Xá định nguyên nhân lây nhiễm vi sinh vật gây bệnh và độ hại trong quá trình sản xuất tương truyền thống để nâng ao vệ sinh an toàn thự phẩm ủa sản phẩm

43 Trang 8 DANH MỤC CÁC BẢNG STTBảng sốTên bảng Trang Trang 9 DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang 1 Hình 1.1 Quy trình nuôi cấy tạo chế phẩm mốc Koji 13 2 Hình 2.1 Đường chuẩn tyrozi

-

TRẦN THỊ MAI HƯƠNG

X ÁC ĐỊNH NGUYÊN NHÂN GÂY NH ỄM VI SINH GÂY I

B ỆNH V À ĐỘC HẠI TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XU ẤT TƯƠNG TRUYỀN TH ỐNG Đ Ể N ÂNG CAO VỆ SINH AN TOÀN THỰC

PHẨM CỦA SẢN PHẨM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

********* ********* ♦

TR Ầ N THỊ MAI HƯƠNG

LU Ậ N VĂN THẠC SĨ KHOA HỌ C

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

PGS T.S LÊ THANH MAI

HÀ NỘI 2008

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập tại trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, tôi –

đã nhận được sự dạy dỗ và chỉ bảo ân cần của các thầy cô giáo trong trường Điều đó đã giúp tôi trưởng thành hơn không chỉ trong học tập hiện tại mà còn trong cả quá trình công tác của mình Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy

cô giáo đã dậy bảo tôi trong suốt thời gian qua Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết

ơn của mình đến toàn bộ các thầy cô giáo Bộ Môn Công Nghệ Các Sản Phẩm Lên Men – Viện CN Sinh Học-CN Thực Phẩm

Quá trình nghiên cứu luận văn, tôi đã thực hiện tại phòng thí nghiệm của

Bộ Môn Công Nghệ Đồ Uống Viện Công Nghiệp Thực Phẩm Trong quá trình – làm đồ án tôi luôn nhận được sự chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ từ các thầy cô giáo

và các cán bộ phòng thí nghiệm

Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS T.S Lê Thanh Mai – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, T.S Đặng Hồng Ánh cùng các cán bộ của Bộ Môn Công Nghệ Đồ Uống – Viện Công Nghiệp Thực Phẩm, những người đã trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình tôi thực hiện luận văn này

Tôi muốn nói lời cảm ơn đến gia đình và tất cả những người bạn của tôi – những người luôn bên cạnh, động viên và chia sẻ những khó khăn tôi gặp phải trong quá trình làm nghiên cứu

TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Đề tài đã nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm nấm mốc (Koji) để ứng dụng trong sản xuất nước tương Kết quả thu được cho thấy: chủng nấm mốc Aspergillus oryzae No1, chủng có khả năng thuỷ phân casein và tinh bột cao nhất trong số 6 chủng nấm mốc nghiên cứu và chủng này được sử dụng để làm chế phẩm mốc Hai loại công thức phối trộn nguyên liệu đã được chọn lựa phù hợp với quá trình nuôi mốc Koji là: đậu tương hấp và lúa mì rang tỉ lệ 1:1; đậu tương hấp và đậu tương rang tỉ lệ 1:1 Điều kiện thích hợp cho quá trình nuôi tạo mốc Koji có hoạt lực enzim proteaza và α-amylaza cao độ ẩm ban đầu của khối ủ là :

42-45%, có bổ sung hơi ẩm bão hòa trong suốt quá trình nuôi, nhiệt độ 33-35oC trong 24 giờ đầu thích hợp cho nấm mốc phát triển hệ sợi và 25-280C trong 48 giờ sau thích hợp cho sự tạo thành enzim proteaza, tỷ lệ bào tử mốc giống 0,35 g/kg nguyên liệu khô (số lượng bào tử là 2.109/g giống mốc độ dày khối ủ là 3 )

cm, đảo trộn định kỳ 8 giờ/lần

SUMMARY

This work has investigated the technology for production of Koji, which can be used in fermened soy sauce production Obtained data showed that strain Aspergillus oryzae No1 has the highest activity of protease and amylase This strain could be suitabe for Koji production Two ways of combinating raw material were selected for Koji preparation: steamed soybean mixed with roasted wheat (ratio of 1:1) and steamed soybean mixed with roasted soybean (ratio of 1:1) The good condition for preparing Koji with high amylase and protease activities were: initial humidity of 42 45%, addition of saturated vapour during – the growth of fungi, temperature of 33 – 350C in the first 24 hour and 25 – 280C

in the next 48 hour The ratio between spore and raw material was 0,35 g/kg The thiness of mixture was 3 cm and the mixture was turned over every 8 hours

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU……… 8

PHẦN 1: TỔNG QUAN……… 10

1.1 Tình hình sản xuất tương trên thế giới và Việt Nam……… 10

1.1.1 Lịch sử hình thành và quá trình phát triển của sản phẩm g………

tươn 12

1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ tương và các sản phẩm tương tự ở một số nước trên thế giới……… 12

1.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ tương ở Việt Nam ………… 13

1.2 Công nghệ sản xuất tương……… 14

1.2.1 Các nguyên liệu sử dụng trong quá trình sản xuất tương………… 14

1.2.1.1 Nguyên liệu giàu protein……… 15

1.2.1 Nguyên liệu giàu tinh bột……… 15.2 1.2.1 Muối 3 ……… 17

1.2.1.4 Nước ……… 17

1.2.1.5 Nấm mốc……… 18

1.2.2 Các phương pháp sản xuất tương ……… 19

1.2.2.1 Phương pháp lên men……… 19

1.1.2.2 Ph ương pháp hoá học (thủy phân bằng axit)……… 1 9 1.1.2.3 Ưu nhược điểm của hai phương pháp……… 20

1.3 Công nghệ sản xuất chế phẩm nấm mốc (Koji)……… 21

1.3.1 Định nghĩa và phân loại 21

1.3.2 Hệ emzim được tạo thành trong quá trình nuôi mốc (Koji) 21 1.3.3 Phương pháp nuôi cấy tạo chế phẩm nấm mốc (Koji) 22

1.4 Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp enzim của nấm mốc……… 24

1.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ……… 24

1.4.2 Ảnh hưởng của độ ẩm môi trường……… 24

1.4.3 Ảnh hưởng của thành phần môi trường……… 24

1.4.4 Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy……… 25

1.4.5 Ảnh hưởng của độ thoáng khí 25

1.4.6 Ảnh hưởng của pH……… 25

PHẦN 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………… 26

2.1 Vật liệu……… 26

2.1.1 Nguyên liệu……… 26

2.1.1.1 Đậu tương……… 26

2.1.1.2 Lúa mỳ……… 26

2.1.1.3 Khô đậu tương……… 26

2.1.1.4 Chủng giống vi sinh vật……… 26

2.1.1.5 Hoá chất……… 27

2.1.2 Các dụng cụ thiết bị sử dụng……… 27

2.1.3 Các loại môi trường……… 27

2.2 Các phương pháp nghiên cứu……… 28

2.2.1 Phương pháp vi sinh……… 28

2.2.1.1 Phương pháp thu nhận dịch enzim thô……… 28

2.2.1.2 Phương pháp đục lỗ thạch……… 28

2.2.2 Phương pháp hoá sinh……… 29

2.2.2.1 Phương pháp xác định hoạt độ enzim α-amylaza………… 29

2.2.2.2 Phương pháp xác định hoạt độ enzim proteaza……… 31

PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……… 34

3.1 Xác định thành phần nguyên liệu sử dụng trong sản xuất chế phẩm nấm mốc (Koji)……… 34

3.2 Nghiên cứu lựa chọn chủng giống mốc có hoạt lực cao dùng cho công nghệ sản xuất nước chấm lên men từ đậu tương……… 35

3.3 Ảnh hưởng của điều kiện xử lý nguyên liệu đến hoạt tính

enzim của chế phẩm nấm mốc……… 37

3.3.1 Ảnh hưởng của thời gian ngâm đậu tương đến hoạt tính enzim của chế phẩm nấm mốc……… 3 7 3.3.2 Ảnh hưởng của chế độ hấp đậu tương đến hoạt tính enzim của chế phẩm nấm mốc……… 38

3.3.3 Ảnh hưởng của một tỉ lệ phối chế nguyên liệu đến hoạt tính enzim của chế phẩm nấm mốc……… 3 9 3.4 Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện nuôi cấy thích hợp để tạo chế phẩm mốc có hoạt lực enzim cao……… 40 3.4.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ mốc giống đến hoạt lực enzim của chế phẩm mốc……… 40

3.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến đến hoạt lực enzim của chế phẩm mốc……… 41

3.4.3 Ảnh hưởng của việc bổ sung và duy trì ẩm đến hoạt lực enzim của chế phẩm mốc……… 43

3.4.4 Ảnh hưởng của độ dày khối ủ đến hoạt lực enzim của chế phẩm mốc……… 4 4 3.4.5 Ảnh hưởng của mức độ đảo trộn đến hoạt lực enzim của chế phẩm mốc……… 45

3.5 Sản xuất chế phẩm Koji quy mô thực nghiệm……… 46

KẾT LUẬN……… 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 50

DANH MỤC CÁC BẢNG

1 Bảng 1.1 Thành phần hóa học của hạt đậu tương 6

2 Bảng 1 2 Thành phần axit amin trong đậu tương 6

3 Bảng 1.3 Thành phần hydratcacbon trong đậu tương 7

4 Bảng 2.1 Một số chủng nấm mốc sử dụng trong quá trình 16 tuyển chọn

5 Bảng 3.1 Thành phần của nguyên liệu chính dùng trong 24 sản xuất mốc (Koji)

6 Bảng 3.2 Khả năng thủy phân tinh bột và casein của các 25 chủng nấm mốc

DANH MỤC CÁC HÌNH

STT Tên hình Trang

1 Hình 1.1 Quy trình nuôi cấy tạo chế phẩm mốc (Koji) 13

2 Hình 2.1 Đường chuẩn tyrozin 23

3 Hình 3.1 Hình ảnh độ rộng vòng thuỷ phân casein 26 của chủng nấm mốc Aspergillus oryzae No1

4 Hình 3.2 Hình ảnh độ rộng vòng thuỷ phân tinh bột 26 của chủng nấm mốc Aspergillus oryzae No1

5 Hình 3.3 Hoạt độ enzim proteaza và α-amylaza của mốc Koji 27 khi ngâm đậu tương ở các khoảng thời gian khác nhau

6 Hình 3.4 Hoạt độ enzim proteaza và α-amylaza của 28 mốc Koji khi hấp đậu tương ở các chế độ khác nhau

7 Hình 3.5 Hoạt độ enzim proteaza và α-amylaza của mốc 29 Koji khi sử dụng 4 loại công thức nguyên liệu khác nhau

8 Hình 3.6 Hoạt độ enzim proteaza và α-amylaza của mốc 31 Koji với tỷ lệ giống ban đầu khác nhau

9 Hình 3.7: Hoạt độ enzim proteaza và α-amylaza của mốc 32 Koji nuôi ở các khoảng nhiệt độ khác nhau

LỜI MỞ ĐẦU

Trong số các thực phẩm lên men truyền thống, tương sản xuất từ đậu nành lên men bằng nấm mốc là một trong những đặc sản nổi tiếng, đặc biệt là ở miền Bắc Việt Nam Các sản phẩm tương nối tiếng là tương Bần (Hưng Yên), tương

Cự Đà (Hà Tây), tương Nam Đàn (Nghệ An) Điển hình như sản phẩm tương Bần nổi tiếng là sản phẩm được tiêu thụ rất mạnh, người tiêu dùng ở khắp nơi nhất là Hà Nội, Hải Phòng đều qua làng sản xuất tương và đặt mua Đáng kể, sản phẩm tương « Minh Quất » còn xuất khẩu sang nhiều nước trên thế giới như : Pháp, Mỹ , Nga, Đức,…Đơn đặt hàng nhiều lúc lên tới 7.000 - 8.000 lít/lần, nhiều khi, gia đình phải từ chối vì không có đủ hàng cung cấp Ngay cả người Nhật vốn có truyền thống làm và sử dụng tương cũng mua tương Việt Nam Họ cho biết, ăn tương có tác dụng chống bệnh ung thư, và tương Bần của Việt Nam ngon, có vị rất đậm đà, độc đáo

Công nghệ sản xuất sản phẩm tương khá đa dạng và có những khác biệt riêng tùy theo vùng sản xuất Tương rất "dân dã" song lại rất kén chọn nguyên liệu, chỉ cần chọn nguyên liệu không kỹ, có lẫn hạt lép, hạt sâu, hay các loại hạt khác không cùng chủng loại đều khiến mầu sắc và hương vị tương không ngon, không đẹp Hay đơn giản, chiếc chum sành dùng để trữ tương nếu không được nung "già" cũng làm tương chua, kém chất lượng

Ngoài những kinh nghiệm cơ bản thì mỗi hộ gia đình đều có những bí quyết riêng của nhà mình mà không truyền cho người ngoài

Nói chung, để làm được tương, phải chọn loại đậu nành vàng, đều hạt, rang chín, nghiền nhỏ, nấu cùng nước mưa rồi đổ vào chum để khoảng hai mươi đến ba mươi ngày Để làm giống mốc cần chọn loại gạo nếp thơm, mẩy hạt, đem nấu thành xôi, để vài ngày cho lên mốc và sau đó đem ủ với lá nhãn trong thời gian khoảng nửa tháng Khi nước đậu dậy mùi thơm ngậy, xôi mốc đã ủ sẽ được trộn vào và đem xay lại một lần nữa cho thật nhuyễn Tương Bần hay tương của các vùng quê khác khi ăn vẫn còn nhìn thấy từng mảnh đậu hay hạt xôi, còn tương Cự Đà lại nhuyễn như một loại nước cốt Muối trắng không trực tiếp rắc lên xôi hay nước đậu mà đun với nước mưa, để nguội, lọc bỏ cặn mới nêm vào tương

Tương làm xong được trữ trong chum, tương càng để lâu, hay phơi càng

"được nắng" thì càng "ngấu", ăn càng ngon Tương "ngấu" trở thành thứ nước chấm thơm ngon, hay đem kho cá, rim thịt tùy thuộc vào món ăn và sở thích của từng người Tương là món nước chấm đậm chất thôn quê và được người trong nước cũng như kiều bào yêu thích

Tuy nhiên, việc sản xuất sản phẩm tương là khá thô sơ và chủ yếu theo kinh nghiệm của các hộ gia đình trong làng nghề, nguy cơ mất vệ sinh an toàn

thực phẩm hiện nay là một điều đáng để quan tâm Do vậy, công việc tìm hiểu công nghệ sản xuất, tình trạng mất vệ sinh an toàn trong sản phẩm tương là vô cùng cần thiết Đặc biệt cần thiết hơn khi sản phẩm tương ngày nay thường bị rút ngắn thời gian sản xuất do đó chất lượng và thời hạn sử dụng bị giảm rõ rệt

Một vấn đề rất quan trọng và liên quan mật thiết với nghề làm tương theo phương pháp cổ truyền ở Việt Nam là làm tương theo phương pháp để lên mốc

tự nhiên Khi đó bào tử mốc là lấy từ thiên nhiên và nơi nào làm mốc ngon thì người ta không rửa nong để mẻ sau tiếp tục có mốc đó phát triển Giáo sư Nguyễn Lân Dũng đã từng nhiều lần phát biểu: „Vấn đề không phải ở chỗ làm tương ngon hay không ngon , làm nhanh hay chậm mà quan trọng hơn rất nhiều

là có đảm an toàn cho sức khỏe con người hay không Vấn đề được đặt ra là hai loài không độc Aspergillus oryzae và Aspergillus sojae về hình thái , màu sắc ,cấu tạo hiển vi rất khó phân biệt với hai loài rất nguy hiểm khác là Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus Hai loài sau có thể sinh ra loại độc tố gây ung thư có tên gọi là Aflatoxin Hiện đã biết 16 loại Aflatoxin khác nhau và độc nhất

là các loại Aflatoxin B1,G1, B2, G2 Đã đến lúc cần giải thích rộng rãi và kiểm soát chặt chẽ các cơ sở làm tương Không được tiếp tục lên men tự nhiên mà phải sử dụng phương pháp cổ truyền có cải tiến ở khâu cấy bào tử từ giống - thuần khiết của Aspergillus oryzae hay Aspergillus sojae Bào tử các nấm này được đóng sẵn trong các bao nhỏ và được cung cấp với giá không đáng kể Chỉ cần lấy giống một vài lần sau đó cấy truyền sang các mẻ khác Kinh nghiệm cho thấy với các chủng thuần khiết đã được lựa chọn không chỉ tuyệt đối an toàn mà còn làm cho tương mẻ nào cũng có chất lượng tốt như mẻ nào „

Với mục đích nâng cao chất lượng tương truyền thống, đảm bảo vệ sinh

an toàn thực phẩm ở nước ta trong giới hạn bản luận văn này chúng tôi tiến hành

nghiên cứu đề tài “Xác định nguyên nhân gây nhiễm vi sinh vật độc hại và gây bệnh trong quá trình sản xuất tương truyền thống để nâng cao vệ sinh

an toàn thực phẩm của sản phẩm“:

Nội dung đề tài nghiên cứu bao gồm những phần cơ bản sau đây:

Nội dung đề tài nghiên cứu bao gồm những phần cơ bản sau đây:

1 Lựa chọn chủng mốc giống có hoạt lực cao dùng cho công nghệ sản xuất nước tương

2 Nghiên cứu điều kiện xử lý nguyên liệu chính tạo chế phẩm nấm mốc (Koji) ứng dụng trong sản xuất nước tương

3 Khảo sát ảnh hưởng của một số công thức nguyên liệu đến quá trình nuôi chế phẩm nấm mốc (Koji)

4 Nghiên cứu các điều kiện nuôi cấy thích hợp tạo chế phẩm mốc (Koji) có hoạt lực enzim cao

PHẦN 1: TỔNG QUAN

PHẦN 1: TỔNG QUAN

1.1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT TƯƠNG TRUYỀN THỐNG TẠI VIỆT NAM

VÀ CÁC SẢN PHẨM TƯƠNG TỰ TRONG KHU VỰC

1.1.1 Lịch sử hình thành và quá trình phát triển của sản phẩm tương và các sản phẩm tương tự trong khu vực

Tại các nước phương đông từ lâu đời đã có rất nhiều loại thực phẩm lên men truyền thống được làm từ đậu tương, có thể kể đến những sản phẩm đó như

là miso, natto, sufu, tempeh v.v… Những sản phẩm này đã được nghiên cứu rất nhiều về lịch sử, công nghệ, vi sinh, hóa sinh, độc tố học, sinh học và cả di truyền học Trong số các sản phẩm đó thì nước tương là một sản phẩm phổ biến nhất và được tiêu dùng ở rất nhiều nước

Tương được xem là xuất hiện tại Trung Hoa từ trước Công nguyên Sách

Sử Ký (Shih Chi) của Tư mã Thiên (Ssu-ma Ch'ien) đã ghi chép về nước tương

hay chiang-yu từ năm 85 trước Công nguyên, và hạt đậu tương đã được dùng tại Trung Hoa từ trước thời Hán

Tương làm từ đậu nành hay Tou-chiang chỉ chính thức được ghi chép trong Chi Chiu P'ien do Shih Yu viết khoảng năm 100, và kỹ thuật chế biến đậu tương được mô tả lần đầu trong Ch'i Ming yao-shu, viết trong khoảng năm 553

ghi nhận các loại men dùng làm tương gồm hoàng y (huang-i), hoàng chủng

(huang cheng) và mai nguyên (mai- -yuan) Các loại men Aspergillus hayRhizopus này được gây giống trên hạt lúa mì đã hấp chín Lý Thời Trân, trong

Bản thảo cương mục (thời Minh, 1578) đã mô tả những loại tương khác nhau làm

từ đậu nành, từ lúa mì và ghi rằng tương có thể được một số bệnh

Chiang từ Trung Hoa đã được truyền đến các quốc gia lân cận Có nhiều bằng chứng cho thấy các tu sĩ Phật giáo đã đóng vai trò chính trong việc đưa Chiang đến Bán đảo Triều tiên và Nhật bản, trong khi đó các thương nhân từ Quảng Đông, Phúc Kiến đã đưa Chiang xuống phía Nam

Chiang hay Tương tàu, ngày nay gồm nhiều loại, đa số đều do lên men với Aspergillus oryzae, dùng đủ loại hạt mễ cốc khác nhau (không nhất thiết là đậu nành.) Những loại " Tương tàu " chính gồm Chunky chiang (Tou-pan chang) (tương tự như Tương bần hiện nay của Việt Nam), Sweet Wheat fluor chiang (t'ien mien chiang) (tương ngọt, lên men từ hạt lúa mì), Red-pepper Chiang (la-

(tương đen, lên men từ loại đậu nành đen) Tại Phương Tây, những loại "Tương tàu" được biết nhiều nhất là Bean sauce hay Yuen shi chiang), Hoishin Sauce

- Tại Triều Tiên: Sách vở đã ghi chép từ 680 AD: jang (tương từ đậu

nành) đã được dùng làm quà trao đổi giữa các gia đình trị vì Hiện nay những loại

"jang" từ đậu nành chính tại Đại hàn là Doen jang, Kochu jang (tương có ớt đỏ),

Mat jang và Wei jang (tương đỏ kiểu Nhật) Mức tiêu thụ jiang theo đầu người

tại Hàn Quốc (1976) là 15 gram/ mỗi ngày 82% số lượng jang được sản xuất tại các cơ sở tiểu công nghiệp, có tính cách gia đình Tương Korean Soybean Jang (doen jang) là loại tương cổ truyền có một đặc điểm tương tự như Tương bần Việt Nam, tương còn dạng hột, mùi tương đối nặng Tại Hàn Quốc cũng còn những loại tương ớt đỏ Kochu jang, tương ngọt kiểu Tàu chungkuk jang, tương

đỏ Nhật Ilbong jang

- Tại Việt Nam, chiang được gọi là Tương Bài viết đầu tiên mô tả về tương và cách sản xuất tương do Ông Bùi quang Chiêu viết tại Bắc Việt vào năm 1905: Ông Chiêu mô tả hai loại tương chính, làm bằng hạt đậu nành rang chín và cơm nếp hay hạt ngô (Bắp) Loại tương làm với cơm nếp được tả như sau:

" Cơm nếp được trải mỏng trên khay, ủ bằng lá chuối, 2-3 ngày đến khi có mốc

=koji Rang chín hạt đậu nành, xay thành bột, đồ sôi, và đổ trong chum/vại ; để 7 ngày đến khi đậu có vị ngọt do tự thủy giải.Sau đó thêm 6 phần mốc cơm nếp trộn với 5 phần đậu, để lên men trong từ 15 30 ngày, quậy đều mỗi sáng sớm, -

đậy kín ban đêm " Tương có thể có hai dạng còn hột hay thật mịn Tương còn

hột hay Tương bần là loại tương thông dụng, còn tương mịn hay Tương Cự đàchỉ được làm tại làng Cự đà (Bắc Việt) Theo Ông Hoàng văn Chí, chủ nhân Cơ

sở sản xuất Tương Cự đà thì từ 1950, tại Bắc VN không còn tương từ đậu nành

vì thiếu đậu nành, gạo và những nhà làm tương bị xếp vào hạng địa chủ

- Tại Nhật, Chiang liên hệ rất mật thiết với Miso, một thực phẩm thuộc loại "quốc túy" của Nhật Chiang đã theo các tu sĩ Phật giáo đến Nhật từ đời Nhà Đường Miso đã được nghiên cứu khá kỹ lưỡng, theo các phương pháp hóa học tân tiến của Phương Tây từ thời Minh Trị (Meji), do các nhà khoa học Đức Từ thập niên 60, các chủng men được thuần hóa, nhất là Aspergillus orizae cách chế tạo Miso được "tân tiến hóa" bằng cách dùng các chủng men tạo acid lactic,

alcohol như Pediococcus halophilus, Saccharomyces rouxii, các loài Torulopsis

Miso được sản xuất bằng các phương pháp công nghiệp hiện đại, men được nuôi trong những môi trường khoa học và dĩ nhiên là thành phẩm công nghiệp trở thành khác hơn với miso cổ truyền Các chất phụ gia được thêm vào thành phẩm

như chất bảo quản, chất tạo màu , MSG chất ngọt Có 3 loại Miso chính, phân

- Miso lên men từ hại gạo (Rice miso) , chiếm 81% , gồm 6 loại khác nhau

- Miso lên men từ hạt lúa mạch (Barley miso) , chiếm 11%, có 2 loại

- Miso lên men từ đậu nành (Soy miso), 8%, cũng có 2 loại (đây là những Miso

rất giống với tương VN, Miso đậu nành loại mịn (light-yellow miso) , nhất là Shinshu Miso có thể thay thế Tương Cự đà!)

Thành phần dinh dưỡng của vài loại Tương, Miso vàng (100 gram thành phẩm)

bị Tuy nhiên có một điều đáng lưu ý là sử dụng tương trong một thời gian dài hay ngắn có thể ảnh hưởng đến sức khỏe nếu phương pháp và nguyên liệu chế biến không được bảo đảm vệ sinh và an toàn

1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ tương ở một số nước trên thế giới

Tại Trung Quốc, quê hương của tương, tương được sản xuất chủ yếu ở quy mô công nghiệp và dùng phương pháp lên men Tuy nhiên, quá trình sản xuất tương khác nhau tại mỗi vùng miền, tạo ra các dạng tương khác nhau Nhiều cải tiến công nghệ đã được ứng dụng như giảm thời gian nuôi mốc koji cũng như thời gian lên men bằng cách thay đổi thông số công nghệ hoặc thay đổi chủng giống Sản lượng tương hàng năm của Trung Quốc chưa được thống kê rõ ràng nhưng vào năm 1986 khoảng 1,7 triệu tấn tương đã được sản xuất bởi 4000 nhà máy của tập đoàn Vegetable Processing Main Theo ước tính những năm gần đây khoảng 5 triệu kiloliter tương được sản xuất hàng năm ở Trung Quốc [14]

Tại Nhật Bản, công nghệ sản xuất tương đã hoàn toàn được công nghiệp hóa, tự động hóa Công nghệ sản xuất tương sử dụng phương pháp lên men với các công nghệ khác nhau cho các dạng sản phẩm khác nhau như tương nâu, đen,

vị ngọt đậm, vị nhạt Thị trường tương nội địa của Nhật có năm nhà sản xuất lớn

là Kikkoman, Yamasa, Higashimaru, Higeta, và Marukin chiếm một nửa sản lượng toàn nước Nhật Các hãng này đã chiếm tới 49,4% thị trường Nhật (năm 2001) Tổng sản lượng tương của Nhật năm 1986 là 1,2 triệu kL/năm

và 1 triệu kL/năm vào năm 2001 [14]

Tại các nước Đông Nam Á như Indonesia, Malay ia,s Philippines, Singapore, Thái Lan thì công nghệ sản xuất tương trước đây ở các nước này là công nghệ lạc hậu Hầu hết sản phẩm tương được sản xuất tại các nhà máy có quy mô nhỏ theo công nghệ cổ truyền của Trung Quốc bằng phương pháp thủ công, sử dụng nấm mốc giống cho sản xuất chế phẩm mốc koji hoàn toàn từ tự nhiên hoặc từ các mẻ lên men trước nhiễm sang Tuy nhiên hiện nay việc sản xuất sản phẩm tương đã được triển khai ở quy mô công nghiệp Các quá trình lên men, hệ thống thiết bị cho sản xuất đã được nghiên cứu sâu [14]

1.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ tương ở Việt Nam

Ở Việt Nam cũng như các nước khác trong khu vực,

tương là một loại thực phẩm gia vị được chế biến và tiêu dùng rộng rãi từ lâu đời, trở thành một loại gia vị gần như không thể thiếu được ở thị trường tiêu thụ của người Việt Theo phương cách truyền thống thì nước tương được chế biến bằng phương pháp lên men Nhưng do một số hạn chế về mặt thời gian và hiệu suất

thành phẩm, phương thức chế biến bằng cách dùng axit HCl thuỷ phân đậu tương

đã được sử dụng rộng rãi (phương pháp hoá học) Phương pháp này cho phép có sản phẩm nước tương đạt được chất lượng về mùi vị cũng như hiệu năng sản xuất

và trở thành một phương thức chế biến nước tương phổ biến ở nước ta Trong khi

đó phần đông các nước trên thế giới hạn chế việc sản xuất nước tương bằng phương pháp hoá học và đa số sản xuất bằng phương pháp lên men

Tại thành phố Hồ Chí Minh có trên 70 cơ sở sản xu nất ước tương từ khô đậu tương hoặc ậu đ tương, phần l n sản xuất ớ theo phương pháp hóa học Hầu hết các c sở sản xuất khi kiểm tra hàm lơ ượng (3-MCPD)-một chất gây ung thư trong sản phẩm đều v ợt quá mức cho phép thậm chí vư ượt tới hàng tr m lần, ătrong đó có cả các công ty sản xuất lớn có thương hiệu Trước tình hình đó việc sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men vi sinh rất được quan tâm trong thời gian gần đây Tuy nhiên nước ta hiện nay chưa có một cơ sở sản xuất thực phẩm lên men nào có ứng dụng các chế phẩm vi sinh vật giống khởi động cho nước tương lên men Hầu hết các cơ sở sản xuất đều ở dạng sản xuất thủ công, sản xuất theo kinh nghiệm nên sản phẩm khó ổn định chất lượng, quản lý vệ sinh rất khó khăn

1.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG

1.2.1 Các nguyên liệu sử dụng trong quá trình sản xuất nước tương

Nước tương được sản xuất từ nguồn nguyên liệu chính có đặc tính là giàu protein và tinh bột [13] [16]

1.2.1.1 Nguyên liệu giàu protein

Đậu tương

Đậu tương có tên khoa học là Glycine Max Merril Đậu tương có nhiều màu sắc khác nhau Trong đó đậu tương màu vàng là loại tốt nhất được trồng và sử dụng nhiều Đậu tương được sử dụng là chủ yếu vì hàm lượng protein cao của nó Ngoài ra đậu tương chứa đầy đủ các axit amin giống axit amin thịt, trứng Đậu tương là loại hạt giàu chất dinh dưỡng như protein, lipit, gluxit, muối khoáng và vitamin Chính vì thế, đậu tương là một nguồn thực phẩm quan trọng và được trồng rộng rãi ở Trung Quốc, Mỹ, Brazil Ở Việt Nam, đậu tương được trồng

nhiều ở các tỉnh phía Bắc và Nam Thành phần hóa học của hạt đậu tương được thể hiện ở bảng 1.1

(%)

Protein (%)

Dầu (%)

Tro (%)

Hydratcacbon (%)

Ngoài protein, hydratcacbon chiếm khoảng 34% hạt đậu tương Phần hydratcacbon có thể chia làm hai loại: loại tan và không tan trong nước Loại tan trong nước chỉ chiếm khoảng 10% tổng lượng hydratcacbon Thành phần khoáng chiếm khoảng 5% trọng lượng chất khô của hạt đậu tương Trong đó đáng chú ý nhất là Ca, P, Mn, Zn và Fe Ngoài ra, đậu tương còn chứa rất nhiều vitamin khác nhau trừ vitamin C và D

Khô đậu tương

Trong quá trình sản xuất nước tương thì khô đậu tương cũng là nguồn nguyên liệu giàu protein được sử dụng thay thế cho đậu tương nguyên hạt Khô đậu tương được sử dụng từ rất sớm trong công nghệ sản xuất nước tương do tính kinh

tế của loại nguyên liệu này [18 Thành phần hóa học chủ yếu của khô đậu tương ]gồm protein (47- 51%), hydratcacbon (19 22%), chất béo (0,1 1,5 %), chất xơ – – ( 3 – 5%), khoáng (4 – 6%) Độ ẩm của khô đậu tương thường là 11 13% [16– ]

1.2.1.2 Nguyên liệu giàu tinh bột

Lúa mỳ là một nguồn nguyên liệu giàu tinh bột phù hợp nhất trong công nghệ sản xuất nước tương Những nguồn nguyên liệu giàu tinh bột khác cũng có thể được

sử dụng như gạo, lúa mạch, ngô Lúa mỳ chỉ chứa một lượng nhỏ protein Thành phần hóa học chủ yếu của lúa mỳ gồm hydratcacbon (68 – 74%), protein (8 – 15%), chất béo (1,8 2,0 %), chất xơ (2,5 – – 3,5%), khoáng (1,4 – 2,0%) Độ ẩm của lúa mỳ thường là 10 – 14% [13]

Ngoài ra, axit glutamic chiếm một tỷ lệ cao trong số axit amin của protein lúa mỳ, chiếm khoảng 32% tổng số protein Trong thành phần hydratca bon của clúa mỳ thì khoảng 10% là pentosan, chủ yếu là xylan Chính thành phần này đã tạo phản ứng melanoidin trong quá trình tạo màu cho nước tương [18]

20 – 100/cm3nước

1.2.1.5 Nấm mốc

Nấm mốc đóng vai trò quan trọng nhất trong quá trình sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men Chủng mốc giống được sử dụng trong sản xuất nước tương phải có các đặc tính sau: có số lượng bào tử nhiều, tỷ lệ bào tử nảy mầm cao, chủng mốc giống phải có hoạt lực sinh enzim proteaza cao và chế phẩm mốc giống phải được bảo quản khô [15]

Trong sản xuất nước tương sử dụng hai dạng mốc chính là Aspergillus oryzae và Aspergillus sojae có màu vàng như hoa cau Các loại mốc này có khả

năng sinh hệ enzim như invertaza, amylaza, glucoamylaza, maltoza, proteaza thủy phân protein và tinh bột tạo ra các dạng đường, axit amin [5] Các dạng

đường được nấm men và vi khuẩn chuyển thành rượu, este, acit lactic… tạo hương thơm đặc tr ng cho sản phẩm cuối Các chủng nấm mốc này thuộc Lớp ưNang Khuẩn, bộ Cúc Khuẩn Plectascales, họ Aspergillaceae, giống Aspergills,

là loài nấm thượng đẳng, có cấu tạo đa bào có hệ sợi phát triển, sinh sản bằng đính bào tử Cuống đính bào tử là đơn bào, đây là đặc điểm duy nhất để phân biệt với Penicillium Mỗi loài có hạt đính bào tử có màu sắc khác nhau là hệ sợi

có màu sắc [1] [4] [9] Cơ thể sinh trưởng của nó là một hệ sợi bao gồm những sợi rất mảnh, phân nhánh rất nhiều và có vách ngang chia sợi thành nhiều tế bào

khác nhau Vì thế nó là một loại nấm đa bào Khuẩn ty hay còn gọi là hệ sợi của Asp oryzae và Asp sojae khi trẻ có màu vàng xanh, càng già màu trở nên xanh đậm hơn Từ những hệ sợi, khi phát triển sẽ mọc lên những cuống đính bào tử không phân nhánh, dài 1- 2 mm, ở đầu có cơ quan sinh sản vô tính Phần đầu của cuống đính bào tử phồng lên thành “ bọng” Từ bọng này phân chia thành những bào tử đính vào nhau nên được gọi là đính bào tử có màu vàng xanh Asp oryzae, Asp sojae sinh sản vô tính nhờ cơ quan sinh sản ở phần trên của cuống đính bào tử, hình thành các tế bào hình chai và tạo thành các đính bào tử

1.2.2 Các phương pháp sản xuất nước tương

Hai phương pháp chính được sử dụng trong sản xuất nước tương là: phương pháp lên men từ nấm mốc và ph ng pháp hóa học.ươ

1.2.2.1 Phương pháp lên men

Quá trình sản xuất n ớc tư ương được tạo ra chủ yếu bằng sự thủy phân protein, gluxit trong nguyên liệu nhờ hệ enzim proteaza và amylaza tạo ra từ nấm mốc giống Mốc giống d ới dạng bào tử được cấy vào khối nguyên liệu đã hấp chín ư

và ủ tạo chế phẩm nấm mốc Koji (có l ợng enzim ạt tối ư đ ưu) Khi giai đoạn nuôi mốc kết thúc, làm t i nguyên liệu ơ đã lên mốc, pha trộn dung dịch n ớc ưmuối và lên men ở các giai oạn nhiệt đ độ khác nhau trong khoảng 3 đến 6 tháng Trong quá trình lên men có bổ sung các dạng nấm men, vi khuẩn lactic nhằm tạo hương vị tốt cho sản phẩm Sau quá trình lên men, dịch thủy phân được tách ra nhờ phương pháp lọc ép Dịch sau lọc được thanh trùng, hoàn thiện sản phẩm và đóng chai

1.1.2.2 Phương pháp hoá học (thủy phân bằng axit)

Nguyên liệu được ngâm, nấu sôi ở nhiệt độ 110-1200C với HCl 15-16% trong khoảng 18-24 giờ sau khi sôi ể nguội hoàn toàn, lọc rửa dịch thủy phân, sau Đ

đó trung hoà axit bằng NaOH hoặc Na2CO3 đến pH 5,0 6,0 (thấp hơn pH 5,0 có

-vị chua; cao hơn pH 6,0 có vị đắng, mùi nồng) Thêm muối, cô đặc đến hàm

lượng ạm cần thiết Sau ó qua thanh trùng đóng chai, tiêu thụ đ đ

Trong nguyên liệu sản xuất n ớc tư ương có hai thành phần chính là protein

và lipit Quá trình thủy phân protein tạo axit amin, đồng thời ở nhiệt ộ cao với đ

sự có mặt của HCl, lipit tạo ra glyxerin và axit béo kết hợp với gốc Clo tạo thành 3-monoclopropan 1,2 diol (3 MCPD) và 1,3 diclopropan- - - - (1,3 DCP) Các chất -này có thể gây bệnh ung thư cho người tiêu dùng Quá trình thủy phân bằng phương pháp axit gần như không khống chế được l ợng chất ộc 3ư đ -MCPD dưới mức cho phép

1.1.2.3 Ưu nhược điểm của hai phương pháp

Nước tương được sản xuất bằng phương pháp lên men do không có phản ứng sinh ra glyxerin và không sử dụng axit để thuỷ phân ở nhiệt độ cao nên không tạo thành 3-MCDP, rất an toàn cho người sử dụng Hơn nữa nhờ hương thơm chiết tách từ chế phẩm nấm mốc (Koji) mà sản phẩm nước tương làm theo công nghệ này thường có hương vị hấp dẫn hơn sản phẩm theo công nghệ axit và do không dùng nhiệt độ cao nên màu sắc sản phẩm cũng tươi sáng hơn Ngoài ra do lựa chọn chủng mốc giống thuần chủng có hoạt lực thuỷ phân protein và tinh bột cao nên nước tương sản xuất theo phương pháp này cũng sẽ không bị nhiễm độc tố

aflatoxin – cũng là một tác nhân gây bệnh ung thư được sinh ra từ nấm Aspergillus flavus khi sản xuất nước tương theo phương pháp truyền thống sử dụng các chủng nấm mốc tự nhiên Tuy nhiên nước tương sản xuất bằng phương pháp này cũng có một số hạn chế như thời gian thuỷ phân kéo dài, hiệu suất thành phẩm thấp

Ngược lại, nước tương được sản xuất bằng phương pháp hoá học thì giá thành rẻ, thời gian thuỷ phân nhanh, ít chiếm mặt bằng sản xuất Tuy nhiên phương pháp này lại có những nhược điểm nghiêm trọng rất khó khắc phục như gây hư hỏng, ăn mòn thiết bị sản xuất, gây ô nhiễm cho người trực tiếp sản xuất, môi trường xung quanh và với việc sinh ra 3-monoclopropan-1,2 diol (3- -MCPD) và 1,3 diclopropan 1,3- ( -DCP) hàm lượng cao gây bệnh ung thư cho người tiêu dùng Ngoài ra, trong quá trình thuỷ phân ở nhiệt độ cao với xúc tác axit đậm đặc, sẽ làm phân hủy hoàn toàn triptophan và một phần treonin,

1.3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM NẤM MỐC (KOJI)

1.3.1 Định nghĩa và phân loại

Mốc Koji là hệ chế phẩm enzim thuỷ phân được tạo thành khi nuôi nấm mốc trên môi trường nguyên liệu đã hấp chín Tuỳ vào nguồn nguyên liệu nuôi mốc mà chế phẩm nấm mốc sẽ có tên gọi khác nhau Koji gạo, Koji đại mạch, Koji đậu tương…

Trong quy trình công nghệ sản xuất nước tương lên men thì quá trình tạo chế phẩm mốc Koji là một trong những quá trình quan trọng nhất, quyết định đến chất lượng, thành phần và hương vị của nước tương thành phẩm Quá trình tạo mốc Koji là một công nghệ của các nước phương Đông với lịch sử 3000 năm Quá trình tạo mốc Koji cũng là quy trình quan trọng không thể thiếu được trong công nghệ sản xuất Miso (một loại tương đặc của Nhật), rượu Sakê và Shochu [16]

1.3.2 Hệ emzim được tạo thành trong quá trình nuôi mốc Koji [7] [10]

Vì nguồn nguyên liệu dùng trong sản xuất nước tương lên men rất giàu protein và tinh bột nên trong quá trình nuôi cấy nấm mốc nhằm thu enzim thì hệ enzim mong muốn cần thu được là enzim proteaza và enzim α-amylaza

- Enzim α amylaza (α-1,4 glucanhydrolaza): xúc tác thuỷ phân đặc hiệu liên kết α-1,4 glucozit nằm sau trong chuỗi mạch một cách ngẫu nhiên không theo một trật tự nào cả, sản phẩm tạo thành là các đoạn dextrin phân tử lượng thấp, các oligo saccharit chứa từ 2 7 gốc glucoza, - – trong đó có một gốc glucoza cuối cùng ở dạng α

Enzim roteaza: xúc tác thuỷ phân các hợp chất protein, chuỗi poly ppeptit ở liên kết peptit Nguồn enzim này có vai trò quan trọng để tạo

ra nguồn nitơ để vi sinh vật sử dụng trong suốt quá trình nuôi mốc cũng như là lên men

Ban đầu nấm mốc sẽ hấp thụ các thành phần dinh dưỡng dễ hấp thụ có sẵn trong môi trường như: đường glucoza, sacaroza, axit amin và khoáng để sinh trưởng Trong quá trình trao đổi chất nấm mốc sinh tổng hợp tạo nên các enzim thuỷ phân Các enzim thuỷ phân α-amylaza, proteaza tạo ra sẽ được hoạt động, chúng phân cắt các mối liên kết glucozit và peptit trong chuỗi mạch amyloza,

amylopectin, polypeptit của tinh bột và protein để tạo thành các chất có phân tử lượng thấp Một phần chúng được nấm mốc sử dụng, phần còn lại sẽ làm nguồn dinh dưỡng cho vi khuẩn lactic và nấm men sử dụng [17] [18]

1.3.3 Phương pháp nuôi cấy tạo chế phẩm nấm mốc (Koji)

Chủng vi sinh vật được dùng để nuôi cấy tạo chế phẩm mốc trong sản xuất nước tương chủ yếu là nấm mốc Aspergillus oryzae hoặc Aspergillus sojae Nấm mốc nói chung cũng như loài Asp oryzae và loài Asp sojae nói riêng có đặc tính là hô hấp hiếu khí Vì vậy có thể nuôi mốc bằng phương pháp nuôi cấy bề mặt và phương pháp nuôi cấy bề sâu có sục khí Đối với mỗi phương pháp đều có những nhược điểm và ưu điểm riêng, nhưng khi nuôi mốc Koji thì chủ yếu dùng phương pháp nuôi cấy bề mặt Tuỳ thuộc vào từng loại nguyên liệu và mục đích công nghệ mà cách xử lý nguyên liệu và các thông số trong quá trình nuôi cấy tạo mốc Koji là khác nhau Quy trình nuôi cấy mốc Koji được thể hiện ở hình 1.1

Để tiến hành nuôi cấy tạo mốc Koji trước tiên phải trải qua giai đoạn xử lý nguyên liệu Đậu tương được ngâm nước qua đêm, tách vỏ rồi đem hấp chín Lúa

mỳ được rang chín và nghiền nhỏ Sau đó, đậu tương và lúa mỳ được làm nguội đến nhiệt độ phòng rồi giải đều hỗn hợp lên các khay gỗ Bào tử mốc giống Asp oryzae hoặc Asp sojae được cấy vào hỗn hợp nguyên liệu, trộn đều mốc giống lên khối nguyên liệu đảm bảo mật độ bào tử mốc đồng đều trong toàn khối Tiếp

đó đưa các khay gỗ lên giá và vào phòng nuôi cấy

Trong quá trình nuôi cấy mốc Koji nhiệt độ, độ ẩm cần phải được kiểm soát chặt chẽ Theo quy trình nuôi cấy mốc Koji truyền thống thì nhiệt độ, độ ẩm được kiểm soát bằng cách đảo trộn thủ công Tuy nhiên theo quy trình nuôi cấy mốc Koji hiện đại nhiệt độ, độ ẩm được kiểm soát bằng một hệ thống điều chỉnh

tự động Vào giai đoạn đầu của quá trình nuôi cấy (khoảng 24 giờ đầu) nhiệt độ khoảng 33-350C là thích hợp cho sự phát triển, hình thành hệ sợi của nấm mốc và ngăn chặn sự xâm nhập của vi khuẩn Bacillus [19] Giai đoạn sau nhiệt độ được giảm xuống khoảng 25-280C, là nhiệt độ tối thích tạo lượng enzim cực đại Sau khoảng 3 đến 4 ngày (72 giờ), khi hỗn hợp hình thành các bào tử mốc màu xanh-vàng thì quá trình nuôi cấy mốc Koji đã được hoàn thiện

Đậu tương/hoặc Lúa mỳ

Khô đậu tương

Hình 1.1: Quy trình nuôi cấy tạo chế phẩm mốc Koji( )

Khi tiến hành nuôi cấy ngoài những thông số kỹ thuật trong điều kiện nuôi cấy cần duy trì ở điều kiện tối ưu thì cũng cần chú ý một số điều sau:

- Trước khi nuôi cấy, các dụng cụ, khay, giá, phòng nuôi phải đảm bảo

ở điều kiện vô trùng

- Khi nuôi cấy, nấm mốc thực hiện quá trình trao đổi chất làm tăng nhiệt độ và độ ẩm giảm, chính vì vậy phải tiến hành phun không khí

ẩm vô trùng ở dạng sương mù vào phòng nuôi

- Tiến hành đảo trộn theo đúng chu kì, giai đoạn nuôi cấy

1.4 MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH INH TỔNG S

HỢP ENZIM CỦA NẤM MỐC

1.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ có vai trò chủ yếu trong sự sinh trưởng của sợi nấm, nó cũng tác động đến việc sản sinh bào tử và sự nảy mầm của chúng Mỗi loài nấm mốc có khoảng nhiệt độ sinh trưởng và phát triển nhất định Phần lớn nấm mốc phát triển trong khoảng 15- 320C và sinh trưởng tốt nhất ở khoảng 25- 300C Một số rất nhỏ loài nấm mốc có thể tăng trưởng ở cả các kho lạnh đến -60C , thậm chí 20- 0C như Cladosporium herbarum, một số loài thuộc chi Penicilium Một số ít loài khác có nhiệt độ tăng trưởng đến 500C [9] Các chủng Asp oryzae và Asp sojae phát triển tốt ở 33 – 350C và tạo enzim tốt ở 25 – 280C

Nếu nhiệt độ xuống dưới 240C hay trên 450C nấm mốc sẽ phát triển chậm

do đó làm giảm quá trình sinh tổng hợp enzim Nhiệt độ không những có ảnh hưởng đến sinh trưởng và sản sinh bào tử của nấm mốc mà còn tác động lên sự trao đổi chất của chúng, đặc biệt là lên số lượng và chất lượng của các chất được tạo thành Nhưng không phải bao giờ nhiệt độ tốt nhất cho sự sinh trưởng cũng là thích hợp nhất cho sự tạo thành tất cả các sản phẩm trao đổi chất

1.4.2 Ảnh hưởng của độ ẩm môi trường

Trong những nhân tố tác động tới sự phát triển của nấm mốc, độ ẩm có ảnh hưởng lớn Độ ẩm của môi trường cũng như độ ẩm tương đối của không khí là những yếu tố quan trọng qui định sự phát triển cũng như sinh tổng hợp enzim nói chung và proteaza nói riêng Asp.oryzae cũng như đa số các chủng nấm mốc khác

là những vi sinh vật ưa ẩm Độ ẩm thích hợp cho Asp.oryzae sinh tổng hợp proteaza nằm trong khoảng 40- 60%

1.4.3 Ảnh hưởng của thành phần môi trường

Thành phần môi trường thích hợp cho sự phát triển và sinh tổng hợp enzim bao gồm hỗn hợp của nguồn cacbon, các nguồn nitơ, các chất kích thích sinh trưởng và muối khoáng Nguồn cacbon có thể sử dụng từ ngô, lúa mỳ, gạo Trong đó maltoza, sacaroza, fructoza là những nguồn cacbon tốt nhất [11] Nguồn nitơ có thể sử dụng từ bột đậu, các muối amoni, ure Các nguyên tố khoáng như canxi, magiê, sắt, mangan đều ảnh hưởng tốt đến sự sinh tổng hợp proteaza [11], [1 ].2

Môi trường nuôi mốc giống tốt nhất là môi trường Zapeck, nước chiết malt, nước chiết khoai tây Môi trường thích hợp cho Asp oryzae, Asp sojae là môi trường axit yếu hoặc trung tính ( 5,5-7 ) Các môi trường tự nhiên từ cám, đậu, ngô thường có sẵn pH ở khoảng này Các chủng Asp oryzae, Asp sojae khi phát triển trên môi trường có tinh bột và protein sẽ sinh ra một số enzim, chủ yếu

là amylaza và proteaza [2]

1.4.4 Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy

Thời gian sinh trưởng của nấm mốc cũng là yếu tố không kém phần quan trọng, ảnh hưởng đến sinh tổng hợp enzim Mặt khác, thời gian còn qui định năng suất của quá trình sản xuất chế phẩm nấm mốc Thời gian nuôi cấy tạo chế phẩm mốc Koji trong sản xuất nước tương là 3 ngày (72 giờ)

1.4.5 Ảnh hưởng của độ thoáng khí

Nấm mốc hoàn toàn hiếu khí và chỉ phát triển được trong điều kiện thoáng khí Các loài như Mucor và Trichoderma là những loài cần nhiều oxy Trong khí quyển nitơ, một số loài nấm phát triển rất tốt, một số khác lại sinh trưởng kém Một lượng nhỏ khí cacbon là cần thiết cho bào tử Aspergillus nảy mầm nhưng nếu nồng độ này quá cao lại ức chế sự phát triển của chúng Độ thoáng khí cũng ảnh hưởng lớn tới hoạt độ enzim proteaza Mức độ thoáng khí của môi trường giảm dẫn tới sự đình chỉ sinh tổng hợp enzim proteaza Hoạt độ enzim cao hay thấp đều có quan hệ chặt chẽ với sự thỏa mãn hay không thỏa mãn nhu cầu về oxy trong quá trình nuôi cấy mốc Lượng không khí cần để nuôi cấy một tấn nấm mốc là khoảng 600m3 Khi nuôi cấy nấm mốc bằng phương pháp bề mặt trên các môi trường cám gạo, bã đậu v.v cần chú ý tới độ dầy khối môi trường để đảm bảo độ thoáng khí cần thiết cho sự phát triển của nấm mốc [3]

1.4.6 Ảnh hưởng của pH

Giá trị pH của môi trường cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm mốc Phần nhiều nấm mốc phát triển trong khoảng pH từ 4 8 nhưng một số nấm mốc có khả -năng chịu được những cơ chất có pH axit hơn hoặc kiềm hơn