Nguyên liệu dùng để sản xuất là các loại cá tạp có giá trị kinh tế thấp như: cá nục, cá liệt, cá mối, cá lẹp…
Theo bảng 2.2 thì hàm lượng protein chiếm từ 10 – 21 % trọng lượng cá, do đó ta lấy hàm lượng protein trung bình trong cá nguyên liệu là 16 %. Trong thành phần protein có nhiều nguyên tố khác nhau như : N, C, H, S, O… hàm lượng N chỉ chiếm 15 -18%. Hệ số chuyển đổi từ hàm lượng N sang protein là 6,25.
Vậy hàm lượng Nitơ có trong 1 kg nguyên liệu cá là: 1000 x 0,16 : 6,25 = 25,6 g N/l
3.2. Hàm lượng N thu được trong nước mắm từ 1 kg nguyên liệu liệu
Trong quá trình sản xuất nước mắm không thể tránh khỏi tổn thất đạm. do quá trình thủy phân protein thành các axit amin còn kèm theo sự phân hủy protein tạo thành các hợp chất bay hơi gọi là đạm thối như NH3, indol, trimetylamin, skatol…
Ngoài ra còn một lượng đạm còn lại trong bã chượp chưa thủy phân hết. trong qui trình sản xuất sử dụng enzyme protease nên thời gian chế biến rút ngắn do
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 44 vậy lượng đạm thối bay hơi tạo ra cũng ít hơn phương pháp cổ truyền. Lượng đạm thối khoảng 17-18%.
Mặt khác quá trình thủy phân cũng triệt để hơn do vậy lượng đạm còn lại trong bã ít khoảng 3-4 %.
Như vậy lượng đạm tổn thất trong quá trình chế biến khoảng 20 – 22%. Lượng N thu được từ 1 kg nguyên liệu cá là :
25,6 x 0,78 = 20 gN/ kg.
Như vậy từ 1 kg nguyên liệu thu được 1 lít nước mắm 20 gN/l. Từ 1 kg nguyên liệu thu được 1,33 lít nước mắm 15 gN/l.
3.3. Lượng cá cần dùng trong quá trình chế biến trong 1 năm
Do quá trình đóng chai tổn thất 2% nên
Với yêu cầu sản xuất 2 triệu lít nước mắm 20 gN/l và 3 triệu lít nước mắm 15 gN/l do đó trong 1 năm tổng lượng cá tiêu thụ là:
Gnăm = (2 000 000 : 1 + 3 000 000 : 1,33) : 0,98 = 4 348 509 kg
3.4. Khối lượng cá cơm cần để chế biến chượp gây hương
Do tổn thất đóng chai là 2% nên lượng nước mắm trước khi đóng chai là : 5 000 000 x 1,02 = 5 100 000 lít
Theo tiến sĩ Đặng Văn Hợp thì 1 tấn cá cơm có thể gây hương cho 5 000 lít nước mắm ngắn ngày[4].
Như vậy khối lượng cá cơm dùng để chế biến chượp gây hương là: Gh = 5 100 000 : 5000 x 1000 = 1 020 000 kg
Quá trình xử lý cá cơm chỉ cần nhặt các tạp chất đi, không cần rửa ( vì cá cơm là cá nổi) nên phần hao phí ít. Chọn tổn thất cho quá trình xử lý nguyên liêu cá cơm là 0,1%. Lượng cá cơm mua vào thực tế là:
1 020 000 : ( 1 – 0,001) = 1 021 021 kg
3.5. Khối lượng nguyên liệu cá tạp dùng để chế biến chượp ngắn ngày
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 45 G tạp = 4 348 509 – 1 020 000 = 3 328 509 kg
Quá trình xử lý nguyên liệu cá tạp tổn thất là 1%. Nguyên liệu cá tạp thực tế cần mua vào là:
G tạp tt = 3 328 509 : ( 1 – 0,01) = 3 362 130 kg
Giả sử nguyên liệu cá được cung cấp đều cho từng tháng, mỗi tháng lượng cá tạp cần được chế biến là:
G tạp th = 3 328 509 : 12 = 277 376 kg Coi 1 tháng làm việc 26 ngày.
Lượng cá tạp chế biến trong 1 ngày là: 277 376 : 26 = 10 668 kg
Do nguyên liệu thủy sản mang tính mùa vụ, nên lượng nguyên liệu cung cấp hàng tháng là không đều nhau. Vào mùa vụ: tháng 5, tháng 6, tháng 7 nguyên liệu được cung cấp nhiều hơn. Tuy nhiên có những tháng lại không đủ nguyên liệu sản xuất . Do đó để nâng cao hiệu quả kinh tế, cần hạn chếđược bể trống đồng thời hợp lý trong những lúc nguyên liệu nhiều.
Dựa trên cơ sở nguyên liệu cung cấp cho từng tháng, em lựa chọn khả năng sản xuất tháng cao nhất gấp đôi nguyên liệu cung cấp đều từng tháng. Nguyên liệu sản xuất trong tháng cao nhất là:
G tg max = 277 376 x 2 = 554 752 kg
Chọn số ngày sản xuất trong tháng là 26 ngày. Lượng cá cần trong ngày ở tháng có lượng nguyên liệu cao nhất là:
G ng = 554 752 : 26 = 21 337 kg
3.6. Chu kỳ sản xuất trong 1 năm của chượp gây hương
Mỗi năm lượng cá cơm dùng để gây hương là 1 020 000 kg. Mùa cá cơm thường vào tháng 6, tháng 7 hàng năm. Lượng cá cơm tính cho 1 tháng sản xuất( tháng 6, tháng 7) là:
1 020 000 : 2 = 510 000 kg
Lượng cá cơm thu mua trong 1 ngày là: 510 000 : 26 = 19 615 kg
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 46 Theo TS. Đặng Văn Hợp thì 1 chu kỳ sản xuất chượp gây hương theo phương pháp cổ truyền có cải tiến có thời gian từ 3- 6 tháng, thời gian kéo rút gây hương từ 3 -15 ngày tùy thuộc vào chất lượng chượp. Chọn thời gian kéo rút trung bình là 7 ngày và kéo rút được khoảng 9 đợt nước mắm.
Vậy số ngày kéo rút là: 7 x 9 = 63 ngày
Chu kỳ sản xuất chượp gây hương là: 6 x 30 + 63 = 243 ngày
3.7. Tính lượng muối cần dùng
Sử dụng lượng muối với tỉ lệ 25 % so với nguyên liệu cá. Do đó lượng muối cần dùng trong một năm là:
Gm năm = 4 348 509 x 0,25 = 1 087 127 kg Lượng muối cần dùng cho các chượp gây hương là:
1 020 000 x 0,25 = 255 000 kg
Lượng muối dùng cho 1 tháng để chế biến cá cơm là: 510 000 x 0,25 = 127 500 kg
Lượng muối dùng cho 1 ngày để chế biến cá cơm là: 127 500 : 26 = 4 904 kg
Lượng muối dùng trong 1 năm để sản xuất cá tạp là: 3 328 509 x 0,25 = 832 127 kg
Lượng muối dùng trong 1 tháng để sản xuất cá tạp: 277 376 x 0,25 = 69 344 kg
Lượng muối dùng trong 1 ngày để chế biến cá tạp là: 10 668 x 0,25 = 2 667 kg
Lượng muối dùng trong một tháng có lượng nguyên liệu cao nhất là: M tg = 554 752 x 0,25 + 127 500 = 266 188 kg
Lượng muối dùng trong 1 ngày ở tháng cao nhất là: M ng = 266 188 : 26 = 10 238 kg
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 47
3.8. Tính lượng enzyme cần bổ sung:
Chế phẩm enzyme thu được là enzyme tinh khiết ở dạng bột khô. Lượng enzyme đưa vào sản xuất là 0,1 % so với lượng nguyên liệu cá tạp và 0,01% đối cới cá cơm. Do vậy lượng enzyme đưa vào trong 1 năm sản xuất là:
En = 3 328 509 x 0,001 + 1 020 000 x 0,0001 = 3 430,5 kg
Lượng enzyme đưa vào trong tháng sản xuất cao nhất ( tháng 6, tháng 7) là: Eth max = 554 752 x 0,001+ 510 000 x 0,0001 = 605,8 kg
Lượng enzyme cho vào trong 1 ngày ở tháng cao nhất là: 20 761,6 x 0,001+ 19 615 x 0,0001 = 22,8 kg
3.9. Tính lượng nước cần bổ sung
Theo bảng 2.2 lượng nước trong cá chiếm 75 – 81 % trọng lượng cơ thể cá. Lấy hàm lượng nước trung bình trong cá là 77 %.
Trong 100 kg nguyên liệu cá hàm lượng nước chiếm: 100 x 0,77 = 77 kg
Theo bảng 2.5 hàm lượng nước trong muối từ 10 – 13 % do đó ta có thể chọn hàm lượng nước trung bình trong muối là 12%.
Vậy lượng nước trong muối dùng đểướp 100 kg nguyên liệu cá là: 100 x 0,25 x 0,12 = 3 kg
Tổng hàm lượng nước có trong 100 kg nguyên liệu đã ướp muối là: 77 + 3 = 80 kg
Trong bã của cá chứa chủ yếu là xương, vây, vảy. Trong quá trình thủy phân tạo nước mắm, xương và vảy hầu như không tham gia vào quá trình thủy phân. Do đó chúng không thay đổi về cả hình dạng và khối lượng. Sau khi thu dịch thì xương và vảy là những phần chủ yếu trong bã.
Qua bảng 2.1 ta thấy hàm lượng xương cá chiếm từ 10 – 13 % trọng lượng cơ thể cá, vây vảy chiếm 3 – 9 % trọng lượng cơ thể cá. Ta lấy hàm lượng xương trung bình là 11 % và hàm lượng vây, vảy trung bình là 5%.
Khối lượng vây vảy, xương có trong 100 kg nguyên liệu là: 100 x ( 0,11 + 0,6 ) = 16 kg
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 48 Trong bã không chỉ có xương, vây, vảy mà còn có cả thịt cá chưa thủy phân hết vẫn còn lại trong bã chượp. Lượng đạm còn lại trong bã chượp khi rút nước bổi khoảng 16 gN/ kg.
Trong 100 kg cá nguyên liệu ban đầu thì lượng protein còn lại trong bã là: 100 x 16 x 6,25 = 10 000 g = 10 kg
Vậy phần chất khô còn lại trong bã là : 16 + 10 = 26 kg
Bã 1 thu được có hàm lượng ẩm khá cao, khoảng 80 %, do vậy lượng nước còn lại trong bã 1 khi chế biến 100 kg nguyên liệu là:
26 x 0,8 = 20,8 kg Khối lượng bã 1 là:
26 + 20,8 = 46,8 kg Lượng dịch lọc 1 thu được là :
80 – 20,8 = 59,2 kg = 59,2 lít Theo tính toán phần 3.1.
Ta có 1 kg nguyên liệu sản xuất được 1 lít nước mắm 20 gN/ l bán thành phẩm. Và 1 kg nguyên liệu sản xuất được 1,33 lít nước mắm 15 gN/ l bán thành phẩm. Nhà máy sản xuất với công suất 2 triệu lít nước mắm 20 gN/ l và 3 triệu lít nước mắm 15 gN/ l tức là tỉ lệ 2 loại nước mắm 20 gN/ l : 15 gN/ l = 2 : 3.
1 kg nguyên liệu phải sản xuất ra số lít nước mắm bán thành phẩm là: 5: ( 2 : 1 + 3 : 1,33) = 1,175 lít
100 kg nguyên liệu sản xuất ra số lít nước mắm bán thành phẩm là: 1,175 x 100 = 117,5 lít
Dịch lọc 1 thu được là 59,2 lít. Vậy lượng dịch còn thiếu là: 117,5 – 59,2 = 58,3 lít
Nước mắm thu được không chỉ có dịch lọc 1 mà còn có dịch lọc 2. Do vậy cần tính toán lượng nước bổ sung để thu được 58,3 lít dịch lọc 2.
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 49 Khối lượng xương, vây, vảy vẫn không thay đổi trong quá trình kéo rút nước mắm thu dịch lọc 2. Do đó khối lượng xương, vây, vảy trong dịch lọc 2 vẫn là 16 kg.
Tuy nhiên, lúc này hàm lượng protein và hàm lượng nước trong bã 2 đã thay đổi. Trong quá trình kéo rút thu dịch lọc 2 thì một số protein trong bã 1 tiếp tục được thủy phân, đồng thời hàm lượng ẩm của bã 2 cũng giảm xuống chỉ khoảng 70 % so với bã.
Theo [2] thì hàm lượng Nito tổng số trong bã còn khoảng 9 – 13 g N/kg. Ta lấy hàm lượng N tổng trung bình là 11 g/kg.
Lượng protein còn lại trong bã 2 của chượp 100 kg nguyên liệu là: 100 x 11 x 6,25 = 6 875 g = 6,9 kg
Vậy phần chất khô còn lại trong bã 2 là: 16 + 6,9 = 22,9 kg
Bã 2 thu được có hàm lượng ẩm chiếm 70 % so với bã. Lượng nước tồn tại trong bã 2 là:
22,9 x 0,7 = 16 kg =16 lít Tổng lượng bã 2 là:
22,9 + 16 = 38,9 kg
Lượng nước còn trong bã 1 trước khi đem đi kéo rút là 20,8 kg .
Như vậy muốn thu được 58,3 dịch lọc 2 cần bổ sung lượng nước thuộc là: 58,3 + 16 – 20,8 = 53,5 lít.
• Tính lượng nước cần bổ sung để nấu phá bã:
Nước cần để nấu phá bã là nước muối có nồng độ 22 0 Bé với tỷ lệ bã : nước là 1 : 2. Do đó để nấu phá bã 38,9 kg thì lượng nước cần là:
38,9 x 2 = 77,8 kg = 77,8 lít
Trong quá trình nấu lượng nước bay hơi thường là 12 % [2] đồng thời lượng ẩm còn trong bã khoảng 60 %, hàm lượng protein còn trong bã nấu là 3 g N/ kg.
Lượng xương, vây, vảy còn lại là 16 kg.
Lượng protein còn lại trong bã chế biến từ 100 kg nguyên liệu là: 100 x 3 x 6,25 = 1 875 g = 1,9 kg.
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 50 Như vậy lượng chất khô trong bã 3 là:
16 + 1,9 = 17,9 kg Lượng nước có trong bã 3 là:
17,9 x 0,6 = 10,7 kg = 10,7 lít Khối lượng bã sau khi nấu phá là:
17,9 + 10,7 = 28,6 kg
Bã này được tận dụng làm thức ăn gia súc hoặc phân bón. Nước còn lại trong bã 2 là 15,6 lít.
Thể tích dịch nấu thu được là:
77,8 – 0,12 x 77,8 + 16 – 10,7 = 73,8 lít Lượng nước thuộc còn dư là:
73,8 - 53,5 = 20,3 lít.
3.10. Tính lượng muối bổ sung khi nấu phá bã
Trong quá trình nấu phá bã nước sử dụng nấu phá bã là nước muối có nồng độ 22 0 Bé. Lượng nước muối 22 0 Bé tương ứng là lượng NaCl trong dung dịch chiếm 22 %, tức là trong 100 g dung dịch có 22 g NaCl.
Lượng NaCl có trong nước phá bã là: 77,8 x 22 : 100 = 17,1 kg
Theo bảng 2.6 muối dùng để chế biến nước mắm là muối hạng 2 hoặc 3 có hàm lương NaCl là 80 – 85%. Ta lấy trung bình NaCl có trong muối là 82,5 %. Lượng muối dùng để tạo ra 77,8 lít nước muối 22 0 Bé là:
17,1 x 100 : 82,5 = 20,7 kg
100 kg nguyên liệu cá ban đầu thì cần khối lượng muối ban đầu là: 100 x 0,25 = 25 kg
Tổng khối lượng muối cần để chế biến 100 kg cá tạp là: 20,7 + 25 = 45,7 kg
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 51
3.11. Lượng muối sắt NaFeEDTA cần bổ sung trong 1 năm
1 lít cần bổ sung 3 g NaFeEDTA do đó lượng muối sắt cần để sản xuất 1 triệu lít nước mắm 15 gN/l là:
3 x 1000000 = 3000000 g = 3000 kg
3.12. Kế hoạch sản xuất của nhà máy:
Do cá là nguyên liệu theo mùa vụ nên những tháng 5,6,7 là mùa cá ta sẽ sản xuất với lượng gấp đôi các tháng còn lại. Tháng 12,1,2 cá ít nên ta không sản xuất.
Bảng 3.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy : tháng NL cá 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Cá tạp(kg) 277376 277376 554752 554752 554752 277376 277376 277376 277376 Cá cơm(kg) 510000 510000 Bảng 3.2. Bảng tổng hợp cân bằng sản phẩm tính theo 100 kg cá tạp Hạng mục Đơn vị 100 kg nguyên liệu 1 ngày thường 1 tháng thường 1 ngày max 1 tháng max 1 năm Nguyên liệu chính Cá tạp kg 100 10 668 277 376 21 337 554 752 3 328 509
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 52 Nguyên liệu phụ Muối enzyme kg kg 45,7 0,1 4875 10,67 126 761 277,4 9 751 46,2 253 522 554,8 1 521 129 3 328,5 Sản phẩm trung gian Dịch lọc 1 Dịch lọc 2 Nước thuộc còn lại lít lít lít 59,2 58,3 20,3 6 315 6 219 2 166 164 206 161 710 56 307 12 632 12 439 4 331 328 413 323 420 122 614 1 970 477 1 949 521 675 687 Bã kg 28,6 3 051 79 330 6 102 158 659 951 954 Nước nấu phá bã lít 77,8 8 300 215 799 16 600 431 597 2 589 580 Bảng 3.3. Bảng tổng hợp cân bằng sản phẩm tính theo 100 kg cá cơm Hạng mục Đơn vị 100 kg nguyên liệu 1 ngày 1 tháng 1 năm Nguyên liệu chính Cá cơm kg 100 19 615 510 000 1 020 000 Nguyên liệu phụ Muối Enzyme kg kg 25 0,01 4 904 1,95 127 500 51 255 000 102
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 53
Bã kg 28,6 5 610 145 860 291 720
Bảng 3.4. Bảng tổng hợp cân bằng sản phẩm tính trung bình theo cả 2 loại nguyên liệu Hạng mục Đơn vị 100 kg nguyên liệu 1 ngày thường 1 tháng thường 1 ngày max 1 tháng max 1 năm Nguyên liệu chính cá Cá tạp Cá cơm kg kg kg 100 76,5 23,5 13 938 10 668 3 269 362 376