Thiết kế nhà máy chế biến thủy sản với hai mặt hàng là sản xuất surimi từ cá mối với năng suất 25 tấn sản phẩm ngày và sản phẩm cua que với năng suất 10 tấn surimi ca

Việc xây dựng một nhà máy sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng từ surimi có thể góp phần nâng cao giá trị kinh tế của các loại cá tạp chiếm tỷ lệ lớn trong khai thác thủy sản, tạo ra

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA HÓA

*

THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN VỚI HAI MẶT HÀNG: SURIMI CÁ MỐI VỚI NĂNG SUẤT 25 TẤN SẢN PHẨM/NGÀY VÀ CUA QUE VỚI NĂNG SUẤT 10 TẤN

SURIMI/CA

Sinh viên thực hiện: LÊ THỊ NHẬT LY

Đà Nẵng – Năm 2018

TÓM TẮT

Surimi và các sản phẩm mô phỏng từ surimi là mặt hàng chiếm vị trí quan trọng trong cơ cấu xuất khẩu thủy sản của Việt Nam Tuy nhiên, việc sản xuất surimi của các doanh nghiệp trong nước còn nhỏ lẻ, chủ yếu là sản xuất thô, hiệu quả kinh tế không cao, sản phẩm chưa đáp ứng được yêu cầu chất lượng của một số thị trường khó tính như Nhật Bản, Mỹ Việc xây dựng một nhà máy sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng từ surimi có thể góp phần nâng cao giá trị kinh tế của các loại cá tạp chiếm tỷ lệ lớn trong khai thác thủy sản, tạo ra surimi đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu, giải quyết việc làm cho người dân Vì vậy, đồ án tốt nghiệp lần này tôi chọn đề tài:

“Thiết kế nhà máy chế biến thủy sản với hai mặt hàng là sản xuất surimi từ cá mối với năng suất 25 tấn sản phẩm/ngày và sản phẩm cua que với năng suất 10 tấn surimi/ca”

Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 9 chương:

Chương 1: Lập luận kinh tế – kĩ thuật

Chương 2: Tổng quan

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: Tính xây dựng và quy hoạch tổng mặt bằng

Chương 8: Kiểm tra sản xuất – Đánh giá chất lượng sản phẩm

Chương 9: An toàn lao động – Vệ sinh xí nghiệp – Phòng chống cháy nổ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN

2 Đề tài thuộc diện: ☐Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu ban đầu:

- Surimi từ cá mối : Năng suất 25 tấn sản phẩm/ngày

- Cua que: Năng suất 10 tấn surimi nguyên liệu/ca

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

- Chương 6: Tính lạnh, hơi, nước

- Chương 7: Tính xây dựng và quy hoạch tổng mặt bằng

- Chương 8: Kiểm tra sản xuất – Đánh giá chất lượng thành phẩm

- Chương 9: An toàn lao động – Vệ sinh xí nghiệp – Phòng chống cháy nổ

- Kết luận

- Tài liệu tham khảo

- Phụ lục

5 Các bản vẽ và đồ thị

- Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình công nghệ (A0)

- Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (A0)

- Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (A0)

- Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống hơi và nước (A0)

- Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy (A0)

6 Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan

7 Ngày giao nhiệm vụ: Ngày 24 tháng 1 năm 2018

8 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Ngày 22 tháng 5 năm 2018

Thông qua bộ môn

LỜI NÓI ĐẦU

Xuất phát từ tiềm năng khai thác, đánh bắt thủy hải sản và nhu cầu sử dụng surimi, được sự phân công của khoa Hóa trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng cùng

với sự hướng dẫn của TS Nguyễn Thị Trúc Loan, tôi được thực hiện đồ án với đề tài:

“Thiết kế nhà máy chế biến thủy sản với hai mặt hàng là sản xuất surimi từ cá mối với năng suất 25 tấn sản phẩm/ngày và sản phẩm cua que với năng suất 10 tấn surimi/ca”

Bằng sự cố gắng, nỗ lực của bản thân và đặc biệt là sự giúp đỡ của cô giáo TS Nguyễn Thị Trúc Loan, tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình đúng thời hạn, tôi xin chân thành cảm ơn đến cô Nguyễn Thị Trúc Loan – người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình cho tôi trong suốt hơn ba tháng thực hiện đồ án này

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, cô thuộc khoa Hóa nói riêng và các thầy, cô trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng đã tận tình truyền đạt kiến thức trong những năm qua, vốn kiến thức đó không chỉ là nền tảng giúp tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp mà còn là hành trang để tôi ra trường một cách vững chắc và tự tin Cảm ơn sự quan tâm động viên của gia đình, bạn bè đã giúp tôi vượt qua những khó khăn để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này

Tôi xin chân thành cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, tôi 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

Tôi xin cam đoan đề tài này là do chính tôi 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, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của mình

Người cam đoan

Lê Thị Nhật Ly

MỤC LỤC

TÓM TẮT

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

LỜI NÓI ĐẦU i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ x

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1LẬP LUẬN KINH TẾ – KĨ THUẬT 2

1.1 Đặc điểm thiên nhiên – vị trí địa lý 2

1.2 Vùng nguyên liệu 3

1.3 Hợp tác hóa 3

1.4 Giao thông vận tải 3

1.5 Nguồn cung cấp điện 3

1.6 Nguồn cung cấp nước 3

1.7 Thoát nước 3

1.8 Nguồn cung cấp hơi 4

1.9 Nhiên liệu 4

1.10 Nhân công 4

CHƯƠNG 2TỔNG QUAN 5

2.1 Cá mối 5

2.1.1 Phân loại 5

2.1.2 Phân bố 6

2.1.3 Thành phần khối lượng 7

2.1.4 Thành phần dinh dưỡng: 7

2.2 Một số nguyên liệu phụ 7

2.2.1 Phụ gia trong sản xuất surimi 7

2.2.2 Phụ gia trong sản xuất sản phẩm mô phỏng 9

2.3 Surimi 10

2.3.1 Khái niệm 10

2.3.2 Đặc điểm 10

2.3.3 Lợi ích của surimi 11

2.3.4 Yêu cầu nguyên liệu cá trong sản xuất surimi 11

2.3.5 Khả năng tạo gel trong sản xuất surimi 12

2.3.6 Các hiện tượng xảy ra trong sản xuất surimi 13

2.4 Cua que 14

2.4.1 Nguyên tắc sản xuất cua que 14

2.4.2 Yêu cầu phụ gia dùng trong sản xuất cua que 14

2.5 Cơ sở lí thuyết về một số quá trình trong sản xuất surimi và sản phẩm cua que mô phỏng 14

2.5.1 Quá trình xử lí nguyên liệu 14

2.5.2 Rửa cá 15

2.5.3 Quá trình ép tách nước 16

2.5.4 Quá trình nghiền và phối trộn 16

2.5.5 Quá trình định hình 16

2.5.6 Quá trình cấp đông và bảo quản surimi 17

2.5.7 Quá trình gia nhiệt sơ bộ 17

2.5.8 Quá trình bọc màu 17

2.5.9 Hấp – làm nguội 17

CHƯƠNG 3LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 19

3.1 Sản phẩm surimi 19

3.1.1 Quy trình công nghệ 19

3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 20

3.2 Sản phẩm cua que mô phỏng 22

3.2.1 Quy trình công nghệ 22

3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 22

CHƯƠNG 4TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 26

4.1 Các số liệu ban đầu 26

4.2 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 26

4.3 Tính cân bằng vật chất 26

4.3.1 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất surimi 26

4.3.2 Tính cân bằng cho dây chuyền sản xuất cua que 35

CHƯƠNG 5TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 44

5.1 Nguyên tắc chọn và cách tính số lượng máy móc, thiết bị 44

5.1.1 Nguyên tắc chọn thiết bị 44

5.1.2 Cách tính số lượng máy móc, thiết bị 44

5.2 Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất surimi 45

5.2.1 Băng tải xử lí sơ bộ 45

5.2.2 Thiết bị rửa cá thùng quay 45

5.2.3 Thiết bị cắt nghiền 46

5.2.4 Thiết bị rửa và ly tâm 46

5.2.5 Thiết bị loại xương sót 48

5.2.6.Thiết bị ép tách nước 48

5.2.7 Thiết bị nghiền trộn 49

5.2.8 Thiết bị định hình 50

5.2.9 Băng tải con lăn 50

5.2.10 Thiết bị dò kim loại 51

5.2.12 Máy đóng thùng carton 52

5.2.13 Băng tải PU 53

5.2.14 Băng tải vận chuyển cá sau rửa cá thùng quay 53

5.2.15 Bơm piston 54

5.2.16 Vít tải 54

5.2.17 Vít tải di động 54

5.2.18 Bàn tách khuôn surimi 55

5.3 Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất cua que 56

5.3.1 Thiết bị cắt lát 56

5.3.2 Thiết bị xay, trộn phụ gia 56

5.3.3.Thiết bị cán mỏng 57

5.3.4 Thiết bị hấp (gia nhiệt) sơ bộ 57

5.3.5.Thiết bị cuốn sợi 58

5.3.6 Thiết bị bọc màu 58

5.3.7 Thiết bị hấp chín – làm nguội 59

5.3.8 Thiết bị cắt khúc 60

5.3.9 Thiết bị lạnh đông IQF 60

5.3.10 Thiết bị bao gói chân không 61

5.3.11 Thiết bị dò kim loại 61

5.3.12 Thiết bị đóng thùng 62

5.3.13 Thùng chứa nguyên liệu 62

5.3.14 Cần cẩu 63

5.3.15 Bơm Mono 63

5.3.16 Băng tải 63

5.3.17 Băng tải nhỏ 64

CHƯƠNG 6TÍNH LẠNH, HƠI, NƯỚC 65

6.1 Chọn kết cấu xây dựng và cách nhiệt, cách ẩm 65

6.1.1 Cơ sở quá trình tính toán 65

6.1.2 Tính cách nhiệt, ẩm 68

6.1.3 Tính toán nhiệt cho kho lạnh 72

6.2 Tính hơi 76

6.2.1 Lượng hơi dùng cho sản xuất 76

6.2.2 Lượng hơi dùng cho sinh hoạt, nấu ăn 76

6.2.3 Lượng hơi tiêu thụ cố định 76

6.2.4 Lượng hơi tiêu tốn cho lò hơi 77

6.3 Tính nước 77

6.3.1 Nước dùng cho sản xuất 77

6.3.2 Nước dùng cho sinh hoạt 77

6.3.3 Nước dùng cho nồi hơi 78

6.3.4 Tổng lượng nước sử dụng 78

CHƯƠNG 7TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG 79

7.1 Sơ đồ tổ chức của nhà máy 79

7.2 Tính nhân lực trong nhà máy 79

7.2.1 Chế độ làm việc 79

7.2.2 Nhân lực trong phân xưởng sản xuất chính 79

7.2.3 Nhân lực làm việc trong phòng hành chính 79

7.2.4 Nhân lực làm việc trong các phân xưởng khác 80

7.3 Tính xây dựng 81

7.3.1 Phân xưởng sản xuất chính 81

7.3.2 Nhà hành chính 85

7.3.3 Kho bao bì 85

7.3.4 Kho chứa nguyên vật liệu 86

7.3.5 Kho nhiên liệu 86

7.3.6 Phân xưởng cơ khí 86

7.3.7 Phân xưởng lò hơi 86

7.3.8 Trạm điện 87

7.3.9 Nhà sinh hoạt vệ sinh 87

7.3.10 Nhà xe 88

7.3.11 Gara ô tô 88

7.3.12 Nhà ăn, hội trường 88

7.3.13 Nhà bảo vệ 89

7.3.14 Khu cung cấp và xử lí nước 89

7.3.15 Khu xử lí nước thải 89

7.3.16 Phòng chứa dụng cụ cứu hỏa 89

7.3.17 Khu đất mở rộng 89

7.4 Tính khu đất xây dựng cho nhà máy và hệ số sử dụng 89

7.4.1 Diện tích các công trình xây dựng trong xí nghiệp 89

7.4.2 Diện tích khu đất 90

7.4.3 Hệ số sử dụng 90

CHƯƠNG 8KIỂM 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 lí sơ bộ 92

8.2.2 Rửa sơ bộ 92

8.2.3 Cắt nghiền 92

8.2.4 Rửa và ly tâm 92

8.2.5 Lọại bỏ xương sót 93

8.2.6 Ép tách nước 93

8.2.7 Phối trộn 93

8.2.8 Bọc màu 93

8.2.9 Hấp – làm nguội 93

8.2.10 Cắt khúc 93

8.2.11 Cấp đông 93

8.2.12 Bao gói 93

8.2.13 Bảo quản 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 94

CHƯƠNG 9 AN TOÀN LAO ĐỘNG – VỆ SINH XÍ NGHIỆP – PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ 99

9.1 An toàn lao động 99

9.1.1 An toàn lao động trong sản xuất 99

9.1.2 An toàn trong kho bảo quản lạnh 99

9.1.3 An toàn khi vận hành máy móc 99

9.1.4 An toàn về điện 100

9.1.5 An toàn trong phòng thí nghiệm 100

9.2 Vệ sinh xí nghiệp 100

9.2.1 Vệ sinh cá nhân của công nhân 100

9.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị, nền nhà 100

9.2.3 Xử lí phế phẩm 100

9.3 Phòng chống cháy nổ 101

KẾT LUẬN 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 2.1 Thành phần khối lượng cá mối 7

Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng trong 100g cá mối 7

Bảng 2.3 Yêu cầu kỹ thuật về đường dùng trong thực phẩm [Phụ lục 1] 8

Bảng 2.4 Yêu cầu kỹ thuật về muối dùng trong thực phẩm [Phụ lục 2] 9

Bảng 2.5 Thành phần hóa học của surimi 11

Bảng 2.6 Yêu cầu kỹ thuật về cá biển ướp nước đá [Phụ lục 3] 12

Bảng 4.1 Tỷ lệ hao hụt của từng công đoạn chế biến 27

Bảng 4.2 Tỷ lệ phối trộn và tỷ lệ hao hụt các phụ gia trong công đoạn phối trộn 32

Bảng 4.3 Bảng tổng kết cân bằng vật chất cho nguyên liệu chính 34

Bảng 4.4 Bảng tổng kết cân bằng vật chất cho phụ gia 34

Bảng 4.5 Tổng kết cân bằng vật chất cho bao bì 34

Bảng 4.6 Tỷ lệ hao hụt ở từng công đoạn chế biến 35

Bảng 4.7 Tỷ lệ phối trộn và tỷ lệ hao hụt các phụ gia 40

Bảng 4.8 Bảng tổng kết cân bằng vật chất cho nguyên liệu chính 42

Bảng 4.9 Bảng tổng kết cân bằng vật chất cho phụ gia 42

Bảng 4.10 Cân bằng vật chất cho bao bì sử dụng 42

Bảng 5.1 Thông số kỹ thuật băng tải xử lí sơ bộ 45

Bảng 5.2 Thông số kỹ thuật thiết bị rửa cá thùng quay 46

Bảng 5.3 Thông số kỹ thuật thiết bị cắt nghiền 46

Bảng 5.4 Thông số kỹ thuật thùng rửa 47

Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật thiết bị ly tâm 47

Bảng 5.6 Thông số kỹ thuật thiết bị loại xương sót 48

Bảng 5.7 Thông số kỹ thuật thiết bị ép tách nước 49

Bảng 5.8 Thông số kỹ thuật thiết bị nghiền trộn 49

Bảng 5.9 Thông số kỹ thuật thiết bị định hình 50

Bảng 5.10 Thông số kỹ thuật băng tải con lăn 51

Bảng 5.11 Thông số kỹ thuật thiết bị dò kim loại 51

Bảng 5.12 Thông số kỹ thuật tủ đông tiếp xúc 52

Bảng 5.13 Thông số kỹ thuật máy đóng thùng 53

Bảng 5.14 Thông số kỹ thuật băng tải PU 53

Bảng 5.15 Thông số kĩ thuật băng tải sau rửa 53

Bảng 5.16 Thông số kỹ thuật bơm piston 54

Bảng 5.17 Thông số kỹ thuật vít tải 54

Bảng 5.18 Thông số kỹ thuật vít tải di động 55

Bảng 5.19 Thông số kỹ thuật bàn tách khuôn 55

Bảng 5.20 Bảng tổng kết thiết bị và số lượng công nhân 55

Bảng 5.21 Thông số kỹ thuật thiết bị cắt lát 56

Bảng 5.22 Thông số kỹ thuật thiết bị xay, trộn phụ gia 56

Bảng 5.23 Thông số kỹ thuật thiết bị cán mỏng 57

Bảng 5.24 Thông số kỹ thuật thiết bị hấp sơ bộ 58

Bảng 5.25 Thông số kỹ thuật thiết bị cuốn sợi 58

Bảng 5.26 Thông số kỹ thuật thiết bị bọc màu 59

Bảng 5.27 Thông số kỹ thuật thiết bị hấp - làm nguội 59

Bảng 5.28 Thông số kỹ thuật thiết bị cắt khúc 60

Bảng 5.29 Thông số kỹ thuật thiết bị lạnh đông IQF 60

Bảng 5.30 Thông số kỹ thuật thiết bị bao gói 61

Bảng 5.31 Thông số kỹ thuật thiết bị dò kim loại 62

Bảng 5.32 Thông số kỹ thuật thiết bị đóng thùng 62

Bảng 5.33 Thông số kỹ thuật thùng chứa 63

Bảng 5.34 Thông số kỹ thuật cần cẩu 63

Bảng 5.35 Thông số kỹ thuật bơm mono 63

Bảng 5.36 Thông số kỹ thuật băng tải 63

Bảng 5.37 Thông số kỹ thuật băng tải nhỏ 64

Bảng 5.38 Bảng tổng kết thiết bị và số công nhân 64

Bảng 6.1 Vật liệu xây dựng cho tường bao 66

Bảng 6.2 Vật liệu xây dựng cho tường ngăn 67

Bảng 6.3 Vật liệu xây dựng cho trần 67

Bảng 6.4 Vật liệu xây dựng cho nền 68

Bảng 6.5 Bảng tổng kết cách nhiệt, cách ẩm 71

Bảng 6.6 Bảng tính toán tổn thất lạnh tường bao, nền, trần Q11 73

Bảng 6.7 Bảng tổng hợp kết quả tính toán tổn thất nhiệt do vận hành Q4 76

Bảng 6.8 Bảng tổng kết tổn thất nhiệt vào kho lạnh 76

Bảng 6.9 Bảng tổng kết tiêu hao hơi 76

Bảng 7.1 Nhân lực làm việc trực tiếp tại phân xưởng 79

Bảng 7.2 Nhân lực làm việc trong phòng hành chính 80

Bảng 7.3 Nhân lực làm việc trong các phân xưởng 80

Bảng 7.4 Tính xây dựng cho phân xưởng sản xuất chính 81

Bảng 7.5 Diện tích các phòng làm việc 85

Bảng 7.6 Bảng tổng kết các công trình xây dựng trong xí nghiệp 90

Bảng 8.1 Chỉ tiêu cảm quan và hóa lý của surimi 94

Bảng 8.2 Chỉ tiêu vi sinh vật của surimi 94

Bảng 8.3 Chỉ số chất lượng, phương pháp và thiết bị đánh giá chất lượng surimi 95

Bảng 8.4 Thang điểm đánh giá tạp chất của surimi 95

Bảng 8.5 Thang điểm và xếp loại đánh giá độ dẻo dai của surimi 97

Bảng 8.6 Mô tả thang điểm cảm quan của sản phẩm cua surimi 98

Bảng 8.7 Phân cấp chất lượng cho sản phẩm 98

Hình 1.1 Bản đồ hành chính tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu 2

Hình 2.1 Cá mối thường 5

Hình 2.2 Cá mối dài 5

Hình 2.3 Cá mối vạch 6

Hình 2.4 Cá mối vện 6

Hình 2.5 Sự phân bố cá mối 6

Hình 2.6 Ảnh hưởng của tinh bột đến độ bền đông kết của surimi 9

Hình 2.7 Surimi 10

Hình 2.8 Cơ chế tạo gel trong surimi 13

Hình 2.9 Cua que 14

Hình 3.1 Quy trình sản xuất surimi 19

Hình 3.2 Quy trình sản xuất cua que 23

Hình 4.1 Sơ đồ phối trộn phụ gia 29

Hình 4.2 Sơ đồ phối trộn phụ gia 36

Hình 5.1 Băng tải xử lí sơ bộ 45

Hình 5.2 Thiết bị rửa cá thùng quay 46

Hình 5.3 Thiết bị cắt nghiền 46

Hình 5.4 Thùng rửa 47

Hình 5.5 Thiết bị ly tâm 47

Hình 5.6 Thiết bị Refiner 48

Hình 5.7 Thiết bị ép tách nước 49

Hình 5.8 Thiết bị nghiền trộn 49

Hình 5.9 Thiết bị định hình 50

Hình 5.10 Băng tải con lăn 51

Hình 5.11 Máy dò kim loại 51

Hình 5.12 Tủ đông tiếp xúc 52

Hình 5.13 Thiết bị đóng thùng 53

Hình 5.14 Băng tải PU 53

Hình 5.15 Băng tải sau rửa 53

Hình 5.16 Bơm piston 54

Hình 5.17 Vít tải 54

Hình 5.18 Vít tải di động 55

Hình 5.19 Bàn tách khuôn 55

Hình 5.20 Thiết bị cắt lát 56

Hình 5.21 Thiết bị xay, trộn phụ gia 56

Hình 5.22 Thiết bị cán mỏng 57

Hình 5.23 Thiết bị gia nhiệt sơ bộ 58

Hình 5.24 Thiết bị cuốn sợi 58

Hình 5.25 Thiết bị bọc màu 59

Hình 5.26 Thiết bị hấp-làm mát 59

Hình 5.27 Thiết bị cắt khúc 60

Hình 5.28 Thiết bị IQF 60

Hình 5.29 Thiết bị bao gói chân không 61

Hình 5.30 Thiết bị dò kim loại 62

Hình 5.31 Thiết bị đóng thùng 62

Hình 5.32 Thùng chứa 63

Hình 5.33 Cần cẩu 63

Hình 5.34 Bơm mono 63

Hình 5.35 Băng tải 63

Hình 5.36 Băng tải nhỏ 64

Hình 6.1 Kết cấu tường bao, tường ngăn 66

Hình 6.2 Kết cấu trần 67

Hình 6.3 Kết cấu nền 68

Hình 6.4 Nồi hơi đốt dầu 77

Hình 7.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy 79

LỜI MỞ ĐẦU

Với đường bờ biển dài trên 3260 km, vùng thềm lục địa khoảng hơn 1 triệu km2

cùng hệ thống trên 4000 đảo và quần đảo từ Bắc vào Nam, kết hợp với khí hậu nhiệt đới gió mùa, Việt Nam có một nguồn lợi thủy sản vô cùng lớn với nhiều loại thủy hải sản có giá trị kinh tế cao Tuy nhiên, có nhiều loại cá với tỷ lệ khai thác lớn nhưng có kích thước nhỏ, thịt không ngon, không đủ tiêu chuẩn để sản xuất công nghiệp, nên ít dùng để ăn tươi mà thường dùng để làm chả cá, hay thức ăn cho gia súc, do đó có giá trị kinh tế thấp Vì vậy, cần tìm một biện pháp giải quyết vấn đề trên, đem lại hiệu quả kinh tế, góp phần nâng cao đời sống nhân dân

Surimi được coi là loại thực phẩm cho tương lai quy tụ nhiều ưu điểm mà không loại thực phẩm nào có được như hàm lượng protein cao, lipid thấp, không có cholesterol gây bệnh và các phụ gia độc hại phi thực phẩm Đồng thời, surimi giúp nâng cao hiệu quả sử dụng cá khai thác được, đem lại hiệu quả kinh tế cao từ những nguyên liệu rẻ tiền hay tận dụng phế liệu cá vụn từ các quá trình khác, giảm thiểu ô nhiễm môi trường Tuy nhiên, surimi là bán chế phẩm có giá trị còn thấp, người tiêu dùng chưa thể sử dụng được, do đó, người ta thường dùng surimi làm chất nền protein

để sản xuất ra các sản phẩm mô phỏng có giá trị hơn như tôm, cua, xúc xích…Theo thống kê của FAO, sản lượng surimi trên thể giới năm 2004 đạt khoảng 860,000 – 1,150,000 tấn Ở Việt Nam, surimi là một sản phẩm mới, còn non trẻ về kỹ thuật, số lượng mặt hàng, máy móc, thiết bị Tuy nhiên, surimi chắc chắn sẽ là sản phẩm có tiềm năng trong tương lai với thị trường nội địa và xuất khẩu

Cá mối là loại cá tạp, có sản lượng đánh bắt lớn, chiếm 7 – 8% sản lượng đánh bắt của nước ta Loại cá này có nhiều thịt, tuy nhiên thịt nhão, không thơm, nhiều xương dăm nhưng lại có khả năng tạo gel cao, rẻ tiền do đó rất phù hợp trong sản xuất surimi

Vì những lý do trên, tôi được phân công đề tài: “Thiết kế nhà máy chế biến thủy sản với hai mặt hàng:

Mặt hàng: Surimi từ cá mối với năng suất 25 tấn sản phẩm/ngày

Mặt hàng: Cua que mô phỏng từ surimi với năng suất 10 tấn surimi/ca”

CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ – KĨ THUẬT

1.1 Đặc điểm thiên nhiên – vị trí địa lý

Bà Rịa – Vũng Tàu thuộc vùng Đông Nam Bộ, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Lãnh thổ gồm hai phần là đất liền và hải đảo Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu có địa giới hành chính giáp với thành phố Hồ Chí Minh ở phía Tây, giáp với Đồng Nai ở phía Bắc và giáp với tỉnh Bình Thuận ở phía Đông, phía Nam và Tây Nam là biển Đông [12]

Diện tích toàn tỉnh là 2047,66 km2, chiều dài bờ biển là 305,4 km với trên 100 nghìn km2 thềm lục địa Bà Rịa – Vũng Tàu có 5 đơn vị hành chính gồm: thành phố Vũng Tàu, huyện Côn Đảo, và các huyện Châu Thành, Long Đất, Xuyên Mộc Ngày 2/6/1994 Thủ tướng chính phủ ban hành nghị định 45/CP chia huyện Châu Thành thành 3 đơn vị hành chính: thị xã Bà Rịa, huyện Tân Thành và huyện Châu Đức [12]

– Độ ẩm không khí tương đối trung bình hằng năm là 78,8%

– Lượng mưa trung bình hằng năm thấp, tạo thành hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Nam từ Ấn Độ Dương thổi qua gây mưa khá lớn từ 1300 đến 1700 mm, chiếm 90% lượng mưa cả năm Mùa khô chịu ảnh hưởng gió mùa Đông Bắc, chỉ chiếm 10% tổng lượng mưa, kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Tỉnh nằm trong vùng ít bão [8]

Chọn xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp Phú Mỹ 1, huyện Tân Thành Khu công nghiệp Phú Mỹ 1 nằm dọc theo quốc lộ 51, cách thành phố Hồ Chí Minh 75 km, cách thành phố Vũng Tàu 40 km, ngay cạnh cảng Phú Mỹ và hệ thống cảng trên sông Thị Vải, cách sân bay Tân Sơn Nhất 44 km, và sân bay quốc tế Long Thành (Đồng Nai) 47 km, ga gần nhất là ga Bình Dương 25 km [14]

1.2 Vùng nguyên liệu

Nhà máy đặt tại Bà Rịa – Vũng Tàu có lợi thế về nguồn nguyên liệu Sản lượng khai thác thủy sản của tỉnh liên tục tăng Năm 2011, sản lượng khai thác đạt 250.000 tấn trong đó sản lượng khai thác cá mối chiếm 17,8 % sản lượng Ngoài ra, các nguyên liệu phụ, nhà máy có thể mua tại thành phố rồi bảo quản tại kho nguyên liệu

1.3 Hợp tác hóa

Nhà máy cần hợp tác với các ban ngành cấp trên, ngân hàng trên địa bàn tỉnh để việc xây dựng và ổn định nhà máy được thuận lợi Nhà máy có thể hợp tác với các khu vực khai thác, ngư dân trong vùng để ổn định nguồn nguyên liệu Ngoài ra, có thể hợp tác với các vùng nguyên liệu thân cận như Bình Thuận, Long An để chủ động nguyên liệu khi xảy ra thiếu hụt Nhà máy cũng có thể hợp tác với các công ty thủy sản khác,

để việc thu mua, tiếp nhận nguyên liệu, việc sử dụng các công trình giao thông vận tải, cung cấp điện nước dễ dàng hơn, tiết kiệm chi phí, tăng hiệu quả kinh tế

1.4 Giao thông vận tải

Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu nằm trên trục đường xuyên Á, có hệ thống cảng biển, sân bay và mạng lưới đường bộ, đường thủy thuận lợi Các đường quốc lộ 51, 55, 56 cùng với hệ thống đường tỉnh lộ, huyện lộ giúp gắn kết quan hệ của tỉnh với các tỉnh khác trong cả nước và quốc tế, tạo điều kiện thuận lợi để vận chuyển sản phẩm trong

và ngoài nước [12]

1.5 Nguồn cung cấp điện

Nhà máy sử dụng nguồn điện của hệ thống lưới điện quốc gia qua công ty Điện lực Bà Rịa – Vũng Tàu và trạm biến áp riêng của nhà máy Nhà máy cần có thêm máy phát điện dự phòng để đảm bảo sản xuất liên tục khi có vấn đề xảy ra

1.6 Nguồn cung cấp nước

Nhà máy sử dụng nguồn nước cấp từ công ty Cổ phẩn cấp nước Bà Rịa – Vũng Tàu Nước dùng trong nhà máy thực phẩm rất quan trọng, có thể ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm, tùy thuộc vào mục đích cụ thể mà nước có yêu cầu chất lượng khác nhau, do đó cần có chế độ xử lí thích hợp với yêu cầu

1.7 Thoát nước

Nhà máy có hệ thống xử lí nước thải riêng Nước thải sinh hoạt và sản xuất của nhà máy được thu gom và xử lí đạt yêu cầu trước khi gom vào xử lí chung với các nhà

máy khác hoặc thải ra ngoài nếu đạt tiêu chuẩn cho phép

1.8 Nguồn cung cấp hơi

Nguồn cung cấp là lò hơi riêng của nhà máy, sử dụng chủ yếu cho quá trình gia nhiệt và thanh trùng

Kết luận: Trên cơ sở phân tích dữ liệu thực tế, tỉnh Bà Rịa –Vũng Tàu có nhiều

lợi thể về vị trí địa lý gần vùng nguyên liệu, khí hậu, nguồn lao động dồi dào và có tri thức, hệ thống giao thông gồm cảng biển, sân bay, mạng lưới giao thông đường bộ thuận lợi cho việc vận chuyển sản phẩm trong và ngoài nước,… Do đó, việc đặt địa điểm xây dựng nhà máy chế biến thủy sản với mặt hàng surimi cá mối và cua que tại

Bà Rịa – Vũng Tàu là hợp lý, hứa hẹn sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

Tên khoa học là Saurida tumbil Cá có

thân dài, hình trụ, hơi hẹp bên, giữa thân hơi

phình to Trung bình cá có chiều dài 20 – 30

cm Đầu dài và hơi dẹt Mõm dài, mắt to

tròn Miệng rộng, trong có nhiều răng xếp

thành nhiều hàng Răng nhọn, sắc và không

đều nhau Vây lưng dài khoảng 12 tia, vây

mỡ phát triển phía trên hậu môn Vây ngực

rộng có 14 –15 tia Cá thường sinh sống ở độ

sâu 20 – 60 mét [10]

– Cá mối dài:

Tên khoa học là Saurida elongata Loại

cá này có một số đặc điểm hơi khác biệt so

với cá mối thường, đó là lưng có màu nâu

nhạt, bụng trắng bạc, có viền vây sau lưng và

đuôi màu xanh đen Lưỡi có nhiều răng nhỏ

Cá dài 8 – 20 cm [10]

– Cá mối vạch:

Hình 2.1 Cá mối thường [16]

Hình 2.1 Cá mối dài [16]

Tên khoa học là Saurida undosquamis

Hình dạng thân thể giống như 2 loài trên với

một số điểm khác biệt như: miệng rộng và

xiên có nhiều răng sắc và nhọn Lưng màu

nâu nhạt, bụng trắng bạc, bên thân có một

hàng 9 – 10 chấm đen chạy từ sau khe mang

đến đuôi, ở gần tia vây đuôi cũng có các

khoang đen, trắng xen kẽ nhau Cá dài 15 –

30 cm [10]

– Cá mối vện:

Tên khoa học là Synodus variegatus

Thân dài hình trụ, phần đuôi thót lại Mõm

14,1% tổng sản lượng hải sản đánh bắt Trong đó, giống Saurida chiếm 55,9 đến

94,1% sản lượng [17]

Trong đó, vùng biển Đông Nam Bộ là khu vực có năng suất cao nhất, họ cá mối chiếm tới 17,8% sản lượng mẫu, vùng biển miền Trung có năng suất khai thác thấp nhất Trữ lượng nguồn lợi cá mối ở biển Việt Nam ước tính khoảng 53 ngàn tấn ở mùa gió Đông Bắc năm 2012 và 60 ngàn tấn ở mùa gió Tây Nam năm 2013 [18]

Hình 2.3 Cá mối vạch [16]

Hình 2.4 Cá mối vện [16]

Hình 2.5 Sự phân bố cá mối [17]

Lipid (%)

Tro (%)

Năng lượng (kcal)

Thịt cá mối có hàm lượng protein cao, lượng mỡ thấp, thịt nhão, cá mối có ưu điểm là có nhiều thịt trắng, khả năng tạo gel cao, là nguồn nguyên liệu tốt sản xuất surimi

2.2 Một số nguyên liệu phụ

2.2.1 Phụ gia trong sản xuất surimi

Phụ gia bảo quản, làm bền protein

Protein cá quan trọng nhất là khả năng tạo gel, đàn hồi, khả năng giữ nước và chịu nhiệt về cấu trúc của protein Để ngăn ngừa các biển đổi và nâng cao tính chất chức năng của protein, cần dùng các chất làm bền

Nếu surimi được cấp đông sau đó sản xuất sản phẩm mô phỏng cần phải bổ sung chất làm bền protein trước khi cấp đông Nếu surimi chế biến ngay thành sản phẩm mô phỏng có qua khâu xử lí nhiệt thì chỉ cần dùng một lượng hạn chế các chất này [6]

a Muối phosphate:

Muối phosphate có vai trò giữ nước cho surimi, làm tăng cường độ dẻo, độ trong suốt khi nghiền trộn, cải thiện chất lượng sản phẩm Việc bảo vệ protein của muối phosphate làm giảm mất nước, duy trì màu sắc tự nhiên của sản phẩm có ý nghĩa rất lớn trong sản xuất surimi

Trong sản xuất surimi, thường sử dụng hỗn hợp muối phosphate để tăng cường

Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng trong 100g cá mối [1]

Bảng 2.1 Thành phần khối lượng cá mối [6]

hiệu quả Tùy theo tỉ lệ muối phosphate sodium acid pyrophosphate (SAPP), sodium pyrophosphate (TSPP) và sodium hexametapolyphosphate (SHMP) và tetrasodium phosphate (TSP) mà có các hỗn hợp muối phosphate khác nhau

tetra-b Sorbitol

Sorbitol là rượu đa chức có công thức là: CH2OH-(CHOH)4-CH2OH

Trong sản xuất surimi, sorbitol được dùng làm chất điều vị, cải thiện màu sắc của surimi, đồng thời giữ nước cho sản phẩm Sorbitol được dùng như một phụ gia làm bền protein ở nhiệt độ thấp, do có cấu trúc nhiều nhóm -OH nên sorbitol có khả năng tạo 2 lớp nước trên phân tử protein, khi đông lạnh và tan băng, các phân tử nước bên trong protein vẫn ổn định, do đó protein không bị biến tính mà vẫn giữ vững được cấu trúc [6]

c Đường

Vai trò: đường làm tăng giá trị dinh dưỡng cho surimi, tạo vị ngọt dịu Kết hợp với acid amin trong chế biến tạo phản ứng Maillard làm sản phẩm có màu đẹp, mùi thơm và nồng độ đường cao giúp kéo dài thời gian bảo quản

Tuy nhiên, vị ngọt của đường gây ảnh hưởng đến việc tạo vị các sản phẩm mô phỏng dùng chất nền protein từ surimi [6]

Yêu cầu chất lượng: Bảng 2.3 Yêu cầu kỹ thuật về đường dùng trong thực phẩm [Phụ lục 1]

Phụ gia đồng tạo gel

Những chất này có khả năng liên kết tạo gel với protein và chính nó, làm tăng độ gel, độ kết dính giữa các thành phần, tăng độ dẻo dai, đàn hồi của sản phẩm Ngoài ra, chất này còn là chất “xơ” tạo nên cấu trúc giống cấu trúc tự nhiên đối với các sản phẩm mô phỏng

a Bột lương thực

Vai trò: tinh bột khi bị biến tính bởi muối phosphate làm sản phẩm đàn hồi, có độ trong suốt cao Protein trong tinh bột (gluten) làm tăng độ bền liên kết protein, làm bền mạng lưới gel, đồng thời có khả năng tạo gel với chính nó làm tăng độ bền đông kết,

độ dẻo dai lên đáng kể [6]

Tuy nhiên, nếu tinh bột quá nhiều, làm mất cân bằng giữa các loại gel, sản phẩm

sẽ bị bở và độ bền đông kết giảm Tinh bột không được sử dụng quá 4% [6]

Ảnh hưởng của tinh bột đến độ bền đông kết của surimi được thể hiện ở hình 2.6

b Gelatin

Gelatin trong sản xuất surimi có tác dụng làm tăng độ bền đông kết và độ bền gel của sản phẩm nếu dùng với tỉ lệ thích hợp Nếu tỷ lệ gelatin quá lớn, độ bền đông kết của surimi giảm, ảnh hưởng đến màu sắc của surimi và khi hấp, surimi sẽ bị khô [6]

2.2.2 Phụ gia trong sản xuất sản phẩm mô phỏng

2.2.2.1 Phụ gia tạo vị, tạo mùi

d Phụ gia tạo hương

Phụ gia tạo hương làm cho sản phẩm có hương vị hấp dẫn và đặc trưng của từng loại sản phẩm mô phỏng Các chất này có thể là các chất tổng hợp tự nhiên, chiết xuất

từ nguyên liệu còn lại hoặc phế liệu trong chế biến thủy sản Không dùng các chất độc hại, gây ảnh hưởng sức khỏe con người Ngoài ra, có thể sử dụng thêm các phụ gia như tiêu, tỏi, ớt… tùy loại sản phẩm để tạo hương vị đặc trưng [6]

2.2.2.2 Phụ gia tạo màu

Nhóm phụ gia tạo màu được dùng để tăng giá trị cảm quan của sản phẩm mô phỏng, làm cho sản phẩm mô phỏng giống như sản phẩm tự nhiên Chỉ được phép sử dụng màu thực phẩm như gấc chín, bột máu của động vật máu nóng…[6]

2.2.2.3 Nhóm các chất dinh dưỡng:

Hình 2.6 Ảnh hưởng của tinh bột đến độ bền đông kết của surimi [6]

Trong sản phẩm mô phỏng, có thể bổ sung các chất như protein, acid amin, các vitamin và chất khoảng… phù hợp để làm tăng giá trị dinh dưỡng theo yêu cầu của từng loại sản phẩm [6]

2.2.2.4 Nhóm chất gia tăng cấu trúc cho sản phẩm mô phỏng:

c Surelasting:

Surelasting là chất có khả năng đồng tạo gel với protein, 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

2.3 Surimi

2.3.1 Khái niệm

Surimi là một thuật ngữ Nhật Bản để chỉ những sản phẩm thịt cá đã được tách xương, xay nhuyễn, rửa bằng nước và phối trộn với các phụ gia chống biến tính do đông lạnh để có thể bảo quản được lâu ở nhiệt độ thấp [3]

2.3.2 Đặc điểm

– Surimi là một dạng bán thành phẩm giàu protein, hàm lượng béo thấp, không

có cholesterol gây bệnh và glucid, giàu dinh dưỡng, đóng vai trò như một protein chức năng thay thế nhiều loại protein truyền thống [3]

– Surimi có nồng độ myofibrin protein đậm đặc, tạo gel sẽ cho sản phẩm dai, đàn

Hình 2.7 Surimi [22]

hồi, mùi vị và màu sắc trung hòa, không còn vị tanh của cá, do đó sử dụng để sản xuất các loại sản phẩm kamaboko, chikuwa của Nhật hay mô phỏng các loại hải sản rất được ưa thích [3]

Giá trị dinh dưỡng của surimi trong 100 g surimi được thể hiện ở bảng sau:

2.3.3 Lợi ích của surimi

– Tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu: tạo nên những sản phẩm có giá trị kinh tế cao hơn từ những loại cá nhỏ, khó chế biến ở quy mô công nghiệp

– Sản phẩm có giá trị gia tăng: do tận dụng nguồn nguyên liêu rẻ (cá nhỏ, vụn cá fillet…) tạo những sản phẩm có giá trị cao hơn như giả tôm, giả cua, giả sò

– Phù hợp cho người ăn kiêng: surimi có hàm lượng béo thấp, nhưng khi ăn có cảm giác giống sản phẩm được mô phỏng

– Đa dạng hóa sản phẩm: tạo nhiều món ăn giả tôm, giả cua… phù hợp với nhiều người, nhất là người dị ứng tôm, cua

– Tăng thời gian bảo quản so với cá tươi

Surimi được các chuyên gia FAO bình chọn là thực phẩm cơ sở trong tương lai

vì quy tụ nhiều ưu điểm mà không loại thực phẩm nào có được [6]

2.3.4 Yêu cầu nguyên liệu cá trong sản xuất surimi

Bảng 2.5 Thành phần hóa học của surimi [22]

Cá phải có lượng thịt trắng nhiều, lượng mỡ ít:

– Lượng protein nhiều làm mạng lưới gel có độ đàn hồi tốt, nếu cá có lượng mỡ nhiều thì hạt mỡ phân tán giữa các liên kết protein làm mạng lưới gel kém bền

– Chất béo dễ bị ôi, ảnh hưởng đến màu sắc, hương vị của sản phẩm

– Độ tươi: cá cần phải tươi Nếu cá bị ươn sẽ gây ra mùi vị xấu với sản phẩm, nếu cá nguyên liệu được bảo quản quá lâu, cá bị mất nước hay thủy phân làm ngắn mạch protein sẽ giảm khả năng tạo gel

Tiêu chuẩn: Bảng 2.6 Yêu cầu kỹ thuật về cá biển ướp nước đá [Phụ lục 3]

2.3.5 Khả năng tạo gel trong sản xuất surimi

2.3.5.1 Cấu tạo của protein trong thịt cá

Protein thịt cá dựa vào tính tan được chia thành 3 loại:

– Sarcoplasm (tương cơ): chiếm 25 – 30% hàm lượng protein trong cá, gồm miogen, myoglobin, mioalbumin, globulin X, hòa tan trong nước hay dung dịch muối loãng Phần lớn loại được bằng cách rửa truyền thống

– Miofibrin (tơ cơ): bao gồm actin, actomiozin, tropomiozin Đây là nhóm protein tan trong nước muối, quyết định đến khả năng tạo gel và tính chất gel hình thành Trong đó, myozin và actin là hai protein chính Cá mối là loại cá có nhiều thịt trắng có hàm lượng myofibrin cao

– Sarcolemma (Stroma protein): chiếm khoảng 15% protein thịt cá, chủ yếu gồm chất keo và các protein như collagen, elastin, keratin, reticulin, các protein này hầu như không tan Collagen chiếm tỉ lệ nhiều hơn, quá trình rửa trong sản xuất surimi không loại bỏ được collagen, collagen có thể chuyển thành gelatin khi gia nhiệt nhưng

có thể ảnh hưởng không tốt đến gel nếu có nồng độ cao Tuy nhiên, lượng protein stroma trong cá chiếm một lượng nhỏ so với myofibrin nên không ảnh hưởng nhiều đến khả năng tạo gel của protein [4]

2.3.5.2 Sự tạo gel trong sản xuất surimi

– Các protein trong thịt cá khi bị biến tính do thêm muối vào hoặc gia nhiệt sẽ duỗi ra và tập hợp lại tạo thành một mạng lưới không gian có trật tự, có khả năng giữ nước bên trong gọi là gel

– Sự tạo gel của protein đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc của surimi, tạo độ dẻo, dai, độ bền đông kết cho sản phẩm

– Cơ chế tạo gel của thịt cá gồm 3 giai đoạn:

• Giai đoạn I: Xảy ra quá trình phá vỡ cấu trúc bậc 4, protein bị biến tính tạo ra các tiểu phần

• Giai đoạn II: Là giai đoạn phá vỡ cấu trúc bậc 2,3, dãn mạch protein toàn phần

• Giai đoạn III: Mạch protein tập hợp với nhau bằng các cầu nối liên kết thứ cấp

tạo ra mạng lưới không gian 3 chiều có trật tự [6]

2.3.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo gel

Khả năng tạo gel của protein thịt cá chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau:

– Nồng độ protein: nồng độ tăng làm tăng lực ma sát giữa các phân tử, nút mạng lưới gel tăng, do đó làm tăng khả năng tạo gel

– pH: tạo nên lực đẩy tĩnh điện, làm yếu đi lực hút của các nút gel Mỗi protein khác nhau có pH thích hợp cho khả năng tạo gel khác nhau

– Nước rửa thịt cá xay: Nước cứng chứa nhiều in Ca2+ và Mg2+ làm tăng nhanh quá trình biến tính sớm của miofibrin, làm cho khả năng hình thành gel hạn chế, làm giảm độ bền đông kết của surimi Nên sử dụng nước thường hoặc nước muối để giảm hiện tượng này

– Nhiệt độ: nhiệt độ cao làm cho protein giãn mạch, sau khi gia nhiệt để làm biến tính protein cần hạ nhiệt để tạo gel có cấu trúc bền, vững chắc

– Quá trình cấp đông, bảo quản đông và tan băng: 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 protein

– Các phụ gia như sorbitol, phosphate, đường và alcol…

2.3.6 Các hiện tượng xảy ra trong sản xuất surimi

a Hiện tượng suvari

Là hiện tượng hình thành nên cấu trúc dạng lưới tương đối bền của protein, làm cho surimi dẻo dai, đàn hồi tốt Hiện tượng này bắt đầu từ khâu nghiền trộn đến khâu định hình Surimi phải được giữ trong khoảng nhiệt độ và thời gian phù hợp để hiện tượng suvari xảy ra tối đa

b Hiện tượng modari

Hình 2.8 Cơ chế tạo gel trong surimi [6]

Là hiện tượng ngược với hiện tượng suvari, làm giảm tính đàn hồi, dẻo dai của sản phẩm Hiện tượng này xảy ra khi dùng không đúng tỷ lệ phụ gia hoặc các chất phụ gia không đạt tiêu chuẩn

2.4 Cua que

Là sản phẩm mô phỏng sản xuất trên nền protein surimi và có đặc tính gần giống với sản phẩm tự nhiên

2.4.1 Nguyên tắc sản xuất cua que

Nguyên tắc của quá trình sản xuất sản phẩm mô phỏng là lấy surimi làm nền protein, sau đó phối trộn với các phụ gia tạo màu, mùi, vị và phụ gia làm tăng cấu trúc sản phẩm, tạo hình để giống sản phẩm tự nhiên sau đó được bao gói và thương mại hóa Sản phẩm mô phỏng có thể ăn liền hoặc chế biến thành các món ăn khác nhau

2.4.2 Yêu cầu phụ gia dùng trong sản xuất cua que

Tuân thủ theo các quy định về phụ gia thực phẩm nói chung Với sản phẩm mô phỏng, các phụ gia được dùng phải bảo vệ protein để giữ lại cao nhất các chức năng của protein, chất “xơ” để tăng cấu trúc cho sản phẩm và dùng các chất màu, phụ gia mùi, vị để tạo cho sản phẩm mô phỏng có màu, mùi, vị giống sản phẩm tự nhiên Các chất phụ gia khi bổ sung vào phải nâng cao giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản như các chất phụ gia chống oxi hóa và chống biển đổi các chất thực phẩm trong sản phẩm mô phỏng khi bảo quản đông và gia nhiệt

2.5 Cơ sở lí thuyết về một số quá trình trong sản xuất surimi và sản phẩm cua que mô phỏng

2.5.1 Quá trình xử lí nguyên liệu

Quá trình xử lí nguyên liệu gồm cắt đầu, loại bỏ nội tạng, máu và xương Có 2 phương pháp xử lí nguyên liệu:

– Phương pháp 1: loại bỏ đầu, nội tạng, rửa sạch rồi loại xương

Hình 2.9 Cua que [24]

– Phương pháp 2: lấy fillet cá

Tuy nhiên, cá mối là loại cá có kích thước nhỏ, khi tiến hành fillet cá, rất mất thời gian và lượng cá thu được thấp hơn Do đó, nên tiến hành phương pháp 1, quá trình cắt nghiền sẽ loại được xương ra khỏi cá, giảm lượng hao hụt

Cá mối có kích thước nhỏ, nên tiến hành cắt đầu và moi ruột thủ công sẽ làm giảm hao hụt và hiệu quả hơn phương pháp sử dụng máy cắt đầu cá Việc loại bỏ nội tạng sao cho nội tạng cá không bị rách vỡ để hạn chế sự lây nhiễm vi sinh vật và sự phân hủy thịt cá do tiếp xúc với enzyme từ nội tạng cá

2.5.2 Rửa cá

Rửa cá là khâu quan trọng nhất trong các công đoạn sản xuất surimi [6] 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, 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 rửa 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 9 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 [6]

– Tỉ lệ nước rửa và chu kỳ rửa: Tỉ lệ nước và thịt cá 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 [6]

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 [6]

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 quy trình và quá trình tách nước sau này gặp nhiều khó khăn

d Nhiệt độ nước rửa và độ cứng nước rửa

– Nhiệt độ nước rửa ảnh hưởng đến chức năng tạo gel của protein Ở vùng nhiệt

độ 5 – 310C, 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 dễ nhất tại các nhiệt

độ 24 – 270C Nếu rửa ở nhiệt độ 15 – 270C thì thời gian tách nước không quá 10 phút bằng phương pháp ly tâm [6]

– 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 [6]

2.5.3 Quá trình ép tách nước

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 0,3 kg/cm2 [6]

2.5.4 Quá trình nghiền và phối trộn

Công đoạn nghiền và 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

Thời gian nghiền và phối trộn phải thích hợp, nếu quá ngắn sẽ làm cho độ bền gel không cao, nếu kéo dài thời gian sẽ làm mất nước và tăng cường hiện tượng oxy hóa làm biến màu surimi Nghiên cứu cho thấy độ bền gel tăng khá mạnh ở thời gian đầu và đạt cao nhất ở thời gian nghiền và phối trộn là 20 phút, sau đó nếu kéo dài thời gian nghiền và phối trộn thì độ bền đông kết không tăng lên đáng kể và màu sắc của surimi bị xám lại [6]

2.5.5 Quá trình định hình

Định hình là công đoạn cần thiết để tăng cường hiện tượng suvari, nâng cao chất lượng surimi Quá trình định hình phụ thuộc vào: nhiệt độ và thời gian định hình Nghiên cứu cho thấy khi định hình ở 350C, độ bền đông kết và cảm quan cho kết quả cao nhất, sau đó, nếu nhiệt độ tăng thì độ bền đông kết và cảm quan lại có xu thế giảm xuống 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 350C và thời gian 60 phút [6]

2.5.6 Quá trình 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 –200C, vẫn có thể bảo quản được trên 6 tuần chưa suy giảm độ bền đông kết đáng kể

Có thể sử dụng phương pháp lạnh đông tiếp xúc, cấp đông bằng gió hay lạnh đông nhanh IQF Thời gian lạnh đông bằng IQF là ngắn nhất Các mẫu sản phẩm lạnh đông tiếp xúc hay IQF có màu trắng mịn và không nhìn thấy tinh thể đá, còn xử lý phương pháp cấp đông bằng gió thì có bóng mờ và xuất hiện màu sẫm trên bề mặt surimi, cũng như nhìn thấy tinh thể đá

Riêng đối với sản phẩm cua que, còn có các quá trình sau:

2.5.7 Quá trình 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 nguyên liệu, 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

2.5.8 Quá trình 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

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, quá trình này thực hiện ở nhiệt độ 15 – 200C

CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

- Lần 1: [NaCl]=0,5%, cá/nước rửa=1/4, τ = 9 phút

- Lần 2:[CH 3 COOH] = 0,004%, cá/nước rửa =1/4, τ = 9 phút

3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

3.1.2.1 Tiếp nhận nguyên liệu

– Mục đích: loại bỏ nguyên liệu kém chất lượng, lựa chọn nguyên liệu đạt yêu cầu để nâng cao chất lượng surimi

– 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 size, mùi vị, màu sắc Loại bỏ cá ươn, hỏng, không đúng chủng loại để tránh ảnh hưởng chất lượng lô cá

– Nhiệt độ tiếp nhận: nhiệt độ phòng

3.1.2.2 Xử lí sơ bộ

– Mục đích: loại bỏ những phần không ăn được và gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm như đầu, 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

– Tiến hành:

Sử dụng máy nghiền với trống nghiền có các lỗ trống trên bề mặt có đường kính

3 – 4 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 3 – 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, mùi

• Khử mùi tanh

– Tiến hành: thịt cá được rửa 3 lần, tỷ lệ nước rửa thịt cá 4/1 và thời gian 9 phút

để mang lại hiệu quả và chất lượng cao nhất [6]

• Rửa lần 1: dùng dung dịch nước muối 0,5%, rửa trong vòng 9 phút, tốc độ khuấy đảo vừa phải

• Rửa lần 2: bằng dung dịch acid acetic nồng độ 0,004%, khuấy trộn vừa phải và đều đặn

• Rửa lần 3: bằng nước thường ở nhiệt độ 150C [6]

3.1.2.6 Loại xương sót

– Mục đích: loại bỏ xương, da, tạp chất còn sót lại

– Tiến hành: sử dụng thiết bị lọc xương dạng thùng quay có kích thước lỗ nhỏ, phần thịt cá sẽ được đẩy ra ngoài, tạp chất giữ lại bên trong ống

3.1.2.7 Ép tách nước

– Mục đích: độ ẩm trong thịt cá sau rửa tăng lên đến 80 – 85%, theo yêu cầu, độ

ẩm của thịt cá cho quá trình phối trộn phải gần giống với độ ẩm tự nhiên để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tạo gel Do đó, cần phải loại nước trong cá

– Tiến hành: sử dụng thiết bị ép trục vít có kích thước lỗ khoảng 0,5 – 1,5 mm Lực ép phải đủ mạnh để nước tự do thoát ra hết nhưng thịt cá không bị nát, đối với các loại cá tạp như cá mối, lực ép 0,3 kg/cm2 đem lại hiệu quả và độ bền đông kết cao nhất Thời gian ép khoảng 8 phút

3.1.2.9 Định hình

– Mục đích: Tạo cho sản phẩm có hình dáng đẹp, dễ dàng phân phối, tiêu thụ sản phẩm, đồng thời thực hiện quá trình “suvari”, tức là hình thành cấu trúc gel chặt chẽ – Tiến hành: định hình bằng máy ép định hình ở nhiệt độ 350C

3.1.2.10 Bao gói

– Mục đích: hoàn thiện sản phẩm, tạo điều kiện thuận lợi cho phân phối, vận chuyển

– Tiến hành: Surimi được đóng gói với bao bì PE khối lượng 10 kg/bao

3.1.2.11 Dò kim loại

– Mục đích: phát hiện và loại bỏ những sản phẩm có lẫn mảnh kim loại, đảm bảo chất lượng, an toàn của sản phẩm

– Tiến hành: sử dụng máy dò kim loại có gắn cảm biến từ, những khối sản phẩm

có mảnh kim loại sẽ bị loại ra và đem đi xử lí

3.1.2.12 Cấp đông

– Mục đích: kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm

– Tiến hành: sử dụng tủ đông tiếp xúc, nhiệt độ cấp đông từ –30 ÷ –350C, nhiệt

độ tâm sản phẩm đạt –18 ± 20C Thời gian cấp đông 2 – 3 giờ

– Yêu cầu kĩ thuật: nhiệt độ tâm sản phẩm đạt –18 ± 20C

– Mục đích: duy trì chất lượng của sản phẩm

– Tiến hành: sản phẩm được bảo quản trong kho lạnh ở nhiệt độ –18 ± 20C Thời gian để tâm sản phẩm đạt –180C thường là 2 – 3 giờ

3.2 Sản phẩm cua que mô phỏng

3.2.1 Quy trình công nghệ

Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm cua que mô phỏng từ surimi cá mối được thể hiện ở hình 3.2

3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

3.2.2.1 Tiếp nhận nguyên liệu

Nguyên liệu được sử dụng sản xuất cua que là surimi đông lạnh hoặc có thể sử dụng surimi tươi

Yêu cầu: surimi phải đảm bảo các chỉ tiêu chất lượng về hóa lí, vi sinh, cảm quan

về surimi, vì thành phần và chất lượng của surimi quyết định đến chất lượng sản phẩm cuối cùng Do đó, những đặc tính chức năng và thành phần của surimi phải được xác định để đảm bảo tốt nhất Surimi dùng sản xuất phải được bảo quản từ –18 đến –200C, phải sử dụng trong vòng 6 tháng để giữ được những đặc tính chức năng tốt nhất

Hình 3.2 Quy trình sản xuất cua que

Xay, phối trộn phụ gia

τ = 20 phút (Nước chiết cua 10%, bột lòng trắng trứng 5%, tinh bột 2%,

đường1% , muối 1%, bột ngọt 0,3%, surelesting 0,5%, carrageenan 0,6%, carramin 0,2%, chất xơ 0,3%)

Bao gói chân không

Cắt lát Xay nhuyễn

Dò kim loại Bảo quản

(t= -18±2 0 C)