Quy trình công nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp hóa giải

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về cây lạc [2, 3, 4, 9] 1.1. Giới thiệu về cây lạc ( Arachis hypogaea ) Hình 2.1. Hình ảnh và cấu tạo của quả lạc Phân loại khoa học: Giới (regnum): Plantae Ngành (divisio): Magnoliophyta Lớp (class): Magnoliopsida Bộ(Ordo): Fabales Họ(familia): Fabaceae Phân họ(subfamilia): Faboideae Tông (tribus): Aeschynomeneae Chi (genus): Arachis Loài (species): A. hypogaea Trang 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Lạc, còn được gọi là đậu phộng (danh pháp khoa học: Arachis hypogaea), là một loài cây thực phẩm thuộc họ Đậu có nguồn gốc tại Nam Mỹ. Lòch sử trồng lạc ở Việt Nam hiện nay chưa được xác minh rõ ràng. Nếu căn cứ tên gọi mà xét đoán thì danh từ “lạc” có thể là do từ Hán “lạc hoa sinh”, người Trung Quốc gọi cây lạc là lạc hoa sinh, như vậy có thể lạc từ Trung Quốc nhập vào nước ta khoảng thế kỷ XVII-XVIII. Lạc có 2 loại: loại 3-4 tháng và 6-8 tháng. Hạt lạc có nhiều hình dạng khác nhau: tròn, bầu dục… Về màu sắc cũng khác nhau như đỏ tím, đỏ nâu nhạt, nâu… Hạt lạc có 3 bộ phận là vỏ lụa, tử diệp và phôi. Vỏ lụa rất mỏng, ở ngoài cùng, bao lấy tử diệp và phôi, khi sấy khô để nguội, vỏ dễ tách ra khỏi tử diệp. Tử diệp gồm 2 phiến có màu trắng sữa hoặc trắng ngà. Phôi gồm 3 phần: phôi mầm, phôi lá, phôi rễ. Hạt đậu phộng là nguồn thực phẩm vừa cung cấp đạm vừa cung cấp dầu. Người ta chia quả đậu phộng làm 2 loại: loại quả to và loại quả nhỏ. Loại quả to có chiều dày 12mm, loại nhỏ bé hơn 12mm, kích thước hạt: dài 10 ÷ 20mm, rộng và dày 7,5 ÷ 13mm. Khối lượng 1.000 hạt nặng khoảng 400 ÷ 750gram Vỏ quả chiếm 25 ÷ 28%, vỏ hạt chiếm 3 ÷ 4% khối lượng quả. Giá trò kinh tế của cây lạc: Cây lạc là loại cây có giá trò dinh dưỡng cao, được trồng để làm thực phẩm, nguyên liệu chế biến công nghiệp và làm thức ăn trong chăn nuôi. Trung bình trong hạt lạc có: protein (20-37.2%), lipid (40-55%), hydratcarbon (6- 22%), cenllulose (1.2-4.9%), Tro (1.8-4.6%) [8]. 1.2. Thành phần hóa học của lạc Trang 4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Bảng 2.1. Thành phần hoá học của lạc [3] Thành phần Tử diệp (%) Vỏ quả (%) Vỏ lụa (%) Phôi (%) Hạt bóc vỏ lụa khử dầu (%) Bột lạc khử dầu (%) Độ ẩm 5.0-8.0 5.0-8.0 9.0 - 2.7 7.3 Protein 25.4-38.8 4.8-7.2 11.0-13.4 26.5-27.8 43.2 47.9-56.8 Lipid 44.5-56.0 1.2-2.8 0.5-1.9 39.4-43.0 16.6 8.6-9.2 Glucid 6.0-24.9 10.6-21.2 48.3-52.2 - 31.2 21.3-31.5 Đường khử 0.1-0.4 0.3-1.8 1.0-1.2 7.9 - - Saccharose 2.9-6.4 1.7-2.5 - 12.0 - - Pentozan 2.2-2.7 16.1-17.8 - - - - Tinh bột 0.9-5.3 0.7 - - - - Hemicellulose 3.0 10.1 - - - - Xơ thô 1.6-1.9 65.7-79.3 21.4-34.9 1.6-1.8 - 2.7-4.0 Tro 1.8-2.9 1.9-4.6 2.1 2.9-3.2 6.3 4.1 Năng lượng (cal) 564.0/100g - - - 415.8/100g 371.0/100g Trang 5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Thành phần hoá học của lạc có thể thay đổi phụ thuộc vào giống, vào sự biến động của các điều kiện khí hậu giữa các năm, vào vò trí hạt ở quả, các yếu tố không bình thường như sâu, bệnh cũng ảnh hưởng đến thành phần hoá học của cây lạc. Trong một thời gian, người ta chỉ chú ý đến dầu trong hạt lạc mà chưa chú ý đến protein khá cao trong hạt và trong các bộ phận khác của cây lạc. Tình trạng thiếu protein hiện nay trên thế giới đòi hỏi phải nghiên cứu sử dụng toàn diện loại cây này. Protein thô trong hạt lạc khá cao, chủ yếu do 2 globulin (arachin và conarachin) hợp thành (95%). Conarachin hơn hẳn arachin về dinh dưỡng và có hàm lượng methionin nhiều gấp 3 lần. Trong protein hạt lạc có 2/3 arachin và 1/3 conarachin. Protein của hạt lạc nghèo 4 loại acid amin cần thiết là lysine, tryptophan, methionine và threonine. Thành phần dầu lạc gồm chủ yếu là acid béo chưa no (chiếm khoảng 80%), còn lại khoảng 20% là acid béo no. Các loại acid béo không no bao gồm: acid oleic (50- 70%), acid linoleic (13-20%)…. Các loại acid béo no bao gồm: acid palmitic (6-111%), acid stearic (2-6%)… [2] Lạc là thức ăn giàu vitamin nhóm B (ngoại trừ B12) (bảng 2.3), như thiamin (B 1 ), riboflavin (B 2 ), acid pantotenin (B 3 ), B 6 , acid nicotinic (PP). Giá trò chính của lạc là giàu vitamin PP (100g lạc đủ cung cấp nhu cầu vitamin PP hàng ngày cho 1 người lớn). Như vậy, lạc là một loại thức ăn giàu lipid, nhiều protein và vitamin. Lạc có hương và mùi vò đặc biệt, vò ngọt điển hình và mùi thơm nhẹ được tạo nên bởi đường và một số chất hữu cơ bay hơi (acetaldehyde, acetone, methanol, ethanol, 2- buthanol…) Bảng 2.2. Hàm lượng các acid amin trong 100 g lạc hạt [1] Trang 6 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Tên acid amin Hàm lượng các acid amin trong 100 g lạc hạt (mg) Lysine 990 Methionine 360 Tryptophan 300 Phenylalanine 1680 Threonine 770 Valine 1290 Leucine 1760 Isoleucine 880 Arginine 2720 Histidine 580 Cystine 249 Tyrosine 669 Alanine 669 Aspartic acid 2952 Glutamic acid 5070 Glycine 1287 Proline 1236 Serine 1557 Bảng 2.3. Hàm lượng một số vitamin trong 100 g lạc hạt [1] Vitamin Hàm lượng vitamin trong 100 g lạc hạt Beta-carotene 10.00 (mcg) B1 (Thiamine) 0.44 (mg) B2 (Riboflavin) 0.12 (mg) PP (Niacine) 16.00 (mg) Trang 7 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.3. Khô dầu lạc Khô dầu lạc là bã thu được trong quá trình ép lạc ở các nhà máy sản xuất dầu. Khô dầu lạc có hàm lượng đạm cao (bảng 2.4) là môi trường thuận lợi cho sự hoạt động của nhiều vi sinh vật. Để tiện lợi cho việc sử dụng và bảo quản, khô dầu cần được xử lý sơ bộ ngay sau khi vừa ép ra. Khô dầu lạc thường được ép thành bánh cứng khoảng 1kg có hàm ẩm thấp để tiện lợi cho quá trình bảo quản và vận chuyển Bảng 2.4. Thành phần của khô lạc [2] Thành phần Khô lạc Cả vỏ Nhân Chất khô % 90 90 Đạm thô % 27.7 45.5 Béo thô % 10 8 Xơ thô % 24.4 4.8 Bảng 2.5. Hàm lượng acid amin trong khô lạc [2] Acid amin Hàm lượng (g/1 kg khô lạc) Triptophan 3.6 Cystine 3.6 Arginine 34.4 Lysine 10 Methionine 2.7 Hàm lượng khoáng trong khô dầu lạc: 1kg khô dầu lạc có 0.67g Na; 12.45g K; 1.14g Ca; 5.7g P Trang 8 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Tổng quan về nước tương [7, 17, 27] Nước tương là một loại nước chấm dùng làm gia vò có hàm lượng đạm và nồng độ muối tương đối cao. Mặc dù có nhiều tên gọi khác nhau như xì dầu, tàu vò yểu, Magi…nhưng chúng đều được sản xuất chủ yếu bằng 2 phương pháp lên men và hoá giải, nguồn nguyên liệu giàu đạm chủ yếu là các hạt có dầu. Cơ sở khoa học của phương pháp sản xuất nước tương lên men là lợi dụng hệ enzym của vi sinh vật phát triển trên nguyên liệu giàu đạm nuôi chúng để rồi thuỷ phân protein có trong nguyên liệu thành nước tương. Do vậy, trong quá trình sản xuất phải nuôi mốc cho tốt để tạo ra nhiều enzym thủy phân triệt để protein trong nguyên liệu, nâng cao hiệu suất thủy phân protein của nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm. Cơ sở khoa học của phương pháp sản xuất nước tương hoá giải là dùng hoá chất để thuỷ phân protein của nguyên liệu thành nước tương. Do vậy, trong quá trình thủy phân đảm bảo tốt các điều kiện nhiệt độ, thời gian để phản ứng tiến hành triệt để. 2.1. Khái quát tình hình sản xuất nước tương ở trên thế giới và ở Việt Nam Nước tương đã nhanh chóng trở thành loại nước chấm phổ biến không chỉ trong hầu hết các món ăn Trung Hoa mà còn trong rất nhiều các món ăn Phương Tây như ragu, hamburger và các món salad. Ở Trung Quốc, nước tương là một loại nước chấm phổ biến và thường được sử dụng nhất. Sản lượng nước tương tiêu thụ và số nhà máy sản xuất nước tương luôn tăng theo từng năm. Sản lượng nước tương tiêu thụ lên tới 5 triệu tấn vào năm 2001. Hiện nay, Trung Quốc có hơn 4000 nhà sản xuất nước tương. Trang 9 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Vào thế kỉ thứ 7, nước tương được du nhập vào Nhật Bản và được gọi là “sho- yu”. Nhưng đến thế kỉ 17 mới được sản xuất rộng rãi với số lượng lớn và vận chuyển đến các nước Châu Á và Châu Âu. Tuy nhiên, cho đến năm 1959, công nghệ sản xuất nước tương mới được nghiên cứu dưới góc độ khoa học. Kết quả là đã có sự thay đổi toàn bộ về công nghệ, máy móc và thiết bò. Nhật có khoảng 1600 nhà sản xuất nước tương (năm 2000) trong đó có 5 nhà sản xuất nước tương lớn và chi phối thò trường nội đòa nước này. Lượng nước tương sản xuất năm 2001 là 1000 triệu l/năm. Bảng 2.6. Sản lượng nước tương các loại của Nhật và 2001 [16] Loại nước tương 2001 Sản lượng (l) % Đặc biệt a 533 740 000 52 Cao cấp 190 835 000 18.6 Loại thường 46 711 000 4.5 Những loại khác 256 067 000 24.9 Tổng cộng 1 027 353 000 100 a Loại đặc biệt chỉ là loại nước tương hoàn toàn sản xuất bằng phương pháp lên men Ở Việt Nam, theo một số thống kê, cả nước hiện có tổng lượng sản xuất khoảng 100 triệu lít/năm, trong đó riêng thành phố Hồ Chí Minh sản xuất khoảng 65-70 triệu lít và có khoảng 50 nhà sản xuất nước tương. Trang 10 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.2. Giới thiệu một số quy trình sản xuất nước tương 2.2.2.1. Phương pháp hoá giải: Quy trình công nghệ Hình 2.2. Quy trình công nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp hóa giải Trang 11 Bánh dầu Tách tạp chất Nghiền Thủy phân Trung hòa Lọc thô Lắng trong Lọc tinh Pha chế Đóng gói Bao bì Thành phẩm Thanh trùng Tạ p Nước, HCl 35% Na 2 CO 3 khan B ã Cặ n Phụ gia CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Khô dầu được tách tạp chất, sau đó được đem đi nghiền nhỏ khoảng 0.5 – 1 mm. Cho 70 kg bánh dầu đã được nghiền nhỏ vào 60 kg HCl 35% và khoảng 50 – 70 l nước vào nồi thủy phân chòu acid, rồi đậy nắp kín thiết bò. Sau đó tiến hành đun ở nhiệt độ 120 0 -130 0 C trong 5 – 8 giờ, và làm nguội xuống còn 70 – 80 0 C, ta được dòch thủy phân. Sau đó bơm dòch thủy phân qua thùng trung hòa, dùng Na 2 CO 3 trung hòa để pH sản phẩm đạt pH=4.5 – 5. Sau trung hòa, bơm dòch qua hệ thống lọc thô để tách bã lọc. Dung dich lọc được bơm qua thùng thanh trùng. Tại đây có thể thêm muối vào để sản phẩm có độ mặn mong muốn, nhiệt độ thanh trùng từ 90 – 97 0 C trong 15 phút. Dung dòch này sau khi thanh trùng được bơm sang bể lắng khoảng 3 ngày, sau đó dung dòch sẽ được bơm qua thiết bò lọc rồi vào thiết bò phối chế. Người ta sẽ bổ sung phụ gia để điều chỉnh vò phù hợp với yêu cầu của từng loại sản phẩm. Pha chế xong, nước chấm sẽ được cho vào chai và đóng nắp, dán nhãn tạo thành sản phẩm hoàn chỉnh Ưu điểm của phương pháp hoá giải: Rẻ và nhanh Hiệu suất thủy phân protein cao Sản phẩm tạo ra giàu acid amin Mùi vò nước tương phù hợp với thò hiếu của người tiêu dùng tại Việt Nam hiện nay. Nhược điểm của phương pháp hóa giải: Chi phí năng lượng và thiết bò cao do phải chòu nhiệt và chòu ăn mòn. Việc sử dụng HCl đặc gây độc hại và gây ô nhiễm môi trường. Do nhiệt độ cao và nồng độ acid đặc nên một số acid amin bò phá hủy trong quá trình thủy phân. Các acid amin chứa S bò mất 10-30%. Các acid amin chứa nhóm –OH bò phân hủy một phần. Trp bò phân hủy hoàn toàn và Thr, Ser, Met, Cys bò phân hủy một phần. Trang 12 [...]... vò B Lắng ã Rót chai Nước tương Trang 19 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Hình 2.5 Quy trình công nghệ sản xuất nước tương bằng vi sinh vật kết hợp enzym Trang 20 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.2.2.5 So sánh ưu nhược điểm của các phương pháp sản xuất nước tương hiện nay: Bảng 2.7 So sánh ưu nhược điểm của các phương pháp sản xuất nước tương [27] Phương pháp Đặc điểm Tính chất sản Ưu điểm phẩm Tác nhân... 2.4 Quy trình công nghệ sản xuất nước tương bằng enzym kết hợp với axit Trang 18 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.2.2.4 Phương pháp vi sinh vật kết hợp enzyme: Quy trình công nghệ Bánh dầu Nghiền Phối trộn Nước Hấp Cấy giống Mốc giống Nuôi mốc Nước muối Enzym Thủy phân Nước muối Lọc lần 1 Hương, vò Cặn Chai Phối trộn ã Trích ly Thanh trùng Nước, muối B Lọc lần 2 Điều hương – Điều vò B Lắng ã Rót chai Nước. .. còn xảy ra sự oxi hoá một số acid amin khác Vì vậy trong sản xuất nước tương, người ta ít khi dùng kiềm để thuỷ phân protein 2.2.2.2 Phương pháp lên men bằng vi sinh vật: Quy trình công nghệ (hình 2.3) Thuyết minh quy trình công nghệ − Nghiền: nhằm mục đích chuẩn bò cho quá trình phối trộn và hấp Khô đậu nành được nghiền nhỏ để khi phối trộn, nước thấm đều hơn, khi hấp nguyên liệu chín đều hơn, tránh... quá trình nuôi mốc Nguồn mốc giống sẽ được trộn đều trong nguyên liệu Bột mì Bánh dầu Rang Nghiền Phối trộn Nước Hấp Cấy giống Mốc giống Nuôi mốc Nước muối Thủy phân Nước muối Lọc lần 1 Hương, vò Cặn Chai Phối trộn ã Trích ly Thanh trùng Nước, muối B Lọc lần 2 Điều hương – Điều vò Lắng B ã Rót chai Nước tương Trang 14 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Hình 2.3 Quy trình công nghệ sản xuất nước tương bằng phương. .. dùng trong sản xuất nước tương lên men [5, 7, 12, 13, 14, 17, 19] 3.1 Giới thiệu chung Vi sinh vật trong sản xuất nước tương sẽ chuyển hóa những protein phức tạp, tinh bột của nguyên liệu thành acid amin, đường đơn rất dễ được cơ thể hấp thu Ngoài ra, vi sinh vật còn tạo ra mùi vò đặc trưng cho từng sản phẩm nước tương khác nhau Đối với từng quốc gia, việc sử dụng vi sinh vật để sản xuất nước tương cũng... sản xuất công nghiệp, điều kiện trước tiên là phải có giống thuần khiết vì nó quy t đònh hương vò, hiệu suất và chất lượng sản phẩm và là điều kiện cơ bản để ổn đònh sản xuất, không bò động trong quá trình sản xuất Trang 24 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Bảng 2.11 Các loại vi sinh vật dùng trong sản xuất nước tương ở các nước[ 17] Trang 25 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU STT 1 Tên quốc gia Tên gọi loại nước. .. Mùi vò phương pháp Chi phí enzyme cao không khác biệt hóa học hơn hoá chất -Thủy phân trên 85% protein Trang 21 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.3 Tiêu chuẩn chất lượng nước tương Người ta xem nước tương là một loại nước chấm gia vò, nên chất lượng của nước tương được đánh giá thông qua tiêu chuẩn của nước chấm theo 3 nhóm chỉ tiêu a Thành phần hóa học Về thành phần hóa học người ta đánh giá nước chấm... động, quá trình thủy phân làm biến đổi sâu sắc thành phần nguyên liệu theo hướng tạo ra sản phẩm là nước tương − Lọc: nhằm mục đích khai thác, loại bỏ khô đậu phộng để thu được nước tương thành phẩm − Trích ly bã lọc: nhằm mục đích khai thác, trích ly phần nước tương còn sót lại trong khô đậu nành sau khi qua quá trình lọc − Phối trộn nước tương: nhằm mục đích hoàn thiện, tạo ra các sản phẩm nước tương. .. của phương pháp lên men bằng vi sinh vật là: Nước tương được sản xuất bằng phương pháp lên men do không có phản ứng sinh ra Glycerin và không sử dụng axit HCl nên không tạo thành 3-MCDP Tuy nhiên cần quan tâm đến độc tố Aflatoxin cũng là tác nhân gây bệnh ung thư như 3-MCPD Aflatoxin được sinh ra từ nấm Aspergillus flavus lẩn trong nấm Aspergillus oryzae lên men tạo thành nước tương Mặt khác nước tương. .. ưu: 50oC 5 Các phương pháp nuôi cấy vi sinh vật [8, 10] Cho đến nay có hai phương pháp nuôi cấy vi sinh vật thu nhận enzym: phương pháp nuôi cấy bề mặt và phương pháp nuôi cấy chìm Phương pháp nuôi cấy bề mặt là phương pháp tạo môi trường cho vi sinh vật phát triển trên bề mặt Trong nuôi cấy bề mặt, người ta thường sử dụng môi trường rắn Trang 33 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5.1 Phương pháp nuôi cấy . 5.0-8.0 9.0 - 2. 7 7.3 Protein 25 .4-38.8 4.8-7 .2 11.0-13.4 26 .5 -27 .8 43 .2 47.9-56.8 Lipid 44.5-56.0 1 .2- 2.8 0.5-1.9 39.4-43.0 16.6 8.6-9 .2 Glucid 6.0 -24 .9 10.6 -21 .2 48.3- 52. 2 - 31 .2 21.3-31.5 Đường. ly Lọc lần 2 Nước muối B ã Enzym CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Hình 2. 5. Quy trình công nghệ sản xuất nước tương bằng vi sinh vật kết hợp enzym Trang 20 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. 2 .2. 5. So sánh. 1.0-1 .2 7.9 - - Saccharose 2. 9-6.4 1.7 -2. 5 - 12. 0 - - Pentozan 2. 2 -2. 7 16.1-17.8 - - - - Tinh bột 0.9-5.3 0.7 - - - - Hemicellulose 3.0 10.1 - - - - Xơ thô 1.6-1.9 65.7-79.3 21 .4-34.9 1.6-1.8 - 2. 7-4.0 Tro