công nghệ sản xuất bột ngọt

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH  MÔN: ỨNG DỤNG CNSH TRONG CNTP ĐỀ TÀI: CNSX BỘT NGỌT GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang NHÓM 5_Thứ 5_Tiết 11-12 TP HCM 3/2015 MỤC LỤC PHẨN 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT GIỚI THIỆU SẢN PHẨM 1.1 Bột gì? Bột (hay mì chính) tên thường gọi Monosodium Glutamate (viết tắt MSG), muối axit glutamic, 20 loại axit amin để kiến tạo nên protein thể Tên thường gọi: Natri glutamat, MSG Tên quốc tế cộng đồng châu Âu: INS 621, EEC 621 Tên hóa học theo IUPAC : – aminopentanedioic acid – aminoglutaric acid Tên thương phẩm: Mì chính, bột ngọt, chất điều vị E621 Công thức hóa học: C5H8NNaO4.H2O Hình 1: Công thức cấu tạo bột 2.2 Lịch sử bột Việc sử dụng bột có từ nhiều kỷ trước nghệ thuật ẩm thực phương Đông Cách khoảng 1500 năm, đầu bếp cho lượng tảo biển (có tên khoa học Laminaria japonica) vào súp(canh), họ thấy tảo biển làm tăng đáng kể hương vị ăn mà tảo chứa lượng lớn Glutamate( bột ) tự nhiên Mãi đến năm1880, Rittenhausen Humburg (Đức) có bước đầu nghiên cứu tìm kiếm, xác định cấu protein động vật, đặc biệt acid amin có acid glutamic Tuy nhiên, việc phát hoạt chất có rong biển làm thức ăn có mùi vị ngon Ikeda năm 1908, ông khám phá hoạt chất Monosodium Glutamate, muối acid glutamic năm 1909 tên sản phẩm “ajnomoto”(nguồn gốc hương vị) đời Vào 21/4/1909 ông đăng ký paten số 9440 với nhan đề " sản xuất chất liệu gây vị" Năm 1909 ông kết hợp với nhà kinh doanh có tên (là dược sĩ), họ chọn từ "Aji nomoto "làm tên cho sản phẩm "Aji" có nghĩa nguồn gốc, "moto" có nghĩa hương vị Đến năm 1933 sản xuất bọt Nhật đạt 4,5 triệu kg hàng năm 1.3 Phân loại bột Bột sản xuất: Mô tả: bột kết tinh trắng không dính vào nhau, rời rạc, không mùi, tan dễ dàng nước, tan vừa phải cồn MSG vừa có vị mặn pH dung dịch mẫu có tỷ lệ 1/20 6,7 7,2 Chức sử dụng thực phẩm: tăng vị Umami Bột tự nhiên: Bột có sẵn thực phẩm tự nhiên thịt, cá, sữa (kể sữa mẹ) có nhiều loại rau cà chua, đậu hà lan, bắp, cà rốt… Trong khoảng 100g cà chua hữu 0,14g bột ngọt; 0,044g/100g thịt gà; 0,043g/100g tôm Cơ thể người cân nặng từ 60g đến 70g, lượng prôtêin chiếm từ 14 đến 17% có khoảng 1/5 bột Bột dạng tự nhiên tồn thực phẩm tế bào hai trạng thái: trạng thái độc lập không kết nối với axít amin khác thành phần prôtein Khi trạng thái độc lập, bột phát huy tác dụng tạo hương vị đậm đà cho ăn 1.4 Vai trò bột ngọt: Khi trung hòa, acid glutamic chuyển thành natri glutamat (mì chính) kết tinh có vị dịu nước, gần giống với vị thịt, có ý nghĩa lớn đời sống người Nó sử dụng rộng rải nước Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam nước Châu Âu Mì chất điều vị chế biến thực phẩm, làm gia vị cho ăn nhờ mà ăn có vị hấp dẫn L-AG đưa vào thể, làm tăng khả lao động trí óc chân tay người Các nghiên cứu khoa học rằng, Glutamat đống vai trò quan trọng chế chuyển hóa chất bổ dưởng thể người Các nghiên cứu cho thấy Glutamat tự nhiên có thực phẩm Glutamat có nguồn gốc từ mì giống Thực tế nghiên cứu cho thấy, Glutamat từ thực phẩm hay từ mì quan trọng chức hệ tiêu hóa 1.5 Các phương pháp sản xuất bột Hiện giới có phương pháp sản xuất bản: + + + + Phương pháp tổng hợp hóa học Phương pháp thủy phân protit Phương pháp lên men Phương pháp kết hợp Phương pháp tổng hợp hóa học Phương pháp ứng dụng phản ứng tổng hợp hóa học để tổng hợp nên a.glutamic aminoaxit khác từ khí thải công nghiệp dầu hỏa hay ngành khác Ưu điểm: Phương pháp sử dụng nguồn nguyên liệu thực phẩm để sản xuất tận dụng phế liệu công nghiệp dầu hỏa Nhược điểm: Chỉ thực nước có công nghiệp dầu hỏa phát triển yêu cầu kĩ thuật cao Tạo hỗn hợp không quay cực D,L-axit glutamic, Việc tách L-axit glutamic lại khó khăn làm tăng giá thành sản phẩm Phương pháp thủy phân protit Phương pháp sử dụng tác nhân xúc tác hóa chất fecmen để thủy phân nguồn nguyên liệu protit đó( khô đậu, khô lạc…) hỗn hợp aminoaxit, từ tách axit glutamic sản xuất mì Ưu điểm: dễ khống chế quy trình sản xuất áp dụng vào sở thủ công , bán giới giới dễ dàng Nhược điểm: + + + Cần sử dụng nguyên liệu giàu protit đắt Cần nhiều hóa chất thiết bị chống ăn mòn Hiệu suất thấp đưa đến gía thành cao Phương pháp lên men Phương pháp lợi dụng số vi sinh vật có khả sinh tổng hợp axit amin từ nguồn gluxit đạm vô Sử dụng số vi sinh vật để lên men Micrococcus glutamicus, Brevi bacterium Ưu điểm: + + + + Không sử dụng nguyên liệu protit Không cần sử dụng nhiều hóa chất thiết bị chịu ăn mòn Hiệu suất cao, gía thành hạ Tạo axit glutamic dạng L, có họat tính sinh học cao Do phương pháp có nhiều ưu điểm nên ứng dụng rộng rãi giới, kể Việt nam Phương pháp kết hợp Đây phương pháp tổng hợp hóa học vi sinh vật học Phương pháp vi sinh vật học tổng hợp nên axit amin từ nguồn đạm vô gluxit nhiều thời gian, người ta lợi dụng phản ứng tổng hợp tạo chất có cấu tạo gần giống axit amin , từ lợi dụng vi sinh vật tiếp tục tạo axit amin Phương pháp nhanh yêu cầu kỹ thuật cao, áp dụng nghiên cứu áp dụng vào công nghiệp sản xuất NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BỘT NGỌT Trên giới sử dụng hai phương pháp chủ yếu để sản xuất mì là: phương pháp thủy phân protit phương pháp lên men Nhưng phạm vi môn học ứng dụng công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm nên nhóm thực hiên đề tài sâu vào nghiên cứu phương pháp lên men Do vi sinh vật lên men sử dụng nguồn dinh dưỡng chủ yếu loại đường, nên nguyên liệu cho công nghệ lên men phải giàu gluxit như: tinh bột sắn, rỉ đường, glucose, saccharose 2.1 Tinh bột sắn Nguồn gốc: Tinh bột sắn sản xuất trình chế biến sắn củ Có hai loại sắn: sắn đắng sắn khác hàm lượng tinh bột xyanua Sắn đắng có nhiều tinh bột đồng thời có nhiều axit xyanhidric, khoảng 200- 300 mg/kg Sắn có axit xyanhidric (HCN) dùng làm lương thực, thực phẩm Ở nước ta sắn trồng tỉnh phía bắc chủ yếu sắn tinh bột thu HCN Thành phần hóa học Thành phần hóa học tinh bột sắn phụ thuộc chủ yếu vào trình độ kĩ thuật chế biến Trong tinh bột sắn thường có thành phần sau: Tinh bột : 83÷88% Nước : 10.6÷14.4% Xenlulose : 0.1÷0.3% Đạm : 0.1÷0.4% Chất khoáng : 0.1÷0.6% Chất hòa tan : 0.1÷1.3% Trong thành phần tinh bột sắn thường chứa tới 83%- 88% tinh bột thích hợp cho sản xuất Thu nhận glucoza từ tinh bột sắn: Phương pháp thủy phân axit: dùng HCl H 2SO4 Khi dùng HCl thời gian thủy phân ngắn không tách gốc axit khỏi dung dịch Dùng H 2SO4 thời gian thủy phân dài, tách gốc (SO 4)2- khỏi dung dịch đường cách dùng CaCO3 trung hòa dịch thủy phân Phương pháp thủy phân enzyme: hai loại enzyme dùng nhiều cho trình α- amylase β – amylase α- amylase cắt liên kết α-1,4 – glucoside tinh bột tạo sản phẩm cuối maltoza, β – amylase cắt liên kết α-1,4 – glucoside α-1,6 – glucoside sản phẩm cuối glucoza 2.2 Rỉ đường mía Rỉ đường mía thành phần lại dung dịch đườngsau tách phần đường kính kết tinh Số lượng chất lượng rỉ đường phụ thuộc vào giống mía, điều kiện trồng trọt, hoàn cảnh địa lý trình độ kỹ thuật chế biến nhà máy đường Thành phần rỉ đường là: đường 62%, chất phi đường 10%, nước 20% Đường rỉ đường bao gồm 25%- 40% sacaroza, 15%- 25% đường khử (glucoza fructoza), 3%- 5% đường không lên men Các chất phi đường gồm có chất hữu vô Các chất hữu chứa nitơ rỉ đường mía chủ yếu axit amin với lượng nhỏ protein sản phẩm phân giải Các chất phi đường vô loại muối tìm thấy thành phần tro rỉ đường Độ tro rỉ đường mía thấp độ tro rỉ đường củ cải Rỉ đường mía chứa nguyên tố khác với hàm lượng nhỏ là: Zn, Mn, Cu, B, Co, Mo Rỉ đường mía giàu chất sinh trưởng như: a.patotenic nicotinic, folic, B 1, B2 đặc biệt biotin Có nhiều loài vi sinh vật rỉ đường mía: phân chúng thành loại: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc Trong vi khuẩn nguy hiểm gồm nhiều giống có khả sinh bào tử GIỐNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT BỘT NGỌT Giống vi sinh vật lên men chọn phải có suất sản xuất cao, tốc độ sinh trưởng phát triển nhanh, có tính ổn định cao thời gian dài, chịu nồng độ axit cao, môi trường nuôi cấy đơn giản, dễ áp dụng thực tế sản xuất Tham gia vào trình lên men sản xuất axit glutamic, chủng vi sinh thường sử dụng là: Corynebacterium Glutanicum, Brevibacterium Lactofermentus, Micrococus Glutamicus Nhưng chủ yếu chủng Corynebacterium Glutamicum (loại vi khuẩn nhà vi sinh vật Nhật Bản Kinosita phát từ 1956, có khả lên men từ tinh bột, ngô, khoai, khoai mì để tạo acid Glutamic) Chủng Corynebacterium Glutamicum là: + Vi khuẩn gram dương + Vi khuẩn không sinh bào tử + Vi khuẩn chuyển động + Tế bào dạng hình que hình cầu + Có khả oxy hóa a.glutamic ketoglutarat thấp + Hoạt tính gluco hydrogenase cao + Vi khuẩn phát triển môi trường cần Biotin Corynebacterium Glutamicum Ngày đa số chủng sản xuất acid glutamic biến đổi truyền nhằm tăng suất sản xuất acid glutamic Khả tích lũy acid glutamic chủng môi trường cao, đạt 150g/lit môi trường PHẨN 2: SẢN XUẤT BỘT NGỌT BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Tinh bột Than hoạt tính Nước Thủy phân Trung hòa Bả Ép lọc Đường hóa Nguyên liệu có sẵn đường Chủng VSV Cho vào môi trường lên men Bổ sung dinh dưỡng Thanh trùng Để nguội 30-35°C Nhân giống Nước nóng NaOH Lên men Trao đổi Ion Nước chấm Tách acid Glutamic Dịch thải Acid hóa acid Glutamic +Pha rắn: axit glutamic kết tinh lắng xuống +Pha lỏng: gồm nước axit glutamic không kết tinh hòa tan vào ta gọi nước Đưa nước cáiđi trao đổi lại, phần kết tinh đưa ly tâm ta acid Glutamic ẩm 2.9 Trung hòa Nhằm chuyển axit glutamic thành glutamat natri C5H9NO4 + Na2CO3 = C5H8NO4Na + CO2 + H2O Đồng thời có phản ứng khử sắt tẩy màu Để phản ứng trung hòa khử sắt đạt kết tốt nhất, nên thực phản ứng trung hòa nhiệt độ 50-600C không để nhiệt độ cao thấp quá, phản ứng khử sắt tiến hành 60-700C pH 5-5.5 Trung hòa 1: cho nước vào thùng trung hòa,gia nhiệt 70 0C cho cánh khuấy hoạt dộng từ từ vừa cho axit glutamic vừa cho Na2CO3 pH = 5-5.5, cho than hoạt tính vào để tẩy mầu, cho Na 2S khử sắt Sau cho Na 2CO3 vào để trung hòa tạo glutamat natri đến pH= 6.5-6.8 ép lọc lần Trung hòa 2: nhằm tẩy màu dịch ép lọc sau trung hòa Sau ép lọc lấn dịch bơm lên thùng trung hòa gia nhiệt 50-60 0C cho than hoạt tính vào khuấy đồng thời kiểm tra lượng Na 2S Fe2+ tiếp tục cho Na2S khử cho hết, lọc màu thấy trắng, suốt ép lọc lần dung dịch glutamat natri đem cô đặc 2.10 Cô đặc: Cho dịch trung hòa có nồng độ 20 ÷ 210Be vào nồi cô đặc, cho khoảng 80% tổng lượng dịch, cô nhiệt độ 700C chân không 600 mmHg, áp suất ≤ kg/cm2 Thiết bị cô đặc : a.Thiết bị cô đặc màng : Cấu tạo: Gồm có bình chứa nguyên liệu bình chứa thành phẩm,thiết bị cô đặc gồm khoang : khoang chứa nóng, khoang chứa sản phẩm, bơm pittông, bơm chân không, động tạo màng, bình nước ngưng, ống thủy Ngoài phễu chất thơm, bảng điều khiển hệ thống van hơi, van nước, van điều chỉnh chân không… Hình : thiết bị cô đặc màng Nguyên lý hoạt động: Khi động quay tạo lực làm bắn sản phẩm lên thành thiết bị tạo thành màng mỏng Lớp thiết bị chứa nóng thực trình trao đổi nhiệt qua thành làm sản phẩm cô đặc lại b.Thiết bị cô đặc chân không : Cấu tạo: Gồm khoang đun nóng nguyên liệu, khoang nước ngưng, bơm chân không, động cánh khuấy Ngoài có phễu chất thơm, bảng điều khiển, hệ thống van đường dẫn hơi, dẫn nước, đồng hồ đo áp suất, nhiệt độ, chân không… Nguyên lý hoạt động : Nguyên liệu đưa vào Hình vẽ : Thiết bị cô đặc chân không khoang đun nóng đảo trộn nhờ động cánh khuấy Hơi cấp vào khoang đun nóng, làm sôi nguyên liệu xảy tượng bốc Phần nước chuyển sang khoang ngưng, sau làm mát ngưng tụ Quá trình bốc làm nguyên liệu dần cô đặc Lấy mẫu sản phẩm qua cửa thử kiểm tra độ cô đặc thiết bị chuyên dùng 2.11 Tiếp mầm tinh thể: dịch đạt đến nồng độ 31,5 ÷ 320Be (phải đo xác) cho cánh khuấy nồi cô đặc hoạt động dùng áp lực chân không hút mầm tinh thể vào Mầm mì tinh thể sàng lấy mẻ trước loại hạt nhỏ đều, lượng mầm tiếp vào khoảng 7% so với tổng lượng mì đưa vào cô 2.12 Nuôi mầm: Sau tiếp mầm, số dịch 20% lại pha loãng ≈120Be, gia nhiệt lên 600C bổ sung liên tục vào nồi cô đặc cho lượng bổ sung cân với lượng bốc nồi Lúc mầm tinh thể lớn dần phải ý quan sát, thấy xuất tinh thể nhỏ phải tiếp nước ngưng tụ gia nhiệt 600C vào phá lại tiếp tục cô thấy mầm tinh thể lớn thành hạt mì tinh thể ý ngừng cô khẩn trương cho xuống ly tâm 2.13 Ly tâm: Khi ly tâm phải dùng nước ấm, sạch, tia nhẹ vào khối mì để hòa tan hạt kết tinh nhỏ bám tinh thể, làm cho tinh thể sáng, bóng Qua ly tâm ta mì tinh thể nước Mì tinh thể đưa sấy nước pha vào cô với mẻ sau Thiết bị ly tâm: Mục đích: Được dùng để tách sản phẩm (mì chính) kết tinh khỏi dung dịch.dưới tác dụng lực ly tâm Cấu tạo: Gồm động ly tâm có tốc độ cao (10000 vòng/phút), hệ thống phễu chứa dung dịch trước ly tâm, phễu mỏng gồm nhiều lớp xếp xen vào Ở phần thiết bị trục động ly tâm Nguyên lý hoạt động: Dung dịch đưa qua phễu chứa thiết bị ly tâm xuống hệ thống phễu nhở Động ly tâm hoạt động tạo áp lực tách riêng, nhằm tách hoàn toàn tinh thể bột khỏi dung dịch 2.14 Sấy mì chính: Mì hút ẩm nhanh nên sau ly tâm ta phải xử lý ngay, cách đưa vào sấy vòng giờ, nhiệt độ < 80 oC độ ẩm < 0,5%, 30 phút đảo trộn lần Hình : Thiết bị ly tâm Thiết bị sấy hồng ngoại : Cấu tạo: Gồm có khoang chứa sản phẩm, động đảo trộn, thiết bị tạo tia hồng ngoại, thiết bị quạt hút Ngoài có phễu nhận nguyên liệu, bảng điều khiển, hệ thống dây dẫn … Hình vẽ : thiết bị sấy hồng ngoại Nguyên lý hoạt động: Sản phẩm qua phễu nhận, đưa vào khoang sấy Tia hồng ngoại tạo thành có tác dụng làm nóng điểm sản phẩm Sử dụng tia hồng ngoại tia có bước sóng dài, có phân cực đảo chiều nên làm nóng sản phẩm Sản phẩm sau thời gian, tiến hành kiểm tra chất lượng, đạt đưa ngoài, tiếp tục tiền hành công đọan 2.15 Sàng mì chính: Qua công đoạn nhằm giúp ta phân loại mì tinh thể mì lúc có nhiều kích cỡ khác Thực loại sàng để phân loại: Loại sàng12 lỗ loại vón cục to, hòa nước đưa vào cô mẻ sau Loại sàng 24 lỗ, sàng 36 lỗ phẩm Loại sàng 36 lỗ dùng làm mầm tinh thể cho mẻ sau 2.16 Bao gói: Sau trình sàng phân loại ta thu sản phẩm theo yêu cầu, sau đem cân đóng gói Kết thúc qui trình sản phẩm hoàn tất, nhập kho bán thị trường 6.Sơ đồ khái quát dây chuyền sản xuất mì chính: PHẦN 3: TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM BỘT NGỌT Thế giới: Ủy Ban Chuyên gia Phụ gia Thực phẩm (JECFA) Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) Tổ chức Lương nông Quốc tế (FAO) công bố “ Hướng dẫn sử dụng an toàn chất phụ gia thực phẩm” (Guide to the Safe Use of Food Additives) xuất năm 1979 bột thuộc danh sách A1 liệt kê phụ gia Ủy Ban JECFA hoàn toàn thông qua cho phép dùng an toàn (fully cleared) với liều dùng hàng ngày chấp nhận 0-120mg/kg Có nghĩa với thể trọng người bình thường 50kg ngày sử dụng khoảng 6g bột Vào năm 1987, sau nhiều nghiên cứu khoa học đáng tin cậy, hội nghị quốc tế tổ chức với diện 230 nhà khoa học, chuyên độc học, hoá học, sinh học tổ chức JECFA thức xác định lại tính an toàn bột bỏ quy định liều dùng hàng ngày bột không gây hại cho sức khoẻ người Do bột thức xếp vào danh mục chất phgụ gia thực phẩm có liều dùng hàng ngày không xác định (ADI not specified) khuyến cáo trẻ em phụ nữ mang thai Năm 1990, Ủy ban Khoa học Thực phẩm Cộng đồng châu Âu (European Community Scientific Committee for Food - EC/SCF) xếp bột vào danh sách chất “nói chung công nhận an toàn” - Generally Recognised As Safe (GRAS) có liều dùng hàng ngày không xác định Hơn 45 năm qua, Cơ quan Quản lý Thuốc Thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) xem bột chất điều vị xếp vào loại “an toàn sử dụng” tương tự muối, tiêu, dấm, kể cho mục đích sử dụng lâu dài Năm 1992, Hội đồng vấn đề khoa học Hội Y học Mỹ khẳng định tính vô hại việc sử dụng bột , nên đưa vào danh sách gia vị thực phẩm phép sử dụng: “Bột coi an toàn cho mục đích sử dụng xem thành phần thực phẩm phổ biến muối, tiêu, giấm, bột nở… không quy định liều dùng hàng ngày (Theo tài liệu Code Federal Regulation Part 182 – 1994 FDA – US )” Tại Pháp: Bột coi an toàn không quy định liều dùng hàng ngày (Theo tài liệu Réglementation des produits qualité – Repression des fraudes 1991 et modifié 6/1993) Tại nước Châu Á khác: Malaysia, Philippin, Nhật, Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc coi bột an toàn không quy định liều dùng hàng ngày Tại Thái Lan: liều dùng hàng ngày tùy theo yêu cầu ( As required) Việt Nam: Từ đánh giá Tổ chức Y tế Sức khỏe hàng đầu Thế giới Bộ Y tế Việt Nam, bột xem chất điều vị an toàn phép sử dụng bếp ăn gia đình cũnng công nghiệp chế biến thực phẩm với tên khoa học mononatri glutamate (hay monosodium glutamate) chất điều vị E621 Bên cạnh gia vị bột ngọt, disodium inosinate (E627) disodium guanylate (E631) chất điều vị sử dụng phổ biến công nghiệp chế biến thực phẩm Chúng thường gọi “siêu bột ngọt” sử dụng kết hợp với bột làm tăng vị lên nhiều lần Chính danh mục chất phụ gia thực phẩm phép sử dụng chế biến thực phẩm bột (E621), disodium inosinate (E627) disodium guanylate (E631) thuộc nhóm chất điều vị có tính chất tương tự giúp cho thực phẩm ngon Bột xem gia vị thực phẩm đưa vào danh mục phụ gia thực phẩm phép sử dụng chế biến thực phẩm theo định số 3742/2001 QĐ- BYT ngày 31/8/2001, Bộ Y Tế Trong quy định này: Phụ gia thực phẩm (food additive) chất không coi thực phẩm thành phần thực phẩm Phụ gia thực phẩm có giá trị dinh dưỡng, chủ động cho vào với mục đích đáp ứng yêu cầu công nghệ trình sản xuất, chế biến, xử lý, bao gói, vận chuyển, bảo quản thực phẩm Phụ gia thực phẩm không bao gồm chất ô nhiễm chất bổ sung vào thực phẩm với mục đích tăng thêm giá trị dinh dưỡng thực phẩm Bộ khoa học công nghệ môi trường: bột phép sử dụng phụ gia thực phẩm chế biến thức ăn gia đình, nhà hàng công nghiệp chế biến thực phẩm Bảng trích dẩn công bố chất phụ gia phép sử dụng theo Quyết định 3742/2001 QD-BYT ngày 31/8/2001: INS TÊN PHỤ GIA Tiếng Việt CHỨC NĂNG KHÁC Tiếng Anh Các chất điều vị 620 Axit glutamic (L(+)-) Glutamic Acid (L(+)-) 621 Mononatri glutamat Monosodium Glutamate 622 Monokali glutamat Monopotassium Glutamate 623 Canxi glutamat Calcium Glutamate 626 Axit guanylic Guanylic Acid 630 Axit inosinic Inosinic Acid 636 Maltol Maltol ổn định 637 Etyl maltol Ethyl Maltol ổn định c.Một số tiêu chuẩn: Mì dù sản xuất phương pháp thường tuân theo số tiêu chuẩn sau: - - - Chỉ tiêu cảm quan: + Cấu trúc màu sắc: tinh thể hình kim óng ánh, có màu suốt + Màu sắc, mùi vị: Thơm ngon, ngọt, kích thích vị giác, Chỉ tiêu hoá lý: + Trọng lượng phân tử: 187 + Nhiệt độ nóng chảy: 195oC + pH = 6,8 ÷ 7,2 + Độ hòa tan: tan nhiều nước, nhiệt độ tăng  độ hòa tan tăng + Dung dich 10% MSG suốt, không màu, giá trị ph khoảng 6,8 ÷ 7,2 Chỉ tiêu vi sinh: tổng số vi sinh vật hiếu khí/gam, coliform/gam, vi khuẩn E.coli/gam Tinh thể MSG chứa không 99% MSG tinh khiết Độ ẩm (trừ nước kết tinh) không cao 0,5% Thành phần NaCl không 0,5% Các tạp chất lại không chứa Asen ,kim loại hợp chất Canxi -Theo TCVN 1459-1996 Quyết định số 867/1998 QĐ-BYT ngày 04.04.1998 (Hồ sơ công bố tiêu chuẩn chất lượng, vệ sinh an toàn thực phẩm số 2248/2005/CBTCYT ngày 16.02.2005, kèm theo công bố chất lượng thực phẩm số: 01/CBCL.CTXNKĐN ngày 31.01.2005 Công ty Xuất Nhập Khẩu Đồng Nai ) tiêu chuẩn chất lượng bột nhản hiệu DRAGON là: Tiêu chuẩn TCVN STT Chỉ tiêu thử nghiệm Phương pháp 1459-1996 QĐ 867/98 QQĐ-NYT Độ ẩm TCVN 5533-91 < 0,50 Ph TCVN 4835-02 6,70 - 7,20 Hàm lượng tro không tan nước HCL (g/100g) TCVN 5612-91 Không quy định Hàm lượng acid Acetic (g/100g) TCVN 5564-91 Không quy định Hàm lượng Glutamate (g/100g) TCVN 5705-90 > 99,00 Hàm lượng chì (Pb), mg/kg AOAC 96 (973.82) ≤ 2,00 Hàm lượng Arsen (AS), mg/kg AOAC 96 (993.14) ≤ 5,00 Tổng số vi khuẩn hiếu khí/ g TCVN 5667-92 104 Coliform/ g TCVN 4882-01 102 TCVN 5155-90 10 E.coli/g Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm: Gồm yếu tố ảnh hưởng đến hình thành L-AG, yếu tố điều hòa trình lên men,quy trình sản xuất thiết bị máy móc: 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thành L-AG: Nguồn cacbon: Đây thành phần mà vi sinh vật hấp thu vào Nguồn cung cấp vật chất cho vi sinh vật sinh trưởng hình thành khung L-AG Có dạng nguồn cacbon dùng lên men cacbon hydrat, cacbua hydro, cồn axit hữu Trong cacbon hydrat dùng rộng rãi Trong phòng thí nghiệm dùng glucoza ,fructoza,saccharoza, mantoza, riboza xyloza Trong lên men công nghiệp người ta thường sử dụng loại: Dùng glucoza thủy phân từ tinh bột Xenluloza thủy phân acid enzyme Rỉ đường mía Rỉ đường củ cải đường Khi lên men rỉ đường cần thêm số chất kháng biotin penicilin, acid béo no C 14C18 với liều lượng thời gian thích hợp Vì rỉ đường giàu biotin vi sinh vật phát triển mạnh làm cho màng thấm vi khuẩn dày lên L-AG thấm Chất kháng biotin có vai trò làm cho việc tổng hợp màng không hoàn chỉnh giúp cho acid glutamic thấm Nếu dùng giống đột biến không giới hạn biotin điều hòa liều lượng chất sinh trưởng thứ hai đạt giá trị tối ưu cho giống tương ứng Nồng độ chất ảnh hưởng lớn đến hiệu suất sinh tổng hợp L-AG giống Kinato cộng khảo sát cho nồng độ đường cho vào thích hợp từ 10- 21% Nếu vượt giới hạn nồng độ đường cho vào càn cao hiệu suất lên men thấp, hàm lượng L-AG nội bào cao, hoạt lực enzyme cần cho oxy hóa glucoza α- xetoglutaric decacboxylaza cao Đối với chất khác n – parafin, cồn acid hữu chất ức chế vi sinh vật nồng độ cao Người ta cho vào môi trường ban đầu lượng nhỏ, sau bổ sung dần vào, nhờ đạt hiệu suất lên men cao dùng etanol, benzoat n – parafin Nguồn nitơ: cung cấp nguồn nitơ cho trình lên men cần thiết, cần thiết cho việc tổng hợp protein tế bào chiếm tới 9.5% trọng lượng phân tử acid glutamic Người ta thường dùng loại muối chứa NH4+ như: NH4Cl; (NH4)2SO4 ;NH4H2SO4 ; (NH4)2HPO4 ;NH4OH, hay khí NH3 ure làm nguồn cung cấp nitơ Tuy nhiên lượng lớn ion NH 4+ có môi trường cần thiết, lại lợi cho phát triển vi khuẩn việc tích lũy L-AG Vì người ta để amoni thấp giai đạn đầu thêm dần sau Trong công nghiệp người ta thường dùng NH dạng nước, khí ure Chú ý dùng ure phải quan tâm tới nồng độ ban đầu khả chịu đựng ure giống Nguồn muối vô khác: Các ion vô cần cho sinh trưởng tích lũy L-AG, làm tăng hoạt lực photphoryl hóa hiếu khí, tăng đồng hóa acid axetat, tăng hiệu suất lên men Các ion cần thiết: : K+ ; Mg+2 ; Fe+2 ; Mn+2 ; PO4-3 ; SO4-2 ; Cu+2 K2HPO4: 0.05-0.2% KH2PO4: 0.05-0.2% MgSO4:0.025-0.1% FeSO4:0.0005-0.01% MnSO4: 0.0005-0.005% Trong môi trường vai trò Fe2+ thật cần thiết thay thế, hỗ trợ tích cực cho vi sinh vật phát triển Nhưng nồng độ Fe cao lượng L-AG bị vi khuẩn đồng hóa tiêu hao dần Ngoài Cu2+ nguyên tố quan trọng làm tăng hoạt lực photphoryl hóa hiếu khí, tăng đồng hóa acid axetat, tăng hiệu suất lên men Ảnh hưởng pH: pH tối ưu cho sinh trưởng tạo L-AG vi khuẩn sinh L-AG trung tính hay kiềm, tốt từ 6-8 Khi dùng môi trường saccharide, người ta phải điều chỉnh trình lên men môi trường có xu hướng trở nên acid hình thành L-AG axit hữu khác gây nên Để tránh tình trạng tụt giảm pH trình lên men gây ra, người ta thường bổ sung loại hợp chất NH 4+ ure dạng khí nước vào lên men Thêm vào mục đích điều chỉnh pH cung cấp nitơ cho tổng hợp nên L-AG Ảnh hưởng nhiệt độ: Đa số vi khuẩn sinh L-AG sinh trưởng tạo L-AG tốt 30- 35 oC, số 35- 37oC, cá biệt 41- 43oC Khi tiến hành trình nuôi dưỡng 37 oC nuôi dưỡng phụ 30oC hiệu suất chuyển hóa 15% kéo theo chuyển hóa acid lactic Có thể thay đổi nhiệt độ nuôi dưỡng thay đổi môi trường dinh dưỡng Thêm xistin vào môi trường nuôi B.divaricatum 37oC giai đoạn giai đoạn phụ mà tạo hiệu suất lên men cao, không thêm nuôi cấy 30 oc Ảnh hưởng hệ thống gió khuấy: Thông gió khuấy lên men L-AG có ý nghĩa vô quan trọng Nó nhằm hai mục đích: thứ trì nồng độ oxi hòa tan mức giá trị tới hạn, thứ hai khống chế nống độ CO2 ảnh hưởng lớn tới sinh trưởng tích lũy L-AG vi khuẩn Hirose cộng chứng minh cung cấp đủ oxi với tốc độ chuyển dịch r ab = 10,5 10-7 mol/ml.phút tốc độ tạo L-AG hiệu suất lên men tốt, cung cấp thiếu oxi rab= 2,3 10-7 mol/ml.phút tốc độ sinh trưởng tốc độ tiêu thụ đường chậm làm hại cho sinh trưởng, thời gian tạo L-AG ngắn hiệu suất lên men L-AG lại tạo lượng lớn acid lactic acid sucxinic Khi cung cấp thừa oxi r ab= 68,1 10-7 mol/ml Phút sinh trưởng tiêu hao đường bị ức chế mạnh mẽ, có lượng nhỏ L-AG tạo thành thay vào acid α- xetoglutaric Ảnh hưởng thực khuẩn thể: Thực khuẩn thể yếu tố gây hại cho vi khuẩn, hầu hết thực khuẩn thể phân lập nhạy cảm với tác nhân vật lý hóa học, thời kì làm quen thực khuẩn thể ngắn khoảng 30- 50 phút, để an toàn cho sản xuất người ta cho chất giống thực khuẩn thể vào môi trường từ đầu để tạo khả thích nghi cho vi khuẩn , đồng thời tiến hành luân canh giống 2-3 tháng lần Ảnh hưởng dầu phá bọt: Trong trình lên men acid glutamic, phá bọt việc làm cần thiết Dùng lượng dầu lớn thời điểm cho dầu không lúc ảnh hưởng trực tiếp đến phát triển vi khuẩn sinh tổng hợp L-AG Ảnh hưởng việc cung cấp điện tử: Qua nghiên cứu Hongo Iwahara khẳng định chất hiệu ứng điện tử chỗ có dòng điện chạy qua, tế bào hấp thụ nhiều ion Natri vậy, màng tế bào có tính bán thấm tốt L-AG Trong trường hợp lên men môi trường giàu Biotin, chế độ cung cấp điện tử làm thay đổi thành phần acid béo tế bào cấu trúc bề mặt tế bào dẫn đến tế bào giàu Biotin tương tự tế bào nghèo Biotin dễ cho L-AG nội bào thấm môi trường Nguồn chất điều hòa sinh trưởng: Chất điều hòa sinh trưởng quan trọng môi trường lên men L-AG nhờ giống thiên nhiên Biotin Để hiệu suất lên men L-AG cao, nồng độ Biotin phải nhỏ nồng độ tối ưu cần thiết cho sinh trưởng Biotin định tăng trưởng tế bào , định cấu trúc màng tế bào, cho phép L-AG thấm môi trường hay không có vai trò quan trọng chế oxi hoá chất tạo nên L-AG 3.2 Các yếu tố điều hòa trình lên men: Biotin: Biotin hay gọi vitamin H, có vai trò kích thích sinh trưởng phát triển vi sinh vật, từ rút ngắn thời gian nuôi cấy giảm chi phí sản xuất Khi đủ Biotin vi khuẩn sinh trưởng vừa phải diễn biến lên men êm dịu tạo nhiều LAG Khi thừa Biotin vi khuẩn sinh trưởng mạnh mẽ, tiêu hao đường nhanh , sinh L-AG mà chủ yếu acid lactic, sucxinic, aspactic alanin Khi thiếu Biotin vi khuẩn sinh trưởng tạo L-AG Khi dùng glucoza với nồng độ 10% làm chất nồng độ Biotin tối ưu µg/l Ngoài Biotin điều chỉnh tốc độ oxi hóa hoàn toàn chất cacbon xác định hiệu suất tăng thu hồi sinh tổng hợp L-AG Các chất thay Biotin: có vai trò quan trọng trọng lên men L-AG acid Aspatic acid oleic Các chất tương tự Biotin hay tiền chất Biotin thay hoàn toàn Biotin, hoạt lực thấp, làm giảm hiệu suất sinh L-AG Các chất kháng Biotin: Penicilin G (PG): vi sinh vật phát triển môi trường giàu Biotin có khả tích lũy L-AG ngoại bào Chúng liên tục hấp thu Biotin, liên tục phân cắt tăng lên khối lượng dừng lại môi trường lên men không cần Biotin dẫn đến gây lãng phí mặt nguyên liệu Do công nghiệp muốn cho giống sinh L-AG có khả tạo môi trường giàu Biotin phải sử dụng chất kháng Biotin Ở nhà sản xuất hay sử dụng chất kháng Biotin chất kháng sinh PG vì: có khả kiềm hãm phát triển vi sinh vật, ức chế trình tạo màng làm cho màng phát triển không trọn vẹn dẫn đến L-AG dễ thấm môi trường Các chất có tác dụng tương tự penicilin như: cephalosporin, novobioxyn, tetracylin, clotetraxylin, baxitraxin, cloramphenicol, streptomyxin, dextromyxin… có tác dụng tương tự, hoạt lực thấp PG Các chất hoạt động bề mặt mang ion dương, ion âm hay không ion hóa có tác dụng tương tự PG Nhiều loại rượu có tác dụng tương tự PG như: isobutanol, resorcinol, na-propionat pentachlorophenol 3.3 Ảnh hưởng quy trình sản xuất thi ết bị máy móc: Để sản phẩm đạt chất lượng đòi hỏi cần có quy trình sản xuất tiên tiến loại máy móc phù hợp Qua công đoạn sản xuất cần có giám sát quản lý chặt chẽ, tránh cố kĩ thuật gây Ngày nay, với nhiều loại thiết bị máy móc đại, cần áp dụng vào sản xuất để nâng cao chất lượng hiệu suất thu hồi sản phẩm Quá trình sản xuất đòi hỏi người cán kỹ thuật phải giàu kinh nghiệm thực tế có định xác để không gây lãng phí ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm PHẦN 4: KẾT LUẬN Bột Ngọt loại gia vị thiếu cho ăn người Việt Nam Đây mộ gia vị có nhiều lợi ích cho sức khỏe Khi trung hòa axit.glutamic( NaOH, NAH2PO4, Na2HPO4) chuyển thành glutamatnatri (bột ngọt), kết tinh có vị dịu nước , gần giống với vị thịt , có ý nghĩa lớn sống người Bột chất điều vị chế biến thực phẩm làm gia vị cho ăn nhờ ăn hấp đẫn L-AG đưa vào thể làm tăng khả lao động trí óc chân tay người Các nghiên cứu khoa học Glutamate đóng vai trò quan trọng thể chuyển hóa chất bổ dưỡng thể người Glutamat tự nhiên có thực phẩm Glutamat mì giống Vào năm 1987 FAO WHO xác nhận mì an toàn Tuy nhiên bột phụ gia làm tăng hương vị thực phẩm không thay cho thịt, cá, trứng…Do tùy loại sản phẩm mà ta sử dụng lượng bột thích hợp TÀI LIỆU THAO KHẢO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC CHẤM GIA VỊ - Trường Đại Học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM – 2015 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM - Trường Đại Học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM – 2015 http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-san-xuat-glutamate-9966/ http://www.baomoi.com/Bot-ngot-duoc-san-xuat-bang-cong-nghe-visinh/138/2992391.epi ... kỹ thuật cao, áp dụng nghiên cứu áp dụng vào công nghiệp sản xuất NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BỘT NGỌT Trên giới sử dụng hai phương pháp chủ yếu để sản xuất mì là: phương pháp thủy phân protit phương... nomoto "làm tên cho sản phẩm "Aji" có nghĩa nguồn gốc, "moto" có nghĩa hương vị Đến năm 1933 sản xuất bọt Nhật đạt 4,5 triệu kg hàng năm 1.3 Phân loại bột Bột sản xuất: Mô tả: bột kết tinh trắng... thương phẩm: Mì chính, bột ngọt, chất điều vị E621 Công thức hóa học: C5H8NNaO4.H2O Hình 1: Công thức cấu tạo bột 2.2 Lịch sử bột Việc sử dụng bột có từ nhiều kỷ trước nghệ thuật ẩm thực phương