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

- Tìm hiểu các quy trình sản xuất nước tương trong công nghiệp t đó tìm ra quy trình tối ưu nhất để sản xuất ra nước tương có hàm lượng đạm cao, đảm bảo vệ sinh an toàn vệ sinh thực phẩm

tr-ờng đại học vinh khoa hoá học

: :

ThS Võ Thị Hòa Phan Xuân Song Lớp : 47K – CN Thực Phẩm

Vinh, 12/ 2010

Lời cảm ơn

Lời đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên thạc sĩ Võ Thị Hòa

đã hết lòng giúp đỡ hướng dẫn, chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho em để em hoàn thành được đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn ban chủ nhiệm khoa Hóa học, cùng các thầy cô giáo bộ môn Hóa Thực Phẩm và các thầy cô kỹ thuật viên phòng thí nghiệm khoa Hóa đã hết lòng giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình làm đồ án

Trong đồ án này khó có thể tránh khỏi những sai sót, khiếm khuyết và chưa đầy đủ

Em rất mong nhận được sự thông cảm và mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo và các bạn để em đúc rút và tích lũy những kinh nghiệm cho công việc sau này Mọi ý kiến em xin tiếp nhận với sự trân trọng và lòng biết ơn

Em xin cảm ơn tất cả những người đã quan tâm giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Sinh viên: Phan Xuân Song

MỤC LỤC

MỤC LỤC……… 2

MỞ ĐẦU……… 5

PHẦN 1: TỔNG QUAN……… 7

1.1 Tổng quan về sản phẩm nước tương……… 7

1.1.1 Lịch s của nước tương……… 7

1.1.3 Giá trị dinh dưỡng của nước tương……….7

1.2 Nguyên liệu sản xuất nước tương……… 8

1 .1 Lạc đậu phộng ……… …………8

1 hô lạc……… 9

1.2 Đậu nành………10

1 hô đậu nành……….13

1.2.5 Acid chlohydric (HCl)……… 14

1.2.6 Natri cacbonat (Na2CO3) 14

1 .7 Nước……… 15

1 .8 Muối NaCl ……… 15

1 .9 Chất phụ gia……… 16

1 .1 Nguyên liệu giàu Glucid……….19

1.3 Một số enzyme trong 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 sạch chế phẩm ezyme……… 23

1.4 ỹ thuật sản xuất nước tương……… 23

1.4.1 Cơ sở khoa học của phương pháp sản xuất nước tương………23

1.4 Phản ứng thủy phân trong công nghiệp thực phẩm……….……….24

1.5 Mối nguy -MCPD trong nước tương……….27

1.5.1 hái quát về – MCPD……….……… 27

1.5 Cơ chế hình thành -MCPD……….………29

1.5.3 Tác hại của -MCPD đối với sức khỏe………….……… 30

1.5 Tiêu chuẩn s dụng……… 33

1.5.5 Phương pháp làm giảm lượng -MCPD trong nước tương ………35

PHẦN HAI: MỘT SỐ QUY TR NH S N XU T N ỚC T NG………38

1 S N XU T N ỚC T NG THEO PH NG PH P THỦY PHÂN BẰNG ACID……….38

2.1.1 Quy trình công nghệ……… 38

2.1.2 Thuyết minh quy trình……… 38

1 Các quy trình trong quy trình công nghệ……… 39

1 Những sự cố trong 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 công nghệ……… 6

Giải thích quy trình công nghệ……… 7

1 Enzyme thủy phân protein thực vật HVP enzyme ……… 53

Quy trình công nghệ ………54

Thuyết minh quy trình……… 54

Giải thích quy trình công nghệ……….55

S N XU T N ỚC T NG THEO PH NG PH P T H P

ENZYME V HCl ………61

1 Quy trình công nghệ:………61

Thuyết minh quy trình công nghệ………61

Giải thích quy trình công nghệ:………62

5 S N XU T N ỚC T NG BẰNG PH NG PH P L N MEN T H P HÓA GI I PHÒNG VI SINH – VSHNĐ ……….64

5.1 Quy trình công nghệ………64

5 Thuyết minh quy trình……….64

5 Giải thích quy trình……… 65

2.6 So sánh các quy trình công 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

1 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

1 Dụng cụ và thiết bị……… 67

3.1.3 Hóa chất………67

1 Cách tiến hành……… 67

3.2 X C Đ NH NIT TỔNG SỐ BẰNG PH NG PH P KJELDAHL…… 68

1 Nguyên tắc:……… 68

Dụng cụ và thiết bị………68

Hóa chất………69

Cách tiến hành……… 69

5 Tính hàm lượng đạm tổng số………70

X C Đ NH H M L NG Đ M NH3 TRONG N ỚC T NG……… 70

1 Lý thuyết……… 70

Dụng cụ và thiết bị………70

Hóa chất………70

Cách tiến hành……… 71

5 Tính hàm lượng đạm NH3……….71

ết luận:……… 72

Tài liệu tham khảo:……….73

Danh sách các từ viết tắt

- WHO: Tổ chức y tế thế giới

- EC: Uỷ ban Châu Âu

- FAO: Tổ chức nông lương thế giới

- MAF: Bô Nông - lâm - ngư nghiệp của nước Anh

- HPV: Thuỷ phân protein thực vật

- VN: Việt Nam

- SFC: Uỷ ban khoa học về thực phẩm của Châu Âu

- IMP: Inosinatemonophosphat

- XMP: Xathylatemonophosphat

- pHopt : pH tối ưu

- VSHNĐ: Viện sinh học nhiệt đới

MỞ ĐẦU

Xuất xứ của đề tài:

Thực phẩm là yếu tố quan trọng song hành với sự sinh tồn của loài người Theo quá trình phát triển của loài người, thực phẩm ngày càng đa dạng và phong phú, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, công nghệ chế biến thực phẩm cũng ngày càng phát triển

Có nhiều nguồn nguy cơ tác hại đến sức khỏe của thực phẩm, nhưng có hai nhóm chính là nhóm vi sinh vật và nhóm hóa chất Nếu như thực phẩm thô nguồn vi sinh vật là

do tạp nhiễm hay do ký sinh thì nguồn hóa chất là do nội tại, là thành phần chứa trong thực phẩm đó Trong khi đó, nguy cơ vi sinh vật và hóa chất trong thực phẩm công nghiệp thì đa dạng và khó đánh giá hơn nhiều Đối với độc tố là hóa chất, ngoài nguồn nguy cơ do tạp nhiễm hoặc tự sinh thì còn do phát sinh trong quá trình chế biến Nguồn nguy cơ do phát sinh trong dây chuyền chế biến có thể là do tai nạn nghề nghiệp mà cũng có thể do nhà sản xuất cố ý để đạt được hiệu quả kinh tế cao nhất Nhu cầu về một thực phẩm phải đáp ứng không những đáp ứng về dinh dưỡng mà còn về tính an toàn vệ sinh thực phẩm và không gây hại đến sức khỏe đối với người tiêu dùng

Tương là một sản phẩm truyền thống đã có t lâu đời, là một dạng thực phẩm giàu chất dinh dưỡng do chứa nhiều acid amin, được cơ thể hấp thu trực tiếp Tương là một gia vị rất thông dụng, được nhiều người ưa chuộng, thường được dùng trong bữa ăn hàng ngày Có rất nhiều phương pháp làm tương truyền thống Các phương pháp này mang đặc trưng riêng của t ng vùng

Hiện nay, người ta đã chuyển cách làm tương thủ công sang quy mô công nghiệp

để sản xuất liên tục, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng và đạt hiệu quả kinh tế cao hơn Việc chọn nguyên liệu và phương pháp sản xuất tạo ra sản phẩm nước tương có nhiều tên gọi khác nhau 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 bằng acid HCl đậm đặc Nhưng đây chính là nguyên nhân tạo ra 3 – MCPD trong sản phẩm nước tương, là một chất gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người Tuy nhiên nếu sản xuất theo phương pháp truyền thống là lên men nhờ

vi sinh vật, mặc dù tạo ra sản phẩm an toàn hơn nhưng thời gian kéo dài, hiệu suất thủy phân thấp, mùi vị sản phẩm không được người tiêu dùng ưa chuộng Nên việc nghiên cứu tìm hiểu một 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 của người tiêu dùng là cần thiết Vì vậy em đã chọn đề tài : Tìm hiểu các quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp công nghiệp và phân tích các dạng đạm trong một số mẫu nước tương Làm đồ án tốt nghiệp của mình

Nội dung nghiên cứu của đề tài:

- Tìm hiểu thành phần và hàm lượng các chất có trong nguyên liệu sản xuất nước tương

- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất nước tương

- Tìm hiểu các quy trình sản xuất nước tương trong công nghiệp t đó tìm ra quy trình tối ưu nhất để sản xuất ra nước tương có hàm lượng đạm cao, đảm bảo vệ sinh an toàn vệ sinh thực phẩm và phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng

- Xác định các dạng nitơ trong một số mẫu nước tương bán trên 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 của n c t ng

Nước tương lên men đươc sản xuất t đậu nành có một lịch s rất lâu đời Các nhà khoa học đều cho rằng nước tương có xuất xứ t Trung Quốc Đến năm 19 được Liên xô nghiên cứu và hoàn thiện quy trình sản xuất

Ở Việt Nam nước tương đã có t rất lâu đời được 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 ở các địa phương đã trở nên rất nổi tiếng như: tương Nam Đàn, tương bần, Ngày nay để đáp ứng nhu cầu thị trường, thị hiếu của người tiêu dùng và vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm mà người ta không ng ng nghiên cứu, lựa chọn những quy trình công 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 của n c t ng

hi đánh giá chất lượng nước tương về phương diện hóa học, trước hết người ta chú ý đến hàm lượng đạm toàn phần vì đây chính là chất dinh dưỡng có giá trị nhất của nước tương Tiếp theo cần xem xét hàm lượng đạm amin T hai lượng đạm này suy ra

tỷ lệ đạm amin so với đạm toàn phần cho biết mức độ thủy phân protein trong nước tương, tỷ lệ này càng cao càng tốt Trung bình tỷ lệ này trong nước tương lên men khoảng 5 – 6 Hàm lượng đạm amin càng cao làm giá trị mùi vị nước tương được nâng lên

1.1.3 Thành phần h a h c của 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 còn chứa khá nhiều đường do tác dụng của enzyme amylase của nấm mốc lên tinh bột Nước tương còn chứa một lượng chất béo, một số vitamin, muối ăn và các nguyên tố vi lượng khác Vì vậy các loại nước chấm nếu được sản xuất theo đúng kỹ thuật và được bảo quản tốt s có màu sắc đ p, hương vị thơm, có vị ngọt của đạm và đường

pH= 5,9 – 6,2 , khối lượng riêng nước tương 1, 1 – 1,04g/ml

1.1.3.1 Acid amin

Trong nước tương có nhiều acid amin như arginin, methionin, tryptophan, tyrosin, valin, serin, glycin, hystidin, alanin, glutamic, asparagin…Những acid amin này cùng với đi, tri,tetra- peptid làm cho nước tương có vị ngọt của đạm và mùi thơm

Nước tương sản xuất theo phương pháp lên men hầu như giữ được tất cả các acid amin có trong đậu nành, còn nước tương sản xuất theo phương pháp hóa giải thì có tỷ lệ đạm amin trên đạm toàn phần cao hơn nước tương lên men nên mùi vị ngon hơn Tuy nhiên trong nước tương hóa giải một số acid amin bị phân hủy Nếu thủy phân bằng acid quá độ thì một số acid amin bị phân hủy thành các chất có mùi hôi như phênol, NH3, H2S…

ản 3 Lo i ipid no v k ôn no (tín t eo % c ất k ô)

Loại lipid Tên cid chất khô

Không no

Acid oleic 50 – 70 Acid linoleic 13 – 26 Acid linolenoic 13 – 16

No

Acid palmitic 6 – 11 Acid stearic 2 – 6 Acid arachinoic 5 – 7 hác với đậu và ngũ cốc, lạc ít tinh bột

Ngoài ra trong lạc còn nhiều vitamin nhóm B và vitamin E

1.2 h l c

Hạt lạc chứa khá nhiều chất béo, trung bình khoảng – 5 Vì vậy lạc là nguyên liệu ép lấy dầu rất tốt Ngoài ra hàm lượng protid trong lạc cũng cao Lạc sau khi ép lấy dầu, bã còn lại gọi là khô lạc Trong khô lạc có nguồn đạm rất cao được dùng

để sản xuất nước tương

Protein: trong bánh khô lạc chủ yếu là loại không bền, dễ bị biến tính dưới tác

dụng của acid, nhiệt độ Sau khi biến tính mức độ hút nước, khả năng trương nở, tính hòa tan giảm, một số Protid s biến đổi thành acid amin Chất lượng của khô lạc tùy thuộc vào điều kiện bảo quản, khí hậu và chế độ lấy dầu của lạc

Gluxid: Có bản chất cơ bản là tinh bột và các chất xơ Gluxid trong khô lạc có

khả năng tạo ra màu, mùi thơm và độ ngọt cho sản phẩm Thành phần chủ yếu của Gluxid là cellulose, hemicellulose là những polysaccarit Hàm lượng tinh bột s sinh ra một ít đường glucose và fructose sau quá trình thủy phân

Lypid: Hàm lượng lypid trong khô lạc không cao khoảng 5 – 7 Nếu hàm lượng

chất béo cao s không tốt cho sản phẩm vì chất béo s chuyển thành acid béo tự do, glycerin và các sản phẩm phân hủy khác làm ảnh hưởng đến mùi vị Mặt khác trong quá trình bảo quản sản phẩm dễ bị mốc và hư

1.2 êu cầu k thuật của kh l c

Thành phần hóa học và dinh dưỡng của hạt đậu nành:

Protein đậu nành: Protein đậu nành được tạo bởi các acid amin, trong đó có các

loại acid amin không thay thế Có thể nói protein đậu nành gần giống protein của trứng

và được xem như một trong những nguyên liệu chế biến các sản phẩm thay thế protein động vật

- Hàm lượng protein tổng giao động trong hạt đậu nành: 9, 6 – 5 ,5 , trung bình

Prolamin: chiếm lượng nhỏ không đáng kể

Protein của đậu nành chứa tất cả 8 loại acid amin không thay thế cùng với hàm lượng cần thiết, tương đương với protein thịt động vật

ản n p n c c cid min k ôn t t tron u n n

hất o đậu nành: Chất béo chiếm khoảng trọng lượng khô của hạt nằm

chủ yếu trong phần t điệp Chất béo chứa hai thành phần chủ yếu là triglycerid chiếm

96 lượng chất báo thô và leucithine chiếm chất béo thô Ngoài ra còn có khoảng ,5 acid béo tự do và một lượng nhỏ carotenoid

Hàm lượng acid béo không no có giá trị cao, chiếm khoảng 85 Trong đó 6 –

7 acid béo không thay thế gồm: Linolenoic, Linoleic, Oleic Acid linoleic có tốc độ oxy hóa nhanh nhất và làm cho đậu nành có mùi khó chịu

Acid béo no chiếm khoảng 15 gồm: Palmitic, stearic, archidonic

Trong đậu nành còn chứa lượng nhỏ Phosphatid, Leucithin, Phospholipid phức tạp được coi như chất chống oxy hóa, tăng trí nhớ, cứng xương, tăng đề kháng Đặc biệt không chứa cholesterol và nhạy cảm với sự oxy hóa

Carbohydrates: Chiếm khoảng trọng lượng hạt đậu nành gồm nhóm: hòa

tan chiếm 1 và không hòa tan như: cellulose, pectin, petozan, hemicellulose… Phần hòa tan chủ yếu là các loại đường kh , trong đó stachyose và rafinose là nguyên nhân gây sôi bụng khi tiêu hóa

Asxorbicase Malic dehydrogenase

Chalcone-flevone isomerase Lactic dehydrogenase

hoáng chất: Chiếm khoảng 5 , đáng quan tâm là Ca, P, Mn, Zn, Fe

Vitamin: chiếm khoảng 1 có các loại A, E, , B1, B2

Mùi đậu nành: mùi đậu nành không được ưa chuộng nên trong quá trình chế biến

thường tìm cách kh mùi Nguyên nhân tạo ra mùi là do Lipoxygenase trong t diệp oxy hóa chất béo chưa no Do đó, nếu tách vỏ đậu trước khi gia nhiệt, Lipoxygenase có điều kiện hoạt động do tiếp xúc trực tiếp với nước và oxy T đó, xúc tác phản ứng oxy hóa chất béo làm cho sản phẩm có mùi mạnh hơn Để vô hoạt lipoxygenase, dùng nhiệt độ: sấy, chần kết hợp với NaHCO3, NaCl

ác chất kh ng c giá tr dinh d ng trong đậu nành:

Protein đậu nành có chứa hai thành phần không mong muốn là:

Trypsin – inhibitors: ức chế enzyme tryptosin, là loại endoprotese để tiêu hóa protein động vật, cần loại bỏ trong quá trình chế biến

Hemagglutinies: là protein có khả năng kết hợp với hemoglobin và làm giảm hoạt tính của hemoglobin

Trong đậu nành còn có đường raffinose và stachyose không được tiêu hóa bởi enzyme tiêu hóa nhưng bị lên men bởi vi sinh vật trong ruột tạo ra khí, gây hiện tượng bị sôi bụng Tuy nhiên, những chất này bị phân hủy bởi nhiệt Do đó ta có thể x lý bằng cách xay đậu với nước hay nấu chín vói nước hoặc nhờ tác dụng của acid, base, NaHCO3…Điều kiện nhiệt độ là 1 5- 1100C thời gian là 1 - phút

Ngoài ra còn hai yếu tố gây rối loạn và dị ứng là beta – conglycin và glycelin

Hai yếu tố này không bị mất tác dụng khi qua chế biến nhiệt và có thể giảm hoạt tính bằng cồn nóng

Trong sản xuất nước tương, ngoài đậu nành, lạc, khô lạc, khô đậu nành thì người

ta còn dùng một số loại nguyên liệu như sau: đậu xanh, đậu Hà Lan, đậu trắng, đậu đen, khô v ng, keo ngô,…

1.2 h đậu nành

hô đậu nành hay còn gọi là bã đậu nành là nguyên liệu sản xuất nước tương được tạo thành sau khi ép lấy dầu đậu nành nguyên hạt Trong nhiều cơ sở sản xuất nước tương khô đậu nành thường không là nguyên liệu sản xuất chính mà dùng làm nguyên

liệu thay thế cho khô lạc bởi khô đậu nành chế biến nước tương tạo sản phẩm không ngon bằng khô lạc

Thành phần hóa học của khô đậu nành:

ết cấu Đồng nhất, dễ trôi, không đóng cục, đóng bánh

Màu sắc Các phần t đồng màu t nâu vàng đến nâu

nhạt Mùi và vị Tươi, không mốc, không chua, không có mùi

amoniac, không có mùi cháy, vị dịu Nhiễm bẩn hông có mycotoxin và mốc

Không có amoniac

1.2.5 Acid chlohydric (HCl)

Acid chlohydric được dùng trong sản xuất nước tương để thủy phân bánh dầu vì

nó có nồng độ cao và có độ thuần khiết cao Yêu cầu Acid Chlohydric là không có kim loại nặng để tránh gây nhiễm độc cho cơ thể

Bên cạnh đó Acid chlohydric có khả năng tạo ra một hàm lượng muối ăn cho sản phẩm khi trung hòa Acid này không tồn tại sau quá trình chế biến nó chỉ là một chất h trợ kỹ thuật

Nồng độ Acid chlohydric thường s dụng trong sản xuất nước tương vào khoảng 32% Nếu acid có nồng độ cao s bốc khói ra nhiều và màu trắng còn acid có nồng độ thấp s không đủ tác dụng để phân giải hết lượng đạm trong bánh dầu

1.2.6 Natri cacbonat (Na 2 CO 3 )

Trong công nghệ sản xuất nước tương tác nhân trung hòa là Natri cacbonat Natri cacbonat có dạng tinh thể màu trắng, mịn và xốp để trung hòa lượng acid còn dư trong dịch phân giải Mặt khác Natri cacbonat s làm cho chất dầu có trong dịch phân giải s nổi lên trên bề mặt để dễ dàng loại bỏ ra khỏi sản phẩm

Yêu cầu về chất lượng Natri cacbonat: Độ thuần khiết: > 95 , không bị vón cục, hàm lượng những chất hòa tan phải rất ít

Nước là nguyên liệu cơ bản nhất, không thể thay thế được trong sản xuất nước tương

Thành phần hóa học và chất lượng của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình kỹ thuật sản xuất và đặc biệt ảnh hưởng rất lớn đến đặc điểm, tính chất và chất lượng thành phẩm

Nước giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành vị của sản phẩm Vì thế nước đưa vào sản xuất nước tương luôn được kiểm tra chất lượng, thành phần hóa học của nước phải ổn định và không bị ô nhiểm

1.2 Thành phần h a h c của n c

Nước thực chất là dung dịch loãng của các muối ở dạng ion

Các cation: Ca2+

, Mg2+, Fe2+, Mn2+, H+, Na+… Các anion: OH, HCO3-

, Cl- , NO3-, NO2-, SO42-, SiO42-

Trong đó: Ca2+,

Mg2+,Fe2+ gây độ cứng cho nước

1.2 êu cầu k thuật của n c t ng trong s n xuất

Tổng số Colifom < khuẩn lạc L H2O

Tất cả các VSV khác hông vượt quá giới hạn cho phép của bộ Y tế

Muối dùng trong sản xuất là muối hạt Thành phần chủ yếu của muối hạt là NaCl, nước, chất hòa tan và chất không tan

, Ca2+

S h a tan và n ng độ muối s d ng:

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

10oBe tức tương đương 1 NaCl trong 1L dung dịch

Công thức cấu tạo :

Natribenzoate là chất rắn bền vững, không mùi, hạt màu trắng hay bột kết tinh, có

vị hơi ngọt, dễ tan trong nước độ hòa tan trong nước cao gấp 18 lần acid benzoic và khi tan trong nước tạo ra acid benzoic nên có ứng dụng rộng rãi hơn

Công dụng: dùng bảo quản sản phẩm thực phẩm, chống nấm mốc có hiệu quả cao trong môi trường acid

Natri benzoate dễ tan trong nước, ở nhiệt độ phòng cũng có thể cho dung dịch nồng độ 5 – 6 Muốn đảm bảo hiệu quả tác dụng bảo quản, nồng độ Natri benzoate trong sản phẩm đạt t , 7 – 0,1%

ỹ thuật s dụng:

Gia vị, muối được cho vào sản phẩm tại công đoạn thanh trùng Chất bảo quản Natri benzoate được cho vào sản phẩm cuối cùng vì Natri benzoate không bền ở nhiệt độ cao, có thể bị mất hoạt tính ở tại nhiệt độ thanh trùng

Cơ chế hoạt động của Natri benzoate:

- Làm ức chế quá trình hô hấp của tế bào, ức chế quá trình oxi hóa Glucose và pyruvate, đồng thời làm tăng nhu cầu oxi trong suốt quá trình oxi hóa glucose

- Tác dụng vào màng tế bào làm hạn chế khả năng nhận cơ chất

- Tác dụng bảo quản chỉ xảy ra ở môi trường acid pH = ,5 – ,5 Nồng độ Natri benzoate trong sản phẩm có tác dụng bảo quản là , 7 – ,1 Các nồng độ này không

có hại đến sức khỏe con người

- Hoạt tính chống khuẩn của Natri benzoate phụ thuộc rất nhiều vào pH của thực phẩm Thường hoạt tính này cao nhất ở pH thấp Ví dụ ở pH = ta cần s dụng Natri benzoate ,1 còn ở pH = thì chỉ cần s dụng , 5 là có hiệu quả

1.2.9.2 Caramen

Nước tương sau khi lọc đã có màu nâu nhạt Muốn cho sản phẩm có màu đ p, hấp dẫn người ta dùng caramen Caramen là sản phẩm thu được t saccarose khi đun tới 18 – 190oC, là chất lỏng màu sẫm tối, hơi đắng gọi là keo đắng

Tất cả các sản phẩm caramen đều có vị đắng:

C12H22O11 - > C6H10O5 + C6H10O5 + H2O

Saccharose Glucose Fructose

C6H10O5 + C6H10O5 - > C22H22O10 ( to = 185 – 190oC)

Glucose Fructose Isosacchrosal

2C12H22O10 - > (C12H18O9)2 + 4H2O (10%)

Isosacchrosal Caramelen vàng

3C12H22O10 - > C36H48O24.H2O + 5H2O (14%)

Isosacchrosal Caramelen (nâu)

3C12H22O10 - > Caramelen nâu đen H2O (25%)

Isosacchrosal

1.2 hất điều v – Natri glutamate)

Natri glutamate hay bột ngọt là sản phẩm được dùng làm chất tạo vị trong sản xuất nước tương Natri glutamate là muối của acid glutamic, nó là một trong các acid amin cần thiết cho cơ thể con người Ngoài ra nó còn có trong cơ thể động vật và một

số loài thực vật Nó có vị đặc trưng của rau và thịt

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

Là tinh thể màu trắng có vị ngọt tan nhiều trong nước, được sản xuất chủ yếu t

củ khoai mì Việc s dụng Natri glutamate làm tăng thêm giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm Tùy theo độ đạm mà cho hàm lượng bột ngọt khác nhau

Ví dụ: + Ở 18oN cần 5kg bột ngọt 1 lít

+ Ở 1 oN cần 1kg bột ngọt 1 lít

1.2 Siêu ột ng t Nucleotide

Các loại Nucleotide thường gặp:

- Inosinate monophosphat (IMP)

- Xathylate monophosphat (XMP)

Trong tự nhiên Nucleotide có nhiều trong thịt bò, thịt heo, nấm… các muối của nó

có tính năng cải thiện mùi vị sản phẩm Chỉ cần thêm một lượng rất nhỏ s tạo nên độ sánh và gây ảo giác cho người s dụng Cường độ mạnh hơn Natri glutamate gấp nhiều lần

Là tinh thể màu trắng, mịn, tan trong nước, vị ngọt mặn

Liều lượng s dụng: tùy độ đạm

1.2 hất t o sánh

S dụng để làm treo các chất keo trong môi trường lỏng tạo độ sánh đồng thời tạo nên cảm giác ngon hơn Chất tạo sánh có kích thước cực mịn, tốc độ Hydrate cao nên dễ kết dính vào nhau gây hiện tượng óc trâu Để tránh hiện tượng này, khi đưa chất tạo sánh vào môi trường lỏng ta phải đảm bảo phân tán tốt

Chất tạo sánh thích hợp cho môi trường có nồng độ muối cao Trong sản xuất nước tương chất này dùng với tỷ lệ ,1

Cách tiến hành: Ngâm chất này với một ít nước, khuấy trộn đem đun thu được dung dịch đồng nhất

Liều lượng s dụng: ,1 , cho nhiều quá sản phẩm s có vị đắng khó chịu

1.2 Ngu ên li u giàu lucid

Cám là nguyên liệu giàu glucid tạo môi trường tốt cho nấm mốc phát triển Ngoài hàm lượng glucid cao, cám còn cung cấp nhiều protein, vitamin và các nguyên tố khoáng

Ngoài cám trong sản xuất nước tương người ta còn s dụng bột ngô hoặc bột mì

Protein của ngô có nhóm: albumin, prolamin, globulin và glutelin

Thành phần lipid chứa nhiều nhất trong phôi bắp

1.3 Một số enzyme trong công nghi p s n xuất n c t ng [5]; [6]; [9]

1.3.1 Enzyme amylase

Có 6 lọai được chia làm hai nhóm:

+ Endo amylase ( enzyme nội bào)

+ Exo amylase ( enzyme ngoại bào)

Cơ chất tác dụng của enzyme amylase là tinh bột và glycogen

Phân lo i

- Enzyme α - amylase hay α – 1,4 - glucanohydrolase

- Enzyme pullulan ase hay α – dextrin 6 - glucosidase

- Enzyme isoamylase hay glycogen 6 – glucanohydrolase

- Enzyme β – amylase

- Enzyme ү – amylase hay glucose amylase

- Enzyme amylo – 1,6 – glucosidase hay dextrin – 1,6 – glucanhydrolaza

cơ chế tác động, chuyển hóa tinh bột, khả năng chụi nhiệt

- Thể hiện hoạt tính trong vùng axit yếu:

+ Nấm mốc : pH = 4,5 – 4,9

+ Vi khuẩn : pH = 5,9 – 6,1 , pH< 3 bị vô hoạt

α - amylase của nấm mốc có khả năng dextrin hóa cao tạo ra một lươọng lớn glucoza và maltoza

+ t0 tối thích cho hoạt động xúc tác của enzyme α - amylase t các nguồn khác nhau cũng không đồng nhất

Trong dung dịch đệm pH = ,7; α- amylase của Asp Oryzae rất nhạy với tác động của nhiệt độ cao

- Protease trung tính: Loại ày có thể thu nhận t nhiều loài nấm mốc khác nhau nhưng chủ yếu là loại nấm mốc có màu vàng như Asp.oryzae, Asp.fumigatus, Asp.tericola… protease trung tính có pHopt trong khoảng 6 – 7,5

- Protease kiềm: thường được tổng hợp bởi nhiều loại nấm men pHopt trong khoảng 8 – 11

Theo đặc đi m cấu t o trung tâm ho t động:

- Serine peptidase: Nhóm enzyme này có pHopt trong khoảng 7 – 11, đại diện cho nhóm này là enzyme có nguồn gốc t động vật như: trypsin, chymotrypsin, elastase, plasmin và các loại vi sinh vật khác như: Bac.cereus, Bac.firmus, Bac.Lichenfornmic,

Bac.subtilis… Streptomyces fradiae, Asp.flavus, Asp.oryzae… trung tâm hoạt động của serine peptidase luôn có một gốc histidin

- Cystein peptidase: protease đặc trưng cho nhóm này là papain, ficin và một số protease t vi sinh vật Nhóm enzyme này hoạt động trong khoảng pH rất rộng t ,5 –

1 Tuy nhiên vùng tối ưu là 6 – 7,5 và phụ thuộc vào cơ chất Trung tâm hoạt động của cystein peptidase có một gốc cystein Nhóm enzyme này rất nhạy cảm với các chất oxi hóa Vì vậy người ta thường s dụng chúng k m theo các tác nhân kh hoặc dùng các chất có cấu trúc không gian phức tạp như EDTA Tác nhân gây vô hoạt cystein peptidase là chất oxi hóa, ion kim loại hoặc tác nhân alkyl hóa

- Metalo peptidase: Các enzyme thuộc nhóm này bao gồm exopeptidase, dipeptidase, aminopeptidase, carboxyptidase A B, prolidase và prolinase và một số protease thu nhận t vi sinh vật như: Bac.cereus, Bac.Meraterium, Bac.subtilis, themoprotelyticus, Streptomyces griseus, Asp.oryzae… Hầu hết các protease trong nhóm này đều có chứa ion kim loại trong phân t enzyme Phần lớn chúng chứa một mol Zn2+ trên một mol protein, nhưng với protelidase và prolinase thì thay bằng một mol

Mn2+ Ion kim loại đóng vai trò như một acid Lewis trong enzyme carboxypeptiadase A Ion kim loại thiết lập liên kết với nhóm carboxyl trong liên kết peptid và s phân tách liên kết này Vùng pH hoạt động của nhóm enzyme này nằm trong khoảng 6 – 9 Các tác nhân vô hoạt nhóm enzyme này là các chất có cấu trúc không gian phức tạp như EDTA hay nadodecyl sulfate

- Aspartic peptidase: Đại diện cho nhóm này là các enzyme có nguồn gốc t động vật như renin, pepsin… hoạt động trong khoảng pH t – Riêng cathepsin – D có pHopt còn phụ thuộc vào cơ chất và nguồn enzyme Với renin thì pHopt trong khoảng 6 –

7 nó có khả năng liên kết với k-casein làm đông tụ sữa với tính đặc hiệu rất cao Aspartic peptidase có nguồn gốc t vi sinh vật có thể chia làm hai nhóm cơ bản là pepsin – like và rennin – like được thu nhận t Asp.oryae, Asp.niger, Asp.awamori, penicilium spp và trametes sanguinea… Nhóm renin – like được thu nhận t Asp.usami, mucor pusillus… Phân t aspartic peptidase có hai nhóm carbonyl, môtk ở miền tiếp xúc

và một ở miền hoạt động

1.3.2.2 Sinh t ng h p protease

1.3.2.2.1 Ngu n thu nhận en me

Hiện nay người ta thu nhận và khai thác enzyme t ba nguồn cơ bản sau:

- Các mô, cơ quan động vật: Các phế liệu của công nghiệp thịt dùng để tách các enzyme rất thuận lợi Dịch tụy có chứa protease, amylase, lipase, ribonuclease và các enzyme khác Renin được thu t ngăn thứ tư của dạ dày bê, nghé có khả năng đông tụ sữa cao mà không thủy phân protein sâu sắc Tuy nhiên do hạn chế về nguồn gốc nguyên liệu nên protease động vật ít được s dụng rộng rãi trong công nghiệp và trong nền kinh tế quốc dân

- T thực vật người ta thu được: papain, bromelin, ficin… lượng enzyme thu được

t nguyên liệu thực vật không lớn so với nguồn nguyên liệu tiêu hao nên không thể dùng làm nguyên liệu để sản xuất với quy mô công nghiệp

- T vi sinh vật có hàng chục enzyme khác nhau dạng đơn chất cũng như chế phẩm kỹ thuật với mức độ tinh khiết khác nhau đã được sản xuất dựa trên quy mô công nghiệp t nấm mốc, vi khuẩn, nấm men và xạ khuẩn…

1.3.2.2.2 Sinh t ng h p protease từ vi sinh vật

Quá trình sinh tổng hợp enzyme là một quá trình rất phức tạp, gắn liền mật thiết với cấu trúc tế bào và được tiến hành qua nhiều giai đoạn với sự tham gia của nhiều hệ enzyme có các acid nuleic khác nhau

M i tr ng và điều ki n sinh t ng h p protase:

Thành phần môi trường: Nguồn carbon, nguồn nitơ, chất cảm ứng, các chất dinh dưỡng khác… Ngoài các thành phần kể trên, các nguyên tố vi lượng, vitamin và một số các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến lượng protease sinh tổng hợp được Theo kết quả nghiên cứu của Wain-Wright và các cộng sự, Asp.oryzae và các giống nấm mốc khác vẫn có thể phát triển được trong môi trường nước cất có bổ sung silic trong khi chúng không thể phát triển trên môi trường đối chứng là nước cất

Điều ki n nu i cấ :

Nhiệt độ đa số các loại nấm mốc phát triển ở khoảng nhiệt độ -230C ; chỉ số

pH của môi trường; độ ẩm môi trường; độ thoáng khí; thời gian nuôi cấy thời gian nuôi cấy của nấm mốc là yếu tố quan trọng trong việc sinh tổng hợp enzyme Thời gian nuôi cấy phụ thuộc vào t ng chủng nấm mốc và điều kiện nuôi cấy nấm mốc

1.3 Tr ch l thu nhận d ch chiết en me từ vi sinh vật

1.3 thu nhận dich chiết en me nội ào:

Để có thể chiết rút các enzyme nội bào, cần phải phá vỡ các cấu trúc tế bào Việc này ảnh hưởng đến khả năng thu hồi enzyme, hiệu quả của quá trình tinh sạch và chất lượng của sản phẩm sau cùng Hiện nay, người ta đã

s dụng nhiều phương pháp khác nhau để phá vỡ tế bào dựa trên ba nhóm phương pháp vật lý, hóa lý và sinh học

Nhìn chung nên tránh việc phá vỡ cấu trúc tế bào bằng cách tự phân hủy hay phân hủy tế bào bằng enzyme vì việc tinh sạch enzyme sau này s rất khó khăn do các sản phẩm của quá trình này Sau khi phá vỡ cấu trúc tế bào, enzyme được chiết rút bằng nước, các dung dịch đệm hoặc các dung dịch muối trung tính

1.3 Thu nhận d ch chiết en me ngo i ào:

Canh trường vi sinh vật có chứa enzyme thô ở dạng lỏng hay đặc Canh trường lỏng thu được theo phương pháp bề sâu phải được lọc để tách sinh khối vi sinh vật và x

lý riêng Canh trường đặc cần tiến hành làm tơi, không nên nghiền, chà làm vỡ vụn s làm cho dịch chiết bụ đục Ngoài ra tế bào vi sinh vật có thể bị phá vỡ làm giải phóng các protein, các enzyme khác gây khó khăn cho việc tinh sạch sau này

Để chiết rút các enzyme t môi trường rắn, người ta dùng nước hoặc các dung dịch muối trung tính Phương pháp chiết rút bằng nước có thể chiết được 9 – 95 và các tạp chất không hòa tan nên thường dùng trong sản xuất Nước chiết duy trì ở nhiệt

độ 5 – 280C và được thêm vào một ít formalin hoặc chất sát khuẩn để tránh tạp nhiễm Dịch chiết thu được chứa 1 – 15 chất khô hòa tan và cần làm sạch kịp thời xuống 1 – 12%

1.3 ác ph ng pháp tinh s ch chế phẩm e me

- Phương pháp tinh sạch dựa trên sự khác biệt về sự hòa tan: Các protein trong dung dịch thể hiện sự thay đổi rất sâu sắc vể độ hòa tan tùy theo pH, tính chất điện môi

và nhiệt độ Do vậy, có các phương pháp tinh sạch sau:

+ Kết tủa phân đoạn bằng cách thay đổi pH

Biến tính phân đoạn bằng nhiệt độ

ết tủa phân đoạn bằng dung môi hữu cơ

ết tủa phân đoạn bằng một số dung dịch muối

ết tủa enzyme bằng polymer

- Phương pháp tinh sạch dựa trên kích thước phân t : Một đặc điểm quan trọng của protein cũng như của enzyme là có kích thước và trọng lượng phân t lớn Nhờ đó, người ta có thể dùng các phương pháp đơn giản để tách các protein ra khỏi những phân

t nhỏ cũng như tách riêng t ng loại protein ra khỏi h n dịch chiết bằng phương pháp phân tách hay siêu lọc

Phương pháp ly tâm hay ly tâm có thang tỷ trọng

Sắc ký lọc gel

- Phương pháp tinh sạch dựa trên điện tích:

Phương pháp điện di: Phương pháp dựa vào khả năng tích điện của protein trong dịch, khi đặt vào điện trường các protein s chuyển dịch đến các cực dương hoặc cực âm theo dấu của điện tích Tốc độ dịch chuyển khác nhau của các protein trong điện trường cho ta khả năng tách chúng ở dạng thuần khiết

Phương pháp sắc ký trao đổi ion: chất ion thường dùng trong phương pháp này

là chất tổng hợp diethylaminoethyl – cellulose DEAE – cellose có mang những nhóm điện tích âm ở pH trung tính H n hợp protein cho vào cột chứa DEAE – cellulose, các cấu t kế tiếp đẩy ra khỏi cột một loạt những dung dịch có pH giảm dần hoặc một loạt những dung dịch muối có lực ion tăng dần Dịch thoát ra được tập trung lại thành những mẫu th nhỏ, nồng độ protein của các mẫu này được xác định bằng phương pháp quang học

- Phương pháp tinh sạch bằng hấp thụ chọn lọc:

Quá trình hấp thụ có thể xảy ra theo hai chiều: enzyme hấp thụ và tách ra khỏi dung dịch sau đó được giải hấp thụ ra khỏi chất hấp thụ hoặc những thành phần không mong muốn bị hấp thụ và tách ra khỏi dịch enzyme Việc tách enzyme ra khỏi chất hấp thụ có thể được thực hiện bằng cách ngâm trong nước và kết hợp với việc khuấy để tăng cường quá trình tách enzyme Ta có thể dùng dung dịch đệm kiềm để giải hấp thụ Thể tích dung dịch giải hấp thụ không nên quá nhiều mà thường là không lớn hơn thể tích của gel sau khi đã ly tâm Vì vậy, phải giải hấp thụ nhiều lần với t ng lượng nhỏ dung dịch thay vì làm một lần với thể tích lớn

1.4 thuật s n xuất n c t ng

1.4 s khoa h c của ph ng pháp s n xuất n c t ng

Ngành chế biến thực phẩm nước ta ngày càng phát triển mạnh nhờ vào các tiến bộ khoa học kỹ thuật và sự phát triển kinh tế Để tối ưu hóa công nghệ chế biến thực phẩm, chúng ta s dụng các chế phẩm enzyme như là một trong những biện pháp hữu hiệu Ứng dụng enzyme và các chế phẩm enzyme vào công nghệ sản xuất nước tương là một

trong những công nghệ mới và ngày càng đang được nghiên cứu và phát triển Cơ sở khoa học của nó là s dụng các chế phẩm enzyme là enzyme được thu nhận t nguồn nào đó, chế phẩm ở dạng tinh khiết hoặc dạng chế phẩm thô như: termamyl, speczymes chứa amyloglucosidase , protamex chứa protease vi khuẩn , novozym, flavourzyme…

và các enzyme như protease, pepsin, trypsin, amylase, lipase…thủy phân protein có trong nguyên liệu thành nước tương

Đối với phương pháp sản xuất nước tương lên men, cơ sở khoa học của nó là lợi dụng hệ men của vi sinh vật phát triển trên nguyên liệu giàu đạm nuôi chúng để rồi thủy phân protein có trong nguyên liệu thành nước tương Do vậy trong quá trình sản xuất phải nuôi mốc cho tốt để có nhiều men thủy phân triệt để protein có trong nguyên liệu, nâng cao hiệu suất s dụng nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm

Đối với phương pháp sản xuất nước tương hóa giải, cơ sở khoa học của nó là dùng hóa chất để thủy phân protein của nguyên liệu thành nước tương Do vậy, trong quá trình thủy phân phải đảm bảo tốt các điều kiện nhiệt độ và thời gian để thủy phân triệt để, nhằm nâng cao hiệu suất s dụng nguyên liệu và hạ giá thành sản phẩm

1.4 Ph n ứng thủ phân trong c ng nghi p th c phẩm

1.4.2.1 Ph n ứng thủ phân v i c ng ngh s n xuất n c chấm và các s n phẩm thủ phân protid:

Nước chấm lên men, nước mắm, tương, chao và các dạng nước chấm khác là thực phẩm đặc biệt, có tính chất cổ truyền dân tộc của nhân dân ta và các vùng Châu Nước chấm v a là thực phẩm giàu chất dinh dưỡng vì chứa các acid amin v a có tính chất gia

vị vì giúp ăn ngon miệng Nước chấm không những cần thiết trong chế biến thực phẩm công nghiệp mà cũng cần thiết trong chế biến thực phẩm gia đình Về cơ sở sinh hóa, tất

cả các loại nước chấm đều là sản phẩm thủy phân nguyên liệu giàu protid t động vật hay thực vật, dưới tác dụng của hóa chất như acid hay bazơ mạnh hoặc enzyme Do vậy, thành phần chính của nước chấm là acid amin, muối ăn, nước và một it peptid trọng lượng phân t nhỏ Đó là sản phẩm cung cấp chất đạm cho cơ thể

Phương trình tổng quát thủy phân protid như sau:

R1 /\/\/\\/\/\/\/\ CO-NH /\/\/\/\/\/\/\ CO-NH/\/\/\R2 - >R1-CH-COOH +

NH2 + R1-CH-COOH …

NH2

H n hợp các acid amin Nguyên liệu sản xuất nước chấm rất phong phú và đa dạng T động vật như phế liệu lò mổ, t thực vật như các loại đậu giàu đạm như đậu nành, lạc…

Tác nhân xúc tác là hóa chất như HCl, H2SO4, NaOH… hoặc enzyme protease t thực vật, động vật hay vi sinh vật Đặc biệt ngày nay người ta s dụng enzyme vi sinh vật nuôi cấy trên môi trường rồi đưa vào nguyên liệu hoặc tận dụng enzyme của hệ vi sinh vật có s n trong nguyên liệu ban đầu như trong sản xuất nước mắm

Tùy theo tác nhân dùng cho thủy phân ta chia ra:

- Nước chấm hóa giải dùng hóa chất để thủy phân

- Nước chấm lên men dùng enzyme vi sinh vật

Với nguyên liệu động vật người ta dùng phương pháp hóa giải còn nguyên liệu thực vật hay dùng phương pháp len men dùng enzyme Phương pháp len men s dụng enzyme có nhược điểm là thủy phân không triệt để Do vậy, người ta hay phối hợp thủy phân bằng hóa chất với thủy phân bằng enzyme thì hiệu suất thủy phân cao và tận dụng được một số tính chất ưu việt của việc s dụng enzyme vi sinh vật

1.4.2.2 Thủ phân ằng ph ng pháp lên men

Phương pháp lên men trong sản xuất nước chấm s dụng phản ứng thủy phân protein nhờ xúc tác là enzyme vi sinh vật Enzyme này có thể tạo ra bằng cách nuôi cấy

vi sinh vật trên môi trường riêng rồi đưa vào nguyên liệu giàu đạm như: trong sản xuất nước chấm len men hoặc tận dụng enzyme có s n trong nguyên liệu ban đầu như trong sản xuất nước mắm Dưới tác dụng enzyme vi sinh vật, thành phần nước chấm thu được chủ yếu là acid amin, pepton, peptid trọng lượng phân t nhỏ, dễ dồng hóa hấp thu cho người, lượng NaCl cho vào đạt 5

- hông dùng hóa chất trong sản xuất nên không độc hại với công nhân sản xuất

- Hiệu suất thủy phân không cao

- Thời gian và qui trình sản xuất kéo dài hơn phương pháp hóa giải, cần thêm công đoạn nuôi mốc giống cho thủy phân

1.4.2.3 Thủ phân ằng h a h c

Cơ sở hóa sinh của phương pháp này là thủy phân protein thành acid amin dưới tác nhân xúc tác là acid mạnh HCl, H2SO4 hay kiềm mạnh NaOH sau quá trình thủy phân người ta tiến hành trung hòa dung dịch tùy thuộc vào tác nhân xúc tác là acid hay kiềm để đưa pH về 6,5 – 7 Bổ sung NaCl đạt – 25%

u điểm:

- Thời gian và qui trình sản xuất được rút ngắn hơn

- Hiệu suất thủy phân cao, nên sản phẩm giàu acid amin, hương vị thơm ngon hơn

Cần lưu ý đến các điều kiện s dụng và đặc tính của chế phẩm enzyme như:

- pH của môi trường phản ứng phải tương ứng với pH tối ưu của enzyme

- Nhịp độ liên quan đến hoạt lực của enzyme

- Nếu thời gian tác dụng của enzyme nhanh, sau khi phản ứng phải nhanh chóng

bị vô hoạt Nếu thời gian tác dụng lâu nên s dụng enzyme có độ bền hoạt lực cao

- hông được bỏ qua sự có mặt của các chất hoạt hóa hay kìm hãm enzyme trong môi trường phản ứng

T nh đặc hi u:

Các enzyme được s dụng trong công nghiệp thực phẩm có tính đặc hiệu chặt ch hay ngược lại rất rộng Tính đặc hiệu có thể thay đổi tùy theo thành phần môi trường Vì vậy, nên kiểm tra lại tính đặc hiệu của enzyme trong các môi trường phản ứng gần giống với môi trường thực tế về thành phần và tính chất hóa học

hông nên bỏ qua các hoạt tính phụ của các chế phẩm enzyne vì hoạt tính phụ này có thể không mong muốn hay ngược lại rất có giá trị Cần tiến hành các phép th so sánh nhiều enzyme trong các điều kiện thực của các quá trình công nghệ để lựa chọn loại enzyme thích hợp

Mối ngu -MCPD cần ki m soát trong n c t ng [7]

Nhu cầu về một thực phẩm đáp ứng không những về dinh dưỡng mà còn về tính

an toàn và không gây hại cho sức khoẻ đối với người tiêu dùng là cần thiết Vì vậy, các

kỹ thuật đánh giá mối nguy hại của một thực phẩm đối với sức khoẻ cũng đòi hỏi phải phát triển để bắt kịp với công nghệ chế biến thức ăn ngày càng cao và đa dạng, nhằm phát hiện và loại tr bớt những nguy cơ tác hại đến cơ thể người tiêu dùng

Đánh giá nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của -MCPD một hoá chất được sản sinh trong khâu chế biến sản phẩm xì dầu, nước tương…là một vấn đề cực kì quan trọng

-Ngu n gốc -MCPD

- 3-MCPD là chất phổ biến nhất trong tạp chất thực phẩm nhóm clopropanol Chất này xuất hiện trong thực phẩm với hàm lượng thấp trong quá trình chế biến công nghiệp, tiếp xúc với vật liệu đóng gói, hoặc chế biến thức ăn trong gia đình Ban đầu, ủy ban khoa học của EC về thực phẩm SFC xếp 3 –MCPD vào loại chất gây ung thư độc tố gen và khuyến cáo giảm lượng -MCPD trong thực phẩm đến mức không thể phát hiện được

- 3-MCPD (3-monochloropropane-1,2-diol là một hoá chất thuộc nhóm chlorpropanol được hình thành và hiện diện trong thực phẩm thông qua các quá trình phản ứng giữa một nguồn có chứa clorine ví dụ như muối ăn hoặc kể cả nước trong thực phẩm hoặc một thành phần nào đó trong thực phẩm với các chất béo Ngoài 3-

MCPD, còn có 1,3-DCP (1,3-dichloro-2-propanol , cũng thuộc nhóm này Phản ứng này được xúc tác bởi nhiệt độ qua quá trình nhiệt phân khi chế biến thực phẩm thí dụ như chiên nướng Cho nên, về lý thuyết, tất cả các loại thực phẩm nào hội đủ điều kiện:

“có chứa thành phần clorine thành phần chất béo nhiệt” đều có thể sản sinh ra

-MCPD, tuy nhiên với hàm lượng t mức độ vi lượng, vết hoặc nhiều vượt mức an toàn, rất khác nhau Và cho đến hiện nay, cơ chế nhiễm như thế nào, hình thành như thế nào,

ở mức độ nào để có thể hình thành được -MCPD trong thực phẩm vẫn chưa được hiểu ngọn ngành Tuy nhiên, một khi đã sinh ra thì tính ổn định của cấu trúc -MCPD phụ thuộc vào độ pH và nhiệt độ môi trường Độ pH càng cao kiềm và nhiệt độ càng cao thì tỷ lệ -MCPD bị phân huỷ tăng lên

- Chế biến xì dầu hoặc sản phẩm nước chấm t đậu nành đậu tương đầu tiên là phương pháp lên men hay còn gọi là phương pháp lên men truyền thống hi công nghệ phát triển, người ta thấy rằng chế biến xì dầu hoặc sản phẩm đậu tương bằng phương pháp thuỷ phân bằng acid HCl đem lại hiệu năng rất cao về mặt chất lượng vị ngon và hiệu suất thành phẩm, do đó phương pháp này dần dần chiếm ưu thế trong công nghệ chế biến xì dầu, dầu hào và các sản phẩm t đậu tương có thông qua quá trình thuỷ phân Thế nhưng, quy trình này lại sản sinh ra hợp chất -MCPD với nồng độ quá mức, được cho là có hại cho sức khoẻ

Cho đến tháng 11 1, lần đầu tiên tại Việt nam, các kiểm nghiệm về chất -MCPD được tiến hành và cũng xác minh là nồng độ -MCPD có mặt trong một số sản phẩm nước tương bán ở thị trường Việt nam là cao quá ngưỡng cho phép rất nhiều tiêu chuẩn châu Âu)

1.5.1.2 ng thức cấu t o

- Độc tố -MCPD thuộc nhóm hóa chất gây độc có tên gọi chloropropanols, có công thức phân t chung C3H7ClO2, khối lượng phân t 11 ,5

- Chloropropanols có các dẫn xuất 1, -DCP; 2-MCPD; 2,3-DCP và 3-MCPD Trong đó, -MCPD có hàm lượng cao nhất và tồn tại dưới dạng h n hợp racemic của đồng phân R và S hàm lượng của đồng phân đối quang bằng nhau 5 :5

3-monoclorpropandiol 2-monochloropropane-1,3-diol 2,3-dichloro-2-propanol

(3-MCPD) (2-MCPD)

1.5.2 C chế hình thành 3-MCPD

- Độc tố -MCPD được hình thành qua phản ứng giữa chất béo với các chất có chứa Clo Phản ứng thường xảy ra trong quá trình thủy phân chất đạm thực vật bằng

acid clohidric HCl Do đó thường gặp nhất là trong nước tương, do nhà sản xuất dùng

protein thực vật thủy phân bằng acid clohydric để làm tăng vị mặn và tăng hương vị trong quy trình sản xuất nước tương, đây là khâu thủy phân đạm trong khô dầu đậu nành Về lý thuyết, bất cứ quá trình chế biến nào khi gốc hóa học Clo có tác dụng với

thấp Ví dụ khi ướp thịt cá với muối có tên hóa học là Natri Clorua NaCl , gốc Clo kết hợp với chất béo có trong thịt cá cũng s sản xuất ra chất MCPD Phản ứng được thúc đẩy bởi quá trình chế biến thực phẩm gia nhiệt, kể cả rang ngũ cốc và mạch nha để lên men Đặc biệt -MCPD sinh ra trong sản phẩm thủy phân đạm thực vật bằng axit HCl

Độ bền hóa học của -MCPD phụ thuộc pH và nhiệt độ môi trường pH cao và nhiệt độ cao làm 3-MCPD thủy phân nhanh

Điều ki n hình thành độc tố

Nghiên cứu phản ứng hình thành và phân hủy -MCPD thấy rằng:

Glycerol + Cl- k1 chloropropanol k2 phân hủy

Phản ứng này tạo ra các sản phẩm: monochloropropanol, dichloropropanol, monochloropropanediol, nhưng nhiều nhất là 1, - dichloro- 2- propanol (1,3- DCP) và 3- monochloropropanol (3- MCPD)

Cường độ phản ứng tạo -MCPD phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ Ở điều kiện tối ưu

là 2300C thì lượng -MCPD tạo thành là 5 mg kg glycerol tham gia phản ứng Ở 1 0

C hàm lượng -MCPD sinh ra chỉ là ,6mg kg

Hằng số tốc độ phản ứng k1 tạo -MCPD t glycerol nhỏ hơn hằng số tốc độ phản ứng k phân hủy -MCPD

- Sự hình thành -MCPD trong thực phẩm do quá trình s dụng acid clorhydric HCl thuỷ phân protein thực vật hay còn gọi là acid-HPV đã được phát hiện t những năm 1980 nhưng các kết quả khảo sát lần đầu tiên được công bố được Collier và đồng nghiệp lần đầu tiên mô tả vào năm 1991 Và theo khảo sát và những năm 199 và 199 của MAFF Bộ Nông-Lâm-Ngư nghiệp của Anh khảo sát và công bố cho thấy gần như nồng độ của -MCPD cao ở mức 1 mg kg thực phẩm là rất phổ biến vào thời đó nhưng

đã giảm đi rất nhiều vào các thời điểm sau này Một trong những sản phẩm công nghiệp

có s dụng acid thuỷ phân protein thực vật đó là sản phẩm xì dầu nước tương

1.5.3 Tác h i của 3-MCPD đối v i sức khỏe

- Không được xem nh , nhưng cũng đ ng quá hoang mang Đó là nhận định mối liên quan giữa chất -MCPD với sức khoẻ người dân Trong chuyên môn, chất -MCDP

là viết tắt của chữ Mono-Chloro Propane 1,2 Diol

- Hiểu một cách nôm na là chất có thể gây ung thư cho người s dụng

- Giới khoa học cảnh báo, -MCPD là chất có nguy cơ gây ung thư là nhờ vào việc xác định theo phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ở một số động vật như chuột, thỏ… Theo đó cho thấy, -MCPD là chất có thể gây biến đổi gene – một trong những nguyên nhân hàng đầu gây nên ung thư Hàng ngày chúng ta đang vô tình tiếp xúc với những tác nhân có thể gây đột biến gene như virus, tia bức xạ, tia cực tím và

cả trong thực phẩm ăn uống nếu có những hoá chất những độc chất như -MCPD)… Chúng đều là những tác nhân có thể gây đột biến gene nếu cứ tác động lặp đi lặp lại trên

tế bào, đến một lúc nào đó s gây tổn thương tế bào không hồi phục, dẫn đến đột biến vĩnh viễn, t đó gây ra ung thư

- Nếu nồng độ axít thấp nồng độ của hóa chất thực phẩm thì độc tố -MCPD không có hoặc s đúng với hàm lượng cho phép khi sản xuất nước tương Nhiều nghiên cứu cho biết, khi vào cơ thể chất này có khả năng gây ung thư hông những vậy, nó còn có khả năng gây đột biến gen ở người nếu hàm lượng -MCPD trong cơ thể quá cao… Rất tiếc là, nếu chỉ bằng cảm quan thông thường thì chúng ta không thể nhận biết nước tương chứa độc tố này Hiện nay, chỉ bằng việc phân tích, chúng ta mới phát hiện được chất -MCPD có trong nước tương

Tác h i của -MCPD: Nếu cho chuột cống dùng liều lặp lại ngắn hạn ở nồng

độ 1mg kg thể trọng thì có biểu hiện giảm độ di chuyển của tinh trùng, thay đổi hình dạng tinh trùng và gây suy giảm khả năng sinh sản ở chuột cống đực cũng như các loài

có vú khác với liều s dụng cao hơn liều trên Nếu cho chuột nhà mouse và chuột cống tiếp xúc với liều 5mg kg cơ thể thì có thấy xuất hiện các thương tổn ở hệ thần kinh trung ương

- Cũng đã có bốn nghiên cứu dài hạn tường trình về độc tố và khả năng gây ung thư, hai nghiên cứu trong số đó tiến hành trên chuột nhà và chuột cống Tuy nhiên chỉ có một nghiên cứu được xác nhận là đủ tiêu chuẩn để có thể đánh giá được nguy cơ Nghiên cứu này cho thấy chuột cống phơi nhiễm dài hạn với -MCPD s bị tổn thương thận tiến triển mãn tính, tăng sản ống thận và u tuyến Ngoài ra cũng tìm thấy các tổn thương quá sản và tân sản ở các tế bào Leydig của tinh hoàn, tuyến vú, tuyến tuỵ và bao quy đầu Ngoài ra cũng thấy tỷ lệ phát sinh của thương tổn tăng sản hoặc khối u chịu ảnh hưởng hiệu ứng liều lượng, gặp ở tất cả các nhóm động vật nghiên cứu [có nghĩa là

tỷ lệ thương tổn gia tăng khi cho tiếp xúc với liều lượng cao hơn, và giảm xuống khi giảm liều tiếp xúc] Trong nghiên cứu này, các khoa học gia xác nhận thương tổn tăng sản ống thận là tai biến nhạy nhất

- Nghiên cứu về tính đột biến ở tế bào vú biệt lập cho thấy thường là dương tính nhưng phải với liều tiếp xúc khá cao .1- 0.9mg ml Một số th nghiệm về tính đột biến trong cơ thể cho thấy kết quả âm tính Tóm lại, uỷ ban khoa học hiện thời kết luận 3-MCPD chưa phải là độc tố gây tổn hại gen trong cơ thể

Nghiên cứu quan sát trên ng i:

Cho đến nay, vẫn chưa có một nghiên cứu dịch tễ học hay lâm sàng nào về tác hại của -MCPD trên người cả Tuy nhiên, nghiên cứu trên tế bào tinh trùng người trong phòng thí nghiệm cho thấy có hiệu ứng hiệp lực giữa -MCPD với nguyên tố đồng Cu làm giảm khả năng di chuyển của tinh trùng

Các thí nghiệm trên động vật cho thấy, -MCPD gây hại đến hầu hết các cơ quan như cản trở cơ thể sản xuất testosterol dẫn đến giảm khả năng tình dục, làm teo tinh hoàn, xuất hiện u hạt viêm, gây bệnh thận mãn tính, tăng đường niệu, giảm tế bào máu

do suy tủy, tăng nguy cơ ung thư vú của giống đực

ác chất sinh ra từ -M PD đều gâ h i:

hi vào cơ thể người, -MCPD s biến đổi thành một số chất khác, và tất cả

- 1,3-DCP: Có khả năng gây biến đổi gene và nhiễm sắc thể, làm tổn thương gan thậm chí khiến gan bị hoại t , viêm phế quản và dạ dày hông đợi khi bạn đã đưa nước tương vào cơ thể, chất này xuất hiện ngay trong nước tương nếu sản phẩm chứa -MCPD nồng độ cao Cứ phân t -MCPD thì s có một phân t 1, -DCP xuất hiện

- Mercapturic acid: Gây hại rất mạnh đối với thận

- Axit Beta – chlorolactic: Làm giảm khả năng di chuyển của tinh trùng, giảm pH môi trường mào tinh dẫn đến hiếm muộn

- Axit oxalic: Là chất độc đối với thận, vì dạng tinh thể canxi oxalat gây viêm cầu thận, tắc ngh n vùng tủy tuyến thượng thận - tuyến nội tiết quan trọng đối với con người

- Glycidol: Làm biến đổi gene và nhiễm sắc thể, gây ung thư

Đánh giá mức độ ph i nhiễm - Mức độ hi n di n trong th c phẩm

Một số thực phẩm có thể bị nhiễm -MCPD do tiếp xúc với màng bao có nước chứa epichlorhyrin như xúc-xích, trà túi lọc, lọc cà phê Tuy nhiên, với công nghệ cải tiến các màng bao bọc, việc tiếp xúc với chất liệu có thể gây nhiễm -MCPD có thể coi như ít gây hại cho người

c t nh l ng thu n p của c th mỗi ngà :

Như đã nêu trên, sản phẩm nước tương là những thực phẩm phổ biến có chứa hàm

lượng -MCPD cao nhất, do đó việc ước tính mức độ thu nạp cho cơ thể m i ngày chủ yếu dựa trên số liệu tiêu thụ loại thực phẩm này do các nước cung cấp Có nghĩa là, m i quốc gia cần phải có một khảo sát riêng cho nước mình về lượng nước tương tiêu thụ trung bình cho m i người dân trong một ngày là bao nhiêu; ngoài ra cũng cần phải xác định lượng tiêu thụ thấp nhất và lượng tiêu thụ cao nhất, để cân nhắc mức độ lệch của chỉ số tiêu thụ

T ng h p đặc t nh ngu c

Theo kiến thức hiện hành, -MCPD được xem là hoá chất có thể gây ung thư nhưng hoạt năng theo cơ chế không gây độc cho gen trong nghiên cứu trên cơ thể sống tìm thấy cơ chế này trên thực nghiệm mô biệt lập với liều tiếp xúc cao Với hoá chất có

cơ chế hoạt động theo mô thức này thì cho phép xác định ngưỡng liều có thể gây hiệu ứng sinh học, và t đó có thể ước tính được liều thu nạp hàng ngày cho m i cơ thể và liều tối đa cho phép hiện diện trong thực phẩm

Trên mô hình thực nghiệm có phản ứng tăng sinh ống thận, có xu hướng phụ thuộc liều lượng tiếp xúc, mặc dù không có ý nghĩa thống kê đối với liều thấp nhất Cho đến hiện nay vẫn chưa có nghiên cứu tác hại của -MCPD trên người, nên chưa có cơ sở

dữ liệu để có thể thiết lập mối quan hệ liều lượng tiếp xúc Trong tình cảnh đó, dựa trên nguyên lý bất định, liều lượng độc tính chuyển đổi giữa các chủng loại khác nhau mô hình chuột và người thì chấp nhận hệ số chuyển đổi là lần giữa hai chủng loại đối với động năng độc lực và hiệu số động độc lực, ngoài ra cũng còn phải hiệu chỉnh thêm

có các yếu tố phụ nếu cho là cần thiết, ví dụ như phải tính đến cả tình trạng thiếu dữ kiện

N c t ng càng đ lâu càng nhiều -MCPD

Hàm lượng -MCPD trong nước tương phụ thuộc một phần vào thời gian bảo quản, nghĩa là sản phẩm để lâu s có lượng chất gây ung thư cao hơn so với sản phẩm

mới ra lò 3-MCPD trong nước tương chủ yếu được tạo ra khi dùng axit HCl để thuỷ phân protein trong nguyên liệu hạt đậu nành ở nhiệt độ cao, tạo thành axit hydrolysed vegetable proteinamin HPV Lý do axit này được s dụng là nó rút ngắn thời gian rất nhiều so với việc dùng bánh men để “x lý” chất đạm, thậm chí chỉ mất 1 tuần nếu s dụng kỹ thuật bioreactor so với 6 đến 1 tháng nếu thủy phân đạm thực vật bằng vi sinh theo cách truyền thống Tuy nhiên, khi phân huỷ các chất đạm, HCl cũng tác dụng với chất béo trong hạt đậu và tạo ra -MCPD

Chất độc -MCPD cũng được tạo ra một cách gián tiếp khi nhà sản xuất nước tương, để tăng hương vị sản phẩm, đã thêm vào một lượng lớn axit HVP ngoại sinh ví dụ: Monosodium glutamate – mì chính vì lượng HVP bổ sung này cũng được sản xuất bằng cách dùng HCl để thủy phân protein

Có một yếu tố nữa góp phần gia tăng lượng -MCPD trong nước tương, đó là thời gian bảo quản sản phẩm sau khi xuất xưởng Thời gian này càng dài, tỷ lệ - MCDP tạo

ra t phản ứng giữa muối NaCl và chất béo khi có sự hiện diện của axit ví dụ như axit acetic trong sản phẩm càng lớn

3-MCPD cũng được tạo ra khi s dụng nước có chlorine trong sản xuất nước tương, bột ngũ cốc rang được trộn vào đậu trước khi thuỷ phân đạm bằng axit HCl hay lên men vi sinh , hay khi dùng nguyên liệu tồn kho lâu Tuy nhiên, hàm lượng -MCPD sinh ra theo con đường này rất thấp

Theo kiến thức hiện hành, -MCPD được xem là hoá chất có thể gây ung thư nhưng hoạt năng theo cơ chế không gây độc cho gen trong nghiên cứu trên cơ thể sống tìm thấy cơ chế này trên thực nghiệm mô biệt lập với liều tiếp xúc cao Với hoá chất có

cơ chế hoạt động theo mô thức này thì cho phép xác định ngưỡng liều có thể gây hiệu ứng sinh học, và t đó có thể ước tính được liều thu nạp hàng ngày cho m i cơ thể và liều tối đa cho phép hiện diện trong thực phẩm

Nhận x t và kết luận:

Quá trình thuỷ phân và nhiệt hoá trong sản xuất thực phẩm có thể gây ra nhiều ảnh hưởng khác nhau đến chất lượng cũng như thành phần của thực phẩm ngoài ý muốn Quy trình s dụng acid HCl đậm đặc để thuỷ phân protein trong đậu nành dưới nhiệt độ

để chế biến nước tương và sản phẩm tương đương nhằm để gia tăng chất lượng sản phẩm và hiệu năng kinh tế không phải là quy trình bị cấm, nhưng công đoạn này lại tạo

ra các hợp chất hoá học ngoài ý muốn và được xem là tác nhân có thể gây ảnh hưởng đến sức khoẻ cơ thể

Trước sự hiện diện của một hoá chất ngoài ý muốn trong thực phẩm công nghiệp, cần phải tiến hành đánh giá nguy cơ một cách nghiêm túc và cẩn thận theo bốn bước của

kỹ thuật đánh giá độ an toàn hay nguy cơ theo thông lệ như đã trình bày

Dựa trên nền tảng kiến thức mới, người ta có thể s dụng phương pháp đánh giá nguy cơ bằng định lượng bằng cách xây dựng mô hình đáp ứng theo liều lượng tiếp xúc

và thông qua việc khảo sát mức độ tiêu thụ của cộng đồng đối với sản phẩm, t đó có thể ước tính được liều nguy cơ có thể chấp nhận được

Ph ng pháp đo l ng:

Phương pháp đo lường -MCPD ở tất cả các phòng xét nghiệm được cấp giấy

sắc ký đồ hi s dụng phổ kế sắc ký trọng lượng được mô tả chi tiết trong nghiên cứu của Brereton và cộng sự in trên tập san AOAC International

Tiêu chuẩn s d ng

Chất -MCPD được Tổ chức Y tế thế giới - WHO và Tổ chức Lương nông thế giới - FAO đưa ra bàn luận lần đầu vào năm 199 , nhân dịp hội nghị về chất phụ gia thực phẩm hi ấy, các nhà chuyên môn đã xác nhận khả năng gây độc trên thận và nguy cơ gây ung thư trên động vật của -MCPD Năm 1996, nước Anh cũng đã cảnh báo về nguy cơ gây hại của -MCPD Và năm 1, WHO và FAO đã đưa ra lượng

dung nạp tối đa m i ngày đối với chất -MCPD là microgram kg thể trọng ngày

Tiêu chuẩn Uỷ ban Châu Âu EC NO

66 1 ra ngày 8 1 và áp dụng t ngày 15 cho phép hàm lượng -MCPD tối đa trong sản phẩm đạm thực vật thủy phân gồm cả nước tương là mg kg microgam kg với sản phẩm chứa lượng

chất khô tương ứng 5 mg kg tính theo chất khô

Tiêu chuẩn đ coi là hàng kh ng đ m o êu cầu

Mẫu kiểm nghiệm được coi là bị huỷ bỏ nếu dư lượng -MCPD vượt mức , mg kg tính trên trọng lượng chất khô không cần xét nghiệm 1, -DCP)

Mẫu kiểm nghiệm cũng bị huỷ bỏ nếu -MCPD đạt yêu cầu nhưng 1, -DCP vượt quá ngưỡng , 5mg g tính trên trọng lượng chất khô

hi mẫu kiểm nghiệm bị huỷ bỏ thì lô hàng có mẫu đó cũng coi là không đạt tiêu chuẩn mà không cần phải lấy mẫu trở lại

Với những lô hàng đã kiểm nghiệm mà không đạt yêu cầu nhập khẩu thì cần lấy mẫu để kiểm nghiệm chi tiết báo cáo cho cơ quan Thanh tra thực phẩm

Hội Codex Alimentarius của WHO FAO đã đề nghị trong hội nghị lần 7 tại Den Haag vào tháng năm 5 với lượng -MCPD trong thực phẩm là , mg kg Số lượng này cao gấp lần số lượng đưa ra của hiêp hội Âu Châu, tuy nhiên vẫn còn thấp hơn mức VN qui định cho nước tương là 1mg kg

Hàm lượng - MCPD trong nước tương cũng như trong các loại protein thực vật được thủy phân đã giảm đi rất nhiều qua các biện pháp kỹ thuật

T ng kết :

3-MCPD về cơ bản s thành hình trong tất cả các loại thực phẩm khi hội đủ các yếu tố chính yếu: chất béo, chất muối và nhiệt độ cao hơn 1 °C bánh nướng ết quả kiểm mẫu nước tương chứng minh được các nhà sản xuất có thể sản xuất loại nước tương không có -MCPD và mức qui định của Âu Châu có thể giữ được với kỹ thuật hiện nay Về phía người tiêu dùng; càng ít -MCPD càng có lợi vì không phải chỉ trong nước tương mới có chứa chất này mà -MCPD còn có trong các loại thực phẩm nướng khác Mức qui định µg kg trọng lượng cơ thể có thể bị vượt qua một cách dễ dàng, nếu người ta dùng nhiều loại thực phẩm có chứa - MCPD

Châu Âu quy định hàm lượng tối đa -MCPD cho phép là microgram kg nước tương

có độ khô rắn là Việt Nam, Thái Lan, Đài Loan, Mỹ ấn định 1 microgram/kg Theo thông tin mới nhất thì ủy ban Codex về các chất ô nhiễm trong thực phẩm s

đệ trình vào phiên họp lần thứ của Hội đồng Codex Alimentarius một dự thảo cho phép hàm lượng tối đa -MCPD trong nước tương s là , mg kg

Thực chất, mức tối đa -MCPD trong nước tương theo tiêu chuẩn Việt Nam đã được Bộ y tế cân nhắc để v a đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng, v a phù hợp phần nào với trình độ sản xuất trung bình hiện tại trong nước Tuy nhiên với nồng độ cỡ 1 mg/kg 3-MCPD của một số ít nước tương như theo kết quả phân tích, thì hàm lượng -MCPD ngày tính theo điều kiện nêu trên s là microgram, vượt xa mức an toàn và

có thể gây độc hại Đây rõ ràng là vấn đề cần phải gấp rút giải quyết về mặt quy trình công nghệ sản xuất nước tương, nhằm tránh sự hình thành -MCPD quá liều lượng cho phép

Chính vì sự khác biệt mức độ tiêu thụ hay còn gọi là mức phơi nhiễm với sản phẩm có chứa -MPCD ở t ng nước và t ng vùng khác nhau nên mới có những nồng độ cho phép sự hiện diện của -MCPD trong thực phẩm khác nhau

Tuy vậy, giới chức thẩm quyền chúng ta cũng có quy định hàm lượng tối đa cho phép sự hiện diện của -MCPD trong 1kg nước tương là 1mg kg Quy định này được cho là an toàn sức khoẻ cho người tiêu dùng Nhưng chúng ta cần phải hiểu vấn đề này cho cho rõ ràng hơn

Quy định 1mg kg hay mg kg -MCPD của nước tương như đã nói trên là được đánh giá dựa vào số liệu khảo sát chung tính trên bình quân đầu người của một quốc gia, để thuận tiện trong việc ước tính hiệu suất v a an toàn cho người tiêu dùng và cũng dung hoà được cho nhà sản xuất có thể đáp ứng được tiêu chuẩn kỹ thuật Đành rằng quy định cho đến hiện nay của FAO WHO vẫn đang chấp nhận mức tiêu thụ tối đa cho m i cơ thể tính trung bình đối với người khoẻ mạnh trong dân chúng là 2microgram kg cơ thể, có nghĩa là nếu một người nặng 5 kg thì lượng -MCPD tiêu thụ tối đa một ngày có thể là 1mg; và với một loại nước tương v a đạt đúng tiêu chuẩn 1mg kg và cho rằng 1kg nước tương cũng bằng 1lít nước tương thì người này có thể tiêu thụ tối đa một ngày đến 1 ml

Thế nhưng đây là tính chung cho trung bình chứ không riêng cho một cá thể nào

cả Do đó chúng ta cần hiểu quy định 1mg kg hay mg kg -MCPD trong nước tương hay liều cho phép thu nạp microgram kg cơ thể ngày đều là trị số tham khảo chứ không phải là trị số an toàn cho sức khoẻ Trị số này có thể thay đổi một khi có bằng chứng mới Bởi vì các trị số này đều chỉ mới được ước tính t mô hình thực nghiệm ở chuột chứ chưa có nghiên cứu nào tiến hành trên người cả Sở dĩ Liên hiệp châu Âu lại quy định mức -MCPD tối đa cho phép trong sản phẩm nước tương chỉ là mg kg là nhằm mục đích bảo vệ người tiêu dùng nhằm giảm thiểu yếu tố nguy cơ của nước tương gia tăng tích luỹ vào mức độ cơ thể tiêu thụ cho phép hàng ngày là microgram kg cơ thể, bởi vì -MCPD còn có thể đến t các nguồn thức ăn khác nữa

1.5.5 Ph ng pháp làm gi m l ng 3-M PD trong n c t ng

àm gi m -MCPD trong chế iến n c t ng ằng ph ng pháp thủ phân

Bao gồm phương thức: Thứ nhất, giám sát cẩn thận bước thủy phân bằng acid; thứ hai, cần phải có bước áp dụng nguyên tắc trung hòa để làm giảm nồng độ -MCPD; thứ ba, s dụng acid sulfuric thay thế acid clohidric HCl trong khâu thủy phân

Đi vào chi tiết, hiện nay các thông tin kỹ thuật FAO WHO chỉ mới có thể phổ biến tối đa những thông tin mà họ có thể có Vì sự hạn chế thông tin, do đó những hướng dẫn này cũng chỉ là một hướng dẫn chung, cũng có thể cần phải cải tiến, áp dụng

có cân nhắc và điều chỉnh để có được sản phẩm đạt yêu cầu, đó là cái đích cần đến

iám sát nhi t độ: Nhiệt độ trong suốt quá trình đun nấu ở khâu thủy phân phải

được giám sát chặt và chú ý đến các điều kiện phản ứng trong khâu trung hòa tiếp theo Nhiệt độ duy trì trong quá trình thủy phân tối ưu nên thực hiện ở mức 6 0

C - 950C Nhiệt độ phản ứng s tăng lên ở mức t 10C đến 0C trong một phút và nhiệt độ s dần đạt đến 11 0C hi nhiệt độ đạt đến mức này, phải giữ ổn định suốt trong giờ tiếp

và sau đó là quá trình làm nguội, rồi trung hòa và lọc Nếu khâu thủy phân này được giám sát cẩn thận, thì nồng độ -MCPD đã có thể giảm xuống được ở mức 1 mg kg rồi

Thủ phân kiềm: Để loại bỏ -MCPD sinh ra trong quá trình thủy phân có thể

tiến hành một bước thủy phân kiềm X lý bằng kiềm là một bước mở rộng của quá trình trung hòa sau khi thủy phân nguyên liệu ban đầu, nó giúp làm thoái hóa các hợp chất chloropropanols hiện diện trong sản phẩm được thủy phân X lý bằng kiềm có thể tiến hành trước giai đoạn lọc Đạm protein thủy phân được x lý bằng một hợp chất kiềm mà có trong danh mục cho phép dùng trong thực phẩm, như là potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonium hydroxide hay sodium carbonate với mục đích để làm tăng độ pH lên mức 9 - 1 Sau đó h n hợp thành phẩm này đem đun, giữ ở nhiệt độ dao động t 11 0

C - 1400C trong 5 phút Sau khi làm lạnh, thì độ pH của sản phẩm thủy phân phải là kiềm, lý tưởng là ở mức pH8 trong điều kiện nhiệt độ 50C Nếu sau khi đã x lý khâu này mà độ pH thấp hơn, thì có nghĩa quá trình x lý này chưa đạt

và cần phải chỉnh lý lại quy trình

Tái điều chỉnh độ pH Tiếp theo giai đoạn thủy phân kiềm, các protein được thủy phân lại được tái điều chỉnh độ pH ở mức t 5 - 5.5 s dụng các acid thích hợp thí dụ như HCl ở nhiệt độ giữa 1 0

C - 500C Lúc này các sản phẩm thủy phân có thể chuyển sang giai đoạn lọc để loại bỏ các tạp chất không tan

Chỉ riêng giai đoạn thủy phân kiềm trong quá trình thủy phân đạm thực vật cũng

đã cho thấy có thể làm giảm được -MCPD xuống đến mức dưới 1 mg kg Một điểm cần ghi nhớ là quy trình thủy phân kiềm quá mức có thể làm ảnh hưởng đến chất lượng hương vị của thành phẩm, vì vậy cần phải th nghiệm nhiều lần để có thể xác định được số lượng chất kiềm cần bao nhiêu, hoặc thủy phân bao lâu, nhiệt độ nào để có thể đạt được chất lượng thành phẩm khá nhất mà cũng giảm được dư lượng -MCPD ở mức cần thiết

Một điểm khác hết sức chú ý trong giai đoạn thủy phân kiềm, vì đây là giai đoạn loại bỏ -MCPD nên cần phải đạt độ “tinh khiết” càng cao càng tốt để tránh tình trạng tái nhiễm -MCPD do tiếp xúc với các thiết bị và vật liệu ở giai đoạn thủy phân acid, thí

dụ như các buồng phản ứng thủy phân, bơm, ống dẫn, bộ lọc

Như đã đề cập, cũng có thể có giải pháp là s dụng acid sulfuric để thủy phân đạm thực vật, chính vì thế nó có thể loại tr được sự hiện diện của ion clo là tiền đề dẫn đến việc hình thành -MCPD Đậu nành trộn với acid sulfuric để trong 8 giờ Sau đó đem trung hòa và lọc r a Chất lượng hương vị của thành phẩm trong khâu chế biến s dụng acid sulfuric được cải thiện thông qua việc cho thêm phụ gia, chẳng hạn như bột ngọt, caramel, disodium inosinate, disodium guanylate và acid lactic

Ph ng pháp c ng ngh vi sinh:

Sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men này gần như là rất an toàn; các kiểm nghiệm gần như không thấy có -MCPD hoặc nếu có cũng rất thấp Trong một khảo sát mới đây của Nhật, cho thấy trong 1 mẫu nước tương làm bằng phương pháp lên men được th , có 9 mẫu chứa -MCPD ở nồng độ tối thiểu mg kg Phương pháp này khởi đầu là ủ đậu nành với aspergillus oryzae và hoặc aspergillus sojae Sau khi ủ được 1 đến ngày, ở nhiệt độ 50

C - 30oC, cho thêm nước muối vào và trộn, giữ ở nhiệt độ dưới oC trong một thời gian tối thiểu là 9 ngày Quá trình sản xuất lên men theo công đoạn ngắn ngày thì giai đoạn cho nước muối vào và giữ ở nhiệt độ trên o

Việc s dụng enzym protease kết hợp axit xúc tác quá trình thủy phân có ưu điểm

là giảm thiểu s dụng hóa chất độc hại, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, rút ngắn thời gian sản xuất Có thể sản xuất trên hệ thống thiết bị s n có

Ngoài phương pháp chính nêu trên còn có những phương pháp công nghệ tương

tự sản xuất t nguyên liệu đậu nành hạt bằng phương pháp vi sinh, hay thay đổi thành phần nguyên liệu bã dầu đậu nành, bã dầu đậu phộng, kết hợp gluten bột mì

M i phương pháp sản xuất s cho một sản phẩm có tên gọi khác nhau và mùi vị cũng khác nhau Tùy vào thị trường mà nhà sản xuất s chọn loại sản phẩm thích hợp nhưng cần phải đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm