Việc xây dựng một nhà máy sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng từ surimi có thể góp phần nâng cao giá trị kinh tế của các loại cá tạp chiếm tỷ lệ lớn trong khai thác thủy sản, tạo ra
LẬP LUẬN KINH TẾ – KĨ THUẬT
Đặc điểm thiên nhiên – vị trí địa lý
Bà Rịa – Vũng Tàu thuộc vùng Đông Nam Bộ, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Lãnh thổ gồm hai phần là đất liền và hải đảo Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu có địa giới hành chính giáp với thành phố Hồ Chí Minh ở phía Tây, giáp với Đồng Nai ở phía Bắc và giáp với tỉnh Bình Thuận ở phía Đông, phía Nam và Tây Nam là biển Đông [12]
Diện tích toàn tỉnh là 2047,66 km 2 , chiều dài bờ biển là 305,4 km với trên 100 nghìn km 2 thềm lục địa Bà Rịa – Vũng Tàu có 5 đơn vị hành chính gồm: thành phố Vũng Tàu, huyện Côn Đảo, và các huyện Châu Thành, Long Đất, Xuyên Mộc Ngày 2/6/1994 Thủ tướng chính phủ ban hành nghị định 45/CP chia huyện Châu Thành thành 3 đơn vị hành chính: thị xã Bà Rịa, huyện Tân Thành và huyện Châu Đức [12]
Hình 1.1Bản đồ hành chính tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu [13]
Khí hậu: Bà Rịa – Vũng Tàu nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng của đại dương
– Nhiệt độ trung bình năm cao từ 25,8 – 26,3 0 C, số giờ nắng trong năm dao động khoảng 2580 – 2610 giờ
– Độ ẩm không khí tương đối trung bình hằng năm là 78,8%
– Lượng mưa trung bình hằng năm thấp, tạo thành hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Nam từ Ấn Độ Dương thổi qua gây mưa khá lớn từ 1300 đến 1700 mm, chiếm 90% lượng mưa cả năm Mùa khô chịu ảnh hưởng gió mùa Đông Bắc, chỉ chiếm 10% tổng lượng mưa, kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Tỉnh nằm trong vùng ít bão [8]
Chọn xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp Phú Mỹ 1, huyện Tân Thành Khu công nghiệp Phú Mỹ 1 nằm dọc theo quốc lộ 51, cách thành phố Hồ Chí Minh 75 km, cách thành phố Vũng Tàu 40 km, ngay cạnh cảng Phú Mỹ và hệ thống cảng trên sông Thị Vải, cách sân bay Tân Sơn Nhất 44 km, và sân bay quốc tế Long Thành (Đồng Nai) 47 km, ga gần nhất là ga Bình Dương 25 km [14].
Vùng nguyên liệu
Nhà máy đặt tại Bà Rịa – Vũng Tàu có lợi thế về nguồn nguyên liệu Sản lượng khai thác thủy sản của tỉnh liên tục tăng Năm 2011, sản lượng khai thác đạt 250.000 tấn trong đó sản lượng khai thác cá mối chiếm 17,8 % sản lượng Ngoài ra, các nguyên liệu phụ, nhà máy có thể mua tại thành phố rồi bảo quản tại kho nguyên liệu.
Hợp tác hóa
Nhà máy cần hợp tác với các ban ngành cấp trên, ngân hàng trên địa bàn tỉnh để việc xây dựng và ổn định nhà máy được thuận lợi Nhà máy có thể hợp tác với các khu vực khai thác, ngư dân trong vùng để ổn định nguồn nguyên liệu Ngoài ra, có thể hợp tác với các vùng nguyên liệu thân cận như Bình Thuận, Long An để chủ động nguyên liệu khi xảy ra thiếu hụt Nhà máy cũng có thể hợp tác với các công ty thủy sản khác, để việc thu mua, tiếp nhận nguyên liệu, việc sử dụng các công trình giao thông vận tải, cung cấp điện nước dễ dàng hơn, tiết kiệm chi phí, tăng hiệu quả kinh tế.
Giao thông vận tải
Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu nằm trên trục đường xuyên Á, có hệ thống cảng biển, sân bay và mạng lưới đường bộ, đường thủy thuận lợi Các đường quốc lộ 51, 55, 56 cùng với hệ thống đường tỉnh lộ, huyện lộ giúp gắn kết quan hệ của tỉnh với các tỉnh khác trong cả nước và quốc tế, tạo điều kiện thuận lợi để vận chuyển sản phẩm trong và ngoài nước [12].
Nguồn cung cấp điện
Nhà máy sử dụng nguồn điện của hệ thống lưới điện quốc gia qua công ty Điện lực Bà Rịa – Vũng Tàu và trạm biến áp riêng của nhà máy Nhà máy cần có thêm máy phát điện dự phòng để đảm bảo sản xuất liên tục khi có vấn đề xảy ra.
Nguồn cung cấp nước
Nhà máy sử dụng nguồn nước cấp từ công ty Cổ phẩn cấp nước Bà Rịa – Vũng Tàu Nước dùng trong nhà máy thực phẩm rất quan trọng, có thể ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm, tùy thuộc vào mục đích cụ thể mà nước có yêu cầu chất lượng khác nhau, do đó cần có chế độ xử lí thích hợp với yêu cầu.
Thoát nước
Nhà máy có hệ thống xử lí nước thải riêng Nước thải sinh hoạt và sản xuất của nhà máy được thu gom và xử lí đạt yêu cầu trước khi gom vào xử lí chung với các nhà máy khác hoặc thải ra ngoài nếu đạt tiêu chuẩn cho phép.
Nguồn cung cấp hơi
Nguồn cung cấp là lò hơi riêng của nhà máy, sử dụng chủ yếu cho quá trình gia nhiệt và thanh trùng.
Nhiên liệu
Nhiên liệu dùng để đốt nóng lò hơi, cung cấp cho các loại động cơ thiết bị, máy phát điện, các loại dầu FO, DO sử dụng trong nhà máy do công ty xăng dầu cung cấp.
Nhân công
Dân số toàn tỉnh năm 2016 đạt gần 1.150.200 người, mật độ dân số 516 người/km 2 là nguồn nhân công dồi dào cho nhà máy, tiết kiệm được chi phí xây dựng nhà ở tập thể Đồng thời việc xây dựng nhà máy giúp giải quyết việc làm, nâng cao đời sống kinh tế – xã hội cho người dân, góp phần vào tăng trưởng kinh tế tỉnh nhà [15] Theo trung tâm dịch vụ việc làm tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, có 27% lao động ở trình độ cao đẳng, đại học và trên đại học, 25% trình độ trung cấp và còn lại là lao động phổ thông, sơ cấp nghề… Đội ngũ cán bộ có trình độ được đào tạo sẽ đảm bảo vận hành nhà máy ổn định, giải quyết khi có sự cố xảy ra [15]
Kết luận: Trên cơ sở phân tích dữ liệu thực tế, tỉnh Bà Rịa –Vũng Tàu có nhiều lợi thể về vị trí địa lý gần vùng nguyên liệu, khí hậu, nguồn lao động dồi dào và có tri thức, hệ thống giao thông gồm cảng biển, sân bay, mạng lưới giao thông đường bộ thuận lợi cho việc vận chuyển sản phẩm trong và ngoài nước,… Do đó, việc đặt địa điểm xây dựng nhà máy chế biến thủy sản với mặt hàng surimi cá mối và cua que tại
Bà Rịa – Vũng Tàu là hợp lý, hứa hẹn sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao.
TỔNG QUAN
Cá mối
Cá mối được xếp vào nhóm Lizard fish, thuộc họ cá Synodontidae có khoảng 5 giống chia thành 64 loài trong 3 họ Synodontinae, Harpadontinae và Bathysaurinae Lizardfish phân bố rộng rãi ở vùng biển Đại Tây Dương, Thái Bình Dương và Ấn Độ
Họ cá mối thuộc nhóm cá xương có vây mỡ nhỏ ngang trên vây hậu môn, hàm rộng, kéo dài ra sau mắt, vây lưng ở giữa thân và vây bụng có 8 – 9 tia Cá mối sinh sống ở tầng đáy, nơi các vùng nước cạn ven biển, có một vài loại sống ở vùng nước lợ nơi cửa sông [2]
2.1.1 Phân loại Ở Việt Nam, ngoài cá Khoai (thuộc họ Harpadontinae), các Lizardfish khác được gọi chung là cá mối (thuộc họ Synodontinae), trong đó loài quan trọng nhất là Saurida [16] Trong đó có 4 loại chủ yếu:
Tên khoa học là Saurida tumbil Cá có thân dài, hình trụ, hơi hẹp bên, giữa thân hơi phình to Trung bình cá có chiều dài 20 – 30 cm Đầu dài và hơi dẹt Mõm dài, mắt to tròn Miệng rộng, trong có nhiều răng xếp thành nhiều hàng Răng nhọn, sắc và không đều nhau Vây lưng dài khoảng 12 tia, vây mỡ phát triển phía trên hậu môn Vây ngực rộng có 14 –15 tia Cá thường sinh sống ở độ sâu 20 – 60 mét [10]
Tên khoa học là Saurida elongata Loại cá này có một số đặc điểm hơi khác biệt so với cá mối thường, đó là lưng có màu nâu nhạt, bụng trắng bạc, có viền vây sau lưng và đuôi màu xanh đen Lưỡi có nhiều răng nhỏ
Tên khoa học là Saurida undosquamis
Hình dạng thân thể giống như 2 loài trên với một số điểm khác biệt như: miệng rộng và xiên có nhiều răng sắc và nhọn Lưng màu nâu nhạt, bụng trắng bạc, bên thân có một hàng 9 – 10 chấm đen chạy từ sau khe mang đến đuôi, ở gần tia vây đuôi cũng có các khoang đen, trắng xen kẽ nhau Cá dài 15 –
Tên khoa học là Synodus variegatus
Thân dài hình trụ, phần đuôi thót lại Mõm nhọn, mắt tròn Vảy tròn và dễ rụng Lưng màu nâu nhạt, bên sườn, trên hàm và xương nắp mang có nhiều vết vằn, đốm nằm vắt ngang Cá dài 15 – 30 cm [10]
Dựa trên số liệu điều tra của dự án “Điều tra tổng thể hiện trạng và biến động nguồn lợi hải sản biển Việt Nam” do Viện nghiện cứu Hải sản thực hiện từ năm 2011 đến 2015 cho thấy tỷ lệ sản lượng cá mối trong giai đoạn 2012 – 2013 chiếm 2,2 đến 14,1% tổng sản lượng hải sản đánh bắt Trong đó, giống Saurida chiếm 55,9 đến
Trong đó, vùng biển Đông Nam Bộ là khu vực có năng suất cao nhất, họ cá mối chiếm tới 17,8% sản lượng mẫu, vùng biển miền Trung có năng suất khai thác thấp nhất Trữ lượng nguồn lợi cá mối ở biển Việt Nam ước tính khoảng 53 ngàn tấn ở mùa gió Đông Bắc năm 2012 và 60 ngàn tấn ở mùa gió Tây Nam năm 2013 [18]
Hình 2.5 Sự phân bố cá mối [17]
Thành phần khối lượng của nguyên liệu là tỉ lệ % về khối lượng của các phần trong cơ thể so với toàn bộ cơ thể của nguyên liệu Đây là yếu tố quan trọng cho biết tỉ lệ giữa phần ăn được và không ăn được, đồng thời là cơ sở để lựa chọn quy trình công nghệ phù hợp trong sản xuất
Thành phần Thịt phillet Đầu cá Xương Vây, vảy Nội tạng
Cá mối là loại cá gầy, tỷ lệ thịt cá khá cao, tuy nhiên, cá có nhiều xương dăm, thịt không dai, chắc Tại Việt Nam, cá mối được xếp vào loài cá tạp thịt không ngon và mùi "nặng" nên không được ưa chuộng khi ăn tươi và thường được chế biến thành chả cá
Thịt cá mối có hàm lượng protein cao, lượng mỡ thấp, thịt nhão, cá mối có ưu điểm là có nhiều thịt trắng, khả năng tạo gel cao, là nguồn nguyên liệu tốt sản xuất surimi.
Một số nguyên liệu phụ
2.2.1 Phụ gia trong sản xuất surimi
Phụ gia bảo quản, làm bền protein
Protein cá quan trọng nhất là khả năng tạo gel, đàn hồi, khả năng giữ nước và chịu nhiệt về cấu trúc của protein Để ngăn ngừa các biển đổi và nâng cao tính chất chức năng của protein, cần dùng các chất làm bền
Nếu surimi được cấp đông sau đó sản xuất sản phẩm mô phỏng cần phải bổ sung chất làm bền protein trước khi cấp đông Nếu surimi chế biến ngay thành sản phẩm mô phỏng có qua khâu xử lí nhiệt thì chỉ cần dùng một lượng hạn chế các chất này [6] a Muối phosphate:
Muối phosphate có vai trò giữ nước cho surimi, làm tăng cường độ dẻo, độ trong suốt khi nghiền trộn, cải thiện chất lượng sản phẩm Việc bảo vệ protein của muối phosphate làm giảm mất nước, duy trì màu sắc tự nhiên của sản phẩm có ý nghĩa rất lớn trong sản xuất surimi
Trong sản xuất surimi, thường sử dụng hỗn hợp muối phosphate để tăng cường
Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng trong 100g cá mối [1]
Bảng 2.1 Thành phần khối lượng cá mối [6] hiệu quả Tùy theo tỉ lệ muối phosphate sodium acid pyrophosphate (SAPP), tetra- sodium pyrophosphate (TSPP) và sodium hexametapolyphosphate (SHMP) và tetrasodium phosphate (TSP) mà có các hỗn hợp muối phosphate khác nhau b Sorbitol
Sorbitol là rượu đa chức có công thức là: CH2OH-(CHOH)4-CH2OH
Trong sản xuất surimi, sorbitol được dùng làm chất điều vị, cải thiện màu sắc của surimi, đồng thời giữ nước cho sản phẩm Sorbitol được dùng như một phụ gia làm bền protein ở nhiệt độ thấp, do có cấu trúc nhiều nhóm -OH nên sorbitol có khả năng tạo 2 lớp nước trên phân tử protein, khi đông lạnh và tan băng, các phân tử nước bên trong protein vẫn ổn định, do đó protein không bị biến tính mà vẫn giữ vững được cấu trúc [6] c Đường
Vai trò: đường làm tăng giá trị dinh dưỡng cho surimi, tạo vị ngọt dịu Kết hợp với acid amin trong chế biến tạo phản ứng Maillard làm sản phẩm có màu đẹp, mùi thơm và nồng độ đường cao giúp kéo dài thời gian bảo quản
Tuy nhiên, vị ngọt của đường gây ảnh hưởng đến việc tạo vị các sản phẩm mô phỏng dùng chất nền protein từ surimi [6]
Yêu cầu chất lượng: Bảng 2.3 Yêu cầu kỹ thuật về đường dùng trong thực phẩm [Phụ lục 1]
Phụ gia đồng tạo gel
Những chất này có khả năng liên kết tạo gel với protein và chính nó, làm tăng độ gel, độ kết dính giữa các thành phần, tăng độ dẻo dai, đàn hồi của sản phẩm Ngoài ra, chất này còn là chất “xơ” tạo nên cấu trúc giống cấu trúc tự nhiên đối với các sản phẩm mô phỏng a Bột lương thực
Vai trò: tinh bột khi bị biến tính bởi muối phosphate làm sản phẩm đàn hồi, có độ trong suốt cao Protein trong tinh bột (gluten) làm tăng độ bền liên kết protein, làm bền mạng lưới gel, đồng thời có khả năng tạo gel với chính nó làm tăng độ bền đông kết, độ dẻo dai lên đáng kể [6]
Tuy nhiên, nếu tinh bột quá nhiều, làm mất cân bằng giữa các loại gel, sản phẩm sẽ bị bở và độ bền đông kết giảm Tinh bột không được sử dụng quá 4% [6] Ảnh hưởng của tinh bột đến độ bền đông kết của surimi được thể hiện ở hình 2.6 b Gelatin
Gelatin trong sản xuất surimi có tác dụng làm tăng độ bền đông kết và độ bền gel của sản phẩm nếu dùng với tỉ lệ thích hợp Nếu tỷ lệ gelatin quá lớn, độ bền đông kết của surimi giảm, ảnh hưởng đến màu sắc của surimi và khi hấp, surimi sẽ bị khô [6]
2.2.2 Phụ gia trong sản xuất sản phẩm mô phỏng
2.2.2.1 Phụ gia tạo vị, tạo mùi a Đường:
Trong sản xuất cua que, đường có yêu cầu chất lượng và tác dụng như trong sản xuất surimi b Natri glutamat
Natri glutamat là muối của axit amin có công thức là: NaOOC-CH2-CH2- CHNH2-COONa.H2O Natri glutamat dùng trong sản phẩm mô phỏng sẽ tạo độ ngọt thịt cho đồng thời cung cấp thành phần hữu cơ cho sản phẩm [6] c Muối:
Muối ăn giúp tạo vị đậm đà cho thực phẩm Thực phẩm có vị mặn vừa phải là có từ 1,5 –2% muối ăn
Yêu cầu chất lượng: Bảng 2.4 Yêu cầu kỹ thuật về muối dùng trong thực phẩm [Phụ lục 2] d Phụ gia tạo hương
Phụ gia tạo hương làm cho sản phẩm có hương vị hấp dẫn và đặc trưng của từng loại sản phẩm mô phỏng Các chất này có thể là các chất tổng hợp tự nhiên, chiết xuất từ nguyên liệu còn lại hoặc phế liệu trong chế biến thủy sản Không dùng các chất độc hại, gây ảnh hưởng sức khỏe con người Ngoài ra, có thể sử dụng thêm các phụ gia như tiêu, tỏi, ớt… tùy loại sản phẩm để tạo hương vị đặc trưng [6]
Nhóm phụ gia tạo màu được dùng để tăng giá trị cảm quan của sản phẩm mô phỏng, làm cho sản phẩm mô phỏng giống như sản phẩm tự nhiên Chỉ được phép sử dụng màu thực phẩm như gấc chín, bột máu của động vật máu nóng…[6]
2.2.2.3 Nhóm các chất dinh dưỡng:
Hình 2.6 Ảnh hưởng của tinh bột đến độ bền đông kết của surimi [6]
Trong sản phẩm mô phỏng, có thể bổ sung các chất như protein, acid amin, các vitamin và chất khoảng… phù hợp để làm tăng giá trị dinh dưỡng theo yêu cầu của từng loại sản phẩm [6]
2.2.2.4 Nhóm chất gia tăng cấu trúc cho sản phẩm mô phỏng: a Lòng trắng trứng:
Lòng trắng trứng chứa nhiều protein hòa tan giúp tạo liên kết gel khi gia nhiệt Khả năng này tùy thuộc vào pH, nhiệt độ và nồng độ b Carramin:
Carramin là phụ gia được sản xuất từ carragenan, được sử dụng như chất đồng tạo gel, làm tăng tính đông kết, tăng giá trị dinh dưỡng,cảm quan và thời gian bảo quản của sản phẩm mô phỏng từ surimi c Surelasting:
Surimi
Surimi là một thuật ngữ Nhật Bản để chỉ những sản phẩm thịt cá đã được tách xương, xay nhuyễn, rửa bằng nước và phối trộn với các phụ gia chống biến tính do đông lạnh để có thể bảo quản được lâu ở nhiệt độ thấp [3]
– Surimi là một dạng bán thành phẩm giàu protein, hàm lượng béo thấp, không có cholesterol gây bệnh và glucid, giàu dinh dưỡng, đóng vai trò như một protein chức năng thay thế nhiều loại protein truyền thống [3]
– Surimi có nồng độ myofibrin protein đậm đặc, tạo gel sẽ cho sản phẩm dai, đàn
Hình 2.7 Surimi [22] hồi, mùi vị và màu sắc trung hòa, không còn vị tanh của cá, do đó sử dụng để sản xuất các loại sản phẩm kamaboko, chikuwa của Nhật hay mô phỏng các loại hải sản rất được ưa thích [3]
Giá trị dinh dưỡng của surimi trong 100 g surimi được thể hiện ở bảng sau:
Thành phần dinh dưỡng Đơn vị Giá trị
– Tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu: tạo nên những sản phẩm có giá trị kinh tế cao hơn từ những loại cá nhỏ, khó chế biến ở quy mô công nghiệp
– Sản phẩm có giá trị gia tăng: do tận dụng nguồn nguyên liêu rẻ (cá nhỏ, vụn cá fillet…) tạo những sản phẩm có giá trị cao hơn như giả tôm, giả cua, giả sò
– Phù hợp cho người ăn kiêng: surimi có hàm lượng béo thấp, nhưng khi ăn có cảm giác giống sản phẩm được mô phỏng
– Đa dạng hóa sản phẩm: tạo nhiều món ăn giả tôm, giả cua… phù hợp với nhiều người, nhất là người dị ứng tôm, cua
– Tăng thời gian bảo quản so với cá tươi
Surimi được các chuyên gia FAO bình chọn là thực phẩm cơ sở trong tương lai vì quy tụ nhiều ưu điểm mà không loại thực phẩm nào có được [6]
2.3.4 Yêu cầu nguyên liệu cá trong sản xuất surimi
Bảng 2.5 Thành phần hóa học của surimi [22]
Cá phải có lượng thịt trắng nhiều, lượng mỡ ít:
– Lượng protein nhiều làm mạng lưới gel có độ đàn hồi tốt, nếu cá có lượng mỡ nhiều thì hạt mỡ phân tán giữa các liên kết protein làm mạng lưới gel kém bền
– Chất béo dễ bị ôi, ảnh hưởng đến màu sắc, hương vị của sản phẩm
– Độ tươi: cá cần phải tươi Nếu cá bị ươn sẽ gây ra mùi vị xấu với sản phẩm, nếu cá nguyên liệu được bảo quản quá lâu, cá bị mất nước hay thủy phân làm ngắn mạch protein sẽ giảm khả năng tạo gel
Tiêu chuẩn: Bảng 2.6 Yêu cầu kỹ thuật về cá biển ướp nước đá [Phụ lục 3]
2.3.5 Khả năng tạo gel trong sản xuất surimi
2.3.5.1 Cấu tạo của protein trong thịt cá
Protein thịt cá dựa vào tính tan được chia thành 3 loại:
– Sarcoplasm (tương cơ): chiếm 25 – 30% hàm lượng protein trong cá, gồm miogen, myoglobin, mioalbumin, globulin X, hòa tan trong nước hay dung dịch muối loãng Phần lớn loại được bằng cách rửa truyền thống
– Miofibrin (tơ cơ): bao gồm actin, actomiozin, tropomiozin Đây là nhóm protein tan trong nước muối, quyết định đến khả năng tạo gel và tính chất gel hình thành Trong đó, myozin và actin là hai protein chính Cá mối là loại cá có nhiều thịt trắng có hàm lượng myofibrin cao
– Sarcolemma (Stroma protein): chiếm khoảng 15% protein thịt cá, chủ yếu gồm chất keo và các protein như collagen, elastin, keratin, reticulin, các protein này hầu như không tan Collagen chiếm tỉ lệ nhiều hơn, quá trình rửa trong sản xuất surimi không loại bỏ được collagen, collagen có thể chuyển thành gelatin khi gia nhiệt nhưng có thể ảnh hưởng không tốt đến gel nếu có nồng độ cao Tuy nhiên, lượng protein stroma trong cá chiếm một lượng nhỏ so với myofibrin nên không ảnh hưởng nhiều đến khả năng tạo gel của protein [4]
2.3.5.2 Sự tạo gel trong sản xuất surimi
– Các protein trong thịt cá khi bị biến tính do thêm muối vào hoặc gia nhiệt sẽ duỗi ra và tập hợp lại tạo thành một mạng lưới không gian có trật tự, có khả năng giữ nước bên trong gọi là gel
– Sự tạo gel của protein đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc của surimi, tạo độ dẻo, dai, độ bền đông kết cho sản phẩm
– Cơ chế tạo gel của thịt cá gồm 3 giai đoạn:
• Giai đoạn I: Xảy ra quá trình phá vỡ cấu trúc bậc 4, protein bị biến tính tạo ra các tiểu phần
• Giai đoạn II: Là giai đoạn phá vỡ cấu trúc bậc 2,3, dãn mạch protein toàn phần
• Giai đoạn III: Mạch protein tập hợp với nhau bằng các cầu nối liên kết thứ cấp tạo ra mạng lưới không gian 3 chiều có trật tự [6]
2.3.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo gel
Khả năng tạo gel của protein thịt cá chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau:
– Nồng độ protein: nồng độ tăng làm tăng lực ma sát giữa các phân tử, nút mạng lưới gel tăng, do đó làm tăng khả năng tạo gel
– pH: tạo nên lực đẩy tĩnh điện, làm yếu đi lực hút của các nút gel Mỗi protein khác nhau có pH thích hợp cho khả năng tạo gel khác nhau
– Nước rửa thịt cá xay: Nước cứng chứa nhiều in Ca 2+ và Mg 2+ làm tăng nhanh quá trình biến tính sớm của miofibrin, làm cho khả năng hình thành gel hạn chế, làm giảm độ bền đông kết của surimi Nên sử dụng nước thường hoặc nước muối để giảm hiện tượng này
– Nhiệt độ: nhiệt độ cao làm cho protein giãn mạch, sau khi gia nhiệt để làm biến tính protein cần hạ nhiệt để tạo gel có cấu trúc bền, vững chắc
Cua que
Là sản phẩm mô phỏng sản xuất trên nền protein surimi và có đặc tính gần giống với sản phẩm tự nhiên
2.4.1 Nguyên tắc sản xuất cua que
Nguyên tắc của quá trình sản xuất sản phẩm mô phỏng là lấy surimi làm nền protein, sau đó phối trộn với các phụ gia tạo màu, mùi, vị và phụ gia làm tăng cấu trúc sản phẩm, tạo hình để giống sản phẩm tự nhiên sau đó được bao gói và thương mại hóa Sản phẩm mô phỏng có thể ăn liền hoặc chế biến thành các món ăn khác nhau
2.4.2 Yêu cầu phụ gia dùng trong sản xuất cua que
Tuân thủ theo các quy định về phụ gia thực phẩm nói chung Với sản phẩm mô phỏng, các phụ gia được dùng phải bảo vệ protein để giữ lại cao nhất các chức năng của protein, chất “xơ” để tăng cấu trúc cho sản phẩm và dùng các chất màu, phụ gia mùi, vị để tạo cho sản phẩm mô phỏng có màu, mùi, vị giống sản phẩm tự nhiên Các chất phụ gia khi bổ sung vào phải nâng cao giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản như các chất phụ gia chống oxi hóa và chống biển đổi các chất thực phẩm trong sản phẩm mô phỏng khi bảo quản đông và gia nhiệt.
Cơ sở lí thuyết về một số quá trình trong sản xuất surimi và sản phẩm cua que mô phỏng
2.5.1 Quá trình xử lí nguyên liệu
Quá trình xử lí nguyên liệu gồm cắt đầu, loại bỏ nội tạng, máu và xương Có 2 phương pháp xử lí nguyên liệu:
– Phương pháp 1: loại bỏ đầu, nội tạng, rửa sạch rồi loại xương
– Phương pháp 2: lấy fillet cá
Tuy nhiên, cá mối là loại cá có kích thước nhỏ, khi tiến hành fillet cá, rất mất thời gian và lượng cá thu được thấp hơn Do đó, nên tiến hành phương pháp 1, quá trình cắt nghiền sẽ loại được xương ra khỏi cá, giảm lượng hao hụt
Cá mối có kích thước nhỏ, nên tiến hành cắt đầu và moi ruột thủ công sẽ làm giảm hao hụt và hiệu quả hơn phương pháp sử dụng máy cắt đầu cá Việc loại bỏ nội tạng sao cho nội tạng cá không bị rách vỡ để hạn chế sự lây nhiễm vi sinh vật và sự phân hủy thịt cá do tiếp xúc với enzyme từ nội tạng cá
Rửa cá là khâu quan trọng nhất trong các công đoạn sản xuất surimi [6] Chế độ rửa ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất và chất lượng surimi thu được, mỗi loại cá khác nhau có một chế độ rửa khác nhau Việc rửa sẽ loại bỏ muối khoáng, acid amin, protein hòa tan, nội tạng còn sót lại, nhớt bẩn, lipid và các tạp chất khác
Hiệu quả quá trình rửa phụ thuộc vào: a Thời gian rửa thịt cá xay, tỉ lệ nước rửa và chu kỳ rửa
– Thời gian rửa: Hàm lượng protein hòa tan trong nước rửa thịt cá xay tăng dần và đạt giá trị cao nhất tại 9 phút, sau đó gần như cân bằng, tiếp theo nếu thời gian rửa tăng thì protein hòa tan cũng tăng lên không đáng kể Hơn nữa, nếu rửa quá lâu sẽ gây trương nước protein, gây khó khăn cho quá trình tách nước và ảnh hưởng đến độ bền đông kết của surimi [6]
– Tỉ lệ nước rửa và chu kỳ rửa: Tỉ lệ nước và thịt cá là 1/3 đến 1/4 mang lại hiệu quả và chất lượng cao hơn Tỉ lệ này còn phụ thuộc vào chu kỳ rửa Tỷ lệ nước rửa càng lớn thì chu kỳ rửa càng nhỏ Tỷ lệ nước rửa không nên quá lớn và không nên rửa thịt cá lớn hơn 3 chu kỳ [6] b Thành phần nước rửa
Trong sản xuất surimi, có thể dùng các dung dịch sau để rửa thịt cá: dung dịch kiềm loãng, acid hữu cơ loãng, dung dịch NaCl loãng, nước thường hoặc nước ở nhiệt độ 10 – 15 0 C Tuy nhiên cần xác định các chế độ rửa cho phù hợp với từng loại cá để hiệu quả khử mùi cao mà ít ảnh hưởng đến độ bền đông kết của surimi Đối với cá mối là loại cá cơ thịt trắng, nên dùng các loại acid hữu cơ yếu như: acetic, sorbic, ascorbic,… sẽ tẩy trắng surimi, khử mùi mạnh và hạn chế quá trình thối rữa Acid acetic có khả năng khử mùi mạnh hơn, giá rẻ hơn và dễ mua với khối lượng lớn, các loại acid xitric, ascorbic lại có tác dụng chống oxy hóa cho quá trình bảo quản Tuy nhiên, môi trường acid gây hiện tượng phân cắt protein làm giảm độ bền đông kết của surimi, do đó, nồng độ acid < 0,02% Ở chu kỳ rửa 3, nên rửa trong môi trường nước lạnh hoặc dung dịch nước muối loãng để khôi phục và tăng khả năng tạo gel của protein thịt cá Tuy nhiên, nếu nồng độ muối quá cao sẽ gây cản trở công đoạn tách nước cho thịt cá trước khi nghiền trộn [6] c Tốc độ khuấy đảo
Khuấy đảo thích hợp sẽ tăng cường quá trình hòa tan các chất phi protein, nếu tốc độ quá cao sẽ cắt mạch protein làm giảm hiệu suất quy trình và quá trình tách nước sau này gặp nhiều khó khăn d Nhiệt độ nước rửa và độ cứng nước rửa
– Nhiệt độ nước rửa ảnh hưởng đến chức năng tạo gel của protein Ở vùng nhiệt độ 5 – 31 0 C, protein vẫn giữ được cấu trúc và khả năng tạo gel Nhiệt độ nước rửa cũng ảnh hưởng đến hiệu suất tách nước sau rửa, việc tách nước dễ nhất tại các nhiệt độ 24 – 27 0 C Nếu rửa ở nhiệt độ 15 – 27 0 C thì thời gian tách nước không quá 10 phút bằng phương pháp ly tâm [6]
– Độ cứng của nước rửa: nước rửa có độ cứng cao sẽ làm giảm khả năng tạo gel, tăng cường oxy hóa lipid và kích thích hoạt động của enzyme, có thể ảnh hưởng đến màu sắc của surimi, do đó cần xử lý nước trước khi rửa thịt cá [6]
2.5.3 Quá trình ép tách nước
Quá trình ép tách nước còn gọi là quá trình điều chỉnh lượng nước cho phù hợp để tạo gel của protein Hàm ẩm của thịt cá trước khi nghiền trộn từ 70 – 79% cho độ bền đông kết surimi cao nhất, sao cho gần giống với hàm ẩm tự nhiên của thịt cá là tốt nhất Cá mối có hàm ẩm tự nhiên 73,3%, do đó chọn độ ẩm sau ép tách nước là 74% Nghiên cứu cho thấy độ bền đông kết của surimi cá tạp cao nhất tương đương với lực ép 0,3 kg/cm 2 [6]
2.5.4 Quá trình nghiền và phối trộn
Công đoạn nghiền và phối trộn phụ gia ảnh hưởng quyết định đến sự tạo gel của surimi Quá trình này tạo ra nội lực ma sát làm xuất hiện các nút lưới gel và hình thành các liên kết gel, tạo nên cấu trúc gel làm surimi dẻo dai, bền chắc Trong quá trình nghiền và phối trộn cũng bổ sung các chất phụ gia đồng tạo gel, phụ gia làm bền và giữ nước cũng được bổ sung để nâng cao chất lượng cho surimi và các sản phẩm mô phỏng
Thời gian nghiền và phối trộn phải thích hợp, nếu quá ngắn sẽ làm cho độ bền gel không cao, nếu kéo dài thời gian sẽ làm mất nước và tăng cường hiện tượng oxy hóa làm biến màu surimi Nghiên cứu cho thấy độ bền gel tăng khá mạnh ở thời gian đầu và đạt cao nhất ở thời gian nghiền và phối trộn là 20 phút, sau đó nếu kéo dài thời gian nghiền và phối trộn thì độ bền đông kết không tăng lên đáng kể và màu sắc của surimi bị xám lại [6]
2.5.5 Quá trình định hình Định hình là công đoạn cần thiết để tăng cường hiện tượng suvari, nâng cao chất lượng surimi Quá trình định hình phụ thuộc vào: nhiệt độ và thời gian định hình Nghiên cứu cho thấy khi định hình ở 35 0 C, độ bền đông kết và cảm quan cho kết quả cao nhất, sau đó, nếu nhiệt độ tăng thì độ bền đông kết và cảm quan lại có xu thế giảm xuống Thời gian định hình ở 60 phút cho độ bền đông kết cao nhất ở mọi nhiệt độ Tuy nhiên tối ưu nhất vẫn là cặp nhiệt độ 35 0 C và thời gian 60 phút [6]
2.5.6 Quá trình cấp đông và bảo quản surimi
Nhiệt độ và thời gian bảo quản sẽ ảnh hưởng đến độ bền đông kết của surimi Nếu bảo quản đông ở nhiệt độ thấp hơn –20 0 C, vẫn có thể bảo quản được trên 6 tuần chưa suy giảm độ bền đông kết đáng kể
Có thể sử dụng phương pháp lạnh đông tiếp xúc, cấp đông bằng gió hay lạnh đông nhanh IQF Thời gian lạnh đông bằng IQF là ngắn nhất Các mẫu sản phẩm lạnh đông tiếp xúc hay IQF có màu trắng mịn và không nhìn thấy tinh thể đá, còn xử lý phương pháp cấp đông bằng gió thì có bóng mờ và xuất hiện màu sẫm trên bề mặt surimi, cũng như nhìn thấy tinh thể đá
Riêng đối với sản phẩm cua que, còn có các quá trình sau:
2.5.7 Quá trình gia nhiệt sơ bộ
LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Sản phẩm surimi
Hình 3.1 Quy trình sản xuất surimi
- Lần 1: [NaCl]=0,5%, cá/nước rửa=1/4, τ = 9 phút
- Lần 2:[CH 3 COOH] = 0,004%, cá/nước rửa =1/4, τ = 9 phút
(Tinh bột 3%, đường 3%, sorbitol 3%, gelatin 0,6%, Na 2 HPO 4 0,3%) Định hình ( t = 35 0 C)
(bao bì PE, 10 kg/bao)
Xương,vây, vảy Ép tách nước
Nguyên liệu Đầu, nội tạng
3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
– Mục đích: loại bỏ nguyên liệu kém chất lượng, lựa chọn nguyên liệu đạt yêu cầu để nâng cao chất lượng surimi
• Kiểm tra hồ sơ từ đại lý đảm bảo nguyên liệu được mua từ tàu cá có cam kết không sử dụng hóa chất bảo quản nguyên liệu sau khai thác
• Cân, lấy mẫu, kiểm tra kích cỡ, tạp chất
• Đảm bảo nguyên liệu đạt tiêu chuẩn về size, mùi vị, màu sắc Loại bỏ cá ươn, hỏng, không đúng chủng loại để tránh ảnh hưởng chất lượng lô cá
– Nhiệt độ tiếp nhận: nhiệt độ phòng
– Mục đích: loại bỏ những phần không ăn được và gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm như đầu, nội tạng
• Cắt đầu cá sao cho lượng hao hụt ít nhất
• Dùng dao và tay lấy sạch nội tạng và gân máu ở phần bụng sao cho nội tạng cá không bị vỡ, tránh bị lây nhiễm vi sinh vật
• Kiểm tra và loại bỏ tạp chất còn sót lại trên thân cá
– Mục đích: loại bỏ nhớt bẩn, gân máu, nội tạng còn sót lại sau sơ chế, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm
– Tiến hành: cá được rửa bằng nước thường ở nhiệt độ 0 – 5 0 C
– Mục đích: tách xương, vảy, da bằng phương pháp cơ học Phần thịt cá có kích thước nhỏ sẽ tạo điều kiện cho quá trình rửa và hòa tan các chất gây cản trở khả năng tạo gel sau này
Sử dụng máy nghiền với trống nghiền có các lỗ trống trên bề mặt có đường kính
3 – 4 mm Kích thước miếng cá sẽ giảm đi dưới tác dụng của lực ép mạnh giữa dây cao su và trống nghiền của máy Thịt cá được nghiền thành miếng dày 3 – 5 mm, xương, da vây không xuyên qua được lỗ trống bị cuốn ra ngoài, gạt xuống bộ phận thu hồi phế liệu
• Loại bỏ các chất phi protein, các protein tan trong nước, vì các protein này cản trở sự tạo gel, làm giảm sự ổn định và tính chất chức năng của surimi trong thời gian lưu trữ
• Loại bỏ các tạp chất màu, mùi
– Tiến hành: thịt cá được rửa 3 lần, tỷ lệ nước rửa thịt cá 4/1 và thời gian 9 phút để mang lại hiệu quả và chất lượng cao nhất [6]
• Rửa lần 1: dùng dung dịch nước muối 0,5%, rửa trong vòng 9 phút, tốc độ khuấy đảo vừa phải
• Rửa lần 2: bằng dung dịch acid acetic nồng độ 0,004%, khuấy trộn vừa phải và đều đặn
• Rửa lần 3: bằng nước thường ở nhiệt độ 15 0 C [6]
– Mục đích: loại bỏ xương, da, tạp chất còn sót lại
– Tiến hành: sử dụng thiết bị lọc xương dạng thùng quay có kích thước lỗ nhỏ, phần thịt cá sẽ được đẩy ra ngoài, tạp chất giữ lại bên trong ống
– Mục đích: độ ẩm trong thịt cá sau rửa tăng lên đến 80 – 85%, theo yêu cầu, độ ẩm của thịt cá cho quá trình phối trộn phải gần giống với độ ẩm tự nhiên để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tạo gel Do đó, cần phải loại nước trong cá
– Tiến hành: sử dụng thiết bị ép trục vít có kích thước lỗ khoảng 0,5 – 1,5 mm Lực ép phải đủ mạnh để nước tự do thoát ra hết nhưng thịt cá không bị nát, đối với các loại cá tạp như cá mối, lực ép 0,3 kg/cm 2 đem lại hiệu quả và độ bền đông kết cao nhất Thời gian ép khoảng 8 phút
– Mục đích: phối trộn các phụ gia bảo vệ cấu trúc và tính chất chức năng của protein tạo sự đồng nhất cho hỗn hợp, tăng độ bền cấu trúc gel của surimi
– Tiến hành: phối trộn thịt cá với các loại phụ gia trong vòng 20 phút Sử dụng các loại phụ gia sau: tinh bột: 3%, đường: 3%, sorbitol: 3%, gelatin: 0,6%, natri phosphate Na2HPO4: 0,3%
– Mục đích: Tạo cho sản phẩm có hình dáng đẹp, dễ dàng phân phối, tiêu thụ sản phẩm, đồng thời thực hiện quá trình “suvari”, tức là hình thành cấu trúc gel chặt chẽ – Tiến hành: định hình bằng máy ép định hình ở nhiệt độ 35 0 C
– Mục đích: hoàn thiện sản phẩm, tạo điều kiện thuận lợi cho phân phối, vận chuyển
– Tiến hành: Surimi được đóng gói với bao bì PE khối lượng 10 kg/bao
– Mục đích: phát hiện và loại bỏ những sản phẩm có lẫn mảnh kim loại, đảm bảo chất lượng, an toàn của sản phẩm
– Tiến hành: sử dụng máy dò kim loại có gắn cảm biến từ, những khối sản phẩm có mảnh kim loại sẽ bị loại ra và đem đi xử lí
– Mục đích: kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm
– Tiến hành: sử dụng tủ đông tiếp xúc, nhiệt độ cấp đông từ –30 ÷ –35 0 C, nhiệt độ tâm sản phẩm đạt –18 ± 2 0 C Thời gian cấp đông 2 – 3 giờ
– Yêu cầu kĩ thuật: nhiệt độ tâm sản phẩm đạt –18 ± 2 0 C
– Mục đích: tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển và phân phối sản phẩm
– Tiến hành: 2 bao surimi 10 kg được cho vào 1 thùng carton
– Mục đích: duy trì chất lượng của sản phẩm
– Tiến hành: sản phẩm được bảo quản trong kho lạnh ở nhiệt độ –18 ± 2 0 C Thời gian để tâm sản phẩm đạt –18 0 C thường là 2 – 3 giờ.
Sản phẩm cua que mô phỏng
Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm cua que mô phỏng từ surimi cá mối được thể hiện ở hình 3.2
3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
Nguyên liệu được sử dụng sản xuất cua que là surimi đông lạnh hoặc có thể sử dụng surimi tươi
Yêu cầu: surimi phải đảm bảo các chỉ tiêu chất lượng về hóa lí, vi sinh, cảm quan về surimi, vì thành phần và chất lượng của surimi quyết định đến chất lượng sản phẩm cuối cùng Do đó, những đặc tính chức năng và thành phần của surimi phải được xác định để đảm bảo tốt nhất Surimi dùng sản xuất phải được bảo quản từ –18 đến –20 0 C, phải sử dụng trong vòng 6 tháng để giữ được những đặc tính chức năng tốt nhất
Hình 3.2 Quy trình sản xuất cua que
Xay, phối trộn phụ gia τ = 20 phút (Nước chiết cua 10%, bột lòng trắng trứng 5%, tinh bột 2%, đường1% , muối 1%, bột ngọt 0,3%, surelesting 0,5%, carrageenan 0,6%, carramin 0,2%, chất xơ 0,3%)
Trộn màu Màu thực phẩm
Dò kim loại Bảo quản
– Mục đích: chia surimi thành những phần nhỏ thuận tiện hơn cho công đoạn xay trộn phụ gia sau này và tránh gây hại cho dao của các thiết bị
– Tiến hành: khối surimi được đưa đến thiết bị cắt, khối surimi sẽ được cắt thành những lát mỏng
3.2.2.3 Xay, phối trộn phụ gia
– Mục đích: nhằm tạo ra mùi vị đặc trưng của sản phẩm mô phỏng, gần giống với sản phẩm tự nhiên, đáp ứng yêu cầu khách hàng
– Tiến hành: tiến hành phối trộn với các loại phụ gia sau: nước chiết cua: 10%, bột lòng trắng trứng 5%, tinh bột 2%, đường 1% , muối 1%, bột ngọt 0,3%, surelesting 0,5%, carrageenan 0,6%, carramin 0,2%, chất xơ 0,3% [6]
Thời gian nghiền trộn: 20 phút
– Mục đích: hình thành cấu trúc gel chặt chẽ, cấu trúc sản phẩm đồng nhất, hình thành các sớ thịt cho sản phẩm cua que mô phỏng
– Tiến hành: hỗn hợp sau nghiền trộn sẽ được đưa vào máy định hình và được cán mỏng có chiều rộng 25 cm và bề dày 1,2 mm nhờ hai thanh trục quay tự động
– Mục đích: giúp ổn định cấu trúc, điều chỉnh lượng nước cho sản phẩm
– Tiến hành: sau khi cán, các tấm surimi sẽ được gia nhiệt bằng hơi ở nhiệt độ 75 – 80 0 C trong thời gian từ 50 – 100 giây
– Mục đích: định hình sản phẩm và tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn bọc màu
– Tiến hành: sau khi gia nhiệt, các tấm surimi được làm nguội trên băng tải, cuối băng tải có hai trục vít nhỏ, khi tấm surimi tới sẽ tự động cuốn tròn và chuyển đến công đoạn tiếp theo
– Mục đích: làm cho cua que có màu sắc gần giống với sản phẩm tự nhiên, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm
– Tiến hành: màu được cho vào các phễu đựng, bên ngoài có một lớp đá để giữ cho nhiệt độ màu được ổn định Màu được các ống dẫn bên dưới phễu phun lên các tấm nhựa mỏng PE, sau đó các dây bán thành phẩm chạy qua máy phun màu sẽ được ghép mí bao nhựa lại để cố định lớp màng Bán thành phẩm sau khi được bọc màu sẽ được chuyển đến công đoạn hấp để làm chín bán thành phẩm
– Mục đích: hấp chín để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh, tạo mùi thơm đặc trưng cho sản phẩm Làm mát nhằm hạ thấp nhiệt độ bán thành phẩm, làm khô hơi nước đọng trên bề mặt bán thành phẩm
– Tiến hành: bao bì có chứa bán thành phẩm đi trên băng chuyền hấp – làm nguội Nhiệt độ buồng hấp ≥ 95 0 C, thời gian từ 15 – 20 phút, nhiệt độ buồng làm mát:
– Yêu cầu kĩ thuật: nhiệt độ tâm sản phẩm sau khi hấp ≥ 72 0 C
– Mục đích: tạo kích thước theo yêu cầu của khách hàng
– Tiến hành: bán thành phẩm được cắt thành khúc với kích thước dài từ 6 – 8 cm
– Mục đích: kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm
– Tiến hành: sử dụng thiết bị lạnh đông nhanh IQF, nhiệt độ cấp đông từ –30 ÷ –
35 0 C, nhiệt độ tâm sản phẩm đạt –18 ± –2 0 C Thời gian cấp đông 17 – 20 phút
– Yêu cầu kĩ thuật: nhiệt độ tâm sản phẩm đạt –18 ± –2 0 C
– Mục đích: thuận lợi cho quá trình vận chuyển, tránh sự xâm nhập của vi sinh vật
– Tiến hành: bán thành phẩm sau khi cắt khúc sẽ được đóng gói chân không tự động bằng những bao PE có kích thước tùy thuộc vào sản phẩm và yêu cầu khách hàng
3.2.2.12 Dò kim loại, đóng thùng và bảo quản lạnh đông
Công đoạn dò kim loại, và bảo quản lạnh đông tương tự như trong sản xuất surimi Riêng đối với công đoạn đóng thùng, số lượng PE cho vào thùng tùy thuộc vào yêu cầu khách hàng.
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Các số liệu ban đầu
– Mặt hàng: Surimi – Năng suất 25 tấn sản phẩm/ngày
– Mặt hàng: Cua que – Năng suất 10 tấn surimi nguyên liệu/ca.
Kế hoạch sản xuất của nhà máy
Nhà máy hoạt động liên tục 2 ca mỗi ngày, chỉ nghỉ sản xuất vào những ngày lễ, Tết và tháng 9 nghỉ để bảo dưỡng máy móc thiết bị vì tháng 9 lượng nguyên liệu cá mối không nhiều
Số ngày trong năm: 365 ngày
Số ngày chủ nhật trong năm: 52 ngày
Số ngày lễ, Tết: 18 ngày
Nghỉ tháng 9 để bảo dưỡng máy móc: 30 ngày
Số ngày sản xuất: 365 – (52+18+30) = 265 ngày
Số ca sản xuất: 265 x 2 = 530 ca
Số giờ sản xuất: 530 x 8 = 4240 giờ.
Tính cân bằng vật chất
4.3.1 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất surimi
– Nguyên liệu chính: cá mối
–Nguyên liệu phụ: đường, tinh bột, sorbitol, gelatin, natri hydrophosphat
4.3.1.1 Tính cân bằng nguyên liệu chính
Sản phẩm surimi bán thành phẩm với năng suất là:
2 tấn sản phẩm/ca = 12,5 tấn sản phẩm/ca = 12, 5
8 tấn sản phẩm/h = 1562,5 kg sản phẩm/giờ
Công thức tính khối lượng nguyên liệu đi ra ở mỗi công đoạn:
Gnr: lượng cá ban đầu của công đoạn thứ n
Gnr: lượng sản phẩm tạo thành ở công đoạn thứ n xn: Hao hụt của công đoạn thứ n so với công đoạn n – 1
Suy ra công thức tính khối lượng nguyên liệu đi vào mỗi công đoạn là:
− Lượng nguyên liệu hao hụt ở mỗi công đoạn:
Bảng 4.1 Tỷ lệ hao hụt của từng công đoạn chế biến
STT Công đoạn Tỷ lệ hao hụt (%)
14 Bảo quản 0,5 a Công đoạn bảo quản
Lượng sản phẩm ra công đoạn bảo quản:
Lượng nguyên liệu vào công đoạn bảo quản:
Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn bảo quản:
M14 = 1570,35 – 1562,5 = 7,85 (kg/h) b Công đoạn đóng thùng
Lượng sản phẩm ra công đoạn đóng thùng:
Lượng nguyên liệu vào công đoạn đóng thùng:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M13 = 1574,29 – 1570,35 = 3,94 (kg/h) c Công đoạn cấp đông
Lượng sản phẩm ra công đoạn cấp đông:
Lượng nguyên liệu vào công đoạn cấp đông:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M12 = 1590,19 – 1574,29 = 15,9 (kg/h) d Công đoạn dò kim loại
Lượng nguyên liệu ra công đoạn dò kim loại:
Lượng nguyên liệu vào công đoạn dò kim loại:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M11 = 1594,18 – 1590,19 = 3,99 (kg/h) e Công đoạn bao gói
Lượng nguyên liệu ra công đoạn bao gói:
Lượng nguyên liệu vào công đoạn bao gói:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M10 = 1610,28 – 1594,18 = 16,10 (kg/h) f Công đoạn định hình
Lượng nguyên liệu ra công đoạn định hình:
Lượng nguyên liệu vào công đoạn định hình:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M9 = 1643,14 – 1610,28 = 32,86 (kg/h) g Công đoạn nghiền và phối trộn
Lượng nguyên liệu ra công đoạn nghiền và phối trộn:
Lượng nguyên liệu vào công đoạn nghiền và phối trộn:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
Sơ đồ phối trộn phụ gia: m
Hình 4.1 Sơ đồ phối trộn phụ gia
Với: G8cv: lượng nguyên liệu chính (cá) đi vào công đoạn nghiền và phối trộn m: lượng phụ gia đi vào công đoạn nghiền và phối trộn
Tổng lượng nguyên liệu đi vào công đoạn nghiền và phối trộn:
Tổng tỷ lệ phụ gia so với cá là: 3 + 3 + 3 + 0,6 + 0,3 = 9,9%
=> G8cv = G8v/1,099 Lượng nguyên liệu cá đi vào công đoạn nghiền và phối trộn:
1, 099 = 1517,89 (kg/h) h Công đoạn ép tách nước
Lượng nguyên liệu cá đi ra công đoạn ép tách nước:
G7r = G8cv = 1517,89 (kg/h) Độ ẩm nguyên liệu đi vào công đoạn ép tách nước là W1 = 85% Độ ẩm nguyên liệu sau khi vào công đoạn ép tách nước là W2 = 74%
Phương trình cân bằng ẩm cho nguyên liệu vào:
− Với G7v1: lượng nguyên liệu cá đi vào công đoạn ép tách nước có độ ẩm W1
G7v2: lượng nguyên liệu cá sau công đoạn ép tách nước có độ ẩm W2
Lượng nguyên liệu đi vào công đoạn ép tách nước:
Nguyên liệu chính Nghiền và phối trộn
Nguyên liệu đi vào công đoạn nghiền, phối trộn Phụ gia
Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn ép tách nước:
= 53,69 (kg/h) i Công đoạn loại bỏ xương sót
Lượng nguyên liệu đi ra công đoạn loại bỏ xương sót:
Lượng nguyên liệu đi vào công đoạn loại bỏ xương sót:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
Lượng nguyên liệu đi ra công đoạn rửa:
G5r = G6v = 2826 (kg/h) Độ ẩm của nguyên liệu đi vào công đoạn rửa là W1 = 74% Độ ẩm của nguyên liệu sau công đoạn rửa là W2 = 85%
Phương trình cân bằng ẩm cho nguyên liệu:
G5v1: là lượng nguyên liệu đi vào công đoạn rửa có độ ẩm nguyên liệu là W1
G5v2: là độ ẩm nguyên liệu sau công đoạn rửa có độ ẩm nguyên liệu là W2
Lượng nguyên liệu đi vào công đoạn rửa:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
= 159,49 (kg/h) k Công đoạn cắt nghiền
Lượng nguyên liệu đi ra công đoạn cắt nghiền:
Lượng nguyên liệu đi vào công đoạn cắt nghiền:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M4 = 2331,78 – 1772,16 = 559,62 (kg/h) l Công đoạn rửa sơ bộ
Lượng nguyên liệu đi ra công đoạn rửa sơ bộ:
Lượng nguyên liệu đi vào công đoạn rửa sơ bộ:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M3 = 2367,29 – 2331,78 = 35,51 (kg/h) m Công đoạn xử lí sơ bộ
Lượng nguyên liệu đi ra công đoạn xử lí sơ bộ:
Lượng nguyên liệu đi vào công đoạn xử lí sơ bộ:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M2 = 3381,84 – 2367,29 = 1014,52 (kg/h) n Công đoạn tiếp nhận nguyên liệu
Lượng nguyên liệu đi ra công đoạn tiếp nhận nguyên liệu:
Lượng nguyên liệu đi vào công đoạn tiếp nhận nguyên liệu:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
4.3.1.2 Tính cân bằng nguyên liệu phụ a Phụ gia cho công đoạn rửa
- Lượng nước cần dùng cho công đoạn rửa sơ bộ:
Lượng nguyên liệu đi vào công đoạn rửa sơ bộ là 2331,78 (kg/h)
Chọn tỷ lệ nước/cá là 2/1
Lượng nước cần dùng là: 2 x 2331,78 = 4663,56 (kg/h)
- Lượng nguyên liệu chính đi vào công đoạn rửa chính:
Lượng nước muối NaCl cần dùng khi rửa cá lần 1:
Tỷ lệ nước rửa/cá = 4/1 Nên lượng nước muối cần dùng là:
Nồng độ của dung dịch NaCl là 0,5% Vậy lượng NaCl cần dùng là:
Lượng nước cần dùng trong lần rửa 1:
- Lượng axit acetic CH3COOH cần dùng khi rửa cá lần 2:
Tỷ lệ dung dịch CH3COOH/cá = 4/1 Nên lượng dung dịch CH3COOH cần dùng là:
Nồng độ của dung dịch CH3COOH là 0,004% nên lượng axit cần dùng là:
Lượng nước cần dùng khi rửa cá lần 2 là:
Lượng nước cần dùng khi rửa cá lần 3:
Tỷ lệ nước rửa/cá = 4/1 nên lượng nước sạch cần dùng là:
- Tổng lượng nước cần dùng cho quá trình rửa chính:
M = M1 + M2 + M3 = 7053,2 + 7088,36 +7088,64!230,2 (kg/h) b Phụ gia dùng cho công đoạn nghiền và phối trộn
Bảng 4.2 Tỷ lệ phối trộn và tỷ lệ hao hụt các phụ gia trong công đoạn phối trộn
STT Tên phụ gia Tỷ lệ phối trộn với nguyên liệu chính (%) Tỷ lệ hao hụt (%)
Lượng nguyên liệu chính đi vào công đoạn nghiền và phối trộn:
Lượng phụ gia cần sử dụng được tính theo công thức:
Trong đó: yi là tỷ lệ phụ gia phối trộn theo nguyên liệu cá (%) k: là tỷ lệ hao hụt của phụ gia khi xử lí (%)
Lượng tinh bột cần sử dụng:
Lượng đường cần sử dụng:
Lượng sorbitol cần sử dụng:
Lượng gelatin cần sử dụng:
Lượng natri hydrophosphate cần sử dụng:
4.3.1.3 Tính lượng bao bì sử dụng a Bao bì trực tiếp
Sử dụng bao bì PE loại LDPE có tỷ trọng 0,91 – 0,925 g/cm 3
Khối lượng sản phẩm mỗi bao bì chứa đựng: 10 kg/bao
Lượng nguyên liệu đi vào công đoạn bao gói:
Số lượng bao bì cần sử dụng:
Hao hụt bao bì trong công đoạn này là 2%, lượng bao bì thực tế sử dụng là:
− 166 bao/h b Bao bì gián tiếp
Sử dụng thùng carton, mỗi thùng chứa 2 bao sản phẩm
Lượng thùng cần sử dụng là:
Chọn tỷ lệ hao hụt bao bì 2%, lượng thùng thực tế sử dụng là:
Tổng kết cân bằng vật chất
Bảng 4.3 Bảng tổng kết cân bằng vật chất cho nguyên liệu chính
Nguyên liệu vào (kg/h) Nguyên liệu vào (kg/ca)
Nguyên liệu vào (kg/ngày)
Tổng kết cân bằng phụ gia được thể hiện ở bảng 4.4
Bảng 4.4 Bảng tổng kết cân bằng vật chất cho phụ gia STT Tên phụ gia
Khối lượng sử dụng (kg/h)
Khối lượng sử dụng (kg/ca)
Khối lượng sử dụng (kg/ngày)
8 Nước cho công đoạn rửa 21230,2 169841,6 339683,2
Bảng tổng kết cân bằng vật chất dành cho bao bì được thể hiện ở bảng 4.5 sau
Bảng 4.5 Tổng kết cân bằng vật chất cho bao bì STT Loại bao bì
Khối lượng sử dụng (bao, thùng/h)
Khối lượng sử dụng (bao,thùng/ca)
Khối lượng sử dụng (bao, thùng/ngày)
4.3.2 Tính cân bằng cho dây chuyền sản xuất cua que
Nguyên liệu phụ: nước chiết cua, lòng trắng trứng, tinh bột, đường, muối, bột ngọt, surelesting, carrageenan, carramin, chất xơ (sợi bầu)
4.3.2.1 Tính cân bằng cho nguyên liệu chính
Sản phẩm cua que với năng suất là:
8 tấn surimi/h = 1,25 tấn surimi/h = 1250 kg surimi/h Công thức tính khối lượng nguyên liệu đi ra ở mỗi công đoạn:
Gnr: lượng nguyên liệu ban đầu của công đoạn thứ n
Gnr: lượng sản phẩm tạo thành ở công đoạn thứ n xn: Hao hụt của công đoạn thứ n so với công đoạn n – 1 Lượng nguyên liệu hao hụt ở mỗi công đoạn:
Tỷ lệ hao hụt ở từng công đoạn chế biến thể hiện ở bảng 4.6 sau a Công đoạn tiếp nhận nguyên liệu
Lượng nguyên liệu vào công đoạn tiếp nhận nguyên liệu:
Lượng nguyên liệu ra công đoạn tiếp nhận nguyên liệu:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M1 = 1250 – 1225 = 25 (kg/h) b Công đoạn cắt lát
Lượng nguyên liệu vào công đoạn cắt lát:
Lượng nguyên liệu ra công đoạn cắt lát:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
Bảng 4.6 Tỷ lệ hao hụt ở từng công đoạn chế biến
STT Công đoạn Tỷ lệ hao hụt (%)
14 Bảo quản 0,5 c Công đoạn xay, trộn phụ gia
Lượng nguyên liệu chính vào công đoạn xay, trộn phụ gia:
Sơ đồ phối trộn phụ gia: m
Hình 4.2 Sơ đồ phối trộn phụ gia
Với G3cv: là lượng nguyên liệu chính đi vào công đoạn xay, trộn phụ gia m : là lượng phụ gia đi vào công đoạn xay, trộn phụ gia
G3v: là tổng lượng nguyên liệu đi vào công đoạn xay, trộn phụ gia
Tổng lượng nguyên liệu vào công đoạn này:
Các phụ gia sử dụng là: nước chiết cua 10%, lòng trắng trứng 5%, tinh bột 2%, đường 1%, muối 1%, bột ngọt 0,3%, surelesting 0,5%, carrageenan 0,6%, carramin
Nguyên liệu chính Nghiền trộn Nguyên liệu đi vào công đoạn xay, nghiền trộn Phụ gia
Tổng tỷ lệ phụ gia so với nguyên liệu chính là: 20,9%
Suy ra tổng lượng nguyên liệu vào công đoạn xay, trộn:
Lượng nguyên liệu ra công đoạn xay, trộn phụ gia:
Lượng nguyên liệu hao hụt trong công đoạn xay, trộn phụ gia:
M3 = 1458,81 – 1429,63 = 29,19 (kg/h) d Công đoạn cán mỏng
Lượng nguyên liệu vào công đoạn cán mỏng:
Lượng nguyên liệu ra công đoạn cán mỏng:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M4 = 1429,63 – 1408,19 = 21,44 (kg/h) e Công đoạn gia nhiệt sơ bộ
Lượng nguyên liệu vào công đoạn gia nhiệt sơ bộ:
Lượng nguyên liệu ra công đoạn gia nhiệt sơ bộ:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M5 = 1408,19 – 1380,03 = 28,16 (kg/h) o Công đoạn cuốn sợi
Lượng nguyên liệu vào công đoạn cuốn sợi:
Lượng nguyên liệu ra công đoạn cuốn sợi:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M6 = 1380,03 – 1373,13 = 6,90 (kg/h) p Công đoạn bọc màu
Lượng nguyên liệu chính (hỗn hợp surimi) vào công đoạn bọc màu:
Tại công đoạn này, ta bổ sung chất tạo màu để tạo màu cho sản phẩm Lượng chất tạo màu là 0,1% so với nguyên liệu vào
Vậy tổng khối lượng nguyên liệu vào là:
G7v = G7cv + 0,1%×G7cv = 1,001×G7cv = 1,001 × 1373,13 = 1374,50 (kg/h) Lượng nguyên liệu ra khỏi công đoạn bọc màu:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M7 = 1374,50 – 1367,63 = 6,87 (kg/h) q Công đoạn hấp chín
Lượng nguyên liệu vào công đoạn hấp chín:
Lượng nguyên liệu ra công đoạn hấp chín:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M8 = 1367,63 – 1353,95 = 13,68 (kg/h) r Công đoạn làm nguội
Lượng nguyên liệu vào công đoạn làm nguội:
Lượng nguyên liệu ra công đoạn làm nguội:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M9 = 1353,95 – 1347,18 = 6,77 (kg/h) s Công đoạn cắt khúc
Lượng nguyên liệu vào công đoạn cắt khúc:
Lượng nguyên liệu ra công đoạn cắt khúc:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M10 = 1347,18 – 1340,44 = 6,74 (kg/h) t Công đoạn cấp đông
Lượng nguyên liệu vào công đoạn cấp đông:
Lượng nguyên liệu ra công đoạn cấp đông:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M11 = 1340,44 – 1313,63 = 26,81 (kg/h) u Công đoạn bao gói:
Lượng nguyên liệu vào công đoạn bao gói:
Lượng nguyên liệu ra công đoạn bao gói:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M12 = 1313,63 – 1307,06 = 6,57 (kg/h) v Công đoạn dò kim loại:
Lượng nguyên liệu vào công đoạn dò kim loại:
Lượng nguyên liệu ra công đoạn dò kim loại:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
M13 = 1307,06 – 1303,79 = 3,27 (kg/h) w Công đoạn bảo quản
Lượng nguyên liệu vào công đoạn bảo quản:
Lượng nguyên liệu ra công đoạn bảo quản:
Lượng nguyên liệu hao hụt:
4.3.2.2 Tính cân bằng vật chất cho nguyên liệu phụ
Lượng nguyên liệu chính đi vào công đoạn xay, trộn phụ gia:
Lượng phụ gia cần sử dụng được tính theo công thức:
Trong đó: yi là tỷ lệ phụ gia phối trộn theo nguyên liệu cá (%) k: là tỷ lệ hao hụt của phụ gia khi xử lí (%)
Bảng 4.7 Tỷ lệ phối trộn và tỷ lệ hao hụt các phụ gia
STT Tên phụ gia Tỷ lệ phối trộn với nguyên liệu chính (%) Tỷ lệ hao hụt (%)
Lượng nước chiết cua cần sử dụng:
Lượng lòng trắng trứng sử dụng:
Lượng tinh bột cần sử dụng:
Lượng đường cần sử dụng:
Lượng muối cần sử dụng:
Lượng bột ngọt cần sử dụng:
Lượng surelesting cần sử dụng:
Lượng carrageenan cần sử dụng:
Lượng carramin cần sử dụng:
Lượng chất xơ cần sử dụng:
4.3.2.3 Tính lượng bao bì sử dụng a Bao bì trực tiếp
Ta chọn loại bao bì LDPE – PE mật độ thấp, tỉ trọng = 0,91– 0,925 g/cm 3
Một thanh cua theo thị trường phổ biến có khối lượng là 12,5g Ta sẽ đóng gói có khối lượng là 250g vậy trong 1 gói có:
Khối lượng sản phẩm trước khi đem đi bao gói là: G13= 1313,63 (kg/h) Vậy số thanh cua sản xuất trong 1 giờ là:
Số bao bì cần sử dụng là:
20 ≈ 5255 bao bì/h Giả sử rằng tỷ lệ bao bì hao hụt là 2%
Số lượng bao bì thực tế cần dùng là:
Mỗi bao bì có 1 nhãn dán, do đó số nhãn dán bằng với số bao bì
Tỷ lệ hao hụt là 2%
Do đó số nhãn dán cần dùng là Nndt = 5362 nhãn/h c Bao bì gián tiếp
Sử dụng thùng carton đóng 40 gói/thùng
Giả sử hao hụt thùng là 2%
Lượng thùng cần dùng thực tế là:
Tổng kết quá trình cân bằng vật chất
Bảng 4.8 Bảng tổng kết cân bằng vật chất cho nguyên liệu chính
Nguyên liệu vào (kg/ca)
Nguyên liệu vào (kg/ngày)
Bảng 4.9 Bảng tổng kết cân bằng vật chất cho phụ gia STT Tên phụ gia
Khối lượng sử dụng (kg/h)
Khối lượng sử dụng (kg/ca)
Khối lượng sử dụng (kg/ngày)
Tổng kết cân bằng vật chất cho bao bì được thể hiện ở bảng 4.10
Bảng 4.10 Cân bằng vật chất cho bao bì sử dụng STT Loại bao bì
Khối lượng sử dụng (bao, thùng/h)
Khối lượng sử dụng (bao,thùng/ca)
Khối lượng sử dụng (bao, thùng/ngày)