Thiết kế phân xưởng chế biến thủy sản cá tra, cá basa

Thiết kế phân xưởng chế biến cá tra, cá basa năng suất cao; dây chuyền công nghệ IQF; Tính toán bố trí nhân lực, cân bằng vật chất, các thiết bị chính trong phân xưởng sản xuất; bố trí mặt bằng dây chuyền sản xuất.

KHOA CƠ KHÍ VÀ CÔNG NGHỆ



ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ

Đề tài:

THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CHẾ BIẾN CÁ BASA ĐÔNG

LẠNH DẠNG IQF NĂNG SUẤT 25 TẤN SẢN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ

KHOA CƠ KHÍ VÀ CÔNG NGHỆ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

- 1 bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất khổ giấy A1

- 1 bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất khổ giấy A1

5 Ngày giao nhiệm vụ: 30/09/2020

6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

ĐẶT VẤN ĐỀ 4

CHƯƠNG I LẬP LUẬN KINH TẾ-KĨ THUẬT 5

1.1 Điều kiện tự nhiên 5

1.1.1 Vị trí địa lý 5

1.1.2 Khí hậu 5

1.2 Vị trí xây dựng nhà máy 6

1.3 Vùng nguyên liệu 6

1.4 Nguồn cung cấp nước và xử lý nước thải 6

1.5 Nguồn cung cấp điện 7

1.6 Giao thông 7

1.7 Nguồn nhân lực 8

1.8 Vấn đề hợp tác 8

CHƯƠNG II TỔNG QUAN 8

2.1 Giới thiệu sơ bộ về nguyên liệu 8

2.1.1 Giới thiệu khái quát về cá basa 8

2.1.2 Thành phần hóa học và thành phần dinh dưỡng 10

2.1.3 Đặc điểm cấu trúc của thịt cá 11

2.1.4 Những biến đổi của cá sau khi chết 11

2.2 Quá trình làm lạnh đông 12

2.2.1 Định nghĩa về làm lạnh đông 12

2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm lạnh đông 13

2.2.3 Các biến đổi của thực phẩm trong quá trình làm lạnh đông 14

2.3 Quy trình công nghệ chế biến cá basa đông lạnh dạng IQF 15

2.3.1 Quy trình 15

2.3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 16

2.3.3 Yêu cầu đối với sản phẩm cá basa fillet đông lạnh [3] 30

CHƯƠNG III TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 34

3.1 Dự kiến kế hoạch sản xuất của phân xưởng 34

3.2 Cân bằng nguyên vật liệu 34

3.3 Tính và bố trí nhân lực 35

3.3.1 Tiếp nhận nguyên liệu 3.3.2 Khâu cắt tiết 36

3.3.3 Khâu fillet 36

3.3.4 Khâu lạng da 37

3.3.5 Khâu định hình 37

3.3.6 Khâu phân loại 38

3.3.7 Khâu cấp đông 38

CHƯƠNG IV TÍNH CHỌN THIẾT BỊ 40

4.1 Phòng tiếp nhận nguyên liệu 40

4.1.1 Nhiệm vụ 40

4.1.2 Chọn bể rửa 40

4.1.3 Tính số rổ đựng 42

4.1.4 Một số dụng cụ khác 43

4.2 Phòng sơ chế 43

4.2.1 Khu vực cắt tiết 43

4.2.2 Khu vực fillet 46

4.2.3 Khu vực lạng da 47

4.2.4 Khu vực chỉnh hình 48

4.2.5 Chọn một số dụng cụ khác 49

4.3 Phòng phân cỡ- phân loại 49

4.4 Hệ thống cấp đông 50

4.4.1 Tính chọn thiết bị cấp đông [7] 50

4.4.2 Tính chọn thiết bị mạ băng [7] 52

4.4.3 Tính chọn thiết bị tái đông [7] 53

4.4.4 Xác định các thông số làm việc của hệ thống 54

4.4.5 Chu trình làm việc của hệ thống cấp đông 56

4.4.6 Tính toán chu trình 2 cấp bình trung gian có ống xoắn 60

4.4.7 Tính công suất động cơ máy nén 65

4.4.8 Tính thiết bị ngưng tụ 67

4.4.9 Tính toán kích thước kho lạnh 68

CHƯƠNG V BỐ TRÍ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT VÀ MẶT BẰNG TỔNG THỂ 71

5.1 Yêu cầu thiết kế và bố trí dây chuyền sản xuất và nhà xưởng theo HACCP .71

5.2 Bố trí dây chuyền sản xuất 72

5.3 Bố trí mặt bằng phân xưởng 73

5.3.1 Phòng tiếp nhận nguyên liệu 73

5.3.2 Phòng sơ chế- chế biến- phân loại 73

5.3.3 Phòng xử lý 75

5.3.4 Phòng cấp đông 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

DANH MỤC BẢ

Bảng 3.1: Thời gian làm việc( tính theo năm 2021) 35

Bảng 3 2: Định mức tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn cho mặt hàng cá tra fillet dạng IQF lạnh đông 36

Bảng 3 3: Định mức trung bình năng suất lao động của một người tại khâu tiếp nhận/ca 37

Bảng 3 4: Định mức trung bình năng suất lao động của một người tại khâu cắt tiết/ca 37

Bảng 3 5: Định mức trung bình năng suất lao động của một người tại khâu fillet/ca 38

Bảng 3.6: Định mức trung bình năng suất lao động của một người tại khâu lạng da/ca 38

YBảng 4.1: Thống kê các thiết bị sử dụng trong phòng tiếp nhận nguyên liệu 44 Bảng 4.2: Thống kê các thiết bị sử dụng trong phòng sơ chế 50

Bảng 4.3: Thông số kỹ thuật của thiết bị cấp đông IQF dạng thẳng của SEAREFICO, Model: S-IQF500T 52

Bảng 4.4: Thông số kỹ thuật của thiết bị mạ băng của Công Ty TNHH NĂM DŨNG, Model: MMBP-1800CBW-2600 53

Bảng 4.5: Các thông số trạng thái tại các điểm nút của chu trình 61

Bảng 4.6: Các lớp cách nhiệt buồng IQF 62

Bảng 4.7: Các thông số kỹ thuật của máy nén N62B 68

Bảng 4.8: Các thông số kỹ thuật của giàn ngưng KTT-25 69

Hình 2 1: Cá basa Pangasius bocourti 11 Hình 2.2: Thao tác cắt tiết 20 Hình 2.3: Rửa cá lần 1 _21 Hình 2.4: Thao tác fillet cá 22 Hình 2.5: Rửa cá lần 2 _23 Hình 2.6: Thao tác định hình 24 Hình 2.7: Thao tác soi ký sinh trùng 25

_59 _60

ĐẶT VẤN ĐỀ

Việt nam là một quốc gia có lợi thế về biển đảo, với đường bờ biển dài 3260 km.Bên cạnh đó với hệ sống sông ngòi dày đặc, hạ lưu của sông Mê Công là lợi thế mạnh cho nước ta phát triển ngành nghề đánh bắt và nuôi trồng thủy hải sản Đặc biệt một số loài thủy sản như cá da trơn mang lại giá trị kinh tế cao cho người dân Năm 2019 xuất khẩu cá tra, cá basa đạt 80400 tấn thu về 171,8 triệu USD

Tuy nhiên giá cả trên thị trường luôn biến động do áp lực cạnh tranh với các thị trường khác Với sự phát triển về khoa học – kỹ thuật ngày càng hiện đại năng suất, sản lượng cá liên tục tăng, các doanh nghiệp chế biến cá được xây dựng với quy mô lớn và hiện đại để đáp ứng yêu cầu của thị trường trong nước

Cần Thơ là thành phố lớn của Việt Nam, là thành phố hiện đại và pháttriển nhất ở Đồng bằng sông Cửu Long Là thành phố lớn thứ 4 cả nước theoquy mô dân số, lớn thứ 5 cả nước theo vai trò và vị thế cũng như quy mô kinh

tế Cần Thơ đồng thời là một đô thị loại 1, thành phố trực thuộc trung ương, CầnThơ mệnh danh là Tây Đô, là thủ phủ kinh tế, văn hóa, xã hội, y tế và giáo dụccủa Đồng Bằng Sông Cửu Long

Thành phố Cần Thơ nằm ở vùng hạ lưu của Sông Mê Kông và ở vị trí trungtâm đồng bằng châu thổ Sông Cửu Long, nằm cách thành phố Hồ Chí Minh 169

km, cách thành phố Cà Mau hơn 150 km, cách thành phố Rạch Giá gần 120 km,cách biển khoảng hơn 80 km theo đường nam sông Hậu (quốc lộ 91C)

1.1.2 Khí hậu [9]

Cần Thơ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới - gió mùa Khí hậu điều hoà dễchịu, ít bão, quanh năm nóng ẩm, không có mùa lạnh Mùa mưa kéo dài từ tháng

5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau

Nhiệt độ trung bình năm khoảng 28ºC

Lượng mưa trung bình 1.500 - 1.800 mm/năm

Thành phố hiện có 13 nhà máy cấp nước sạch đô thị quy mô lớn của cácdoanh nghiệp, với tổng công suất thiết kế 166.420 m3/ngày đêm và công suấthoạt động hiện tại khoảng 159.000 m3/ngày đêm

Sau một thời gian thi công, từ tháng 7/2017 đến nay công ty CP cấpthoát nước TP Cần Thơ đã vận hành thử nghiệm hệ thống xử lý nước thải củanhà máy, đồng thời hoàn thiện việc lắp đặt trạm quan trắc tự động theo quyđịnh để đến cuối năm 2018 sẽ chính thức đưa nhà máy xử lý nước thải nàyvào hoạt động

1.5 Nguồn cung cấp điện

Cần Thơ có 2 nhà máy nhiệt điện 2 với tổng công suất là 848MW gồmNhà máy Nhiệt điện Cần Thơ với 5 tổ máy có tổng công suất 188MW Nhà máyNhiệt điện Ô Môn I với 2 tổ máy có tổng công suất 660MW là nguồn cung cấpđiện năng tại khu vực, đảm bảo phát điện cung cấp điện năng vào hệ thống điệnlưới quốc gia góp phần vào công cuộc công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nướcnói chung và của khu vực đồng bằng sông Cửu Long nói riêng

1.6 Giao thông

Đường bộ

Thành phố Cần Thơ có các đường liên tỉnh:

- Quốc lộ 91 từ Cần Thơ đi An Giang

- Quốc lộ 80 từ Cần Thơ đi các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long

Đường thủy

Cần Thơ nằm bên bờ phía nam sông Hậu, một bộ phận của sông Mê Kôngchảy qua 6 quốc gia, đặc biệt là phần trung và hạ lưu chảy qua Lào, Thái Lan vàCampuchia Các tàu có trọng tải lớn (trên 1000 tấn) có thể đi các nước và đếnCần Thơ dễ dàng Ngoài ra, tuyến Cần Thơ – Xà No – Cái Tư là cầu nối quantrọng giữa TP Hồ Chí Minh, tỉnh Hậu Giang và Cà Mau

Cần Thơ có 3 bến cảng:

- Cảng Cần Thơ: Diện tích 60.000 m2, có thể tiếp nhận các tàu biển quốc tế cótải trọng đến 20.000 dwt tại 04 cầu cảng, tổng chiều dài 667m, và 14 bến phaotrải dài trên Sông Hậu

- Cảng Trà Nóc: Có diện tích 16 ha, cảng có 3 kho chứa lớn với dung lượng40.000 tấn Khối lượng hàng hóa thông qua cảng có thể đạt đến 200.000 tấn/

năm Có khả năng tiếp nhận tàu biển có trọng tải dưới 15.000 tấn vào làm hàngtại 3 bến phao

- Cảng Cái Cui: Có thể phục vụ cho tàu từ 10.000-20.000 tấn, khối lượng hànghóa thông qua cảng là 4,2 triệu tấn/ năm

Đường hàng không

Cần Thơ có sân bay Cần Thơ, sân bay lớn nhất khu vực Đồng Bằng SôngCửu Long Nhà ga hành khách Cảng hàng không quốc tế Cần Thơ được thiết kếhiện đại, đầu tư trang thiết bị, công nghệ hàng không tiên tiến, diện tích sàn xâydựng 20.750 m2, công suất thiết kế từ 3 đến 5 triệu hành khách/năm

1.7 Nguồn nhân lực

Tính đến tháng 10 năm 2017, dân số toàn Thành phố Cần Thơ đạt gần1,450,000 người, mật độ dân số đạt 1008 người/km Trong đó số người trong độtuổi lao động chiếm 77,3% dân số

1.8 Vấn đề hợp tác

Nhà máy chế biến cá tra có rất nhiều phế phẩm sau quá trình chế biến Do

đó nhà máy có thể hợp tác với các nhà máy khác như: nhà máy chế biến thức ăngia súc, nhà máy chế biến phân bón để có thể tận dụng được nguồn phế liệu này

CHƯƠNG II TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu sơ bộ về nguyên liệu [5]

2.1.1 Giới thiệu khái quát về cá basa

Tên khoa học Pangasius bocourti, còn có tên gọi là cá giáo, cá sát bụng, làloại cá da trơn trong họ Pangasiidae

Hình 2 1: Cá basa Pangasius bocourti

- Bộ cá nheo Siluriformes

- Họ cá tra Pangasiidae

- Giống cá ba sa Pangasius

- Loài cá ba sa Pangasius bocourti

Cá phân bố chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long và khu vực duyên hải miền

Cá trưởng thành chỉ thấy trong ao nuôi, rất ít gặp trong tự nhiên địa phận Việt nam, do cá có tập tính di cư ngược dòng sông Mê Công để sinh sống và tìm nơi sinh sản tự nhiên

- Cá basa là cá da trơn, có thân dài, chiều dài chuẩn bằng 2,5 lần chiều cao thân Ðầu cá ba sa ngắn, hơi tròn, dẹp bằng, trán rộng Miệng hẹp, chiều rộng của

miệng ít hơn 10% chiều dài chuẩn, miệng nằm hơi lệch dưới mõm Dải răng

hàm trên to và rộngvà có thể nhìn thấy khi miệng khép Có 2 đôi râu, râu hàm trên bằng chiều dài đầu, râu mép dài tới hoặc quá gốc vây ngực Mắt to, bụng to,

lá mỡ rất lớn, phần sau thân dẹp bên, lưng và đầu màu xám xanh, bụng trắng bạc Chiều cao của cuống đuôi hơn 7% chiều dài chuẩn

- Cá không có cơ quan hô hấp phụ, ngưỡng oxy cao hơn cá tra, nên chịu đựng kém ở môi trường nước có hàm lượng oxy hòa tan thấp Theo Nguyễn Tuần (2000), cá ba sa sống chủ yếu ở nước ngọt, chiụ được nước lợ nhẹ, nồng độ muối 12, chịu đựng được ở nơi nước phèn có pH >5,5 Ngưỡng nhiệt độ từ 18-400C, ngưỡng oxy tối thiểu là 1,1mg/lít Nhìn chung sự chịu đựng của cá ba sa với môi trường khắc nghiệt không bằng cá tra, do đó cá được nuôi thương phẩm chủ yếu trong bè trên sông nước chảy

2.1.2 Thành phần hóa học và thành phần dinh dưỡng

- Các thành phần cơ bản có trong cá ba sa: nước, protein, Glucid, lipid, muối khoáng, vitamin Có tỉ lệ khác nhau trong cá bộ phận phụ thuộc vào giống loài, hoàn cảnh sống, trạng thái sinh lý, giống đực, cái, mùa vụ, thời tiết…

+ Protein cấu trúc: chiếm khoảng 70 – 75% tổng lượng protein

+ Protein tương cơ: chiếm khoảng 25 – 30% tổng lượng protein

+ Protein mô liên kết :chiếm khoảng 3 – 10% tổng lượng protein

- Cá basa có giá trị dinh dưỡng cao vì thành phần dinh dưỡng chứa nhiều chất đạm, nhiều EPA và DHA, ít cholesterol

Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng cá basa

- Về chất béo ,hàm lượng chất béo trong cá basa ít hơn so với thịt Chất lượng

mỡ lại tốt hơn các acid béo chưa no hoạt tính cao chiếm từ 50% đến 70% trong tổng số lipid bao gồm: oleic, linoleic, linolenic, archidonic, klupanodonic…

- Chất DHA (Docosahexaenoic Acid) giữ vai trò quan trọng quá trình sinh trưởng của tế bào não và hệ thần kinh ,có ảnh hưởng đến năng lực tìm tòi, phán đoán, tổng hợp của của não

- Chất EPA (Eicosapentaenoic Acid) cũng có nhiều trong acid béo chưa bão hòa của cá và có tác dụng phòng chống bệnh xơ vữa động mạch và nhồi máu cơ tim.Ngày nay các nhà khoa học đã cho biết thêm hàm lượng Cholesterol trong cá Basa cực kỳ thấp, chỉ chiếm khoảng 0,02% thành phần thịt cá

2.1.3 Đặc điểm cấu trúc của thịt cá

- Về mặt cấu trúc thì cấu trúc của thịt và cá có nhiều điểm giống nhau gồm các

mô cơ bản, mô cơ, mô mỡ, mô liên kết, mô xương, mô sụn, mô máu Mô cơ được cấu tạo từ nhiều bó sợi cơ, mỗi sợi cơ gồm có nhân nucleo protein, màng

cơ, cơ tương là lưới cơ tương

- Trong mô cơ chứa collagen, elastin, reticulin, trong cơ tương bao gồm dịch cơ tương chứa 20% myosin, 1-2% myoalbumin, 1%myoglobin, 20% globulin còn tương cơ(gồm xơ cơ dày và xơ cơ mỏng) chứa 40% myosin, 15% actin, 25% tropomyozin

- Mô mỡ được tạo thành từ mô liên kết lưới xốp cùng với lượng lớn tế bào mỡ,

nó có vai trò là nơi dự trữ cung cấp năng lượng cho cơ thể Mô mỡ gồm 2 loại,

2.1.4 Những biến đổi của cá sau khi chết

Có thể phát hiện và chia các kiểu ươn hỏng đặc trưng của cá bảo quản bằng nước

đá theo 4 giai đoạn (pha) như sau:

- Giai đoạn (pha) 1 hay giai đoạn tiết nhớt: Cá rất tươi và có vị ngon, ngọt, mùi như rong biển Vị tanh rất nhẹ của kim loại Đặc điểm cá ở giai đoạn này là da sáng tự nhiên, không biến màu, dịch nhớt trong suốt Mắt lồi, giác mạc trong suốt, đồng tử đen, sáng Mang có màu sáng, không có dịch nhớt Bụng săn chắc

Cơ thịt có tính đàn hồi cao

- Giai đoạn (pha) 2 hay giai đoạn tê cứng : Mất mùi và vị đặc trưng pH của thịt cá

trở nên trung tính nhưng không có mùi lạ Cấu trúc cơ thịt vẫn còn tốt Đặc điểm giai đoạn này là da sáng không bong láng, dịch nhớt hơi đục, mắt hơi lồi, giác mạc hơi đục, đồng tử đen, mờ đục, mang nhạt màu hơi có dich nhớt Bụng hơi mềm, cơ thịt kém đàn hồi

- Giai đoạn (pha) 3 hay giai đoạn sau tê cứng: Có dấu hiệu ươn hỏng và tùy theoloài cá cũng như là kiểu ươn hỏng (hiếu khí, yếm khí) mà sẽ tạo ra một loạt các chất dễ bay hơi, mùi khó chịu Đặc điểm các ở giai đoạn này là da biến màu và

mờ đục, dịch nhớt trắng đục Mắt phẳng có giác mạc đục Mang nhợt nhạt, dịch nhớt xuất hiện nhiều Bụng mềm, cơ thịt kém đàn hồi, bề mặt đục

- Giai đoạn (pha) 4 hay giai đoạn thối rữa: Đặc trưng của cá có thể là sự ươn hỏng

và phân hủy (thối rữa) Đặc điểm cá ở giai đoạn này là da mờ đục, da và thịt ít kết dính Mắt lõm ở giữa, giác mac đục như sữa, có xuất hiện màu đỏ, đồng tử

xám xịt Mang biến sang màu hơi vàng Bụng cá bị vỡ, cơ thịt mềm nhũng, vẫy

có thể tách rời khỏi da, không có sự kết dính giữa các lớp thịt

2.2 Quá trình làm lạnh đông

2.2.1 Định nghĩa về làm lạnh đông

- Lạnh đông thực phẩm là quá trình hạ thấp nhiệt độ của thực phẩm nhằm biến nước trong thực phẩm thành đá do đó ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật dẫn đến sự phân hủy của thực phẩm diễn ra chậm hơn Tuy nhiên tùy vào loại

nguyên liệu mà người ta có thời gian bảo quản khác nhau ở các nhiệt độ -18oC ÷

+ Khi nhiệt độ < 10oC: Vi khuẩn gây thối rữa và vi khuẩn gây bệnh bị kiềmchế phần nào

+ Khi 0oC thì tỉ lệ phát triển rất thấp

+ Khi nhiệt độ từ -5oC ÷ -10oC thì hầu như không phát triển được nhưng một số loại vi khuẩn cá biệt khi hạ nhiệt độ xuống dưới -15oC chúng vẫn phát triển được như nấm mốc Mucor Do đó muốn giữ thực phẩm trong thời gian dài phải hạ nhiệt độ xuống dưới -15oC

- Ý nghĩa:

Việc làm lạnh đông có ý nghĩa rất quan trọng trong ngành bảo quản và chế biến thực phẩm, giúp kéo dài thời gian sử dụng trong quá trình tồn trữ, vận chuyển và phân phối tới người tiêu dùng mà vẫn đảm bảo được chất lượng sản phẩm luôn tươi ngon

2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm lạnh đông

- Loại thiết bị lạnh đông:

Có rất nhiều loại thiết bị làm lạnh đông và nguyên lý hoạt động cũng khác nhau Thiết bị gió cưỡng bức tiếp xúc và làm lạnh đông sản phẩm thì có loại tiếpxúc trực tiếp với bề mặt các tấm kim loại, nhưng có loại thì sử dụng ni-tơ lỏng

Do nguyên lý làm việc khác nhau nên tốc độ và thời gian cấp đông cũng khác nhau đáng kể Đối với cùng một máy tích đông nhưng nếu sử dụng phương phápcấp dịch cho thiết bị bay hơi khác nhau cũng làm thay đổi thời gian cấp đông.

- Nhiệt độ buồng lạnh đông

Nhiệt độ lạnh đông càng thấp thì thời gian cấp đông càng nhanh và ngược lại Thời gian cấp dông càng lâu thì chất lượng sản phẩm càng thấp, vì vậy cần chọn nhiệt độ buồng đông thích hợp để thời gian và nhiệt độ làm đông là tốt nhất

- Tốc độ không khí trong quá trình lạnh đông

Không khí chuyển động trong các tủ đông có tác dụng lấy đi nhiệt lượng tỏa ra trong sản phẩm, nhiệt truyền vào do người mở cửa, do người vận hành, dothiết bị hoạt động, ngoài ra còn đảm bảo sự đồng đều về nhiệt độ và độ ẩm Tốc

độ không khí càng cao sẽ làm cho hệ số tỏa nhiệt đối lưu tăng, thời gian cấp đông nhanh dẫn đến hệ số truyền nhiệt tăng

- Nhiệt độ sản phẩm trước khi lạnh đông

Việc chế biến sản phẩm diễn ra trong thời gian khá lâu ảnh hưởng lớn đến

sự biến đổi của nguyên liệu, vì vậy khi chế biến được khay sản phẩm nào thì người ta cho vào các kho chờ đông để bảo quản tạm thời và chờ cho đủ khối lượng cần thiết mới đem đi làm đông Nhiệt độ sản phẩm đưa vào thiết bị làm đông thường thấp (khoảng 10-12oC) rút ngắn được thời gian lạnh đông

- Bao gói sản phẩm và loại sản phẩm

Một số sản phẩm được bao gói trước khi mang đi làm đông nên làm tăng trở nhiệt Đặc biệt khi bao gói không khí lọt vào tạo lớp cách nhiệt làm tăng thờigian lạnh đông Tùy theo sản phẩm mà cần một lượng nhiệt cấp đông khác nhau

2.2.3 Các biến đổi của thực phẩm trong quá trình làm lạnh đông [2]

Đối với một quá trình bảo quản một sản phẩm thực phẩm nói chung và mộtsản phẩm thủy sản nói riêng thì quá trình làm lạnh đông ít làm biến đổi các tính chất của nguyên liệu Tuy nhiên trên thực tế chúng ta phải tìm hiểu về những biến đổi này

2.2.3.1 Biến đổi vật lý

- Sự kết tinh của nước: trong quá trình làm lạnh đông nước tách ra và đông lại tạo tinh thể đá, làm cho sản phẩm ở dạng rắn và thay đổi thể tích Khi nước trong thực phẩm kết tinh tạo thành mạng tinh thể xen kẽ giữa các thành phần khác tạo nên cấu trúc bền vững, nhưng khi làm tan băng phục hồi lại trạng thái ban đầu thì cấu trúc sẽ bị mềm ra, kém đàn hồi hơn

- Biến đổi về màu sắc: Màu sắc là yếu tố rất quan trọng nó tạo nên giá trị cảm quan cho sản phẩm Đồng thời quá trình kết tinh làm cho màu sắc của sản phẩm cũng bị biến đổi do hiệu ứng quang học, các tinh thể đá khúc xạ ánh sáng, tuy nhiên nó không đáng kể

- Bay hơi nước: trong quá trình làm lạnh đông sẽ xảy ra hiện tượng mất nước làm giảm trọng lượng của sản phẩm Đó là sự bay hơi nước từ sản phẩm vào không khí do có sự chênh lệch nhiệt độ ở bề mặt sản phẩm và không khí của môi trường xung quanh

2.2.3.2 Biến đổi hóa học, sinh học

Nói chung trong quá trình làm lạnh thì các quá trình hóa học và sinh học bị kìm hãm nhưng không ngừng hẳn Mức độ biến đổi hóa học phụ thuộc vào trạngthái ban đầu của sản phẩm và phương pháp làm lạnh đông thực phẩm đó Các biến đổi chủ yếu là do sự oxi hóa các sắc tố làm biến màu thực phẩm Để giảm

sự oxi hóa ta có thể loại bỏ các sắc tố trước khi làm lạnh đông, hạn ché các hoạt tính của enzyme, hạn chế sự tiếp xúc không khí, tăng tốc độ lạnh đông

2.2.3.3 Biến đổi do vi sinh

Trước khi làm lạnh thực phẩm thường được rửa sạch để loại bỏ các tạp chất, nơi tập trung nhiều vi sinh vật Trong quá trình chế biến nguyên liệu thực phẩm cần phải được tiến hành nhanh Các dụng cụ, nơi giết mổ phải thường xuyên vệ sinh tránh gây xâm nhiễm vi sinh vật làm giảm sút chất lượng sản phẩm Trong quá trình cấp đông ở nhiệt độ thấp vi sinh vật đa số bị tiêu diệt, tuynhiên một số loài ưa lạnh hoặc ở trạng thái bào tử chỉ rơi vào trạng thái ức chế, tiềm sinh Quá trình cấp đông cũng cần được tiến hành nhanh chóng nhằm hạn chế tối đa sự phát triển, gây hư hỏng của vi sinh vật

2.3 Quy trình công nghệ chế biến cá basa đông lạnh dạng IQF

Mạ băngTái đông

Dò kim loạiBao gói, hút chân không

Đóng thùngBảo quảnThành phẩm

2.3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

2.3.2.1 Công đoạn tiếp nhận nguyên liệu

- Mục đích:

+ Cân và kiểm tra khối lượng nguyên liệu đầu vào

+ Xác định trọng lượng, mức độ tươi ươn, màu sắc, giá trị cảm quan của

cá theo đúng yêu cầu mà xí nghiệp đặt ra

- Thao tác:

Cá từ dưới ghe được vớt vào sọt cho vào các thùng nhựa, mỗi thùng nặngkhoảng 100 kg, phía dưới đáy thùng có nhiều lỗ để thoát nước Dùng palăngđiện kéo lên băng tải và được băng tải vận chuyển đưa đến bàn cân điện tử Saukhi cân xong đổ cá dọc theo các máng ở cửa tiếp nhận để cá đi qua các bồn chứanguyên liệu ở bên trong

- Yêu cầu:

Cá được tiếp nhận phải có giấy xác nhận:

+ Không sử dụng kháng sinh cấm (CAP, AOZ, MG, LMG) hoặc khángsinh được sử dụng nhưng phải ngưng 4 tuần trước khi sử dụng

+ Ngưng sử dụng thuốc kháng sinh trước khi thu hoạch ít nhất 4 tuần.+ Đảm bảo lô nguyên liệu được nuôi trong vùng kiểm soát đạt yêu cầu về

dư lượng thuốc trừ sâu và kim loại nặng

+ Chỉ tiếp nhận những lô nguyên liệu có khối lượng từ 0.5 kg/con trở lên,còn sống và không bị trầy xước

+ Mỗi lô nguyên liệu phải có mã số riêng Mã số này phải được ghi kèm

lô hàng trong quá trình chế biến, ghi trên bao bì để truy xuất lô hàng từ thànhphẩm đến nguyên liệu Vệ sinh nhà xưởng, cầu cảng, băng tải trước và sau khitiếp nhận nguyên liệu

+ Thao tác nhanh nhẹn, tránh cá lên khỏi mặt nước quá lâu gây chết trướckhi chế biến

2.3.2.2 Cắt tiết, ngâm

Cá sau khi đạt yêu cầu được chuyển qua bàn cắt tiết Tại vị trí cắt tiết, công nhânphải nắm các tiêu chuẩn về cá nguyên liệu, để tránh cắt những con cá không đạttiêu chuẩn

- Mục đích: Công đoạn cắt tiết nhằm làm cho máu chảy ra, tránh đọng máutrong thịt cá, lấy hết tiết để cho cơ thịt cá trắng tránh làm giảm chất lượng cảmquan, đồng thời làm cá chết nhanh.

- Thao tác thực hiện: cá sau khi cân được đổ lên mặt bàn nghiên, người côngnhân tay thuận cầm dao đâm vào mang cá sau đó đẩy ca xuống bồn ngâm, thờigian ngâm khoảng 15 phút

- Dụng cụ: dao cắt tiết, bồn ngâm cá

- Yêu cầu kĩ thuật:

+ Cá không còn sống, thao tác nhanh nhẹn, cứ ngâm 400 – 500 kg cá thaynước 1 lần

+ Cắt tiết xong phải ngâm nước ngay, luôn cho nước chảy tràn

+ Thời gian tiến hành càng nhanh càng tốt, khoảng 10 – 15 phút

+ Sau khi cắt tiết thì chờ cho tiết ra hết mới chuyển sang công đoạn khác

+ Nước rửa phải là nước sạch

+ Mỗi bồn rửa không quá 1500 kg

+ Thay nước sau mỗi lần rửa

+ Trong quá trình rửa không được đổ quá đầy tránh hiện tượng cá vùngvẩy rớt ra ngoài gây nhiễm bẩn

cá, nghiêng lưỡi dao lên để cắt dọc theo xương sườn của cá, dằn mạnh tay và cắtsuốt từ bụng đến đuôi cá, cuối cùng là cắt rời miếng cá ra khỏi thân cá Trên bànfillet có một hệ thống ống dẫn nước rửa cá, trong quá trình fillet cho nước chảynhỏ liên tục để rửa sạch phần máu cá và các chất dính lại trong quá trình fillet.Lật phần cá còn lại lưng cũng hướng về người làm fillet, nghiêng dao và cắt từđường sống lưng dọc vây lưng đến đuôi Tiếp tục cắt như phần lưng bên kia, lấyhết xương sườn và cắt bỏ những phần thịt thừa bám vào miếng fiilet

- Yêu cầu kỹ thuật:

+ Fillet đảm bảo không bị rách thịt, không rách ruột mật

+ Bề mặt miếng fillet phải đẹp, bằng phẳng

+ Không sót thịt trên xương hay xương sót trên miếng fillet

Hình 2.4: Thao tác fillet cá

2.3.2.5 Rửa lần 2

- Mục đích: loại bỏ sạch máu trên bề mặt miếng cá và chất bẩn lẫn từ nội tạngtrong quá trình fillet Công đoạn này cũng loại bớt một phần vi sinh vật trênmiếng fillet Làm trắng cơ thịt cá và tăng giá trị cảm quan của miếng cá

- Thao tác: Cá sau khi fillet đưa qua cân để tính năng suất cho công nhân Sau

đó đi qua khâu rửa, các miếng fillet được đưa qua các bồn để rửa sạch máu, mỗibồn khoảng 300 kg cá, tỉ lệ 1:3 ( 100 lít nước: 300kg cá) Dùng tay đảo liên tục

để rửa sạch máu dính trên miếng fillet, vớt ra và chuyển sang công đoạn lạng da

- Yêu cầu:

+ Rửa cá bằng nước sạch, rửa không quá 300kg một lần Nhiệt độ nước rửa lànhiệt độ nước thường Không nên rửa cá bằng nước lạnh, vì nhiệt độ thấp sẽ làmcho cá cứng hơn, mỡ đông đặc gây khó khăn cho quá trình rửa và các công đoạnsau

+ Nước rửa chỉ sử dụng một lần duy nhất và thay nước sau mỗi lần rửa

+ Tạo điều kiện cho việc định hình dễ dàng và đẹp hơn.

+ Đáp ứng theo yêu cầu của khách hàng

- Thao tác: Đặt miếng fillet lên bàn máy lạng da, bề mặt tiếp xúc với bàn máy,

từ từ đẩy nhẹ để phần da ăn vao lưỡi dao từ đuôi đến hết miếng fillet, sau khilạng xong thì phần thịt đi vào phần rổ chứa nguyên liệu và đem cân để tính năngsuất, phần da tách ra đi xuống khay phế liệu đặt ở phía dưới

- Yêu cầu:

+ Bàn máy phải được vệ sinh sạch sẽ trước khi vận hành

+ Các dụng cụ chuyên dùng phải vệ sinh sạch sẽ trước khi sử dụng

+ Miếng cá sau khi lạng da phải sạch tương đối, phải thật phẳng, nhẵn vàkhông bị phạm vào thịt

+ Hai giờ một lần công nhân làm việc tại bàn soi ký sinh trùng phải vệsinh bàn soi 1 lần bằng nước sạch.

- Dụng cụ: bàn soi ký sinh trùng

- Yêu cầu:

+ Loại bỏ những miếng cá nhiễm ký sinh trùng

+ Phải soi cả 2 mặt của cá và thao tác phải nhanh chóng, chính xác

+ Nhiệt độ trước và sau khi soi ký sinh trùng phải đảm bảo tºBTP ≤ 7ºC.+ Bàn soi phải đủ sáng để nhìn thấy ký sinh trùng trong từng miếng cá.Tần suất thay bóng đèn: 2 tháng/lần

Hình 2.7: Thao tác soi ký sinh trùng

2.3.2.9 Phân màu, phân cỡ sơ bộ

- Mục đích: loại bỏ miếng cá không đạt, không nguyên vẹn, phân loại miếng cálớn nhỏ

- Thao tác thực hiện: tại đây công nhân phân loại miếng cá đẹp, đạt yêu cầu sẽđược chuyển qua công rửa, những miếng cá còn đỏ, xương, dập nát không đạtđược cho vào rổ chứa và trả về công đoạn định hình để chỉnh sửa lại

- Dụng cụ: bàn phân loại, rổ

- Yêu cầu: thao tác nhanh, nhẹ nhàng, chính xác để sản phẩm có chất lượng tốt

Bảng 1.2: Phân màu sơ bộ

2.3.2.10 Rửa

- Mục đích: Loại bỏ vụn cá và vi sinh vật bám trên bề mặt fillet

- Thao tác: Công nhân nhúng lần lượt mỗi rỗ đựng 5kg cá qua 3 bồn nước 100lít

- Yêu cầu:

+ Khoảng 200 kg thì thay nước một lần

+ Nhiệt độ nước rửa < 8oC

2.3.2.11 Phân màu - phân cỡ

- Mục đích: phân miếng cá thành từng cỡ, màu riêng biệt

- Thao tác:

+ Lựa ra những miếng cá còn xót xương, da mỡ, vết máu, vết rách đểchỉnh lại cho đạt tiêu chuẩn

+ Phân màu sơ bộ cho màu sắc của sản phẩm đồng đều

+ Kích cỡ cá fillet: Cỡ cá tính bằng gr/miếng hoặc oz/miếng (1oz =28,35gr) Thông thường cá được phân thành các cỡ sau: 3/5, 5/7, 7/9, 9/10 và300/up (tùy theo yêu cầu của khách hàng), cỡ cá được tính bằng số gram trênmiếng cá fillet Nhiệt độ trước và sau khi phân cỡ phải đảm bảo tºBTP ≤ 7ºC

+ Phân màu: cá thông thường phân thành các màu sau: trắng, hồng, vàng.Phân màu nối tiếp phân cỡ, người công nhân dùng mắt quan sát và dùng tay bắttất cả các miếng cá cùng màu cho vào rổ, để việc bắt màu đơn giản ta so sánhtừng miếng cá với nhau, các miếng cá có màu giống nhau cho vào rổ có thẻ ghimàu tương ứng

+ Thông thường cân theo các khối lượng 3kg, 4kg

+ Cân xong đặt thẻ cỡ vào ghi rõ size, khối lượng cân, ngày sản xuất

- Yêu cầu: Cân đúng khối lượng quy định, cứ 30 phút hiệu chỉnh cân 1 lần

rửa và dùng tay khuấy đều, gạt bỏ lớp mỡ và bọt trên bề mặt ra Lấy ra để ráo từ3-5 phút rồi qua công đoạn tiếp theo.

+Thời gian chờ đông không quá 4 giờ

+ Nhiệt độ kho chờ đông từ 1-4OC

+ Kho chờ đông phải được vệ sinh sạch sẽ và kiểm tra nhiệt độ thườngxuyên

2.3.2.15 Cấp đông

- Mục đích:

+ Ở nhiệt độ thấp -18OC nước trong sản phẩm gần như kết tinh hoàn toàn,enzyme bị vô hoạt, vi sinh vật hầu như không thể phát triển, kéo dài thời gianbảo quản sản phẩm

+ Tạo hình dạng cố định cho sản phẩm và tạo điều kiện thuận lợi cho baogói, bảo quản sản phẩm

- Thao tác thực hiện:

+ Cá sau khi chờ đông đủ số lượng 1 mẻ thì ta tiến hành cấp đông Tủlạnh đông IQF trước khi vận hành phải tiến hành làm vệ sinh băng chuyền và đểráo nước Sau đó đóng cửa tủ và cho tủ vận hành không tải đến khi nhiệt độ tủ ≤

-33OC Điều chỉnh sao cho tốc độ băng chuyền phù hợp với nhiệt độ của tâm sảnphẩm đạt -18OC.

Công nhân đứng 2 bên băng chuyền đặt từng miếng lên băng tải và định hìnhmiếng cá ngay ngắn, các miếng cá không được dính liền nhau cũng không đượccách quá xa nhau

+ Đối với tủ đông tiếp xúc phải chạy khởi động tủ đến khi có một lớpbăng mỏng phủ trên các tấm plate mới cho hàng vào cấp đông, nhiệt độ tâm sảnphẩm đạt -18OC

+ Bảo vệ sản phẩm, tăng giá trị cảm quan và hạn chế mất nước

+ Giảm tổn hao nhiệt trong quá trình bảo quản, làm tăng trọng lượng củamiếng cá

+ Giảm thiểu va chạm trong quá trình vận chuyển và bảo quản cá

+ Lớp băng có tác dụng bảo vệ thực phẩm chống lại sự oxi hóa các thànhphần dinh dưỡng do tiếp xúc với không khí

+ Chống quá trình thăng hoa nước đá trong thực phẩm

- Thao tác:

Cá sau khi ra khỏi băng chuyền rơi xuống băng chuyền lưới Phía trênbăng chuyền lưới là hệ thống mạ băng ngay sản phẩm rơi xuống băng chuyền

Với hệ thống vòi phun này thì cá được mạ băng một cách đồng đều và hợp vệsinh.

- Yêu cầu:

+ Nước mạ băng phải là nước lạnh, sạch

+ Nhiệt độ nước mạ băng từ 0-3OC

+ Tỷ lệ nước mạ băng với sản phẩm thường là 5% hoặc có thể cao hơn,tùy theo yêu cầu của khách hàng

+ Bán thành phẩm sau khi mạ băng tránh ứ đọng quá lâu gây ra hiệntượng tan băng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

2.3.2.17 Tái đông

- Mục đích: Giảm nhiệt độ của sản phẩm giúp bảo quản tốt hơn

- Thao tác: Sản phẩm sau khi mạ băng được đưa vào buồng cấp đông để tiếnhành tái đông

+ Loại sản phẩm nhiễm mảnh kim loại

+ Đảm bảo an toàn, vệ sinh thực phẩm

- Thao tác: Sản phẩm sau khi cân đạt yêu cầu thì cho vào túi PE/PA sau đóchuyển qua máy dò kim loại.

+ Thuận tiện cho quá trình đóng thùng

+ Tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm và bảo vệ sản phẩm không cho cátiếp xúc với môi trường bên ngoài

- Thao tác:

Sản phẩm sau khi mạ băng xong cho vào túi PA đưa qua máy hút chân không vàhàn kín miệng bao lại Trọng lượng của mỗi túi tùy theo yêu cầu của khách hàng( thường là 1kg hoặc 1,5 kg)

- Yêu cầu:

+ Thao tác nhanh, nhẹ nhàng, tránh làm hỏng cá

+ Bao gói đúng loại, đúng cỡ, đúng quy cách theo đặt hàng

+ Bao bì phải mới, sạch, nguyên vẹn, không dùng bao bì thủng hoặc rách.

+ Bao bì phải được hàn kín miệng, nếu bị rách, hỏng phải thay túi khác.+ Bao bì phải đẹp và hấp dẫn, đảm bảo thẩm mỹ công nghiệp

+ Bao bì có dạng hình khối dễ xếp đặt và vận chuyển

Hình 2.10: Bao gói PE

2.3.2.20 Bảo quản

- Mục đích: giữ sản phẩm ở nhiệt độ thấp nhằm hạn chế hoạt động của vi sinh vật

- Dụng cụ: kho lạnh, xe đẩy, đường rây vận chuyển

- Thao tác thực hiện: sản phẩm sau khi đóng thùng nhanh chóng đưa vào kho trữđông, tº ≤ -18ºC

- Yêu cầu: nhiệt độ trong kho ổn định, ít dao động, điều hòa không khí tốt

2.3.3 Yêu cầu đối với sản phẩm cá basa fillet đông lạnh [3]

2.3.3.1 Xuất xứ

Cá tra nguyên liệu được thu hoạch từ các cơ sở nằm trong vùng quy hoạchcho nuôi thủy sản và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm theo quy định của cơ quan Nhà nước có thẩm quyền

2.3.3.2 Tình trạng sức khỏe cá

Cá còn sống, không bị dị tật, vàng da và mất nhớt

Không có biểu hiện của các bệnh nhiễm khuẩn (phù đầu, xuất huyết,…)

và nhiễm ký sinh trùng (đốm đỏ, bệnh gạo,…)

2.3.3.3 Cỡ nguyên liệu

Cá basa để làm nguyên liệu cho chế biến sản phảm fillet đông lạnh có khối lượng không nhỏ hơn 0,5 kg/con

2.3.3.4 Chỉ tiêu cảm quan

Bảng 2.3: Chỉ tiêu cảm quan cá basa fillet đông lạnh (Tiêu chuẩn ngành

28TCN117:1998)

Màu sắc Ðặc trưng của cá ba sa, không có màu lạ Sản phẩm có

màu sắc trắng hơn so với sản phẩm của cá tra,hoặc cá bông lau

Mùi Đặc trưng của sản phẩm cá basa, không có mùi lạ

Vị Đặc trưng của sản phẩm cá basa, không có vị lạ

Trạng thái - Cơ thịt mịn và săn chắc, có tính đàn hồi, vết cắt

nhẵn, không sót xương; da, mỡ, phần thịt bụng được

xử lý sạch, cho phép tối đa 2 điểm máu hoặc đường gân máu trên thịt

- Băng được mạ đều trên bề mặt sản phẩm

Tạp chất Không cho phép

Khối lượng Khối lượng tịnh của mỗi đơn vị sản phẩm trên mẫu

kiểm sau khi rã đông nhanh để ráo nước, cho phép sai khác 2,5%; song giá trị trung bình của tổng số mẫu kiểm, phải đạt giá trị ghi trên bao bì

2.3.3.5 Chỉ tiêu hóa học

Bảng 2.4: Chỉ tiêu hóa học cá basa fillet đông lạnh (Tiêu chuẩn ngành

28TCN117:1998)

h ỉ

tiêu lý – hóa

Bảng 2.5: Chỉ tiêu lý hóa cá basa fillet đông lạnh (Tiêu chuẩn ngành

28TCN117:1998)

2 Hàm lượng tổng số nitơ bazơ bay hơi (TVB-N), mg/100g

3 Hàm lượng phospho, tính theo P2O5, g/kg sản phẩm 5

2.3.3.7 Hàm lượng kim loại nặng

Bảng 2.6: Chỉ tiêu kim loại cá basa fillet đông lạnh (Tiêu chuẩn ngành

28TCN117:1998)

Hàm lượng tổng số Nitơ bazơ bay hơi, tính bằng số

mg trong 100g sản phẩm, không lớn hơn

Tổng số vi sinh vật hiếu khí, tính bằng số khuẩn lạc

trong 1g sản phẩm, không lớn hơn

CHƯƠNG III TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 3.1 Dự kiến kế hoạch sản xuất của phân xưởng

Lịch làm việc của phân xưởng:

Bảng 3.1: Thời gian làm việc( tính theo năm 2021)

- Số ngày chủ nhật trong năm: 52 ngày

- Số ngày nghỉ lễ, tết: 23 ngày

- Số ngày nghỉ trong năm là 75 ngày

- Số ngày làm việc trong năm là: 364 – 75 = 289 ngày

- Ngày làm việc 2 ca (mỗi ca 8 tiếng) Số ca làm việc trong năm là:

289 × 2 = 578

Với 1 ngày làm được 25 tấn thì 1 năm là 8×289 = 7225 tấn/ năm

- Thì trong một giờ nhà máy sản xuất được: 7225/4624= 1,56 (tấn/ giờ)

3.2 Cân bằng nguyên vật liệu

Năng suất phân xưởng: 25 tấn sản phẩm/ngày

Định mức tiêu hao nguyên liệu được xác định theo công thức:

Bảng 3 2: Định mức tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn cho mặt hàng

cá tra fillet dạng IQF lạnh đông

Công đoạn Định mức tiêu hao nguyên liệu Lượng nguyên liệu

(kg/người/ca)

qua các công đoạn qua các công đoạn

Để tính số lượng công nhân của khâu nào, ta phải dựa vào năng suất lao động định mức của công nhân tại công đoạn đó

Biểu thức tính:

.

G N

n: số ca làm việc của nhà máy trong ngày

3.3.1 Tiếp nhận nguyên liệu

Từ thực tế làm việc tại một số xí nghiệp ta có:

Bảng 3 3: Định mức trung bình năng suất lao động của một người tại khâu