CÔNG NGHỆ sản XUẤT nước TƯƠNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP lên MEN

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÀI TIỂU LUẬN MÔN: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang SVTH: Lý Minh Tuấn 2205112205 Lê Mạnh Hùng 2205112215 Võ Minh Quốc 2205112212 Nguyễn Thị Kim Liên 2205112012 Tạ Thị Vui 2205112214 Nguyễn Thị Thúy Kiều 2205112010 TP.HCM 12/2013 Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Chương 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG 1.1.Giá trị dinh dưỡng nước tương .7 1.2.Thành phần hóa học nước tương 1.3.Acid amin 1.4.Đường 1.5.Acid hữu 1.6.Chất màu 1.7.Chất mùi .10 Chương 2: KỸ THUẬT SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG 11 2.1.Cơ sở khoa học công nghệ sản xuất nước tương 12 2.1.1.Công nghệ sản xuất nước tương phương pháp hóa học 12 2.1.2.Công nghệ sản xuất nước tương phương pháp lên men 13 2.1.3 Công nghệ sản xuất nước tương enzyme .14 2.2.Các phản ứng thủy phân tiêu biểu công nghệ sản xuất nước tương .15 2.2.1.Khái quát chung phản ứng thủy phân 15 2.2.2.Phản ứng thủy phân protein công nghệ sản xuất nước tương 17 2.2.3.Phản ứng thủy phân tinh bột công nghệ sản xuất nước tương .22 2.3.Các phương pháp nuôi cấy nấm mốc 29 2.3.1 Phương pháp nuôi cấy bề mặt 29 2.3.2 Phương pháp nuôi cấy bề sâu .31 Chương 3: GIỚI THIỆU CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU VÀ PHỤ GIA TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG .34 3.1.Giới thiệu chung đậu nành .35 3.1.1.Nguồn gốc phát triển đậu nành 35 3.1.2.Đặc điểm đậu nành 35 -1- Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 3.1.3.Thành phần hóa học hạt đậu nành 37 3.2.Khô đậu nành .42 3.3.Bột mì 43 3.4.Nấm mốc Aspergillus oryzae 45 3.4.1.Độ ẩm môi trường 46 3.4.2.Độ ẩm tương đối khơng khí 46 3.4.3.Ảnh hưởng khơng khí .46 3.4.4.Ảnh hưởng nhiệt độ 47 3.4.5.Thời gian nuôi nấm mốc 47 3.4.6.pH 47 3.5.Nước 48 3.6.Muối ăn 50 3.7.Phụ gia 51 3.7.1.Chất bảo quản Sodium Benzoate (211) 51 3.7.2.Chất điều vị Monosodium Glutamate (621) 53 3.7.3.Caramel (150a) .53 3.7.4.Acesulfame Kali (950) 54 3.7.5.Aspartame (951) .56 3.7.6.Xanthan gum (415) 58 3.7.7.Acid citric (330) 59 Chương 4: GIỚI THIỆU VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG .62 4.1.Sơ đồ quy trình cơng nghệ 63 4.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 64 4.2.1.Rang (bột mì) 64 4.2.2.Nghiền 64 4.2.3.Phối liệu trộn nước 66 -2- Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 4.2.4.Ủ 67 4.2.5.Hấp .67 4.2.6.Đánh tơi, làm nguội 69 4.2.7 Cấy mốc giống .70 4.2.8 Nuôi mốc .71 4.2.9.Đánh tơi 74 4.2.10.Trộn 74 4.2.11.Thủy phân 75 4.2.12.Trích ly – Lọc .79 4.2.13.Phối trộn .80 4.2.14.Thanh trùng 81 4.2.15.Lắng .83 4.2.16.Vô chai, dán nhãn 84 CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM 86 MỘT SỐ SẢN PHẨM NƯỚC TƯƠNG TRÊN THỊ TRƯỜNG VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 -3- Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang LỜI MỞ ĐẦU Trong văn hóa ẩm thực nước phương Đơng, nước tương loại nước chấm phổ biến, thường sử dụng bữa ăn ngày xem thành phần bổ sung dinh dưỡng cho phần ăn Hiện để sản xuất nước tương có phương pháp cơng nghệ cơng nghệ hóa học, công nghệ lên men công nghệ enzyme Ngày nhu cầu ngày nhiều người tiêu dùng, người ta chuyển cách làm nước tương phương pháp thủ công sang quy mô công nghiệp cách dùng HCl đậm đặc để thủy phân chất đạm để rút ngắn thời gian sản xuất Đây nguyên nhân tạo chất – MCPD sản phẩm nước tương, chất gây ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe người Trong đó, so với phương pháp sản xuất nước tương phương pháp hóa học phương pháp lên men lại khơng sinh chất độc trên, mà acid amin lại gần bảo tồn từ q trình sản xuất tới sản phẩm cuối đến tay người tiêu dùng Còn so với phương pháp sử dụng enzyme phương pháp lên men lại có chi phí thấp nhiều Sản xuất nước tương hương pháp lên men có nhược điểm thời gian sản xuất kéo dài yêu cầu diện tích nhà xưởng phải lớn Đời sống người ngày cải thiện nên ý thức bảo vệ sức khỏe ngày cao Do người tiêu dùng ngày có xu hướng sử dụng thực phẩm gần gũi với tự nhiên Đó lý mà thời gian không xa nữa, nước tương sản xuất phương pháp lên men ngày ưa chuộng Để đáp ứng thực tế địi hỏi nhà sản xuất sinh viên quan tâm đến loại gia vị nước chấm cần phải nắm vững vấn đề liên quan đến q trình lên men cơng nghệ sản xuất nước tương theo phương pháp này, từ làm tảng cho nghiên cứu khoa học, áp dụng công nghệ nhằm hạn chế nhược điểm -4- Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang tồn phương pháp này, đưa trở thành phương pháp sản xuất nước tương phổ biến tương lai Đây mục đích mà nhóm sinh viên chúng tơi định chọn đề tài “Công nghệ sản xuất nước tương phương pháp lên men” Đề chia làm phần sau: Chương 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG Chương 2: KỸ THUẬT SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG Chương 3: GIỚI THIỆU CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU VÀ PHỤ GIA TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG Chương 4: GIỚI THIỆU VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG Dù cố gắng khơng thể tránh khỏi sai sót, mong bạn đọc giả đóng góp ý kiến để báo cáo hoàn thiện trở thành tài liệu tham khảo có ích cho nghiên cứu “Công nghệ sản xuất nước tương phương pháp lên men” -5- Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Chương GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG -6- Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Nước chấm tên gọi chung cho tất loại gia vị có nồng độ muối cao, có nhiều tên goi khác xì dầu, tàu vị yểu, nước tương,… Ngồi vai trị làm tăng mùi vị nước chấm cung cấp lượng đạm định cho thể Nguyên liệu dùng để sản xuất nước tương nguồn protein thực vật đậu nành, đậu phộng, hay bánh khô dầu đậu nành, bánh khô dầu đậu phộng,… từ xương động vật trâu, bò, heo, gà,… Nước tương loại gia vị phổ biến bữa ăn ngày 1.1.Giá trị dinh dưỡng nước tương Khi đánh giá chất lượng nước tương, trước hết người ta ý đến hàm lượng đạm tồn phần, chất có giá trị dinh dưỡng nước tương, xem xét đến lượng đạm amin Từ hai lượng đạm suy tỷ lệ đạm amin/ đạm tồn phần biết mức độ thủy phân protein nước tương, tỷ lệ cao tốt Trung bình tỷ lệ nước tương lên men khoảng 50÷60% Hàm lượng đạm amin cao cho giá trị mùi vị nước tương nâng lên -7- Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 1.2.Thành phần hóa học nước tương Chất lượng nước tương thay đổi tùy theo nguyên liệu, tỷ lệ phối chế, phương pháp chế biến,…Trong nước chấm lên men chứa nhiều đường tác dụng enzyme amylase nấm mốc lên tinh bột Nước chấm chứa lượng chất béo, số vitamin, muối ăn nguyên tố vi lượng khác Vì loại nước chấm sản xuất theo quy trình kỹ thuật bảo quản tốt có màu sắc đẹp, hương vị thơm ngon có vị đạm, đường Thành phần hóa học trung bình nước tương Thành Hàm phần lượng lượng (g/l) (g/l) Đạm tồn phần (tính Thành phần Hàm 15÷21,6 Phenylalanin 8,5÷13 Methionin 3,32 Lysine 6,5 theo Nitơ) Nitơ Đường 14,5÷15,3 Lipid 17÷25 Muối ăn Acid (theo 200÷250 2÷8 acid acetic) NH3 Chất khơ 325÷387 pH 5,9÷6,2 Khối lượng riêng (g/ml) 1÷2 1.3.Acid amin -8- 1,01÷1,04 Cơng nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Trong nước tương có nhiều acid amin Arginin, Methionin, Tryptophan, Tyrosin, Valin, Serin, Lysin, Histidin, Alanin, acid Glutamic, Asparagin,… Những acid amin với di, tri, tetra – peptid làm cho nước tương có vị đạm Nước tương sản xuất theo phương pháp lên men giữ tất aicd amin có đậu nành, cịn nước tương sản xuất theo phương pháp hóa giải có tỷ lệ đạm amin/ đạm tồn phần cao nước tương lên Tuy nhiên nước tương hóa giải số acid amin bị phân hủy, trước hết Tryptophan, sau đến Lysin, Cystein, Arginin,… Nếu thủy phân acid độ số acid amin bị phân hủy thành chất có mùi NH3, H2S,… 1.4.Đường Trong nước tương có loại đường Glucose, Maltose, Pentose, Dextrin Đường có vai trị quan trọng việc hình thành màu sắc nước tương 1.5.Acid hữu Các acid hữu nước tương có mối quan hệ mật thiết với tạo nên hương vị đặc trưng cho nước tương, acid lactic chiếm hàm lượng nhiều (khoảng 1,6%) Acid lactic tác dụng với nước tương tạo thành hợp chất lactate, chẳng hạn lactate phenol Ngoài cịn có acid acetic (chiếm 0,2%), acid sucinic (chiếm 0,087÷0,16%), acid formic (chiếm 0,05%) Muối aicd tham gia tạo vị cho nước tương 1.6.Chất màu Màu nước tương chủ yếu đường kết hợp với acid amin tạo nên Màu nước tương lên men hình thành từ màu vàng đến màu nâu nhạt, cuối màu nâu đậm -9- Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang chiết rút cách cách cho nước bình thường vào (không cho muối) Lượng nước cho vào khoảng 100÷150% so với nguyên liệu mốc, ngâm tiến hành trích ly lần thứ ba Nước rút lần có nồng độ tương đối thấp nên dùng để hòa với nước muối sử dụng trích ly lần thứ hai đợt Làm tiết kiệm nguyên liệu muối nâng cao chất lượng nước tương Thiết bị thực thiết bị lọc khung Nguyên liệu sau thủy phân đưa vào thiết bị đặt vải lọc Dịch nước tương thấm qua vải lọc hút chân không xuống dưới., bã lọc lại vải lọc thu hồi lại để lọc tiếp lần Thiết bị lọc khung Khung lọc 4.2.13.Phối trộn 4.2.13.1.Mục đích Hoàn thiện sản phẩm, điều chỉnh mùi vị nước tương, tạo sản phẩm nước tương có chất lượng khác - 80 - Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 4.2.13.2.Các biến đổi xảy trình phối trộn Thay đổi nồng độ chất hòa tan dung dịch 4.2.13.3.Phương pháp thực thông số kỹ thuật Sau tiến hành trích ly lần ta phối trộn dịch chiết lần trích ly thứ lần trích ly thứ hai để tạo sản phẩm nước tương Tùy theo sản phẩm chiết rút độ đạm tỷ lệ phối trộn mà có nước tương thượng hạng hay nước tương loại 1, loại 2,… Sử dụng thiết bị hình trụ có cánh khuấy Thiết bị khuấy Cánh khuấy 4.2.14.Thanh trùng 4.2.14.1.Mục đích Thanh trùng nhằm tiêu diệt vi sinh vật cịn sót lại nhằm kéo dài thời gian bảo quản Ngồi trùng cịn nhằm làm tăng thêm màu sắc hương vị cho nước tương, đáp ứng vị người tiêu dùng - 81 - Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 4.2.14.2.Các biến đổi xảy trình trùng a)Biến đổi vật lý Thể tích: thể tích dịch thủy phân giảm phần so với ban đầu có bay nước số cấu tử dễ bay Nhiệt độ: trình trùng, nhiệt độ dung dịch thủy phân tăng nhanh sau làm nguội nhanh để tránh làm biến tính chất dinh dưỡng cấu tử quý sản phẩm Độ nhớt: nhiệt độ cao làm cho độ nhớt dung dịch giảm dần b)Biến đổi sinh học Dưới tác dụng nhiệt độ cao, phần lớn vi sinh vật bị tiêu diệt c) Biến đổi hóa học Xảy phản ứng tạo màu: phản ứng Caramel phản ứng Maillard Do trình trùng làm bay lượng nước nên nồng độ chất khô dung dịch tăng lên d)Biến đổi hóa lý Một số chất Globuline chưa bị thủy phân hết bị nhiệt độ cao làm cho biến tính đơng tụ e)Biến đổi cảm quan Màu sản phẩm đặc trưng với thị hiếu người tiêu dung Độ đạt mức tương đối 4.2.14.3.Phương pháp thực thông số kỹ thuật Thanh trùng cách dùng nồi Khi trùng cần điều chỉnh nhiệt độ mức vừa phải, khoảng 60÷70oC để khơng ảnh nhưởng đến chất lượng nước tương trùng khoảng thời gian 30 phút đến Đối với loại có nồng độ thấp, để tránh khơng bị váng chua, q trình bảo quản trùng cách đun sôi - 82 - Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Ngày người ta thay q trình trùng cách sử dụng cơng nghệ siêu lọc (ultra – filtration) công nghệ vi lọc (micro – filtration) để tách vi sinh vật khỏi sản phẩm nước tương Thiết bị trùng có dạng vỏ áo chịu áp lực, nước gia nhiệt cho vào hai lớp vỏ để gia nhiệt cho dung dịch bên trong, trình truyền nhiệt gián tiếp Thiết bị trùng 4.2.15.Lắng 4.2.15.1.Mục đích Giúp ổn định mùi vị sản phẩm Lắng hết phần muối bị kết tinh nhiệt độ thường, loại bỏ protein bị đơng tụ nhờ độ sản phẩm cải thiện Tăng giá trị cảm quan tạo đồng cho sản phẩm 4.2.15.2.Các biến đổi xảy trình lắng - 83 - Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Độ nước tương tăng lên 4.2.15.3.Phương pháp thực thông số kỹ thuật Trong trình lắng ta cho chất bảo quản sodium benzoate vào Hàm lượng sodium benzoate cho vào khoảng 0,07÷0,1% so với lượng nước tương Thiết bị lắng 4.2.16.Vơ chai, dán nhãn 4.2.16.1.Mục đích Bảo quản: tránh tiếp xúc sản phẩm với mơi trường bên ngồi, giúp kéo dài thời gian bảo quản Hoàn thiện sản phẩm: tạo cho sản phẩm có mẫu mã đẹp, thu hút người tiêu dung 4.2.16.2.Phương pháp thực thông số kỹ thuật - 84 - Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Chai nút rửa nước sơi, sau rửa lại cồn có nồng độ 98% để Tiếp theo chai nút đem trùng khoảng thời gian 10÷20 phút để loại bỏ loại bụi bẩn tiêu diệt vi sinh vật Sau sản phẩm rót vào chai theo dung tích quy định Cuối cùng, chai sau rót sản phẩm dán nhãn Nhãn dán phải in theo mẫu quy cách, có đầy đủ thông tin cần thiết cho người tiêu dùng Sử dụng thiết bị tủ rót kết hợp với đóng nắp dán nhãn Thiết bị tủ rót kết hợp với đóng nắp dán nhãn - 85 - Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM - 86 - Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Chỉ tiêu cảm quan (TCVN 1763 – 76) Màu sắc: nâu thẫm Mùi: thơm đặc trưng, khơng có mùi lạ Vị: dịu, khơng có vị đắng, khơng có vị nồng, khơng có vị chua Độ trong: trong, khơng có váng, khơng có cặn lơ lửng Chỉ tiêu cảm quan nước tương Tên tiêu Loại đặc biệt Loại I Độ Màu sắc Mùi Loại II Không vẩn đục – Có màu tương – Có màu tương – Có màu tương đương với màu đương với màu đương với màu 20g I2 18g I2 15g I2 lít nước cất lít nước cất lít nước cất – Thơm ngon, – Thơm ngon, – Thơm ngon, có khơng khét, khơng khơng khét, khơng mùi tương, khơng có mùi khơng có mùi đặc khét, khơng có thích hợp khác trưng mốc mùi khơng thích hợp khác – Ngọt mì Vị – Ngọt đậm, sau – Ngọt vừa, sau chính, sau nếm nếm khơng có nếm khơng có khơng có cảm giác cảm giác khé cổ, cảm giác khé cổ, khé cổ, khơng có có vị chua, có vị chua, vị chua, khơng có khơng có mùi khơng có mùi vị đắng, khơng có mốc, khơng có vị mốc, khơng có vị vị lạ khơng thích hợp khơng thích hợp khác khác - 87 - Công nghệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Chỉ tiêu hóa lý (TCVN 1763 – 75) (867/1998/QĐ – BYT ngày 04/04/1998) Độ chua khơng q ÷10o (số ml NaOH 1N dùng trung hòa 100ml nước chấm) Chỉ tiêu cảm quan nước tương Tên tiêu Hàm lượng Nitơ toàn phần (g/l) Tỉ lệ Nitơ formol / Nitơ tồn phần tính theo % trọng lượng Hàm lượng Nitơ ammoniac (g/l) Hàm lượng acid tương đương acid acetic (g/l) Hàm lượng NaCl (g/l) Loại sản phẩm Loại I >16 Loại đặc biệt >20 Loại II >12 >55