3.1. Chuẩn bị
Thiết bị cấp đông, dụng cụ, trước khi cấp đông bán thành phẩm phải được vệ sinh sạch sẽ và khử trùng theo qui định (MĐ01)
3.1.1. Thiết bị cấp đông - Tủ đông gió
Dùng để cấp đông các mâm bán thành phẩm
Hình 4.1. Tủ đông gió Cấu tạo: 1. Mâm BTP
2. Dàn bay hơi 3. Dàn để mâm BTP Nguyên tắc hoạt động: 3 1 2
Đầu hút của hạ áp hút hơi từ bình chứa tuần hoàn (bình trống tràn) về qua bình tách lỏng, vào đầu hút của máy nén hạ áp rồi nén lên đến áp suất trung gian đẩy vào bình trung gian ống xoắn. Tại bình trung gian, môi chất sau khi nén hạ áp, hòa trộn với môi chất lạnh tại bình sau tiết lưu lần thứ nhất được máy nén cao áp hút vào.
Hơi môi chất đã được làm mát, và nén lên đến áp suất cao pk, nhiệt độ cao tk. Hơi môi chất đi qua bình tách dầu đẩy vào bình ngưng.
Tại bình ngưng hơi môi chất thực hiện quá trình trao đổi nhiệt trở thành lỏng. Môi chất lỏng sau khi ngưng tụ chảy vào bình chứa cao áp, đi vào bình trung gian ống xoắn và được quá lạnh, một phần môi chất đi vào tiết lưu làm lạnh bình trung gian và thực hiện quá trình trao đổi nhiệt trong bình trung gian.
Môi chất lạnh sau khi được quá lạnh đi vào tiết lưu hai, giãm áp suất xuống áp suất thấp và nhiệt độ chứa vào bình chứa tuần hoàn.
Từ bình chứa tuần hoàn môi chất lỏng lạnh được phân phối tới các ống phân phối lỏng (ống góp) để phân phối cho các dàn lạnh.
Sau khi bay hơi làm lạnh tủ cấp đông. Hơi môi chất trở về ống góp quay về bình chứa tuần hoàn. Lượng lỏng rơi xuống dưới để được cung cấp lỏng cho dàn bay hơi tiếp còn hơi được dẫn về qua bình tách lỏng và trở về đầu hút của máy nén cao áp. Bình chứa tuần hoàn làm cả nhiệm vụ tách lỏng nhưng đề phòng trường hợp tải nhiệt quá lớn, dòng hơi quá mạnh vẫn còn vẫn cuốn theo lỏng về máy nén, nên phải đặt thêm bình tách lỏng trước khi hơi môi chất về máy nén hạ áp. Trước van tiết lưu người ta bố trí van điện từ để khống chế mức lỏng tiêu chuẩn trong bình chứa tuần hoàn.
- Tủ đông tiếp xúc: Dùng để cấp đông các khuôn bán thành phẩm 1 2 3 Hình 4.2. Tủ đông tiếp xúc
Cấu tạo: 1. Tấm lắc
2. Bán thành phẩm 3. Ben thủy lực Nguyên tắc hoạt động:
Các sản phẩm được đặt trên các khay và được kẹp giữa các tấm lắc cấp đông. Các tấm lắc kim loại bên trong rỗng để cho môi chất lạnh chảy qua, nhiệt độ bay hơi đạt -40 ÷ -45o
C.
Nhờ tiếp xúc với các tấm lắc có nhiệt độ rất thấp, quá trình trao đổi nhiệt tương đối hiệu quả và thời gian làm đông được rút ngắn đáng kể so với làm đông dạng khối trong các kho cấp đông gió, đạt τ = 1,5 ÷ 2 giờ nếu cấp dịch bằng bơm hoặc 4 ÷ 4,5 giờ nếu cấp dịch từ bình giữ mức theo kiểu ngập dịch.
Môi chất lỏng được tiết lưu đến áp suất tương ứng với nhiệt độ sâu cần thiết theo yêu cầu công nghệ, từ bình chứa thấp áp lỏng chảy qua các rảnh nhỏ ở phía trong các tấm lắc (dàn lạnh của tủ tiếp xúc).
Từ trong các rãnh nhỏ này môi chất ở áp suất thấp nhận nhiệt của sản phẩm cần làm đông thông qua bề mặt các tấm lắc và bốc hơi, hơi bốc đi được hút đi liên tục về máy nén để đảm bảo cho chất lỏng có áp xuất và nhiệt độ tương đối ổn định, sản phẩm liên tục truyền nhiệt cho môi chất và nhiệt độ của nó giảm dần.
Thường nhiệt độ sôi của môi chất trong tủ tiếp xúc từ -35o
C ÷ -45oC.
Trong tủ đông tiếp xúc, khả năng truyền nhiệt của sản phẩm với môi chất phụ thuộc vào độ chênh lệch nhiệt độ của sản phẩm với nhiệt độ sôi của môi chất vào từng loại sản phẩm, mức độ tiếp xúc của sản phẩm với bề mặt các tấm lắc (mức độ bám tuyết ở bề mặt ngoài, mức độ bám cận dầu ở các bề mặt các rảnh phía trong) .
Ưu điểm:
+ Đông lạnh nhanh các loại thủy hải sản đạt được nhiệt độ theo yêu cầu. + Sản phẩm gần như tiếp xúc trực tiếp với tấm lắc.
+ Rút ngắn được thời gian đông lạnh. + Chất lượng sản phẩm được đảm bảo tốt. Nhược điểm:
+ Phương pháp kết đông tiếp xúc là không thể kết đông với loại sản phẩm nào. + Máy kết đông tiếp xúc chỉ dùng để kết đông với các loại thực phẩm đặt trong khuôn cố định.
- Thiết bị cấp đông băng chuyền IQF Sử dụng để cấp đông bán thành phẩm IQF
Hình 4.3. Thiết bị cấp đông băng chuyền IQF Cấu tạo: 1. Băng chuyền
2. Bộ phận cấp nhiệt 3. Cánh cửa thiết bị Nguyên tắc hoạt động:
Hệ thống băng chuyền phẳng. Hơi môi chất sẽ được máy nén hạ áp nén lên bình trung gian, tại đây môi chất sẽ được làm mát trung gian. Sau khi được làm mát trung gian xong hơi môi chất được máy nén cao áp hút vế và tiếp nén cao áp.
Hơi sau khi nén cao áp đi vào bình tách dầu. Sau đó, môi chất sẽ đi vào bình ngưng tụ. Tại bình ngưng lỏng môi chất sẽ được làm mát bằng nước nhờ tháp giải nhiệt. Sau khi hơi môi chất được làm mát thành lỏng đi qua bình chứa cao áp.
Môi chất sau đó lại đi vào tiết lưu nhiệt (ở đây ta dùng van tiết lưu tự động ). Môi chất tiếp tục đi qua van điện từ vào van tiêt lưu để điều chỉnh quá trình cấp dịch cho hệ thống.
Trước khi vào băng chuyền thì môi chất lỏng phải vào van tiết lưu, ở đây ta dùng van tiết lưu cân bằng ngoài, van tiết lưu nhiệt có đầu cảm biến đặt đường ống hút phía sau coil lạnh, trong bầu cảm biến có chứa môi chất, khi mà nhiệt độ của môi chất trong dàn lạnh sẽ tăng lên thì môi chất trên trong bầu cảm biến sẽ nở ra và tác dụng lên màng của van tiết lưu nhiệt làm cho van mở ra và cấp dịch cho coil lạnh với bầu cảm biến nhiệt đặt trên đường ống hút phía sau coil lạnh, khi mà nhiệt độ của môi chất ra khỏi băng chuyền tăng lên thì môi chất trong bầu cảm biến nhiệt sẽ nở ra và tác dụng lên màng của van tiết lưu nhiệt làm cho van mở ra và cấp dịch cho coil lạnh.
Trong trường hợp ngược lại nếu môi chất sau khi ra khỏi dàn lạnh có nhiệt độ thấp thì van tiết lưu sẽ đóng bớt lại, lượng dich cung cấp cho coil lạnh sẽ giảm. Ở
1
2
3
hệ thống băng chuyền này ta dùng chất tải lạnh là không khí, khi môi chất vào coil lạnh thì chúng sẽ trao đổi nhiệt với lương gió do các quạt lạnh thổi ra, lượng gió này sau khi được làm lạnh sẽ được các bec phun, phun các tia khí lạnh với tốc độ cao hướng trực tiếp lên mặt trên và mặt dưới của sản phẩm, thổi hơi nóng bao bọc quanh sản phẩm đẩy nhanh quá trình trao đổi nhiệt.
Tách lỏng dòng môi chất hút về máy nén. Lượng lỏng sau dàn bay hơi khá lớn nếu sử dụng bình tách lỏng thì không có khả năng tách hết, rất dễ gây ngập lỏng.
Hơi môi chất sau tách lỏng sẽ được hút về lại máy nén thấp áp, chu trình mới sẽ được lập lại tiếp tục.
3.1.2. Dụng cụ
Xe đẩy: Dùng để vận chuyển sản phẩm cấp đông sang công đoạn tách khuôn (Hình 2.8)
3.2. Thao tác
Bán thành phẩm sau khi cân, xếp khuôn hoặc chờ đông được đưa sang khu vực cấp đông để tiến hành cấp đông trong tủ đông gió, tủ đông tiếp xúc hay thiết bị đông băng chuyền IQF.
3.2.1. Cấp đông trong tủ đông gió:
Trước khi cho bán thành phẩm vào cấp đông, tủ phải chạy trước khoảng 15-30 phút để đạt nhiệt độ tủ ≤ -12o
C Thứ tự các bước tiến hành:
+ Các khuôn bán thành phẩm được sắp xếp ngay ngắn trên các kệ từ trên xuống, không được chồng lên nhau và không dính nhau.
+ Các sản phẩm cùng chủng loại được đặt trên cùng một kệ và chất đầy tủ. + Đóng cửa tủ đông gió.
+ Nhiệt độ tủ đạt -38C ± 2C
+ Thời gian cấp đông khoảng 2h30 ÷ 3 h/mẻ.
+ Kết thúc quá trình cấp đông, nhiệt độ trung tâm sản phẩm cần đạt ≤ -18C. + Mở cửa tủ, sắp xếp sản phẩm lên xe đẩy đưa tới khâu tách khuôn.
Hình 4.4. Bán thành phẩm trong tủ đông gió 3.2.2. Cấp đông trong tủ đông tiếp xúc
Khi đủ 1 mẻ cấp đông, các khuôn bán thành phẩm được chuyển đến tủ cấp đông bằng xe đẩy. Thời gian từ khi chuyển khuôn sản phẩm ra khỏi kho chờ đông đến khi vào tủ không quá 30 phút.
- Chuẩn bị cấp đông
Mở cửa tủ, vận hành bơm thuỷ lực cho nâng các bản đông lên.
- Thao tác cấp đông:
Sau khi kiểm tra điều kiện vệ sinh của tủ cấp đông, đóng kín cửa tủ đông lại. Tiến hành chạy máy không tải. Chạy máy không tải khoảng 30 phút để nhiệt độ tủ đông đạt nhiệt độ ≤-12o
C mới nhập hàng vào.
Trong thời gian này nhiệt độ của thiết bị đông hạ xuống đến nhiệt độ thích hợp. Nhiệt độ này đảm bảo cho sản phẩm vào cấp đông dễ dàng, sản phẩm vào tủ sẽ được cấp đông đúng nhiệt độ và thời gian qui định.
Nhiệt độ sản phẩm trước khi nhập cabin nên đạt 4o
C. Nếu không đảm bảo sẽ gây khó khăn cho việc làm lạnh đông, sẽ kéo dài thời gian cấp đông Vì vậy trong suốt quá trình chế biến nhiệt độ sản phẩm nên duy trì ở nhiệt độ 3-4oC.
Nhiệt độ sản phẩm trước khi nhập cabin nên đạt 4o
C. Nếu không đảm bảo sẽ gây khó khăn cho việc làm lạnh đông, sẽ kéo dài thời gian cấp đông Vì vậy trong suốt quá trình chế biến nhiệt độ sản phẩm nên duy trì ở nhiệt độ 3-4oC.
Tiến hành theo thứ tự các bước:
Bước 1: Xếp các khuôn bán thành phẩm
vào tủ đông khi tuyết đã phủ trắng các bản đông (nhiệt độ tủ <-12oC).Thứ tự xếp các khuôn sản phẩm lên các bản đông từ dưới lên trên, thao tác phải cẩn thận, nhẹ nhàng, không được để nước trong khuôn đổ ra ngoài, tránh làm các lớp cá bị rơi xuống đất phải làm lại, các khuôn sản phẩm trên từng bản đông phải đồng nhất về kích thước.
Hình 4.5. BTP vào tủ cấp đông Sản phẩm vào từng bản một, hết bản này đến bản khác. Sau khi đầy một bản đông, hạ từ từ rồi xếp đến bản kế tiếp. Cứ thế cho đến hết bản trên cùng.
Sau cùng hạ các bản đông xuống toàn bộ, sao cho bản đông trên vừa đủ tiếp xúc với khuôn ở bản đông dưới, khép chặt các khuôn lại với nhau. Thao tác vô tủ nhẹ nhàng, tránh nước trong khuôn sản phẩm đổ lên dàn lạnh làm ảnh hưởng đến thời gian cấp đông và không đủ lớp băng trên bề mặt block sản phẩm.
Hình 4.6. BTP xếp đầy tủ cấp đông
- Thao tác ra đông:
Bước 1: Mở hé tủ đông, chờ 1 – 3 phút.
Bước 2: Đóng kín Cabin lại, tiến hành công đoạn chạy đông. Trong quá trình
chạy đông không nên mở cửa Cabin (trừ trường hợp cần thiết: máy không hoạt động, cần kiểm tra đột xuất….). Thường xuyên theo dõi diễn biến của nhiệt độ (gắn trên tủ cấp đông) trong khi chạy đông.
Hình 4.7. Đóng cửa tủ đông
Bước 3: Sau khi chạy đông khoảng 2.5 giờ và nhiệt độ tủ đạt khoảng ≤ -35o C. Mở 01 cửa tủ, lấy Block sản phẩm ở nơi được cho rằng có nhiệt độ cao nhất (hoặc đạt nhiệt độ đông chậm nhất), kiểm tra bề mặt Block sản phẩm để quyết định kết thúc thời gian chạy đông, vì sau một thời gian sử dụng các khuôn bị móp méo, do đó phần lạnh đông sau cùng là mặt trên cùng.
Khi xem thấy mặt trên cùng với lớp băng cứng, rít, đục đều là kết thúc công đoạn cấp đông, cho sản phẩm ra khỏi tủ cấp đông. Nếu mặt băng có lớp trong (thường ở giữa) trong khi xung quanh băng đục mờ (như sương mù) thì chưa cho kết thúc quá trình chạy đông.
Bước 4: Thời gian cấp đông ≤ 4 giờ. Nếu kéo dài thời gian đưa đến quá trình
đông chậm sẽ hình thành các tinh thể nước đá có dạng hình thoi, các tinh thể nước đá này sẽ cắt thủng màng tế bào, khi rã đông các chất dinh dưỡng trong tế bào chảy ra ngoài làm giảm chất lượng và trọng lượng sản phẩm.
Bước 5: Nhiệt độ trung tâm sản phẩm ≤-18o
C, ở nhiệt độ này nước tự do và nước liên kết sẽ đông đặc, ức chế quá trình phân giải, phân huỷ, quá trình phát triển của vi sinh vật. Hạn chế thấp nhất quá trình phân giải, phân huỷ sản phẩm, để sản phẩm bảo quản lâu nhưng vẫn đảm bảo chất lượng.
Bước 2: Nâng dàn tấm kim loại lên, lấy
khuôn ra xem sản phẩm cấp đông đạt chưa bằng cách quan sát bằng cảm quan như trên hoặc kiểm tra nhiệt độ trung tâm sản phẩm bằng cách dùng khoan chuyên dùng hoặc cây nhọn chữ T khoan vào sâu khoảng giữa block và đặt nhiệt kế vào nơi vừa khoan rồi đo nhiệt độ trung tâm của block sản phẩm.
Hình 4.8. Sản phẩm ra tủ cấp đông
+ Mặt băng gồ ghề là mặt băng của mặt trên block cá không phẳng, nổi lên một vài u đá, đỉnh u đá này là nơi chậm đông nhất
+ Mặt băng block BTP cũng bị nổi lên những gia đá thành đám sẩn sùi. Hiện tượng này do tuyết đóng ở bản đông trên rơi xuống mặt block BTP khi nước châm chưa đông đặc, nước thấm rút lên phần tuyết; đồng thời nhiệt độ lạnh làm phần tuyết cứng lại, làm cho mặt băng bị lởm chởm gai băng. Lớp băng trên mặt block BTP có thể bị đầy, do mặt BTP bị lệch cao một bên, hoặc do BTP nổi cộm chưa được ép phẳng mặt
+ Nứt băng là lớp băng trên mặt block BTP xuất hiện những đường rạn. Hiện tượng này do chênh lệch nhiệt độ giữa trong và ngoài tủ đông, hay giữa nhiệt độ lạnh đông của block cá và nhiệt độ xung quanh ở một khoảng cách, với điều kiện nhiệt độ mặt băng phải dưới -5oC. Nhiệt độ xung quanh tủ đông càng cao thì mặt băng càng nhiều. Nhiệt độ xung quanh tủ đông càng lạnh thì giảm thiểu sự nứt mặt băng
+ Rổ mặt băng là hiện tượng xảy ra ở mặt dưới, do thiếu nước ở mặt dưới + Trơ băng còn gọi là thiếu nước, là mặt trên block cá không có lớp băng, để lộ bề mặt cá. Hiện tượng này có thể do châm nước không đủ để lấp mặt cá, hoặc có châm nước đủ nhưng khuôn bị thủng, chảy hết nước và có thể châm nước sót
Các lỗi thường xảy ra:
+ Không vệ sinh sạch sẽ trước khi chạy tủ + Xếp khuôn vào tủ khi nhiệt độ chưa đạt
Bước 3: Nếu đạt, lấy sản phẩm ra khỏi tủ đông, thứ tự từ tấm kim loại trên
xuống dần tấm kim loại dưới và chuyển đến khu vực tách khuôn bằng các xe vận chuyển
+ Các khuôn xếp vào tủ không đúng qui định + Nhiệt độ và thời gian chưa đạt
3.2.3. Cấp đông băng chuyền IQF
Các miếng cá phi - lê sau khi chờ đông đạt nhiệt độ 4o
C mới được xếp vào băng chuyền IQF
Thực hiện các bước sau:
Bước 1: Trải miếng cá lên băng chuyền, mặt bụng cá tiếp xúc trực tiếp với
băng chuyền, đầu cá hướng vào phía trong thiết bị IQF và đuôi cá hướng ra ngoài băng chuyền.
Bước 2: Xếp miếng cá trên băng chuyền và định hình miếng cá ngay
ngắn,thẳng, phẳng
Dùng tay vuốt nhẹ dọc trên phần bề mặt miếng cá đến đuôi, nếu còn dè thì gập phần dè lại cho gọn.
Tùy theo cỡ cá để có cách xếp khác nhau, cỡ 3-5 xếp hàng ngang, cỡ 6 trở lên xếp so le sao cho các miếng cá không dính nhau, tận dụng tối đa diện tích bề mặt băng chuyền
Cấp đông ưu tiên như sau: cá trắng, cá vàng nhạt, cá hồng nhạt, cá vàng đậm.