Đang tải... (xem toàn văn)
Mục lục LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2 1.1 Tổng quan về nguyên liệu 3 1.1.1 Nguyên liệu đậu nành 3 1.1.1.1 Nguồn gốc cây đậu nành và cấu tạo của hạt đậu nành 3 1.1.1.2 Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới và Việt Nam 4 1.1.1.3 Kỹ thuật canh tác cây đậu nành 6 1.1.1.4 Phương pháp thu hoạch và bảo quản hạt đậu nành 8 1.1.1.5 Các hiện tượng hư hỏng của hạt đậu nành và các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bảo quản. 9 1.1.1.6 Giá trị kinh tế của cây đậu nành 11 1.1.1.7 Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành 12 1.1.2 Nguyên liệu bột mì 20 1.2 Tổng quan về sinh vật 21 1.2.1 Yêu cầu chung về vi sinh vật trong sản xuất nước mắm 21 1.2.2 Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất nước mắm lên men từ đậu nành 22 1.2.2.2 Đặc điểm 22 1.2.2.3 Sự phân bố trong tự nhiên 23 1.2.2.4 Tác hại 23 1.2.2.5 Lợi ích 23 1.3 Các thành phần khác trong sản xuất nước mắm lên men từ đậu nành 24 1.3.1 Giới thiệu về nguyên liệu muối 24 1.3.2 Nước dùng để sản xuất 25 1.3.3 Phụ gia 26 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 27 1.4.1 Lượng nước cho vào trong quá trình lên men 28 1.4.2 Nhiệt độ khi lên men 28 1.4.3 Thời gian lên men 29 1.4.4 Ảnh hưởng của pH 29 CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Các phương 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 năng 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 trên môi trường KIA/TSI 36 2.2.7 Thử nghiệm tính di động trên môi trường thạch mềm 37 2.2.8 Thử nghiệm Urease 37 2.3 Phương pháp phân lập giống Bacillus subtilis và xác định hoạt tính enzyme của 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 Phương pháp cấy chuyền 43 2.3.2 Bảo quản lạnh 43 2.6 Các phương pháp xác định chỉ tiêu hóa sinh 43 2.6.1 Xác định độ ẩm 43 2.6.2 Phương pháp xác định đạm tổng số 44 2.6.3 Định lượng nitơ acid amin bằng phương pháp chuẩn độ formol 46 2.6.4 Xác định hàm lượng nitơ amoniac 47 2.6.5 Xác định muối NaCl 48 2.6.6 Xác định độ acid 48 2.7 Phương 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 CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH 56 3.1 Bản chất của quá trình lên men nước mắm từ đậu nành 57 3.1.1Cơ sở sinh hóa của quá trình lên men 57 3.1.2 Cơ chế của quá trình hình thành nước mắm khi lên men đậu nành 57 3.2 Các hệ enzyme tham gia vào quá trình thủy phân 58 3.3 Ưu và nhược điểm của quá trình lên men 58 3.4 Sơ đồ quy trình sản xuất nước mắm lên men từ đậu nành 59 3.5 Thuyết minh quy trình 60 3.6 Các sự cố xảy ra trong quá trình lên men và phương pháp xử lý 63 3.7 Phương pháp thí nghiệm 65 3.7.1Mục đích thí nghiệm 65 3.7.2 Phương pháp thí nghiệm 65 3.8 Thiết bị dùng trong sản xuất 66 3.9 Đánh giá chất lượng sản phẩm nước mắm chay 67 3.9.1Chỉ tiêu cảm quan về sản phẩm nước mắm lên men từ đậu nành 67 3.9.2 Chỉ tiêu vi sinh vât 67 3.9.3 Giá trị dinh dưỡng 68 3.9.4Chỉ tiêu hóa học của sản phẩm nước mắm lên men từ đậu nành 68 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ 69 4.1 Kết quả nhuộm Gram của Bacillus subtilis 70 4.2 Kết quả nhuộm bào tử của Bacillus subtilis 70 4.3 Xác định hoạt tính enzyme protease của vi khuẩn bacillus subtilis 71 4.4 Xác định hoạt tính amylase của vi khuẩn bacillus subtilis 71 4.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt động enzyme của vi khuẩn bacillus subtilis 72 4.6 Hàm lượng acid amin (g/l) trong từng mẫu thí nghiệm 73 4.7 Hàm lượng ammoniac (g/l) trong từng mẫu thí nghiệm 74 4.8 Hàm lượng muối có trong nước mắm 73 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 76
Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành Thiện GVHD: ThS Bùi Đức Chí Mục lục LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG .2 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 sản xuất đậu nành giới Việt Nam 1.1.1.3 Kỹ thuật canh tác đậu nành 1.1.1.4 Phương pháp thu hoạch bảo quản hạt đậu nành .8 1.1.1.5 Các tượng hư hỏng hạt đậu nành yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bảo quản .9 1.1.1.6 Giá trị kinh tế đậu nành 10 1.1.1.7 Giá trị dinh dưỡng hạt đậu nành 12 1.1.2 Nguyên liệu bột mì 19 1.2 Tổng quan sinh vật 20 1.2.1 Yêu cầu chung vi sinh vật sản xuất nước mắm .20 1.2.2 Vi sinh vật sử dụng sản xuất nước mắm lên men từ đậu nành 20 1.2.2.2 Đặc điểm 21 1.2.2.3 Sự phân bố tự nhiên 21 1.2.2.4 Tác hại 22 1.2.2.5 Lợi ích 22 1.3 Các thành phần khác sản xuất nước mắm lên men từ đậu nành 23 1.3.1 Giới thiệu nguyên liệu muối 23 1.3.2 Nước dùng để sản xuất 24 1.3.3 Phụ gia 24 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men 26 1.4.1 Lượng nước cho vào trình lên men 26 1.4.2 Nhiệt độ lên men 27 1.4.3 Thời gian lên men 27 1.4.4 Ảnh hưởng pH 28 CHƯƠNG 29 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành Thiện GVHD: ThS Bùi Đức Chí CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Các phương pháp xác định hình thái vi khuẩn .30 2.1.1 Nhuộm Gram 30 2.1.2 Nhuộm bào tử 30 2.1.3 Nhuộm vỏ nhày 31 2.2 Các phản ứng sinh hóa xác định vi sinh vật 31 2.2.1 Thử nghiệm Catalase 31 2.2.2 Thử nghiệm khả sinh Indol 32 2.2.3 Thử nghiệm Metyl Red 32 2.2.4 Thử nghiệm Voges-Proskauer 33 2.2.5 Thử nghiệm Citrate 34 2.2.6 Thử nghiệm môi trường KIA/TSI 35 2.2.7 Thử nghiệm tính di động mơi trường thạch mềm 36 2.2.8 Thử nghiệm Urease 36 2.3 Phương pháp phân lập giống Bacillus subtilis xác định hoạt tính enzyme vi khuẩn Bacillus subtilis 37 2.3.1 Phân lập giống 37 2.3.2 Xác định hoạt tính enzyme protease 37 2.3.3 Xác định hoạt tính enzyme amylase 39 2.4 Nhân giống 40 2.5 Giữ giống 41 2.3.1 Phương pháp cấy chuyền 41 2.3.2 Bảo quản lạnh 42 2.6 Các phương pháp xác định tiêu hóa sinh 42 2.6.1Xác định độ ẩm 42 2.6.2 Phương pháp xác định đạm tổng số 42 2.6.3 Định lượng nitơ acid amin phương pháp chuẩn độ formol .45 2.6.4 Xác định hàm lượng nitơ amoniac 46 2.6.5 Xác định muối NaCl 47 2.6.6 Xác định độ acid 47 2.7 Phương pháp phân tích vi sinh vật 48 2.7.1 Tổng vi sinh vật hiếu khí 48 2.7.2 Xác định tổng số Coliforms 48 2.7.3 Escherichia coli 49 2.7.4 Staphylococcus aureus 50 2.7.5 Xác định Salmonella 51 2.7.6 Shigella 52 CHƯƠNG 55 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành Thiện GVHD: ThS Bùi Đức Chí QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH 55 3.1 Bản chất trình lên men nước mắm từ đậu nành .56 3.1.1Cơ sở sinh hóa q trình lên men 56 3.1.2 Cơ chế trình hình thành nước mắm lên men đậu nành 56 3.2 Các hệ enzyme tham gia vào trình thủy phân 57 3.3 Ưu nhược điểm trình lên men 57 3.4 Sơ đồ quy trình sản xuất nước mắm lên men từ đậu nành 58 3.5 Thuyết minh quy trình 59 3.6 Các cố xảy trình lên men phương pháp xử lý 62 3.7 Phương pháp thí nghiệm 64 3.7.1Mục đích thí nghiệm 64 3.7.2 Phương pháp thí nghiệm 64 3.8 Thiết bị dùng sản xuất 64 3.9 Đánh giá chất lượng sản phẩm nước mắm chay 66 3.9.1Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm nước mắm lên men từ đậu nành .66 3.9.2 Chỉ tiêu vi sinh vât 66 3.9.3 Giá trị dinh dưỡng 66 3.9.4Chỉ tiêu hóa học sản phẩm nước mắm lên men từ đậu nành .67 CHƯƠNG 68 KẾT QUẢ 68 4.1 Kết nhuộm Gram Bacillus subtilis 69 4.2 Kết nhuộm bào tử Bacillus subtilis 69 4.3 Xác định hoạt tính enzyme protease vi khuẩn Bacillus subtilis .70 4.4 Xác định hoạt tính amylase vi khuẩn Bacillus subtilis .70 4.5 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt động enzyme vi khuẩn Bacillus subtilis .71 4.6 Hàm lượng muối có nước mắm 71 4.8 Kết hàm lượng acid amin (g/l) mẫu thí nghiệm 72 4.9 Kết hàm lượng ammoniac (g/l) mẫu thí nghiệm 72 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành Thiện GVHD: ThS Bùi Đức Chí KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 74 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành Thiện GVHD: ThS Bùi Đức Chí LỜI MỞ ĐẦU Nước mắm có vai trị quan trọng văn hóa ẩm thực Việt Nam Nước mắm hấp dẫn người nhờ hương vị thơm ngon đặc biệt có giá trị dinh dưỡng cao Thơng thường người ta quan niệm nước mắm gia vị tạo cho bữa ăn hàng ngày 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 dưỡng cao Đậu nành chứa hầu hết chất dinh dưỡng cần thiết cho thể là: protein, glucid, số chất khoáng vitamin cần thiết cho thể So với loại thuộc họ đậu khác, đậu nành loại có chứa hàm lượng protein cao nhất, hàm lượng protein hạt đậu chiếm tới 38% trọng lượng hạt đậu Các nhà khoa học nghiên cứu cho biết protein đậu nành có tác dụng ngăn ngừa bệnh ung thư, bệnh tim mạch phòng tránh bệnh loãng xương 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 bệnh thiếu máu Từ đậu nành ta làm nhiều sản phẩm bổ dưỡng như: sữa đậu nành, chao, tương, đậu phụng, nước tương … Ngồi ra, từ đậu nành ta tạo sản phẩm nước mắm chứa đầy đủ chất dinh dưỡng thơm ngon Nước mắm lên men từ đậu nành sản phẩm tốt cho người tiêu dùng, đặt biệt phù hợp với người ăn chay, xu hướng ăn chay cộng đồng người Việt ngày tăng Chúng chọn đề tài với mong muốn mở rộng thêm vốn kiến thức loại nước mắm đặt biệt này, hy vọng tạo sản phẩm nước mắm có chất lượng nước mắm lên men từ cá có hương vị đặc trưng sản phẩm để phục vụ cho người tiêu dùng, mà quan trọng người ăn chay SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành Thiện GVHD: ThS Bùi Đức Chí CHƯƠNG TỔNG QUAN SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành Thiện GVHD: ThS Bùi Đức Chí 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 tương (miền Bắc) Đậu nành có nguồn gốc từ Trung Quốc (miền đơng bắc) khoảng ngàn năm trước công nguyên Ngày nay, đậu nành trở thành loại thực phẩm thiết yếu cho dân tộc Châu Á giới Cây đậu nành Việt Nam nước khác Đơng Nam Á Nam Á có nguồn gốc từ Đông Bắc Á, đậu nành 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, trồng sử dụng nhiều, giá trị thương 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 lượng hạt Vỏ hạt có chức bảo vệ phơi, lớp vỏ - bị vỡ hạt có hội nảy mầm Phơi chiếm 2% trọng lượng hạt, chứa hai mầm có chức cấu dự trữ thức ăn Ngoài ra, phơi cịn có ba phận khác: Rể mầm, trụ mầm trụ mầm SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành Thiện - GVHD: ThS Bùi Đức Chí Tử diệp chiếm 90% trọng lượng hạt, chứa lượng protein dầu cao tồn hạt Hình 1.3 Cấu trúc hạt đậu nành Tùy theo kích thước 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 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 dưỡng 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 trồng khắp năm châu lục, tập trung nhiều châu Mỹ (trên 70%), tiếp đến châu Á Bảng 1.1 Tình hình sản xuất đậu nành giới từ năm 2001 đến 2005 Năm 2001 2002 Diện tích (triệu ha) 76,077 79,167 Năng suất (tạ/ha) 23,20 22,73 SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Sản lượng (triệu tấn) 176,761 108,907 Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành Thiện GVHD: ThS Bùi Đức Chí 2003 83,600 2004 91,440 2005 91,386 Nguồn: FAOSTAT Database, 2006 23,40 22,34 23,00 188,929 204,266 209,532 Bảng 1.2 Tình hình sản xuất đậu nành nước đứng đầu giới năm gần Nước Năm 2003 Diện Năng Sản Năm 2004 Diện Năng Sản Năm 2005 Diện Năng Sản tích tích tích suất (triệu (tạ/ha) lượng (triệu ha) tấn) Mỹ 29,33 22,77 66,77 Braxin 18,52 28,08 52,02 Achentina 12,4 28,0 34,88 Trung 9,32 16,53 15,39 Nguồn: FAOSTAT Database, 2006 - suất lượng suất lượng (triệu (tạ/ha) (triệu (triệu (tạ/ha) (triệu ha) 29,93 21,52 14,3 9,07 tấn) 85,740 49,793 31,500 17,600 ha) 28,84 22,89 14,03 9,500 tấn) 82,82 50,1 33,30 16,90 28,6 23,14 22,0 18,14 28,72 21,92 27,28 17,79 Tình hình sản xuất đậu nành nước Hiện nay, nước hình thành vùng sản xuất đậu nành: vùng Đông Nam Bộ có diện tích lớn (26,2% diện tích trồng đậu nành nước), miền núi Bắc Bộ 24,7%, đồng sông Cửu Long 12,4%, đồng sông Hồng 17,5% Tổng diện tích vùng chiếm đến 80% diện tích trồng đậu nành nước Còn lại đồng ven biển miền Trung Tây nguyên Diện tích trồng đậu nành nước ta năm 2005 tăng 24,16%, sản lượng tăng 19,1% so với năm 2001 đáng ý suất đậu nành tăng không đáng kể nhiều nguyên nhân: Hạn chế giống, điều kiện canh tác, xuất loại bệnh gây ảnh hưởng đến tình hình sản xuất Bảng 1.3 Tình hình sản xuất đậu nành Việt Nam từ năm 2001-2005 Năm Diện tích (nghìn Năng suất (tạ/ha) SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Sản lượng (nghìn Cơng nghệ lên men nước mắm từ đậu nành Thiện GVHD: ThS Bùi Đức Chí ha) 2001 146,3 2002 140,3 2003 166,5 2004 190,0 2005 185,0 Nguồn: FAOSTAT Database, 2006 12,36 12,56 13,50 12,63 13,24 tấn) 176,3 176,3 225,3 240,0 245,0 1.1.1.3 Kỹ thuật canh tác đậu nành - Thời vụ trồng Đậu nành trồng quanh năm với thời vụ canh tác khác ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng 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 trưởng 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 Được trồng bốn vụ năm: Vụ Đông xuân, Xn hè, Hè thu, Thu đơng - Mơ hình canh tác Có mơ hình canh tác đậu nành: Mơ hình chun canh mơ hình ln canh Mơ hình chun canh: Chúng ta cày đất lúc có độ ẩm vừa phải, tránh cày đất lúc ướt Trường hợp đất khô, phải chủ động tưới nước chờ đến đất có đủ độ ẩm thích hợp Tránh làm đất tơi, gặp trời mưa đất dễ bị đóng vón, cản trở hút nước chất dinh dưỡng cây, sinh trưởng yếu, nốt sần nhỏ Mơ hình ln canh: Trên chân đất ruộng, tiến hành gieo hạt đậu nành sau thu hoạch lúa, đất độ ẩm thích hợp (có thể kết hợp phủ rơm để giữ ẩm) - Mật độ trồng Lượng giống sử dụng 70-80 kg/ha áp dụng tỉa Nếu sạ, lượng giống 100120 kg/ha Mật độ trồng: Tỉa theo khoảng cách 40-10cm hay 30-20cm Mỗi lỗ SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc ... Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành Thiện GVHD: ThS Bùi Đức Chí QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH 55 3.1 Bản chất trình lên men nước mắm từ đậu nành .56... SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành Thiện GVHD: ThS Bùi Đức Chí CHƯƠNG TỔNG QUAN SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành Thiện GVHD: ThS Bùi... tiền, dễ kiếm phụ phẩm… 1.2.2 Vi sinh vật sử dụng sản xuất nước mắm lên men từ đậu nành Vi sinh vật sử dụng sản xuất nước mắm lên men từ đậu nành vi khuẩn Bacillus subtilis 1.2.2.1 Phân loại