Vi sinh và Sinh hóa học trong việc sản xuất Tương ppsx

Vi sinh và Sinh hóa học trong việc sản xuất Tương Trong việc sản xuất tương (các loại tương do lên men) có nhiều vần đề vi sinh học và sinh hóa học đáng chú ý. Tương ta, sản xuất theo tính cách gia đình và tiểu thủ công nên số lượng thành phẩm giơi hạn không phát triển được, trong khi đó, tại Nhật tương Miso đã được tiêu chuẩn hóa, nghiên cứu rất kỹ để trở thành những sản phẩm công nghiệp. Việc sản xuất tương, trên căn bản, gồm 2 giai đoạn lên men liên tục. Trong giai đoạn thứ nhất : mốc gốc (koji starter) gồm những bào tử mốc khô được trộn với cơm, xôi nếp, hạt lúa mạch nấu chín, hạt đậu nành hấp chín, hạt ngô (bắp) rồi để lên men để có meo nấm mốc (koji). Trong giai đoạn thứ hai : koji được trộn với hạt đậu nành chín, muối, nước và một lượng tương gốc (tương mồi) rồi để lên men trong các chum vại chứa và do các phản ứng sinh học, tương được tạo thành, rồi tùy loại tương sau thời gian'ủ' ngắn (vài tuần) hay dài (vài tháng đến 1-2 năm) sẽ được đưa ra tiêu thụ. Meo nấm mốc gốc : Cũng như những việc chế biến thực phẩm do lên men từ nấm mốc như phó mát hay từ men rượu như bia, rượu nho, bánh mì, việc lực chọn giống meo nấm mốc là một vấn đề rất quan trọng khi làm tương. Nấm và mốc, theo thực vật học, được xếp vào một nhóm cây trong một giới riêng : Fungi . Fungi được xem là những thực vật hạ đẳng bao gồm mốc (molds), nấm, men (yeasts) và mốc mildews (thường gặp trên da thuộc). Đặc tính chung của fungi là không có diệp lục tố (chlorophyll) và chúng có thể chỉ là những tế bào đơn độc, sinh sản bằng cách tạo ra những bào tử. Fungi phải sống ký sinh trên những giá thể. Bánh mì, trái cây, rau để quên trong ngăn tủ (cà trong tủ lạnh), là những giá thể tốt cho nấm mốc Trong việc làm tương, cơm, xôi nếp, lúa mạch nấu chín đều là những giá thể được lựa chọn để tạo mốc. Mốc để làm tương thuộc giống Aspergillus thuộc họ nấm Trichocomaceae trong ngành Ascomycota (Xin đọc trong Nấm : Thức ăn và Vị thuốc của cùng Tác giả) Giống aspergillus gồm hàng trăm ngàn loài, phân bố khắp nơi trên toàn cầu. Tên Aspergillus được nhà Sinh vật học-tu sĩ người Ý Pier Antonio Micheli đặt tên vào năm 1729 dựa theo hình dạng của Aspergillum, một vật dụng hình bầu nhỏ có cán, bầu có đục lỗ nhỏ, dùng để rẩy nước thánh trong các nghi thức tôn giáo. Các loài Aspergillus sống và phát triển rất mạnh trong các môi trường hiếu khí, hầu như khắp nơi khi có đủ oxygen. Chúng có một số vai trò trong Thương mại và trong Y học. Trong Y học một số loài như Aspergillus fumigatus, gây các bệnh đường hô hấp, Aspergillus flavus, tạo ra chất độc nguy hiểm aflatoxin, Aspergillus clavatus gây các tình trạng dị ứng. Về mặt thương mãi, Aspergillus niger được dùng để sản xuất citric acid, Aspergillus orizae được dùng để làm tương. Loài mốc để làm tương Aspergillus orizae còn có đến gần 100 ngàn loài phụ (hay chủng nuôi) phân loại theo những hoạt tinh khác nhau tùy thuộc nhu cầu sản xuất ra thành phẩm (có những chủng tiết những lượng phân hóa tố như amylase, protease cao hơn các chủng khác; có những chủng tạo sợi ty thể dày đặc hơn ) Tại Việt Nam, do tinh cách sản xuất gia đình nên mỗi nhà làm tương lựa chọn mốc gốc theo kinh nghiệm riêng. Trong khi đó tại Nhật, mốc để làm tương Miso đã được 'công nghiệp hóa' với khoảng 10 công ty chuyên môn, cung cấp các chủng mốc Aspergillus orizae chuyên biệt theo các tiêu chuẩn khoa học được Bộ Canh nông Nhật chấp nhận và kiểm soát kỹ lưỡng. Mốc 'gốc được sản xuất bằng 'cấy' bào tử Aspergillus vào các giá thể làm bằng cơm hay xôi, rồi để nơi phòng ẩm trong 5 ngày (tại Việt Nam, cơm nguội hay xôi được để trên giá có lót rơm và phủ lá chuối)và để nơi có nhiệt độ 76 độ F. Tại Nhật, giá thể được chọn là cơm nấu từ gạo đỏ trộn chung với khoảng 2% tro làm từ gỗ camelia hay xồi (theo người Nhật thì gạo đỏ có nhiều dưỡng chất, tốt hơn gạo trắng giúp cho mốc tăng trưởng tốt hơn, các alkaloids trong tro giữ nhiệt độ ủ không tăng quá nhanh và cung cấp cho môi trường cấy các khoáng chất như phosphorus, manganese giúp tạo là sự quân bình giữa RNA/DNA cần thiết cho sự tạo bào tử, bội sinh của mốc). Mốc sẽ phát triển, sinh những sợi ty thể nhỏ, trắng như bông, sau đó các sợi ty thể nhóm thành từng cụm và chuyển từ màu beige đục ban đầu sang màu olive. Trong giai đoạn này, lượng bào tử sinh sản rất mạnh, nhân lên gấp cả triệu lần. Sau đó các khay mốc được làm khô ở nhiệt độ 113 độ F trong 3-4 ngày Các khối mốc tốt sẽ có mùi thơm đặc biệt như mùi của hạt giẻ, đậu rang chín. Tại Nhật, mốc gốc được bán dưới dạng bột : mỗi gram bột chứa từ 6 đến 10 tỷ bào tử Aspergillus. Mốc gốc, tùy nhu cầu sản xuất, còn được pha trộn thêm các men như Saccharomyces rouxii hay vi khuẩn như Pedicoccus halophilus, Lactobacillus delbrueckii Lên men lần thứ nhất : Đây là giai đoạn dùng mốc 'gốc' để tạo ra meo nấm mốc (koji), một giai đoạn tuy ngắn, chỉ trong 2 ngày nhưng rất quan trọng trong việc làm tương. Mốc gốc được trộn với giá thể theo tỷ lệ 1 phần 1000. Giá thể thường là cơm nguội, xôi nguội. Sau khi trộn, giá thể đã có mốc gốc được trải đều trên các khay gỗ hay nong, mẹt ; đậy kin và để qua đêm. Ngay sau khi trộn vài giờ, nhiệt độ trong khay đã tăng lên do phản ứng lên men. Nắp đậy hay vải phủ được mở ra vào sáng sớm để giúp thay đổi không khí, loại carbonic acid và thêm oxygen cho môi trường, đồng thời đảo cho đều các cục giá thể để đưa những cục từ ngoài vào trong và từ trong ra ngoài. Khay hay nong lại được đậy kin và chỉ được mở nắp lại sau nhiều gìờ. Nhiệt độ ủ trong giai đoạn này thường từ 82 đến 86 độ F và ẩm độ từ 90 đến 95%.Nhiệt độ ủ rất quan trọng , vì nếu lên đến 104 độ, enzyme trong mốc ngưng hoạt động và các vi khuẩn lạ tăng trưởng tạo ra mốc đen, khi nhiệt độ lên đến 113 độ, mốc bị chết và nếu nhiệt độ xuống dưới 77 độ, sẽ xuất hiện các mốc xanh loại Penicillium Nơi môi trường có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp, mốc Aspergillus sẽ tăng trưởng tốt và sau từ 40 đến 50 giờ, khay sẽ được phủ đầy mốc trắng như bông, có mùi thơm và vị ngọt dịu Sau đó các cục giá thể được bẻ vụn , trộn thêm một tỷ lệ muối vừa đủ đễ làm mốc ngưng phát triển thêm. Lên men lần thứ nhì : Khi việc lên men tạo meo nấm mốc (koji) gần hoàn tất, đậu nành dùng làm tương được hấp chín hay rang vàng (tùy loại tương muốn làm), đậu được hấp vừa đủ đến khi có thể bóp nát bằng ngón tay. Việc nấu chín đậu giúp các chất đạm trong đậu dễ chịu tác động của các enzym trong mốc hơn, đồng thời loại được trypsin, một enzym ức chế tăng trưởng có trong hạt đậu sống. Thời gian và nhiệt độ khi nấu đậu có ảnh hưởng trên màu sắc và vị của tương thành phẩm, thời gian nấu càng dài tương có màu càng xậm Tiến trình lên men thứ nhì có thể chia thành 4 công đoạn : Pha trộn các nguyên liệu : Đậu nành nấu chín nghiền nát được trộn với meo nấm mốc đã thêm muối, nước và một lượng nhỏ tương 'mồi'. Nước chiếm tỷ lệ khoảng 10% tổng trọng lượng tương, dùng để tạo ẩm độ cho tương ở mức 48-52 %. Nước cần được loại bỏ các vi khuẩn gây nhiễm, có thể đun sôi rồi để nguội. Tương Nam Đàn chọn nước mưa hay nước lấy từ giếng riêng. Tương 'mồi' là tương giữ lại từ các mẻ tương trước sẽ giúp tạo mùi và vị, cung cấp một lượng men và vi khuẩn. Trong công nghiệp sản xuất tương Nhật=Miso, tương 'mồi' được thay bằng các môi trường có cấy men chịu mặn như Saccharomyces rouxii hoặc Torulopsis và các vi khuẩn như Pediococcus halophilus, Lactobacillus delbrueckii hoặc Streptococcus faecalis (vi khuẩn dùng trong việc chế tạo phómát), mỗi gram môi trường chứa khoảng 100 ngàn vi khuẩn Sự biến đổi các chất đạm : Sau khi pha trộn, các nguyên liệu được đổ vào các thùng chứa, thường là chum vại. Trộn thật kỷ để tránh tạo các 'túi' không khí và đậy nắp kín. Trong vại các phân hóa tố trong meo nấm mốc bắt đầu tác động, phân cắt các dưỡng chất có trong đậu nành và hạt ngũ cốc. Các protease tác động trên chất đạm, phân cắt thành các polypeptids rồi thành các acid amin. Chất đạm chính trong đậu nành là glycinin (80-90%), và amino acid sau cùng là glutamic acid tạo vị ngọt cho tương. Amylase biến đổi chất bột có trong meo thành cac phân tử đường đơn giản và poly saccharides phần lơn là glucose, maltose, dextrose Các đường này sẽ là nguyên liệu để men và vi khuẩn hoạt động.Tương khi làm bằng meo nấm mốc cấy trên cơm và xôi sẽ ngọt hơn là meo cấy trên hạt đậu nành. Lipase phân cắt chất béo của đậu nành (khoảng 18%) thành các acid béo tự do và do các phản ứng ester hóa sẽ tạo các alcol có mùi thơm đặc trưng cho tương. Hoạt động của vi khuẩn và nấm men (yeast) : Sau giai đoạn hoạt động của các phân hóa tố và ở trong một môi trường thich hợp có nhiều dưỡng chất, các vi khuẩn và nấm men hiếm khí bội sinh từ 10 triệu lên đến 930 triệu/ gram giá thể bắt đầu hoạt động. Các Lactobacillus biến đổi các chất đường thành những acids khác nhau như acetic và lactic, các acid này tạo vị chua nhẹ cho tương đồng thời giúp cho sự bảo quản. Các nấm men dùng đường để tạo ra các alcohol (ethyl và cao hơn như propyl, pentyl ) và các acid hữu cơ, nhất là succinic acid. Các alcohol (cao) giúp tạo mùi còn các acid giúp tạo vị cho tương. Đồng thời cũng xẩy ra các phản ứng tương tác giữa các chất tạo ra do các phân hóa tố và các chất tạo ra do lên men : acid hữu cơ phản ứng với alcohols, với acetic acid, với acid béo tự do để tạo ra các esters thơm; acid amin phản ứng với đường để tạo ra các sắc tố nâu hay đỏ (soyamelanine); các sắc tố này sau đó pha trộn với các sắc tố loại flavone có sẵn trong đậu nành và giúp tạo màu của tương Thời gian 'ủ' tương : Thời gian 'ủ' là một yếu tố ảnh hưởng đến phẩm chất của tương Khi tương đến lúc có thể ăn được, trong 1 gram (dựa theo tương Nhật=Miso), chứa đến khoảng 4000 tế bào mốc, 6000 nấm men, 1 triệu rưỡi vi khuẩn hiếu khí (aerobic) và 2 triệu vi khuẩn hiếm khi (anaerobic). Lượng muối trong tương giúp tạo ra một môi trường giới hạn sự hoạt động của các vi khuẩn độc hại, đồng thời tạo thêm vị cho tương. Lactic acid ức chế tăng trưỡng và hoạt động của các vi khuẩn gây bệnh như Staphylococcus, E. coli Phần lớn tương Nhật bán trên thị trường ngày nay được thêm chất bảo quản hoặc khử trùng bằng phương pháp Pasteur Đặc tinh dinh dưỡng của vài loại Tương : Ngoại trừ trong các loại Tương Nhật (Miso), sản xuất theo công nghiệp, các số liệu về dinh dưỡng của các loại tương khác như tương Việt, tương Tàu, sản xuất trong quy mô nhỏ gia đình đều khó chính xác nên chỉ có tinh cách tiêu biểu. Các số liệu về tương tàu được dựa theo Food Composition Tables for Use in the East Asia của USDEW. 100 gram Chiang (tương tàu) và Jang (tương Triều Tiên) chứa : Chunky Chiang Sweet Chiang Korean Jang - Calorie 194 192 - Độ ẩm (%) 48.6 47 59.4 - Chất đạm (%) 11.6 5.4 10.6 - Chất béo (%) 5.2 1.2 8.4 - Carbohydrates (%) 27.2 40.1 5.7 - Tro (%) 7.4 6.3 16.0 - Sodium (mg) 761 570 - Calcium (mg) 55 32 - Phosphorus (mg) 365 104 - Sắt (mg) 1.3 5.7 - Potassium (mg) 334 183 - Vitamin B1 (mg) .07 .18 .002 - B2 (mg) 1.19 .80 .01 - Niacin =B3 (mg) 1.2 0.9 1.8 Tương Bần của Việt Nam, với dạng thức gần tương tự như Chunky Chiang hay tương miếng của Tàu, có thể có các giá trị dinh dưỡng tương đương. Các số liệu về tương Miso được dựa theo Standard Composition of Japanese Foods của Bộ Canh nông Nhật [...]... tương bổ túc lẫn cho nhau Tương, phương thuốc chữa bệnh : Dược học cổ truyền Trung Hoa và Vi t Nam đã dùng tương (loại lên men) làm thuôc chữa bệnh Lý Thời Trân đã dành nhiều trang trong Bản thảo Cương mục để vi t về duợc tính của tương tàu Tuy nhiên, về phương diện khoa học, dược tinh của Tương, đặc biệt là của Miso, đã được nghiên cứu rất kỹ lưỡng tại Nhật Nột số các nghiên cứu đáng chú ý như : Tương. .. 1.5 Tương Cự đà của Vi t Nam có dạng thức và cách sản xuất rất giống với Light-yellow Miso, nên có thể có những số liệu dinh dưỡng tương đương Về phương diện dinh dưõng, Tương có thể được xem như một nguồn cung cấp khá tốt những khoáng chất cần thiết như sắt, calcium, phosphorus một số vitamins nhóm B và chất đạm, kể cả các acid amin thiết yếu (duy nhất từ thực phẩm có nguồn gốc động vật) Các loại tương. .. là trong 100 gram trứng có đến 94 gram chất đạm mà cơ thể hấp thụ được Các thực phẩm gốc động vật thường có chỉ số NPU cao như trứng (82), cá (80), phó mát (70), thịt bò và hamburgers (67), thịt gà (65) Thực phẩm gốc thực vật như gạo (70) được xem là cao nhất, trong khi đó đậu nành (61), riêng tương lại lên đến 72 vì tương trong quá trình sản xuất trở thành một thực phẩm phối hợp khiến chất đạm trong. .. các nghiên cứu đáng chú ý như : Tương và chất phóng xạ : Trong những năm gần đây, các Bác sĩ và các nhà Khoa học Nhật đã chú ý nhiều đến khả năng của tương (miso) trong vi c bảo vệ cơ thể chống các nguy hại của phóng xạ Sau khi quả bom nguyên tử thứ 2 thả xuống Nagasaki (1945), BS Shinichiro Akizuki đã bỏ ra nhiều năm để nghiên cứu các tác hại của tia phóng xạ và đưa ra giả thuyết về lợi ích của miso... ngừa ung thư của tương được giài thích là do các isoflavones có trong đậu nành nhất là genistein (xin đọc bài Isoflavones trong Đậu nành của cùng Tác giả) Lượng isoflavones trong tương còn tăng cao hơn do các phản ứng lên men : Genistein và Daidzein trong tương, nếu tính theo trọng lượng đậu nành thì cao hơn đến gần 30 lần so với đậu nành nấu chín bình thường Theo các nhà nghiên cứu tại Vi n Ung Thư Quốc... sản xuất theo công nghiệp có thể được thêm B12 vào các giai đoạn sau cùng khi đã có thành phẩm Tương và Tuổi thọ : Tương có thể được xem là một thực phẩm lý tưởng giúp cơ thể chống lại các tiến trình lão hóa tế bào do các phản ứng oxy -hóa Các nhà nghiên cứu tại ĐH Y Khoa Okayama, Nhật đã chứng minh là tương miso cung cấp rất nhiều chất chống oxy -hóa như Vitamin E, saponins, melanoidins các chất này... genistein trong miso cao hơn gấp 20 lần so với đậu hũ hay sữa đậu nành, và được giải thích là trong tiến trình lên men, các vi khuẩn đã giúp phân cắt nhiều hơn các tiền-chất genistin trong đậu nành thành genistein Tương và Vấn đề ăn chay : Ăn chay được bàn đến ở đây là ăn thực phẩm không nguồn gốc động vật, như thịt cá, sữa, dầu mỡ động vật Thực đơn của những người ăn chay thường bị xem là thiếu Vitamin... B12 cao nhất là trong gan bò, cá ngừ, trứng và phó mát ) Những nghiên cứu gần đây cho thấy một số thực vật cũng có thể có B12 đặc biệt là các thưc phẩm lên men từ đậu nành như tương, chao, nước tương (xì dầu) và nhất là tương tempeh của Indonesia (100 gram tempeh, bán tại Hoa Kỳ chứa từ 3.9 đến 8.8 microgram B12) Nhu cầu B12 hàng ngày (RDA) cho mỗi người lớn được Vi n Hàn Lâm Khoa Học Quốc Gia Mỹ định... microgram, trong khi đó con số của FAO là 2 microgram Nghiên cứu của BS Jusaku Takahashi (1955) ghi nhận trong 100 gram tương Nhật lightyellow miso (rất giống với tương Cự đà VN) có 0.17 microgram B12 Các tu sĩ Phật giáo tại Nhật, tuy không dùng các thực phẩm gốc động vật nhưng vẫn có đủ B12 cần thiết có lẽ do từ tương miso, natto và các rong cùng thực vật như hải tảo Một số loại miso sản xuất theo... (polyunsaturated) tốt cho sức khoẻ ( dầu đậu nành sản xuất theo công nghiệp, bán tại Hoa Kỳ, do các kỹ thuật tinh chế, đã hầu như làm mất đi các acid béo EFA này Ăn tương hàng ngày, nhất là tương Nhật=Miso loại dùng koji gốc đậu nành, chứa khoảng 10% dầu trong đó có đến 60 % là linolenic-7.5% và linoleic 55.9%, là những EFA thiết yếu mà cơ thể không tự sản xuất được Theo các nhà dinh dưỡng, chất đạm được . Vi sinh và Sinh hóa học trong vi c sản xuất Tương Trong vi c sản xuất tương (các loại tương do lên men) có nhiều vần đề vi sinh học và sinh hóa học đáng chú ý. Tương ta, sản xuất theo. dưỡng của vài loại Tương : Ngoại trừ trong các loại Tương Nhật (Miso), sản xuất theo công nghiệp, các số liệu về dinh dưỡng của các loại tương khác như tương Vi t, tương Tàu, sản xuất trong quy. (koji). Trong giai đoạn thứ hai : koji được trộn với hạt đậu nành chín, muối, nước và một lượng tương gốc (tương mồi) rồi để lên men trong các chum vại chứa và do các phản ứng sinh học, tương