Tính toán và thiết kế nhà máy Surimi công suất 5 tấn/năm

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU
Ngày nay, khi công nghiệp thực phẩm ngày càng phát triển, con người càng chú ý
nâng cao chất lượng và đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm. Không chỉ đơn giản là
ăn có chất lượng mà người ta còn hướng đến hương vị và sự mới lạ.
Việc xuất khẩu thô một số loại thịt cá đông lạnh không phải là hướng chủ đạo
trong sản xuất, mà người ta đang quan tâm đến sản phẩm giá trị gia tăng, mang lại
nguồn lợi nhuận vượt trội. Một trong những sản phẩm đó chính là surimi. Với
những ưu điểm về thành phần protein, khả năng tạo gel cao và hương vị trung
tính, surimi có thể mô phỏng cua, tôm, sò và các loại hải sản khác. Sản xuất surimi
sẽ tận dụng được các nguồn nguyên liệu cá nhỏ, tăng thời gian bảo quản so với cá
tươi và có thể dành cho những người dị ứng với hải sản. Chính vì thế surimi đang
1


được quan tâm phát triển tại Việt Nam.
Cùng với ý tưởng đó, nhằm mục đích gắn việc nghiên cứu khoa học với mục đích sản
xuất, nhằm giúp sinh viên làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học, vận
dụng một cách sáng tạo lý thuyết đã được học ở trường vào thực tiễn sản xuất. Em
được khoa Thủy sản, trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm phân công nghiên cứu
thực hiện đề tài: Tính toán, thiết kế nhà máy sản xuất Surimi công suất 5
tấn/ngày.
Đồ án này trình bày về những kiến thức cơ bản về surimi, quy trình công nghệ và
những sản phẩm surimi hiện có trên thị trường và tính toán, thiết kế nhà máy sản
xuất Surimi. Bài báo cáo được tham khảo từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau, vẫn
còn nhiều thiếu sót nên em mong có sự góp ý của thầy để thêm hoàn thiện.

2

1.1.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Giới thiệu chung về surimi

Surimi (擂擂擂, nghĩa là “thịt xay” trong tiếng Nhật) là một loại thực phẩm truyền thống có
nguồn gốc từ cá của các nước châu Á như Nhật Bản, Trung Quốc. Cá nguyên liệu được tiến
hành rửa, fillet, xay nhỏ và phối trộn các nguyên liệu phụ, định hình, xử lý nhiệt sẽ cho sản
phẩm được gọi là surimi. Surimi là các protein myofibrillar được định hình sau đó được xử
lý nhiệt. Việt Nam có một số loại surimi là các sản phẩm truyền thống như giò cá, chả cá.
Surimi không có mùi vị và màu sắc đặc trưng, có độ kết dính vững chắc, là một chế phẩm
bán thành phẩm, là một nền protein, được sử dụng rộng rãi làm nhiều sản phẩm gốc thủy sản
khác.
Surimi có hàm lượng protein cao, lipid thấp, không có cholesterol và glucid, cơ thể dễ hấp
thụ. Protein của surimi có khả năng trộn lẫn với các loại protit khác, nâng cao chất lượng của
các loại thịt khi trộn lẫn với thịt bò, thịt heo hay thịt gà... Đặc biệt surimi có tính chất tạo
thành khối dẻo, mùi vị và màu sắc trung hòa, nên từ chất nền surimi người ta có thể chế biến
ra các sản phẩm có giá trị cao như: tôm, thịt, sò điệp, cua, ghẹ, xúc xích…

Bảng 1.1.Giá trị dinh dưỡng của surimi
Bảng phân tích

Kết quả

Đơn vị

Năng lượng của chất

2,79

Calo/100g

béo
Tổng carbohydrat

6,01

%

Protein (N*6,25)

18,26

%

Sodium

169

mg/100

Chất béo

0,34

%

Tổng đường

9,40

% as sucrose

Năng lượng

99,87

Calo/100g

Surimi là một dạng bán thành phẩm giàu protein, hàm lượng chất béo thấp, giàu dinh
dưỡng, đóng vai trò như một thành phần protein chức năng, có thể thay thế được
nhiều loại protein truyền thống từ thực vật và động vật.
3


Surimi có nồng độ myofibrilar protein đậm đặc, tạo gel sẽ cho sản phẩm có cấu trúc
dai, đàn hồi tương tự như cấu trúc các loại trai, sò, tôm, cua…

Hình 1.1. Surimi đông lạnh
Có tính chất khối dẻo, mùi vị và màu sắc trung hoà, không còn vị tanh của cá do đó sử dụng
để sản xuất các sản phẩm kamaboko, chikuwa của Nhật hay mô phỏng hải sản khác như
tôm, cua, sò… rất được ưa thích trên thế giới.

 Lợi ích của surimi
+ Tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu: tạo nên những sản phẩm có giá trị hơn vì thịt
cá có cấu trúc khá lỏng lẻo, bị hư hỏng nhanh hơn thịt trong quá trình bảo quản, nếu
chế biến không hợp lý sẽ dễ dẫn đến thải bỏ một lượng lớn thủy hải sản. Một số loại
cá nhỏ khó chế biến và tìm được nguồn tiêu thụ ở quy mô công nghiệp, sẽ được
chuyển đến để sản xuất thức ăn gia súc, gây lãng phí, làm surimi sẽ tạo nên sản ph
ẩm có giá trị kinh tế cao hơn

+ Là sản phẩm giá trị gia tăng: do tận dụng được nguồn nguyên liệu rẻ (cá nhỏ) và
phế liệu (vụn cá fillet), tạo ra được những sản phẩm mô phỏng có giá trị kinh tế cao
hơn hẳn như tôm, cua, sò,…
+ Phù hợp cho người ăn kiêng vì thực phẩm làm từ surimi thường hàm lượng chất
béo thấp nhưng khi ăn có cảm giác giống sản phẩm thật, đặc biệt nếu một số người
bệnh phải ăn kiêng một số loại thịt như bò, gà,… thì có thể sử dụng bò, gà từ surimi
vẫn tìm được cảm giác như ăn bò, gà thật
+ Surimi bảo quản lâu hơn so với cá tươi nguyên liệu.
擂 Do vậy, surimi được các chuyên gia FAO trong lĩnh vực thực phẩm bình chọn là thực

4


phẩm cơ sở trong tương lai vì surimi quy tụ được các ưu điểm mà không loại thực phẩm
nào có được.
1.2.

Nguyên liệu

1.2.1. Nguyên liệu chính

Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất surimi rất đa dạng và phong phú, từ các loài cá
có kích thước lớn đến các loài cá có kích thước nhỏ. Có khoảng 60 loại cá biển có thể
làm surimi được như cá ngừ (tuna), cá thu (mackerel), cá sửu (croaker), cá mập
(shark)…Chủ yếu thuộc các họ: Micropogon ,Pseudosciaena, arophrys,
Microstoruns spp., Bothidae và Pleuronectidae .
Mỗi loại cá đều có những kỹ thuật làm surimi khác nhau.

Cá trích

Cá tuyết

Cá thu Đại Tây Dương

Cá Tila

Cá sửu

Cá tuyết

Hình 1.2. Một số loại cá để sản xuất surimi
Ngoài ra người ta còn chú ý đến sản xuất surimi từ phế liệu cá là vụn cá trong quá trình xử lý
5


sơ bộ thịt cá hay chỉnh sửa fillet cá.
 Yêu cầu của nguyên liệu

Chất lượng surimi phụ thuộc ngay từ đầu vào loại nguyên liệu, độ tươi của cá nguyên liệu,
mùa vụ khai thác và vùng khai thác.

a. Loại nguyên liệu
Các loài cá khác nhau sẽ cho chất lượng surimi khác nhau, ảnh hưởng đến màu sắc và độ
bền của gel surimi.
Cá phải có lượng thịt trắng nhiều, lượng mỡ ít:

+ Khi lượng protein trong thịt cá nhiều giúp cấu trúc mạng lưới gel có độ đàn hồi tốt,
nhưng nếu lượng mỡ trong thịt cá nhiều, các hạt mỡ phân tán ra, xen vào giữa các
protein thì liên kết mạng lưới sẽ kém bền.
+ Chất béo dễ bị ôi, hỏng, ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị của sản phẩm. Lượng chất

béo có trong nguyên liệu càng thấp càng tốt. Tuy nhiên hàm lượng mỡ không nhất
thiết liên quan một cách tỷ lệ với độ đàn hồi mà nó còn quyết định bởi sự khác nhau
về lượng và chất của myosin của thịt cá.
b. Độ tươi
Độ tươi của cá nguyên liệu ảnh hưởng đến mùi vị, màu sắc, độ tạo gel của surimi. Vì
nếu cá nguyên liệu bị ươn, thối là do enzyme và vi sinh vật hoạt động mạnh, khi đó
nó sản sinh ra các sản phẩm cấp thấp làm ảnh hưởng tới các tính chất của surimi.
Độ tươi của nguyên liệu phụ thuộc vào quy trình đánh bắt, điểu kiện thu mua, kỹ
thuật vận chuyển, kỹ thuật bảo quản và thời gian bảo quản nguyên liệu.
Để sản xuất surimi có chất lượng tốt người ta sản xuất ngay trên tàu đánh cá ngoài
0

khơi, hoặc chế biến từ nguyên liệu bảo quản không quá 2 ngày ở nhiệt độ 2 – 4 C.
Nếu bảo quản lâu hơn, kể cả cách bảo quản đông sẽ làm thay đổi trung tâm ưa nước,
hiện tượng kết tinh làm cá bị mất nước làm ảnh hưởng đến chức năng tạo gel sau này.
Việc bảo quản cá bằng nước biển lạnh là tốt nhất.
Cá biển dùng để chế biến Surimi là các loài cá có thịt màu trắng và phải đảm bảo các
yêu cầu kỹ thuật qui định trong TCVN 2646-78 ( Cá biển ướp nước đá - Yêu cầu kỹ
6


thuật ).
c. Mùa vụ khai thác và vùng khai thác
Cá ngon nhất vào lúc phát triển đầy đủ các thành phần phong phú, sử dụng làm nguyên liệu
là tốt nhất, nhưng mặt khác vào giai đoạn này lượng mỡ trong cá cũng cao nhất. Vì thế với
các loài cá béo không nên dùng cá vào đúng vụ và sau thời kỳ sinh sản làm nguyên liệu sản
xuất surimi. Về nơi khai thác thì nhìn chung cùng một loài cá, nếu sống ở vùng hàn đới thì
cá có hàm lượng mỡ cao hơn và cùng một địa phương thì cá sống ven bờ có hàm lượng mỡ
cao hơn cá ngoài khơi.

 Những loại nguyên liệu chính
a. Cá nước mặn
 Các loại cá nước mặn dùng để sản xuất surimi
+ Alaska pollock (Theragra charcogramma): Có ở đông bắc thái bình dương, biển
bering, xung quanh vùng Kamchatka, biển Okhotsk và vùng biển nam Nhật Bản.
+ Pacific whiting (Merhxius productus) : Phân bố nhiều từ vịnh Alaska đến vịnh
California.
+ Croaker (Argyrosomus argentatus, Nibea niitsukurii) – Cá đù bạc: Sản lượng 2% so
với tổng sản lượng Việt Nam. Có thân hình bầu dục, hơi dài, chiều dài gấp 3.5- 3.8
lần chiều cao thân. Chiều dài lớn nhất của nó là 360 mm, trọng lượng tối đa 1100g.
+ Lizafish (Sauida undosquanmis) – Cá mối vạch: Phân bố rộng ở các vùng biển như:
Vùng biển Tây Thái Bình Dương của Indonesia, biển Đỏ, vịnh Nam Tư và vùng biển
từ Đông Phi đến Nhật Bản. Xuất hiện quanh năm, có sản lượng tương đối cao trong
các loài cá đáy có trong lượng tối đa khoảng 450g.
+ Horse mackerel (Trachurus japonicus) - Cá thu: Phân bố tương đối rộng ở tây bác
Thái Bỉnh Dương như: vùng biển miền nam Nhật Bản, từ bán đảo Hàn Quốc đến
vùng biển Đông của Trung Quốc và vùng biển Đông Nam Á.
 Các công trình nghiên cứu cho thấy cá Tuyết, cá Meluc, cá Lanh, cá Mòi dầu
Đại Tây Dương, cá Đù, cá Thu Chi – lê và cá Hoki NewZeland khá phù hợp để
làm nguyên liệu. Cũng đã có nhiều công trình phát triển công nghệ chế biến thịt
7


các loài cá béo thành surimi hoặc sản phẩm gốc surimi. Những loài cá béo quan
trọng nhất hiện đang được khảo sát bao gồm cá Ốt vẩy nhỏ, Trich xương, Trích
cơm, Cá thu Trích, Trổng và Mòi dầu.
Ở Nhật bản đã sản xuất thành công surimi từ các loài cá Trích nhỏ, Mối, Kiếm, Dưa, Nhồng
vàng, Nục, Chào mào đỏ, Cát và mực nang nhưng chầt lượng surimi làm từ những nguyên
liệu này tuỳ thuộc rất nhiều vào độ trắng và tỷ lệ mỡ của thịt cá. Lý tưởng nhất là chế biến
surimi từ cá thịt trắng rẻ tiền, có khả năng đông kết tốt và khai thác được quanh năm.

b. Cá nước ngọt
Bên cạnh những nguồn tài nguyên biển thì nguyên liệu dùng để sản xuất surimi có thể đi từ
các loài cá nước ngọt như: Rô phi (Tilapia), cá Măng biển (milkfish – Chanos chanos).
Milkfish cho gel cứng, Tilapia thì tạo gel tốt hơn những hiệu suất thu hồi thấp hơn.

c. Phế liệu cá
+ Cá vụn là phế liệu của quá trình xử lý sơ bộ thịt cá, sửa phi-lê (fillet)..., chiếm đến
10% khối lượng cá nguyên liệu. Tận dụng lượng cá vụn này không những làm tăng
hiệu quả kinh tế mà còn góp phần khép kín quy trình sản xuất, giảm phế liệu gây ô
nhiễm môi trường.
+ Thông thường thì phế liệu cá được sử dụng để làm bột cá, thức ăn gia súc. Tuy
nhiên, sau những quá trình fillet cá, phế liệu cá còn rất nhiều thịt cá. Do đó để tận
dụng phế liệu cá, người ta cũng tiến hành nghiên cứu làm surimi.
擂Trong các loại cá trên thì cá Pollock cho chất lượng surimi cao nhất và cũng là loại cá đầu
tiên dùng để sản xuất surimi.
Ngày nay người ta dùng cá Whiting để thay thế, tuy chất lượng surimi thấp hơn so với
Pollock surimi do tính bền gel của cá Whiting kém hơn, bên cạnh đó trong cá Whiting còn
chứa một lượng lớn enzyme protease và vinh sinh vật.
Nguồn nguyên liệu đang được chú ý nhiều nhất là các loài cá tạp sống ở tầng nước mặt. Sản
lượng khai thác hàng năm của các loài cá này vượt con số 20 triệu tấn. Một nửa sản lượng đó
dang dùng để chế biến thức ăn gia súc và sản phẩm công nghiệp do chưa có công nghệ hữu
hiệu để tận dụng chúng làm sản phẩm. Với các loài cá này, công nghê hữu hiệu nhất là sản
xuất surimi vì khắc phục được những hạn chế chủ yếu của nguồn nguyên liệu này.
8


1.2.2. Nguyên liệu phụ
1.2.2.1.

Chất bảo vệ lạnh đông,tăng khả năng giữ nước, tránh biến tính protein khi bảo quản
 Sobitol và đường saccharose
+ Có thể sử dụng riêng lẻ hay hỗn hợp ở khoảng 9% theo thể tích giúp cải thiện cấu
trúc gel trước khi đem đi lạnh đông nhờ khả năng giữ nước tốt. Các nhóm hydroxyl
của glucid có khả năng tạo liên kết hydro, liên kết này bền ở nhiệt độ lạnh.
+ Thành phần cho vào khoảng 4% với đường và 4 – 5% đối với sorbitol tính theo
khối lượng thịt cá sau khi ép tách nước (Marcel Dekker, 1993).
 Polyphosphat
+ Với lượng 0.2 – 0.3% giúp tăng khả năng giữ nước của cấu trúc gel.
+ Hỗn hợp tỷ lệ 1:1 của natri tripolyphosphate và tetrasodium pyrophosphate khoảng
0.2 – 0.3% thể tích làm ngăn cản sự hoạt động của các ion kim loại và điều chỉnh pH
trong surimi.
 Chất bảo vệ lạnh đông
+ Một số công ty đã giới thiệu chuỗi polymer glucose mạch ngắn (LD & SD) giúp
bảo quản surimi trong 8 tháng, trehalose (dissacharide có độ ngọt 0.45) thay thế
sorbitol và sucrose giúp bảo quản surimi trong 12 tháng lạnh đông.
+ Một ví dụ thành công khác là dùng sodium tripolyphosphate, monosodium
glutamate và phụ gia chống oxy hóa với cá tuyết – Coregonus cupleaformis
(Krivchenia & Feunema, 1988).
+ Polyols và maltodextrin cùng với đường sucrose và phosphate đem lại kết quả tốt
khi bảo quản lạnh đông cho surimi từ cá pollack – Alaska (Park và cộng sự).
+ Sử dụng polyols và sorbitol – dạng tinh thể có bổ sung tinh bột với cá hồi đỏ–
Urophycis chuss cũng đạt kết quả tốt (Youn Lee, 1990).

1.2.2.2.

Đồng tạo gel với protein có sẵn trong thịt cá
 Tinh bột lúa mì, tình bột khoai tây, tinh bột sắn
+ Chức năng của tinh bột là đồng tạo gel với protein có sẵn trong thịt cá. Cấu trúc sẽ
9

chắc hơn và bền hơn dưới tác động lực cơ học – khả năng bị biến dạng khi không cấp
đông giảm xuống. Nếu dùng tinh bột sắn thì cấu trúc gel chặt hơn lúa mì.
+ Hàm lượng sử dụng, có thể dao động trong khoảng 3 – 6% (Marcel Dekker, 1993).
 Protein
+ Lòng trắng trứng (albumin): tăng độ bền cấu trúc, và làm bề mặt surimi mịn hơn và
trắng hơn.
+ Protein đậu nành (Soy protein isolate): góp phần vào việc tạo cấu trúc gel và hài
hòa thành phần dinh dưỡng trong surimi.
 Muối
Ngoài chức năng tạo vị ra, muối còn giúp ổn định cấu trúc gel, khi đồng tạo gel từ
các protein khác loại, nhờ khả năng phân ly giúp tăng cường các liên kết ion trong
mạng gel.
1.3.

Các sản phẩm từ surimi

1.3.1. Kamaboko
1.3.1.1.

Giới thiệu

+ Kamaboko là loại sản phẩm làm từ surimi điển hình nhất ở Nhật Bản.
+ Kamaboko cũng được biết đến với nhiều tên gọi khác dựa theo hình dạng tạo thành,
phương pháp chế biến và theo khu vực địa lý. Chẳng hạn như: Chikuwa là dạng có
hình cây tre, Kamaboko hấp được gọi là Sumaki hay Mushiita, còn Kamboko chiên
thì được gọi là Tenpura ở phía Tây Nhật Bản còn ở khu vực phía Đông lại gọi là
Satsuma Age.
Qui trình sản xuất

Quá trình tạo hình: Surimi dạng paste thường được tạo hình trong một dụng cụ bằng
1.3.1.2.

gỗ (như hình vẽ) trước khi được xử lý nhiệt. Đôi lúc, nó được phủ một lớp màu. Quá
trình này có thể thực hiện bằng thủ công hoặc bằng máy móc.
Quá trình làm chín: Sau khi được tạo hình surimi, hỗn hợp surimi được gia nhiệt nhẹ
trong khoảng thời gian (20 đến 40oC trong 30 đến 60 phút) tùy thuộc vào từng loại.
Trong quá trình này, hệ gel được tạo thành nhờ protein myofibrillar. Loại gel này rất
10


bền và đàn hồi. Sản phẩn sau khi hoàn tất có thể đem nấu, nướng hoặc hấp. Nếu đem đi
nướng thì gọi là yaki-ida, còn nếu đem hấp thì gọi là mushi.

Hình 1.3. Thiết bị tạo hình Kamaboko và chỉnh dạng của sản phẩm
Kamaboko đúc (molded kamaboko): Kỹ thuật đúc này được ứng dụng đối với những
loại surimi có chất lượng thấp vì khả năng tạo gel kém. Quá trình này cũng được tiến
hành giống như surimi thông thường nhưng hỗn hợp surimi dạng paste được cho vào
o
dụng cụ bằng nhựa và được nấu (nướng hoặc hấp) ở 90 C sau đó hạ nhiệt độ xuống
o
10-15 C trong 10 giờ. Sản phẩm tạo thành sẽ được đóng gói, tiệt trùng và đông lạnh
trước khi được phân phối đến tay người tiêu dùng.

11


Hình 1.4. Một số hình ảnh về quy trình sản xuất surimi
a) Quá trình nhào trộn
b) Sản phẩm kamaboko hấp ( Sumaki)

1.3.1.3. Một số sản phẩm kamaboko
 Sản phẩm kamaboko hấp ( Sumaki)

Hình 1.5. Sumaki
 Sản phẩm kamaboko chiên ( Tempura)

Satsuma-age/Tempura là kamaboko được chiên. Nó có rất nhiều hình dạng và còn có
những tên khác như là: tsuke-age, tempura.
Người ta cũng có thể thêm vào các nguyên liệu như: rau củ, tôm, mực và cá băm nhỏ.
Những sản phẩm này rất nổi tiếng ở Hàn Quốc với tên gọi twi- ghin ahmook. Trước
khi chiên người ta có thể tiến hành luộc, hấp, hoặc chiên sơ tạo thành những sản
phẩm với tên gọi là yude-age, mushi và ki. Tuy nhiên, trong những năm gần đây
người ta thường tiến hành giai đoạn chiên sơ bởi vì gel tạo thành chắc hơn và có hiệu
o
o
quả hơn. Quá trình chiên đầu tiên được thực hiện ờ 130 C sau đó chiên ở 170 C.

12


Hình 1.6. Tempura
 Sản phẩm kamaboko nướng (Chikuwa

Hình 1.7. Chikuwa
1.3.2. Happen

Happen có cấu trúc mềm như marshmallow hay đậu hũ mềm. Để tạo thành cấu trúc mềm như
vậy, người ta sử dụng yamaimo cuối quá trình trộn. Tuy nhiên, bây giờ thì có thể sử dụng gum
hoặc polysaccharide. Dầu thực vật cũng được sử dụng để tạo nên cấu trúc mềm của happen.
o

Hỗn hợp surimi sau khi được trộn đều sẽ được luộc ở nhiệt độ cao (80-85 C) để tạo thành sản
phẩm.

Hình 1.8. Happen

13


1.3.3. Cá viên

+ Nguyên liệu để làm cá viên gồm có: muối, đường, bột ngọt,tinh bột và nước
được thêm vào surimi.
+ Đầu tiên, hỗn hợp nguyên liệu sẽ được phối trộn và tạo thành hình cầu. Sau đó
o
chúng được ngâm trong nước ấm (20-40 C), tùy thuộc vào từng loại) trong 30-60
o
phút. Sau khi đã được tạo hình, chúng được cho vào nước nóng (95-98 C)
trong 10-30 phút. Tiếp theo được làm lạnh và bao gói chân không.

Bảng 1.2. Bảng mô phỏng thịt hải sản từ surimi
Tên sản

Hình ảnh

Thành phần

phẩm

14

Thịt cá xay, hương bột
cua, muối, đường, tinh
bột, bột ngọt, rượu, mật
ong, màu thực phẩm tự
nhiên (E120;E160C)

Thanh cua
surimi

Thịt cá xay, hương vị điệp,
muối, đường, tinh bột, bột
ngọt, rượu, mật ong, dầu

Sò điệp

thực vật, bột tẩm, bột bánh

surimi

mì.
Thịt cá xay, hương bột
cua, muối, tinh bột, rượu
sake, dầu thực vật, lòng
Thỏi cua

trắng trứng, màu thực

surimi

phẩm tự nhiên (E120;
E160C).

15


Thịt cá xay, hương bột
cua, muối, đường, tinh
bột, bột ngọt, rượu, mật

Burger cua

ong, hành, màu thực phẩm
tự nhiên (E120; E160C

Thịt cá xay, măng, hành lá,
mía, muối, đường, bột ngọt,
tinh bột, hương bột cua, tiêu,
dầu thực vật, rượu, mật ong,
màu thực phẩm tự nhiên

Chạo cua

(E120; E160C).

surimi

16

1.4.
Qui trình công nghệ
1.4.1. Qui trình công nghệ

sản xuất Surimi

Cá tra nguyên con

Nước

Phân loại, xử lý

1.4.2. Thuyết

qui

Nghiền thô

minh
trình
Phân loại và xử

1.4.2.1.

lý đầu, da, nội tạng, xương
a.

Rửa

Nước

Mục đích
Tinh chế



Phân loại cá theo

kích thước để dễ dàng xử lý theo
Ép tách nước
Phụ gia

mẻ.


Phối trộn

Loại bỏ những phần

không sử dụng được như

Định hình

Lạnh đông

Dò kim loại

+ Đầu, da : gồm vảy, vây, đuôi và da cá.
Bao

bì tạng (gan, ruột)
Bao: gói
+ Nội
chứa các enzym protease dễ thủy phân protein làm giảm khả
Surimi

Surimi
năng tạo gel của protein tơ cơ
+ Máu và xương: xương cứng gây tổn thương cơ quan tiêu hóa, giảm giá trị gel
surimi, tủy lẫn trong xương làm gia tăng quá trình oxy hóa chất béo gây hư hỏng sản
phẩm
17


+ Thậm chí có thể loại bỏ cả những phần tơ cơ màu sẫm ảnh hưởng tới khả năng tạo
gel của surimi sau này, chỉ giữ lại phần thịt cá có tơ cơ trắng.
b. Thực hiện
 Có 2 phương pháp xử lý
+ Phương pháp 1: Đánh vảy, loại bỏ đầu, ruột, nội tạng, rửa sạch rồi lọc xương. Cách
này thu được lượng thịt cá nhiều hơn nhưng có thể còn sót ruột, gan…
+ Phương pháp 2: Fillet cá và lọc xương ở miếng fillet. Cách này loại bỏ triệt để hơn
nhưng lượng thịt cá thu được kém hơn.
 Yêu cầu
o
+ Cá sau khi đánh bắt phải được bảo quản lạnh ở nhiệt độ dưới 0 C, và phải được
chế biến trong vòng 20 – 100 giờ.
+ Cá sẽ được phân loại kích thước rồi phân thành từng mẻ có kích thước đồng nhất
để dễ dàng chọn thông số các thiết bị xử lý về sau.
+ Nếu sản xuất ở phân xưởng chế biến trên bờ thì sử dụng nước lạnh, còn nếu sản
xuất ngay trên tàu đánh cá thì có thể sử dụng nước biển lạnh phục vụ cho quá trình

này.
+ Những loại cá có hàm lượng béo càng cao thì giai đoạn xử lý càng phải nhanh
tránh quá trình oxy hóa chất béo làm thịt cá thâm đi.
1.4.2.2.

Nghiền thô
a. Mục đích
Thịt cá được nghiền nhỏ để việc rửa các protein, chất béo, muối khoáng và loại bỏ tạp chất
dễ dàng hơn.

b. Thực hiện
+Thịt mô cơ cá được đem nghiền thành miếng dày 3 – 5mm.
+ Trong quá trình xay do ma sát nên cần phải hạ nhiệt độ bằng cách xay chung với đá
nhuyễn.
18


1.4.2.3.

Rửa

a. Mục đích
+ Tăng hàm lượng protein myofibrillar
+ Loại bỏ các protein tan trong nước (sarcroplasmic protein) vì các protein này tồn tại
dạng lỏng bên trong các sợi cơ, cản trở sự tạo gel, làm giảm sự ổn định và tính chất
chức năng của protein của sản phẩm surimi trong thời gian lưu trữ.
+ Loại bỏ các tạp chất (màu, mùi, mỡ).
b. Thực hiện
 Tiến hành
+ Số lượng lần rửa và lượng nước rửa cho mỗi lần khác nhau đối với từng loài cá.

Rửa quá nhiều làm thất thoát thịt cá và giảm độ ẩm trong thịt cá, nhưng rửa quá ít sẽ
làm giảm chất lượng gel trong thời gian lưu trữ.
o

+ Tiến hành rửa trong điều kiện pH thấp (6.5 – 7) và nhiệt độ thấp (3 – 10 C)
+ Chu trình rửa đề xuất:
• Rửa lần 1: Tỷ lệ dung dịch nước rửa và thịt cá là 6:1, thời gian rửa là 30
phút.
• Rửa lần 2: Tương tự lần 1.
• Rửa lần 3: rửa bằng nước thường, thời gian rửa là 10 phút.
+ Thịt cá xay được ngâm vào dung dịch, phải khuấy đảo đều đặn và liên tục trong
o

suốt thời gian rửa. Nhiệt độ rửa trong khoảng 5 – 10 C cho cả các lần. Sau mỗi lần
rửa, lọc thịt cá với 4 lớp vải màn, để ráo nước tự nhiên trong 2 – 3 phút lại tiếp tục
rửa lần sau. Sau khi tiến hành rửa 3 lần thì thịt cá được đem đi ép tách nước.
+ Surimi từ các loài cá sống ở tầng nước mặt (cá nục, cá sacdin…) có hàm lượng chất

béo cao, protein trong thịt không ổn định, phần thịt sẫm nhiều hơn thịt trắng nên sản
phẩm kém chất lượng. Một trong những thành công đáng kể là việc cải tiến các
19


phương pháp chế biến các loại cá này, đó là phương pháp tách chất béo ra khỏi thịt
bằng cách rửa với dung dịch NaHCO3 rồi thanh trùng superdecanter, sau đó dùng
máy quay, ép làm sạch da, lớp mỡ dưới da và phần tơ cơ sẫm.
 Yêu cầu
 Nước rửa

+ Tỷ lệ nước rửa : thịt cá phổ biến là 5:1 – 10:1 với khoảng 3 – 4 lần rửa. Nếu sản

xuất trên tàu đánh cá thì có thể sử dụng ít nước hơn so với phân xưởng trong bờ do cá
tươi hơn. Cá sản xuất ở các phân xưởng trên bờ có thể đã được trữ lạnh 20 – 100 giờ
khiến hemoglobin và myoglobin bị biến tính làm quá trình rửa kém hiệu quả. Tỷ lệ
nước và số lần rửa càng nhiều thì càng tốn kém và tăng chi phí xử lý nước thải, do đó
người ta thường cố gắng giảm thiểu bằng cách sử dụng cá tươi và thịt cá ít tạp chất.
Tỷ lệ nước rửa : thịt cá hiệu quả ngày nay có thể chỉ là 2:1 với tối đa 2 lần rửa.
+ Nhiệt độ nước: Nhiệt độ càng cao càng tăng hiệu quả khuếch tán nhưng không
những có thể gây biến tính protein mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho các biến đổi
hóa sinh và sự phát triển vi sinh vật ở nhiệt độ tối thích. Đối với các loài cá nhiệt đới,
nhiệt độ nước có thể cao hơn, nhưng người ta thường khuyến cáo sử dụng nhiệt độ
o

nước lạnh khoảng 5 C. Đối với cá hồi, nhiệt độ tối thích đem lại chất lượng và hiệu
o

o

suất cao nhất cho quá trình rửa là 15 C và quá trình nghiền là 12 C; đối với cá
o

o

pollack tương ứng là 10 C và 4 C (Douglas va Schwarz & Lee, 1988).
+ pH: Tiến hành rửa ở điều kiện pH thấp đến trung tính (6.5 – 7) nhằm hạn chế sự
phát triển của vi sinh vật. Thường sử dụng dung dịch acid acetic 0.2% cho cá nhám
(cá sụn), 0.025% cho cá mối và các loại cá khác.
1.4.2.4. Tinh chế

 Mục đích
Tách bỏ phần tơ cơ sẫm, chỉ giữ lại phần tơ cơ trắng có khả năng tạo gel tốt nhất.

 Thực hiện
20


Quá trình tinh chế được làm nhanh để tránh biến tính protein. Thực ra, quá trình tách tơ cơ
sẫm màu này có thể thực hiện trước hay sau quá trình ép tách nước. Nếu tinh chế trước thì
tổn thất chất khô ít hơn và độ ẩm khối cá đồng đều hơn, tuy nhiên lại tốn thời gian và khó
khăn hơn. Ngược lại, nếu ép tách nước trước thì nhanh hơn nhưng tổn thất chất khô nhiều.
1.4.2.5.

Phối trộn
a. Mục đích
+ Phối trộn các chất bảo vệ cấu trúc và tính chất chức năng của protein cá trong quá
trình trữ đông.
+ Tạo sự đồng nhất cho hỗn hợp, tạo độ mịn và độ bền nhất định của cấu trúc gel.
b. Thực hiện
o

+ Nhiệt độ hỗn hợp thịt phối trộn luôn phải nhỏ hơn 10 C.
+ Nếu chỉ dùng 3 phụ gia cơ bản là đường, sorbitol và polyphosphate thì cho vào ở
dạng rắn và thứ tự không quan trọng lắm. Nếu sử dụng nhiều chất phối trộn thì phải
xây dựng công thức phối trộn bao gồm thành phần, tỉ lệ phối trộn, chất phối trộn ở
dạng lọng hay rắn, đặc biệt là thứ tự phối trộn cần phải được nghiên cứu sâu hơn
bằng thực nghiệm.
+Thời gian khuấy đảo có thể từ 30 giây đến 3 – 5 phút tùy thuộc vào lượng nguyên
liệu và tốc độ cánh khuấy.
+ Độ ẩm sau khi phối trộn đạt 75 – 80%.
1.4.2.6. Định hình
a. Mục đích

+ Định hình giúp vận chuyển phân phối và tiêu thụ dễ dàng hơn.
+ Thực hiện quá trình “suvari”, tức là hình thành cấu trúc gel chặt chẽ.
b. Thực hiện

Sau khi phối trộn phụ gia, surimi được ép viên, ép thành những khoanh dài hay để
nguyên ở dạng paste và ép thành bánh chữ nhật.
21


Hình 1.9. Surimi dạng paste (trái), ép viên (giữa), ép thành khoanh dài (cuối)
1.4.2.7.

Lạnh đông
a. Mục đích: Bảo quản

Kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm surimi.
b. Thực hiện

o
o
+ Surimi đã đóng gói được làm lạnh xuống từ - 25 C đến - 34 C. Surimi được bảo
o
o
quản ở nhiệt độ ổn định là -18 C đến -20 C trước khi được dùng để sản xuất các sản
phẩm khác.
+ Có thể sử dụng các phương pháp làm lạnh như: làm lạnh tiếp xúc dạng, cấp đông
bằng gió và làm lạnh nhanh IQF (phun N2 lỏng lên surimi dày 2 – 3mm).
o

+ Thời gian làm lạnh ở mỗi phương pháp là khác nhau: Thời gian đạt nhiệt độ - 18 C
ở phương pháp làm lạnh tiếp xúc là 132 phút, cấp đông bằng gió là 1436 phút trong
khi làm lạnh IQF là 17 phút.
+ Hầu như không có sự khác biệt đáng kể nào về tính chất lưu biến của surimi được
bảo quản bằng 3 phương pháp lạnh đông trên trong 9 tháng, nhưng có thể nhận thấy
sự khác biệt bề ngoài bằng thị giác. Các mẫu làm lạnh tiếp xúc hay IQF có màu trắng
mịn và không nhìn thấy tinh thể đá, còn các mẫu làm lạnh chậm bằng cấp đông thì có
một lớp bóng mờ trên bề mặt surimi và xuất hiện màu sẫm, cũng như nhìn thấy tinh
thể đá. Thông thường sử dụng phương pháp làm lạnh nhanh IQF để nước trong tế
bào không kịp thẩm thấu ra ngoài làm thịt bị khô và cấu trúc kém bền.
+ Trong quá trình sản xuất, nên dùng hết lượng bán thành phẩm đã rã đông. Việc rã
đông rồi đem bảo quản lại luôn làm cấu trúc sản phẩm xấu đi cho dù có sử dụng phụ
gia hay không.
1.4.2.8.

Dò kim loại
a. Mục đích
Lưỡi dao mẻ làm lẫn các mảnh kim loại vào sản phẩm là một mối nguy cần phải
22


được khắc phục để đảm bảo HACCP của sản phẩm.
b. Thực hiện
+ Tiêu chuẩn FDA: Phải phát hiện được các mảnh kim loại từ 7 – 25mm.
+ Tiêu chuẩn US: Phải phát hiện được các mảnh sắt, đồng, nhôm, chì từ 2 – 3mm.
mảnh thép không rỉ từ 3 – 4mm.
1.4.2.9.

Bao gói

Thực hiện: Sau khi dò kim loại, surimi được đóng gói chân không tự động trong các
bao polyethylene dày 3 – 7mm với trong lượng 10 kg/bao. Sau đó, 2 bao surimi sẽ
được đóng gói vào 1 thùng carton để dễ dàng vận chuyển phân phối.

23


2.1.

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ VẼ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG NHÀ MÁY
SURIMI
Mặt bằng sơ đồ phân xưởng nhà máy

Có 5 khu sản xuất:
+ Khu tiếp nhận nguyên liệu
+ Khu vực sơ chế
+ Khu phân cỡ , xếp khuôn
+ Khu đông lạnh
+ Khu bao gói bảo quản

2.2.

S

ơ đồ mặt bằng nhà máy

24


2.3. Diện tích phân xưởng chính

2.3.1. Phòng tiếp nhận nguyên liệu

2
1
1. Bàn tiếp

nhận
2. Bàn
thống kê
3. Bể rửa
3

Hình 2.1. Sơ đồ phòng tiếp nhận nguyên liệu

−
−
−
−
−
−

Chiều rộng: R = r1 + r2 + 2r3 + r4 + r5+ r6 (m)(Tính từ trái qua phải)
r1: Khoảng cách từ tường đến bàn tiếp nhận (1m)
r2: Chiều rộng của bàn tiếp nhận (1,2 m)
r3: Khoảng cách giữa các bàn tiếp nhận (1,5m)
r4: Khoảng cách từ bàn tiếp nhận đến bàn thống kê (1m)
r5:Chiều dài của bàn thống kê (0,9m)
r6: Khoảng cách từ bàn thống kê đến tường (1m)
→ R = 1 + 1,2 + 2.1,5+ 1 + 0,9 + 1 = 8,1 (m)


−
−
−
−
−
−

Chiều dài: L = l1 + l2 + l3 + l4 + l5 + l6 + l7 (m)(Tính từ trên xuống)
l1: Khoảng cách từ tường đến bàn thống kê (1,2m)
l2: Chiều rộng của bàn thống kê (0,5m)
l3: Khoảng cách từ bàn thống kê đến bàn tiếp nhận (1m)
l4: Chiều dài bàn tiếp nhận(2,3m)
l5: Khoảng cách từ bàn tiếp nhận đến bể rửa (1m)
l6: Chiều rộng của bể rửa (0,8m)
25