Đề tài Tận dụng phế liệu từ cá

loại - nghiền sàng  Tách kim loại: Mục ñích của quá trình này là tách các mảnh vụn kim loại bị rơi vào từ khâu ñánh bắt, thu mua, nấu, sấy ñể bảo vệ cho máy nghiền và ñộng vật nuôi. Thường dùng nam châm ñiện ñể tách kim loại.  Nghiền sàng: Bột cá sau khi làm khô thường không mịn, gây khó khăn cho ñộng vật khi ăn, ñồng thời gây khó khăn trong quá trình trộn ñều thức ăn. Mức ñộ nghiền sàng phải theo yêu cầu. Thường bột cá cho gia súc, gia cầm ñược nghiền sàng bằng thiết bị giống thiết bị nghiền lúa, kích thước lỗ sàng 4 - 6 mm, mật ñộ lỗ sàng là 15 lỗ/cm2. Hình 2.22: Thuøng saáy Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 41 e. Phân ly Trong công nghiệp sản xuất bột cá theo phương pháp ướt thường có một lượng nước ép rất lớn (50 - 70% khối lượng nguyên liệu). Trong nước ép có chứa NTS = 6 - 15% (mảnh thịt vụn, protein hòa tan, gelatin dạng keo, acid amin, các chất có ñạm khác…), ngoài ra trong dịch ép còn chứa dầu cá, khoáng, vitamin. Việc xử lí dịch ép ñể thu hồi các chất dinh dưỡng và dầu cá là rất cần thiết. Có các phương pháp phân ly:  Phương pháp lắng: Áp dụng phương pháp lắng ñể loại bỏ những tạp chất trên dựa vào sự khác nhau về tỷ trọng của các thành phần trong chất lỏng ép ñược ñể phân ly. Lúc chất lỏng ở trong thiết bị lắng, có sự phân lớp do sự khác nhau về tỷ trọng của các chất trong dịch ép. Lớp thứ nhất: Nặng nhất (ở dưới ñáy gồm protein, một phần nước dầu và những tạp chất khác). Lớp thứ hai: Gồm nước, dầu và những vật chất protid mạch trung bình. Lớp thứ ba: Gồm dầu, một phần lớn nước và những protid mạch ngắn. Nếu thời gian lắng ñọng dài, dung dịch lớp thứ ba có thể phân thành hai lớp. Một lớp nhập vào lớp thứ hai. Một lớp nhập vào lớp thứ tư làm thể tích dầu tăng lên. Lớp thứ tư: Gồm ña phần là dầu và ít protid do ñó dầu tương ñối trong. Lúc ñầu ở trạng thái phân tán, sau một khoảng thời gian tương ñối dài một phần dầu nổi lên trên, những thành phần khác nhập vào lớp thứ ba. Lớp thứ năm: trên cùng gồm bọt và những tạp chất nhẹ. ðể nâng cao hiệu quả lắng người ta có thể cho thêm vào muối hay ñun nóng dung dịch. Việc này làm cho phá vỡ thể keo và làm giảm ñộ nhớt của dung dịch. Hình 2.23: Maùy saøng Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 42 Vì chất lỏng ép ñược có nhiều protein và những vật chất khác tồn tại nên rất dễ thối, ñặc biệt là ở nhiệt ñộ từ 25 - 400C. Do ñó trong quá trình lắng ñọng không ñược hạ thấp nhiệt ñộ dưới 500C. Hình dạng của thiết bị cũng có ảnh hưởng ñến sự lắng ñọng của chất lỏng. Nếu thiết bị lắng ñọng có ñường kính lớn và không cao thì năng lực lắng lớn. Dầu cá từ thiết bị lắng ñọng lấy ra còn một ít nước, protein và những tạp chất nổi. ðể loại bỏ những tạp chất ñó có thể tiến hành rửa vài ba lần. Có thể rửa bằng nước nóng hoặc nước muối. Ngoài ra cũng có thể dùng hơi nước trực tiếp ñể rửa. Dầu sau khi rửa vẫn còn một ít nước, nếu không tìm cách loại bỏ thì có thể làm cho dầu bị phân giải. Phương pháp khử nước thường hay dùng là ly tâm hoặc ñun nóng (tốt nhất là trong ñiều kiện chân không).  Phân ly ly tâm: Trong các nhà máy chế biến bột cá - dầu cá hiện ñại, máy ly tâm gần như ñã thay thế toàn bộ thiết bị lắng ñọng. Máy ly tâm không những có hiệu suất cao, thao tác liên tục mà thiết bị này chiếm diện tích nhỏ, lao ñộng nhẹ và bảo ñảm vệ sinh cho nhà máy. Khi dùng thiết bị ly tâm cần chú ý nếu dung dịch có nhiều chất rắn thì trước khi ly tâm cần phải ñi qua sàng rung ñộng ñể loại ñi những tạp chất to ñể giúp cho quá trình ly tâm. Do tác ñộng quay sản sinh ra lực ly tâm làm phân ly các thành phần trong dịch lỏng theo tỷ trọng khác nhau. Các chất lỏng có tỷ trọng khác nhau theo các ñường dẫn khác nhau ra ngoài. Sau khi ly tâm tạo ra hai hỗn hợp khác nhau: - Hỗn hợp dầu trong nước (và các chất hòa tan) - Hỗn hợp nước trong dầu f. Cô ñặc  Thành phần dung dịch protein Hình 2.24: Thieát bò ly taâm Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 43 Chất lỏng sau khi phân ly dầu có nhiều hợp chất dinh dưỡng quan trọng như protein, acid amin, vitamin, khoáng hòa tan. Cần có biện pháp thu hồi những thành phần này ñể chế tạo thức ăn gia súc hay bổ sung vào bột cá sản phẩm chính hay là dùng làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật. Bảng 2.4: Hàm lượng acid amin trong dung dịch protein Acid amin Hàm lượng (mg/ml) Acid amin Hàm lượng (mg/ml) Aspartique 0,30 - 0,57 Tyrosine 1,00 - 1,50 Glutamic 0,70 - 1,70 Valine 0,41 - 2,00 Serin 2,00 - 3,00 Leucine 0,04 - 0,78 Threonine 0,06 - 0,24 Phenylalanine 0,36 - 0,91 Alanine 0,50 - 2,05 Cysteine 0,08 - 0,46 Bảng 2.5: Hàm lượng các vitamin trong dung dịch protein Vitamin Hàm lượng (mg/ml) B2 0,04 - 0,75 B12 0,013 - 0,125 PP 93,00 - 133  Cô ñặc: Dịch protein sau khi phân ly sẽ ñược ñem ñi cô ñặc ñể làm giảm lượng nước (làm tăng hàm lượng các chất khô). Ta có thể tiến hành cô ñặc bằng một trong các cách sau: - Phương pháp I: Chất lỏng sau khi ñược phân ly dầu cho toàn bộ vào trong nồi cô chân không ñể tiến hành cô ñặc. Khi hàm lượng các chất khô ñạt ñến khoảng 50 - 60% thì dừng lại. Lúc này trong dịch có chứa nhiều protein và các chất khoáng cần thiết cho sự phát triển của ñộng vật. Nước có màu nâu, sền sệt. - Phương pháp II: Chất lỏng ép ñược sau khi phân ly chất béo ñem ñun nóng ñến 50oC, sau ñó ta tiến hành phân giải protein bằng cách dùng enzyme. ðể tiết kiệm và tận dụng phế liệu, ta dùng nội tạng cá nghiền nát (ñã bỏ bong bóng và tuyến sinh dục) ñể phân giải protein. Lượng nội tạng cho vào chiếm 15 - 50% trọng lượng nguyên liệu vào. Khuấy ñều thường xuyên theo chu kỳ. Cứ như thế sau 6 giờ thì hoàn tất. Nếu có bọt thì thời gian phân giải có thể rút ngắn sớm hơn một giờ. Sau khi phân giải xong thì tiến hành lọc, chất lỏng lọc ñược phải trong. ðể loại bỏ những tạp chất có ñạm không hòa tan trong dung dịch acid và kiềm người ta ñem dung dịch phân giải cho vào nồi inox cho HCl vào ñến khi pH = 4 và ñun sôi, sau ñó tiến hành lọc. Lọc xong dùng Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 44 NaOH (1M) trung hòa ñến pH = 8, tiếp tục ñun sôi và tiến hành lọc. Dung dịch lọc ñược ñem ñi cô ñặc trong nồi chân không. Khi tiến hành quá trình phân giải protein trên cần chú ý ñến ñiều kiện của enzyme trong nội tạng cá nhất là ñiều kiện nhiệt ñộ ñể các enzyme này không bị vô hoạt. Vì vậy trong suốt quá trình phân giải ta nên giữ nhiệt ñộ 40 – 500C, pH = 7,8 – 8,2. Nước chiết cô ñặc thì cho vào thùng gỗ hay chum, bể. Nếu nguyên liệu ban ñầu là tươi, không ñược ướp muối thì nên bảo quản và vận chuyển ở ñiều kiện nhiệt ñộ không quá 50C. Còn nếu như nguyên liệu ban ñầu có ướp muối thì có thể bảo quản và vận chuyển ở nhiệt ñộ thường. Sau ñó chúng ñược ñem trộn với bã ép ban ñầu, tiến hành sấy khô bột cá. Bảng 2.6: Thành phần dinh dưỡng của dịch cô ñặc sản xuất theo phương pháp II. Thành phần Hàm lượng (%) Chất khô tổng Chất béo Tro Protid Acid amin K Na P Ca Fe Cu 50,0 2 – 6 8,86 33,5 0,54 1,93 1,87 0,85 0,087 0,25 0,007 - Phương pháp III: ðây là phương pháp mới hiện nay trên thế giới (chỉ mới ñược áp dụng ở một số nước). Phương pháp này dùng formalin bổ sung vào dịch lỏng, dưới tác dụng của formalin các protein bị ñông tụ, sau ñó tiến hành tách nước, sấy khô ñược bột cá dạng hạt (chưa nghiền). Phương pháp này ñược tiến hành các bước mô tả trong hình VIII.7. Bảng 2.7: Thành phần của sản phẩm keo ñông và khô Hình thức Nước (%) Mỡ (%) Tro (%) ðạm (%) Keo sau khi ñông tụ 82 1,3 1,7 7,6 Sản phẩm khô 9 6,6 8,5 38,4 ðối với sản phẩm chế biến bằng phương pháp ñông tụ thì người ta nhận thấy gia súc sử dụng sản phẩm này lớn nhanh hơn. Trường ðại học Nông nghiệp Krim (Nga) ñã tiến hành thí nghiệm sử dụng sản phẩm này vào chăn nuôi lợn với mức 12% Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 45 khối lượng thức ăn cho lợn con từ 2 – 4 tháng tuổi. Kết quả cho thấy lợn lớn nhanh hơn khi sử dụng sản phẩm này và tiết kiệm ñược 23 kg thức ăn tinh cho mỗi ñầu heo trong quá trình nuôi. Nước cô ñặc có thể dùng làm môi trường nuôi vi sinh vật. Môi trường nuôi cấy cần phải ñạt các yêu cầu sau: - Không có chất béo. - NaCl ≤ 12%. - Nước ≤ 40%. - ðạm tổng ≥ 8%. - ðạm ≥ 3%. - Dung dịch loãng 5% có pH 7,2 – 7,6 khi pha với nước. - Trong ñiều kiện pH 6,0 – 8,0 tiệt trùng ở nhiệt ñộ 1200C trong 30 phút không ñược có hiện tượng kết tủa. Hình 2.25: Quy trình saûn xuaát boät caù baèng phöông phaùp ñoâng tuï Dòch eùp Loïc Taùch daàu Dòch Daàu thoâ Ñoâng tuï Formalin Taùch Saáy Tinh cheá Boät caù Daàu caù Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 46 2.2. Phương pháp ép khô Phương pháp này thích hợp với nguyên liệu ít mỡ. ðặc ñiểm của công nghệ này là nguyên liệu chưng khô một lần rồi ñem ép, hàm lượng nước trong cá sau khi ép không quá 10% do ñó không cần phải sấy khô nữa, thành phần trong dịch ép chủ yếu là dầu cá, hàm lượng nước trong ñó tương ñối thấp, protid tương ñối nhiều, sau ñó tiến hành phân ly ñược dầu cá thô. Trong sản xuất bằng phương pháp khô, quá trình sấy khô thực tế bao gồm cả nấu và sấy khô. Nguyên liệu ñem chưng gián tiếp ở nhiệt ñộ 75 - 800C, vừa chưng vừa khuấy. Sau 3 – 4 giờ hàm lượng nước từ trên 70% giảm xuống chỉ còn 10%. Nếu nguyên liệu ñược ñưa ñến nhiều mà chưa chế biến kịp thì có thể chưng tới hàm lượng nước 20 - 30% (khi ấy chỉ cần 2 giờ), sản phẩm này ñược gọi là “bột ướt”. Loại bột bán thành phẩm này có thể ñể ñược trong vòng 4 – 5 ngày, khi chưng lần thứ hai chỉ cần 2,5 giờ là ñược bột cá khô. Trong quá trình sấy khô, chất béo do tiếp xúc với nước nóng và không khí rất dễ bị oxy hóa và thủy phân. Do ñó nguyên liệu sản xuất bằng phương pháp này phải ít béo ñể hạn chế việc làm giảm chất lượng của bột cá. Trong quá trình sấy ta có thể tiến hành sấy khô bằng các phương pháp sấy khô trực tiếp bằng không khí nóng hay là sấy khô trong ñiều kiện chân không. Bột cá sau khi sấy khô có hàm ẩm trên dưới 10%, ñược loại bỏ những mảnh xương lớn và tiến hành ép. ðối với nguyên liệu có hàm lượng lipid rất thấp, ñể hiệu suất ép cao cần ép bột cá ở nhiệt ñộ 90 - 1100C. Sau khi ép khô tiến hành nghiền sàng và ñược bột cá. Hàm lượng lipid trong bột cá thành phẩm thực hiện theo phương pháp này trên dưới 10%. Bảng 2.8:Cân bằng vật chất của phương pháp ép khô Quá trình Nguyên liệu vào (kg) Sản phẩm ra (kg) Tỷ lệ tổn thất (%) Ghi chú Nguyên liệu 900 25kg dầu Sấy khô 900 254 71,7 Sàng 254 252 0,8 Ép 252 226 0,4 Nghiền sàng 226 225 0,4 2.3. Phương pháp trích ly 2.3.1. ðặc ñiểm Trong nhiều trường hợp muốn rút hết dầu ra khỏi nguyên liệu ñể nâng cao sản lượng dầu và chất lượng của bột cá thì phương pháp ép gặp nhiều khó khăn. Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 47 Khi ñó, chúng ta nên áp dụng phương pháp trích ly nhất là trong sản xuất bột cá thực phẩm. Bột cá sản xuất bằng phương pháp trích ly có nhiều ưu ñiểm. Thường với nguyên liệu nhiều mỡ thì dùng phương pháp ép lấy ra một phần dầu, sau ñó dùng phương pháp trích ly ñể chiết rút phần dầu còn lại, ñối với nguyên liệu ít mỡ thì chỉ dùng phương pháp trích ly thôi. Trong quá trình trích ly dầu trong nguyên liệu tồn tại hai trạng thái  Dạng tự do: Khi tế bào bị phá vỡ, dầu tự do dễ dàng chảy ra và hòa tan vào dung môi.  Dạng liên kết: Việc hòa tan là khó khăn hơn cần phải có yếu tố công nghệ hỗ trợ ñể hiệu quả trích ly cao hơn. 2.3.2. Công nghệ sản xuất bột cá - dầu cá bằng phương pháp trích ly a. Sơ ñồ công nghệ Xem hình VIII.8 b. Thuyết minh quy trình  Xử lí nguyên liệu: tiến hành phân loại các loại cá có thể sử dụng trong sản xuất bột cá. ðối với các loại cá không cho phép dùng trong sản xuất bột cá thì ta loại ra. ðối với các loài cá không gây ñộc có thể làm bột cá nếu kích thước quá lớn thì ta tiến hành cắt nhỏ ñể chuẩn bị cho quá trình nấu.  Chưng nấu: tiến hành giống như chưng nấu trong sản xuất bột cá bằng phương pháp ép ướt.  Ép sơ bộ Mục ñích của quá trình ép sơ bộ là ñể tách dầu từ trong nguyên liệu ra. Tuy nhiên ở ñây chúng ta không ép kiệt nguyên liệu mà chúng ta chỉ tiến hành ép sơ bộ ñể lấy ra một lượng lớn dầu. Nếu chúng ta tiến hành ép kiệt thì sau ñó chúng ta tiến hành sấy sơ bộ thì các hạt nguyên liệu sẽ kết dính lại với nhau làm hạn chế quá trình trích ly dầu. Lượng dầu còn lại sau khi ép sẽ ñược lấy thêm ra ở quá trình trích ly  Sấy sơ bộ Sau khi ép ta tiến hành sấy sơ bộ lượng bã ép ñể giảm hàm lượng nước, chuẩn bị cho quá trình trích ly ngay sau ñó.  Trích ly Bã sau khi sấy sơ bộ sẽ ñược ñem ñi trích ly. Dung môi dùng ñể trích ly dầu cần phải có các ñiều kiện: - Có thể dùng với bất cứ tỷ lệ nào ñể hòa tan dầu. - Tính chất hóa học ổn ñịnh không có tác dụng hóa học ñối với dầu và các thành phần khác trong nguyên liệu. - Ngoài dầu ra không hòa tan các thành phần khác trong nguyên liệu. Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 48 - Không có tính ñộc hại, không ảnh hưởng tới sức khoẻ của công nhân. - Tính chất vật lí ổn ñịnh có thể bốc hơi hoàn toàn trong phạm vi nhiệt ñộ không cao. - Không có tác dụng ăn mòn dụng cụ. - Tỷ nhiệt và nhiệt hóa hơi rất nhỏ. - Khó bắt lửa, khó nổ. - Giá rẻ thích hợp với sản xuất công nghiệp quy mô lớn. Cho tới nay vẫn chưa tìm ra một loại dung môi nào phù hợp với tất cả các ñiều kiện trên. Dung môi hiện nay trong công nghiệp thường dùng có các ưu khuyết ñiểm của nó. Các loại dung môi thường dùng - Benzen: + ðộ hòa tan của benzene ñối với dầu rất cao, giá rẻ. + Nhiệt hóa hơi (800C): 92,91 calo. + ðiểm sôi: 80,1 – 80,20C. + Tỷ trọng (15,50C): 0,877. + ðiểm bốc hơi: 79,5 – 80,50C. + Trung tính. Khuyết ñiểm lớn nhất của benzene là có thể hòa tan những tạp chất ngoài dầu ra, ñặc biệt là các sắc tố. Ngoài ra benzene có thể bắt lửa, có tính ñộc nhẹ. - Xăng nhẹ Xăng nhẹ có hai loại: loại xăng thiên nhiên và xăng tổng hợp. Trong công nghệ trích ly dầu thường hay sử dụng xăng thiên nhiên. Xăng thiên nhiên có tỷ trọng 0,720 – 0,725, ñiểm bốc hơi là 60 – 1090C. + Ưu ñiểm: Xăng nhẹ có sức hòa tan dầu nhiều, không có tác dụng ăn mòn thiết bị, dầu trích ly bằng xăng nhẹ có chất lượng cao vì xăng không hòa tan những tạp chất khác và những sản phẩm oxy hóa của dầu. Thành phần xăng càng nhẹ sức hòa tan càng lớn. ðộ hòa tan trong xăng của chất béo ở thể cứng nhỏ hơn chất béo ở thể lỏng. + Khuyết ñiểm: Hay bắt lửa. - Cồn Ở nhiệt ñộ bình thường, ñộ hòa tan của cồn ñối với dầu rất nhỏ, nhưng cồn nóng lại hòa tan ñược nhiều dầu. Căn cứ vào tính chất này, chúng ta có thể dùng cồn ở nhiệt ñộ cao ñể trích ly dầu, sau ñó ñể cho cồn nguội và tách dầu Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 49 riêng ra. Hình 2.26: Quy trình sản xuất bột cá băng phương pháp trích ly  Tách dung môi Sau khi ñã trích ly ta tiến hành phân ly tạo thành: - Dung dịch dầu ở dạng lỏng. - Bán thành phẩm ở dạng khô. Dòch eùp Dung moâi Baùn thaønh phaåm Daàu thoâ Nguyeân lieäu Xöû lyù Chöng caát EÙp sô boä Saáy sô boä Trích ly Phaân ly Dung moâi Dung dòch daàu Taùch dung moâi Tinh cheá Daàu caù Ñuoåi dung moâi Saáy laïi Nghieàn Bao goùi Boät caù Phaân ly Dòch loûng Daàu caù Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 50 Cả hai phần này ñều có chứa trong nó một lượng dung môi. Trong dung dịch dầu thì hàm lượng dung môi chiếm ña số, trong bán thành phẩm thì dung môi chiếm hàm lượng nhỏ hơn tuy nhiên cả hai ñều cần phải tách lượng dung môi dư ra bằng cách chưng cho lượng dung môi bay ra.  Sấy lại: giống như quá trình sấy lại trong phương pháp ép ướt.  Nghiền, sàng: giống như quá trình nghiền sàng trong ép ướt. 2.4 Phương pháp thủy phâm bằng enzyme 2.4.1. ðặc ñiểm: Tạo ra sản phẩm bột cá, dầu cá có chất lượng cao. Các acid amin, vitamin, các chất có hoạt tính sinh học ít bị biến ñổi. Sản phẩm ở dạng chất có phân tử lượng thấp như: acid amin, ñường ñơn,… dễ hấp thụ. 2.4.2.Quy trình công nghệ a. Sơ ñồ quy trình Xem hình VIII.9. b. Thuyết minh quy trình  Nguyên liệu Sử dụng nguyên liệu là các loại cá không có ñộc tính, tươi nguyên, có thể dùng nguyên liệu tươi nhiều thịt, nguyên liệu có thể ñược qua bảo quản lạnh, bảo quản ñông.  Xử lí tạp chất Nguyên liệu phải rửa sạch tạp chất, cát sạn và các tạp chất bẩn bám bên ngoài.  Xay nhỏ Mục ñích: phá vỡ kết cấu tế bào, tạo ñiều kiện cho enzyme hoạt ñộng tốt và làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu với enzyme ñể rút ngắn thời gian phân hủy.  Thủy phân Mục ñích: thủy phân protein thành acid amin và peptid bởi enzyme proteaza có sẵn trong nguyên liệu hoặc bổ sung từ ngoài vào (thường thì phải bổ sung thêm từ ngoài vào). Nhờ có quá trình ñó mà lượng ñạm của nguyên liệu ñược chuyển sang dạng dễ hấp thu và tiêu hóa trong cơ thể. H2N–CH–CO–NH–CH–CO–NH–CH–CO–NH–CH–CO…  →PROTEAZA | | | | R1 R2 R3 R4 Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 51 H2N – CH – COOH + NH2 – CH – CO – NH – CH – CO – NH – CH – CO… | | | | R1 R2 R3 R4 Acid amin Peptid ðể thực hiện thủy phân người ta chọn các ñiều kiện nhiệt ñộ thật hợp lí nhằm hạn chế hoạt ñộng của vi sinh vật gây thối. Có 2 phương pháp thủy phân. - Thủy phân ở nhiệt ñộ thấp: Nhiệt ñộ 0 – 50C có kèm theo chất bảo quản là acid sorbit 2% hoặc NaCl 5% so với nguyên liệu. Ở nhiệt ñộ này quá trình thủy phân chậm, nhưng nó lại hạn chế hoạt ñộng thối rữa của vi khuẩn và sự oxy hóa nên sản phẩm bột cá có chất lượng cao. Thời gian thủy phân phụ thuộc vào mức ñộ nghiền nát và lượng enzyme. - Thủy phân ở nhiệt ñộ cao: Có thể chọn miền nhiệt ñộ từ 50 – 650C. Trong miền nhiệt ñộ này có thể có 3 chế ñộ thủy phân - Nếu thủy phân ở nhiệt ñộ khoảng 500C, thì dùng rượu ethylic ñể chống thối, lượng dùng là 20% so với nguyên liệu (ñộ rượu 30 – 350). - Nếu thủy phân ở nhiệt ñộ khoảng 600C, thì dùng chất chống thối là rượu ethylic với hàm lượng 15%. - Nếu thủy phân ở nhiệt ñộ khoảng 650C, không cần dùng chất chống thối, nhưng thời gian sử dụng không quá 12 ngày. Trộn thịt cá ñã nghiền nhỏ với chất bảo quản, có thể thêm một lượng nước vô trùng khoảng 2 – 5% so với nguyên liệu. Hâm nóng hỗn hợp ñạt nhiệt ñộ quy ñịnh, giữ nhiệt ñộ ổn ñịnh trong suốt quá trình thủy phân, cần khuấy ñảo ñể tăng cường quá trình thủy phân. Có thể rút ngắn thời gian thủy phân bằng cách bổ sung thêm enzyme proteaza từ ngoài vào với lượng 0,1 – 0,5% so với nguyên liệu tùy theo ñộ tinh khiết của chế phẩm.  Nâng nhiệt – Trung hòa Mục ñích: - ðông tụ protein chưa thủy phân, tiêu diệt enzyme và vi sinh vật có hại. - Giảm ñộ nhớt của khối hỗn hợp thủy phân tạo ñiều kiện cho quá trình phân ly. - Giảm bớt mùi của chất phòng thối (nếu có). Trong quá trình này có thể trung hòa nếu pH quá cao (pH =10) hay quá thấp (pH =3). Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 52 Nâng hỗn hợp lên 95 - 1000C trong thời gian 2 – 3 giờ.  Phân ly tách dầu Thực hiện phân ly tách dầu giống như trong phương pháp ép ướt. Ở quá trình phân ly tách dầu ñầu tiên (tiến hành lọc) thì phần ñặc là phần gồm protein chưa thủy phân, da, vây, vẩy, xương. Phần này ñem rửa lại bằng nước nóng ñể tận dụng lượng ñạm hòa tan. Sau ñó phần ñặc ñem sấy khô, nghiền sàng ta ñược bột ñạm có màu xám, dùng cho chăn nuôi. Còn phần lỏng ta ñem phân ly lần hai ñể tách dầu. Ở quá trình phân ly lần hai, ta tiến hành phân ly bằng thiết bị lắng hay ly tâm. Dầu thu ñược có màu vàng, hàm lượng vitamin A = 100 UI/g, chỉ số Xa=15 – 20. Dầu này cần ñược tinh chế trước khi sử dụng.  Cô ñặc – Tẩy mùi Dịch chứa protein hòa tan cùng các acid amin, khoáng, vitamin và các chất khác ñược ñem cô ñặc chân không ñến ñộ khô 50 – 55% là ñược. Sau ñó tiến hành khử mùi bằng cách sục thẳng hơi nước vào dung dịch cô ñặc trong áp suất ở thời gian ngắn, các chất có mùi sẽ bay theo hơi nước. Quá trình cô ñặc và khử mùi có gây hao tổn lượng ñạm nhỏ dưới dạng NH3 hay các acid amin bay hơi. Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 53 Nöôùc Daàu thoâ Nguyeân lieäu Xöû lyù taïp chaát Xay nhoû Thuûy phaân Naâng nhieät Trung hoøa Phaân ly Enzyme Phaàn loûng Phaàn ñaëc Loïc laïi Taùch daàu Tinh Coâ ñaëc Haáp taåy muøi Saáy chaân khoâng Bao goùi, baûo quaûn Saûn phaåm Röûa thu hoài N hoøa tan Saáy Nghieàn saøng Bao goùi, baûo quaûn Saûn phaåm Hình 2.17: Quy trình saûn xuaát boät caù baèng phöông phaùp thuûy phaân söû duïng enzyme. Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 54  Sấy - Bao gói Dịch cô ñặc ñem sấy phun chân không, thu ñược lượng bột ñạm hòa tan giống như sữa bột. Bột ñạm có mùi thơm tự nhiên không có mùi tanh khác. Thành phần bột ñạm thu ñược: - ðạm hòa tan: 88 – 92%. - ðộ ẩm: 3 – 5%. - Khoáng: 2 – 3%. - Dầu: Rất nhỏ chỉ ở dạng vết. Sau khi sấy xong, bột cá ñược bao gói cẩn thận, ñem bảo quản ñúng quy cách và sử dụng ñể chế biến thành các sản phẩm cao cấp ăn liền khác. Hình 2.18: Một dây chuyền sản xuất bột cá 3. Sản phẩm bột cá 3.1. Thành phần hóa học 3.1.1. Chất ñạm Bao gồm chủ yếu là protein, acid amin, ngoài ra còn chứa NH3, TMA và các chất hữu cơ chứa N khác. Thành phần chất ñạm tùy thuộc vào loại nguyên liệu và phương pháp chế biến.  Nếu nguyên liệu có nhiều protein thì bột cá chứa hàm lượng protein cao. Nếu là cá béo thì hàm lượng ñạm thấp hơn cá cá gầy. Bột cá béo có hàm lượng ñạm tiêu hóa Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 55 là 69 – 93%, còn bột cá gầy là 85 – 95%.  Phương pháp chế biến khác nhau cũng có tỷ lệ thành phần các chất ñạm khác nhau. Lượng ñạm thường bị hao tổn một phần do công nghệ kĩ thuật nấu chưng, sấy khô, nghiền sàng, ép… Vì vậy các phương pháp chế biến khác nhau, mức ñộ hao tổn do công nghệ sẽ khác nhau. Theo K. A. Solachikhop sự tổn thất trung bình trong bột cá trong quá trình chế biến là 9 – 15,5% (so với tổng lượng ñạm trong nguyên liệu). Trong ñó, chất ñạm tổn thất trong chưng nấu và sấy khô là 2 – 8,5%. Trong quá trình ép hao tổn 7%. 3.1.2. Chất béo Bột cá sản xuất theo phương pháp ép thì chất béo bị khử ñi chủ yếu là trong quá trình ép. Chất béo còn lại trong bột cá gồm có chất béo của tổ chức chưa bị phân ly và chất béo tự do dính theo quá trình ép. Hàm lượng của nó và sự thay ñổi về tính chất có liên quan ñến ñiều kiện chế biến, loại và tính chất của nguyên liệu. Làm mất một cách triệt ñể chất béo trong bột cá là ñiều kiện tất yếu ñể bảo ñảm chất lượng của bột cá vì bột cá có nhiều dầu trong quá trình bảo quản dễ bị oxy hóa. Khi dầu bị oxy hóa gây ra mùi khó chịu, không những làm mất giá trị thực phẩm của nó mà còn có hại ñối với ñộng vật. 3.1.3. Chất khoáng Hàm lượng chất khoáng nhiều hay ít tùy theo từng loại nguyên liệu, bột cá sản xuất bằng thịt cá và cá nguyên vẹn thì hàm lượng Ca thấp hơn so với bột cá sản xuất bằng phế liệu như ñầu, vây và xương cá… Tổng hàm lượng Ca trong nguyên liệu ướp muối và nhiễm bẩn (như bùn, cát) có khi tăng lên rất nhiều. Bột cá khi sản xuất bằng phương pháp, ép trung bình tổn thất mất 29,3% chất khoáng. ðó là do một phần chất khoáng bị tan vào nước trong khi nấu. Trong quá trình ép một phần lại tan vào trong dung dịch ép. Bột cá khi sản xuất bằng nguyên liệu cá biển có hàm lượng NaCl cao hơn so với bột cá chế biến bằng nguyên liệu nước ngọt. Các chất khoáng tìm thấy trong bột cá như Ca, Fe, K, Na, Cl, I, S, Mg, Si, Mn, Cu, Co, F, … 3.1.4. Vitamin Do phương pháp chế biến, bột cá chỉ còn ít vitamin. Các vitamin tan trong dầu có trong bột cá chủ yếu là vitamin A và D. Hàm lượng của nó nhiều hay ít khác nhau tùy loại cá và bộ phận của cá. Hàm lượng vitamin tan trong dầu ở nội tạng cá nói chung cao hơn ở thân cá, do ñó trong bột cá làm bằng nguyên liệu có lượng nội tạng cá cao có hàm lượng vitamin tan trong dầu cao. Vitamin tan trong nước chủ yếu là vitamin nhóm B, khi sản xuất bằng phương Pheá lieäu caù GVHD: Coâ Nguyeãn Thò Hieàn 56 pháp ép thì phần lớn vitamin này ñi vào trong nước nấu và dung dịch ép. Do ñó khi sản xuất bằng phương pháp ướt thì hàm lượng vitamin B trong bột cá không cao. Ví dụ: Trong nguyên liệu cá, ñặc biệt là trong nội tạng như gan, thận và ruột cá… hàm lượng vitamin trong ñó có vitamin B12, cũng hòa tan phần lớn vào nước nấu và dung dịch ép và chỉ còn lại rất ít trong bột cá. Ngoài ra, ñối với nguyên liệu ướp muối, vì quá trình ướp muối và trong quá trình khử muối trước khi chế biến ñã tan mất một phần vitamin B12, do ñó hàm lượng vitamin B12 trong bột cá khi sản xuất bằng phương pháp này rất thấp. 3.2. Tiêu chuẩn của bột cá Tiêu chuẩn sản phẩm bột cá là khác nhau tùy thuộc vào loại bột cá và các nước sản xuất trên thế giới. Sau ñây là bảng tiêu chuẩn sản phẩm bột cá của Việt Nam và quy cách bột cá do Trung Quốc sản xuất Bảng 2.9: Một số tiêu chuẩn bột cá của Việt Nam [33] Tên chỉ tiêu Hàm lượng Tên chỉ tiêu Hàm lượng Protein ≥ 60% Oleic acid ≤ 15% Béo ≤ 10% Histamine