TẬN DỤNG PHẾ PHẨM CÁ TRA - BASA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỀN SẢN PHẨM MỚI

GVHD: Ts. Nguyễn Tiến Lực

Nhóm 2

L/O/G/O

TẬN DỤNG PHẾ PHẨM CÁ TRA - BASA

TẬN DỤNG PHẾ PHẨM CÁ TRA - BASA

Mở đầuMở đầu

Theo số liệu của Bộ Thủy sản (MOFI) sản lượng cá Tra và cá Basa Việt Nam vào khoảng 300000 tấn (2004) ,400000 tấn (2005), 825000 tấn (2006) và 1 triệu tấn (2010).

Phần phụ phẩm cá Tra và cá Basa trong chế biến philê (đầu, xương, mỡ cá…) chiếm từ 65 – 70%.

Nhu cầu thị trườngNhu cầu thị trường

Dầu biodiesel

Nguồn dầu mỏ, than đá và khí tự nhiên đều có hạn và với tốc độ sử dụng chúng như hiện nay thì sẽ bị cạn kiệt hoàn toàn vào cuối thế kỷ 21.

Biodiesel là một sự thay thế đầy tiềm năng

Nhu cầu thị trườngNhu cầu thị trườngDầu biodiesel

Ông Trịnh Minh Tú, Giám đốc Cty TNHH Minh Tú - Green Biofuel Co.LTD cho biết: xuất khẩu sang Singapore 200.000 lít/tháng, sau đó sẽ tăng lên 2 triệu lít/năm.

Trong nước: tiêu thụ 400-500 thùng/tháng (18 lít/thùng), mỡ bôi trơn động cơ 10 tấn/tháng.

Nhu cầu thị trườngNhu cầu thị trườngDầu cá:

Con người: 20.000 tấn (2001), 90.000 tấn(2009), 500.000 tấn (2015).

Thức ăn chăn nuôi (2020 ):

Hàm lượng dầu cá 10% thiếu 744.000 tấn

Hàm lượng dầu cá 7,5% thiếu 546.000 tấn

Hàm lượng dầu cá 5% thiếu 318.000 tấn.


Collagen:

Các sản phẩm sữa và đồ uống chứa collagen luôn được người tiêu dùng quan tâm mặc dù giá khá cao.

Sữa đậu nành chứa collagen (nhập khẩu từ Thái Lan) lên đến 7.000 đồng – 7.500 đồng/hộp (150 ml), cao hơn gần gấp đôi so với sữa đậu nành của các doanh nghiệp sản xuất trong nước.


Nước collagen (hương kiwi và cherry) của một doanh nghiệp trong nước sản xuất có giá đến 12.500 đồng/lon 190 ml.

Cà phê đen collagen và cà phê sữa collagen (dành cho người ăn kiêng) thì lên đến 60.000 đồng – 65.000 đồng/hộp 10 gói nhỏ.

Collagen:

Nhu cầu thị trườngNhu cầu thị trườngCollagen:

Giá cá tra đông lạnh xuất khẩu 2-4 USD/kg, giá collagen 25-30 USD/kg giá phụ phẩm cao gấp 8-10 lần giá chính phẩm.

Theo dự báo kết quả kinh doanh nhà máy sản xuất collagen của Vĩnh Hoàn sản lượng 2012 đạt khoảng 1.000 tấn chủ yếu sẽ xuất khẩu sang Mỹ và các nước thuộc Liên minh châu Âu.

L/O/G/O

Cá Tra: Tên tiếng Anh: Shutchi catfish

Tên khoa học: Pangasius hypophthalmus

Thành phần hóa học

Calo

(cal)

Calo từ

chất

béo

Tổng

chất

béo(g

)

Chất

béo

bão

hòa(g)

Chlesterol

(mg)

Natri

(mg)

Protein

(g)

124.5 30.84 3.42 1.64 25.2 70.6 23.42

Tổng quan nguồn gốc nguyên liệu

Cá tra có thân dài, không vẩy, màu đen xám, bụng hơi bạc, miệng rộng và có đôi râu dài. Vây ngực vây lưng có một tia vây cứngĐây là loài cá nhiệt đới nên có thể sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ từ 25-37.



Cá Basa: Tên tiếng Anh: Yellowtail catfish

Tên khoa học: Pangasius bocourti Thành phần hóa học

Protein(%) Lipit (%) Tro (%) Nước(%)

12.2 16.04 18.8 66.8

Ðầu cá ba sa ngắn, hơi tròn, dẹp bằng, trán rộng.Có 2 đôi râu, râu hàm trên bằng chiều dài đầu, râu mép dài tới hoặc quá gốc vây ngực. Mắt to, bụng to, lá mỡ rất lớn, phần sau thân dẹp bên, lưng và đầu màu xám xanh, bụng trắng bạc.


Tổng quan nguồn gốc nguyên liệuTổng quan nguồn gốc nguyên liệu• Da cá • Mỡ cá Tra, Basa• Thành phần chủ yếu của mỡ cá Tra và Basa

Axit béo không no (%) Axit béo no

Cá Tra 57,97 28,87

Cá Basa 64,17 25,30

Tinh chế dầu cá Tinh chế dầu cá

Màu sắc

Mùi vị

Thành phần

Tinh chế dầu cá Tinh chế dầu cá

Lắng, ly tâm

Trung hòa bằng NaOH

Rửa dầu

Khử màu bằng than hoạt tính

Khử mùi băng hơi nước

Dầu cá thô

Làm lạnh

Sấy loại nước

Tách mỡ cứng

Dầu tinh chế

Mỡ cá

Cắt khúc

Làm tan chảy

Tách chiết

Dầu cá thô

Metyl este hóa biodiesel từ mỡ cáMetyl este hóa biodiesel từ mỡ cá

Sơ đồ chung để tổng hợp biodiesel từ dầu, mỡ động thực vật bằng phương pháp trao đổi este có sử dụng xúc tác

Dầu thực vật hoặc mỡ động vật

Rượu

Xúc tác

Rượu thu hồi

Phản ứng Lắng Rửa Tinh chế Sấy khô

Trung hòaChưng cất

Lắng Sấy khôAxit vô cơ

Axit béo


• Cho nguyên liệu và xúc tác vào thiết bị phản ứng dạng khuấy

lý tưởng có gia nhiệt để thực hiện phản ứng trao đổi este.

• Sản phẩm của phản ứng được chuyển sang thiết bị lắng trọng

lực, tại đây sản phẩm tách thành 2 pha.

+ Pha nặng chứa chủ yếu là glyxerin nên được chuyển sang quá

trình thu hồi glyxerin.

+ Pha nhẹ chứa chủ yếu là biodiesel, được bơm vào thiết bị rửa

bằng nước để loại bỏ metanol, glyxerin và các cấu tử tan khác

bị lẫn vào. Nước rửa được đem chưng thu hồi metanol, còn

sản phẩm biodiesel được làm sạch và chuyển sang thiết bị sấy

chân không để sấy khô.

• Công nghệ sản xuất biodiesel có thể thực hiện gián đoạn hoặc

liên tục.


Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng trao đổi este:• Ảnh hưởng của lượng nước và axit béo tự do trong

nguyên liệu• Ảnh hưởng của tốc độ khuấy• Ảnh hưởng của tỷ lệ metanol/dầu (mỡ)• Ảnh hưởng của nhiệt độ• Ảnh hưởng của lượng xúc tác• Ảnh hưởng của thời gian phản ứng

HOẠT HÓA DẦU CÁ LÀM GIÀU DHAHOẠT HÓA DẦU CÁ LÀM GIÀU DHA

Acid docosahexaenoic (DHA) là một acid béo bất bão hòa đa thuộc nhóm Ω-3.

Tác dụng:• Bào thai và trẻ sơ sinh.• Thị giác và màng tế bào.• Thành phần cấu tạo nên màng tế bào chất xám ở vỏ

não.• Bệnh tim mạch.• Bệnh thấp khớp.• Bệnh viêm khớp mãn tính.• Huyết áp và hàm lượng lipid trong huyết tương

HOẠT HÓA DẦU CÁ LÀM GIÀU DHAHOẠT HÓA DẦU CÁ LÀM GIÀU DHASử dụng phương pháp ethanol giải bằng lipase kết hợp chưng cất phân đoạn.

Nguyên tắc:

Thực hiện phản ứng ethanol giải đặc hiệu dầu cá nhờ lipase => acylglycerol (nhiều DHA) và ethyester(nhiều a.béo bão hòa & không bão hòa 1 nối đôi)

Chưng cất phân đoạn thu DHA chứa trong acylglycerol


Sơ đồ quy trình hoạt hóa DHA từ dầu cá


Mỡ cá thô hàm lượng DHA 0,59% => sản phẩm dầu cá

DHA 12,2%.

Thích hợp để bổ sung vào thực phẩm và thực phẩm chức

năng

Phân tích collagen từ da cáPhân tích collagen từ da cáNghiên cứu tách chiết collagen từ

da cá

Ẩm, tro, chất hữu cơ: xác định bằng phương pháp sấy nung đến khối lượng không

đổi

Khảo sát thành phần da cá

Béo: xác định bằng phương pháp soxlet

Hydroxyproline: xác định bằng phương pháp so màu

Các ảnh hưởng của sản phẩm collagen: béo, tạp chất non-

collagen, sắc tố, mùi

Chọn phương pháp xử líLoại béo, tạp chất non-

collagen bằng LasNa1% và NaOH0.5%

Tẩy màu, mùi bằng H2O2% và NaOH 0.01M

Khảo sát thành phần da cá sau xử lí

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách chiết

Chọn thông số tách chiết

Khảo sát quá trình tách chiết

collagen bằng acd acetic

Nhiệt độ: 30C, 100C, 170C

Chế độ: tĩnh, động (tốc độ khấy, tỉ lệ d/D)

Nồng độ: 0.25M, 0.5M, 0.75M, 1M

Tỉ lệ rắn/lỏng; 1/50

Thời gian: 24h

Hiệu suất tách chiết Phân tích hàm lượng hydroxyproline trong dịch chiết

Thu nhận collagen Kết tủa LọcLọc

Ly tâm lọc NaCl 0.9M Bơm chân không

Tinh sạch collagen sau

chiếtThẩm tích Màng cellophan

Tỉ lệ rắn/lỏng trong màng, thời gian, nhiệt độ

Sấy thăng hoa

Tách béo CO2 siêu tới hạn

Khảo sát sản phẩm

Cấu trúc sản phẩm

Thành phần

Chỉ tiêu đánh giá chất lượng biodieselChỉ tiêu đánh giá chất lượng biodiesel

Chỉ tiêu đánh giá Giá trị

Tỷ trọng 0,8 - 0,9

Độ nhớt (40oC, mm2/s) 1,9 - 6,0

Nhiệt độ chớp cháy, oC min 130

Hàm lượng nước, % thể tích max 0,05

Glyxerin tự do, % khối lượng max 0,02

Hàm lượng lưu huỳnh, % khối lượng max 0,05

Hàm lượng photpho, % khối lượng max 0,001

Chỉ số axit, mg KOH/g nhiên liệu max 0,8

Độ ăn mòn tấm đồng (3h, 50oC) < No3

Trị số xetan > 47

Cặn cacbon, % khối lượng < 0,05

Tổng lượng glyxerin, % khối lượng max 0,24

LỰA CHỌN BAO BÌ, NHÃN HIỆULỰA CHỌN BAO BÌ, NHÃN HIỆU

• Dầu biodiesel

Lựa chọn bao bì, nhãn hiệuLựa chọn bao bì, nhãn hiệu


• Các sản phẩm DHA


• Các sản phẩm DHA

Hiệu quả kinh tếHiệu quả kinh tế

ƯU ĐIỂM Trị số xetan cao Giảm lượng các khí phát thải độc hại Khả năng bôi trơn cao nên giảm mài mòn Có khả năng phân hủy sinh học An toàn về cháy nổ tốt hơn Nguồn nguyên liệu cho tổng hợp hóa học Có khả năng nuôi trồng được

Hiệu quả kinh tếHiệu quả kinh tế

ƯU ĐIỂM Đa dạng hóa nền nông nghiệp và tăng thu

nhập ở vùng miền nông thôn Hạn chế nhập khẩu nhiên liệu diesel, góp

phần tiết kiệm cho quốc gia một khoảng ngoại tệ lớn

NHƯỢC ĐIỂM Biodiesel có nhiệt độ đông đặc cao hơn diesel

một ít gây khó khăn cho các nước có nhiệt độ vào mùa đông thấp

HIỆU QUẢ KINH TẾHIỆU QUẢ KINH TẾ

NHƯỢC ĐIỂM Biodiesel có nhiệt trị thấp hơn so với diesel Chi phí sản xuất cao, do đó làm cho giá thành

biodiesel khá cao. Biodiesel thường được sản xuất chủ yếu là theo

mẻ nên năng suất thấp, khó ổn định được chất lượng sản phẩm cũng như các điều kiện của quá trình phản ứng.

Những sản phẩm được tinh chế và hoạt hóa lên là nguyên liệu tốt cho các sản phẩm như sữa,….mang lại giá trị kinh tế cao cho sản phẩm đó và giúp đa dạng hóa sản phẩm

Tình hình sản xuất biodiesel trên thế giớiTình hình sản xuất biodiesel trên thế giới

• Biodiesel bắt đầu được nghiên cứu và sử dụng ở một số nước tiên tiến vào những năm 1980.

• Hiện nay có hơn 28 quốc gia tham gia nghiên cứu, sản xuất và sử dụng biodiesel

Nước Sản lượng

Đức 1.088.000

Pháp 502.000

Italia 419.000

Áo 100.000

Tây Ban Nha 70.000

Đan Mạch 44.000

Anh 15.000

Thụy Điển 8.000

Tổng lượng 2.246.000

Tình hình sản xuất biodisel trong nướcTình hình sản xuất biodisel trong nướcCác nhà khoa học Việt Nam cũng đã bắt tay vào nghiên cứu và sản xuất biodiesel ở phòng thí nghiệm và quy mô sản xuất nhỏ

Nước ta đang có những dự kiến sau: Giai đoạn 2011-2015 Việt Nam sẽ bắt đầu sản xuất phụ

gia và enzyme cũng như các nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu sinh học và mở rộng sản xuất, mở rộng quy mô các nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học

Đến năm 2015, sản lượng ethanol và biodiesel trong nước đạt 250 nghìn tấn, đáp ứng 1% nhu cầu xăng dầu của cả nước. Đến năm 2025, Việt Nam có một ngành công nghiệp nhiên liệu sinh học hiện đại, sản lượng nhiên liệu sinh học đạt 1,8 triệu tấn, đáp ứng 100% nhu cầu của quốc gia về xăng E5 và B5, đáp ứng 5% nhu cầu xăng dầu của cả nước.

Tình hình sản xuất biodisel trong nướcTình hình sản xuất biodisel trong nước

• Dầu sinh học không chỉ được sản xuất từ mỡ cá mà còn từ một số nguyên liệu khác như: Cây Jatropha curcas.L, quả của cây bời lời,….

http://www.khoahoc.com.vn/photos/image/112011/30/xangsinhhoc.jpg

Các sản phẩm có bổ sung colagenCác sản phẩm có bổ sung colagen

Các sản phẩm có bổ sung DHACác sản phẩm có bổ sung DHA

Cám ơn thầy và các bạn đã lắng nghe bài báo cáo của nhóm 2.Chúc các bạn học tốt

Người trình bày:Nguyễn Thị Bảo Khánh

Huỳnh Thị Bích HạnhNguyễn Thị Kim Hương

Phan Thị Bích NgaLâm Nguyễn Duy Anh

Phạm Huyền NgânLê Thị Kiều

Documents

TẬN DỤNG PHẾ PHẨM CÁ TRA - BASA