thực phẩm truyền thống shoyu

 Hàm lượng chất khoáng trong đậu nành rất thấp, tổng cộng chỉ chiếm khoảng 4% trọng lượng hạt khô.Stachyose 3,8 Các loại đường khác 5,1 Bảng : Thành phần hydratcarbon trong đậu nành...

Seminar THỰC PHẨM TRUYỀN THỐNG

Shoyu

I Giới thiệu

 Shoyu (“Sho” là chữ “tương” nghĩa là nước tương, “yu” nghĩa

là “dầu”, “dầu ăn”) là thuật ngữ để chỉ nước tương lên men của Nhật

 Shoyu bắt đầu xuất hiện trong các thực đơn của Nhật vào

khoảng giữa thời kỳ Muromachi (1333-1568) và vào cuối thế

kỷ 16, shoyu đã trở nên phổ biến đối với người Nhật

 Hàng năm ở Nhật sản xuất l,2 triệu tấn shoyu, chiếm khoảng

20 - 50% thị phần thực phẩm trong các chợ ở Nhật

 Có 5 dạng chính của shoyu ở Nhật là koikuchi, usukuchi,

tamari, saishikomi và shiro Trong đó, koikuchi là loại phổ biến nhất, chiếm hơn 80% sản lượng nước tương tại Nhật

II Khái quát về nguyên liệu

 Đậu nành có tên khoa học là Glycine max (L).

 Đậu nành là loại cây thân cỏ một năm, hoa tập trung trên những nách lá, kiểu bào nang

 Quả đậu nành là loại quả giáp, mỗi quả có 2 - 3 hạt, hạt đậu hình

ô van, khác nhau về màu sắc, có

vỏ bao bọc.

THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG

41,336,97,0

14,617,321,0

4,34,03,8

Bảng : Thành phần hóa học của hạt đậu nành (tính theo % chất khô)

 Phần lớn thực phẩm từ đậu nành đều thuộc loại tiêu hóa dễ dàng.

 Đậu nành hội đủ thành phần amino acid thiết yếu và hàm lượng cần thiết

Bảng : Thành phần protein trong đậu nành

 Hàm lượng chất khoáng trong đậu nành rất thấp, tổng cộng chỉ chiếm khoảng 4% trọng lượng hạt khô.

Stachyose 3,8 Các loại đường khác 5,1

Bảng : Thành phần hydratcarbon trong đậu nành

MỘT SỐ THỰC PHẨM TỪ ĐẬU NÀNH

1 Các sản phẩm không lên men

biến tính đậu nành bằng sinh học, bằng cơ học, hóa học và bằng nhiệt: sữa đậu nành, đậu hũ (hay đậu phụ), tàu hũ…

 Bột đậu nành được dùng để ăn trực tiếp hoặc để chế biến ra nhiều loại

mặt hàng có giá trị khác như: bánh, kẹo…

loại rau tươi có giá trị dinh dưỡng (đạm 15%, chất béo 6%, hydratcarbon 4%, và các muối vô cơ 3,5%).

Sữa đậu nành Đậu hũ Tàu hũ

Giá

III VI SINH VẬT SỬ DỤNG VÀ CƠ CHẾ SINH HÓA

Zygosaccharomyces rouxii

1 Vi sinh vật sử dụng

2 Cơ chế sinh hóa

Gồm 2 quá trình sinh hóa quan trọng:

• Thuỷ phân tinh bột thành đường (glucose, maltose, dextrin)

• Thuỷ phân protein thành acid amin và peptid

3 Điều kiện sinh trưởng của nấm mốc

• Độ ẩm của môi trường: 55 - 58%

• Độ ẩm tương đối của không khí: Từ 80% trở lên đến bão hoà

• pH: 5.5 - 6.5

• Ảnh hưởng của không khí: các chủng mốc hoàn toàn hiếu khí

• Nhiệt độ: 15 - 40סC, tối thích 30 – 32סC

• Thời gian nuôi cấy: tùy thuộc vào loài nấm mốc: mốc giống từ

60 – 70 giờ, mốc có E amylase 30 – 36 giờ, protease 36 – 42 giờ

1 Thành phần và giá trị dinh dưỡng

IV Sản phẩm Shoyu

Từ lâu đời, shoyu được sử

dụng như một loại gia vị

trong bữa ăn Ngoài việc

cung cấp một lượng

calories, shoyu còn được

xem là nguồn giàu niacin

(vitamin B3), mangan và

protein

Chất dinh dưỡng Khối lượng Đơn vị Chất dinh dưỡng Khối lượng Đơn vị

Chất béo (tổng lipid) 0.08 g Manganese, Mn 0.42 mg

Fatty acids, bão hòa 0.01 g Selenium, Se 0.8 µg Fatty acids, bất bão hòa đơn 0.01 g Vitamin C (ascorbic acid) 0.0 mg Fatty acids, bất bão hòa đa 0.04 g Thiamin (vitamin B1) 0.05 mg Carbohydrates 8.5 g Riboflavin (vitamin B2) 0.13 mg

Tro 15.1 g Panthotenic acid (vit B5) 0.32 mg

2 Vi sinh vật sử dụng

• Những loại thường gặp nhất là Mucor mucedo, Rhizopus

nigricans, Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Penicillium protatum, Tricoderma liguorum

• Chủng mốc thường được dùng trong sản xuất shoyu là A

oryzae và A sojae Trong 65 chủng mốc koji dùng trong sản

xuất shoyu thì 80% là A oryzae và 20% là A sojae.

3 Phương pháp sản xuất shoyu truyền thống

a Sơ lược quy trình sản xuất koikuchi- shoyu

Bánh Shoyu

Giống Trộn

Koji Ngâm Lên men

Để chín Lọc ép

Đậu nành Ngâm nước Hấp chín

Lúa mì

Rang trong thùng quay Xay nhỏ

Lắng trong

N A O E S H O Y U P R O D U C T I O N P R O C E S S

C H A R T

b Quá trình vi sinh, sinh hóa diễn ra trong giai đoạn ủ koji

• Enzyme được tạo ra trong quá trình làm koji

Sự phân giải protein, tinh bột và những chất cao phân tử khác đều nhờ vào enzyme được tạo ra trong quá trình làm koji.

• Hoạt tính enzyme trong koji

Khi so sánh với các loại nấm mốc khác, Aspergillus oryzae có hoạt tính peptidase cao nhất Chúng chứa protease kiềm và acid

và tất cả hoạt tính enzyme quan trọng trong sự phân giải các mô thực vật như pectin, tinh bột, cellulose A oryzae cũng chứa glutaminase.

c Những biến đổi hóa học trong quá trình ủ moromi

 Trong sản xuất, một lượng koji được khuấy trộn với nước

muối (22 – 23% muối) → hỗn hợp moromi → lên men kín (6 - 12 tháng)

 Trong quá trình lên men, nồng độ muối cao và sự thay đổi

pH đã tiêu diệt A oryzae và A sojae Cơ chất trong đậu

nành và lúa mì được thủy giải bởi hệ enzym như proteinase, amylase và peptidase sinh ra trong quá trình koji trước đó

 Suốt giai đoạn đầu của quá trình lên men moromi, Pediococcus

halophilus phát triển và sản sinh ra acid lactic, làm giảm pH Loài

Pediococcus halophilus là vi khuẩn chịu mặn và đặc trưng cho sản

phẩm shoyu, được xác định như là lactobacillus chính trong hỗn hợp moromi pH của vật liệu khởi đầu là 6,5 - 7,0; nồng độ muối 16-18%, tạo tính hoạt động trong nước (water activity - WA) là

0,80, đây là điều kiện thích hợp cho P halophilus

 pH ban đầu của hỗn hợp nhanh chóng giảm xuống vì enzyme phân giải protein và tạo thành acid lactic Khi pH đạt đến 5,5; lactobacilli được thay thế bằng sự phát triển của

Zygosaccharomyces rouxii Đi kèm với sự giảm pH là sự lên men

rượu xảy ra mạnh bởi Z.rouxii Sau 60 ngày, một lượng lớn

ethanol được tạo ra bởi tác động của sự thông khí và tăng nhiệt Kết quả thu được là 2-3% ethanol và nhiều thành phần hương thơm được sản xuất bởi nấm men.

 Khối đông tụ chủ yếu là protein, chiếm khoảng 10% về thể tích và 0,025-0,05% về trọng trọng của shoyu

e Chất lượng của shoyu

 Chất lượng của shoyu được đánh giá dựa trên thành phần

hóa học, màu sắc, hương vị và mùi thơm được xác định bằng cảm quan Nhìn chung, shoyu chất lượng tốt chứa 1,0-l,6% đạm tổng số; 2-5% đường khử; 1-2% acid hữu cơ, 2,0- 2,5% ethanol và 17–19% NaCl Lượng alcohol có ảnh hưởng quan trọng đến mùi thơm của shoyu lên men

 Màu, vị và mùi thơm là 3 tiêu chuẩn quan trọng cho sự đánh

giá bằng cảm quan đối với shoyu

4 Quy trình sản xuất shoyu theo phương pháp công nghiệp

5 Một số cải tiến

 Sử dụng bột đậu nành tách dầu thay vì toàn bộ là đậu nguyên.

 Tăng sự phân giải protein của nguyên liệu thô từ 65 - 90% bằng cách lựa chọn và gây biến tính nấm mốc; xác định các thông

số tối ưu: nhiệt độ, pH, chủng giống lactobacilli và nấm men, và các thành phần hóa học.

 Sử dụng giống thuần chủng lactobacilli và các nấm men.

 Tự động hóa thiết bị và mở rộng sản xuất.

 Giảm thời gian cho quá trình nuôi cấy koji từ 72 giờ xuống còn 48 giờ.

 Giảm giai đoạn lên men của hỗn hợp từ 1-3 năm xuống còn 6 tháng.

 Cải thiện chất lượng và giảm giá thành

a Những nghiên cứu và tiến bộ kỹ thuật trong sản xuất shoyu

b Sản xuất shoyu bằng hệ phản ứng sinh học (bioreactor)

Tiến trình sản xuất

 Phương pháp sử dụng hệ bioreactor khác với phương pháp dân gian ở

một số điểm như sau :

– Enzyme protease được sử dụng liên tục trong nuôi cấy chìm – Sự lên men được thực hiện ở trạng thái lỏng.

– Giai đoạn lên men ngắn (mất một vài tháng cho sự lên men dân gian nhưng chỉ khoảng 2 ngày cho phương pháp dùng hệ bioreactor).

 Trong phương pháp dùng hệ bioreactor, dịch lỏng chưa tinh chế trải

qua các khâu sau:

– Sử dụng enzyme glutaminase cố định để gia tăng hàm lượng acid glutamic.

– Sử dụng Pediococcus halophilus để thực hiện sự lên men

lactic.

– Sử dụng Zygosaccharomyces rouxii thực hiện sự lên men rượu

và sử dụng Candida versatilis để tạo các hợp chất phenol như

4 - ethylguaiacol.

• Sự lên men liên tục nhờ những tế bào ổn định của Pediococcus halophilus, Zygosaccharomyces rouxii, Candida versatilis diễn ra trên 100 ngày mà

không có bất kỳ vi sinh vật gây hỏng nào Tổng thời gian tồn tại do lên men acid lactic và alcohol khoảng 30 giờ Thời gian này ngắn hạn so với giai đoạn lên men dân gian khoảng từ 3-4 tháng để cho ra cùng một hàm lượng acid lactic và ethanol.

• Số lượng lớn của những tế bào không xác định hiện diện trong chất rắn và chất lỏng ở mỗi tác nhân, tổng số từ 10-100, cao hơn gấp đôi khối moromi

Sự thu hẹp không gian trong phương pháp dùng hệ bioreactor thích hợp với mật độ cao của các tế bào cố định trong chất rắn và những tế bào tự do trong chất lỏng Những thành phần hóa chất chính của chất lỏng lên men

từ hệ bioreactor đã được kiểm tra bao gồm acid lactic, glucose, ethanol và những hợp chất nitrogen.

Sự lên men liên tục

Đánh giá

• Hương vị là một trong những yếu tố quan trọng đối với shoyu

So sánh giữa hai phương pháp cho thấy shoyu làm bằng hệ bioreactor có hương vị yếu hơn so với shoyu dân gian

• Sản xuất shoyu bằng hệ bioreactor bao gồm enzyme phân giải những vật liệu thô, lên men với những tế bào cố định Mọi tiến trình tinh chế khoảng 2 tuần Thời gian ngắn hơn 6 tháng so với phương pháp dân gian bao gồm chế tạo koji, ủ tương moromi và tinh chế (lọc)

V Kết luận

Shoyu được phổ biến ở phương Đông và cả phương Tây được làm bởi sự lên men hỗn hợp đậu nành, bột mì nghiền, nước và muối Enzyme là chìa khóa để tạo thành shoyu từ đậu nành và bột mì không theo phương pháp hóa học

Trong sản xuất shoyu truyền thống, enzyme được sản xuất

bởi mốc koji thường là A oryzae và/hoặc A sojae phát triển

trên nguyên liệu thô trong quá trình làm koji Trong cách làm moromi, koji được trộn với muối và nước, enzyme thủy giải protein từ đậu nành thành acid amin và tinh bột từ bột mì thành đường Đường là cơ chất cho sự lên men

Bằng cách thêm enzyme, sự thủy giải enzym hữu hiệu giúp thời gian làm moromi cũng được giảm mà không làm thay đổi chất lượng của shoyu khi so sánh với shoyu dân gian