Tìm hiểu các quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp công nghiệp và phân tích các dạng đạm trong một số mẫu

tr-ờng đại học vinh khoa hoá học - - đồ án tốt nghiệp tìm hiểu quy trình sản xuất n-ớc t-ơng theo ph-ơng pháp công nghiệp phân tích số dạng đạm số mẫu Giáo viên h-ớng dẫn : ThS Võ Thị Hòa Sinh viên thực : Phan Xuân Song Lớp : 47K – CN Thùc PhÈm Vinh, 12/ 2010 Lời cảm ơn Lời em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên thạc sĩ Võ Thị Hòa hết lòng giúp đỡ hướng dẫn, bảo, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho em để em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn ban chủ nhiệm khoa Hóa học, thầy giáo mơn Hóa Thực Phẩm thầy kỹ thuật viên phịng thí nghiệm khoa Hóa hết lịng giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em q trình làm đồ án Trong đồ án khó tránh khỏi sai sót, khiếm khuyết chưa đầy đủ Em mong nhận thông cảm mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô giáo bạn để em đúc rút tích lũy kinh nghiệm cho cơng việc sau Mọi ý kiến em xin tiếp nhận với trân trọng lòng biết ơn Em xin cảm ơn tất người quan tâm giúp đỡ em hoàn thành đồ án Sinh viên: Phan Xuân Song MỤC LỤC MỤC LỤC………………………………………………………………………… MỞ ĐẦU……………………………………………………………………… PHẦN 1: TỔNG QUAN………………………………………………………… 1.1 Tổng quan sản phẩm nước tương………………………………………… 1.1.1 Lịch s nước tương…………………………………………………… 1.1.3 Giá trị dinh dưỡng nước tương………………………………………….7 1.2 Nguyên liệu sản xuất nước tương…………………………………………… .1 Lạc đậu phộng ………………………………………………… …………8 hô lạc…………………………………………………………………… 1.2 Đậu nành……………………………………………………………………10 hô đậu nành……………………………………………………………….13 1.2.5 Acid chlohydric (HCl)…………………………………………………… 14 1.2.6 Natri cacbonat (Na2CO3) 14 .7 Nước……………………………………………………………………… 15 .8 Muối NaCl ……………………………………………………………… 15 .9 Chất phụ gia……………………………………………………………… 16 .1 Nguyên liệu giàu Glucid………………………………………………….19 1.3 Một số enzyme công nghiệp sản xuất nước tương…………………….19 1.3.1 Enzyme amylase……………………………………………………………20 1.3.2 Enzyme protease………………………………………………………… 20 1.3 Trích ly thu nhận dịch chiết enzyme t vi sinh vật……………………… 22 1.3 Các phương pháp tinh chế phẩm ezyme…………………………… 23 1.4 ỹ thuật sản xuất nước tương…………………………………………… 23 1.4.1 Cơ sở khoa học phương pháp sản xuất nước tương……………………23 1.4 Phản ứng thủy phân công nghiệp thực phẩm……….……………….24 1.5 Mối nguy -MCPD nước tương……………………………………….27 1.5.1 hái quát – MCPD………………………………….……………… 27 1.5 Cơ chế hình thành -MCPD………………………….……………………29 1.5.3 Tác hại -MCPD sức khỏe………….……………………… 30 1.5 Tiêu chuẩn s dụng……………………………………………………… 33 1.5.5 Phương pháp làm giảm lượng -MCPD nước tương ………………35 PHẦN HAI: MỘT SỐ QUY TR NH S N XU T N ỚC T NG……………38 S N XU T N ỚC T NG THEO PH NG PH P THỦY PHÂN BẰNG ACID…………………………………………………………………………….38 2.1.1 Quy trình cơng nghệ……………………………………………………… 38 2.1.2 Thuyết minh quy trình…………………………………………………… 38 Các quy trình quy trình cơng nghệ………………………………… 39 Những cố sản xuất……………………………………………… 44 S N XU T N ỚC T NG THEO PH NG PH P L N MEN……… 46 2.2.1 Quy trình cơng nghệ……………………………………………………… Giải thích quy trình công nghệ…………………………………………… S N XU T N ỚC T NG THEO PH NG PH P ENZYME…………53 .1 Enzyme thủy phân protein thực vật HVP enzyme ……………………… 53 Quy trình cơng nghệ ………………………………………………………54 Thuyết minh quy trình…………………………………………………… 54 Giải thích quy trình cơng nghệ…………………………………………….55 S N XU T N ỚC T NG THEO PH NG PH P TH P ENZYME V HCl ……………………………………………………………61 Quy trình cơng nghệ:………………………………………………………61 Thuyết minh quy trình cơng nghệ…………………………………………61 Giải thích quy trình công nghệ:……………………………………………62 S N XU T N ỚC T NG BẰNG PH NG PH P L N MEN T H P HĨA GI I PHỊNG VI SINH – VSHNĐ …………………………………….64 5.1 Quy trình cơng nghệ………………………………………………………64 Thuyết minh quy trình…………………………………………………….64 Giải thích quy trình……………………………………………………… 65 2.6 So sánh quy trình cơng nghệ sản xuất tương……………………………65 PHẦN BA: X C Đ NH C C D NG NIT TRONG MỘT SỐ MẪU N ỚC T NG [1], [2], [3], [8]…………………………………………………………66 X C Đ NH H M L NG ACID AMIN TRONG N ỚC T NG BẰNG PH NG PH P CHUẨN ĐỘ FORMOL………………………………………66 1.1 Lý thuyết………………………………………………………………… 66 Dụng cụ thiết bị……………………………………………………… 67 3.1.3 Hóa chất……………………………………………………………………67 Cách tiến hành…………………………………………………………… 67 3.2 X C Đ NH NIT TỔNG SỐ BẰNG PH NG PH P KJELDAHL…… 68 Nguyên tắc:……………………………………………………………… 68 Dụng cụ thiết bị…………………………………………………………68 Hóa chất……………………………………………………………………69 Cách tiến hành…………………………………………………………… 69 Tính hàm lượng đạm tổng số………………………………………………70 X C Đ NH H M L NG Đ M NH3 TRONG N ỚC T NG………………………………………………………………………… 70 Lý thuyết………………………………………………………………… 70 Dụng cụ thiết bị…………………………………………………………70 Hóa chất……………………………………………………………………70 Cách tiến hành…………………………………………………………… 71 Tính hàm lượng đạm NH3………………………………………………….71 ết luận:……………………………………………………………………… 72 Tài liệu tham khảo:……………………………………………………………….73 Danh sách từ viết tắt - WHO: Tổ chức y tế giới - EC: Uỷ ban Châu Âu - FAO: Tổ chức nông lương giới - MAF: Bô Nông - lâm - ngư nghiệp nước Anh - HPV: Thuỷ phân protein thực vật - VN: Việt Nam - SFC: Uỷ ban khoa học thực phẩm Châu Âu - IMP: Inosinatemonophosphat - XMP: Xathylatemonophosphat - pHopt : pH tối ưu - VSHNĐ: Viện sinh học nhiệt đới MỞ ĐẦU Xuất xứ đề tài: Thực phẩm yếu tố quan trọng song hành với sinh tồn lồi người Theo q trình phát triển lồi người, thực phẩm ngày đa dạng phong phú, đáp ứng nhu cầu ngày cao người Cùng với phát triển khoa học công nghệ, công nghệ chế biến thực phẩm ngày phát triển Có nhiều nguồn nguy tác hại đến sức khỏe thực phẩm, có hai nhóm nhóm vi sinh vật nhóm hóa chất Nếu thực phẩm thô nguồn vi sinh vật tạp nhiễm hay ký sinh nguồn hóa chất nội tại, thành phần chứa thực phẩm Trong đó, nguy vi sinh vật hóa chất thực phẩm cơng nghiệp đa dạng khó đánh giá nhiều Đối với độc tố hóa chất, ngồi nguồn nguy tạp nhiễm tự sinh cịn phát sinh q trình chế biến Nguồn nguy phát sinh dây chuyền chế biến tai nạn nghề nghiệp mà nhà sản xuất cố ý để đạt hiệu kinh tế cao Nhu cầu thực phẩm phải đáp ứng đáp ứng dinh dưỡng mà cịn tính an tồn vệ sinh thực phẩm khơng gây hại đến sức khỏe người tiêu dùng Tương sản phẩm truyền thống có t lâu đời, dạng thực phẩm giàu chất dinh dưỡng chứa nhiều acid amin, thể hấp thu trực tiếp Tương gia vị thông dụng, nhiều người ưa chuộng, thường dùng bữa ăn hàng ngày Có nhiều phương pháp làm tương truyền thống Các phương pháp mang đặc trưng riêng t ng vùng Hiện nay, người ta chuyển cách làm tương thủ công sang quy mô công nghiệp để sản xuất liên tục, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng đạt hiệu kinh tế cao Việc chọn nguyên liệu phương pháp sản xuất tạo sản phẩm nước tương có nhiều tên gọi khác như: maggi, xì dầu, nước chấm lên men, tàu vị yểu, hắc xì dầu,… Ở Việt Nam để sản xuất nước tương theo quy mô công nghiệp người ta thường dùng phương pháp thủy phân acid HCl đậm đặc Nhưng nguyên nhân tạo – MCPD sản phẩm nước tương, chất gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người Tuy nhiên sản xuất theo phương pháp truyền thống lên men nhờ vi sinh vật, tạo sản phẩm an toàn thời gian kéo dài, hiệu suất thủy phân thấp, mùi vị sản phẩm không người tiêu dùng ưa chuộng Nên việc nghiên cứu tìm hiểu phương pháp sản xuất nước tương v a an toàn, v a rút ngắn thời gian thủy phân, đảm bảo hiệu suất thủy phân cao, mùi vị phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng cần thiết Vì em chọn đề tài : Tìm hiểu quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp cơng nghiệp phân tích dạng đạm số mẫu nước tương Làm đồ án tốt nghiệp Nội dung nghiên cứu đề tài: - Tìm hiểu thành phần hàm lượng chất có nguyên liệu sản xuất nước tương - Tìm hiểu sở lý thuyết trình sản xuất nước tương - Tìm hiểu quy trình sản xuất nước tương cơng nghiệp t tìm quy trình tối ưu để sản xuất nước tương có hàm lượng đạm cao, đảm bảo vệ sinh an toàn vệ sinh thực phẩm phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng - Xác định dạng nitơ số mẫu nước tương bán thị trường P ẦN M T: T N QU N 1.1 T N QU N V SẢN P ẨM N T N [4]; [6] 1.1.1 ch s n c t ng Nước tương lên men đươc sản xuất t đậu nành có lịch s lâu đời Các nhà khoa học cho nước tương có xuất xứ t Trung Quốc Đến năm 19 Liên xơ nghiên cứu hồn thiện quy trình sản xuất Ở Việt Nam nước tương có t lâu đời nhân dân sản xuất theo phương pháp truyền thống để dùng làm thực phẩm s dụng hàng ngày Có nhiều sản phẩm nước tương truyền thống địa phương trở nên tiếng như: tương Nam Đàn, tương bần, Ngày để đáp ứng nhu cầu thị trường, thị hiếu người tiêu dùng vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm mà người ta không ng ng nghiên cứu, lựa chọn quy trình cơng nghệ sản xuất nước tương phù hợp Nước tương có nhiều tên gọi khác nhau: xì dầu, tàu vị yểu, nước chấm lên men, nước chấm hóa giải,nước tương… 1.1.2 iá tr dinh d ng n c t ng hi đánh giá chất lượng nước tương phương diện hóa học, trước hết người ta ý đến hàm lượng đạm tồn phần chất dinh dưỡng có giá trị nước tương Tiếp theo cần xem xét hàm lượng đạm amin T hai lượng đạm suy tỷ lệ đạm amin so với đạm toàn phần cho biết mức độ thủy phân protein nước tương, tỷ lệ cao tốt Trung bình tỷ lệ nước tương lên men khoảng – Hàm lượng đạm amin cao làm giá trị mùi vị nước tương nâng lên 1.1.3 Thành phần h a h c n c t ng Chất lượng nước tương thay đổi tùy theo nguyên liệu, tỷ lệ phối chế, phương pháp chế biến…Trong nước tương lên men chứa nhiều đường tác dụng enzyme amylase nấm mốc lên tinh bột Nước tương chứa lượng chất béo, số vitamin, muối ăn nguyên tố vi lượng khác Vì loại nước chấm sản xuất theo kỹ thuật bảo quản tốt s có màu sắc đ p, hương vị thơm, có vị đạm đường ản n p n c trun n c n c t ơn Thành phần àm l ng g/l Đạm nitơ toàn phần 15 – 21,6 Nitơ amin 8,5 – 13 NH3 1,0 – 2,0 Đường 14,5 – 15,3 Lipid 17,0 – 25,0 Muối ăn 200 – 250 Acid (theo acid acetic) 2,0 – 8,0 Chất khô 325,0 – 387,0 Metionin 3,32 Lyzin 6,5 Phenyalanin 7,0 pH= 5,9 – 6,2 , khối lượng riêng nước tương 1, – 1,04g/ml 1.1.3.1 Acid amin Trong nước tương có nhiều acid amin arginin, methionin, tryptophan, tyrosin, valin, serin, glycin, hystidin, alanin, glutamic, asparagin…Những acid amin với đi, tri,tetra- peptid làm cho nước tương có vị đạm mùi thơm Nước tương sản xuất theo phương pháp lên men giữ tất acid amin có đậu nành, nước tương sản xuất theo phương pháp hóa giải có tỷ lệ đạm amin đạm toàn phần cao nước tương lên men nên mùi vị ngon Tuy nhiên nước tương hóa giải số acid amin bị phân hủy Nếu thủy phân acid độ số acid amin bị phân hủy thành chất có mùi phênol, NH3, H2S… 1.1.3.2 Đ ng Trong nước tương có loại đường glucoza, fructoza, mantoza, pentoza, dextrin Đường có vai trị quan trọng việc hình thành màu sắc tạo vị cho nước tương 1.1.3.3 cid h u c Các acid hữu có nước tương quan hệ mật thiết với tạo hương vị đặc trưng nước tương Trong acid lactic chiếm hàm lượng nhiều khoảng 16 , ngồi cịn có acid acetic , , acid sucinic , 87- 0,16 , acid formic , Muối acid tham gia tạo vị cho nước tương 1.1.3.4 hất màu Màu nước tương chủ yếu đường kết hợp với acid amin tạo nên Màu nước tương lên men hình thành t màu vàng đến màu nâu nhạt, cuối màu nâu đậm Sự hình thành màu nước tương phụ thuộc vào nồng độ đường, acid amin nhiệt độ Nếu tăng cường phản ứng acid amin với đường khơng có lợi tạo melanoit Melanoit chất mà thể khó hấp thụ nồng độ cao s làm giảm hương vị sản phẩm Mặt khác trình hình thành sản phẩm màu gây tổn thất lớn acid amin Để hạn chế trình này, ta chọn nguyên liệu có hàm lượng đường thấp tránh nâng cao nhiệt độ kéo dài thời gian thủy phân 1.1.3.5 Thành phần h ng th m Mùi nước tương tổng hợp nhiều chất khác tạo thành Mùi nước tương phân acid hữu cơ, rượu,aldehyde, thành phần hương thơm có lưu hu nh, phenol…Cụ thể hợp chất acetaldehyde, propaldehyde, butandehyde, valerandehyde, allyl mecaptan, methyel mecaptan, isobutan aldehyde, dimethyl capmetan, etyloleat, rượu ethylic, acid acetic, acid pentanoic, acid propionic, acid benzoic, benzaldehyde…có hương ngũ cốc rang 1.2 N U N U SẢN XU T N T N 1.2.1 c đậu phộng Lạc loại nông sản nhiệt đới, tập trung nhiều nước như: Gana, Ghine, Công Gô, n Độ,…Ở việt Nam trồng nhiều Nghệ An, Hà Nam… Thành phần hóa học hạt lạc: ản :T n p n cc t c Thành phần tính theo chất khơ Nước 7,3 Protid 26,9 Lipid 43,6 Glucid 15,2 Cellulose 2,4 Tro 2,4 Vitamin PP 15,7 Trong protid hạt lạc globulin cao chiếm khoảng 97 hàm lượng protid, ngồi cịn có số hàm lượng khơng đáng kể loại anbumin, prolamin, glutelin…Trong lipid lạc có hai loại acid béo no không no ản Lo i ipid no v k ơn no (tín t eo % c ất k ô) Loại lipid Tên cid chất khô Acid oleic 50 – 70 Không no Acid linoleic 13 – 26 Acid linolenoic 13 – 16 Acid palmitic – 11 No Acid stearic 2–6 Acid arachinoic – hác với đậu ngũ cốc, lạc tinh bột Ngồi lạc cịn nhiều vitamin nhóm B vitamin E 1.2 h l c Hạt lạc chứa nhiều chất béo, trung bình khoảng – Vì lạc nguyên liệu ép lấy dầu tốt Ngoài hàm lượng protid lạc cao Lạc sau ép lấy dầu, bã lại gọi khơ lạc Trong khơ lạc có nguồn đạm cao dùng để sản xuất nước tương 1.2 Thành phần h a h c khô l c ản 4: T n p n cc k ô c Thành phần theo chất kh Độ ẩm 14,3 Protid thô 44,5 Lipid thô 11,18 Cellulose 3,6 Glucid 19,17 Tro 3,45 CaO 0,14 MgO 0,17 Na2O 0,02 K2O 1,75 P2O5 1,54 10 Phối trộn thành phẩm: Nước nước sau trích ly có độ đạm khác Nước có khoảng - 25ºN, nước có khoảng - 15ºN Muốn có nước tương có độ đạm, màu sắc hương vị đồng nhất, theo tiêu chuẩn đặt phải phối trộn thành phần cần thiết Nước nước sau trích ly lấy mẫu phân tích độ đạm, độ đạm Sau phối trộn thành phẩm theo yêu cầu độ đạm N, 15 N, N… với nồng độ muối – 250g/lit Trong giai đoạn này, để tăng giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan…người ta bổ sung thêm gia vị theo hàm lượng định Quá trình trùng M c đ ch: tiêu diệt vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản Ngoài trùng sản phẩm nước tương cịn nhằm mục đích làm tăng thêm màu sắc, hương vị cho nước tương ác iến đ i: - Sinh học: tác dụng nhiệt độ vi sinh vật bị ức chế tiêu diệt - Hóa lý: bay nước dung dịch, số globulin chưa bị thủy phân hết tác dụng nhiệt độ s s biến tính đơng tụ - Cảm quan: màu sắc sản phẩm đặc trưng, sản phẩm tương đối Ph ng pháp th c hi n th ng số k thuật: Thanh trùng cách dùng nồi hi trùng dùng nhiệt độ v a phải khoảng - C để không ảnh hưởng đến chất lượng nước tương đun khoảng phút Thanh trùng gần kết thúc cho natri benzoate vào Hàm lượng natri benzoat thêm vào khoảng , – ,1 so với nước tương 2.3.3.12 Quá trình chiết chai, dán nh n M c đ ch: hoàn thiện sản phẩm Ph ng pháp th c hiên th ng số k thuật: Chai nút r a nước sôi sau r a lại cồn nồng độ 98 để ráo, sau đem trùng thời gian – phút để loại bỏ loại bụi bẩn tiêu diệt vi sinh vật bám chai Sau nước tương đóng vào chai theo dung tích quy định Dán nhãn: nhãn in theo mẫu cách, có đầy đủ thông tin cần thiết cho người tiêu dùng 60 SẢN XU T N T N N M V l ).[5], [6], [10] Qu trình c ng ngh : ẰN P N P P T P ( hô đậu nành Muối Nghiền Đun nước Ngâm Lọc cặn Nước Hấp Làm nguội làm nguội Alcalase 0,8% Viscozyme 0,15% Trộn Ủ Thủy phân Thủy phân HCl Thủy phân Soda Trung hòa Flavourzyme 2% Lọc Phụ gia Bã nước Phối chế Ngâm Chai, nút R a chất bảo quản Thanh trùng Trích ly Lắng tự nhiên Cặn trùng Lọc tinh Bã Làm nguội Chiết chai Lọc Bã Phân bón Nước tương n qu tr n sản uất n c t ơn n p ơn p p k t ợp enzyme axit Thu ết minh qu trình c ng ngh Nguyên liệu bã khô đậu nành, nghiền mịn, đem nấu chín xay nhuyễn tạo thành dạng sệt Sau dùng enzyme hịa tan vào nước Sau đem ủ thời gian t 18 – Sau q trình ủ ta tiến hành trích ly dung dịch nước muối nồng 61 độ – 15 để thu dịch trích ly Dịch trích ly tiếp tục x lý phương pháp acid Cho acid HCl dịch trích ly vào nồi thủy phân có nắp kín Sau đun sơi khoảng – nhiệt độ luôn nhỏ 11 C với áp suất cao Sau hạ áp suất xuống ta dịch phân giải Dịch phân giải phải bơm sang nồi trung hòa Dùng Na2CO3 để trung hòa đến pH= 6,5 – 7, Sau trung hịa xong bơm dịch sang hệ thống lọc thơ Tùy theo độ đạm mà nước muối cho vào khác Bã lọc đem bỏ dung dịch lọc bơm vào bồn trùng Tại công đoạn người ta s điều chỉnh lại độ pH độ mặn Nhiệt độ trùng khoảng - C, thời gian – phút cho phụ gia vào Dung dịch sau trùng bơm qua bể lắng tự nhiên t – ngày s cho lọc tinh Lấy thành phẩm trình lọc tinh đem kiểm tra vài tiêu, đạt yêu cầu s cho pha chế hương liệu Pha chế xong nước tương bơm vào chai hệ thống chiết chai Sau đem đóng nắp dán nhãn Các sản phẩm cho vào lốc thùng đem lưu kho i i th ch qu trình c ng ngh : Các q trình cơng nghệ kết hợp hai q trình cơng nghệ phương pháp enzyme phương pháp acid Do biến đổi trình thiết bị s dụng cho quy trình sản xuất nước tương phương pháp enzyme phương pháp hóa giải ta s dụng chung cho quy trình cơng nghệ kết hợp Các trình tương tự trình phương pháp có giai đoạn thủy phân có chút khác biệt: - iai đo n thủ phân : M c đ ch: phân giải protein thành acid amin, h n hợp hai enzyme s thủy phân hợp chất cao phân t có nguyên liệu ban đầu thành hợp chất trung gian có phân t nhỏ ách th c hi n: h n hợp enzyme s đưa vào bồn thủy phân, tác dụng cánh khuấy, h n hợp enzyme s trộn với nguyên liệu, t enzyme tiếp xúc trực tiếp với chất thực vai trò xúc tác thủy phân iến đ i: Ở giai đoạn pH dung dịch bị thay đổi giảm xuống đơn vị Nhiệt độ trình thủy phân phải giữ ổn định t - 55 C, thời gian thực giai đoạn kéo dài khoảng – phút Alcalase s thủy phân protein đến mức độ định tạo điều kiện cho enzyme Flavourzyme hoạt động thủy phân sau Dưới tác dụng enzyme này, tạo số chu i peptid gây dắng Các chuối peptid s s Flavourenzyme x lý giai đoạn thủy phân Viscozyme có nhiệm vụ thủy phân mạch glucan, xylan, hemicelllose, cellulose Chính mà s tăng khả thâm nhập Alcalase Flavourzyme, s tăng khả thủy phân protein Q trình thủy phân cịn h trợ cho trình lọc sau - iai đo n thủ phân : M c đ ch: tiếp tục thủy phân sản phẩm trung gian t giai đoạn thành acid amin 62 ách th c hi n: chuẩn bị dung dịch enzyme Flavourzyme Bổ sung enzyme vào với lượng thích hợp ủ nhiệt độ thời gian thích hợp để enzyme hoạt động iến đ i: Flavourzyme s tiếp tục thủy phân peptid protein Đồng thời tạo hương cho sản phẩm Trong trình cần khuấy h n hợp để trình thủy phân dễ dàng Bên cạnh Flavourzyme chứa amylase carbohydrase khác, nên s thủy phân tinh bột thành saccharide cacbohydrate hịa tan Vì mà mùi vị biến đổi theo hướng có lợi - Giai đo n thủ phân : M c đ ch: nhằm thu tối đa hàm lượng acid amin có nguyên liệu ban đầu Thông thường mức độ thủy phân s dụng enzyme đạt tối đa khoảng – Do mà thủy phân tiếp tục acid với lượng thích hợp s tăng hiệu suất thủy phân đáng kể, đạt tới ách th c hi n: cho acid vào t t khuấy h n hợp iến đ i: Quá trình gia nhiệt giai đoạn thủy phân acid s làm tăng khả thủy phân, giảm thời gian thủy phân Nhưng cần giới hạn mức bé 11 C kiểm soát chặt ch áp suất, thời gian thủy phân để tránh xảy phân hủy acid amin như: deamin hóa, decacrboxyl hóa tăng mối nguy -MCPD Dùng giấy anilin acetate để xác điểm d ng q trình thủy phân, lượng furfural hết giấy khơng ngả sang màu đỏ pH bị giảm lớn, kết thúc trình pH= ,5 – 63 SẢN XU T N T N ẰN P Ĩ Ả P ỊN V S N – VS NĐ Qu trình c ng ngh N P P NM N T P Khơ đậu nành Hấp chín Cấy giống Thủy phân Thủy phân Axit Trung hòa Lọc Bã Phối chế Lên men Thanh trùng Sấy khơ Đóng chai Chế phẩm sinh học Nước tương n qu tr n sản uất n c t ơn n p ơn p p k t ợp ên men axit 2.5.2 Thu ết minh qu trình Nguyên liệu bã khơ đậu nành, nghiền mịn, đem nấu chín tạo Sau cấy chủng nấm men A oryzae vào Sau đem ủ thời gian khoảng - ngày Sau trình ủ đem thủy phân Cho acid HCl vào nồi thủy phân có nắp kín Sau đun sôi khoảng – nhiệt độ luôn nhỏ 11 C với áp suất cao Sau hạ áp suất xuống ta dịch phân giải Dịch phân giải phải bơm sang nồi trung hòa Dùng Na2CO3 để trung hòa đến pH= 6,5 – 7, Sau trung hòa xong bơm dịch sang hệ thống lọc Tùy theo độ đạm mà nước muối cho vào khác Bã lọc đem bỏ dung dịch lọc bơm vào bồn trùng Tại công đoạn người ta s điều chỉnh lại độ pH độ mặn Nhiệt độ trùng khoảng - C, thời gian – phút cho phụ gia vào Lấy thành phẩm đem kiểm tra vài tiêu, đạt yêu cầu s cho pha chế hương liệu Sau đem đóng nắp dán nhãn Các sản phẩm cho vào lốc thùng đem lưu kho 64 i i th ch quy trình Các q trình cơng nghệ kết hợp hai q trình cơng nghệ phương pháp lên men phương pháp acid Do biến đổi trình thiết bị s dụng cho quy trình sản xuất nước tương phương pháp lên men phương pháp hóa giải ta s dụng chung cho quy trình công nghệ kết hợp - u m: S dụng giống vi sinh vật enzyme protease tự sản xuất nước nên giá thành nước tương không tăng Rút ngắn thời gian sản xuất cịn ngày, thay đổi thiết bị, nồng độ enzyme thấp mức cho phép, mùi vị nước tương người tiêu dùng chấp nhận 65 2.6 So sánh qu trình c ng ngh s n xuất t ng ản o s n c c côn n sản uất n c t ơn Đặc điểm Tính chất u điểm Cơng nghệ cơng nghệ sản phẩm Acid Hóa học iềm Tác nhân Khơng an Chi phí hóa thủy phân tồn chất rẻ, thời HCl đặc chứa gian ngắn 3- MCPD Tiêu hao lượng, ăn mịn, nhiễm mơi trường Tác nhân Giảm dinh Chi phí hóa Tiêu hao thủy phân dưỡng sản chất rẻ, thời lượng, NaOH đặc phẩm gian ngắn ăn mòn thiết bị Vi sinh Tác nhân An toàn thủy phân vi sinh vật Vi sinh kết hợp axit Tác nhân An toàn thuỷ phân chủ yếu vi sinh Vi sinh Enzyme Nhược điểm Tác nhân An tồn, thủy phân mùi vị có enzyme thể điều chỉnh Enzyme Tác nhân Enzyme thủy phân kết hợp chủ yếu acid enzyme An toàn, mùi vị khơng khác biệt truyền thống 66 Ít tiêu hao Diện tích nhà lượng xưởng lớn, thời gian kéo dài Ít tiêu hao Diện tích nhà lượng xưởng phương pháp vi sinh, thời gian rút ngắn Giảm S dụng chi phí nhiều loại lượng, thời enzyme, chi gian ngắn phí cao, hiệu suất tối đa 70% Giảm Chi phí chi phí enzyme cao lượng, thủy hóa chất phân 85% protein P ẦN : X ĐN DẠN N T TRON M T SỐ MẪU N T N [1], [2], [3], [8] X ĐN M N D M N TRON N T N ẰN P N P P UẨN Đ ORMO thu ết Các aldehyt dễ kết hợp với nhóm amin hi cho thêm lượng dư formol trung tính vào dung dịch acid amin, lúc formol s đẩy H+ khỏi – NH3+ phản ứng với nhóm – NH2 tạo thành dẫn xuất methyl hóa Vậy axit amin s tính base cịn tính axit cịn lại nhóm – COOH tự R R NH3+ - CH – COOH R – CH – COOH + HCHO NH2 R – CH – COOH + NaOH N = CH2 NH2 – CH – COOH + H+ R – CH – COOH N= CH2 R – CH – COONa + H2O N = CH2 Hợp chất tạo thành có tính acid mạnh acid amin tự Định lượng nhóm cacboxyl chúng dung dịch kiềm tiêu chuẩn, t tính lượng nitơ amin acid amin có dung dịch hi dùng ph ng pháp nà cần ch nh ng m sau: - Phải tuân thủ điều kiện phản ứng tạo thành metylen monoacid phản ứng trung hòa tiến hành hồn tồn, nghĩa cần có dư dung dịch formaldehyd phản ứng trung hịa hồn tồn nhóm cacboxyl thực pH mơi trường đạt tới 9, – 9,5 - Arginin ure khơng phản ứng với formaldehyd khơng tính chuẩn kiềm - Tirosin cho kết cao ngồi nhóm cacboxyl, nhóm phenol phần định phân kiềm Một số acid amin cho kết prolin - Nếu dung dịch có chứa nhiều NH3 dịch thủy phân protein phải loại tr NH3 trước chân không nhiệt độ 0C - Các muối amon NH4Cl, (NH4)2SO4 tác dụng với formaldehyd tạo thành hexamethylen tetramin acid Acid sau trung hịa kiềm gây sai số 2(NH4)SO4 + 6HCHO (CH2)6N4 + H2SO4 + 6H2O 4NH4Cl + 6HCHO (CH2)6N4 + 4HCl + 6H2O - Dung dịch nghiên cứu có màu đậm phải pha thật lỗng màu đậm khó nhận biết thay đổi màu chuẩn độ 67 - Dùng phương pháp kết thật trường hợp acid monoamino monocacboxylic Để kết với trường hợp dung dịch ngồi acid monoamino monocacboxylic cịn có chứa acid monoamino dicacboxylic diamino monocacboxylic cần phải trung hịa dung dịch pH = trước phân tích D ng c thiết - Bình định mức 100ml - Pipette 1ml, 20ml - Ống đong ml - Bình tam giác ml - Burette 25ml - Cốc thủy tinh ml - Bếp điện 3.1.3 H a chất - Formol trung tính - Phenolphtalei 1% - Ba(OH)2 bão hòa CH3OH - NaOH 0,05N - HCl 0,1N - NaOH 0,01N - HCl 0,01N - Giấy lọc ách tiến hành - Lấy 5ml nước tương cho vào bình định mức ml, cho nước cất vào khoảng ml , đậy nắp lắc phút - Thêm giọt thị PP, cho t ng giọt Ba OH bão hòa đến dung dịch có màu hồng Cho dư ml Ba OH bão hịa, đun nóng cho sơi phút tiến hành lọc, r a kết tủa nước nóng Thể tích dung dịch sau lọc khoảng ml - Trung hịa dung dịch lọc HCl 1N khơng màu Dùng NaOH , 1N cho thêm t ng giọt màu hồng nhạt, dùng HCl , 1N thêm t ng giọt lắc không màu Định mức dung dịch nước cất trung tính ml - Lấy 5ml dung dịch lọc cho vào cốc thủy tinh ml, thêm vào ml dung dịch formol trung tính, ml nước cất, giọt PP lắc phút - Chuẩn độ dung dịch chuẩn NaOH , 5N đến dung dịch có màu hồng nhạt Ghi thể tích NaOH , 5N tiêu tốn tính kết theo cơng thức sau - Song song tiến hành làm thí nghiệm kiểm chứng, thay dung dịch nghiên cứu nước cất ách t nh kết qu : Lượng gam Nitơ acid amin có lít nước tương Nformol = 0,014 (NV)NaOH Vđm 1000 Vxd Vbd Trong đó: 68 VNaOH: số ml NaOH dùng để chuẩn độ dung dịch thí nghiệm NNaOH: nồng độ dung dịch NaOH dùng để chuẩn độ , 5N Vbd : thể tích mẫu cho vào bình định mức(1ml) , : khối lượng 1mdlg N Vđm : thể tích bình định mức ml Vxd : thể tích mẫu đem phân tích 5ml ản K t p n tíc m ợn it Mẫu nước tương Số ml NaOH , 5N dùng chuẩn độ Lần Lần Lần TB Maggi (Nestlé) 5,7 5,4 5,4 5,5 Chinsu nếp hoa vàng 6,8 6,7 6,5 6,67 Chinsu tam thái t 5,4 5,1 5,17 Nformol(g/l) 2,61 3,475 2,69 Xác đ nh Nit t ng ằng ph ng pháp jeldahl 3.2.1 Nguyên tắc: hi đốt nóng mẫu đem phân tích với H2SO4 đậm đặc nhiệt độ cao có chất xúc tác Các phản ứng q trình vơ hóa xảy sau: 2H2SO4 2H2O + 2SO2 + O2 Oxy tạo thành lại oxy hóa nguyên tố khác: Carbon hydro tạo thành CO2 H2O Còn nitơ sau giải phóng dạng NH3 kết hợp với H2SO4 tạo thành (NH4)2SO4 tan dung dịch NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 Đuổi NH3 khỏi dung dịch NaOH (NH4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O + 2NH3 NH3 bay với nước sang bình hứng, bình hứng chứa H3BO3: 2NH4OH + 4H3BO3 (NH4)2B4O7 + 7H2O Định lượng (NH4)2B4O7 H2SO4 0,1N (NH4)2B4O7 + H2SO4 + 5H2O (NH4)2SO4 + 4H3BO3 Hoặc H2SO4: 2NH4OH + H2SO4 (NH4)2SO4 + 2H2O Định lượng lượng H2SO4 ,1N lại dung dịch NaOH ,1N chuẩn, qua tính lượng nitơ có mẫu ngun liệu thí nghiệm D ng c thiết - Máy cất đạm - Máy phá mẫu - Ống đong 5ml - Pipette 1ml, 2ml, 5ml,10ml - Cốc thủy tinh ml - Bình định mức ml - Burette 25ml - Bình tam giác ml, ml 69 - Tủ hotte - Cân kỹ thuật a chất - H2SO4 đậm đặc, d= 1,84 - NaOH 40%, - Xúc tác h n hợp 2SO4: CuSO4:Se (100:10:1) - NaOH 0,1N - H2SO4 0,1N - Dung dịch H3BO3 3% - Chỉ thị tashiro: hòa , 5g metyl xanh vào 5ml nước cất, cho ml cồn vào hòa thêm ,1g metyl đỏ Hòa tan bảo quản lọ tối màu H n hợp thuốc th có khoảng biến đổi màu pH 5,2 – 5,6 - Thuốc th Nessler để phát có mặt nitơ dung dịch Cách pha chế sau: Cách 1: 15g HgI2, 10g I hòa vào 15ml nước cất, thêm ml dung dịch NaOH , định mức đến ml nước cất Cách : 5g I hịa tan ml nước cất nóng, 17g HgCl hòa tan ml nước cất, NaOH OH Cho dung dịch HgCl2 vào dung dịch I đến tạo thành kết tủa HgI2 không tan d ng lại Sau dùng dung dịch kiềm định mức đến 1lit Tiếp thêm 5ml dung dịch HgCl2 đến xuất kết tủa đỏ Lắng kết tủa đến dung dịch hoàn toàn Bảo quản lọ tối màu ách tiến hành V c h a mẫu: tiến hành máy phá mẫu - Lấy 5ml nước tương cho vào bình Kjeldahl thêm vào t t ml H2SO4 đậm đặc Cho ,5g h n hợp chất xúc tác 2SO4: CuSO4: Se : : H n hợp xúc tác có tác dụng tăng nhiệt độ sôi, làm tăng vận tốc trình phản ứng - Mẫu trắng làm tương tự thay nước tương nước cất - Sau lắp bình kjeldahl vào máy phá mẫu, hiệu chỉnh máy để vơ hóa mẫu nhiệt độ 0C 30 phút Sau phá mẫu xong ( mẫu phải trắng, mẫu không trắng cho thêm acid vào phá tiếp đến trắng để yên 15 phút đưa mẫu vào tủ Hotte ất đ m: tiến hành máy cất đạm S dụng H3BO3 để thu nhận NH3: - Cho vào bình hứng 5ml H3BO3, thêm vài giọt thị h n hợp, lắp vào máy Chú ý nhúng ngập ống vào dịch lỏng - Lắp bình kjeldahl chứa mẫu vơ hóa vào hệ thống cất đạm - Chuẩn bị máy cất đạm: cắm điện, bật máy, mở vòi nước làm lạnh, cho vòi hút, sục NaOH vào bình chứa NaOH - Cài đặt chương trình cất đạm điều khiển hệ thống cất đạm, thời gian cất t – 10 phút - Trong trình cất màu dung dịch bình hứng s chuyển t màu hồng đến màu sang màu xanh Nếu nhiều đạm màu dung dịch xanh đậm - Dung dịch bình hứng đem chuẩn độ acid HCl ,1N 70 T nh hàm l ng đ m t ng số Đạm tổng = V1 - V2) 0,0014.F.1000 (g/l) V3 Trong đó: V1 - Thể tích axit đem chuẩn độ mẫu cần phân tích V2 - Thể tích axit đem chuẩn độ mẫu trắng 0,0014 – Số gam nitơ tương ứng với 1ml dung dịch HCl ,1N dung dịch chuẩn F – Độ pha loãng nước tương chinsu nếp hoa vàng có F= 1, chinsu tam thái t có F= 4, maggi có F= 1) V3 - Thể tích nước tương pha lỗng đem phân tích 1000- Hệ số tính g l ản K t p n tíc m ợn m tổn số Thể tích axit HCl ,1N đem Mẫu nước tương chuẩn độ (ml) Mẫu thực(V1) Mẫu trắng(V2) Maggi (Nestlé) 15,2 1,1 Chinsu nếp hoa vàng 19,1 1,1 Chinsu tam thái t 15,0 1,1 Hàm lượng đạm tổng ( g/l ) 3,948 5,040 3,892 X ĐN M N ĐẠM N TRON N T N 3.3.1 Lý thu ết - Tìm hiểu tính chất đạm NH3 - Tác động đạm NH3 đến chất lượng nước tương - Tìm hiểu phương thức kiểm tra đạm NH3: Dùng dung dịch NaOH đuổi NH3 khỏi dung dịch nước tương Ta có phản ứng sau: (NH4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O + 2NH3 + NH3 bay sang bình hứng có chứa dung dịch H2SO4 biết trước nồng độ, thể tích) Phản ứng xảy sau: 2NH3 + 2H2O 2NH4OH 2NH4OH + H2SO4 (NH4)2SO4 + 2H2O Định phân lượng H2SO4 dư dung dịch NaOH t ta xác định lượng H2SO4 phản ứng tính hàm lượng nitơ NH3 có mẫu D ng c thiết - Đ n cồn - Bộ chưng cất - Burette 25ml - Pipette 10ml - Bình tam giác 250ml, 100ml - Bình định mức ml - Bốc thủy tinh 250ml 71 a chất - Axit H2SO4 0,1N - NaOH 6N - Chỉ thị h n hợp - Dung dịch phenolphtalein etanol - axit boric ách tiến hành - Lấy ml mẫu - Dùng NaOH 6N hiệu chỉnh pH = 9,5 - Cho mẫu vào bình cầu đáy trịn dung tích 500ml - Lấy 5ml axit boric, cho – giọt thị h n hợp vào bình tam giác dung tích ml bình hứng ) - Lắp ống sinh hàn vào bình cầu chứa mẫu - Đặt bình hứng phía ống sinh hàn cho vòi ống sinh hàn nhúng vào dung dịch - Lắp hệ thống nước làm lạnh vào hệ thống sinh hàn - Bật đ n cồn đốt phía bình cầu - Đạm amoni hấp phụ vào dung dịch bình hứng, màu dung dịch s chuyển t hồng đến màu sang màu xanh, mẫu nhiều đạm amoni dung dịch xanh Định lượng H2SO4 dư bình hứng dung dịch NaOH ,1N dung dịch chuyển sang màu xanh mạ Tiến hành xác định mẫu trắng với bước T nh hàm l ng đ m N Hàm lượng NH3 = (V1 – V2).0,0014.F.1000 (g/l) V3 Trong đó: V1 - Thể tích axit đem chuẩn độ mẫu cần phân tích V2 - Thể tích axit đem chuẩn độ mẫu trắng 0,0014- Số gam nitơ tương ứng với 1ml dung dịch HCl ,1N ( dung dịch chuẩn F- Hệ số pha loãng nước tương (F=1) V3 - Thể tích nước tương đem phân tích 250ml 1000- Hệ số tính g l ản 3 K t q p n tíc m ợn m moni Thể tích axit HCl ,1N đem Hàm lượng Mẫu nước tương chuẩn độ (ml) đạm NH g l Mẫu thực(V1) Mẫu trắng(V2) Maggi (Nestlé) Chinsu nếp hoa vàng Chinsu tam thái t 50,0 47,6 45,0 1,1 1,1 1,1 72 0,274 O,26 0,246 K T LUẬN Trong đồ án thu kết sau: 1) Đã tìm hiểu nguyên liệu thành phần nguyên liệu dùng quy trình sản xuất nước tương 2) Tìm hiểu sở khoa học phương pháp sản xuất nước tương 3) Đồ án tìm hiểu quy trình sản xuất nước tương cơng nghiệp qua thấy quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp kết hợp enzyme axit phương pháp kết hợp lên men hóa giải phương pháp tối ưu phù hợp với thực tế sản xuất ngành công nghiệp sản xuất nước tương nước ta thay đổi thiết bị, rút ngắn thời gian sản xuất, sản phẩm đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm, hàm lượng – MCPD ngưỡng cho phép 4) Đồ án phân tích dạng đạm số mẫu tương như: Maggi, Chinsu Được kết sau : Các loại đạm Magi Nếp hoa vàng Tam thái t Đạm tổng số 3,948 5,04 3,892 Đạm amin 2,61 3,475 2,69 Đạm amoni 0,274 0,26 0,246 Trong hàm lượng đạm tổng số có giá trị tương đương với tiêu nhà sản xuất đưa 73 Tài li u tham kh o: PGS TS Lê Thanh Mai, GS TS Nguyễn Thị Hiền, PGS TS Phạm Thu Thủy, TS Nguyễn Thanh Hằng, Ths Lê Thị Lan Chi - Các phương pháp phân tích nghành cơng nghệ lên men – NXB khoa học kỹ thuật, Thực hành kiểm nghiệm thực phẩm – Trường đại học công nghiệp TP.HCM, 2006 Trần Thị Bích Lan, Tơn Nữ Minh Nguyệt, Đinh Trần Nhật Thu -Thí nghiệm hóa sinh thực phẩm – NXB ĐHQG TPHCM, 4) Nguyễn Đức Lượng – Thực phẩm lên men truyền thống – NXB ĐHQG TPHCM, 2003 5) PGS TS Đặng Thị Thu, PGS Lê Ngọc Tú, TS Tô im Anh, PGS - TS Phạm Thu Thủy, TS Nguyễn Xuân Sâm - Công nghệ enzyme – NXB khoa học kỹ thuật, 2003 6) http://www.ebook.edu.vn 7)http://baigiang.violet.vn Nguyễn Đức Lượng, Cao Cường – Thí nghiệm hóa sinh học – NXB ĐHQG TPHCM Trần Minh Tâm - Công nghệ vi sinh ứng dụng – NXB Nông nghiệp, 10 Trần Xn Nghạch, Phan Bích Ngọc - Cơng nghệ lên men – Trường ĐH bách khoa – ĐH Đà N ng, 74 ... cho nước tương có vị đạm mùi thơm Nước tương sản xuất theo phương pháp lên men giữ tất acid amin có đậu nành, nước tương sản xuất theo phương pháp hóa giải có tỷ lệ đạm amin đạm toàn phần cao nước. .. tích dạng đạm số mẫu nước tương Làm đồ án tốt nghiệp Nội dung nghiên cứu đề tài: - Tìm hiểu thành phần hàm lượng chất có nguyên liệu sản xuất nước tương - Tìm hiểu sở lý thuyết trình sản xuất nước. .. hiểu sở lý thuyết trình sản xuất nước tương - Tìm hiểu quy trình sản xuất nước tương cơng nghiệp t tìm quy trình tối ưu để sản xuất nước tương có hàm lượng đạm cao, đảm bảo vệ sinh an toàn vệ sinh