Luận văn Khảo sát các phương pháp xử lý nguyên liệu và biện pháp kiểm soát chất lượng đến khả năng ức chế vi sinh vật ở các công đoạn sản xuất sản phẩm cá Tra Fillet đông lạnh

, một số chất tan biến tính, dẫn đến khi làm tan một phầm thực phẩm gần bề mặt. Chuyên ngành Công nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 17 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ 3.4.2 Biến đổi hóa học Bản chất quá trình biến đổi hóa học của thực phẩm khi làm lạnh là sự phân giải của các chất dự trữ năng lượng do tác động của các enzyme có sẵn trong thực phẩm. Mức độ biến đổi hóa học phụ thuộc vào trạng thái ban đầu của thực phẩm và phương pháp làm lạnh. Nói chung do nhiệt độ giảm nhanh thời gian làm lạnh ngắn nên các biến đổi hóa học diễn ra với tốc độ chậm, ít hư hỏng, chất lượng thực phẩm được đảm bảo. Các biến đổi chủ yếu là do sự ôi hóa các sắc tố làm biến màu thực phẩm. Sự ôxi hóa phụ thuộc mức độ tiếp xúc với không khí của thực phẩm và chất lượng ban đầu. Để giảm sự ôxi hóa có thể loại bỏ các sắc tố trước khi làm lạnh, hạn chế bớt các hoạt tính của các enzyme, hạn chế tiếp xúc với không khí, làm tăng tốc độ làm lạnh. 3.4.3 Biến đổi vi sinh Vấn đề vệ sinh của sản phẩm trước khi lạnh đông là hết sức quan trọng. Do đó mà trước khi làm lạnh thực phẩm thường được rửa sạch để loại bỏ các tạp chất nơi chứa chấp nhiều loại vi sinh vật tuy nhiên vẫn còn một lượng vi sinh vật khá đáng kể còn lại trên sản phẩm. Ở nhiệt độ dưới – 120C có thể ức chế được sự phát triển của vi sinh vật. Một số vi sinh vật gây bệnh đề kháng với lạnh đông tốt hơn vi sinh vật gây hư hỏng. Phần lớn vi sinh vật gây bệnh thông thường là vi khuẩn gam âm. Nhóm này nhạy cảm nhiều với quá trình lạnh đông, trữ đông và tan giá hơn vi sinh vật gây hư hỏng gam dương. Trong quá trình lạnh đông do môi trường có nhiệt độ không phù hợp với các vi sinh vật nên một lượng lớn vi sinh vật ở lớp bề mặt thực phẩm bị tiêu diệt. Số còn lại bị ức chế khả năng hoạt động nhưng làm hư hỏng sản phẩm trong thời gian bảo quản. 3.4 Các biến đổi xảy ra trong quá trình bảo quản 3.5.1 Các biến đổi hóa học Trong quá trình bảo quản thực phẩm lạnh đông, sự biến tính của protein có thể xảy ra dẫn đến sự thay đổi cấu trúc và khả năng giữ nước của thực phẩm, thịt cá có cấu trúc trở nên dai hơn, thịt đỏ và thịt gia cầm trở nên cứng hơn. Thêm vào đó, sự ôi hóa của các hợp chất lipid do phản ứng oxy hóa chất béo xảy ra cũng làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm lạnh đông trong quá trình tồn trữ. Các tiến trình biến đổi hóa học ở thực phẩm lạnh đông trong quá trình tồn trữ: - Sự thay đổi màu sắc của thịt: màu đỏ tươi của thịt sẽ chuyển thành màu nâu do sự biến đổi của oxymyoglobine thành metmyoglobine. Chuyên ngành Công nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 18 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ - Đồng thời với sự thay đổi màu sắc, việc giảm mùi vị cũng xảy ra. - Sự giảm hàm lượng các vitamin, đặc biệt có sự mất mát các vitamin tan trong nước (vitamin C, acid pantothenic) tại nhiệt độ tiền lạnh đông. 3.5.2 Sự biến đổi sinh hóa Hoạt động của enzyme thường là nguyên nhân chính dẫn đến sự biến đổi chất lượng ở các sản phẩm lạnh đông. Trong quá trình lạnh đông, hoạt tính của enzyme vẫn còn hoạt động, một số enzyme sẽ bị biến đổi ở những vùng có sự hình thành tinh thể đá. Khi nhiệt độ giảm, hoạt tính của enzyme sẽ tăng hoặc giảm tùy thuộc vào nồng độ của chúng trong môi trường. Ở các sản phẩm thịt cá, enzyme thủy phân protein và lipid hoạt động sẽ làm thay đổi cấu trúc và mùi vị của sản phẩm nấu bảo quản trong thời gian dài. Do quá trình lạnh đông không có khả năng làm vô hoạt enzyme nên ở giai đoạn tiền xử lí, quá trình chần thường rất cần thiết để giữ được chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, ở một vài loại sản phẩm (cá, gia cầm,) lại không cho phép thực hiện quá trình tiền xử lý bằng nhiệt nên chất lượng dễ bị giảm sút do hoạt động của enzyme là chủ yếu. Bên cạnh đó, sự hư hỏng còn có thể xảy ra do tác động tiềm ẩn của enzyme: enzyme sẽ được giải phóng ra từ các tế bào (đặt biệt là lyosome- nơi chứa nhiều enzyme hydrolase) bị phá hủy do tác động cơ học (chủ yếu là sự hình thành tinh thể đá). Sự phá hủy cấu trúc tế bào sẽ giúp enzyme được giải phóng ra khỏi tế bào và tạo điều kiện cho các enzyme hoạt đông; điều này dễ dàng thấy ở quá trình tan giá. 3.5.3 Sự biến đổi do vi sinh Trong quá trình lạnh đông, một lượng vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt ở những khu vực có sự hình thành tinh thể đá. Khả năng tiêu diệt có thể tùy thuộc vào từng loại vi sinh vật. Sau tan giá các vi sinh vật này có thể phục hồi lại. Trong quá trình bảo quản lạnh đông, sự tiêu diệt vi sinh vật có thể diễn ra nhưng sự sinh độc tố và enzyme của các vi khuẩn thì lại không bị ảnh hưởng. Nhìn chung vi khuẩn gram (+) (bacilus, Clostridium, Lactobacilus, Staphylococcus, Micrococcus, Streptococcus) có sức chịu đựng trong điều kiện lạnh đông tốt hơn vi khuẩn gram (-) (Escherichia, Pseudomonas, Alcaligenes, Vibrio, Salmonella). Sinh vật ký sinh có thể bị tiêu diệt ngay trong điều kiện lạnh. Sự phát triển của vi khuẩn không diễn ra ở dưới – 100C trong thực tế. Đó là do nồng độ của muối hòa tan và các hợp chất hữu cơ trong nước chưa đóng băng, làm cho độ hoạt động của nước giảm xuống. Chỉ có một phần vi sinh vật kháng hạn như nấm mốc và nấm men là có thể phát triển trên những cơ chất rất khô về mặt sinh lí như thế. Tuy nhiên nấm men thì không sinh sôi dưới – 120C và nấm mốc không sinh sôi ở thấp hơn – 180C và sự phát triển này là rất chậm. Chuyên ngành Công nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 19 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Khi lạnh đông các vi sinh vật hiện diện trong mô không hoạt động. Vì thế, những thay đổi do vi sinh vật trong mô thịt cá thường rất nhỏ khi trữ đông. Nói chung, các hệ vi sinh vật không bị tiêu diệt bởi quá trình lạnh đông thì không phát triển và trong vài trường hợp thì chết dần. Mặc dù một số vi sinh vật chịu được nhiệt độ bảo quản thấp nhưng hoạt lực của chúng bị giảm nhiều. Ở nhiệt độ dưới – 120C, sự phát triển của vi sinh vật được cho là yếu. Tuy nhiên, các vi sinh vật sống sót và không hoạt động khi trữ đông sẽ phục hồi sự phát triển khi được tan giá. 3.5.4 Sự biến đổi vật lý Bao gồm biến đổi hình dạng, khối lượng, nhưng quan trọng hơn cả là sự mất nước và bay hơi ẩm từ bề mặt dẫn đến các hiện tượng mất nước và tái kết tinh, nó là nguyên nhân gây ra tổn hao tự nhiên cho khối lượng sản phẩm. 3.5.5 Sự tái kết tinh Sự tái kết tinh ở sản phẩm lạnh đông trong quá trình bảo quản là rất quan trọng vì nó là nguyên nhân làm giảm chất lượng sản phẩm. Trong suốt quá trình trữ đông, sự kết tinh lại có thể xảy ra : tinh thể đá không giữ được sự ổn định và trải qua sự thay đổi về số lượng, kích thước và hình dạng. Tinh thể đá mới hình thành có kích thước lớn, dễ dàng phá hủy cấu trúc tế bào, giảm cấu trúc sản phẩm và tăng sự mất nước sau khi tan giá. Sự kết tinh trở lại xảy ra do sự chênh lệch năng lượng bề mặt giữa pha rắn và pha không đóng băng. Áp suất hơi ở bề mặt của tinh thể gia tăng theo độ cong của bề mặt. Do đó, sự khuếch tán hơi nước từ các vùng có độ cong khác nhau xảy ra. Vì vậy, sự kết tinh lại khó xảy ra với tinh thể đá có kích thước nhỏ. Ngoài ra sự dao động nhiệt độ trong suốt quá trình tồn trữ cũng là một trong những nguyên nhân gây ra sự kết tinh lại. Sự kết tinh lại sẽ gây ra sự mất ẩm và phá hủy cấu trúc sản phẩm. Các thành phần hòa tan khác trong thực phẩm ở nồng độ thấp cũng vì thế mà biến thành tinh thể, chẳng hạn như lactose ở trong kem sẽ chuyển thành dạng cát (tinh thể) sau một vài tháng bảo quản. 3.5.6 Sự cháy lạnh Khi thực phẩm lạnh đông được bảo quản mà không có sự bao gói như màng plastic, sự mất nước diễn ra và hình thành một lớp màng mờ đục trên bề mặt sản phẩm và được gọi là hiện tượng cháy lạnh. Sự cháy lạnh là nguyên nhân gây ra sự thăng hoa của các tinh thể đá trên bề mặt sản phẩm, khi áp suất hơi nước của tinh thể đá cao hơn áp suất hơi của không khí môi trường, làm bề mặt sản phẩm bị mất nước. Khi sản phẩm được bao gói trong màng bao không thấm hơi nước vì một lượng ẩm dạng sướng sẽ đọng lại trên màng bên Chuyên ngành Công nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 20 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ trong bao gói. Nếu nguyên liệu được bao gói không phù hợp và nhiệt độ trong kho lạnh thường thay đổi thì cũng dẫn đến hiện tượng cháy lạnh. 3.6 Biện pháp quản lý chất lượng và an toàn trong vệ sinh nhà máy Áp dụng chương trình quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn HACCP và GMP 3.6.1 Yêu cầu về nhà xưởng và phương tiện chế biến Yêu cầu này đòi hỏi khi xây dựng cơ sở chế biến thực phẩm cần phải xem xét đến vị trí sao cho phù hợp với một cơ sở chế biến thực phẩm phải sạch sẽ thoáng mát, không gây ô nhiễm môi trường, không đặt ở những nơi có môi trường không lành mạnh. Qui định về các yêu cầu kiểm soát vệ sinh nhà xưởng như: xử lý nước thải, sản phẩm phụ, bảo quản hóa chất nguy hiểm, kiểm soát sinh vật gây hại và đồ dùng cá nhân. Tường vách, trần, cửa ra vào và cửa sổ chống chịu được với mưa bảo, côn trùng và các loài gậm nhấm. Mặt khác, các tường bên trong được xây dựng phẳng, nhẵn bền, không bị ăn mòn, không thấm nước, dễ làm sạch và có màu sáng. Sàn nhà có độ nghiêng để thoát nước, nước bẫn sẽ được dẫn ra ngoài bằng các đường máng nhằm tránh sự đọng nước. Giữa khu vực sản xuất sản phẩm và khu vực chứa phế phẩm được ngăn cách riêng biệt nhằm tránh sự xâm nhiễm vào trong sản phẩm. Dây chuyền sản xuất không bị gián đoạn, nơi bán thành phẩm bị dồn lại một thời gian dài ở nhiệt độ môi trường. Đây là yếu tố làm cho vi sinh vật phát triển. Sơ đồ nhà xưởng được bố trí thuận lợi cho đường đi của sản phẩm: - Mọi hoạt động đều không đang chéo nhau và không quay ngược. - Khách tham quan được hướng dẫn kỹ trước khi vào xưởng. Phải đi từ khu sạch sang khu không sạch. - Các hợp phần của sản phẩm cần di chuyển từ khu bẩn sang khu sạch trong dây chuyền chế biến sản phẩm. - Không khí điều hòa và đường thoát của nước thải được bố trí đi từ khu sạch sang khu bẩn. - Các bao bì gói bên ngoài sản phẩm đã bị loại không được đi bắt chéo với đường đi của sản phẩm. - Có không gian thích hợp cho các hoạt động như chế biến, làm sạch và bảo trì. Cũng như có khoảng trống cho người và vật liệu di chuyển. Chuyên ngành Công nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 21 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ - Cửa ra vào nhà xưởng có bố trí hồ nước clorin, các vòi nước rửa tay và khăn lao. Công nhân và những ai vào xưởng phải lội qua nhằm tránh sự xâm nhiễm của vi sinh vật vào nhà xưởng. Ở các cửa ra vào còn bố trí thiết bị tiêu diệt côn trùng lây bệnh vào trong sản phẩm. 3.6.2 Kiểm soát quá trình chế biến Kiểm tra tất cả mọi hoạt động phải thực hiện theo nguyên tắc vệ sinh cơ bản của GMP, phải có các biện pháp kiểm soát chất lượng sao cho các điểm kiểm soát quan trọng được kiểm soát trong suốt quá trình chế biến. Thực hiện các biện pháp đề phòng sản phẩm bị nhiễm bẩn, thử các chỉ tiêu vi sinh hóa học, tạp chất ở khâu cần thiết để xác định nguy cơ gây nhiễm. Các sản phẩm bị nhiễm bẩn hay biến chất phải bị loại bỏ hoặc được xử lý để giảm bớt độc chất. • Các điểm kiểm sóat tới hạn trong quá trình sản xuất Trong các sản phẩm thủy sản sự lây nhiễm vi sinh vật có nguy cơ xảy ra rất cao. Sự lây nhiễm nặng và đặc biệt là sự phát triển của vi khuẩn gây ươn hỏng sẽ làm giảm thời gian bảo quản thông thường và mong muốn của sản phẩm. Sự xâm nhiễm của vi sinh vật sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm. Vì vậy mà việc đưa ra các điểm kiểm soát tới hạn trong chương trình quản lý chất lượng là hết sức cần thiết. Việc thiết lập các điểm kiểm soát trên quy trình sản xuất sản phẩm thủy sản đông lạnh từ khâu thu mua đến khi thành phẩm được cho trong bảng 8. Bảng 8. Các mối nguy và các điểm kiểm soát tới hạn trong quy trình sản xuất cá fillet đông lạnh Quy trình sản xuất Mối nguy Biện pháp phòng ngừa Điểm kiểm soát Cá sống Đánh bắt và xử lý nguyên liệu đánh bắt Cập bến Tiếp nhận nguyên liệu tại xí nghiệp Rửa Fillets Lạng da Tất cả các công đoạn chế biến Bị lây nhiễm (1) Sự phát triển của vi khuẩn Sự ô nhiễm vượt quá giới hạn Sự phát triển của vi khuẩn Chất lượng nguyên liệu đưa vào chế biến không đủ tiêu chuẩn. Sự hiện diện của ký sinh trùng. Sự phát triển của vi khuẩn Sự lây nhiễm Kiểm soát môi trường Kiểm soát (Txt) Xử lý hợp vệ sinh Kiểm soát (Txt) Đảm bảo nguồn nguyên liệu đáng tin cậy Đánh giá cảm quan Soi Kiểm soát (Txt) Vệ sinh xí nghiệp Chất lượng nước CCP-2 CCP-1 CP CCP-1 CCP-1 CCP-2 CCP-2 CCP-1 CP CCP-1 Chuyên ngành Công nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 22 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Bao gói Làm lạnh Cấp đông Sự hư hỏng (sự oxy hóa) Sự phát triển của vi khuẩn Hư hỏng do hóa chất/ tự phân hủy Làm vệ sinh Vật liệu bao gói/chân không Kiểm soát (Txt) kiểm soát (Txt) CP CCP-1 CCP-1 CCP-2 Nguồn: Bộ Thủy Sản,2003 (1)Các mối nguy là sự lây nhiễm các vi khuẩn gây bệnh quá mức, độc tố sinh học, ký sinh trùng và hóa chất. Txt: các điều kiện thời gian và nhiệt độ. CP (Control Point): điểm kiểm soát. CCP (Critical Control Point): điểm kiểm soát tới hạn. CCP-1: đảm bảo kiểm soát hoàn toàn mối nguy. CCP-2: làm giảm thiểu nhưng không đảm bảo kiểm soát hoàn toàn. 3.6.3 Kiểm soát nhiệt độ Các điều kiện thời gian và nhiệt độ (Txt) trong suốt quá trình (tại tất cả các công đoạn) từ khi đánh bắt đến khi đưa ra phân phối phải được kiểm soát hoàn toàn nhằm phòng ngừa vi khuẩn gây bệnh, vi khuẩn sinh histamin và vi khuẩn gây ươn hỏng phát triển. Với nhiệt độ < 10C, vi khuẩn gây bệnh không phát triển được. Chỉ có thể hình thành một lượng nhỏ và không đáng kể histamin, còn vi khuẩn gây ươn hỏng không hạn chế, nhưng tăng với tốc độ bình thường và như mong muốn. Phải qui định thời gian tối đa tại nhiệt độ > 50C (hoặc thời gian chế biến tối đa) trong tiêu chuẩn hoặc trong mức cho phép đối với CCP này. Các điều kiện thời gian và nhiệt độ cũng là những CCP nhằm ngăn chặn sự oxy hóa và sự hư hỏng về mặt hóa học. 3.6.4 Yêu cầu về con người Đối với cơ sở chế biến thực phẩm thì yêu cầu đối với con người khi tuyển vào làm việc là hết sức quan trọng. Nhất thiết phải kiểm tra sức khỏe (về thể lực, trí lực và bệnh tật) của tất cả mọi người, đặc biệt với những công nhân tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm để tránh lây bệnh truyền nhiễm. Phải đưa ra những qui định trong việc khám sức khỏe cho cán bộ công nhân viên như khám sức khỏe định kỳ để đảm bảo chỉ có những người có đủ tiêu chuẩn sức khỏe mới được tiếp tục làm việc trong cơ sở sản xuất thực phẩm. Phải thường xuyên giáo dục cho các cán bộ công nhân viên trong cơ sở mình biết giữ gìn sức khỏe và vệ sinh cá nhân để đảm bảo các yêu cầu đề ra. 3.6.5 Kiểm soát khâu bảo quản và phân phối Đưa ra các yêu cầu về việc vận chuyển và bảo quản sao cho thành phẩm phải đảm bảo để tránh nhiễm bẩn thực phẩm bởi các tác nhân vật lý, hóa học, vi sinh... và không làm phân hủy thực phẩm. Chuyên ngành Công nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 23 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ 3.6.6 Làm vệ sinh và vệ sinh trong chế biến thực phẩm thủy sản * Làm vệ sinh và khử trùng Làm vệ sinh và khử trùng là những hoạt động thuộc loại quan trọng nhất trong các ngành công nghiệp thực phẩm hiện nay. Không thực hiện hoặc thực hiện không đầy đủ các quy trình làm vệ sinh và khử trùng dẫn tới nhiều trường hợp thiệt hại do thực phẩm bị hư hỏng và bị nhiễm vi khuẩn gây bệnh tới mức không thể chấp nhận được. Các yếu tố quản lý nội vi, vệ sinh cá nhân, đào tạo và giáo dục, bố trí nhà xưởng, thiết kế máy móc và thiết bị, những đặc tính của các vật liệu đã chọn, việc bảo trì và các điều kiện chung của của xí nghiệp có thể dễ được coi trọng hơn quá trình làm vệ sinh và khử trùng thật sự. Để sử dụng tối ưu các tiềm lực và đảm bảo chất lượng vi sinh của thực phẩm, điều quan trọng là phải đề cập tất cả những yếu tố trên khi quyết định các qui trình làm vệ sinh và khử trùng. Nếu xí nghiệp áp dụng khái niệm HACCP, phải coi các qui trình làm vệ sinh và khử trùng như các điểm kiểm soát tới hạn (CCP). Nếu xí nghiệp điều hành Hệ thống Chất lượng theo ISO 9000, phải bổ sung các quy trình đó thành một thể thống nhất trong hệ thống. Có 3 hoạt động khác nhau trong toàn bộ quá trình làm vệ sinh: chuẩn bị, làm vệ sinh và khử trùng. * Công việc chuẩn bị Trước khi dùng các chất tẩy rửa, cần loại bỏ hoàn toàn các mẫu thực phẩm sót lại bằng cách chải, nạo hoặc tương tự. Sau đó cần dội rửa tất cả các bề mặt bằng nước lạnh trước khi dùng các chất tẩy rửa nhằm tránh làm đông kết protein. Nước nóng có thể dùng để loại bỏ mỡ và đường khi lượng protein không đáng kể. * Làm vệ sinh Tiến hành làm vệ sinh để loại bỏ tất cả các vật không mong muốn (thực phẩm sót lại, các vi sinh vật, vảy cáu cặn, dầu mỡ, v.v) khỏi các bề mặt của cả xí nghiệp lẫn các thiết bị chế biến, để lại những bề mặt sạch (xác định bằng mắt và bằng tay) và không có dư lượng chất tẩy rửa sau quá trình làm vệ sinh. * Khử trùng Có thể tiến hành khử trùng có hiệu quả bằng các biện pháp xử lý nhiệt, tia cực tím hoặc bằng các hợp chất hóa học. Việc dùng nhiệt ở dạng hơi nước hoặc nước nóng là phương pháp khử trùng rất an toàn và được sử dụng rộng rãi. Khử trùng bằng lưu thông nước nóng (khoảng 900C) rất hiệu quả. Phải lưu thông nước ít nhất 20 phút sau khi nhiệt độ nước quay vòng đạt tới 850C hoặc hơn. Hiển nhiên là khi dùng hơi nước cũng có hiệu quả tương tự. Chuyên ngành Công nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 24 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Các hóa chất thông dụng nhất để khử trùng là: Clorin và các hợp chất clorin: Clorin là một trong những hợp chất khử trùng hiệu quả và được dùng phổ biến nhất. Một số dạng khác là dung dịch sodium hypoclorit, các cloramin và các hợp chất hữu cơ khác có chứa clorin. Các hợp chất tiệt trùng chứa clorin với nồng độ 200ppm clorin tự do có hoạt tính rất mạnh và phần nào có tác dụng làm sạch. Hiệu quả khử trùng giảm đáng kể khi còn tạp chất hữu cơ. 3.7 Các thiết bị sử dụng trong quy trình sản xuất 3.7.1 Hệ thống tủ cấp đông tiếp xúc * Cấu tạo và hoạt động Tủ cấp đông tiếp xúc được sử dụng để cấp đông các mặt hàng dạng block. Mỗi block thường có khối lượng khoảng 2kg. Tủ cấp đông tiếp xúc gồm có nhiều tấm lắc cấp đông (freezer plates) bên trong, khoảng cách giữa các tấm lắc có thể điều chỉnh được bằng ben thủy lực. Kích thước chuẩn của các tấm lắc là 2200Lx1250Wx22D (mm). Đối với tủ cấp đông lớn từ 2000kg/mẻ trở lên, người ta sử dụng các tấm lắc lớn, có kích thước là 2400Lx1250Wx22D (mm). Sản phẩm cấp đông được đặt trong các khay cấp đông sau đó đặt trực tiếp lên các tấm lắc. Đặt trực tiếp khay lên các tấm lắc sẽ giúp dẫn nhiệt tốt hơn. Ben thủy lực nâng hạ các tấm lắc đặt trên tủ cấp đông. Pittông và cần dẫn ben thủy lực làm bằng thép không rỉ đảm bảo yêu cầu vệ sinh. Hệ thống có bộ phận phối dầu cho truyền động bơm thủy lực. Khi cấp đông ben thủy lực ép các tấm lắc để cho các khay tiếp xúc 2 mặt với tấm lắc. Quá trình trao đổi nhiệt là nhờ dẫn nhiệt. Trong các tấm lắc chứa dịch lỏng ở nhiệt độ âm sâu – 40 ÷ - 450C. Theo nguyên lý cấp dịch, hệ thống lạnh tủ cấp đông tiếp xúc có thể chia ra làm các dạng sau: Cấp dịch từ bình chống tràn (có chức năng giống bình giữ mức – tách lỏng). Với tủ cấp dịch dạng này, dịch lỏng chuyển dịch dần vào các tấm lắc nhờ chênh lệch cột áp thủy tỉnh, nên tốc độ chuyển động chậm và thời gian cấp đông lâu 4 – 6 giờ/mẻ. Cấp dịch nhờ bơm dịch. Môi chất chuyển động vào các tấm lắc dưới dạng cưỡng bức do bơm tạo ra nên tốc độ chuyển động lớn, thời gian cấp đông giảm còn 1h30 đến 2h30 phút/mẻ. Hiện nay người ta thường sử dụng cấp dịch dạng này. Chuyên ngành Công nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 25 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Phía trên bên trong tủ là cùm ben vừa là giá nâng các tấm lắc và là tấm ép khi ben ép các tấm lắc xuống. Để các tấm lắc không di chuyển qua lại khi chuyển động, trên mỗi tấm lắc có gắn các tấm định hướng, các tấm này luôn tựa lên thanh định hướng trong quá trình chuyển động. Bên trong tủ có ống góp cấp lỏng và hơi ra. Do các tấm lắc luôn di chuyển nên, đường ống môi chất nối từ các ống góp vào các tấm lắc là các ống mềm bằng cao su chịu áp lực cao, bên ngoài có lưới inox bảo vệ. Trên tủ cấp đông người ta đặt bình chống tràn, hệ thống máy nén thủy lực của ben và nhiều thiết bị phụ khác. Khung sườn vỏ tủ được chế tạo từ thép chịu lực và gổ để tránh cầu nhiệt. Để tăng tuổi thọ cho gỗ người ta sử dụng loại gỗ satimex có tẩm dầu. Vật liệu bên trong tủ làm bừng thép không rỉ, đảm bảo điều kiện vệ sinh thực phẩm. Vỏ tủ có hai bộ cánh cửa ở hai phía: bộ 4 cánh và bộ 2 cánh, cách nhiệt polyurethan dày 125÷150mm, hai mặt bọc inox dày 0,6mm. Tấm lắc trao đổi nhiệt làm từ nhôm đúc có độ bền cơ học và chống ăn mòn cao, tiếp xúc hai mặt. Tủ có trang bị nhiệt kế để theo dỏi nhiệt độ bên trong tủ trong quá trình vận hành. * Thông số kỹ thuật Thiết bị cấp đông có dạng tiếp xúc trực tiếp, hai mặt. Sản phẩm cấp đông đa dạng: như thịt, thủy sản các loại. Sản phẩm đầu vào có nhiệt độ từ +100C÷120C, nhiệt độ trung bình của sản phẩm sau khi cấp đông khoảng -400C. Nhiệt độ tâm sản phẩm sau cấp đông: - 180C và thời gian cấp đông từ 1h30÷2h30 phút. Các khay chứa đựng sản phẩm cấp đông là khoảng 2kg. Nhiệt độ nước châm từ 3 ÷ 60C. Môi chất lạnh sử dụng trong thiết bị là NH3/R22. Hình 5 dưới đây mô tả thiết bị cấp đông dạng tiếp xúc. Hình 5: Thiết bị cấp đông tiếp xúc 3.7.2 Cấp đông IQF * Cấu tạo Chuyên ngành Công nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 26 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Về cấu tạo băng chuyền cấp đông IQF siêu tốc không khác mấy so với băng chuyền dạng thẳng. Bên trong bố trí 1 hoặc 2 băng tải sản phẩm có khả năng điều chỉnh tốc độ vô cấp, tùy theo yêu cầu cấp đông của nhiều sản phẩm khác nhau. Các dàn lạnh xếp thành 2 dãy 2 bên băng tải. Để dòng không khí hướng tập trung vào sản phẩm trên băng tải, người ta lắp hệ thống ống hướng gió cũng bằng vật liệu thép không rỉ. Buồng cấp đông có bao che cách nhiệt bằng polyurethan, dày 150÷200mm, hai bên hai lớp inox, phủ sơn nhựa phẩm màu trắng hai mặt. Buồng cấp đông có cửa ra vào kiểu kho lạnh với hệ thống điện trở nhiệt sưởi cửa, bên trong cũng có hệ thống đèn chiếu sáng. Tốc độ của băng có thể thay đổi cho từng loại sản phẩm cấp đông khác nhau. Băng tải cấp đông chuyển động có thể điều chỉnh vô cấp nhờ bộ biến tần và đạt tốc độ khoảng từ 0,5÷10m/phút, cho thời gian cấp đông từ 0,5 phút đến 10 phút. Khung đỡ băng tải và các thiết bị cũng làm bằng vật liệu inox. Dàn lạnh làm bằng thép không rỉ với các cánh tải nhiệt bằng nhôm thiết kế cho bơm cấp dịch tuần hoàn NH3/R22 bước cánh được thiết kế đặc biệt để tăng hiệu quả truyền nhiệt và vệ sinh dễ dàng. Băng tải bằng inox dạng lưới có kích thước cỡ M8 x 2,5 (bước 8mm và thanh inox cỡ 2,5mm). Chiều cao cho thông sản phẩm khoảng 50mm (tiêu chuẩn 35mm). Vệ sinh các băng tải bằng nước có áp lực do người sử dụng đấu vào hệ thống vòi phun để rửa băng tải và hệ thống xả tuyết để làm sạch dàn. Các bộ phận bên trong máy có thể xịt rửa thủ công bằng nước có pha hóa chất phù hợp. Quạt gió kiểu ly tâm với mô tơ nối trực tiếp, cánh quạt bằng nhôm và lồng dẫn khí vào trong, mô tơ quạt bằng hợp kim nhôm đặc biệt được sơn phủ. Buồng cấp đông được thiết kế với một hoặc nhiều băng tải thẳng xuyên suốt có nhiều cỡ rộng và luồng gió khác nhau. Khu vực mở để tiếp nhận nguyên liệu đầu vào của máy cấp đông có thể thay đổi dễ dàng để phù hợp với độ dày sản phẩm cấp đông. Băng tải được làm bằng thép không rỉ. Các tấm phân phối khí phía bên trên có thể dễ dàng được nâng lên hoặc hạ xuống để vệ sinh thường xuyên và bảo dưỡng cho khu vực tiếp xúc và cấp đông sản phẩm. Dàn lạnh bố trí hở ở cả hai phía để kiểm tra dễ dàng khi dừng máy. Băng tải làm bằng thép không rỉ được thiết kế bằng 1 lớp lưới inox đơn giản, để hạn chế việc sản phẩm kẹt trong quá trình sản xuất. Chuyên ngành Công nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 27 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Bảng điện điều khiển máy cấp đông và điều chỉnh thời gian cấp đông ở mọi chế độ vận hành, vệ sinh xả tuyết dàn lạnh. Việc điều chỉnh nhiệt độ giúp dễ dàng theo dỏi và kiểm soát chất lượng sản phẩm. * Nguyên lý hoạt động Trong suốt thời gian cấp đông, khi sản phẩm di chuyển xuyên qua buồng cấp đông trên những băng chuyền, hàng ngàn tia khí lạnh với tốc độ cao hướng trực tiếp và liên tục lên mặt trên v