I MỞ ĐẦU Việt Nam có nhiều tiềm năng để phát triển ngành thuỷ sản ở khắp mọi miền đất nước Đường bờ biển của Việt Nam kéo dài từ Móng Cái (Quảng Ninh) đến Hà Tiên (Kiên Giang), đi qua hơn 13 vĩ độ với[.]
Trang 1I MỞ ĐẦU
Việt Nam có nhiều tiềm năng để phát triển ngành thuỷ sản ở khắp mọi miền đất nước Đường bờ biển của Việt Nam kéo dài từ Móng Cái (Quảng Ninh) đến Hà Tiên (Kiên Giang), đi qua hơn 13 vĩ
độ với nhiều vùng sinh thái khác nhau, nhìn ra Vịnh Bắc Bộ ở phía Bắc, Những nước công nghiệp phát triển như Hoa Kỳ, Nhật và các nước trong khối EU đã chấp nhận làm bạn hàng lớn và thường xuyên của ngành Tỷ trọng GDP của ngành Thuỷ sản trong tổng GDP toàn quốc liên tục tăng, từ 2,9% (năm 1995) lên 3,4% (năm 2000) và đạt 3,93% vào năm 2003 Đối với các nước và vùng lãnh thổ có quan hệ thương mại, ngành thuỷ sản đã tạo dựng được uy tín lớn
Theo đánh giá của FAO, Việt Nam nằm trong số các nước có ngành thủy sản phát triển với tốc độ nhanh và hiện đang là một trong 10 nước có giá trị xuất khẩu thủy sản hàng đầu thế giới Một trong những mặt hàng nổi trội nhất đó là xuất khẩu tôm sú Góp phần vào thành công đó không thể không nhắc đến sự đóng góp to lớn của lĩnh vực chế biến thủy sản vì đây là khâu trực tiếp tiêu thụ nguyên liệu và trực tiếp xuất khẩu đi khắp thế giới
Hiện nay, Tôm sú của Việt Nam có mặt trên hầu khắp các thị trường thế giới Thị trường lớn nhất là Mỹ, theo sau là Nhật Bản, châu Âu và một số nước châu Á khác Để sản phẩm của nước ta có thể giữ vững, phát triển hơn nữa vị thế thì cần áp dụng những kĩ thuật không chỉ trong nuôi trồng mà còn trong chế biến nâng cao giá trị sản phẩm Hiện nay tôm sú được chế biến dưới nhiều hình thức trong đó không thể không kể đến công nghệ chế biến tôm sú lạnh đông theo IQF
II QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN TÔM SÚ LẠNH
ĐÔNG
1 Giới thiệu chung về tôm sú.
Trang 2Tên khoa học: Penaeus monodon Fabricius
Tên thương mại : Black tiger shrimp
Tôm sú là mặt hàng tôm phổ biến nhất ở Việt Nam, được chế
biến dễ dàng, dưới nhiều dạng sản phẩm khác nhau Hương vị tôm
xú ngon và đậm đà hơn các loại tôm khác
*)Đặc điểm sinh học
Cơ thể tôm chia làm 2 phần: phần đầu ngực và phần bụng phần đầu có 14 đôi chân phụ, phần bụng có 7 đốt Tôm là loại
nguyên liệu có nhiều hệ enzyme và vi sinh vật tập trung ở đầu và phân bố dọc toàn thân do vậy tôm bị phân hủy rất nhanh sau khi chết
Tôm sú là loài sống ở nơi chất đáy là bùn pha cát với độ sâu
từ ven bờ đến 40m nước và độ mặn 5 ÷ 34‰ Tôm sú có đặc điểm sinh trưởng nhanh, trong 3 ÷ 4 tháng có thể đạt cỡ bình quân 40
-50 gam Tôm trưởng thành tối đa với con cái có chiều dài là 220 ÷ 250mm, trọng lượng 100-300gam Con đực dài 160 ÷ 210mm, trọng lượng 80 ÷ 200 gam Tôm có tính ăn tạp, thức ăn ưa thích là thịt
các loài nhuyên thể, giun nhiều tơ (Polycheacta) và giáp xác.
*)Vùng phân bố
Tôm sú phân bố rộng từ Bắc đến Nam, từ ven bờ đến vùng có
độ sâu 40m Vùng phân bố chính là vùng biển các tỉnh Trung bộ
*)Khai thác
Trang 3- Mùa vụ: Tôm sú khai thác ngoài biển sản lượng hạn chế, mùa
đánh bắt từ tháng 1 đến tháng 11
- Hình thức khai thác : Ngư cụ chủ yếu là lưới kéo tôm.
*)Nuôi
Tôm sú được nuôi ở hầu khắp các tỉnh ven biển trong cả
nước
-Vụ thu hoạch : Rải rác từ tháng 4 đến tháng 9 Chính vụ sản
lượng cao nhất vào các tháng 5, 6,7
- Hình thức nuôi : Thâm canh (công nghiệp) (TC), bán thâm
canh (BTC) và quảng cảnh cải tiến (QCCT)
Tôm sú nuôi trong các ao đầm nước lợ ở cả vùng cao và vùng trung triều Một số nơi nuôi xen kẽ vụ lúa, vụ tôm và nuôi chung với cá rô phi, cua và rong câu
Các sản phẩm tôm đông lạnh:
- HOSO: head on shell-on shrimp: tôm nguyên con (còn đầu,
còn vỏ)
- HLSO: headless shell-on: tôm bỏ đầu nhưng phần vỏ của
thân và đuôi để nguyên
- PD (hoặc PND): peeled and deveined shrimp: tôm lột vỏ, lấy
chỉ
- PUD: peeled undeveined shrimp: tôm đã lột hết vỏ nhưng
không rút chỉ ra
- PTO: peeled tail-on: tôm lột vỏ, chừa đuôi
- SUSHI: Tôm sushi chín là loại tôm hấp được chế biến theo quy cách của khách hàng Nhật Bản
- NOBASHI: là tôm PTO được chế biến theo quy cách của khách hàng Nhật Bản
Trang 42 Quy trình chế biến tôm sú lạnh đông IQF
Tiếp nhận nguyên liệu
Rửa lần 1
Sơ chế rửa lần 2
Phân loại rửa lần 3
Xử lí PTO, rửa 4
Trang 5
2.1 Tiếp nhận nguyên liệu
Tôm sau khi đánh bắt sẽ được cho vào sọt tre, thùng nhựa hoặc bằng thép không gỉ Khối lượng tôm cho vào thùng khoảng 50
kg gồm cả đá, tùy theo hình thức vận chuyển tôm mà quyết định tỉ
lệ đá/tôm Đá được xếp xen kẽ vào tôm, quá trình vận chuyển về nhà máy luôn được theo dõi để tránh hư hỏng nguyên liệu
Yêu cầu của tôm nguyên liệu: tươi ngon, có mùi tanh tự nhiên, không ươn thối, màu sắc tự nhiên, thịt săn chắc
2.2 Rửa lần 1
Sau khi tiếp nhận, tôm được đưa qua máy rửa nhằm loại bỏ tạp chất, bùn đất, đồng thời làm giảm bớt vi sinh vật
Nhiệt độ nước rửa: ≤40C
Nồng độ chlorine: 100-150ppm
Trang 6Máy rửa tôm nguyên liệu
1 Péc phun
2 Xích tải
3 ống dẫn khí sục
4 Bồn rửa
5 Bộ phận điều khiển
Gồm bồ rửa, xích tải, bơm dùng để sục khí, hệ thống phéc phun nước và 1 bộ phận điều khiển
- Hoạt động:
Nguyên tắc hoạt động: dùng bơm hút không khí sục vào bể chứa nước làm cho nước trong bể dao động làm sạch các tạp chất bám trên thân tôm, sau đó được xích tải đưa lên qua hệ thống péc phun nước rồi đưa ra ngoài
Tôm được đưa qua bồn rửa sơ bộ trước khi cho vào máy rửa nhằm loại bớt tạp chất
2.3 Sơ chế, rửa lần 2
Trang 7Sau khi cân tôm xong đưa đi sơ chế nhằm bỏ phần không sử dụng và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chế biến tiếp theo Nhiệt độ nước trong sơ chế: ≤40C, nồng độ chlorine: 30-50ppm Trong quá trình sơ chế tôm phải được lấp đá phủ trên tôm để đảm bảo nhiệt độ
Mục đích rửa lần 2: nhằm loại bỏ tạp chất và vi sinh vật
Thao tác: các rổ tôm sau khi được lặt đầu được rửa qua 3 thùng nước sạch có nhiệt độ ≤40C
Thùng 1: nồng độ chlorine 100 ppm
Thùng 2: nồng độ chlorine 50 ppm
Thùng 3: nồng độ chlorine 30 ppm
Mỗi rổ không quá 5 kg tôm, công nhân dùng tay khuấy nhẹ đẻ laoij bỏ tạp chất và vi sinh vật thời gian rửa trong mỗi thùng không quá 20s sau đó được để ráo nước trên kê inox rồi đem cân và đưa ra khâu phân cỡ, phân loại
2.4 Phân cỡ, phân loại, rửa lần 3:
Nhằm tách riêng nguyên liệu thành từng nhóm có khối lượng hoặc kích thước cá thể trong một khoảng xác định, nhóm chất
lượng nguyên liệu khác nhau Quá trình này quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng và giá thành sản phẩm
Tôm sau khi rửa được chuyển đến băng tải để vận chuyển đến máy phân cỡ tự động ở đây tôm sẽ được máy phân cỡ một cách
sơ bộ
Tôm sau khi được phân cỡ sơ bộ bằng máy được chuyển đến
bộ phận phân cỡ bằng tay để tiến hành phân cỡ lại Size cỡ của tôm được quy định theo đơn đặt hàng
Trang 8Bảng size tôm sú theo TCVN 4381-92
Sai sót trong quá trình phân cỡ phân loại cho phép nhỏ hơn 3% Luôn đảm bảo nhiệt độ thân tôm trong quá trình phân cỡ, phân loại
≤40C
Lượng tôm để trên bàn phân cỡ không quá 1h
Máy phân cỡ sơ bộ
Cấu tạo: gồm 1 bể nạp tôm nguyên liệu vào xích tải,1 máng phân phối đều nguyên liệu, nhiều ống kim loại hình trụ xếp cạnh nhau có khoảng cách tăng dần và hệ thống péc phun nước để làm bôi trơn khi máy hoạt động.Các motor dùng để kéo các ống động hình trụ quay(ống phân loại) và kéo xích tải để nạp liệu
Trang 9Tôm đổ vào bồn nạp liệu (nhiệt độ nước nhỏ hơn 10℃) được xích tải đưa lên máng phân phối đều nguyên liệu lên các ống hình trụ đang quay ngược chiều nhau Do có péc phun nước làm trơn đều lên các ống hình trụ nằm trên mặt phẳng nghiêng nên tôm sẽ trượt và rơi xuống các kẽ ống có khoảng cách tăng dần, phân loại tôm từ nhỏ đến lớn
- Rửa lần 3:
Mục đích: loại bỏ tạp chất và vi sinh vật nhiễm vào tôm trong quá trình phân cỡ
Thao tác: tôm được rửa qua 3 bể nước lạnh nhiệt độ ≤40C nồng
độ chlorine lần lượt là 120 ppm, 80 ppm, 40 ppm
Mỗi lần rửa không quá 5kg/ rổ, tần suất thay nước 50kg/lần
Thời gian rửa mỗi rổ trong thùng nước rửa 20s
2.5 Xử lý PTO, rửa lần 4
- Mục đích của xử lí PTO: bỏ đầu, vỏ tôm, chỉ tôm, chỉnh
thân tôm theo yêu cầu kĩ thuật của khách hang
- Rửa lần 4
Mục đích: nhằm loại bỏ những tạp chất, vi sinh vật nhiễm vào thân tôm trong quá trình xử lý PTO
Công nhân rửa tôm qua 3 thùng nước lạnh, nhiệt độ ≤40C, nồng
độ chlorine lần lượt là 100 ppm, 50 ppm và 30 ppm Mỗi lần không quá 5kg/rổ, tần suất thay nướ không quá 30kg/lần
2.6 Ngâm quay
Mục đích ngâm quay: nhằm tăng trọng lượng tôm, lằm thân tôm căng tròn, sáng đẹp do các hóa chất liên kết với các thành phần trong tôm
Thành phần dung dịch: Brifisol 1,5%, muối 1,5%
Tỉ lệ hóa chất: tôm là 1:2:1
Nhiệt độ dung dịch ngâm≤40C
Thời gian ngâm 2-3h
Rửa lần 5
Sau khi ngâm quay tôm cần phải rửa thật sạch kĩ lưỡng vì sau đó đưa vào đông IQF
Trang 102.7 Cân, xếp khuôn
Mục đích: phân chia sản phẩm, tạo hình dáng cho khối sản phẩm, tăng diện tích tiếp xúc nhằm tăng cường quá trình trao đổi nhiệt trong quá trình cấp đông, bảo vệ sản phẩm khỏi bị cháy lạnh trong quá trình làm đông
2.8 Chờ đông
Chờ đủ lượng tôm cho vào một tủ,khuôn tôm được cho vào phòng lạnh 0-50C để bảo quản trước khi đưa đi làm đông gọi là chờ đông.Khuôn được xếp vuông góc chồng lên nhau thành cây trong phòng chờ Thời gian chờ đông khoảng 1-2h
2.9 Cấp đông IQF
Sản phẩm thô sau khi qua vệ sinh, chế biến bóc vỏ, bỏ đầu phân
cỡ sẽ được đưa vào băng chuyền tại thiết bị cấp đông nhanh sản phẩm sẽ được hạ nhiệt độ âm sâu
Mục đích: hạ nhiệt độ tâm sản phẩm nhằm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, ổn định chất lương của sản phẩm trong thời gian dài
Thao tác khi nhiệt độ của băng chuyền cấp đông đạt từ -30 ÷-350C
ta xếp tôm lên băng chuyền Tôm được chạy trong băng buồng cấp đông có nhiệt độ ≤-350C, thời gian làm lạnh từ 3 đến 4 phút tùy theo size của con tôm Quá trình làm lạnh kết thúc khi tâm của sản phẩm đạt -180C(tối thiểu phải đạt -120C)
Trong suốt quá trình cấp đông phải luôn theo dõi biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm để có những điều chỉnh thích hợp
Hệ thống lạnh I.Q.F được viết tắt từ chữ tiếng Anh Individual Quickly Freezer, nghĩa là hệ thống cấp đông nhanh các sản phẩm rời
Một trong những điểm đặc biệt của hệ thống I.Q.F là các sản phẩm được đặt trên các băng chuyền, chuyển động với tốc độ
chậm, trong quá trình đó nó tiếp xúc với không khí lạnh nhiệt độ thấp và nhiệt độ hạ xuống rất nhanh
Buồng cấp đông kiểu I.Q.F chuyên sử dụng để cấp đông các sản phẩm dạng rời Tốc độ băng tải di chuyển có thể điều chỉnh được tuỳ thuộc vào loại sản phẩm và yêu cầu công nghệ Trong
Trang 11quá trình di chuyển trên băng chuyền sản phẩm tiếp xúc với không khí đối lưu cưỡng bức với tốc độ lớn, nhiệt độ thấp -35đến -43oC và
hạ nhiệt độ rất nhanh Vỏ bao che buồng cấp đông là các tấm cách nhiệt polyurethan, hai mặt bọc inox
Buồng cấp đông I.Q.F có 3 dạng chính sau đây:
- Buồng cấp đông có băng chuyền kiểu xoắn : Spiral I.Q.F
- Buồng cấp đông có băng chuyển kiểu thẳng : Straight I.Q.F
- Buồng cấp đông có băng chuyền siêu tốc : Impingement I.Q.F
Ở đây ta sử dụng IQF dạng xoắn vì:
- Buồng cấp đông với băng tải kiểu xoắn có cấu tạo nhỏ gọn, nên tổn thất lạnh không lớn, hiệu quả làm lạnh cao và không gian lắp đặt bé
Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp đông IQF, có băng chuyền cấp đông dạng xoắn
Trang 12Hệ thống cấp đông với buồng cấp đông có băng tải dạng xoắn yêu cầu công suất lạnh tương đối lớn, thời gian đông lạnh ngắn nên thường sử dụng phương pháp cấp dịch bằng bơm
Môi chất sử sụng NH3
Thiết bị đi kèm băng chuyền cấp đông là băng chuyền tái đông Người ta thường sử dụng nước để xả băng cho các dàn lạnh của băng chuyền cấp đông và tái đông Để làm khô băng chuyền người
ta sử dụng khí nén
Các thiết bị khác bao gồm: Bình chứa cao áp, hạ áp , thiết bị ngưng tụ, bình tách dầu, bình trung gian, bình thu hồi dầu, bơm dịch, bơm nước giải nhiệt, xả băng và bể nước xả băng
Cấu tạo của buồng cấp đông I.Q.F dạng xoắn
Buồng có cấu tạo dạng khối hộp, các tấm vách là tấm cách nhiệt polyurethan dày 150mm, tỷ trọng 40 kg/m3, hai mặt inox Bên trong
bố trí một băng tải vận chuyển sản phẩm cấp đông đi theo dạng
Trang 13xoắn lò xo từ dưới lên trên Dàn lạnh không khí đối lưu cưỡng bức với tốc độ cao và nhiệt độ rất thấp, đạt –40đến -30oC
Buồng cấp đông với băng tải kiểu xoắn có cấu tạo nhỏ gọn, nên tổn thất lạnh không lớn, hiệu quả làm lạnh cao và không gian lắp đặt
bé Tuy nhiên việc chế tạo, vận hành và sửa chữa khá phức tạp, nhất là cách bố trí băng tải
Buồng có 04 cửa ra vào ở hai phía rất tiện lợi cho việc kiểm tra, vệ sinh và bảo trì bảo dưỡng Nền buồng được gia cố thêm lớp nhôm
để làm sàn và máng thoát nước, nhôm đúc có gân dạng chân chim chống trượt dày 3mm
Băng tải hàng làm bằng vật liệu inox hoặc nhựa đặc biệt, có thể điều chỉnh chuyển động nhanh chậm vô cấp nhờ bộ biến tần điện tử (Inverter) tương ứng kích cỡ sản phẩm khác nhau
Buồng có hệ thống rửa vệ sinh bằng nước và thổi khô băng tải bằng khí nén Buồng cấp đông có búa làm rung để chống các sản phẩm dính vào nhau và vào băng tải
Dàn lạnh sử dụng môi chất NH3, ống trao đổi nhiệt là vật liệu inox, cánh nhôm, xả băng bằng nước Dàn lạnh có quạt kiểu hướng trục,
mô tơ chịu được ẩm ướt
Tất cả các chi tiết của băng chuyền cấp đông IQF như ; Khung đỡ băng chuyền, khung đỡ dàn lạnh, vỏ che dàn lạnh đều làm bằng vật liệu không rỉ
2.10 Tách khuôn, Mạ băng
Máy tách khuôn
- Cấu tạo:
Gồm có một băng tải bằng cao su chuyển động trong một than
là hộp kim loại rỗng hai đầu, bên trong có bố trí vòi phun nước
- Nguyên tắc hoạt động:
Dùng nước (t0=250C) ở nhiệt độ cao để làm nóng khuôn, từ đó cắt đứt mối liên kết giữa bánh tôm và khuôn đã đông cứng
Trang 14Máy tách khuôn
Mạ băng:
Mục đích: tăng tính thẩm mĩ cho sản phẩm, hạn chế quá trình oxy hóa và sự thăng hoa trong quá trình bảo quản sản phẩm
Thao tác: tôm ra khỏi buồng cấp đông của băng chuyền được mạ băng dưới vòi phun sương có nhiệt độ ≤-30C và áp suất nước
4÷6(kg/cm2), trong thời gian 30 giây Sau đó tôm được nhúng
nhanh vào nước có nhiệt độ 100C để tách tôm ra khỏi khuôn
Yêu cầu:
- Tỉ lệ mạ băng ≥10% là được
- Thân tôm phải nguyên vẹn và hoàn toàn tách rời nhau
- Lớp mạ băng phải nhẵn bóng và phủ kín thân tôm
2.11 Bao gói, rà kim loại
Tôm được cân đúng định lượng rồi cho vào Bo bì PE để bảo quản sản phẩm không bị nhiễm bẩn, hạn chế hiện tượng mất nước của sản phẩm trong quá trình bảo quản
Sau khi vô túi PE sản phẩm được cho chạy qua máy dò kim loại để kiểm tra kim loại lẫn vào sản phẩm từ nguyên liệu hoặc trong quá trình chế biến
2.12 Trữ đông
Mục đích: nhằm đảm bảo chất lượng của sản phẩm trong kho
Sản phẩm được đem đi bảo quản ở nhiệt độ ở -180C, không lưu kho quá 5 tháng
3 Các biến đổi xảy ra trong quá trình lạnh đông tôm sú
Trang 15 Biến đổi vi sinh vật
Khi hạ nhiệt độ thủy sản xuống đến điểm đóng băng, vsv hoạt động chậm lại ở -15°C sẽ ngăn chặn được các vsv, vì ở
khoảng nhiệt độ này ẩm độ thủy sản chỉ xấp xỉ trên dưới 10% Tuy nhiên người ta thấy rằng ở nhiệt độ -20°C vẫn còn một số loài vsv sống được
Ngoài ra ở khoảng nhiệt độ -1:-5°C nước tự do của tế bào thủy sản kết tinh thành đá Nếu lạnh đông chậm, các tinh thể nước đá to, sắc gây vỡ, rách màng tế bào vsv Do đó phương pháp lạnh đông chậm tiêu diệt vsv hơn là phương pháp lạnh đông nhanh nhưng lại gây hại cho thể chất của sản phẩm
Biến đổi hóa học
* Biến đổi protein
- Ở -20°C protein bị đông lại, nếu bảo quản thời gian dài có thể bị phân giải nhẹ
ở khoảng nhiệt độ -1:-5°C, protein bị biến tính, đặc biệt myosin
bị kết tủa Thời gian lạnh đông kéo dài thì protein dễ bị biến tính, làm lạnh đông nhanh sẽ giảm biến tính protein Dưới -2°C thì hầu như protein không bị biến tính
*Biến đổi lipid
Hàm lượng mỡ trong tôm rất ít nhưng chưa bão hòa, nên có thể bị oxi hóa nhanh chóng tạo mùi ôi khét Tuy nhiên thời gian lạnh đông rất ngắn nên lipid ít bị biến đổi mà chủ yếu xảy
ra trong quá trình bảo quản Nếu sản phẩm bảo quản trong thời gian dài với sự có mặt của oxi thì sự oxi hóa chất béo xảy
ra càng nhanh Có thể ngăn chặn sự oxi hóa bằng cách mạ băng( làm đóng băng một lớp nước trên bề mặt sản phẩm) hoặc bao gói trong bao bì plastic có hút chân không
* Biến đổi vitamin