Quy trình sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men

Bản chất của quá trình sản xuất nước tương: Cơ sở khoa học của phương pháp sản xuất nước tương lên men là lợi dụng hệ mencủa vi sinh vật phát triển trên nguyên liệu giàu đạm để thủy phân

LỜI MỞ ĐẦU

Đã từ rất lâu, nước tương được thừa nhận có nguồn gốc từ Trung Quốc Qua thờigian dài, nước tương du nhập vào nước ta và được sử dụng như một gia vị chấm rất cầnthiết và quen thuộc trong bữa cơm người Việt Nam nói riêng và người châu Á nói chung

Và dần dần nước tương được xem như một nét độc đáo trong văn hóa ẩm thực

Trong nước tương có chứa nhiều chất dinh dưỡng như acid amin có thể bổ sungcho cơ thể con người Trong những năm gần đây, khoa học kỹ thuật phát triển cùng với

sự hội nhập của đất nước, công nghệ sản xuất nước tương cũng được nâng cao nhằm đápứng nhu cầu của người tiêu dùng

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 1 MSSV:207111036

Chương 1

MỞ ĐẦU1.1 Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây, khoa học kỹ thuật phát triển cùng với sự hội nhập củađất nước, nhận thức vệ sinh và an toàn thực phẩm cũng được nâng cao nên phương pháplên men nước tương bằng vi sinh vật đã được nghiên cứu và ứng dụng Phương pháp nàyvừa đảm bảo sự an toàn cho người tiêu dùng, vừa rút ngắn thời gian tạo ra sản phẩm

1.2 Mục đích khóa luận:

Tìm hiểu quy trình sản xuất nước tương lên men

Sản xuất thử nước tương quy mô phòng thí nghiệm

1.3 Nội dung khóa luận:

Trình bày tổng quan sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men

Thực nghiệm sản xuất thử nước tương theo quy trình ngoài thực tế

1.4 Ứng dụng khóa luận:

Nghiên cứu tiếp theo tăng chất lượng nước tương

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 2 MSSV:207111036

Chương 2 TỔNG QUAN2.1 Giới thiệu về nước tương

2.2 Cơ sở lý thuyết

2.3 Các quy trình sản xuất nước tương ở Việt Nam

2.4 Những sự cố và cách khắc phục

2.5 Kiểm soát chất lượng

2.6 Tiêu chuẩn Việt Nam 1763:2008

2.1 Giới thiệu về nước tương:

2.1.1 Sơ lược lịch sử nước tương:

Nước chấm lên men được sản xuất từ đậu nành có một lịch sử rất lâu đời Trướcđây ở Việt Nam, nước tương lên men được sản xuất thủ công từ đậu nành chủ yếu ởnhững nơi người Hoa tập trung sinh sống Dần dần sau này chúng ta sản xuất theophương pháp thủy phân bằng acid ở cả miền Nam và miền Bắc Hiện nay người ta đangnghiên cứu sản xuất bằng phương pháp vi sinh Sự khác biệt về quy trình công nghệ sảnxuất, nguyên phụ liệu dẫn đến sự ra đời của các loại nước tương khác nhau như maggi, xìdầu, nước tương lên men, nước tương hóa giải…

Trên thế giới, nước tương đã được biết đến không chỉ ở phương Đông mà cả vớiphương Tây Đơn cử là thương hiệu nước tương nổi tiếng Kikkoman của Nhật Bản đãđược phổ biến ở Mỹ, Nga Thị trường Việt Nam, cụ thể là trong hầu hết các siêu thị,nước tương ngoại trước kia khá ít ỏi Nhưng gần đây xuất hiện càng nhiều và chiếm thịphần khá tương đối Nguyên nhân chính của sự thay đổi này có lẽ là do tâm lý người tiêudùng sau sự kiện 3-MCPD muốn dùng thử và dần tin tưởng, chấp nhận sản phẩm nướcngoài, vốn có sự kiểm soát vệ sinh an toàn thực phẩm tốt hơn

2.1.2 Giá trị dinh dưỡng trong nước tương:

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 3 MSSV:207111036

Khi nói đến giá trị dinh dưỡng của nước tương, quan trọng nhất là hàm lượng đạmtoàn phần và hàm lượng acid amin Tỷ lệ acid amin đối với đạm toàn phần cho biết mức

độ thủy phân triệt để nguồn protein từ nguyên liệu và tỷ lệ này càng cao càng tốt

Thành phần hóa học của nước tương thay đổi tùy theo nguyên liệu, khâu phối chế

và phương pháp sản xuất Nước tương được xem là ngon khi phải đảm bảo được yêu cầu

về màu sắc, hương thơm, vị ngọt của đạm và đường

Bảng 2.1: Thành phần hóa học trung bình của nước tương (g/l)

2.2.1 Bản chất của quá trình sản xuất nước tương:

Cơ sở khoa học của phương pháp sản xuất nước tương lên men là lợi dụng hệ mencủa vi sinh vật phát triển trên nguyên liệu giàu đạm để thủy phân protein từ nguyên liệuthành những chất dinh dưỡng trong nước tương Do vậy, quá trình nuôi mốc tốt chonhiều men sẽ tạo điều kiện thủy phân protein triệt để hơn, nâng cao năng suất sử dụngnguyên liệu

Phương pháp lên men sử dụng phản ứng thủy phân mà xúc tác là enzyme của visinh vật được sử dụng Dưới tác dụng của enzyme, thành phần nước tương thu được cóchứa chủ yếu các chất như acid amin, pepton, peptide có trọng lượng phân tử nhỏ, dễ hấpthu vào cơ thể người

2.2.2 Nấm mốc Aspergillus oryzae :

Chủng vi sinh vật thường dùng trong sản xuất nước tương là nấm mốc Aspergillus

oryzae, vì đây là chủng có khả năng biến đổi tinh bột thành đường tạo cho sản phẩm có

vị ngọt Nấm mốc này khi mọc có màu vàng nên dân gian hay gọi là mốc hoa cau

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 4 MSSV:207111036

Aspergillus oryzae là một loại nấm vi thể thuộc bộ Pletascales, lớp Ascomycetes

(nang khuẩn) Cơ thể sinh trưởng của nó là một hệ sợi bao gồm những sợi rất mảnh,chiều ngang 5 – 7 µm, phân nhánh rất nhiều và có vách ngang chia sợi thành nhiều bào tếbào (nấm đa bào)

Từ những sợi nằm ngang này hình thành những sợi đứng thắng gọi là cuống đính

bào tử, ở đầu có cơ quan sinh sản vô tính Cuống đính bào tử của A.oryzae thường dài 1.0

– 2.0 mm nên có thể nhìn thấy bằng mắt thường Phía đầu cuống đính bào tử phồng lêngọi là bọng Từ bọng này phân chia thành những tế bào nhỏ, thuôn dài gọi là những tếbào hình chai Đầu của những tế bào hình chai phân chia thành những bào tử dính vào

nhau, nên gọi là đính bào tử Đính bào tử của A.oryzae có màu vàng lục, đây chính là

màu đặc trưng ở mốc

Tuy nhiên, A.oryzae có màu sắc và hình thái khá giống với A.flavus, một loại nấm

mốc tổng hợp độc tố aflatoxin gây bệnh ung thư

Hình 2.1: So sánh khuẩn lạc A.flavus và A.oryzae

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 5 MSSV:207111036

Hình 2.2: So sánh hình thái cấu trúc A.flavus và A.oryzae

2.2.3 Enzyme mốc tổng hợp:

Nấm mốc Aspergillus oryzae sinh ra các enzyme như amylase, invertase, protease,

catase có khả năng phân giải tinh bột thành đường và protein thành acid amin

2.2.3.1 Amylase:

- Amylase là tên gọi một nhóm enzyme thủy phân tinh bột, bao gồm nhiềuenzyme khác nhau về tính đặc hiệu khi tác dụng lên nhiều vị trí khác nhau trên mạch tinhbột như α-amylase, β-amylase, glucoamylase

- Chủng A.oryzae tổng hợp nhiều enzyme amylase Đặc điểm α-amylase là hoạt

động tối ưu khi pH 4.7 – 4.9 Khi bổ sung Ca2+ vào nguyên liệu sẽ làm tăng hoạt độngcủa α-amylase có khả năng phân giải đến 80 – 82% tinh bột đã hoà hóa thành maltose,tạo vị ngọt cho sản phẩm Ngoài ra, glucoamylase có thể đường hóa tạo thành glucose

2.2.3.2 Protease:

- Là nhóm enzyme có khả năng thủy phân đến 80% liên kết peptide của proteinđến sản phẩm cuối cùng là acid amin Protease được phân thành hai loại: Endopeptidase(enzyme nội bào) và Exopeptidase (enzyme ngoại bào)

- Dựa vào vị trí tác động trên mạch polypeptide, Exopeptidase chia thành hainhóm: Aminopeptidase và Carboxypeptidase

+ Aminopeptidase xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu N tự do trongchuỗi polypeptide để giải phóng ra một acid amin, một dipeptide hoặc tripeptide

+ Carboxypeptidase xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu C trong chuỗipolypeptide để giải phóng ra một acid amin hoặc tripeptide

- Dựa vào động học của cơ chế xúc tác, Endopeptidase chia thành boán nhóm:Serine proteinase, Cysteine proteinase, Aspartic proteinase, Metallo proteinase

+ Serine proteinase: là những proteinase có chứa nhóm –OH của gốc serinetrong trung tâm hoạt động và có vai trị đặc biệt quan trọng đối với những hoạt động xúctác của enzyme Các serine proteinase thường hoạt động mạnh ở vùng pH kiềm và thểhiện tính đặc hiệu cơ chất tương đối rộng

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 6 MSSV:207111036

+ Cysteine proteinase: là những proteinase có chứa nhóm –SH trong trungtâm hoạt động, thường hoạt động ở vùng có pH trung tính và có tính đặc hiệu cơ chấtrộng.

+ Aspartic proteinase: hầu hết những aspartic proteinase đều thuộc nhómpepsin Nhóm pepsin gồm các enzyme tiêu hóa như chymosin, cathepsin, renin Cácaspartic proteinase có chứa nhóm carboxyl trong tâm hoạt động và thường hoạt động ởvùng pH trung tính

+ Metallo proteinase: là những proteinase được tìm thấy ở vi khuẩn, nấmmốc cũng như các vi sinh vật bậc cao hơn Các thường hoạt động ở vùng có pH trungtính và hoạt độ giảm mạnh dưới tác dụng của EDTA

- Ngoài ra, protease cũng được phân loại đơn giản thành ba nhóm: protease acid(pH 2 – 4), protease trung tính (pH 7 – 8), protease kiềm (pH 9 – 11)

- Là enzyme oxy hóa khử, xúc tác oxy hóa glucose tạo thành acid gluconic

- Hoạt động tối ưu với pH vào khoảng 5.5 – 5.8, nhiệt độ 30 – 400C Tuy nhiên,trên 500C thì hoạt lực enzyme giảm khá nhanh

2.2.4 Sản phẩm của quá trình thủy phân:

Cơ sở khoa học của quá trình thủy phân là sử dụng hệ enzyme amylase, protease

từ vi sinh vật tiết ra để phân giải tinh bột thành các loại đường maltose, glucose… vàphân giải protein thành polypeptide, peptide, các acid amin Ngoài ra còn có sự tạo thànhrượu, các acid hữu cơ Tất cả những hợp chất này tạo nên hương vị đặc trưng và giá trịdinh dưỡng cho nước tương

2.2.4.1 Acid amin:

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 7 MSSV:207111036

Trong nước tương có nhiều acid amin như arginine, methionine, tryptophan,tyrosin, valine, serine, glycine, histidine, alanine, glutamic… Những acid amin này cùngvới di, tri, tetra – peptide làm cho nước tương có vị ngọt của đạm và mùi thơm của thịt.

Nước tương sản xuất bằng phương pháp lên men hầu như giữ được tất cả acidamin trong nguyên liệu đậu nành

2.2.4.2 Đường:

Trong nước tương có các loại đường như glucose, fructose, maltose, pentose…Đường có vai trị quan trọng trong việc hình thành màu sắc nước tương

2.2.4.3 Acid hữu cơ:

Aicd hữu cơ có trong nước tương có liên quan mật thiết đến việc tạo hương vị đặctrưng cho sản phẩm Trong đó, acid lactic chiếm hàm lượng nhiều nhất (khoảng 1.6%),tác dụng với nước tương tạo thành hợp chất lactat phenol Ngoài ra, còn có acid acetic0.2%, acid sucinic 0.087 – 0.16%, acid formic 0.05% Muối của các acid này tham giavào quá trình tạo vị cho sản phẩm

phenol… Cụ thể là các hợp chất như acetaldehyde, propandehyde, isobutan adehyde,methyel macapan, rượu ethylic, acid acetic, acid benzoic, acid propionic…

2.3 Các quy trình sản xuất nước tương:

2.3.1 Nguyên liệu:

2.3.1.1 Bánh dầu:

Hạt đậu phộng có hàm lượng chất béo và protid khá cao Đậu phộng sau khi éplấy dầu còn lại bã gọi là bánh dầu, được sử dụng làm nguyên liệu chính để sản xuất nướctương

Bảng 2.2: Thành phần hóa học của bánh dầu đậu phộng

Thành phần hóa học % theo chất khô

Glucid: là thành phần chủ yếu trong bánh dầu với chất cơ bản là tinh bột, thànhphần chính là những polysaccharide có khả năng tạo vị cho sản phẩm Vì vậy, glucid cótham gia vào quá trình tạo màu và mùi thơm cho sản phẩm

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 9 MSSV:207111036

Lipid: hàm lượng lipid còn sót lại trong bánh dầu không cao khoảng 5 – 7% Nếuhàm lượng chất béo cao sẽ ảnh hưởng không tốt cho quá trình sản xuất, bảo quản nướctương Vì chất béo trong quá trình chế biến sẽ chuyển hóa thành acid béo tự do, glycerin

và các sản phẩm phân hủy khác làm biến đổi mùi vị đặc trưng của nước tương

Bánh dầu có vai trị quyết định chất lượng trong quá trình tạo thành sản phẩm Nếubánh dầu không đạt được những chỉ tiêu chất lượng thì quá trình sản xuất sẽ gặp ít nhiềukhó khăn và sản phẩm không đạt chất lượng như mong muốn

Bảo quản bánh dầu: do có tính hút ẩm, hấp phụ mùi mạnh nên khi bảo quản trongkho cần phải khô ráo, thống khí Nhiệt độ khoảng thấp hơn 280C để đề phòng mối mọt.Nếu bánh dầu bảo quản không đúng cách, sau một thời gian sẽ bị hôi mốc, sản phẩm cómùi lạ, vị chua đắng không đạt chất lượng

2.3.1.2 Bột mì:

Hạt lúa mì sau khi nghiền nhuyễn tạo thành dạng bột gọi là bột mì

Protein của bột mì có 4 loại: albumin, glubolin, prolamin, glutelin Trong đó chủyếu là prolamin và glutelin chiếm 75%

Trong bột mì, glucid chiếm tỷ lệ cao nhất và là thành phần chủ yếu cấu tạo nên vỏ,nội nhũ của hạt lúa mì Trong thành phần tinh bột của bột mì có một lượng nhỏ glucose(0.1 – 0.37%) và các loại đường khác (1.0 – 3.7%), có tầm quan trọng đặc biệt với quátrình lên men.

Lipid trong bột mì là nguyên nhân chính làm bột mì bị ôi chua khi nhiệt độ và độ

Bảng 2.4: Chỉ tiêu của muối

Do muối có tính hút nước từ môi trường xung quanh, nên khi độ ẩm không khítrên 75% muối sẽ hút nước và trở nên ẩm ướt Khi độ ẩm không khí nhỏ hơn 70% muối

sẽ mất nước là khô lại Đồng thời quá trình bay hơi này sẽ mang theo một số ion như

Mg2+ (làm muối chát), Ca2+ (làm muối đắng) từ những chất hòa tan như CaSO4, MgSO4,MgCl2…

Thông thường 14g muối hòa tan trong 1L nước ở nhiệt độ thường sẽ tương đương

100Be tức tương đương 1% NaCl trong 1L dung dịch

Bảng 2.5: Sự tương quan giữa nồng độ muối và độ Be

Độ Baume (Be) Tỷ trọng (d) Số (g) muối hòa tan

Nước thực chất là dung dịch loãng của các muối ở dạng ion Các cation như: Ca2+,

Mg2+, Fe2+, Mn2+, H+, Na+… Các anion như: OH-, HCO

Nước được dùng trong sản xuất không chỉ đòi hỏi phải đáp ứng yêu cầu chấtlượng nước uống, mà còn nhiều chỉ tiêu khác phù hợp với sản phẩm muốn sản xuất Vềbản chất nước dùng trong sản xuất thực phẩm nói chung và sản xuất nước tương nóiriêng phải trong suốt, không màu, không mùi vị lạ, không chứa vi sinh vật gây bệnh,đồng thời phải thỏa mãn các chỉ tiêu hóa học về độ cứng, độ oxy hóa, độ mặn…

Natri benzoate ở dạng bột màu trắng, không mùi, giá thành reû, bảo quản nơi khô,thống mát

Đây là một chất bảo quản sản phẩm khi kiềm hãm sự phát triển và tiêu diệt hầuhết các loại vi khuẩn và nấm Natri benzoate hoạt động hiệu quả trong môi trường acid(pH<3.6) nên được sử dụng rộng rãi trong công nghệ bảo quản thực phẩm Tuy nhiênchất này có mùi kim loại nên dễ bị phát hiện, làm giảm giá trị cảm quan sản phẩm

Khi natri benzoate tác dụng với acid ascorbic (vitamin C) sẽ tạo thành benzen mộtchất gây ung thư, tuy nhiên nồng độ không đủ lớn để ảnh hưởng người việc tiêu dùng.Trung tâm Y tế dự phòng cho biết theo quy định, hàm lượng chất bảo quản natri benzoatetrong thực phẩm không được vượt quá 1g/kg

2.3.1.6 Kali sorbate:

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 13

MSSV:207111036

Công thức phân tử: C5H7COOK

Kali sorbate ở dạng tinh thể hoặc dạng bột, màu trắng hoặc hơi ngả sang vàng, dễtan trong nước theo tỷ lệ 1:1

Kali sorbate có tác dụng chống lại vi sinh vật khi ngăn cản sự phát triển của tế bàodinh dưỡng và hình thành bào tử

Kali sorbate cũng được công nhận là GRAS Ưu điểm nổi bật của chất này làkhông gây mùi lạ hay mất mùi tự nhiên của sản phẩm

Acid citric toàn tại trong các loại quả thuộc chi Citrus

Ở nhiệt độ phòng, acid citric kết tinh màu trắng Khi bị đun nóng trên 1750C, chấtnày bị phân hủy thành CO2 và nước

Hầu hết các quốc gia và tổ chức trên thế giới đều công nhận acid citric an toàn khi

sử dụng trong thực phẩm Tuy nhiên trong sản xuất, khi tiếp xúc với liều lượng cao dễgây kích ứng da và mắt nên công nhân cần có đồ bảo hộ

Glucose Fructose Isosacchrosal

2C12H22O10  (C12H18O9)2 + 4 H2O

Isosacchrosal Caramel vàng

3C12H22O10  C36H48O24 .H2O + 5 H2O

Isosacchrosal Caramel nâu

3C12H22O10  Caramelin nêu đen + H2O

Phân tử đường saccharose tạo ra từ α-glucose và β-fructose khi C1 của α-glucose

và C2 của β-fructose liên kết qua nguyên tử O (C1-O-C2)

Đường saccharose ở dạng tinh thể không màu, dễ tan trong nước, nhiệt độ nóngchảy 1850C

Khi thủy phân, đường saccharose phân giải thành glucose và fructose

2.3.1.10 Natri glutamate:

Công thức cấu tạo: HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COONa

Natri glutamate hay còn gọi là bột ngọt là muối của acid glutamic

Dạng tinh thể màu trắng, có vị ngọt hơi mặn, tan nhiều trong nước, được sử dụng

để tăng hương vị cho nước tương Khi ngâm vào nước, natri glutamate nhanh chóng táchthành các ion Na+ và gốc glutamate tự do Chính glutamate tạo nên vị ngọt cho sản phẩm

Khi sử dụng quá nhiều bột ngọt sẽ gây ra một vài triệu chứng dị ứng như nhứcđầu, chóng mặt, giảm trí nhớ… Natri glutamate được xếp vào loại excitotoxins (chất độc

có tác dụng kích thích) Tổ chức FAO khuyến cáo đây là chất không nên lạm dụng nhiều,liều lượng cho phép là <10g/kg

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 15

MSSV:207111036

t = 1 – 2 tháng

Bã

Nước

Hình 2.3: Sơ đồ quy trình công nghệ nước tương lên men truyền thống ở Việt Nam

Ưu điểm:

Không dùng hóa chất nên không gây độc hại

Thiết bị đơn giản, không đòi hỏi đầu tư tốn kém

Nhược điểm:

Quá trình ủ mốc dễ bị xâm nhiễm bởi mốc lạ khác, do đó không dễ kiểm soát

Chủ yếu dựa vào kinh nghiệm người sản xuất

Chất lượng sản phẩm không ổn định

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 17

MSSV:207111036

Nước tương hóa giải:

Quy trình:

Hình 2.4: Quy trình sơ đồ công nghệ nước tương hóa giải ở Việt Nam

Ưu điểm:

Thời gian quy trình sản xuất ngắn

Hiệu suất thủy phân cao

Sản phẩm giàu acid amin và mùi vị thơm ngon

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 18

MSSV:207111036

t0 = 60 – 700Cmuối trung hòa

Xay nhuyễn

Thủy phân

Trung hòa

Lọc thôBánh dầu

Phối chế

LắngThanh trùng

Đóng chaiLọc tinh

Nước tương

Cặn

Gia vị

Caramel

Muối

Na2CO3

Nhược điểm:

Thiết bị đầu tư toán kém, đòi hỏi phải chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn

Độc hại với người trực tiếp sản xuất do dùng những tác nhân thủy phân mạnh nhưacid mạnh, kiềm mạnh, nhiệt độ và áp suất cao

Có thể một số acid amin bị phá hủy trong qúa trình thủy phân như lysin, arginin,cyctein, trytophan

Trong quá trình thủy phân ở nhiệt độ cao, acid chlohydric tác dụng các chất béo cònsót lại trong bánh dầu bị phân hủy sinh ra 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP) và 3-monochloropropanol (3-MCPD) với hàm lượng cao, gây ung thư cho người tiêu dùng

Sự tạo thành 3-MCPD phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ

Nước tương lên men hiện đại:

Chất trợ lắng

Đóng chai

Nước tương

Bã

Xay nhuyễn

Thủy phânBánh dầu

Phối chế

Thanh trùng

Lọc thôGia vị

Lắng

Hình 2.5: Sơ đồ quy trình công nghệ nước tương lên men hiện đại ở Việt Nam

Không dùng hóa chất độc hại trong sản xuất nên gần như an toàn cho sản phẩm vàmôi trường xung quanh.

Ít gây tổn hao lượng acid amin trong quá trình sản xuất

Nhược điểm:

Giống đưa vào sản xuất phải được phân lập, tuyển chọn kỹ

Hiệu suất thủy phân không cao, chỉ bằng khoảng 70 – 80% so với phương pháp hóagiải

Thời gian hoàn tất cả quá trình có thể kéo dài một đến hai tháng tùy theo yêu cầu chấtlượng sản phẩm

2.3.3 Các giai đoạn chính:

2.3.3.1 Giai đoạn nuôi mốc:

Trong sản xuất, người ta cần giai đoạn nuôi cấy nấm mốc A.oryzae để thu nhiều

bào tử làm mốc giống Trước tiên, từ mốc giống được lưu trữ trong môi trường thạchnghiêng, sau đó được nhân giống ra môi trường gạo hoặc bột mì trong bình tam giác, sau

đó mới được cấy vào môi trường nuôi mốc trong sản xuất nhằm tăng sinh khối, thu hỗnhợp enzyme thủy phân nguồn protid trong nguyên liệu

Phương pháp nuôi mốc bề mặt thường được sử dụng ở giai đoạn này Môi trườngbánh dầu dạng rắn sẽ làm tăng khả năng không khí xâm nhập vào bên trong môi trường,giúp mốc có thể trao đổi chất dễ dàng và phân boá, phát triển đồng đều hơn Mốc pháttriển trên bề mặt hạt môi trường khi nhận được chất dinh dưỡng và sinh tổng hợp enzymenội bào và ngoại bào Các enzyme ngoại bào thẩm thấu vào hạt môi trường, còn enzymenội bào nằm trong sinh khối vi sinh vật Môi trường có độ xốp cao, độ ẩm thích hợp sẽthúc đẩy vi sinh vật phát triển tốt bên trong lòng môi trường Nếu độ ẩm quá cao sẽ làmmôi trường bết lại, độ ẩm quá thấp không thuận lợi cho mốc phát triển

Bảng 2.6: Ưu và khuyết điểm phương pháp nuôi mốc trên bề mặt

Phương pháp nuôi mốc trên bề mặt

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 21

MSSV:207111036

Ưu điểm

- Phương pháp dễ thực hiện, không phức tạp Thiết bị kỹ thuật đơngiản, đầu tư không toán kém

- Lượng enzyme tạo ra khá cao

- Trong trường hợp nhiễm vi sinh vật lạ dễ phát hiện và xử lý Domôi trường nuôi cấy tĩnh, không có sự xáo trộn nên chỉ cần loại bỏkhu vực bị nhiễm

Khuyết điểm - Tốn diện tích khá lớn khi nuôi mốc

Điều kiện sinh trưởng của nấm mốc Aspergillus oryzae :

- Độ ẩm của môi trường: độ ẩm tốt nhất cho sự hình thành enzyme của nấm mốc

là 55 – 58% Độ ẩm môi trường thích hợp cho sự hình thành bào tử là khoảng 45% Cầngiữ cho độ ẩm này không bị giảm trong quá trình mốc phát triển

- Độ ẩm tương đối của không khí: từ 80% trở lên đến bão hòa đều thích hợp chonấm mốc Trong phòng nuôi mốc cần giữ độ ẩm không khí để môi trường không bị khô

- Ảnh hưởng của không khí: A.oryzae là vi sinh vật hoàn toàn hiếu khí, chỉ phát

triển bình thường khi đầy đủ oxy Để đáp ứng điều này, nguyên liệu nuôi mốc phải xoáp,rải thành lớp mỏng không dày quá 3 cm, phòng nuôi mốc phải thống, có sự trao đổikhông khí với bên ngoài

- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp để tạo ra enzyme của A.oryzae là

khoảng 28 – 320C Trong quá trình nuôi mốc, nhiệt độ có quan hệ trực tiếp việc tăng sinhkhối và sinh sản của mốc Nhiệt độ trong lòng khối nguyên liệu sẽ tăng dần theo sự pháttriển của mốc và có thể đạt đến 450C Điều này làm giảm độ ẩm môi trường, mốc chậmphát triển Chính vì vậy ta cần phải đảo mốc để điều hòa nhiệt độ và độ ẩm trong khốinguyên liệu nhằm xúc tiến sự tăng trưởng của nấm mốc

- Thời gian nuôi mốc: hầu hết các chủng A.oryzae có hoạt lực amylase đạt cực đại

vào khoảng thời gian 30 – 36 giờ, sau đó là hoạt lực cực đại của protease vào khoảng thờigian 36 – 42 giờ

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 22

MSSV:207111036

- pH: môi trường thích hợp cho A.oryzae là môi trường acid yếu 5.5 – 6.5 Các

nguyên liệu nuôi mốc như đậu nành, cám, ngô thường có sẵn pH ở khoảng này nênkhông cần phải điều chỉnh

2.3.3.2 Giai đoạn thủy phân:

Giai đoạn thủy phân có tầm quan trọng không kém giai đoạn nuôi mốc Nếu thủyphân không đúng kỹ thuật thì sản phẩm không đạt yêu cầu, hiệu suất sử dụng nguyên liệuthấp, giá thành sản phẩm cao

Có 3 yếu toá rất quan trọng trong thủy phân đó là lượng nước cho vào, thời gian

- Thời gian thủy phân: tùy theo nguyên liệu sử dụng, chất lượng mốc mà thời gianthủy phân dài hay ngắn Ta có thể dựa vào sự tăng giảm của N formol để quyết định thờigian kết thúc giai đoạn

Ngoài ra, để tăng hiệu quả của quá trình thủy phân, người ta thường bổ sung thêmenzyme thương mại Sử dụng thiết bị thủy phân có cánh khuấy nhằm tạo sự tiếp xúc tốtnhất giữa enzyme và cơ chất

2.3.4 Thuyết minh quy trình sản xuất nước tương hiện đại:

2.3.4.1 Xay:

Mục đích:

Xay nhuyễn nhằm tăng diện tích tiếp xúc cho bề mặt nguyên liệu

Tạo thuận lợi cho quá trình hấp thu nước và gia nhiệt

Biến đổi:

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 23

MSSV:207111036

Yêu cầu sau khi xay, hạt nguyên liệu nên có kích thước 1 – 2 mm Kích thướckhông nên quá nhỏ vì sẽ làm giảm hiệu suất tận dụng nguyên liệu và toán năng lượngkhông cần thiết Ngược lại, kích thước hạt không nên quá lớn sẽ gây vón cục khi thủyphân, giảm hiệu suất sử dụng nguyên liệu.

Thực tế sau khi xay, một lượng nguyên liệu bị thất thoát vì sót lại trong máy

Hình 2.6: Máy xay nguyên liệu

2.3.4.2 Hấp:

Mục đích:

Tiệt trùng nguyên liệu, khai thác chất dinh dưỡng trong nguyên liệu

Tạo độ ẩm thích hợp cho bánh dầu khi đến giai đoạn cấy mốc

Nhiệt độ 1210C, áp suất 1-2kg/cm2, thời gian 90 phút

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 24

MSSV:207111036

Có sự bay hơi nước, làm giảm độ ẩm trên bề mặt khối nguyên liệu.

Có thể làm nguội tự nhiên hoặc cưỡng bức bằng cách rải đều nguyên liệu thànhlớp mỏng, xới lên và dùng quạt thổi Làm nguội cưỡng bức sẽ tăng oxy trong khốinguyên liệu giúp cho quá trình nuôi mốc tốt hơn

2.3.4.4 Cấy mốc:

Mục đích:

Mốc là cơ sở để sản xuất nước tương lên men, vì vậy chất lượng mốc ảnh hưởngtrực tiếp đến chất lượng sản phẩm và hiệu suất sử dụng nguyên liệu, chính vì vậy giaiđoạn cấy mốc khá quan trọng

Thực hiện:

Thao tác bóp, trộn liên tục sao cho lượng mốc cấy vào phải được phân phối đềuvào khối nguyên liệu Cho thêm nước tạo độ ẩm thích hợp như vậy mốc mới phát triểntốt

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 25

MSSV:207111036

2.3.4.5 Nuôi mốc:

Mục đích:

Tạo điều kiện tối ưu cho mốc phát triển

Khai thác tối đa hệ enzyme đặc biệt là protease và amylase có hoạt lực cao

Nhiệt độ của khối ủ sẽ tăng lên theo sự phát triển của mốc và có thể đạt 450C Vìvậy ta phải đảo mốc để điều hòa nhiệt độ và giữ độ ẩm trong khối nguyên liệu

Nhiệt độ phòng 28 – 320C và lượng nước cho khối nguyên liệu khoảng 27 – 37%

sẽ cho hoạt tính enzyme protease cao nhất

Hình 2.8: Giàn khay nuôi mốc

2.3.4.6 Thủy phân:

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 26

MSSV:207111036

đa, sinh nhiều enzyme để thủy phân protein trong nguyên liệu.

Cuối giai đoạn này, hỗn hợp có độ nhớt thấp, màu vàng rơm, cho muối vào hỗnhợp trước khi bơm qua bồn ủ Theo nghiên cứu cho thấy với dung dịch muối 20% trộnvào nguyên liệu theo tỷ lệ từ 25 – 30% rất tốt cho enzyme hoạt động, thúc đẩy quá trìnhthủy phân

Vai trị của nước muối góp phần thúc đẩy quá trình thủy phân nhanh hơn, kiềmhãm vi sinh vật gây hư hỏng, tạo ra mùi vị theo yêu cầu của sản phẩm

Hình 2.9: Thiết bị thủy phân

2.3.4.7 Ủ:

Mục đích:

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 27

MSSV:207111036

Dùng enzyme của mốc sinh ra tiếp tục thủy phân các chất trong nguyên liệu chủyếu là protein và tinh bột.

Giai đoạn này nếu thực hiện tốt sẽ đem đến hiệu suất thu hoài sản phẩm cao

Nhiệt độ trong lòng dịch ủ tăng dần vì quá trình thủy phân sinh ra nhiệt Thời gian

ủ tùy thuộc vào hiệu suất thủy phân tạo thành acid amin, thường kéo dài 30 ngày vàotháng nắng hoặc dài hơn vào tháng mưa

Hình 2.10: Bồn ủ ngoài trời

2.3.4.8 Lọc thô:

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 28

MSSV:207111036

Mục đích:

Tách dịch đã thủy phân ra khỏi bã gồm các chất không hòa tan và chất keo, thuđược nước cốt

Tiến hành:

Dịch lọc xả ra từ thiết bị ủ, đưa vào thiết bị lọc với vật liệu lọc thường là vải thô

Bã mới tách ra có màu vàng rơm, hơi sệt và nặng mùi Qua thời gian lọc từ 2 – 3 ngày,nước cốt thu được bên dưới có màu vàng nâu đến nâu sậm

Bã tách ra tiếp tục cho thêm nước muối 15 – 18% ở nhiệt độ 600C, ngâm 12 – 16giờ và lọc tiếp lần nữa, thu được nước tương có độ đạm thấp hơn Nhiệt độ của nướcmuối cho vào ảnh hưởng đến khả năng thu hoài triệt để chất hòa tan đạm và đường cònsót lại trong bã và khả năng bị nhiễm vi sinh

Tiêu diệt tất cả vi sinh vật bằng nhiệt độ cao, đảm bảo an toàn vệ sinh cho sảnphẩm.

Biến đổi:

Thể tích dịch nước cốt giảm đi một phần nhỏ do sự bay hơi của nước và một sốthành phần dễ bay hơi

Nhiệt độ cao làm độ nhớt của dịch giảm đáng kể

Dưới tác dụng của nhiệt, vi sinh vật bị ức chế hoàn toàn

Tiến hành:

Sử dụng thiết bị noài hơi thanh trùng ở nhiệt độ 100 – 1100C kéo dài 20 phút Sau

đó cho các loại gia vị với liều lượng tùy từng nơi sản xuất và cuối cùng khi gần kết thúcgiai đoạn nay cho tiếp chất bảo quản natri benzoate với liều lượng khoảng 0.07 – 0.1%,kết thúc sự cung cấp nhiệt

Sau giai đoạn này, màu sắc và mùi vị sản phẩm hình thành là đặc trưng Tuy nhiên

độ trong chưa đạt yêu cầu

Hình 2.12: Thiết bị nấu nước tương

2.3.4.10 Lắng cốt:

Mục đích:

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 30

MSSV:207111036

Hoàn thiện sản phẩm để đạt độ đạm theo yêu cầu.

Kết hợp thanh trùng lần nữa để tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật

Tiến hành:

SVTH: Nguy n V n Tu n Ph ng ễn Hoài Hương ăn Tuấn Phương ấn Phương ương 31

MSSV:207111036