Phân lập và tuyển chọn chủng nấm sợi có hoạt lực Protease cao trong sản xuất xì dầu an toàn về chất 3MCPD và Aflatoxin

Nội dung nghiên cứu chính 1. Phân lập và tuyển chọn lấy một chủng có hoạt lực Protease cao để thuỷ phân Protein đậu tương trong quá trình lên men sản xuất xì dầu 2. Tối ưu các điều kiện ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến quá trình sinh sản của nấm sợi 3. Nghiên cứu qui trình công nghệ sản xuất xì dầu để đạt được hiệu quả cao về mặt kinh tế và kỹ thuật 4. Hạn chế sự tạo thành 3MCPD để đạt chuẩn an toàn thực phẩm và an toàn về độc tố Aflatoxin

LỜI MỞ ĐẦU

Từ lâu đời, con người biết sản xuất tương theo truyền thống và sử dụng rộng rãi trong các nước trên thế giới, trong đó châu Á sử dụng loại tương nhiều nhất như Việt Nam, Campuchia, Nhật Bản, Indonesia, Malaysia, Trung Quốc Họ làm tương theo truyền thống của các nước họ hoặc theo gia truyền của làng sản xuất như Tương Bần (Hưng Yên), Tương Nam Đàn (Nghệ An) và Tương Cự Đà (Hà Tây),

họ sử dụng hệ vi sinh vật vốn có ở nơi sản xuất một tự nhiên chưa thuần khiết, lên men theo điều kiện của địa phương sản xuất như khí hậu, nhiệt độ, độ ẩm và sản xuât theo phương pháp thủ công vì vậy chưa đạt hiệu quả cao cả về mặt kinh tế cũng như mặt kỹ thuật Hiện nay có hai hướng để sản xuất tương là sản xuất theo phương pháp axit và sản xuất theo phương pháp lên men bằng cách sử dụng vi sinh vật nhưng sản xuất theo phương pháp axít gây ra phản ứng phụ tạo ra chất 3-MCPD (3 monochloropropane 1,2 diol) là tiền chất gây ra bệnh ung thư Sử dụng phương pháp axít là có lợi thế như thời gian sản xuất nhanh rất nhiều với phương pháp lên men vì vậy một số cơ sở sản xuất tương lợi dụng cách sản xuất theo phương pháp axít để đạt được hiệu quả cao về mặt kinh tế nhưng không nghĩ đến sức khoẻ cộng như đầu độc người tiêu dùng dần và gây ra hiệu quả nghiêm trọng về sau này

Nước tương (xì dầu) là loại một loại món ăn phổ biến hiện này, nó có gia trị dinh dưỡng như nhiều protein đạm, đường, chất béo, vitamin, và khoáng Song với giá trị dinh dưỡng này chúng ta cũng phải quan tâm đến việc dư chất 3-MCPD

trong nước tương thành phẩm Vì vậy chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu: "Phân lập và tuyển chọn chủng nấm sợi có hoạt lực Protease cao trong sản xuất xì dầu

an toàn về chất 3-MCPD và Aflatoxin"

Mục đích nghiên cứu của đề tài

Phân lập và tuyển chọn một chủng nấm sợi có hoạt lực Protease cao để áp dụng trong quá trình lên men làm xì dầu đạt chuẩn yêu cầu về 3-MCPD

Cải tiến qui trình sản xuất xì dầu truyền thống để hiệu quả cao về kinh tế và

kỹ thuật để có thể cạnh tranh trên thị trường và cung cấp dinh dưỡng cho cộng đồng, là một loại thực phẩm an toàn sản xuất theo qui trình cải tiến

Nội dung nghiên cứu chính

1 Phân lập và tuyển chọn lấy một chủng có hoạt lực Protease cao để thuỷ phân Protein đậu tương trong quá trình lên men sản xuất xì dầu

2 Tối ưu các điều kiện ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến quá trình sinh sản của nấm sợi

3 Nghiên cứu qui trình công nghệ sản xuất xì dầu để đạt được hiệu quả cao về mặt kinh tế và kỹ thuật

4 Hạn chế sự tạo thành 3-MCPD để đạt chuẩn an toàn thực phẩm và an toàn về độc tố Aflatoxin

PHẦN I TỔNG QUAN VỀ XÌ DẦU

Từ lâu ở phương Tây người ta đã sử dụng men thu được từ thực vật hoặc động vật để dùng trong sản xuất rượu bia, chế biến sữa, pho mát Còn ở phương Đông người ta thường dùng men thu được từ vi sinh vật Đây là phương hướng chủ yếu tiến bộ hiện nay

Sản xuất tương và nước chấm bằng phương pháp lên men là một ví dụ minh chứng cho việc sử dụng men từ vi sinh vật trong sản xuất thực phẩm Những men

có tác dụng chủ yếu trong quá trình này là các men amylase và protease do nấm

mốc hình thành, trong đó quan trọng nhất là nấm mốc Aspergillus oryzae

Bản chất sinh hóa và vi sinh vật chủ yếu nhất trong quá trình sản xuất tương

là sự thuỷ phân Protein đậu tương và thuỷ phân tinh bột Ngoài ra do hoạt động của một số vi sinh vật sinh hương và những phản ứng hóa học thứ cấp, một số chất có hương vị đặc biệt đã được hình thành và làm cho tương có hương vị riêng của nó

Trong sản xuất đã sử dụng một hệ vi sinh vật tự nhiên có nhiều loài vi khuẩn, nấm mốc và nấm men khác nhau mà quá trình trao đổi chất của chúng đã hình thành những sản phẩm có hướng vị không tốt, hoặc một số chất kháng sinh, độc tố có hại cho cơ thể Điều này giải thích tại sao một số người không thích tương Ngoài ra sử dụng vi sinh vật tự nhiên, cộng với quá trình sản xuất thủ công, đã làm cho sản xuất tương vốn không phải phức tạp mà lại có tính chất may rủi

Quá trình sản xuất tương có thể chia ra làm 3 giai đoạn: làm mốc tương, làm nước đậu và ngả tương

Trong quá trình ủ mốc tương thủ công, hoạt động amylase của mốc thường đạt tới cực đại sau 5 ngày, tiếp đó giảm dần Hoạt động Protease của nấm mốc đạt tới cực đại sau 6 ngày, rồi giảm tương đối nhanh Hàm lượng đường khử cũng đạt tới cực đại ở ngày thứ năm (26,2%) Như vậy trong phương pháp ủ thủ công tự nhiên, nấm mốc phát triển chậm, và mốc thích hợp để đem muối hoặc ngả tương chỉ vào khoảng 5-6 ngày sau khi ủ

1.1 MỘT SỐ LOẠI TƯƠNG TRÊN THẾ GIỚI

1.1.1 Miso (Nhật Bản) [28]

Hình 1.1 : Sản phẩm Miso

Miso là một món ăn cổ truyền và phổ biến của người Nhật Bản Người ta sử dụng Miso trong các món ăn điểm tâm cho trẻ em, dùng để nấu các loại thịt, cá, sò, hến, hoặc rau, đồ làm các loại súp Có 3 loại Miso là Miso gạo, Miso đại mạch và Miso đậu tương Trong sản xuất Miso đậu tương, dưới tác dụng của các enzymee của nấm mốc và vi sinh vật khác các thành phần của đậu tương trở nên dễ tiêu hóa hơn 60% protein ở dạng hòa tan trong nước bao gồm các polypeptide và axit amin, 75% các hợp chất carbon là đường khử tạo cho Miso có vị ngọt Các chất ức chế trypsin và

hemaglutinin bị mất hoạt tính khi nấu ở nhiệt độ trên 100oC Miso có hoạt tính chống oxy hóa mạnh

Quá trình sản xuất Miso bao gồm:

- Việc làm sạch và nấu đậu tương

- Chuẩn bị Koji

- Trộn đậu tương, muối, koji và giống

- Lên men trong điều kiện yếm khí

- Trộn và bao gói sản phẩm

Đậu tương được làm sạch, rửa, ngâm qua đêm, rồi đem nấu cho tới khi hoàn toàn mềm, làm nguội để đem trộn với thành phần khác Koji được sản xuất từ gạo

xay, ngâm trong nước lạnh (15oC) qua đêm, loại bỏ nước thừa, nấu áp lực trong

40-60 phút, làm nguội đến 35oC, cấy giống

Aspergillus oryzae (hoặc có thể kết hợp Aspergillus sojae) với tỷ lệ 0,1%, rồi

đưa vào phòng nuôi koji Độ ẩm phòng nuôi 90%, có đủ oxy Sauk hi nuôi khoảng 40-48 giờ, koji được lấy ra, làm lạnh rồi đem trộn với muối, đậu tương và nấm men

(Sac Rouxii) Hỗn hợp sau khi trộn được chuyển sang các thùng gỗ hoặc bê tong để

lên men Nhiệt độ lên men 30-38oC, thời gian lên men tuỳ từng loại Miso có thể là 1 tháng (Miso vàng nhạt) hoặc 3 tháng (Miso đỏ) Miso đã lên men để nấu trong 1 tuần ở nhiệt độ thường, rồi gói để tiêu thụ

1.1.2 Natto (Nhật Bản) [28]

Hình 1.2: Sản phẩm Natto

Natto theo tiếng Nhật có nghĩa là đậu lên men Có hai loại Natto là Natto sợi

và Natto muối Natto được coi là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và là nguồn bổ sung protein tốt cho con người Vì có chất lượng dinh dưỡng cao nên Natto được UNICEF đề nghị sử dụng làm bột UNICEF [28]

Trong sản xuất Natto sợi: Người ta đã dùng chủng vi khuẩn thuần khiết là

Bacillus natto.sawamura, để cấy vào đậu tương nguyên hạt (đậu tương được làm

sạch, rửa, ngâm và hấp áp lực 1-1,5 kg/cm2 trong 20-30 phút), để lên men từ 18-20 giờ ở nhiệt độ 40-43oC, sau đó làm lạnh xuống 10oC và tiêu thụ ngay hoặc bảo quản

ở nhiệt độ 2-7 oC hoặc cũng có thể bảo quản dưới dạng Natto khô

Sản xuất Natto muối: Nguyên liệu chính là đậu tương, tiểu mạch và muối

ăn Đậu tương được làm sạch, rửa, ngâm nước 20oC trong 3-4 giờ, để ráo vài tiếng,

hấp áp lực thường trong 5-6 giờ và để qua đêm, sau đó tãi hạ nhiệt độ xuống dưới

40oC rồi trộn với bột tiểu mạch đã rang Sau khi trộn, cấy giống mốc và nuôi ở

30-35oC trong khoảng 50 giờ, lấy mốc ra và phơi khô; sau đó cho vào thùng nén, thêm nước muối và nén chặt trong vòng 6-12 tháng để ngấu Khi Natto đã ngấu xong lấy

ra trải mỏng phơi nắng và cho thêm gừng đã ngâm xì dầu Natto muối có thể bảo quản được lâu

Lợi ích của Natto [25]

Những lợi ích của Natto đối với sức khoẻ có được là do một phần nó được

làm từ đậu tương Hơn thế nữa, trong quá trình lên men, vi khuẩn Bacillus subtilis

Natto còn sản xuất ra nhiều loại enzymee, vitamin, axit amin và nhiều chất di dưỡng khác, làm cho Natto có thêm nhiều đặc tính tốt và có lợi cho sức khoẻ hơn Tiêu biểu trong số đó có thể kể đến Nattokinase và pyrazin, 2 chất đã chứng minh là có tác dụng và hiệu quả rất tốt trong việc ngăn chặn và điều trị bệnh tắc nghẽn mạch máu Ngoài ra, Natto cũng cung cấp vitamin B12, loại vitamin thường hay bị thiếu ở những người ăn kiêng

1.1.3 Tempeh (Indonesia) [28]

Hình 1.3: Sản phẩm Tempeh

Tempeh là món ăn ưa chuộc của người Indonesia Tempeh dùng làm thức ăn

chính Gần đây người ta thấy rằng Rhizopus oligosporus đã tạo ra nhân tố kháng

khuẩn khi lên men Tempeh Chất này chống lại sự hoạt động của vi khuẩn Gram (+) bao gồm cả vi khuẩn yếm khí và hiếu khí Chất kháng sinh này ngoài hạn chế đến mức tối thiểu sự nhiễm trùng còn có tác dụng kích thích sinh trưởng ở động vật

Chế biến Tempeh: Ngâm hạt đậu nguyên hạt trong nước qua đêm, đãi vỏ,

đun sôi khoảng 30 phút, làm ráo nước và cấy mốc Rhizopus oligosporus Giống

mốc này được lấy từ một mẻ Tempeh trước hay là dịch bào tử của nấm mốc Đậu sau khi cấy nấm mốc được đóng gói trong các khúc tre chẻ đôi rồi đêm lên men ở 21oC, thời gian lên men 24 giờ Sản phẩm được sử dụng trong một ngày Tempeh có thể được bảo quản bằng cách cắt thành từng lát rồi đêm phơi nắng hoặc có thể biến Tempeh tái rồi bảo quản lạnh ở -10oC đến -5oC, khi dùng thì đem ra cho lên men

Ở các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Nhật Bản,…người ta đã chế biến

ra nhiều dạng sản phẩm chất lượng cao từ đậu tương Với các phương pháp tách đầu tiên bằng dung môi, đậu tương hạt tách ép dầu và tiếp theo đó đâu tương đã tách béo được chế biến thành nhiều dạng sản phẩm khác nhau

1.1.4 Siêng (Campuchia) [28]

Hình 1.4: Sản phẩm Siêng Campuchia

Campuchia cũng là một nước sản xuất đậu tương có bề dầy trống lâu đời, họ sản xuất chủ yếu dựa vào kinh nghiệm truyền thống và sử dụng nguồn nguồn liệu chính là đậu tương với hệ vi sinh vật tự nhiên Tương là một loại thực phẩm ăn liền, hoặc phối trộn với cá, thịt, rau quả chế biến thành món ăn đặc sản có hương vị và thơm ngon quen thuộc của dân Campuchia

Sơ đồ 1.1: Quy trình công nghệ làm Siêng[28]

Đậu tương được làm sạch, rửa ngâm qua đêm, rồi đem nấu cho tới khi hoàn toàn chín mềm, vợt ra để nguội trong không khí 2-3 giờ, rải thành lớp dầy 2-3 cm, phủ bao tải và ủ trong một tuần

Phần nước khi nấu đậu dem trộn với muối và đun sôi cho tan hết muối, rồi

đổ vào chum để trộn với đậu tương sau khi ủ Sau trộn, để hỗn hợp thêm khoảng một tuần nữa là có tương Trước khi đưa đi tiêu thụ tương được trộn với dịch tường

Tương thành phẩm

Để chín, 1 tuần

đã nấu tan, hàm lượng đường cho vào vừa hợp khẩu vị Sản phẩm có thể bảo quản tốt trong 1-2 tháng

1.1.5 Tương (Việt Nam)

1.1.5.1 Tương Bần

Tương Bần là tương có xuất xứ từ làng Bần, Yên Nhân, Hưng Yên Tương Bần được người dân lưu truyền từ vùng này sang vùng khác, từ thế hệ trước đến thế hệ sau Có người bảo rằng: tương Bần từng là đặc sản tiến vua Có lúc, nghề tương của làng Bần tưởng như bị mất Thế rồi giờ đây, nghề làm tương

có điều kiện phát triển, trở thành sản phẩm hàng hóa cung cấp cho thị trường trong và ngoài nước.

Quy trình sản xuất tương Bần

- Chọn nguyên liệu

Gạo nếp: Xưa kia dân làng thường chọn gạo nếp cái ré hoặc nếp cái hoa vàng (loại nếp khi hạt chín có ra thêm nhành hoa màu vàng), được trồng ở trong vùng Ngày nay nếp ré, nếp cái hoa vàng đã thoái hóa, người làm tương chọn loại gạo nếp sẵn có ở các chợ quê Nếp phải đều hạt, không lẫn gạo tẻ, không xát trắng quá Xưa kia gạo nếp giã dập 600 chày là được

Đỗ tương: Loại đỗ tương quê, còn gọi là đỗ tương ré trồng nhiều ở đất bãi ven sông, hạt nhỏ, tròn có màu vàng xen lẫn màu mận chín, vỏ mỏng, cùi dày, rang chín ăn bùi và thơm béo

Muối: Lựa muối hạt trắng tinh, đem về nhà để một thời gian cho chảy nước chát mới mang ra dùng.

- Dụng cụ làm tương gồm

Cối xay đá để xay vỡ vụn hạt đỗ tương sau khi đã rang chín; Nồi đồng

và chõ để thổi xôi; Chảo gang để rang đỗ, là chảo lớn đường kính đến 100cm, thành chảo cao để đỗ không bắn ra ngoài; Nong, nia để tãi cơm và ủ mốc; Vải màn để đắp cơm; Chum sành để ngả tương Ở làng Bần có các loại chum 30 lít,

50 lít, 80 lít, to nhất là 100 lít Chum bằng đất sét nặng mới chịu được nước mặn và phơi giữa nắng hè không bị nứt vỡ Loại chum này được sản xuất ở lò gốm thuộc tỉnh Thái Bình và chum ở làng Thổ Hà (Bắc Ninh); Chậu: chậu nhôm, chậu sành, chậu nhựa dùng để đãi gạo, đỗ và lọc nước muối; Quấy tương, còn gọi là trang tương: dụng cụ bằng gỗ cán dài, có lưỡi gỗ hình bán nguyệt dài 15cm, rộng 6 đến 8 cm cắm ở đầu cán dùng để quấy tương trong chum Dụng cụ quấy tương phải bằng gỗ mới chịu được mặn, không nứt vỡ Quấy tương còn là công cụ đảo đỗ tương khi cho đỗ vào chảo rang.

-Các công đoạn làm tương

Làm mốc: Chọn gạo nếp tốt, đều hạt, không lẫn tẻ, cho vào chậu nước khoảng 6 giờ thì vớt ra, đợi nước sôi mới cho gạo vào chõ để đồ thành xôi mốc, có thể đồ xôi bằng xoong nhôm lớn, đường kính miệng 60cm, đáy nồi để giá nhôm 3 chân có lỗ thủng tròn, trên đặt vỉ đan bằng nan tre, lại đặt 2 sợi dây thừng gấp đôi trên mặt

vỉ để khi xôi chín thì kéo xôi ra (kể từ khi hơi nước sôi ở nồi thông lên miệng chõ gạo chừng 25 - 30 phút thì được xôi chín tới) Đồ xôi chín nát quá, tương sẽ bị đen Xôi sống thì tương bị chua Xôi chín tới mang dỡ tơi ra nia, dày khoảng 2-3cm Nếu làm mốc vào mùa nóng, tãi xôi đến lúc nguội hẳn thì phủ vải màn kín lên mặt cơm xôi Làm mốc vào mùa lạnh, tãi xôi khi còn âm ấm tay thì phủ vải lên cơm xôi và cho xếp nia lên giá đặt nia mốc.

Phủ vải màn làm mốc là một sáng tạo của người làng Bần Trước kia họ ủ mốc bằng cành lá nhãn hoặc

lá mướp Hơi nước ở cơm xôi bốc lên ngưng thành hạt và nhỏ xuống Chỗ nào bị nước nhỏ, xôi nát, mốc bị đen ảnh hưởng đến chất lượng của tương Phủ vải màn hơi mốc thoát ngay, không bị đọng giọt nước nên mốc lên đều hơn Ủ hai ngày đêm thì cơm xôi xuất hiện nấm mốc tơ trắng, cậy mốc ra đảo cho mốc rời từng hạt và tãi đều ra nia, phủ vải màn ủ tiếp Trời nóng ủ thoáng Gặp trời lạnh phủ thêm bao tải để giữ nhiệt Giai đoạn này gọi là xoa mốc Sau xoa mốc, tùy vào nhiệt độ nóng hay lạnh (dân gian gọi là tùy theo chiều trời) đến 3 hoặc 4 ngày sau nấm mốc phát triển, ta mở vải ra xem thấy mốc lên đều, ngả màu hoa cau, hoặc hoa thiên lý thì hạ nia dùng nậy mốc (hay gọi là xẻng nậy mốc) bậy, lấy mốc ra bóp nhỏ trộn đều chuẩn bị muối mốc Mốc hỏng có màu đen, màu đỏ nếu ép cho vào ngả tương, chất lượng tương sẽ kém Xoa mốc là việc vất vả nhất trong các công đoạn làm tương Mùa nắng nóng, mốc lên nhanh, khô cứng, bụi mốc dày, mỗi lần xoa đảo bụi bay khắp nhà làm nhiệt độ trong phòng tăng lên Trước cảnh xoa mốc, đảo mốc bằng tay vất vả và năng suất không cao trong công nghệ làm tương

cổ truyền, năm 2001, anh Lê Đình Đạt đã sáng tạo ra máy đảo mốc Máy là một bộ phận khung sắt hình chữ nhật cài thêm các răng sắt gắn vào trục của mô tơ điện Khi mô tơ điện chạy, khung sắt và răng sắt đánh tơi mốc ra Đơn giản là vậy nhưng anh Đạt phải mày mò thử nghiệm trên 1 năm mới có một khung sắt chuẩn để khi mô tơ quay khung sắt không làm nát mốc, không đẩy mốc ra ngoài khuôn và không làm mốc bị dồn vào một chỗ dẫn tới kẹt cứng khung sắt Từ khi có máy đánh mốc, năng suất xoa mốc mỗi giờ bằng 4 người làm thủ công, giải phóng một phần sức lao động ở khâu nặng nhọc nhất của công nghệ làm tương cổ truyền Năm 1997, Trung tâm ứng dụng và tiến bộ khoa học, Sở khoa học công nghệ và môi trường tỉnh Hải Dương đã thực hiện dự án ứng dụng công nghệ mốc trung gian vào sản xuất để nâng cao chất lượng đặc sản tương Bần, ứng dụng ở 11 hộ nông dân đạt kết quả tốt Khi ứng dụng tiến bộ kỹ thuật mốc trung gian thì thời gian lên mốc nhanh từ 2-3 ngày so với sản xuất theo công nghệ cổ truyền Mùa đông sử dụng mốc trung gian thì mốc lên nhanh, đều, đẹp cho chất lượng tương khá tốt.

Ngâm đỗ: Đồng thời với thổi cơm xôi là cho đỗ tương vào chảo rang Rang đỗ phải nhỏ lửa, quấy đều, đỗ chín vừa tầm, vỏ ngoài vẫn giữ được màu trắng nhưng cùi đỗ thì chín vàng, tỏa mùi thơm Nếu đỗ rang già quá thì cùi đen, màu tương sẽ bị đen Nếu rang non quá thì cùi trắng, tương dễ bị thối Rang đỗ xong thì cho vào cối đá xay nát đỗ ra, ngày hôm sau cho vào chum sành, đổ nước vào ngâm So với công nghệ làm tương cổ truyền, hiện nay việc rang đỗ và xay đỗ đã được cải tiến Ngày xưa rang đỗ bằng chảo gang, mỗi mẻ 5 ca (khoảng 7,5kg), người rang phải đảo liên tục trong thời gian một giờ Ngày nay, do cải tiến kỹ thuật rang đỗ bằng kiểu lò bánh mì, mỗi lần cho vào lò 4 đến 5 khay, rang được khoảng trên dưới 30kg đỗ trong vòng một giờ Cách rang này đảm bảo đỗ chín đều và năng suất lao động tăng 4 đến 5 lần so với rang thủ công Xay đỗ được cơ khí hóa, nếu như trước đó nhà sản xuất tương phải dùng cối đá để xay (thường là quay bằng tay), mỗi giờ chỉ xay được từ 1-5kg, thì ngày nay nhờ việc xay bằng máy (mô tơ điện) năng suất xay đỗ tăng từ 10 đến 15 lần Loại máy xay này giống như máy xay bột trẻ em, hầu như nhà nào cũng sử dụng Để sản xuất 1 lít nước tương cần có 0,2kg đỗ Nước

là yếu tố quan trọng góp phần vào chất lượng của tương làng Bần Người làng Bần sử dụng nước mưa đã được

tích trữ vài tháng và nguồn nước ngầm ở làng, trong như nước mưa và không có mùi vị, để làm tương Xưa dân làng lấy nước ở giếng Bây giờ bà con làm giếng khoan bơm tay, nước từ giếng khoan lấy lên vẫn trong và không

có mùi vị nhưng được lọc qua bể cát để khử tạp chất Chum nước đỗ tương phải để chỗ râm mát, nhiệt độ vừa phải, không để nóng quá nước tương mau ngả mùi thiu Ở làng Bần có câu Cha thiu mẹ thối, nghĩa là xôi mốc phải hơi thiu, nước đỗ phải hơi thối thì làm tương mới ngon.

Muối mốc (ủ mật): Mốc ủ 7 ngày ngả màu hoa cau, hoa thiên lý thì mang ra bóp nhỏ, vẩy nước tương trong (nước ngâm đỗ chưa có muối) trộn đều khi nào mốc nắm cơm chim đặt cạnh mà không dính vào nhau là được Bốc mốc trộn nước tương cho vào thúng ủ kín 3 đến 4 ngày tùy vào thời tiết nóng hay lạnh để cho mốc ra nước mật.

Lọc nước muối: Muối trắng tinh cho vào chậu đổ nước mưa hay nước ngầm vào quấy đều để đất cát lắng xuống đáy, váng nổi lên mặt nước và lọc nước muối trong ra một chậu khác .

Ngả tương: Cho nước muối vào chum trước, tiếp là nước tương cùng bột đậu, sau cùng cho mốc đã được muối vào chum và cho quấy tương vào đánh tan mốc hoà với tương đỗ, nước muối Công thức chế biến cho 1 lít tương được mỗi chủ sản xuất gia giảm đỗ, gạo và muối khác nhau Chủ sản xuất tương ở làng Bần với thương hiệu Triệu Sơn có công thức như sau: 1 lít tương bao gồm 4 lạng gạo, 2 lạng đỗ, 1,4 đến 1,6 lạng muối Một công thức khác: 30kg gạo nếp, 15kg đỗ tương, 15-16kg muối, trong 100 lít nước Muối cho mặn quá thì tương mất vị ngọt, cho nhạt tương dễ chua, không để được lâu.

Đánh tương: Ngả tương xong buổi sáng mở nắp chum dùng quấy tương đánh đều từ dưới lên và phơi nắng cho đến tối thì úp nắp chum, sáng hôm sau lại làm thế Tránh quấy khi nước tương đang bị nắng nóng sẽ dễ làm chua tương Đánh mốc liên tục khoảng một tháng để cho bay hết hơi mốc, cái tương chìm xuống, nước cốt tương nổi lên là được Tương phơi nắng 3 tháng cho ngấu mới lấy ra ăn, khi đó từ 100 lít tương chỉ còn 80 lít Thời gian làm tương

ở làng Bần từ tháng 3 âm lịch đến tháng 10 âm lịch Tương ngon nhất là làm vào tháng 6 âm lịch Dân gian có câu Tháng sáu máu rồng Đánh giá chất lượng của tương Bần, trước hết nhìn vào màu tương Tương đạt chuẩn màu vàng sẫm như mật ong, hoặc màu cánh gián Tương rót ra sánh đặc không có mùi ngái, dậy lên mùi thơm Nếm tương có cảm giác bùi béo, đậm, ngọt mặn là tương tốt, để được lâu

Bảo quản tương: Tương đạt chuẩn để lưu từ năm này sang năm khác, cho nên việc bảo quản tương đặt

ra nghiêm ngặt Sau thời kỳ đánh tương từ 2 đến 3 tháng, cái tương đã chìm hết thì đậy nắp tương kín miệng

quanh nắp trát bổi gồm bùn trộn với rơm khô cho kín miệng để một năm sau mới lấy ra ăn Mùa xuân múc tương xong phải lau sạch và bôi ớt quanh miệng chum, phủ một lần vải trước lúc úp nắp để chống các loại bọ tìm kẽ nứt

đẻ trứng sinh giòi bọ trong tương Mùa hè phải thận trọng múc tương khi trời có mưa Tương rất kỵ nước mưa,

sơ suất vài giọt mưa rơi vào là làm thối chum tương ngay ít ngày sau đó Chớ có nhúng ngón tay có mồ hôi vào vại tương dễ làm thay đổi chất lượng của tương

Đóng gói: Ngày xưa các hộ sản xuất cho tương vào chum nhỏ hay thùng gỗ ghép quẩy tương đi bán rong

ở các chợ hoặc rao bán ở các làng Ai mua thì đong tương vào chai thủy tinh để bán Ngày nay tương Bần được đóng vào chai nhựa loại 1 lít, 2 lít, 3 lít hoặc cho vào can nhựa 5 lít, 10 lít Mỗi cơ sở sản xuất đặt ra một thương hiệu, in nhãn quảng cáo chất lượng tương, địa chỉ sản xuất, số điện thoại liên hệ và dán vào chai tương, can tương Nút tương cũng được gắn kín bằng đai nilông bảo vệ.

1.1.5.2 Tương Nam Đàn[57]

Tương Nam Đàn là loại tương có nguồn gốc, xuất xứ và sản xuất chế biến phần lớn tại huyện Nam Đàn tỉnh Nghệ An Nó là một loại nước chấm, nước chan được nấu từ hạt đậu tương và hạt nếp hoặc hạt ngô làm mốc dùng trong sinh hoạt ăn uống như các loại mắm (nước mắm) ở miền Nam như: mắm cái, mắm nêm, mắm ruốc và các loại tương ở miền Bắc như: tương Bần (Yên Nhân, Hưng Yên), Tương Cự Đà (Thanh Oai, Hà Tây)

- Dụng cụ sản xuất

Chum:

Dụng cụ để đựng tương được làm từ đất nung Chum được nung chín đều, men láng bóng từ trong ra ngoài, và đổ nước ngâm thử vài ngày xem nước có rịn ra ngoài không, nếu rịn tương sẽ hư Sau đó đem úp miệng chum xuống đất Thường thì lựa ngày nóng nhất đem chum ra phơi sau đó đưa vào bóng râm Tuỳ thuộc vào tương định làm mà chọn loại chum có kích thước thích hợp (nếu làm lượng ít thì dùng choé) Phải lựa chọn chum có cổ nhỏ Kinh nghiệm chọn chum: gõ vào tiếng kêu phải ngân nga như chuông đồng

Thanh khuấy:

Thanh khuấy để khuấy tương thì chiều dài phải dài hơn khoảng cách từ miệng đến đáy chum, thường dùng bằng đũa bếp hoặc thanh làm tre phơi khô Tránh dùng các thành kim loại bởi nó gây ra mùi

Nắp đậy:

Nắp dùng để đậy chum tương lại sau khi làm xong Nắp đậy phải kín, thường dùng các túi Nylon che kín miệng chum sau đó dùng một tấm gỗ rộng hơn miệng chum đậy lên Do chum được đặt ngoài trời nên phải kín tránh nước mưa ngấm vào (các dụng cụ ngày xưa thường dùng một chiếc nón lá để đậy miệng chum).

Vật liêu:

Đậu tương:

Đậu để nấu tương thì phải chọn đậu tương cổ truyền có hạt nhỏ như hạt tiêu,

vị bùi và béo Đậu vừa thu hoạch là tốt nhất Phải sàng lọc hạt đậu kỹ lưỡng không

có hạt quá to hoặc quá nhỏ, chọn hạt cho đều, không có hạt lép, hạt hỏng Thường thì người ta dùng giống đậu tương Xuân trồng tại Nam Đàn Đậu tương Xuân mọc chậm, hạt nhỏ hơn đậu tương Hè, nhưng ngon hơn

Nếp hoặc ngô dùng làm mốc:

Tương dùng ngô bắp làm mốc thì có nhiều vị ngọt của đường (glucose) nhưng dùng nếp làm mốc thì có vi ngọt của đạm (axít amin) hơn Thường người ta dùng nếp để làm mốc hơn dùng ngô Nếp phải chọn loại nếp tốt như vậy mới có vị đậm, ngọt, tương sánh hơn, quyện hơn

Muối:

Phải chọn loại muối trắng tinh hạt to và đều, không lẫn các tạp chất khác có

độ mặn cao (không 13ung muối Iot), thường thì muối phải qua vài nắng

Nước:

Nước dùng nấu tương thường dùng nước giếng, hoặc nước mưa Nước giếng phải trong không vẩn đục, không có mùi tanh của bùn, của khoáng (Fe, Mn) người

ta thường chọn giếng ở gần núi

Ngoài ra một số vùng dùng nước mưa để nấu tương, ngả tương, theo họ như vậy mới ngon, ngọt

Thời điểm làm tương

Tương thường được làm vào khoảng thời gian tháng 6 âm lịch hàng năm Thường thì nhà nào cũng tổ chức làm

Cách làm:

Mốc tương làm bằng gạo nếp hay ngô Nếp được chọn kỹ càng bằng cách giần, sàng kỹ sao cho không còn hạt gẫy, ngâm kỹ, đãi sạch và nấu thành xôi Xôi đem ủ mốc, rải đều ra nong, ra nia và phun một lớp nước chè xanh đặc sánh trước khi phù lớp lá dày để đem đi ủ trong buồng kín Thông thường người ta chọn lá nhãn, lá chuối, lá chè xanh hoặc lá ráng để phủ vì có khả năng giữ nhiệt tốt Trong thời gian ủ, việc thăm và đảo mốc được thực hiện từ 1-2 lần Sau 12-15 ngày nếu mốc lên đều có màu vàng da cam (màu hoa cải) hoặc màu đen óng như mật là được Lúc này mốc được bóp vụn ra, đem phơi nắng cho thật giòn và cuối cùng là cho vào túi Nylon giữ kín chờ ngày ngả tương, màu đặc trưng của mốc Thường ủ và phơi nắng khoảng 7-9 ngày Nếu dùng ngô làm mốc thì lấy bắp non luộc chín rồi tẽ hạt

mà ăn, còn để lõi lại, giữ nơi mát ẩm và ngày sẽ mọc mốc phủ dày Nếu mốc màu

da cam thì tốt nhất Mốc màu trắng thì tạm được Mốc màu đen hoặc màu xanh là hỏng Cạo lấy mốc da cam này làm giống, rắc lên cơm nguội (cơm nóng làm chết mốc) để mốc mọc đều Chỗ nào mốc đen hoặc xanh thì phải vứt bỏ, không được sót

vỡ ba, không được xay nát như hai loại tương như tương Bần, tương Cự Đà, mà chỉ

vỡ thành mảnh, không được làm nát, sảy bỏ vỏ, cho vào nồi nấu rồi đổ vào chum hay chóe với nước lã để ngâm và đem phơi nắng 7 ngày Công đoạn ngâm yêu cầu ngâm trong thời gian thích hợp bởi vì ngâm sớm nửa ngày nhạt phèo, già nửa ngày thì ngọt gắt nhưng nặng mùi khó ăn Khi được, nước đỗ tỏa mùi thơm ngào ngạt, trong vắt

Tiếp theo là quá trình ngả tương Ngả tương, thường thực hiện vào buổi khuya là quá trình trộn hai thứ mốc và muối đã rang (không được dùng muối Iốt) vào chum đã phơi Mốc tương đã phơi khô giã nhỏ, đem đổ vào nước đậu và bỏ

muối vào khuấy cho muối và mốc đều hòa tan vào nhau Cứ 5 nước tương thì 1 muối, không được bỏ quá nhiều muối vì nhiều thì tương sẽ mặn, nếu bỏ ít thì hỏng (gọi là tương ỉnh) Người dân Nam Đàn thường thường làm theo công thức:

"Năm tương một muối thì ngon, nhiều tương ít muối đổ vườn mất thôi"

Để ngả tương cho ngọt thì mỗi ngày 2 lần vào buổi sáng và buổi chiều, chum tương phải được khuấy đều với thời gian 10 phút/lần, mở chum tương dùng đũa bếp quấy đều, sau đó phơi nắng Chỉ được khuấy một lần trước khi phơi Mỗi lần khuấy lấy ngón tay châm vào thanh khuấy mà nếm thử, những ngày đầu thấy nhạt, 9-10 ngày sau thấy ngọt Sau khi khuấy và phơi nắng xong phải đậy kỹ lại, nếu không thì gặp đợt mưa thì tương dễ bị chua có mùi khó chịu Tương ngon, tương ngọt là tương được nắng, làm bằng mốc nếp thơm, nhiều đậu Nhìn vào chum tương thấy mảnh đậu lơ lửng trong nước tương đặc quánh, mùi thơm như có chút rượu, cộng mùi ngọt lịm Màu của nó không có màu nâu như tương Bần, mà có mầu vàng óng như mật ong

1.2 MỘT SỐ CHỦNG NẤM MỐC CHỦ YẾU CÓ TRONG SẢN

XUẤT NƯỚC TƯƠNG TRUYỀN THỐNG

1.2.1 Các thành phần hóa học của tế bào nấm mốc [8]

Cũng như nấm nói chung, thành phần hóa học của tế bào nấm mốc nói riêng, quan trọng nhất là Carbon (40%), Nitơ (7 – 8%) và hydro (2 – 3%) còn lại là những nguyên tố: lưu huỳnh, phosphor, Kali, magie, Sắt, Kẽm, Mangan, Đồng, Canxi Nếu

kể cả các nguyên tố vi lượng mà người ta đã tìm thấy ở tế bào nấm mốc số lượng các nguyên tố vi lượng mà người ta đã tìm thấy ở tế bào nấm mốc số lượng các nguyên tố là 50, nghĩa là hầu hết tất cả các nguyên tố có ở các mẫu đất khác nhau

Nói chung các tế bào ở các sợi nấm sinh dưỡng có số lượng nước tới 90% trọng lượng Ở một số dạng hình thái đặc biệt, được có thể ít hơn nhiều, thí dụ ở các hạch nấm, các bào tử nấm mốc, nước chỉ chiếm 10 – 15% trọng lượng

Ngoài nước, phần còn lại trong tế bào nấm mốc là những hợp chất hữu cơ và

vô cơ khác nhau Những chất này có thể là thành phần cấu tạo hoặc những sản phẩm trao đổi chất Chúng ta có thể chia các hợp chất này ra làm sáu loại khác nhau sau đây:

a Các hợp chất cấu tạo của tế bào và các enzyme chủ yếu (thành phần hóa học của thành tế bào, màng nguyên sinh chất, màng nhân, các màng của các cơ quan nhỏ nhất trong màng nguyên sinh chất, các protein, các axit nucleic, các enzyme)

b Các hợp chất trung gian và thành phần tham gia vào các quá trình trao chất (puruvat, các vitamin B, các axit amin, các hợp chất phosphat của gluxid)

c Các chất dư thừa (citrate, một số axit amin)

d Các sản phẩm trao đổi chất không tham gia vào cấu tạo tế bào và không phải là các hợp chất trung gian: Các sản phẩm sơ cấp có trong tế bào của hầu hết nấm (các polyol, lipid trung tính, các polyphosphate, trehalose và có thể là các polysaccharide không thuộc thành cấu tạo của tế bào) Các sản phẩm thứ cấp, không

ổn định chỉ có ở một số chủng (các chất kháng sinh, ancaloid, độc tố)

e Các sản phẩm phân giải và nhận hyđrô (các amin, etylen, etanol,…)

f Các enzymee trên mặt ngoài của thành tế bào và ở ngoài của tế bào (Cellulose, amylase, lipase…)

Lipid ở các tế bào nấm mốc gồm các sterol, các phospholipids, các axit béo

tự do, các sterol este hóa, các diglicerid và các diglicerid trung tính Các đi glicerid thường ở dưới dạng các giọt nhỏ trong nguyên sinh

Glucid quan trọng ở các thành tế bào nấm mốc là glycogen và trehalose Glicogen là glucid dự trữ của nấm mốc tương đương tinh bột ở thực vật, và cũng có

ở nhiều loài động vật Glicogen có cấu tạo trung gian giữa amylase và amylopectin

Trehalose là một disaccharide (α-D-glucosido-α-D-glucosid), có thể là một glucosid

dự trữ, vừa là một chất dinh dưỡng nội tế bào Bào tử trần của loài Myrothecium verrucaria có trehalose tới 20% trọng lượng khô Ngoài hai glucid trên, tế bào hầu

hết nấm mốc còn tổng hợp một hoặc một số glucid hoặc các polyol sau: Các polyol

mạch thẳng, D-arabinitol, L-arabinitol, sorbitol, D-manitol, D-reitol,…

Tỷ lệ các glucid cũng như các thành phần khác của tế bào thay đổi tuỳ theo

từng loài nấm mốc Ví dụ về thành phần bào tử trần của Aspergillus oryzae và ở hệ sợi nấm của Penicillum griseofulvum

Bảng 1.1: Bảng thành phần hóa học tế bào trần của Aspergillus oryzae và ở hệ sợi

nấm của Penicillum griseofulvum [8]

-12,034,045,0-

-5,5-

Chú thích: Các số ở trong ngoặc đơn là thành phần tính theo % trọng lượng toàn

bộ, các số khác là thành phần tính theo % trọng lượng khô

Protein trong tế bào nấm mốc có trạng thái keo, hoặc lỏng nhớt như chất nguyên sinh, hoặc rắn như hạt volutin

Cũng như ở các sinh vật khác, các protein ở các tế bào nấm mốc mang các đặc điểm bền vững của loài nhờ hệ thống thông tin di truyền chứa trong DNA Thành phần các axít amin hòa tan đã được chứng minh là có tính chất đặc trưng ở

mỗi loài trong nhóm loài Aspergillus flavus Hai loài A.flavus và A. oryzae trong

nhóm loài đó có các đặc điểm giống nhau nhất, cũng có các thành phần trên giống nhau hơn cả so với các loài khác ở trong nhóm loài Vì cấu tạo của DNA bền vững

và đặc trưng ở mỗi loài, nên tỷ lệ (A + T)/(G + X) ccũng được coi là một đặc điểm bền vững của mỗi loài Điều đáng chú ý là hàm lượng của DNA cũng rất ít thay đổi qua các giai đoạn phát triển khác nhau của một chủng nấm mốc trong khi đó thì hàm lượng RNA thay đổi khá rõ rệt

Một đặc điểm hóa tế bào khác đáng chú ý nữa ở nấm mốc là phản ứng khác nhau của chúng đối với môi trường có các nguồn C và N khác nhau, đối với các

chất ức chế khác nhau cũng như đối với sự tạo thành các sản phẩm trao đổi chất thứ cấp – các chất kháng sinh, độc tố…Một số các phản ứng đó đặc trưng cho một số nhóm nấm mốc riêng biệt Chúng ta có thể kể thí dụ trường hợp các loài khác nhau

của các Stemphylium, Cladosporium có hệ thống enzymee khác nhau, do đó đã làm

biến đổi nhân Steroid với các phản ứng khác nhau ở các vị trí khác nhau

1.2.2 Sợi nấm và hệ sợi nấm [8]

Bộ máy sinh dưỡng của nấm mốc cấu tạo bởi các sợi nấm không ngăn vách hoặc ngắn vách (có vách ngang)

Sợi nấm thường là một ống hình trụ dài không phân nhánh hoặc phân nhánh,

có kích thước khác nhau Đường kính của sợi ống thường 3 – 5 µm, nhưng cũng có thể tới 10µm Các sợi nấm vừa phát triển theo chiều dài, vừa phân nhánh, và ở các sợi nấm ngăn vách, vừa tạo thành vách ngang Các nhánh có thể tiếp tục phân nhánh liên tiếp Toàn bộ sợi nấm và các nhánh phát triển từ một bào tử nấm mốc được gọi là hệ sợi nấm Trên môi trường nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và trên cả một số cơ chất tự nhiên, hệ sợi nấm của nấm mốc thường phát triển thành một khối

có hình dạng nhất định, thường có tiết diện hình tròn hoặc ngần tròn, gọi là khuẩn lạc Một số sợi nấm có cấu tạo đặc biệt để thích ứng với các điều kiện phát triển Chúng ta sẽ lần lượt khảo sát các đặc điểm phát triển và các dạng hình thái, cấu tạo khác nhau của sợi nấm và hệ sợi nấm

1.2.2.1 Các đặc điểm phát triển của sợi nấm [8]

Sợi nấm phát triển từ ống nảy sợi mọc ra từ bào tử Ống nảy sợi chỉ là một đoạn sợi nấm non, không phân hóa đặc biệt so với các phần khác của sợi nấm, mọc tra trực tiếp từ bào tử Ở các sợi nấm ngăn vách, ống nảy sợi phát triển đến một

chiều dài nhất định, chẳng hạn ở các loài aspergillus spp., Penicillium spp., thường

từ 20 – 30 µm tạo thành vách ngang đầu tiên Sợi nấm tiếp tục dài ra, và sau đó tiếp tục ngăn vách (và phân nhánh) phát triển thành sợi nấm có nhiều vách ngang Sự tăng trưởng theo chiều dài nhừ từ ống nảy sợi đến khi sợi nấm ngừng phát triển đều xảy ra ở phần ngọn sợi nấm, kể cả sợi nấm ngăn vách cũng như ở sợi nấm không ngăn vách Các đoạn sợi nấm ở sau phần ngọn sợi đó hoàn toàn không có khả năng

phát triển

1.2.2.2 Khuẩn lạc [8]

Khi một bào tử nấm mốc gặp điều kiện môi trường thuận lợi, nảy ra một hoặc vài ống nảy sợi Ống nảy sợi tăng trưởng ở ngọn, dài ra và ngăn vách phân cách bào tử dần dần đã kiệt hết chất nguyên sinh với ống nảy sợi đã phát triển thành sợi nấm Sợi cũng chỉ tăng trưởng ở ngọn, vừa ra, vừa ngăn vách, vừa tạo thành các nhánh Các nhánh cấp 1 này lại phân nhánh và tạo thành các nhánh cấp 2, nhánh cấp 2, nhánh cấp 2 phân nhánh tạo thành các nhánh cấp 3, v.v Như vậy, sợi nấm vừa dài ra do tăng trưởng ở ngọn, vừa phân nhánh nhiều lần tạo thành hệ sợi nấm

Tùy theo cơ chất rắn, lỏng hay mềm, hệ sợi nấm phát triển thành các dạng khác nhau Trên các vật thể rắn như gỗ, thuỷ tinh, hệ sợi nấm thường rất mỏng, lan rộng, dạng hình mặt phẳng tròn hoặc gần tròn, với mép lồi lõm ít nhiều tuỳ theo tính chất cơ học của vật cản Hệ sợi nấm này có thể rắn chắc, nhưng ở các loại nấm mốc hệ sợi nấm đó thường vừa mỏng, vừa thưa và vừa xốp, như nấm mốc trên mặt kính của các dụng cụ quang học Trong các khối chất lỏng, hệ sợi nấm thường phát triển thành các tảng mỏng và xốp, không có hình dạng nhất định, chìm dưới mặt

chất lỏng Những nấm hiếu khí như nhiều loài của chi Aspergillus, Penicillum…

phát triển hệ sợi nấm trên mặt chất lỏng, chỉ một phần hệ sợi nấm chìm trong chất lỏng Ở những nấm mốc này, phần hệ sợi nấm hữu thụ (phần hệ sợi nấm sinh bào tử) bao giờ cũng thuộc về phần hệ sợi nấm trên mặt chất lỏng Trên các khối mềm như môi trường thạch, hệ sợi nấm thường có dạng ổn định nhất Tuỳ thành phần của môi trường, dạng hệ sợi nấm này thường có đặc điểm sinh trưởng, hình thái và cấu tạo đặc trưng của mỗi loài thậm chí mỗi chủng nấm

Các đặc điểm hình thái của khuẩn lạc nấm mốc [8]

Thông thường một khuẩn lạc nấm mốc có dạng hình tròn, tuy nhiên trên thạch hộp Petry (môi trường thạch đổ thành lớp mỏng trong hộp Petry), một số loài nấm mốc tăng trưởng rất mạnh theo cả ba chiều, nên dạng khuẩn lạc không rõ rệt

(trường hợp nhiều loài thuộc chi Mucor, Rhizopus…).

Tốc độ tăng trưởng của các loài nấm mốc thường được tính bằng đường kính

và đôi khi cả chiều dày của khuẩn lạc Khuẩn lạc của loài còn đặc trưng bởi màu sắc

của sợi nấm, của bào tử và các bộ phận mang các bào tử đó Bề mặt khuẩn lạc có thể mượt, nhẵn, bong, dạng bột, dạng sợi, dạng hạt, dạng xốp…Mặt khuẩn lạc

thường phẳng nhưng ở một số loài như trường hợp nhiều loài thuộc chi Penicillium,

mặt khuẩn lạc có những vết khía xuyên tâm đặc sắc, thấp dần từ trung tâm ra mép, hoặc lồi lõm không đều Mép khuẩn lạc thông thường cấu tạo bởi các sợi nấm cơ chất (địa sinh), thường mỏng hơn phần bên trong và trong nhiều trường hợp, đặc biệt trong trường hợp khối hệ sợi nấm khá dày (gồm các sợi nấm địa sinh và các sợi nấm khí sinh), chúng ta có thể thấy ở ranh giới giữa các mép và phần bên trong khuẩn lạc một số đặc điểm quan trọng, như sự tương quan phát triển giữa phần sợi nấm địa sinh ở dưới và phần sợi nấm khí sinh ở trên, nguồn gốc phát sinh của các giá bào tử trần Các đặc điểm hình thái khác như sự có mặt của các bó sợi, bó giá, các thể quả, hạch nấm, các giọt tiết, các sắc tố hòa tan…làm cho khuẩn lạc một số nấm mốc có tính đặc trưng loài

Khuẩn lạc có tính đặc trưng loài đối với nhiều nấm mốc Trong một số trường hợp, các chủng khác nhau trong một loài còn có những đặc điểm riêng biệt,

chẳng hạn một số chủng của loài Aspergillus flavus có hai kiểu hình thái của

khuẩn lạc, một kiểu không có khía xuyên tâm trên mặt và không có sắc tố ở mặt ở mặt sau khuẩn lạc Một kiểu có vết khía xuyên tâm trên mặt và có sắc tố hoà tan mầu tím nhạt Tất cả đặc điểm nói trên của khuẩn lạc ở hầu hết các loài

nấm mốc thay đổi nhiều hay ít theo điều kiện môi trường, trước hết vào thành phần môi trường nuôi cấy, pH, nhiệt độ, độ ẩm

Bó sợi nấm [8]

Chúng ta gọi một số kiểu tập hợp các sợi nấm thành dạng hình thái gồm nhiều sợi nấm khí sinh, xếp song song với nhau và dính chặt vào nhau là bó sợi nấm (synnema) Các sợi nấm trong một bó sợi nấm dính chặt vào nhau do thành tế bào tiết ra một chất nhựa dính hoặc do bị gelatin hóa Dù do nguyên nhân nào, các sợi nấm tuy dính vào nhau, nhưng vẫn giữ nguyên cấu tạo và thường không tạo thành

mô giả Các bó sợi nấm thường được tạo thành một trong ba cách sau:

- Các sợi nấm khí sinh là các nhánh sợi có nguồn gốc riêng biệt trên các sợi

nấm chính, tăng trưởng riêng biệt, sau đó mới tập hợp lại thành bó

- Một sợi nấm khí sinh phátt sinh từ một sợi nấm khác, sau đó sợi nấm khí sinh phân nhánh thành các nhánh thẳng đứng và cuối cùng dính sát vào nhau

- Mọi tế bào trên sợi nấm chính phân chia thành nhiều tế bào mỗi tế bào này phát triển theo chiều thẳng đứng thành một sợi nấm khí sinh, sau đó dính chặt vào nhau

Ảnh hưởng của các điều kiện môi trường đến sự hình thành và phát triển của

bó sợi nấm tuỳ thuộc vào từng loài Ở loài nấm túi Ceratocystisulmi, bó sợi phát

triển khuẩn lạc ở tất cả các môi trường nuôi cấy và không phụ thuộc vào ánh sáng Một loài thuộc chi Penecillum như P terrestre, P pallidum, v.v có bó sợi nấm ở nhiều môi trường nuôi cấy tuỳ mức độ phát triển các bó sợi nấm cũng như toàn bộ khuẩn lạc trên môi trường ít nhiều khác nhau

Tuy cho đến nay chúng ta chưa rõ cấu tạo di truyền của các dạng hình thái biến đổi, nhưng các loài nấm mốc có một trong các hình dạng thái đó đều có đặc điểm này

ổn định trong các điều kiện của cơ chất tự nhiên hoặc môi trường nuôi cấy không thay đổi Vì vậy, trong nhiều truờng hợp chúng được làm các đặc điểm phân loại

Bào tử nấm mốc

Việc phân biệt bào tử nấm, đặc biệt các bào tử do quá trình sinh sản tạo thành, là cơ sở của các hệ thống phân loại Mỗi cách phân biệt các loại bào tử này tương ứng với các lớp và nhóm phân loại (taxa) trên lớp ở mỗi hệ thống phân loại Chúng ta xét quan niệm chung về các loại bào tử nấm sau đó sẽ khảo sát riêng từng loại bào tử này

Các loại bào tử nấm thuộc về quá trình sinh sản và các quá trình sống nghỉ (tiềm sinh) dần dần được phát hiện trong các thế kỷ 18, 19 và bắt đầu phát hiện các bào tử đảm (basidiosporum) của nhà thực vật học người Italia A Micheli năm 1729, bào tử túi (ascosporum) và túi bào tử của nhà thực vật học người Áo J Hedwig năm 1788

Căn cứ vào cách phân biệt chung các dạng sinh sản của thực vật, một số nhà thực vật học và nấm học phân biệt ba loại bào tử nấm cơ bản: bào tử nguồn gốc sinh sản sinh dưỡng (bào tử sinh dưỡng), bào tử nguồn gốc sinh sản vô tính (bào tử vô

tính) và bào tử nguồn gốc sinh sản hữu tính (bào tử hữu tính)

1.2.3 Nhu cầu dinh dưỡng của nấm mốc [8]

Nấm là những vi sinh vật sinh dưỡng hóa năng hữu cơ (chemoorganotrophe) Chúng chỉ có khả năng thu nhận năng lượng từ môi trường bên ngoài nhờ quá trình oxy hóa hiếu khí hoặc quá trình lên men kỵ khí các chất hữu cơ ngoại bào Kiểu dinh dưỡng carbon hữu cơ này được gọi là kiểu dinh dưỡng carbon dị dưỡng (heterotrophe) Nấm mốc là những loài nấm có kiểu carbon dị dưỡng thuộc loại hoại sinh (saprophyte), nghĩa là có khả năng phân giải xác sinh vật, sử dụng các hợp chất hữu cơ để làm chất dinh dưỡng

1.2.3.1 Nguồn thức ăn Carbon [8]

Nấm mốc có thể sử dụng nguồn thức ăn carbon rất khác nhau Thuộc về các loại thức ăn carbon có thể dung làm nguồn năng lượng và nguồn vật liệu xây dựng

tế bào đối với nấm mốc có thể kể đến các loại hydrate carbon Monosaccharide, oligosaccharide, Polysaccharide, các dẫn xuất của hydrate carbon, các loại rượu, các loại axit hữu cơ, các loại axit amin, protein, lipid…Nhiều loài nấm mốc còn có khả năng đồng hóa cả các hợp chất hữu cơ rất bền vững hoặc rất độc với nhiều sinh vật khác (các hợp chất n-alkan, alkanoid, phenol, sterin, nhiều chất kháng sinh, nhiều độc tố, nhiều hợp chất loại flovon…)

Các loại nấm mốc thường không có những đòi hỏi nghiêm ngặt đối với một loại thức ăn Carbon Chúng thường có khả năng sử dụng nhiều hợp chất Carbon, tuy nhiên có thể là loại hợp chất này được đồng hóa tốt hơn loại hợp chất khác

Trong nhiều trường hợp nếu có mặt trong môi trường vài nguồn Carbon khác nhau, nấm mốc sẽ phát triển mạnh mẽ hơn so với khi chỉ có riêng biệt từng loại một

Đối với nguồn Carbon phức tạp (Xilan, tinh bột, Xellulose, Kitin…) trước hết nấm mốc phải sinh ra các enzymee để phân huỷ các hợp chất này thành các hợp chất đơn phân tử sau đó mới đồng hóa được chúng, thí dụ muốn sử dụng xilan làm nguồn thức ăn Carbon thì không những loại nấm mốc này phải có khả năng sinh sản Xilanase

mà còn có khả năng đồng hóa được sản phẩm thuỷ phân của Xilan là Xilose

Khi phát triển các môi trường có nguồn thức ăn Carbon thích hợp người ta

nhận thấy thời kỳ tiền phát (lag phase) thường rút lại rất ngắn và hệ sợi nấm rất nhanh chóng được tích luỹ trong môi trường nuôi cấy

1.2.3.2 Nguồn thức ăn Nitơ [8]

Các loài nấm mốc khác nhau có thể có nhu cầu khác nhau đối với các nguồn thức ăn Nitơ Nấm thường có khả năng sử dụng cả các nguồn Nitơ hữu cơ lẫn các nguồn Nitơ vô cơ

Nhiều loại nấm mốc thường có khả năng đồng hóa muối Amôn lẫn Nitrat

Có những loại thích hợp sử dụng muối Amôn hơn muối Nitrat và ngược lại Đôi khi

có những nấm mốc không phát triển được trên môi trường chứa nguồn Nitơ là muối Amôn nhưng nguyên nhân không phải là ở bản thân gốc NH4 mà ở độ chua sinh lý

do các muối Amôn tạo ra Sau khi nấm mốc đồng hóa gốc NH4+ trong môi trường sẽ thích luỹ các Anion vô cơ (SO42-, HPO42-, Cl-…) và làm hạ thấp rất nhiều pH của môi trường xuống Ngược lại với các muối Amôn, Nitrat là những muốc có tính kiềm sinh lý Sau khi nấm đồng hóa gốc NO3- trong môi trường sẽ tích luỹ lại các Cation (Na+, K+…) và do đó làm tăng rõ rệt độ pH của môi trường

Nhiều nghiên cứu nhận thấy khả năng đồng hóa Amôn sulphate của nấm mốc sẽ được tăng cường lên rõ rệt khi bổ sung vào môi trường một ít axit hữu cơ (axit lactic, axit malic…)

Nhiều loại thuộc chi Fusarium có khả năng đồng hóa Nitơ trong không khí

NH3 Nhiều loài nấm mốc (thuộc các chi Aspergillus, Penicillium) có khả năng khử

Nitrat dị hóa Chúng khử Nitrat đến NH4+ và sử dụng nó trong quá trình dinh dưỡng

Nitơ (khác với quá trình hô hấp Nitrat) Một số loài như Aspergillus flavus, Trichoderma lignorum, Myrothecium verrucaria…có khả năng đồng hóa trực tiếp

Nitơ phân tử

Ngoài các nguồn Nitơ vô cơ, nhiều loài nấm mốc có thể sử dụng nguồn Nitơ hữu cơ (protein, peptone, peptide, axit amin,…)

1.2.3.3 Các nguyên tố khoáng [8]

Về các nguyên tố đại lượng (macroelement) có thể kể đến S, P, K, Ca, Mg và

Fe Chúng thường chiếm từ vài phần nghìn đến vài phần trăm so với trọng lượng

khô của sợi nấm

Các nguyên tố được nấm mốc đòi hỏi với những số lượng rất nhỏ (thường chỉ tính µ/l) được gọi là các nguyên tố vi lượng (microelement) Có thể kể đến Mn,

Mo, Zn, Cu, Co, Ni, B…

Người ta thường xác định nhu cầu của từng loại nguyên tố khoáng đối với nấm mốc bằng cách theo dõi sự sinh trưởng, phát triển của nấm mốc trên môi trường không chứa nguyên tố khoáng này và trên những môi trường có chứa với các nồng độ khác nhau

Bảng 1.2: Các chủng nấm mốc thường gặp trong sản xuất tương

1.3 CÁC THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG TRONG ĐẬU TƯƠNG

Đậu tương là loại hạt thực vật có hàm lượng Protein cao nhất trong các loại thực vật, và hàm lượng Protein chiếm hơn 30%

Protein đậu tương được xem là một nguồn protein hoan hảo vì nó chứa đầy

đủ 8 loại axít amin cần thiết cho cơ thể con người mà cơ thể người không tự tổng hợp được Hàm lượng của các axít amin này tương đương với hàm lượng axít amin trong trứng gà, đặc biệt tryptophan rất cao, gần gấp rưỡi của trứng

Ngoài ra trong đậu tương còn có chứa nhiều lipid, gluxit, các khoáng chất Ca,

Fe, Mg, P, K, Na, S các vitamin A, B1, B2, D, E, F, các enzymee, sáp, nhựa, xellulose, các hợp chất isoflavone đậu tương (cơ bản là genistein và đaizein) với khả năng ngăn chặn và chữa một số bệnh ung thư… Có nhiều loại đậu tương khác nhau nhưng nhìn chung chúng đều có những thành phần dinh dưỡng cơ bản như sau:

Bảng 1.3: thành phần các chất dinh dưỡng của đậu tương [28]

Sản lượng (Triệu tấn)

(3-monochloropropane 1,2 diol)

Độc tố 3-MCPD thuộc nhóm hóa chất gây độc có tên gọi chloropropanols,

có công thức phân tử chung C3H7ClO2, khối lượng phân tử 110,5 Chloropropanols

có các dẫn xuất 1,3-DCP; 2-MCPD; 2,3-DCP và 3-MCPD Trong đó, 3-MCPD có hàm lượng cao nhất và tồn tại dưới dạng hỗn hợp racemic của 2 đồng phân (R) và (S) (hàm lượng của 2 đồng phân đối quang bằng nhau 50:50) [50]

1,3-dicloro-2 propanol (1,3-DCP)

2-monochloropropane-1,3-diol (2-MCPD)

2,3-dichloro-2-propanol (2,3-DCP)

3-Monochloropropane-1,2-diol (3-MCPD)

Độc tố 3-MCPD được hình thành qua phản ứng giữa chất béo với các chất có chứa Clo Phản ứng thường xảy ra trong quá trình thủy phân chất đạm thực vật bằng axit clohidric HCl Do đó thường gặp trong nước tương, bánh mì, formage, xúc xích nhất là trong nước tương, do nhà sản xuất dùng protein thực vật thủy phân bằng axit clohydric để làm tăng vị mặn và tăng hương vị (trong quy trình sản xuất nước tương, đây là khâu thủy phân đạm trong khô dầu đậu nành)

Bảng 1.5: Tiêu chuẩn về 3-MCPD ở một số nước [56]

Nước Nồng độ tối đa 3-MCPD cho phép /kg

1.4.1 Điều kiện hình thành độc tố [53]

Nghiên cứu phản ứng hình thành và phân hủy 3-MCPD thấy rằng:

Phản ứng này tạo ra các sản phẩm: monochloropropanol, dichloropropanol, monochloropropanediol, nhưng nhiều nhất là 1,3- dichloro- 2- propanol (1,3- DCP)

và 3- monochloropropanol (3- MCPD)

Cường độ phản ứng tạo 3-MCPD phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ Ở điều kiện tối ưu là 230oC thì lượng 3-MCPD tạo thành là 50 mg/kg glycerol tham gia phản ứng Ở 100oC hàm lượng 3-MCPD sinh ra chỉ là 0,6mg/kg

Hằng số tốc độ phản ứng k1 tạo 3-MCPD từ glycerol nhỏ hơn hằng số tốc độ phản ứng k2 phân hủy 3-MCPD

1.4.2 Thực phẩm có chứa 3 MCPD [53]

Các thực phẩm có chứa 3-MCPD, gồm các sản phẩm nướng (bánh mì, bánh qui mặn…), sản phẩm rang (cà phê) hàm lượng trung bình 0,012ppm, các phụ liệu

là dextrin vàng sản xuất bằng phương pháp axit, malt bia cũng có chất này

Bản chất của sự thủy phân protein là sự thủy phân liên kết peptide

Do liên kết peptide là một liên kết mạnh, sự thủy phân xảy ra trong điều kiện

có xúc tác Tác nhân xúc tác hóa học là axit hoặc kiềm và tác nhân xúc tác hoá sinh học là nhóm enzymee thủy phân protein có tên chung là protease

Trong chế biến, sự thủy phân protein được ứng dụng để thu nhận các sản phẩm thủy phân hoàn toàn hoặc thu nhận các sản phẩm thủy phân chưa hoàn toàn

Các sản phẩm thủy phân chưa hoàn toàn (Protein hydrolysates bao g m cồ ả protein, pepton, peptide và axit amin) hay bị đắng,

nhất là khi nó được thủy phân bởi các protease của vi khuẩn Vị đắng liên quan tới

các peptide chứa các axít amin kỵ nước Sản phẩm có vị đắng khi mức độ thủy phân, chỉ đạt từ 4 đến 40% Vị đắng chỉ ảnh hưởng đến tính chất cảm quan, không ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng.

Để sản xuất nước tương có tới 3 phương pháp công nghệ: công nghệ vi sinh, công nghệ hóa học và công nghệ enzyme

1.5 ĐỘC TỐ AFLATOXIN

1.5.1 Một số tính chất của Aflatoxin [8]

Cấu trúc hóa học chung của các Aflatoxin là Difuroylcumarin:

Các nhánh R1, R2, R3, R4, R5, và nhóm X của các Aflatoxin khác nhau như sau:

Bảng 1.6: Các nhánh trong cấu trúc của các Aflatoxin [8]

16

Dihydro-flatoxin

Trong 16 Aflatoxin đã phát hiện, cần đặc biệt chú ý đến các Aflatoxin B1, G1,

B2, G2 vì các Aflatoxin này có độc tính cao nhất, đồng thời cũng là các Aflatoxin được tạo thành với số lượng nhiều nhất, cả trong các cơ chất tự nhiên, trong các sản phẩm cũng như trong môi trường lên men

1.5.2 Độc tính của Aflatoxin [23]

Các triệu chứng độc Aflatoxin được nghiên cứu thông qua các vụ nhiễm độc

tự nhiên và qua thử nghiệm trong phòng thí nghiệm trên động vật Sự nhiễm độc Aflatoxin được thể hiện qua hàng loạt các triệu chứng cấp tính hoặc mãn tính Sự nhiễm độc mãn tính Aflatoxin có tính di truyền theo ba kiểu:

- Gây ung thư

- Quái thai

- Gây đột biến di truyền

Hậu quả của sự nhiễm Aflatoxin phụ thuộc rất nhiều vào tuổi, giới tính, loài, tình trạng dinh dưỡng, mức và tần suất tiếp xúc

Độc tố Aflatoxin gây tổn thương cho gan Gan sinh vật bị nhiễm độc tố này

có mầu nhợt và sưng to Có thể quan sát thấy hiện tượng tụ máu ở phổi hoặc sự tăng sinh tế bào của tế bào biểu mô của ống dẫn mật Những rối loạn do nhiễm độc mãn tính thể hiện đầu tiên ở sự chán ăn, chậm lớn, sụt cân Nhưng rối loạn lớn nhất xảy

ra ở gan Người ta đã tìm thấy các bằng chứng về mối liên quan giữa nhiễm Aflatoxin và ung thư gan tiên phát, một trong những bệnh gây tử vong cao Chỉ cần 0,2 – 0,5 mg Aflatoxin có thể gây bệnh như tạo khối u ở gan

1.6 CÁC ENZYMEE TRONG SẢN XUẤT XÌ DẦU

Cả 2 nhóm enzymee trên đều là các exo-peptidase

3 Dipeptihydrolase: xúc tác sự thuỷ phân các liên kết dipeptide

4 Proteinase: xúc tác sự thuỷ phân các liên kết peptide nội mạch

Căn cứ vào cơ chế phản ứng, pH hoạt động thích hợp và tuỳ theo nhóm chức hoạt động chủ yếu của trung tâm hoạt động…người ta cũng đã phân loại các protease vi sinh vật thành 4 nhóm gồm: Protease-xerin, protease-tiol, protease-kim loại và protease-axít

Protease vi sinh vật là enzymee ngoại bào và có tính đặc hiệu rộng rãi Trong

chế phẩm từ Aspergillus oryzae thì có chứa protease có pH tối ưu gần 6,5 Nhiều người cho rằng trong canh trường của Aspergillus oryzae có ít ra là 3 cấu tử protease

có thể bị thay đổi phụ thuộc vào thành phần của môi trường Thí dụ, khi nuôi trong môi trường giầu gluxít, do môi trường bị axit hóa nên nấm mốc sẽ tạo ra chủ yếu là protease tác dụng trong điều kiện axít Tác dụng tối ưu của enzymee cũng phụ thuộc vào bản chất của cơ chất, vì cũng một enzymee khi cho thuỷ phân casein, hemoglobin

và gelatin sẽ thể hiện hoạt độ cực đại ở những giá trị pH khác nhau

1.6.2 Enzymee Amilase [28]

Cơ chế tác dụng, amylase của nấm mốc cắt đứt được tất cả các liên kết

α-1,4 glucozit trong mạch polysaccharide, trừ điểm phân nhánh trong amylopectin, để tạo thành maltose Một đặc điểm nữa của α-amylase là hầu hết như chúng không tác dụng lên tinh bột nguyên thuỷ, nhưng tác dụng thuỷ phân hồ tinh bột rất nhanh

Khi thuỷ phân tinh bột bằng α-amylase thường xảy ra hai giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Chỉ có một số liên kết trong phân tử bị đứt và độ nhớt của hồ tinh bột giảm nhanh

- Giai đoạn 2: Thuỷ phân tiếp các dextrin phân tử lớn vừa được tạo thành thành các dextrin phân tử thấp hơn, maltose, isomaltose và glucose

Với α-amylase nói chúng, trong một khoảng thời gian 30-60 phút thì chỉ thuỷ phân tinh bột thành chủ yếu là dextrin phân tử thấp và một ít đường maltose Tính chất đặc trưng của α-amylase là khả năng dextrin hóa cao Chính dựa vào tính chất này để xác định hoạt độ của enzymee một cách định tính

Để làm tương trước nay ta vẫn nhớ vào các bào tử nấm mốc có trong không khí, đất, nước hoặc trên các dụng cụ, rơi vào xôi và phát triển Hiện tượng này được gọi là sự sử dụng hệ vi sinh vật tự nhiên trong sản xuất

Có ít nhất 28 loài nấm mốc khác nhau, thuộc vào 11 giống, 2 lớp của hệ thống phân loại Những loài nấm mốc này thuộc loại hoại sinh

Trong hệ nấm mốc tự nhiên này, 10 loài sau đây là thường gặp với số lượng

lớn trên mốc tương: Mucor mecedo, M rouxii, Rhizopus nigricans, Aspergillus oryzae, A flavus, A niger, Penicillum notatum, P expansum, Monilia sitophila, Trichoderma lignorum

Nguyên liệu để sản xuất tương là gạo nếp, đậu nành, muối ăn và nước Trong hai thứ nguyên liệu chủ yếu thì gạo nếp chiếm 70 – 80%, đậu nành 20 – 30

Bảng1.7: Tỷ lệ phối trộn để sản xuất tương gạo [15]

Nguyên liệu (kg) Tương Hà Nội loại

1.7 KỸ THUẬT SẢN XUẤT XÌ DẦU

Ta có 3 phương pháp để sản xuất nước tương là theo phương pháp axit, phương pháp vi sinh vật và phương pháp enzymee

1.7.1 Phương pháp công nghệ axit [53]

Khô đậu tương hay khô lạc sau khi đã ép dầu thường được đóng thành bánh, cho nên trước khi thuỷ phân phải được bốc rơm, băm nhỏ rồi đem xay

Nước tương công nghiệp được sản xuất từ bánh dầu chủ yếu bằng phương pháp thủy phân hóa học sử dụng tác nhân xúc tác là HCl Quy trình công nghệ như sơ đồ sau:

Sơ đồ 1.2: Quy trình sản xuất xì dầu bằng phương pháp axit[53]

HCl

Na 2 CO 3

Phụ gia

Dùng HCl nồng độ 6-10 N, nhiệt độ 100 – 1800C, thời gian thủy phân 24 đến

72 giờ

Nếu gia tăng áp suất, sẽ giảm được thời gian

Do nhiệt độ cao và nồng độ axit đặc, một số axit amin bị phá huỷ trong quá trình thuỷ phân Tryptophan bị phá hủy hoàn toàn, các axit amin chứa lưu huỳnh bị mất 10-30%

Các axit amin chứa nhóm -OH bị phân hủy một phần

Trong thực tế phương pháp thuỷ phân bằng axit đã được ứng dụng trong kỹ nghệ sản xuất nước tương hóa giải còn gọi là xì dầu hay tàu vị yểu Phương pháp thuỷ phân bằng axit có ưu điểm là rẻ và nhanh, hiệu suất thuỷ phân cao từ 85 đến 90%, thời gian và quy trình sản xuất được rút ngắn, sản phẩm giàu axit amin và dễ bảo quản Mùi vị nước tương rất ngọt và thơm Nhược điểm của thuỷ phân bằng axit là: Chi phí năng lượng và thiết bị cao do phải chịu nhiệt và chống axit ăn mòn, việc sử dụng HCl đặc độc hại và gây ô nhiễm môi trường, trong quá trình thuỷ phân

ở nhiệt độ cao với xúc tác axit HCl đặc, sẽ làm phân hủy hoàn toàn Trp và một phần Thr, Ser, Met, Cys Ngoài ra khi nồng độ HCl cao và nhiệt độ cao thường xảy ra phản ứng giữa Cl2 hoặc HCl với glycerol có trong chất béo sinh độc tố 3-MCPD

Theo quy định của Bộ Y tế Việt Nam về an toàn thực phẩm, nồng độ tối đa cho phép trong sản phẩm nước tương là 1mg/kg Ở các nước EU giới hạn hàm lượng 3-MCPD trong nước tương là 0,02ppm

Chọn công nghệ thay thế [53]

Về nguyên tắc có thể dùng kiềm để thủy phân nhưng tại sao trong công nghiệp rất hạn chế thủy phân protein bằng kiềm

Sử dụng xúc tác kiềm là NaOH, nồng độ 4-8 N, nhiệt độ 100 - 1100C, thời

gian 24 đến 36 giờ Thủy phân trong điều kiện này thì tryptophan được bảo toàn,

nhưng xảy ra hiện tượng racemic hóa Sản phẩm thủy phân là hỗn hợp racemic aminoaxit, làm giảm giá trị dinh dưỡng Ngoài ra còn xảy ra sự oxy hóa một số axit amin khác.

D,L-Kiềm xúc tác cho phản ứng tạo lysinoalanine làm giảm lysine trong thực phẩm Vì vậy trong sản xuất thực phẩm ít khi dùng kiềm để thủy phân protein

1.7.2 Phương pháp công nghệ vi sinh [53]

Giống như sản xuất nước mắm tận dụng nguồn enzyme ngay trong bản thân nguyên liệu, trong sản xuất tương, người ta sử dụng nguồn enzyme protease do vi sinh vật sinh ra trong quá trình lên men

Đặc điểm của việc lên men bởi vi sinh vật là hiệu suất thuỷ phân thấp và thời gian thuỷ phân kéo dài Vì vậy sản phẩm proteolysat là hỗn hợp gồm cả protein, pepton, peptide và axit amin, mà điển hình là tương Bắc

Các sản phẩm này thường khó bảo quản, do trong sản phẩm có nhiều enzyme khác gây nên sự biến đổi chất lượng vì vậy cần có biện pháp ức chế enzyme hay thanh trùng sản phẩm khi đã thủy phân đạt yêu cầu

Các enzyme endoprotease của vi khuẩn thủy phân đặc hiệu tại vị trí liên kết các axit amin kỵ nước Vì vậy các peptides tạo thành sẽ có axit amin kỵ nước ở đầu chuỗi, làm tăng khả năng bị đắng

Cũng có thể kết hợp công nghệ vi sinh và axit để khắc phục nhược điểm.Phương pháp công nghệ vi sinh có quy trình công nghệ như sau:

Sơ đồ 1.3: Quy trình sản xuất xi dầu bằng phương pháp vi sinh

Để rút ngắn thời gian và ổn định chất lượng sản phẩm thì nên sử dụng chế phẩm enzyme thay thế lên men bằng vi sinh vật.

1.7.3 Phương pháp công nghệ enzymee [53]

Quy trình cơng nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp enzyme như sau:Enzymee được sử dụng gồm protease, cellulase, amylase Quy trình này có

ưu điểm là điều kiện thủy phân ôn hòa, hoàn toàn không sử dụng hóa chất, không làm biến đổi thành phần axit amin ban đầu, nhưng hiệu suất tối đa chỉ đat 70%

Để khắc phục nhược điểm của cả hai phương pháp trên và bổ sung ưu điểm cho nhau, ta kết hợp thủy phân bằng axit với thủy phân bằng enzyme

1.7.4 Công nghệ enzymee kết hợp axit [53]

Có thể thực hiện thuỷ phân bằng enzyme trước rồi sau đó mới thuỷ phân bằng axit hoặc thuỷ phân bằng axit rồi sau đó thuỷ phân bằng enzyme Quy trình được lựa chọn như sau:

Sơ đồ 1.4: Quy trình sản xuất xì dầu bằng phương pháp kết hợp axit

Xay nhỏ Đậu tương

Việc sử dụng enzyme protease kết hợp axit xúc tác quá trình thủy phân có ưu điểm là giảm thiểu sử dụng hóa chất độc hại, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, rút ngắn thời gian sản xuất Có thể sản xuất trên hệ thống thiết bị sẵn có.

Bảng 1.8: So sánh các phương pháp sản xuất xì dầu [53]

Phương pháp công

nghệ

Đặc điểm công nghệ

là HCl đặc

Không an toàn

do chứa 3-MCPD1,3-DCP

-Chi phí hóa chất trẻ -Thời gian ngắn

-Tiêu hao năng lượng,

ăn mòn-Ô nhiễm môi trường

Kiềm

Tác chất thuỷ phân

là NaOH đặc

Tạo D-aminoaxitsLysinoalanin

-Chí phí hóa chất rẻ-Thời gian ngắn

Tiêu hao năng lượng,

ăn mòn thiết bị

Vi sinh Tác nhân

thuỷ phân

là vi sinh vật

An toàn

Ít tiêu hao năng lượng

Diện tích nhà xưởng lớnThời gian kéo dài

Enzymee Enzymee

Tác chất thuỷ phân

là enzyme

An toàn Mùi vị có thể điều chỉnh

-Giảm 80%

năng lượng

pH trung tính-Thời gian ngắn

-Sử dụng nhiều loại enzyme -Chi phí cao-Hiệu suất tối đa 70%

Enzyme kết hợp axit

Tác chất thuỷ phân chủ yếu là enzyme

-An toàn-Mùi vị không khác biệt

-Giảm 70%

năng lượng -Thủy phân trên 85%

protein

Chi phí enzyme cao hơn hóa chất

Ngoài 3 phương pháp chính nêu trên còn có những phương pháp công