Lịch sử phát triển của ngành chế biến phụ phẩm giết mổ Bắc Mỹ

20 Shurson, G.C. 2005. Issues and Opportunities Related to the Production and Marketing of Ethanol By-Products. USDA Ag Market Outlook Forum, Arlington, VA, February 23-25, 2005, pp. 1-8. Sreenivas, P.T. 1998. Salmonella – Control Strategies for the Feed Industry. Feed Mix. 6:5:8. Taylor, D.M., S.L. Woodgate, and M. J. Atkinson. 1995. Inactivation of the Bovine Spongiform Encephalopathy Agent by Rendering Procedures. Veterinary Record. 137:605-610. Troutt, H.F., D. Schaeffer, I. Kakoma, and G.G. Pearl. 2001. Prevalence of Selected Foodborne Pathogens in Final Rendered Products. Fats and Proteins Research Foundation (FPRF), Inc.,Directors Digest #312. Wiseman, J.F., F. Salvador, and J. Craigon. 1991. Prediction of the Apparent Metabolizable Energy Content of Fats Fed to Broiler Chickens. J. Poultry Science. Vol. 70:1527-1533. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH CHẾ BIẾN PHỤ PHẨM GIẾT MỔ BẮC MỸ 21 Fred D. Bisplinghoff, D.V.M Giới thiệu – “Chế biến phụ phẩm giết mổ là gì?” Chế biến phụ phẩm giết mổ là quá trình tái sử dụng các mô động vật tươi sống lấy từ gia súc gia cầm cũng như dầu và mỡ loại thải từ các nhà hàng thành các sản phẩm có giá trị hơn. Trong quá trình chế biến, nhiệt độ, kỹ thuật chiết tách và chắt lọc được áp dụng để tiêu diệt vi sinh vật, sấy khô, chiết tách mỡ ra khỏi protein cũng như sấy khô và chiết tách các protein ra khỏi mỡ. Ở Hoa Kỳ, khoảng 54 tỷ pound mô động vật không dùng làm thức ăn cho người được tạo ra mỗi năm, tương đương với khoảng 37-49% khối lượng sống của gia súc gia cầm được giết mổ. Chế biến phụ phẩm giết mổ là giải pháp an toàn và kinh tế nhất để vô hoạt các vi sinh vật gây bệnh đồng thời sản xuất ra lượng hàng hóa có giá trị hàng tỷ đô la. Khởi đầu của ngành chế biến phụ phẩm giết mổ Tái chế các phụ phẩm giết mổ thành các sản phẩm có giá trị không phải là một phát minh mới. Các tộc người sống trong hang động, tổ tiên của người Jordan, người Eskimo, người da đỏ-và nhiều người nữa- tất cả đã ăn thịt động vật nhiều hơn rất nhiều so với chúng ta ngày nay, nhưng đồng thời họ cũng rất sáng tạo và đã sử dụng những cái họ không ăn được để cải thiện cuộc sống. Họ đã sử dụng da làm quần áo và nhà ở, xương và răng làm vũ khí và kim khâu và họ đốt mỡ thải để nấu chín thịt. Frank Burnham, tác giả của cuốn “The Invisible Industry” (Ngành công nghiệp vô hình), đã cung cấp những thông tin rất giá trị cho các nhà chế biến phụ phẩm giết mổ khi giúp họ có được cái nhìn sâu sắc về quá trình hình thành và phát triển của ngành này trong chương đầu tiên của cuốn sách – một ngành công nghiệp đã ra đời. Chương đầu tiên của cuốn “The Original Recyclers” (Các nhà tái chế nguyên thủy) cũng đã được Burnham đặt tiêu đề là Ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ: Triển vọng có tính lịch sử. Và các tài liệu này có vai trò là nguồn tư liệu cơ bản cho phần đầu của Chương sách này. Như người ta phỏng đoán, mỡ động vật nhai lại hay còn gọi là mỡ cứng đã được quan tâm và trở thành hàng hóa chính thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ. Mỡ cứng tiếp tục là lực đẩy kinh tế chính của ngành chế biến phụ phẩm từ thời kỳ Galls đến đế chế Roman, qua thời kỳ trung cổ, đến những năm 1950 của thế kỷ 20. Trong cuốn “The Invisible Industry” Burnham đã kể câu chuyện của một học giả Roman, Plinius Secundas hay còn được biết đến là “Pliny the Elder” (Người thương thảo). Ông đã viết một báo cáo về một hỗn hợp được làm từ mỡ dê và tro củi; về sau đây chính là tư liệu đầu tiên về xà phòng và do đó cũng là tư liệu đầu tiên về ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ - làm tan chảy mỡ động vật để lấy sáp mỡ. Trong suốt kỷ nguyên Roman, xà phòng được miêu tả là chất để vệ sinh thân thể và dùng làm dược phẩm. Vào khoảng năm 800 sau công nguyên, Jabir ibn Hayyan, một nhà hóa học người Ả rập được biết đến như là “Cha đẻ của thuật luyện kim” viết rất nhiều lần rằng xà phòng là một chất tẩy rửa hiệu quả. Có vẻ như xà phòng chỉ được sử dụng để tắm rửa và gội đầu và cho tới giữa những năm 1800 thì xà phòng mới được dùng để giặt quần áo. Điều quan trọng là phải hiểu rằng xà phòng cuối cùng đã trở thành sản phẩm chính được làm từ mỡ cứng, nhưng xà phòng về cơ bản lại là một sản phẩm phụ cho tới tận nửa sau của thế kỷ 19. Nến được tạo ra để đáp ứng một nhu cầu rất quan trọng-ánh sáng-và vì mỡ cứng là thành phần chính của nến thời cổ nên nhu cầu về mỡ cứng đã đóng góp đáng kể vào sự phát triển của ngành chế biến phụ phẩm giết mổ. Dù sử dụng phương pháp nhúng hay đúc khuôn thì mỡ cứng cũng chỉ có thể tạo ra được loại nến “tương đối tốt”. Sau này, cũng như bây giờ, đã có cuộc cạnh tranh 22 gay gắt nhằm tìm ra các nguyên liệu khác để thay thế thành phần thường dùng và điều này đã dẫn đến việc sử dụng sáp ong mật thay thế mỡ, sau đó là dầu cọ và cuối cùng là sáp parafin. Burnham đã đưa ra một câu hỏi thú vị về việc sản xuất nến khi ông mô tả cây nến làm từ dầu cá voi (spermaceti candle). Đây là cây nến được làm từ dầu lấy ra từ các xoang trên đầu của một con cá voi nơi có chứa một loại dầu màu trắng sữa giống tinh dịch. Cây nến trở thành một đơn vị tiêu chuẩn để đo ánh sáng nhân tạo và thuật ngữ “một năng lượng nến” được đưa ra dựa trên lượng ánh sáng tạo ra bởi một cây nến spermaceti tinh khiết nặng 1/6 pounds và cháy với tốc độ 120 hạt/giờ. Như đã đề cập ở trên, xà phòng cuối cùng đã trở thành một sản phẩm chính được làm từ mỡ động vật. Thành phố Marseille của Pháp là nơi sản xuất những bánh xà phòng chất lượng nhất và tất cả xà phòng có chất lượng tốt hay xấu đều bị đánh thuế rất nặng và chỉ những người giàu có mới được dùng xà phòng. Khi thuế được dỡ bỏ và người trung lưu cũng có thể mua xà phòng thì nhu cầu tiêu thụ xà phòng tăng cao và điều đó đã dẫn đến việc phát triển các hệ thống chế biến phụ phẩm hiện đại và tinh vi hơn. Ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ và sản xuất xà phòng phát triển song hành với nhau trong khoảng trên 100 năm vì các nhà sản xuất xà phòng dùng mỡ cứng làm thành phần nguyên liệu chính để sản xuất xà phòng. Mỡ có chất lượng cao hơn được dùng để sản xuất xà phòng thơm còn mỡ có chất lượng thấp dùng để sản xuất xà phòng bánh rẻ tiền hơn và loại cuối cùng dùng để sản xuất xà phòng giặt. Trong giai đoạn 1950-1965 ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ trải qua một thời kỳ đen tối. Sự phát minh ra chất tẩy rửa tổng hợp trong những năm giữa thập kỷ 50 của thế kỷ 20 đã hủy hoại công việc kinh doanh của nhiều nhà chế biến phụ phẩm giết mổ. Thực ra chất tẩy rửa tổng hợp (chủ yếu dựa vào việc sử dụng phốt phát) được tạo ra từ nghiên cứu của ngành sản xuất xà phòng nhằm mục đích giải quyết vấn đề ngày càng lớn liên quan đến việc sử dụng bột xà phòng tự nhiên trong nước cứng. Vấn đề chính ở đây là loại bỏ các chất bám vào sợi vải, các chất này khi giặt không những không mất đi mà còn tích tụ thêm sau mỗi lần giặt. Năm 1950, ngành chế biến phụ phẩm giết mổ Hoa Kỳ đã bán cho các nhà sản xuất xà phòng 1,1 tỷ pound mỡ. Từ đỉnh cao này, lượng mỡ bán cho các nhà máy sản xuất xà phòng giảm mạnh, xuống khoảng 146 triệu pound năm 2000 trước khi tăng trở lại mức 257 triệu pound năm 2005 (Hình 1). Sự sụt giảm diễn ra liên tục theo hàm tuyến tính trong suốt giai đoạn từ những năm 1950 cho đến giữa những năm 1970. Sau đó do được thị trường chấp nhận nhiều hơn và sự đầu tư mạnh mẽ vào quảng cáo nên lượng mỡ tiêu thụ đã tăng lên. Một nhân tố đã góp phần thúc đẩy nhanh chóng việc tiêu thụ mỡ trong một thời gian ngắn là sự ra đời của xà phòng diệt khuẩn dùng cho nhà vệ sinh rất được ưu chuộng mang nhãn hiệu Dial của công ty Armour and Co. Hiện nay rất nhiều xà phòng bánh vẫn có nền tảng là chất tẩy rửa, và mỡ ăn là thành phần mỡ chủ yếu có trong các loại xà phòng thơm chất lượng cao nhất. Protein động vật lúc đầu được khám phá một cách tình cờ trong quá trình chế biến mỡ động vật dùng làm thức ăn, sản xuất xà phòng và sản xuất nến. Nhìn chung protein được coi là các chất thải và không được sử dụng. Người da đỏ ở Hoa Kỳ, vì không muốn lãng phí bất cứ phần nào của gia súc, đã rải máu và nội tạng của cá và hươu hoang dã xung quanh các gốc ngô và ngô của họ đã cho năng suất cao hơn, bắp ngô lớn hơn. Từ đây việc sử dụng protein làm phân bón bắt đầu hình thành. Đến cuối thế kỷ, do các nhà máy giết mổ phát triển và mở rộng cùng với sự lớn mạnh nhanh chóng của các trung tâm thương mại, ngành chế biến phụ phẩm giết mổ cũng phát triển mở rộng, trở thành một giải pháp loại thải hữu ích không chỉ với mỡ mà còn với nội tạng và xương. Việc sử dụng mỡ được tiếp tục duy trì đối với loại mỡ cứng, phần protein nhìn chung được dùng làm phân bón cho cây trồng. 23 Hình 1: Sử dụng mỡ trong sản xuất xà phòng Bột thịt xương là thức ăn bổ sung protein đầu tiên được dùng trong khẩu phần chỉ toàn thức ăn tinh bột cho lợn và nó nhanh chóng cho thấy hiệu quả của sự cân đối về dinh dưỡng trong khẩu phần. Khởi đầu của việc sử dụng protein làm thành phần nguyên liệu thức ăn chăn nuôi liên quan đến bài viết trích từ câu chuyện lịch sử “Meat for Multitudes” đăng trên Tạp chí “The National Provisioner” phát hành ngày 4 tháng 7 năm 1981. “Một trong những phát minh đáng kể nhất của thời kỳ đầu những năm 1900 là sự khám phá ra rằng sản phẩm trước kia thường dùng để làm phân bón trong các bể chất thải là một thành phần thức ăn có giá trị. Ở thời điểm đó để có thể nuôi một con lợn đến khối lượng giết thịt phải cần một thời gian ít nhất là chín tháng. Ngô là thức ăn duy nhất được dùng để vỗ béo và người nông dân chỉ có thể nuôi một lứa lợn/năm do thời gian cần thiết để nuôi đến tuổi bán thịt dài.” Năm 1901 Giáo sư C. S. Plumb của Trường Đại học Purdue, có thể đã học được kỹ thuật nuôi dưỡng của châu Âu, đã bổ sung một lượng protein động vật vào khẩu phần bột ngô cho lợn nuôi tại trường Purdue. Nguồn bổ sung protein là thứ bỏ đi trong bể chứa chất thải dùng làm phân bón. Thí nghiệm của Plumb đã làm tăng tốc độ sinh trưởng của đàn lợn tới mức chúng đạt đến khối lượng giết thịt khi mới bảy tháng tuổi hoặc thậm chí sớm hơn. Khoảng cùng thời gian này một số nhà nghiên cứu khác đã trộn máu khô với các thức ăn tinh bột khác nhau nhằm mục đích xây dựng các khẩu phần nuôi dưỡng tốt hơn. Công ty Swift and Company đã rất tự hào khi trong nhóm lợn giành ngôi vô địch trong Hội thi lợn năm 1903 có 52 con đạt khối lượng trung bình 365 pound với tỷ lệ thịt xẻ 84% đã được nuôi bằng các chất thải thường được dùng làm phân bón của hãng. Việc khám phá ra công dụng mới này của các phụ phẩm giết mổ là dấu hiệu cho thấy những bước tiến mới đã được tạo ra thông qua việc ứng dụng tốt hơn ngành khoa học cũng như sử dụng tốt hơn các nhà khoa học trong ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm. Sự xuất hiện của ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ Hoa Kỳ 24 Nhà máy sản xuất xà phòng đầu tiên ở Hoa Kỳ đặt tại Bang New England và nguyên liệu cho nhà máy được lấy từ các cơ sở chế biến phụ phẩm liên kết với các cơ sở đóng gói thực phẩm. Nhu cầu tiêu thụ xà phòng tăng mạnh sau cuộc nội chiến và một số nhà chế biến phụ phẩm giết mổ độc lập có qui mô nhỏ đã nhanh chóng xuất hiện nhằm tận dụng các gia súc chết và phục vụ các cơ sở giết mổ qui mô nhỏ. Boston là một trong những trung tâm đóng gói thực phẩm chính trong những năm cuối của thế kỷ 16 nhưng hầu hết việc giết mổ vẫn chỉ được thực hiện tại các trang trại chăn nuôi cho tới khoảng những năm 1850-1875. Cơ sở đầu tiên được ghi nhận đã có sự kết hợp giữa giết mổ và đóng gói ở Hoa Kỳ nằm tại Alton, bang Illinois năm 1832. Trong khi các ngành công nghiệp giết mổ, chế biến phụ phẩm, và sản xuất xà phòng đã được tổ chức bài bản, chuyên nghiệp ở khu vực phía đông nước Mỹ thì ở các bang kém phát triển phía Tây đã bắt đầu xuất hiện các cơ sở hóa lỏng mỡ vào những năm 1880. Những nông dân nuôi bò đầu tiên ở các bang phía Tây có những điểm tương đồng với các thợ săn trâu chuyên nghiệp. Bufalo Bill và đồng nghiệp của ông chỉ lấy da trâu và để lại phần thân thịt thối rữa trên đồng ruộng. Người nuôi bò cũng rất coi trọng giá trị của da bò nhưng họ đã chế biến phần mỡ để sản xuất mỡ cứng đem bán cho các nhà máy sản xuất xà phòng ở các bang phía Đông. Trong cuốn “The Invisible Industry” Burnham đã đề cập đến những ghi chép về một người buôn bò đầu tiên ở khu vực phía Tây tên là Cleveland Larkin. Năm 1846 Larkin đã thử xác định giá trị của một con bò. Phần da trị giá 2 đô la Mỹ và tùy thuộc vào kích thước con vật có thể thu được 2-3 arrobas (25 pound/arrobas) mỡ với giá 1,5 đô la/arrobas, cộng lại khoảng 5 đô la/con chưa kể giá trị phần thịt bò. Bằng cách ướp muối và sấy khô những miếng thịt ngon, nhà buôn bò có thể bán miếng thịt có trọng lượng 50 pound đã sấy khô với giá 20 cent/pound, và do đó thu được khoảng 15 đô la/con. Việc chuyển tiếp từ thời kỳ giết bò để lấy da sang thời kỳ chế biến mỡ và thịt sấy khô đã cho phép những người nuôi bò cầu tiến làm ăn thương mại - xây dựng các cơ sở giết mổ thuê. Các cơ sở này ở phía Tây và phía Đông nước Mỹ là những cơ sở đi trước trong số hàng ngàn nhà máy giết mổ thuê nở rộ khắp Hoa Kỳ trong thế kỷ 19. Lệ phí cho dịch vụ giết mổ này là 4,5 đô la vào năm 1850 và với cùng qui trình giết mổ (không có phần chế biến phụ phẩm) giá là 15 đô la vào năm 1975. Lý do cho sự tăng giá không đáng kể này là vì các nhà máy giết mổ hiện đại thu được phần giá trị của da sống. Các nhà máy giết mổ qui mô nhỏ là các nhà cung cấp nguyên liệu thô cho các nhà máy chế biến phụ phẩm độc lập cho tới tận thời kỳ suy tàn của các nhà máy này vào cuối những năm 1980. Sự đóng cửa các cơ sở giết mổ qui mô nhỏ (5-30 con/tuần) và các cơ sở đóng gói qui mô nhỏ (50-200 con/ngày) là nhân tố chính dẫn đến sự sụt giảm số lượng nhà máy chế biến phụ phẩm độc lập trong vòng 20 năm qua. Năm 1865 cơ sở Chicago Stockyards được xây dựng đã dẫn đến sự hình thành của các trung tâm đóng gói thực phẩm lớn ở các thành phố như St. Louis, Kansas City, Omaha, vv Sự xuất hiện của các trung tâm giết mổ tập trung đã dẫn đến nhu cầu phải có các trang thiết bị chế biến phụ phẩm với công suất lớn và hiện đại hơn để có thể chế biến lượng lớn các sản phẩm phụ của ngành giết mổ gia súc gia cầm. Tiến bộ kỹ thuật trong các hệ thống chế biến phụ phẩm giết mổ Bước sang thế kỷ mới, số lượng đàn gia súc gia cầm đã tăng lên đáng kể và đồng thời số lượng gia súc chết cũng tăng theo. Nông dân vẫn nuôi và giết mổ gia súc gia cầm của họ nhưng các cửa hàng thực phẩm ở các khu vực thành thị bắt đầu tạo ra lượng mỡ và xương uy với số lượng nhỏ nhưng tăng đều, cung cấp cho các cơ sở chế biến phụ phẩm giết mổ. Tất cả những yếu tố trên cho thấy sự cần thiết phải có những cải tiến đối với các hệ thống chế biến phụ phẩm. Thế nhưng điều này đã không thể thực hiện được cho tới khi nồi nấu phụ phẩm dạng khô được giới thiệu ở Đức trong những năm 1920. Kể từ đây ngành chế biến phụ phẩm mới bắt đầu sản xuất ra các sản phẩm protein và mỡ chất lượng cao. 25 Qui trình nấu theo dạng bình hở (open kettle) rất nguy hiểm đã nhường đường cho hệ thống nồi hấp trong các nhà máy đóng gói thực phẩm tập trung và các nhà máy chế biến phụ phẩm giết mổ độc lập nhưng hệ thống bình hở vẫn được duy trì cho tới tận thế chiến II. Nồi hấp là một ống thép lớn có thể chứa đầy mỡ, xương, và nội tạng, được đậy kín và bơm hơi nước trực tiếp vào nồi. Điều khiển quá trình nấu chảy ở áp suất cao hơn bình thường không chỉ thúc đẩy nhanh hơn quá trình nấu mà còn cho phép các nhà chế biến phụ phẩm có thể điều khiểu tốt hơn chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Hệ thống này cũng cho phép các nhà chế biến chiết tách được nhiều mỡ hơn từ các nguyên liệu thô. Hệ thống chế biến cần phải bổ sung nước vào nồi chứa nguyên liệu thô (đổ nước vào đối với hệ thống bình hở và bơm hơi nước đối với hệ thống nồi hấp) được gọi là qui trình chế biến ướt. Vì mục đích chính của quá trình chế biến là nhằm tách phần nước trong nguyên liệu thô ra khỏi các thành phần mỡ và các chất rắn nên đối với hầu hết các nhà chế biến phụ phẩm, việc bổ sung thêm nước (mà bản thân nó đang cần phải được loại bỏ) có vẻ như là một quá trình làm giảm năng suất. Trong hệ thống chế biến ướt, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt và được gạn lọc. Mỡ được sản xuất theo qui trình này có màu tương đối nhạt nhưng thời gian tiếp xúc với nước nhiều làm tăng hàm lượng a xít béo tự do. Phần nước còn lại có chứa các protein hòa tan được thải xuống cống, sông, suối liên thông với hệ thống cống của các cơ sở chế biến trước đó. Phương pháp tách mỡ ra khỏi màng tế bào được nói đến đầu tiên trong cuốn Bách khoa toàn thư Luân đôn năm 1829. Trong đó có ghi là nếu dùng vật ép thủ công để ép thịt nguyên liệu thì có thể thu được nhiều mỡ để bán hơn. Bánh tạo ra bởi quá trình ép này được gọi là greaves hoặc cracklings và được xem là một loại thức ăn có giá trị cho chó, vịt và là sản phẩm protein đầu tiên được biết đến có thể sử dụng cho gia súc dạ dày đơn. Máy ép thủ công bằng sắt sau đó được thay thế bằng máy ép thủy lực vào khoảng năm 1850 và đến cuối thế kỷ 19 máy ép xoắn cơ học được V.D Anderson phát minh ra. Vì lí do kinh tế, đặc biệt là trong quá trình thu hồi protein, qui trình chế biến ướt được thay thế hoàn toàn bằng qui trình chế biến khô. Rất nhiều nhà chế biến phụ phẩm cao tuổi mô tả sự thay đổi từ qui trình ướt sang qui trình khô là đi từ nấu nguyên liệu thô trong nước sang nấu các phụ phẩm trong chính dịch nội sinh của chúng. Trong qui trình chế biến khô theo từng mẻ, các phụ phẩm của ngành giết mổ được nhét vào (sau khi đã được nghiền hoặc vẫn còn nguyên) một ống hình trụ lớn nằm ngang bao bọc bởi một vỏ bọc hơi nước có trang bị một hệ thống khuấy. Nếu phụ phẩm không được nghiền nhỏ, lỗ thông hơi sẽ được đóng kín và áp suất trong nồi nấu tăng lên để tách xương ra khỏi các phần nguyên liệu khác. Bước nấu dưới áp suất cao này là không cần thiết nếu nguyên liệu đã được nghiền nhỏ trước khi cho vào nồi. Với qui trình chế biến khô, các tế bào mỡ nở ra do sự thay đổi cấu trúc thành tế bào của mô khi nước bốc hơi. Bốn qui trình kiểm soát chất lượng dưới đây là đặc biệt quan trọng trong quá trình nấu này, cũng giống như tất cả các hệ thống nấu liên tục hiện đại: 1. Nghiền và cho nguyên liệu vào nồi nấu 2. Kiểm soát áp suất hơi nước bao quanh nồi 3. Vận hành bộ phận khuấy 4. Kiểm soát điểm cuối hay nhiệt độ nấu/sấy khô Điểm cuối của quá trình nấu được xác định là khi ẩm độ trong nồi nấu giảm xuống đến mức có thể cho phép việc loại bỏ mỡ thừa dễ dàng nhất nhưng chất lượng protein vẫn được duy trì ở mức cao nhất (không bị giảm đi do nấu quá lâu). 26 Bảng 1. Số lượng các loại hệ thống chế biến phụ phẩm giết mổ sử dụng ở Hoa Kỳ Hệ thống nấu theo mẻ 41 Hệ thống thoát hơi nước liên tục 9 Hệ thống nấu/ép/thoát hơi nước 4 Hệ thống chế biến liên hoàn dạng ống và đĩa 219 Vào cuối những năm 1950, George Epsy, một người phụ trách công việc bảo dưỡng máy móc của công ty Baker Commodities ở Los Angeles, đã đề nghị với Frank Jerome, người sau đó trở thành ông chủ của công ty, rằng ông tin là với sự trợ giúp của kỹ sư thiết kế chế tạo máy có thể xây dựng được một qui trình nấu liên tục. Jack Keith từ Công ty Keith Engineering đã được mời đến và cả nhóm đã xác định rằng nguyên liệu thô sau khi nghiền có thể được vận chuyển đi qua các ống thép lớn. Ngay sau khi việc này kết thúc, thế hệ thứ nhất của hệ thống nồi nấu liên tục ra đời bao gồm hai nồi nấu cho pha nấu sơ bộ và ba nồi nấu được bao bọc bởi hệ thống hơi nước cho pha kết thúc. Phải mất vài năm cho việc hoàn thiện thiết kế của hệ thống nhưng sau rất nhiều nỗ lực người ta đã sản xuất thành công nồi nấu liên tục chỉ gồm duy nhất một nồi đơn. Nồi nấu liên tục đầu tiên được lắp đặt tại công ty chế biến phụ phẩm Denver vào đầu những năm 1960. Các công đoạn trong qui trình chế biến phụ phẩm kiểu liên tục và theo từng mẻ có thể thấy ở Hình 2 - minh họa hệ thống nấu liên tục. Trải qua nhiều năm, các nhà chế biến phụ phẩm đã lắp thêm các bộ phận lọc và tẩy rửa tinh vi, các máy li tâm đánh bóng, thiết bị tinh lọc (tách bỏ a xít béo tự do), và thiết bị chế biến bổ sung. Các hệ thống nấu liên tục khác gồm có hệ thống thoát hơi nước nhiều giai đoạn, hệ thống nấu/ép/thoát hơi nước liên tục (chế biến ướt hoặc chế biến ở nhiệt độ thấp), và hệ thống nấu/ép/thoát hơi nước cải tiến. Bảng 1 trình bày số lượng ước tính các hệ thống chế biến khác nhau được sử dụng trong các nhà máy chế biến phụ phẩm giết mổ Hoa Kỳ. Hình 2. Sơ đồ hệ thống chế biến bằng nồi nấu liên hoàn 27 Sự trưởng thành của ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm Năm 1956, hầu hết các nhà máy chế biến phụ phẩm đều ở tình trạng cần phải được cải tiến. Thế nhưng trong suốt 50 năm qua, những thay đổi lớn chủ yếu là những thay đổi liên quan đến công nghệ trong nhà máy, quản lí nhà xưởng, chất lượng sản phẩm cuối cùng và an toàn cho nhân viên nhà máy. Trước thế chiến II, các cơ sở chế biến phụ phẩm giết mổ độc lập ở vùng nông thôn lệ thuộc nhiều vào nguồn gia súc loại thải (gia súc bệnh, sắp chết, tàn tật, chết), coi đây là nguồn nguyên liệu chính. Người ta đã từng tuyên bố rằng mỗi Hạt ở bang Iowa có ít nhất một nhà máy chế biến phụ phẩm giết mổ. Ngay từ năm 1900, những cơ sở chế biến phụ phẩm giết mổ ở khu vực thành phố đã thiết lập hệ thống thu gom nguyên liệu từ các cửa hàng thực phẩm và nhà máy giết mổ qui mô nhỏ. Trước năm 1920, các cơ sở đóng gói thực phẩm lớn kiểm soát lượng phụ phẩm của họ và gần như toàn bộ phần nguyên liệu ở khu vực thành phố. Năm 1920, cuộc khảo sát của Ủy ban thương mại liên bang (đã dẫn đến sự ra đời của Nghị định và sự ban hành của Luật tập kết và giết mổ súc sản năm 1921 (Packers and Stockyard Act) ngày nay được cho là mang tính lịch sử) dường như đã phá vỡ hệ thống độc quyền thời đó và tạo đà cho sự phát triển 28 về số lượng các nhà máy chế biến phụ phẩm hoạt động trong lĩnh vực này. Vào thời điểm đó người ta đã ước tính có khoảng 823 nhà máy chế biến phụ phẩm giết mổ trên toàn nước Mỹ. Năm 1927, Tạp chí “The National Provisioner” ước tính có 913 nhà máy chế biến phụ phẩm giết mổ, trong đó các bang Philadelphia và Baltiumore có 15 nhà máy mỗi bang và bang Cincinnati có 14 nhà máy. Bang Iowa có số nhà máy hoạt động nhiều nhất với tổng số 123 nhà máy. Việc loại bỏ gia súc loại thải khỏi các cơ sở chăn nuôi theo cách hợp vệ sinh đã góp phần đáng kể làm giảm sự phát tán bệnh gia súc. Đóng góp của các nhà chế biến phụ phẩm giết mổ xưa và nay trong toàn bộ nỗ lực nhằm duy trì môi trường trong sạch vẫn đang còn gây ngạc nhiên cho chúng ta. Cho tới khi phương thức sản xuất thịt bò đóng hộp vào cuối những năm 1960 và đầu những năm 1970 được phát minh, các nhà chế biến phụ phẩm độc lập đã thu gom nguyên liệu thô từ năm nguồn chính: mỡ và xương từ các cửa hàng bán lẻ, gia súc loại thải, mỡ, xương và nội tạng từ các cơ sở giết mổ thuê, phụ phẩm của các cơ sở giết mổ và đóng gói nhỏ lẻ, và dầu mỡ thải loại từ các nhà hàng. Tất cả các nguồn nguyên liệu thô kể trên, trừ dầu mỡ thải loại từ nhà hàng, bắt đầu giảm về số lượng từ những năm 1960. Cùng với sự hình thành của các cơ sở chăn nuôi qui mô lớn với phương thức quản lí và chăm sóc tốt hơn cũng như sự ra đời của các kỹ thuật tiêu hủy gia súc thải loại thì nguồn nguyên liệu gia súc chết của các nhà máy chế biến phụ phẩm giết mổ ở khu vực nông thôn ngày càng trở nên khan hiếm mặc dù số lượng gia súc nuôi tăng lên. Sự ra đời của hình thức sản xuất thịt bò đóng hộp, là phương thức cắt nhỏ thân thịt thành các miếng lớn nhỏ khác nhau, tại các nhà máy giết mổ và đóng gói qui mô lớn có cả bộ phận chế biến phụ phẩm trong nhà máy còn ảnh hưởng lớn hơn đến các nhà máy chế biến phụ phẩm nhỏ lẻ ở nông thôn. Sự sụt giảm tổng lượng thịt có chất lượng tại các siêu thị không chỉ có tác động lớn đến sự giảm sút về số lượng thịt mà còn ảnh hưởng đến cả lượng nguyên liệu thô dùng để sản xuất các loại mỡ chất lượng cao. Các cơ sở chế biến và đóng gói nhỏ lẻ không thể cạnh tranh được với các cơ sở giết mổ lớn đóng gói 4000 bò hay 12000 lợn mỗi ngày. Cùng với sự giảm đi về số lượng các cơ sở giết mổ nhỏ lẻ thì phụ nữ ở khu vực nông thôn trong những năm 1980 cũng thích mua thịt ở siêu thịt hơn là vỗ béo rồi giết mổ và dự trữ trong tủ lạnh. Trong suốt những năm 1980 và 1990, chúng ta đã chứng kiến sự chuyển biến lớn, từ chỗ các nhà chế biến độc lập chế biến phần lớn nguồn nguyên liệu thô sang giai đoạn các nhà giết mổ và đóng gói thực phẩm lớn và các nhà chế biến gia cầm tổng hợp trở thành các nhà chế biến phụ phẩm chính (chế biến khoảng 75% tổng lượng phụ phẩm giết mổ (Bảng 2)). Chỉ có nguồn nguyên liệu dầu mỡ thải loại từ các nhà hàng và nguồn phụ phẩm giết mổ của gia cầm là ngày càng được sử dụng nhiều hơn bởi các nhà chế biến phụ phẩm độc lập. Cho tới nay, mới chỉ có một vài công ty được xây dựng có tính chiến lược phục vụ tại chỗ các khu vực có ngành chăn nuôi gia cầm đang trên đà phát triển. Bảng 2. Xu hướng thu mua nguyên liệu thô cho chế biến phụ phẩm ở Hoa Kỳ. 1970 1990 2000 Giết mổ đóng gói và chế biến phụ phẩm gia cầm Chế biến phụ phẩm độc lập Giết mổ đóng gói và chế biến phụ phẩm gia cầm Chế biến phụ phẩm độc lập Giết mổ đóng gói và chế biến phụ phẩm gia cầm Chế biến phụ phẩm độc lập Thịt bò 56% 44% 71% 29% 85% 15% Thịt lợn 60% 40% 65% 35% 70% 30% Thịt gia cầm 25% 75% 50% 50% 70% 30% 29 Nguồn: Darling International Inc. Tất cả các yếu tố trên đã góp phần củng cố ngành chế biến phụ phẩm của các cơ sở chế biến phụ phẩm độc lập trong khi tổng lượng nguyên liệu thô (Bảng 3) có thể dùng để chế biến tăng từ khoảng 30 tỷ pound năm 1977 lên 40,5 tỷ năm 1995 và khoảng 54 tỷ năm 2006. Sau khi đã trừ đi lượng phụ phẩm thô dùng trong thức ăn cho sinh vật cảnh, các nhà chế biến phụ phẩm đã sản xuất ra trên 11,2 tỷ pound protein có nguồn gốc từ động vật và 10,9 tỷ pound mỡ đã qua chế biến mỗi năm. Bảng 4 cho thấy sự giảm đi về số lượng các nhà máy chế biến phụ phẩm ở Hoa Kỳ kể từ đầu những năm 1920. Bảng 3. Tổng lượng nguyên liệu thô sẵn có phục vụ ngành chế biến phụ phẩm tăng lên qua các năm. 1977 1989 1995 1998 2004 2006 Tỷ pound 30 36 40,5 42 52 54 Bảng 4. Số lượng nhà máy chế biến phụ phẩm giết mổ giảm đi qua các năm. 1921 1927 1975 1997 2006 Số nhà máy 823 913 724 282 273 Ghi chú: Xu hướng tương tự cũng xảy ra tại Canada, nơi hiện chỉ có 29 nhà máy chế biến phụ phẩm động vật Một số sự kiện đáng chú ý xảy ra vào những năm 1950 và 1960 đã giúp cho ngành chế biến phụ phẩm đững vững trước sự sụt giảm lượng hàng hóa bán cho ngành công nghiệp sản xuất xà phòng là: - Các khẩu phần giàu năng lượng dùng cho gia cầm, lợn và bò vỗ béo (dùng mỡ trong thức ăn) - Sự nổi lên của ngành chế biến thức ăn cho sinh vật cảnh sử dụng các nguồn protein và mỡ động vật - Việc sử dụng mỡ để sản xuất các a xít béo tăng lên - Sự tăng lên về số lượng các cửa hàng thức ăn nhanh (cung cấp nguồn dầu mỡ loại thải) Sự phát triển của ngành chăn nuôi gia cầm không chỉ cung cấp nguồn khách hàng quí giá cho sản phẩm bột protein và mỡ mà còn cung cấp nguồn nguyên liệu thô cho rất nhiều cơ sở chế biến phụ phẩm giết mổ độc lập. Nghiên cứu tại trường Đại học Maryland của tiến sĩ Oliver Wilder thuộc cơ sở nghiên cứu của Viện nghiên cứu thịt Hoa Kỳ (American Meat Institute Research Foundation) đã chứng minh rằng gia cầm có thể sử dụng khẩu phần giàu năng lượng nếu khẩu phần duy trì được tỷ lệ giữa năng lượng và a xít amin thiết yếu thích hợp. Cùng với việc sử dụng mỡ trong thức ăn tăng lên, ngành công nghiệp cũng đã xây dựng được phương pháp chế biến lông vũ thành thức ăn giàu dinh dưỡng để bổ sung thêm loại hàng hóa mới cho thị trường. Bảng 5 minh họa sự tăng lên của khối lượng mỡ sử dụng trong thức ăn cho các loài gia súc gia cầm. Bảng 5. Lượng mỡ ước tính được sử dụng trong thức ăn động vật (triệu pound). 19871 19912 Loại thức ăn Loại thức ăn Mỡ mềm vàng Mỡ bổ sung Mỡ mềm vàng Mỡ bổ sung Lợn 160 250 250 300 Bò thịt 195 240 200 250 Bò sữa 55 100 50 200 Gà thịt 310 1025 400 1200 Gà đẻ 15 30 20 35 30 Gà tây 120 350 300 500 Chó 90 365 50 400 Mèo 20 75 10 100 Các loài khác (bê) 20 40 25 50 Tổng 985 2475 1305 3035 1 SRI International 1987 2 Quĩ Nghiên cứu Mỡ và Protein Ghi chú: không có số liệu về lượng mỡ hiện đang được sử dụng làm thức ăn cho các loài gia súc khác nhau Khi các chủ nuôi sinh vật cảnh không còn sử dụng thức ăn thừa cho con vật yêu quí của mình nữa thì số lượng cơ sở sản xuất thức ăn cho sinh vật cảnh đã tăng lên đáng kể. Với việc sản xuất thức ăn viên đậm đặc cho sinh vật cảnh, ngành công nghiệp này đã sử dụng khối lượng lớn mỡ cứng, bột thịt xương, bột phụ phẩm gia cầm và mỡ gia cầm. Bảng 6 trình bày tỷ lệ sử dụng protein có nguồn gốc động vật của các loài gia súc gia cầm khác nhau. Bảng 6. Tỷ lệ protein động vật sử dụng theo loài. Chó mèo Gia cầm Lợn Bò Khác 39% 38% 15% 5% 3% Bảng 7. Lượng phụ phẩm dùng để sản xuất a xít béo và chất bôi trơn (triệu pound). 2001 2002 2003 2004 2005 A xít béo 2060 2178 2235 2374 2271 Chất bôi trơn 119 112 110 112 364 Nguồn: U.S. Census Bureau Current Industrial Report M311K, 2005 Do sự bùng nổ dân số trong giai đoạn những năm 1960 và 1970 nên nhu cầu tiêu thụ một số sản phẩm trong đó có a xít béo sản xuất từ mỡ động vật tăng lên. Do giá cả rất cạnh tranh nên mỡ động vật là nguồn lí tưởng cho việc sản xuất các a xít béo trong những năm 1950. Thậm chí ngay cả khi giá mỡ tăng lên và các nguồn lipid khác cạnh tranh quyết liệt thì việc sử dụng mỡ động vật để sản xuất các a xít béo và chất bôi trơn vẫn được duy trì ở mức tương đối. Bảng 7 minh họa xu hướng sử dụng mỡ trong ngành công nghiệp này trong vài năm qua. Đến năm 1950, ngành chế biến phụ phẩm giết mổ đã sản xuất trên 2,3 tỷ pound mỡ các loại mỗi năm. Thị trường xuất khẩu lớn mạnh đã hình thành với sự trợ giúp của Ban ngoại thương nông nghiệp trực thuộc Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA’s Foreign Agriculture Service) và đến năm 1950 ngành chế biến phụ phẩm giết mổ Hoa Kỳ đã xuất khẩu nửa tỷ pound mỡ động vật. Năm 1960 tổng sản lượng đã tăng lên trên 3,5 tỷ pound và xuất khẩu khoảng 1,8 tỷ pound. Năm 1970, các giá trị này đứng ở mức 5,4 tỷ pound và 2,6 tỷ pound tương ứng. Năm 1995 là năm kỷ lục về xuất khẩu mỡ động vật. Trong khi sản lượng mỡ động vật của Hoa Kỳ tiếp tục tăng lên thì tỷ lệ mỡ xuất khẩu lại giảm đều trong những năm gần đây, ngoại trừ năm 1995. Trái với xuất khẩu mỡ, xuất khẩu protein động vật tăng liên tục trong suốt 20 năm qua (Hình 3) cho tới tận cuộc khủng hoảng tài chính châu Á xảy ra năm 1997 và 1998. Thị trường protein đang phát triển mạnh ở Trung quốc đã bù đắp sự giảm sút sản lượng xuất khẩu sang Đông Nam Á cho tới khi Trung quốc bắt đầu lo ngại về sự tạp nhiễm các nguyên liệu có nguồn gốc từ động vật nhai lại (bò, cừu và dê) trong các sản phẩm bột thịt xương hỗn hợp được nhập khẩu làm thức ăn cho gia cầm và lợn. Hàm lượng các sản phẩm lấy từ dê và cừu có trong bột thịt xương của Hoa Kỳ là rất nhỏ nhưng các phép thử DNA tiên tiến có thể phát hiện ở mức đơn vị phần tỷ. 31 Hình 3. Lượng xuất khẩu mỡ không dùng làm thức ăn cho người Chưa có chứng cứ khoa học nào chứng tỏ rằng mô của gia súc bị nhiễm bệnh xốp não là nguyên nhân gây nên bệnh bò điên. Bệnh này chỉ là một rào cản thương mại. Chỉ có hai con bò sinh ra ở Hoa Kỳ được chẩn đoán là mắc bệnh bò điên và hai con này được sinh ra trước khi có lệnh cấm sử dụng thức ăn chứa nguyên liệu động vật nhai lại năm 1997. Nhưng đây lại là cái cớ để nhiều khách hàng nước ngoài cấm nhập khẩu thịt bò, mỡ và bột thịt xương của Hoa Kỳ mặc dù cho tới nay vẫn chưa có chứng cứ khoa học rõ ràng nào. Vấn đề này sẽ được thảo luận chi tiết hơn ở các Chương sau. Việc giải quyết các vấn đề khó khăn của ngành chế biến phụ phẩm giết mổ nhận được sự hỗ trợ đắc lực từ các Hiệp hội gắn bó được thành lập trong phạm vi của ngành này. Với sự giúp đỡ của rất nhiều nhà chế biến phụ phẩm tình nguyện và sự lãnh đạo rất chuyên nghiệp, Hiệp hội các nhà chế biến phụ phẩm giết mổ Quốc gia, Quĩ nghiên cứu mỡ và protein, và Hội các nhà sản xuất protein động vật công nghiệp đã trở thành các tổ chức mà các nhà chế biến phụ phẩm có thể tự hào. Các nhóm này đã có những tác động trong các vấn đề liên quan đến cả giới kinh doanh và Chính phủ. Việc xuất bản cuốn sách này cho thấy sức mạnh và sự đóng góp của các tổ chức này. Sự trưởng thành và thịnh vượng của ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ được đảm bảo bởi các tổ chức thương mại này có khả năng đại diện cho các nhà chế biến phụ phẩm giết mổ trong nước và trên toàn thế giới. Tài liệu tham khảo Bisplinghoff, Fred. 1995. “Cooking Primer.” Render. Vol. 24, No 5. Burnham, Frank. 1978. The Invisible Industry. National Renderers Association. Burnham, Frank. 1996. The Rendering Industry: A Historical Perspective. The Original Recyclers. National Renderers Association. Cleland, Robert C. 1928. March of Industry. Powell Publishing Co. Monier-Williams, Randall. 1897. London’s Worshipful Company of Tallow Chandlers. Cheswick Press. 32 Swisher, Kent. 2004. “Market Report.” Render. Vol. 33, No 2. The National Provisioner. 1981. “Meat for the Multitudes.” The National Provisioner. 1927. “Rendering.” Underhill, Reuben L. 1939. Cow Hides to Golden Fleece: a Narrative of California, 1832-1858, based upon...Correspondence of Thomas Oliver Larkin. Stanford University Press.