Vi sinh vật đóng vai trò vô cùng quan trọng trong thiên nhiên cũng như trong cuộc sống của con người. Nó là khâu quan trọng trong chuỗi thức ăn của hệ sinh thái, tham gia vào tất cả các vòng tuần hoàn vật chất tự nhiên, đóng vai trò quyết định trong quá trình tự làm sạch các môi trường tự nhiên… con người đã biết sử dụng vi sinh vật trong đời sống hằng ngày và trong sản xuất để tạo ra những sản phẩm hữu ích như làm rượu, làm dấm, làm tương, muối chua thực phẩm… đều ứng dụng được tính sinh học của các nhóm sinh vật. Ngoài ra, vi sinh vật cũng có ứng dụng to lớn trong công nghiệp sản xuất chế phẩm enzim. Các chế phẩm enzim này có ứng dụng to lớn trong công nghiệp thực phẩm, y học...
Đề tài: “ Tìm hiểu loại vi sinh vật phân giải Protein ứng dụng chúng sản xuất nước tương.” A PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Vi sinh vật đóng vai trị vô quan trọng thiên nhiên sống người Nó khâu quan trọng chuỗi thức ăn hệ sinh thái, tham gia vào tất vịng tuần hồn vật chất tự nhiên, đóng vai trị định q trình tự làm môi trường tự nhiên… người biết sử dụng vi sinh vật đời sống ngày sản xuất để tạo sản phẩm hữu ích làm rượu, làm dấm, làm tương, muối chua thực phẩm… ứng dụng tính sinh học nhóm sinh vật Ngồi ra, vi sinh vật có ứng dụng to lớn cơng nghiệp sản xuất chế phẩm enzim Các chế phẩm enzim có ứng dụng to lớn cơng nghiệp thực phẩm, y học Vi sinh vật lực lượng sản xuất trực tiếp ngành công nghiệp lên men Vi sinh vật có kiểu trao đổi chất phong phú, có lực trao đổi chất mạnh mẽ, sản sinh nhiều sản phẩm trao đổi chất khác Nhiều sản phẩm sản xuất lớn quy mô công nghiệp Một số ứng dụng quan trọng cơng nghệ sản xuất nước tương lên men, sản phẩm trình thủy phân nguyên liệu giàu protein tác dụng enzym vi sinh vật Nước tương loại nước chấm thiếu bữa ăn người Việt Nam nói riêng giới nói chung Nước tương chứa hàm lượng đạm định, giúp giảm cholesterol, bảo vệ thể khỏi bệnh tim, ung thư lỗng xương, cịn giúp bữa ăn thêm hấp dẫn làm tăng tính ngon miệng cho người dùng Hiện nay, vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm sử dụng chất bảo quản độc hại để bảo quản thực phẩm nói đến nhiều, với mục đích tạo loại nước chấm ngon có lợi cho sức khỏe người, ứng dụng để sản xuất theo quy mô nhỏ nhà nên chúng tơi chọn đề tài: “ Tìm hiểu loại vi sinh vật phân giải Protein ứng dụng chúng sản xuất nước tương.” để tìm hiểu ngun cứu Mục đích nghiên cứu Đề tài nghiên cứu loại vi sinh vật phân giải protein ứng dụng sinh vật phân giải trình sản xuất nước tương lên men 3 Nhiệm vụ nghiên cứu Xác định sở khoa học trình lên men vi sinh vật thủy phân protein sản xuất nước tương Đối tượng phạm vi nghiên cứu Chúng nghiên cứu sinh vật phân giải protein quy trình sản xuất nước tương lên men quy mơ nhỏ Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý luận Phương pháp tổng hợp tìm kiếm thơng tin Phương pháp nghiên cứu thực tiển Đóng góp đề tài Thông qua đề tài bạn sinh viên thử sức làm loại nước chấm thơm ngon bổ dưỡng nhà mà hợp vệ sinh Kết cấu tiểu luận Ngoài phần mở đầu, kết luận danh mục tài tiệu tham khảo, phần nội dung tiểu luận gồm có chương: Chương 1: Cơ sở lý luận Chương 2: Ứng dụng vi sinh vật trình sản xuất nước tương B NỘI DUNG Chương 1: Cơ sở lý luận 1.1 Quá trình phân giải protein vi sinh vật 1.1.1 Cơ chế phân giải protein Protein chất hữu có chứa hợp chất cần thiết cho sinh trưởng phát triển vi sinh vật Protein mơi trường bên ngồi nguồn thức ăn vi sinh vật Để sử dụng protein làm thức ăn vi sinh vật tiết loại enzyme để thủy phân liên kết peptide polypeptide thành peptide có phân tử lượng nhỏ Tiếp theo phân hủy peptide thành acid amin tự môi trường ngồi Sau vi sinh vật hấp thụ acid amin tự mơi trường ngồi vào tế bào Trong tế bào vi sinh vật acid amin phân giải thành lượng cần thiết cho hoạt động sống tế bào Sự chuyển amine 1.1.2 Enzim phân giải cần cho trình phân giải protein Bản chất thủy phân protein thủy phân liên kết peptide.Do liên kết peptide liên kết mạnh, thủy phân xảy điều kiện có xúc tác.Tác nhân xúc tác hóa học axit kiềm tác nhân xúc tác hố sinh học nhóm enzym thủy phân protein có tên chung protease 1.1.2.1 Cấu tạo enzym protease Protease vi sinh vật hệ thống phức tạp bao gồm nhiều enzyme giống cấu trúc, khối lượng hình dạng phân tử nên khó tách dạng tinh thể đồng Do phức hệ gồm nhiều enzyme khác nên protease vi sinh vật thường có tính đặc hiệu rộng rãi cho sản phẩm thủy phân triệt để đa dạng Hình 1: Enzym Protease Cấu trúc trung tâm hoạt động (TTHĐ) protease: - TTHĐ protease đủ lớn bao gồm số gốc acid amin số trường hợp cịn có cofactor kim loại + Các protease kim loại có TTHĐ lớn vào khoảng 210 A, phân biệt thành sáu tiểu đơn vị, tiểu đơn vị tương ứng với gốc acid amin phân tử chất + Đối với protease acid, theo nhiều nghiên cứu cấu trúc TTHĐ tinh thể protease acid Phizopus chinensis Endothia parasilica cho thấy phân tử protease gồm có hai hạt, chúng có khe hở vào khoảng 20 A Khe hở phần xúc tác enzyme, gốc Asp-35 Asp-215 xếp đối diện khe - Đối với protease khơng chứa cysteine, TTHĐ chúng có tính mềm dẻo cấu trúc không gian không giữ vững cầu disulphide Mặc dù TTHĐ protease vi sinh vật có khác enzyme xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết peptide theo chế chung sau: E + S => E-S => P + E Trong đó: E: enzyme S: chất E - S: Phức chất enzym- chất P: Là sản phẩm phản ứng 1.1.2.2 Cơ chế hoạt động thủy phân protein enzim protease Sự thủy phân protein thành acid amin sở phương pháp cơng nghệ chế biến nước tương: Nhóm enzyme protease (peptide – hydrolase 3.4) xúc tác trình thuỷ phân liên kết liên kết peptide (-CO-NH-)n phân tử protein, polypeptide đến sản phẩm cuối acid amin Ngoài ra, nhiều protease có khả thuỷ phân liên kết este vận chuyển acid amin như: Tác động mạch polypeptide, exopeptidase: + Aminopeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptide đầu N tự chuỗi polypeptide để giải phóng amino acid, dipeptide tripeptide + Carboxypeptidase: xúc tác phản ứng thủy phân liên kết peptide đầu C chuỗi polypeptide giải phóng amino acid dipeptide +Dipeptihydrolase: xúc tác phản ứng thủy phân liên kết dipepit + Proteinase: xúc tác phản ứng thủy phân liên kết peptid nội mạch 1.1.2.3 Chức sinh học enzym protease vi sinh vật Theo nhiều tác giả Protease ngoại bào Protease nội bào vi sinh vật có vai trị khác hoạt động sống vi sinh vật Các protease ngoại bào phân giải protein chất cao phân tử khác có mơi trường dinh dưỡng thành dạng phân tử thấp để vi sinh vật dễ dàng hấp thu Các vi sinh vật khả tiết protease ngoại bào nên sử dụng protein làm nguồn đạm dinh dưỡng Mặt khác trình tiết protease ngoại bào trình tổng hợp chúng nhiều vi sinh vật bị giảm môi trường có chứa lượng lớn acid amin Protease nội bào thường peptidase số protease Theo Hiroishi(1976) protease nội bào có vai trị quan trọng protease ngoại bào, chúng hồn thành chức sau : + Phân giải peptide đưa từ mơi trường ngồi vào thành acid amin để tổng hợp tế bào làm nguồn C , N , S , P Theo Gedbery Dice (1974 ), tốc độ phân giải protein tế bào tăng lên vi sinh vật bị thiếu C, N, S, P phân hủy protein tăng lên nhanh chóng q trình sinh trưởng + Các protease nội bào tham gia q trình cải biến số phân tử protein, enzyme Điều có nghĩa việc hình thành nảy mầm bào tử vi sinh vật + Các protease nội bào tham gia vào việc hồn thiện chuỗi polypeptide có sẵn Ngồi ra, protease nội bào có tác dụng phân hủy protein vô dụng tổng hợp sai đột biến 1.1.2.4 Tính ưu việt protease Tính đặc hiệu protease phụ thuộc vào chất liên kết peptide chất nhóm hóa học cạnh liên kết Protease vi sinh vật có hoạt tính mạnh tính đặc hiệu rộng Chúng có khả phân hủy đến 80% liên kết peptide có phân tử protein Protease khơng phá hủy nhanh chóng hồn tồn liên kết peptide mà có khả phá hủy chậm số liên kết không đặc trưng khác Enzyme từ vi sinh vật có nhiều điểm ưu việt so với enzyme từ thực vật động vật lý sau: + Hoạt tính enzyme vi sinh vật cao + Vi sinh vật sinh sản, phát triển tổng hợp enzyme với tốc độ cao nhanh từ môi trường đơn giản,dễ dàng phân lập tự nhiên + Vi sinh vật ảnh hưởng lớn thành phần môi trường dinh dưỡng, tác nhân lý hóa học tạo đột biến có tính đặc hiệu cao + Các protease hoạt động dãy pH hẹp từ 5-8 1.2 Các vi sinh vật phân giải Protein 1.2.1 Bacillus subtilis Giới (regnum) : Bacteria Ngành (phylum) : Firmicutes Lớp (class) : Bacilli Bộ (ordo) : Bacillales Họ (familia) : Bacillaceae Chi (genus) : Bacills Lồi (species) : Bacillus subtilis Hình 2: Bacillus subtilis +Bacillus subtilis trực khuẩn nhỏ, đầu trịn, khơng kết thành chuỗi,bắt màu tím Là vi khuẩn Gram dương, có khả di động +Có khả phân hủy protein, lipid: nhờ có khả tiết enzyme protease lipase +Là vi khuẩn hiếu khí, thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng, có khả sinh bào tử +Nhiệt độ tối thích cho sinh trưởng 36 – 500 C, tối đa khoảng 600 C, PH – 7,4 1.2.2 Bacillus cereus Giới (regnum) : Bacteria Ngành (phylum) : Firmicutes Lớp (class) : Bacilli Bộ (ordo) : Bacillales Họ (familia) : Bacillaceae Chi (genus) : Bacillus Loài (species) : Bacillus cereus Hình 3: Bacillus cereus +Bacillus cereus trực khuẩn nhỏ, hình que, vi khuẩn tán huyết beta +Là vi khuẩn Gram dương,có khả di động +Có khả phân giải protein, cellulose tinh bột nhờ có khả tiết enzyme protease, glucosase cellulase +Là vi khuẩn kị khí tuỳ nghi, thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng +Có khả sinh bào tử 1.2.3 Alcaligenes Giới (regnum) : Bacteria Ngành (phylum) : Proteobacteria Lớp (class) : Beta Proteobacteria Bộ (ordo) : Burkholderiales Họ (familia) : Alcaligenaceae Chi (genus) : Alcaligenes Hình 4: Alcaligenes +Alcaligenes loại vi khuẩn nhỏ, hình que +Là vi khuẩn Gram âm, có khả sinh bào tử +Là vi khuẩn kị khí, thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng +Có khả tiết enzyme protease, lipase enzyme cellulase để phân giải protein, lipid cellulose 1.2.4 Staphylococcus Giới (regnum) : Bacteria Ngành (phylum) : Firmicutes Lớp (class) : Bacilli Bộ (ordo) : Bacillales Họ (familia) : Staphylococcaceae Chi (genus) : Staphylococcus Hình 5: Staphylococcus +Staphylococcus tụ cầu khuẩn xếp theo hướng thường tạo thành cụm (tụ) trông giống chùm nho +Là cầu khuẩn Gram dương, không sinh bào tử +Là vi sinh vật kị khí, thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng +Có khả phân giải protein, tinh bột nhờ có khả tiết enzyme protease glucosase 1.2.5 Aspergillus flavus Giới (regnum) : Bacteria Ngành (phylum) : Ascomycota Lớp (class) : Eurotiomycetes Bộ (ordo) : Eurotiales Họ (familia) : Trichocomaceae Chi (genus) : Aspergillus Loài (species) : Aspergillus flavus Hình 6: Aspergillus flavus +Aspergillus flavus loai nấm mốc nhỏ, hình que +Là vi khuẩn Gram dương, có khả sinh bào tử +Là vi sinh vật kị khí,thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng +Có khả tiết enzyme protease glucosase để phân giải protein tinh bột 1.2.6 Aspergillus oryzae Giới (regnum) : Fungi Ngành (phylum) : Ascomycota Lớp (class) : Eurotiomycetes Bộ (ordo) : Eurotiales Họ (familia) : Trichocomaceae Chi (genus) : Aspergillus Loài (species) : Aspergillus oryzae Hình 7: Aspergillus oryzae +Aspergillus oryzae loại nấm nhỏ hình que +Là vi khuẩn Gram dương, có khả sinh bào tử +Thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng +Nấm sợi Aspergillus oryzae lại có hoạt tính cao enzyme amylase proteinase nên có khả phân hủy protein tinh bột cao 1.2.7 Rhizopus Giới (regnum) : Fungi Ngành (phylum) : Ascomycota Lớp (class) : Zygomycetes Bộ (ordo) : Mucorales Họ (familia) : Mucoraceae Chi (genus) : Rhizopus Hình 8: Rhizopus +Rhizopus loại nấm nhỏ dạng sợi +Là vi khuẩn Gram dương, có khả sinh bào tử +Là vi sinh vật kị khí,thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng +Nấm sợi có hoạt tính cao enzyme proteinase nên có khả phân hủy protein cao 1.2.8 Flavobacterium Giới (regnum) : Bacteria Ngành (phylum) : Bacteroidetes Lớp(class) : Flavobacteria Bộ (ordo) : Flavobacteriales Họ (familia) : Flavobacteriaceae Chi(genus) : Flavobacterium Hình 8: Flavobacterium +Flavobacterium loại vi khuẩn hình que, khơng di động +Là vi khuẩn Gram âm, có khả sinh bào tử +Là vi sinh vật kị khí tùy tiện, thuộc nhóm vi inh vật dị dưỡng +Có khả phân hủy tinh bột protein cao nhờ có khả tiết enzyme amylase protease có hoạt độ cao 1.2.9 Streptomyces Giới (regnum) : Bacteria Ngành (phylum) : Actinobacteria Bộ (ordo) : Actinomycetales Họ (familia) : Streptomycetaceae Chi (genus) : Streptomyces Hình 9: Treptomyces +Treptomyces loại vi khuẩn dang sợi +Là vi khuẩn Gram dương, có khả sinh bào tử +Là vi sinh vật kị khí, thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng +Phân hủy tốt protein, lipid nhờ có hệ enzyme protease, lipase có hoạt tính cao 1.2.10 Micrococcus Giới (regnum) : Bacteria Ngành(phylum) : Ascomycota Lớp (class) : Actinobacteria Bộ (ordo) : Actinomycetales Họ(familia) : Micrococcaceae Chi(genus) : Micrococcus Hình 11: Micrococcus +Có hình cầu hay hình bầu dục +Là cầu khuẩn Gram dương, không di động +Là vi sinh vật hiếu khí +Thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng +Có khả tiết enzyme protease, lipase amylase để phân hủy chất cao 1.2.11 Clostridium Giới (regnum) : Bacteria Ngành (phylum) : Firmicutes Lớp (class) : Clostridia Bộ (ordo) : Clostridiales Họ(familia) : Clostridiaceae Chi (genus) : Clostridium Hình 12: Clostridium +Clostridium giống trực khuẩn, hình que +Là trực khuẩn Gram dương +Có khả sinh bào tử +Là vi sinh vật kị khí +Thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng +Có khả tiết enzyme Protease 1.2.12 Bifidobacterium Giới (regnum) : Bacteria Ngành (phylum) : Actinobacteria Lớp (class) : Actinobacteria Bộ (ordo) : Bifidobacteriales Họ (familia) : Bifidobacteriaceae Chi (genus) : Bifidobacterium Hình 13: Bifidobacterium +Bifidobacterium vi khuẩn có dạng hình que +Là vi khuẩn Gram dương +Khơng di động +Là vi sinh vật kị khí +Thuộc vi sinh vật dị dưỡng +Có khả phân giải protein nhờ có hệ enzyme 1.2.13 Penicillium camemberti Giới (regnum) : Fungi Ngành (phylum) : Ascomycota Lớp (class) : Eurotiomycetes Bộ (ordo) : Eurotiales Họ (familia) : Trichocomaceae Chi (genus) : Penicillium Lồi (species) : Penicillium camemberti Hình 14: Penicillium camemberti +Penicillium camemberti lồi nấm có dạng sợi +Là vi sinh vật Gram dương +Có khả sinh bào tử +Là vi sinh vật hiếu khí +Thuộc vi sinh vật dị dưỡng +Có khả phân giải protein nhờ hệ enzyme protease 1.2.14 Mucor Giới (regnum) : Fungi Ngành (phylum) : Zygomycota Lớp (class) : Zygomycetes Bộ (ordo) : Mucorales Họ (familia) : Mucoraceae Chi (genus) : Mucor Hình 15: Mucor +Mucor loại nấm có dạng hình sợi +Là vi sinh vật Gram dương +Có khả sinh bào tử +Là vi sinh vật hiếu khí +Thuộc vi sinh vật dị dưỡng 1.2.15 Pseudomonas Giới (regnum) : Bacteria Ngành (phylum) : Proteobacteria Lớp (class) : Gamma Proteobacteria Bộ (ordo) : Pseudomonadales Họ (familia) : Pseudomonadaceae Chi (genus) : Pseudomonas Hình 16: Pseudomonas +Pseudomonas trực khuẩn, có dạng hình que +Là trực khuẩn Gram âm,có khả di động +Là vi sinh vật hiếu khí +Thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng +Có khả phân giải protein, lipide, tinh bột nhờ hệ enzyme protease, lipase amylase Chương 2: Ứng dụng vi sinh vật trình sản xuất nước tương 2.1 Sơ lược nước tương (xì dầu) Tương, tàu vị yểu hay xì dầu loại nước chấm sản xuất cách lên men hạt đậu tương, ngũ cốc rang chín, nước muối ăn Nước chấm này, có nguồn gốc từ Trung Quốc, sử dụng phổ biến ẩm thực châu Á khu vực Đông Á Đông Nam Á, gần xuất số ăn ẩm thực phương Tây, đặc biệt thành phần nước chấm Worcestershire Tương sản phẩm lên men từ nguồn nguyên liệu giàu gluxit giàu đạm Đây dạng thực phẩm cổ truyền Việt Nam Tương loại thực phẩm gắn liền với văn hóa dân tộc ta từ xưa mãi sau Đã có địa phương làm tương tiếng Bần Yên Nhân (Hưng Yên), Cự Đà (Hà Đông) Nam Đàn (Nghệ An) 2.1.2 Đặc tính nước tương Xì dầu đích thực lên men men (là hai loài nấm Aspergillus oryzae hay A sojae) vi sinh vật liên quan khác Xì dầu đích thực sản xuất từ hạt đậu tương nguyên vẹn, nhiều loại rẻ tiền làm từ protein đậu tương thủy phân Các loại xì dầu khơng có màu sắc tự nhiên xì dầu đích thực nói chung nhuộm màu nhuộm màu caramel để có màu nâu đen Theo truyền thống hạt đậu tương lên men điều kiện tự nhiên, chẳng hạn bình hay lọ to để trời mà người ta tin tạo thêm hương vị cho sản phẩm Dường tất loại xì dầu bổ sung thêm chút rượu đóng chai, có tác dụng chất bảo quản chống hư hỏng Xì dầu nói chung nên bảo quản nơi râm mát, tránh bị nắng chiếu trực tiếp Chai xì dầu mở nắp mà khơng lưu giữ nơi có nhiệt độ thấp bị đắng Mặc dù có nhiều loại xì dầu, tất chất lỏng màu nâu có vị mặn, sử dụng để tạo gia vị nấu ăn hay làm nước chấm 2.1.3 Vai trị, cơng dụng nước tương đời sống Nước tương chất bổ sung đạm mà nước chấm làm tăng phần vị, khơng có tác dụng bổ sung dinh dưỡng, không nên ăn nhiều Theo nhà y học, ngày thể người cần 60g chất đạm, nên nước tương chất cung cấp đạm Độ đạm thấp nước tương 10N Người bình thường, tối đa ngày ăn 10ml nước tương chất đạm mang lại không đáng kể Nước tương sử dụng chế biến ăn làm tăng tính hấp dẫn cho ăn, tạo nên màu sắc thật đẹp mắt Dùng nước tương để chấm loại rau củ quả… tăng tính ngon miệng, kích thích ăn nhiều 2.2 Quy trình sản xuất nước tương 2.2.1 Nguyên liệu 2.2.1.1 Nguyên liệu Nguyên liệu sản xuất nước tương lên men tự nhiên đậu nành Đây quy trình sản xuất nước tương “sạch” phương pháp lên men vi sinh (cịn gọi nấm men nấm mốc có lợi), không sử dụng acid Phương pháp nhiều thời gian (3-4 tháng) để sản xuất lô Protein đậu nành tạo acid amin, có đủ loại acid amin khơng thay (ngoại trừ hàm lượng methionin thấp) Có thể nói protein đậu nành gần giống protein trứng xem nguyên liệu chế biến thực phẩm thay protein động vật Hàm lượng protein tổng dao động hạt đậu nành: 29,6 -50,5%, trung bình 36-40% Các nhóm protein đơn giản (% so với tổng số protein): albumin 6-8%, globulin 25-34%, glutelin 13-14%, prolamin chiếm lượng nhỏ không đáng kể 2.2.1.2 Chủng loại vi sinh vật Người ta thường sử dụng loại nấm mốc Aspergillus Oryzae, A soyae, A.niger, A.Terriol, A.mellius, A.ochracus, A.awamori, Mucor, Rhizopus Nhưng giống sử dụng nhiều lồi Aspergillus Oryae Mơi trường có độ ẩm 45% điều kiện thích hợp cho hình thành bào tử để làm giống, cịn độ ẩm thích hợp để sinh tổng hợp enzyme 55-60% PH môi trường 5,5-5,6 Độ ẩm khơng khí 85-95% u cầu giống : Có hoạt lực protease cao, khơng có độc tố aflatoxin có khả tạo hương 2.2.2 Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp lên men 2.2.2.1 Làm ngun liệu Mục đích: Q trình có mục đích chuẩn bị, loại bỏ tạp chất có đậu nành hay bám bề mặt vỏ đậu nành như: đá, đất, bụi, hạt cỏ, kim loại đồng thời loại bỏ số vi sinh vật bám Biến đổi: Làm cho hạt hơn, sáng hơn, tăng giá trị cảm quan, đồng thời tăng chất lượng sản phẩm Phương pháp thực hiện: cho đậu nành qua hệ thống làm để loại bỏ tạp chất 2.2.2.2 Ngâm rửa Ngâm rửa nhằm mục đích làm tạp chất cịn sót lại sau trình làm làm mềm hạt đậu giúp tiết kiệm thời gian nhiên liệu trình hấp Trong q trình ngâm rửa đậu nành số chất dinh dưỡng hòa tan vitamin, khống Q trình rửa gồm hai giai đoạn: ngâm rửa xối Đầu tiên nguyên liệu đưa vào bồn ngâm sau băng chuyền chuyển vào hệ thống xối tưới máy ngâm rửa xối tưới Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, làm chất mềm, bong Rửa xối dùng tác dụng chảy dòng nước để kéo chất bẩn lại mặt nguyên liệu sau ngâm Thường dùng tia nước phun (p=2-3atm) hay vòi hoa sen để xối 2.2.2.3 Hấp Mục đích: Khai thác chất dinh dưỡng có đậu nành Các biến đổi nguyên liệu: +Vật lý: thay đổi cấu trúc hạt tinh bột protein, ngun liệu mềm +Hóa học: làm chín tinh bột, làm protein bị biến tính sơ thành chất mà vi sinh vật sử dụng +Sinh học: trình tiêu diệt vi sinh vật bám bề mặt nguyên liệu làm cho mốc phát triển thuận lợi Phương pháp thực thông số kỹ thuật: Trong trình hấp yếu tố cần ý nhiệt độ thời gian hấp Nguyên liệu đậu nành cần hấp với thời gian để có hàm lượng nước thích hợp nguyên liệu mềm hóa đầy đủ Đối với nguyên liệu tinh bột thời gian hấp phải hợp lý Nói chung với phối liệu hấp áp lực 0,7 – 0,9 kg/cm2 , hấp khoảng – 1,5 thích hợp Nói chung nhìn thấy hạt đậu chuyển sang màu nâu được, không nên để sậm màu 2.2.2.4 Làm nguội Mục đích: Chuẩn bị cho trình phối trộn Các biến đổi: +Vật lý: nguyên liệu rời ra, nhiệt độ khối nguyên liệu giảm +Hóa lý: có bay nước bề mặt Phương pháp thực thông số kỹ thuật: Nguyên liệu hấp trải lên mặt sàn gỗ, có quạt thổi nguội đến 33 – 35 oC (vào mùa hè) 40 oC (vào mùa đơng) Q trình cịn làm tăng hàm lượng O giúp cho trình nuôi mốc sau tốt 2.2.2.5 Cấy giống vi sinh vật lên men Mốc sở để sản xuất nước tương lên men, chất lượng mốc ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm hiệu suất sử dụng nguyên liệu Chủng vi sinh vật sản xuất nước tương lên men nấm mốc Aspergillus oryzae, nấm mốc có màu vàng nên người ta quen gọi mốc vàng Ngồi q trình lên men cịn có dùng số vi khuẩn nấm men để thủy phân tạo hương vị màu sắc đặc trưng cho sản phẩm Chẳng hạn vi khuẩn Pediococcus soyae nấm men Saccharomyces rouxii Torulopsis Phương pháp thực thông số kỹ thuật: Khi đưa giống vào nên trộn giống trước với số bột mì cho đều, sau dùng ngun liệu rắc lên nguyên liệu định cấy giống Khi rắc nên rắc trộn kỹ để có mốc giống khắp khối nguyên liệu mốc phát triển đồng làm cho nhiệt độ khối nguyên liệu tăng 2.2.2.6 Ni mốc Mục đích: Tạo điều kiện cho mốc phát triển môi trường nuôi cấy hình thành hệ enzyme cần thiết (đặc biệt enzyme protease amylase) có hoạt lực cao, có khả thủy phân protein tinh bột cao Phương pháp thực thông số kỹ thuật: Bột mì phối trộn nguồn tinh bột mà mốc sử dụng để làm nguồn thức ăn để sinh trưởng phát triển mạnh Sự phát triển mạnh mốc giống lấn át loại tạp mốc khác xâm nhập phát triển giúp cho độ thủy phân cao Vì ta phải phối trộn nguyên liệu giàu tinh bột với tỉ lệ thích hợp với ngun liệu giàu protein khơ đậu nành Ngồi bột mì cho vào cịn có tác dụng giúp cho nước tương thành phẩm có vị nhẹ màu sắc sáng Phương pháp nuôi mốc thủ công: Sau tiếp giống xong, đánh đống nhiệt độ đạt 30 – 35 oC tải khay, mành nong thưa thành lớp dày – cm cho vào phịng ni mốc Giữ nhiệt độ phòng 28 – 30 oC thời gian – hàm ẩm phòng 84 – 90% Nói chung nhiệt độ khơng thích hợp với Mucoz, Penicillium vi khuẩn thời gian bào tử mốc phát mầm nhanh át tạp mốc khác Sau thời kỳ nhiệt độ tăng nhanh gọi thời kỳ sinh trưởng cần đặc biệt ý nhiệt độ đạt 31 – 34 oC Khoảng – sau thấy khuẩn ti xuất rõ rệt lúc nguyên liệu kết bánh Khi nhiệt độ đạt 37 oC phải lật mốc, đảo mốc để hạ nhiệt độ nhiệt độ cao làm cho khuẩn ty phát triển không tốt, enzyme mốc tích tụ khơng nhiều Khi nhiệt độ lên cao phải mở cửa thơng gió, cấp khơng khí cho mốc đẩy khí CO phịng ngồi Sau tiếp tục đảo nhiều lần để trì nhiệt độ 30 – 31 o C khối mốc Phương pháp nuôi mốc khối: Nguyên liệu trải vào thùng, hộp bể Phương pháp áp dụng từ lâu số nước, có ưu điểm là: suất cao ni mốc khay, mành m2 ni 75 – 80 kg nguyên liệu (trong m2 phòng nuôi mốc theo phương pháp thủ công 24 – 27 kg), giảm nhẹ sức lao động công nhân dễ giới hóa Q trình phát triển mốc chia làm ba giai đoạn 2.2.2.7 Đánh tơi phối trộn nguyên liệu Phương pháp thực thông số kỹ thuật: nguyên liệu từ bể nuôi mốc đánh tơi để mốc trộn với nguyên liệu giúp cho trình lên men tốt Mục đích: chuẩn bị cho q trình ủ thủy phân Các biến đổi: +Vật lý: tăng khối lượng, giảm độ cứng, giảm độ xốp,… +Hóa học: trộn nước có tác dụng làm cho nguyên liệu có độ ẩm thích hợp với phát triển nấm mốc Phối trộn theo tỷ lệ 90% khô đậu nành 10% bột mì Sau đó, thêm 60 – 70% nước so với tổng nguyên liệu 2.2.2.8 Ủ nguyên liệu Mục đích: chuẩn bị cho trình thủy phân Các biến đổi: Nguyên liệu mềm hơn, nước thấm nên làm tăng khả truyền nhiệt Đậu mau chín chín hấp Phương pháp thực thông số kỹ thuật: Ủ có tầm quan trọng ni mốc xử lý nguyên liệu tốt, nuôi mốc kỹ thuật mà lên men khơng bảo đảm nước chấm không đạt yêu cầu, hiệu suất thu hồi nguyên liệu thấp, giá thành cao Nhiệt độ ủ: Nhiệt độ ủ quan trọng tạo điều kiện cho enzyme mốc xúc tác trình thủy phân tinh bột protein thành đường acid amin Nhiệt độ ủ nên giữ 37 – 45 oC suốt trình ủ Để giữ nhiệt độ mùa đông phải gia nhiệt Ở nước có khí hậu lạnh phải gia nhiệt gián tiếp nước để giữ nhiệt Ở Việt Nam dùng ủ ẩm để nấm mốc hô hấp tỏa nhiệt cho enzyme protease hoạt động Trong trình ủ khơng nên để nhiệt độ q cao làm cho sản phẩm có mùi khét, cháy, đắng nhiệt độ thấp kéo dài thời gian lên men, sản phẩm có màu sắc nhạt, khơng sánh 2.2.2.9 Thủy phân nguyên liệu Mục đích: tạo pH thích hợp cho enzyme protease amylase nấm mốc hoạt động Biến đổi sâu sắc thành phần nguyên liệu theo hướng tạo sản phẩm nước tương Các biến đổi: +Hóa sinh: enzyme protease thủy phân phân tử protein thành chất trung gian tương đối đơn giản peptide, polypeptide cuối thành acid amin đơn giản Tinh bột enzyme amylase thủy phân thành đường maltose cuối thành glucose +Vật lý: -Nhiệt độ: trình thủy phân nhiệt độ dịch thủy phân tăng dần trình thủy phân trình tỏa nhiệt -Nồng độ chất khô: phản ứng thủy phân tạo hợp chất đơn giản đường, acid amin…làm cho nồng độ chất khô dịch tăng lên -Độ nhớt: protein bị thủy phân dần thành acid amin peptide với tác dụng nhiệt độ cao làm cho độ nhớt dịch thủy phân giảm dần Phương pháp thực thơng số kỹ thuật: Cho nước vào mục đích để tăng nhiệt giữ nhiệt sản phẩm, (mốc thường có hàm ẩm 27 – 30%), thúc đẩy tác dụng phân giải cải tiến hương vị nước tương cho phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Vì nước q làm cho nước tương có màu đậm có mùi hồ cháy, cịn nước nhiều thời gian lên men lâu Thường lượng nước trộn vào 40 – 50% so với nguyên liệu tương đương 60 – 70% so với mốc Nguyên liệu sau ủ xong (lên mốc vàng hoa cau), làm tơi, để ủ đống nhiệt độ đạt 37 – 45 oC bắt đầu cho nước vào Khi cho nước vào nên dùng nước có nhiệt độ 60 oC để cho vào bể lên men, nguyên liệu có nhiệt độ 53 oC Khi trộn nước phải trộn nhanh cho vào thùng bể lên men Trên mặt nguyên liệu rải lớp muối kín để phịng tạp khuẩn xâm nhập Đậy nắp để nước không bay nhiệt độ khơng bị giảm 2.2.2.10 Q trình trích ly – lọc Mục đích: trích ly chất hịa tan nguyên liệu để tạo nước tương thành phẩm lọc lấy dịch nước tương Phương pháp thực thơng số kỹ thuật: Dùng nước muối có nồng độ 20 – 30% nhiệt độ 60 oC cho vào thiết bị lên men để hòa tan đạm đường thủy phân trình lên men Sau cho muối nên tiến hành đảo trộn ngâm khoảng 24 để chất hòa tan vào nước muối sau lọc rút nước chấm Mục đích cho muối vào để tạo mùi vị mặt khác để phịng thối Vì sau lên men xong phải nhanh chóng cho nước muối vào cho với lượng xác Độ muối thấp 16% mùa hè thường hay chua váng trắng, nồng độ muối cao lại ảnh hưởng đến chất lượng vị nước tương, thường tốt 18 – 20% Trích ly lần thứ nhất: thường nước tương đậm màu, chiếm khoảng 60 – 80% lượng nguyên liệu lên men Trích ly lần thứ hai: sau trích ly lần thứ nhất, bã cịn lưu lại lượng nước tương phải đổ thêm nước muối 15 – 18% vào ngâm 12 – 16 lại tiến hành trích ly lần thứ hai (lọc rút lần hai) Trích ly lần thứ ba: Để lợi dụng nguyên liệu cách triệt để, bã sau trích ly xong lần chứa muối nước tương, để tiếp tục chiết rút, cho vào nước (không cho muối) Lượng nước cho vào khoảng 100 – 150% so với nguyên liệu mốc, ngâm tiến hành trích ly lần ba Nước tương rút lần nồng độ tương đối thấp, dùng để hòa nước muối sử dụng cho trích ly lần hai đợt Làm tiết kiệm nguyên liệu muối nâng cao chất lượng nước tương 2.2.2.11 Quá trình chiết chai – dán nhãn Mục đích: Hồn thiện sản phẩm Phương pháp thực thông số kỹ thuật: Vô chai: chai nút rửa nước sôi sau rửa lại cồn nồng độ 98% để ráo, sau đem trùng thời gian 10 – 20 phút để loại bỏ bụi bẩn bám chai tiêu diệt vi sinh vật bám chai Sau đó, sản phẩm rót vào chai theo quy định Dán nhãn: nhãn in theo mẫu quy cách, có đầy đủ thơng tin cần thiết cho người tiêu dùng C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Vi sinh vật tự nhiên vô đa dạng phong phú, chúng có vai trị tích cực lẫn tiêu cực đời sống người Với lực chuyển hoá mạnh mẽ khả sinh sản nhanh chóng vi sinh vật cho thấy tầm quan trọng to lớn chúng thiên nhiên hoạt động cải thiện chất lượng sống người Hiểu đặc tính phát triển vi sinh vật có lợi cho người, người tạo ứng dụng vi sinh công nghệ sinh học, đời sống, sản xuất ngày, cải tạo môi trường sống đem lại nguồn thu nhập kinh tế Ngày nay, mơi trường có nhiều vi sinh vật sinh sống phát triển, người phải hạn chế tác hại cách vệ sinh nơi ở, vệ sinh cá nhân nơi công cộng…để hạn chế phát triển vi sinh vật có hại Đồng thời ni cấy vi sinh vật có lợi sản phẩm phục vụ lợi ích người D TÀI LIỆU THAM KHẢO GS.TS Nguyễn Thành Đạt, TS Mai Thị Hằng_Giáo Trình Vi Sinh Học_NXB ĐH Sư Phạm_2007 http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-tim-hieu-quy-trinh-san-xuat-nuoctuong-theo-phuong-phap-len-men-45155/ http://voer.edu.vn/c/phan-giai-protein-va-acidamine/7da56961/e56a8812 http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-mot-so-vi-sinh-vat-phan-huyprotein-va-ung-dung-trong-xu-ly-nuoc-thai-thuy-san-38778/ 5.https://www.google.com/search? q=bacillus+cereus&biw=1014&bih=576&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa= X&ved=0ahUKEwiR1_StuLrJAhWEGZQKHVEEDz8QsAQIKA E NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN