Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp tập trung giải quyết yêu cầu kiểm soát chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm trong chuỗi cung ứng thịt gia cầm công nghiệp tại Việt Nam. Theo số liệu của Cục Thú y năm 2016 được trích dẫn trong công trình, toàn quốc có 28.285 điểm giết mổ gia súc, gia cầm nhưng phần lớn hoạt động ở quy mô nhỏ lẻ, hộ gia đình, dẫn đến tình trạng vi phạm quy định vệ sinh thú y và an toàn thực phẩm diễn ra phổ biến. Trong khi đó, thịt gà là nguồn cung cấp protein động vật quan trọng, giàu năng lượng, chứa nhiều khoáng chất và vitamin (A, B1, B2, C, E, Canxi, Phốt pho, Sắt). Đặc biệt, thịt ức gà có hàm lượng chất béo thấp (dưới 3g/100g), chủ yếu là chất béo bão hòa đơn và không chứa chất béo chuyển hóa (transfats), phù hợp với thị hiếu tiêu dùng hiện đại nhằm hạn chế nguy cơ gia tăng cholesterol xấu (LDL) và bệnh tim mạch. Tuy nhiên, thịt tươi sau giết mổ là môi trường nhạy cảm, dễ bị biến chất do nhiễm vi sinh vật nội sinh lẫn ngoại sinh. Việc áp dụng công nghệ làm lạnh nhanh bằng không khí ngay sau giết mổ là biện pháp kỹ thuật then chốt để ức chế vi sinh vật và duy trì chất lượng cảm quan ban đầu.

Mục tiêu nghiên cứu được xác định gồm 4 nội dung cụ thể:

  1. Tìm hiểu chung về Tổng công ty Cổ phần Chăn nuôi C.P. Việt Nam.
  2. Tìm hiểu chung về Nhà máy chế biến sản phẩm thịt Hà Nội.
  3. Tìm hiểu và trực tiếp tham gia dây chuyền sơ chế gà sạch tại Nhà máy chế biến sản phẩm thịt Hà Nội.
  4. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ làm mát và thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm thịt gà.

Nhiệm vụ và yêu cầu nghiên cứu bao gồm:

  1. Thu thập, mô tả, tổng hợp thông tin về Tổng công ty Cổ phần Chăn nuôi C.P. Việt Nam và Nhà máy chế biến sản phẩm thịt Hà Nội.
  2. Quan sát và trực tiếp tham gia vào dây chuyền sơ chế gà sạch khép kín tại nhà máy.
  3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ làm mát và thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm thịt gà.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Giống gà thịt cao sản Arbor Acres có nguồn gốc từ Mỹ, nuôi theo mô hình khép kín 3F (Feed – Farm – Food) của Công ty Cổ phần Chăn nuôi C.P. Việt Nam.
  • Phạm vi không gian: Nhà máy chế biến sản phẩm thịt Hà Nội (Lô CN-B3, Khu công nghiệp Phú Nghĩa, xã Phú Nghĩa, huyện Chương Mỹ, TP. Hà Nội).
  • Phạm vi thời gian: Thực hiện từ tháng 12/2015 đến tháng 5/2016.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên nền tảng kiến thức công nghệ chế biến và bảo quản thịt gia cầm, lý thuyết vi sinh vật học thực phẩm và các tiêu chuẩn kiểm nghiệm quốc gia. Nghiên cứu tập trung vào đặc tính sinh học của các nhóm vi sinh vật chỉ thị vệ sinh và vi sinh vật gây bệnh phổ biến trong thịt tươi: Salmonella, Escherichia coli, nhóm vi khuẩn Coliforms, Staphylococcus aureus và tổng vi sinh vật hiếu khí. Đồng thời, cơ sở lý thuyết phân tích các hiện tượng ươn hỏng của thịt như sinh nhớt bề mặt (do enzyme protease phân giải protein), lên men chua (do vi khuẩn lactic, nấm men), thối rữa hiếu khí/kỵ khí (do vi khuẩn hiếu khí oxy hóa protein hoặc vi khuẩn Clostridium xâm nhập từ đường ruột), biến màu và hóa mốc (do Mucor, Aspergillus).

Về giải pháp kỹ thuật, tác giả tổng quan hệ thống làm lạnh bằng không khí sử dụng môi chất lạnh NH3 trong phòng kín thông qua chu trình nén - ngưng tụ - tiết lưu - bay hơi thu nhiệt, đồng thời so sánh trực tiếp với phương pháp làm mát bằng nước muối đá:

Tiêu chí so sánh Hệ thống làm lạnh bằng không khí (Môi chất NH3) Hệ thống làm lạnh bằng nước muối đá
Ưu điểm - Làm lạnh nhanh hơn, sâu hơn.
- Nhiệt phân bố đều khắp thân thịt.
- Thân thịt treo trên móc riêng biệt, giảm thiểu khả năng lây nhiễm chéo.
- Hiệu suất làm việc lớn, thích hợp cho nguyên liệu kích thước lớn.
- Môi chất NH3 không gây phá hủy tầng ozon và không gây hiệu ứng nhà kính.
- Không gây độc hại trong môi trường vận hành.
- Chi phí đầu tư và vận hành ban đầu thấp.
- Thích hợp cho các quy mô sản xuất nhỏ.
Nhược điểm - Khí NH3 có tính độc, ăn mòn kim loại màu, khó phát hiện khi rò rỉ.
- Tiêu tốn năng lượng điện lớn.
- Không phù hợp cho quy mô nhỏ lẻ hoặc kho bảo quản thương mại thông thường.
- Thời gian làm lạnh kéo dài.
- Dễ xảy ra lây nhiễm chéo do tiếp xúc trực tiếp giữa các thân thịt hoặc qua môi trường nước làm lạnh.
- Giới hạn ở nguyên liệu có kích thước và khối lượng nhỏ.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành bằng cách lấy các mẫu thịt đùi gà tươi ngay sau giết mổ và sau làm mát (khối lượng mẫu từ 200g – 500g), đóng gói hút chân không (độ chân không đạt 760 mmHg) và chuyển về phòng thí nghiệm để kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh vật và cảm quan. Mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần:

  • Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trước làm lạnh (38 – 41°C) và sau làm lạnh (0 – 4°C) đến các chỉ tiêu vi sinh vật.
  • Thí nghiệm 2: Đánh giá ảnh hưởng của thời gian bảo quản (ở nhiệt độ 0 – 4°C tại các mốc 3 ngày, 6 ngày và 8 ngày) đến mật độ vi sinh vật.
  • Phương pháp phân tích vi sinh vật tuân thủ nghiêm ngặt các Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN):
    • Tổng vi sinh vật hiếu khí: TCVN 4884:2005 (nuôi cấy trên môi trường thạch dinh dưỡng ở 30 ± 1°C trong 48 – 72 giờ).
    • Định lượng Coliforms: TCVN 4882:2007 (cấy trên môi trường Violet Red Bile Agar - VRB, ủ ở 37°C trong 24 giờ).
    • Định lượng Escherichia coli: TCVN 6846:2007 (cấy trên môi trường Trypton-Bile-Glucuronide - TBX, ủ ở 44°C trong 18 – 24 giờ, đếm khuẩn lạc dương tính với β-glucuronidase).
    • Định lượng Staphylococcus aureus: TCVN 4830-2:2005 (cấy trên môi trường chọn lọc, ủ ở 35 – 37°C trong 24 – 48 giờ, xác nhận bằng phản ứng đông tụ huyết tương - coagulase).
    • Phát hiện Salmonella: TCVN 4829:2005 (quy trình 4 bước: tăng sinh sơ bộ không chọn lọc, tăng sinh chọn lọc, đổ đĩa nhận dạng và khẳng định sinh hóa).
  • Đánh giá cảm quan chất lượng thịt: TCVN 7046:2009 (kiểm tra trạng thái đàn hồi, độ khô bề mặt, cấu trúc vết cắt, màu sắc và mùi đặc trưng).
  • Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Microsoft Excel để tính toán giá trị trung bình từ các lần lặp lại. Mật độ vi sinh vật (CFU/g) được tính toán theo công thức chuẩn:

$$\bar{N} = \frac{\sum C}{v \cdot (n_1 + 0{,}1 \cdot n_2) \cdot f_1}$$

Trong đó: $\sum C$ là tổng số khuẩn lạc đếm được trên tất cả các đĩa được chọn; $n_1$ là số đĩa ở độ pha loãng thứ nhất; $n_2$ là số đĩa ở độ pha loãng thứ hai; $f_1$ là hệ số pha loãng thứ nhất; $v$ là thể tích dịch cấy cho vào mỗi đĩa.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Phần này trình bày tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh ngành chăn nuôi gia cầm phát triển nhanh nhưng công tác giết mổ tại Việt Nam còn phân tán, tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn thực phẩm. Tác giả khẳng định giá trị dinh dưỡng cao của thịt gà công nghiệp, đồng thời xác lập mục đích, yêu cầu nghiên cứu và nêu rõ ý nghĩa khoa học (hệ thống hóa kiến thức, đánh giá hiệu quả kiểm soát vi sinh bằng làm lạnh không khí) cũng như ý nghĩa thực tiễn sản xuất tại Nhà máy chế biến sản phẩm thịt Hà Nội.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Tác giả tổng thuật các tài liệu trong và ngoài nước về ngành gia cầm:

  • Sản lượng thịt gia cầm toàn cầu tăng từ 40,937 triệu tấn (1990) lên 91,308 triệu tấn (2009), trong đó thịt gà chiếm 79,586 triệu tấn (tăng trưởng 125,2%). Dự báo của FAO đến năm 2019 mức tiêu thụ thịt gia cầm toàn cầu đạt 15,5 kg/người/năm (Việt Nam đạt 6,3 kg/người/năm).
  • Đặc điểm nguyên liệu gà thịt Arbor Acres: Sinh trưởng nhanh, tỷ lệ nuôi 49 ngày tuổi đạt trọng lượng 2,5 kg (con trống) và 2,3 kg (con mái), tiêu tốn thức ăn 2,1 – 2,2 kg/kg tăng trọng; tỷ lệ thịt lườn đạt 16 – 17%, thịt đùi đạt 15 – 16% so với khối lượng thịt xẻ; mật độ nuôi chuồng lạnh 15 – 16 con/m².
  • Hệ thống thiết bị cơ giới hóa trên dây chuyền sơ chế: Mô tả cấu tạo, nguyên lý vận hành và hiệu suất của máy đánh lông (hiệu suất 95%), máy đục hậu môn (95%), máy rạch bụng (95%), máy moi lòng (gồm 24 thanh moi bằng piston, hiệu suất 98%), máy làm lạnh không khí, máy hút chân không buồng kín (760 mmHg, điều khiển PLC), và máy dò kim loại sóng đôi (tần số riêng cho kim loại nhiễm từ Fe và không nhiễm từ SUS, tốc độ băng tải 10 – 91 m/phút).
  • Tiêu chuẩn phân loại các mặt hàng bán thành phẩm: Đùi góc tư, má đùi, cánh nguyên con, cánh giữa, ức phi lê, xương gà, gà bọng nguyên con, gà 9 miếng và gà 6 miếng.
  • Đặc tính sinh học của hệ vi sinh vật thực phẩm và cơ chế tác động của nhiệt độ thấp trong việc kìm hãm sinh độc tố và ươn hỏng thịt.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết đối tượng gà Arbor Acres, địa điểm thực hiện tại Nhà máy Chế biến sản phẩm thịt Hà Nội (KCN Phú Nghĩa) và khung thời gian từ 12/2015 đến 5/2016. Chương này mô tả thiết kế các nội dung nghiên cứu, phương pháp lấy mẫu thịt đùi, bố trí thí nghiệm theo dõi vi sinh vật trước/sau làm mát và theo thời gian bảo quản (3, 6, 8 ngày ở 0 – 4°C), cùng các công thức tính toán và quy trình phân tích chỉ tiêu vi sinh theo TCVN 4884:2005, TCVN 4882:2007, TCVN 6846:2007, TCVN 4830-2:2005, TCVN 4829:2005 và cảm quan theo TCVN 7046:2009.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu

Nội dung chương 4 trình bày các kết quả khảo sát và thực nghiệm:

  • Lịch sử phát triển của C.P. Việt Nam từ năm 1988 đến khi đưa Nhà máy Chế biến sản phẩm thịt Hà Nội vào vận hành thương mại từ tháng 4/2012; cơ cấu tổ chức quản lý chất lượng QA/QC theo tiêu chuẩn ISO 9001:2008 và HACCP.
  • Quy định vệ sinh công nghiệp: Công nhân được khám sức khỏe định kỳ 6 tháng/lần; quy trình rửa tay 8 bước, mặc bảo hộ 10 bước; sát trùng tay bằng cồn 70°, lội qua bể dung dịch Chlorine nồng độ 100 – 200 ppm (độ sâu mực nước 10 cm).
  • Sơ đồ quy trình công nghệ 14 bước: Treo gà -> Giật điện -> Cắt tiết -> Chần gà -> Đánh lông -> Dứt đầu, cắt chân -> Đục hậu môn -> Rạch bụng -> Moi lòng -> Đục diều -> Hút phổi sót -> Rửa gà -> Làm lạnh gà -> Pha lóc gà -> Bao gói.
  • Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật công đoạn: Bảng theo dõi thời gian chảy tiết, thời gian chần gà, kiểm tra hiệu suất máy đánh lông, ghi nhận các sự cố kỹ thuật thường gặp (rách da, sót lông, dập nát thịt, đứt đùi) và biện pháp khắc phục tại chuyền.
  • Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ làm mát và thời gian lưu trữ đến sự biến đổi của các chỉ tiêu vi sinh vật và cảm quan của thịt đùi gà.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng hợp các phát hiện chính từ quá trình khảo sát dây chuyền sản xuất và kết quả thực nghiệm đánh giá chất lượng sản phẩm thịt gà; đưa ra các kiến nghị cụ thể nhằm hoàn thiện công tác quản lý chất lượng, giảm thiểu sự cố kỹ thuật và nâng cao hiệu quả bảo quản tại nhà máy.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã ghi nhận và tổng hợp các kết quả thực tế từ dây chuyền sản xuất và số liệu thực nghiệm:

  • Đã khảo sát và chuẩn hóa các thông số kỹ thuật trên dây chuyền giết mổ tự động: Hiệu suất máy đánh lông đạt 95%, máy đục hậu môn đạt 95%, máy rạch bụng đạt 95%, máy moi lòng 24 thanh đạt 98%.
  • Xác lập quy chuẩn chất lượng cảm quan và phân loại cơ học cho các nhóm sản phẩm gia cầm pha lóc (đùi góc tư, cánh nguyên, ức phi lê, gà bọng, gà 6 miếng, gà 9 miếng).
  • Khẳng định vai trò của công nghệ làm lạnh không khí sử dụng môi chất NH3: Giúp hạ nhiệt độ thân thịt nhanh chóng từ dải thân nhiệt sau giết mổ (38 – 41°C) xuống dải nhiệt độ an toàn (0 – 4°C), tạo ra sự suy giảm và ức chế rõ rệt mật độ tổng vi sinh vật hiếu khí, Coliforms, E. coli, S. aureus và đảm bảo âm tính với Salmonella.
  • Ghi nhận diễn biến chất lượng trong thời gian bảo quản thịt ở 0 – 4°C: Duy trì các chỉ tiêu cảm quan đạt chuẩn theo TCVN 7046:2009 (mặt cắt mịn, độ đàn hồi tốt, không nhớt, màu sắc và mùi đặc trưng) trong các mốc theo dõi 3 ngày và 6 ngày; đồng thời cung cấp số liệu thực tế phục vụ kiểm soát điểm tới hạn (CCP) của quy trình HACCP tại doanh nghiệp.

Đóng góp của đề tài:

  • Đề tài cung cấp bức tranh hoàn chỉnh về quy trình vận hành thực tế của một dây chuyền giết mổ gia cầm khép kín quy mô công nghiệp tại Việt Nam.
  • Đưa ra các giải pháp khắc phục sự cố kỹ thuật thường gặp trên dây chuyền (như điều chỉnh nhiệt độ - thời gian chần để tránh rách da khi đánh lông, hiệu chỉnh dao cắt cơ học để hạn chế dập nát và vỡ nội tạng).
  • Cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm đối chứng giữa quy chuẩn kiểm nghiệm TCVN với các chỉ tiêu kiểm soát nội bộ của nhà máy.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của đề tài: Các nội dung khảo sát và thực nghiệm chỉ thực hiện giới hạn trên giống gà thịt Arbor Acres tại một cơ sở sản xuất duy nhất là Nhà máy chế biến sản phẩm thịt Hà Nội (Chương Mỹ, Hà Nội) trong khoảng thời gian từ tháng 12/2015 đến tháng 5/2016. Dữ liệu thực nghiệm tập trung vào mẫu thịt đùi gà trong điều kiện bao gói hút chân không và làm mát ở dải nhiệt độ 0 – 4°C.
  • Hướng mở rộng nghiên cứu: Cần tiếp tục theo dõi các chỉ tiêu hóa lý (sự biến đổi pH, hàm lượng NH3, chỉ số peroxide của chất béo) song song với các chỉ tiêu vi sinh vật trong thời gian bảo quản kéo dài hơn; đồng thời mở rộng nghiên cứu đánh giá trên các phần thịt pha lóc khác nhau (ức phi lê, cánh, phụ phẩm) hoặc các chế độ bao gói cải tiến (bao gói khí điều chỉnh MAP).

Giá trị tham khảo

  • Đối với sinh viên và học viên chuyên ngành Công nghệ thực phẩm, Đảm bảo chất lượng & An toàn thực phẩm, Công nghệ sinh học và Chăn nuôi - Thú y: Khóa luận là tài liệu tham khảo chi tiết về sơ đồ công nghệ, kết cấu và nguyên lý vận hành của các thiết bị giết mổ gia cầm tự động công nghiệp.
  • Đối với cán bộ kỹ thuật, nhân viên QA/QC tại các nhà máy chế biến thịt: Công trình cung cấp quy chuẩn kiểm soát vệ sinh cá nhân, nồng độ hóa chất khử trùng (Chlorine 100 – 200 ppm), các bước phân tích vi sinh vật theo bộ TCVN tương ứng và phương pháp xử lý các sự cố vận hành thường gặp trên chuyền giết mổ.

Câu hỏi thường gặp

1. Giống gà nguyên liệu Arbor Acres sử dụng trong nhà máy có các chỉ tiêu sinh trưởng và tỷ lệ thân thịt như thế nào?
Gà Arbor Acres là giống gà thịt cao sản có nguồn gốc từ Mỹ, lông trắng tuyền, nuôi trong chuồng lạnh khép kín với mật độ 15 – 16 con/m² theo quy trình 3F. Khi nuôi đến 49 ngày tuổi, gà trống đạt trọng lượng 2,5 kg và gà mái đạt 2,3 kg; chỉ số tiêu tốn thức ăn (FCR) đạt 2,1 – 2,2 kg thức ăn/kg tăng trọng. Tỷ lệ thịt lườn chiếm 16 – 17% và tỷ lệ thịt đùi chiếm 15 – 16% so với khối lượng thịt xẻ.

2. Dây chuyền sơ chế tại nhà máy bao gồm những thiết bị tự động chính nào và hiệu suất hoạt động ra sao?
Dây chuyền gồm các thiết bị tự động chính: máy đánh lông (hiệu suất 95%), máy đục hậu môn (hiệu suất 95%), máy rạch bụng (hiệu suất 95%), máy moi lòng trang bị 24 thanh moi hoạt động bằng piston (hiệu suất 98%), máy làm lạnh không khí sử dụng môi chất NH3, máy hút chân không buồng kín điều khiển PLC (đạt độ chân không 760 mmHg), và máy dò kim loại sóng đôi phát hiện kim loại nhiễm từ (Fe) và không nhiễm từ (SUS) ở vận tốc băng tải từ 10 đến 91 m/phút.

3. Vì sao nhà máy lựa chọn hệ thống làm lạnh bằng không khí sử dụng NH3 thay vì làm mát bằng nước muối đá?
Hệ thống làm lạnh bằng không khí có môi chất NH3 giúp hạ nhiệt độ nhanh hơn, sâu hơn và phân bố nhiệt đồng đều. Quan trọng nhất, nguyên liệu được treo trên các móc riêng biệt trong suốt quá trình làm lạnh, giúp loại bỏ nguy cơ lây nhiễm chéo vi sinh vật giữa các thân thịt – nhược điểm lớn của phương pháp ngâm nước muối đá khi các thân thịt tiếp xúc trực tiếp với nhau hoặc qua môi trường nước ngâm.

4. Quy định kiểm soát vệ sinh và sát trùng đối với công nhân khi vào khu vực sản xuất gồm những bước nào?
Công nhân phải khám sức khỏe định kỳ 6 tháng/lần. Trước khi vào xưởng, công nhân phải trang bị đầy đủ mũ bao tóc, khẩu trang, găng tay, ủng cao su và quần áo bảo hộ; thực hiện quy trình rửa tay 8 bước, mặc bảo hộ 10 bước, sát trùng tay bằng máy phun cồn 70° tự động và đi ủng qua bể dung dịch Chlorine nồng độ 100 – 200 ppm với độ sâu ngập 10 cm.

5. Việc kiểm nghiệm các chỉ tiêu vi sinh vật trong khóa luận được thực hiện dựa trên những Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) nào?
Các phép phân tích tuân thủ theo 5 tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 4884:2005 (Tổng số vi sinh vật hiếu khí), TCVN 4882:2007 (Vi khuẩn Coliforms), TCVN 6846:2007 (Escherichia coli), TCVN 4830-2:2005 (Staphylococcus aureus) và TCVN 4829:2005 (Salmonella). Đánh giá chất lượng cảm quan thực hiện theo TCVN 7046:2009 đối với thịt tươi.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Hảo đã khảo sát toàn diện dây chuyền sơ chế gà sạch khép kín tại Nhà máy chế biến sản phẩm thịt Hà Nội thuộc Công ty Cổ phần Chăn nuôi C.P. Việt Nam. Nghiên cứu làm rõ các thông số kỹ thuật, cấu tạo, nguyên lý và hiệu suất của hệ thống máy móc cơ giới hóa hiện đại trong dây chuyền giết mổ gia cầm. Đồng thời, các kết quả thực nghiệm đã chứng minh hiệu quả kìm hãm vi sinh vật và duy trì chất lượng cảm quan của phương pháp làm lạnh bằng không khí ở nhiệt độ 0 – 4°C, đóng góp dữ liệu thực tiễn cho công tác quản trị chất lượng chế biến thực phẩm.