Thiết kế nhà máy sản suất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
và đồ hộp pate cá hồi hun khói với năng suất 10 000 đơn vị sản phẩm/năm
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐỒ HỘP THUỶ SẢN
GỒM HAI MẶT HÀNG:
- CÁ HỒI HẤP NGÂM DẦU, NĂNG SUẤT: 100 TẤN
NGUYÊN LIỆU/NGÀY
- PATE CÁ HỒI HUN KHÓI, NĂNG SUẤT: 10 000 ĐƠN VỊ
SẢN PHẨM/NĂM
SVTH: DƯƠNG THỊ LANH
LỚP: 14H2B
Đà Nẵng – Năm 2019
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
1
Thiết kế nhà máy sản suất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
và đồ hộp pate cá hồi hun khói với năng suất 10 000 đơn vị sản phẩm/năm
LỜI MỞ ĐẦU
Cuộc sống của con người trong thời đại kinh tế tri thức, hội nhập nền kinh tế thế
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
2
Thiết kế nhà máy sản suất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
và đồ hộp pate cá hồi hun khói với năng suất 10 000 đơn vị sản phẩm/năm
CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT
1.1 Đặc điểm thiên nhiên và vị trí xây dựng
Hải Phòng là thành phố duyên hải nằm ở hạ lưu của hệ thống sông Thái Bình thuộc
đồng bằng sông Hồng và là trung tâm kinh tế của miền Bắc, nằm trên hai hành lang một vành đai hợp tác kinh tế Việt Nam – Trung Quốc, một trong ba cực tăng trưởng
quan trọng nhất của vùng kinh tế động lực phía Bắc. Nơi đây có 42 bến cảng với tổng
chiều dài cầu cảng xếp dỡ hàng hóa trên 10,7 km. Cảng cửa ngõ quốc tế tại Lạch Huyện
có thể đưa hàng hóa xuất, nhập khẩu của cả khu vực đi thẳng tới thị trường Châu Âu,
Châu Mỹ. Hơn nữa Hải Phòng được đánh giá là trung tâm công nghiệp và thương mại
lớn của cả nước, và cũng là trung tâm dịch vụ, du lịch, kinh tế, văn hóa, y tế, giáo dục,
khoa học và công nghệ của Vùng duyên hải Bắc bộ [8].
Thời tiết Hải Phòng mang tính chất đặc trưng của thời tiết miền Bắc Việt Nam: nóng
ẩm, mưa nhiều, có 4 mùa tương đối rõ rệt.
Nhiệt độ trung bình trong năm: 230C - 260C
- Tháng nóng nhất (tháng 6, 7) nhiệt độ có thể lên đến 400C.
- Tháng lạnh nhất (tháng 1, 2) nhiệt độ có thể xuống dưới 50C.
Độ ẩm trung bình khoảng 80 – 85%, cao nhất vào tháng 7, 8, 9 và thấp nhất là tháng
1, 2 [9]. Lượng mưa 1600 – 1800 mm/năm.
Tốc độ gió từ 0,1 – 8,9 m/s. Gió thịnh hành nhất là hướng Đông với tần suất chiếm
29,55%, gió hướng Bắc chiếm 14,71%. Từ tháng 11 đến tháng 4 gió thịnh hành hướng
Đông và hướng Bắc. Tháng 6 và tháng 8 gió thịnh hành hướng Nam và Đông Nam.
Khu công nghiệp Tràng Duệ nằm trên quốc lộ 10, có vị trí hết sức thuận lợi cho việc
San Sả Hồ, Ô Quý Hồ, Thác Bạc, thị trấn Sa Pa. Hiện nay tổng sản lượng cá hồi của địa
phương đạt khoảng 700 - 800 tấn mỗi năm [11]. Từ Hải Phòng đi lên các tỉnh phía Bắc
theo quốc lộ 5, khoảng cách từ Hải Phòng đến Sa Pa gần 440 km, hệ thống giao thông
thuận lợi tạo điều kiện cho việc vận chuyển nguyên liệu từ các tỉnh đó về Hải Phòng.
Tuy nhiên nguồn nguyên liệu nội địa không đủ đáp ứng nhu cầu sản xuất nên phải
nhập khẩu cá hồi từ các nước như Na Uy, Nhật Bản, Nga, Trung Quốc, Chi Lê,
Singapore, Đài Loan.
1.3 Sự hợp tác hóa
Một nhà máy muốn tồn tại và phát triển lâu dài thì cần phải làm tốt công tác hợp tác
hóa với các nhà máy trong và ngoài nước để có thể ứng dụng các thành tựu khoa học kĩ
thuật vào sản xuất và chế biến.
Ngoài ra nhà máy cần phải hợp tác với các nhà máy cung cấp bao bì, nhà máy nước
thành phố, Sở điện lực thành phố, công trình giao thông vận tải, công ty môi trường đô
thị, vấn đề tiêu thụ sản phẩm,… sẽ có tác dụng giảm thời gian xây dựng, giảm giá vốn
đầu tư, hạ giá thành sản phẩm và kiểm soát tốt vấn đề ô nhiễm đô thị.
1.4 Nguồn cung cấp điện
Sử dụng từ hệ thống lưới điện quốc gia 500 kV truyền tải về khu công nghiệp bằng
đường dây 110 kV. Tại chân khu công nghiệp có trạm biến áp 63 MVA×3 mang 22 kV
trong khu công nghiệp. Ngoài ra trong nhà máy còn có trạm biến áp riêng và máy phát
điện dự phòng để đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục.
1.5 Nguồn cung cấp hơi - nước
Nguồn hơi cung cấp cho nhà máy được lấy từ lò hơi của chính nhà máy để cung cấp
nhiệt cho các quá trình thanh - tiệt trùng,… Do vậy nhà máy cần thiết kế lò hơi với áp
lực cao và công suất lớn để đảm bảo cung cấp hơi liên tục cho nhà máy.
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
4
ra ngoài phải đảm bảo theo tiêu chuẩn và quy định của Việt Nam [8].
1.8 Năng suất của nhà máy
Nhà máy chế biến đồ hộp thủy sản được thiết kế với 2 mặt hàng chính là cá hồi hấp
ngâm dầu và pate cá hồi hun khói. Theo số lượng nuôi trồng cá hồi tại các tỉnh phía Bắc
nói chung cũng như Sa Pa nói riêng cùng với lượng nguyên liệu nhập khẩu từ Na Uy,
Nhật Bản,…xác định được năng suất cho từng sản phẩm. Sản xuất mặt hàng cá hồi hấp
ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày và pate cá hồi hun khói với năng suất
10 000 đơn vị sản phẩm/năm là điều kiện cần thiết và phù hợp với sự phát triển của khu
vực miền Bắc hiện nay.
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
5
Thiết kế nhà máy sản suất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
và đồ hộp pate cá hồi hun khói với năng suất 10 000 đơn vị sản phẩm/năm
1.9 Nguồn cung cấp nhân công và cán bộ khoa học kĩ thuật
Bên cạnh yếu tố địa lí thuận lợi, lực lượng lao động cũng là một lợi thế của thành
phố Cảng. Hải Phòng có 1,2 triệu lao động trong đó 75% lao động đã qua đào tạo. Đặc
biệt Hải Phòng là trung tâm của khu vực duyên hải Bắc bộ, nơi có tổng dân số trên 20
triệu người, là nguồn nhân lực dồi dào của Hải Phòng. Với hệ thống 4 trường đại học,
hơn 60 trường cao đẳng, trung cấp dạy nghề, có thể khẳng định Hải Phòng có nguồn
nhân lực chất lượng cao đáp ứng yêu cầu về công nghệ cao và hiện đại [8].
Hình 1.1 Bản vẽ quy hoạch khu công nghiệp Tràng Duệ [13].
Kết luận: Từ việc phân tích các điều kiện thực tiễn những vấn đề như Khu công
thì lượng nhiệt tỏa ra khi đốt bé sẽ kéo dài thời gian hun khói. Trong khói hun có hơn
300 hợp chất khác nhau tuy nhiên có khoảng 68 hợp chất đi vào nguyên liệu. Bao gồm
các thành phần sau:
- Các hợp chất phenol: có tác dụng chống oxy hóa, tạo màu, mùi cho sản phẩm và
tiêu diệt vi sinh vật.
- Các hợp chất alcohol: có tác dụng nhỏ trong tiêu diệt vi sinh vật, màu, mùi.
- Các axit hữu cơ: có ít tác dụng bảo quản, làm protein ở bề mặt sản phẩm đông tụ.
- Các hợp chất cacbonyl: loại mạch ngắn góp phần tạo màu, mùi.
- Các hợp chất hydrocacbua (3,4 benzenpyren và 1,2,5,6 dibenzenzanthracen).
Các thành phần trong khói hun như acid formic, phenol, aldehide (formaldehyde),…
đều có tác dụng sát trùng. Trong và sau quá trình hun khói, thành phần của khói hun đặc
biệt là lượng phenol ngấm vào sản phẩm sẽ làm giảm lượng vi khuẩn trong sản phẩm.
Ngoài ra còn có tác dụng chống oxy hóa nhờ các phenol và dẫn xuất của chúng [2].
Vì vậy sản phẩm cá hồi đóng hộp là một loại thực phẩm phổ biến, bổ dưỡng, an
toàn. Chắc hẳn đây là một sự lựa chọn thông minh cho thực đơn bữa cơm gia đình để
bổ sung những chất dinh dưỡng tốt nhất cho các thành viên.
2.1.1 Giới thiệu về sản phẩm
2.1.1.1 Đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu
Hình 2.1 Sản phẩm cá hồi hấp ngâm dầu đóng hộp [55].
Sản phẩm cá hồi hấp ngâm dầu đóng hộp có thể dùng ăn liền, càng ngày trở nên phổ
biến do tính tiện lợi khi dùng và có giá trị dinh dưỡng cao. Nguyên liệu sau khi được xử
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
7
Thiết kế nhà máy sản suất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
Carbohydrat
g
Chất béo
g
Protein
g
Vitamin A
μg
Vitamin D
μg
Vitamin B12
μg
Kali
mg
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
Hàm lượng dinh dưỡng trong
mỗi 100 g cá hồi
3,1
0
15,8
18,5
7,1
8,6
4
369
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
các sọc trên cơ thể trở thành màu đỏ tươi, cá này có tên goin khác là cá hồi anh đào.
Cá hồi Sockeye (Oncorhynchus nerka) được tìm thấy ở phía Bắc Thái Bình Dương
và sông đổ nước vào nó.
Cá hồi Steelhead hay cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) có thân thon dài, 10 – 12
tia vây lưng, 8 - 12 tia vây hậu môn. Cá hồi vân có các chấm màu đen hình cánh sao
trên thân.
Cá hồi Chum (Oncorhynchus keta) có kích thước trung bình. Trứng cá hồi chum là
một đặc sản của những người thích trứng cá muối ở Nhật Bản [18].
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
9
Thiết kế nhà máy sản suất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
và đồ hộp pate cá hồi hun khói với năng suất 10 000 đơn vị sản phẩm/năm
a)
b)
c)
d)
e)
g)
dưỡng cũng vô cùng dồi dào: bao gồm chất béo, khoáng chất, vitamin và chất chống
oxy hóa.
2.1.2.4 Tiêu chuẩn lựa chọn nguyên liệu
Chỉ tiêu cảm quan:
- Thân cá: Co cứng, để trên bàn tay thân cá không bị quằn xuống.
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
10
Thiết kế nhà máy sản suất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
và đồ hộp pate cá hồi hun khói với năng suất 10 000 đơn vị sản phẩm/năm
- Thịt cá: Dai, mềm mại, đàn hồi tốt, khó tách khỏi xương. Mùi bình thường của
thịt cá.
- 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.
- Da cá phải trơn bóng.
- Bụng và hậu môn: Bụng không phình, hậu môn thụt vào sâu, màu trắng nhạt.
- Mình cá sạch, có ít chất nhờn với màu trong tự nhiên, không đục.
- Cá chìm hẳn trong nước.
- Nếu mổ cá thì ruột, mật còn nguyên vẹn, không có mùi tanh hôi.
- Trạng thái cá: ấn tay vào thì đàn hồi lại tốt, nhiệt độ mình cá lạnh, không có bầm
dập hay khuyết tật (không rách, trầy,…).
- Trạng thái thịt cá: thịt cá có màu đỏ cam, tươi và sáng.
Chỉ tiêu hóa lý
axit béo tự do phải thấp. Chỉ số axit của dầu nhỏ hơn 2, hàm lượng axit oleic dưới 1%,
lượng ẩm và các chất bay hơi khác không quá 0,15 – 0,3%.
2.1.3.3. Các gia vị và hương liệu
a) Các chất tạo vị
- Đường:
+ Vai trò: tạo vị ngọt, tăng chất dinh dưỡng và tăng độ khô cho sản phẩm. Đường
cho vào đồ hộp cá chủ yếu là để tạo vị nên chỉ dùng với lượng nhỏ.
+ Yêu cầu: dùng đường saccharose, tinh khiết và trắng, lượng saccharose trên 99%,
nước ≤ 0,2%, lượng đường khử dưới 0,1%, nếu lượng đường khử cao đường dễ hút ẩm.
- Muối ăn (Natriclorua – NaCl):
+ Vai trò: tạo vị mặn, có tác dụng bảo quản tốt thực phẩm bởi lẽ dung dịch nước
muối tạo ra áp suất thẩm thấu cao làm mất nước gây nên sự tiêu nguyên sinh của tế bào
làm ức chế hoạt động của vi sinh vật.
+ Yêu cầu: muối ăn dùng trong thực phẩm phải tinh khiết, có hàm lượng NaCl trên
95%, độ ẩm dưới 0,5%, không có tạp chất, không cho phép tồn tại các muối kali,
magie,… sẽ tạo cho muối có vị đắng chát.
- Mì chính (Natriglutamat):
+ Vai trò: mì chính làm cho thực phẩm có vị rau, vị thịt và vị nấm.
+ Điểm đầu vị của mì chính tinh khiết là 0,3% và vị của nó thể hiện tối ưu ở
pH = 5 – 5,6. Khi pH < 4 thì nó mất vị.
b) Hương liệu
- Hạt tiêu: Thành phần cay thơm chủ yếu của tiêu là piperin (C17H19NO3) chiếm
khoảng 7% của dầu thơm, ngoài ra còn có chavicin cũng làm cho tiêu cay nóng.
- Ớt: Thành phần cay hăng của ớt là capaicin (C18H27NO3) chiếm khoảng 0,5 – 2%.
Ngoài ra trong ớt còn có nhiều vitamin C, B1, B2, carotenoid, axit citric, malic,…
- Hành tỏi: Thành phần cay thơm chủ yếu của hành tỏi là diallylsunfit (C3H5)2S,
diallyldisunfit và diallyltrisunfit.
2.1.3.4 Tinh bột biến hình
Tạo liên kết giữa các hạt thịt cá, giữ ẩm cho thịt, tạo cho sản phẩm có độ rắn chắc
cao, giữ cho bề mặt sản phẩm láng mịn. Tạo độ đặc, độ dẻo, độ dai, độ trong cho sản
chân không thì có độ chân không là 250 mmHg.
2.3.2 Chỉ tiêu hóa học
- Kim loại nặng: trong một kg thực phẩm Sn2+ < 200 mg, Cu2+< 10 mg, Pb2+< 3 mg.
- Chất bảo quản: Kali nitrit (E249) nằm trong giới hạn cho phép: 0,06 mg/kg thể trọng
2.3.3 Chỉ tiêu vi sinh
Không có vi khuẩn gây bệnh và vi sinh vật hoạt động gây thối rữa như nấm men,
nấm mốc, E.coli, Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum [1], [24].
2.3.4 Chỉ tiêu cảm quan
- Mùi vị: giữ được mùi vị của nguyên liệu có trước và mùi vị đặc trưng của sản
phẩm.
- Màu sắc: phải đồng nhất, giữ được màu sắc của nguyên liệu.
- Trạng thái: các khúc và miếng cá phải đồng đều, xếp hộp chặt chẽ (cá hồi hấp
ngâm dầu); bề mặt mịn đẹp, đồng nhất (pate cá hồi hun khói).
- Độ chặt chẽ: tổ chức cơ thịt chặt chẽ, có nhiều nước, nếu lấy khúc cá ra không vỡ
vụn (cá hồi hấp ngâm dầu); dạng khối chắc (pate cá hồi hun khói).
- Tạp chất: trong hộp không có đầu, vây, vảy, nội tạng và những tạp chất khác.
- Bao bì: hộp còn nguyên vẹn, không bị móp méo, phía trong vách hộp không bị ăn
mòn biến sắc. Trong và ngoài hộp không có vết gỉ, mép hộp trơn nhẵn, đều đặn.
Chỉ tiêu cảm quan đánh giá chất lượng từng sản phẩm cụ thể ở bảng 2.3:
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
13
Thiết kế nhà máy sản suất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
và đồ hộp pate cá hồi hun khói với năng suất 10 000 đơn vị sản phẩm/năm
Mùi thơm của cá và mùi
thơm hòa hợp của các loại
gia vị. Hương vị đặc trưng
của sản phẩm hun khói,
không có mùi khét.
Sản phẩm có dạng khối
khá chắc, bề mặt mịn,
mềm.
Sản phẩm có màu cam đặc
trưng, đồng đều.
Vị đặc trưng cho sảm
phẩm, không có vị lạ
Đẹp, bằng phẳng
2.4 Tình hình nuôi cá hồi trên thế giới và ở Việt Nam
2.4.1 Tình hình nuôi cá hồi trên thế giới
Việc nuôi cá hồi có đóng góp rất lớn vào sản lượng cá nuôi, chiếm khoảng US$10
tỷ hàng năm. Các giống cá thường được nuôi khác gồm: tilapia, cá da trơn, cá vượt biển,
cá chép. Ngành nuôi cá hồi phát triển tại Chile, Na Uy, Scotland, Canada và Đảo Faroe,
và là nguồn gốc hầu hết cá hồi được tiêu thụ tại châu Mỹ và châu Âu. Cá hồi Đại Tây
Dương cũng được nuôi, dù với số lượng rất nhỏ, tại Nga và đảo Tasmania, Australia. .
Nhà sản xuất hàng đầu của cá hồi nuôi là Na Uy với 33%, Chile với 31%, và các nhà
sản xuất ở châu Âu khác với 19% [20].
2.4.2 Tình hình nuôi cá hồi vân ở Việt Nam
Cá hồi vân là loài cá nhập nội hiện đang được ươm nuôi tại một số vùng của nước
ta, được phân loại như sau:
-Bộ: Salmonniformes
-Họ: Salmonidae
-Giống: Oncorhynchus
-Loài: O. Mykiss
triển các ngành như chế biến, vận chuyển,... [21].
2.5 Những biến đổi của cá sau khi chết
Hình 2.4 Các giai đoạn biến đổi của cá sau chết
Cá sau khi chết xảy ra hàng loạt các biến đổi phức tạp trong cơ thể, đặc biệt là các
biến đổi sâu sắc về hóa học. Đó là quá trình phân giải tự nhiên dưới xúc tác của các
enzyme có trong các mô và sự hoạt động của vi sinh vật nhiễm từ môi trường. Kết quả
là protein, chất béo bị phân hủy và đến một mức độ nào đó làm cho nguyên liệu biến
chất hoàn toàn và không thể sử dụng được nữa.
Quá trình tiết dịch nhớt: Thành phần hóa học chính của dịch nhớt là mucin - là cơ
chất lý tưởng cho vi sinh vật gây thối rữa phát triển khiến cho dịch nhớt bị đục và có
mùi khó chịu. Giai đoạn này vi sinh vật còn chưa thâm nhập vào mô cơ cá mà vẫn còn
nằm trên bề mặt da, phần thịt bên trong vẫn tươi tốt.
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
15
Thiết kế nhà máy sản suất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
và đồ hộp pate cá hồi hun khói với năng suất 10 000 đơn vị sản phẩm/năm
Quá trình tê cứng: Quá trình tê cứng do các quá trình hóa - lý phức tạp diễn ra chủ
yếu trong cơ thịt cá gây ra. Khi cá hết tiết nhờn là lúc bắt đầu thời kỳ cứng xác. Lúc này
cơ thể cá mất tính đàn hồi, mất khả năng uốn cong vì các sợi cơ co ngắn lại và xếp chặt
chẽ hơn. Trong thời kỳ tê cứng ATP bị phân hủy làm khả năng hút nước của protein
giảm, đồng thời giải phóng nhiều axit photphoric, kéo theo pH giảm mạnh làm biến tính
cục bộ protein. Đồng thời ATP bị phân hủy dẫn đến sự kết hợp actin với miozin để tạo
thành actomiozin, vì trong cơ thịt cá gồm có actin, miozin, actomiozin, ATP… Khi cá
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
16
Thiết kế nhà máy sản suất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
và đồ hộp pate cá hồi hun khói với năng suất 10 000 đơn vị sản phẩm/năm
màu vàng thẫm đến vàng nâu và có mùi vị thơm ngon đặc biệt. Một ưu điểm nổi bật là
sản phẩm hun khói bảo quản tốt vì khói hun có tác dụng chống thối rữa và chống oxy
hóa.
Về mặt phương pháp hun: dựa vào nhiệt độ hun có thể chia làm 3 phương pháp
+ Hun lạnh: nhiệt độ dưới 400C
+ Hun ấm: nhiệt độ từ 40 – 700C
+ Hun nóng: nhiệt độ từ 80 – 1700C
Bảng 2.4 So sánh hun khói nguội và hun khói nóng [2].
STT Tiêu chí
Hun khói nóng
Hun khói nguội
1
Nhiệt độ hun khói
Cao: 70 – 1700C
Thấp: 400C
không cần chế biến lại
Cao: 6 – 12%
- Sẫm màu do khói bám
nhiều.
- Mùi kém thơm hơn
hun khói nóng.
- Giữ hương vị tự nhiên
của cá
- Khi ăn cần phải chế
biến lại
6
Thời gian bảo quản
Ngắn
Dài
Thời gian hun nóng khoảng 2 - 4 giờ, hàm lượng muối trong sản phẩm dưới 4% còn
nhiều nước từ 60 – 70% và kết cấu tổ chức mềm mại, khi ăn có cảm giác ngon. Sản
phẩm hun lạnh được ướp muối trước, nhiệt độ hun dưới 400C, thời gian 5 ngày đêm,
hàm lượng muối 7 – 15%, nước 45 – 55%, sản phẩm chặt chẽ khô cứng.
Tác dụng lắng đọng của khói hun lên bề mặt sản phẩm:
- Sự lắng đọng của khói hun lên sản phẩm: nhân tố ảnh hưởng đến sự lắng đọng của
khói hun trên mặt sản phẩm có 3 mặt là: thứ nhất hệ thống khói hun càng không ổn định
thì tác dụng của lắng đọng càng lớn; thứ 2, quan trọng hơn cả là ảnh hưởng của các loại
lực của hạt khói như chuyển động Brown, tác dụng của nhiệt điện di, tác dụng của trọng
lực, trạng thái lưu động của không khí; thứ 3 là ảnh hưởng của tính chất mặt ngoài của
Hút không khí ra khỏi hộp nhờ
phẩm giãn nở và thoát ra dưới tác dụng
chân không
của nhiệt.
2
Đặc
điểm
Khi áp dụng phương pháp bài khí
bằng nhiệt, các hộp đã xếp đầy thực
phẩm được gia nhiệt trước khi ghép
mí kín. Nhờ được đun nóng, không
khí trong thực phẩm sẽ thoát ra, hơi
nước từ thực phẩm bay lên thế chỗ
của một phần không khí trên khoảng
không đỉnh hộp, kết quả là phần lớn
không khí đã được đuổi ra khỏi hộp
trước khi ghép mí.
3
Ưu
điểm
-
4
hộp và áp suất áp suất ngoài hộp, qua đó ngăn ngừa được các hư hỏng vật lí xảy ra đối
với hộp thực phẩm như bao bì sắt tây bóp méo, làm nứt các mối ghép ở thân, nắp, và
đáy hộp, làm bật nắp ra khỏi miệng chai, lọ thủy tinh hay làm nứt vỡ thủy tinh.
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
18
Thiết kế nhà máy sản suất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
và đồ hộp pate cá hồi hun khói với năng suất 10 000 đơn vị sản phẩm/năm
2.6.3 Tiệt trùng
2.6.3.1 Chế độ tiệt trùng đồ hộp
Công thức tiệt trùng:
A−B−C
𝑇
, P atm
Trong đó: A là thời gian nâng nhiệt (phút)
B là thời gian giữ nhiệt (phút)
C là thời gian hạ nhiệt (phút)
T là nhiệt độ tiệt trùng (0C)
P là áp suất đối kháng được tạo ra để cho hộp không bị phồng hoặc bật
nắp (atm).
2.6.3.2 Nhiệt độ tiệt trùng
Thiết kế nhà máy sản suất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
và đồ hộp pate cá hồi hun khói với năng suất 10 000 đơn vị sản phẩm/năm
Thời gian thanh trùng là hàm số của 2 đại lượng là thời gian truyền nhiệt và thời
gian tiêu diệt: τthanh trùng = τtruyền nhiệt + τtiêu diệt
2.7 Cơ sở lựa chọn phương án thiết kế
Trong sản xuất đồ hộp bao gồm nhiều công đoạn, trong đó có một số công đoạn
chính cần được chú ý và thiết kế sao cho tạo sản phẩm chất lượng tốt nhất, giá thành hạ.
Ở đây có một số công đoạn như: ướp muối, hấp, hun khói, xay nhuyễn, tiệt trùng.
2.7.1 Công đoạn ướp muối
Trong quá trình ướp muối, cá được ngâm vào dung dịch nước muối một thời gian.
Lúc này, các protein hoà tan trong thịt cá sẽ di chuyển ra bề mặt và hoà tan vào dung
dịch nước muối, còn muối sẽ ngấm vào thịt cá làm tăng hương vị cho sản phẩm, đồng
thời khử được mùi tanh.
Đối với sản phẩm cá hồi hấp ngâm dầu, trong quá trình hấp dưới tác dụng của nhiệt,
protit trong thịt cá bị đông tụ, hiện tượng này kèm theo việc tách nước ra khỏi cá và
muối rót trước khi hấp được ngấm vào. Kết quả làm cho thịt cá săn lại, trạng thái bên
ngoài và mùi vị cá cũng tốt hơn [57].
Đối với sản phẩm pate cá hồi hun khói, ta sử dụng dung dịch nước muối nồng độ
10%, tỉ lệ khối lượng cá : nước muối = 1 : 3 (kg/kg), thời gian ướp 40 – 45 phút. Đây là
các thông số đã được tính toán để độ mặn của cá sau khi ướp đạt < 4% so với lượng
nước trong cá, đảm bảo chất lượng sản phẩm sau này. Sau khi ướp muối phải rửa lại
bằng nước sạch có nhiệt độ 10 – 120C [2].
2.7.2. Công đoạn hấp
Khi chế biến đồ hộp, nhiều loại nguyên liệu trước khi đóng hộp được đem xử lý
nhiệt sơ bộ bằng cách hấp bằng hơi nước ở nhiệt độ 80 – 1000C trong khoảng thời gian
3 – 15 phút. Đối với nguyên liệu cá, việc hấp rất quan trọng làm cho lớp protide ở mặt
ngoài đông vón, tạo màng làm cho các chất bên trong ít ngấm ra, ngoài ra làm chín sản
lựa chọn phương pháp hun khói nóng để sản phẩm vừa đạt chất lượng vừa đáp ứng yêu
cầu sản xuất.
2.7.4 Công đoạn xay nhuyễn
Quá trình xay nhuyễn thực hiện ở phòng có nhiệt độ 120C, kích thước khối cá sau
xay đạt 0,2 – 0,5 mm, tạo cấu trúc mềm mịn, đồng nhất cho sản phẩm. Trong quá trình
xay, có sự ma sát giữa dao và nguyên liệu sinh ra nhiệt độ, nếu nhiệt độ phòng xay và
nhiệt độ khối cá ban đầu quá cao thì nhiệt độ của khối thịt sẽ tăng rất nhanh làm biến
tính protein của khối thịt. Ngoài ra, để kiểm soát nhiệt độ trong quá trình xay, ta có thể
bổ sung thêm đá vảy để làm giảm nhiệt độ của khối cá xuống. Đá vảy còn đóng vai trò
như dung môi hòa tan các chất phụ gia, tạo hệ nhũ tương với hỗn hợp nguyên liệu, tạo
cấu trúc mới cho sản phẩm.
2.7.5 Công đoạn tiệt trùng
Vì pH > 6: có mặt và phát triển mạnh trong môi trường thực phẩm đồ hộp ít acid
hầu hết là vi sinh vật chịu nhiệt nên chọn chế độ tiệt trùng ở 115 – 1210C. Trong công
nghiệp thực phẩm, tác nhân gia nhiệt thông dụng là nước nóng và hơi. Để tiết kiệm năng
lượng, chọn sử dụng hơi để tiệt trùng.
Có hai loại thiết bị tiệt trùng: tiệt trùng thẳng đứng và tiệt trùng nằm ngang. Với ưu
điểm của thiết bị nằm ngang là thuận tiện khi nạp và lấy đồ hộp ra khỏi thiết bị, năng
suất nồi cao hơn và hộp ít bị biến dạng vật lý hơn tiệt trùng thẳng đứng, dùng thiết bị
tiệt trùng loại đặt nằm ngang với chế độ tiệt trùng ở nhiệt độ cao trong thời gian dài
nhằm đảm bảo vừa tiêu diệt được các vi sinh vật vừa giữ được chất lượng sản phẩm.
Chọn chế độ tiệt trùng như sau:
- Thời gian nâng nhiệt lên nhiệt độ tiệt trùng 1200C và hạ nhiệt độ xuống nhiệt độ
400C ở đồ hộp cá tự nhiên là 15 phút. Do đó, chọn A = 15 phút, C = 15 phút.
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
21
Vậy chọn chế độ tiệt trùng như sau:
15 − 66 − 15
, 2 atm
120
- Chọn kích thước hộp cho sản phẩm đồ hộp pate cá hồi hun khói như sau:
Trọng lượng: 140 gam
Đường kính ngoài: 73,02 mm
Chiều cao ngoài: 52,30 mm
Hệ số dẫn nhiệt λ = 0,51 W/m°K
Ta tính được τ ≈ 44 phút
Suy ra thời gian giữ nhiệt của sản phẩm đồ hộp pate cá hồi hun khói là
B = 44 + 4 = 48 phút.
Áp suất đối kháng đối với đồ hộp sắt tây ở 1190C là 2 atm.
Vậy chọn chế độ tiệt trùng như sau:
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
15 − 48 − 15
, 2 atm
119
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
22
3.1.2.3 Phi lê/Cắt khúc/Rửa
a) Mục đích
- Phi lê: tách riêng được phần thịt cá và xương cá.
- Cắt khúc: Làm giảm kích thước của khối nguyên liệu, tăng diện tích tiếp xúc, tạo
độ đồng đều và làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Cắt cá thành từng miếng để tạo
điều kiện thuận lợi cho các công đoạn tiếp theo.
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
23
Thiết kế nhà máy sản suất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ngày
và đồ hộp pate cá hồi hun khói với năng suất 10 000 đơn vị sản phẩm/năm
Tiếp nhận và kiểm tra nguyên liệu
Cá lạnh đông (ttâm sp= -18±20C)
Cá tươi
Cá ướp lạnh (ttâmcá= 0-40C)
Rã đông (tnước = (-1)-0oC, ttâm cá = (-5)-0 oC, =1-2 h, cá: nước =1:3 (kg/kg))
Phi lê/ Cắt khúc (dày 2,5 cm)/ Rửa
(tn=10-120C, cá: nước=1: 3 (kg/kg))
Nội tạng, da,
đầu, vây, tạp
Rót dịch/ Bài khí
Lọc
Lọc
Ghép mí/ Rửa hộp (tn= 55-600C)
Tiệt trùng
Đun nóng (t= 80-900C)
Dầu
15−66−15
, 2 𝑎𝑡𝑚
120
Làm nguội (tsp = ≤500C, tn= 18-200C)/ Rửa/ Xì khô
In date, dán nhãn
Bảo ôn (t= 37°C, = 15 ngày)
Carton
Đóng thùng
Bảo quản (t=0-200C, wkk=70-80%)
Hình 3.1 Quy trình công nghệ sản xuất đồ hộp cá hồi hấp ngâm dầu
còn dính ở xương càng ít càng tốt.
- Cắt khúc: cắt các khúc thịt cá sao cho đồng đều và gọn đẹp.
- Tỉ lệ cá : nước = 1 : 3 (kg/kg).
3.1.2.4 Dò kim loại
a) Mục đích
Phát hiện và loại bỏ các kim loại bị lẫn trong sản phẩm.
b) Tiến hành
Cá sau khi làm ráo sẽ theo băng chuyền qua máy dò kim loại để phát hiện kim
loại bị lẫn trong cá rồi mới đem vào hộp.
3.1.2.5 Vào hộp/Định lượng
a) Mục đích
Thuận tiện cho quá trình vận chuyển và dễ dàng thực hiện các công đoạn tiếp theo,
bước đầu cho sự tách ly sản phẩm với môi trường bên ngoài. Phân phối thịt cá vào hộp
để thực hiện những công đoạn tiếp theo (rót nước muối, hấp, bài khí, ghép mí,…), giúp
sản phẩm có khối lượng đồng đều và chính xác theo yêu cầu.
SVTH: Dương Thị Lanh- 14H2B
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
25