Công nghệ sản xuất nước tương lên men

Công nghệ sản xuất nước tương lên men MỤC LỤC MỤC LỤC .1 DANH MỤC BẢNG .2 DANH MỤC HÌNH .3 MỞ ĐẦU .4 NỘI DUNG BÁO CÁO GIỚI THIỆU: NGUYÊN LIỆU: 5 2.1 Đậu nành: .5 2.2 Bột mì: .10 2.3 Gạo: 14 2.4 Muối ăn: .16 2.5 Nước: 17 2.6 Chất bảo quản Natri benzoate (E211): .17 2.7 Chất chỉnh pH: 18 2.8 Caramen: 19 2.9 Chất điều vị Natri glutamate (E621): 19 VI SINH VẬT SỬ DỤNG: .20 3.1 Giới thiệu chung: .20 3.2 Giống Koji khởi động (Koji starter): 22 3.3 Tiêu chí chọn giống: 24 QUY TRÌNH SẢN XUẤT: .25 4.1 Quy trình cơng nghệ: 25 4.2 Thuyết minh quy trình: 26 SẢN PHẨM: .41 5.1 Nước tương shoyu: 41 5.2 Chỉ tiêu chất lượng: 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO: .44 Trang Công nghệ sản xuất nước tương lên men DANH MỤC BẢ Bảng 2.1: Thành phần dinh dưởng hạt đậu nành Bảng 2.2: Thành phần acid amin có mặt đậu nành Bảng 2.3: Thành phần cacbohydrate đậu nành .8 Bảng 2.4: Thành phần chất khoáng đậu nành Bảng 2.5: Thành phần vitamin đậu nành .9 Bảng 2.6: Chỉ tiêu hóa lý đậu nành nguyên liệu 10 Bảng 2.7: Chỉ tiêu vi sinh vật đậu nành .10 Bảng 2.9: Tỉ lệ thành phần hạt lúa mì (theo % khối lượng toàn hạt) 11 Bảng 2.10: Hàm lượng amino acid có 120 g bột mì 12 Bảng 2.11: Thành phần loại carbohydrate bột mì 12 Bảng 2.12: Thành phần loại đường có bột mì 13 Bảng 2.13: Chỉ tiêu vi sinh vật bột mì 14 Bảng 2.14: Thành phần dinh dưỡng lúa mì so với lúa gạo 15 Bảng 2.15: Chỉ tiêu hóa lý, hóa học nguyên liệu gạo 16 Y Bảng 3.1: Một số sản phẩm lên men khác sử dụng Aspergillus 23 Bảng 5.1: Thành phần dinh dưỡng nước tương Shoyu (trong 100g) 41 Bảng 5.2: Chỉ tiêu cảm quan nước tương 42 Bảng 5.3: Chỉ tiêu hóa lý nước tương lên men Koikuchi Nhật Bản 42 Bảng 5.5: Chỉ tiêu vi sinh nước tương (theo 867/1998/QĐ-BYT ngày 04/4/1998) .42 Trang Công nghệ sản xuất nước tương lên men DANH MỤC HÌ Hình 1.1: Một số sản phẩm nước tương lên men Nhật Bản Y Hình 2.1: Cấu trúc hạt đậu nành Hình 2.2: Hình dạng hạt lúa mì 11 Hình 2.3: Cấu tạo hạt lúa mì 11 Hình 2.4: Sodium benzoate 17 Hình 2.5: Acid acetic 18 Hình 2.6: Natri glutamate 19 Hình 3.1: Hình thái Aspergillus 21 Hình 3.2: Cuống bào tử 21 Hình 4.1: Quy trình sản xuất nước tương lên men 25 Hình 4.3: Nồi hấp autoclave 27 Hình 4.4: Thiết bị rang thùng quay 28 Hình 4.5: Thiết bị nghiền trục 29 Hình 4.6: Thiết bị nghiền búa 30 Hình 4.7: Các khay chứa nguyên liệu làm nguội 31 Hình 4.8: Thiết bị phối trộn dạng chậu 32 Hình 4.9: Nguyên lý hoạt động thiết bị nuôi mốc 33 Hình 4.10: Thiết bị thủy phân áp suất thường 35 Hình 4.11: Hệ thống lọc ép đa tầng .36 Hình 4.12: Thiết bị trích ly bậc .37 Hình 4.13: Nguyên lý hoạt động thiết bị khuấy trộn .38 Hình 4.14: Nguyên lý hoạt động thiết bị trùng mỏng 39 Hình 4.15: Thiết bị lọc OCEF 40 Hình 4.16: Hệ thống rót chai, đóng nắp, dán nhãn tự động 40 Hình 5.1: Nước tương shoyu .41 Trang Công nghệ sản xuất nước tương lên men MỞ ĐẦU -o0o Trong bữa ăn nay, người ta sử dụng loại gia vị, nước chấm kèm theo ăn để tăng thêm tính thu hút, hấp dẫn Trong số loại nước chấm thường sử dụng, nước chấm có nguồn gốc từ thực vật hay gọi nước tương loại tương đối phổ biến Ngồi vai trò cung cấp mùi vị, cung cấp cho thể người lượng đạm định số khoáng chất cần thiết khác Nước tương lên men loại nước chấm giàu dinh dưỡng có hương vị thơm ngon, sản phẩm q trình thủy phân nguyên liệu giàu protein tác dụng enzyme vi sinh vật Nhật Bản Trung Quốc quốc gia dẫn đầu việc sản xuất nước tương phương pháp lên men truyền thống với nhiều cải tiến thiết bị máy móc nên chất lượng nước tương ổn định tiêu thụ rộng rãi toàn giới Để hiểu biết rõ sản phẩm nước tương lên men, báo cáo trình bày với Thầy bạn quy trình cơng nghệ sản xuất nước tương lên men từ đậu nành (Soy sauce) theo phương pháp Nhật Bản Dù cố gắng nhiều sai sót khó tránh khỏi, chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp từ Thầy bạn để báo cáo sau đươc hoàn thiện Xin chân thành cám ơn ! Trang Công nghệ sản xuất nước tương lên men NỘI DUNG BÁO CÁO -o0o GIỚI THIỆU: Xì dầu, tàu vị yểu hay nước tương loại nước chấm sản xuất cách lên men hạt đậu nành, ngũ cốc rang chín, nước muối ăn Nước chấm có nguồn gốc từ Trung Quốc bắt đầu xuất thực đơn Nhật Bản vào thời kì Muromachi (1333 – 1568) Đến cuối kỉ 16, nước tương lên men thật trở nên phổ biến người Nhật Nước tương Nhật Bản, theo truyền thống chia thành loại theo khác biệt thành phần phương pháp sản xuất gồm có: Koikuchi, Usukuchi, Tamari, Saishikomi Shiro Trong đó, Koikuchi loại phổ biến nhất, chiếm 80% sản lượng nước tương Nhật Thành phần sản xuất nước tương Nhật Bản lúa mì, điều làm cho nước tương Nhật Bản loại Trung Quốc có hương vị giống loại rượu vang Tây Ban Nha Sherry Hình 1.1: Một số sản phẩm nước tương lên men Nhật Bản NGUYÊN LIỆU: Nguyên liệu sử dụng chế biến nước tương Nhật Bản gồm có: đậu nành, lúa mì, gạo số gia vị, phụ gia chất bảo quản 2.1 Đậu nành: Trang Công nghệ sản xuất nước tương lên men Đậu nành loại hạt giàu dinh dưỡng protein, lipid, glucid, muối kháng vitamin Chính thế, đậu nành nguồn thực phẩm quan trọng trồng rộng rãi nước Mỹ, Brazil, Trung Quốc … Ở Việt Nam, đậu nành trồng nhiều tỉnh phía Bắc phía Nam 2.1.1 Hình thái, cấu trúc: Hạt đậu nành có tên khoa học Glycine Max Merril Hạt có nhiều màu sắc hình dạng khác nhau: hình tròn, hình bầu dục, hình dẹt …Trong đó, đậu nành màu vàng loại tốt có giá trị thương phẩm cao nên trồng sử dụng nhiều Kích thước hạt đậu nành to, nhỏ khác tùy theo giống, khối lượng 1000 hạt thay đổi từ 50 – 400g, trung bình từ 100 – 200g Hình 2.1: Cấu trúc hạt đậu nành Hạt đậu nành gồm phận: _ Vỏ hạt (seed coats) chiếm 8% trọng lượng toàn hạt Vỏ hạt giống đánh dấu rốn hạt vết sẹo lõm khác hình dạng từ tuyến tính đến hình bầu dục tùy theo giống Vỏ hạt có chức bảo vệ phôi khỏi nhiễm nấm vi sinh vật trước sau trồng, Nếu lớp vỏ bị vỡ, hạt giống có hội nảy mầm _ Phơi (embryo) chiếm 2% trọng lượng tồn hạt Phơi hạt chứa mầm có chức cấu dự trữ thức ăn Phơi có phận khác: rễ mầm, trụ mầm trụ mầm Rễ mầm trụ mầm biết đến trục phôi nằm vỏ hạt giống đầu rốn hạt, micropyle Những phận nhìn thấy vỏ hạt bị loại bỏ khó để phân biệt số chúng mà không cần trợ giúp kính hiển vi Trụ mầm nhỏ, nằm mầm _ Tử diệp (cotyledon) chiếm 90% trọng lượng toàn hạt Tử diệp chứa lượng protein lipid cao hạt Trang Công nghệ sản xuất nước tương lên men Trang Công nghệ sản xuất nước tương lên men 2.1.2 Thành phần dinh dưỡng: Đậu nành nhiều nhà khoa học xem chìa khóa để giải nạn thiếu protein dinh dưỡng người Chất lượng dinh dưỡng hạt đậu nành tương đối tốt, thành phần protein trung bình chiếm khoảng 36 – 40% Tuy nhiên, thành phần hóa học đậu nành thay đổi tùy theo giống, khí hậu, đất đai, điều kiện canh tác, có loại chứa hàm lượng protein lớn 50%, lipid lớn 22% Bảng 2.1: Thành phần dinh dưởng hạt đậu nành Các thành phần hạt Tỉ lệ % trọng lượng hạt Tử diệp Vỏ hạt Phôi Hạt nguyên 90 100 Thành phần % theo trọng lượng chất khô Carbohydrat Protein Lipid Tro e 43 23 29 8.8 4,3 86 41 11 4,4 43 40 20 4,9 35  Protein acid amin: Về giá trị protein, đậu nành đứng hàng đầu đạm có nguồn gốc thực vật, khơng hàm lượng protein cao mà chất lượng protein Hàm lượng protein tổng dao động hạt đậu nành từ 29,6 – 50,5%, trung bình 36 – 40% Trong protein đậu nành, globulin chiếm 85 – 90%, có lượng nhỏ albumin lượng khơng đáng kể prolamin glutelin Protein đậu nành tạo acid amin, có đủ loại acid amin không thay (ngoại trừ hàm lượng methionine tryptophan thấp) Có thể nói protein đậu nành gần giống protein thịt xem nguyên liệu chế biến thực phẩm thay protein động vật Bảng 2.2: Thành phần acid amin có mặt đậu nành Loại acid amin Alanine Arginine* Acid aspartic Cystine Acid glutamic Glycine Histidine* Isoleucine* Leucine* Lysine* Methionine* Trang Phần trăm (%) 4,2 7,5 11,5 1,3 19 4,1 2,6 4,8 8,1 6,2 1,3 Công nghệ sản xuất nước tương lên men Phenylalanine* Proline Serine Threonine* Tryptophan* Tyrosine Valine* 5,2 5,1 5,2 3,8 1,3 3,8 5,0 (Dấu * thành phần acid amin khơng thay thế) Ngồi acid amin, protein đậu nành chưa thành phần không mong muốn: _ Chất ức chế trypsine: ức chế enzyme trypsine hệ tiêu hóa người _ Hemaglutinin: protein có khả kết hợp với hemoglobin nên làm giảm hoạt tính hemoglobin _ Đậu nành tất loại đậu khác chứa enzyme cần thiết cho trình nảy mầm, số bao gồm lipoxygenase Enzyme xúc tác cho phản ứng oxy hóa chất béo, gây mùi cho đậu nành Bên cạnh chứa số enzyme khác Urease, Lipase, Phospholipase, Amylase  Lipid: Thành phần lipid hạt đậu nành chứa 96% triglycerides, 2% phospholipid, 1,6% unsaponifiables (chủ yếu gồm tocopherols sterols, chúng bị loại bỏ phần trình khử mùi), 0,5% acid béo tự sắc tố Trong thành phần triglycerides có chứa khoảng 6,4 – 15,1% acid béo no (acid stearid, acid archidonic) 80 – 93,6% acid béo không no (acid oleic, acid linoleic, acid linolenic) Các acid béo dễ bị phá hủy trình chế biến với nhiệt độ cao Trong dầu đậu nành có chứa lượng nhỏ phosphatide, đặc biệt nhiều lecithin có tác dụng làm thể trẻ lâu, tăng trí nhớ, tái sinh mơ, tăng sức đề kháng …  Cacbohydrate: Thành phần carbohydrate hạt đậu nành chiếm khoảng 34% chia làm loại: loại tan nước (chiếm 10%) loại không tan nước (chiếm 90%) Bảng 2.3: Thành phần cacbohydrate đậu nành Loại Cellulose Hemicellulose Stachyose Rafinose Hàm lượng (%) 15,4 3,8 1,1 Trang Công nghệ sản xuất nước tương lên men Saccharose Các loại đường khác 5,1  Chất khoáng: Thành phần khoáng hạt đậu nành chiếm khoảng 5% trọng lượng chất khơ Trong đáng ý Ca, P, Mn, Zn Fe Hàm lượng chất khống trình bày bảng: Bảng 2.4: Thành phần chất khoáng đậu nành Chất khoáng Ca P Mn Zn Fe Hàm lượng (%) 0,16 – 0,47 0,41 – 0,82 0,22 – 0,24 37 mg/kg 90 – 150 mg/kg Ngồi có số ngun tố khống khác: K, Na, Mg, Cl, Al, I, Cu, Mo …  Vitamin: Trong hạt đậu nành có chứa nhiều vitamin khác nhau, trừ vitamin C vitamin D Bảng 2.5: Thành phần vitamin đậu nành Vitamin Thiamin Riboflavin Niacin Pyrydin Biotin Acid patothenic Acid folic Hàm lượng (mg/kg) 11 – 17,5 3,4 – 3,6 21,4 – 23 7,1 – 12 0,8 13 – 21,5 1,9 Vitamin Inociton Vitamin A Vitamin E Vitamin K Vitamin B1 Vitamin B12 Vitamin PP Hàm lượng (mg/kg) 2300 0,18 – 2,43 1,4 1,9 0,54 0,29 2,3 2.1.3 Tiêu chuẩn chọn đậu nành: TCVN 4849 - 1989 Loại đậu nành dung nhiều loại có màu vàng sáng, vỏ hạt mỏng mịn, rốn hạt màu vàng nhạt trắng có kích thước lớn  Chỉ tiêu cảm quan vệ sinh: Đậu tương phải ngun hạt, mẩy, khơng có mùi lạ (mùi dược thảo, vv …) hay mùi biểu thị biến đổi trạng thái (mùi mốc, thối, cháy), trùng sống Trang 10 Cơng nghệ sản xuất nước tương lên men Hình 4.5: Thiết bị nghiền búa 4.2.5 Làm nguội: Mục đích:  Chuẩn bị: cho trình phối trộn lên men Nhiệt độ khối nguyên liệu đưa nhiệt độ thích hợp cho giống nấm mốc phát triển, tránh tượng giảm hoạt tính giống nhiệt độ cao Q trình làm tăng hàm lượng O giúp cho trình nuôi mốc sau tốt Các biến đổi:  Vật lý: nhiệt độ khối nguyên liệu giảm dần q trình làm nguội  Hóa lý: có bay nước bề mặt lớp nguyên liệu  Sinh học: có xâm nhiễm vi sinh vật, côn trùng môi trường làm nguội không đảm bảo Thông số công nghệ: khối nguyên liệu làm nguội đến nhiệt độ 33 – 35 0C (vào mùa hè) 400C (vào mùa đông) Thiết bị: Nguyên liệu sau nghiền trải lên mặt khay gỗ xếp lên kệ phòng làm nguội làm nguội tự nhiên, dùng quạt thổi nguội để tăng tốc độ làm nguội, tiết kiệm thời gian sản xuất Trang 34 Công nghệ sản xuất nước tương lên men Hình 4.6: Các khay chứa nguyên liệu làm nguội 4.2.6 Trộn nguyên liệu: Mục đích:  Chuẩn bị: trộn thành phần nguyên liệu (khơ đậu nành, gạo, bột mì giống Koji) với để chuẩn bị cho trình lên men đạt hiệu cao Nước thêm vào để tạo độ ẩm mơi trường 55% thích hợp cho nấm mốc phát triển Các biến đổi: phối trộn nguyên liệu dạng vật liệu rời thường không tạo biến đổi đáng kể  Hóa lý: độ ẩm khối nguyên liệu tăng lên Thông số công nghệ:  Tỉ lệ phối trộn nguyên liệu: - Đậu nành: 90% khối lượng - Bột mì: 5% khối lượng - Bột gạo: 5% khối lượng  Tỉ lệ giống cấy: 1% khối lượng nguyên liệu  Lượng nước thêm vào: 55% khối lượng nguyên liệu  Tốc độ quay chậu 10 vòng/phút, tốc độ quay cấu phối trộn: 30 vòng/phút  Thời gian trộn: tùy theo lượng nguyên liệu ban đầu mà định thời gian trộn thích hợp Thơng thường thời gian trộn mẻ – 20 phút Hỗn hợp nguyên liệu sử dụng ngồi mục đích cung cấp nguồn dinh dưỡng cho giống phát triển tổng hợp enzyme thủy phân thành phần nguyên liệu (protein đậu nành, tinh bột gạo lúa mì) tạo sản phẩm nhằm tạo cho sản phẩm cuối có vị nhẹ đặc trưng theo truyền thống nhờ trình thủy phân tinh bột lúa mì thành đường, vị từ lúa mì đặc tính quan trọng sản phẩm shoyu truyền thống Nhật Bản Tuy nhiên, để Trang 35 Công nghệ sản xuất nước tương lên men giảm giá thành, nâng cao hiệu kinh tế, số nhà sản xuất sử dụng liệu gạo thay cho phần lúa mì, sản phẩm sản xuất với liệu gạo vẩn cho mùi vị tương đối so với sản phẩm truyền thống Thiết bị:  Cách tiến hành: Giống trộn với phần bột mì trước cho đều, sau dùng nguyên liệu trộn với phần nguyên liệu lại Cần phải trộn khắp khối nguyên liệu để mốc phát triển đồng  Thiết bị: sử dụng thiết bị phối trộn dạng chậu Cấu tạo thiết bị chậu đặt cố định mặt bàn phẳng xoay Bên chậu có gắn nhiều cấu phối trộn, lắp đặt gần thành sát với đáy chậu Các cấu quay theo hướng ngược với hướng quay chậu Hình 4.7: Thiết bị phối trộn dạng chậu 4.2.7 Ni mốc: Mục đích:  Khai thác: tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển môi trường nguyên liệu để hình thành hệ enzyme cần thiết có hoạt lực cao, có khả thủy phân protein tinh bột đạt hiệu suất cao, đặc biệt enzyme protease amylase  Hồn thiện: Trong q trình ni mốc, bổ sung số vi khuẩn nấm men để thủy phân tạo hương vị, màu sắc đặc trưng cho sản phẩm Chẳng hạn vi khuẩn Pediococcus soyae, Lactobacillus delbrueckii nấm men Saccharomyces rouxxi Torulopsis Các biến đổi:  Sinh học: nấm mốc số vi sinh vật tạo hương khác phát triển môi trường nguyên liệu, sinh trưởng tăng sinh khối Trang 36 Công nghệ sản xuất nước tương lên men  Hóa sinh: sinh tổng hợp enzyme (đặc biệt protease amylase), bên cạnh có hình thành hợp chất hương, màu từ vi sinh vật bổ sung thêm  Vật lý: nhiệt đội khối ngun liệu tăng nhẹ q trình hơ hấp nầm mốc vi sinh vật khác Thông số công nghệ:  Đảm bảo nhiệt độ không khí: 28 – 320C, độ ẩm khơng khí 80 – 90%  Hàm ẩm khối nguyên liệu: đạt khoảng 55%  Thời gian nuôi mốc: 24h  Vận tốc thổi khí vào bể lên men: m/s Thiết bị: Sử dụng thiết bị nuôi mốc môi trường rắn có đảo trộn Thiết bị có hình trụ đứng, chế tạo thép khơng gỉ, có phận điều nhiệt lớp vỏ áo Bên thiết bị có ống cấp khí kết nối với quạt ly tâm để cung cấp khơng khí chứa oxi q trình ni mốc Trong q trình ni mốc, ngun liệu trộn với nấm mốc cho vào phía lưới thiết bị, khơng khí cấp vào bể liên tục từ ống cấp khí, len lỏi qua lớp nguyên liệu, cung cấp O2 cho nấm mốc vi sinh vật sử dụng ngồi Ngồi ra, q trình hoạt động, hệ thống cánh khuấy đảo trộn khối nguyên liệu để trình cung cấp oxi đạt hiệu cao Hình 4.8: Nguyên lý hoạt động thiết bị nuôi mốc Trang 37 Công nghệ sản xuất nước tương lên men 4.2.8 Thủy phân: Mục đích:  Chế biến: nguyên liệu qua q trình thủy phân điều kiện pH thích hợp enzyme protease amylase nấm mốc hoạt động làm biến đổi sâu sắc thành phần nguyên liệu tạo sản phẩm nước tương Các biến đổi:  Vật lí: nhiệt độ dịch thủy phân tăng dần trình thủy phân trình tỏa nhiệt, phản ứng thủy phân tạo hợp chất đơn giản như: đường, acid amin … làm cho nồng độ chất khơ dung dịch tăng lên Bên cạnh đó, protein bị thủy phân thành acid amin, peptide tăng nhiệt độ cao làm độ nhớt dịch thủy phân giảm dần  Hóa sinh: xảy phản ứng thủy phân tác dụng xúc tác enzyme protease enzyme amylase: enzyme protease thủy phân protein thành hợp chất trung gian peptide, polypeptide cuối thành acid amin, enzyme amylase thủy phân tinh bột thành dextrin, maltose cuối thành đường glucose  Sinh học: nồng độ muối cao cho vào trình thủy phân làm ức chế tiêu diệt nấm mốc vi sinh vật có khối ngun liệu thủy phân Thơng số công nghệ: Ba yếu tố quan trọng cần phải quan tâm trình thủy phân là: nhiệt độ thủy phân, thời gian thủy phân lượng nước muối cho vào trình thủy phân  Nhiệt độ thủy phân: yếu tố quan trọng tạo điều kiện cho enzyme mốc thủy phân tinh bột protein thành đường acid amin Nhiệt độ lên men 54 – 58 0C Trong trình thủy phân không nên để nhiệt độ cao làm cho sản phẩm có mùi khét, cháy, vị đắng; nhiệt độ thấp kéo dài thời gian lên men, sản phẩm có màu sắc nhạt khơng sánh  Thời gian thủy phân: tùy thuộc loại nguyên liệu, lượng nước trộn vào điều kiện thủy phân mà thời gian dài hay ngắn  Lượng nước muối cho vào thủy phân: mục đích cho nước muối vào để cung cấp lượng nước định cho trình thủy phân diễn thuận lợi hơn, thúc đẩy tác dụng phân giải cải thiện hương vị nước tương cho phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Nếu nước làm cho nước tương có màu đậm có mùi hồ cháy, nước q nhiều thời gian thủy phân lâu Dung dịch nước muối cho vào với nồng độ 15% nhằm ức chế vi Trang 38 Công nghệ sản xuất nước tương lên men sinh vật Tuy nhiên sử dụng dung dịch muối có nồng độ cao gây ức chế trình thủy phân Thường lượng nước muối cho vào nằm khoảng 45 – 50% so với lượng nguyên liệu Thiết bị: Thủy phân có tầm quan trọng ni mốc xử lý nguyên liệu tốt, nuôi mốc kĩ thuật mà thủy phân khơng đảm bảo nước tương không đạt yêu cầu, hiệu suất thu hồi thấp giá thành cao Thông thường sử dụng thiết bị thủy phân áp suất thường Thiết bị làm thép khơng gỉ, có dạng hình trụ đứng, đáy cầu, bên ngồi thiết bị có lớp vỏ áo gia nhiệt, bên thiết bị có hệ thống cánh khuấy với vận tốc 20 vòng/phút Hình 4.9: Thiết bị thủy phân áp suất thường 4.2.9 Lọc: Mục đích:  Khai thác: q trình lọc có phân riêng huyền phù, lại cấu tử cần thiết cho sản phẩm, đồng thời loại bỏ tạp chất sản phẩm Sau lọc, bã lọc tiếp tục ngâm với nước muối đem trích ly để khai thác triệt để chất hòa tan hỗn hợp Các biến đổi:  Vật lý: lọc huyền phù thu dịch lọc bã lọc Một số tiêu vật lý dịch lọc thay đổi so với huyền phù ban đầu độ tăng tỷ trọng giảm  Hóa lý: q trình lọc huyền phù phân riêng pha lỏng pha rắn, chuyển pha q trình lọc Tuy nhiên, số hợp chất mùi bị tổn thất  Hóa học, hóa sinh sinh học: trình lọc biến đổi khơng đáng kể Trang 39 Công nghệ sản xuất nước tương lên men Thông số công nghệ: Sử dụng túi lọc polyester (PE) với cấp độ lọc 200 micromet Đường kính túi lọc 17,8 cm, chiều dài túi lọc: 41,9 cm Thiết bị: Sử dụng thiết bị lọc túi vải Nguyên tắc hoạt động: nguyên liệu sau thủy phân đưa vào thiết bị đặt vải lọc Dưới tác dụng lực nén ép từ phía trên, dịch nước tương ép ra, thấm qua vải lọc hút chân khơng sang bể chứa Bã lọc vải lọc tháo Hình 4.10: Hệ thống lọc ép đa tầng 4.2.10 Trích ly: Mục đích:  Khai thác: q trình trích ly chất hòa tan acid amin, cấu tử hương hợp chất màu hòa tan vào nước muối Mục đích cuối chiết rút cấu tử từ nguyên liệu ban đầu với hàm lượng cao tốt, làm tăng nồng độ chúng sản phẩm cuối, bên cạnh góp phần hồn thiện sản phẩm Các biến đổi:  Hóa lý: có hòa tan cấu tử từ bã lọc (pha rắn) vào dung mơi nước muối (pha  Hóa sinh: q trình enzyme ngun liệu tiếp tục xúc tác lỏng) phản ứng chuyển hóa chất Thơng số cơng nghệ: Sau lọc, bã lưu lại lượng nước tương phải dùng thêm nước muối 15 – 18% nhiệt độ 60 0C vào ngâm 12 – 16h để trích chất sót lại bã hòa tan vào nước muối Sau tiến hành trích ly Trang 40 Công nghệ sản xuất nước tương lên men Thiết bị: Sử dụng thiết bị trích ly bậc Thiết bị có dạng hình trụ đứng, phía bên có đáy lưới Nguyên tắc hoạt động: người ta cho nguyên liệu cần trích ly vào thiết bị qua cửa đỉnh Dung môi bơm vào thiết bị qua hệ thống phân phối nằm đỉnh Dung môi chảy qua lớp nguyên liệu theo chiều từ xuống Dịch trích tháo ngồi cửa đáy Dịch trích hồi lưu lại nhờ hệ thống van bơm gần đáy Kết thúc trích ly, bã tháo qua cửa đáy Hình 4.11: Thiết bị trích ly bậc 4.2.11 Phối trộn: Mục đích:  Hồn thiện: sản phẩm nước tương sau lọc cần bổ sung thêm số thành phần nhằm nâng cao chất lượng chất màu caramen, chất tạo sánh, hương liệu, chất tạo vị chất bảo quản Natri Benzoat Ngồi cơng đoạn bổ sung thêm muối NaCl vào sản phẩm để hiệu chỉnh nồng độ NaCl theo tiêu chuẩn chất lượng Các biến đổi:  Vật lý: Do phối trộn dòng trích vào dịch lọc nên tính chất vật lý (độ trong, độ nhớt) dịch lọc bị thay đổi Ngoài ra, bổ sung chất màu hương liệu làm thay đổi đặc tính cảm quan dòng sản phẩm Thơng số cơng nghệ: tiến hành phối trộn dịch lọc, dịch trích ly dung dịch phụ gia, gia vị theo tỉ lệ Trang 41 Công nghệ sản xuất nước tương lên men Thiết bị: sử dụng thiết bị khuấy trộn có cánh khuấy mái chèo Cấu tạo thiết bị gồm có thùng khuấy, bên có cách khuấy dạng bảng mỏng gắn vào trục khuấy, tốc độ quay cánh khuấy tương đối thấp Thiết bị cần có chặn thành thiết bị Các thành phần phụ gia, gia vị pha thành dung dịch trước bổ sung vào thiết bị để phối trộn Hình 4.12: Nguyên lý hoạt động thiết bị khuấy trộn 4.2.12 Thanh trùng: Mục đích:  Bảo quản: tác dụng nhiệt, vi sinh vật có dòng sản phẩm bị tiêu diệt, kéo dài thời gian bảo quản  Hoàn thiện: tăng thêm hương vị cho sản phẩm Các biến đổi:  Vật lý: phần nước bay nên thể tích dịch thủy phân giảm, nồng độ chất khô nước tương tăng lên Nhiệt độ tăng nên độ nhớt nước tương giảm  Hóa học: tăng cường phản ứng tạo màu, tạo mùi đặc trưng cho sản phẩm: phản ứng Maillard, …  Sinh học: tác dụng nhiệt độ cao nên vi sinh vật gây bệnh bị tiêu diệt  Hóa lý: bay nước số protein bị biến tính đơng tụ Thơng số công nghệ: Dịch nước tương trùng nhiệt độ 60 – 70 0C thời gian 1,5 – Cuối giai đoạn trùng, bổ sung lượng Natri benzoate khoảng 0,07 – 0,1% so với lượng nước tương Ở nồng độ này, Natri benzoate có tác dụng bảo quản tốt, khống chế phát triển nấm mốc, nấm men đồng thời không gây hại đến sức khỏe người tiêu dùng Thiết bị: sử dụng thiết bị trùng mỏng Cấu tạo: thiết bị gồm đặt sát vào Độ dày mỏng bề mặt chúng có khe lồi lõm Trang 42 Công nghệ sản xuất nước tương lên men nhằm mục đích làm tăng hệ số bề mặt truyền nhiệt Khi ghép lại với khung thiết bị tạo nên hệ thống đường dẫn vào cho thực phẩm chất tải nhiệt Hình 4.13: Nguyên lý hoạt động thiết bị trùng mỏng 4.2.13 Lọc tinh: Mục đích:  Hồn thiện: q trình trùng tác dụng nhiệt độ nên làm kết tủa số protein làm cho nước tương xuất cặn đục nên cần phải lọc tách kết tủa giúp nước tương Các biến đổi:  Hóa lý: có phân riêng tách cấu tử rắn khỏi dòng sản phẩm Thông số công nghệ: Sử dụng màng lọc OCEF với kích thước lọc 0,01 – 0,005 micromet Áp suất đầu vào: 0,5 – 2,5 at Thiết bị: Công nghệ OCEF cơng nghệ lọc sử dụng màng lọc có kích thước lọc nhỏ, với áp suất đầu vào từ 0,5 - 2,5 bars, hàm lượng nước, độ cồn, phân tử, ion nhỏ lỗ màng lọc không bị Các phân tử, hợp chất, chất cặn có kích lớn kích thước lỗ lọc, loại virus, vi khuẩn bị giữ lại thải xả dễ ràng Màng lọc OCEF hình thành từ đường ống nhỏ, đồng đều, có đường kính ngồi 1,6mm Cấu tạo màng lọc cho phép xả rửa dễ dàng hoàn tồn rửa ngược Trang 43 Cơng nghệ sản xuất nước tương lên men Hình 4.14: Thiết bị lọc OCEF 4.2.14 Đóng chai, dán nhãn: Mục đích:  Bảo quản: tránh tiếp xúc sản phẩm với môi trường bên  Hoàn thiện: tạo cho sản phẩm có hình dạng, mẫu mã đẹp, thu hút người tiêu dùng Các biến đổi: sản phẩm khơng có biến đổi q trình đóng chai, dán nhãn Thơng số cơng nghệ: tùy theo hình dạng, kích thước bao bì mà chọn chế độ rót thích hợp (VD: thể tích rót vào chai 250 ml, 500 ml, 700ml, …) Thiết bị: q trình rót sản phẩm thực điều kiện áp suất khí quyển, sử dụng bao bì thủy tinh hay bao bì nhựa (đã rửa trùng để loại bỏ bụi bẩn vi sinh vật bám chai Dây chuyền rót sản phẩm vào chai, đóng nắp chai dán nhãn thường thực liên tục tự động hóa điều kiện vơ trùng Hình 4.15: Hệ thống rót chai, đóng nắp, dán nhãn tự động Trang 44 Công nghệ sản xuất nước tương lên men SẢN PHẨM: 5.1 Nước tương shoyu: Nước tương shoyu sản phầm nước tương lên men từ đậu nành, giàu dinh dưỡng chứa nhiều acid amin thể hấp thu trực tiếp gia vị người ưa chuộng dùng bữa ăn hàng ngày Trong sản xuất nước tương, nguyên liệu đậu nành nguyên liệu chứa nhiều glucid Do đó, q trình chuyển hóa nước tương phân giải protein glucid nguyên liệu thành acid amin đường (glucose, maltose, …) Ngoài ra, q trình chuyển hóa tạo số acid hữu tạo cho sản phẩm mùi vị dễ chịu Ngoài thành phần bản, nước tương cung cấp cho thể chất béo, vitamin muối khống Hình 5.1: Nước tương shoyu Bảng 5.1: Thành phần dinh dưỡng nước tương Shoyu (trong 100g) Năng lượng Thành phần dinh dưỡng Nước Béo tổng Béo no Béo không no Cholesterol Natri Kali Carbohyrate tổng Chất xơ Đường Protein Thiamin Ribloflavin Trang 45 44.4kcal Hàm lượng 71.1g 0.055g 0.006g 0.022g 0mg 5011mg 194.4mg 6.8g 0.55g 1.5g 5.6g 0.05mg 0.127mg Công nghệ sản xuất nước tương lên men Niacine Sắt Canxi Magne Phospho Kẽm Folate Choline 3.36mg 2mg 16.7mg 33.3mg 111mg 0.39mg 16.7mcg 32.8mg (Trính nguồn: http://www.fatsecret.com/calories-nutrition/usda/soy-sauce-(shoyu)) 5.2 Chỉ tiêu chất lượng: 5.2.1 Chỉ tiêu cảm quan: Bảng 5.2: Chỉ tiêu cảm quan nước tương (Microbiology and technology of fermented food) Tên tiêu Độ Màu sắc Mùi Vị u cầu Khơng vẩn đục, khơng có váng Màu nâu đậm hay nâu cánh gián Thơm ngon, mùi đặc trưng cho sản phẩm khơng có mùi khét, mùi mốc mùi lạ Vị dịu, vị đắng, vị chua 5.2.2 Chỉ tiêu hóa lý: Bảng 5.3: Chỉ tiêu hóa lý nước tương lên men Koikuchi Nhật Bản (Fukyshima, 1979a) Tên tiêu Độ pH NaCl (g/100ml) Đạm tổng (g/100ml) Đạm formol (g/100ml) Đạm khử (g/100ml) Cồn (ml/100ml) Yêu cầu 4,7 17,6 1,55 0,88 3,8 2,2 5.2.3 Chỉ tiêu vi sinh: Bảng 5.4: Chỉ tiêu vi sinh nước tương (theo 867/1998/QĐ-BYT ngày 04/4/1998) Tên tiêu Tổng vi sinh vật hiếu khí Colifroms E.coli S.aureus Clotridium Perfringens Giới hạn cho phép 1g hay 1ml thực phẩm 104 102 Không lớn con/ml Trang 46 Công nghệ sản xuất nước tương lên men Samonella Vi sinh vật gây bệnh 0 Đặc biệt nước tương lên men khơng có độc tố Aflatoxin khơng có men mốc nhìn thấy mắt thường Trang 47 Cơng nghệ sản xuất nước tương lên men TÀI LIỆU THAM KHẢO: - Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh - Nguyễn Đức Lượng, Cơng nghệ vi sinh Tập 3: Thực phẩm lên men truyền thống, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh - PGS.TS Lương Đức Phẩm, Giáo trình Cơng nghệ lên men, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam - Lê Văn Nhương – Quản Văn Thịnh, Kỹ thuật sản xuất tương nước chấm, Nhà xuất Khoa học - Hồng Kim Anh, Hóa học thực phẩm, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - Lê Ngọc Tú, Giáo trình Hóa sinh cơng nghiệp, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - Lê Văn Việt Mẫn – Lại Mai Hương, Thí nghiệm Vi sinh vật học thực phẩm, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Trang 48 ... khác nhau, ứng dụng công nghệ sản xuất sản phẩm lên men khác Trang 26 Công nghệ sản xuất nước tương lên men Bảng 3.1: Một số sản phẩm lên men khác sử dụng Aspergillus Tên sản phẩm Sake Shochu... Công nghệ sản xuất nước tương lên men NỘI DUNG BÁO CÁO -o0o GIỚI THIỆU: Xì dầu, tàu vị yểu hay nước tương loại nước chấm sản xuất cách lên men hạt đậu nành, ngũ cốc rang chín, nước muối ăn Nước. .. mốc, khơng có sâu mọt không lẫn tạp chất đất cát Trang 14 Công nghệ sản xuất nước tương lên men Trang 15 Công nghệ sản xuất nước tương lên men  Chỉ tiêu hóa lý: Bảng 2.12: Chỉ tiêu hóa lý bột mì