Đề tài Thiết kế phân xưởng sản xuất cá khô

được xác định bằng thành phần hoá học của nó. Ngoài thành phần quan trọng nhất là: protein còn phải kể đến lipid, mỡ, chất khoáng, vitamin… Thành phần hóa học Thành phần hóa học của cá phụ thuộc giống loài, mùa vụ khai thác, thời tiết, thời kỳ sinh trưởng… Theo tài liệu của Viện nghiên cứu nghề cá Liên Xô, thành phần hóa học của cá có thể tóm tắt như sau: Bảng 4: Thành phần hóa học của cá Thành phần Trị số tối thiểu (%) Trị số tối đa (%) Nước 48,0 85,1 Protid 10,3 24,4 Lipid 0,1 54,0 Muối vô cơ 0,5 5,6 Từ những số liệu trên cho thấy sự biến đổi về hàm lượng các thành phần hóa học trong mô cơ của cá là khá lớn, khác với mô cơ của động vật trên cạn. Protein của cá Nguồn sinh vật biển đang cung cấp cho nhân loại trên 20% tổng nhu cầu protein. Giá trị và ý nghĩa dinh dưỡng của protein cá cũng giống như protein thịt động vật trên cạn, nghĩa là protein của thịt cá có đầy đủ và cân đối các loại acid amin không thay thế. Thịt cá có khẩu vị đặc trưng, dễ tiêu hóa, dễ hấp thu. Bảng 5: Hàm lượng acid amin trong protein cá và protein thịt bò như sau Acid amin Hàm lượng acid amin không thay thế (g/100g protein ) Trong thịt bò Trong thịt cá Histidin 3,4 3,5 Lytin 8,9 9,1 Itoloxin 5,7 5,0 Loxin 7,6 9,2 Metionin + cystein 4,0 4,1 Phenylatanin + tysoxin 5,6 8,8 Trytophan 1,4 1,4 Treonin 4,5 5,5 Valin 3,0 6,1 Lipid của cá Trong thịt cá lượng lipid là thành phần quan trọng sau protein. Hàm lượng mỡ này phụ thuộc vào loài, giống, địa điểm và mùa vụ khai thác. Mỡ cá chứa nhiều acid béo không no có nhiều nối đôi nên dễ bị ôxi hóa, dễ bị tối màu và có mùi ôi khét. Đây là điểm khác biệt với mỡ động vật trên cạn. Trong dầu gan một số loài cá (nhám, đuối, thu,…) có hàm lượng vitamin A đặc biệt cao và là nguồn nguyên liệu để khai thác loại vitamin quý này. Muối vô cơ của động vật thủy sản Lượng muối khoáng trong thịt cá không lớn, chiếm từ 1-3% lượng chất khô nhưng lại rất cần thiết cho cơ thể con người: P, Mg, K, Ca, Na, Fe, Cu, Mn, I2, … Những chất này có giá trị sinh lý quan trọng. Bảng 6: Hàm lượng trung bình của các nguyên tố trong phần ăn được của cá (mg%) Nguyên tố Hàm lượng Nguyên tố Hàm lượng Nguyên tố Hàm lượng K 300 Mg 25 F 0,5 Cl 200 Ca 15 As 0,5 P 200 Fe 1,5 Cu 0,1 S 200 Mn 1 I 0,1 Na 65 Zn 1 Vitamin Động vật thủy sản là nguồn thực phẩm quý vì ngoài những chất dinh dưỡng cơ bản như: protein, lipid, khoáng,… còn có một lượng vitamin phong phú, đặc biệt là vitamin A và D. ngoài ra còn có vitamin thuộc nhóm B và E. Bảng 7: Hàm lượng vitamin trong phần ăn được của cá Vitamin Đơn vị Hàm lượng trung bình Phạm vi biến động A D E mg% mg% mg% 25 15 12 10 - 1000 6 - 30 4 – 35 B1 B2 Acid nicotinic B12 Acid pantothenic B6 Biotin Acid folic C mg% mg% mg% mg% mg% mg% mg% mg% mg% 50 12 3 1 0,5 500 5 80 3 10 - 100 40 - 700 0,5 - 12 0,1 - 15 0,1 - 1 50 - 100 0,001 - 8 71 - 87 1 - 20 Số vitamin này phân bố không đều trong các cơ quan của cá. Một lượng lớn vitamin nhóm A và D ở trong mỡ và gan, nhóm vitamin B có trong gan cá và mắt cá. Như vậy, cá là nguồn thức ăn rất cần thiết cho cơ thể con người. Các sản phẩm chế biến từ cá rất đa dạng và đã trở thành món ăn truyền thống quen thuộc với con người. Thành phần khối lượng Thành phần cấu trúc của cá thay đổi tùy thuộc vào giống loài, tuổi tác, giới tính, thời tiết, môi trường sinh sống, mùa vụ,….Thành phần cấu trúc của cá được chia thành 2 phần: ăn được và không ăn được. Cá càng lớn có phần ăn được càng nhiều. Bảng 8: Thành phần hóa học thịt của một số loài cá thường đánh bắt được STT Tên cá Protein (%) Lipid (%) Tro (%) Nước (%) 1 Nục chuối 24,21 1,49 72,9 2 Trích lắm 22,34 2,00 76,13 3 Trích xương 21,6 2,07 1,10 77,00 4 Chỉ vàng 21,4 1,59 1,10 79,00 5 Đuối 20,80 0,87 1,00 80,80 6 Thu vạch 20,90 1,02 1,53 77,20 7 Bơn ngô 20,80 2,41 1,40 78,8 8 Song tro 20,9 1,40 1,15 80,6 9 Song gió 20,7 1,13 1,27 76,9 10 Bạc má 20,0 1,80 1,86 77,0 11 Chuối đất 19,5 0,48 77,5 12 Bò 18,6 0,53 1,25 79,0 13 Đù bạc 18,40 1,18 1,03 80,7 14 Giò 17,4 2,45 1,07 81,5 15 Mòi 15,77 4,14 1,49 80,75 16 Tráp vàng 19,34 1,34 1,34 78,89 Bảng 9: Thành phần đạm (nitơ toàn phần) của các loài cá nhỏ tính theo gam trên 1kg cá đã trừ xương, vảy. STT Tên cá Trọng lượng con (g) Nitơ toàn phần (g/kg cá) 1 Bơn 200 24,50 2 Mồi 500 23,45 3 Nục sò @100 23,40 4 Hồng dải đen 120-155 22,05 5 Cá lượng < 200 21,52 6 Trác dài vây đuôi 60-100 21,52 7 Bơn 20 21,50 8 Đuối 330 21,64 9 Đù 120-170 21,35 10 Chim An Độ 60-80 21,04 11 Chuồn đất 10-40 22,22 12 Trích xương 20,30 13 Bò ông lão 300 19,60 14 Bò biền 500 19,45 15 Hồng 150 19,88 16 Rô biền 30-50 18,00 Những biến đổi của cá sau khi chết Động vật thủy sản sau khi chết xảy ra hàng loạt biến đổi phức tạp trong cơ thể, đặt biệt là các biến đổi sâu sắc về hóa học. Đó là quá trình phân giải tự nhiên dưới xúc tác của các enzym có trong các mô và sự hoạt động của vi sinh vật nhiễm từ môi trường. Kết quả protein, chất béo bị phân hủy và đến một mức độ nào đó nguyên liệu biến chất hoàn toàn và không thể sử dụng được nữa. Sự biến đổi đó gồm các quá trình: + Sự tiết nhớt ra ngoài cơ thể + Sự phân giải glycogen + Sự tê cứng của mô cơ + Quá trình tự phân + Sự thối rửa Các quá trình này xảy ra không theo thứ tự, có thể là song song nhau. Ngoài hiện tượng tiết nhớt ra, các quá trình biến đổi xảy ra trong mô cơ của cá hoàn toàn giống sự biến đổi trong mô cơ của thịt động vật sống trên cạn, nhưng với tốc độ nhanh hơn nhiều. Do đó trong chế biến cá người ta chỉ sử dụng nguyên liệu ở trước và trong giai đoạn tê cứng. Giới thiệu về quá trình sấy thực phẩm Đặc điểm của quá trình sấy thực phẩm Sấy là quá trình tách ra một lượng lớn nước hiện diện trong thực phẩm bằng việc sử dụng nhiệt. Nước được tách ra bằng sự bốc hơi hoặc thăng hoa. Sấy nhằm mục đích: Kéo dài thời gian bảo quản bằng việc hạ thấp aw. Giảm khối lượng và thể tích sản phẩm (giảm diện tích kho và giảm chi phí vận chuyển). Làm cho sản phẩm trở nên tiện dụng hơn với người tiêu dùng. Quá trình sấy thực phẩm là một trong các phương pháp bảo quản thực phẩm lâu đời nhất. Là sự lựa chọn bên cạnh tiến trình đóng hộp và lạnh đông. Đơn giản, an toàn và dễ thực hiện. Quá trình này có thể áp dụng tiến hành sấy thực phẩm liên tục suốt cả năm. Chiếm ít không gian sản xuất. Không đòi hỏi hệ thống lạnh. Tác dụng của quá trình sấy Sấy làm tách ẩm khỏi thực phẩm. Do đó, vi khuẩn, nấm men và nấm mốc không thể phát triển và làm hư hỏng thực phẩm. Sấy làm giảm hoạt tính của các enzym nhưng không khử được hoàn toàn hoạt tính của chúng. Các kỹ thuật sấy Sấy bằng không khí nóng. Sấy chất rắn: tủ sấy, sấy bom nhiệt, sấy băng tải, sấy tầng sôi… Sấy chất lỏng: sấy phun, sấy trống. Sấy thăng hoa: sử dụng cho cả chất rắn và chất lỏng. Sấy bằng vi sóng. Các phương pháp sấy thường ứng dụng cho thủy sản: Sấy bằng năng lượng mặt trời (phơi). Sấy bằng máy sấy (tủ sấy, máy sấy ngược dòng, máy sấy đối lưu, máy sấy tiếp xúc). Sấy bằng cách khử nước. Sấy bằng máy sấy bên trong xưởng: Thời gian sấy ngắn hơn. Có thể sấy suốt năm và xuất khẩu đều đặn. Sản phẩm ổn định về chất lượng và độ ẩm. Ngăn ngừa ruồi và côn trùng gây bẩn sản phẩm. Sử dụng nguồn năng lượng độc lập tại chỗ. Sấy bằng năng lượng mặt trời (phơi nắng): Năng lượng mặt trời là một dạng năng lượng cơ bản và quan trọng nhất trong số các nguồn năng lượng có thể thay thế. Việt Nam là nước rất giàu nguồn năng lượng mặt trời. Trước đây, khi chế biến cá khô, người ta thường dùng phương pháp phơi sấy bằng năng lượng mặt trời, vì nó có ưu điểm là phương pháp này rất rẻ tiền. Tuy nhiên, phương pháp này bị lệ thuộc quá nhiều vào thời tiết, không đáp ứng được nguồn hàng đều đặn. Hơn nữa sản phẩm rất dễ bị nhiễm vi sinh vật (do tốc độ sấy rất chậm, nấm mốc dễ phát triển trên bề mặt sản phẩm), chất lượng không ổn định bằng phương pháp dùng máy sấy. Vì thế, hiện nay, một số nhà xưởng đã đầu tư máy sấy để có thể ổn định cho sản xuất. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí Trong quá trình làm khô, sự thay đổi lượng nước trong nguyên liệu phụ thuộc vào các thông số trạng thái của không khí. Khi nhiệt độ không khí càng cao thì lượng nước trong nguyên liệu tách ra càng nhanh, tốc độ khô sẽ nhanh. Nhưng nhiệt độ chỉ nâng cao trong giới hạn cho phép, vì nhiệt độ quá cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm, dễ làm cho cá bị cháy và gây nên sự tạo màng cứng ở lớp ngoài cản trở sự di chuyển của nước từ trong ra. Nhưng nếu làm khô ở nhiệt độ thấp, dưới giới hạn cho phép thì quá trình làm khô sẽ chậm lại dễ dẫn đến sự thối rửa, hủy hoại thịt cá. Nhiệt độ làm khô thích hợp được chọn phụ thuộc vào loại nguyên liệu cá béo hay cá gầy, kết cấu của mô cơ, phương pháp cắt mổ,… Đối với cá gầy sấy ở nhiệt độ cao hơn cá béo. Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí Độ ẩm tương đối của không khí cũng là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến quá trình làm khô, độ ẩm không khí càng lớn thì quá trình làm khô sẽ chậm lại. Để cân bằng ẩm, khuếch tán nội phù hợp với khuyếch tán ngoại và tránh hiện tượng màng cứng, người ta áp dụng phương pháp làm khô gián đoạn tức là vừa sấy vừa ủ. Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng độ ẩm tương đối của không khí trong khi sấy khô cá cắt mổ nguyên con tốt nhất là 50 – 60%. Ảnh hưởng của tốc độ chuyển động của không khí Tốc độ chuyển động của không khí có ảnh hưởng tỷ lệ thuận đến quá trình làm khô. Nếu tốc độ chuyển động của không khí quá lớn sẽ tốn nhiều nhiệt để giữ được nhiệt dộ cần thiết trên nguyên liệu, ngược lại tốc độ gió quá nhỏ thì làm quá trình làm khô chậm lại, dẫn đến sự hư hỏng sản phẩm. Vì vậy phải chọn một tốc độ gió thích hợp. Giai đoạn đầu của quá trình sấy lượng ẩm thoát ra nhiều cần tốc độ gió lớn và ở giai đoạn cuối thì giảm bớt. Đối với cá miếng tốc độ gió trong giới hạn 0,4 – 0,6m/s, đối với cá gầy 1 – 1,5m/s. ngoài ra, hướng gió cũng ảnh hưởng rất lớn tới quá trình làm khô. Ảnh hưởng của kích thước vật liệu Nguyên liệu càng nhỏ, mỏng thì tốc độ làm khô càng nhanh. Tốc độ làm khô tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt và tỷ lệ nghịch với bề dày nguyên liệu. Vì vậy khi làm khô cá phải chọn phương pháp cắt mổ thích hợp để làm khô được nhanh chóng. Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu Nguyên liệu đưa vào làm khô phải xét đến thành phần hóa học như mỡ, nước, protid, chất khoáng, kết cấu tổ chức rắn chắc hay lỏng lẻo, cá tươi hay ươn, mặn hay nhạt,… Dựa vào các yếu tố này ta chọn chế độ làm khô cho thích hợp. Các biến đổi xảy ra trong quá trình sấy Biến đổi vật lý Về khối lượng Do mất nước trong quá trình làm khô, làm cho khối lượng cá giảm xuống. Sự giảm này đúng ra bằng lượng nước mất đi nhưng thực tế lại nhỏ hơn, nguyên nhân là do trong quá trình làm khô một số thành phần hóa học của cá bị oxy hóa làm cho khối lượng tăng lên chút ít. Hiện tượng này rõ nhất trong trường hợp phơi, quá trình sấy kéo cá. Về thể tích Thể tích nguyên liệu co rút lại, mức độ co rút phụ thuộc phương phàp làm khô. Đúng ra thể tích của nguyên liệu giảm đi bằng với thể tích của nước mất đi, nhưng thực tế lại nhỏ hơn. Nguyên nhân là kết cấu tố chức của thịt cá là thể keo xốp nên khi nước mất đi, các khoảng trống của mô cơ vẫn tồn tại, hoặc chỉ co rút phần nào. Đặc biệt khi sấy chân không và sấy thăng hoa thì thể tích co rút càng ít. Về màu sắc và mùi vị Nguyên liệu phơi khô bị oxy hóa, các sắc tố bị khử, mặt khác là do nước mất đi làm cho nồng độ chất khô tăng lên, sản phẩm sẽ có màu đậm hơn và mùi khét hơn. Về điểm đóng băng Quá trình làm khô càng tiến triển thì điểm đóng băng của thịt cá càng giảm, vì nhiệt độ đóng băng phụ thuộc vào hàm lượng chất khô trong nguyên liệu. Sự biến đổi về tổ chức của nguyên liệu Tùy thuộc từng phương pháp làm khô, nhưng nói chung đều làm tổ chức của nguyên liệu co rút lại chặt chẽ hơn. + Phương pháp sấy bằng không khí nóng: do quá trình làm khô chậm nên cấu trúc cơ thịt chặt chẽ, khả năng hút nước phục hồi kém, ăn cảm giác khô cứng và dai. + Phương pháp sấy chân không: quá trình khử nước nhanh chóng nên cấu trúc tương đối xốp. + Phương pháp sấy thăng hoa: do nước đông kết lại rồi thăng hoa nhanh chóng nên để lại các khoảng trống trong tổ chức cơ thịt, làm sản phẩm rất xốp, mức độ hút nước tốt và phục hồi lại được gần giống với trạng thái ban đầu. Nguyên nhân gây ra sự khác nhau về tổ chức đó là do: + Kết cấu hiển vi của các sợi cơ bị sắp xếp lại khác nhau và mỗi loại cấu trúc của sợi cơ có tính chất vật lí nhất định. + Trạng thái và tính chất của các chất tạo nên sợi cơ có sự biến đổi khác nhau. Khả năng hút nước của sản phẩm phụ thuộc vào cấu trúc của protein. Trong quá trình làm khô bằng gia nhiệt đã làm biến tính protein và thay đổi cấu trúc, do vậy sản phẩm khô khó phục hồi được như trạng thái tươi như ban đầu. Mức độ dai của sản phẩm phụ thuộc vào sự tăng lên của số lượng liên kết trong phân tử protein bao gồm liên kết hydro, liên kết ion, …., hoặc liên kết giữa các chất dẫn xuất của protein biến tính. Sự biến đổi về hóa học Sự thối rửa và oxi hóa của lipid Phụ thuộc vào: + Thời gian làm khô: càng dài thì biến đổi càng lớn do sự hoạt động của VSV và enzym, sự oxi hóa tăng làm biến đổi không tốt về màu sắc và mùi vị. + Phương pháp làm khô: làm khô ở áp suất thường thì sản phẩm dễ bị oxi hóa và thối rữa hơn so với điều kiện chân không hay chân không thăng hoa. * Sự thủy phân lipid: Phản ứng thủy phân lipid có thể xảy ra khi không có enzyme xúc tác. Ở nhiệt độ thường, phản ứng này xảy ra rất chậm, nhưng khi có enzyme thì phản ứng xảy ra rất nhanh. Enzym lipaza có thể có sẵn trong nguyên liệu hoặc do VSV ở ngoài mang vào. Lipid bị thủy phân thành glyceryl, acid béo và sản phẩm khác, đặc biệt acid butyric bị thủy phân tạo mùi ôi khó chịu. Hiện tượng thủy phân có thể xảy ra ở giai đoạn đầu của luộc và hấp, hoặc ở giai đoạn đầu của quá trình làm khô. * Sự oxy hóa lipid: Quá trình oxy hóa lipid xảy ra nhanh chóng khi lipid tiếp xúc với không khí và nhiệt độ cao, tạo ra hydroperoxit, aldehyt, ceton, axit mono và dicacboxylic, epoxit … làm cho sản phẩm có mùi ôi, thối, đắng khét giảm giá trị thực phẩm. Quá trình oxi hóa lipid gồm 3 giai đoạn: + Giai đoạn đầu: một vài phân tử lipid (RH) bị oxi hóa tạo gốc tự do. Trong điều kiện gia nhiệt, phản ứng này xảy ra dễ dàng do năng lượng phá vỡ liên kết R – H chỉ khoảng 70 – 100 Kcal/mol. Khi có oxy thì phản ứng mạnh mẽ hơn: Ngoài ra còn các phản ứng tạo gốc tự do khác: + Giai đoạn 2: phát triển gốc hoặc thành chuỗi phản ứng oxi hóa: (1) (2) Phản ứng (1) xảy ra rất nhanh, thực tế không cần năng lượng, còn phản ứng (2) cần năng lượng hoạt hóa rất bé 4 – 12 Kcal/mol. Như vậy gốc RO2 là gốc chủ đạo trong mạch oxy hóa, và phản ứng 2 quyết định tốc độ phản ứng oxi hóa. Sau đó: Dẫn đến phản ứng tạo thành rượu, ceton, hydrocacbon, alhedyt…: R – CH – R + R’O R – C – R + R’OH O O R – CH – R R + R – CHO O Ngoài ra lipid còn bị oxy hóa tạo ra các sản phẩm trùng hợp cao phân tử màu sắc tối sẫm. Trong giai đoạn 2 này, phản ứng oxy hóa lipid là phản ứng dây chuyền vô tận. + Giai đoạn kết thúc: Cắt đứt mạch làm mất gốc tự do: Tốc độ phản ứng của giai đoạn này lớn. Sự đông tụ và biến tính của protein * Làm khô ở áp lực thường Sự biến tính của protein phụ thuộc vào nguyên liệu. Nguyên liệu đã gia nhiệt trước hay đã ướp muối, điều kiện làm khô tốt thì protein biến đổi ít, chất lượng cao vì tác dụng của muối ăn làm cơ thịt được cố định. Đối với cá tươi, protein chủ yếu là myosin và myogen đông đặc ở nhiệt độ 550C và 600C. Khi làm khô ở điều kiện thường, chúng đông tụ dần và biến tính từ protein sợi cơ có tính hòa tan thành trạng thái keo kết tủa, mất tính đàn hồi. * Làm khô bằng phương pháp chân không Protein bị biến đổi nhẹ, chủ yếu ở giai đoạn đông kết, còn giai đoạn thăng hoa hầu như không có biến đổi. Làm khô bằng phương pháp chân không giúp protein sản phẩm ít biến đổi hơn các phương pháp khác. Cá tươi sau sấy chân không thì lượng đạm hòa tan trong nước và muối đều giảm, nhưng làm khô với cá đã tan giá thì lượng đạm đó hầu như không đổi. Sự biến đổi về tỉ lệ tiêu hóa của protein Quá trình làm khô nếu nhiệt độ càng cao thì tỉ lệ tiêu hóa protein càng giảm. Qua nhiều thí nghiệm cho thấy, làm khô ở áp lực thấp, nhiệt độ cao vừa phải và thời gian ngắn sẽ cho tỉ lệ tiêu hóa protein cao hơn ở nhiệt độ thấp và thời gian dài. Sấy ở áp suất 20 mmHg, nhiệt độ 500C, nếu áp suất càng giảm thì tỷ lệ tiêu hóa càng cao. Không nên sấy ở nhiệt độ thấp hơn 300C ở điều kiện thường vì thời gian sẽ kéo dài, ảnh hưởng chất lượng sản phẩm. Sự thay đổi của thành phần chất ngấm ra Mùi vị sản phẩm khô do nhiều nguyên nhân quyết định nhưng trong đó thành phần chất ngấm ra đóng 1 vai trò quan trọng. Trong quá trình sấy khô, do enzym và VSV phân hủy một số chất ngấm ra làm giảm hàm lượng của chúng. Sản phẩm khô mặn hay khô chín cũng tổn thất nhiều chất ngấm ra. Trong quá trình làm khô, hàm lượng acid amin tự do lúc đầu giảm, nhưng sau đó tăng lên tương đối. Quá trình sấy khô càng dài thì tổn thất chất ngấm ra càng lớn, mùi vị càng giảm. Quá trình tự chín của cá phơi khô Người ta làm khô cá ngoài trời hay trong các lò sấy có quạt gió không khí nóng. Ở nhiệt độ đó, thịt cá không bị biến tính bởi nhiệt và protein ít thay đổi, men trong tổ chức cơ thịt cá không bị phá hoại. Enzym proteaza có ở tất cả các cơ thịt cá sẽ phân giải các phân tử protein lớn, các sản phẩm thủy phân của nó, do đó sự tự chín của cá đã xảy ra. Enzym này ở cơ thịt động vật gọi là cathepxin. Hoạt tính mạnh nhất của acthepxin ở pH = 4 – 5. Sự phân giải vì proteaza xảy ra rất chậm chạp. Các enzym proteaza lúc đầu không có hoạt tính và tồn tại trong các tế bào, khi gặp nhiệt độ thích hợp lúc phơi và cơ thịt được acid hóa bởi acid lactic tích tụ, cũng như khi tồn tại ánh sáng và không khí, thì chúng bắt đầu hoạt động và thủy phân protein. Sự thủy phân protein kéo dài từ 1 – 2 tuần, trong đó có sự phân hủy protein làm tăng các nhóm amin không mong muốn. Tiếp theo là thời kì thủy phân phân giải protein làm cho đạm phi prtotein và acid amin tăng lên. Để làm khô tốt, cần ướp muối nhạt ở nơi mát mẻ, sự khử nước tiến hành từ từ và protein cá ở trạng thái hơi trương lên, các mạch polypeptid có khả năng bị đứt ra, đóng vai trò quan trọng trong sự tự chín của sản phẩm. Quá trình tự chín do men lipaza cũng làm biến đổi sâu sắc chất béo. Trong quá trình phơi, mỡ ở thịt cá chảy ra ngoài tạo thành lớp mỡ gần trong suốt. Lớp mỡ này bị oxi hóa thành màng cứng, đàn hồi. Đồng thời, sự di chuyển của chất béo dọc theo ống mao quản của sợi colagen kéo theo chất keo ra ngoài bề mặt cá, làm thịt nó gần trong suốt, có màu hổ phách. Tốc độ thủy phân chất béo nhanh, nhất là ở trạng thái phân tán. Tốc độ này phụ thuộc vào nhiệt độ (cao), mức độ chiếu sáng và chiều dài bước sóng bức xạ của ánh sáng. Tia tử ngoại có tác dụng mạnh nhất. Trong khi làm khô, ngoài sự khử nước và tự chín của thịt cá, còn có sự thủy phân, oxi hóa và làm khô của mỡ cá. Biến đổi của thịt cá khi sấy ở nhiệt độ cao Làm khô cá ở nhiệt độ cao là phương pháp tách nước ở nhiệt độ 80 – 1200C. Lượng ẩm sản phẩm không quá 15%. Các quá trình lý hóa xảy ra trong sấy: Khử nước. Phân giải protid, chất béo. Làm đông đặc và biến tính protid: sự phá vỡ màng nước bao quanh các hạt keo của protid và phá vỡ điện tích ngăn cản hạt keo tập trung lại, lúc đó các hạt keo tụ hợp lại, gây hiện tượng đông đặc thuận nghịch. Sự đông đặc sợi cơ protid bắt đầu ở 300C, kết thúc ở 600C khi đã đông đặc được 95% protid hòa tan. Khi protid bị biến tính không thuận nghịch sẽ làm protein đông tụ lại, mất khả năng hòa tan trong nước, dung dịch muối cũng như khả năng trương nở. Màu sắc sợi cơ sẫm lại. Sự đông đặc, biến tính protein xảy ra mạnh nhất ở 600C. Phá hủy các hợp chất hữu cơ kém bền vững (vitamin), khử hoạt tính của men: do tác dụng của không khí ở nhiệt độ cao. Tiêu hao 1 phần chất béo và oxy hóa các acid béo không bão hòa: dưới tác dụng của nhiệt độ cao,chất béo bị nóng chảy, oxy hóa làm chất lượng sản phẩm giảm. Do đó loại cá dùng phương pháp này phải có hàm lượng chất béo < 3%. Nhiệt độ trong quá trình sấy ở giai đoạn đầu thì cao dần, và cuối quá trình thì hạ nhiệt độ thấp hơn, như vậy sản phẩm sẽ không bị cháy, thịt cứng, dòn, mùi vị thơm ngon. Nếu nguyên liệu là bán thành phẩm thì khi sấy ở nhiệt độ cao tương đối ít biến đổi, còn nguyên liệu tươi thì biến đổi rõ rệt, đó là do men và VSV tồn tại trong nguyên liệu. Mùi thơm của sản phẩm khô chủ yếu là do thành phần của các đạm acid monoamin có trong chất ngấm ra. Theo dõi lượng đạm này thì lúc đầu thấy giảm xuống, sau đó lại tăng lên so với khối lượng cá giảm đi. Nhưng dù có tăng lên nữa thì cũng không khôi phục lại mùi vị tự nhiên. Vì vậy, ta nên làm khô với tốc độ nhanh để ít tổn thất chất ngấm ra, bảo đảm mùi vị cá khô thơm ngon. Giới thiệu về sản phẩm cá khô Ý nghĩa phương pháp chế biến Về mặt bảo quản: Lượng nước của hải sản sống, tươi vào khoảng 70 – 80 % là điều kiện thích hợp với sự phát triển của tất cả các loại vi sinh vật. Nếu chúng ta giảm lượng nước trong sản phẩm hải sản tới mức chỉ còn 8 – 10 % thì sự phát triển vi sinh vật sẽ bị kiềm chế. Sản phẩm trong chế biến khô chỉ đạt độ ẩm từ 13 – 16 % (tùy theo sản phẩm) nên chủ yếu chỉ khống chế được sự thối rửa do vi khuẩn gây nên. Về khẩu vị: tạo cảm giác ngon miệng cho người sử dụng Về tiện dụng: chế biến nhanh, dể dàng; chi phí vận chuyển cũng ít hơn so với sản phẩm tươi. Có 2 phương pháp làm khô: Làm khô tự nhiên: Nguyên liệu được phơi ngoài nắng nhiệt độ khoảng 40oC, giàn phơi cao 0.8 – 1m. Thời gian làm khô dài, khó điều khiển, phụ thuộc vào thời tiết… Làm khô nhân tạo (Sấy): Sử dụng các thiết bị sấy, nhiệt độ sấy không quá 65oC, thời gian ngắn, thao tác dễ, diện tích lò ít. Nguyên liệu cho quá trình chế biến Nguồn cung cấp nguyên liệu Có thể thu mua tại các tỉnh, vùng biển. Sau đó, nguyên liệu được chuyên chở về phân xưởng bằng các xe hàng có kho lạnh. Kiểm tra chất lượng của cá nguyên liệu [ 28 TCVN 9 – 74 ] Chỉ tiêu cảm quan : cá tươi dùng để chế biến: Thịt cá: dai, mềm mại, đàn hồi tốt, khó tách khỏi xương. Mùi bình thường của thịt cá. Thân cá: co cứng, để trên bàn tay thân cá không quằn xuống. Mắt cá: nhãn cầu lồi và trong. Miệng cá: ngậm cứng Mang cá: Dán chặt xuống hoa khế, không có nhớt . Vây cá: dính chặt vào thân không có niêm dịch Vảy cá: sáng trắng dính chặt vào da > Loại cá không có vảy da phải trơn bóng. Bụng và hậu môn: Bụng không phình, hậu môn thụt sâu vào, màu trắng nhạt Chỉ tiêu hóa học: cá tươi dùng để chế biến: Hàm lượng nitơ dưới dạng NH3 ( đạm thối ( g ) / kg thịt cá ) : < 0, 5 Độ pH (dùng giấy quỳ đo dung dịch ở mang hoặc ở miệng cá) : 6,8 – 7 Bảo quản nguyên liệu trước khi chế biến Trong khi nhập cá về xưởng để chế biến, nếu lượng cá nguyên liệu nhiều so với kế hoạch sản xuất, ta phải làm lạnh sơ bộ để giữ chất lượng của cá. Tuy nhiên, để chế biến sản phẩm khô, tốt nhất ta phải dùng nguyên liệu tươi và không dùng nguyên liệu cá đông lạnh. Phương pháp ướp lạnh sơ bộ có thể dùng kho lạnh hay nước đá để bảo quản. Bảo quản bằng kho lạnh là một phương pháp có chi phí đầu tư và sử dụng cao nên thường được dùng vào những tháng mà nguồn nguyên liệu không ổn định. Khi vào mùa thu hoạch, nguồn nguyên liệu dồi dào và khá ổn định, phương pháp sử dụng nước đá được ưu tiên vì nó là phương pháp đơn giản và rẻ tiền nhất. Tốc độ và hiệu quả làm lạnh phụ thuộc vào lượng nước đá cho vào, hình dạng, kích thước và nhiệt độ môi trường xung quanh. Khi nước đá tan sẽ làm cho nhiệt độ của nguyên liệu hạ xuống. Nước đá tan chảy ra đồng thời tẩy đi chất nhớt nhiễm bẩn và vi sinh vật bám trên nguyên liệu. Bảo quản bằng nước đá với nhiệt độ từ 0-2oC có thể giữ chất lượng cá được từ 3-5 ngày. Để tăng khả năng làm lạnh của nước đá, có thể dùng hỗn hợp nước đá và muối ăn để bảo quản. Cứ cho 1 lớp hỗn hợp muối đá rồi cho một lớp cá ướp vào thùng bảo quản. Nên sử dụng nước đá vảy, nước đá vụn để hạ thấp nhiệt độ của nguyên liệu xuống nhanh chóng. Tùy theo tỷ lệ pha trộn giữa nước đá và muối ăn mà ta có các nhiệt độ hạ thấp khác nhau. Bảng 10: Nhiệt độ của hỗn hợp muối đá Hàm lượng nước đá (%) Hàm lượng muối ăn (%) Nhiệt độ đạt được (oC) 100 95 90 85 80 75 0 5 10 15 20 25 0 -2.5 -6.6 -11.6 -16.6 -21.1 Vậy, theo bảng trên, hàm lượng muối càng cao thì nhiệt độ càng hạ thấp. Nhưng trên thực tế, vì tránh làm cho nguyên liệu bị nhiễm mặn nên lượng muối thường dùng trong sản xuất là vào khoảng 15-20% so với nước đá, và lượng nước đá là 100-128% so với lượng cá. Kết cấu tổ chức cơ thịt của nguyên liệu thủy sản rất mềm nên khi ướp đá không nên chất đống cao vì dễ làm tổn thương nguyên liệu. Sản phẩm cá khô Một số sản phẩm cá khô Có nhiều loại sản phẩm cá khô: khô sống, khô chín, khô nhạt, khô mặn, cá khô xông khói,…nhằm thỏa mãn khẩu vị người tiêu dùng. + Khô sống: Là nguyên liệu tươi đưa chế biến khô, trước khi sử dụng phải qua chế biến nhiệt: nướng, chiên,… Khô cá sặc Khô cá tra Khô cá thiều Khô cá đuối Khô cá cơm Khô cá basa philê Khô cá chỉ vàng Khô cá đục Cá bống ghép tẩm gia vị Cá chai tẩm mè Khô sống có thể nhạt (không muối) hoặc được muối mặn có hoặc không có gia vị khác. + Khô chín: Chế biến từ nguyên liệu đã qua xử lý nhiệt rồi sấy khô, hoặc sấy khô xong rồi xử lý nhiệt trước khi bao gói. Khô chín có thể được sử dụng trực tiếp (ăn liền). Loại này có các dạng: Nguyên liệu qua chần hay luộc, nướng rồi sấy khô như cá sụn, cá nhám, cá ngừ, cá thu,… Nguyên liệu tươi làm khô rồi nướng tẩm gia vị trước khi bao gói như mực, cá đuối khô ăn liền. Khô chín cũng có loại mặn, nhạt, có hoặc không có gia vị. Khô mặn: Là nguyên liệu tươi đem ướp muối rồi sau đó tiếp tục làm khô. Sản phẩm này có độ mặn cho nên bảo quản được lâu, nhưng cũng dễ hút ẩm làm cho sản phẩm ẩm ướt nếu không được bao gói trong bao bì chống ẩm tốt. Cá khô xông khói: Cá được làm khô kết hợp với xông khói. Khói được tạo ra từ một số gỗ đặc biệt có tác dụng sát trùng và tạo mùi đặc trưng cho sản phẩm. Cá khô xông khói rất bền vững trong bảo quản, có mùi vị thơm ngon đặc trưng, tuy nhiên chưa quen thuộc với người tiêu dùng Việt Nam. Sản phẩm cá khô tẩm gia vị: Trên thị trường thủy sản ở miền nam nước ta từ hơn 20 năm qua đã có sản phẩm khô cá thiều ướp gia vị, một loại thức ăn gia vị, ăn chơi trong các buổi tiệc rượu. Khô được làm từ filet cá thiều ướp với gia vị và phụ gia khác như đường, mạch nha,… Sau khi nướng sản phẩm có màu nâu vàng nhạt, mùi thơm hấp dẫn và vị ngon, cấu trúc hơi dai, giòn, rất được ưa chuộng. Vài năm gần đây mặt hàng cá khô tẩm gia vị được phát triển cho những loại cá có kích thước nhỏ hoặc có giá trị thấp, các loại cá kém ngon thuộc loại cá gầy như cá nhám, cá mực, cá đuối, cá đục, cá chỉ vàng,… Sản phẩm này đang được sự chú ý của thị trường trong và ngoài nước. Khô cá mè Ưu điểm của sản phẩm cá khô tẩm gia vị: + Làm tăng giá trị sử dụng của cá khô, đáp ứng tốt về khẩu vị của người sử dụng. + Tiết kiệm thời gian cho người tiêu dùng khi chế biến để sử dụng. Ngoài khô cá thiều, khô cá chỉ vàng tẩm gia vị, ngoài việc chọn nguyên liệu cá thích hợp, còn chú ý chọn các loại phụ gia cho vào bao gồm: + Nhóm tạo vị: đường saccaroza, mạch nha, muối (NaCl), bột ngọt,… + Nhóm chất tạo cấu trúc: polyphosphate, sorbitol, maltodextrin,… + Nhóm chất bảo quản chống vi sinh vật: muối benzoate, sorbate, nitrite. + Chất chống oxy hóa chất béo: Na2S2O5, vitamin C… Chỉ tiêu đánh giá sản phẩm cá khô [ TCVN 6175 : 1996 ] Bảng 11: Chỉ tiêu cảm quan Tên chỉ tiêu Yêu cầu Dạng bên ngòai Màu sắc Mùi Vị Trạng thái Tạp chất Khô, rời, không có nội tạng Màu đặc trưng Đặc trưng cho sản phẩm, có mùi thơm tanh tự nhiên của cá, không có mùi lạ Đặc trưng cho sản phẩm, không có vị lạ thường có vị ngọt không mặn Khô, mình còn nguyên tỉ lệ rụng đầu không quá 10 % Không có Bảng 12: Chỉ tiêu hóa học Tên chỉ tiêu Mức tối đa Độ ẩm ( % ) Hàm lượng nitơ bazơ bay hơi ( mg / kg ) Các chất bảo quản ( mg / kg ) : Acid sorbic Muối phốtphát và các dẫn xuất Muối bisunfit Chất phụ gia ( % KL ) – monosodium L – Glutamat 13 – 16 30 1000 5000 30 0.4 Bảng 13: Chỉ tiêu vi sinh Tên chỉ tiêu Mức yêu cầu ( số khuẩn lạc có trong 1 gam sản phẩm ) Tổng số VKHK Tổng số E.coli, Staphylococus, Salmonela, Shigella, Vibrio Parahaemolyticus, Vibrio cholerae... Nấm mốc, nấm men < 50000 <10 Không được có CHƯƠNG II THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁ BÒ KHÔ TẨM GIA VỊ Thuyết minh sơ đồ quy trình công nghệ Nguyên liệu Chọn nguyên liệu chế biến là loại cá bò một gai lưng. Tên tiếng Anh: Unicorn leather jacket Tên khoa học: Aluterus monoceros (Linnaeus, 1758) Cá bò sống ở biển, có quanh năm. Mình cá dẹp, thân hình thoi dài, có lớp da dày màu xám trắng bao bọc bên ngoài. Vây lưng thứ nhất ở ngay trên giữa mắt giống như một gai lớn. Loài cá bò này thịt cá trắng phau, lại thơm, ngon, ngọt và dai như thịt gà, trông hấp dẫn  nên được nhiều người ưa thích. Đặc biệt, xương cá là loại xương sụn, rất mềm. Với những ai thiếu chất canxi, nên ăn luôn xương cá để bổ sung canxi cho cơ thể. Cá bò có thể chế biến món kho, ăn dẻo rất ngon, không thua gì cá lóc kho tộ. Vùng phân bố của cá bò: Ở Việt Nam, cá bò phân bố ở cả 3 miền biển  Bắc, Trung và Nam Bộ nhưng tập trung nhiều nhất ở vùng biển Trung và  Nam Bộ, đặc biệt là ở Phan Thiết, Côn Đảo (Vũng Tàu) và Bình Đại (Bến Tre). Mùa vụ khai thác: cá bò có thể được khai thác quanh năm, tập trung nhiều nhất từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau. Ngư cụ khai thác: ngư cụ thường dùng là lưới kéo đáy. Kích cỡ khai thác của cá: chiều dài của cá vào khoảng 200 – 300mm. Cá bò có thể được chế biến thành nhiều dạng sản phẩm: Chế biến tươi (đông lạnh), cá tẩm gia vị làm khô. Sơ chế - lóc phi lê Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình chế biến. Giới thiệu: Đây là quá trình làm sạch, loại bỏ nội tạng, vây và các phần không sử dụng của nguyên liệu. Thao tác lóc phi lê: Công nhân giữ cá phía trước mặt, bụng cá quay hướng về công nhân. Dao cắt từ sau xương đầu cá đến xương sống lưng, từ đó cắt song song với xương sống lưng, lạng theo sát trục ống và kéo đến đuôi. Lách thịt khỏi xương, phần còn lại dính sát ở xương càng ít càng tốt. Cuối cùng, mũi dao cắt rời miếng phi lê khỏi thân cá và chu trình được thực hiện với mặt thân còn lại. Phải làm cẩn thận để không làm bể nội tạng cá vì nội tạng có chứa rất nhiều vi sinh vật. Sau đó, miếng phi lê được đặt trên thớt, mặt da bên dưới. Công nhân lách mũi dao vào giữa miếng phi lê cá ở phía đuôi, giữ chặt dao và kéo miếng da vửa tách, đồng thời cạnh dao miết vào chỗ tiếp giáp giữa phi lê và da để da dần rơi ra khỏi thịt, góc cạnh dao luôn hơi xiên đối với da. Miếng da cá khi lột ra phải trơn nhẵn, không sù sì. Rửa phi lê Mục đích công nghệ: chuẩn bị Mục đích của quá trình:: Tẩy sạch máu, chất nhớt và các tạp chất khác còn dính. Rửa sạch vi sinh vật còn sót hoặc bị nhiễm trong quá trình cắt mổ. Cắt miếng Mục đích công nghệ: chuẩn bị Mục đích: cắt miếng phi lê thành những miếng có độ dài từ 8-10 cm và có độ dày thích hợp. Miếng cá bò thường khá dày, nên để thuận tiện trong chế biến cá khô ăn liền ta lạng cá thành miếng mỏng có chiều dày khoảng 5-6 mm. Khử tanh Thịt cá thường có mùi tanh khai là do những chất bazơ bay hơi (TMA, NH3, urê…) gây nên. Những chất này một phần tồn tại lúc cá còn sống và một phần tồn tại khi cá chết do sự phân hủy của vi khuẩn. Chúng là những chất gây mùi khó chịu, đồng thời gây độc cho sản phẩm, nên việc khử chúng là rất quan trọng. Để khử tanh người ta dùng acid acetic pha với nước muối 1% và ngâm cá trong dung dịch này. Nồng độ acid acetic thường dùng là 0.1%. Thời gian ngâm khoảng 20 phút ở nhiệt độ bình thường khoảng 30oC. Cứ 1 kg phi lê cá cần dùng 1.5 lít dung dịch ngâm. Sau quá trình khử tanh là quá trình rửa. Quá trình này nhằm mục đích loại bỏ hết acid acetic sau khi đã khử hết mùi tanh khai của cá. Tẩm gia vị Mục đích công nghệ: chế biến. Mục đích của quá trình: Trong quá trình ướp sẽ có sự thẩm thấu qua lại giữa dịch ướp và chất từ trong cá (nước và một số chất hòa tan), sản phẩm có vị thơm ngon hợp khẩu vị với người sử dụng. Tăng giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan cho sản phẩm. Tạo điều kiện ức chế sự phát triển hệ vi sinh vật (nhiễm và có sẵn trong cá) Chuẩn bị gia vị Tùy khẩu vị của mỗi nước, mỗi vùng mà ta có thể pha hỗn hợp gia vị khác nhau. Sau đây là công thức phối trộn đề xuất: Bảng 14: Công thức phối trộn các loại gia vị Loại gia vị Lượng (% khối lượng phi lê) Tiêu Tỏi khô Ớt Ngũ vị hương Đường Nước mắm Benzoat natri TBHQ Sorbitol 1 2 1 0.1 5 3 0.1 0.02 2 Cách tiến hành: Ta khuấy đều hỗn hợp gia vị, đưa dung dịch về nhiệt độ phòng rồi giữ lạnh bằng tủ lạnh. Ướp gia vị Cách tiến hành : Cá sau khi rửa, để ráo ta đặt lên lưới plastic chịu nhiệt. Lưới này nhỏ có khả năng chịu nhiệt được sử dụng cho cả quá trình ướp và làm khô. Kích thước lưới phải vừa với thùng ướp gia vị cũng bằng plastic. Nhúng chìm lưới đã được xếp cá vào thùng ướp. Rót dung dịch gia vị vào theo cạnh của thùng. Sau đó, ta đậy một nắp nhỏ ở trên với đường kính nắp bé hơn đường kính thùng. Có thể đặt vào thùng ướp từ 4 – 5 lưới như hình minh họa: Thùng ướp sẽ được duy trì nhiệt độ trong tủ lạnh ở 8-10oC Thời gian ướp 10–14 giờ. Trước khi lấy lưới ra, ta nghiêng thùng ướp để lấy dung dịch gia vị ra, ấn nắp để vắt dịch. Sấy Mục đích công nghệ: chế biến và bảo quản Mục đích của quá trình: Tiêu diệt vi sinh vật trong nguyên liệu. Tách ẩm, kéo dài thời gian bảo quản. Cách tiến hành: quá trình được chia làm 3 giai đoạn: Làm khô sơ bộ ở 45-50oC trong thời gian khoảng 2 giờ. Sấy ở nhiệt độ 95-110oC trong thời gian khoảng 15 phút. Làm nguội bằng không khí ở nhiệt độ phòng. Cán Mục đích: hoàn thiện sản phẩm. Cán sẽ tạo ra những miếng cá khô phẳng, không quăn mép, độ dày, độ mềm và độ tơi thích hợp. Cân - phân loại – đóng gói Mục đích: hoàn thiện sản phẩm. Mục đích của quá trình: Sản phẩm sẽ được phân loại theo kích cỡ trước khi bao gói, miếng cá nào chưa đủ tiêu chuẩn sẽ loại ra. Sản phẩm được bao gói để bảo vệ sản phẩm bên trong, dễ vận chuyển, lưu kho. Vật liệu bao gói là bao PE, loại 200 g/bao, đóng thùng carton 100 kg (cở 50 bao). Bảo quản : Cá khô dễ hút ẩm nên phải đóng gói ngay sau khi chế biến càng nhanh càng tốt, sử dụng bao bì có khả năng chống thấm nước và tránh tiếp xúc với không khí. Bảo quản trong kho thoáng mát tốt nhất bảo quản lạnh 8 – 10oC có thể sử dụng tủ đông, ẩm khoảng: 75 %. Kho bảo quản phải cao ráo sạch sẽ, xa nơi hồ ao nước đọng. Tránh xuất nhập hàng hóa khi thông hơi thoáng khí vào những ngày mưa, có sương mù, làm như vậy sẽ hạn chế cá khô hút ẩm. Ở nhiệt độ thường thời gian bảo quản không quá 3 tháng, còn ở 5oC không quá 6 tháng. Hình minh họa: Kho bảo quản Sản phẩm Sản phẩm cá bò khô tẩm gia vị Quy cách sản phẩm: Sản phẩm có dạng cá bò tẩm gia vị cán ép mỏng hình oval sấy khô. Sản phẩm được bao gói bên trong bao túi nylon, có thể có nhiều kích cỡ khác nhau (VD: 200g/bao, 100 kg/thùng…). Tuy nhiên, quy cách các sản phẩm có thể thay đổi tuỳ theo yêu cầu khách hàng. Điều kiện bảo quản sản phẩm mà nhà sản xuất đưa ra là -18oC, và hạn sử dụng của sản phẩm là 18 tháng kể từ ngày sản xuất. Cách dùng: Khi dùng, có thể nướng hay ngâm sản phẩm với nước cho mềm rồi rán với dầu thực vật hoặc mỡ lợn, hoặc rim sản phẩm với nước mắm, sau đó có thể dùng với cơm. Tính cân bằng vật chất Giả sử nhà máy hoạt động dựa trên: Năng suất của nhà máy: 500 kg sản phẩm/ngày. Nhà máy làm việc 8giờ / ngày. Độ ẩm nguyên liệu: 78%. Độ ẩm của sản phẩm: 13%. Tỷ lệ khối lượng của phi lê và nguyên liệu ban đầu là 53.5/100. Chấp nhận sự hao hụt trong mỗi khâu là khoảng 2%. Tính khối lượng nguyên liệu Gọi m là khối lượng nguyên liệu cần sử dụng ban đầu. Khối lượng sản phẩm sau quá trình sơ chế, lóc philê, cắt miếng: m x 0.98 x 0.535 Khối lượng sản phẩm sau quá trình rửa 1: m x 0.982 x 0.535 Khối lượng sản phẩm sau quá trình khử tanh: m x 0.983 x 0.535 Khối lượng sản phẩm sau quá trình rửa 2: m x 0.984 x 0.535 Khối lượng sản phẩm sau quá trình tẩm gia vị: m x 0.985 x 0.535 Khối lượng sản phẩm sau quá trình ép ráo: m x 0.986 x 0.535 Khối lượng sản phẩm sau quá trình sấy 1, sấy 2, làm nguội tự nhiên: m x 0.987 x 0.535 x (1- 0.78)/(1-0.13) Khối lượng sản phẩm sau quá trình cán: m x 0.988 x 0.535 x (1- 0.78)/(1-0.13) Khối lượng sản phẩm sau quá trình cân, phân loại: m x 0.989 x 0.535 x (1- 0.78)/(1-0.13) Khối lượng sản phẩm: m x 0.9810 x 0.535 x (1- 0.78)/(1-0.13) = 500 => m = 4523.26 (kg nguyên liệu/ngày) Vậy: Khối lượng nguyên liệu cần sử dụng: m = 4523.26 kg/ngày. Khối lượng sản phẩm sau quá trình cắt miếng: m x 0.98 x 0.535 = 2371.54 (kg/ngày) Khối lượng sản phẩm sau quá trình rửa 1: m x 0.982 x 0.535 = 2324.11 (kg/ngày) Khối lượng sản phẩm sau quá trình khử tanh: m x 0.983 x 0.535 = 2277.63 (kg/ngày) Khối lượng sản phẩm sau quá trình rửa 2: m x 0.984 x 0.535 = 2232.08 (kg/ngày) Khối lượng sản phẩm sau quá trình tẩm gia vị: m x 0.985 x 0.535 = 2187.44 (kg/ngày) Khối lượng sản phẩm sau quá trình ép ráo: m x 0.986 x 0.535 = 2143.69 (kg/ngày) Khối lượng sản phẩm sau quá trình sấy 1, sấy 2, làm nguội tự nhiên: m x 0.987 x 0.535 x (1- 0.78)/(1-0.13) = 531.24 (kg/ngày) Khối lượng sản phẩm sau quá trình cán: m x 0.988 x 0.535 x (1- 0.78)/(1-0.13) = 520.62 (kg/ngày) Khối lượng sản phẩm sau quá trình cân, phân loại: m x 0.989 x 0.535 x (1- 0.78)/(1-0.13) = 510.2 (kg/ngày) Tính khối lượng hỗn hợp gia vị và phụ gia Khối lượng cá đem đi ướp: 2232.08 kg/ngày. Loại gia vị Lượng (% khối lượng phi lê) Khối lượng gia vị sử dụng (kg/ngày) Tiêu Tỏi khô Ớt Ngũ vị hương Đường Nước mắm Benzoat natri TBHQ Sorbitol 1 2 1 0.1 5 3 0.1 0.02 2 22.321 44.642 22.321 2.232 111.604 66.962 2.232 0.446 44.642 Tính thể tích dung dịch khử tanh Cứ 1kg philê cần 1,5 lít dung dịch ngâm. Khối lượng cá đem vào khử tanh: 2324.11 (kg/ngày) Thể tích dung dịch khử tanh: V = 1.5 x 2324.11 = 3486.165 (lít/ngày) Xác định thể tích các thành phần: Khối lượng muối ăn = 0.01x 3486.165 = 34.861 (kg/ngày) Thể tích acid acetic 0,1%: Vacid acetic + VH2O = 3486.165 (lít) = = = 0,001 với m : nồng độ acid acetic trong nước nguyên chất :0% b : nồng độ acid trong dung dịch khử tanh :0,1% a : nồng độ acid axetic nguyên chất :100% Chọn thiết bị Thiết bị chính Thiết bị sấy băng tải Thiết bị sấy dạng băng tải: của Bulgaria có các thông số kĩ thuật sau: Năng suất thành phẩm: 1500 – 1800 kg/ngày Nguyên liệu có độ ẩm từ 85 – 87% sau khi sấy độ ẩm 5 – 7% Bề dày lớp vật liệu sấy: 3 – 10mm Công suất: 16.6 KW Lượng hơi tiêu thụ: 1000 – 1200 kg/h Chiều rộng băng tải: 2000m Số băng tải: 5 Áp suất hơi: 8 atm Lượng nước sử dụng: 0,6 m3 /giờ Vận tốc băng tải: 0,1 – 0,6 m/phút Kích thước tổng thể của thiết bị: Dài: 12100 mm Rộng: 3600 mm Cao: 4950 mm Thiết bị sấy băng tải Lóc philê Gồm bàn lóc philê và dao lóc philê. Kích thước bàn:dài x rộng x cao = 2 x 1 x 0.9 (m). Vật liệu: inox Số bàn sử dụng: 8 bàn. Bàn lóc philê Dao lóc philê Máy rửa cá sau khi lóc phi lê Chọn của hãng Konsorcjum Andziak sp .j ( Bulgaria ) Vật liệu : Nhôm Đường kính trong : 600 mm Đường kính ngoài : 800 mm Kích thước: Dài x rộng x cao = 2.5 x 1.2 x 1.4 (m) Công suất: 1.5 KW Máy rửa cá Cán Mô tả thiết bị: Máy có nhiều cặp trục cán, dùng để cán mỏng và làm mềm con cá hải sản, sau khi đã sấy tẩm gia vị, chuẩn bị cho quá trình tiếp theo là đóng gói thành phẩm. Máy cán được chế tạo thành từng modul có thể tổ hợp thành một máy cán nhiều trục hơn. Trục cán được làm bằng inox SUS 316, khía rãnh dọc theo trục và có góc nghiêng thích hợp để làm giãn dài rộng miếng cá. Hai trục trên và dưới của một cặp trục có góc nghiêng ngược nhau. Khe hở giữa hai trục trên và dưới điều chỉnh được nhờ các núm vít điều chỉnh. Kiểu máy Số cặp trục Kích thước (mm) Công suất MCM-05 5 cặp trục 420x410x780 0.75 KW MCM-10 10 cặp trục 750x410x780 1.2 KW MCM-15 15 cặp trục 1065x410x780 1.5 KW Chọn loại máy của Việt Nam, do công ty TNHH Công nghiệp Nam Phát thiết kế và lắp đặt. Sản phẩm cá bò khô tẩm gia vị mà ta chế biến ở đây là một bán thành phẩm, nên ta chọn loại máy MCM-10 có 10 cặp trục. Máy cán cá Phân loại, cân – bao gói Hệ thống phân loại, cân, bao gói Máy đóng gói chân không: Máy đóng gói chân không Mô tả thiết bị: Máy dán ép bao bì hút chân không (có cả thổi khí mong muốn) nhãn hiệu Fuji Impulse của Nhật Bản, có thể hàn miệng túi có độ rộng từ 30 - 40 cm tuỳ loại máy, thao tác tiến hành đơn giản và nhanh gọn. Giá thành thiết bị: từ 580 – 3300 USD/máy tùy theo công suất. Chọn máy có công suất: 1.5 KW Ưu điểm của thiết bị: Chất lượng máy bền. Hàng của Nhật Bản bảo hành 1 năm. Máy dán ép bao bì vừa có thể hút chân không vừa có thể thổi khí mong muốn vào. Dây may so không đốt nóng liên tục mà dùng xung điện, nên tiết kiệm điện năng và có thể chạy 24/24h mà vẫn không làm nóng máy. Đường hàn bền đẹp, và độ rộng đường hàn mép túi có thể điều chỉnh được (5mm-10mm). Dùng cho nhiều loại bao bì khác nhau (PP,PE..) và có độ dày khác nhau. Thiết bị phụ Băng tải nhập liệu Chiều rộng băng tải: 1000 (mm) Công suất: 0.3 KW Băng tải nhập liệu Băng tải tháo liệu Chiều rộng băng tải: 1000 (mm) Công suất: 0.3 KW Băng tải tháo liệu Thùng chứa trung gian, thùng vận chuyển Kích thước: Dài x rộng x cao = 1.1 x 0.6 x 0.85 (m) Bề sâu: 240 (mm) Thùng chứa trung gian Một số thiết bị khác Bơm: công suất 0.75 KW Hệ thống lạnh: công suất 25KW CHƯƠNG III CHỌN ĐỊA ĐIỂM VÀ THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG Chọn địa điểm xây dựng nhà máy Nguyên tắc khi chọn địa điểm phân xưởng: Gần nguồn nguyên liệu. Diện tích cần đủ và đảm bảo có thể mở rộng sau này. Địa hình tương đối bằng phẳng. Địa điểm gần đường giao thông. Gần nguồn nước, nguồn năng lượng, sử dụng hợp lý phế liệu. Gần khu dân cư để tuyển lựa công nhân và tiêu thụ sản phẩm. Chọn địa điểm đặt nhà máy: Lựa chọn địa điểm xây dựng ở thành phố Vũng Tàu, thuộc tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Vì nơi đây đạt được một số yêu cầu sau: Thành phố Vũng Tàu là một thành phố biển nên đây được xem là nơi có nguồn nguyên liệu dồi dào. Khi xây dựng nhà máy ở đây ta có thể chủ động được nguồn nguyên liệu và giảm chi phí vận chuyển nguồn nguyên liệu cho sản xuất. Hơn nữa, ở một số khu vực thành phố này gần như là một khu công nghiệp, có những nhà máy lân cận, ta có thể tận dụng phế liệu để chế biến thành thức ăn cho cá. Thành phố Vũng Tàu là một thành phố khá lớn, đường sá được quy hoạch rõ ràng, thuận lợi trong giao thông. Từ thành phố Hồ Chí Minh đến Vũng Tàu chỉ mất khoảng 2 giờ đi xe. Dân số trong vùng rất dồi dào, đảm bảo nhân lực cho sản xuất. Khi nguồn hàng dồi dào, kế hoạch xuất khẩu sản phẩm lớn, ta có thể tuyển thêm lao động thời vụ rất dễ dàng. Hơn nữa, thành phố này còn là nơi có truyền thống sản xuất thủy sản lâu đời nên có những công nhân giàu kinh nghiệm. Những năm gần đây, ngành du lịch của tỉnh phát triển rất mạnh. Dựa trên thế mạnh đó, ta sẽ có dịp quảng bá sản phẩm. Không những chỉ có cá bò, biển Vũng Tàu còn có nhiều loài cá khác phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Vì thế, việc thành lập một nhà máy chế biến cá khô là một yêu cầu rất ý nghĩa, nó làm tăng khả năng cạnh tranh và đáp ứng được yêu cầu thị trường. Kết cấu xây dựng Nền Bề mặt nền phải vững chắc, không thấm, dễ thoát nước. Do thường bị nhiễm nhiều vi sinh vật nên nền nhà xưởng phải được thiết kế dễ làm vệ sinh, độ dốc về phía thoát nước. Nền phải được làm bằng vật liệu chịu nước, không hút ẩm, dễ cọ rửa và không bị rạn nứt.Nền thường được làm bằng đá, bê tông và gạch men là thích hợp nhất. Tường Tường bên trong phân xưởng cần phải nhẵn, chắc, không thấm nước, màu sáng để dễ làm vệ sinh. Tại những khu vực xử lí và chế biến thực phẩm tường cần được làm bằng vật liệu dễ cọ rửa, không thấm nước như gạch men, tấm nhựa, tấm kim loại không gỉ... Bề mặt tường phải nhẵn, không rạn nứt và dễ làm vệ sinh, tường phải có màu sáng để dễ nhận ra vết bẩn. Trần nhà Trần nhà cần được thiết kế, xây dựng và tráng phủ nhằm ngăn chặn sự tích tụ bụi, giảm tối đa việc ngưng tụ hơi nước, sự phát triển của nấm mốc, sự bong tróc và dễ cọ rửa. Trần thường ít được làm vệ sinh nên cần được xây dựng để giảm sự tích tụ của bụi. Việc thông thoáng cần được chú trọng hàng đầu để ngăn ngừa nấm mốc phát triển trên trần. Trần được xây bằng vữa xi măng hay bê tông. Việc sử dụng sơn chống nấm mốc cũng là một biện pháp hỗ trợ. Trần phải được cách đất ít nhất 3m, không có khe hở, các vết nối phải được hàn kín, phải có lớp phủ nhẵn, không thấm nước, màu sáng. Cửa Bệ cửa sổ cần nhỏ, dốc vào trong ít nhất 45o, có vách cách đất ít nhất 1m. Tốt nhất là không có cửa sổ. Những nơi cần có cửa sổ hoặc lỗ thông thoáng cần phải có cấu trúc tránh bụi và ruồi. Bệ, khung cửa cần làm bằng vật liệu nhẵn, chịu nước, bên trong cửa sổ phải dốc phải dốc để tiện làm vệ sinh. Tất cả các cửa có thủy sản và sản phẩm thủy sản đi qua phải đủ rộng, dạng tự đóng, được làm bằng vật liệu và kết cấu thích hợp. Cửa phải làm bằng vật liệu không gỉ, bề mặt khung cửa ra vào phải nhẵn và dễ làm sạch. Bề mặt cửa không có sản phẩm đi qua (như lối đi của nhân viên) phải nhẵn để dễ làm vệ sinh. Cửa phải đóng khít để tránh chuột bọ, côn trùng và bụi. Các cầu thang, kiến trúc phụ phải xây dựng và đặt ở vị trí thích hợp để tránh nhiễm bẩn cho trần. Bố trí mặt bằng Chọn diện tích Khu vực nhận nguyên liệu: Chọn diện tích S = 5 x 6 (m) Khu vực sơ chế, lóc philê: Khối lượng trung bình 1 con: khoảng 1 kg/con Khối lượng cá đem vào lóc : 4523.3 kg/ngày » 4523.3 con/ngày Năng suất trung bình của 1 công nhân: Sơ chế: 1 con/phút Lóc philê: 1 con/phút Cắt miếng: 1.5 con/phút Vậy số công nhân cần trong 1 ngày trong khu vực: Sơ chế: 10 công nhân Lóc philê: 10 công nhân Cắt miếng: 5-6 công nhân Chọn kích thước bàn làm việc: dài x rộng = 2m x 1m Một bàn bố trí khoảng 4 công nhân, mỗi bên 2 công nhân Chọn số bàn làm việc khoảng 8 bàn Khoảng cách giữa 2 bàn: 1 m Khoảng cách giữa bàn và tường: 1 m Chiều dài của khu vực lóc philê: D = 2x4 + 1x3 + 1x2 = 13 (m) Chiều rộng của khu vực lóc philê: R = 2x1 + 1x1 +1x2 = 5 (m) Vậy: ta chọn diện tích khu vực là S = 6 x 16 (m) Khu vực rửa philê: Khoảng cách giữa máy và tường: 0.9 m Chiều dài: 2.5 + 1.8 = 4.3 (m) Chiều rộng: 1.2 + 1.8 = 3,2 (m) Chọn diện tích S = 3 x 5 (m) Khu vực khử tanh – rửa: Chọn S = 4.5 x 6 (m) Khu vực ướp gia vị : Chọn S = 4.5 x 6 (m) Khu vực sấy – làm nguội – cán – bao gói Chọn S = 12 x 16 (m) Khu vực sản phẩm : Chọn S = 5 x 6 (m) Khu vực điện : Chọn S = 3 x 5 (m) Khu vực quản lý: Chọn S = 2 x 3 (m) Phòng vệ sinh : Chọn S = 5 x 6 (m) Chiều cao phân xưởng : Chọn H = 8,4 m Bố trí phân xưởng (hình vẽ) Dự kiến số công nhân Số công nhân thực tế : Khu sản xuất Số người cần thiết Thu nhận nguyên liệu Khu lóc philê Rửa philê Khử tanh – rửa Ướp gia vị Sấy – làm nguội – cán – bao gói Kho sản phẩm Khu vực nồi hơi Khu vực điện 4 26 2 4 2 20 4 2 2 Tổng 66 Số công nhân dự trữ: Với : Ct : số công nhân thực tế Ntt : số ngày làm việc thực tế bình quân ( 280 ngày / năm ) Ncd : số ngày làm việc theo chế độ Ncd = : thời gian theo lịch (365 ngày/năm) : số ngày nghỉ chủ nhật (48 ngày/năm) : số ngày nghỉ lễ (12 ngày/năm) Ncd = 305 ngày/năm Vậy số công nhân dự trữ : Chọn 6 người Chọn số người giám sát, kiểm tra: 2 người Vậy tổng số công nhân là : TCN = Ct t + Cd + Cgiám sát = 66 + 6 + 2 = 74 (người) Tính điện nước Tính điện Tính cho thiết bị Tên thiết bị Công suất ( KW ) Số giờ làm việc tối đa (giờ) Tổng điện (KWh) Băng tải nhập liệu Sấy Băng tải tháo liệu Máy đóng gói Cán Rửa philê Bơm Hệ thống lạnh 0.3 16.6 0.3 1.5 1.5 1.5 0.75 25 6 8 6 6 6 6 8 24 1.8 132.8 1.8 9 9 9 6 600 Tổng 769.4 (KWh) Tính điện chiếu sáng : Công suất : P = W x S Với : W : công suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích (W/m2) S : diện tích gian nhà (m2) Khu chiếu sáng S (m2) W (W/m2) P (W) Khu nhận nguyên liệu Khu lóc philê Khu rửa philê Khu khử tanh – rửa Khu ướp gia vị Khu sấy – làm nguội – cán – bao gói Khu sản phẩm Khu quản lí xưởng Khu điện Khu vệ sinh 30 96 15 22.5 22.5 192 30 15 15 30 6 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 6 6 6 6 180 720 112.5 168.75 168.75 1440 180 90 90 180 Tổng 3330 (W) = 3.33 (KW) Tính trong 1 ngày làm việc 8 giờ, lượng điện thắp sáng sử dụng là: 26.64 (KWh) Vậy tổng lượng điện tiêu thụ 1 ngày : = 769.4 + 26.64 = 796.04( KWh ) Tính nước : Nước sinh họat : Trung bình 1 CN sử dụng : 50 lít nước / 1 ngày 74 CN sẽ sử dụng 3700 lít nước / ngày = 3.7 m3 / ngày Nước vệ sinh Thiết bị , dụng cụ : 0.5 m3 / ngày Nước rửa nguyên liệu : Trung bình cần 1.5 m3 / tấn lượng nước cần : = 1.5 x (2.371 + 2.277) = 6.972 m3 / ngày Nước pha dung dịch khử tanh : 3.482 m3/ngày Vậy tổng nước tiêu thụ 1 ngày : 14.154 m3/ngày KẾT LUẬN Việt Nam là nước có nguồn thủy hải sản vô cùng phong phú. Hoạt động chế biến thủy sản không những phục vụ cho nhu cầu trong nước mà còn đem lại nguồn lợi vô cùng to lớn cho quốc gia. Vì thế, việc thiết kế phân xưởng sản xuất cá khô có ý nghĩa vô cùng thiết thực. Với bản thiết kế như trên, nhà máy có thể được xây dựng trên một diện tích không lớn lắm. Sau khi xây dựng, nhà máy có thể đạt được năng suất tương đối (500 kg sản phẩm/ngày), và số lượng công nhân cần sử dụng không nhiều lắm (75 người). Hy vọng sau khi đưa vào hoạt động, nhà máy sẽ đạt được hiệu quả kinh tế cao. TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng, Công nghệ chế biến thực phẩm thủy sản, tập I, II, NXB Nông Nghiệp, 1990. Lương Hữu Đồng, Một số sản phẩm chế biến từ cá, NXB Nông Nghiệp, 1981. PGS. TSKH Lê Văn Hoàng, Cá thịt và chế biến công nghiệp, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. Nguyễn Xuân Thâm, Kỹ thuật chế biến và bảo quản cá. Lê Ngọc Tú, Hóa sinh công nghiệp. Luận văn tốt nghiệp Đại Học. Một số hình ảnh và tài liệu được tải trên internet. Giáo trình công nghệ chế biến một số sản phẩm thủy sản.