nghiên cứu thiết kế thiết bị sấy cá kiểu đối lưu cưỡng bức có gia nhiệt bổ sung làm thức ăn chăn nuôi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI









NGUYỄN THANH HẢI


NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY CÁ
KIỂU ðỐI LƯU CƯỠNG BỨC CÓ GIA NHIỆT BỔ SUNG
LÀM THỨC ĂN CHĂN NUÔI


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá

nông, lâm nghiệp
Mã số : 60.52.14
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRẦN NHƯ KHUYÊN




HÀ NỘI - 2010

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
i



LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực và hoàn toàn chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị
nào.
Tôi cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ ñể thực hiện luận văn này ñã ñược
cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc.


Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2010
Tác giả luận văn



Nguyễn Thanh Hải




Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
ii



LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành ñề tài nghiên cứu ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi ñã
nhận ñược rất nhiều sự quan tâm giúp ñỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè và
người thân.
Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến thầy giáo PGS-TS.
Trần Như Khuyên ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi trong quá trình thực
hiện và hoàn thành ñề tài nghiên cứu.
Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô Bộ môn Thiết bị bảo quản
và chế biến nông sản Khoa Cơ ñiện, Viện sau ñại học - Trường ðại học Nông
nghiệp Hà Nội, Ban Giám Hiệu, các Phòng, Khoa và toàn thể cán bộ, giáo
viên, công nhân viên của Trường Cao ñẳng Kỹ thuật Công nghiệp, các ñồng
nghiệp và người thân, bạn bè ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong quá
trình học tập và hoàn thành luận văn này.

Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2010
Tác giả


Nguyễn Thanh Hải


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
iii



MỤC LỤC

Lời cam ñoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii
Danh mục chữ viết tắt v
Danh mục bảng vi
Danh mục hình vii
MỞ ðẦU 1
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1 Tình hình sản xuất bột cá làm thức ăn chăn nuôi 3
1.1.1 Nhu cầu bột cá làm thức ăn chăn nuôi ở nước ta hiện nay 3
1.1.2 Nguyên liệu sản xuất bột cá làm thức ăn chăn nuôi 4
1.2 Công nghệ sản xuất bột cá làm thức ăn chăn nuôi 12
1.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất bột cá không tách dầu và nước 12
1.2.2 Quy trình công nghệ sản suất bột cá có tách dầu, tách nước 14
1.3 Tình hình nghiên cứu công nghệ và hệ thống thiết bị sấy cá 17
1.3.1 Công nghệ sấy cá 17
1.3.2 Hệ thống thiết bị sấy cá 20
1.3.3. Cơ sở lý thuyết của quá trình sấy 24
1.3.4 Quy trình công nghệ sấy cá làm thức ăn chăn nuôi ở nước ta 31
1.4 Mục ñích và nhiệm vụ nghiên cứu của ñề tài 33
1.4.1 Mục ñích nghiên cứu 33
1.4.2 Nhiệm vụ nghiên cứu 33
Chương 2 ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34
2.1 ðối tượng nghiên cứu 34
2.2 Phương pháp nghiên cứu 37
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
iv

2.2.1. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 37
2.2.2 Phương pháp xác ñịnh các thông số nghiên cứu của quá trình sấy 38
Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY CÁ 41
3.1 Xác ñịnh các thông số cơ bản của hệ thống thiết bị sấy 41
3.1.1 Các ñiều kiện ban ñầu 41
3.1.2 Khối lượng sản phẩm sau khi sấy 41
3.1.3 Lượng ẩm cần bốc hơi trong một giờ 42
3.2 Tính toán thiết kế các bộ phận chính của hệ thống thiết bị sấy 42
3.2.1 Tính toán thiết kế buồng sấy 42
3.2.2 Tính toán thiết bị trao ñổi nhiệt 55
3.2.3 Tính toán và chọn quạt 65
Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 68
4.1 Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm 68
4.1.1 Vật liệu thí nghiệm 68
4.1.2 Dụng cụ thí nghiệm 68
4.2 Kết quả nghiên cứu thực nghiệm 68
4.2.1 Kết quả nghiên cứu thực nghiệm ñơn yếu tố 68
4.2.2 Kết quả nghiên cứu lựa chọn chế ñộ sấy 74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77
Kết luận 77
Kiến nghị 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
v



DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

TB: Trung bình
TL: Trọng lượng
TV: Thành viên
TH: Tổng hợp
HTS: Hệ thống sấy
TNS: Tác nhân sấy
VLS: Vật liệu sấy
TN: Thí nghiệm
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
vi



DANH MỤC BẢNG

STT Tên bảng Trang

1.1 Thành phần hoá học của một số loại cá biển 7
1.2 Thành phần hoá học trung bình của một số loại cá nước ngọt 8
1.3 Thành phần hoá học của các loại bột cá 11
1.4 ðặc tính kỹ thuật của máy sấy bơm nhiệt 21
3.1 ðặc tính kỹ thuật của hệ thống sấy cá SC-500 67
4.1 Kết quả thí nghiệm xác ñịnh ảnh hưởng của nhiệt ñộ tác nhân sấy x
1
69
4.2 Ảnh hưởng của tốc ñộ tác nhân sấy x
2
tới hàm Y
j

71
4.3 Ảnh hưởng của khoảng cách giữa các khay sấy x
3
tới hàm Y
j
72
4.4 Kết quả thí nghiệm lựa chọn chế ñộ sấy cá 75
4.5 Một số chỉ tiêu hóa học sản phẩm cá trước và sau khi sấy 75


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
vii



DANH MỤC HÌNH

STT Tên hình Trang

1.1 Một số loại cá nguyên con ñược sử dụng ñể sản xuất bột cá làm
thức ăn chăn nuôi
5
1.2 Công nghệ sản xuất bột cá không tách dầu tách nước
13
1.3 Sơ ñồ quy trình công nghệ sản xuất bột cá có tách dầu và tách nước
15
1.4 Sơ ñồ nguyên lý máy sấy DAIKA
20
1.5 Sơ ñồ thiết bị sấy gián tiếp bằng không khí nóng
23

1.6 Thiết bị sấy cá ñảo chiều không khí SRA
24
1.7 ðồ thị quá trình sấy
27
1.8 Sơ ñồ qui trình công nghệ sấy cá
32
2.1 Thiết bị sấy cá SC – 500 có bộ phận gia nhiệt trung gian
34
2.2 Thiết bị phân tích các chỉ tiêu hóa học của cá tại phòng thí
nghiệm trung tâm trường ðHNN Hà Nội
40
3.1 Biểu diễn quá trình sấy lý thuyết trên ñồ thị I – d
43
3.2 Sơ ñồ cấu tạo thiết bị trao ñổi nhiệt dạng ống
55
4.1 Dụng cụ thí nghiệm
68
4.2 ðồ thị ảnh hưởng của x
1
ñến các hàm Y
J
70
4.3 ðồ thị ảnh hưởng của tốc ñộ tác nhân sấy x
2
ñến các hàm Y
J
71
4.4 ðồ thị ảnh hưởng của x
3
ñến các hàm Y

J
73
4.5 Hình ảnh cá trước và sau khi sấy
76


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
1



MỞ ðẦU

Trong những năm qua ngành nông nghiệp ñã gặt hái ñược những thành
tựu ñáng tự hào với tốc ñộ tăng trưởng nhanh. ðó là ñiều kiện cho ngành chăn
nuôi phát triển. Thực tế chăn nuôi ở nước ta trong thời gian qua cho thấy sự
tiến bộ về công nghệ và thiết bị chế biến thức ăn gia súc, sự ña dạng về
nguyên liệu ñã có tác ñộng rất lớn làm tăng trưởng mạnh ñàn gia súc, gia cầm,
diện tích nuôi trồng thuỷ sản cả về số lượng và chất lượng. Theo các số liệu
thống kê thì nhu cầu thức ăn chăn nuôi ngày một tăng nhanh. Trong thành
phần thức ăn chăn nuôi gia súc ngoài ngô, ñỗ tương, khoáng lượng bột cá
chiếm tỉ lệ khá lớn từ 5 -10% nguyên liệu ñối với thức ăn gia cầm, 20 - 60 %
với thức ăn gia súc và nuôi trồng thủy sản, ðể ñáp ứng ñược nhu cầu thức ăn
chăn nuôi, chúng ta cần khoảng 1,2 -1,5 triệu tấn bột cá/năm làm nguyên liệu
cho các nhà máy chế biến. Trong chế biến thức ăn chăn nuôi bột cá ñược sản
xuất từ các loại cá có chất lượng thấp hay còn gọi là cá tạp sau khi ñược phơi
hoặc sấy khô chúng ñược nghiền nhỏ thành bột. Bột cá sẽ ñược trộn cùng các
loại nguyên liệu khác ñể tạo thành thức ăn. Việt nam là nước có bờ biển trải
dài cùng với hệ thống sông ngòi, ao hồ dày ñặc, nuôi trồng, ñánh bắt thuỷ hải
sản là một nghề truyền thống của người dân ven biển và các sông lớn. Sản

lượng thuỷ hải sản và ñặc biệt là cá ñánh bắt ñược là rất lớn, trong tổng lượng
cá ñánh bắt ñược và nuôi trồng khoảng 3,4 triệu tấn thì các loại cá tạp có chất
lượng thấp, các sản phẩm ñể lại của các nhà máy trong quá trình chế biến cá
xuất khẩu chiếm khoảng từ 30-40%. Phần lớn lượng cá này ñược tiến hành
phơi hoặc sấy khô làm nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp sản xuất
thức ăn chăn nuôi.
Trước ñây và hiện nay, ñể làm khô các loại cá này người ta sử dụng
phương pháp truyền thống là phơi nắng hoặc làm khô trong các lò sấy thủ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
2



công, các phương pháp làm khô trên còn tồn tại rất nhiều nhược ñiểm như
năng suất và chất lượng sản phẩm thấp, thời gian sấy kéo dài, gây ô nhiễm
môi trường. ðặc biệt trong trường hợp phơi nắng thường rất bị ñộng, nếu gặp
thời tiết xấu có thể làm hỏng cả mẻ cá, gây thiệt hại lớn, còn sấy bằng lò sấy
thủ công do sử dụng trực tiếp khói lò làm tác nhân sấy, sản phẩm dễ nhiễm
các chất ñộc từ khói, ảnh hưởng xấu ñến sức khỏe vật nuôi và chất lượng thực
phẩm. Hơn nữa cá là loại vật liệu keo rất dễ biến ñổi chất lượng khi nhiệt ñộ
cao, vì vậy ñể ñảm bảo chất lượng cá, thường phải sấy ở nhiệt ñộ thấp, khi ñó
thời gian sấy kéo dài, vi khuẩn nấm mốc có thể làm hư hỏng sản phẩm ngay
trong quá trình sấy. Những năm gần ñây, một số các công ty ñã ñầu tư hệ
thống thiết bị máy móc ñể sấy thuỷ, hải sản và ñã nhập nhiều những dây
truyền thiết bị hiện ñại từ Thái Lan, Nhật, Mỹ Hầu hết các loại máy sấy
trên là những loại máy hiện ñại, năng xuất cao, nhưng giá thành rất lớn và chi
phí nhiên liệu trong quá trình sấy rất lớn. Như máy sấy ñĩa dây trong chuyền
20 tấn tươi/ ngày của Thái Lan nói trên; ở ñầu vào là cá tạp nguyên liệu, ở ñầu
ra là bột cá khô, giá thành máy khá ñắt 250.000USD (khoảng 4,8 tỷ VNð),
hơn nữa sử dụng nhiên liệu là dầu hỏa, làm chi phí sấy tăng nhiều nên hầu hết

các cơ sở sản xuất trong nước không chấp nhận. Vì vậy, việc nghiên cứu thiết
kế, chế tạo ra các thiết bị sấy nhằm tạo ra sản phẩm sấy có chất lượng cao, kết
cấu ñơn giản, giá thành hạ, phù hợp với qui mô, khả năng ñầu tư tài chính của
các cơ sở sản xuất trong nước là vấn ñề có ý nghĩa thực tiễn rất lớn.
Xuất phát từ tình hình thực tiễn trên, ñược sự hướng dẫn của PGS.TS.
Trần Như Khuyên Bộ môn Thiết bị bảo quản và chế biến nông sản khoa Cơ
ðiện-Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, tôi thực hiện ñề tài:
“ Nghiên cứu thiết kế thiết bị sấy cá kiểu ñối lưu cưỡng bức có gia nhiệt bổ
sung làm thức ăn chăn nuôi ”.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
3



Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tình hình sản xuất bột cá làm thức ăn chăn nuôi
1.1.1. Nhu cầu bột cá làm thức ăn chăn nuôi ở nước ta hiện nay
Hiện nay phần lớn cá cung cấp cho các nhà máy chế biến thức ăn chăn
nuôi gia súc trong nước ñều nhập khẩu chiếm khoảng 70%, giá rất cao
(20.000 – 25.000 ðVN/kg) từ các nước như: Peru, Chilê, Nhật, Trung Quốc.
Tình hình giá các loại thức ăn công nghiệp tăng nhanh không phải do sức mua
phục hồi mà do giá các loại nguyên liệu chế biến thức ăn tăng. Theo các
chuyên gia, với nguyên liệu bắp, ñậu, bột cá nếu khâu sản xuất trồng trọt
ñánh bắt ñược tổ chức tốt thì có thể sử dụng dư thừa cho chế biến thức ăn
chăn nuôi, thủy sản. Thế nhưng ñến thời ñiểm này những loại nguyên liệu nói
trên, vốn chiếm tới 60 – 70% trong công thức sản xuất thức ăn vẫn lệ thuộc
phần lớn vào nhập khẩu. ðây là nguyên nhân chính ñưa các doanh nghiệp
viện dẫn ñể tăng giá sản phẩm, hoặc chậm trễ giảm giá khi nguồn nguyên liệu

trên thế giới giảm mạnh. Việc ña dạng các loại nguyên liệu chế biến thức ăn
chăn nuôi cũng như quy hoạch tổ chức tự túc nguồn nguyên liệu chế biến hiện
nay là bức thiết.
Ngoài ra, Nhà nước cần ñầu tư nguồn vốn cho nông dân ñể tăng cường
hệ thống kho bãi, phơi sấy, cũng như tàu thuyền ñể ñánh bắt khai thác nguồn
tài nguyên rộng lớn từ biển, cung cấp nguồn nguyên liệu cho sản xuất thức ăn
chăn nuôi, có như vậy mới góp phần bình ổn giá thành giá thành thức ăn chăn
nuôi, giúp người nuôi bớt phập phồng theo giá.
Hàng năm trên thế giới sản lượng thuỷ sản ñạt gần 100 triệu tấn 70% sản
lượng cá làm thực phẩm trực tiếp cho con người, còn lại 30% cá dùng làm sản
xuất thức ăn chăn nuôi ( 25,5 triệu tấn). Về chất lượng dinh dưỡng ñến có thể
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
4



nói chưa có loại nguyên liệu nào thay thế ñược cho bột cá giàu năng lượng,
hàm lượng các axít béo cao, nhiều vitamin và kích thích tố bột cá gây cảm
giác ngon miệng cho vật nuôi. Có rất nhiều nước có ngành sản xuất bột cá
phát triển như NaUy, Nhật Bản, Mỹ, Chi Lê, Chilê sản xuất 1155 nghìn tấn,
Peru là 1287 nghìn với giá bán 500USD/tấn. Trong khu vực, các nước có
ngành sản xuất bột cá phát triển, sản phẩm xuất ñi nhiều nước trên thế giới là:
Trung Quốc, ðài Loan, Thái Lan, Malaixia,
Thực tế chăn nuôi ở nước ta trong thời gian qua cho thấy sự tiến bộ về
công nghệ và thiết bị chế biến thức ăn gia súc, sự ña dạng về nguyên liệu ñã
có tác ñộng rất lớn làm tăng trưởng mạnh ñàn gia súc, gia cầm, diện tích nuôi
trồng thủy sản cả về số lượng và chất lượng. Song ñiều ñáng lo ngại có thể
cản trở sự phát triển của ngành chăn nuôi là giá thức ăn gia súc chăn nuôi quá
cao, giá thành thành sản phẩm chăn nuôi còn ñắt hơn so với các nước trong
khu vực, làm cho người chăn nuôi ít lãi hoặc không có lãi, khả năng cạnh

tranh trên thị trường thế giới thấp, thậm chí một số sản phẩm chăn nuôi không
xuất khẩu ñược. ðây là thách thức lớn ñặt ra cho ngành chăn nuôi cần có biện
pháp hạ giá thức ăn bằng cách sản xuất, tạo nguồn nguyên liệu trong nước
thay thế nhập khẩu.
Nguyên nhân làm cho giá thức ăn chăn nuôi gia súc tăng cao do một số
nguyên liệu phải nhập ngoại với giá cao, vì trong nước chưa ñáp ứng ñược cả
về chất lượng lẫn số lượng sản phẩm.
1.1.2. Nguyên liệu sản xuất bột cá làm thức ăn chăn nuôi[10]
Nguyên liệu ñể sản xuất bột cá có thể là cá nguyên con hoặc phụ phẩm
của cá.
1.1.2.1. Cá nguyên con
a. Một số loại cá dùng trong chế biến thức ăn chăn nuôi
Cá nguyên con dùng trong chế biến thức ăn chăn nuôi thường là các
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
5



loại cá có chất lượng thấp bao gồm cá nước ngọt như: cá diếc, mè hoa, mè
trắng, lòng canh, và cá nước mặn như: cá nục sồ, cá mối, cá phèn hai sọc,
các cơm, cá mòi, cá lẹp, cá chuồn,
Ảnh một số loại cá nguyên con ñược sử dụng ñể sản xuất bột cá làm
thức ăn chăn nuôi ñược thể hiện trên hình 1.1.
Cá cơm Cá diếc

Cá mương
Cá phèn
Hình 1.1. Một số loại cá nguyên con ñược sử dụng ñể sản xuất bột cá làm
thức ăn chăn nuôi
b. ðặc ñiểm cấu trúc và thành phần hóa học

Cấu trúc thịt cá là hệ keo ñặc ñược tạo nên từ các màng ngăn, các sợi
cơ và nội mạc. Các màng ngăn chia hệ cơ thành những phần ngang và gồm
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
6



chủ yếu là collagen và elastin. Chúng tạo nên trong màng ngăn một mạng lưới
có cấu trúc nhỏ, chứa ñầy dung dịch muối, protein, chất nhờn.
Thành phần hoá học của thịt cá bao gồm: nước, protein, lipit, chất
khoáng, vitamin,
- Nước: Trong thịt cá nước chiếm 55÷83%. Nó ñóng vai trò quan trọng
trong hoạt ñộng sống và chất lượng của sản phẩm cá. Nước tham gia vào các
phản ứng sinh hoá, quá trình khuếch tán trong cá, tạo ñiều kiện cho vi sinh vật
phát triển. Tỷ lệ nước trong thịt cá thường cao hơn tỷ lệ nước trong thịt ñộng
vật máu nóng (60÷70%).
- Protein: Trong thịt cá lượng protein trung bình là 17÷ 21%, trong
trứng cá cao hơn 27÷28%. Về dinh dưỡng và giá trị sinh vật học của cá có thể
ngang bằng với thịt ñộng vật máu nóng khác như: lợn, bò, gà.
- Chất béo: Chất béo của thịt cá không có màu hoặc có màu vàng nhạt,
một số có màu ñỏ vì có nhiều caroten. Chất béo của cá chiếm tỷ lệ khá cao
(0,7÷20%). Những giống cá có gan nhỏ thì chất béo lại tích luỹ ở thịt (cá mòi
8 ÷ 20%, cá ngừ 23%, cá trích 7÷30%). Mỡ cá và các ñộng vật sống dưới
nước có thành phần tương tự như mỡ của ñộng vật sống trên cạn. Chúng chứa
chủ yếu là các glyxerit. Thành phần axit của dầu cá khác xa với dầu ñộng vật
trên cạn, tỷ lệ axit béo không no cao, vì vậy dầu cá dễ bị oxy hoá dẫn ñến bị
chua thối, sản sinh ra nhiều loại andehyt và xeton. Trong dầu mỡ cá có các
sterol, các vitamin ñặc biệt là nhóm A,D. Vì vậy, dầu cá rất có giá trị trong
dược phẩm và là nguồn thực phẩm có năng lượng và giá trị sinh học cao.
Trong quá trình bảo quản chế biến, dầu cá cũng bị biến màu từ màu ñỏ sang

màu thẫm hoặc denenzime. Ở nhiệt ñộ thường chúng tồn tại ở dạng lỏng, ở
nhiệt ñộ thấp thì ñông ñặc lại.
- Khoáng chất: Thịt cá chứa hầu hết các chất chất khoáng ña lượng và
vi lượng như: K, Na, Mg, Cu, Fe, I, S,… Hàm lượng khoáng trong các loại cá
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
7



khác nhau sẽ khác nhau. Nói chung thịt cá có màu ñỏ thẫm và có nhiều nguyên
tố vi lượng và kim loại hơn thịt cá trắng. Ví dụ: Fe trong thịt cá biển nhiều hơn
cá nước ngọt. Iot ở cá ít hơn ở ñộng vật không xương sống nhưng lại lớn hơn từ
10 ÷15 lần ở ñộng vật máu nóng. Tỷ lệ thành phần các nguyên tố chính như sau
(mg%): S: 100÷300; Mg: 20 ÷ 24; I
2
:0.5; K:60 ÷ 250; P:100 ÷ 200.
- Vitamin: Thịt cá chứa hầu hết các vitamin như trong thịt ñộng vật
máu nóng còn dầu cá có chứa nhiều vitamin A, D.
Thành phần hoá học của cá thay ñổi tuỳ thuộc vào loại cá, tuổi ñánh bắt,
mùa ñánh bắt, thức ăn của cá,…Trong bảng 1.1 và 1.2 giới thiệu thành phần
hoá học trung bình của một số loại cá nước ngọt và các biển dùng trong chế
biến thức ăn chăn nuôi.
Bảng 1.1. Thành phần hoá học của một số loại cá biển
Thành phần hoá học (% khối lượng)
TT Loại cá
Nước Protein Lipit
1 Nục sồ 76,8 21,75 0,85
2 Mối thường 77,5 19,26 1,80
3 Trích 75,9 21,76 3,15
4 Phèn hai sọc 76,2 20,35 2,2

5 Cơm 75,14 11,25 2,10
6 Mòi 76,66 9,37 14,4
7 Lẹp 81,84 10,00 1,40
8 Chuồn 76,17 9,75 7,50
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
8



Bảng 1.2. Thành phần hoá học trung bình của một số loại cá nước ngọt
Thành phần hoá học (% khối lượng)
TT

Loại cá
Nước Protein Lipit
1 Diếc 85 13,0 1,1
2 Mè hoa 82 14,5 0,6
3 Mè trắng 86 10,0 1,0
4 Lòng canh 76 15,6 2,3

c. Những biến ñổi của cá sau khi chết
Sau khi lên khỏi mặt nước cá sẽ chết rất nhanh do bị ngạt thở. Nguyên
nhân dẫn ñến sự chết do sự tích tụ của axit lactic và các sản phẩm phân giải
khác làm cho thần kinh bị tê liệt. Cá có thể chết ngay trong lưới do vùng vẫy,
thiếu oxy vì mật ñộ quá cao trong lưới. Sau khi chết trong cơ thể cá bắt ñầu có
hàng loạt thay ñổi về vật lý, hóa học. Những thay ñổi này có thể chia làm 4
giai ñoạn như sau: quá trình tiết chất dịch ra ngoài cơ thể, quá trình tê cứng
sau khi chết, quá trình tự phân giải và quá trình thối rữa.
Những biến ñổi này không theo một trình tự nhất ñịnh nào mà thường gối
lên nhau, thời gian dài ngắn phụ thuộc vào loài, ñiều kiện ñánh bắt, nhiệt ñộ

và phương pháp bảo quản.
- Sự tiết chất nhờn ra ngoài cơ thể
Trong lúc còn sống, cá tiết chất nhờn ñể bảo vệ cơ thể chống lại chất có
hại và giảm ma sát khi bơi lội. Từ khi chết cho ñến khi tê cứng cá vẫn tiếp tục
tiết chất dính và lượng chất dính cứ tăng lên. Thành phần chủ yếu của chất
dính là glucoprotein. Lúc ñầu trong suốt, sau ñó vẩn ñục. Những biểu hiện
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
9



ñặc trưng: cá duỗi hoàn toàn; thân mềm, dễ uốn; cơ săn chắc và ñàn hồi.
Thời gian từ lúc chết ñến lúc cứng xác có thể dài ngắn khác nhau tuỳ theo
loại, kích cỡ cá, phương pháp ñánh bắt, nhiệt ñộ xử lý,…Cá ñánh bằng lưới
và nhiệt ñộ bảo quản là 0
o
C thì thời gian tiết chất nhờn là 2÷22 giờ. Ví dụ cá
cơm: 2÷3 giờ, cá bơn: 7÷11 giờ, cá hồng khoảng: 22 giờ.
- Sự tê cứng của cá sau khi chết
Sau khi cá chết một thời gian thì cơ thể cá dần cứng lại. Sự tê cứng xuất
hiện ñầu tiên ở lưng, sau ñó lan rộng ra các nơi khác. Các biểu hiện tê cứng
của cá sau khi chết: cơ mất tính ñàn hồi; thân cứng lại; mồm, mang khép lại.
Khi cá bị tê cứng thì tính chất của cơ có nhiều biến ñổi phức tạp, trước
hết là sự phân dải glucogen thành axit lactic làm cho ñộ pH của cá giảm
xuống, khả năng hấp thu nước giảm, cơ co rút. Thời kỳ này dài ngắn phụ
thuộc vào loài, phương pháp ñánh bắt, vận chuyển, thời gian bảo quản. Cá
ñánh bắt bằng lưới và nhiệt ñộ bảo quản 0
o
C thì thời gian tê cứng từ 18÷120
giờ (cá cơm: 18 giờ; cá bơn: 54÷55 giờ; cá hồng: 120 giờ) ở nhiệt ñộ 35

o
C
thời gian tê cứng là 30÷ 40 phút.
- Quá trình tự phân giải
Cá sau khi chết cứng thì mềm trở lại do các loại enzyme có trong thịt
cá, ñặc biệt là hệ thống emzyme proteaza, chúng phân giải protein thành peptit
và cuối cùng là các axit amin. Enzyme trong cơ chủ yếu là các catepxin, trong
ruột chủ yếu là tripxin và pepxin, các enzyme tiêu hoá ñường ruột không bị ức
chế bởi muối ăn, còn catepxin thì bị ức chế bởi nồng ñộ muối 5%.
- Quá trình thối rữa
Tác dụng tự phân giải tuy có sự khác xa với sự thối rữa, nhưng vế ý
nghĩa của nó thì có thể coi quá trình trước của sự thối rữa. Quá trình thối rữa
là do vi khuẩn gây nên, chúng phân huỷ axit amin thành các chất thấp cấp như
indol, NH
3
, CO
2
, Số lượng vi sinh vật trên da, trong mang, trong nội tạng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
10



của cá sống và cá vừa ñánh bắt lên biến ñộng trong phạm vi: da từ 10
2
÷10
7
vi
sinh vật/gam, mang từ 10
3

÷10
9
vi sinh vật/gam, nội tạng từ 10
3
-10
9
vi sinh
vật/gam. Sau giai ñoạn tiền phát ban ñầu, các vi sinh vật trong cá ñi vào thời
kỳ tăng trưởng theo hàm số mũ và ở ñiều kiện nhiệt ñộ cao thì cá ươn rất
nhanh.
So với thịt ñộng vật trên cạn, thịt cá dễ bị ươn hỏng hơn các loại ñộng
vật trên cạn khác là do ñặc ñiểm sau:
- Hàm lượng nước trong thịt cá cao.
- Hàm lượng glycogen thấp vì thế thời gian tê cóng ngắn, thịt dễ chuyển
sang môi trường kiềm thuận lợi cho vi sinh vật lên men thối phát triển.
- Ở nhiệt ñộ bình thường vi khuẩn sống trên thân cá nhiều, ñặc biệt ở da
cá có nhiều nhớt là môi trường tốt cho vi khuẩn hoạt ñộng.
- Cá có nhiều enzyme nội tại và hoạt tính enzyme mạnh.
- Hàm lượng chất trích ly cao và là môi trường tốt cho vi khuẩn hoạt ñộng.
Vì vậy, ngay sau khi ñánh bắt cần phải có phương pháp và thiết bị thích
hợp ñể bảo quản cá nguyên liệu ñể tránh quá trình biến ñổi gây hư hỏng
nguyên liệu. ðối với cá dùng làm thực phẩm người ta thường áp dụng phương
pháp bảo quản lạnh hoặc lạnh ñông. ðối với cá làm thức ăn chăn nuôi cần
phải ñược làm khô ngay ñể giảm chi phí cho quá trình vận chuyển, bao gói và
bảo quản.
1.1.2.2. Các sản phẩm phụ của cá
Trong quá trình giết mổ cá, người ta thu ñược phần có có giá trị nhất
của cá là thịt, trứng và gan,… Các bộ phận còn lại như: ñầu, xương, vây, vảy
nội tạng ñược chế biến thành dạng bột làm thức ăn chăn nuôi.
Bột cá: Nguyên liệu ñể chế biến là cá nguyên hay cá phế phẩm của các

nhà máy cá hộp. Tuỳ theo nguyên liệu chế biến, người ta chia ra 2 loại: bột cá
nhiều chất béo và bột cá ít chất béo.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
11



- Bột cá nhiều chất béo: Dùng cá nguyên ñể làm, thường dùng các loại
cá nhỏ không thích hợp ñể ñóng hộp hay ñể ướp muối và một số loại cá khác
ñể chế biến. Lượng chất béo vào khoảng 10 – 20%, muối cũng tương ñối
nhiều từ 5 – 10%.
- Bột cá ít chất béo: Dùng những chất sản phẩm phụ còn lại sau khi ñã
lấy dầu cá ñể chế biến thường là sản phẩm phụ của loài cá trắng, cá thu,….sau
khi ñã lấy dầu, cá còn lại ñem phơi khô và nghiền thành bột. Thành phần hoá
học của các loại bột cá trong bảng 1.3.
Bảng 1.3. Thành phần hoá học của các loại bột cá
Các loại
bột cá
Nước
%
Protein
thô
%
Protein
thuần
%
Lipit
%
Khoáng
%

Ca
%
P
%
ðơn vị
thức ăn
trong
1kg, %
- Tiêu chuẩn
- Ít chất béo
- Nhiều chất béo
10
12,8
10,8
59,3
52,5
48,4
49,4
43,6
40,1
26,6
2,1
11,6
26,1
32,6
29,2
6,7
-
6,7
3,2

-
7,2
0,90
0,73
1,07
Vì bột cá có nhiều P, Ca, protein thuần giá trị dinh dưỡng hoàn toàn
nên ñược coi là loại thức ăn bổ sung rất tốt cho lợn con và gia súc con, một số
nước còn dùng bột cá cho gia súc lấy sữa ăn. Nhưng nếu bột cá thuộc loại
kém thì dù cho ăn ít, sữa vẫn có mùi tanh. Bột cá tốt phải bảo ñảm tiêu chuẩn
sau: Hàm lượng protein thô phải ñạt trên 50%, muối không ñược quá 4%,
photphat cacanxi không quá 30%. Tỷ lệ photphat canxi nhiều chứng tỏ
nguyên liệu có nhiều xương cá ñể chế biến. Tỷ lệ muối nhiều chứng tỏ bột cá
ñó không phải ñã chế biến từ những nguyên liệu tươi.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
12



1.2. Công nghệ sản xuất bột cá làm thức ăn chăn nuôi
Hiện nay có nhiều phương pháp sản xuất bột cá. Mỗi phương pháp sản
xuất phụ thuộc chủ yếu vào giá cả, tính phổ biến của các loại nguyên liệu
cũng như ñặc ñiểm của từng vùng cụ thể. Trên thế giới trong ñó có Việt nam
thường áp dụng 2 quy trình công nghệ chính là: Quy trình công nghệ sản xuất
bột cá không tách dầu và nước và quy trình công nghệ sản xuất bột cá có tách
dầu và tách nước[10]
1.2.1. Quy trình công nghệ sản xuất bột cá không tách dầu và nước
Quy trình công nghệ sản xuất bột cá không tách dầu và nước ñược sử
dụng ở một số nước như: Thái Lan, Malaysia, Sơ ñồ công nghệ ñược thể
hiện trên hình 1.2.
Sơ chế: Tuỳ từng loại cá, kích thước và hình thức sản phẩm cuối mà

việc sơ chế có thể khác nhau. Công ñoạn sơ chế có thể bao gồm: fillet, mổ, cắt
khúc, rửa bằng nước chlorine, xử lý các loại vi sinh vật ký sinh, giun sán,
sau ñó tiến hành xử lý bằng muối nhằm tạo hương vị cho sản phẩm sấy ñồng
thời muối có tác dụng ức chế vi sinh vật, tăng thời hạn bảo quản.
Sấy cá: Trong quy trình chế biến cá, sau khi mổ, muối, cá ñược sấy.
Ngoài việc làm khô cá, sấy khô cho phép muối thẩm thấu và phân bố ñều trong
toàn khối thịt cá ñồng thời tạo bề mặt bóng láng cho sản phẩm cuối. Theo các
tài liệu nước ngoài, những nhân tố ảnh hưởng ñến quá trình sấy cá là: nhiệt ñộ,
ñộ ẩm và tốc ñộ tác nhân sấy. Với sấy cá, trong ñiều kiện các nước châu Âu,
nhiệt ñộ sấy thường trong khoảng 30-35°C. Tốc ñộ sấy ảnh hưởng nhiều ñến
chất lượng sản phẩm và bị quyết ñịnh bởi tốc ñộ dòng khí, ñộ ẩm cá, nhiệt ñộ
và ñộ ẩm của khói, ñộ ẩm tương ñối của không khí trong buồng sấy. ðiều kiện
sấy khuyến cáo ñối với cá là 30°C với ñộ ẩm tương ñối của tác nhân sấy là
65%. ðộ ẩm tác nhân sấy thấp hơn 65% có thể khiến sản phẩm bị cứng trong
khi ñó giá trị ẩm ñộ cao hơn 65% lại làm giảm hiệu quả quá trình sấy.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
13



Cá nguyên li
ệu

Sơ ch
ế

S
ấy khô

Làm ngu

ội

K
h
ử m
ùi khí
N
ghi
ền nhỏ

ð
óng bao

K
hí s
ạch

H
ấp chín

Hình 1.2. Công nghệ sản xuất bột cá không tách dầu tách nước
ðóng gói và bảo quản: Sản phẩm sau khi sấy ñược nghiền nhỏ ñóng
bao theo ñơn vị trọng lượng sản phẩm và ñược ñưa vào kho bảo quản. Tùy
theo yêu cầu có thể ñóng gói chân không hoặc ñóng gói thông thường
Ưu ñiểm của công nghệ này là thiết bị, công nghệ sử dụng ñơn giản
năng suất lớn, chi phí ñầu tư thiết bị thấp
Nhược ñiểm của công nghệ này là nguyên liệu chế biến giới hạn, cá
loại nguyên còn hàm lượng dầu thấp. Nếu sử dụng các loại cá có hàm lượng
lipít trên 2% thì lượng dầu trong bột cá khi sấy khô vẫn còn lại 10% lượng
dầu này vượt quá tiêu chuẩn cho phép
Trong dây chuyền thiết bị rửa bẩn, nhớt thối, rửa mặn trong ñá ướp cá
nên sản phẩm dễ lẫn tạp chất
Chi phí cho quá trình khá lớn, do nhiệt ñộ sấy cao nên chất lượng bột
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
14



cá sản phẩm giảm, việc không tách ñược dầu làm bột cá dễ bị hư hỏng, thời
gian bảo quản ngắn, muốn kéo dài phải sử dụng hoá chất ñể bảo quản. Mặt
khác bột cá nhiều dầu rất khó nghiền nhỏ vì vậy các nhà máy chế biến thức ăn
phải trộn với các nguyên liệu khác ñể nghiền nhỏ ñược trước khi tạo viên.
Do vậy bột cá không tách dầu thường chỉ dùng sản xuất thức ăn cho gà,
lợn,
1.2.2. Quy trình công nghệ sản suất bột cá có tách dầu, tách nước
Sơ ñồ quy trình công nghệ sản xuất bột cá có tách dầu tách nước ñược

thể hiện trên hình 1.3.
Nguyên liệu dùng ñể sản xuất bột cá là các loại cá nguyên con, cá ñược
ñưa từ tàu về hoặc trong kho lạnh bảo quản. Cá trước khi chế biến ñược rửa
sạch bằng nước ấm, có thể sử dụng nước ngưng tụ trong các thiết bị trao ñổi
nhiệt sử dụng hơi nước.
ðể tách tạp chất, làm tan nước ñá và rửa bằng nước muối. Sau khi rửa
tiến hành phân loại cá. Cá có kích thước lớn qua máng cắt nhỏ, sau ñó qua
băng tải chuyển ñến máng dần xương, mục ñích của quá trình này là làm nát
xương cá kích thước lớn, tạo ñiều kiện cho quá trình hấp chín và ép ñược dễ
dàng. Máy rửa ñược thiết kế theo nguyên lý tang quay kết hợp băng tải làm
việc liên tục, máy cắt hoạt ñộng theo nguyên lý dao quay. Máy bẻ xương hoạt
ñộng theo nguyên lý trục cán. Sau khi bẻ xương, nguyên liệu ñược chuyển
ñến công ñoạn hấp chín bằng hơi nước nhằm mục ñích diệt khuẩn gây thối,
làm chín thịt cá, tạo ñiều kiện cho quá trình ép tách dầu, tách nước triệt ñể dễ
dàng, nguyên lý làm việc của thiết bị hấp dạng vít xoắn làm việc liên tục, chế
ñộ làm việc của thiết bị ñược thiết kế ñảm bảo nguyên liệu sau khi qua máy
ñược làm chín triệt ñể trong thời gian ngắn nhất 6 – 10 phút, nhiệt ñộ hấp 100
- 125
0
C, thiết bị ñược bảo ôn tránh làm tổn thất nhiệt trong quá trình sản xuất.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
15




Hình 1.3. Sơ ñồ quy trình công nghệ sản xuất bột cá có tách dầu
và tách nước
Cá nguyên liệu
Rửa

Phân loại

Cá to Cá nhỏ
Cắt Dầm xương
Hấp
Bánh cá
ðánh tơi
Sấy

Làm nguội

Nghiền mịn
Dầu cá, nước
Tách dầu

Nước

Xử lý
Nước sạch
Bã
Dầu cá
Trộn
Bột cá khô
Lọc

Xử lý
Cô ñặc
Khí ẩm
Xử lý mùi
Khí sạch

Ép
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
16



Tiếp ñó nguyên liệu từ bộ phận hấp ñược chuyển ñến máy ép ñể tách dầu
và nước ra khỏi thịt cá. Thiết bị ép ñược thiết kế theo nguyên tắc hai trục vít
quay ngược chiều, chất lượng máy ép ñảm bảo tách phần lớn nước và chất
dầu cá (ñộ ẩm bánh cá sau khi ép 50 - 53% lượng dầu 0,2 - 0,5%).
Sản phẩm ñặc ra khỏi máy ép là bánh cá ñược ñưa lên máy ñánh tơi qua
vít xoắn vận chuyển cánh rời, cùng một lúc thực hiện hai quá trình vận
chuyển và làm nhỏ, máy ñánh tơi có kết cấu dạng búa ñập.
Tiếp theo sản phẩm ñược vận chuyển bằng băng chuyền ñến máy sấy. Quá
trình sấy cá ñược sấy liên tục trên máy sấy. Máy sấy ñược thiết kê sử dụng
nguồn nhiệt ở nồi hơi qua hệ thống trao ñổi nhiệt caloriphe, nhiệt ñộ sấy ñược
duy trì tự ñộng ở nhiệt ñộ thích hợp 70 - 80
0
C ñảm bảo chất lượng bột cá tốt,
không làm biến chất prôtít, ñộ ẩm bột cá sau khi sấy không vượt quá 10 - 11%.
Sau khi qua máy sấy, sấy khô sản phẩm ñi qua vít xoắn làm nguội ñến
nhiệt ñộ 40 - 50
0
C và chuyển ñến phân loại, cuối cùng ñến máy nghiền, ở ñây
bột cá ñược nghiền nhỏ và ñược phối trộn thành bột cá có ñộ ñạm khác nhau,
tùy theo yêu cầu của người tiêu dùng. Sau ñó bột cá qua vít tải làm mát xuống
35 - 40
0
C và ñược ñóng bao ñể chuyển ñến các nhà máy chế biến thức ăn gia
súc, các công ñoạn làm việc ñược thực hiện liên tục trên dây chuyền thiết bị,

là quy trình khép kín.
Dầu cá và nước ñược xử lý chế biến riêng, ñược cô ñặc làm thức ăn chăn
nuôi và các sản phẩm phụ khác sử dụng thiết bị ly tâm, dầu ñược cô ñặc bằng
thiết bị cô chân không, dùng nhiệt từ nồi hơi. Nước cá chất lượng kém ñược
xử lý qua hệ thống bể bioga thải ra ngoài với nước cá chất lượng tốt có thể sử
dụng làm nước mắm.
Khí ẩm thoát ra từ máy sấy ñược xử lý mùi bằng phương pháp cho qua
tháp phun mùi dung dịch khử mùi trước khi ra ngoài khí quyển.
Ưu ñiểm của công nghệ này là chất lượng bột cá sản phẩm cao, thiết bị chế
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
17



tạo phù hợp với trình ñộ công nghiệp của nước ta hiện nay.
Ưu ñiểm của công nghệ này do tách ñược phần lớn lượng dầu, lượng
nước nên quá trình làm khô nhanh, nhiệt ñộ sấy không cao (sử dụng nhiệt từ
nồi hơi) chi phí cho quá trình làm khô thấp, sản phẩm bột cá có màu sáng,
chất lượng rất cao (các loại bột cá chất lượng cao của Nhật Bản, ChiLê lượng
dầu rất thấp dưới 2%).
Thời gian sử dụng lâu dài hơn 3 – 4 lần so với bột cá không tách dầu.
hiện nay trên thị trường bột cá chất lượng cao chế biến theo công nghệ ép dầu
dễ tiêu thụ, giá cao 30 - 50 USD/tấn, ñược các nhà máy chế biến thức ăn nuôi
trồng thuỷ sản ưa chuộng.
Tuy nhiên với công nghệ này cần nhiều thiết bị hơn các thiết bị ở công
ñoạn sản xuất bột tuy yêu cầu công nghệ chế tạo không cao nhưng các thiết bị
trong khâu tách dầu, xử lý dầu cá thành những sản phẩm cao cấp, phục vụ y
học khá phức tạp nên chi phí ñầu tư lớn.
Trên thế giới các nước sản xuất và xuất khẩu bột cá NaUy, Nhật Bản,
Chi Lê, Trung Quốc là những nước dùng công nghệ ép dầu, vì vậy ñể cạnh

tranh trên thị trường quốc tế, các nước chế biến bột cá tương lai ñang mở rộng
quy mô sản xuất.
Quy trình sản xuất rất ña ñạng, tuỳ thuộc vào yêu cầu sản xuất. Trước
ñây ở Nhật Bản, Trung Quốc quy mô khá phổ biến 10, 15, 100 tấn cá/ngày,
ñến nay chủ yếu là nhà máy công suất 257 tấn cá/ngày. Quy mô lớn hay nhỏ
phụ thuộc rất nhiều vào nguồn cung cấp nguyên liệu, khả năng vốn ñầu tư và
thị trường tiêu thụ.
1.3. Tình hình nghiên cứu công nghệ và hệ thống thiết bị sấy cá
1.3.1. Công nghệ sấy cá [11]
a. Nguyên tắc
Các hoạt ñộng sinh lý, sinh hoá của các phần tử có trong cá làm giảm