Đồ án Thiết kế phân xưởng sản xuất đồ hộp thịt

ăng tạo gel, giúp tạo cấu trúc cho sản phẩm. Ngoài ra lòng đỏ trứng có chứa lecithin làm tăng khả năng nhũ hóa, giúp cho sản phẩm có cấu trúc đồng nhất không bị tách mỡ lỏng sau khi hấp tiệt trùng. Bột mì: gồm có tinh bột và gluten. Bột mì có tác dụng giữ nƣớc cho sản phẩm và liên kết các thành phần của sản phẩm tạo nên cấu trúc khối dẻo cho sản phẩm. Ngoài ra, có thể sử dụng một số chất tạo cấu trúc khác nhƣ: mono stearin, bánh mì khô, tinh bột bắp Phosphate K7: là hỗn hợp của di, tri, polyphophosphate, có pH = 8 – 8,9. Tác dụng: - Tăng khả năng giữ nƣớc. - Đồng nhất khối nhũ tƣơng thịt. - Tăng khả năng tạo nhũ của khối mỡ. - Cải thiện cấu trúc mềm mại cho sản phẩm. - Ngăn cản sự tách lớp của protein – mỡ – nƣớc. - Giảm sự hao hụt trọng lƣợng. 2.4.3 Nhóm tạo mùi: Paté là một sản phẩm phổ biến và có nhiều nơi sản xuất, nhƣng một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của sản phẩm này là phải tạo mùi đặc trƣng và thích hợp với thị hiếu của khách hàng. Các hợp chất tạo mùi thƣờng dùng: hành củ, tỏi, húng lìu, ngũ vị hƣơng, hƣơng paté (nhập từ Pháp), Ngoài ra có thể sử dụng nutmeg (hạt nhục đậu khấu) để tạo mùi. Nutmeg có một hƣơng thơm đặc trƣng dễ chịu, và vị ấm nhẹ. Nó đƣợc dùng để tăng thêm hƣơng vị cho các loại bánh nƣớng, kẹo, bánh pudding, các loại thịt, sausage, nƣớc sốt và đồ uống. Nutmeg rất dễ mất hƣơng thơm khi nghiền. Vì vậy chỉ nghiền một lƣợng cần thiết trƣớc khi sử dụng. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 16 Hình 2.1: Nutmeg 2.4.4 Nhóm tạo màu: Màu tự nhiên của paté là màu của nguyên liệu chín. Nhƣng theo thị hiếu, sản phẩm paté phải có màu hồng nâu sáng. Vì vậy cần phải cho thêm vào hỗn hợp nguyên liệu một số chất tạo màu: nitrit natri, nitrat natri (diêm tiêu). Ngoài ra, ngƣời ta còn dùng các chất tạo màu đỏ nhƣ: chất màu từ hạt điều (bixine), Cochenille (E120), Rouge Cochenille A(E124) hay Ponceau 4R 2.4.5 Chất bảo quản: Phụ gia bảo quản thƣờng sử dụng là aicd benzoic và muối benzoate, acid sorbic và muối sorbate, Ngoài các chất trên, chính các nitrit và nitrat sử dụng để giữ màu cho sản phẩm cũng là các chất sát khuẩn hiệu quả. 2.5 Nước đá vảy: Nƣớc đá vảy có vai trò rất quan trọng trong quá trình chế biến, giúp cho việc giữ nhiệt độ thấp trong quá trình xay (do sự ma sát xảy ra giữa các dao và nguyên liệu đƣa vào), ngoài an ó còn là dung môi giúp hòa tan các chất phụ gia. Nƣớc đá vảy ảnh hƣởng đến khả năng tạo nhũ tƣơng, tham gia vào việc tạo cấu trúc và trạng thái của sản phẩm thực phẩm chế biến, đồng thời làm tăng độ ẩm cũng nhƣ trọng lƣợng của sản phẩm. 2.6 Vitamin C: Vitamin C có tác dụng : - Thúc đẩy quá trình tạo màu của nitrit, rút ngắn thời gian ƣớp xuống chỉ còn một ngày. - Chống oxy hóa. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 17 Chương 3: KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ Hỗn hợp NaCl. diêm tiêu, đƣờng, bột ngọt Ƣớp muối Tiệt trùng Sản phẩm Bài khí - Ghép mí Bảo ôn Vào hộp Phụ gia Hộp Xay nhuyễn Đá vảy Rã đông Xay thô Ƣớp muối Gan Hỗn hợp NaCl. diêm tiêu, đƣờng, bột ngọt Thịt Rã đông Chặt thịt Xay thô Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 18 3.1. Lựa chọn nguyên liệu: 3.1.1 Thịt: Thịt chế biến paté phải đảm bảo các yêu cầu về vệ sinh thực phẩm phải đƣợc chọn từ con vật khoẻ mạnh, không mắc bệnh nhất là các bệnh truyền nhiễm, sau khi pha lóc không đƣợc lẫn tạp chất lạ và bụi bẩn, tránh để thịt nhiễm bẩn hệ vi sinh có trong đất. Thịt phải có màu sắc tự nhiên (từ hồng đến đỏ sáng), không có mùi ôi. Về nguyên tắc thịt loại I hay loại II đều có thể dùng để sản xuất paté, chỉ cần bảo đảm 50% là thịt nạc, nhƣng thực tế ngƣời ta hay sử dụng thịt loại II (thịt bụng, hay còn gọi là thịt ba rọi). Cũng có thể sử dụng thịt nạc hay thịt mỡ heo tỷ lệ nhất định. Tùy theo công nghệ chế biến và yêu cầu sản phẩm, đôi khi ngƣời ta phải sử dụng thịt lạnh (thịt đã bảo quản lạnh) và giữ nhiệt độ lạnh của thịt trong suốt quá trình chế biến nhằm làm cho protein trong thịt không bị biến tính bởi nhiệt sinh ra do ma sát trong quá trình chế biến. Thịt qua bảo quản lạnh hay đông có ƣu thế hơn thịt “nóng” ở chỗ: sau thời gian bảo quản, thịt đạt đến độ chín tới, có những biểu hiện tốt về mùi và vị, trở nên mềm mại tƣơi ngon, có khả năng giữ ẩm lớn hơn so với thịt trong giai đoạn co cứng và dễ bị tác dụng của enzyme tiêu hoá hơn. Chỉ tiêu chất lƣợng thịt lạnh đông: Bảng 3.1: Chỉ tiêu cảm quan thịt lạnh đông Tên chỉ tiêu Yêu cầu Trạng thái lạnh đông Trạng thái bên ngoài - Khối thịt đông cứng, lạnh, dính tay, bề mặt khô, gõ không có tiếng vang, cho phép có ít tuyết trên bề mặt ngoài của khối thịt. - Khối thịt sạch, không có tạp chất lạ, không có băng đá, không đƣợc rã đông. Màu sắc Đặc trƣng cho từng loại sản phẩm. Trạng thái sau rã đông Trạng thái bên ngoài - Đàn hồi, bề mặt không bị nhớt, không dính tạp chất lạ. - Mỡ mềm, dai, định hình. Màu sắc Đặc trƣng cho từng loại sản phẩm. Mùi Tự nhiên, đặc trƣng cho từng loại sản phẩm, không có mùi lạ. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 19 - Chỉ tiêu hóa lý: + pH = 5,5 – 6,2. + Phản ứng định tính H2S: âm tính. + Hàm lƣợng NH3, mg/100g: ≤ 33. Bảng 3.2: Chỉ tiêu dư lượng kim loại nặng trong thịt lạnh đông Kim loại Giới hạn tối đa (mg/kg) Chì (Pb) 0,5 Thủy ngân (Hg) 0,03 Cadimi (Cd) 0,05 Bảng 3.3: Chỉ tiêu vi sinh thịt lạnh đông Vi sinh vật Giới hạn cho phép trong 1 g sản phẩm (cfu/g) Tổng số vi khuẩn hiếu khí 106 Coliforms 100 Escherichia coli 100 Clostridium perfringens 10 Salmonella 0 Bacillus cereus 100 Staphylococcus aureus 100 Clostridium botulinum 0 Hàm lƣợng aflatoxin B1 ≤ 0,005 mg/kg. 3.1.2 Gan: Để sản xuất paté có thể sử dụng gan tƣơi hay đã qua bảo quản lạnh đông, nhƣng phải đảm bảo là gan còn tƣơi, màu nâu sáng, không bị dập nát, không có màu vàng của nƣớc mật, không có mùi lạ nhất là mùi ôi. Nếu gan có màu vàng hoặc xuất huyết hay có đốm đỏ, đốm trắng, vàng xám, đều là bất thƣờng, thƣờng thấy ở thú bệnh, không đƣợc sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 20 3.1.3 Các loại phụ gia khác: Muối ăn: chọn muối tinh chế, tinh thể màu trắng đều, sạch, không có tạp chất và độ ẩm không qúa 12%, không có vị lạ, khi hoà tan trong nƣớc nhận đƣợc dung dịch trong đồng nhất. Đƣờng: hình dáng tinh thể đồng đều, tơi, khô, không có vón cục, hoà tan hoàn toàn trong nƣớc, vị ngọt, không có vị lạ, khi pha trong dung dịch phải trong, không có lẫn tạp chất. Bột mì: khô, trắng, sạch, không ẩm mốc và không lẫn tạp chất, không bị vón cục. Trứng: trứng gà tƣơi, không bị vữa, lòng đỏ tròn, dây chằng lòng đỏ còn chắc. Diêm tiêu: sử dụng diêm tiêu có chất lƣợng tốt, khô, tinh thể đồng nhất. Húng lìu: dùng bột húng lìu khô, màu nâu rƣợu, có mùi thơm đăc trƣng, không mốc và không có mùi vị lạ. Hành củ, tỏi: sử dụng hành củ khô, củ già, không bị thối hay mốc.Trƣớc khi sử dụng phải bốc hết vỏ bọc và cắt hết cuống rễ. 3.2 Chuẩn bị nguyên liệu: 3.2.1 Thịt: 3.2.1.1 Rã đông: Mục đích: - Chuẩn bị cho quá trình chế biến: nâng nhiệt độ của thịt lên nhiệt độ yêu cầu, khôi phục lại trạng thái và tính chất ban đầu của nguyên liệu, phục vụ cho quá trình chế biến tiếp theo. - Thịt khi trữ đông thƣờng có nhiệt độ tâm khoảng -20 đến -18o C, lúc này thịt đông lại thành khối cứng nên rất khó đƣa vào máy xay để thực hiện quá trình xay, vì vậy cần phải rã đông trƣớc . Thông số công nghệ: - Môi trƣờng rã đông: không khí đối lƣu tự nhiên. - Nhiệt độ phòng rã đông : 5 - 10oC . - Độ ẩm: 85%. - Thời gian rã đông : khoảng 24 giờ . Các biến đổi trong quá trình rã đông: - Vật lý: nhiệt độ thịt tăng dần, các tinh thể đá tan ra làm khối lƣợng giảm, đồng thời dẫn đến những biến đổi trong cấu trúc, và làm cho thịt mềm hơn, thuận lợi cho quá trình xay. - Hóa lý: có sự trích ly dịch bào từ bên trong khối thịt làm cho bề mặt thịt hoá nhầy. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 21 - Sinh học: có sự phát triển của vi sinh vật. Tuy nhiên do tiến hành trong phòng có nhiệt độ thấp nên nhiệt độ tâm của khối thịt rã đông thấp, với nhiệt độ này thì vi sinh vật hầu nhƣ phát triển rất ít và giá trị dinh dƣỡng của thịt hầu nhƣ giảm không đáng kể. 3.2.1.2 Chặt thịt: Mục đích: chuẩn bị cho quá trình xay thô - Trong dây chuyền sản xuất trƣớc khi đƣa vào máy xay thô ta có thể sử dụng thêm máy chặt thịt để giảm kích thƣớc khối thịt tạo điều kiện dễ dàng cho quá trình xay. - Khi sử dụng máy này chỉ cần rã đông thịt đến khi nhiệt độ tâm thịt đạt -1oC, sau đó đƣa cả khối thịt vào máy chặt. Máy chặt thịt sẽ chặt khối thịt cứng thành từng miếng nhỏ. Điều này có ý nghĩa quan trọng cho cả quy trình, làm tăng hiệu quả kinh tế hơn, hạn chế sự hƣ hỏng của nguyên liệu dễ xảy ra trong quá trình rã đông. Đồng thời sử dụng máy chặt thịt còn đáp ứng đƣợc năng suất cao, không cần tốn nhiều diện tích rã đông. 3.2.1.3 Xay thô: Mục đích: làm giảm kích thƣớc của khối thịt, tăng diện tích tiếp xúc của thịt, tạo điều kiện cho việc ƣớp muối và xay nhuyễn. Các biến đổi trong quá trình xay thô chủ yếu là biến đổi vật lý: sự cắt đứt các mô liên kết của khối thịt, gia tăng nhiệt độ khối thịt do có sự ma sát giữa vật liệu và dao cắt. 3.2.1.4 Ướp muối: Mục đích: - Ổn định màu tự nhiên của thịt . - Tăng cƣờng và ổn định cấu trúc cho sản phẩm . - Ức chế và tiêu diệt vi sinh vật . - Tạo áp suất thẩm thấu trích ly protein . Các biến đổi trong quá trình ƣớp: - Vật lý: nhiệt độ khối thịt tăng lên do hoạt động của máy, cấu trúc thịt mềm hơn do sự cắt đứt các mô liên kết làm giảm kích thƣớc của khối thịt . - Hoá học: + Phản ứng ổn định và tạo màu cho thịt. + Cơ chế: màu đỏ của thịt là do myoglobin, cơ chất có chứa Fe2+ trong nhân Hem. Nếu có tác nhân Oxy hoá nào đó chuyển Fe2+ thành Fe3+ thì màu thịt trở nên tối sậm.Khi ƣớp muối, dƣới sự có mặt của muối Nitrit và Nitrat sẽ xảy ra các phản ứng: Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 22 NaNO3 NaNO2 Vi Khuaån khöû (Nitrat kali) NaNO2 HNO2 pH (Nitrite kali) (Nitrite kali) (acid nitrô) HNO2 NO pH vaø vi Khuaån khöû (Acid nitrô) (oxyt nitric) Mb + NO NOMb (myoglobin) (nitrosomyoglobin) NOMb Nitrosoheøme + globine Nhieät ñoä (nitrosomyoglobin) (maøu ñoû hoàng) Hình 3.1: Các phản ứng tạo màu xảy ra trong thịt được ướp muối Nitrat + Vì vậy màu đỏ hồng của thịt sẽ đƣợc ổn định và duy trì. + Tuy nhiên , muối Nitrit có tính độc nên khi sử dụng phải tuân thủ về liều lƣợng .Nếu sử dụng quá liều sẽ gây các bênh nguy hiểm: Methemoglobin Nitrit dö, chaát oxy hoùa ( gaây ngaït, nhöùc ñaàu) Acid amin Nitrosoamin Nitrit dö (taùc nhaân gaây ung thö gan) Hemoglobin Hình 3.2: Các phản ứng xảy ra khi lượng Nitrit sử dụng vượt quá liều lượng cho phép - Hoá lý: muối tạo áp suất thẩm thấu làm xảy ra quá trình trích ly protein. Do có sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu, các protein tan, các acit amin tự do, các chất chiết có chứa hay không chứa nitơ, một số khoáng chất, vitamin có thể chuyển vào dung dịch nƣớc muối. Ở nồng độ muối thích hợp thì độ hoà tan của protein là thích hợp. Protein trong thịt tiết ra tạo chất nhầy, điều này rất quan trọng cho việc tạo cấu trúc do khi nấu chín sẽ tạo sự kết dính của toàn khối sản phẩm. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 23 - Sinh học: muối nitrit có mặt trong thịt sẽ ức chế hoặc khử hoạt tính của các enzyme, làm ngừng các phản ứng của quá trình trao đổi chất trong tế bào vi sinh vật. Chính vì vậy, vi sinh vật trong thịt xay bị nhiễm từ bên ngoài vào là rất ít. - Cảm quan: thịt có màu đỏ hồng, mùi thơm đặc trƣng. Thông số công nghệ: - Nhiệt độ của phòng xay ƣớp : 5 - 10oC . - Kích thƣớc hạt thịt sau khi xay: 3 - 5 mm. - Thời gian ƣớp: 24 giờ . - Nhiệt độ tâm thịt ƣớp phải đạt từ -2 đến 0oC . Các yếu tố ảnh hƣởng: - Thời gian ƣớp: phải đạt yêu cầu. Nếu thời gian quá lâu sẽ làm giảm chất lƣợng thịt, nếu thời gian quá ngắn thì việc ổn định màu, tạo màu và ngấm muối vào trong thịt chƣa hiệu quả . - Nhiệt độ của kho lạnh: nếu nhiệt độ kho cao quá sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, nếu nhiệt độ quá thấp sẽ làm cho thịt có khả năng bị đông lạnh lần thứ hai, cấu trúc thịt bị phá vỡ, protein bị biến tính, ảnh hƣởng đến quá trình chế biến sau này. 3.2.1.5 Xay thô: Mục đích: làm giảm kích thƣớc của khối thịt, tăng diện tích tiếp xúc của thịt, tạo điều kiện cho việc ƣớp muối và xay nhuyễn. Các biến đổi trong quá trình xay thô chủ yếu là biến đổi vật lý: sự cắt đứt các mô liên kết của khối thịt, gia tăng nhiệt độ khối thịt do có sự ma sát giữa vật liệu và dao cắt. Thông số kỹ thuật: kích thƣớc hạt thịt sau khi xay: 3 - 5 mm. 3.2.2 Gan: 3.2.2.1 Rã đông: Trong môi trƣờng không khí nhƣ thịt. Yêu cầu: Nhiệt độ tại tâm của gan sau khi tan giá phải đạt 5oC, gan hơi mềm. 3.2.2.2 Xay thô: Mục đích: giảm kích thƣớc của gan để tạo điều kiện cho quá trình ƣớp muối và xay nhuyễn, trộn đều các cấu tử. 3.2.2.3 Ướp muối: Gan sau khi xay đƣợc đem đi ƣớp muối. Mục đích: tạo màu sắc và hƣơng vị cho gan, giúp gan dễ thấm gia vị trƣớc khi đƣa vào xay nhuyễn. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 24 Phƣơng pháp: trộn đều các loại gia vị gồm muối, diêm tiêu, đƣờng, bột ngọt vào trong gan. Thông số kỹ thuật: nếu ở nhiệt độ thƣờng, thời gian ƣớp muối khoảng 1 giờ. Sau khi ƣớp muối xong nếu đƣa đi bảo quản ở nhiệt độ 2 – 3o C trong vòng 24 giờ thì chất lƣợng paté sẽ tốt hơn. 3.2.3 Các nguyên liệu phụ khác: Hành tỏi đƣợc rửa sạch và xay nhuyễn để chuẩn bị cho khâu xay nhuyễn và phối trộn. 3.3. Xay nhuyễn: Mục đích: - Làm thay đổi trạng thái, cấu trúc của thịt, gan và các thành phần khác, làm tăng diện tích tiếp xúc của chúng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phối trộn giữa chúng với nhau, để cho quá trình thẩm thấu giữa nguyên liệu và gia vị xảy ra một cách triệt để. - Tạo nên hệ gel bền vững của tất cả các thành phần vật chất có trong paté ( thịt, gan, gia vị, phụ gia, các chất độn, ), làm cho chúng phân bố đều vào nhau. Các biến đổi: - Vật lý: sự biến đổi của các hạt vật liệu + Kích thƣớc hạt giảm xuống còn rất nhỏ. + Nhiệt độ của hỗn hợp tăng lên do hoạt động của dao cắt. Vì vậy khi xay ta cho nƣớc đá vảy vào để chống lại sự tăng nhiệt độ khi xay; vì khi nhiệt độ tăng lên do ma sát có thể làm protein biến tính, đông tụ không tạo gel đƣợc làm ảnh hƣởng đến cấu trúc sản phẩm. + Trọng lƣợng riêng thay đổi, độ cứng giảm, độ dẻo và độ nhớt tăng lên. - Hóa học, hóa sinh: không đáng kể. - Hóa lý: đây là biến đổi quan trọng nhất. + Có sự chuyển pha của hệ, từ dạng hỗn hợp không đồng nhất, từ các phân tử tồn tại độc lập, riêng rẽ, có tính chất khác nhau thành một khối gel có cấu trúc đồng nhất. + Vai trò của các phụ gia tạo cấu trúc đặc biệt quan trọng. Tinh bột có tác dụng giữ nƣớc cho sản phẩm, lòng đỏ trứng có chứa lecithine làm tăng khả năng nhũ hóa, giúp sản phẩm có cấu trúc khối dẻo đồng nhất, không bị tách mỡ lòng sau khi hấp chín. - Sinh học: do có thời gian tiếp xúc giữa máy với nguyên liệu, giữa nguyên liệu với môi trƣờng nên có thể sẽ nhiễm một số vi sinh vật. Có thể hạn chế bằng cách vệ sinh máy trƣớc khi xay và cách ly môi trƣờng làm việc với xung quanh. - Cảm quan: màu sắc thay đổi do có sự tiết dịch khi các mô cơ bị vỡ nát. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 25 3.4 Vào hộp: Các loại bao bì hộp phải đáp ứng đƣợc các yêu cầu sau: - Không gây độc cho thực phẩm, không làm cho thực phẩm biến đổi chất lƣợng, không gây mùi vị, màu sắc lạ cho thực phẩm. - Bền với tác dụng của thực phẩm. - Chịu đƣợc nhiệt độ và áp suất cao. - Truyền nhiệt tốt, chắc chắn, nhẹ. - Dễ gia công, rẻ tiền. - Hình thức hấp dẫn, thích hợp với sản phẩm. - Sử dụng, vận chuyển, bảo quản tiện lợi. Trong sản xuất đồ hộp thịt, đặc biệt là đồ hộp paté, ngƣời ta thƣờng sử dụng hộp kim loại, chủ yếu là sắt trắng hay sắt tây ( thép lá mỏng đƣợc mạ thiếc cả hai mặt ). Ngoài ra để tránh tác dụng của hộp với sản phẩm ngƣời ta phủ một lớp verni lên trên bề mặt hộp. Verni là một loại sơn tổng hợp, đi từ các hợp chất cao phân tử. Verni dùng trong thực phẩm phải có những tính chất sau: - Không có chất độc, không gây mùi vị, màu sắc lạ cho thực phẩm. - Không có tác dụng hóa học đối với sản phẩm. - Có tác dụng chống ăn mòn tốt. - Có độ bám cao, độ bền cơ học tốt. - Chịu đƣợc áp suất và nhiệt độ cao. - Tạo thành lớp mỏng khi sơn. - Gia công dễ dàng: dung môi bay hơi nhanh, nhiệt độ sấy không cao lắm. - Giá thành thấp. Hộp sắt có thể đƣợc gia công bằng phƣơng pháp ghép hoặc phƣơng pháp dập và có nhiều hình dạng: tròn, chữ nhật, oval, elip, hình thang. Nắp hộp đƣợc làm từ sắt tráng thiếc hoặc verni, vành nắp có một lớp đệm bằng cao su để đảm bảo độ kín của hộp khi ghép nắp. Trƣớc khi sử dụng, hộp phải đƣợc kiểm tra tiêu chuẩn và rửa sạch bằng nƣớc lã, nƣớc nóng, khi cần thiết có thể dùng dung dịch kiềm loãng hay nƣớc xà phòng loãng, soda để làm sạch tạp chất bụi cát, dầu khoáng còn dính ở vỏ hộp khi gia công, sau đó sấy khô. Khi cho sản phẩm vào hộp phải đạt các yêu cầu sau: - Đảm bảo khối lƣợng tịnh và tỷ lệ các thành phần của sản phẩm theo quy định. - Hình thức trình bày đẹp. - Đảm bảo hệ số truyền nhiệt và có điều kiện thuận lợi để tiệt trùng và bảo quản. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 26 - Không lẫn tạp chất. Hỗn hợp thịt sau khi xay nhuyễn đƣợc cho vào phễu nhập liệu và đƣợc rót vào hộp, sau đó hộp sẽ theo băng tải đến thiết bị ghép mí. 3.5. Ghép mí: Mục đích: đây là một quá trình quan trọng nhằm làm cho thực phẩm cách ly hoàn toàn với môi trƣờng không khí và vi sinh vật bên ngoài. Nó có tác dụng rất quan trọng đến thời gian bảo quản và chất lƣợng của sản phẩm. Yêu cầu: - Nắp hộp phải đƣợc ghép thật kín và thật chắc đảm bảo không bị bật nắp hay hở mối ghép khi thanh trùng. - Ơ hộp kim loại, mối ghép kín là mối kép, tức là ở chỗ mí hộp thì cả thân và nắp đều cuộn lại. - Để ghép kín hộp sắt ngƣời ta dùng 2 con lăn: + Con lăn cuộn có rãnh sâu để ghép sơ bộ, tức là làm cho nắp và mép hộp gập vào nhau và cuộn lại, nắp hộp vẫn có thể xoay đƣợc nhƣng không tháo ra đƣợc. + Con lăn ép có rãnh nông để ghép kín tức là ép cho mí hộp chắc lại, nắp hộp không xoay đƣợc và không tháo đƣợc. Hình 3.3: Sơ đồ tạo ra mối ghép kép Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 27 3.6. Tiệt trùng: Mục đích: - Chế biến: Quá trình tiệt trùng tạo ra các biến đổi hóa học và hóa lý làm thay đổi cấu trúc, tính chất cơ lý và làm chín sản phẩm. - Bảo quản: Ức chế và tiêu diệt các vi sinh vật có trong sản phẩm. Các biến đổi: - Vật lý: + Nhiệt độ sản phẩm tăng dần trong quá trình gia nhiệt, đƣợc giữ ổn định trong giai đoạn giữ nhiệt sau đó giảm dần trong giai đoạn hạ nhiệt. + Do nhiệt độ thay đổi nên áp suất trong hộp cũng biến đổi theo. + Thể tích, tỉ trọng của sản phẩm cũng có sự biến đổi nhƣng không đáng kể. - Hóa lý: tạo cấu trúc gel mới: + Sự tạo gel của protein: ở nhiệt độ cao protein bị biến tính, các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, liên kết giữa các phần tử bị đứt. Các mạch polypeptid bị duỗi ra, gần nhau, tiếp xúc với nhau thành mạng lƣới không gian 3 chiều mà mỗi vị trí tiếp xúc của mạch là một nút. Các phần còn lại hình thành mạng lƣới không gian vô định hình trong đó chứa đầy pha phân tán là nƣớc. + Tinh bột tƣơng tác với protein thông qua liên kết hydro và lực Van der Waals, cả protein và tinh bột đều sắp xếp lại phân tử để tạo thành gel, nói cách khác tinh bột đồng tạo gel với protein làm tăng độ đàn hồi, độ cứng, khả năng giữ nƣớc của khối gel. Ngoài ra còn có sự bốc hơi nƣớc và một số hợp chất dễ bay hơi. - Hóa học: các phản ứng xảy ra trong quá trình tiệt trùng: + Phản ứng thủy phân: protein bị phan hủy thành các peptid và acid amin. Chất béo bị thủy phân tạo ra acid béo và glycerin, + Một số vitamin bị phân hủy. + Phản ứng Maillard hình thành nhóm chất Melanoidine tạo màu cho sản phẩm. + Các phản ứng tạo mùi thơm đặc trƣng cho sản phẩm. Sự thay đổi tốc độ các phản ứng hóa học. - Hóa sinh: sự thay đổi hoạt tính enzyme và tốc độ các phản ứng hóa sinh: trong thời gian nâng nhiệt các enzyme thủy phân, oxy hóa,đƣợc hoạt hóa; khi nhiệt độ đƣợc nâng lên cao thì các enzyme bị vô hoạt. Do đó làm thay đổi tốc độ các phản ứng hóa sinh. Ngoài ra các phản ứng hóa sinh cũng chịu ảnh hƣởng trực tiếp bởi nhiệt độ. - Sinh học: vi sinh vật có trong hộp bị ức chế và tiêu diệt. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 28 - Cảm quan: quá trình tiệt trùng tạo màu sắc, mùi vị thơm ngon đặc trƣng cho sản phẩm đồng thời làm chín nguyên liệu nên làm thay đổi chất lƣợng sản phẩm. Chế độ tiệt trùng: phụ thuộc vào mức độ nhiễm và tính chất vi sinh vật, thành phần và tính chất sản phẩm trong hộp, tính chất bao bì và đặc tính kỹ thuật của thiết bị sử dụng. - Vi sinh vật: + Nhiệt độ và thời gian tiệt trùng phụ thuộc vào loại và lƣợng vi sinh vật nhiễm vào sản phẩm trƣớc khi tiệt trùng. Lƣợng vi sinh vật càng nhiều, vi sinh vật càng bền nhiệt thì nhiệt độ càng phải cao, thời gian càng phải dài. + Các loại vi sinh vật thƣờng nhiễm vào sản phẩm thịt cá nói chung, paté nói riêng: Salmonella, Clostridium (đặc biệt là Clostridium botulinum). Đây là loại vi sinh vật gây thối, có hại đến sức khỏe con ngƣời, lại ƣa nóng nên nhiệt độ tiệt trùng cần đạt 115 – 121o C trong thời gian 15 – 30 phút. Tại nhiệt độ tiệt trùng này tiêu diệt đƣợc cả tế bào vi sinh vật và bào tử. - Thành phần và tính chất sản phẩm: + Paté là loại sản phẩm dạng đặc và không có nƣớc rót do đó sự truyền nhiệt chủ yếu là dẫn nhiệt mà hầu nhƣ không có đối lƣu nhiệt. Vì vậy so với các sản phẩm dạng lỏng hoặc có nƣớc rót thì khối paté đƣợc đun nóng chậm hơn, thời gian nâng nhiệt lâu hơn; điểm có nhiệt độ thấp nhất nằm ngay tâm hình học của hộp. + Môi trƣờng pH thấp có thể ức chế sự phát triển của vi sinh vật, làm giảm khả năng chịu nhiệt của chúng nên có thể giảm nhiệt độ và thời gian tiệt trùng. Tuy nhiên sản phẩm paté hộp cũng nhƣ các sản phẩm thịt cá khác có độ pH khoảng 6 – 7 nên cần nhiệt độ cao hơn để tiêu diệt vi sinh vật. + Ngoài ra, do môi trƣờng sản phẩm giàu dinh dƣỡng thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật nên cũng làm tăng nhiệt độ tiệt trùng. + Sản phẩm paté hộp có thể đƣợc dùng ngay sau khi mở hộp do đó trong quá trình tiệt trùng cần chọn nhiệt độ đủ cao, thời gian đủ dài để làm biến tính protein, làm chín khối thịt. Tuy nhiên nếu nâng nhiệt độ lên quá cao ( 140 – 160oC ) thì sản phẩm sẽ bị nát do protein bị phân hủy; đồng thời tạo ra H2S và NH3, thiếc ở vỏ hộp tác dụng với NH3 đƣa một lƣợng thiếc vào trong sản phẩm làm sản phẩm có mùi khó chịu, - Bao bì: + Tùy theo kích cỡ và hình dạng hộp ngƣời ta chọn chế độ tiệt trùng phù hợp. Hộp có thể tích càng lớn việc đun nóng sản phẩm càng chậm. Hộp nhỏ thì thời gian đun nóng nhanh do khoảng cách đến vị trí có nhiệt độ thấp nhất trong hộp bé hơn. Thời gian gia nhiệt còn phụ Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 29 thuộc độ dẫn nhiệt của vật liệu làm hộp và chiều dày của thành hộp. Khi truyền nhiệt từ môi trƣờng đun nóng vào trung tâm hộp, trƣớc hết phải vƣợt qua nhiệt trở của bao bì. Nhiệt trở càng nhỏ thì thời gian truyền nhiệt càng ngắn. Nhiệt trở tỉ lệ thuận với chiều dày (d) của thành bao bì và tỉ lệ nghịch với độ dẫn nhiệt (l). Tuy nhiên đối với đồ hộp paté do sản phẩm ở dạng đặc, có nhiệt trở quá lớn nên tính chất của vật liệu hộp ảnh hƣởng không đáng kể. + Trong quá trình tiệt trùng đồ hộp ở nhiệt độ > 100o C, không khí trong hộp dãn nở và nƣớc trong sản phẩm bay hơi tạo ra một áp suất bên trong hộp. Chênh lệch giữa áp suất bên trong hộp và áp suất trong thiết bị tiệt trùng nếu vƣợt quá giới hạn cho phép ( gọi là hiệu số áp suất tới hạn ) sẽ gây phồng hộp, biến dạng quá mức, làm bật nắp và các mối hàn. Vì thế cần tạo ra một áp suất đối kháng ở trong thiết bị tiệt trùng để chống lại hiệu số áp suất tới hạn. Ap suất đối kháng phụ thuộc nhiều vào độ đàn hồi của vật liệu làm hộp. Sắt tây là loại vật liệu đàn hồi, khi tăng áp suất bên trong hoặc ngoài hộp thì đáy hộp phồng lên hoặc lõm vào. Chế độ tiệt trùng thích hợp cho sản phẩm: 121 20.20.20 , trong đó: + Nhiệt độ tiệt trùng: 121o C + Thời gian nâng nhiệt: 20 phút. + Thời gian giữ nhiệt: 20 phút. + Thời gian hạ nhiệt: 20 phút. + Áp suất đối kháng: 1,5 – 2,5 N/m2. 3.7 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm: 3.7.1. Chỉ tiêu cảm quan: Màu sắc: màu hồng nâu sáng đặc trƣng. Mùi vị: có mùi thơm, mùi gan, thịt và gia vị hòa hợp đặc trƣng của sản phẩm. Trạng thái: bền mặt mịn, đồng nhất, mềm mại. 3.7.2.Chỉ tiêu hóa học: Sản phẩm có pH 5,5 – 6,2. Hàm lƣợng các muối nitrit, nitrate của Na không lớn hơn 80mg/100g. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 30 3.7.3 Chỉ tiêu hóa lý: Bảng 3.4: Hàm lượng kim loại cho phép trong sản phẩm Kim loại Giới hạn tối đa (mg/kg) Asen (As) 1 Chì (Pb) 2 Đồng (Cu) 20 Thiếc (Sn) 40 Kẽm (Zn) 40 Thủy ngân (Hg) 0,05 Cadimi (Cd) 1 3.7.4 Chỉ tiêu vi sinh: Bảng 3.5: Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm Vi sinh vật Giới hạn cho phép trong 1 g sản phẩm (cfu/g) Tổng số vi khuẩn hiếu khí 3.105 Coliforms 50 Escherichia Coli 3 Clostridium Perfringens 0 Salmonella 0 Bacillus cereus 10 Staphylococcus aureus 10 Clostridium botulinum 0 Độc tố nấm mốc: hàm lƣợng Aflatoxin B1 không lớn hơn 0,005mg/kg. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 31 Chương 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1 Lịch làm việc của phân xưởng: Mỗi ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 8h Mỗi tháng làm việc trung bình 25 ngày. Mỗi năm làm việc trung bình 300 ngày. Mỗi ngày sản xuất 6 mẻ, 12000 hộp/ngày. 4.2 Thông số kỹ thuật của bao bì: Chọn hộp kim loại có các kích thƣớc nhƣ sau: - Thế tích: 200ml. - Đƣờng kính trong: 80 mm. - Đƣờng kính ngoài: 85 mm. - Chiều cao trong: 35 mm. - Chiều cao ngoài: 40 mm. - Khối lƣợng tịnh: 170 g. 4.3 Tính toán cân bằng vật chất: Phƣơng trình cân bằng vật chất: Khối lƣợng nguyên liệu cần thiết = Khối lƣợng nguyên liệu hao hụt + Khối lƣợng nguyên liệu còn lại. Bảng 4.1: Công thức làm paté hộp Nguyên liệu Tỉ lệ nguyên liệu/mẻ (%) Heo I 33,21 Mỡ 24,56 Nƣớc đá vảy 20 Gan 20,47 NaCl/Nitrit 0,37 Đƣờng 0,16 Phosphate K7 0,33 Vit C 0,08 Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 32 Nutmeg 0,41 Tinh bột 0,41 Tổng cộng 100 Chọn tỉ lệ hao hụt của các nguyên liệu qua tất cả các công đoạn là 5%. Ta có: Tổng khối lƣợng nguyên liệu trong 12000 hộp thành phẩm: Gt = 12000.0,17 = 2040 (kg) Mỗi mẻ sản phẩm hoàn thành trong 160 phút, mỗi ngày chỉ làm 2 ca (16 giờ) nên số mẻ làm trong một ngày là 16.60 6 160  (mẻ) Vậy tổng lƣợng nguyên liệu cần cho mỗi mẻ là: Gm = 6 G t = 340 (kg). Vì tỉ lệ hao hụt của nguyên liệu qua tất cả các công đoạn là 5% nên tổng lƣợng nguyên liệu thực sự cần cho mỗi mẻ là: G’m= tG 0,95 = 357,9 (kg). Dựa vào thành phần (%) của mỗi loại nguyên liệu ta có bảng tính sau: Bảng 4.2: Bảng tính cân bằng vật chất của quá trình sản xuất STT Nguyên liệu Tỉ lệ nguyên liệu/mẻ (%) Khối lƣợng mỗi mẻ (kg) Khối lƣợng 6 mẻ/ngày (kg) Tỉ lệ hao hụt (%) Khối lƣợng cần 1 ngày (kg) Khối lƣợng cần cho 1 mẻ/ngày (kg) 1 Heo I 33,21 112,914 677,484 5 713,141 118,857 2 Mỡ 24,56 83,504 501,024 527,394 87,899 3 Nƣớc đá vảy 20,00 68 408 429,474 71,579 4 Gan 20,47 69,598 417,588 439,566 73,261 5 NaCl 0,37 1,258 7,548 7,945 1,324 6 Đƣờng 0,16 0,544 3,264 3,436 0,573 7 Phosphate K7 0,33 1,122 6,732 7,086 1,181 8 Vit C 0,08 0,272 1,632 1,718 0,286 9 Nutmeg 0,41 1,394 8,364 8,804 1,467 10 Tinh bột 0,41 1,394 8,364 8,804 1,467 Tổng cộng 100 340 2040 2147,37 357,9 Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 33 Chương 5: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ 5.1 Máy chặt thịt: Lƣợng thịt lớn nhất cần chặt trong một mẻ là: Gctmax = 118,857 kg Thời gian chặt: tct = 6 (phút) Năng suất thiết bị: Qct = ct ctmax t G = 118,857.60 6 = 1188,57 (kg/h) Chọn thiết bị: Starcutter 312 của MAGURIT. - Năng suất: 1500 kg/h. - Kích thƣớc block thịt tối đa cắt đƣợc: 410 x 250 x 650 (mm). - Trọng lƣợng: 825 kg - Motor: 7,5 kW, 400V, 50Hz Hình 5.1: Máy chặt thịt Starcutter 312 của MAGURIT Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 34 5.2. Máy xay thô thịt: Lƣợng thịt lớn nhất cần xay thô trong một mẻ là: Gxtmax = Gthịt max + 2 Gmuoimax + 2 G Cvit = 118,857 + 1,324 2 + 0,286 2 = 119,662 (kg). Thời gian xay thô là: txt = 10 (phút). Năng suất thiết bị: Qxt = xt xtmax t G = 119,662.60 10 = 717,972 (kg/h) Chọn thiết bị: LKY-102 42# của LEE KING YIH Co, Ltd. - Năng suất: 1000 kg/h. - Kích thƣớc: dài x rộng x cao = 950 x 500 x 950 (mm) - Trọng lƣợng: 250 kg. - Động cơ: 7,5 Hp. - Điện cung cấp: 3 pha, 220V/380V, 50/60 Hz. - Đƣờng kính đĩa: 130mm. - Làm bằng thép không rỉ. Hình 5.2: Máy xay thô LKY-102 42# của LEE KING YIH Co, Ltd Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 35 5.3 Máy xay thô gan: Lƣợng gan lớn nhất cần xay thô trong một mẻ là: Gxtmax = Ggan max + 2 Gmuoimax + 2 G Cvit = 73,261 + 1,324 2 + 0,286 2 = 74,066 (kg). Thời gian xay thô là: txt = 6 (phút). Năng suất thiết bị: Qxt = xt xtmax t G = 74,066*60 6 = 740,66 (kg/h) Chọn thiết bị: tƣơng tự thiết bị xay thô thịt 5.4 Máy xay nhuyễn: Lƣợng nguyên liệu lớn nhất cần xay nhuyễn trong một mẻ là: Gxnmax = Gthịt + Ggan + Gcác nguyên liệu còn lại = 357,9 (kg). Thời gian xay nhuyễn là: txn = 10 (phút). Năng suất thiết bị: Qxt = xt xtmax t G = 10 60*1,292 = 1752,58 (kg/h) Chọn thiết bị: SEYDELMANN K 506 High – Efficiency Cutter - Dung tích chảo: 550 lít - Đƣờng kính hạt sau khi xay: 0,3 – 0,8 mm - Điện áp: 170V – 200V. Hình 5.3: Máy xay nhuyễn K 506 High – Efficiency Cutter của SEYDELMANN. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 36 5.5. Thiết bị rót hộp: Lƣợng nguyên liệu lớn nhất cần rót vào hộp trong một mẻ là: Grhmax = 357,9(kg). Thời gian thực hiện dự kiến là: trh = 25 (phút). Năng suất thiết bị: Qxt = rh rhmax t G = 357,9.60 25 = 858,96 (kg/h) = 5052,71 hộp/giờ. Chọn thiết bị: SHOUDA – China - Năng suất: 7200 hộp/h - Đƣờng kính hộp: 52,5 – 99mm. - Chiều cao hộp: 39 -160 mm. - Khối lƣợng: 1200 kg - Công suất: 4 kW - Kích thƣớc: 1300 x 1100 x 1700 mm. 5.6. Thiết bị ghép mí: Năng suất thiết bị phải bằng với năng suất của quá trình rót hôp : Gmax = 357,9 (kg). Lƣợng hộp cần cho 1 mẻ: Ghộp = 357,9 0,17 = 2105,3 hộp/mẻ. Thời gian ghép mí dự kiến là: txt = 25 (phút). Năng suất thiết bị: Qgm = hop rh G t = 2105,3.60 25 = 5052,71 hộp/giờ Chọn thiết bị: INDOSA – MATIC 131 của công ty INDOSA. Đây là thiết bi ghép mí tự động, sử dụng 4 con lăn cuộn. Có thể ghép mí các loại hộp bằng thép tráng thiếc, nhôm, vật liệu composite. Nắp hộp tự động đƣợc chuyển xuống phía dƣới để ghép vào hộp Hình 5.4: Máy ghép mí INDOSA – MATIC 131 của công ty INDOSA. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 37 - Năng suất: 50 hộp/phút. - Kích thƣớc hộp: chiều cao tối đa 340 mm. - Áp lực khí: 5 bar – 38 m3/h - Trọng lƣợng: 370 kg. - Công suất: 1,5 kW. - Điện cung cấp: 3 pha, 380 – 415 V, 50/60 Hz. 5.7 Thiết bị tiệt trùng: Lƣợng hộp tối đa cần tiệt trùng trong một mẻ: Ghộp = 2105,3 hộp/mẻ Thời gian tiệt trùng dự kiến là: ttt = 60 (phút). Năng suất thiết bị: Qxt = tt hop t G = 2105,3.60 60 = 2105,3 hộp/mẻ Tổng thể tích các hộp: V = 2105,3.0,2 = 421,06 l Chọn thiết bị: SAT - S0454 của STURDY (Đài Loan). - Loại: Steam Floor Type Autoclave Sterilizer. - Kích thƣớc: 1050(W) x 1800(H) x 1650(D) / MM - Thể tích: 454l - Động cơ nhiệt: 15,0 KW – 50/60 HZ - Nhiệt độ thiết kế:140oC - Nhiệt độ hoạt động: 105oC – 136oC (0,2 – 2,3 kg/cm²) (211oF – 277oF) - Điện áp: 230V 3 pha, 380V hay 415V hay 440V 3 pha Hình 5.5: Thiết bị tiệt trùng SAT - S0454 của STURDY (Đài Loan). Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 38 5.8 Máy làm đá vảy: Nƣớc đá vảy còn gọi là nƣớc đá mảnh, đôi khi còn gọi là nƣớc đá hạt, nƣớc đá siêu hạt. Với các máy năng suất nhỏ, máy nƣớc đá vảy thƣờng đƣợc chế tạo ở dạng hoàn chỉnh nguyên cụm hệ thống lạnh với thiết bị đặc biệt để làm đá. Các máy năng suất lớn thƣờng có dạng tách: hệ thống lạnh đặt riêng, còn bộ phận làm đá gồm dàn bay hơi (hoặc nƣớc muối lạnh), tang trống hoặc trục vít làm đá và với các bộ phận cấp, tháo nƣớc, tháo đá đặt riêng. Kho chứa đặt nằm ngang dƣới bộ làm đá. Hình 5.6: Sơ đồ cấu tạo máy làm đá vảy. 1. Bình ngưng 2. Ống gas lỏng đi 3. Tang trống 4. Hơi gas đi về máy nén 5. Ống cấp nước làm đá và làm mát bình ngưng 6. Phin lọc nước 7. Van nước 8. Đường xả nước dàn bình ngưng 9. Đường xả nước thừa 10. Buồng chứa đá vảy Nguyên tắc hoạt động: tang trống 1 nằm ngang làm bằng thép không rỉ, bề mặt bên trong bố trí dàn ống xoắn bay hơi, bên ngoài là khay nƣớc. Khi trống quay, trên bề mặt trống hình thành một lớp đá dày 0,5 – 1,5 mm và đƣợc một lƣỡi dao đứng im nạo ra, rơi vào máng xuống buồng chứa đá. Độ dày đá đƣợc quyết định bởi nhiệt độ bay hơi và tốc độ quay của trống. Trống quay đƣợc nhờ mô tơ kéo và hộp giảm tốc điều chỉnh tốc độ. Cụm máy lạnh gồm máy nén bình ngƣng làm mát bằng nƣớc hoặc máy nén dàn ngƣng làm mát bằng không khí đặt cách xa bộ làm đá. Nối giữa hai phần là đƣờng ống ga đi về và các thiết bị điện cũng nhƣ tự động điều khiển điền chỉnh máy đá. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 39 Hình 5.7: Nguyên tắc làm đá trên trống quay 1. Trống quay bằng thép không rỉ có dàn ống xoắn bay hơi phía trong 2. Bể nước 3. Van phao điều chỉnh mức nước 4. Dao nạo đá 5. Đá vảy a. Phần làm lạnh và kết đông nước trên bề mặt trống quay b. Phần quá lạnh nước đá đã kết đông c. Phần nhận nước và bắt đầu quá trình hình thành nước đá. Chọn máy làm đá vảy MV 1000 của hãng SCOTSMAN (Italia). - Năng suất tối đa: 485 kg/24h. - Kích thƣớc: 680(W) x 60(D) x 1000(H) (mm). - Khối lƣợng máy: 70 kg. - Nguồn điện: 380 – 400/50/3N – 230/60/1 – 2500 W Hình 5.8: Máy làm đá vảy MV 1000 của hãng SCOTSMAN (Italia). Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 40 Chương 6: BỐ TRÍ MẶT BẰNG Dựa vào kích thƣớc thiết bị, thời gian bảo quản nguyên liệu ta chọn một cách tƣơng đối diện tích cho phân xƣởng nhƣ sau: Chiều dài : L = 30 m. Chiều rộng : B = 18 m. Diện tích : S = 540 m2 Trong đó bố trí các phòng có kích thƣớc nhƣ sau: 6.1 Phòng trữ đông: Phòng lạnh đông để bảo quản thịt và cung cấp nguyên liệu đủ dùng trong 6 ngày (một tuần). Nhiệt độ phòng duy trì ở -18oC. Trong phòng trang bị các quạt để vận chuyển không khí lạnh lên bề mặt nguyên liệu với tốc độ đƣợc kiểm soát. Lƣợng thịt, gan tối thiểu phòng có thể chứa đƣợc là: Grdmax = Gthịt max + Ggan max = (713,141 + 439,566) . 6 = 6916,242 kg. Chọn các xe đẩy (trolley) chứa thịt có kích thƣớc: dài x rộng x cao = 800 x 400 x 3650 (mm). Xe đẩy có 14 ngăn, mỗi ngăn chứa đƣợc tối đa 20 kg nguyên liệu. Số lƣợng xe: 30 cái. Diện tích chiếm chỗ của các xe: 30 . 0,8 . 0,4 = 9,6 m2. Diện tích làm việc của công nhân: 2 ngƣời . 5 m2/ngƣời = 10 m2. Diện tích phòng là: (9,6 + 10) . 2 = 39,2 m2 => Chọn kích thƣớc phòng là: 9 x 6 (m). 6.2 Phòng rã đông: Phòng rã đông phải cung cấp đủ nguyên liệu sử dụng trong 1 ngày. Lƣợng thịt, gan tối đa phòng có thể chứa đƣợc là: Grdmax = Gthịt max + Ggan max = (118,857 + 73,261) . 6 = 1152,708 kg. Thời gian rã đông: trd = 24 giờ. Sau rã đông nhiệt độ tâm thịt đạt khoảng -1 o C. Số lƣợng xe: 12 cái, mỗi xe chỉ có 6 ngăn. Diện tích chiếm chỗ của các xe: 12 . 0,8 . 0,4 = 3,84 m2. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 41 Diện tích làm việc của công nhân: 2 ngƣời . 5 m2/ngƣời = 10 m2. Diện tích phòng là: (3,84 + 10) . 2 = 27,68 m2 => Chọn kích thƣớc phòng là: 6 x 6 (m) 6.3 Phòng ướp: Phòng ƣớp dùng để ƣớp thịt, gan. Thịt, gan dùng cho mỗi mẻ sản xuất đƣợc ƣớp trong các xe đẩy (trolley) có kích thƣớc: dài x rộng x cao = 500 x 500 x 400 (mm). Để đảm bảo tính liên tục của dây chuyền, ta ƣớp gối đầu trƣớc. Vì vậy kích thƣớc phòng chỉ cần đủ chỗ cho 12 xe là đủ (ƣớp gối đầu trƣớc một ngày). Số lƣợng xe: 12 cái trong đó có 7 xe chứa thịt, 5 xe chứa gan. Diện tích chiếm chỗ của các xe: 12 . 0,5 . 0,5 = 3 m2. Diện tích làm việc của công nhân: 2 ngƣời x 5 m2/ngƣời = 10 m2. Diện tích phòng là: (3 + 10) . 2 = 16 m2 => Chọn kích thƣớc phòng là: 6 x 3 (m). 6.4 Phòng chứa nguyên liệu phụ: Chọn kích thƣớc phòng là: 6 x 6 (m). Các gia vị, phụ gia (nitrit, polyphosphate, muối, nutmeg) chứa trong các bao 25kg và các bao này đƣợc xếp lên các pallet có kích thƣớc 1000 x 900 (mm). Khối lƣợng nguyên liệu phụ có thể chứa đƣợc trong phòng (6 tháng): - NaCl: 7,945 . 24 . 6 = 1144,08 kg - Đƣờng: 3,436 . 24 . 6 = 494,784 kg - Phosphat K7: 7,086 . 24 . 6 = 1020,384 kg - Vitamin C: 1,718 . 24 . 6 = 247,392 kg - Nutmeg: 8,804 . 24 . 6 = 1267,776 kg - Tinh bột: 8,804 . 24 . 6 = 1267,776 kg Số bao 25 kg xếp trên một pallet là 35 bao. Số bao 25kg cần là: - NaCl: 1144,08 46 25  bao - Đƣờng: 494,784 20 25  bao Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 42 - Phosphat K7: 1020,384 41 25  bao - Vitamin C: 247,392 10 25  bao - Nutmeg: 1267,776 51 25  bao - Tinh bột: 1267,776 51 25  bao Số pallet cần dùng là: 46 20 41 10 51 51 7 35       pallet Vậy cần dùng 7 pallet. Khu vực còn lại trong phòng sẽ dành cho việc chuẩn bị các nguyên liệu phụ cho quá trình chế biến (cân đong) Trong phòng này ta ngăn ra một khu vực làm buồng chứa đá vảy. Buồng làm bằng thép, kích thƣớc 3 x 3 (m). 6.5 Khu vực sản xuất: Bảng 6.1: Diện tích chiếm chỗ của các máy Tên thiết bị Chiều dài (m) Chiều rộng (m) Số lƣợng Diện tích (m2) Máy chặt thịt 1,537 1,38 1 2,12106 Máy xay thô thịt 0,95 0,5 1 0,475 Máy xay thô gan 0,95 0,5 1 0,475 Máy xay nhuyễn 3,65 2,40 1 8,76 Rót hộp 1,3 1,1 1 1,43 Máy ghép mí 0,43 0,264 2 0,22 Thiết bị tiệt trùng 1,65 1,5 1 2,475 Xe chứa bán thành phẩm (lớn) 0,7 0,5 2 0,7 Xe chứa bán thành phẩm (nhỏ) 0,35 0,25 2 0,18 Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 43 Thiết bị nâng 1,5 0,6 2 1,8 Băng chuyền 11 0,13 1 1,43 Bồn rửa tay 0,7 0,5 3 1,05 Tổng cộng 25,89606 Diện tích làm việc của công nhân: 15 ngƣời . 5m2/ngƣời = 75 m2. Diện tích khu vực sản xuất là: (25,78606 + 75) . 2 = 201,57212 m2. => Chọn kích thƣớc khu vực sản xuất là: 18 x 15 (m). 6.6 Các phòng khác: Phòng thay đồ nữ: 3 x 2 (m) Phòng thay đồ nam: 3 x 2 (m) Phòng vệ sinh: 3 x 2 (m) Phòng chứa hộp, rửa và sấy hộp: 6 x 6 (m) Khu vực tiệt trùng, lau khô hộp: 6 x 12 (m) Phòng chứa sản phẩm: 6 x 6 (m). Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 44 Chương 7: TÍNH ĐIỆN – NƯỚC 7.1 Điện: Điện sử dụng trong phân xƣởng nhằm 2 mục đích: - Để vận hành thiết bị gọi là điện động lực. - Để thắp sáng và các hoạt động khác gọi là điện dân dụng. 7.1.1 Điện động lực: Công suất điện động lực đƣợc xác định dựa trên năng suất của động cơ. Bảng 7.1: Tổng kết công suất điện của thiết bị chính trong phân xưởng STT Tên Công suất (kWh) Thời gian hoạt động (h/ngày) Số lƣợng Tổng công suất (kWh) 1 Máy chặt thịt 7,5 0,2 1 1,5 2 Máy xay thô thịt 5,6 1/3 1 1,9 3 Máy xay thô gan 5,6 0,2 1 1,12 4 Máy xay nhuyễn 4 1/3 1 1,33 5 Thiết bị rót hộp 4 5/6 1 3,33 6 Thiết bị ghép mí 1,5 5/6 2 5 7 Thiết bị tiệt trùng 15 2 1 30 9 Máy làm đá vảy 2,5 22 1 55 Tổng cộng 99,18 Công suất điện động lực của phân xƣởng là 99,18 kWh. 7.1.2 Điện dân dụng: Diện tích phân xƣởng: S = 540 m2 Chọn công suất chiếu sáng riêng: p = 20 W/m2. Suy ra công suất chiếu sáng cho cả phân xƣởng: P = 540 . 20 = 10800 W. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 45 Chọn bóng đèn loại 75W. Suy ra số bóng đèn trong phân xƣởng: n = 10800:75 = 144. Chọn số bóng đèn trong phân xƣởng là 150 bóng đèn. Thời gian sản xuất 1 ngày là 16h. Vậy công suất chiếu sáng: A = 75. 150. 16 = 180000 Wh = 180 kWh. Vậy tổng công suất điện phân xƣởng tiêu tốn trong 1 ngày sản xuất là: 99,18 + 180 = 279,18 kWh. 7.2 Nước: 7.2.1 Chỉ tiêu nước sử dụng trong sản xuất thực phẩm: Chất lƣợng nƣớc đƣợc đánh giá thông qua 3 nhóm chỉ tiêu: cảm quan, hóa lý, vi sinh. - Chỉ tiêu cảm quan: trong công nghệ sản xuất thực phẩm, nƣớc đƣợc sử dụng trong sản xuất phải đạt các yêu cầu sau: trong suốt, không màu, không vị. - Chỉ tiêu hóa lý: chỉ tiêu hóa lý của nƣớc có liên quan đến thành phần các hợp chất hóa học có trong nƣớc. Hàm lƣợng của chúng thƣờng đƣợc xác định bằng những phƣơng pháp công cụ. + Độ cứng: là do các muối Ca và Mg hòa tan trong nƣớc tạo nên. Trong sản xuất, yêu cần nƣớc có độ cứng toàn phần nhỏ hơn 300 mg CaCO3/l. + Giá trị pH của nƣớc: là do nồng độ các ion H+ tự do quy định nên. Trong sản xuất, yêu cầu nƣớc có pH nằm trong vùng trung tính pH = 6 – 7. + Hàm lƣợng cặn hòa tan trong nƣớc: nhỏ hơn 10mg/l. - Chỉ tiêu vi sinh: + Tổng số vi khuẩn hiếu khí: < 220 khuẩn lạc/ ml. + Coliform: không có. 7.2.2 Tính toán lượng nước sử dụng: Nƣớc sử dụng trong phân xƣởng để phục vụ thiết bị tiệt trùng, vệ sinh thiết bị, nƣớc dùng để phục vụ sinh hoạt của công nhân. Nƣớc dùng để làm nƣớc đá vảy: 1 m3/ ngày. N1 = 1 m 3 Nƣớc dùng cho thiết bị tiệt trùng: 6 m3/ ngày. N2 = 6 m 3 Nƣớc để vệ sinh các thiết bị trong phân xƣởng: mỗi thiết bị 1 m3/ ngày N3 = 6 m 3 Nƣớc để rửa hộp: 10 m3/ ngày Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 46 N4 = 10 m 3 Nƣớc dùng để vệ sinh các dụng cụ khác (xe chứa bán thành phẩm, xe đẩy): 10 m3/ ngày N5 = 10 m 3 Nƣớc dùng cho sinh hoạt của công nhân: mỗi công nhân sử dụng 20l/ngày N6 = 20 x 38 = 760 l = 0,76 m 3 Lấy N6 = 1 m 3 Tổng lƣợng nƣớc sử dụng trong phân xƣởng trong một ngày: N = N1 + N2 + N3 + N4 + N5 + N6 = 34 m 3 / ngày 7.2.3 Xử lý nước thải: Nhƣ vậy, có thể thấy, lƣợng nƣớc thải của nhà máy thải ra trong 1 ngày sản xuất là khá lớn. Để xử lý nƣớc thải phân xƣởng sản xuất pate, có nhiều máu và mỡ với nồng độ chất gây ô nhiễm cao phải đồng thời áp dụng nhiều phƣơng pháp nhƣ: phƣơng pháp hóa lý (tách rác, tách mỡ bằng tuyển nổi, lắng tụ, khử trùng, lọc áp lực); phƣơng pháp hóa sinh (nguyên tắc kỵ khí, thiết bị lọc sinh học có vật liệu đệm; nguyên tắc hiếu khí: bể aerotank sục khí với bùn hoạt tính có cấy men vi sinh). Công trình xử lý bao gồm các hạng mục xây dựng về thiết bị nhƣ sau: - Bể gom, máy bơm nƣớc thải - Máy nén, bơm cao áp, motor truyền động - Bể điều hòa, máy bơm - Bơm nƣớc thải - Bể bùn hoạt tính, máy thổi khí - Bể lắng, motor giảm tốc - Bể chứa bùn, bơm bùn tuần hoàn Hệ thống xử lý nƣớc thải của phân xƣởng sử dụng kết hợp 2 phƣơng pháp: vật lý và hóa sinh trong công nghệ xử lý nƣớc thải. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 47 Quy trình xử lý: Thuyết minh quy trình: Nƣớc thải trong quá trình sản xuất chảy về bể gom nhờ cao độ của công trình qua hệ thống cống dẫn nƣớc thải. Trƣớc khi vô bể gom nƣớc thải qua song chắn rác để loại bỏ các chất thô có trong nƣớc thải. Song chắn rác thƣờng đƣợc đặt nghiêng 60o so với chiều chuyển động của dòng nƣớc, đây là điều kiện thoát nƣớc tốt nhất mà vẫn giữ lại đƣợc rác thô. Nƣớc từ bể gom đƣợc bơm vào bể điều hòa. Bể điều hòa có tác dụng ổn định về lƣu lƣợng và nồng độ của dòng nƣớc, tạo điều kiện cho các công đoạn sau hoạt động ổn định. Tại bể điều hòa có bơm thổi khí để tăng lƣợng O2 trong nƣớc. Từ bể điều hòa có hai bơm bơm nƣớc thải qua bể keo tụ tạo bông. Ở bể này có hai bơm định lƣợng bơm hóa chất PAC và có hai cánh khuấy khuấy đều thúc đẩy quá trình hấp phụ tạo bông hydroxit Al và Fe, tăng vận tốc lắng và giảm thời gian lắng. Từ đó thông qua bể lắng 1. Nƣớc thải Song chắn rác Bể gom Bể điều hòa Bể keo tụ tạo bông Bể lắng 1 Bể Aerotank Bể lắng 2 Nguồn tiếp nhận Máy thổi khí Máy thổi khí Tuần hoàn bùn Bể chứa bùn : đƣờng nƣớc : đƣờng khí : đƣờng bùn Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 48 Bể lắng 1 là bể lắng ngang hình khối hộp chữ nhật. Tại đây, sạn cát và các chất có tỷ trọng cao sẽ đƣợc loại bỏ ra khỏi nƣớc thải nhờ hai bơm bơm cặn lắng về bể chứa bùn. Nƣớc sau bể lắng 1 qua bể sinh học hiếu khí Aerotank, vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ có trong nƣớc thải thành các chất đơn giản nhƣ CO2, H2O và bùn sinh khối. Khí đƣợc cung cấp liên tục nhờ có bơm thổi khí. Sau khi xử lý sinh học, nƣớc vào bể lắng 2 là bể lắng theo phƣơng bán kính. Sau lắng, bùn đƣợc bơm tuần hoàn về bể sinh học, nƣớc trong ra máng vào cống khu công nghiệp kết thúc qui trình xử lý nƣớc thải tại phân xƣởng. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 49 Chương 8: KẾT LUẬN Sau hơn 12 tuần làm việc, em đã hoàn thành đồ án môn học với đề tài “Thiết kế phân xƣởng sản xuất đồ hộp thịt”. Đây là một đề tài rất hay và bổ ích vì: - Việt Nam nói chung, thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận nói riêng, đang phát triển kinh tế mạnh, những năm gần đây tổng sản phẩm quốc nội luôn tăng ở mức cao, đạt từ 7 – 10%. Đời sống kinh tế ngày càng phát triển cùng với nhịp sống công nghiệp hóa nên ngƣời tiêu dùng đang có xu hƣớng tăng mua thực phẩm chế biến sẵn. Vì vậy việc xây dựng thêm một phân xƣởng sản xuất đồ hộp thịt trong tƣơng lai là hoàn toàn có tính khả thi. - Đề tài thiết kế là một đề tài đòi hỏi ở ngƣời thiết kế phải có kiến thức rộng và tổng quát, điều này giúp em củng cố kiến thức đã đƣợc học ở trƣờng và tìm hiểu thêm đƣợc nhiều vấn đề mới. Nhƣng đây là lần đầu tiên thực hiện một đề tài thiết kế xây dựng, trình độ chuyên môn còn hạn chế, cũng nhƣ chƣa có kinh nghiệm trong thực tế sản xuất nên bản thiết kế này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. - Tuy nhiên trong phần chọn thiết bị, do khả năng tìm tài liệu trên mạng internet và ở sách vở còn hạn chế cũng nhƣ các nhà sản xuất không mong muốn giới thiệu chi tiết các công nghệ mà họ sản xuất nên một số thiết bị không có thông số kích thƣớc rõ ràng, nguyên lý hoạt động của một số thiết bị không đƣợc trình bày. - Bên cạnh đó bản thiết kế có những ƣu điểm sau: + Trang thiết bị khá hiện đại, năng suất cao nên giảm đƣợc số công nhân và đảm bảo tính liên tục của dây chuyền. + Có phòng chứa nguyên liệu chính và phụ ở ngay trong phân xƣởng thuận tiện cho sản xuất. + Có bể Clor để khử trùng trƣớc khi vào phân xƣởng, bồn nƣớc để công nhân rửa tay, vòi nƣớc để vệ sinh thiết bị thƣờng xuyên đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. + Có các phòng thay quần áo, phòng vệ sinh phục vụ sinh hoạt cho công nhân. Vì vậy để bản thiết kế tốt hơn em rất mong nhận đƣợc sự chỉ dẫn tận tình của quý thầy cô và các bạn. Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Chƣơng (2001) – Công nghệ bảo quản - chế biến sản phẩm chăn nuôi và cá – NXB văn hóa dân tộc. [2] Vũ Văn Cừ (2003) – Quy hoạch khu công nghiệp, thiết kế mặt bằng tổng thể nhà máy nhà và công trình công nghiệp – NXB Xây dựng. [3] Hà Huy Khôi (2003) – Dinh dưỡng hợp lý và sức khỏe – Nhà xuất bản Y học. [4] Đống Thị Anh Đào (2008) – Kỹ thuật bao bì thực phẩm – NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM. [5] Đống Thị Anh Đào – Bài giảng môn học Quản trị chất lượng thực phẩm – Đại Học Bách Khoa TPHCM, Tài liệu lƣu hành nội bộ. [6] Nguyễn Thị Hiền – Công nghệ chế biến thịt cá – Đại Học Bách Khoa TPHCM, Tài liệu lƣu hành nội bộ. [7] Nguyễn Thị Hiền – Thiết kế máy và nhà máy thực phẩm – Đại Học Bách Khoa TPHCM, Tài liệu lƣu hành nội bộ. [8] Lê Văn Việt Mẫn và cộng sự (2010) - Công Nghệ Chế Biến Thực Phẩm – NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM. [9] Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm (2005) – Thiết kế cấp điện – NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. [10] Lê Ngọc Tú (chủ biên) (2001) – Hóa học thực phẩm – NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. [11] Lê Bạch Tuyết và cộng sự (1996) – Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm – NXB Giáo dục, Hà Nội. [12] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuôn, Hồ Lê Viên (1992) – Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, tập 1 – NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội. [13] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuôn, Hồ Lê Viên (1992) – Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, tập 2 – NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội. [14] TCVN 186 – 66 – Đồ hộp thịt và cá - Phƣơng pháp kiểm nghiệm vi sinh vật. [15] TCVN 7047: 2002 – Thịt lạnh đông - Qui định kỹ thuật. [16] Một số website intetnet: 17.1 www.dpi.hochiminhcity.gov.vn (Sở kế hoạch đầu tƣ thành phố Hồ Chí Minh) 17.2 www.argoviet.gov.vn (Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn) 17.3 www.vissan.com.vn 17.4 www.foodscience.afisc.csiro.au 17.4 www.defrost.dk 17.5 www.inwestpol.pl Đồ án môn học Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền 51 17.6 www.kochequipment.com 17.7 www.leekingyih.com 17.8 www.temp.com.ua 17.9 www.dixiecanner.com 17.10 www.boydfood.com 17.11 www.magurit.de 17.12 www.almash.net.md 17.13 www.indosa.ch 17.14 www.fao.org 17.15 www.atecplastic.com 17.16 www.uni-graz.at 17.18 www. scotsmanindustries.com 17.19 www.sturdy.com.tw 17.20 www.seydelmann.com