Báo cáo Quy trình sản xuất dầu cá và ứng dụng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ----¤¤¤¨¨¨¤¤¤---- BÁO CÁO QUY TRÌNH SẢN XUẤT DẦU CÁ VÀ ỨNG DỤNG GVHD: NGÔ THỊ TYNA Họ & tên sinh viên: DƯƠNG THỊ HƯƠNG 12125523 ĐẶNG THỊ MỸ HUYỀN 12125020 NGUYỄN THỊ THU THẢO 12125492 NGUYỄN PHẠM MAI TRINH 12125056 NGUYỄN THỊ DIỆU THƯƠNG 12125086 NGUYỄN HẠ NGUYÊN 12125030 Tp. Hồ Chí Minh, 25 tháng 10 năm 2014 MỤC LỤC Lời mở đầu QUY TRÌNH SẢN XUẤT DẦU CÁ VÀ ỨNG DỤNG TỔNG QUAN Nguyên liệu Dầu cá được chiết xuất từ cá nguyên con hoặc gan của các loại chứa nhiều dầu như cá: hồi, mòi, thu, ngừ và kể cả gan cá mập Nguyên liệu chủ yếu là cá biển vì trong mỡ và gan của chúng chứa nhiều axit béo cần thiết cho cơ thể. Cảm quan Dạng lỏng Màu: Dầu cá thường có màu vàng, tùy thuộc vào nguyên liệu cá có màu sắc đặc trưng khác nhau. Vị: có vị khó chịu. Mùi: thường có mùi riêng và đặc trưng của của cá. Thành phần hóa học Triglixerit : thành phần quan trọng và chủ yếu của dầu cá. Các axit béo tự do: chiếm khoảng 1% đến 10% tùy theo loại dầu. Các axit béo bão hòa như : myristic, palmitic. Các axit béo không bão hòa bao gồm các monounsaturated vàpolysaturated, tiêu biểu nhất là: + Omega3: docosahexaenoic (DHA), eicosapentaennoic (EPA). + Omega6 Các chất hòa tan khác như vitamin A,D,E hay các nguyên tố vi lượng như Mg, Na, P,Zn, Fe : chiếm từ 0.2% đến 1%. Ngoài ra còn có các yếu tố siêu vi lượng có tỷ lệ nhỏ trong giới hạn cho phép không gây nguy hại cho sức khỏe : As, Cd, Hg, Pb. CÔNG DỤNG Dầu cá giúp phòng ngừa bệnh tim mạch: không chỉ hỗ trợ giảm triglyceride, choleterlol và xơ cứng động mạch mà còn ngăn ngừa loạn nhịp tim. Dầu cá được chúng minh hiệu quả chống ba dạng ung thư phổ biếnnhư: ung thư vú, đại tràng, tuyến tiền liệt. Omega3 giúp nuôi dưỡng tế bào khỏe mạnh bình thường không bị đột biến biển các khối ung thư và ngăn chặn sự phát triển vô ích của tế bào. Omega3 trong dầu cá bảo vệ mắt không bị thoái hóa hoàng điễm và giảm nguy cơ mắc hội chứng khô mắt Omega3 giữ độ ẩm trong tế bào, sản sinh ra collagen hạn chế nếp nhăn, chống đông máu, nuôi dưỡng tóc, giúp hạ huyết áp và giảm đau. Ngoài ra thành phần EPA và DPA có trong dầu các giúp hỗ trợ đều trị béophì,người bị trầm cảm do có nồng độ EPA thấp, rất tốt cho phụ nữ mang thai vì DHA hộ trợ phát triển trí não và mắt của thai nhi. Dầu cá giúp tăng cường trí nhớ, tư duy và độ tập trung. Ngoài ra, dầu cá tăng cường lưu thông máu, tác động đến hóc-môn, hệ miễn dịch và thậm chí là chức năng não bộ. QUY TRÌNH SẢN XUẤT DẦU CÁ : CÁ Bà NGHIỀN DỊCH ÉP ÉP CÁ CHÍN NƯỚC NẤU NẤU CHÍN LƯỢC THÔ XÁCC DỊCH ÉP LẮNG DỊCH ÉP CẶN TÁCH PHA PHA NƯỚC PHA DẦU NướcBAY HƠI TÁCH PHA SẤY LÀM LẠNH BỘT CÁ XAY NƯỚC RỬA DẦU CÁ NGHIỀN Nguyên liệu được nghiền nhỏ . Mục đích: phá vỡ màng tế bào, tạo điều kiện cho quá trình nấu chín nhiệt có thể dễ truyền vào bên trong. Hình 1: Máy nghiền Cấu tạo của máy nghiền: Nó bao gồm một cánh quạt bằng dao so le và hệ thống một hàng dao cố định. GIA NHIỆT Nguyên liệu được nấu chín ở nhiệt độ cao, dưới tác dụng của nhiệt độ thì cấu trúc cơ thịt bị phá vỡ tạo ra 3 pha: rắn ,nước và dầu tạo điều kiện cho khâu ép. Mục đích của quá trình để giải phóng dầu từ các nơi chứa chất béo của cá. Diệt khuẩn gây thối. Gia nhiệt là một hoạt động đòi hỏi chính xác trong sản xuất và đôi khi rất khó kiểm soát. Nguyên liệu nấu chín có thể được ép dễ dàng phụ thuộc vào chất lượng của cá và các điều kiện của quá trình.Gia nhiệt thường được thực hiện ở 95°-100°C trong vòng 15 đến 20 phút. Gia nhiệt tốt sẽ tạo điều kiện cho khả năng ép tốt dẫn đến tách được lượng dịch ép chính xác, đặc biệt là đối với các loài cá béo.Có thể phục hồi hiệu quả dầu và cho bột cá với hàm lượng chất béo thấp. Hình 2: Máy gia nhiệt Gia nhiệt được thực hiện trong một nồi 2 vỏ vá đun nóng gián tiếp.Bếp được thiết kế như một hình trụ dài có vỏ gia nhiệt trong suốt và được làm nóng bằng hơi cánh quạt, được thiết kế như một băng tải trục vít với các khay rỗng. Nồi nấu được trang bị vỏ trong suốt để dễ kiểm tra và làm sạch với một hệ thống vòi phun thổi hơi nước trực tiếp.Nồi nấu có thể được cung cấp thiết bị tự động để điều khiển nhiệt độ,điều khiển mức cung cấp nguyên nguyên liệu, thiết bị điều khiển xả (đó là cần thiết đặc biệt để xử lý nguyên liệu mềm) và một hệ thống để thu thập vật lạ nặng như đá và sắt vụn. Bếp thường có sẵn các kích cỡ mà có thể xử lý từ 16 tấn đến 1600 tấn nguyên liệu mỗi ngày. THOÁT NƯỚC NẤU Một sản phẩm khác của quá trình gia nhiệt là nước nấu có chứa dầu và ở một mức độ lớn có thể được lấy ra khỏi chất rắn bởi qua trình thoát nước đơn giản.  Loại bỏ các chất lỏng được thực hiện tiếp tục bằng cách xử lý tiếp trong máy ép, máy ly tâm hoặc cả hai. Để tạo thuận lợi cho quá trình ép, giải phóng chất lỏng trong nồi nấu được lấy từ những xác cá đông tụ trong một băng tải lọc hoặc trong bộ tải rung. Hình 3: băng tải lọc Hình 3 cho thấy một băng tải lọc được đặt nghiêng giữa nồi và báo chí. Nó được thiết kế theonguyên tắc giống như của một băng tải vít trừ phần cuối gần với nồi nấu hơn và được trang bị một lưới lọc có thế dễ dàng thay thế. Lỗ lọc có thể được yêu cầu với các kích thước khác nhau tùy theo từng loại cá. Hình 4: Bộ tải rung Hình 4 cho thấy một bộ tải rung. Nguyên tắc hoạt động: vật liệu nấu chín chuyển đến túi lọc được giữ lại và bị rung động bởi một động cơ điện. Pha lỏng đi qua các lỗ lọc trong khi pha rắn được rung dọc theo bề mặt của bộ lọc vào một đầu ra. ÉP Mục đích của quá trình này là ép ra chất lỏng (gồm dầu và nước) từ các pha rắn (xác cá). Điều này không những giúp nâng cao sản lượng dầu và chất lượng của bột cá mà còn để làm giảm độ ẩm của bánh cá càng nhiều càng tốt, do đó làm giảm tiêu thụ nhiên liệu của máy sấy và nâng cao năng suất Phần xác cá có thể chứa đến 50% là nước. Được đánh tơi ra và sấy khô đến độ ẩm 8-10% cuối cùng xay thành bột cá. Quá trình ép thường sử dụng máy ép có trục xoắn đôi. Ngày nay máy ép hiện đại là các thiết bị khử nước rất hiệu quả, năng suất bánh cá với độ ẩm thấp 50%. Hình 5: Máy ép trục xoắn đôi Nguyên tắc hoạt động của máy: ép được thực hiện trong một buồng ép bao gồm hai hình trụ rỗng ăn khớp vào nhau. Các thành xi lanh được thiết kế làm bệ đỡ cho các tấm lọc được làm từ thép không gỉ. Các vít xoay theo hướng ngược lại nhau.Nguyên liệu được cho vào nơi các trục nhỏ hơn và được ép ở các trục lớn hơn. Như vậy, không gian cho các nguyên liệu giảm dần và pha lỏng được ép ra ngoài qua các tấm lọc xung quanh các đinh ốc. LY TÂM THAY CHO ÉP Ly tâm là một phương pháp được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp bột cá và dầu cá. Với sự phát triển của máy ly tâm có thể xử lý các nguyên liệu có hàm lượng chất rắn ở mức cao, nó sử dụng decanters thay vì ép để tách các chất rắn ra khỏi chất lỏng trong cá nấu chín. Ưu điểm : Ly tâm là một quá trình đơn giản Ly tâm là một phương pháp được biết là tốt hơn và kiểm soát được nhiều hơn so với cách ép và lọc.  Ly tâm được thực hiện nhanh hơn rất nhiều so với ép và làm giảm đáng kể tải nhiệt trên các nguyên liệu. Lợi thế quan trọng nhất của các máy ly tâm là có thể xử lý các vật liệu mềm mà quá trình ép sẽ rất khó thực hiện.mặt khác, máy li tâm sẽ dễ dàng vệ sinh tốt và các thao tác rửa đơn giản hơn. Khuyết điểm: các máy ly tâm sẽ cho ra các chất rắn với độ ẩm cao hơn so với ép. Điều này làm gia tăng tiêu thụ nhiên liệu đối với các hoạt động làm sấy.hơn nữa nó có xu hướng sản xuất nhiều nhũ tương,cặn bụi gây khó khăn trong việc tách tiếp theo của dầu, nước trong pha lỏng. Máy móc có bình lắng thay vì ép đang được hoạt động ở nhiều nơi trên thế giới với năng suất trung bình hoặc nhỏ từ 12 - 300 tấn nguyên liệu mỗi ngày. Hình 6: Decanters PHÂN TÁCH DỊCH ÉP Dịch ép trước khi lọc bao gồm nước, dầu và chất khô. Hàm lượng dầu có liên quan đến tỷ lệ dầu trong cá.Lượng chất khô thay đổi theo kích thước, chất lượng của cá, mức độ xử lý cơ học, quá trình nghiền và nấu chín trước đó. Lượng dịch ép cũng sẽ thay đổi theo tính chất, chất lượng của nguyên vật liệu và đặc biệt là gia tăng xúc tiến autolysis (tự thủy phân) của cá. Trong điều kiện trung bình người ta có thể ước tính số lượng dịch ép khoảng 70% nguyên liệu,còn lại 30% là bã ép. Sự phân tách giữa ba thành phần dịch ép là cặn dầu, dầu và nước được dựa trên trọng lượng riêng khác nhau của chúng.Sau một thời gian ở trong bể chứa, dịch ép phân thành ba lớp: cặn dầu ở phía dưới, ở giữa là nước và dầu ở phần trên.Trong những ngày đầu sản xuất dầu cá, phương pháp này thường được sử dụng.Tuy nhiên nó có nhiều hạn chế như năng suất kém, phân tách dầu không sạch và hiệu suất chậm. Với lượng dịch ép khi xử lý bằng ly tâm thì thu được vài ngàn lần so với khi phân tách truyền thống và quá trình tách bây giờ có thể được thực hiện chỉ trong vài giây. Một điều kiện quan trọng để quá trình tách có hiệu quả là nhiệt độ cao,dịch ép cần được làm nóng đến 90-95°C trước khi cho vào các máy ly tâm để loại bỏ bã cặn cũng như để tách dầu và nước. Hình 7 : Self-cleaning disc centrifuge Hình 7 cho thấy nguyên tắc của đĩa ly tâm tự làm sạch dạng đĩa. Các thành phần chính của phễu là một chồng đĩa hình nón nằm chồng lên nhau với khoảng cách 0.5 đến 2 mm. Các đĩa đều có khoan lỗ để chất lỏng ở đivào khe hở giữa các dĩa.Chất lỏng được đưa vaò từ một ống điều khiển (l).Dầu sẽ di chuyển dọc theo đĩa về giữa và thải qua các lỗ hổng trong các đai ốc (3). Pha nước sẽ dịch chuyển về phía biên, thải ra phía sau tấm phân tách thông qua sự điều chỉnh vành khung(4).Bã được tách dọc theo rìa phễu và được thải ra thông qua rãnh phễu vào cột dốc một cách đều đặn (2).Máy ly tâm có sẵn với các năng suất khác nhau từ 500-25000lít/h. 7. TÁCH PHA LẦN 2 Tinh luyện dầu được thực hiện trong thiết bị đặc biệt, là giai đoạn nhà máy thực hiện trước khi dầu được bơm vào lưu trữ. Tinh luyện sử dụng nước nóng, loại bỏ các tạp chất từ dầu vì thế đảm bảo sự ổn định trong quá trình lưu trữ. Các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình ly tâm : Hiệu quả của sự phân tách phụ thuộc vào thiết kế và chế độ hoạt động của máy ly tâm. Tốc độ tách phụ thuộc vào sự vận động của các hạt và lực ly tâm. Sự dịch chuyển phụ thuộc vào đặc tính vật liệu, chẳng hạn như độ nhớt, trọng lượng riêng, phụ thuộc vào nhiệt độ dầu. Theo đó, kiểm soát nhiệt độ tốt là cần thiết, nhiệt độ của dầu nên được duy trì ở khoảng 95℃, nhưng không thấp hơn 90℃. BAY HƠI NƯỚC Khi quá trình phân tách đã tách dầu và chất cặn ra từ dịch ép, ta còn lại là pha nước . Trong thực tế, ước tính hàm lượng pha nước chiếm khoảng 65% trong nguyên liệu thô. Ngoài nước pha nước còn gồm các thành phần sau : protein hòa tan, protein không hòa tan, vitamin,dầu còn lại là amin / ammoniac. Hàm lượng dầu còn lại sẽ phụ thuộc vào hiệu suất của quá trình tách và càng thấp càng tốt, nhưng chắc chắn dưới 1%.Các thành phần khác gọi là vật chất khô, chiếm từ 5-6% đối với cá tươi, và gần 20% của bột cá. Những con số này minh họa rõ tầm quan trọng của sự thu hồi các chất rắn hòa tan trong pha nước. Để thu hồi các chất rắn trong pha lỏng, người ta cho bay hơi nước và sau đó là sấy.  Hình 8: Thiết bị bay hơi nước Quadruple Hình 8 cho thấy một thiết bị bay hơi nước có năng suất tăng gấp bốn lần. Hệ thống này làm việc theo các công đoạnI-II-III-IV. Pha lỏng được đưa liên tục đến giai đoạn I và dần dần tập trung vào các giai đoạn II, III và IV theo thời gian. Hơi nước trực tiếp từ thiết bị bay hơi cung cấp nhiệt và trao đổi nhiệt cho giai đoạn đầu tiên, trong khi hơi thoát ra từ giai đoạn này được sử dụng để làm nóng trong lần thứ hai. Hơi từ giai đoạn thứ hai được sử dụng trong giai đoạn III và như vậy cho đến đến giai đoạn IV. Hơi nước từ giai đoạn cuối cùng thường được cô đọng trong một tháp ngưng tụ, nhưng nó cũng có thể được sử dụng ví dụ: để làm nóng nguyên liệu. 9. SẤY Mục đích của quá trình sấy là để chuyển đổi hỗn hợp ướt, không ổn định của bánh cá, cặn dầu,cô đặc thành bột cá khô và ổn định. Trong thực tế, sấy có nghĩa là làm cho độ ẩm của bột cá dưới 12%, được coi là đủ thấp. Sấy được thực hiện bằng cách nung nóng nguyên liệu đến một nhiệt độ mà tốc độ bốc hơi của nước được coi là đạt yêu cầu. Tăng nhiệt độ sẽ đẩy nhanh quá trình sấy. Tuy nhiên, giới hạn nhiệt độ phải được đảm bảo từ 70℃-80℃ để tránh giảm chất lượng đặc biệt là protein. Việc lựa chọn các loại máy sấy phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố, ví dụ: Bản chất của vật liệu được sấy khô Tiết kiệm nhiên liệu Bố trí thiết bị Công suất thiết bị Xem xét mùi Hai nguyên tắc chính của sấy là dùng nhiệt trực tiếp và gián tiếp làm khô hơi nước. Hình 9: Máy sấy quay bắn trực tiếp Nguyên tắc hoạt động: máy quay với tốc độ vòng khoảng 1 m / s.Ngăn hình trụ được trang bị với các khay ngang và xoắn là nơi cung cấp tầng và rung động tốt của nguyên liệu cá, là một phần lớn diện tích tiếp xúc giữa cá và không khí, theo đó sự khử nước khử nước đạt hiệu quả.  Do sản lượng cá đánh bắt theo mùa lớn và phải được xử lý trong thời gian tương đối ngắn nên đã cho ra đời máy sấy có kích thước lớn trong ngành công nghiệp có khả năng xử lý lên đến 1000 tấn nguyên liệu mỗi ngày. NHỮNG LƯU Ý KHI BẢO QUẢN VÀ SỬ DỤNG DẦU CÁ Bảo quản Bảo quản trong điều kiện nhiệt độ mát mẻ, thích hợp nhất là trong ngăn mát của tủ lạnh. Bởi ánh nắng, ánh sáng và oxy là những yếu tố khiến cho các loại dầu cá trở nên dễ bị hỏng và vô tác dụng. Bảo quản trong các chai có màu sẫm nhằm hạn chế các ảnh hưởng của tia xúc tác các phản ứng ôi hóa. Sử dụng Đúng thời điểm: Dầu cá là dạng vitamin, tan trong dầu, chúng chỉ được hấp thu tốt nhất khi có dung môi phù hợp. Do đó, nên uống dầu cá sau bữa ăn, lượng chất béo trong cơ thể chính là dung môi thuận lợi để kích thích khả năng hấp thụ chất từ viên dầu cá. Đúng liều lượng: Cần tuân theo đúng liều lượng quy định của bác sĩ, đặc biệt là những người dễ bị dị ứng, có các bệnh về tim mạch... Dầu cá chứa nhiều vitamin A, nếu không hấp thụ hết sẽ tích luỹ trong cơ thể và có thể gây ngộ độc. Đúng đối tượng: Nhóm đối tượng cần bổ sung dầu cá là: Người ăn chay trường, người cao tuổi, phụ nữ có thai, cho con bú (sau sinh 1 tháng), người nghiện rượu... Trẻ bị suy dinh dưỡng, chậm lớn, hoặc trẻ hay khóc về đêm. Những người da, tóc khô, quáng gà, người làm việc nhiều với máy tính, hay buồn ngủ, mỏi mắt, khô mắt, mắc bệnh thấp khớp, viêm khớp có các bệnh liên quan đến tim mạch. Phụ nữ mangthai khi sử dụng dầu cá cần có sự chỉ dẫn cụ thể của bác sĩ. Tuy nhiên, liều lượng uống không được quá 5.000 IU vitamin A/ngày.  Người bị dị ứng với cá cần cẩn thận khi dùng dầu cá vì có thể bị nôn, tiêu chảy... KẾT LUẬN Dầu cá là một loại thực phẩm rất tốt cho sức khỏe của chúng ta.Vì thế ta nên sử dụng một cách đúng đắn cũng như tránh lạm dụng để phát huy công dụng của chúng. TÀI LIỆU THAM KHẢO dung-cua-dau-ca-post127126.gd