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 ni, 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 sản 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 nước phát triển
cơng nghiệp địi hỏi tiêu thụ một lượng lớn về bột cá chăn nuôi.
Việc sản xuất bột cá chăn ni có ý nghĩa kinh tế rất lớn, bởi vì cơng
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, sữa, thịt cho con người.
Bột cá là sản phẩm giàu đạm, chứa từ 47 ÷ 85% là đạm tổng số, trong
đó đạm tiêu hố 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 hồn hảo, vì chúng chưa đủ các axit amin
khơng thay thế và có tỉ lệ cân đối với các axit amin. Hàm lượng một số axit
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
amin trong bột cá chăn nuôi với các chế phẩm chăn nuôi khác được thể hiện
như sau:
STT Các sản phẩm chăn
nuôi
Hàm lượng axit amin (g/kg)
Ly
Arg
His
Meth
Va
Leu
Phe
Tre
01
Bột cá
36
54
20
18
38
59
46
31
02
Bột ngô
3
5
3
1
5
16
4
3
03
Bột đại mạch
4
6
3
1.5
5
10
5
3
04
Bột yến mạch
4
10
3
2
6
14
6
3
05
Bột hướng dương
16
28
13
2
6
49
20
3
06
Bột khô dầu bông
14
35
8
5
18
36
23
11
07
Bột khô dầu đậu tương
28
28
9
6
23
52
20
16
Bảng 1-1. Hàm lượng axit amin trong một số sản phẩm chăn ni.
- Ngồi thành phần Protein, bột cá còn chứa nhiều các Vitamin như: B 1,
B2, B3, B12, PP, A, D và các nguyên tố khoáng đa lượng: P, Ca, Mg, Na, K,...,
vi lượng: Fe, Cu, Co, I2,....
- Bột cá có hệ số tiêu hố cao bởi lẽ chứa nhiều đạm dễ hồ tan và hấp
thu. Bột cá ở dạng khơ nên cịn 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 cơng 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 bơng, pate, chả giị, 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:
NTS ≥ 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 khơng q 1%, hồn tồn khơng có
mùi tanh, tỉ lệ tiêu hố khơng dưới 90%. Hàm lượng các axit amin (% so với
toàn bộ protein) là: Lyzin 9.5, Tryptophan 0.9, Arginin 3, Cystein 1; hàm
lượng nước ≤ 8%; chất béo ≤ 0.4%; canxi 18%; kích thước hạt phải đi qua
mắt sàng có đường kính 1.47 μm. Màu sắc từ nâu nhạt đến trắng.
Bột cá thực phẩm Canada có màu trắng, khơng mùi, nước chiếm 2 ÷
3%, canxi 2 ÷ 5% (chủ yếu là photphat canxi) chất béo có ít khơng đáng kể,
protein đạt 94 ÷ 98% (so với chất khô).
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
Nhật Bản thường dùng phương pháp chiết để sản xuất bột cá thực phẩm,
ngoài ra Nhật Bản còn dùng phương pháp thuỷ ngân để sản xuất và thu được
sản phẩm bột cá giống sữa.
Trung Quốc đã nghiên cứu sản xuất bột cá thuỷ phân để cung cấp cho
những người bị mắc bệnh đường ruột, dinh dưỡng kém.
Ấn Độ cũng đã sử dụng các loại cá có giá trị sử dụng kém chế biến
thành sản phẩm bột cá thuỷ phân giàu đạm cần thiết cho con người.
1.1.2. Giới thiệu về dầu cá.
Dầu cá được tách chiết từ các nguyên liệu thuỷ sản chứa nhiều dầu,
thường q trình tách chiết dầu cá gắn liền với cơng nghệ sản xuất bột cá. Bởi
lẽ cần phải tách triệt để dầu cá ra khỏi nguyên liệu trước khi sản xuất bột cá
để chất lượng bột cá tốt hơn. Dầu cá có nhiều cơng dụng trong các ngành
cơng nghiệp khác nhau và nhất là trong thực phẩm, y dược.
1.1.2.1. Dầu cá và cơng của nó.
Dầu cá là sản phẩm chế biến từ mỡ cá luôn ở dạng lỏng. Dầu cá chứa
nhiều axit béo khơng no, có nhiệt độ nóng chảy và đông đặc thấp.
Đã từ lâu người ta đã phát hiện dầu cá có nhiều cơng dụng trong các
lĩnh vực y học, thực phẩm và các ngành công nghiệp khác.
Trong y học: Dầu gan cá được dùng chữa bệnh quáng gà, cịi sương,
khơ 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 mới của dầu cá là nó có khả năng phịng chống bệnh tim
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
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 ngồi 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 cịn có khả năng chữa ung thư. Nếu mỗi ngày, mỗi người dùng 2 gam
dầu cá đặc biệt thì sự phát triển các khối 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 ni cá.
Ngồi các cơng dụng nêu trên, dầu cá cịn được dùng trong cơng nghệ
bơi trơn, cơng nghệ trong thuộc da hay chế tạo sơn hỗn hợp.
1.1.2.2. Đặc điểm của dầu cá
- Dầu cá là dung mơi hồ 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 mơ dầu, dạng này có thể thay đổi theo
trạng thái sinh lý của cá tuỳ theo từng theo từng gia đoạn phát triển và tuỳ
từng loại cá.
+ Dạng liên kết: dầu cá liên kết với protein và một số chất khác, là
thành phần quan trọng của màng tế bào, của nguyên sinh chất. Thành phần
lipid ơe dạng liên kết thường ít thay đổi theo trạng thái sinh lý cơ thể
- Dầu cá khi đốt chảy sẽ toả nhiệt cao, do vậy có thể làm dầu rán thực
phẩm.
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
- Mùi tanh cảu dầu cá là do các chất gây tanh của cá (TMA) hoặc phần
lớn do các axit không no bậc cao có mùi tanh hơi gây nên. Trong dầu cá cịn
chứa lượng tinh dầu essentian có mùi tanh hơi khó chịu.
- Dầu cá thuộc loại lipid hoàn hảo trong dinh dưỡng, vì dầu cá có nhiệt
độ nóng chảy thấp và có hàm lượng vitamin A, D, photphatit cao.
1.2. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BỘT CÁ - DẦU CÁ.
1.2.1. Nguyên liệu sản xuất bột cá chăn nuôi và phương pháp bảo
quản.
Trong sản xuất bột cá chăn nuôi thường tận dụng các loại cá kém giá trị
không dùng cho việc chế biến các sản phẩm cao cấp khác như: cá nhỏ, cá
kém chất lượng.v..v...Ngoài ra cần sử dụng triệt để các phế liệu của các cơng
nghệ chế biến khác.
Để chọn qui trình phù hợp nhằm nâng cao chất lượng của bột cá sản
phẩm, người ta thường phân chia nguyên liệu sản xuất bột cá và dầu cá thành
hai loại thao hàm lượng lipid có trong đó:
+ Loại nguyên liệu béo: có hàm lượng lipid > 3%
+ Loại nguyên liệu gầy: có hàm lượng lipid ≤ 3%
Ngun 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 lạnh
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
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
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 oC 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 quản bằng muối ăn.
Muối ăn có tác dụng phịng 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 đơng 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 với 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 ngồi.
Đồng thời, muối ăn cịn làm thây đổi cấu trúc protein màng tế bào vi sinh vật.
Mặt khác, trong nước muối bão hịa chứa rất ít oxy, mà vi sinh vật gây thối
thì thuộc loại hiếu khí, đời sống cảu nó rất cần oxy. Với các lý do trên đã lý
giải vì sao muối ăn có tác dụng phịng thối và được dùng trong bảo quản
nguyên liệu.
Ưu điểm của phương pháp này là rẻ tiền, tiện lợi, thiết bị đơn giản.
Nhược điểm là bột cá có vị mặn, khả năng hút ẩm cao.Trước khi sản xuất
phải ngâm cho nhạt muối cho nên hao tổn nhiều các chất dinh dưỡng. Việc cơ
đặc dịch ép khó khăn.
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
1.2.1.3. Bảo quản bằng axit.
Axit được dùng để bảo quản nguyên liệu bột cá chăn nuôi phổ biến ở
các nước như: Đan Mạch, Liên Xô cũ, Nhật Bản.v..v...Tác dụng của axit là
phân ly cho prôtn H+ làm thay đổi pH môi trường ức chế hoạt động của
enzym và vi sinh vật.
Các axit thường dùng là HCl, H 2SO4, HCOOH. Hàm lượng axit tinh
khiết được dùng tùy theo từng loại nguyên liệu.
Chú ý: các axit có bán trên thị trường có nồng độ thay đổi, do vậy khi sử
dụng phải quy về lượng nguyên chất và phải theo những tiêu chuẩn của
ngành về việc sử dụng liều lượng của những loại axit này.
1.2.1.4. Bảo quản bằng PeSunfit.
- Pesunfit Kali và Pesunfit Natri sẽ phân tích tạo thành SO 2 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 đơ tinh khiết
100%. Trộn đều với ngun liệu theo tỉ lệ qui định rồi cho vào các thùng bảo
quản, dậy kín, để nơi khơ ráo thống 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 SO2 và bay đi. Lượng SO2 làm cho ngun liệu có mùi hơi,
nhưng khi sản xuất bột cá qua cơng 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.
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
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 thối.
Nguyên liệu tốt nhất là ở dạng tươi hoặc bảo quản đông, bảo lạnh sơ bộ, bảo
quản bằng đóng hộp thanh trùng. Cịn 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 khơng thích hợp
cho sản phẩm đồ hộp.
1.2.3. Ngun liệu sản xuất dầu cá và các phương pháp bảo quản
nguyên liệu.
1.2.3.1. Nguyên liệu sản xuất dầu cá
Bao gồm các loại cá nguyên con nhiều dầu, gan cá, nội tạng cá, đầu cá
hoặc các loại động vật như hà mã, hải cẩu.v..v..Trong đó, gan và nội tạng là
nguyên liệu là nguyên liệu có giá trị để sản xuất dầu cá y học vì có hàm lượng
vitamin cao.
1.2.3.2. Các phương pháp bảo quản nguyên liệu
- Bảo quản lạnh: dùng nước đá hay hỗn hợp nước đá và muối, bảo quản
theo tỉ lệ si với nguyên liệu là 1:1 trong các thùng cách nhiệt.
- Bảo quản đông: Nguyên liệu đem rửa sạch, làm đơng đến nhiệt độ < 10oC. Sau đó đem bảo quản như cá đông. Thời gian trong các thùng cách
nhiệt.
- Bảo quản bằng phương pháp đóng hộp thanh trùng: nguyên liệu đem
rửa sạch, để ráo, thái nhỏ, xếp vào hộp rồi bài khí ghép mí thanh trùng theo
chế độ:
15 − 20 −15
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
120oC
- Bảo quản bằng chất phòng thối: Dùng NaCl tỉ lệ 10 đến 20 % tùy 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 oC, 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 khơ 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 khơ
trong khơng khí nóng, lượng Lipid cịn nhiều, thời gian sấy dài nên dầu bị
oxy hoá, chất lượng bột cá - dầu cá khơng tốt.
Dó đó phương pháp ép khơ chỉ thích hợp cho ngun liệu ít mỡ, nhưng
phương pháp này q trình cơng nghệ khá đơn giản, hiệu suất qui trình cao
hơn. Nếu có thiết bị sấy chân khơng thì khắc phục được các khuyết điểm trên.
Đặc điểm của phương pháp ép ướt là nguyên liệu được nấu chín, sau
đó ép lúc ngun liệu cịn ướt để lấy bớt ra lượng nước và dầu. Do đó, khi
sấy ngun liệu ít bị oxy hố, 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 đặc thu hồi để nâng cao
hiệu suất thu hồi qui trình.
2.1.1. Nấu ngun liệu.
Ngun liệu được nấu chín dưới tác dụng của nhiệt độ cao protein
trong nguyên liệu bị đông đặc, tổ chức cơ thịt bị phá vỡ cấu trúc, dầu, nước,
protein tách ra tạo điều kiện cho khâu ép.
Ngoài ra các enzym và vi sinh vật bị tiêu diệt có tác dụng phịng thối
cho sản phẩm. Một số chất thơm hình thành làm tăng chất lượng cho sản
phẩm.
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
Quá trình chưng nấu ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chất lượng của
bột cá, dầu cá. Khi nấu cần đạt trạng thái vừa chín tới của ngun liệu, nếu
chưa chín thì q trình ép tách dầu, nước khó khăn. Nếu chín q sẽ gây hao
protein, hiệu suất giảm.
Trong quá trình chưng nấu đại bộ phận protein bị đông đặc, một số
protein và chất có đạm bị ép đi ra cùng nước. Ngồi ra trong nước ép cịn có
dầu, vitamin, muối vơ cơ.v..v…
Trong ngun liệu không tươi, do tác dụng phân giải của men trong thịt
cá và sự phân huỷ của vi sinh vật nên thịt cá bị mềm, lúc chưng nấu tổ chức
cơ thịt protein bị tan rã nhanh chóng, nước có nhiều đạm, đục ngầu và kết
hợp với dầu hình thành dung dịch sữa tương đối ổn định, làm cho việc phân li
dầu gặp nhiều khó khăn.
Nhiệt độ chưng nấu đối với sản lượng, chất lượng của bột cá, dầu cá
ảnh hưởng rất lơn. Thời gian càn thiết nấu chín dài hay ngắn là tuỳ theo loại
cá, to nhỏ, độ tươi của nó và phương pháp chưng nấu. Đối với nguyên liệu
tười thì bám chặt vào xương và trên xương sống khơng có dấu vết máu.
Để tăng hiệu quả chưng nấu đối với cá to nên cắt nhỏ. Cắt nhỏ làm cho
một phần 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 ngun liệu nhiều dầu thì sự
truyền nhiệt vào bên trong càng khó hơn, chậm hơn.
Loại nước
sử dụng
Thành
phần
nướp %
Chất
khơ %
Chất
hữu cơ
%
Tro %
Đạm % H3PO4 %
Mỡ %
Muối %
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
Nước
nấu
Nước biển
Nước
ép
Nước biển
Nước ngọt
Nước ngọt
Nước biển
Bột cá
Nước ngọt
96.05
3.95
2.42
1.53
0.44
0.18
−
−
95.99
4.01
2.93
1.07
1.56
0.18
−
−
95.07
4.93
3.25
1.68
0.57
0.27
−
−
95.09
4.91
3.56
1.26
0.63
0.28
−
−
12.47
−
77.61
9.92
10.09
3.17
15.19
1.75
11.17
−
79.54
9.29
10.84
4.25
13.63
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 cơng thường dùng nồi và đun nóng trực tiếp, thường dung nồi 2
vỏ và đun nóng gián tiếp.
2.1.2. Ép.
1. Khái niệm cơ bản của q trình ép.
Mục đích của khâu ép là lấy được hết dầu từ nguyên liệu đã nấu chín.
Khi nấu chín tế bào bị vỡ, dưới tác dụng của lực ép dầu, nước và một số chất
hồ tan được tách ra.
Cơng thức của Poisenille có thể xác định thể tích chất lỏng cháy ra
trong quá trình ép.
π.P.r4.τ
V=
8. .l
η
(2-1)
Trong đó:
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
V: Thể tích chất lỏng chảy ra.
P: áp lực.
r: Bán kính ống tiêm mao. τ:
Thời gian chất lỏng chảy ra.
P: Độ dài của ống tiên mao. η:
Độ nhớt của chất lỏng.
Công thức trên không hồn tồn phù hợp với q trình ép vì nó không
phản ánh được sự biến đổi của các nhân tố trong quá trình ép như sự thay 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 một 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 mặt 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 q trình làm khơ, áp lực hơi nước trên bề mặt bột cá lớn hơn áp
lực của mơi trường xung quanh. Khi đó, diễn ra q trình khuếch tán ngoại và
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
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 khơ, cần nâng cao nhiệt độ môi trường, làm
tơi nguyên liệu.v..v…
Những biến đổi của bột cá trong q trình làm khơ:
- Lượng nước giảm.
- Dầu bị oxy hóa.
- Tỉ lệ tiêu hóa protein thay đổi do protein đơng đặc biến tính.
2.1.4. Tách kim loại - Nghiền sàng.
2.1.4.1. Tách kim loại.
Mục đích khâu này nhằm tách loại các mảnh vụn kim loại rơi vào từ
khâu đánh bắt, thu mua để bảo vệ cho máy nghiền sàng. Thường dùng nam
châm điện để tách kim loại
2.1.4.2. Nghiền sàng.
Bột cá sau khi làm khô thường không mịn, gây khó khăn cho động vật
khi ăn, đồng thời gây khó khăn trong phối trộn thức ăn.
2.1.5. Xử lý chất lỏng ép được.
Trong công nghiệp sản xuất bột cá theo phương pháp ép ướt thường có
một lượng nước rất lớn (50 – 70 % khối lượng nguyên liệu)
Trong đó, NTS từ 6 ÷ 15 % bao gồm các mảnh vụn thịt cá, protein hồ
tan, gelatin, acid amin, các chất có đạm khác. Ngồi ra dịch ép cịn chứa
lượng dầu cá, khống, vitamin. Vì vậy, việc xử lý dịch ép để thu hồi các chất
dinh dưỡng và dầu cá là rất cần thiết.
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
a) Phương pháp lắng đọng.
Áp dụng phương pháp lắng đọng để loại bỏ những tạp chất trên, là đưa
vào sự khác nhau về tỉ trọng của các thành phần trong chất lỏng ép được để
phân li.
Độ nhớt của chất lỏng có một ý nghĩa rất quan trọng trong thao tác
lắng đọng. Nguyên liệu khác nhau thì độ nhớt của chất lỏng ép được cũng
khơng giống nhau. Muốn tăng tốc độ lắng ta phải giảm độ nhớt của chất lỏng
xuống bằng cách đun nóng hoặc cho thêm nước vào để làm giảm trọng lượng
riêng của chất lỏng xuống.
Vì chất lỏng ép được có nhiều protein và những vật chất khác tồn tại
nên rất dễ thối, đặc biệt ở nhiệt độ từ 25 – 40 oC. Do đó, trong q trình lắng
đọng nhiệt độ khơng được thấp dưới 50 oC.
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 khơng 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 khơng có liên quan gì với chiều cao.
Dầu cá từ bình lắng đọng lấy ra, cịn 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 khơng 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 (tốt 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 tồn bộ bình lắng đọng. Khơng những là vì máy ly tâm có hiệu suất
cao, thao tác liên tục. mà thiết bị của nó cịn 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 khơng thích ứng với những dung dịch có
nhiều vật chất rắn.
2.2. CƠNG NGHỆ ÉP KHƠ.
Cơng nghệ sản xuất bột cá bằng phương pháp ép khơ có thể chia ra
mấy loại sau:
-
Sấy khơ trực tiếp bằng khơng khí nóng: Phương pháp này
thích hợp với ngun liệu ít mỡ, tiết kiệm được động tác ép, sau khi sấy khô
một lần, xay nhỏ, sàng thì được thành phẩm. Thiết bị và công nghệ này đều
rất đơn giản, hợp với việc sản xuất nhỏ.
-
Sấy khô trực tiếp bằng chân không: Phương pháp này được áp
dụng rộng rãi ở Liên Xô và được coi là một phương pháp sản xuất rất hợp lý,
vì sấy khơ bằng chân khơng nên có thể tránh được những khuyết điểm của
phương pháp sấy khô bằng không khí nóng, bột cá thành phẩm có chất lượng
cao. Ngồi ra, phương pháp này không phải qua bước ép, do đó chất dinh
dưỡng của thành phẩm khơng bị tổn thất, thích hợp cho những dạng ngun
liệu ít mỡ.
-
Sấy khơ bằng khơng khí nóng – ép: Ưu điểm của phương pháp
này là ngun liệu sau khi sấy khơ một lần thì tiến hành ép, vì khi ép thành
phần nước trong nguyên liệu đã giảm, do đó chất ép được chủ yếu là dầu cá.
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
Như vậy không làm tổn thất tới thành phần hịa tan trong nước có trong
nguyên liệu. Và khuyết điểm lớn nhất của phương pháp này là khi sấy khơ
ngun liệu trong khơng khí nóng thì dầu trong ngun liệu bị oxy hóa và
làm giảm phẩm khi ép có thê tránh được sự mất mát thành phẩm có tính hịa
tan trong nước, vì đã ép nên tỉ lệ dầu còn lại trong bột cá rất thấp. Phẩm chất
bột cá tương đối cao, tuy vậy còn thu được dầu cá là sản phẩm phụ nữa.
2.2.1. Sấy khơ bằng khơng khí nóng – ép.
Phương pháp ép khơ chỉ thích hợp cho loại nguyên liệu ít chất béo. Đặc
điểm cơng nghệ của nó là: ngun liệu được đem ép, hàm lượng nước trong
nguyên liệu khô không quá 10% do đó khơng cần phải sấy khơ 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
thơ.
Q trình sấy khơ của phương pháp này trên thực tế bao gồm cả nấu và
sấy khô. Nguyên liệu tươi, chưng gián tiếp dưới nhiệt độ từ 75 – 80 oC rồi
vừa khấy vừa sấy khơ. Ngun 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, khơng kịp chế biến có thể chưng khơ tới khi hàm lượng nước
chỉ cịn 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 khơ. Có thể phơi nắng để làm
làm khơ bột cá như thế sẽ ít tốn nhiên liệu.
Máy sấy khơ là một cái ống trịn nằm ngang, trên trục giữa của nó có
lắp bộ phận khuấy kiểu hình tam giác. Trong q trình chưng khơ 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 chuyển động ngược lại với chiều của
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
kim đồng hồ. Nguyên liệu đã chưng khơ được mặt nghiêng của hình tam giác
trên bộ phận khấy đẩy ra của lấy nguyên liệu.
Hình 2 –1. Thiết bị sấy nằm ngang.
Trình tự sấy khơ cũng giống như trình tự sấy khơ trong sản xuất bằng
phương pháp ép ướt. Chất béo trong nguyên liệu ví tiếp xúc với nước nóng và
khơng khí trong q trình làm khơ nên dễ bị oxy hóa và bị phân thủy phân, do
đó làm giảm chất lượng của bột cá và dầu cá.
Một số loại nguyên liệu trong quá trình chưng khơ có hiện tượng dính
vào thành thiết bị. Để chống lại hiện tượng này có thể cho thêm nguyên liệu
nhiều xương hoặc nguyên liệu khác như tôm, tép nhỏ vào q trình chưng
khơ.
Nếu ta áp dụng chưng khơ 2 lần trước chưng khô 1 giờ, lấy ra phơi
nắng 1 ngày rồi lại chưng khô lần 2 như vậy cũng có thể khắc phục được
hiện. Bột khơ sau khi chưng có hàm lượng nước khoảng 10%, loại bỏ những
miếng xương lớn và tiến hành ép. Để hiệu suất ép cao thì cần ép khi bột cá có
nhiệt độ từ 90 – 110oC, khi đó dầu chảy ra ta thu dầu.
Điều kiện ép khác nhau tuỳ theo từng loại nguyên liệu. Nếu cá ít chất
béo thì hàm lượng nước trong ngun liệu phải tương đối cao hơn nguyên
liệu nhiều chất béo. Sau khi ép khô, cá được nghiền sàng và ta được bột cá.
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
Hàm lượng lipid trong bột cá thành phẩm thưc hiện theo phương pháp này có
thể trên dưới 10%.
Ngun liệu
vào
Trình tự
Ngun liệu ra
Tỉ lệ tổn thất
Kg
%
Kg
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
Ghi chú
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 hố dầu q trình chưng khô thực hiện bằng
thiết bị sấy khô chân không. Điều kiện cơng nghệ sản xuất từ ngun 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 cơng nghệ đối với ngun liệu ít mỡ (Chế biến 2500
kg nguyên liệu).
THAO TÁC
THỜI GIAN (phút)
- Cho nguyên liệu vào
03
- Thốt khí trong máy sấy
08
- Nấu
- Giảm áp suất (độ chân không 500
27
20
mmHg)
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
- Sấy khô trong chân không
290
- Lấy ra
10
- Tổng cộng:
358 (5 giờ 58 phút)
Chú ý: vì ngun liệu ít mỡ nên khơng ép.
b. Quy trình cơng nghệ đối với ngun liệu nhiều lipid cho khâu
sấy khô.
THAO TÁC
THỜI GIAN (phút)
- Tăng nhiệt độ máy sấy làm cho áp
suất hơi chưng cất gián tiếp 0.5 – 0.7
atm
20
- Cho nguyên liệu vào
05
- Sấy ở điều kiện 300 – 400 mmHg
và áp suất hơi chưng gián tiếp 1.5
atm
80
- Sấy ở điều kiện 300 – 400 và áp suất
hơi chưng gián tiếp 3 atm
210
- Lấy nguyên liệu ra
10
- Lấy ra
10
- Tổng cộng:
325 (5 giờ 25 phút)
c. Quy trình cơng nghệ đối với nguyên liệu nhiều lipid cho khâu
sấy khô.
THAO TÁC
THỜI GIAN (phút)
- Cho nguyên liệu vào
25
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
- 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 NI.
2.3.1. Ngun nhân tạo khí thối.
Trong q trình chưng nấu, sấy khơ một lượng khí thổi thốt ra bao
gồm: NH3, amin bay hơi, H2S, PH3, 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 oC đốt cháy khí thối, sau đó dẫn qua hệ thống
ngưng tụ, cho luồng khí đốt đi ngược chiều với nước xối từ trên xuống, phần
lớn các khí hồ tan trong nước cho chảy xuống hầm rút. Cịn một phần nhỏ
khí khơng tan sẽ thải trên tháp cao.
Bình ngưng tụ kiểu hỗn hợp chủ yếu là do những thùng đứng hình trụ làm
thành. Giữa các tùng có ống dẫn nối với nhau. Bên trong có những lá chắn.
Nước từ vịi phun chảy xối xuống. Khí thối từ ống dẫn đi ngược lên. Trong
q trình đó khí hồ tan trong nước chảy ra ngồi hầm hút.
Khí thối từ trên thùng theo ống dẫn khí vào thùng tiếp tục khử thối, thường
dùng hai thùng khử thối. Nước từ các thùng chảy xuống theo ống dẫn ra
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
ngồi. Khí thối sau khi khử xong từ bình ngưng tụ cuối chảy vào bình 8 qua
ống để ra ngồi.
2.4. TÍNH TỐN VỀ SẢN PHẨM TRONG Q TRÌNH ÉP.
2.4.1. Tính tốn về sản phẩm.
2.4.1.1. Tính tốn về sản phẩm trong q trình chưng nấu.
Những con số đã cho biết:
Năng suất của thiết bị 1,250 kg/giờ
Thành phần hố học trung bình của ngun liệu: dầu 10%, nước 65%,
chất khô 25%.
Dầu
Hàm lượng
trước lúc
chưng nấu
125
Những thay
đổi trong khi
nấu (Kg)
0
Nước
812.5
312.5 1,250
Thành phần
hố học
Chất khơ
Tổng cộng
Hàm lượng sau khi nấu
Kg
%
125
9
112
924.5
68
0
312.5 1,362
23
_
Bảng 2-1. Thành phần hoá học của nguyên liệu sau khi chưng nấu.
2.4.1.2. Tính tốn sản phẩm trong q trình ép.
Những thơng số đã biết:
Lượng nước của ngun 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)
Lượng dầu còn lại trong bột cá 8%
Lượng nước trong bã ép ra 45% Sản lượng bột cá sau lúc ép:
P(100 −n)(1+ 0.01m)
100
BAI GIANG BOT CA – DAU CA
Y=
100 −B
Trong công thức:
P: Lượng chất khô.
n: Lượng chất khô tổn thất (trong chất lỏng ép ra)
m: Lượng dầu trong bột cá.
B: Lượng nước trong bã ép.
312.5(100 − 20)(1+ 0.01*8)
Y=
= 454
100 − 45
Kg
Do đó:
- Lượng chất lỏng ép ra (Z)
Z = K + 1250 – 454 = 908 Kg
Trong công thức K là lượng nước ngưng tụ = 112 kg.
- Lượng dầu còn lại trong bã ép
Pn m
312.5*20 8
A= (P− ) = (312.5 − ) = 20 100 100 100 100 Kg
- Thành phần hoá học của bã ép và chất lỏng ép ra.
Thành phần
hoá học
Bã ép
Chất lỏng ép ra
Kg
%
Kg
%
Nước
454 (250+20) =184
40.6
125 – 20 = 105
11.4
Dầu
20
4.4
312.5 – 250 = 62.5
6.8
Chất khô
205
55.0
908 – (105+62.5) = 740.5
81.8
Tổng cộng
454
100
908
100
Bảng 2-3. Thành phần hoá học của bã ép và chất lỏng ép ra
2.4.1.3. Tính tốn sản phẩm trong q trình làm khơ.
Những thơng số đã biết:
Lượng bột cá cho vào máy sấy Y = 454
Lượng nước trước lúc sấy W1 = 45%