Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất lên men từ đậu nành tìm hiểu vi sinh vật ứng dụng trong công nghệ lên men đậu nành truyền thống

LỜI CẢM ƠN Em có kiến thức trưởng thành ngày hôm nhờ công lao lớn thầy Khoa Cơng nghệ Hố học, thầy cô thuộc Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM Do vậy, lời em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến quý thầy cô – người hết lịng dìu dắt em đường học vấn Đặc biệt, em xin tỏ ghi ơn sâu sắc đến cô Lưu Thị Ngọc Anh, cô tận tình hướng dẫn, quan tâm dạy để em hoàn thành luận văn Con xin cảm ơn ba mẹ gia đình ln chỗ dựa vững cho con, động viên, khuyến khích tạo điều kiện cho học tập tốt i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC MỤC LỤC BẢNG MỤC LỤC HÌNH i ii v vi Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VI SINH VẬT NÓI CHUNG 1.1 Sơ lược lịch sử phát triển vi sinh vật học 1.2 Vị trí vi sinh vật sinh giới 1.2-Các đặc điểm chung vi sinh vật 1.3 Hình thái cấu tạo tế bào vi sinh vật 12 1.3.1 Vi khuẩn 12 1.3.2 Nấm men .15 1.3.3 Nấm mốc .16 1.4 Vai trò vi sinh vật 18 Chương 2: TỔNG QUAN VỀ VI SINH VẬT TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN 20 2.1 Khái niêm chung: .20 2.2 Bản chất trình lên men .20 2.3 Cơ chế điều hịa phản ứng hóa học trình lên men 21 2.4 Các chu trình lên men .25 2.4.1 Sơ đồ Embden – Meyerhof – Parnas 25 2.4.2 Chu trình pentozaphosphate 27 2.4.3 Chu trình tricacboxylic (Krebs): 27 2.5 Điều kiện trình lên men 29 2.5.1 Các cấu tử môi trường lên men .29 2.5.2 Các tác nhân bên 30 2.5.3 Tác nhân gây lên men - vi sinh vật 30 Chương 3: GIỚI THIỆU MỘT SỐ SẢN PHẨM LÊN MEN TRUYỀN THỐNG 31 3.1 Đặc điểm chung thực phẩm lên men truyền thống 31 3.2 Thực phẩm lên men nấm mốc 31 3.2.1 Vai trò nấm mốc lên men thực phẩm 31 3.2.2 Một số thực phẩm lên men nấm mốc 32 3.3 Thực phẩm lên men vi khuẩn 32 3.3.1 Vai trò vi khuẩn lên men thực phẩm 32 ii 3.3.2 Một số thực phẩm lên men vi khuẩn .33 3.4 Thực phẩm lên men nấm men 34 3.4.1 Vai trò nấm men 34 3.4.2 Một số sản phẩm lên men nấm men 34 3.5 Thực phẩm lên men nấm mốc nấm men .34 3.6 Thực phẩm lên men vi khuẩn nấm men .34 3.6.1 Rượu vang 34 3.6.2 Nước chiết thực vật lên men 35 3.7 Thực phẩm lên men nhờ nấm mốc vi khuẩn .35 3.8 Các sản phẩm lên men từ đậu nành hạt ngũ cốc 35 3.8.1 Khái quát chung đậu nành 35 3.8.2 Các sản phẩm chế biến từ đậu nành 40 Chương 4: ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VI SINH VẬT DÙNG TRONG LÊN MEN ĐẬU NÀNH .42 4.1 Vi sinh vật thường có lên men đậu nành 42 4.2 Vi sinh vật sản xuất tương .42 4.3 Vi sinh vật sản xuất nước chấm 43 4.4 Vi sinh vật sản xuất chao .45 Chương 5: CÔNG NGHỆ TẠO GIỐNG VI SINH VẬT 48 5.1 Vai trò giống 48 5.2 Yêu cầu giống vi sinh vật 48 5.3 Kỹ thuật tạo giống dùng sản xuất công nghiệp 49 5.3.1 Phân lập giống tự nhiên .49 5.3.2 Phân lập giống điều kiện sản xuất 51 5.3.3 Phân lập giống ống giống thối hóa 52 5.4 Sản xuất mốc giống sản xuất tương 53 5.4.1 Phương pháp sản xuất mốc tương thủ công(dân gian) 53 5.4.2 Phương pháp sản xuất mốc tương công nghiệp 56 5.4.3 Phương pháp làm mốc tương nước khác 58 5.5 Sản xuất mốc giống sản xuất chao 60 5.5.1 Theo phương pháp truyền thống: 60 5.5.2 Theo phương pháp công nghiệp: 60 5.6 Sản xuất mốc giống công nghệ sản xuất nước chấm 63 Chương 6: ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH .64 iii 6.1 Sản xuất chao 64 6.1.1 Tổng quan chao 64 6.1.2 Qui trình làm chao Việt Nam .65 6.1.3 Sản xuất chao theo phương pháp đại 68 6.2 Sản xuất nước chấm 75 6.2.1 Quy trình công nghệ 75 6.2.2 Giải thích quy trình .76 6.3 Sản xuất tương 79 6.3.1 Kỹ thuật sản xuất tương thủ công 79 6.3.2 Kỹ thuật sản xuất tương công nghiệp: 81 6.3.3 Giá trị dinh dưỡng tương 82 6.4 Miso 83 6.4.1 Rice Miso 86 6.4.2 Barley Miso 98 Chương 7: CHẤT LƯỢNG VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẨM 94 7.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm lên men truyền 94 7.2 Tình hình sản xuất nay: 94 7.2.1 Nước tương 94 7.2.2 Tương 95 7.2.3 Chao 96 Chương 8: TIỀM NĂNG VÀ PHƯƠNG HƯỚNG 97 8.1 Tiềm 97 8.2 Phương hướng .97 8.2.1 Qui trình cơng nghệ sản xuất nước tương phương pháp lên men 98 8.2.2 Qui trình cơng nghệ sản xuất nước tương phương pháp lên men cải tiến .99 8.2.3 Qui trình cơng nghệ sản xuất nước tương theo phương pháp kết hợp: 100 Chương 9: KẾT LUẬN 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 iv MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1 Niên biểu số cống hiến L.Pastuer vi sinh vật học Bảng 3.1 Thành phần dinh dưỡng 100g hạt đậu nành 36 Bảng 3.2 Thành phần hóa học thành phần hạt đậu nành 37 Bảng 3.3 Thành phần acid amin protein đậu nành 38 Bảng 3.4 Thành phần carbohydrat đậu nành 39 Bảng 3.5 Thành phần vitamin đậu nành .39 Bảng 6.1 Thành phần hoá học chao 65 Bảng 6.2 Thành phần hoá học tương .83 Bảng 6.3 Thành phần hóa học số loại tương tỉnh phía Bắc 83 Bảng 6.4 Thành phần hoá học Miso 84 Bảng 6.5 Thành phẩn hóa học Kome Ama Miso .88 Bảng 6.6 Thành phẩn hóa học Kome Kara Miso .89 Bảng 6.7 Thành phẩn hóa học Hishiho Miso 90 Bảng 6.8 Thành phẩn hóa học Mugi Miso .92 v MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1 Hệ thống phân loại giới sinh vật Hình 1.2 Hệ thống phân loại giới sinh vật Hình 1.3 Hệ thống phân loại giới sinh vật Hình 1.4 Hệ thống lĩnh giới (domain) Hình 1.5 Một số loại virus .8 Hình 1.6 Thước ghi kích thước dạng Hình1.7 Các vết tích xuất vi sinh vật 11 Hình 2.1 Sơ đồ phosphryl hóa – oxy hóa .24 Hình 2.2 Sơ đồ Embden – Meyerhof – Parnas .26 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên tắc làm việc chu trình Krebs 27 Hình 4.1 Khuẩn lạc Aspergillus oryzae 45 Hình 4.2 Apergillus oryzae 45 Hình 4.3 Actinomucor elegans 48 Hình 5.1 Sơ đồ làm mốc thông thường 54 Hình 5.2 Sơ đồ làm mốc kiểu Cự Đà .57 Hình 5.3 Sơ đồ chuẩn bị giống lên men sử dụng trình chế biến đậu Hàn Quốc Nhật Bản 60 Hình 5.4 Qui trình sản xuất giống vi sinh vật 63 Hình 6.1 Quy trình sản xuất chao nước 70 Hình 6.2 Actinormucor elegans phát triển bánh đậu 75 Hình 6.3 Quy trình sản xuất nước chấm 76 Hình 6.4 Sơ đồ quy trình sản xuất tương bắc 70 Hình 6.5 Sơ đồ quy trình sản xuất mốc trung gian 82 vi Hình 6.6 Rice Miso .88 Hình 6.7 Kome Ama 88 Hình 6.8 Quy trình sản xuất Kome ama Miso .89 Hình 6.9 quy trình sản xuất Kome kara Miso 90 Hình 6.10 quy trình sản xuất Hishiho Miso .91 Hình6.11 Mugi Miso 93 Hình 6.12 quy trình sản xuất Mugi Miso 93 Hình 7.1 Độc tố Aflatoxin B1 96 Hình 7.2 Aspergillus flavus 97 Hình 8.2 Quy trình sản xuất nước tương phương pháp lên men 99 Hình 8.2 Quy trình sản xuất nước tương phương pháp lên men cải tiến 100 vii Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VI SINH VẬT NÓI CHUNG Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VI SINH VẬT NÓI CHUNG 1.1 Sơ lược lịch sử phát triển vi sinh vật học:[10] Từ cổ xưa, chưa nhận thức tồn vi sinh vật, loài người biết nhiều tác dụng vi sinh vật gây nên Trong sản xuất đời sống, người tích lũy nhiều kinh nghiệm biện pháp lợi dụng vi sinh vật có ích phịng tránh vi sinh vật có hại Trên vật giử lại từ thời cổ Hy Lạp, người ta thấy minh họa trình nấu rượu Những tài liệu khảo cổ chu biết cách 6000 năm, người dân Ai Cập dọc sông Nile có tập quán nấu rượu Ở Trung Quốc rượu sản xuất từ thời đại văn hóa Long Sơn (cách 4000 năm ) Việc lên men lactic (muối dưa ) thực từ năm 3500 năm trước công nguyên Muối dưa , làm dấm, làm tương v v biện pháp hữu hiệu để sử dụng khống chế vi sinh vật phục vụ cho việc chế biến bảo quản thực phẩm Việc sáng tạo hình thức ủ phân, ngâm phân, ngâm gai, xếp ải, trồng luân canh với họ đậu biện pháp tài tình mà tổ tiên ta từ lâu biết phát huy tác dụng vi sinh vật nông nghiệp Người có cơng phát giới vi sinh vật người miêu tả hình thái nhiều loại vi sinh vật người Hà Lan, vốn người học nghề hiệu bn vải Đó Antonie van Leeuwenhoek (1632 – 1723) Ơng tự chế 400 kính hiển vi, có phóng đại đến 270 lần Năm 1670 ơng nhìn thấy vi khuẩn động vật nguyên sinh ông gọi “động vật vơ nhỏ bé” Qua ơng miêu tả hình thái dạng chuyển động nhiều loại vi sinh vật Nhiều báo ông công bố tạp chí Triết học học hội hồng gia Anh năm 1680 ông bầu làm thành viên học hội Từ thập kỉ 60 kỉ 19 bắt đầu thời kì nghiên cứu sinh lí học vi sinh vật Người có công lớn việc này, người sau coi ông tổ vi sinh vật học nhà khoa học người Pháp Louis Pasteur (1822 – 1895) Khó mà tóm tắt khối lượng phát đồ sộ mà Luis Pasteur cống hiến cho nhân loại Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VI SINH VẬT NÓI CHUNG Bảng 1.1: Niên biểu số cống hiến L.Pastuer vi sinh vật học: Năm Cống hiến Chứng minh nhiều trinh lên men (etilic, lastic, axetic ) 1854 – 1864 sinh vật gây nên Nhận giải thưởng đặc biệt viện hàng lâm khoa học Pháp việc 1862 phủ định học thuyết Tự sinh (spontaneous-generation hypotheis) Chứng minh vi khuẩn nguồn gốc bệnh than 1863 Phát nguyên nhân bệnh bào tử trùng tằm đề xuất biện pháp phòng tránh 1865 Phát phẩy khuẩn gây bệnh 1877 Phát tụ cầu khuẩn gây bệnh 1880 Phát liên cầu khuẩn gây bệnh 1880 Tìm vacxin chống bệnh dịch tả gà nhờ sử dụng vi khuẩn chuyển sang dạng độc lực Phát não mô cầu khuẩn ( với Chamberland, Roux 1880 Thuillier) 1880 Tìm vacxin chống bệnh than 1881 Phát tụ huyết khuẩn lợn ( với Thuillier) Nghiên cứu vacxin chống bệnh dại Ngày 6-7-1885 em bé tuổi 1883 Joseph Meister người cứu sống nhờ vacxin chống L.Pastuer Trở thành viện trưởng bệnh viện Paster Paris (cho 1880 - 1885 đến qua đời) Phát não mô cầu khuẩn ( với Chamberland, Roux 1888 Thuillier) Tiếp tục phát huy thành tựu L.Pasteur, nhiều nhà bác học khác khám phá hầu hết vi sinh vật gây bệnh tìm phương pháp phân lập khiết vi sinh vật môi trường đặc Năm 1892 nhà sinh lý học thực vật người Nga D.I.Ivanovskii (1864 – 1920) chứng minh có tồn loại vi sinh vật siêu hiển vi gây bệnh khảm thuốc Đến năm 1897 nhà khoa học người Hà Lan M.W Beijerinck (1851 – 1931) gọi loại vi sinh vật virut Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VI SINH VẬT NÓI CHUNG Năm 1928 bác sĩ người Anh Alexander Fleming (1881 – 1955) tách chủng nấm sinh chất kháng sinh penixilin, mở kỉ nguyên cho khả đẩy lùi nhanh chóng bệnh nhiễm khuẩn Khoa học enzim hình thành phát triển nhờ hàng loạt thành công: năm 1987 B Bertrand phát đặt tên cho nhóm coenzim; A Harden Young đặc nhóm coenzim gọi cozimaza vào năm 1905; Sorensen chứng minh ảnh hưởng pH đến hoạt động enzim vào năm 1912 Tính đến năm 1984 người ta biết đến 2477 loại enzim khác enzim có mặt nhiều hoạt động sản xuất đời sống người Các nhà vi sinh vật tạo bước ngoặt di truyền học Các chủng vi sinh vật tạo nhờ thao tác di truyền có mặt đời sống nhân loại lĩnh vực khác 1.2 Vị trí vi sinh vật sinh giới:[10] Vi sinh vật khơng phải nhóm phân loại sinh giới mà bao gồm tất sinh vật có kích thước hiển vi, khơng thấy rõ mắt thường, phải sử dụng kính hiển vi thường kính hiển vi điện tử Ngồi muốn nghiên cứu vi sinh vật người ta phải sử dụng tới phương pháp nuôi cấy vô khuẩn Từ trước đến có nhiều hệ thống phân loại sinh vật Các đơn vị phân loại sinh vật nói chung vi sinh vật nói riêng từ thấp lên cao Loài (Species), Chi (Genus), Họ (Family), Bộ (Order), Lớp (Class), Ngành (Phylum), Giới (Kingdom) Hiện giới cịn có mức phân loại gọi lĩnh giới (Domain) Đấy chưa kể đến mức phân loại trung gian Loài phụ (Subspecies), Chi phụ (Subgenus), Họ phụ (Subfamily), Bộ phụ (Suborder),Lớp phụ (Subclass), Ngành phụ (Subphylum) Xưa John Ray (1627-1705) Carl Von Linnaeus (1707-1778) chia giới Thực vật Động vật Năm 1866 E H Haeckel (1834-1919) bổ sung thêm giới Nguyên sinh (Protista) Năm 1969 R H Whitaker (1921-1981) đề xuất hệ thống phân loại giới : Khởi sinh (Monera), Nguyên sinh (Protista), Nấm (Fungi), Thực vật (Plantae) Động vật (Animalia) Khởi sinh bao gồm Vi khuẩn (Bacteria) Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) Nguyên sinh bao gồm Động vật nguyên sinh (Protzoa), Tảo (Algae) Nấm sợi sống nước (Water molds) Chương 6: ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH +Chất lượng Miso: Cảm quan : Màu vàng đỏ, mùi nước thịt, vị mặn Đặc tính vật lý : Dạng bán rắn Đặc tính hóa học : pH : 5,2 độ ẩm :46,4% Tro : 6,8% +Thời gian sử dụng bảo quản : 1-2 tháng 20oC +Hàng năm sản xuất : 60000 sản xuất theo quy mô công nghiệp chiếm 80-90% lượng Hishiho Miso sản xuất hàng năm b.Mugi Miso Hình 6.11: Mugi Miso -Đặc điểm: +Tên lọai :Miso lúa mạch (barley Miso ) +Tên địa phương :Mugi -Nguyên liệu –giống +Nguyên liệu : Lúa mì : 50 phần Đậu nành : 50 phần Muối : 23 phần +Giống : VSV bắt buộc : Aspergillus oryzae, Pediococcus halophilus., Saccharomyces rouxii VSV có mặt : Streptococcuss faecalis, Torulopis versatilis,Torulopis echellsii, Bacillus sp 94 Chương 6: ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH -Quy trình: Đậu nành Lúa mạch Ngâm nước Ngâm Hấp chín Hấp Nước, muối Cấy giống Giống Nuôi mốc (2-3 ngày) Trộn Lên men (3-4 tháng) Mugi Miso Hình 6.12: quy trình sản xuất Mugi Miso -Chất lượng sản phẩm : +Thành phần hóa học: Bảng 6.8 Thành phần hóa học Mugi Miso Năng lượng 207 Cal P 12mg/100gsp Protid 17,2% Fe 6,8mg/100gsp Lipid 10,5% Na 4,3mg/100gsp Cellulose 3,2% Vitamin B1 0,04mg/100gsp Ca 150mg/100gsp Vitamin B2 0,12mg/100gsp niacin 1,5mg/100gsp +Chất lượng Miso: Cảm quan : Màu vàng đỏ, mùi nước thịt, vị mặn Đặc tính vật lý : Dạng bán rắn Đặc tính hóa học : pH : 4,78 độ ẩm :44% Tro : 12% 95 Chương 6: ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH +Thời gian sử dụng bảo quản : đựng túi plastic tháng 20 C với etylic 20% +Hàng năm sản xuất : 94000 có 64000 sản xuất theo quy mô công nghiệp 20000 sản xuất thủ công o 96 Chương 7: CHẤT LƯỢNG VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẨM Chương 7: CHẤT LƯỢNG VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẨM 7.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm lên men truyền thống từ đậu nành: - Chất lượng giống vi sinh vật - Chất lượng nguyên liệu - Điều kiện môi trường lên men độ ẩm, nhiệt độ, pH - Các thao tác quy trình sản xuất, điều kiện sản xuất 7.2 Tình hình sản xuất nay: 7.2.1 Nước tương Tại Thành phố Hồ Chí Minh có 70 sở sản xuất nước tương từ bánh dầu đậu phộng đậu nành, phần lớn sản xuất theo phương pháp hóa giải Với phương pháp thời gian thủy phân nhanh, giá thành rẻ, chống mặt bằng, mùi vị người tiêu dùng ưa chuộng, có nhược điểm khó khắc phục hư hao nhà xưởng, gây ô nhiễm cho người trực tiếp sản xuất, môi trường xung quanh sản phẩm tạo có chứa độc tố MCPD vượt mức cho phép nhiều lần có nguy gây bệnh ung thư cho người tiêu dùng Công thức : MCPD: monochloropropane 1,2 diol OH-CH2-CH-CH2-Cl  OH Do đó, phần đơng nước giới hạn chế việc sản xuất nước chấm phương pháp hóa giải mà đa số sản xuất phương pháp lên men Gần , Nhật quốc gia sử dụng “ Phương án sản xuất Shinshiki” phương án sản xuất nước tương tự đậu nành kết hợp phương pháp sử dụng enzym phương pháp hóa giải, ưu điểm rút ngăn thời gian nồng độ MCPD nồng độ cho phép, giá thành sản phẩm cao phương pháp hóa giải nhiều giá enzym protease cao Từ năm 2000-2001, nhờ hổ trợ kinh phí Sở KH & CN Tp.HCM Phòng Vi sinh – Viện sinh học nhiệt đới nghiên cứu cải thiện qui trình cơng nghệ sản xuất nước chấm từ đậu nành lên men với chủng Aspergillus oryzae chọn lọc có hoạt lực α-amylase protease cao, khơng sinh aflatoxin Chủng A oryzae nuôi cấy đậu nành, ủ thùng làm sợi thủy 97 Chương 7: CHẤT LƯỢNG VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẨM tinh dung tích 5000 lít – 10000 lít, nên tốn mặt đề tài nghiệm thu năm 2001, chưa sản xuất đại trà người tiêu dùng chưa quen với mùi vị nước tương lên men 7.2.2 Tương Một vấn đề quan trọng liên quan mật thiết với nghề làm tương theo phương pháp cổ truyền Việt Nam tiếp tục làm tương theo phương pháp để lên mốc tự nhiên Khi bào tử mốc lấy từ thiên nhiên nơi làm mốc ngon người ta khơng rửa nong để mẻ sau tiếp tục có mốc phát triển Vấn đề chỗ làm tương ngon hay không ngon , làm nhanh hay chậm mà quan trọng nhiều có đảm an tồn cho sức khỏe người hay không Vấn đề đặt lồi khơng độc Aspergillus oryzae hình thái , màu sắc, cấu tạo hiển vi khó phân biệt lồi nguy hiểm khác Aspergillus flavus A.flavus sinh loại độc tố gây ung thư có tên gọi Aflatoxin.Hiện biết 16 loại Aflatoxin khác độc loại Aflatoxin B1,G1, B2, G2 Đã đến lúc cần giải thích rộng rãi kiểm sốt chặt chẽ sở làm tương Khơng tiếp tục lên men tự nhiên mà phải sử dụng phương pháp cổ truyền có cải tiến- khâu cấy bào tử từ giống khiết Aspergillus oryzae hay Aspergillus sojae Bào tử nấm đóng sẵn bao nhỏ cung cấp với giá không đáng kể Chỉ cần lấy giống vài lần sau cấy truyền sang mẻ khác Kinh nghiệm cho thấy với chủng khiết lựa chọn khơng tuyệt đối an tồn mà cịn làm cho tương mẻ có chất lượng tốt mẻ Có thể liên hệ với Viện Cơng nghiệp thực phẩm Bảo tàng giống chuẩn vi sinh vật (TT Công nghệ sinh học, ĐH Quốc gia Hà Nội) để tiếp nhận giống phương pháp sử dụng Hình 7.1: Độc tố Aflatoxin B1 98 Chương 7: CHẤT LƯỢNG VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẨM Hình 7.2: Aspergillus flavus 7.2.3 Chao: Hiện Việt Nam chủ yếu sản xuất chao theo phương pháp thủ công, dân gian nên dễ bị nhiễm vi sinh vật vi khuẩn nên phẩm chất chao thường xảy có mùi thúi, vị đắng Chất lượng sản phẩm không đồng Do theo phương pháp truyền thống, cơng đoạn diệt khuẩn cần thiết phải lựa chọn, xử lí nguyên liệu thật kĩ Giải pháp tốt chuyển sang sản xuất công nghiệp, sản xuất chao theo phương pháp chất lượng sản phẩm tốt ổn định 99 Chương 8: TIỀM NĂNG VÀ PHƯƠNG HƯỚNG Chương 8: TIỀM NĂNG VÀ PHƯƠNG HƯỚNG 8.1 Tiềm Theo thời gian, sản phẩm lên men truyền thống mở rộng chủng loại phương pháp chế biến Do tính chất đặc biệt nó, mà sản phẩm lên men truyền thống có vị trí riêng cho vùng, mang sắc thái văn hóa riêng Các sản phẩm lên men truyền thống từ đậu nành Việt Nam có nhiều tiềm lớn: - Việt Nam nước sản xuất nhiều đậu nành - Các sản phẩm lên men từ đậu nành nhiều người ưa chuộng - Quy trình sản xuất theo phương pháp truyền thống đơn giản, dễ sản xuất - Nhân công rẻ, việc sản xuất sản phẩm lên men truyền thống thực nghề phụ, góp phần xóa đói giảm nghèo - Ngày nay, khoa học ngày phát triển, sản phẩm lên men truyền thống đảm bảo mặt vệ sinh an toàn thực phẩm, sản xuất với số lượng lớn đảm bảo hương vị truyền thống sản phẩm - Các sản phẩm lên men truyền thống xuất đưa văn hóa Việt Nam hịa nhập với văn hóa giới 8.2 Phương hướng Các sản phẩm lên men truyền thống chủ yếu sản xuất thủ công theo mẻ khơng kiểm sốt chặt chẽ nên khơng đảm bảo mặt vệ sinh không đáp ứng nhu cầu ngày cao loài người Vì cơng nghiệp sản xuất sản phẩm lên men truyền thống có tiềm lớn Với việc sản xuất theo phương pháp công nghiệp, sản phẩm lên men truyền thống đảm bảo vệ sinh hơn, chất lượng ổn định hơn, đồng thời số lượng sản phẩm thỏa mãn kịp thời nhu cầu dân chúng Nhiều nước đầu tư khoa học, công nghệ tài nhằm đưa cơng nghệ lên men truyền thống sang phương pháp sản xuất hàng loạt có kiểm sốt Gần đây, trước xúc người tiêu dùng chất độc 3- MCPD diện nước tương gấp nhiều lần nồng độ cho phép Nên Phòng Vi Sinh – Viện Sinh Học Nhiệt Đới đưa hai qui trình cơng nghệ sản xuất nước tương là: phương pháp lên men có cải tiến qui trình kết hợp phương pháp dùng enzyme phương pháp hóa giải 100 Chương 8: TIỀM NĂNG VÀ PHƯƠNG HƯỚNG 8.2.1 Qui trình cơng nghệ sản xuất nước tương phương pháp lên men Hình 8.1: Quy trình sản xuất nước tương phương pháp lên men Ưu điểm: - Chọn số chủng A oryzae có họat tính Alpha Amylase protease cao, không sinh aflatoxin, lên men ổn định - Nước tương không chứa độc tố MCPD - Tạo sản phẩm: nước tương, tương đặc hắc xì dầu Nhược điểm : - Thời gian sản xuất kéo dài (2- tháng) - Chiếm nhiều mặt - Mùi vị nước tương chưa quen với người tiêu dùng 101 Chương 8: TIỀM NĂNG VÀ PHƯƠNG HƯỚNG 8.2.2 Qui trình cơng nghệ sản xuất nước tương phương pháp lên men cải tiến Hình 8.2 Quy trình sản xuất nước tương phương pháp lên men cải tiến 102 Chương 8: TIỀM NĂNG VÀ PHƯƠNG HƯỚNG Ưu điểm: - Rút ngắn thời gian lên men từ 2-3 tháng tháng so với phương pháp lên men bình thường - Tận dụng bã sau lọc để lên men tạo chế phẩm sinh học giàu đạm enzym dùng nuôi trồng thủy sản chăn nuôi Nhược điểm: - Mặc dầu so với phương pháp lên men bình thường diện tích mặt bàng dùng cho sản xuất so với phương pháp hóa giải chúng cần nhiều - Mùi vị nước tương mùi lên men nên người tiêu dùng Việt Nam ưa chuộng 8.2.3 Qui trình cơng nghệ sản xuất nước tương theo phương pháp kết hợp: Gồm giai đoạn: Giai đoạn 1: dùng enzym tự sản xuất Giải đoạn 2: dùng phương pháp hóa giải Ưu điểm : - Thời gian sản xuất ngày - Nồng độ 3MCPD< 0,5ppm - Mùi vị nước tương người tiêu dùng ưa chuộng - Tận dụng thiết bị dụng cụ sẵn có sở dùng phương pháp hóa giải, thêm số dụng cụ đơn giản 103 Chương 9: KẾT LUẬN Chương 9: KẾT LUẬN Đậu nành loại lương thực phổ biến nhiều nước giới nguyên liệu lý tưởng cho công nghệ lên men Từ đậu nành chủng vi sinh vật cần thiết, người ta sản xuất nhiều sản phẩm lên men truyền thống Với chủng vi sinh vật khác phương pháp chế biến khác nhau, dân tộc giới tạo nên đặc trưng riêng dân tộc Hiện xu hướng giới cơng nghiệp hóa sản phẩm truyền thống Điều tất yếu diễn ra, nước phát triển mong muốn đưa hình ảnh nước giới Trong thực phẩm truyền thống đóng vai trị quan trọng Người ta cần lượng sản phẩm lớn mà có cơng nghiệp đáp ứng Quá trình lên men điều kiện tư nhiên thực vi sinh vật vật chất lên men có tự nhiên Cả vi sinh vật vật chất sử dụng q trình lên men tự nhiên phức tạp, khơng đồng chủng loại số lượng Tìm hiểu vi sinh vật ứng dụng lên men truyền thống, ứng dụng vào công nghiệp giúp kiểm soát giống vi sinh vật, chất phản ứng sinh học Qua nâng cao ổn định chất lượng sản phẩm Để đưa ngành công nghệ lên men sản phẩm truyền thống nói chung ngành cơng nghệ lên men sản phẩm từ đậu nành nói riêng phát triển mạnh mẻ, cần phải tập trung vào số nội dung chủ yếu sau: Nghiên cứu sản xuất đủ lượng giống vi sinh vật chủng có chất lượng cao phù hợp với điều kiện sản xuất nước ta Hoàn thiện chuyển giao công nghệ lên men kết hợp truyền thống với rút ngắn thời gian lên men bảo đảm an toàn, chất lượng sản phẩm Thường xuyên kiểm tra chất lượng sản phẩm, vệ sinh q trình sản xuất, đảm bảo an tồn cho người tiêu dùng tạo thương hiệu cho sản phẩm 104 Chương 9: KẾT LUẬN - Tranh thủ giúp đỡ tổ chức nước Mở rộng giao lưu, hợp tác để học tập, trao đổi công nghệ vi sinh vật đưa ngành công nghệ lên men ngày phát triển 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đức Lượng, Công nghệ vi sinh – tập 3: Thực phẩm lên men truyền thống, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, 2000 [2] Nguyễn Đức Lượng, “Công nghệ vi sinh, Tập – Vi sinh vật học công nghiệp”, NXB Đại học quốc gia TP.HCM, 2002 [3] Nguyễn Hữu Phúc, Các phương pháp lên men thực phẩm truyền thống Việt Nam nước vùng, NXB Nông nghiệp, 1998 [4] Ngạc Văn Giậu, “Chế biến đậu nành lạc thành thức ăn giàu protein”, NXB Nông nghiệp, 1983 [5] Nguyễn Thị Hiền (chủ biên), “Cơng nghệ sản xuất mì sản phẩm lên men cổ truyền”, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2004 [6] Kiều Hữu Anh, “Giáo trình vi sinh vật cơng nghiệp”, NXB Khoa học Kỹ thuật, 1999 [7] Nguyễn Cảnh Cửu, Nguyễn Chung, “Cách làm tương, chao, nước chấm”, NXB Tp HCM, 1983 [8] Trịnh Cương, “Cách chế biến vài loại thức ăn đậu nành chế biến đậu nành”, Báo Khoa học, 1963 [9] Nguyễn Lân Dũng, Bùi Xuân Đồng, Lê Đình Lương “Vi nấm”, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1978 [10] Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty, “Vi sinh vật học”, NXB Giáo Dục, 2002 [11] Bùi Xuân Đồng, “Nấm mốc bạn thù”, NXB Khoa học Kỹ thuật, 1978 [12] Đồng Thị Thanh Thu, Sinh hóa ứng dụng, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, 2000 [13] Phạm Thị Minh Nguyệt, “Nghiên cứu vai trò vi sinh vật sản xuất chao”, Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM, 1963 [14] Lương Đức Phẩm, Hồ Sưởng, “Vi sinh vật tổng hợp”, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1978 [15] Lê Ngọc Tú (chủ biên), “Hóa sinh cơng nghiệp”, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2002 [16] Trần Thị Luyến, “Công nghệ chế biến sản phẩm lên men”, NXB Nông nghiệp Tp HCM, 1998 106 [17] Bùi Xuân Đồng, Nguyễn Huy Văn, “Vi nấm dùng công nghệ sinh học”, NXB Khoa hoc Kỹ thuật Hà Nội, 2000 [18] Bei – Zong Han, “Characterization and Product Innovation of Sufu – A Chinese fermented soybean food (Ph.D thesis)”, The Netherland, Wageningen: Wageningen University, 2003 [19] Han, BZ, Rombouts, FM & Nout, A Chinese fermented soybean food, International Journal of Food Microbiology, Vol.65, 2001b, p.1-9 [20] Han, BZ, Beumer, RR, Rombouts, FM & Nout, Microbiological safety and quality of commercial sufu – a Chinese fermented soybean food, Food Control, Vol.12, 2001a,p.541-547 [21] Steinkraus K H, Handbook of Indigenous fermented foods, Marcel Dekker Inc, New York, 1983 [22] Lin, L P., S H Chen, H C Chan, Relationships of mould growth, chemical components and microstructure during manufacture of sufu, Mem Coll Agric Nalt Taiwan Univ, Vol.22, 1982, p.76-91 [23] Lin, L P., S H Chen, H C Chan, studies on the isolation, purification and properties of the proteolytic enzyme (protease) produced by Mucor sufu, J Chin Agric Chem Soc, Vol.3, 1965, p.100-116 [24] Rehberger, TG, Wilson, LA & Glatz, BA, Microbiological quality of commercial tofu, Journal of Food Protection, Vol.47, p.177-181 [25] Wai, N., A new species of Mono-Mucor, Mucor sufu, on Chinese soybean cheese, Science Vol.70, 1929, p.307-308 [26] Graciela Davel, Patricia Featherston, AF, RA, Maxillary Sinusitis Caused by Actinomucor elegans, Journal of Clinical Microbiology, 2001, Vol 39, p 740-742 [27].Benjamin, C R., and C W Hesseltine, The genus Actinomucor, Mycologia 49, 1957, p.240-249 [28] Kee-Jong Hong, Chan-Ho Lee, Sung Woo Kim, Aspergillus oryzae GB-107 Fermentation Improves Nutritional Quality of Food Soybeans and Feed Soybean Meals, Journal of Medicinal Food, 2004, p.430-436 [29] Mamoru Ohneda, Manabu Arioka, Katsuhiko Kitamoto, Isolation and Characterization of Aspergillus oryzae Vacuolar Protein Sorting Mutants, Applied and Environmental Microbiology, 2005, Vol 71, p 4856-4861 [30] Christian Muller, Mhairi McIntyre, Kim Hansen, Jens Nielsen, Metabolic Engineering of the Morphology of Aspergillus oryzae by Altering 107 Chitin Synthesis, Applied and Environmental Microbiology, 2002, Vol 68, p 1827-1836 [31] Mihoko Tominaga, Yun-Hae Lee, Risa Hayashi, Yuji Suzuki, Osamu, Molecular Analysis of an Inactive Aflatoxin Biosynthesis Gene Cluster in Aspergillus oryzae RIB Strains, Appl Environ Microbiol, 2006, Vol.72, p.484-490 [32] Li L, Yang ZY, Yang XQ, Zhang GH, Tang SZ, Chen F., Debittering effect of Actinomucor elegans peptidases on soybean protein hydrolysates, J Ind Microbiol Biotechnol, 2008, Vol.35, p.41-47 [33] X Ma, X Zhou, T Yoshimoto, Purification and properties of a novel glycine amino peptidase from Actinomucor elegans and its potential, Application Journal of Applied Microbiology, 2004, Vol.97, p.985–991 108 ... chế biến từ đậu nành 40 Chương 4: ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VI SINH VẬT DÙNG TRONG LÊN MEN ĐẬU NÀNH .42 4.1 Vi sinh vật thường có lên men đậu nành 42 4.2 Vi sinh vật sản xuất tương... pháp truyền thống: 60 5.5.2 Theo phương pháp công nghiệp: 60 5.6 Sản xuất mốc giống công nghệ sản xuất nước chấm 63 Chương 6: ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH... vi sinh vật có vai trò quan trọng sản phẩm thực phẩm lên men Hiện vi sinh vật ứng dụng rộng rãi nhiều sản phẩm lên men bia, rượu, tương, chao, thủy sản lên men, rau lên men Ngồi ra, vi sinh vật