Chế biến tổng hợp là môn học cung cấp cho học sinh những kiến thức về công nghệ sản xuất dầu cá bột cá, công nghệ sản xuất các chế phẩm từ phế liệu thủy sản cùng công nghệ sản xuất rong biển. Mỗi một công nghệ sản xuất sẽ cung cấp cho người học những kiến thức khác nhau. Cụ thể là: Bột cá dầu cá là sản phẩm quan trọng của chế biến thủy sản. Bột cá được sản xuất từ các nguyên liệu thủy sản khác nhau chẳng hạn như các phế liệu hay những loại cá kém kinh tế… Từ bột cá ta có thể chế biến thành các sản phẩm cấp cao hoặ dùng bột cá để làm giàu thêm lượng đạm, axit amin cần thiết cho các sản phẩm thực phẩm dùng trực tiếp cho người tiêu dùng. Dầu cá thì được tách từ các nguyên liệu thủy sản chứa nhiều dầu, thường quá trình tách chiết dầu cá thường gắn liền với công nghệ sản xuất bột cá. Dầu cá có nhiều công dụng trong những ngành khác nhau và nhất là trong thực phẩm, y dược dầu cá được sử dụng nhiều nhất. Rong biển là nguồn nguyên liệu để ta có thể chế biến những thực phẩm có lợi cho cơ thể. Đồng thời từ rong biển ta có thể sản xuất ra các chất để phục vụ cho đời sống con người ví dụ như bột rong câu agar… Ở Việt Nam công nghệ sản xuất bột cá dầu cá và rong biển chưa phát triển mặc dù nguồn nguyên liệu khá dồi dào từ ngành khai thác trên biển và nuôi trồng thủy sản nước ngọt, nước lợ. Chính vì vậy mà trong thời gian tới ngành chế biến dầu cá bột cá và công nghệ rong biển rất cần được sự quan tâm, chú ý của nhà nước cũng như các doanh nghiệp.
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Chế biến tổng hợp là môn học cung cấp cho học sinh những kiến thức vềcông nghệ sản xuất dầu cá bột cá, công nghệ sản xuất các chế phẩm từ phế liệuthủy sản cùng công nghệ sản xuất rong biển Mỗi một công nghệ sản xuất sẽ cungcấp cho người học những kiến thức khác nhau Cụ thể là:
Bột cá dầu cá là sản phẩm quan trọng của chế biến thủy sản Bột cá được sảnxuất từ các nguyên liệu thủy sản khác nhau chẳng hạn như các phế liệu hay nhữngloại cá kém kinh tế… Từ bột cá ta có thể chế biến thành các sản phẩm cấp cao hoặdùng bột cá để làm giàu thêm lượng đạm, axit amin cần thiết cho các sản phẩmthực phẩm dùng trực tiếp cho người tiêu dùng
Dầu cá thì được tách từ các nguyên liệu thủy sản chứa nhiều dầu, thường quátrình tách chiết dầu cá thường gắn liền với công nghệ sản xuất bột cá Dầu cá cónhiều công dụng trong những ngành khác nhau và nhất là trong thực phẩm, y dượcdầu cá được sử dụng nhiều nhất
Rong biển là nguồn nguyên liệu để ta có thể chế biến những thực phẩm cólợi cho cơ thể Đồng thời từ rong biển ta có thể sản xuất ra các chất để phục vụ chođời sống con người ví dụ như bột rong câu agar…
Ở Việt Nam công nghệ sản xuất bột cá dầu cá và rong biển chưa phát triểnmặc dù nguồn nguyên liệu khá dồi dào từ ngành khai thác trên biển và nuôi trồngthủy sản nước ngọt, nước lợ Chính vì vậy mà trong thời gian tới ngành chế biếndầu cá bột cá và công nghệ rong biển rất cần được sự quan tâm, chú ý của nhà nướccũng như các doanh nghiệp
Trang 2PHẦN 1: SẢN XUẤT DẦU CÁ – BỘT CÁ CHƯƠNG 1: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT DẦU CÁ BỘT CÁ
A Khái quát chung về bột cá – dầu cá
I Bột cá
1 Khái niệm
Bột cá là sản phẩm thu được từ quá trình tách nước và tách dầu từ cá
- Bột cá có thể ở dạng bột mịn hoặc viên tùy vào mục đích sử dụng và đốitượng sử dụng
- Bột cá có giá trị sử dụng cho 2 đối tượng: chăn nuôi và người tiêu dùngnhưng trong đó được dùng trong chăn nuôi là chính
2 Giá trị của bột cá
Bột cá là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và là sản phẩm không thể thaythế cho ngành chăn nuôi
Về giá trị dinh dưỡng
- Trong bột cá protein chiếm 47 – 85% trong đó đạm dễ tiêu hóa hấp thuchiếm khoảng 80 – 90% (thực vật chiếm 30 – 40%)
- Protein của cá là protein hoàn hảo
- Lipit của cá là lipit hoàn hảo vì lipit cá có chứa nhiều axit béo chưa bãohòa, chứa các vitamin hòa tan trong dầu (vitamin A, D) và chứa hợp chất quantrọng là photphatit
Photphatit là thành phần rất quan trọng của cơ thể vì:
+ Tham gia vào thành phần cấu tạo của tế bào Nó cung cấp nhóm Metyl chocác quá trình Metyl hóa của cơ thể
+ Tăng cường quá trình chuyển động của các xung thần kinh vì trongphotphatit có thành phần Cholin tham gia cấu tạo đầu mút dây thần kinh nên kíchthích quá trình truyền động xung thần kinh
- Trong bột cá còn chứa các khoáng vi lượng như: Fe, Cu, I2… và khoáng đalượng: Ca, Mg, K, Mn… ngoài ra trong bột cá còn chứa một số chất sinh học
Trang 3- Đối với vật nuôi ở thời kỳ còn non nếu dùng bột cá thì tỷ lệ chết giảm nhiều
- Đối với vật nuôi trong thời kỳ sinh sản thì bột cá làm tăng sức đề kháng vàchống chịu bệnh, vật nuôi sinh sản với số lượng nhiều
- Bột cá có giá trị dinh dưỡng cao nên giảm một lượng thức ăn trên một đơn
vị thể trọng của vật nuôi
Bột cá là sản phẩm không thể thay thế cho ngành chăn nuôi vì hiện tại không
có một sản phẩm nào có giá trị dinh dưỡng như bột cá và giá thành lại rẻ như bộtcá
3 Tình hình sản xuất trong và ngoài nước
- Sản lượng bột cá tập trung nhiều nhất ở Nam Mỹ (Peru, Chile) còn ở Bắc
Âu (Ixaren) bột cá sản xuất ở quy mô công nghiệp với nhiều chủng loại, nhiều sảnphẩm bột cá có chất lượng rất cao
- Trong nước bột cá được sản xuất ở quy mô nhỏ, chất lượng thấp, đặc biệt làchúng ta không có định hướng trong tương lai cho các nhà máy chế biến bột cá
4 Ý nghĩa kinh tế - xã hội
- Khi ngành chế biến bột cá phát triển sẽ cho phép tận dụng những loại cá cógiá trị kinh tế thấp, tận dụng nguồn phế liệu của các nhà máy chế biến thủy sản
- Kích thích ngành khai thác phát triển, cung cấp cho ngành chăn nuôi, nuôitrồng
- Giải quyết công ăn việc làm cho người dân
Trang 4- Do chứa nhiều acid béo không no nên dầu cá có nhiệt độ đông đặc và nhiệt
độ nóng chảy thấp do đó luôn tồn tại ở dạng lỏng khi nhiệt độ bình thường
- Ngoài ra màu dầu cá thường có từ vàng đến đỏ Dầu cá có hòm lượngvitamin A càng cao thì màu càng đỏ
3 Ứng dụng của dầu cá
- Trong y dược: Dầu cá được sản xuất ở dạng viên cung cấp vitamin A, D, E,
K, Q chữa các bệnh về mắt như quáng gà, khô mắt, bệnh còi xương Ngoài ra cònchữa một số bệnh ngoài da như khô da, nấm ngứa, dị ứng Dầu cá còn được ngiêncứu ứng dụng để chữa bệnh tim mạch vì trong dầu cá có chứa các acid béo không
no nên làm giảm được hàm lượng cholesterol
- Trong thực phẩm: Dầu cá dùng để chiên nấu các món ăn, ứng dụng trongcác sản phẩm đồ hộp như cá ngâm dầu, ứng dụng trong sản xuất bơ
- Trong công nghiệp: Là thành phần phụ gia để pha chế các loại sơn nhũ, cácloại dung môi để phục vụ cho các ngành công nghiệp
- Ngoài ra dầu cá còn được sử dụng để bôi trơn các loại thiết bị làm việc ởnhiệt độ thấp và dùng để sản xuất dầu nguyên liệu
4 Tiêu chuẩn của dầu cá
- Tiêu chuẩn vật lý: Độ trong, độ đông đặc, nhiệt độ nóng chảy, tỷ trọng, độchiết quang
- Tiêu chuẩn hóa học: Xa, Xxp, Xiot, Xperoxit
B Nguyên iệu sản xuất bột cá chăn nuôi và phương pháp bảo quản
I Nguyên liệu
1 Dạng nguyên liệu
Bao gồm tất cả các loại cá không độc đều có thể dùng để sản xuất bột cáchăn nuôi nhưng thích hợp nhất là có giá trị kinh tế thấp (cá nhỏ, cá nhiềuxương…) và tận dụng một phần nhỏ phế liệu từ các nàh máy chế biến thủy sản
2 Thành phần hóa học
Trang 5- Khi chế biến cá thì ta pahir quan tâm đến 3 thành phần đó là: Protein, lipit
và nước vì khi từng tỷ lệ này ta sẽ tính được lượng nguyên liệu, tính được lượngnguyên liệu để tách nước và tính toán được chi phí sản xuất
- Ngoài ra người ta còn phải quan tâm đến các enzim (có trong nội tạng là hệenzim pepsin và tripsin còn trong cơ thịt cá là hệ enzim Cathipsin (A, B, C, D) vìkhi bảo quản thì ta phải làm ức chế hoạt động của các enzim này
3 Phân loại
Dựa vào thành phần lipit có trong cá người ta phân cá ra làm 2 loại
- Cá béo: Là cá có lipit chứa > 3%
- Cá gầy: Là cá có lipit chứa ≤ 3%
Mục đích: Lựa chọn quy trình chế biến thích hợp cho từng loại cá
II Các phương pháp bảo quản
1 Bảo quản lạnh
Nguyên liệu: Hạ thấp nhiệt độ nguyên liệu xuống nhưng pahir thấp hơn nhiệt
độ đóng băng của nguyên liệu Nhiệt độ thấp ức chế hoạt đọng của các enzim và visinh vật qua đó kéo dài thời gian bảo quản nguyên liệu
Thời gian tối đa của bảo quản lạnh tùy vào lượng đá cũng như phương phápbảo quản
Cách tiến hành: Cho đá vào thùng đựng một lớp sau đó cho một lớp cá, rồimột lớp đá cứ như vậy cho đến khi đầy thùng là được
2 Bảo quản đông
Hạ thấp nhiệt độ nguyên liệu xuống ít nhất – 80C Khi đó nước trong nguyênliệu đóng băng sẽ ức chế hoạt động của emzim và vi sinh vật, kéo dài thời gian bảoquản Ở nhiệt độ - 180C thì thời gian bảo quản từ 3 đến 6 tháng, còn bảo quản ởnhiệt độ - 250C thì thời gian bảo quản là 12 tháng
3 Bảo quản bằng muối ăn
Tác dụng của muối ăn:
Trang 6+ Với emzim muối ăn tác động vào liên kết peptid trong trung tâm hoạt độngcủa emzim làm biến đổi cấu trúc của trung tâm hoạt động làm mất hoạt tính emzim.
+ Muối ăn bao gồm các ion + và ion - nên tác động vào gốc – C – làm thayđổi gốc này và án ngữ trung tâm hoạt động gây ức chế hoạt động emzim
+ Đối với vi sinh vật muối ăn không những tác động lên protein màng tế bào
vi sinh vật làm ảnh hưởng tới tính bám thấm của màng tế bào Cộng với dung dịchmuối ăn có áp suất thẩm thấu đẩy nước trong tế bào ra làm teo nguyên sinh, cộngvới khả năng hòa tan õi trong muối giảm nên ức chế hoạt động của vi sinh vật
Trong bảo quản người ta không sử dụng muối ăn một cách độc lập màthường kết hợp với bảo quản lạnh để tăng hiệu quả bảo quản Lượng muối ăn sửdụng tối đa là 20% so với lượng nguyên liệu Hàm lượng muối ăn càng cao cànggây mặn cho bột cá nên dẫn đến việc khó bảo quản vì bột cá sẽ hút ẩm trở lại
4 Bảo quản bằng hóa chất
Để tăng hiệu quả bảo quản bằng hóa chất người ta cũng kết hợp giữa bảoquản bằng hóa chất với bảo quản lạnh
Cách 1: Người ta cho nguyên liệu ngâm vào trong hóa chất sau đó đem đibảo quản Nồng độ hóa chất, thời gian ngâm phụ thuộc vào thời gian bảo quản vàhoạt tính nguyên liệu
Cách 2: Người ta có thể pha hóa chất vào trong nước sau đó cho nước đá vàorồi cuối cùng cho sản phẩm vào để bảo quản
C Nguyên liệu sản xuất bột cá thực phẩm và phương pháp bảo quản
Trang 7Khi chế biến cá thì ta pahir quan tâm đến 3 thành phần đó là: Protein, lipit vànước vì khi từng tỷ lệ này ta sẽ tính được lượng nguyên liệu, tính được lượngnguyên liệu để tách nước và tính toán được chi phí sản xuất.
Ngoài ra người ta còn phải quan tâm đến các enzim (có trong nội tạng là hệenzim pepsin và tripsin còn trong cơ thịt cá là hệ enzim Cathipsin (A, B, C, D) vìkhi bảo quản thì ta phải làm ức chế hoạt động của các enzim này
3 Phân loại
Dựa vào thành phần lipit có trong cá người ta phân cá ra làm 2 loại:
- Cá béo: Là cá có lipit chứa > 3%
- Cá gầy: Là cá có lipit chứa ≤ 3%
Mục đích: Lựa chọn quy trình chế biến thích hợp cho từng loại cá
II Các phương pháp bảo quản
Khác với bột cá khác là không cho phép sử dụng các loại hóa chất để bảoquản mà chỉ sử dụng các phương pháp bảo quản lạnh, đông và bảo quản bằng muốiăn
D Nguyên liệu sản xuất dầu cá và các phương pháp bảo quản
1 Dạng tồn tại dầu và vitamin trong nguyên liệu
Dầu nằm dưới da và trong khoang bụng cá (lá mỡ) Ngoài ra dầu còn tồn tạinhiều trong gan
Dầu tồn tại ở 2 dạng: Dạng tự do và dạng liên kết
+ Dạng tự do là tồn tại trong các tế bào chứa dầu, chỉ cần phá vỡ màng tế bào
là thu được dầu Nó chiếm một số lượng lớn
+ Dạng liên kết thì có số lượng nhỏ và chủ yếu liên kết với protein để trởthành hợp chất lipoprotein
Trong sản xuất dầu người ta chỉ quan tâm đến dầu ở trạng thái tự do vì dầu ởdạng liên kết chỉ tồn tại ở một lượng nhỏ và ta phải tác động vào để giải phóng dầu
Vì vậy ta không đề cập đến dầu ở dạng liên kết
Trang 8Vitamin tồn tại nhiều trong gan cá và gan cá là nơi dự trữ vitamin cho cơ thểcá.
Vitamin tồn tại ở hai dạng: Tự do, liên kết
+ Dạng tự do thì vitamin có hàm lượng thấp và tồn tại trong dầu tự do
+ Dạng liên kết thì chiếm một lượng lớn chủ yếu là dạng liên kết protein ởtrong gan Vì vậy khi sản xuất dầu cá từ gan cá người ta tác động để cắt đứt liên kếtgiữa vitamin với protein để giải phóng vitamin ở dạng tự do
3 Phân loại nguyên liệu
Nguyên liệu để sản xuất dầu cá bao gồm các loại cá có hàm lượng liptit cao
và cả các bộ phận có chứa nhiều dầu Vì vậy, người ta phân loại nguyên liệu làm badạng: Nguyên liệu béo, nguyên liệu gầy, nguyên liệu vừa Trong đó, nguyên liệubéo có hàm lượng lipit lớn hơn 20%, nguyên liệu vừa có hàm lượng lipit trongkhoảng từ 8 đến 20%, còn nguyên liệu gầy thì có hàm lượng lipit nhỏ hơn 8%
II Phương pháp bảo quản
1 Phương pháp bảo quản trong nước muối bão hòa
Chuẩn bị một thùng, nguyên liệu cá được cắt với kích thước phù hợp từ 2 –3cm Sau đó trộn nguyên liệu với muối khan với hàm lượng khoảng 10 – 20% sovới khối lượng nguyên liệu và bỏ vào trong thùng pha nước muối bão hòa ngậpnguyên liệu, nạp vỉ tre ở trên hoặc những vật liệu đè xuống để nguyên liệu luônngập trong dung dịch nước muối bão hòa này
Ưu điểm: Đơn giản, dễ làm, dễ thực hiện, bảo quản nguyên liệu có hiệu quả.Nhược điểm: Gây thất thoát vitamin
Trang 9CHƯƠNG 2: SẢN XUẤT BỘT CÁ THEO PHƯƠNG PHÁP ÉP ƯỚT
* Đặc điểm công nghệ:
- Nước được ép 2 lần ở công đoạn ép và xấy khô
- Còn dàu được ép 1 lần ở công đoạn ép
- Không kén nguyên liệu
II Thuyết minh quy trình
1 Nguyên liệu
- Có thể sử dụng nguyen liệu tươi và nguyên liệu đã qua bảo quản Xử lý bằng cáchnéu bảo quản lạnh thì phải xả đá, đông thì rã đông, còn ướp muối thì phải làm nhạtmuối đi < 1%
2 Rửa
Mục đích: Loại bỏ vi sinh vật và tạp chất
Rửa bằng nước lạnh thường, rửa nhanh hết tạp chất là được
Trang 103 Cắt nhỏ
- Mục đích: Cắt nhỏ để tạo nguyên liệu có kích thước phù hợp và đồng đềugiũa các miếng với nhau
- Yêu cầu: Kích thước 2-3 cm, để thuận tiện cho quá trình nấu
+ Nếu kích thước quá lớn thì nấu sẽ không đều
+ Nếu kích thước quá nhỏ thì không thuận lợi cho quá trình ép và tổnthất (bã) qua ép nhiều dẫn tới tốn nguyên liệu để cô đặc để thu hồi lại
- Ngoài ra tiêu diệt vi sinh vật và tạo mùi thơm cho sản phẩm
* Yêu cầu:
- Nguyên liệu chín tới và đồng đều
- Nếu nguyên liệu quá chín chuyển thành dạng hoà tan, nguyên liệuthất thoát Bên cạnh đó protein còn bị phân huỷ vì nhiệt tạo thành NH3, CO2, H2S,COOH…làm giảm chất lượng cá
- Nếu nguyên liệu chưa chín thì quá trình ép làm cho nước và dầu táchkhông triệt để và kéo dài thời gian sấy (tức là các tổ chức phía trong nguyên liệuchưa bị phá vỡ, nước ở dạng liên kết dầu chưa được tách) do tốn thêm thời gian đểlàm chín nguyên liệu vẫn chưa chín
* Các yếu tố ảnh hưởng đến nguyên liệu trong quá trình nấu:
- Nhiệt độ:
Tuỳ loại nguyên liệu mà khoảng thời gian nấu là khác Người ta thấy rằngnấu ở nhiệt độ 80 - 900C là tốt nhất trong đó 80- 850C là thích hợp đối với cá béo
Trang 11khi đó thì thời gian 15- 20 phút Đối với cá gầy không thích hợp 85- 900C khi đóthời gian 10- 15 phút.
Do cá béo có lớp mỡ dày người ta nghiên cứu ở nhiệt độ 80- 850C thì thấy
nó đủ để phá vỡ các tế bào lipit nên không dùng nhiệt độ cao nhằm làm giảm chiphí, làm chín lớp thịt bên trong nên thời gian kéo dài hơn
Chú ý: Trong thực tế khoảng thời gian này là rất khó vì vậy người ta rất ít
nấu ở nhiệt độ này mà người ta nấu ở nhiệt độ 1000C không cần kiểm soát điềuchỉnh gì cả Vì vậy nấu ở nhiệt độ 1000C và những biến đổi của nguyên liệu người
ta có thể chấp nhận được vì thời gian nấu nhanh
- Kích thước: Phải đồng đều và thích hợp
- Thời gian: Tuỳ thuộc vào thời gian nấu, kích thước nguyên liệu môi trườngnấu
+ Nếu cá có chất lượng kém trong quá trình nấu protein bị phân huỷ do nhiệt.Trong dịch nấu chứa nhiều đạm, kích thước, quá trình hình thành nhủ tương vì vậyrất khó cho khâu phân ly tách dầu
- Môi trường nấu: Có thể nấu trong môi trường nước ngọt, nước biển và hơiquá nhiệt
+ Nấu trong môi trương nước biển khả năng phân ly, tách dầu tốt hơn,nguyên liệu chín nhanh hơn nhưng hàm lượng muối trong bột cá cao cộng với vịmặn nên khó bảo quản Trong thực tế để sản xuất bột cá người ta sử dụng môitrường hơi nước quá nhiệt là chủ yếu, bởi vì hơi nước quá nhiệt có nhiệt lượng lớnthời gian nấu nhanh , trang bị phù hợp với làm việc liên tục
* Các biến đổi nguyên liệu trong quá trình nấu.
- Khi nấu nguyên liệu sẽ chín, các tổ chức mô, các tế bào chứa dầu bị phá vỡtạo điều kiện cho dầu thoát ra ngoài Nước ở dạng tự do và các liên kết yếu có thểthoát ra ngoài Xét về các biến đổi ta xét 4 phản ứng:
+ Phản ứng thuỷ phân
Trang 12+ Phản ứng oxyhoá.
+ Phản ứng màu
- Đối với quá trình thuỷ phân thì:
+ Đầu tiên Protein thuỷ phân (H2O và nhiệt độ) Poly peptid (H2O vànhiệt độ) Pepton (H2O và nhiệt độ) Peptid (H2O và nhiệt độ) axit amin
(Pe ton: 8- 10 aa)
Sau đó: Lypit glycoin + axit béo
Glycogen Glucose
Colla gen (H2O, nhiệt độ ≥ 70 độ C) Gelatin
+ Đối với phản ứng phân hủy:
Lipit Sản phẩm cấp thấp, andehit, cetoax…
VTM chất có hoạt tính sinh học Mất hoạt tính
+ Đối với phản ứng màu:
- Phản ứng Caromen hoá
- Phản ứng Melanoidin
- Phản ứng Guinonamin
Trang 13* Thiết bị nấu ( sử dụng hơi nước quá nhiệt )
Nguyên liệu Lỗ thoát hơi nước
Cánh vít
Hơi nước Quá nhiệt
- Người ta có thể điều khiển nhiệt độ và thời gian nấu bằng cách điều chỉnhtốc độ quay và lượng hơi nước quá nhiệt vào thông qua trục vít
Trang 14* Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả ép
l: Khoảng cách trung bình từ tâm miếng cá đến bề mặt
Muốn tăng lượng dịch ép thì phải:
- Tăng Z bằng cách cắt nhỏ ( vì diện tích bề mặt tăng khi cắt)
- Tăng r do quá trình nấu chỉ cần nấu chín thì r tăng hết cỡ vì các tổchức mô bị phá vỡ sẽ hình thành các lỗ Khi nấu chưa chín thì tổ chức mô chưa bịphá vỡ nên r không có hoặc rất nhỏ
- Tăng ξ
- Tăng l ở khâu cắt
Trang 15* Thiết bị ép Nguyên liệu chín
- Điều khiển tốc độ quay của trục vít
- Điều khiển độ rộng khe hở bã ép
6 Làm tơi và sấy khô
+ Nếu sấy tiếp (độ ẩm thấp hơn) gây tốn năng lượng và chi phí ảnh hưởngđến chất lượng (hệ số tiêu hoá, màu sắc, mùi vị, đặc biệt là quá trình nấu)
+ Sấy tiếp độ ẩm thấp hơn nữa thì bột cá hút ẩm trở lại
Trang 16+ Nếu sấy ở môi trường cao hơn 10- 11 % thì hàm lượng nước tự do vẫn cònảnh hưởng đến sự hoạt động của vi sinh vật dẫn tới hư hỏng.
* Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bột cá trong quá rình sấy
- Phương pháp sấy:
Do thường áp dụng sấy bằng không khí nóng nên thường sấy ở nhiệt độ
85-1000C vì trong quá trình sấy thì có sự ma sát giữa bột cá với thành thiết bị (với trụcvít) nên làm tăng nhiệt độ bột cá trong thiết bị sấy lên cao Lúc đó sẽ làm giảm hệ
số tiêu hóa (protein biến tính không thuân nghịch cao) và phản ứng oxy hóa diễn ramạnh Vì vậy không nên tăng quá cao nhiệt độ sấy
- Thời gian sấy: Thời gian sấy phụ thuộc vào các yếu tố:
+ Nhiệt độ sấy+ Lượng bã ép cho vào+ Độ ẩm không khí sấy+ Tốc độ không khí sấy
Người ta thường sấy từ 20- 40 phút
- Độ ẩm không khí sấy: Độ ẩm không khí sấy càng thấp thì thời gian sấycàng nhanh Yêu cầu độ ẩm của không khí sấy < 75 %
- Vận tốc không khí sấy (v): Vận tốc không khí sấy lý tưởng nhất từ 1,5 - 2m/s
+ Khi v < 1,5 thì thời gian sấy kéo dài
+ Khi v cao hơn dẫn tới thời gian sấy ngắn nhưng kéo dài sẽ thổi baybột cá làm thất thoát bột cá
- Độ tơi của bã ép: Bã ép càng tơi thì thời gian sấy càng nhanh
* Các biến đổi của bột cá trong quá trình sấy:
- Protein bị biến tính không thuận nghịch
Lượng sản phẩm được tiêu hoá
Hệ số tiêu hoá =
tổng Protein
Trang 17Tức là lượng Protein hoà tan trong nước ít (vì muốn cơ thể hấp thụ thì phải ởdạng hoà tan trong nước).
- Biến đổi phản ứng thuỷ phân:
+ Protein thuỷ phân chỉ xảy ra ở giai đoạn đầu khi độ ẩm cá còn cao.+ Lipit tương tự
- Phản ứng thuỷ phân là phản ứng xảy ra nhiều nhất (phản ứng protein, phảnứng axit amin diễn ra trong quá trình nấu…)
- Phản ứng oxy hóa: Oxy hóa lipit, vitamin, các chất có hoạt tính sinh học bịmất hoạt tính
- Phản ứng màu, mùi: phản ứng melanoinin, phản ứng caramen
(Phản ứng melanoidin là sự kết hợp giữa axit amin + đường khử)
* Thiết bị sấy (Sử dụng không khí nóng)
Bã ép khí thối + hơi nước
7 Làm nguội, tách kim loại, nghiền sàng
a Làm nguội
- Mục đích:
Trang 18+ Sau khi sấy xong tiến hành làm nguội ngay để tránh hiện tượng lipit bị oxyhóa.
+ Để làm nguội nhanh thì ngưòi ta đổ đống bột cá nhỏ Khô nắng tải nhiệtnhanh kết hợp với quạt gió làm bột cá nguội nhanh
- Yêu cầu:
+ Làm nguội đến nhiệt độ phòng
+ Càng nguội càng tốt
b Tách kim loại:
Do sự bong tróc kim loại từ máy móc thiết bị lẫn vào bột cá
- Mục đích: + Bảo vệ máy nghiền
+ Bảo vệ đường tiêu hoá của các dối tượng sử dụng bột cá
- Yêu cầu: Tách được hết kim loại ra khỏi bột cá Người ta sử dụng nam châm điện
để tách kim loại ra khỏi bột cá
Thùng chứa kim loại
Nguyên lý hoạt động: Băng chuyền vạn chuyển bột cá ra ngoáiau khi sấy.Phía trên có quạt gió để hạ thấp nhiệt độ của bột cá Khi bột cá đến đầu băngchuyền có nam châm điện thì kim loại của bột cá sẽ bị từ trường từ trường của namchâm hút lại hết đoạn cong của băng tải Khi đi qua từ trường của nam châm kimloại không bị hút nữa và sẽ bị tách ra
c Nghiền sàng:
Tuỳ mục đích hay đối tượng sử dụng thì bột cá có thể được nghiền mịn rahoặc được đốn thành viên
Trang 198 Bao gói, bảo quản:
* Yêu cầu bột cá trước khi bao gói
- Nhiệt độ bột cá < Hoặc = 30 độ C
- Độ ẩm bột 10- 11 %
- Bột cá không được vón cục không được lẫn tạp chất
* Yêu cầu đối bới bao bì:
- Không được xếp các bao bột cá xuống sát nền nhà Khoảng cách từ nền nhàđến bao bột cá từ 20- 25 cm
- Bột cá đưa vào kho trước phải được xuất trước
Trang 20CHƯƠNG III: SẢN XUẤT BỘT CÁ THEO PHƯƠNG PHÁP ÉP KHÔ
I Sơ đồ quy trình
Nguyên liệu Rửa Cắt nhỏ Nấu Sấy khô
Tinh chế Dầu thô Ép
Bã ép
Làm tơi
Làm nguội, tách kim loại, nghiền sàng
Bao gói,
bảo quản
* Đặc điểm sản phẩm.
- Sản phẩm chính bột cá có chất lượng kém hơn so phương pháp ép ướt
- Sản phẩm phụ là dầu có chất lượng kém hơn, sản lượng cũng thấp hơn
- Sản lượng dầu còn lại trong sản phẩm tương đối nhiều (khoảng 8 – 10%)
* Đặc điểm công nghệ.
- Nước được tách một lần trong công đoạn sấy khô
- Dầu cũng được tách một lần trong công đoạn ép
Trang 21* Đặc điểm nguyên liệu.
- Phương pháp này chỉ thích hợp đối với cá gầy
II Thuyết minh quy trình
1 Nguyên liệu
- Có thể sử dụng nguyên liệu tươi và nguyên liệu đã qua bảo quản Xử lý bằng cáchnếu bảo quản lạnh thì phải xả đá, đông thì rã đông, còn ướp muối thì phải làm nhạtmuối đi < 1%
- Yêu cầu: Kích thước 2-3 cm, để thuận tiện cho quá trình nấu
+ Nếu kích thước quá lớn thì nấu sẽ không đều
+ Nếu kích thước quá nhỏ thì không thuận lợi cho quá trình ép và tổnthất (bã) qua ép nhiều dẫn tới tốn nguyên liệu để cô đặc để thu hồi lại
- Ngoài ra tiêu diệt vi sinh vật và tạo mùi thơm cho sản phẩm
* Yêu cầu:
- Nguyên liệu chín tới và đồng đều
Trang 22- Nếu nguyên liệu quá chín chuyển thành dạng hoà tan, nguyên liệuthất thoát Bên cạnh đó protein còn bị phân huỷ vì nhiệt tạo thành NH3, CO2, H2S,COOH…làm giảm chất lượng cá
- Nếu nguyên liệu chưa chín thì quá trình ép làm cho nước và dầu táchkhông triệt để và kéo dài thời gian sấy (tức là các tổ chức phía trong nguyên liệuchưa bị phá vỡ, nước ở dạng liên kết dầu chưa được tách) do tốn thêm thời gian đểlàm chín nguyên liệu
* Các yếu tố ảnh hưởng đến nguyên liệu trong quá trình nấu
Do cá béo có lớp mỡ dày người ta nghiên cứu ở nhiệt độ 80- 850C thì thấy
nó đủ để phá vỡ các tế bào lipit nên không dùng nhiệt độ cao nhằm làm giảm chiphí, làm chín lớp thịt bên trong nên thời gian kéo dài hơn
Chú ý: Trong thực tế khoảng thời gian này là rất khó vì vậy người ta rất ít
nấu ở nhiệt độ này mà người ta nấu ở nhiệt độ 1000C không cần kiểm soát điềuchỉnh gì cả Vì vậy nấu ở nhiệt độ 1000C và những biến đổi của nguyên liệu người
ta có thể chấp nhận được vì thời gian nấu nhanh
- Kích thước: Phải đồng đều và thích hợp
- Thời gian: Tuỳ thuộc vào thời gian nấu, kích thước nguyên liệu môi trườngnấu
+ Nếu cá có chất lượng kém trong quá trình nấu Protein bị phân huỷ donhiệt Trong dịch nấu chứa nhiều đạm, kích thước, quá trình hình thành nhủ tương
vì vậy rất khó cho khâu phân ly tách dầu
- Môi trường nấu: Có thể nấu trong môi trường nước ngọt, nước biển và hơiquá nhiệt
Trang 23+ Nấu trong môi trương nước biển khả năng phân ly, tách dầu tốt hơn,Nguyên liệu chín nhanh hơn nhưng hàm lượng muối trong bột cá cao cộng với vịmặn nên khó bảo quản Trong thực tế để sản xuất bột cá người ta sử dụng môitrường hơi nước quá nhiệt là chủ yếu, bởi vì hơi nước quá nhiệt có nhiệt lượng lớnthời gian nấu nhanh , trang bị phù hợp với làm việc liên tục.
* Các biến đổi nguyên liệu trong quá trình nấu.
- Khi nấu nguyên liệu sẽ chín, các tổ chức mô, các tế bào chứa dầu bị phá vỡtạo điều kiện cho dầu thoát ra ngoài Nước ở dạng tự do và các liên kết yếu có thểthoát ra ngoài Xét về các biến đổi ta xét 4 phản ứng:
+ Phản ứng thuỷ phân
+ Phản ứng phân huỷ
+ Phản ứng oxyhoá
+ Phản ứng màu
- Đối với quá trình thuỷ phân thì:
+ Đầu tiên Protein thuỷ phân (H2O và nhiệt độ) Poly peptid (H2O vànhiệt độ) Pepton (H2O và nhiệt độ) Peptid (H2O và nhiệt độ) axit amin
( Pe ton: 8 - 10 aa)
Sau đó: Lypit glycoin + axit béo
Glycogen Glucose
Colla gen (H2O, nhiệt độ ≥ 700C) Gelatin
+ Đối với phản ứng phân hủy:
Trang 24+ Đối với phản ứng xy hóa:
t0 cao
Lipit Sản phẩm cấp thấp, andehit, Cetoax…
VTM chất có hoạt tính sinh học Mất hoạt tính
+ Đối với phản ứng màu:
- Phản ứng Caromen hoá
- Phản ứng Melanoidin
- Phản ứng Guinonamin
* Thiết bị nấu ( sử dụng hơi nước quá nhiệt )
Nguyên liệu Lỗ thoát hơi nước
Cánh vít
Hơi nước Quá nhiệt
Trang 25- Người ta có thể điều khiển nhiệt độ và thời gian nấu bằng cách điều chỉnhtốc độ quay và lượng hơi nước quá nhiệt vào thông qua trục vít.
- Nếu nấu thì trục vít có cánh mỏng là thích hợp
5 Sấy khô:
Nguyên liệu sau khi được nấu chín thì được sấy khô thẳng tới độ ẩm từ 10 đến11% Do thời gian sấy dài nên lipit bị oxy hoá rất nhiều dẫn đến chất lượng bột cáthu được là rất thấp (màu sắc tối hơn, mùi vị không thơm, hệ số tiêu hoá thấp hơn)
6 Ép
- Trong công đoạn ép của phương pháp ép khô thì nhiệt độ ép phải cao hơn
- Khi nguyên liệu có độ khô cao thì khả năng bám dính của dầu vào nguyênliệu càng cao, do đó khó tách dầu ra khỏi nguyên liệu Vì vậy quy trình ép khô phảităng nhiệt độ lên cao để giảm độ nhớt của dầu làm cho dầu dễ thoát ra khỏi nguyênliệu
- Sau khi ép xong, bã ép được làm tơi, làm nguội, tách kim loại , nghiền,sàng, đóng bao gói bảo quản Vì hàm lượng dầu còn lại trong bột cá rất cao nêntrước khi bao gói, người ta tiến hành bố sung các chât chống oxy hoá để tăng thờigian bảo quản Các chất chống oxy hoá là BHT (butyl hydro toluen), BHA (butylhydro anizon)
7 Làm nguội, tách kim loại, nghiền sàng
Trang 26b Tách kim loại:
Do sự bong tróc kim loại từ máy móc thiết bị lẫn vào bột cá
- Mục đích: + Bảo vệ máy nghiền
+ Bảo vệ đường tiêu hoá của các dối tượng sử dụng bột cá
- Yêu cầu: Tách được hết kim loại ra khỏi bột cá Người ta sử dụng nam châm điện
để tách kim loại ra khỏi bột cá
Thùng chứa kim loại
Nguyên lý hoạt động: Băng chuyền vạn chuyển bột cá ra ngoáiau khi sấy.Phía trên có quạt gió để hạ thấp nhiệt độ của bột cá Khi bột cá đến đầu băngchuyền có nam châm điện thì kim loại của bột cá sẽ bị từ trường từ trường của namchâm hút lại hết đoạn cong của băng tải Khi đi qua từ trường của nam châm kimloại không bị hút nữa và sẽ bị tách ra
c Nghiền sàng:
Tuỳ mục đích hay đối tượng sử dụng thì bột cá có thể được nghiền mịn rahoặc được đốn thành viên
8 Bao gói, bảo quản
* Yêu cầu bột cá trước khi bao gói
- Nhiệt độ bột cá < Hoặc = 30 độ C
- Độ ẩm bột 10- 11 %
- Bột cá không được vón cục không được lẫn tạp chất
* Yêu cầu đối bới bao bì:
- Cách ánh sáng, cách khí tốt
Trang 27- Ghi đầy đủ các thông tin.
- Không được xếp các bao bột cá xuống sát nền nhà Khoảng cách từ nền nhàđến bao bột cá từ 20- 25 cm
- Bột cá đưa vào kho trước phải được xuất trước
Trang 28CHƯƠNG 6: BẢO QUẢN BỘT CÁ VÀ XỬ LÝ KHÍ THỐI
I Bảo quản bột cá
1 Thành phần hoá học
Gồm có protein, lipit, vitamin, muối khoáng.
2 Các biến đổi bột cá trong bảo quản
* Bột cá biến màu, biến mùi do hút ẩm trở lại
Sau khi hút ẩm trở lạithì trong bột cá có nước tự do nên tạo điều kiện thuậnlợi cho enzim và VSV hoạt động gây biến màu, biến mùi cho sản phẩm bột cá
• Biến màu, biến mùi do quá trình oxy hóa:
Đối với quá trình oxy hóa người ta xét đến 2 hiện tượng:
Hiện tượng tự phát nhiệt ngẫu nhiên là do dầu bị oxy hóa trong quá trình sấy,đến khi bảo quản nằm trong bao bì dầu vẫn bị oxy hóa do bao bì cách khí khôngtốt Hiện tượng này có thể khắc phục bằng cách chọn bao bì có tính chất cách khítốt Hiện tượng này ảnh hưởng không nhiều đến chất lượng của bột cá trong quátrình bảo quản
Hiện tượng phát nhiệt bình thường: Hiện tượng này xảy ra là do sau khi bột
cá sấy xong không được làm nguội nhanh, chất đống bột cá quá to vì vậy nhiệt tích
tụ trong đống bột cá không tán được nhiệt tốt Nhiệt độ cao cùng với môi trườngoxy làm cho lượng dầu cá bị oxy hóa rất nhanh, màu sắc của bột cá trở nên sẫm vàảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng của bột cá Hiện tượng này có thể khắcphục bằng cách sử dụng quạt gió để làm nguội hoặc đổ đống nhỏ
II Xử lý khí thối
1 Nguyên nhân
Khí thối được hình thành rất nhiều ở khâu sấy, ngoài ra còn có trong quátrình nấu Đặc biệt khi sấy bằng phương pháp ép khô thì hình thành rất nhiều khíthối Nếu xử lý không tốt khí thối thì ảnh hưởng rất lớn đến môi trường và sức khỏecủa người dân
Trang 292 Các phương pháp xử lý
Phương pháp dùng nhiệt để đốt: Nhiệt độ cao sẽ phá vỡ cấu trúc của cácphân tửmang mùi thành những chấtkhông có mùivà được thải ra môi trường bênngoài
Phương pháp ngưng tụ: Cho khí thối chạy qua bể nước, một số thành phầnmang mùi sẽ bị ngưng tụ lại trong nước qua đó sẽ giảm mùi của khí thối
Phương pháp kết hợp giữa nhiệt đốt và ngưng tụ: Phương pháp nhiệt đốt hayphương pháp ngưng tụ nếu sử dụng riêng lẻ thì sự khử mùi thối không hiệu quả nênphải kết hợp hai phương pháp này với nhau để khử khí thối một cách triệt để Đây
là phương pháp sử dụng rất phổ biến trong nhà máy chế biến bột cá
Cách thực hiện: Khí thối khi đưa về sẽ được đốt bằng các dây may so vớinhiệt độ 500-8000C Sau khi đốt xong sẽ tiến hành ngưng tụ bằng tháp ngưng tụ.Các khí chưa được ngưng tụ sẽ tiếp tục được ngưng tụ lần thứ hai khi bay vào thápthứ hai Khí không thoát ra ngoài thì gọi là khí không ngưng tụ
Nước sau khi chứa hợp chất mang mùi và các sản phẩm đốt cháy sẽ chảy rangoài qua hầm rút
Trang 30CHƯƠNG V: SẢN XUẤT DẦU CÁ
I Sản xuất dầu cá theo phương pháp dùng nhiệt.
Xét quá trình rán dầu: chia làm 3 giai đoạn:
* Giai đoạn 1: Nhiệt độ tương đương với nhiệt độ sôi của nước, có sự bayhơi của nước dính ướt trên bề mặt nguyên liệu, protein bị biến tính, các sợi colagen,elastin cũng co lại
* Giai đoạn 2: Nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ sôi của nước úc này các tế bào phádầu bị phá vỡ và dầu chảy ra ngày càng nhiều theo thời gian, hệ số mạnh 120-
1400C (vì trong dầu vẫn có nước) Cuối giai đoạn 2, hiện tượng sôi giảm, hiệntượng bay hơi nước cũng giảm và nhiệt độ trong hệ thống giảm nhanh (vì nước bayhơi gần hết)
* Giai đoạn 3: Bã cứng lại và cá chuyển sang màu thẫm, thời điểm đó kếtthúc quá trình rán dầu Vì nếu kéo dài nhiệt độ tăng lên đến 1800C dẫn tới dầu sẽcháy
- Ưu điểm: Đơn giản, dễ thực hiện, sản xuất ở quy mô nhỏ
- Nhược điểm:
+ Dầu dễ cháy vì quá trình khó kiểm soát được chế độ rán
Trang 31+ Chất lượng dầu kém vì khó kiểm soát nhiệt nó thể hiện như màu sẫm, mùikhét, có nhiều tạp chất.
+ Lượng dầu thu được ít hơn vì hiện tượng bám dính dầu và bã khô nhiều
b Dùng nhiệt trong môi trường có sử dụng nước (nấu rán)
Xét quá trình nấu dầu: Thích hợp với cả cá béo và cá lá mỡ
Ở đây chia quá trình nấu dầu thành 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Khi nhiệt độ tăng từ 60-700C, protein biến tính, các tế bàochứa dầu chưa có hiện tượng gì xảy ra
- Giai đoạn 2: Khi nhiệt độ 70- 1000C, protein biến tính hoàn toàn, các tế bàochứa dầu bị phá vỡ, đặc biệt là sợi collagen Trong môi trường nước nhiệt độCollagen > 700C nhiệt độ của gelatin
- Giai đoạn 3: Khi nhiệt độ bằng nhiệt độ sôi của nước (tức là dao động ở
1000C) Có thể kéo dài từ 2-3 giờ Đây chính là giai đoạn nấu dầu
Theo thời gian số lượng dầu bị phá vỡ, tế bào tăng dần Sau một thời gian thìcác tế bào sẽ bị phá vỡ hoàn toàn nhung dầu chỉ tách ra khỏi nguyên liệu với mộtlượng rất nhỏ là do dầu vẫn còn nằm lại trong các khoang rỗng, các khe hở
Để tách dầu khỏi nguyên liệu một cách triệt để thì liên quan đến vai trò củanước
*Vai trò của nước trong tách dầu:
+ Nước không làm cho bã bị khô nên dầu không bám dính lại bã, dễ dàngtách ra khỏi nguyên liệu
+ Nước dễ dàng kết hợp với gốc có cực ở trong nguyên liệu qua đó thế chỗcủa dầu, đẩy dầu ra ngoài
* Một số lưư ý khi nấu dầu:
+ Lượng nước bổ xung vào trong hệ khoảng từ 20- 30% so với khối lươngnguyên liệu Ổn định thời gian của hệ cũng rất quan trọng, vì nấu để hệ sôi mạnhthì không tốt vì hình thành hệ nhũ tương, lớp dầu bị đảo trộn nhiều làm giảm lượng
Trang 32+ Sau một thời gian lớp dầu hình thành lớp trên bề mặt ta phải thu dầu để lớpdầu tiếp theo hình thành thì ta lấy dầu ra ngay để cho dầu không phải chịu nhiệt độnấu và dầu không bị giảm chất lượng, do đó cứ khoảng 4-5 phút lấy dầu ra một lần.
+ Sau khi kết thúc quá trình nấu dầu phải để lắng một thời gian thì dầu sẽtiếp tục nổi lên Nếu dầu nổi lên ít thì hiện tượng nhũ tương hình thành nhiều Đểphá nhũ tương thì người ta sử dụng muối ăn ở dạng khan Lượng muối sử dụngkhoảng 7 % so với khối lượng nguyên liệu
- Ưu điểm:
+ Chất lượg dầu thu được cao hơn vì do nhiệt độ nấu dầu thấp hơn so với rándầu và trong môi trường nước nhiệt độ nấu được kiểm soát
+ Lượng dầu thu được nhiều hơn vì nó không bị bám dính bã
+ Được sử dụng nhiều trong sản xuất dầu cá
- Nhược điểm: Dễ xảy ra hiện tượng hình thành nhũ tương, cũng như hiệntượng bị thuỷ phân
Hiện nay người ta sử dụng các phương pháp sản xuất dầu dùng nhiệt nhưsau:
+ Phương pháp đun thu trực tiếp (phương pháp rán và nấu)
+ Phương pháp chưng gián tiếp
+ Phương pháp sử dụng hơi quá nhiệt trực tiếp
II Các phương pháp sản xuất dầu khác
1 Phương pháp Ép: Sử dụng lực ép dể tách dầu ra.
- Ưu điểm: Đơn giản
- Nhược điểm: tách không triệt để dầu, nhiều tạp chất trong dầu thu được
2 Phương pháp sử dụng enzym
Sử dụng enzym Proteaza thuỷ phân thịt cá khi đó ta sẽ thu được thịt cá vàdầu cá
- Ưu điểm: Tách dầu được triệt để
- Nhược điểm: Khó làm vì phải tính toán lượng enzym cho vào
Trang 33CHƯƠNG 6: TINH CHẾ DẦU
Dầu được tách ra khỏi nguyên liệu dù bằng phương pháp nào cũng có rấtnhiều tạp chất không sử dụng được trong đời sống Do đó trước khi sử dụng dầutrong thực tế người ta phải tinh chế dầu
Trong dầu thô có những tạp chất
Dầu cá sản xuất ra bao giờ cũng tồn tại lượng axít béo trong dầu, do đó dầu
cá bị thuỷ phân dẫn tới chỉ số axít tăng, vượt quá chỉ tiêu quy định đối với dầu cá
Khử axít béo, giảm chỉ số axít kéo dài thời gian bảo quản dầu
2 Các phương pháp khử axít béo
Phương pháp trung hòa là phương pháp sử dụng rất phổ biến trong thực tế đểtinh chế dầu cá
Phương pháp này sử dụng kiềm để trung hoà axít béo tự do có trong dầu.Kiềm có thể là: Ca(OH)2, NaOH, Na2CO3 trong đó: Ca(OH)2, Na2CO3 khử axítbéo không hiệu quả vì nó là các loại kiềm yếu nên người ta dùng NaOH để khử axítbéo khi đó hiệu quả khử sẽ cao
* Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả axít béo
- Nồng độ NaOH
- Lượng NaOH