Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành

Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện Mục lục LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nguyên liệu 1.1.1 Nguyên liệu đậu nành 1.1.1.1 Nguồn gốc đậu nành cấu tạo hạt đậu nành 1.1.1.2 Tình hình s ản xuất đậu nành giới Việt Nam 1.1.1.3 Kỹ thuật canh tác đậu nành 1.1.1.4 Phƣơng pháp thu hoạch bảo quản hạt đậu nành 1.1.1.5 Các tƣợng hƣ hỏng hạt đậu nành yếu tố ảnh hƣởng đến thời gian bảo quản 1.1.1.6 Giá trị kinh tế đậu nành 11 1.1.1.7 Giá trị dinh dƣỡng hạt đậu nành 12 1.1.2 Nguyên liệu bột mì 20 1.2 Tổng quan sinh vật 21 1.2.1 Yêu cầu chung vi sinh vật sản xuất nƣớc mắm 21 1.2.2 Vi sinh vật sử dụng sản xuất nƣớc mắm lên men từ đậu nành 22 1.2.2.2 Đặc điểm 22 1.2.2.3 Sự phân bố tự nhiên 23 1.2.2.4 Tác hại 23 1.2.2.5 Lợi ích 23 1.3 Các thành phần khác sản xuất nƣớc mắm lên men từ đậu nành 24 1.3.1 Giới thiệu nguyên liệu muối 24 1.3.2 Nƣớc dùng để sản xuất 25 1.3.3 Phụ gia 26 1.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình lên men 27 1.4.1 Lƣợng nƣớc cho vào trình lên men 28 1.4.2 Nhiệt độ lên men 28 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện 1.4.3 Thời gian lên men 29 1.4.4 Ảnh hƣởng pH 29 CHƢƠNG CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Các phƣơng pháp xác định hình thái vi khuẩn 31 2.1.1 Nhuộm Gram 31 2.1.2 Nhuộm bào tử 31 2.1.3 Nhuộm vỏ nhày 32 2.2 Các phản ứng sinh hóa xác định vi sinh vật 32 2.2.1 Thử nghiệm Catalase 32 2.2.2 Thử nghiệm khả sinh Indol 33 2.2.3 Thử nghiệm Metyl Red 33 2.2.4 Thử nghiệm Voges-Proskauer 34 2.2.5 Thử nghiệm Citrate 35 2.2.6 Thử nghiệm môi trƣờng KIA/TSI 36 2.2.7 Thử nghiệm tính di động mơi trƣờng thạch mềm 37 2.2.8 Thử nghiệm Urease 37 2.3 Phƣơng pháp phân lập giống Bacillus subtilis xác định hoạt tính enzyme vi khuẩn Bacillus subtilis 38 2.3.1 Phân lập giống 38 2.3.2 Xác định hoạt tính enzyme protease 38 2.3.3 Xác định hoạt tính enzyme amylase 40 2.4 Nhân giống 42 2.5 Giữ giống 42 2.3.1 Phƣơng pháp cấy chuyền 43 2.3.2 Bảo quản lạnh 43 2.6 Các phƣơng pháp xác định tiêu hóa sinh 43 2.6.1 Xác định độ ẩm 43 2.6.2 Phƣơng pháp xác định đạm tổng số 44 2.6.3 Định lƣợng nitơ acid amin phƣơng pháp chuẩn độ formol 46 2.6.4 Xác định hàm lƣợng nitơ amoniac 47 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện 2.6.5 Xác định muối NaCl 48 2.6.6 Xác định độ acid 48 2.7 Phƣơng pháp phân tích vi sinh vật 49 2.7.1 Tổng vi sinh vật hiếu khí 49 2.7.2 Xác định tổng số Coliforms 50 2.7.3 Escherichia coli 51 2.7.4 Staphylococcus aureus 52 2.7.5 Xác định Salmonella 53 2.7.6 Shigella 54 CHƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƢỚC MẮM LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH 56 3.1 Bản chất trình lên men nƣớc mắm từ đậu nành 57 3.1.1Cơ sở sinh hóa trình lên men 57 3.1.2 Cơ chế trình hình thành nƣớc mắm lên men đậu nành 57 3.2 Các hệ enzyme tham gia vào trình thủy phân 58 3.3 Ƣu nhƣợc điểm trình lên men 58 3.4 Sơ đồ quy trình sản xuất nƣớc mắm lên men từ đậu nành 59 3.5 Thuyết minh quy trình 60 3.6 Các cố xảy trình lên men phƣơng pháp xử lý 63 3.7 Phƣơng pháp thí nghiệm 65 3.7.1Mục đích thí nghiệm 65 3.7.2 Phƣơng pháp thí nghiệm 65 3.8 Thiết bị dùng sản xuất 66 3.9 Đánh giá chất lƣợng sản phẩm nƣớc mắm chay 67 3.9.1Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm nƣớc mắm lên men từ đậu nành 67 3.9.2 Chỉ tiêu vi sinh vât 67 3.9.3 Giá trị dinh dƣỡng 68 3.9.4Chỉ tiêu hóa học sản phẩm nƣớc mắm lên men từ đậu nành 68 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện CHƢƠNG KẾT QUẢ 69 4.1 Kết nhuộm Gram Bacillus subtilis 70 4.2 Kết nhuộm bào tử Bacillus subtilis 70 4.3 Xác định hoạt tính enzyme protease vi khuẩn bacillus subtilis 71 4.4 Xác định hoạt tính amylase vi khuẩn bacillus subtilis 71 4.5 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hoạt động enzyme vi khuẩn bacillus subtilis 72 4.6 Hàm lƣợng acid amin (g/l) mẫu thí nghiệm 73 4.7 Hàm lƣợng ammoniac (g/l) mẫu thí nghiệm 74 4.8 Hàm lƣợng muối có nƣớc mắm 73 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 76 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện LỜI MỞ ĐẦU Nƣớc mắm có vai trị quan trọng văn hóa ẩm thực Việt Nam Nƣớc mắm hấp dẫn ngƣời nhờ hƣơng vị thơm ngon đặc biệt có giá trị dinh dƣỡng cao Thơng thƣờng ngƣời ta quan niệm nƣớc mắm gia vị tạo cho bữa ăn hàng ngày đƣợc thơm ngon hơn, ngồi cịn thực phẩm có chứa đầy đủ acid amin không thay cần thiết cho thể Đậu nành loại thực phẩm tự nhiên có giá trị dinh dƣỡng cao Đậu nành chứa hầu hết chất dinh dƣỡng cần thiết cho thể nhƣ là: protein, glucid, số chất khoáng vitamin cần thiết cho thể So với loại thuộc họ đậu khác, đ ậu nành loại có chứa hàm lƣợng protein cao nhất, hàm lƣợng protein hạt đậu chiếm tới 38% trọng lƣợng hạt đậu Các nhà khoa học nghiên cứu cho biết protein đậu nành có tác dụng ngăn ngừa bệnh ung thƣ, bệnh tim mạch phòng tránh đƣợc bệnh loãng xƣơng Các nghiên cứu khoa học chứng minh sản phẩm lên men từ đậu nành ta cịn có nhiều vitamin B12 mà vitamin có khả tổng hợp chất cần thiết cho thể, hạn chế đƣợc bệnh thiếu máu Từ đậu nành ta làm nhiều sản phẩm bổ dƣỡng nhƣ: sữa đậu nành, chao, tƣơng, đ ậu phụng, nƣớc tƣơng … Ngoài ra, từ đậu nành ta tạo sản phẩm nƣớc mắm chứa đầy đủ chất dinh dƣỡng thơm ngon Nƣớc mắm lên men từ đậu nành sản phẩm tốt cho ngƣời tiêu dùng, đ ặt biệt phù hợp với ngƣời ăn chay, xu hƣớng ăn chay cộng đồng ngƣời Việt ngày tăng Chúng chọn đề tài với mong muốn mở rộng thêm vốn kiến thức loại nƣớc mắm đặt biệt này, hy vọng tạo sản phẩm nƣớc mắm có chất lƣợng nhƣ nƣớc mắm lên men từ cá nhƣng có hƣơng vị đặc trƣng sản phẩm để phục vụ cho ngƣời tiêu dùng, mà quan trọng ngƣời ăn chay SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện CHƢƠNG TỔNG QUAN SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện 1.1 Tổng quan nguyên liệu 1.1.1 Nguyên liệu đậu nành 1.1.1.1 Nguồn gốc đậu nành cấu tạo hạt đậu nành Cây đậu nành có tên khoa học Glycine Max Merril Tên tiếng Anh soyabeans Tên tiếng Việt đậu nành (miền Nam), đậu tƣơng (miền Bắc) Đậu nành có nguồn gốc từ Trung Quốc (miền đông bắc) khoảng ngàn năm trƣớc công nguyên Ngày nay, đậu nành trở thành loại thực phẩm thiết yếu cho dân tộc Châu Á giới Cây đậu nành Việt Nam nhƣ nƣớc khác Đông Nam Á Nam Á có nguồn gốc từ Đơng Bắc Á, đậu nành đƣợc trồng Việt Nam vào khoảng kỉ thứ VI Hạt đậu nành có nhiều hình dạng khác nhau: Hình trịn, bầu dục, trịn dẹt Hạt đậu nành có nhiều màu sắc khác nhau, đậu nành màu vàng loại tốt nhất, đƣợc trồng sử dụng nhiều, giá trị thƣơng phẩm cao Hình 1.1 Một số loại hạt đậu nành Hình 1.2 Hạt đậu nành màu vàng Hạt đậu nành gồm phận: - Vỏ hạt chiếm 8% trọng lƣợng hạt Vỏ hạt có chức bảo vệ phơi, lớp vỏ bị vỡ hạt có hội nảy mầm SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành - GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện Phơi chiếm 2% trọng lƣợng hạt, chứa hai mầm có chức nhƣ c ấu dự trữ thức ăn Ngồi ra, phơi cịn có ba phận khác: Rể mầm, trụ dƣới mầm trụ mầm - Tử diệp chiếm 90% trọng lƣợng hạt, chứa lƣợng protein dầu cao tồn hạt Hình 1.3 Cấu trúc hạt đậu nành Tùy theo kích thƣớc hạt, ta có thề chia làm loại: to (1000 hạt nặng từ 300g), trung bình (loại 1000 hạt nặng từ 150g-300g), nhỏ (1000 hạt nặng dƣới 150g) 1.1.1.2 Tình hình sản xuất đậu nành giới Việt Nam - Tình hình sản xuất đậu nành giới Do hạt đậu nành có giá trị dinh dƣỡng cao thời gian trồng ngắn, nên đậu nành trở thành trồng kinh tế quan trọng giới Hạt đậu nành có khả dễ thích nghi nên đƣợc trồng khắp năm châu lục, nhƣng tập trung nhiều châu Mỹ (trên 70%), tiếp đến châu Á SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện Bảng 1.1 Tình hình s ản xuất đậu nành giới từ năm 2001 đến 2005 Năm Diện tích (triệu ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (triệu tấn) 2001 76,077 23,20 176,761 2002 79,167 22,73 108,907 2003 83,600 23,40 188,929 2004 91,440 22,34 204,266 2005 91,386 23,00 209,532 Nguồn: FAOSTAT Database, 2006 Bảng 1.2 Tình hình s ản xuất đậu nành nƣớc đứng đầu giới năm gần Nƣớc Năm 2003 Năm 2004 Năm 2005 Diện Năng Sản Diện Năng Sản Diện Năng Sản tích suất lƣợng tích suất lƣợng tích suất lƣợng (triệu (tạ/ha) ha) (triệu (triệu (tạ/ha) tấn) ha) (triệu tấn) (triệu (tạ/ha) ha) (triệu tấn) Mỹ 29,33 22,77 66,77 29,93 28,6 85,740 28,84 28,72 82,82 Braxin 18,52 28,08 52,02 21,52 23,14 49,793 22,89 21,92 50,1 Achentina 12,4 28,0 34,88 14,3 22,0 31,500 14,03 27,28 33,30 Trung 9,32 16,53 15,39 9,07 18,14 17,600 9,500 17,79 16,90 Nguồn: FAOSTAT Database, 2006 - Tình hình sản xuất đậu nành nƣớc Hiện nay, nƣớc hình thành vùng sản xuất đậu nành: vùng Đơng Nam Bộ có diện tích lớn (26,2% diện tích trồng đậu nành nƣớc), miền núi Bắc Bộ 24,7%, đồng sông Cửu Long 12,4%, đồng sơng Hồng 17,5% Tổng diện tích vùng chiếm đến 80% diện tích trồng đậu nành nƣớc Còn lại đồng ven biển miền Trung Tây nguyên SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện Diện tích trồng đậu nành nƣớc ta năm 2005 tăng 24,16%, sản lƣợng tăng 19,1% so với năm 2001 nhƣng đáng ý suất đậu nành tăng không đáng kể nhiều nguyên nhân: Hạn chế giống, điều kiện canh tác, xuất loại bệnh gây ảnh hƣởng đến tình hình sản xuất Bảng 1.3 Tình hình s ản xuất đậu nành Việt Nam từ năm 2001-2005 Năm Năng suất (tạ/ha) Diện tích (nghìn Sản lƣợng (nghìn ha) tấn) 2001 146,3 12,36 176,3 2002 140,3 12,56 176,3 2003 166,5 13,50 225,3 2004 190,0 12,63 240,0 2005 185,0 13,24 245,0 Nguồn: FAOSTAT Database, 2006 1.1.1.3 Kỹ thuật canh tác đậu nành - Thời vụ trồng Đậu nành đƣợc trồng quanh năm nhƣng với thời vụ canh tác khác ảnh hƣởng rõ rệt đến sinh trƣởng trồng, tình hình sâu bệnh, suất, phẩm chất hạt, chi phí sản xuất Với đặc tính dễ thích nghi, trồng ngắn ngày (thời gian sinh trƣởng từ 72 đến 90 ngày cho vụ trồng), nên thích hợp cho việc bố trí vào mơ hình ln canh để nâng giá trị kinh tế, đồng thời hạn chế sâu bệnh Đƣợc trồng bốn vụ năm: Vụ Đông xuân, Xuân hè, Hè thu, Thu đơng - Mơ hình canh tác Có mơ hình canh tác đ ậu nành: Mơ hình chun canh mơ hình ln canh Mơ hình chuyên canh: Chúng ta cày đất lúc có độ ẩm vừa phải, tránh cày đất lúc ƣớt Trƣờng hợp đất khô, phải chủ động tƣới nƣớc chờ đến đất có SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành - GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện Hấp chín Mục đích việc hấp chín nguyên liệu làm cho ngun liệu trở thành loại mơi trƣờng thích hợp với phát triển vi khuẩn Vì protein sau hấp phần biến tính thành protein có tính hịa tan, cịn tinh bột bị hồ hóa biến thành đƣờng Những chất chất dinh dƣỡng thích hợp cho phát triển vi khuẩn Protein biến tính lần chất gây vẩn đục trình lên men bị phân giải sản phẩm sau có pha lỗng gia nhiệt không gây tƣợng vẩn đục Tiêu diệt vi sinh vật bám nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn phát triển Trong trình hấp cần ý tới nhiệt độ hấp thời gian hấp Nhiệt độ hấp 100 C, hấp khoảng 3giờ, thấy hạt đậu chuyển màu nâu đƣợc không nên để đậm màu - Q trình ƣớp muối Mục đích ngừng phát triển vi khuẩn, chuẩn bị cho giai đoạn lên men Ta pha dung dịch muối từ 20 – 220Be, có nghĩa pha khoảng 265 – 300g muối lít nƣớc - Q trình ủ Đây trình lên men Lên men giai đoạn quan trọng, giai đoạn định chất lƣợng sản phẩm Nếu lên men không kỹ thuật nƣớc chấm thu đƣợc khơng đạt u cầu, hiệu suất thu hồi nguyên liệu thấp (đạm amin dung dịch thấp), giá thành sản phẩm cao Trong giai đoạn này, enzyme vi khuẩn Bacillus subtilis tiết tham gia vào phản ứng sinh hóa để tiến hành thuỷ phân chất protein nguyên liệu đậu nành thành chủ yếu amino acid (thực protease), đồng thời sản phẩm khác hình thành giai đoạn để tạo sản phẩm nƣớc mắm có hƣơng vị đặc trƣng riêng Hƣơng vị nhóm 62 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện tạo nên: amino acid NH3, sản phẩm thủy phân protein, acid béo methylacetone - Trích ly sản phẩm Trích ly lần thứ 1: ta đƣợc nƣớc mắm đậm màu, ngọt, chiếm khoảng 60 – 80% lƣợng đạm có nƣớc mắm Trích ly lần thứ 2: sau trích ly lần thứ 1, bã cịn lƣu lại lƣợng nƣớc chấm, ta cho thêm nƣớc muối từ 15 – 18 0Be vào ngâm kho ảng 12 – 16 lại tiến hành trích ly lần Trích ly lần thứ 3: để tận dụng nguyên liệu cách triệt để, bã sau trích ly lần xong cịn chứa muối nƣớc mắm, cho nƣớc không pha muối vào ngâm kho ảng tiến hành trích ly lần Nƣớc mắm trích ly lần có độ đạm thấp Để có sản phẩm nƣớc chấm đa dạng, ngƣời ta tiến hành phối chế loại dịch trích ly 1, theo tỉ lệ thích hợp sở độ đạm cần đạt cho loại nƣớc chấm - Thanh trùng sản phẩm Mục đích tiêu diệt vi sinh vật giúp kéo dài thời gian bảo quản Nhiệt độ trùng khoảng 60 – 70 0C, thời gian từ 30 phút đến để không ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc mắm 3.6 Các cố xảy trình lên men phƣơng pháp xử lý - Nguyên liệu sau hấp bị khô nhão Yêu cầu độ ẩm nguyên liệu sau hấp khoảng 45 – 50% Khi lƣợng nƣớc trộn vào q ho ặc q trình hấp, nấp nồi bị hở, nƣớc ngồi nhiều làm cho ngun liệu bị khơ, trộn thêm nƣớc sôi với lƣợng 0,1 – 0,2% so với khối lƣợng nguyên liệu Trƣờng hợp nhiều nƣớc làm cho nguyên liệu bị nhão ta phải tải mỏng nguyên liệu cho bay bớt nƣớc trộn thêm bột mì rang 63 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành - GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện Nguyên liệu hấp chín khơng Khi trộn nƣớc vào ngun liệu, trộn không Để giải vấn đề này, ta trộn thêm nƣớc vào nguyên liệu hấp lại khoảng 30 – 45 phút cho phần nguyên liệu sống nhiều xuống đáy nồi hấp - Bị nhiễm mốc Khâu nhân giống không đảm bảo vệ sinh nên dễ bị nhiễm mốc Nếu nhiễm mốc mức độ thấp (< 30%), thƣờng bị nhiễm mốc bề mặt, ta cần tách lớp mốc bề mặt ra, xịt cồn xung quanh dụng cụ nuôi cấy vi khuẩn Nếu mà nhiễm mốc q nhiều ni giống - Chƣợp bốc mùi chua Chua mặn đầu: lƣợng muối lúc đầu nhiều, muối chƣa kịp ngấm vào hạt đậu làm hạt đậu bị nhạt muối, xảy trình phân gi ải sinh nhiều acid phức tạp nhƣ: glucose bị phân giải yếm khí tạo acid lactic Các chất béo bị phân hủy tạo thành glycerin acid béo chất đạm khử amin thành acid béo Chua nhạt đầu: đậu nành nhạt muối không đủ sức kiềm hãm phát triển vi sinh vật, phân giải tạo nhiều acid bay phức tạp làm phát sinh mùi chua, nhanh chóng chuyển sang hƣ thối Cách phòng chữa: cần phải cho muối đủ Dùng rƣợu để chuyển acid sang dạng ester có mùi thơm, ho ặc trung hịa NaHCO3 Dùng thính để hấp phụ mùi Chua mặn đầu cho thêm nƣớc vào, trộn Chua nhạt đầu thêm muối, trộn - Chƣợp thối Chƣợp thối có màu nâu đen có mùi thối Nguyên nhân chủ yếu muối nhạt, vi sinh vật hoạt động phân hủy acid amin thành sản vật cấp thấp làm cho chƣợp thối Trptophan Cystein Indol, skatol NH3, H2S 64 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện Cần xử lý nguyên liệu cho tốt, tránh để nƣớc mƣa vào Dụng cụ chế biến phải sẽ, không để chƣợp nơi ẩm thấp, dơ bẩn Cần áp dụng kỹ thuật chế biến Có thể trộn với chƣợp khác đem nấu Chƣợp bị nƣớc mƣa vào nên cho thêm muối 3.7 Phƣơng pháp thí nghi ệm 3.7.1Mục đích thí nghiệm Khảo sát ảnh hƣởng hàm lƣợng muối, lƣợng giống, nhiệt độ đến hiệu suất thủy phân protein Nhằm mục đích tìm nhiệt độ, lƣợng muối lƣợng giống tối ƣu lên men để tạo sản phẩm nƣớc mắm có chất lƣợng có giá trị cảm quan tốt ngƣời tiêu dùng 3.7.2 Phƣơng pháp thí nghiệm - Nhân tố thí nghiệm Nhân tố Ký hiệu Mức độ Mức độ Mức độ Mức độ Lƣợng giống G Nồng độ muối M 15 20 25 Nhiệt độ T - 47 Bố trí thí nghiệm G1 M1 T G2M1 T G3M1 T G4M1 T G1 M2 T G2M2 T G3M2 T G4M2 T G1 M3 T G2M3 T G3M3 T G4M3 T 65 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện 3.8 Thiết bị dùng sản xuất - Nồi hấp đậu Việc lựa chọn thiết bị để thực hấp đậu phụ thuộc vào suất sản xuất, mức lƣợng tiêu thụ lƣợng, tỉ lệ hao hụt chất dinh dƣỡng hòa tan nƣớc Các loại máy hấp: Máy hấp hình giếng: Loại có cấu trúc đơn giản, thùng đựng kim loại, có gỗ Bên thùng có ống phun trực tiếp Thiết bị làm việc gián đoạn Nồi hấp hai vỏ: Nồi có vỏ làm thép khơng rỉ hay đồng, có loại bên tráng men, có cánh khuấy, có tay quay để đổ sản phẩm ra, nắp hở Máy hấp kiểu trục vít: Loại máy đƣợc phun nƣớc trực tiếp đƣợc đun nóng gián tiếp, nguyên liệu đƣợc vận chuyển trục vít Máy hấp kiểu băng tải: Thiết bị làm việc liên tục áp suất khí Loại máy có cấu tạo khác với băng tải làm nhiệm vụ vận chuyển nguyên liệu, miếng tôn, lƣới sắt, gáo đựng nguyên liệu gắn hai dây xích chuyển động Quá trình hấp đƣợc thực băng tải nhờ việc chuyển động băng tải ngang qua phịng kín có ống phun qua thùng kim loại có chứa nƣớc Vận tốc chuyển động băng tải nhỏ, khoảng từ 0,01 đến 0,05 m/s, tƣơng ứng với thời gian hấp cần thiết Thiết bị hấp IQB: Thiết bị bao gồm băng tải kiểu cổ ngỗng A vận chuyển nguyên liệu đến phận gia nhệt B Băng tải đƣợc thiết kế nằm thân máy kín để giảm lƣợng nhiệt hao phí mơi trƣờng xung quanh Ngun liệu đƣợc trải thành lớp đơn đƣợc nâng nhiệt phận gia nhiệt B nhờ nƣớc bão hòa, sau dồn thành lớp dày giữ nhiệt băng tải C Công đoạn cuối làm nguội đƣợc thực phận D nhờ khơng khí lạnh kết hợp nƣớc 66 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện phun dạng sƣơng mù Sử dụng thiết bị giúp giảm đáng kể lƣợng hao hụt nguyên liệu bay hơi, nguyên liệu đạt đƣợc mục đích xử lý nhiệt mà bị giảm chất lƣợng - Bồn lên men, ủ Thùng gỗ: Đậu đƣợc lên men ủ thùng gỗ lớn, chứa đƣợc từ 600 – 1200 kg đậu Gỗ dùng để làm thùng phải sử dụng loại gỗ tốt Gỗ đƣợc xẻ thành dày từ – cm, ngâm nƣớc, phơi nắng – tháng cho hết chất nhựa gỗ không bị cong sau Sau t ấm ván đƣợc khép khít chặt vào trét nhựa cho đừng rò rỉ Ở chỗ giáp đáy thùng với thành thùng ngƣời ta đắp lù 3.9 Đánh giá chất lƣợng sản phẩm nƣớc mắm chay 3.9.1Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm nƣớc mắm lên men từ đậu nành - Màu sắc: vàng nhạt, vàng, vàng nâu, vàng nâu đậm - Độ trong: sánh, trong, không vẩn đục - Mùi: thơm đặc trƣng, khơng có mùi lạ - Vị:ngọt đạm, không mặn đắng 3.9.2 Chỉ tiêu vi sinh vât Chỉ tiêu vi sinh vật sản phẩm nƣớc mắm lên men từ đậu nành: - Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc 1ml khơng lớn 2.10 - Coliform, số khuẩn lạc 1ml không đƣợc lớn 10 - Echerichia coli, số khuẩn lạc 1ml khơng đƣợc có - Salmonella, Shigella, số khuẩn lạc 25ml khơng đƣợc có - Staphylococcus aureus, số khuẩn lạc 1ml khơng đƣợc có 67 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện 3.9.3 Giá trị dinh dƣỡng Chất đạm chiếm thành phần chủ yếu định giá trị dinh dƣỡng nƣớc mắm Gồm ba loại đạm: - Đạm tổng số: tổng lƣợng nitơ có nƣớc mắm (g/l), định phân hạng nƣớc mắm - Đạm amin: tổng lƣợng đạm nằm dƣới dạng amino acid (g/l), định giá trị dinh dƣỡng nƣớc mắm - Đạm amon: đạm amon nhiều nƣớc mắm chất lƣợng Ngoài ra, nƣớc mắm lên men từ đậu nành chứa đầy đủ amino acid, đ ặc biệt amino acid không thay thế: valin, leucin, alanin…Các thành phần khác có kích thƣớc lớn nhƣ tripeptid, dipeptid, thành phần trung gian làm cho nƣớc mắm dễ bị hƣ hỏng hoạt động vi sinh vật 3.9.4Chỉ tiêu hóa học sản phẩm nƣớc mắm lên men từ đậu nành Mức chất lƣợng Chỉ tiêu Đặc biệt Thƣợng Loại Loại hạng Hàm lượng nitơ toàn phần, tính 25 20 15 10 46 45 40 34 25 26 30 35 6,5 g/l không nhỏ : Hàm lượng Nitơ axit amin, tính %so với Nitơ toàn phần, không nhỏ : Hàm lượng Nitơ amôniac, tính %so với Nitơ toàn phần Hàm lượng axit, tính g/l theo Acid axetic, không nhỏ Hàm lượng muối Natriclorua, tính g/l khoảng : 260 - 285 68 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện CHƢƠNG KẾT QUẢ 69 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện 4.1 Kết nhuộm Gram Bacillus subtilis Hình 4.1 Kết nhuộm Gram Bacillus subtilis 4.2 Kết nhuộm bào tử Bacillus subtilis Hình 4.2 Kết nhuộm bào tử Bacillus subtilis 70 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện 4.3 Xác định hoạt tính enzyme protease vi khuẩn Bacillus subtilis Giờ 12 24 36 48 60 72 84 96 UI/ml 22,18 18,84 4.4 Xác định hoạt tính amylase vi khuẩn Bacillus subtilis Giờ 12 24 36 48 60 72 84 96 UI/ml 15,47 14,88 14.13 12,24 16,63 13,42 17,76 13,68 19,38 21,09 14,83 15,67 71 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc 23,33 16,16 25,46 17,18 Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện 4.5 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hoạt động enzyme vi khuẩn Bacillus subtilis Nhiệt độ (0C) UI/ml 30 0,55 37 0,85 47 1,16 57 0,97 67 0,29 77 0,18 Nhận xét: Qua 96 khảo sát cho thấy, enzyme protease amylase vi khuẩn Bacillus subtilis hoạt động theo xu hƣớng tăng dần hoạt động mạnh 72 Từ 84 trở hoạt tính enzyme protease amylase giảm dần Qua khảo sát cho thấy, enzyme vi khuẩn Bacillus subtilis hoạt động tốt khoảng nhiệt độ 47 – 50 0C Nhiệt độ cao 55 C hoạt động enzyme giảm đáng kể 72 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện 4.6 Hàm lƣợng muối có nƣớc mắm NaCl = 29,25 x = 263,25 g/l 9: Số ml AgNO3 chuẩn độ 4.7 Bảo quản sản phẩm Dụng cụ phải sẽ, giữ nơi thoáng mát Nhờ vào hàm lƣợng muối hàm lƣợng đạm cao, tạo áp suất thẩm thấu lớn ức chế hoạt động vi sinh vật, ta bảo quản đƣợc nƣớc mắm thời gian dài 4.8 Kết hàm lƣợng acid amin (g/l) mẫu thí nghiệm Nghiệm thức Thời gian lên men ngày 10 ngày 20 ngày 30 ngày 40 ngày G1M1 T 2,12 4,69 5,76 8,38 7,65 G1M2 T 3,66 5,58 8,12 11,15 9,33 G1M3 T 3,18 5,45 8,07 10,76 9.10 G2M1 T 3,71 5,89 8,50 11,07 10,04 G2M2 T 4,03 6,17 9,34 11,34 10,14 G2M3 T 3,95 6,03 9,27 11,11 10,01 G3M1 T 4,05 6,15 9,46 11,45 10,13 G3M2 T 5,37 7,29 10,53 11,66 9,75 G3M3 T 4,34 6,10 10,25 11,52 10,5 G4M1 T 2,81 3,98 6,15 8,35 5,88 G4M2 T 3,23 4,06 8,39 9,25 6,56 G4M3 T 3,11 3,65 7,29 7,55 6,06 73 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện 4.9 Kết hàm lƣợng ammoniac (g/l) mẫu thí nghiệm Nghiệm thức Thời gian lên men ngày 10 ngày 20 ngày 30 ngày 40 ngày G1M1 T 1,27 1,10 1,25 1,37 1,47 G1M2 T 1,48 1,22 1,36 1,15 1,05 G1M3 T 1,32 1,41 1,24 1,20 1,12 G2M1 T 1,09 1,16 1,25 1,32 1,22 G2M2 T 1,28 1,15 1,05 1,46 1,35 G2M3 T 1,10 1,17 1,29 1,34 1,27 G3M1 T 1,03 1,11 1,22 1,36 1,22 G3M2 T 1,07 1,13 1,19 1,18 1,28 G3M3 T 1,10 1,13 1,20 1,31 1,25 G4M1 T 1,36 1,58 1,37 1,34 1,26 G4M2 T 1,95 1,73 1,87 1,36 1,41 G4M3 T 1,41 1,87 1,92 1,56 1,47 Nhận xét: Qua kết thí nghiệm, dựa vào biểu đồ cho ta thấy nghiệm thức G3 M2 T điều kiện thí nghiệm tối ƣu với nghiệm thức này, hàm lƣợng acid amin đạt cao đạt yêu cầu tiêu chuẩn nƣớc mắm thành phẩm Hàm lƣợng ammoniac thay đổi khơng đáng kể hàm lƣợng thấp, nƣớc mắm đạt chất lƣợng theo tiêu chuẩn nƣớc mắm thành phẩm 74 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện 4.6 Hàm lƣợng acid amin mẫu thí nghiệm 4.7 Hàm lƣợng ammoniac mẫu thí nghiệm 75 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Qua kết thí nghiệm, khảo sát điều kiện lên men giai đoạn lên men kết thúc rút đƣợc kết luận nhƣ sau: - Lƣợng giống sử dụng sản xuất nƣớc mắm lên men từ đậu nành 3% - Nồng độ muối sử dụng lên men 20% - Nhiệt độ tối ƣu cho trình lên men 47 0C - Thời gian kết thúc trình lên men từ 30 – 35 ngày, hàm lƣợng đạm amin đƣợc sinh nhiều Sau 40 ngày hàm lƣợng đạm bắt đầu giảm - Thời gian bảo quản sản phẩm khoảng 150 ngày Đề nghị Sản phẩm nƣớc mắm lên men từ đậu nành có mặt thị trƣờng Việt Nam nhƣng dạng nƣớc mắm pha tỏi ớt, khơng có nƣớc mắm ngun chất giúp ngƣời tiêu dùng làm nhiều ăn khác Do thời gian nghiên cứu có hạn, thiết bị phƣơng tiện thí nghiệm cịn nhiều hạn chế nên sản phẩm nƣớc mắm lên men từ đậu nành chƣa đƣợc nghiên cứu hồn chỉnh Vì để góp phần nâng cao giá trị sản phẩm, tạo điều kiện cho sản phẩm ngày quen thuộc với ngƣời tiêu dùng Việt Nam, đề nghị sản phẩm cần đƣợc nghiên cứu thêm: - Nghiên cứu giải hƣơng vị nƣớc mắm cho hợp vị ngƣời tiêu dùng - Phƣơng pháp sản xuất nƣớc mắm lên men từ đậu nành qui mô công nghiệp đại khả phát triển sản phẩm 76 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc ... Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện 1.2.2 Vi sinh vật sử dụng sản xuất nƣớc mắm lên men từ đậu nành Vi sinh vật sử dụng sản xuất nƣớc mắm lên men từ đậu nành. .. SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện CHƢƠNG TỔNG QUAN SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nƣớc mắm từ đậu nành GVHD: ThS Bùi Đức... NƢỚC MẮM LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH 56 3.1 Bản chất trình lên men nƣớc mắm từ đậu nành 57 3.1.1Cơ sở sinh hóa trình lên men 57 3.1.2 Cơ chế trình hình thành nƣớc mắm lên