Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm natto đậu nành bằng phương pháp lên men

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN TÓM TẮT Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Mã SV: 1811514110122 Lớp: 18SK1 Với đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men”, em tìm hiểu − Nội dung mục đích đề tài − Tìm hiểu thành phần hóa học ngun liệu đậu nành − Tìm hiểu đối tượng nghiên cứu nước − Kết khảo sát sản phẩm sản phẩm Natto đậu nành − Đề xuất quy trình cơng nghệ phịng thí nghiệm TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC MƠI TRƯỜNG Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: Ts Nguyễn Hữu Phước Trang Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Mã SV: 1811514110122 Tên đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men” Nội dung đồ án: Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1 Tổng quan Natto 1.1.1 Nguồn gốc 1.1.2 Giá trị dinh dưỡng lợi ích Natto 1.1.3 Tình hình sản xuất Natto thị trường 1.1.4 Giới thiệu sơ lược quy trình sản xuất truyền thống sản phẩm đậu nành lên men Natto Nhật Bản 1.1.5 Bản chất sinh hóa q trình lên men Natto 1.2 Tổng quan đậu nành 1.2.1 Nguồn gốc 1.2.2 Hình thái cấu trúc 1.2.3 Thành phần hóa học đậu nành 1.2.4 Lợi ích từ đậu nành 1.3 Vi khuẩn lên men Natto 1.3.1 Giới thiệu chủng vi sinh vật 1.3.2 Phân loại 1.3.3 Hình dạng hình thái 1.3.4 Đặc điểm sinh lý 1.3.5 Ứng dụng 1.4 Tình hình nghiên cứu Natto nước Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng 2.1.1 Đậu nành 2.1.2 Vi khuẩn Bacillus Natto 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp xác định độ ẩm [TCVN 1867:2001] 2.2.2 Xác định hàm lượng đường khử (bằng phương pháp Luff schoorl) 2.2.3 Xác định hàm lượng tro toàn phần (tro cacbonat) 2.2.4 Xác định hàm lượng protein 2.2.5 Xác định hàm lượng tinh bột 2.2.6 Đánh giá cảm quan phương pháp cho điểm 2.2.7 Phương pháp xác định hoạt độ protease phương pháp Ason cải tiến 2.3 Xây dựng quy trình nghiên cứu sản xuất Natto từ đậu nành 2.4 Bố trí thí nghiệm Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Xác định thành phần hóa học đậu nành 3.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian ngâm đến nguyên liệu đậu nành 3.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian gia nhiệt đến sản phẩm Natto đậu nành 3.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men đến trình lên men sản phẩm Natto đậu nành 3.5 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ vi sinh vật bổ sung đến trình lên men sản phẩm Natto đậu nành 3.6 Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành 3.7 Đánh giá chất lượng sản phẩm Natto 3.8 Sơ tính kinh tế cho sản xuất kg Natto phòng thí nghiệm Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận 4.2 Kiến nghị Các sản phẩm dự kiến: Natto đậu nành Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: Trưởng Bộ môn Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022 Người hướng dẫn LỜI NÓI ĐẦU Để hồn thành đề tài tốt nghiệp khơng có cố gắng, nỗ lực thân em mà quan tâm giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo bạn Nhận dẫn nhiệt tình Ts.Nguyễn Hữu Phước Trang em hoàn thành đồ án tốt nghiệp thời gian quy định Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến cô tận tình, chu đáo tạo điều kiện cho em suốt thời gian qua Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Hoàng Phúc Sơn hỗ trợ nhiệt tình thiết bị hóa chất cơng tác nghiên cứu phịng thí nghiệm Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô mơn Kỹ Thuật Thực Phẩm nói riêng thầy cô trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Đà Nẵng nói chung dạy bảo, giúp đỡ, dìu dắt em suốt năm học vừa qua, cho em tảng kiến thức ban đầu vững để hồn thành tốt đề tài tốt nghiệp tiếp thu kiến thức cho công việc sau Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè giúp đỡ em suốt q trình hồn thành đề tài tốt nghiệp i CAM ĐOAN Em xin cam đoan tất nội dung đồ án kết trình tìm hiểu, tính tốn dựa tài liệu tham khảo từ giáo trình, vận dụng kiến thức trình học tập, đặc biệt hướng dẫn tận tình giảng viên Ts.Nguyễn Hữu Phước Trang thầy khoa Cơng nghệ Hóa học – Môi trường Mọi tham khảo đồ án trích dẫn rõ ràng tác giả, thời gian địa điểm công bố Sinh viên thực Nguyễn Thị Mỹ Thuận ii MỤC LỤC Nhận xét giáo viên hướng dẫn Nhận xét người phản biện Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu i Cam đoan ii Mục lục iii Danh sách bảng, hình vẽ vi Danh sách ký hiệu, chữ viết tắt viii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan Natto 1.1.2.1 Giá trị dinh dưỡng Natto 1.1.2.2 Lợi ích Natto 1.2 Tổng quan đậu nành 12 1.2.3.1 Protein .16 1.2.3.2 Chất béo 16 1.2.3.3 Các thành phần khác 17 1.2.4.1 Cung cấp protein .19 1.2.4.2 Tốt cho tim mạch 19 1.2.4.3 Đậu nành hỗ trợ khỏe xương tăng cường đề kháng 20 1.2.4.4 Ngăn ngừa triệu chứng thời kỳ mãn kinh 20 1.3 Vi khuẩn lên men Natto .22 iii 1.4 Tình hình nghiên cứu Natto ngồi nước .24 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Đối tượng .26 2.2 Phương pháp nghiên cứu .26 2.2.1.1 Phương pháp xác định độ ẩm 27 2.2.1.2 Phương pháp xác định hàm lượng tro 27 2.2.2.1 Phương pháp xác định hàm lượng protein .28 2.2.2.2 Phương pháp xác định hàm lượng đường khử (bằng phương pháp Luff schoorl) 29 2.2.2.3 Phương pháp xác định hàm lượng tinh bột 30 2.2.2.4 Phương pháp xác định hoạt độ protease 31 2.3 Xây dựng quy trình dự kiến nghiên cứu sản xuất Natto từ đậu nành 35 2.3.1.1 Phân loại 36 2.3.1.2 Ngâm 36 2.3.1.3 Gia nhiệt 36 2.3.1.4 Lên men 36 2.4 Bố trí thí nghiệm 37 iv Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .41 3.1 Xác định thành phần hóa học đậu nành 41 3.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian ngâm đến nguyên liệu đậu nành 41 3.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian gia nhiệt đến sản phẩm Natto đậu nành 44 3.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men đến trình lên men sản phẩm Natto đậu nành 46 3.5 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ vi sinh vật bổ sung đến trình lên men sản phẩm Natto đậu nành 48 3.6 Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành .52 3.6.2.1 Lựa chọn 53 3.6.2.2 Ngâm 53 3.6.2.3 Gia nhiệt 53 3.6.2.4 Lên men 53 3.7 Đánh giá chất lượng sản phẩm Natto 54 3.8 Sơ tính kinh tế cho sản xuất 1kg Natto thành phẩm 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC v Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men Qua kết nghiên cứu Bảng 3.2 Hình 3.1; 3.2; 3.3; ta thấy độ ẩm sau ngâm qua khơng có khác đáng kể, hàm lượng tinh bột protein thời gian ngâm 10 đạt giá trị cao Vì vậy, để tạo mơi trường chất cho q trình lên men tốt nhất, tơi lựa chọn thời gian ngâm 10 cho nghiên cứu 3.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian gia nhiệt đến sản phẩm Natto đậu nành Thời gian gia nhiệt phá vỡ cấu trúc, phá vỡ thành tế bào để vi sinh vật lên men natto sau xâm nhập vào tận lõi hạt [23] Mặt khác, trình gia nhiệt, hạt đậu nành hút nước, trương nở dẫn đến tăng kích thước, khối lượng từ – lần Hạt đậu nành trở nên mềm Nước có tính lưỡng cực nên ngấm vào hạt làm cho phân tử protein, lipid, glucid… bị hydrat hóa [12] Trong trình số oligosaccharide rafinose, stachyose nguyên nhân gây khó tiêu trích ly khỏi hạt đậu nành Ngồi ra, sau gia nhiệt, làm chín cịn giảm mùi hăng khó chịu hạt đậu nành Đậu nành sau ngâm, cho vào nồi tiến hành hấp chín, gia nhiệt Trong nghiên cứu này, tiến hành khảo sát thời gian gia nhiệt: giờ, 2,5 giờ, giờ, Hàm lượng tnh bột (% ck) 3,5 giờ, Kết nghiên cứu thể sau: 25 20 15 10 2.5 3.5 Thời gian gia nhiệt (giờ) Hình 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian gia nhiệt lên hàm lượng tinh bột đậu nành Khi thời gian gia nhiệt tăng từ đến giờ, hàm lượng tinh bột tăng từ 18,99% đến 19,67% Sau đó, thời gian gia nhiệt kéo dài giờ, hàm lượng tinh bột giảm từ 19,67% xuống 16,54% Ở giai đoạn này, nhiệt độ cao, tạo nên q trình hồ hóa tinh bột, giúp cho hàm lượng tinh bột đạt giá trị cao (19,67%) Sau đó, q trình gia nhiệt kéo dài gây biến tính tinh bột làm làm lượng tinh bột giảm xuống 16,54% Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 44 Hàm lượng protein (% ck) Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men 16 12 2.5 3.5 Thời gian nấu (giờ) Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian gia nhiệt lên hàm lượng protein đậu nành Hình 3.5 Từ kết Hình 3.5 cho thấy, hàm lượng protein gia nhiệt nhiệt độ cao với thời gian dài đóng vón bị thối hóa, nên protein bị giảm [9] Kết nghiên cứu thu hàm lượng protein hạt đậu nành tỷ lệ nghịch với thời gian gia nhiệt Thời gian gia nhiệt dài gây biến tính protein làm khả kết tinh Hàm lượng chất dinh dưỡng đậu nành bị giảm lượng đáng kể Mẫu 2h Mẫu 3h Mẫu 2,5h Mẫu 3,5h Mẫu 4h Hình 3.6 Hình ảnh đậu nành sau gia nhiệt Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 45 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men Bảng 3.3 Kết đánh giá cảm quan nguyên liệu sau trình gia nhiệt Thời gian gia nhiệt Mô tả cảm quan hạt đậu nành (giờ) Cấu trúc hạt đậu cứng, màu vàng sáng 2,5 Cấu trúc hạt đậu cứng, màu vàng Cấu trúc hạt đậu mềm vừa phải, màu vàng 3,5 Cấu trúc hạt đậu mềm, màu vàng nâu Cấu trúc hạt đậu mềm nhũn, hạt đậu màu vàng sẫm Từ kết Bảng 3.3 Hình 3.6 cho thấy: sau gia nhiệt với thời gian 2,5 giờ, mẫu thu có màu sắc vàng sáng, cấu trúc cứng, hạt Đối với mẫu gia nhiệt 3,5 giờ, mẫu có màu vàng nâu, sẫm hạt q mềm Tơi thu kết đậu nành có màu sắc vàng, sáng, đồng đều, cấu trúc mềm vừa phải tiến hành gia nhiệt thời gian Qua kết nghiên cứu từ Bảng 3.3; Hình 3.4; 3.5; 3.6; tơi lựa chọn thời gian để gia nhiệt nguyên liệu trước tiến hành công đoạn 3.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men đến trình lên men sản phẩm Natto đậu nành Enzym protease vi sinh vật thủy phân protein hạt đậu nành tạo thành sản phẩm trung gian cuối tạo thành axit amin [16] Ngồi q trình thủy phân protein cịn có trình thủy phân chất béo hợp chất khác tạo thành cấu tử thơm [9] Vi sinh vật lên men natto tiết enzyme protease phá vỡ cấu trúc protein đậu tương axit amin dễ tiêu hóa, phần acid amin bị phân huỷ tiếp tạo thành amoniac kết hợp với chất sau lên men tạo nên mùi đặc trưng natto [9] Ngồi cịn có enzyme khác như: lipase, amylase, cellulase, urease… thuỷ phân hợp chất phức tạp đậu nành thành chất đơn giản Vi sinh vật lên men natto phát triển mạnh, chiếm ưu [9] Đậu nành làm chín để ráo, tiến hành phân phối 10g nguyên liệu vào đĩa petri Các mẫu phối trộn với dịch men giống chứa vi khuẩn Bacillus subtilis Natto (tỷ lệ men giống 0,25g VSV hịa tan hồn tồn 1ml nước cất), đưa vào tủ ấm 400C [21] Trong nghiên cứu này, khảo sát thời gian lên men từ 12 giờ; 24 giờ; 36 giờ; 48 72 để tiến hành lên men Tiến hành khảo sát thời gian lên men với nhiệt độ lên men Kết nghiên cứu thể sau: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 46 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men Bảng 3.4 Hoạt độ protease tạo thành thời gian lên men khác Thời gian lên men (giờ) ∆(TN – KT) Tyrosin tạo thành (µmol) Hoạt độ protease (HP/g) 12 0,226±0,010 0,080 0,064 24 0,625±0,025 0,221 0,177 36 0,611±0,021 0,216 0,173 48 0,336±0,018 0,1187 0,095 60 0,379±0,028 0,134 0,107 72 0,217±0,012 0,076 0,061 Tại thời gian lên men từ 12 đến 72 giờ, tiến hành đo hoạt độ protease Qua bảng 3.4 cho thấy, thời gian lên men tăng từ 12 đến 24 giờ, hoạt độ protease tăng theo từ 0,064 đến 0,177 (HP/g) Sau đó, thời gian tăng lên đến 48 hoạt độ protease giảm xuống 0,061 (HP/g) Tại thời gian lên men 24 giờ, hoạt độ protease giảm xuống 0,061 (HP/g) Tại thời gian lên men 24 giờ, hoạt độ enzyme protease tạo thành đạt cao với 0,177 (HP/g) 12 24 48 60 36 72 Hình 3.5 Hình ảnh Natto đậu nành sau lên men thời gian khác Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 47 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men Bảng 3.5 Mô tả cảm quan sản phẩm thay đổi sau trình lên men thời gian khác Mẫu lên Mô tả cảm quan sản phẩm men 12 24 36 48 60 72 Sản phẩm có màu vàng nhạt, mùi thơm nhẹ, vị bùi, hỗn hợp đậu nhớt dính, kéo sợi Sản phẩm có màu vàng, mùi thơm, vị ngọt, bùi , hỗn hợp đậu mềm có độ dính nhớt cao, kéo sợi nhiều Sản phẩm có màu vàng nâu nhạt, mùi thơm nhẹ, vị bùi, hỗn hợp đậu mềm có độ dính nhớt cao, kéo sợi nhiều Sản phẩm có màu vàng nâu nhạt, mùi thơm mạnh chịu được, vị bùi, chua, hỗn hợp đậu mềm, độ dính nhớt cao, kéo sợi nhiều Sản phẩm có màu vàng nâu, mùi nồng, khó chịu, vị bùi, chua, hỗn hợp đậu mền có độ dính nhớt cao, kéo sợi nhiều Sản phẩm có màu vàng nâu, mùi nồng mạnh, khó chịu, vị bùi, đắng, hỗn hợp đậu mền có độ dính nhớt cao, kéo sợi nhiều Thời gian lên men yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến trình lên men Nếu thời gian lên men dài, môi trường lên men dễ bị nhiễm vi sinh vật khơng mong muốn, đồng thời xảy tượng hôi thối, hàm lượng chất dinh dưỡng bị giảm Thời gian lên men ngắn sản phẩm chưa đạt tính chất đặc trưng màu, mùi, vị Thời gian lên men dài làm cho sản phẩm có cấu trúc, mùi vị khơng hài hòa Cảm quan mẫu thể Bảng 3.5 Hình 3.7 Thời gian lên men phụ thuộc vào hoạt tính vi sinh vật sử dụng, thời gian lên men dài ngắn Từ kết Hình 3.7; Bảng 3.4; 3.5; cho thấy: thời gian lên men 24 thu kết lên men sản phẩm Natto tốt thời gian cho sản phẩm có cảm quan tốt hoạt độ enzyme protease tạo thành cao (0,178 HP/g) Vậy định chọn thời gian lên men 24 cho trình nghiên cứu 3.5 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ vi sinh vật bổ sung đến trình lên men sản phẩm Natto đậu nành Quá trình lên men, enzym vi sinh vật tham gia thủy phân protein thành amino axit, lipid thành este nên Natto mang lại giá trị dinh dưỡng cao có mùi vị đặc trưng [12] Tốc độ sinh trưởng sợi men từ men giống khác đậu nành khác Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 48 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men [16] Trong nghiên cứu này, tiến hành cấy men giống nguyên liệu đậu nành Định lượng 10g đậu nành (đã hấp chín) phân phối vào đĩa petri Tại nghiên cứu này, tiến hành khảo sát lượng men giống bổ sung vào trình lên men Dịch men giống chuẩn bị sau: men giống sau cân định lượng theo tỷ lệ khảo sát hòa tan vào 1ml nước cất Tỷ lệ men natto khảo sát nghiên cứu dao động từ 0,15g đến 0,55g [11] Sau phân phối dịch men giống, tiến hành lên men nhiệt độ 40oC, thời gian lên men 24 [8] Kết nghiên cứu thể sau: Bảng 3.6 Hoạt độ protease tạo thành tỷ lên men giống bổ sung khác Tỷ lệ vsv: nước cất (g/1ml) ∆(TN – KT) Tyrozin tạo thành (µmol) Hoạt độ protease (HP/g) 0,208 0,073 0,059 0,15 0,211±0,025 0,074 0,059 0,25 0,554±0,059 0,196 0,157 0,35 0,525±0,053 0,186 0,149 0,45 0,956±0,097 0,339 0,271 0,55 0,382±0,042 0,135 0,108 Với tỷ lệ lên men Natto bổ sung từ 0,15 đến 0,55 (g/1ml), tiến hành đo hoạt độ protease Qua bảng 3.6 cho thấy, tỷ lệ lên men Natto bổ sung tăng từ 0,15 đến 0,25 (g/1ml), hoạt độ protease tăng theo từ 0,059 đến 0,157 (HP/g) Sau đó, tỷ lệ lên men Natto bổ sung tăng từ 0,25 đến 0,35 (g/1ml) hoạt độ protease giảm xuống từ 0,157 đến 0,149 (HP/g) Khi tỷ lệ lên men Natto bổ sung tăng từ 0,35 đến 0,45 (g/1ml), hoạt độ protease tăng lên 0,271 (HP/g) Sau đó, tỷ lệ lên men Natto bổ sung tăng từ 0,45 đến 0,55 (g/1ml) hoạt độ protease giảm xuống 0,108 (HP/g) Tại tỷ lệ lên men Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 49 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men Natto bổ sung 0,45 (g/1ml), hoạt độ enzyme protease tạo thành đạt cao với 0,271 (HP/g) Mẫu (MĐC) Mẫu 0,15g Mẫu 0,25g Mẫu 0,35g Mẫu 0,45g Mẫu 0,55g Hình 3.6 Hình ảnh Natto đậu nành sau lên men Bảng 3.7 Mô tả cảm quan sản phẩm sau lên men Tỷ lệ vsv:nước cất (g/1ml) Mô tả cảm quan Sản phẩm có mùi nồng, khó chịu, màu nâu sẫm, độ nhớt thấp, sợ keo liên kết 0,15 Sản phẩm có mùi nồng, khó chịu, màu nâu nhạt, độ nhớt thấp, sợi keo liên kết 0,25 Sản phẩm có khó chịu, màu vàng đậm, độ nhớt thấp, sợi keo liên kết 0,35 Sản phẩm có mùi thơm nhẹ, màu nâu nhạt, độ nhớt vừa phải, sợi keo liên kết 0,45 Sản phẩm có mùi thơm đặc trưng, màu vàng, độ nhớt cao, sợi keo liên kết nhiều 0,55 Sản phẩm có mùi nồng, khó chịu, màu vàng nhạt, độ nhớt Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận cao, sợi keo liên kết Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 50 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men Vi khuẩn Bacillus subtilis Natto có khả sinh tổng hợp nhiều enzyme ngoại bào Khi tỷ lệ lên men Natto bổ sung tăng từ 0.15 đến 0.45 (g/1ml), lúc xảy thuỷ phân hợp chất phức tạp đậu nành thành chất đơn giản Trong đó: cellulose thuỷ phân chất xơ, amylase thuỷ phân tinh bột, protease thuỷ phân protein, lipase thuỷ phân chất béo Có thể giải phóng liên kết làm yếu liên kết protein, tinh bột, lipid,,, Mỗi tỷ lệ men Natto bổ sung thích hợp hoạt động tồn khoảng nhiệt độ định nhiệt độ thích ứng chất men tham gia phản ứng mạnh Khi vượt qua giới hạn ngun sinh Fecmen bị hủy, cường độ hơ hấp yếu đi, chức sống chậm lại, tế bào chết dần [9] Hàm lượng men giống thấp thời gian lên men kéo dài, vi sinh vật tạp nhiễm môi trường lên men dễ phát triển gây hư hỏng sản phẩm Nếu lượng men giống cao thời gian lên men rút ngắn trình tạo sản phẩm phụ chưa thực hiện, sản phẩm không đạt chất lượng tốt [12] Từ kết Hình 3.8; Bảng 3.6; 3.7 cho thấy: dịch men giống bổ sung vào nguyên liệu (10g) với thể tích 0,45 (g/1ml) thu kết lên men Natto tốt chúng tơi thu sản phẩm có cảm quan tốt nhất; hoạt độ enzyme protease tạo thành cao (0,271 HP/g) Vậy tơi định chọn thể tích dịch men 0,45 (g/1ml) cho khối lượng nguyên liệu 10g cho trình nghiên cứu Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 51 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men 3.6 Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành Sơ đồ quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành Đậu nành Phân loại Ngâm (10 giờ) Gia nhiệt (3 giờ) 0,45g Bacillus subtilis Natto/1ml nước cất/10g NL Lên men (40oC, 24h) Bảo quản (4°C, 24h) Sản phẩm Hình 3.7 Dự kiến quy trình sản xuất Natto đậu nành theo quy mơ phịng thí nghiệm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 52 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men Thuyết minh quy trình 3.6.2.1 Lựa chọn ❖ Mục đích Loại bỏ tạp chất đất, cát, lựa chọn nguyên liệu tốt cho công đoạn ❖ Cách tiến hành Đậu nành sau mua về, làm loại bỏ tạp chất Lựa chọn hạt phải khô, sạch, hạt ngun, khơng sâu, khơng mọt, khơng có mùi thối Vỏ hạt nguyên vẹn, nhẵn có màu vàng sẫm 3.6.2.2 Ngâm ❖ Mục đích Đậu trương, mềm, tăng khối lượng thể tích Chuẩn bị cho q trình ❖ Cách tiến hành Sau lựa chọn, đậu nành ngâm, thực tách vỏ phương pháp kỹ thuật truyền thống Đậu nành ngâm nước nhiệt độ phòng với tỉ lệ nước: đậu 2,5:1 (m/v (g/ml)) Thời gian ngâm 10 3.6.2.3 Gia nhiệt ❖ Mục đích Phá vỡ cấu trúc, phá vỡ thành tế bào để vi sinh vật xâm nhập vào tận lõi hạt Ngồi cịn tiêu diệt số vi sinh vật không mong muốn ❖ Cách tiến hành Đậu nành sau ngâm cho vào nồi tiến hành gia nhiệt vòng Đậu nành chín cho vào khay tiệt trùng để nước với chiều dày lớp đậu tương vừa phải để vi sinh vật đủ oxy để phát triển chuẩn bị cho trình lên men 3.6.2.4 Lên men ❖ Mục đích Q trình lên men, enzym vi sinh vật tham gia thủy phân protein thành amino axit, lipit thành este nên Natto mang lại giá trị dinh dưỡng cao có mùi vị đặc trưng ❖ Cách tiến hành Đậu nành sau gia nhiệt, đựng khay tiệt trùng, sau trộn với dịch men giống chứa Bacillus subtilis Natto với tỷ lệ (0,45g Bacillus subtilis Natto/1ml nước cất/10g NL) đưa vào tủ ấm để ủ lên men điểu kiện hiếu khí nhiệt độ thời gian thích hợp Lên men nhiệt độ 40°C với thời gian 24 3.6.2.5 Lên men phụ Natto sau lên men sang giai đoạn bảo quản lạnh 4°C, vòng 24 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 53 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men 3.7 Đánh giá chất lượng sản phẩm Natto Sau thực khảo sát, có thơng số cơng nghệ cho việc chế biến sản phẩm Natto Nhằm kiểm tra chất lượng sản phẩm theo cảm quan, tiến hành đánh giá cảm quan cho sản phẩm Hình 3.8 Sản phẩm Natto tươi sau sản xuất phịng thí nghiệm ❖ Chất lượng cảm quan Bảng 3.8 Bảng đánh giá cảm quan sản phẩm Natto Các tiêu Natto đậu nành sản xuất phịng thí nghiệm Màu Nâu nhạt Mùi Mùi Natto đặc trưng Vị Trạng thái Bề mặt hạt đậu Có độ bùi, nhớt, ngọt, vị nhạt Hạt đậu mềm, nhớt, dùng đũa trộn có kéo sợi protein màu trắng, dài Các hạt đậu dính với Trơn, nhẵn, bóng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 54 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men Bảng 3.9 Bảng đánh giá cảm quan sản phẩm Natto phương pháp cho điểm thị hiếu (đối tượng sử dụng người bị bệnh tim mạch, ung thư, covid…) [20] Thành viên đánh giá Các tiêu Điểm trung bình Hệ số cảm quan Điểm trung bình có hệ số Trạng thái 4 4,2 1,2 5,04 Màu 4 5 4,6 0,8 3,68 Mùi 4 4 4,2 4,2 Vị 4 4,4 4,4 Tổng điểm trung bình 17,32 3.8 Sơ tính kinh tế cho sản xuất 1kg Natto thành phẩm Bảng 3.10 Chi phí ngun liệu sản xuất 1kg Natto phịng thí nghiệm Số lượng Đơn giá Thành tiền Đậu nành 0,3kg 28.000 VND/kg 8.400 VND Men giống Natto 13,5g 230.000 VND/3g 1035.000 VND Ngun liệu Chi phí nhân cơng 100.000 VND Chi phí khác 50.000 VND Tổng chi phí sản xuất 1.193.000 VND Nhận xét: Tính sơ cho sản xuất 3kg Natto tươi, ta cần 1kg nguyên liệu đậu nành, tương ứng với 1kg Natto tươi ta cần 0,3kg nguyên liệu Với chi phí sản xuất 1kg Natto tươi khoảng 1.193.00 VND Giá bán thị trường 100g Natto tươi/35.000 VND Tại Việt Nam, Natto thương phẩm nhập từ Nhật có giá 70.000VND/hộp có trọng lượng 40g tương đương khoảng 1.750.000 VND cho 1kg Natto tươi Vì sản xuất Natto nước mang lại nguồn lợi nhuận kinh tế lớn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 55 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua trình nghiên cứu, khảo sát, thu thập số liệu tổng hợp kết thu được, đề tài nghiền cứu rút kết luận Thời gian ngâm nguyên liệu tốt 10 giờ, thời gian gia nhiệt nguyên liệu Hàm lượng dịch men giống tốt cho trình lên men 0,45g Bacillus subtilis Natto/1ml nước cất/10g NL Điều kiện lên men tối ưu nhiệt độ 40°C, thời gian lên men 24h Xây dựng quy trình sản xuất Natto từ đậu nành Việt Nam, sản phẩm đạt chất lượng sau: Kết đánh giá cảm quan đạt 17,32 điểm Đạt yêu cầu cảm quan Sơ tính kinh tế cho sản xuất kg Natto phịng thí nghiệm khoảng 1.193.00VND thấp so với Natto thương phẩm nhập từ Nhật có giá khoảng 1.750.000 VND cho 1kg Natto tươi, đạt tiêu chí giá trị kinh tế đề tài Kiến nghị Đồ án thực khoảng thời ngắn, thiết bị thí nghiệm cịn nhiều hạn chế nên việc nghiên cứu khảo sát hết yếu tố có liên quan đến chất lượng sản phẩm tính thương mại Nghiên cứu bước đầu xây dựng quy trình sản xuất Natto đậu nành sản phẩm thực phẩm mang giá trị dinh dưỡng cao cho người tiêu dùng Ngoài thành phần xác định, nghiên cứu cần xác định thêm thành phần amoniac, loại axit amin, nghiên cứu Đồng thời, đề tài cần thực trình phân lập vi khuẩn Bacillus subtilis Natto công đoạn lên men nhằm so sánh hai phương pháp để sản xuất sản phẩm Natto đạt chất lượng cao Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 56 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sakar PK, Cook PE and Owens ID (1993) Bacillus fermentation of soybean World J Microbiol Biotechnol [2] Natto Anphaco (2022) Natto Của Nhật – Bí Quyết Sức Khoẻ & Tuổi Thọ Của Người Nhật, https://anphacovietnam.com/mon-natto-cua-nhat/ [3] Ancient Japanese soulfood, Modern day superfood, https://www.nyrture.com/blog/ancient-origins-of-natto [4] Dược Sĩ Nguyễn Ngọc Cẩm Tiên (2021) Đậu Natto lợi ích đem lại cho sức khỏe, https://youmed.vn/tin-tuc/dau-natto-va-cac-loi-ich-dem-lai-cho-suc-khoe/ [5] Jp Smart Magazine, (2020) Natto – Món đậu tương lên men siêu tốt cho sức khỏe, https://www.jpsmart-club.com/vi/natto-vi/ [6] Natto (Đậu Nành Lên Men), https://vi.healthy-food-near-me.com/natto-fermentedsoy-beans/ [7] Đức Hiếu, (2022) Người tiên phong sản xuất Natto Việt Nam, http://www.hanoimoi.com.vn/tin-tuc/Doanh-nghiep/1024743/nguoi-tien-phong-sanxuat-natto-tai-viet-nam [8] Tỉnh Thức (2005) Natto – loại đậu nành độc đáo Nhật, Tuần báo Tỉnh Thức [9] https://vi.wikipedia.org/wiki/Natt%C5%8D [10] Peter Golbitz and Joe Jordan (2006) Soy Application in Food, Chapter Soyfoods: Market and Products, Published by CRC Press Taylor & Francis Group [11] Lê Độ Hoàng, Đặng Trần Phú, Nguyễn Uyển Tâm, Nguyễn Xuân Hiển (1997) Tư liệu đậu tương, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [12] Nguyễn Đức Lượng (2006) Công nghệ vi sinh - Tập 3: Thực phẩm lên men truyền thống, NXB ĐHQG, TP HCM [13] Lê Chiến Phương, Võ Thanh Trang (2007) Nghiên cứu chế biến phomai đậu nành, tóm tắt kỷ yếu hội nghị khoa học công nghệ, Viện sinh học Nhiệt đới, TPHCM [14] Nguyễn Trọng Cẩn, Nguyễn Thị Hiền, Đỗ Thị Giang, Trần Thị Luyến (1998) Công nghệ enzyme, NXB Nông Nghiệp, Tp.HCM [15] Natto Anphaco (2019) Natto Anphaco Có Tốt Không? Cách Sử Dụng Natto Hiệu Quả Nhất, https://anphacovietnam.com/natto-anphaco-co-tot-khong/ [16] Chu Đức Hà, Lê Tiến Dũng (2019) Lợi ích đậu tượng lên men Natto vai trò enzym Nattokinase, Tạp chí Khoa học cơng nghệ, Số Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 57 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men [17] Bùi Thị Nhung, Nguyễn Hữu Phúc (2014) Phân lập vi khuẩn Bacillus subtilis từ Natto Nhật Bản làm giống sản xuất Natto, http://viewer.tdmu.edu.vn/wpViewFile.aspx?EdataFileDetailId=6746 [18] Đôi điều chưa biết men đậu nành (Natto), https://vusta.vn/doi-dieu-chua-bietve-men-dau-nanh-natto-p67461.html [19] PGS.TS Trần Như Khun (2007) Giáo trình cơng nghệ bảo quản chế biến lương thực, Nhà xuất Hà Nội [20] Hà Duyên Tư (2006) Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội [21] Trần Thị Thanh Mẫn (chủ biên) cộng (2019) Giáo trình mơ đun sản xuất Chao - Nghề chế biến sản phẩm từ đậu nành, Bộ Nông nghiệp phát triển Nông thôn [22] https://shopee.vn/Men-l%C3%A0m-Natto-%C4%90%E1%BA%ADut%C6%B0%C6%A1ng-l%C3%AAn-men-Men-Bacillus-nattoi.43224371.6542208417 [23] Bùi Đức Hợi (2009) Kỹ thuật chế biến lương thực tập 2, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thuận Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Phước Trang 58 ... 34 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men 2.3 Xây dựng quy trình dự kiến nghiên cứu sản xuất Natto từ đậu nành Sơ đồ dự kiến quy trình cơng nghệ sản xuất natto. .. đến trình lên men sản phẩm Natto đậu nành 3.5 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ vi sinh vật bổ sung đến trình lên men sản phẩm Natto đậu nành 3.6 Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành 3.7... Nguyễn Hữu Phước Trang 25 Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm Natto đậu nành phương pháp lên men Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng Đậu nành Đậu nành trồng thu mua huyện Duy