bước đầu nghiên cứu sản xuất nước chấm từ dịch đạm thủy phân nấm men bia

Ở nhiều nước trên thế giới sinh khối nấm men đã trở thành đối tượng nghiên cứu hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất các chế phẩm dinh dưỡng giàu đạm và vitamin.. Trần Đức Lập-Công ty bia EMB

- 1 -

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn ThS Phạm Quốc Đạt-GV bộ môn Công nghệ Thực phẩm-Khoa Chế biến-Trường Đại học Thủy sản đã tận tình hướng dẫn và động viên tôi trong suốt thời gian làm luận văn Đồng thời,tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới KS Trần Đức Lập-GĐ Công ty bia EMB đã giúp tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp này

Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của: các thầy cô giáo trong Khoa Chế biến - Trường Đại học Thuỷ sản, các thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm Hoá sinh – Vi sinh, các anh chị làm việc trong nhà máy Bia và bạn bè luôn luôn chia sẻ cùng tôi trong quá trình nghiên cứu

Nha Trang , tháng 11năm 2005

Lời nói đầu

Ở nhiều nước trên thế giới sinh khối nấm men đã trở thành đối tượng nghiên cứu hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất các chế phẩm dinh dưỡng giàu đạm và vitamin

Như ta đã biết protein là thành phần quan trọng không thể thiếu trong khẩu phần ăn hằng ngày của con người Nó là chất cấu tạo tế bào và cung cấp năng lượng cho cơ thể Các tổ chức khoa học trên thế giới đã tập trung nghiên cứu tạo nguồn protein dồi dào cho con người Trong đó, sinh khối tế bào vi sinh vật đặc biệt chủng

sacharomyces cereviseaes rất được quan tâm vì chúng phát triển với tốc độ cực kỳ

nhanh chóng Khả năng tích lũy protein của nấm men hơn động vật khác hàng trăm lần Ý nghĩa quan trọng thứ hai là tận dụng được nguồn phế liệu của các nhà máy bia rượu đồng thời giảm được nạn ô nhiễm môi trường do nước thải này tạo ra nếu không được xử lý đúng mức Ngoài ra còn đem lại được một nguồn thu về kinh tế đáng kể cho nhà máy

Với ý nghĩa to lớn và với yêu cầu cấp bách như vậy, được sự giúp đỡ của –

KS Trần Đức Lập-Công ty bia EMB, của thầy giáo Phạm Quốc Đạt và được sự

đồng ý của khoa Chế biến em đã được nhận đề tài với nội dung: “Bước đầu nghiên cứu sản xuất nước chấm từ dịch đạm thủy phân nấm men bia “

Trong thời gian thực tập tại nhà máy bia EMB và phòng thí nghiêm trường đại học Thủy Sản, được sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn, của giám đốc và sự giúp đỡ của các anh trong nhà máy cùng sự góp ý của các bạn đến nay tôi

đã hoàn thành đề tài tôt nghiệp với nội dung sau:

Phần I Tổng quan Phần II Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Phần III Kết quả và thảo luận

Phần IV Kết luận và đề xuất ý kiến

Do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, kinh nghiệm bản thân còn ít, việc tìm tòi tài liệu gặp nhiều khó khăn mà thời gian lại hạn hẹp nên chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong được sự đóng góp ý kiến và

- 3 -

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Chế biến đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình quý báu của thầy giáo hướng dẫn Phạm Quốc Đạt, GĐ-KS Trần Đức Lập đã giúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này

Nha Trang, tháng 11 năm 2005

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thanh Bình

PHẦN II

TỔNG QUAN

2.1 GIớI THIệU Về NƯớC CHấM

Nước chấm là một chất điều vị “Nước chấm” là tên để gọi cho tất cả các loại gia vị có đạm và có nồng độ muối tương đối cao Tuy nhiên hiện nay người ta dùng một số khái niệm để phân biệt các loại khác nhau như: chao, tương, nước chấm… Trong phạm vi hẹp thì nước chấm bao gồm 3 loại sản phẩm: nước tương, tàu vị yểu

và nước mắm Nước mắm đđược sản xuất bằng nguyên liệu từ dộng vật Nước

tương là sản phẩm lên men từ nguyên liệu chủ yếu là hột đậu nành Tàu vị yểu là sản phẩm phân giải nguyên liệu giàu đạm bằng axít vô cơ Thật ra tên gọi nước tương và tàu vị yểu là để phân biệt phương pháp làm và sản phẩm có chút ít đặc tính khác nhau nhưng tựu chung cũng là một loại nước gia vị có màu nâu đen, vị mặn và

có hương thơm đặc trưng

2.2 CÁC CHỉ TIÊU Về NƯớC CHấM THEO TIÊU CHUẩN VIệT NAM

Trong những năm gần đây do sự sản xuất và tiêu thụ nước chấm đều mạnh mẽ nên hiện nay chúng ta đã có tiêu chuẩn ở cấp liên bộ cho sản phẩm nước chấm

(Tiêu chuẩn số 867/1998/QĐ-BYT của bộ trưởng Bộ y tế ngày 4/4/1998) 2 2.1 Hàm lượng kim loại cho phép trong nước chấm (tính bằng mg/l)

Một số kim loại nặng rất độc đối với cơ thể, nó có thể gây chết người hoặc gây bệnh ở những hàm lượng nhất định Trong nước có chấm qui định hàm lượng tối đa cho phép đối với một số kim loại

Bảng 1 : Bảng tiêu chuẩn hàm lượng kim loại trong nước chấm (mg/l)

Độ trong Không vẩn đục, không có váng Màu Màu nâu nhạt, đậm, hoặc màu cánh dán Mùi Thơm ngon, không khét và không có các mùi không thích hợp khác

Vị

Ngọt đậm, sau khi nếm không

có cảm giác khé cổ, không đắng chua hay có các vị không

Dịu ngọt, sau khi nếm không có cảm giác khé cổ, không đắng chua hay có

vị không thích hợp khác

- 5 -

thích hợp khác

2 2.3 Chỉ tiêu hóa học

Bảng 3 : Bảng chỉ tiêu hóa học của nước chấm

Tỷ lệ đạm focmon/ đạm toàn phần (tính theo phần trăm, trọng lượng) 55% 55% 55%

Hàm lượng axit vô cơ : không được có

2 2.4 Chỉ tiêu vi sinh vật

Phải đúng theo tiêu chuẩn của bộ y tế

Bảng 4 : Bảng chỉ tiêu vi sinh vật trong nước chấm

Nhóm nước chấm có nguồn gốc từ động vật

Nhóm nước chấm có nguồn gốc từ thực vật

Vi sinh vật Giới hạn cho phép trong 1g hay 1 ml thực phẩm

V.parahaemolyticus 10

2 2.5 Thời gian bảo quản:

Trong thời gian 45 ngày kể từ khi xuất xưởng, phẩm chất sản phẩm vẫn phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật kể trên (trong điều kiện dụng cụ chứa đựng phải sạch

sẽ)

2.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CứU SảN XUấT NƯớC CHấM TRÊN THế GIớI

VÀ ở VIệT NAM

Cùng với nước mắm, nước chấm thực vật (nước tương , tàu vị yểu) là loại gia

vị truyền thống phổ biến trong thức ăn hàng ngày cuả người Việt Nam và ở nhiều nước khác Ngoài chức năng điều vị kích thích ăn ngon miệng, nước chấm còn cung cấp cho cơ thể một lượng đạm nhất định

Nguyên liệu sản xuất nước chấm rất phong phú đa dạng, từ động vật: cá, phế liệu lò mổ như xương, móng sừng, lông, phủ tạng…, từ thực vật có các sản phẩm giàu đạm như đậu nành, đậu phộng

Nước chấm có thể sản xuất bằng phương pháp lên men truyền thống hoặc theo phương pháp phân giải hóa học

Nước tương chủ yếu là do enzyme của nâm mốc, nấm men, vi khuẩn thủy phân protein, chất bột và các thành phần khác của hạt đậu nành và hạt gạo, mì thành các peptit, axit amin, đường, rượu, axit hữu cơ và các phần tử có phân tử thấp Ngoài phương pháp lên men người ta con dùng axit vô cơ để phân giải đạm, bột , đường của nguyên liệu Môt sản phẩm thứ 3 nữa đang được áp dụng là sử dụng cả 2 phương php: ln men v hĩa giải nhằm rt ngắn thời gian sản xuất v dung hịa hm lượng đạm

Một số sản phẩm sử dụng phổ biến trên thế giới và Việt Nam:

Sản phẩm Soysauce lên men: Soysauce là sản phẩm lên men từ đậu tương, đậu

- 7 -

hỗn hợp cái và nước ở dạng Paste được gọi là Miso, Nhật Bản gọi sản phẩm này là Shoyu Sản phẩm có mùi thơm đặc trưng, có vị ngọt, vị muối và có màu nâu đậm Sản phẩm này phổ biến ở các nước Châu Á Sản phẩm này được sản xuất ở Trung Quốc hàng ngàn năm, hiện nay được phổ biến ở các nước Châu Á, Châu Phi Soysauce và Soypaste có qui trình sản xuất tương tự Một khối lượng lớn Soysause

và Miso được sản xuất tại Singapore, Korea, HongKong, Nhật Bản, Trung Quốc Sản phẩm này được bán rộng rãi trên thị trường các nước Phương Tây Ơ Trung Quốc Soysauce được sản xuất truyền thống từ Shoybean Ở Nhật Bản được sản xuất bằng cách trộn với 50% bột mì Lúa mì được đem rang thơm, sau đó nghiền mịn

Sản phẩm tương lên men

Tương là sản phẩm lên men nhờ nấm mốc và vi khuẩn Tương được sản xuất cổ truyền, phổ biến ở Việt Nam, Trung Quốc và một số nước khác

Nguyên liệu sản xuất tương bao gồm gạo và đậu tương Đậu tương được rang thơm, xay nhỏ và ngâm trong nước muối Gạo được nấu chín, để nguội và lên mốc Đem phối trộn, phơi nắng, bóp nát và ủ lên men tạo thành tương sản phẩm

Một số sản phẩm chủ yếu sử dụng phổ biến trên thế giới và Việt Nam:

Sản phẩm nước tương hóa giải

Phương pháp sản xuất nước tương hóa giải khá thông dụng ở miền nam nước ta Nguyên liệu chính là bánh dầu đậu phộng, bánh dầu đậu nành, bánh dầu dừa, xương động vật, móng sừng, lông… Ngoài ra, còn sử dụng nguyên liệu phụ như hạt gạo

mì, hạt bắp hoăc đậu nành rang với phân lượng ít để gia tăng mùi vị cho tàu vị yểu

* Nguyên liệu dùng làm tàu vị yểu

- Bánh đậu nành: Bánh đậu nành sau khi trích ly bằng dung môi có thành phần

Bảng 6 : Các thành phần chính trong bánh đậu nành

7,0-10,0% 0,5-1,2% 44,0-47,0% 5,0-6% 30,0-32,0%

Bánh dầu đậu phộng không được mốc hoặc có độc tố aflatoxin

- Đậu nành nguyên hạt: có thành phần như trong bảng sau

Người ta dùng hột gạo hay bắp thay thế chừng 5-15%

- Các axit vô cơ dung phân giải chất đạm như: HCl, H2SO4

- Các hóa chất dung trung hòa thường dùng nhất là Na2CO3, đôi khi cũng dùng NaOH để trung hòa một phần sau đó dùng sôđa để trung hòa tiếp Nhưng dung xút hương vị tàu vị yểu không tốt bằng dùng sôđa

+ Sau đây là quy trình thường sử dụng để sản xuất tàu vị yểu bằng nguyên liệu chính là bánh dầu đậu phộng, HCl, sôđa theo phương pháp hóa giải

- 9 -

Qua những thông tin trên cho thấy, nguyên tắc chung của việc sản xuất các loại nước chấm là thủy phân các loại nguyên liệu có bản chất protein và gluxit thành axit amin, peptid và các loại đường đơn giản

Các nghiên cứu cho thấy, khi thực hiện quá trình tự phân của tế bào nấm men và một số vi sinh vật có thể thu được một hàm lượng axit amin khá cao

Vậy việc nghiên cứu sử dụng dich đạm thủy phân nấm men dể sản xuất ra một

số loại nước chấm là hướng nghiên cứu có tính khả thi và có khả năng mang lại lợi

ích kinh tế lớn cũng như các lợi ích khác

2.4 TổNG QUAN Về NấM MEN BIA

2.4.1 Cấu tạo và đặc điểm sinh học của tế bào nấm men bia

1 Cấu tạo và đặc điểm sinh học

Nấm men là nhóm thường có cấu tạo đơn bào và sinh sản theo kiểu nẩy chồi

Tế bào nấm men có cấu tạo tương tự giống tế bào thực vật nhưng chúng không chứa diệp lục tố, không có khả năng sử dụng nguồn năng lượng mặt trời Nấm men thường phân bố rộng rãi trong tự nhiên

Các loài nấm men khác nhau thường có hình dạng khác nhau Đa số tế bào nấm men thường có hình oval, hình bầu dục, hình tròn Sinh sản bằng hình thức nẩy chồi, có thể hình thành khuẩn ty giả, kích thước của tế bào cũng khá thay đổi tùy thuộc vào điều kiện nuôi cấy và trạng thái sinh lý Khi sinh trưởng trong môi trường thạch mỗi tế bào sẽ phát triễn thành khuẩn lạc đạt kích thước 1.5-2 mm sau khi phát triển được 24h tuổi

Thành tế bào: là lớp vỏ ngoài cùng của tế bào có tác dụng bảo vệ hình dạng

của tế bào, đồng thời đảm nhiệm chức năng duy trì áp suất thẩm thấu bên trong tế bào, điều hòa các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào với môi trường bên ngoài Thành tế bào nấm men chứa khoảng 90% khối lượng chất khô trong đó có 2 hợp chất chiếm chủ yếu là Glucan và mannan, còn 10% chủ yếu là Lipid và Protein Thành phần Protein chiếm khoảng 6-7%, thường liên kết vững chắc với các Glucid tạo thành phức chất giàu lưu huỳnh

Màng nguyên sinh chất nằm ngay bên trong thành tế bào dày khoảng 80 Aotiếp xúc trực tiếp và bao bọc khối nguyên sinh chất của tế bào Nó đảm nhạn chức năng điều hòa hấp thụ các chất dinh dưỡng vào nội bào và thải các sản phẩm trao đổi chất ra ngoài môi trường

Nguyên sinh chất :

- 11 -

Là một hệ thống keo cấu tạo bởi Protein, Lipid, polysaccaride, muối khoáng và nước Trong nguyên sinh chất đáng chú ý là các hạt Riboxom chúng đóng vai trò là nhà máy sản xuất Protein Một bào quan quan trọng là ty thể với chức năng thực hiện phản ứng oxy hóa giải phóng điện tử

Nhân tế bào :

Cấu tạo nhỏ chứa đựng thông tin di truyền của nấm men gồm Protein, Histon, AND Hàm lượng AND chỉ thay đổi khá rõ rệt và đạt mức cao nhất trong giai đoạn tăng trưởng của tế bào

2 Giới thiệu sơ lược về thành phần dinh dưỡng tế bào

Proteinlà thành phần quan trọng tong tế bào nấm men Protein chiếm khoảng

40%-60% trọng lượng khô của tế bào, bao gồm 22 loại axit amin, trong đó có 9 loại axit amin không thay thế được phân bố với tỷ lệ khá cân đối

Hàm lượng vitamin trong tế bào cũng rất cao, đặc biệt là vitamin nhóm B ngoài ra trong nấm men có esgosterin-một tiền chất của vitamin D2

Trong tế bào nấm men cũng chứa một lượng đáng kể lipit, bao gồm:

+ Các axit béo tự do: axit palmilic, axit butyric, axit limoric

+ Các sterol và dẫn xuất este của chúng

nghiên cứu về thành phần chính của tế bào nấm men, thành phần hóa học trong chất khô của tế bào nấm men và thành phần một số vitamin trong tế bào nấm men.

Bảng 7 : Bảng các thành phần chính trong tế bào nấm men

Nước Chất chứa nitơ Lipid

Chất hòa tan không chứa nitơ Tro

75

14 0,75 8,25

2

Protein (N*6,25) Lipid

Glucid Tro Chất hòa tan không chứa nitơ Nhiệt (cal/g)

51 – 58

2 – 3

9 – 11,5 8,1 – 9,1

30 – 2510

4560 – 4840

B1 B2 Acid nicotimic Vitamin B6 Acid pantotenic

2.4.2 Nguồn enzyme Proteasa trong nấm men bia

Enzime protease trong tế bào nấm men Saccharomyces cerevisaes hoạt động trong vùng pH khoảng 3-4, nhiệt độ tối thích là khoảng 50-600C Nó là protease nội

Bảng 8 : Thành phần hóa học trong chất khô của nấm men

Bảng 9 : Thành phần vitamin trong nấm men bia

- 13 -

tế bào chất hoặc liên kết với riboxom, mặt trong của tế bào chất, tìm thấy ở xung quanh khi tế bào bị phân hủy

Ở những điều kiện nhất định dưới tác dụng của Protease sản phẩm thủy phân

có thể chỉ bao gồm các acid amine hoặc các hợp chất khác tùy thuộc vào loại enzyme

Trung tâm hoạt động của proteinasa axit có thể có một hay nhiều nhóm axit Cấu trúc của proteinasa là một protein Có 2 loại: proteinđơn giản (enzyme một thành phần), protein phức tạp (enzyme 2 thành phần) Phân tử enzyme 2 thành phần gồm có protein apoenzym kết hợp với nhóm khác không phải là protein gọi là nhóm ngoại hoặc coenzyme Độ bền các liên kết giữa coenzyme và apoenzym có thể thay đổi tùy theo enzyme Apoenzyme quyết định tính đặc hiệu cao của enzyme và tăng cường hoạt tính xúc tác của coenzyme Coenzyme quyết định kiểu phản ứng mà enzyme xúc tác, trực tiếp tham gia phản ứng và tăng cường độ bền của apoenzyme đối với các yếu tố gây biến tính Các coenzyme thường là dẫn xuất của vitamin hòa tan trong nước

Phân tử enzyme một thành phần cũng như hai thành phần đều có chứa phần protein Tuy nhiên số chuỗi polypeptide trong phân tử enzyme có thể thay đổi tùy loại enzyme Có enzyme có một chuỗi polypeptide, số khác bao gồm 2,4,6 hoặc hàng chục chuỗi polypeptide trong phân tử

Mạch polypeptide trong phân tử enzyme được xoắn lại ở những phần nhất định tạo thành cấu trúc bậc 2 và cuộn lại trong không gian tạo cấu trúc bậc 3 Cấu trúc phân tử rất chặt do khi cuộn lại các gốc phân cực của phân tử quay vào trong nay những phân tử nước ở trong ra ngoài nhờ lực vandervan Các gốc phân cực được sắp xếp trên bề mặt của phân tử protein

Tính đặc hiệu của enzyme lầ một trong những sai khác chủ yếu giữa enzyme và các chất xúc tác khác Cơ chế tác dụng của enzyme là sự kết hợp cơ chất vào trung tâm hoạt động của enzyme tạo thành phức chất enzyme-cơ chất là giai đoạn đầu tiên của phản ứng do enzyme xúc tác Phức ES rất kém bền vững nhanh chóng chuyển hóa giải phóng sản phẩm enzyme tự do, enzyme xúc tác trở lại

2.4.3 Thành phần Protein trong nấm men bia

Trong thế giới vi sinh vật, nấm men không gây bệnh thường có nhiều chủng là những nguồn Protein hoàn thiện Sinh khối của chúng sau khi lên men và tách khỏi môi trường nuôi cấy có nhiều chất có giá trị dinh dưỡng cao như Protein chiếm 40 – 60% trọng lượng khô, các acid amine tự do, acid béo, glucid, vitamin và các hợp chất khác nữa Có thể coi sinh khối nấm men là chế phẩm đặc biệt Protein, vitamin Protein của vi sinh vật nói chung có đầy đủ thành phần acid amine đặc biệt là các acid amine không thay thế Protein của nấm men về tính chất hóa lý rất giống Protein Casein và về thành phần giống protein tốt nhất của nguồn động vật như actin của thịt Chúng ta sẽ thấy qua bảng số liệu sau đây

Bảng 10 : Thành phần acid amine của Protein nấm men khi so sánh với thành phần

acid amine trong Casein của sữa và Actin của thịt động vật (% chất khô)

Acid amine Actin của

thịt

Casein của sữa

Saccharomyces cerevisiae

Protein tiêu chuẩn của FAO

Alanin Arginin Acid Aspactic Valin Histidin Acid Glutamic Glyxin Iso lơxin Lơxin Lysin Methyonin Prolin Xerin Tyrozin Threonin Tryptophan Phenylalanin

5,7 5,9 9,8 4,4 2,3 13,3 4,7 6,8 7,4 6,8

4 4,6 5,3 5,2 6,3 1,8 4,3

3,4 3,9 7,6 5,7 2,6 20,3 2,1 5,8 7,1 8,1 2,3 6,9 5,7 7,3 4,4 1,5 4,1

6,2 4,2

10 5,5 2,1 12.6 4,4 5,4 6,9 9,2 1,2

4 5,2 3,6 5,4 1,3 4,7

-

-

- 4,2

-

- 4,2 4,8 4,2 2,2

-

-

- 2,8 1,4 2,6

-

Hiện nay nấm men bia đã và đang được nghiên cứu để sản xuất ra nhiều loại sản phẩm Không những được dùng để sản xuất thực phẩm mà còn được dùng sản xuất thuốc uống và thuốc bảo vệ thực vật Tiêu biểu như công trình nghiên cứu thành công sản phẩm thuốc uống bổ dưỡng BIOFIL đi từ nguyên liệu sinh khối nấm men bia của nhà máy bia Thanh Hóa Qua quá trình lắng lọc tinh chế-thủy phân axit kiềm với men đặc hiệu, áp dụng công nghệ mới tạo sản phẩm thuốc uống bổ dưỡng giàu axit amin và vitamin nhóm B có tác dụng bổ dưỡng cao Mới đây, các nhà khoa học thuộc trung tâm quốc tế về quản lý ruồi hại của trường đại học Grifflth (Australia), Viện nghiên cứu rau quả (phía nam) và Viện bảo vệ thực vật của Việt Nam đã cùng hợp tác trong quá trình nghiên cứu nhằm tìm ra một giải pháp sáng tạo đáp ứng nhu cầu kiểm soát ruồi hại quả Đó là sử dụng bã bia để chế biến thành

một loại protein diệt ruồi hiệu quả Sử dụng bã bia để chế biến chất thải men bia thành một loại protein để nhử mồi loài ruồi nhỏ chuyên làm hại hoa quả Thông qua một quá trình không tốn kém và đơn giản sử dụng đốt nóng và enzim, chất thải trong quá trình sản xuất bia có thể được xử lý thành một loai protein có khả năng hấp dẫn các loại ruồi Loại protein này sau khi được làm loãng bằng cách hòa với nước và một lượng thuốc diệt côn trùng nhất định sẽ được sử dụng tạo điểm thu hút ruồi trên cây Sau khi thêm một lượng nhỏ thuốc trừ sâu bã protein cùng với một ít keo để đảm bảo bả dính vào lá và không bị trôi khi mưa sẽ chuyển thành một chế phẩm hấp dẫn chết ruồi đối với các loại ruồi hại quả Đó là một số biện pháp tận dụng phế liệu nấm men mới được nghiên cứu và áp dụng nên chưa được phổ biến

và tận dụng được triệt để lượng nấm men thải ra từ các nhà máy bia Một số đề tài

đã nghiên cứu tận dụng nấm men phế liệu để sản xuất bột đạm dùng để bổ sung vào thức ăn gia súc và dùng sản xuất bột dinh dưỡng Tuy nhiên, việc tận dụng lượng nấm men này để sản xuất nước chấm cũng là một hướng đi đầy triển vọng cần được

- 17 -

PHẦN III

ĐốI TƯợNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCứU

3.1 ĐốI TƯợNG NGHIÊN CứU 3.1.1 Sinh khối nấm men

Với trữ lượng nấm men lớn từ các nhà máy sản xuất Bia đòi hỏi chúng ta phải tìm phương pháp giải quyết hiệu quả Bởi vậy nội dung đề tài này của em là đi nghiên cứu tận dụng lượng nấm men thải bỏ từ các nhà máy sản xuất Bia để sản xuất nước chấm Nấm men dùng cho sản xuất Bia thường là các chủng thuộc giống

Saccharomyces Trong đó 2 loài S cerevisiae và S uvarum là sử dụng nhiều hơn cả

bởi chúng có khả năng sử dụng dextrin và melibioza tương ứng Tuy nhiên quá trình thực tập chỉ bó hẹp ở một nhà máy bia nên em chỉ đi nghiên cứu một loại nấm men,

đó là loài S cerevisiae

3.1.2 Các hóa chất, gia vị và hương liệu trong sản xuất nước chấm

Các hóa chất dùng làm tàu vị yểu phải đạt yêu cầu hóa chất dùng cho thực phẩm Thí dụ: Sôđa có trọng lượng phân tử 236,66 công thức Na2CO3.10H2O có thành phần ít nhất 99% Hàm lượng gốc SO4 phải dươi 0,3%, Cl- dưới 0,07% và các kim loại nặng 0,002%, trong đó Fe phải dươi 0,003%, As dưới 0,004%

-Axit citric, axit HCl cũng phải đạt tiêu chuẩn hóa chất dùng cho thực phẩm -Đường phải sạch, không có cặn bẩn, dùng loại đường trắng, tinh luyện Dùng đường cho cả việc tạo ngọt và tạo màu, ngoài ra còn tạo mùi thơm cho sản phẩm -Dùng bột ngọt để tạo vị ngọt cho sản phẩm, không dùng quá nhiều Mặc dù nó

là gia vị không bị cấm nhưng đã được khuyến cáo là không nên dùng đối với trẻ

Muối bột trắng, tinh khiết Cả 2 loại muối đều không chứa hàm lượng kim loại nặng (mg/kg) vượt quá qui định:

Hg <0,2 Pb <2 As <2 Fe <50 Cu <2

- Màu thực phẩm: Hạn chế không dùng màu đen thực phẩm chỉ có thể dùng đường thắng

- Chất bảo quản: Có thể sử dụng natribenzoat nồng độ 0,09-0,1%

3.2 Phương pháp ngiên cứu : 3.2.1 Sơ đồ tổng quát nội dung nghiên cứu

ưu xác định thời gian tối ưu

hàm lượng muối thích hợp hàm lượng đường thích hợp hàm lượng bột ngọt thích hợp hàm lượng màu thích hợp

tỉ lệ nước thích hợp

Nghiên cứu xác định hàm lượng muối bổ sung thích hợp Nghiên cứu xác định tỷ lệ nước bổ sung tối ưu

Nghiên cứu xác định hàm lượng đường bổ sung thích hợp Nghiên cứu xác định hàm lượng bột ngọt bổ sung thích hợp

Nghiên cứu các định hàm lượng màu bổ sung thích hợp

v Nước chấm

Đo hàm lượng đạm Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật Kiểm tra chỉ tiêu hàm lượng kim loại

3.2.2 Sơ đồ qui trình thực nghiệm thu dịch đạm từ quá trình tự phân nấm men bia

Nguồn sinh khối nấm men

Loại khí CO2

Giải thích quy trình

1 Nguồn sinh khối nấm men Nguồn sinh khối nấm men dùng để sản xuất ra dịch đạm là nấm men đã thải bỏ của các nhà máy sản xuất bia, sau khi đã lên men được nhiều lần Tuy nhiên nấm men phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp, nấm men còn sống và đảm bảo vệ sinh tránh lây nhiễm vi sinh vật lạ và tránh được sự biến đổi của các thành phần dinh dưỡng

để thu được nấm men sạch

- 21 -

Cách rửa: pha dung dịch với pH xác định trước bằng axit HCl, làm lạnh dung dịch Bổ sung dung dịch đã làm lạnh vào khối nấm men đã đánh đảo với tỷ lệ theo thể tích 3:1 Khuấy đảo cho nấm men hòa vào dung dịch axit, để lắng trong điều kiện lạnh

Yêu cầu: sau khi lắng với thời gian cần thiết thì cặn và nấm men tách riêng Nấm men trắng, không nhão, thời gian lắng nhanh

4 Lắng gạn thu nấm men sữa Quá trình lắng là thời gian chờ cho cặn và nấm men sữa tách riêng biệt Lắng trong điều kiện lạnh sẽ nhanh hơn đồng thời làm rút ngắn thời gian lắng sẽ tránh được các biến đổi không cần thiết nấm men thu được có chất lượng tốt hơn

Trong quá trình nghiên cứu điều kiện phù hợp cho công đoạn rửa thì thời gian lắng là 3 giờ

Yêu cầu công đoạn lắng là với thời gian thích hợp sẽ thu được khối nấm men vã cặn tách riêng biệt Sau khi lắng khối dịch thu được sẽ chia làm 3 phần, chiết bỏ phần dịch trên cùng, thu phần men sữa ở lớp giữa, loại bỏ phần cặn lớp đáy Quá trình lắng và rửa lặp lại thêm 2 lần sẽ thu được nấm men sạch

5.Thủy phân Thủy phân là công đoạn thu dịch đạm từ nguồn sinh khối tế bào dựa vào khả năng xúc tác của enzyme proteasa của chính bản thân tế bào nấm men và axít HCl tạo môi trường pH thích hợp cho nấm men hoạt động cùng với nhiệt độ và thời gian cần thiết

Pha dung dich có pH xác định hòa trộn với nấm men sạch với tỷ lệ3:2 Dung dich thu được cho vào nồi inoc đun vơi nhiệt độ và thời gian xác định

Yêu cầu công đoạn thủy phân là thu được dịch đạm có độ đạm cao với thời gian ngắn

6.Lắng, gạn thu dịch đạm Quá trình tự thủy phân sẽ không triệt để do đó vẫn còn một lượng nấm men chưa được thủy phân Vì vậy cần thời gian để lắng lượng nấm men còn lại này Chiết lấy phần dịch thu được dịch đạm Chú ý dịch đạm thu được nếu chưa phối chế ngay thì phải bảo quản lạnh

3.2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định pH thích hợp cho khâu rửa

Nấm men phế thải

Rửa

Dd HCl lạnh

3.2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ tự phân thích hợp

3.2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định pH tự phân thích hợp

Nấm men sạch

Giải thích qui trình

1 Dịch đạmthủy phân Lấy 100ml dich đạm đã thu được ở phần trên, cho vào cốc thủy tinh chịu nhiệt 1000ml rồi tiến hành thí nghiệm có thể sử dụng nồi inoc nhưng khó quan sát các hiện tượng xảy ra trong quá trình thí nghiệm

2 Trung hòa Trung hòa nhằm đưa pH dịch đạm về pH trung tính, loại bỏ hết axit vô cơ còn lại trong dịch đạm Ngoài ra còn có mục đích là tạo độ mặn cho sản phẩm, do xảy ra phản ứng tạo muối ăn

Trung hòa bằng muôi Na2CO3 nên có phản ứng trung hòa như sau:

5 Lắng cặn Sau khi đun nóng dung dịch sẽ xuất hiện nhiều cặn, do mang đến từ phụ gia và

do kết tủa các protein còn sót lại Loại cặn này rất dễ lắng nên chỉ cần thời gian ngắn khoảng 10 phút là dung dịch đã trong Loại bỏ lớp cặn phía dưới, lấy phần dung dịch trong làm nước chấm

5 Bổ sung axit citric, bột ngọt

Bổ sung axit citric nhằm đưa đưa dịch về giá trị pH của nước chấm Bột ngọt và axit cũng nhằm tạo vị cho sản phẩm

6 Bổ sung chất bảo quản

- 25 -

Nước chấm thu được mặc dù có hàm lượng muối tương đối cao nhưng do có chứa nhiều đạm nên nó lại là môi trường thích hợp cho vi sinh vật phát triển, đặt biệt là nấm mốc , nấm men, vi khuẩn gây thối Do đó phải bổ sung chất bảo quản nhằm ngăn chặn độc tố sinh ra do vi sinh vật

Chất bảo quản bổ sung là Natribenzoat, với nồng độ cho phép là dưới 1g/1kg

7 Đóng chai và bảo quản Chai chứa đựng, nước chấm phải đảm bảo sạch, tránh làm biến đổi nước chấm trong qúa trình bảo quản, do đó thông thường sử dụng chai thủy tinh, đóng chặt nắp Bảo quản trong môi trường thoáng mát, tránh ánh sáng mặt trời chiêu trực tiếp vào

Khuấy đều Đun nóng(1000

C/30’)

Bổ sung ax citric (pH=5.5)

Bột ngọt:1g

Kiểm tra cảm quan:màu sắc,

vị ngọt, độ sánh Lắng cặn

Nước (ml) 9ml)

3.2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lượng muối bổ sung thích hợp

3.2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ caramen bổ sung thích hợp

Dịch đạm 100ml

Trung hoà

Na2CO3, Nước 50ml

Màu: 2ml Đường: 3,5g Bổ sung phụ gia

Khuấy đều

Muối

16g 18g 20g 22g 24g

Bột ngọt:2g

Đánh giá màu sắc dung dich

Dịch đạm 100ml

Trung hoà

Bổ sung phụ gia

Muối 20g, đường 3,5g, màu 2ml

Khuấy đều

3.2.11 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lượng đường bổ sung thích hợp

Dịch đạm 100ml

Trung hoà

Bổ sung phụ gia Muối 20g

Màu 2ml

Khuấy đều

Đường

1,5g 2,5g 3,5g 4,5g 5,5g