Thiết kế nhà máy sản xuất chế biến thủy sản với 2 mặt hàng surimi từ cá mối năng suất 35 tấn nguyên liệu ngày và sản phẩm cua que năng suất 10 tấn thành phẩm ca

Giới thiệu về surimi Surimi là một sản phẩm có nguồn gốc từ Nhật Bản, đây là sản phẩm của thịt cá đã được tách xương, xay nhuyễn, rửa sạch bằng nước và phối trộn với các chất chống biế

vi

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA HÓA

*

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CHẾ BIẾN THỦY SẢN VỚI 2 MẶT HÀNG: SURIMI TỪ CÁ MỐI NĂNG SUẤT 35 TẤN NGUYÊN LIỆU/NGÀY VÀ SẢN PHẨM CUA QUE

NĂNG SUẤT 10 TẤN THÀNH PHẨM/CA

SVTH: HUỲNH THỊ MỸ DUNG

Đà Nẵng – Năm 2017

MỤC LỤC

TÓM TẮT i

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii

LỜI NÓI ĐẦU iv

LỜI CAM ĐOAN v

MỤC LỤC vi

DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH x

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 2

1.1 Vị trí xây dựng và đặc điểm thiên nhiên 2

1.2 Nguồn cung cấp nguyên liệu 3

1.3 Khả năng hợp tác hoá, liên hợp hoá 3

1.4 Nguồn cung cấp điện 3

1.6 Giao thông vận tải 4

1.7 Vấn đề nước thải của nhà máy 4

1.8 Nguồn cung cấp nhân công 4

CHƯƠNG 2 :TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 5

2.1 Giới thiệu về surimi 5

2.2 Nguyên liệu 6

2.2.1 Đặc điểm hình thái và phân loại 6

2.2.2 Thành phần hóa học của cá 6

2.2.3 Giá trị dinh dưỡng của cá mối 7

2.2.4 Bảo quản cá 8

2.2.5 Yêu cầu về nguyên liệu cá để sản xuất Surimi 8

2.3 Sản phẩm cua que 8

2.4 Quá trình tạo gel của surimi 9

2.4.1 Sự hình thành 9

2.4.2 Điều kiện tạo gel 9

2.4.3 Đặc điểm cấu trúc của protein thịt cá trong surimi 10

2.4.4 Cơ chế tạo gel 11

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của surimi 11

2.6 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng và các chất phụ gia sử dụng để sản xuất surimi 17

2.6.1 Tiêu chuẩn chất lượng 17

2.6.2 Các phụ gia sử dụng 18

3.1 Sơ đồ công nghệ quy trình sản xuất surimi từ cá mối 21

3.1.1 Dây chuyền sản xuất surimi từ cá mối 21

3.1.2 Thuyết minh quy trình sản xuất surimi từ cá mối 22

3.2 Sơ đồ dây chuyền quy trình sản xuất sản phẩm cua que 24

3.2.1 Dây chuyền sản xuất cua que 24

3.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất cua que 25

CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 28

4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 28

4.1.1 Lập kế hoạch sản xuất 28

4.1.2 Biểu đồ nhập nguyên liệu 28

4.2 Tính cân bằng vật chất cho quy trình sản xuất surimi từ cá mối 29

4.2.1 Các số liệu ban đầu 29

4.2.2 Tính cân bằng vật chất cho nguyên liệu chính 30

4.2.3 Tính cân bằng vật chất cho nguyên liệu phụ 33

4.2.4 Nước và thành phần nước rửa 34

4.3 Tính cân bằng vật chất cho sản phẩm cua que 36

4.3.1 Các số liệu ban đầu 36

4.3.2 Tính cân bằng vật chất cho nguyên liệu chính 36

4.3.3 Tính cân bằng vật chất cho nguyên liệu phụ 40

4.4 Tính toán lượng bao bì sử dụng 42

4.4.1 Dây chuyền chế biến surimi từ cá mối 42

4.4.2 Dây chuyền chế biến sản phẩm mô phỏng cua que 43

CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN LỰA THIẾT BỊ 44

5.1 Dây chuyền chế biến surimi từ cá mối 44

5.1.1.Thiết bị phân loại, xử lý 44

5.1.2 Thiết bị fillet 44

5.1.3 Thiết bị nghiền ép 45

5.1.4 Thiết bị công đoạn rửa 45

5.1.5 Thiết bị tinh chế 47

5.1.6 Thiết bị ép tách nước 47

5.1.8 Thiết bị phối trộn 48

5.1.9 Thiết bị trộn nguyên liệu phụ 49

5.1.12 Thiết bị tách khuôn 51

5.1.13 Thiết bị dò kim loại 52

5.1.14.Thiết bị đóng gói 53

5.2 Dây chuyền sản xuất cua que 53

5.2.1 Thiết bị cắt lát 53

5.2.2.Thiết bị xay trộn 54

5.2.3 Thiết bị cán tấm 54

5.2.5.Thiết bị cuốn sợi 56

5.2.6 Thiết bị tạo màu 57

5.2.7 Thiết bị bao áo 57

5.2.8 Băng tải làm nguội 58

5.2.9 Thiết bị cắt khúc 59

5.2.10 Thiết bị cấp đông IQF 59

5.2.11 Thiết bị đóng gói 60

5.3 Thiết bị dùng chung 60

5.3.1 Thiết bị dò kim loại 60

5.3.2 Máy gấp và dán đáy thùng carton 62

5.3.3 Máy dán thùng carton 63

5.4 Bảng tổng kết thiết bị 64

CHƯƠNG 6: TÍNH LẠNH, HƠI, NƯỚC 67

6.1 Tính cách nhiệt, cách ẩm 67

6.1.1 Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm 67

6.1.2 Cơ sở quá trình tính toán 67

6.1.3 Chọn vật liệu xây dựng, vật liệu cách nhiệt, cách ẩm 68

6.1.4 Tính cách nhiệt cách ẩm 70

6.2 Tính toán nhiệt cho kho lạnh 75

6.2.1 Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che 76

6.2.2 Tổn thất do nguyên liệu và sản phẩm tỏa ra trong quá trình làm lạnh Q2 79

6.2.3.Dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh 80

6.3 Tính hơi 82

6.3.2 Lượng hơi dùng cho sinh hoạt, nấu ăn 82

6.3.3 Lượng hơi cần thiết 82

6.3.4 Lượng hơi tiêu tốn cho lò hơi 82

6.4 Tính nước 82

6.4.1 Nước dùng cho sản xuất 83

CHƯƠNG 7:TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUI HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG 85

7.1 Tính tổ chức 85

7.1.1 Sơ đồ tổ chức của nhà máy 85

7.1.2 Tính nhân lực trong nhà máy 85

7.2 Tính xây dựng 86

7.2.1 Phân xưởng sản xuất chính 86

7.2.2 Kho chứa nguyên liệu 88

7.2.3 Kho thành phẩm 89

7.2.3.2 Diện tích chất tải 88

7.2.4 Kho chứa nguyên vật liệu 89

7.2.5 Nhà hành chính và các nhà phục vụ sinh hoạt 90

7.3 Khu đất mở rộng 93

7.4 Tính diện tích đất xây dựng và hệ số sử dụng 93

7.4.1 Diện tích các công trình xây dựng trong xí nghiệp 93

7.4.2 Diện tích khu đất xây dựng 94

7.4.3 Hệ số sử dụng 94

CHƯƠNG 8:KIỂM TRA SẢN XUẤT–ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG THÀNH PHẨM 96

8.1 Kiểm tra sản xuất 96

8.1.1 Kiểm tra nguyên liệu tiếp nhận 96

8.1.2 Công đoạn rửa 96

8.1.3 Công đoạn phân loại 96

8.1.4 Công đoạn cắt đầu 96

8.1.5 Công đoạn xử lý sơ bộ 96

8.1.6 Công đoạn ép 96

8.1.7 Bể rửa 96

8.1.8 Công đoạn trộn 96

8.1.9 Công đoạn hấp 96

8.1.10 Công đoạn cắt khúc 97

8.1.11 Bao bì 97

8.1.12 Làm lạnh 97

8.2 Kiểm tra chất lượng sản phẩm hoàn chỉnh 97

8.2.1 Lấy mẫu 97

8.2.2 Kiểm nghiệm sản phẩm 97

CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG - VỆ SINH XÍ NGHIỆP 102

9.1 An toàn lao động 102

9.1.1 An toàn lao động trong các kho bảo quản lạnh 102

9.1.2 An toàn về máy móc thiết bị 102

9.1.3 An toàn về điện 102

9.1.4 An toàn lao động trong sản xuất 102

9.1.5 An toàn khi làm việc ở phòng thí nghiệm 103

9.2 Vệ sinh xí nghiệp 103

9.2.1 Vệ sinh cá nhân 103

9.2.2 Vệ sinh thiết bị 103

9.2.3 Vệ sinh nhà máy 104

9.2.4 Xử lý nước thải 104

9.2.5 Xử lý phế phẩm 104

9.3 Phòng chống cháy nổ 104

KẾT LUẬN 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO 106

DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH

BẢNG

Bảng 2.1 Giá trị dinh dưỡng của surimi 5

Bảng 2.2 Thành phần khối lượng của cá mối 7

Bảng 2.4 Tỷ lệ acid béo trong cá mối 7

Bảng 2.5.Độ tươi của cá ảnh hưởng đến sự tạo gel surimi 12

Bảng 2.6.Chỉ tiêu lí hóa 14

Bảng 2.7.Chỉ tiêu vi sinh 14

Bảng 4.1 Bảng kế hoạch sản xuất trong năm về số ngày và ca 28

Bảng 4.2 Sơ đồ nhập nguyên liệu cá 28

Bảng 4.3 Tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn 29

Bảng 4.4 Lượng nguyên liệu phụ phối trộn 32

Bảng 4.5.Tỷ lệ tiêu hao nguyên liệu phụ 33

Bảng 4.6.Cân bằng vật chất cho nguyên liệu phụ và hóa chất cho công đoạn 35

Bảng 4.7 Cân bằng vật chất cho sản phẩm surimi đông lạnh từ cá mối năng suất 35 tấn nguyên liệu/ ngày 35

Bảng 4.8 Tỷ lệ hao hụt của các công đoạn 36

Bảng 4.9 Tỷ lệ tiêu hao cho nguyên liệu phụ 40

Bảng 4.10 Bảng tổng kết cân bằng vật chất của sản phẩm cua que 41

Bảng 4.11 Bảng tổng kết lượng nguyên liệu phụ cần cho sản phẩm cua que 42

Bảng 4.12 Lượng bao bì cần sử dụng 43

Bảng 5.1 Bảng tổng kết thiết bị và số công nhân trong công đoạn sản xuất surimi từ cá mối 64

Bảng 5.2 Bảng tổng kết số lượng thiết bị và công nhân quy trình sản xuất cua que 65

Bảng 5.3 Tổng kết thiết bị chung 66

Bảng 6.1.Vật liệu xây dựng của tường bao 68

Bảng 6.2.Vật liệu xây dựng của tường ngăn 69

Bảng 6.3.Vật liệu xây dựng của trần 69

Bảng 6.4.Vật liệu xây dựng của nền 70

Bảng 6.5.Bảng tổng kết cách nhiệt, cách ẩm 75

Bảng 6.6.Bảng kết quả tính toán tổn thất lạnh qua tường bao, trần và nền Q11 77

Bảng 6.7.Bảng kết quả tính toán tổn thất lạnh do bức xạ mặt trời Q12 78

Bảng 6.8 Bảng tổng hợp kết quả tính toán tổn thất nhiệt do vận hành Q4 81

Bảng 6.9 Bảng tổng hợp kết quả tính toán tổn thất nhiệt do vận hành Q 81

Bảng 6.10 Bảng tổng kết tiêu hao hơi 82

Bảng 6.11 Bảng tổng hợp kết quả tính toán tổn thất nhiệt Q1 cho các phòng 84

Bảng 7.1 Nhân lực làm việc trực tiếp tại phân xưởng 85

Bảng 7.2 Diện tích các phòng làm việc 92

Bảng 7.3 Bảng tổng kết các công trình xây dựng 94

Bảng 8.1 Chỉ tiêu cảm quan và hóa lý của sản phẩm surimi theo TCVN 199- 1998 98

Bảng 8.2 Các chỉ số chất lượng, phương pháp và thiết bị đánh giá 98

Bảng 8.3 Thang điểm đánh giá tạp chất trong surimi 99

Bảng 8.4 Thang điểm và xếp loại đánh giá độ dẻo dai của surimi 101

Bảng 8.5 Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm surimi theo TCVN 119- 1998 101

HÌNH

Hình 2.1 Một số dạng sản phẩm của surimi 6

Hình 2.2.Cá mối 6

Hình 2.3.Cua que 9

Hình 2.4 Hình thể của actin trong miofibrin 10

Hình 2.5 Cơ chế hình thành lưới gel protein trong surimi 11

Hình 2.6 Mô hình quy trình sản xuất surimi 12

Hình 2.7 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến độ bền gel 13

Hình 2.9 Biến đổi của protein qua các quá trình rửa, ép và nghiền trộn 15

Hình 2.10 Sự thay đổi độ bền đông kết của surimi sau bảo quản đông 16

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất surimi 21

Hình 3.11 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm mô phỏng 25

Hình 5.1 Thiết bị phân loại 44

Hình 5.2.Thiết bị fillet 44

Hình 5.3.Thiết bị nghiền 45

Hình 5.4 Thiết bị tinh chế 47

Hình 5.5 Thiết bị ép tách nước 47

Hình 5.6 Thiết bị li tâm 48

Hình 5.7 Thiết bị phối trộn 49

Hình 5.8 Thiết bị phối trộn Error! Bookmark not defined Hình 5.9 Thiết bị ép định 50

Hình 5.10 Tủ đông tiếp xúc 51

Hình 5.11 Thiết bị tách khuôn 51

Hình 5.12 Thiết bị dò kim loại 52

Hình 5.13 Thiết bị đóng gói 53

Hình 5.14 Thiết bị cắt lát 53

Hình 5.15 Thiết bị xay trộn 54

Hình 5.16 Thiết bị cán tấm 54

Hình 5.17 Thiết bị hấp băng tải 55

Hình 5.19 Thiết bị tạo màu 56

Hình 5.20 Thiết bị bao áo 57

Hình 5.21 Băng tải làm nguội 57

Hình 5.22.Thiết bị cắt khúc 58

Hình 5.23 Thiết bị cấp đông IQF 58

Hình 5.25 Thiết bị dò kim loại 59

Hình 5.26 Thiết bị đóng gói 61

Hình 5.27 Thiết bị dán thùng 61

Hình 6.2 Cấu trúc xây dựng của trần 67

Hình 6.3 Cấu trúc xây dựng của nền 68

LỜI MỞ ĐẦU

Thực phẩm là một nhu cầu thiết yếu đối với con người Đời sống càng cao thì nhu cầu đối với thực phẩm cũng theo đó mà tăng lên Để đáp ứng điều đó ngành công nghiệp thực phẩm ngày càng phát triển với đa dạng hóa các sản phẩm Trong đó không thể không kể đến ngành công nghiệp thủy hải sản – ngành xuất khẩu truyền thống

Nhu cầu sử dụng hải sản ngày càng tăng, sản phẩm của thủy hải sản càng ngày càng đa dạng, do đó ngành chế biến surimi ra đời.Surimi hiện nay là một sản phẩm phổ biến ở châu Âu và châu Á Đây là tên gọi của một loại sản phẩm khá độc đáo : thịt

cá xay nhuyễn Surimi có nguồn gốc từ Nhật Bản, ra đời cách đây gần 1000 năm Hiện nay Surimi đã được sản xuất ở rất nhiều nước, trong đó có Việt Nam

Điều này cho thấy nhu cầu sử dụng sản phẩm này là khá cao Việt Nam lại nước nông nghiệp vì thế Nhà nước cũng đang có những chính sách để phát triển nông nghiệp theo hướng hiện đại với quy mô lớn Do đó việc xây dựng nhà máy chế biến thuỷ sản có những thuận lợi lớn, luôn được nhà nước tạo mọi điều kiện về nguyên liệu cũng như thị trường tiêu thụ cả trong và ngoài nước

Hiện nay trên thế giới, nguyên liệu chủ yếu để sản xuất surimi là những loài cá thuộc họ tuyết, ở Nhật surimi thường được sản xuất từ cá mintai, cá nhám, cá chình biển, cá mối Cá mối là nguồn nguyên liệu tốt cho sản xuất surimi vì nó cho sản lượng thịt cao, màu trắng, mùi tốt và khả năng tạo gel cao Ở châu Á, cá mối có giá trị thấp nhưng sản lượng lớn, do đó thích hợp sản xuất surimi

Vì vậy việc sản xuất surimi từ nguyên liệu cá mối sẽ tận dụng được nguồn nguyên liệu sẵn có có thể đánh bắt hàng năm, nguồn nguyên liệu rẻ tiền tại Việt Nam

mà cho ra sản phẩm có giá trị cao về dinh dưỡng và thị trường Trong các sản phẩm

mô phỏng không thể không kể đến cua que Cũng vì nét ưu việt trên mà em đã tìm hiểu, nghiên cứu “Thiết kế nhà máy sản xuất chế biến thủy sản với 2 mặt hàng:

-Surimi từ cá mối: Năng suất 35 tấn nguyên liệu/ngày

-Sản phẩm cua que:Năng suất 10 tấn thành phẩm/ca

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

Hiện nay nước ta đã có nhiều nhà máy chế biến thủy sản nhưng chưa đáp ứng nhu cầu trong nước cũng như để có thể xuất khẩu Đà Nẵng là một trong số 28 thành phố ven biển của cả nước và là một trong số 14 tỉnh, thành phố có bờ biển của khu vực Miền Trung Có 6/8 quận, huyện của thành phố tiếp giáp với biển, trong đó có huyện đảo Hoàng Sa.Thành phố có hơn 92 km bờ biển,có nguồn tài nguyên biển nằm trong ngư trường trọng điểm của miền Trung Vì vậy, việc thiết kế một nhà máy sản xuất surimi rất thích hợp cho địa điểm tại đây

Khảo sát tình hình thực tế nhận thấy rằng: Tại khu công nghiệp dịch vụ thủy sản

Đà Nẵng có điều kiện tự nhiên và xã hội rất thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy sản xuất surimi Bởi ở đây gần các nhà máy thủy sản đồng thời gần nguồn nguyên liệu nhằm giảm giá thành vận chuyển, giảm thất thoát hao hụt khi vận chuyển và bảo quản Gần nguồn cung cấp điện, hơi, nước, gần trục đường chính để đảm bảo vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm Hơn nữa tận dụng được nguồn nhân lực của địa phương

1.1 Vị trí xây dựng và đặc điểm thiên nhiên

Chọn đặt nhà máy tại khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng nằm tại Quận Sơn Trà thành phố Đà Nẵng với tổng diện tích là 77,3 ha Cách trung tâm thành phố

Đà Nẵng 3,5 km, cách cảng biển Tiên Sa 2,5 km, cách cảng biển Liên Chiểu 18,5 km Gần đường quốc lộ thuận lợi giao thông, khu đất xây dựng có diện tích đủ rộng, tương đối bằng phẳng cao ráo, có khả năng mở rộng thuận lợi, nguồn cung cấp năng lượng hơi điện nước trong mạng lưới của khu công nghiệp

Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu cận nhiệt đới ở miền Bắc và nhiệt đới xavan miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới ở phía nam Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm và không kéo dài

Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25,9 °C; cao nhất vào các tháng 6, 7, 8, trung bình 28-30 °C; thấp nhất vào các tháng 12, 1, 2, trung bình 18-23 °C Độ ẩm không khí trung bình là 83,4% Lượng mưa trung bình hàng năm là 2504,57 mm; lượng mưa cao nhất vào các tháng 10, 11 trung bình 550 - 1000 mm/tháng; thấp nhất vào các tháng 1, 2, 3, 4, trung bình 23-40 mm/tháng Số giờ nắng bình quân trong năm

là 2156,2 giờ, nhiều nhất là vào tháng 5, 6, trung bình từ 234 đến 277 giờ/tháng; ít nhất

là vào tháng 11, 12, trung bình từ 69 đến 165 giờ/tháng

Hướng gió chủ đạo ở là hướng đông, việc xây dựng nhà máy phải phù hợp với hướng gió, bộ phận bụi khói, lò hơi, nhà vệ sinh cần bố trí theo hướng gió chính

1.2 Nguồn cung cấp nguyên liệu

Đà Nẵng có bờ biển dài 92 km, có vùng lãnh hải lớn với ngư trường rộng trên

15000 km2 Biển Đà Nẵng có nhiều động vật biển phong phú với trên 266 giống loài, trong đó hải sản có giá trị kinh tế cao gồm 16 loài và tổng trữ lượng khoảng trên 1 triệu tấn hải sản các loại (theo dự báo của Bộ Thủy sản) Hàng năm, Đà Nẵng có khả năng khai thác trên 150000 -200000 tấn hải sản các loại

Với vị trí của nhà máy gần cảng biển và trữ lượng khai thác lớn như vậy thì nguyên liệu cá được thu mua diễn ra thuận tiện và nhanh chóng với trữ lượng lớn tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển để bảo quản cá tốt hơn

1.3 Khả năng hợp tác hoá, liên hợp hoá

Nhà máy đóng trong khu công nghiệp thủy sản Đà Nẵng nên khả năng hợp tác hóa rất cao Sản phẩm của nhà máy có thể cung cấp cho xuất khẩu và nhu cầu tiêu dùng của người dân trong vùng cũng như dân ở ngoại thành Trong khu công nhiệp còn có các công ty thủy sản khác nên nhà máy tiếp nhận nguyên liệu thuận lợi, việc thu mua dễ dàng hơn Sự hợp tác giúp quá trình tiêu thụ sản phẩm nhanh chóng thuận tiện, tiết kiệm phí vận chuyển, nâng cao hiệu quả kinh tế Ngoài ra sự hợp tác cũng giúp tăng cường sử dụng các cơ sở hạ tầng, các công trình điện nước

1.4 Nguồn cung cấp điện

Điện dùng trong nhà máy với nhiều mục đích cho các thiết bị hoạt động chiếu sáng trong sản xuất và dùng trong sinh hoạt Hiệu điện thế nhà máy sử dụng 220/380V

Nguồn điện cung cấp cho nhà máy lấy điện từ điện lưới quốc gia thông qua trạm biến thế của khu vực và của nhà máy

Đồng thời, nhà máy cũng cần lắp thêm một máy phát điện dự phòng để đảm bảo sản xuất liên tục khi có sự cố mất điện

1.5 Nguồn cung cấp hơi- nước

Nguồn hơi cung cấp được lấy từ lò hơi của nhà máy để cung cấp nhiệt cho các quá trình: thanh trùng, sấy v.v Do đó nhà máy cần thiết kế lò hơi với áp lực cao và công suất lớn để đảm bảo cung cấp hơi liên tục cho nhà máy

Nước dùng trong nhà máy với mục đích chế biến, vệ sinh thiết bị và dùng cho sinh hoạt Nước sử dụng phải đạt các chỉ tiêu: chỉ số E.coli, độ cứng, nhiệt độ, hỗn hợp

vô cơ, hữu cơ trong nước

Nguồn cung cấp nước cho nhà máy lấy từ hai nơi:

+ Nguồn nước của thành phố, hệ thống nước của khu công nghiệp: nước này có thể dùng ngay không cần xử lí

+ Nguồn nước từ các giếng công nghiệp đề phòng khi bị thiếu nước, được đưa qua hệ thống xử lý và có đài nước để đưa vào phân xưởng

1.6 Giao thông vận tải

Nhà máy thiết kế nằm gần trục giao thông chính đảm bảo cả giao thông đường

bộ và cả đường thuỷ, đặc biệt gần cảng Tiên Sa thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên nhiên liệu vào nhà máy và vận chuyển sản phẩm xuất khẩu ra nước ngoài

1.7 Vấn đề nước thải của nhà máy

Nước thải sản xuất đi theo hệ thống cống rảnh vào khu vực xử lí nước thải của nhà máy trước khi được đưa vào hệ thống nước thải của khu công nghiệp và được thải

ra ngoài đúng nơi qui định

1.8 Nguồn cung cấp nhân công

Nhà máy xây dựng tại Đà Nẵng là một thị trường lao động lớn, vì nhà máy đặt trong khu công nghiệp nên sẽ thu hút được cán bộ chuyên môn Bên cạnh đó, Đà Nẵng

là nơi dân ngoại thành tập trung vào nhiều tại các khu công nghiệp, do đó lao động nhàn rỗi lớn nên việc tuyển dụng công nhân tại dây dễ dàng Đây là điều kiện thuận lợi cho nhà máy xây dựng vì tiện cho việc sinh hoạt đi lại, giảm công trình nhà ở, giảm được chi phí ban đầu Ngoài ra, còn thu hút công nhân có kinh nghiệm, tay nghề cao

để đáp ứng nhu cầu dây chuyền sản xuất hiện đại của nhà máy

Kết luận: Từ những phân tích về điều kiện thực tiễn những vấn đề liên quan cho ta thấy việc xây dựng nhà máy sản xuất surimi là hoàn toàn khả thi Giải quyết nhu cầu thực phẩm tại các vùng công nghiệp, các thành phố địa phương thiếu thực phẩm, cung cấp cho quốc phòng Góp phần điều hòa nguồn thực phẩm trong nước, tăng nguồn hàng xuất khẩu

CHƯƠNG 2 :TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM

2.1 Giới thiệu về surimi

Surimi là một sản phẩm có nguồn gốc từ Nhật Bản, đây là sản phẩm của thịt cá

đã được tách xương, xay nhuyễn, rửa sạch bằng nước và phối trộn với các chất chống biến tính do đông lạnh để có thể bảo quản lâu ở nhiệt độ thấp [1]

Nguồn nguyên liệu sản xuất surimi linh động, ngoài cá nước ngọt, cá nước mặn, có thể còn từ cả cá tạp và phế liệu cá Tùy thuộc vào từng loại cá, cũng như mong muốn sản phẩm cuối cùng mà surimi sẽ mang những đặc điểm và thành phần khác nhau

Các đặc điểm của sản xuất surimi:

-Là dạng bán thành phẩm giàu protein, hàm lượng chất béo thấp, giàu dinh

-Có tính chất dẻo, mùi vị trung hòa, không còn vị tanh của cá

Bảng giá trị dinh dưỡng của surimi được thể hiện ở bảng 2.1

Bảng 2.1 Giá trị dinh dưỡng của surimi (%)[1]

Protein Lipid Nước Cacbonhydrat Cholesterol

Việt Nam chúng ta là một trong những quốc gia gần đây sản xuất surimi mới nổi trong thời gian gần đây, và có nhiều hứa hẹn sẽ ngày càng phát triển trong thời gian tới

Tuy nhiên nếu chỉ dừng lại ở mức độ bán chế phẩm thì surimi chưa thể hiện được các giá trị tiềm năng của nó, mà giá trị của nó được nâng cao khi chế biến thành các sản phẩm mô phỏng Sản phẩm mô phỏng lấy surimi làm nền chất, trong quá trình

chế biến được phối chế với các phụ gia tạo mùi, màu sắc, trạng thái cấu trúc rồi sau đó đem đi gia nhiệt làm chín, bao gói và thương mại hóa

Surimi cua que là một trong những sản phẩm mô phỏng đó, được chế biến bằng cách trộn fillet cá đã chế biến với thành phần màu, mùi Nhờ vào protein mà surimi có thể tạo gel, rồi từ khối gel đó người ta tạo hình, cắt mỏng và cuốn thành sản phẩm có hình thù, kết cấu như thịt cua thật

Hình 2.1 Một số dạng sản phẩm của surimi

2.2 Nguyên liệu

2.2.1 Đặc điểm hình thái và phân loại

Cá mối thường còn gọi được là cá thửng được đánh bắt quanh năm từ các vùng biển miền Trung nước ta Cá mối có tên khoa học là Saurida umeyoshii

Hình 2.2.Cá mối[40]

Từ hình 2.1 có thể thấy cá mối có thân hình thon dài, hình ống hơi dẹp bên, giữa thân hơi phình to, đầu dài và hơi dẹp, mõm dài và tù, mắt to tròn chếch về phía đầu Vảy mềm, tròn và dễ rụng Thường phân bố ở vùng nước sâu 20-30 cm Kích thước con trưởng thành khi tham gia lần sinh sản đầu tiên là 11 cm đối với con cái và

13 cm đối với con đực Chiều dài cá trung bình từ 140-250 mm, khối lượng trung bình 100-500gr/con Cá mối có tốc độ lớn nhanh, sinh sản lớn, tỷ lệ cơ thịt cao, tuy nhiên

có nhiều xương dặm Cá đẻ quanh năm nhưng chủ yếu tập trung từ tháng 8- 12 [8]

Cá mối là loại cá quan trọng ở vùng biển nước ta Trữ lượng cá mối khá lớn ước tính ở vùng biển nước ta có khoảng 80.000-100.000 tấn sản lượng khai thác hàng năm

có thể đạt tới 20.000-30.000 tấn

2.2.2 Thành phần hóa học của cá

Thành phần hóa học gồm: nước, protein, lipid, muối vô cơ, vitamin… Bảng 2.1 thể hiện thành phần khối lượng và bảng 2.2 cho tỉ lệ % thành phần hóa học của cá mối

Bảng 2.2 Thành phần khối lượng của cá mối [2]

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của cá mối [2]

Bảng 2.4 Tỷ lệ acid béo trong cá mối [2]

Acid béo Acid béo no Acid béo chưa no (đơn) Acid béo chưa no (đa)

Vitamin

Trong cá có những vitamin chính của 3 nhóm: vitamin A, nhóm vitamin B (B1, B2) và nhóm vitamin D (D1, D2, D3) Lượng vitamin trong cá thay đổi theo thời gian

và khu vực sống

Cá mối là một loại cá có giá trị dinh dưỡng cao, chứa nhiều DHA, EPA làm giảm cholesterol và triglyceride trong máu ngăn ngừa các bệnh về tim mạch và nhiều acid béo chưa no có lợi cho sức khỏe con người tuy nhiên cá nhỏ, có nhiều xương, thịt không dai chắc nên không được ưa chuộng khi ăn tươi do đó đây là một loại cá thích hợp để sản xuất surimi tạo nên một sản phẩm có giá trị cao hơn

2.2.4 Bảo quản cá

Do cá sinh sản quanh năm (nhiều nhất là tháng 8-12) bên cạnh đó surimi là mặt hàng đòi hỏi cá sử dụng phải là cá tươi nên cá sau khi đánh bắt hay thu mua cần đưa

về nhà máy xử lý ngay, thường dùng các phương pháp bảo quản tạm thời, chủ yếu là

sử dụng bảo quản bằng đá, được vận chuyển trên các xe lạnh, thời gian yêu cầu không quá 20 giờ từ nơi đánh bắt đến nhà máy xử lý

2.2.5 Yêu cầu về nguyên liệu cá để sản xuất surimi

Các loài cá khác nhau khi đưa vào sản xuất sẽ cho ra chất lượng khác nhau, đặc biệt là sự khác biệt về màu sắc và độ bền của gel surimi.Cá phải có lượng thịt trắng nhiều, lượng mỡ ít

Lượng protein trong thịt cá nhiều giúp cho cấu trúc mạng lưới gel có độ đàn hồi tốt, nhưng nếu lượng mỡ trong thịt cá nhiều, các hạt mỡ phân tán, xen vào giữa các protein thì liên kết mạng lưới sẽ kém bền

Chất béo dễ bị ôi, ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị của sản phẩm, chất lượng chất béo có trong nguyên liệu càng thấp càng tốt, tuy nhiên, hàm lượng mỡ trong cá không có liên quan tuyến tính đến độ đàn hồi cảu Surimi do sự khác nhau về lượng và chất của myosin của cá

Độ tươi: cá cần phải tươi, nếu cá nguyên liệu bị ươn thối nghĩa là enzyme và vi sinh vật hoạt động mạnh, gây ra nhiều mùi vị xấu cho sản phẩm Nếu bảo quản nguyên liệu cá quá lâu cá có hiện tượng làm cá bị mất nước, hay thủy phân làm ngắn mạch protein thì sẽ làm giảm khả năng tạo gel

2.3 Sản phẩm cua que

Surimi được sử dụng như một chất nền protein cho nhiều thực phẩm khác nhau Nếu chỉ dừng lại ở bán thành phẩm thì công nghệ này chưa có ý nghĩa về mặt thực phẩm Các chuyên gia cho rằng cần phải phát triển công nghệ sản xuất các sản phẩm

mô phỏng dựa trên chất nền surimi cũng phát triển không ngừng

Từ năm 1975 Nhật Bản là nước đầu tiên sản xuất các sản phẩm mô phỏng từ surimi Hiện nay công nghệ đã lan sang nhiều nước khác, việc nghiên cứu và sản xuất sản phẩm mô phỏng không ngừng phát triển về chủng loại cá mà còn cả số lượng, công nghệ mới, chất lượng sản phẩm và cả thiết bị kỹ thuật mới

Trong lĩnh vực các sản phẩm mô phỏng, vấn đề quan trọng nhất là pha chế phối trộn phụ gia vì nó quyết định chất lượng các sản phẩm mô phỏng khoảng 20% sản phẩm tự nhiên

Nhìn chung, đã có rất nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước về surimi và sản phẩm mô phỏng Các sản phẩm ngày càng đa dạng và chất lượng ngày càng cao Cua que là một sản phẩm mô phỏng đang được quan tâm rộng rãi trong nội địa và thế giới Sản xuất cua que, người ta dùng khối lượng bột nhuyễn là thịt cá xay trộn với một số chất phụ gia như: chất thơm của cua, muối ăn, tinh bột, lòng trắng trứng, bột ngọt, đường, chất màu

2.4.2 Điều kiện tạo gel

Tác động cơ học: làm phá vỡ cấu trúc mô chứa protein để giải phóng các protein ở trạng thái tự do, tạo điều kiện cho protein giãn xoắn dễ Dưới tác dụng của lực nghiền giã, nó phá hủy cấu trúc bậc cao của protein làm cho sự trượt và ma sát nội phân tử tăng, làm hình thành các liên kết nút mạng lưới gel

Gia nhiệt: có tác dụng giãn xoắn protein, nhiệt độ càng cao giãn xoắn càng mạnh tạo điều kiện để tập hợp protein Sau đó cần hạ nhiệt độ để chuỗi polypeptide co lại các polypeptide ở gần nhau sẽ liên kết lại tạo gel

Sự acid hóa nhẹ nhàng để điều chỉnh pH ở điểm đằng điện cũng tạo điều kiện cho sự tạo gel xảy ra

Các dạng muối đặc biệt là ion Ca2+ có thể làm tăng tốc độ tạo gel và làm cho gel cứng chắc hơn

2.4.3 Đặc điểm cấu trúc của protein thịt cá trong surimi

Hình thành gel surimi trong thịt cá là nhờ vào actin và miofibrin Hình 2.7 thể hiện cấu trúc của actin và miofibrin

Hình 2.4 Hình thể của actin trong miofibrin

A: sợi acitn; M: miozin [2]

Các bó sợi actin có đặc điểm rất đặc biệt trong tạo gel, còn tropomiozin dường như không có khả năng tạo gel Hơn 50% acid amin trong thành phần của miozin là loại ưa nước, 80% các acid amin này là loại acid amin mang tính acid Tất cả các acid amin này lộ ra trên bề mặt của phân tử miozin, cho nên có hấp thụ nước khá mạnh mẽ Tại điểm pH công nghệ của thịt cá, các acid carboxylic glutamic và aspactic sẽ tạo nên các cực âm, trong khi đó nhóm các acid amin như lysine và arginine tạo thành các cực dương

Khi có muối trong môi trường, các ion muối hydrate ngay lập tức với nước và đồng thời gắn trên các nút điện tích âm hoặc dương trên bề mặt của protein

Protein-COO-……….+H3N-Protein (không tan)

Protein-COO-……Na+ + Cl-……….+H3N-Protein (hòa tan)

Trong môi trường có nước, lúc này liên kết của mối trong protein miofibrin bị đứt, khi đó nước kết hợp vào phía ngoài các ion muối kết quả làm tăng tính tan của protein [2]

2.4.4 Cơ chế tạo gel

Có 4 loại liên kết tham gia tạo nên lưới gel protein trong sản xuất surimi: liên kết muối, liên kết hydro, liên kết disunfua và tương tác kỵ nước

Cơ chế tạo gel protein thịt cá có thể chia làm 3 giai đoạn:

-Giai đoạn 1: Protein bị biến tính phân ly tạo ra các tiểu phần, đây là quá trình phá vỡ cấu trúc bậc 4

-Giai đoạn 2: Tháo xoắn protein toàn phần là giai đoạn phá vỡ cấu trúc bậc 2, 3 -Giai đoạn 3: Mạch protein tập hợp lại với nhau để tạo ra mạng lưới không gian

ba chiều liên lết với nhau bằng các cầu nối

Cơ chế tạo gel này được thể hiện ở hình 2.5

Hình 2.5 Cơ chế hình thành lưới gel protein trong surimi[2]

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của surimi

Xuất phát từ đặc tính, yêu cầu surimi phải được sản xuất trên nguyên tắc dùng

các biện pháp kĩ thuật để loại bỏ các chất phi protein, giữ lại các protein liên kết Cũng chính từ bản chất của surimi mà nó có thể sử dụng làm chất nền cho nhiều sản phẩm

Cơ sở lí thuyết chung là đem thịt cá rửa loại bỏ các phi protein sau đó điều chỉnh nước để tiến hành tạo gel (nghiền trộn) làm tăng độ đông kết.Các bước công nghệ sản xuất surimi được mô tả khái quát trên hình 2.6

Hình 2.6 Mô hình quy trình sản xuất surimi [2]

Mỗi loại cá sẽ có một quy trình sản xuất khác nhau,nhưng cơ bản đều dựa trên những bước chung như hình Xem xét các yếu tố ảnh hưởng để sản xuất surimi đạt chất lượng cao

2.5.1 Các yếu tố bên ngoài

Các yếu tố ảnh hưởng bên ngoài bao gồm: các yếu tố trước sản xuất, trong sản xuất, và các chất bảo quản ảnh hưởng tới quá trình sản xuất surimi Trước khi sản xuất surimi, quá trình đánh bắt cá, nhiệt độ và thời gian bảo quản cá cho đến khi sản xuất surim

Chất lượng surimi chịu tác động bởi các điều kiện thu hoạch và phương pháp sử dụng trong quá trình đánh bắt Một vài yếu tố liên quan trong khi đánh bắt như: đặc điểm địa lý, điều kiện thời tiết, nhiệt độ ở buồng bắt cá cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau cùng

• Thời gian và nhiệt độ bảo quản

Thời gian và nhiệt độ bảo quản từ khi bắt cá cho đến khi đem vào sản xuất có thể được coi là 2 yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng surimi Cá sau khi được đánh bắt phải được bảo quản lạnh ở nhiệt độ dưới 00C và phải chế biến nhanh trong 20 giờ Bảng 2.5 và hình 2.10 cho thấy độ tươi ảnh hưởng tới chất lượng surimi

Bảng 2.5.Độ tươi của cá ảnh hưởng đến sự tạo gel surimi [8]

Độ đông kết gel

(g.cm)

Tình trạng cá (ngày tại nhiệt độ 50C)

Vô cùng tươi (0 ngày)

Rất tươi (2 ngày)

Khá tươi (4 ngày)

Không tươi (6 ngày)

Hình 2.7 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến độ bền gel [2]

Từ bảng 2.5 và hình 2.7 có thế thấy độ tươi ảnh hưởng rõ rệt đến độ đông kết gel, cá tươi (0-2 ngày) cho ta độ đông kết gel tốt nhưng từ 4 ngày trở đi độ đông kết gel giảm, càng giảm mạnh ở những ngày sau Do đó cá sản xuất surimi phải tươi, thời gian từ đánh bắt đến khi sản xuất không quá 20 giờ

Những yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng surimi là: xử lý, tách xương, nghiền trộn, phương pháp rửa, tỷ lệ nước rửa, dung dịch rửa, chu kỳ rửa, kỹ thuật định hình, lạnh đông

a) Khâu xử lý: chặt đầu, mổ bụng, bỏ nội tạng

Cá cần được xử lý sao cho chất lượng cá hao hụt là ít nhất Việc xử lý phải đúng thao tác kỹ thuật sao cho nội tạng cá phải còn nguyên, không bị rách vỡ, hạn chế lây nhiễm vi sinh vật, tránh tiếp xúc enzyme từ nội tạng làm chất lượng surimi giảm

Xương thường chiếm 15% - 30% khối lượng Nếu còn lẫn xương thì các mảnh xương vụn gây tổn thương cơ quan tiêu hóa, làm giảm về mặt thị hiếu của người tiêu dùng Khi lẫn xương độ mềm mịn của surimi giảm, ảnh hưởng mạnh mẽ đếc độ dẻo dai và độ bền đông kết của surimi, dễ gây hư hỏng sản phẩm trong quá trình bảo quản

Rửa cá là khâu quan trọng nhất trong sản xuất surimi Một quá trình rửa thích hợp là rất quan trọng để đạt được surimi với chất lượng cao Quá trình rửa phụ thuộc vào thời gian, chu kỳ, dung dịch rửa, nhiệt độ nước rửa Khi nghiên cứu về hàm lượng protein hòa tan trong nước rửa thịt cá xay, Lippincott và Lee, 1985 đã thu được kết quả cho thấy ở hình 2.11 về ảnh hưởng của thời gian và tỷ lệ nước rửa đến chúng

Hình 2.8 Ảnh hưởng của thời gian rửa và tỷ lệ nước rửa đến hàm lượng protein chiết

suất

Từ hình 2.8 ta thấy không cần thiết phải rửa và khuấy đảo với thời gian hơn 9 phút cho mỗi chu kì rửa Nếu thời gian rửa quá dài và khuấy đảo quá mức sẽ tạo quá trình hydrat mạnh mẽ của protein, gây khó khăn cho khâu tách nước sau này Ngoài ra

số lượng chu trình rửa và thể tích nước rửa phụ thuộc vào từng loài cá và độ tươi của chúng Tỷ lệ nước và thịt cá là 1/3 đến ¼ là thích hợp hơn cả về hiệu quả và chất lượng

Tuy nhiên việc chọn tỷ lệ nước thích hợp cần xem xét thêm cả chu kỳ rửa Tỷ lệ nước rửa càng lớn thì chu kỳ rửa càng nhỏ Nên rửa thịt cá không lớn hơn 3 chu kỳ và chọn tỷ lệ nước rửa không quá lớn

Nhiệt độ nước rửa cũng ảnh hưởng đến chức năng tạo gel của protein Mức nhiệt độ giới hạn là 5-310C Độ cứng của nước cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Nước cứng là nước có hàm lượng chất khoáng như là: Ca2+, Fe2+, Mg2+ Trong đó các ion Ca2+, Mg2+ tác động làm thay đổi cấu trúc, các ion Fe2+, Mg2+ gây ra những biến đổi về màu sắc Do đó cần xử lý nước đạt độ khoáng thấp nhất mới

sử dụng Độ pH của nước phải duy trì ở 6,8 -7 để nước có thể giữ lại trong nguyên liệu

để tăng chất lượng cho quá trình tạo gel

Đây là yếu tố ảnh hưởng đến hàm ẩm cũng như độ dẻo dai của surimi Hàm ẩm của surimi sau công đoạn rửa tăng lên đạt 85% Yêu cầu của hàm lượng nước trong thịt cá sang công đoạn nghiền trộn phụ gia là 70-79%

e) Nghiền trộn phụ gia

Quá trình nghiền trộn là quá trình tác dụng vào khối thịt cá xay một lực cơ học làm cho sợi actin trượt liên tục sợi miozon tạo ra nội lực ma sát Khi đó cấu trúc bậc 2,

3, 4 của protein bị phá vỡ, protein duỗi ra, xuất hiện các nút lưới gel và liên kết hình thành lưới gel tạo cho surimi có độ dẻo dai, bền chắc Trong quá trình này được bổ sung thêm một số phụ gia khác, các chất phụ gia là chất đồng tạo gel đóng vai trò quan trọng trong việc tăng khả năng tạo gel của surimi Thời gian nghiền trộn cũng có một giới hạn nhất định, nếu thời gian quá ngắn, lưới gel chưa hình thành làm cho độ bền chưa cao, nếu kéo dài thời gian sẽ làm mất nước, đồng thời ảnh hưởng của các yếu tố môi trường sẽ làm cho màu sắc của surimi kém đi do quá trình oxy hóa Hình 2.12 cho thấy quá trình tạo gel của các quá trình này

+ Ảnh hưởng của các yếu tố định hình

Quá trình định hình rất cần thiết và cũng là thời gian để các chất phụ gia phát huy tác dụng một cách triệt để, tăng cường thêm khả năng tạo gel, đàn hồi Trong quá trình định hình phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian Nếu định hình nhiệt độ thấp thì thời gian phải kéo dài và ngược lại định hình ở nhiệt độ cao thì thời gian ngắn hơn Thường định hình ở nhiệt độ 40-50 0C, thời gian 20 phút là thích hợp nhất

Các yếu tố bảo quản và hóa học ảnh hưởng đến chất lượng surimi bao gồm nhiệt

độ và thời gian gia nhiệt, bảo quản, ảnh hưởng pH

Hình 2.9 Biến đổi của protein qua các quá trình rửa, ép và nghiền trộn [2]

+Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt

Khi xử lý nhiệt độ cao gel surimi sẽ được gia tăng đáng kể Điều kiện tạo gel surimi phần lớn phụ thuộc vào nhiệt độ, tuy nhiên thời gian gia nhiệt cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình tạo gel của surimi Do đó phải xác định hợp lý giữa nhiệt độ và thời gian gia nhiệt trong từng trường hợp cụ thể Thường ở nhiệt độ 90-950C trong thời gian 20 phút

a) Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian bảo quản

Chất lượng của gel surimi cũng phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian bảo quản Nhiệt độ bảo quản mà càng thấp thì chất lượng surimi càng được đảm bảo Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi bảo quản surimi ở nhiệt độ < -200C sau 3 tháng chất lượng surimi vẫn được đảm bảo Hình 2.10 thể hiện sự thay đổi độ bền đông kết của surimi sau bảo quản đông

Hình 2.10 Sự thay đổi độ bền đông kết của surimi sau bảo quản đông [2]

2.5.2 Các yếu tố sinh học đến chất lượng surimi

Các yếu tố sinh học ảnh hưởng đến chất lượng surimi bao gồm: mùa vụ và độ thành thục của cá, độ tươi và sự tê cóng

Đặc điểm thành phần cấu tạo của các loại cá thay đổi theo mùa vụ đánh bắt Cá thu hoạch trong suốt thời kỳ sinh trưởng sản xuất surimi chất lượng cao Ngược lại, cá trong thời kỳ sinh sản dùng để sản xuất cấp thấp do có hàm lượng ẩm và pH cao hơn

Do đó khó khăn trong việc tách nước và làm sạch

Độ tươi phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ và thời gian Những thay đổi hóa sinh

và lý sinh trong suốt thời gian tê cóng làm thay đổi đáng kể đặc điểm chức năng của protein mô cơ cá Sản xuất surimi từ cá đông lạnh hầu như không thể và kết quả là không tạo gel hay tạo gel rất kém Do đó sản xuất surimi tốt nhất nên từ cá tươi

2.6 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng và các chất phụ gia sử dụng để sản xuất surimi 2.6.1 Tiêu chuẩn chất lượng

-Chỉ tiêu cảm quan: + Màu sắc: từ màu trắng đến trắng ngà

+ Mùi: Mùi trung hòa, không có mùi lạ

-Chỉ tiêu lý hóa:

Bảng 2.6.Chỉ tiêu lí hóa [1]

Chỉ tiêu

Mức Hạng đặc

Hàm lượng nước, %khối lượng, không lớn

Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1 g sản

Clostridium botulinum, số vi khuẩn trong 1g sản

Vibrio cholera, số vi khuẩn trong 25g sản phẩm 0

Salmonella, số vi khuẩn trong 25g sản phẩm 0

2.6.2 Các phụ gia sử dụng

2.6.2.1 Surimi

a) Các phụ gia bảo quản ,làm bền protein trong surimi

1) Các muối photphate: Natri tripolyphosphate (STPP)

Muối phosphate có vai trò giữ nước cho surimi, tăng cường độ dẻo, độ trong suốt khi nghiền trộn Việc duy trì khả năng giữ nước của thịt cá trong quá trình chế, giảm bớt sự mát nước của thịt cá, cải thiện chất lượng sản phẩm Việc bổ sung STPP

đã làm cho sản phẩm giữ được các chất dinh dưỡng, STPP làm giảm sự mất nước khi gia nhiệt, duy trì màu sắc tự nhiên của sản phẩm, tăng tính ngậm nước, tăng tính kết dính, làm ngăn cản sự co của protein, làm trương nở protein

Trong sản xuất surimi thường sử dụng Na2HPO4 làm tăng tính trương nở, tính ngậm nước và tính kết dính, làm tăng độ pH của thịt cá và làm ngăn cản sự co protein, tăng cường sự trương nở của protein

2) Sobitol

Là một rượu đa chức có công thức hóa học là: CH2OH-(CHOH)4-CH2OH Sobitol có vị ngọt, là chất tạo dẻo Dạng kết tinh rất dễ tan trong nước, là chất quang hoạt Được sử dụng làm chất điều vị và cải thiện màu sắc của surimi và của sản phẩm, đồng thời còn có tác dụng bảo quản và giữ nước cho sản phẩm Trong công nghệ sản xuất surimi, sorbitol được dùng như một phụ gia làm bền protein trong quá trình bảo quản surimi ở nhiệt độ thấp

3) Đường

Đường có tác dụng làm tăng giá trị dinh dưỡng cho thưc phẩm Tạo cho thực phẩm vị ngọt dịu Tác dụng với các acid amin trong quá trình chế biến tạo phản ứng melanodin, quinoamin làm cho sản phẩm có màu sắc đẹp, mùi thơm khi gia nhiệt Nồng độ đường cao có tác dụng bảo quản thực phẩm

b) Các phụ gia là chất đồng tạo gel cho surimi và sản phẩm mô phỏng

Các chất này có khả năng làm tăng độ liên kết gel cho surimi, tăng độ kết dính của các thành phần trong surimi và sản phẩm mô phỏng, tăng độ dẻo dai, đàn hồi, độ mịn và độ đặc của sản phẩm

Là nguồn cung cấp protein, tác nhân keo hóa làm bền hệ gel đàn hồi của sản phẩm

c) Phụ gia

+Muối: tạo vị, ổn định cấu trúc gel, ngoài chức năng tạo vị ra, khi đồng tạo gel

từ các protein khác loại, nhờ khả năng phân ly giúp sang cường các sang kết ion trong mạng gel

+Dầu thực vật:

Thường sử dụng dầu đậu nành giúp sang độ bóng bề mặt sản phẩm

Hàm lượng: khoảng 0.2%, có một số surimi hàm lượng muối lên tới 2.5% +Chất tạo màu, mùi:

Người ta thường không sang chất tạo hương hay màu cho surimi do yêu cầu sản phẩm phải không có mùi và có màu trắng sáng

2.5.2.2 Sản phẩm cua que

a) Nước chiết cua

- Mục đích : tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm

- Yêu cầu : hàm lượng sử dụng 10%

- Mục đích :+ Cải thiện cấu trúc và ổn định hệ gel

+ Tăng khả năng đàn hồi và độ chắc của sản phẩm

- Yêu cầu: + Hàm lượng sử dụng 4%

+ Kích thường đồng đều, không vón cục

d) Đường sacharose

- Mục đích : + Tạo vị ngọt cho sản phẩm

+ Làm dịu vị mặn của muối, giúp sản phẩm có vị hài hòa

- Yêu cầu: + Đường có hình dáng tinh thể đồng đều, tơi, khô, không vón cục, hoà tan hoàn toàn trong nước, vị ngọt, không có vị lạ, khi pha thành dung dịch phải trong, không có lẫn tạp chất

+ Hàm lượng cho vào 0,75%

e) Muối ăn

- Mục đích:+ Tạo vị cho sản phẩm

+ Ức chế vi sinh vật khi có nồng độ muối cao, vi sinh vật khó tồn tại và phát triển

- Yêu cầu:+ Chọn muối tinh chế, tinh thể màu trắng đều, sạch, không có tạp chất, không có vị lạ, độ ẩm không quá 12%

+ Hàm lượng muối ăn 1%

f) Bột ngọt

- Mục đích:+ Tăng hương vị cho sản phẩm

- Yêu cầu: + Tinh thể đồng nhất, trắng, khô, có thể sử dụng cánh to hay cánh nhỏ, không có lẫn tạp chất, có vị ngọt đặc trưng, không có vị lạ

+ Hàm lượng cho vào 0,02%

g) Kẹo gelatin

- Mục đích :+ Làm tác nhân keo hóa, nâng cao độ nhớt của sản phẩm

+ Làm bền thể gel đàn hồi của surimi

- Yêu cầu: + Hàm lượng sử dụng 0,2%

CHƯƠNG 3:CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1 Sơ đồ công nghệ quy trình sản xuất surimi từ cá mối

3.1.1 Dây chuyền sản xuất surimi từ cá mối

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất surimi

Nghiền ép ᵩ=3-4mm,t 10 0 C

Lọc( t 100C) tbq= 0-50C Khử nước (W=80-85%)

Phối trộn W=75-80%,.t<100C

Tiếp nhận nguyên liệu

Phân loại,xử lí tkk<15 0 C

Đầu, đuôi, vây, nội tạng, xương…

Ép định hình = 20 phút, F=0,2kg/cm2

Đóng thùng

3.1.2 Thuyết minh quy trình sản xuất surimi từ cá mối

3.1.2.1.Tiếp nhận nguyên liệu

Cá sau khi đánh bắt phải được bảo quản lạnh ở nhiệt độ dưới 0oC, và phải được chế biến trong vòng 20 – 100h, tránh gây thất thoát các chất dinh dưỡng

Dạng nguyên liệu đưa vào sản xuất có thể là cá mối nguyên con, cá mối fillet hoặc vụn cá mối Nhiệt độ của cá: 4oC hoặc thấp hơn

3-250C; nhiệt độ nước rửa 0-50C

3.1.2.4 Rửa

a Mục đích: làm cho nồng độ actin và myosin tăng, giúp gel hình thành tốt, loại

bỏ các protein tan trong nước (sarcroplasmic protein) mà những chất đó ngăn cản quá trình hình thành gel, loại bỏ các tạp chất (các chất màu, chất mùi), enzyme protease, lipid, loại bỏ chất mang oxy trong hồng cầu gây nên sự oxy hóa của chất béo làm biến đổi tính chất của protein và khử tanh

b Tiến hành

Rửa 2 lần với các dung dịch rửa khác nhau Mỗi lần rửa phải được thực hiện nhanh chóng trong khoảng 5-10 phút, tỉ lệ nước rửa với cá khoảng 3: 1 hoặc 4:1 sẽ cho kết quả cao, nhiệt độ nước rửa thường khoảng 0-50C để ngăn chặn sự biến tính của protein Quá trình rửa được lặp lại 2-3 lần

+Lần 1: Dung dịch NaCl 0, 5%, thời gian rửa 10 phút, tốc độ khuấy đảo vừa phải

+Lần 2: Dung dịch nước sạch, thời gian rửa 5 phút; nhiệt độ nước rửa 150C Thịt cá xay được ngâm vào dung dịch phải khuấy đảo đều đặn và liên tục suốt thời gian rửa nhiệt độ nước rửa duy trì trong khoảng 0-50C cho tất cả các lần rửa sau mỗi lần rửa, bọc thịt cá với bốn lớp vải màn, để ráo nước tự nhiên trong 2-3 phút, rồi lại tiếp tục rửa lần sau

3.1.2.5 Lọc

a Mục đích: tách bỏ phần tơ cơ sẫm, chỉ giữ lại phần tơ cơ trắng có khả năng tạo gel tốt nhất

b Tiến hành: công đoạn tinh chế thực hiện trước để ít tổn thất chất khô nhưng

tốn thời gian.Yêu cầu thực hiện nhanh, to≤10oC, tránh gây biến tính protein

3.1.2.6 Khử nước (ép tách nước)

a Mục đích:sau quá trình rửa độ ẩm trong thịt cá lên tới 90- 92 % Theo yêu cầu, độ ẩm của thịt cá cho quá trình phối trộn và lạnh đông là 80-82 %, tức gần giống với độ ẩm của thịt cá tự nhiên Do đó cần thiết loại bỏ nước có trong thịt cá giảm hàm lượng nước của thịt cá còn khoảng 80- 85% so với trọng lượng ướt

b Tiến hành:phần ẩm trong thịt cá lúc này chủ yếu là nước tự do nên có thể sử dụng máy ly tâm hay lọc để tách ra Quá trình nên thực hiên ở nhiệt độ thấp để tránh nhiễm vi sinh vật và biến tính protein.Thường sử dụng máy ép trục vít có kích thước lỗ lọc khoảng 0,5-1,5mm.Lực ép 0,2kg/cm2 Thời gian ép là 8 phút

3.1.2.7 Phối trộn

a Mục đích: thêm các chất phụ gia để tăng chất lượng cảm quan cho sản phẩm, tạo sự đồng nhất giữa thịt cá và gia vị và tạo độ mịn và độ bền nhất định cho cấu trúc gel để chuẩn bị cho giai đoạn định hình

b Tiến hành: trong máy phối trộn nhiệt độ phối trộn luôn luôn phải nhỏ hơn 100C Sử dụng các phụ gia theo tỷ lệ: Tinh bột (3%), sorbitol (6%), Gelatin (0,6%), polyphosphate (0,3%)

Trong quá trình phối trộn có sự gia tăng nhiệt độ, vì vậy cần phải bổ sung nước

đá xay nhuyễn hoặc nước lạnh vào nhằm làm giảm nhiệt độ cho sản phẩm Nhiệt độ thấp làm cho cấu trúc thịt cá co lại và sản phẩm dai hơn

3.1.2.8 Ép định hình

a Mục đích: định hình tạo cho sản phẩm có hình dáng đẹp Mặt khác ép còn giúp vận chuyển phân phối và tiêu thụ dễ dàng đồng thời

b Tiến hành: sau khi phối trộn phụ gia, surimi được ép thành bánh hình chữ nhật, tiến hành ở nhiệt độ thường, thời gian 20 phút

a Mục đích: kéo dài thời gian bảo quản từ 6- 12 tháng

b.Tiến hành:surimi được làm lạnh đông xuống từ -25 0C đến -34 0C Sử dụng tủ đông tiếp xúc cho đông lạnh surimi dạng block Thời gian để tâm sản phẩm đạt nhiệt

độ -18 0C thường là 132 phút

3.1.2.11 Tách khuôn

a Mục đích: tách khối block khỏi khuôn

b Tiến hành: khối block được đưa qua thiết bị để tách khuôn

a Mục đích: dễ dàng cho vận chuyển và bảo quản

b Tiến hành: 2 bao surimi sẽ được đóng gói vào một thùng carton để dễ dàng vận chuyển và phân phối

3.1.2.14 Bảo quản

a Mục đích: tăng thời gian bảo quản sản phẩm

b Tiến hành: surimi được bảo quản ở nhiệt độ ổn định từ -180C đến -200C trước khi được sử dụng để sản xuất sản phẩm cua que

3.2 Sơ đồ dây chuyền quy trình sản xuất sản phẩm cua que

3.2.1 Dây chuyền sản xuất cua que

Tạo màu Bao áo

Hình 3.11 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm mô phỏng

3.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất cua que

3.2.2.1.Surimi nguyên liệu

Có thể là surimi cá mối vừa mới sản xuất hoặc surimi để cấp đông trong một thời gian nhất định, đảm bảo về chất lượng cũng như cảm quan, đặt tiêu chuẩn về chỉ tiêu vi sinh vật cũng như thành phần hóa học : không cholesterol, hàm lượng lipid

<3%, hàm lượng protein >16%

3.2.2.2 Xử lý nguyên liệu

a Mục đích : làm cho nguyên liệu có kích thước nhỏ hơn, thuận lợi cho quá trình sau là công đoạn xay

b Tiến hành: khối surimi được bảo quản lạnh đông sau khi đưa từ kho bảo quản

ra, được công nhân bỏ lớp bao bì, còn khối block surimi được chuyển đến thiết bị cắt lát, tại đây surimi dược cắt thành những lát

a Mục đích : sự đồng đều của nguyên liệu ảnh hưởng đến sự phối trộn và cấu trúc sản phẩm cuối cùng Đồng thời tạo mùi vị đặc trưng, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

b Tiến hành: các thành phần phụ gia cần phối trộn theo tỷ lệ tính toán được, sau

đó đưa vào thiệt bị xay Thường bổ sung hương bột cua, muối tinh bột, lòng trắng trứng Đảm bảo nhiệt độ phối trộn không vượt quá 100C

3.2.2.4 Cán tấm

a Mục đích: hình thành cấu trúc gel chặt chẽ, cấu trúc sản phẩm đồng nhất

b Tiến hành: hỗn hợp dạng paste được bơm vào thiết bị tạo hình, thiết bị có cấu tạo chính gồm 2 trục cán bằng thép không gỉ, miếng nhỏ surimi cán ra có kích thước khoảng 1,5 mm

3.2.2.5 Gia nhiệt sơ bộ

a Mục đích:ổn định cấu trúc sản phẩm, điều chỉnh lượng nước có trong nguyên liệu và làm tăng độ dẻo cho nguyên liệu

b Cách tiến hành:thực hiện trên băng tải được gia nhiệt bằng hơi nước, nhiệt độ gia nhiệt duy trì từ 78-820C, thời gian gia nhiệt từ 30 – 100s

3.2.2.6 Cuốn sợi

a Mục đích : tạo điều kiện thuận lợi chuẩn bị cho các công đoạn tiếp theo là công đoạn tạo màu Đồng thời tạo cấu trúc bền cho sản phẩm và tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

b Cách tiến hành: sau khi đi qua thiết bị nấu băng tải, cấu trúc của surimi đã được ổn định ta đưa vào thiết bị cuốn sợi, tại đây các tấm surimi sẽ được cuộn lại thành hình chiết đũa

3.2.2.7 Tạo màu

a Mục đích: làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm

b Cách tiến hành: surimi sau khi được cuốn sợi được băng tải chuyển đến thiết

bị tạo màu

3.2.2.8 Bao áo

a Mục đích: tăng giá trị cảm quan, cố định màu sản phẩm

b Cách tiến hành: surimi được băng tải vận chuyển đến thiết bị bao lớp nhựa, tại đây surimi được bọc một tấm nhựa tự nhiên ở dạng keo được làm từ polyethylene 3.2.2.9 Hấp

a Mục đích: quá trình gia nhiệt làm chín thực phẩm, tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm tăng giá trị cảm quan Đồng thời tiêu diệt vi sinh vật có trong cá nguyên liệu,

vô hoạt enzyme có trong cá, loại bớt nước

b Tiến hành: sản phẩm mô phỏng được xếp vào khay rồi được đưa vào thiết bị hấp tại đây nhiệt độ được nâng lên 85 - 900C.Yêu cầu: sản phẩm phải chín đồng đều, không quá mềm, cũng không bị sống, còn nguyên vẹn

a Mục đích: tạo hình dáng đặc trưng của sản phẩm

b Cách tiến hành: surimi tiếp tục qua thiết bị cắt khúc, tại đây surimi được cắt thành từng khúc có kích thước 0 – 30mm

a Mục đích: dễ dàng cho vận chuyển và bảo quản

b Tiến hành: 4 bao surimi cua que sẽ được đóng gói vào một thùng carton để

dễ dàng vận chuyển và phân phối

3.2.2.16 Bảo quản lạnh

a Mục đích : tăng thời gian sử dụng sản phẩm

b Cách tiến hành : xếp nguyên liệu vào các thùng caton, đóng thùng, ghi nhãn và đem

đi bảo quản ở nhiệt độ -18 ± 20C

Bảng 4.1 Bảng kế hoạch sản xuất trong năm về số ngày và ca

4.1.2 Biểu đồ nhập nguyên liệu

Tùy theo nhu cầu của thị trường tiêu thụ về loại sản phẩm ở từng thời điểm và tùy theo mùa vụ của nguyên liệu mà nhà máy tiến hành điều tiết lượng nguyên liệu về nhà máy cũng như thời gian nhập nguyên liệu Do đó sơ đồ nhập nguyên liệu này cũng chỉ có

tính chất tương đối Bảng 4.9 thể hiện sơ đồ nhập nguyên liệu cá

Bảng 4.2 Sơ đồ nhập nguyên liệu cá

4.2 Tính cân bằng vật chất cho quy trình sản xuất surimi từ cá mối

4.2.1 Các số liệu ban đầu

Sản xuất surimi từ cá mối với năng suất 35 tấn nguyên liệu/ ngày

Nhà máy làm việc 2 ca/ngày Mỗi ca 8 giờ

Lượng nguyên liệu để sản xuất surimi trong 1 giờ là:

M=35000

16 = 2187,5 (kg/h)

Tỷ lệ hao hụt trong từng công đoạn chế biến so với công đoạn trước

Công thức tính nguyên liệu vào và ra của mỗi công đoạn:

Miv là khối lượng nguyên liệu trước công đoạn thứ i (kg)

Mir là khối lượng nguyên liệu sau công đoạn thứ i (kg)

Hi là khối lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn thứ i (kg)

Ti là tỷ lệ hao hụt nguyên liệu tại công đoạn thứ i (%)

Dựa trên thực tế sản xuất và hiệu suất làm việc của các thiết bị, chọn tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn sản xuất theo bảng 4.3 sau đây:

Bảng 4.3 Tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn

4.2.2 Tính cân bằng vật chất cho nguyên liệu chính

Lượng nguyên liệu vào: M1v = 2187,5 (kg/h)

• Tiếp nhận nguyên liệu

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi tiếp nhận nguyên liệu:

Lượng nguyên liệu vào: M2v= M1r = 2165,62 (kg/h)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi phân loại, xử lý:

Lượng nguyên liệu vào: M3v = M2r = 1364,34 (kg/h)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi nghiền ép:

Lượng nguyên liệu vào: M4v = M3r =1337,05 (kg/h)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi rửa lần 1:

M4r= 1337,05𝑥(100−3)

Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn rửa lần 1:

H5= M4v- M4r= 1337,05-1296,93 = 40,12 (kg/h)

• Rửa lần 2

Lượng nguyên liệu vào: M5v = M 4r = 1296,93 (kg/h)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi rửa lần 2:

Lượng nguyên liệu vào: M6v=M5r = 1283,96 (kg/h)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi tinh chế:

Lượng nguyên liệu vào: M7v =M 6r = 1232,60 (kg/h)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi khử nước:

Lượng nguyên liệu chính vào: M8v= M7r =1183,29 (kg/h)

Bổ sung các phụ gia: tinh bột, sorbitol, gelatin, polyphosphate theo tỷ lệ hay khối lượng như bảng 4.4

Tổng nguyên liệu trong quá trình phối trộn:

Bảng 4.4 Lượng nguyên liệu phụ phối trộn

STT Loại nguyên liệu phụ

Tỷ lệ % theo khối lượng nguyên liệu

chính

Khối lượng sử dụng(kg/h)

Lượng nguyên liệu vào: M9v=M 8r = 1282,72 (kg/h)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi ép định hình:

Lượng nguyên liệu vào: M10v = M 9r = 1257,06 (kg/h)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi bao gói:

Lượng nguyên liệu vào: M11v= M10r = 1244,48 (kg/h)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi cấp đông:

Lượng nguyên liệu vào: M12v= M11r =1232,03 (kg/h)

Lượng nguyên liệu còn lại sau khi tách khuôn:

M12r= 1232,03𝑥(100−1,5)

Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn tách khuôn: