BAI GIANG BOT CA – DAU CA
CHƯƠNG I
NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BỘT CÁ - DẦU CÁ.
1.1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ BỘT CÁ - DẦU CÁ.
1.1.1. Giới thiệu về bột cá.
Bột cá được sản xuất từ các nguyên liệu thuỷ sản khác nhau, chẳng hạn
với các phế liệu, cá kém giá trị ta được bột cá chăn nuôi, với cá có giá trị ta
được bột cá thực phẩm. Từ bột cá có thể chế biến thành các sản phẩm cao
cấp khác hoặc dùng bột cá để làm giàu thêm lượng đạm, axit amin cần thiết
cho các sả
n phẩm thực phẩm dùng trực tiếp cho người tiêu dùng.
1.1.1.1. Bột cá chăn nuôi.
Cùng với sự phát triển của công nghệ chế biến thực phẩm thuỷ sản,
công nghệ sản xuất bột cá chăn nuôi ngày càng phát triển. Bởi lẽ: từ công
nghệ chế biến thuỷ sản tạo ra nguồn phế liệu khá dồi dào, sản lượng cá tạm
ngày càng tăng cao, chiếm 2/3 tổng sản lượng chung. Các nướ
c phát triển
công nghiệp đòi hỏi tiêu thụ một lượng lớn về bột cá chăn nuôi.
Việc sản xuất bột cá chăn nuôi có ý nghĩa kinh tế rất lớn, bởi vì công
nghệ này đã tận dụng được nguồn phế liệu và thuỷ sản kém giá trị tạo nên
sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp lượng đạm dễ tiêu hoá cho
động vật nhằm phát triển chăn nuôi cung cấp trứng, s
ữa, thịt cho con người.
Bột cá là sản phẩm giàu đạm, chứa từ 47 ÷ 85% là đạm tổng số, trong
đó đạm tiêu hoá và hấp thu là 80 ÷ 95% tuỳ thuộc vào phương pháp chế biến
và nguyên liệu ban đầu. Khi đó đạm tiêu hoá của bột thực vật chỉ đạt từ 30 ÷
40% đạm tổng số.
Protein của bột cá là protein hoàn hảo, vì chúng chưa đủ các axit amin
không thay thế và có tỉ lệ cân đối với các axit amin. Hàm lượng m
ột số axit
thu. Bột cá ở dạng khô nên còn là nguồn thức ăn dự trữ cho động vật nuôi
trong năm.
1.1.1.2. Bột cá thực phẩm.
Bột cá thực phẩm là sản phẩm giàu đạm, chứa nhiều đạm dễ tiêu hoá,
các vitamin, các nguyên tố khoáng đa lượng, vi lượng và các chất hoạt động
sinh học khác.
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
Bột cá thực phẩm rất cần thiết cho con người, được tiêu hoá nhanh
trong cơ thể sống. Bột cá thực phẩm được phát triển rất mạnh ở các nước,
hầu hết các nước tiên tiến đều có nhiều công ty sản xuất bột cá thực phẩm
dùng cho nội địa và xuất khẩu. Bột cá thực phẩm được dùng để bổ sung vào
các sản phẩm như: xucxic, dăm bông, pate, chả giò, kamboko, bột canh, bột
cháo, mì sợi và thực phẩm cho trẻ em, người ăn kiêng, người già yếu.
Theo các chuyên gia FAO tiêu chuẩn bột cá thực phẩm cần đạt được
những cơ bản sau:
N
TS
≥ 70%
Độ ẩm
≤ 10%
Lipid
≤ 0.5%
NaCl
≤ 1.5%
Lyzin
≥ 6.5%
Ở Mỹ bột ác thực phẩm được sản xuất bằng phương pháp chiết, sản
phẩm chứa 70 ÷ 80% protein, chất béo không quá 1%, hoàn toàn không có
mùi tanh, tỉ lệ tiêu hoá không dưới 90%. Hàm lượng các axit amin (% so với
Trong y học: Dầu gan cá được dùng chữa bệnh quáng gà, còi sương,
khô mắt, chậm lớn, rụng tóc, gần đây dầu cá còn được nghiên cứu sử dụng
để chữa các bệnh tim mạch, ung thư, viêm, tấy.v v Dầu cá cung cấp cho cơ
thể vitamin A, D và các chất quan trọng khác như leuchithin, axit béo không
thay thế.v v
Hiện nay sức tiêu thụ dầu cá trên thế giới ngày càng tăng vì các nước
tiên tiến đã phát hiện m
ới của dầu cá là nó có khả năng phòng chống bệnh
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
tim mạch. Bệnh xơ vữa động mạch ngày càng gia tăng do dinh dưỡng. Đặc
trưng của bệnh này là do hàm lượng Chlolesterol tăng cao trong máu hơn
mức 200 mg%.
Gần đây các chuyên gia nước ngoài đã phát hiện dầu cá có tác dụng
chống viêm tấy, ban đỏ, viêm phế quản, viêm khớp, bỏng rộp.v v Đặc biệt
dầu cá còn có khả năng chữa ung thư. Nếu mỗi ngày, mỗi người dùng 2 gam
dầu cá đặc biệt thì sự phát triển các kh
ối u giảm đi.
Dầu cá được dùng trong thực phẩm sẽ tăng trong tương lai, dầu cá
được dùng làm dầu rán thực phẩm, dâu xào nấu thực phẩm.v v Trong công
nghệ đồ hộp dầu cá được dùng trong các loại đồ hộp ngâm dầu. Một số nước
đã sử dụng dầu cá chế tạo thức ăn trong công nghiệp nuôi cá.
Ngoài các công dụng nêu trên, dầu cá còn được dùng trong công nghệ
bôi trơn, công nghệ trong thuộc da hay chế tạo sơ
n hỗn hợp.
1.1.2.2. Đặc điểm của dầu cá
- Dầu cá là dung môi hoà tan mạnh các vitamin tan trong dầu, mà ở đây
chủ yếu là vitamin A, D. Trong cơ thể cá, dầu cá thường tồn tại dưới 2 dạng,
đó là:
+ Dạng tự do: chứa trong các mô dầu, dạng này có thể thay đổi
ại nguyên liệu gầy: có hàm lượng lipid ≤ 3%
Nguyên liệu thủy sản thường có tính chất mùa vụ và lại rất mau ươn
thối nên việc bảo quản nguyên liệu để đảm bảo chất lượng sản phẩm và tiến
độ sản xuất đều đặn là vấn đề quan trọng. Sau đây là phương pháp bảo quản
nguyên liệu trong sản xuất bột cá chăn nuôi và dầu cá.
1.2.1.1. Bảo quản lạ
nh
Phương pháp bảo quản lạnh là có thể sử dụng kho lạnh, nước đá để bảo
quản. Nhiệt độ lạnh sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc của protein, enzym và protein
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
của màng vi sinh vật, làm chậm quá trình trình phân giải và phân hủy của
nguyên liệu. Bảo quản bằng nước đá với nhiệt độ 0 – 2
o
C có thể giữ tươi
được 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.
Phương pháp bảo quản lạnh chỉ thực hiện trong thời gian ngắn, nếu có
kho lạnh và thùng cách nhiệt thì có thể kéo dài thời gian bảo quản hơn. Chất
lượng bột cá thu được sẽ khá hơn.
1.2.1.2. Bảo quả
n bằng muối ăn.
Muối ăn có tác dụng phòng thối trên phương diện muối ăn ức chế hoạt
động của enzym và vi sinh vật. Đối với enzym, muối ăn tham gia vào liên
kết của protein enzym gây đông vón protein và cấu trúc trung tâm hạot động
của enzym bị thay đổi. Khả năng kết hợp với cơ chất bị yếu dần, lúc đó
enzym bị ức chế hoạt động.
Đối vớ
i vi sinh vật, muối ăn tạo nên áp suất thẩm thấu lớn, làm cho vi
sinh vật bị teo nguyên sinh do nước từ trong tế bào vi sinh vật đi ra ngoài.
có tác dụng
ức chế hạot động của vi sinh vật.
- Lượng dùng trung bình là 2% so với nguyen liệu, về mùa hè lượng
Pesunfit có thể tăng lên 1%.
- Cách tiến hành: Cân lượng Pesunfit cần dùng tính theo đô tinh khiết
100%. Trộn đều với nguyên liệu theo tỉ lệ qui định rồi cho vào các thùng bảo
quản, dậy kín, để nơi khô ráo thoáng mát tránh ánh nắng. Thời gian bảo
quản 8 – 10 tháng.
Lượng Pesunfit giảm dần theo thời gina bảo quản, bởi lẽ chúng thường
phân tích thành SO
2
và bay đi. Lượng SO
2
làm cho nguyên liệu có mùi hôi,
nhưng khi sản xuất bột cá qua công đoạn hấp, sấy thì SO
2
bay hơi khá mạnh
nên chất lượng bột cá vẫn đảm bảo.
1.2.2. Nguyên liệu sản xuất bột cá và phương pháp bảo quản.
Nguyên liệu sản xuất bột cá thực phẩm bao gồm các loại cá không
chứa độc tố. Yêu cầu nguyên liệu tươi nguyên, không chứa dấu hiệu ươn
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
thối. Nguyên liệu tốt nhất là ở dạng tươi hoặc bảo quản đông, bảo lạnh sơ bộ,
bảo quản bằng đóng hộp thanh trùng. Còn các bảo quản khác không cho
phép.
Ở Liên Xô cũ thường dùng các loại cá như: cá trích, cá nục nhỏ, cá
nhám, cá mập, cá bống.v v Ở Nhật Bản thường sử dụng cá ngừ, cá
thu.v v Nam Mỹ thường sử dụng cá loại gầy vì loại cá này không thích
hợp cho sản ph
theo thời gian bảo quản. Muối theo phương pháp muối khô, trên cùng phủ
một lớp muối dày 2 cm. Nếu dùng 10% và bảo quản ở nhiệt độ 5
o
C, sau một
năm vitamin A bị tổn thất khoảng 15% so với ban đầu
- Dùng chất phòng thối khác: như NaNO
2
, cách tiến hành như bảo quản
cá.
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
CHƯƠNG 2
SẢN XUẤT BỘT CÁ - DẦU CÁ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP.
2.1. CÔNG NGHỆ ÉP ƯỚT.
Có hai phương pháp ép là khô và ép ướt. Đặc điểm của ép khô là
nguyên liệu sau khi làm khô ở nhiệt độ cao rồi tiến hành ép. Do làm khô
trong không khí nóng, lượng Lipid còn nhiều, thời gian sấy dài nên dầu bị
oxy hoá, chất lượng bột cá - dầu cá không tốt.
Dó đó phương pháp ép khô chỉ thích hợp cho nguyên liệu ít mỡ,
nhưng phương pháp này quá trình công nghệ khá đơn giản, hiệu suất qui
trình cao hơn. Nếu có thiết bị sấy chân không thì khắc phụ
c được các khuyết
điểm trên.
Đặc điểm của phương pháp ép ướt là nguyên liệu được nấu chín, sau
đó ép lúc nguyên liệu còn ướt để lấy bớt ra lượng nước và dầu. Do đó, khi
sấy nguyên liệu ít bị oxy hoá, chất lượng bột cá tốt, thích hợp cho nguyên
liệu nhiều dầu, là phương pháp chủ yếu sản xuất bột cá, dầu cá hiện nay.
Dịch ép có mang theo một số thành phần dinh dưỡng phải cô đặ
c thu hồi để
cho một phầ
n tế bào bị phá vỡ, do đó trong quá trình nấu nhiệt dễ truyền vào
bên trong. Vì nguyên liệu to, bên ngoài nấu quá nhiều, protein bị thuỷ phân,
nhưng bên trong thì chưa chín. Đặc biệt đối với nguyên liệu nhiều dầu thì sự
truyền nhiệt vào bên trong càng khó hơn, chậm hơn.
Loại nước
sử dụng
Thành
phần
nướp %
Chất
khô %
Chất
hữu
cơ %
Tro % Đạm % H
3
PO
4
% Mỡ % Muối %
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
Nước
nấu
Nước biển
Nước
ngọt
96.05
95.99
0.28
−
−
−
−
Bột cá
Nước biển
Nước
ngọt
12.47
11.17
−
−
77.61
79.54
9.92
9.29
10.09
10.84
3.17
4.25
15.19
13.63
1.75
1.47
Bảng 2-1. So sánh thành phần của bột cá, nước ép, nước nấu trong điều kiện chưng nấu
bằng nước ngọt và nước biển
Thiết bị chưng nấu có 2 hai loại: sản xuất dây chuyền và ngắt đoạn.
Sản xuất thủ công thường dùng nồi và đun nóng trực tiếp, thường dung nồi 2
vỏ và đun nóng gián tiếp.
đổi độ dài và đường kính của ống tiên mao, thể tích của vật liệu, áp lực của
chất lỏng.v.v…Do vậy, công thức trên chỉ biểu thị quá trình ép trong mộ
t
khoảnh khắc thời gian khi các nhân tố này thay đổi rất ít.
Vậy muốn ép dầu trong nguyên liệu phải có những điều kiện sau đây:
- Trong các ống tiên mao của của vật liệu ép, áp lực của dầu phải
lớn.
- Đường kính của ống tiên mao phải lớn để chất lỏng dễ dàng thoát
ra,
- Độ dài của ống tiên mao phải ngắn nhất.
- Diện tích bề m
ặt vật liệu ép phải lớn.
- Độ nhớt của chất lỏng phải nhỏ.
2.1.3. Sấy khô.
Trong phương pháp ép ướt, bã ép có độ ẩm bằng 40 – 50 %. Bã ép
được làm khô đến độ ẩm 10 – 12 %.
Trong quá trình làm khô, áp lực hơi nước trên bề mặt bột cá lớn hơn
áp lực của môi trường xung quanh. Khi đó, diễn ra quá trình khuếch tán
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
ngoại và khuếch tán nọi cho đến khi áp lực hơi nước trên bề mặt bột cá bằng
áp lực hơi nước của môi trường xung quanh thì ngẳn.
Để nâng cao hiệu quả làm khô, cần nâng cao nhiệt độ môi trường, làm
tơi nguyên liệu.v v…
Những biến đổi của bột cá trong quá trình làm khô:
- Lượng nước giảm.
- Dầu bị oxy hóa.
- Tỉ lệ tiêu hóa protein thay đổi do protein đông đặc biến tính.
2.1.4. Tách kim lo
ại - Nghiền sàng.
nên rất dễ thối, đặc biệt ở nhiệt độ từ 25 – 40
o
C. Do đó, trong quá trình lắng
đọng nhiệt độ không được thấp dưới 50
o
C.
Hình dạng của bình cũng ảnh hưởng đến sự lắng động của chất lỏng,
nói chung những bình lắng đọng có đường kính lớn và không cao thì năng
lực lắng đọng lớn, vì năng suất của bình lắng đặng có liên quan với diện tích
bề mặt của nó và không có liên quan gì với chiều cao.
Dầu cá từ bình lắng đọng lấy ra, còn có một ít nước, protein và những
tạp chất nổi. Để loại
đi những tạp chất đó có thể tiến hành rửa vài ba lần.
Phương pháp là dùng nước nóng hoặc nước muối đổ vào rồi khuấy đều, cuối
cùng phân ly dầu và nước, ta cũng có thể dùng hơi nước trực tiếp tiến hành
rửa.
Dầu cá sau khi rửa vẫn có một ít nước, nếu không tìm cách loại bỏ thì
có thể làm cho dầu bị phân giải. Phương pháp khử nước thường dùng là ly
tâm hoặc đun nóng (tố
t nhất trong điều kiện chân không).
b) Phương pháp phân ly.
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
Trong các xưởng sản xuất bột cá, dầu cá hiện đại, máy ly tâm gần như
thay thế toàn bộ bình lắng đọng. Không những là vì máy ly tâm có hiệu suất
cao, thao tác liên tục. mà thiết bị của nó còn chiếm diện tích nhỏ, lao động
nhẹ và dễ dàng bảo đảm vệ sinh cho nhà máy.
Cần chú ý dùng máy ly tâm phân ly dầu, nếu trong dung dịch có nhiều
chất rắn thì trước lúc vào máy, dung dịch phải đi qua sàng rung động để loại
đi những vật chất to, vì máy ly tâm không thích ứ
Phương pháp ép khô chỉ thích hợp cho loại nguyên li
ệu ít chất béo.
Đặc điểm công nghệ của nó là: nguyên liệu được đem ép, hàm lượng nước
trong nguyên liệu khô không quá 10% do đó không cần phải sấy khô nữa.
Thành phần trong dung dịch ép chủ yếu là dầu cá, hàm lượng nước trong đó
rất thấp, protein tương đối nhiều, dùng máy lọc để phân ly protein ra thì
được dầu cá thô.
Quá trình sấy khô của phương pháp này trên thực tế bao gồm cả nấu
và sấy khô. Nguyên liệu tươi, chưng gián tiếp d
ưới nhiệt độ từ 75 – 80
o
C rồi
vừa khấy vừa sấy khô. Nguyên liệu có hàm lượng nước từ trên 70% giảm tới
trên 10% phải mất từ 3 đến 4 giờ. Khi nguyên liệu vận chuyển tới tới nhiều
trong một lúc, không kịp chế biến có thể chưng khô tới khi hàm lượng nước
chỉ còn 20 – 30%. Chưng đến mức độ ấy chỉ cần 1 giờ 30 phút - gọi là bột
ướt. Loại bột ướt bán thành phẩm này có thể
để được từ 4 – 5 ngày, khi
chưng khô lần thứ hai chỉ cần một giờ là được bột cá khô. Có thể phơi nắng
để làm làm khô bột cá như thế sẽ ít tốn nhiên liệu.
Máy sấy khô là một cái ống tròn nằm ngang, trên trục giữa của nó có
lắp bộ phận khuấy kiểu hình tam giác. Trong quá trình chưng khô nó luôn
luôn chuyển động theo chiều của kim đồng hồ làm cho nguyên liệu được
khuấy đều. Khi lấy nguyên liệu ra thì nó chuyể
n động ngược lại với chiều
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
của kim đồng hồ. Nguyên liệu đã chưng khô được mặt nghiêng của hình tam
giác trên bộ phận khấy đẩy ra của lấy nguyên liệu.
Tỉ lệ tổn thất
%
Ghi chú
Nguyên liệu 900
Chưng khô 900 254 71.7
Sàng 254 252 0.8
Ép 252 226 0.4
Đập nhỏ 226 225 0.4
Được 25 kg
dầu
Bảng 2-2. Cân bằng vật liệu của phương pháp ép khô.
2.2.2. Sấy chân không – ép.
Để tránh hiện tượng oxy hoá dầu quá trình chưng khô thực hiện bằng
thiết bị sấy khô chân không. Điều kiện công nghệ sản xuất từ nguyên liệu ít
chất béo và nhiều chất béo bằng phương pháp sấy khô chân không – ép dựa
trên cơ sở thực nghiệm.
a. Quy trình công nghệ đối với nguyên liệu ít mỡ (Chế biến 2500
kg nguyên liệu).
THAO TÁC
THỜI GIAN (phút)
- Cho nguyên liệu vào 03
- Thoát khí trong máy sấy 08
- N
ấu 27
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
- Giảm áp suất (độ chân không 500
mmHg)
20
- Ép ở điều kiện áp lực 250 atm 20
- Ép ở điều kiện áp lực 450 atm 60
- Lấy ra 08
- Tổng cộng: 113 (1 giờ 55 phút)
2.3. XỬ LÝ KHÍ THỐI TRONG SẢN XUẤT BỘT CÁ CHĂN NUÔI.
2.3.1. Nguyên nhân tạo khí thối.
Trong quá trình chưng nấu, sấy khô một lượng khí thổi thoát ra bao
gồm: NH
3
, amin bay hơi, H
2
S, PH
3
, Indol, Skatol, Phenol, Cresol v v làm
ô nhiểm môi trường xung quanh.
Các chất gây thối do có sẵn trong nguyên liệu hoặc các chất bị phân
huỷ trong quá trình hấp nấu, sấy ở nhiệt độ cao. Nguyên liệu sản xuất bột cá
chăn nuôi là nguyên liệu thường tận dụng nên có khi nguyên liệu đã chứa
khá nhiều các chất thối kể trên.
2.3.2. Phương pháp khử thối.
Trong sản xuất bột cá người ta thường sử dụng phương pháp đốt cháy
và ngung tụ
để khử khí theo sơ đồ nguyên lý hình.
BAI GIANG BOT CA – DAU CA Dùng nhiệt độ từ 550 – 800
đổi trong khi
nấu (Kg)
Kg %
Dầu
Nước
Chất khô
Tổng cộng
125
812.5
312.5
1,250
0
112
0
_
125
924.5
312.5
1,362
9
68
23
100
Bảng 2-1. Thành phần hoá học của nguyên liệu sau khi chưng nấu.
2.4.1.2. Tính toán sản phẩm trong quá trình ép.
Những thông số đã biết:
Lượng nước của nguyên liệu 68%
Lượng dầu trong nguyên liệu 9%
Lượng chất khô trong nguyên liệu 23% (chất khô)
Lúc ép chất khô tổn thất 20% (số thực nghiệm)
Trong công thức K là lượng nước ngưng tụ = 112 kg.
- Lượng dầu còn lại trong bã ép
20
100
8
)
100
20*5.312
5.312(
100
)
100
( =−=−=
mPn
PA
Kg
- Thành phần hoá học của bã ép và chất lỏng ép ra.
Bã ép
Chất lỏng ép ra
Thành phần
hoá học
Kg % Kg %
Nước
Dầu
Chất khô
Tổng cộng
454 (250+20) =184