
Đối với cá mối là loại cá gầy, cơ thịt trắng, nên dùng các loại acid hữu cơ yếu như: acetic, sorbic, ascorbic… sẽ tẩy trắng surimi, khử mùi mạnh và hạn chế quá trình thối rửa Acid acetic có khả năng khử mùi mạnh hơn, giá rẻ hơn và dễ mua với khối lượng lớn, các loại acid xitric, ascorbic lại có tác dụng chống oxy hóa cho quá trình bảo quản
Trang 36Tuy nhiên, môi trường acid gây hiện tượng phân cắt protein làm giảm độ bền đông kết của surimi, do đó, nồng độ acid < 0,02% Ở chu kỳ rửa 3, nên rửa trong môi trường nước lạnh hoặc dung dịch nước muối loãng để khôi phục và tăng khả năng tạo gel của protein thịt cá Tuy nhiên, nếu nồng độ muối quá cao sẽ gây cản trở công đoạn tách nước cho thịt cá trước khi nghiền trộn [2]
c Tốc độ khuấy đảo
Khuấy đảo thích hợp sẽ tăng cường quá trình hòa tan các chất phi protein, nếu tốc độ quá cao sẽ cắt mạch protein làm giảm hiệu suất quá trình và gây khó khăn khi tách nước sau này
d Nhiệt độ nước rửa và độ cứng của nước
+ Nhiệt độ nước rửa ảnh hưởng đến chức năng tạo gel của protein Ở vùng nhiệt độ 5 – 31oC, protein vẫn giữ được cấu trúc và khả năng tạo gel Nhiệt độ nước rửa cũng ảnh hưởng đến hiệu suất tách nước sau rửa, việc tách nước không quá 10 phút bằng phương pháp ly tâm
+ Độ cứng của nước rửa: nước rửa có độ cứng cao sẽ làm giảm khả năng tạo gel, tăng cường oxy hóa lipid và kích thích hoạt động của enzyme, có thể ảnh hưởng đến màu sắc của surimi, do đó cần xử lý nước trước khi rửa thịt cá [2]
2.4.3 Tinh chế
Quá trình ép tách nước còn gọi là quá trình điều chỉnh lượng nước cho phù hợp để tạo gel của protein Hàm ẩm của thịt cá trước khi nghiền trộn từ 70 – 79 % cho độ bền đông kết surimi cao nhất, sao cho gần giống với hàm ẩm tự nhiên của thịt cá là tốt nhất Cá mối có hàm ẩm tự nhiên 73,3 %, do đó chọn độ ẩm sau ép tách nước là 74 % Nghiên cứu cho thấy độ bền đông kết của surimi cá tạp cao nhất tương đương với lực ép 0,2 kg/cm2 [2]
2.4.4 Phối trộn
Công đoạn phối trộn phụ gia ảnh hưởng quyết định đến sự tạo gel của surimi Quá trình này tạo ra nội lực ma sát làm xuất hiện các nút lưới gel và hình thành các liên kết gel, tạo nên cấu trúc gel làm surimi dẻo dai, bền chắc Trong quá trình nghiền và phối trộn cũng bổ sung các chất phụ gia đồng tạo gel, phụ gia làm bền và giữ nước cũng được bổ sung để nâng cao chất lượng cho surimi và các sản phẩm mô phỏng Tỷ lệ phối trộn các phụ gia phải theo tỉ lệ thích hợp nếu không sẽ không tạo được tính ổn định của hệ gel
Chất lượng của surimi phụ thuộc vào tỷ lệ phụ gia phối trộn và thời gian nghiền trộn Tỷ lệ phụ gia phối trộn:
+ Đường và sorbitol: hàm lượng đường thích hợp là 6% so với lượng surimi Để giảm vị ngọt do đường gây nên ta trộn sorbitol với đường (tỷ lệ 50/50)
Trang 37+ Tinh bột: khi tăng hàm lượng tinh bột thì độ bền đông kết của surimi tăng Tuy nhiên, khi tỷ lệ tinh bột lớn hơn 4 % thì độ bền đông kết surimi giảm Độ bền đông kết của surimi đạt cao nhất khi tỷ lệ tinh bột nằm trong khoảng 3 – 4%
+ Gelatin: tỷ lệ gelatin ảnh hưởng tới độ bền đông kết gel của surimi Tỷ lệ gelatin thích hợp cho chất lượng surimi của mỗi loại cá khác nhau là khác nhau Đối với cá mối, tỷ lệ gelatin thích hợp là 0,6%
+ Natri hydrophosphate: tỷ lệ natri hydrophosphate thích hợp trong sản xuất surimi cá mối là 0,3%
Thời gian và nhiệt độ phối trộn: qua nghiên cứu cho thấy thời gian và nhiệt độ phối trộn cũng ảnh hưởng đến chất lượng surimi Tạo điều kiện cho hiện tượng Suvari diễn
ra tối đa Độ bền đông kết surimi tăng khá mạnh ở thời gian đầu nghiền trộn và đạt cao nhất tại 20 phút, sau đó nếu kéo dài thời gian nghiền trộn thì độ bền đông kết không tăng đáng kể và có xu hướng cân bằng [2]
2.4.5 Chờ định hình
Công đoạn chờ định hình là cần thiết để hiện tượng Suvari diễn ra tối đa Trong công đoạn định hình, các phụ gia tác dụng triệt để hơn, tạo các thể gel ổn định Chất lượng surimi phụ thuộc vào thời gian định hình Khi nhiệt độ định hình tăng đến 35ºC, độ bền đông kết cao nhất, sau đó nếu tiếp tục tăng nhiệt độ thì độ bền đông kết surimi giảm Thời gian định hình ở 60 phút cho độ bền đông kết cao nhất ở mọi nhiệt độ Tuy nhiên tối ưu nhất vẫn là cặp nhiệt độ 35oC và thời gian 20 phút [2]
2.4.6 Chờ đông
Trước khi đưa vào cấp đông cần có quá trình làm hạ nhiệt độ của khối surimi xuống gần với điểm nhiệt độ đầu vào của tủ cấp đông Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí năng lượng khi cấp đông đồng thời phòng chờ đông cũng được xem là một kho chứa tạm thời trong thời gian chờ đợi các mẻ surimi cấp đông Kích thước phòng tùy vào năng suất nhà máy, nhiệt độ giao động trong khoảng từ 15 – 20oC
2.4.7 Cấp đông và bảo quản surimi
Nhiệt độ và thời gian bảo quản sẽ ảnh hưởng đến độ bền đông kết của surimi Nếu bảo quản đông ở nhiệt độ thấp hơn –20oC, vẫn có thể bảo quản được trên 6 tuần chưa suy giảm độ bền đông kết đáng kể
Có 3 thiết bị chính thường được dùng cho quá trình lạnh đông:
+ Thiết bị lạnh đông dạng khí thổi (tủ đông gió): khí thổi liên tục có thể điều chỉnh tốc độ khí thổi, sản phẩm có hình dạng và kích thước thay đổi tuy nhiên nhược điểm của thiết bị này là dòng khí không đồng nhất trên sản phẩm, nhược điểm là hiệu quả thấp và dòng khí thổi vào không đồng nhất trên sản phẩm dẫn đến chất lượng không đều
Trang 38+ Thiết bị lạnh đông IQF (cấp đông băng chuyền): sản phẩm di chuyển trên băng chuyền ngang qua các vòi phun hơi lạnh, kết quả là làm cho sản phẩm lạnh xuống nhanh, tuy nhiên chi phí đầu tư cao đồng thời chỉ áp dụng cho các sản phẩm đặc biệt có giá trị kinh tế cao
+ Thiết bị lạnh động dạng đĩa (tủ đông tiếp xúc): quá trình lạnh đông được hình thành nhờ sự tiếp xúc trực tiếp giữa đĩa lạnh và sản phẩm Thiết bị có ưu điểm là tiết kiệm năng lượng, làm lạnh nhanh, phù hợp với sản phẩm có dạng block [4]
Từ đặc điểm của các thiết bị cấp đông trên và với hình dạng khối của của sản phẩm surimi thì lựa chọn thiết bị lạnh đông dạng đĩa
Đối với sản phẩm mô phỏng cua que thì quy trình có các công đoạn sau cần lưu ý
2.4.8 Gia nhiệt sơ bộ
Quá trình gia nhiệt làm biến đổi sâu sắc các thành phần của surimi, đồng thời làm gia tăng độ bền đông kết, dẻo dai và cảm quan của sản phẩm Khi nhiệt độ gia nhiệt và các điều kiện khác không thay đổi thì độ bền đông kết tăng, vì nhiệt độ làm biến tính protein và thể gel protein tăng dần Nếu nhiệt độ quá cao hay thời gian dài sẽ gây biến tính hoàn toàn protein, sản phẩm cua que không ở dạng thanh khi định hình, còn nếu nhiệt độ quá thấp hay thời gian quá ngắn sẽ gây khó khăn cho quá trình chế biến tiếp theo do các lớp mỏng paste cá mềm, dễ vỡ
2.4.9 Bọc màu
Đối với sản phẩm mô phỏng, việc tạo màu sao cho giống với sản phẩm tự nhiên là rất cần thiết Surimi được băng chuyền cho qua máy tạo màu, màu được phun lên lớp nilon mỏng Nếu áp lực phun màu quá mạnh, lượng màu phun ra quá nhiều gây hiện tượng tràn lan, làm cho sản phẩm có màu quá đậm Nếu áp lực phun quá yếu, lượng màu phun ra ít sẽ không tạo được màu đặc trưng của sản phẩm, làm giảm giá trị cảm quan Bên ngoài phễu đựng màu nên có đá lạnh để giữ cho nhiệt độ màu ổn định, đảm bảo chất lượng trong suốt quá trình sản xuất
2.4.10 Hấp chín – làm nguội
Cua que là sản phẩm có thể dùng để ăn liền hoặc chế biến thành các món ăn khác, mục đích của quá trình hấp là để làm chín sản phẩm, tạo hương vị đặc trưng và ức chế sự hoạt động của vi sinh vật Quá trình hấp nếu thực hiện trong thời gian quá ngắn gây
ra sự tạo gel của protein surimi nhưng không đủ tạo gel với các thành phần khác Nếu quá trình hấp quá dài, sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm Quá trình làm nguội sẽ cải thiện độ cứng và tính giữ nước của gel, thực hiện ở nhiệt độ 15 – 20oC
Sau thời gian tìm hiểu và tổng quan tài liệu em đã xây dựng quy trình công nghệ sản xuất surimi và cua que được trình bày ở chương tiếp theo
Trang 39CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG
NGHỆ
3.1 Sản phẩm surimi
3.1.1 Quy trình công nghệ
Hình 3.1 Sơ đồ quy trình sản xuất surimi
Tiếp nhận nguyên liệu
Xử lý sơ bộ Vảy, nội tạng, vây,
đầu Rửa sơ bộ
(tnước = 0 – 5 ºC)
)
Nghiền thô (d = 5 mm)
Rửa
- Lần 1: [NaCl]=0,5%, nước rửa/cá=4/1, τ = 10 phút
- Lần 2:[CH 3 COOH] = 0,004%, nước rửa/cá=4/1, τ = 10 phút
- Lần 3: nước thường, nước rửa/cá=4/1, t = 15 o C, τ = 10 phút
Tinh chế
Khử nước
(p = 0,2 kg/cm 2 )
Phối trộn
(Tinh bột 3 %, sorbitol 6 %, gelatin 0,6 %, Na2HPO4 0,3 %, τ = 20 phút)
Ép định hình Bao gói
Trang 403.1.2 Thuyết minh quy trình
3.1.2.1 Tiếp nhận nguyên liệu
+ Mục đích: kiểm tra và loại bỏ nguyên liệu không đạt yêu cầu về chất lượng, nguyên liệu có tốt thì sản phẩm mới đạt chất lượng tốt nhất
+ Tiến hành
Kiểm tra hồ sơ từ đại lý đảm bảo nguyên liệu được mua từ tàu cá có cam kết không sử dụng hóa chất bảo quản nguyên liệu sau khai thác Cân, lấy mẫu, kiểm tra kích cỡ, tạp chất Đảm bảo nguyên liệu đạt tiêu chuẩn về kích thước, mùi vị, màu sắc Loại bỏ cá ươn, hỏng, không đúng chủng loại để tránh ảnh hưởng chất lượng lô cá Tiếp nhận nguyên liệu ở nhiệt độ phòng
3.1.2.2 Xử lý sơ bộ
+ Mục đích: loại bỏ những phần không dùng để sản xuất surimi, có khả năng gây ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm như đầu, vây, vảy, nội tạng…
+ Tiến hành: cắt đầu cá sao cho lượng hao hụt ít nhất Dùng dao và tay lấy sạch nội tạng và gân máu ở phần bụng sao cho nội tạng cá không bị vỡ, tránh bị lây nhiễm vi sinh vật Kiểm tra và loại bỏ tạp chất còn sót lại trên thân cá
3.1.2.3 Rửa sơ bộ
+ Mục đích: loại bỏ nhớt bẩn, mô máu, nội tạng còn sót lại sau xử lý
+Tiến hành: cá được rửa bằng nước thường ở nhiệt độ 0 – 5oC
3.1.2.4 Nghiền thô
+ Mục đích: tách xương, vảy, da bằng phương pháp cơ học Phần thịt cá có kích thước nhỏ sẽ tạo điều kiện cho quá trình rửa và hòa tan các chất gây cản trở khả năng tạo gel sau này
+ Tiến hành: Sử dụng máy nghiền với trống nghiền có các lỗ trống trên bề mặt có đường kính 5 mm Kích thước miếng cá sẽ giảm đi dưới tác dụng của lực ép mạnh giữa dây cao su và trống nghiền của máy Thịt cá được nghiền thành miếng dày 5 mm, xương,
da vây không xuyên qua được lỗ trống bị cuốn ra ngoài, gạt xuống bộ phận thu hồi phế liệu
3.1.2.5 Rửa
+ Mục đích: loại bỏ các chất phi protein, các protein tan trong nước, vì các protein này cản trở sự tạo gel, làm giảm sự ổn định và tính chất chức năng của surimi trong thời gian lưu trữ Loại bỏ các tạp chất màu, khử mùi tanh
+ Tiến hành: thịt cá được rửa 3 lần, tỷ lệ nước rửa thịt cá 4/1
Rửa lần 1: dùng dung dịch nước muối NaCl 0,5%, tỷ lệ dung dịch rửa / thịt cá (v/w) là 4/1, thời gian 10 phút, tốc độ khuấy đảo vừa phải