Tiểu luận môn công nghệ lên men công nghệ sản xuất nước tương

TIỂU LUẬN MÔN CÔNG NGHỆ LÊN MEN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG Giáo viên hướng dẫn: TS. NGUYỄN THỊ CẨM VI Nhóm : 06 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021 MỤC LỤC Danh mục bảng và ảnh… 3 1. Tổng quan 4 1.1. Lịch sử 4 1.2. Khái niệm 4 1.3. Thành phần hóa học của nước tương 5 1.4. Giá trị dinh dưỡng 5 1.5. Nguồn nguyên liệu 5 1.6. Cấu trúc, thành phần nguồn nguyên liệu 5 1.7. Vi sinh vật dùng trong sản xuất tương 7 1.8. Mốc tương 9 2. Quy trình sản xuất nước tương 12 2.1. Cơ sở khoa học của công nghệ sản xuất 12 2.2. Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương 13 2.3. Thuyết minh qui trình sản xuất nước tương 14 2.3.1. Làm sạch: 14 2.3.2. Ngâm rửa 14 2.3.3. Hấp: 14 2.3.4. Làm nguội 15 2.3.5. Quy trình nuôi mốc 15 2.3.6. Phối trộn: 17 2.3.7. Quá trình ủ 17 2.3.8. Thủy phân 17 2.3.9. Hãm mốc 19 2.3.10. Quá trình trích ly – lọc 19 2.3.11. Phối chế 20 2.3.12. Thanh trùng 20 2.3.13. Lắng tự nhiên – lọc tinh 20 2.3.14. Chiết chai – dán nhãn 20 3. Chỉ tiêu chất lượng nước tương sau quá trình lên men 21 3.1. Kiểm soát chất lượng 21 3.2. Phụ phẩm Chất thải 22 4. Các nghiên cứu mới 23 Tài liệu tham khảo… 24 DANH MỤC BẢNG VÀ ẢNH Bảng 1.1. Thành phần hóa học của nước tương 5 Bảng 1.2. Thành phần hóa học của hạt đậu tương (%) 6 Bảng 1.3. Một số loại phụ gia được sử dụng trong nước tương 7 Hình 1.1. Hình dạng của loại nấm mốc Aspergillus oryzae 8 Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ lên men giống mốc tương cho sản xuất (hoặc mốc trung gian) 11 Hình 2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương 13 Hình 2.2. Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp lên men 14 1. Tổng quan 1.1. Lịch sử Người tiền sử (châu Á) bảo quản thịt và cá bằng cách đóng gói chúng với muối. Các sản phẩm phụ dạng lỏng lấy từ thịt được bảo quản theo cách này thường được sử dụng làm gia vị lỏng cho các thực phẩm khác. Vào thế kỷ thứ sáu, khi Phật giáo được truyền bá rộng rãi hơn, chế độ ăn chay bắt đầu trở nên phổ biến. Do đó, những loại gia vị từ thịt dần được thay thế. Một trong những lựa chọn đó là hỗn hợp lên men từ các loại ngũ cốc, “xuất thân” của nước tương ngày nay. Một vị tu sĩ người Nhật đã tình cờ phát hiện được loại gia vị này khi đang học tại Trung Quốc và mang ý tưởng đó về Nhật Bản, nơi ông đã thực hiện những cải tiến của riêng mình về công thức nấu ăn. Một thay đổi lớn mà ông đã thực hiện đó chính là tạo ra một hỗn hợp các loại ngũ cốc, đặc biệt với lượng lúa mì và đậu nành bằng nhau. Sự thay đổi này đem lại một hương vị dịu hơn, đồng thời làm tăng hương vị cho các loại thực phẩm khác mà không “áp đảo” vị nguyên bản của chúng. Vào thế kỷ thứ mười bảy, công thức này đã phát triển và được áp dụng khá phổ biến trong các loại nước tương hiện nay. Sự cải tiến này là nhờ vào nỗ lực của vợ một trong những lãnh chúa hàng đầu Nhật Bản, Toyotomi Hideyori. Năm 1615, lâu đài của Hideyori bị quân đội đối thủ tấn công. Một trong những người vợ của ông, Maki Shige, đã sống sót sau cuộc bao vây bằng cách chạy trốn khỏi lâu đài và đến làng Noda. Ở đó, cô đã học được quy trình sản xuất đậu nành lên men và cuối cùng đã mở nhà máy sản xuất nước tương thương mại đầu tiên trên thế giới. Tin tức về loại nước chấm độc đáo này đã sớm lan truyền khắp thế giới, và nó đã được sử dụng như một tác nhân tạo nên hương vị đậm đà cho thực phẩm. 1.2. Khái niệm Nước tương hay còn được gọi là xì dầu hoặc xắng sáu là một món ăn dạng lỏng, chủ yếu là axit amin với muối, có hương vị đặc trưng. Trong bữa ăn dùng để chấm hoặc trong nấu nướng dùng làm gia vị. Đây là một loại nước chấm được sản xuất bằng phương pháp lên men từ các nguồn nguyên liệu giàu protein như khô lạc, khô đậu tương, khô hạt hướng dương,...1 Nước tương được sử dụng rộng rãi như là một thành phần quan trọng để tạo hương vị trong ẩm thực Trung Hoa, Nhật Bản, Việt nam,... Tuy nhiên, cần lưu ý rằng mặc dù bề ngoài khá giống nhau, nhưng các loại xì dầu được sản xuất tại các khu vực khác nhau là không giống nhau về mùi vị, hương thơm, độ mặn và thời hạn sử dụng. Chính vì thế, có thể là không hợp lý khi thay thế một loại xì dầu cho một loại xì dầu khác trong ẩm thực của một nền văn hóa nào đó 7. Ngày nay, nước tương được sử dụng khá phổ biến trong ẩm thực châu Á nhất là tại khu vực Đông Á và Đông Nam Á và cả trong một số món ăn của Phương Tây. 1.3. Thành phần hóa học của nước tương4 Bảng 1.1. Thành phần hóa học của nước tương 4 Thành phần Hàm lượng (gl) Thành phần Hàm lượng (gl) Đạm toàn phần (tình theo Nitơ) 1521,6 Phenylalanine 7 Nitơ 8,513 Methionine 3,32 Đường 14,515,3 Lysine 6,5 Lipid 1725 Chất khô 325387 Muối ăn 200250 pH 5,96,2 Acid (theo acid acetic) 28 Khối lượng riêng (gml) 1,011,04 NH3 12 1.4. Giá trị dinh dưỡng 4 Nhìn chung, trong 100g nước tương cung cấp 53k calo với thành phần gồm 8% protein, 45 cacbohydrate, chất xơ, 23% các nguyên tố vi lượng và vitamin còn lại là nước. Khi đánh giá chất lượng nước tương, trước hết người ta chú ý đến hàm lượng đạm toàn phần, vì đây là chất có giá trị dinh dưỡng nhất của nước tương, tiếp theo là xem xét đến lượng đạm amin. Từ hai lượng đạm này suy ra tỷ lệ đạm amin đạm toàn phần thì biết được mức độ thủy phân protein trong nước tương, tỷ lệ càng cao càng tốt. Trung bình tỷ lệ này trong nước tương lên men khoảng 50 – 60%. Hàm lượng đạm amin cao sẽ cho giá trị mùi vị của nước tương được nâng lên. 1.5. Nguồn nguyên liệu 2 Thành phần chính để sản xuất nước tương là các loại khô dầu lạc, đậu tương, dầu bông hoặc hướng dương. Nhưng chủ yếu thường dùng nhất là đậu tương, ngoài ra còn có lúa mì, muối và chất lên men. 1.6. Cấu trúc, thành phần nguồn nguyên liệu4 Đậu tương Đậu tương hay còn gọi là đậu nành. Đậu tương có cấu trúc ngắn, có lông, chứa hai hoặc ba hạt có thể nhỏ và tròn hoặc lớn hơn và thon dài. Màu sắc của chúng đa dạng từ vàng, nâu, xanh lá cây đến đen. Loại đậu tương vỏ vàng là loại thích hợp làm nguyên liệu. Đậu tương là loại hạt giàu chất dinh dưỡng như protein, chất béo, gluxit, muối khoáng và vitamin (trừ C và D). Đậu tương là cây thực phẩm quan trọng đối với người và gia súc, được trồng nhiều ở Mỹ, Trung Quốc, Việt Nam,... Bảng 1.2. Thành phần hóa học của hạt đậu tương (%) 4 Thành phần Tỷ lệ Protein Chất béo Tro Gluxit Hạt nguyên 100 40,0 21,1 4,9 34,0 Nội nhũ 90 – 90,3 43,0 23,0 5,0 29,0 Vỏ 7,3 – 8,0 8,8 1,0 4,3 86,0 Phôi 2,0 – 2,4 41,1 11,0 4,4 43,0 Qua bảng trên ta thấy, đậu tương có hàm lượng protein khá cao, ngoài ra còn có gluxit (trong đó chủ yếu là tinh bột ở nội nhũ), chất béo. Protein của đậu tương có đầy đủ các axit amin và tương đối cân đối tương đương với thịt. Cần lưu ý rằng, trong đậu tương có một chất là antitripxin. Đây là một chất làm mất hoạt lực của những enzyme proteaza thủy phân protein. Vì vậy trước khi sử dụng đậu tương để sản xuất cần phải gia nhiệt làm chín hạt đậu (rang, luộc, hấp,...). Ở nhiệt độ cao để phá hủy chất antitripxin có trong hạt đậu. Ngoài ra cần phải đảm bảo đậu tương phải khô (độ ẩm < 10%), không mốc. Nếu bị mốc thì rất có thể mốc đã tiết ra chất độc aflatoxin làm tiền đề hco bệnh ung thư gan. Lúa mì Trong nhiều công thức lên men truyền thống, lúa mì được trộn với tỉ lệ thành phần bằng nhau với đậu nành. Lúa mì và đậu nành nghiền là thành phần chính của hỗn hợp. Tuy nhiên, với kỹ thuật không ủ (nonbrewed), lúa mì thường không được sử dụng. Muối Muối, hoặc natri clorua, được thêm vào lúc bắt đầu lên men với khoảng 1218% trọng lượng thành phẩm. Muối không chỉ được thêm vào như một gia vị; nó cũng giúp thiết lập môi trường hóa học thích hợp cho vi khuẩn lactic và nấm men lên men đúng cách. Nồng độ muối cao cũng cần thiết trong việc bảo vệ thành phẩm khỏi hư hỏng. Chất lên men Hỗn hợp lúa mìđậu nành được “tiếp xúc” với các chủng nấm mốc cụ thể mang tên Aspergillus oryzae hoặc Aspergillus soyae, giúp phá vỡ các protein trong hỗn hợp. Tiếp theo, quá trình lên men tiếp tục xảy ra thông qua việc bổ sung các vi khuẩn (Lactobacillus) và nấm men, tạo nên phản ứng enzyme với dư lượng protein, đồng thời cũng sản xuất ra một số axit amin và peptide, bao gồm axit glutamic và aspartic, lysine, alanine, glycine và tryptophan. Các dẫn xuất protein này đều đóng góp hương vị cho sản phẩm cuối cùng. Ngoài ra, cần có nguồn nước sạch, không cứng và ít vi sinh vật. Muối cần là muối sạch và ít tạp chất, và các chất phụ gia khác. Bảng 1.3. Một số loại phụ gia được sử dụng trong nước tương 4 Tên phụ gia Lượng sử dụng Công dụng Chất điều vị E621 (sodium glutamate) hoặc E627 (disodium guanylate) Được kiểm soát tùy vào sản phẩm. Làm chất điều vị cho nước tương. Chất ổn định cấu trúc E415 (xanthan gum) 0,5 – 1g1kg sản phẩm Chất tạo sự ổn định cấu trúc cho sản phẩm, chống sự lắng, tách lớp các chất trong sản phẩm. Chất bảo quản E202 (potassium sorbate) 0,25 – 1g1kg sản phẩm Chất bảo quản, giúp hạn chế sự phát triển của các tác nhân vi sinh gây hư hỏng sản phẩm. Mỗi loại phụ gia được sử dụng đều có mục đích riêng, nhưng chung quy lại là để giữ được hương vị, màu mùi và cấu trúc của sản phẩm. Việc sử dụng phụ gia phụ thuộc vào yêu cầu cũng như đặc tính của sản phẩm. Yêu cầu chung bắt buộc là sử dụng với hàm lượng được cho phép. Nếu sử dụng với liều lượng lớn vượt mức cho phép có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng với các triệu chứng như ngộ độc, đau nhức đầu, nôn mửa,... 1.7. Vi sinh vật dùng trong sản xuất tương Giống vi sinh vật dùng trong sản xuất tương là mốc thuần chủng hoặc mốc hỗn hợp. Giống vi sinh vật đưa vào sản xuất phải đảm bảo có ảnh hưởng tốt tới sự tạo hương, có hoạt lực protease cao và không chứa độc tố aflatoxin. 2 Nấm mốc ở đây chủ yếu là các chủng thuộc giống Aspergillus oryzae. Mốc này thường khi sinh ra bào tử có màu vàng hoa cau. Mốc này sinh ra nhiều enzyme amylase, protease, invertase, maltase, catalase. Sinh trưởng của mốc ở khoảng nhiệt độ là 15 – 40oC, tối thích là 30 – 32oC. 2 Hình 1.1. Hình dạng của loại nấm mốc Aspergillus oryzae 3 Nấm Aspergillus còn gọi là mốc tương. Sợi nấm có vách ngăn, cuống mang bào tử bụi phồng lên ở ngọn. Các chuổi bào tử bụi từ đầu phồng mọc tỏa khắp mọi hướng. Bào tử bụi có thể màu vàng (Aspergillus flavus), màu đen (Aspergillus niger). Nấm Aspergillus oryzae là loài mốc chính trong quá trình chế tạo tương và tương do Aspergillus oryzae lên men ngon hơn các tương khác vì loại mốc này có khả năng biến đổi tinh bột của gạo nếp thành đường làm cho tương có vị ngọt. Hai loài không độc làm tương là Aspergillus oryzae và Aspergillus sojae có hình thái và màu sắc rất giống với hai loài rất nguy hiểm là Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus sản sinh ra độc tố Aflatoxin gây bệnh ung thư. Hiện nay, có một số nhà nghiên cứu về mốc gộp chúng thành một nhóm mốc vàng Aspergillus oryzae – flavus. 3 Bộ gen di truyền của Aspergillus oryzae hiện đã được phân tích và biết rất kỹ vào năm 2001. Nấm này có thể dùng trong công nghiệp để sản xuất nhiều loại enzyme khác nhau (amylase, protease, lipase, hemicellulase, cellulase, oxidoreductase, phytase, pectinesterase…).3 Người nghiên cứu sớm nhất về loài nấm này là một nhà khoa học Nhật Bản tên là Jokichi Takamine, sinh ngày 03101854 tại Takaoka. Năm 1894 ông lấy được bằng sáng chế về quá trình sản xuất men đường hóa (US Patent số 252.823) trình bày phương pháp nuôi nấm sợi Aspergillus trên cám và dùng cồn để chiết xuất ra men amylase (men đường hóa tinh bột). Sau đó Takamine đã chứng minh được men này có thể ứng dụng trong y học và ông nhận được Bằng sở hữu trí tuệ. Mặc dầu nghề làm tương ở Việt Nam và nghề làm sake ở Nhật Bản đã có từ lâu đời, nhưng việc chiết rút ra enzyme và sản xuất chế phẩm enzyme thì Takamine là người đi tiên phong. 3 1.8. Mốc tương 1 Gạo nếp, gạo tẻ, bột ngô mảnh nhỏ hấp (hoặc nấu chín), hạt phải tơi không dính bết, để nguội, tãi ra mẹt, nong, nia sạch, để tự nhiên trong điều kiện 28 – 35oC, độ ẩm không khí là 80 – 95%, trong thời gian 5 – 6 ngày. Mốc phát triển. Lúc đầu ta thấy hệ sợi trắng mọc lan truyền trên bề mặt rồi len lỏi vào các khe hở. Khối cơm, xôi dần khô, có thể phun nước sạch để độc ẩm giữ ở 50 – 60% và kết thành bánh, cần lật và bẻ nhỏ cho mốc mọc đều. Chọn chỗ có màu vàng và màu nâu vàng lục, chỗ nào có mốc màu xanh, màu đen, màu hồng phát triển có thể loại bỏ. Khi khối xôi, cơm đã có bảo tử mốc đồng đều, đem phơi khô hoặc sấy khô dưới 45oC, khi phơi tránh ánh nắng trực tiếp. Khi khô, được mốc tương giống, cho vào các lọ kín hoặc bao gói PE (polyethylen), dán kín, cách ẩm, cất giữ ở nơi khô ráo mát mẻ. 1 Cách sản xuất mốc tương thuần chủng và nhân giống trong sản xuất tương: Giống mốc dùng trong sản xuất tương là Aspergillus oryzae, thường gọi là nấm mốc vàng hoa cau. Giống gốc được lưu giữ trong phòng thí nghiệm với các điều kiện và môi trường thạch trong ống nghiệm, hoặc giữ ở dạng bào tử. 1 Giống ống nghiệm được giữ trong tủ lạnh, đem cấy chuyền trên môi trường thạch – malt hoặc Kzapek Dox trong ống nghiệm, nuôi ở 30 – 32oC khoảng 5 – 6 ngày cho tới khi bao tử già. Bước cấy chuyền này được gọi là đánh thức giống trước khi đưa vào sản xuất. 1 Tiếp theo nhân giống cấp 1 trong bình tam giác với môi trường là gạo hấp chín hoặc ngô mảnh đã hấp chín. Giống ống nghiệm được hòa với nước vô trùng, lấy que gạt bông hệ sợi và lắc đều hệ sợi với bào tử trong nước rồi tiếp giống sang môi trường mới (gạo hấp chín, ngô mảnh hoặc có thêm bột đậu tương (mảnh hạt) đã rang chín rồi xay nhỏ) trong bình tam giác 1 lít (mỗi bình có 1 lớp môi trường dày khoảng 2 – 3 mm). Khi tiếp giống lấy dịch giống ở ống nghiệm chuyển cho bình tam giác. Một giống cho 2 – 3 bình. Sau khi gieo cấy giống, lắc đều và giữ ở 30 – 32oC khoảng 5 – 6 ngày đến khi bào tử già. 1 Từ giống trong bình tam giác được cấy truyền sang môi trường gạo + bột đậu tương hoặc ngô mảnh + bột đậu tương đế nhân giống cấp 2. Môi trường ở đây thường được làm ẩm ở 50 – 60% độ ẩm, rồi đem hấp ở 121oC trong 3 – 4 giờ. Ngô mảnh, gạo trước khi hấp thường được ngâm nước 3 – 4 giờ, vớt ra để ráo nước đem chuẩn bị môi trường cấp 2. 2

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG TIỂU LUẬN MÔN CÔNG NGHỆ LÊN MEN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG Giáo viên hướng dẫn: TS NGUYỄN THỊ CẨM VI Nhóm : 06 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021 MỤC LỤC Danh mục bảng ảnh… Tổng quan .4 1.1 Lịch sử .4 1.2 Khái niệm 1.3 Thành phần hóa học nước tương 1.4 Giá trị dinh dưỡng 1.5 Nguồn nguyên liệu 1.6 Cấu trúc, thành phần nguồn nguyên liệu 1.7 Vi sinh vật dùng sản xuất tương 1.8 Mốc tương .9 Quy trình sản xuất nước tương .12 2.1 Cơ sở khoa học công nghệ sản xuất 12 2.2 Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương 13 2.3 Thuyết minh qui trình sản xuất nước tương 14 2.3.1 Làm sạch: .14 2.3.2 Ngâm rửa 14 2.3.3 Hấp: 14 2.3.4 Làm nguội 15 2.3.5 Quy trình nuôi mốc 15 2.3.6 Phối trộn: 17 2.3.7 Quá trình ủ 17 2.3.8 Thủy phân 17 2.3.9 Hãm mốc 19 2.3.10 Quá trình trích ly – lọc 19 2.3.11 Phối chế 20 2.3.12 Thanh trùng 20 2.3.13 Lắng tự nhiên – lọc tinh 20 2.3.14 Chiết chai – dán nhãn 20 Chỉ tiêu chất lượng nước tương sau trình lên men 21 3.1 Kiểm soát chất lượng 21 3.2 Phụ phẩm / Chất thải .22 Các nghiên cứu .23 Tài liệu tham khảo… 24 DANH MỤC BẢNG VÀ ẢNH Bảng 1.1 Thành phần hóa học nước tương Bảng 1.2 Thành phần hóa học hạt đậu tương (%) Bảng 1.3 Một số loại phụ gia sử dụng nước tương Hình 1.1 Hình dạng loại nấm mốc Aspergillus oryzae Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ lên men giống mốc tương cho sản xuất (hoặc mốc trung gian) .11 Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương 13 Hình 2.2 Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp lên men 14 Tổng quan 1.1 Lịch sử Người tiền sử (châu Á) bảo quản thịt cá cách đóng gói chúng với muối Các sản phẩm phụ dạng lỏng lấy từ thịt bảo quản theo cách thường sử dụng làm gia vị lỏng cho thực phẩm khác Vào kỷ thứ sáu, Phật giáo truyền bá rộng rãi hơn, chế độ ăn chay bắt đầu trở nên phổ biến Do đó, loại gia vị từ thịt dần thay Một lựa chọn hỗn hợp lên men từ loại ngũ cốc, “xuất thân” nước tương ngày Một vị tu sĩ người Nhật tình cờ phát loại gia vị học Trung Quốc mang ý tưởng Nhật Bản, nơi ơng thực cải tiến riêng cơng thức nấu ăn Một thay đổi lớn mà ông thực tạo hỗn hợp loại ngũ cốc, đặc biệt với lượng lúa mì đậu nành Sự thay đổi đem lại hương vị dịu hơn, đồng thời làm tăng hương vị cho loại thực phẩm khác mà không “áp đảo” vị nguyên chúng Vào kỷ thứ mười bảy, công thức phát triển áp dụng phổ biến loại nước tương Sự cải tiến nhờ vào nỗ lực vợ lãnh chúa hàng đầu Nhật Bản, Toyotomi Hideyori Năm 1615, lâu đài Hideyori bị quân đội đối thủ công Một người vợ ơng, Maki Shige, sống sót sau bao vây cách chạy trốn khỏi lâu đài đến làng Noda Ở đó, học quy trình sản xuất đậu nành lên men cuối mở nhà máy sản xuất nước tương thương mại giới Tin tức loại nước chấm độc đáo sớm lan truyền khắp giới, sử dụng tác nhân tạo nên hương vị đậm đà cho thực phẩm 1.2 Khái niệm Nước tương hay gọi xì dầu xắng sáu ăn dạng lỏng, chủ yếu axit amin với muối, có hương vị đặc trưng Trong bữa ăn dùng để chấm nấu nướng dùng làm gia vị Đây loại nước chấm sản xuất phương pháp lên men từ nguồn nguyên liệu giàu protein khô lạc, khô đậu tương, khô hạt hướng dương, [1] Nước tương sử dụng rộng rãi thành phần quan trọng để tạo hương vị ẩm thực Trung Hoa, Nhật Bản, Việt nam, Tuy nhiên, cần lưu ý bề giống nhau, loại xì dầu sản xuất khu vực khác không giống mùi vị, hương thơm, độ mặn thời hạn sử dụng Chính thế, khơng hợp lý thay loại xì dầu cho loại xì dầu khác ẩm thực văn hóa [7] Ngày nay, nước tương sử dụng phổ biến ẩm thực châu Á khu vực Đông Á Đông Nam Á số ăn Phương Tây 1.3 Thành phần hóa học nước tương[4] Bảng 1.1 Thành phần hóa học nước tương [4] Thành phần Đạm tồn phần (tình theo Nitơ) Nitơ Đường Lipid Muối ăn Acid (theo acid acetic) NH3 1.4 Hàm lượng (g/l) Thành phần Hàm lượng (g/l) 15/21,6 Phenylalanine 8,5/13 14,5/15,3 17/25 200/250 2/8 1/2 Methionine Lysine Chất khô pH Khối lượng riêng (g/ml) 3,32 6,5 325/387 5,9/6,2 1,01/1,04 Giá trị dinh dưỡng [4] Nhìn chung, 100g nước tương cung cấp 53k calo với thành phần gồm 8% protein, 4-5 cacbohydrate, chất xơ, 2-3% nguyên tố vi lượng vitamin lại nước Khi đánh giá chất lượng nước tương, trước hết người ta ý đến hàm lượng đạm tồn phần, chất có giá trị dinh dưỡng nước tương, xem xét đến lượng đạm amin Từ hai lượng đạm suy tỷ lệ đạm amin/ đạm toàn phần biết mức độ thủy phân protein nước tương, tỷ lệ cao tốt Trung bình tỷ lệ nước tương lên men khoảng 50 – 60% Hàm lượng đạm amin cao cho giá trị mùi vị nước tương nâng lên 1.5 Nguồn nguyên liệu [2] Thành phần để sản xuất nước tương loại khô dầu lạc, đậu tương, dầu hướng dương Nhưng chủ yếu thường dùng đậu tương, ngồi cịn có lúa mì, muối chất lên men 1.6 Cấu trúc, thành phần nguồn nguyên liệu[4] - Đậu tương Đậu tương hay gọi đậu nành Đậu tương có cấu trúc ngắn, có lơng, chứa hai ba hạt nhỏ tròn lớn thon dài Màu sắc chúng đa dạng từ vàng, nâu, xanh đến đen Loại đậu tương vỏ vàng loại thích hợp làm nguyên liệu Đậu tương loại hạt giàu chất dinh dưỡng protein, chất béo, gluxit, muối khoáng vitamin (trừ C D) Đậu tương thực phẩm quan trọng người gia súc, trồng nhiều Mỹ, Trung Quốc, Việt Nam, Bảng 1.2 Thành phần hóa học hạt đậu tương (%) [4] Thành phần Hạt nguyên Nội nhũ Vỏ Phôi Tỷ lệ 100 90 – 90,3 7,3 – 8,0 2,0 – 2,4 Protein 40,0 43,0 8,8 41,1 Chất béo 21,1 23,0 1,0 11,0 Tro 4,9 5,0 4,3 4,4 Gluxit 34,0 29,0 86,0 43,0 Qua bảng ta thấy, đậu tương có hàm lượng protein cao, ngồi cịn có gluxit (trong chủ yếu tinh bột nội nhũ), chất béo Protein đậu tương có đầy đủ axit amin tương đối cân đối tương đương với thịt Cần lưu ý rằng, đậu tương có chất antitripxin Đây chất làm hoạt lực enzyme proteaza thủy phân protein Vì trước sử dụng đậu tương để sản xuất cần phải gia nhiệt làm chín hạt đậu (rang, luộc, hấp, ) Ở nhiệt độ cao để phá hủy chất antitripxin có hạt đậu Ngồi cần phải đảm bảo đậu tương phải khô (độ ẩm < 10%), không mốc Nếu bị mốc mốc tiết chất độc aflatoxin làm tiền đề hco bệnh ung thư gan - Lúa mì Trong nhiều cơng thức lên men truyền thống, lúa mì trộn với tỉ lệ thành phần với đậu nành Lúa mì đậu nành nghiền thành phần hỗn hợp Tuy nhiên, với kỹ thuật khơng ủ (nonbrewed), lúa mì thường không sử dụng - Muối Muối, natri clorua, thêm vào lúc bắt đầu lên men với khoảng 12-18% trọng lượng thành phẩm Muối không thêm vào gia vị; giúp thiết lập mơi trường hóa học thích hợp cho vi khuẩn lactic nấm men lên men cách Nồng độ muối cao cần thiết việc bảo vệ thành phẩm khỏi hư hỏng - Chất lên men Hỗn hợp lúa mì-đậu nành “tiếp xúc” với chủng nấm mốc cụ thể mang tên Aspergillus oryzae Aspergillus soyae, giúp phá vỡ protein hỗn hợp Tiếp theo, q trình lên men tiếp tục xảy thơng qua việc bổ sung vi khuẩn (Lactobacillus) nấm men, tạo nên phản ứng enzyme với dư lượng protein, đồng thời sản xuất số axit amin peptide, bao gồm axit glutamic aspartic, lysine, alanine, glycine tryptophan Các dẫn xuất protein đóng góp hương vị cho sản phẩm cuối Ngoài ra, cần có nguồn nước sạch, khơng cứng vi sinh vật Muối cần muối tạp chất, chất phụ gia khác Bảng 1.3 Một số loại phụ gia sử dụng nước tương [4] Chất điều vị Tên phụ gia E621 (sodium glutamate) E627 (disodium guanylate) Chất ổn định cấu trúc E415 (xanthan gum) Chất bảo quản E202 (potassium sorbate) Lượng sử dụng Cơng dụng Được kiểm sốt tùy vào sản phẩm Làm chất điều vị cho nước tương Chất tạo ổn định cấu trúc cho sản phẩm, 0,5 – 1g/1kg sản phẩm chống lắng, tách lớp chất sản phẩm Chất bảo quản, giúp hạn 0,25 – 1g/1kg sản chế phát triển phẩm tác nhân vi sinh gây hư hỏng sản phẩm Mỗi loại phụ gia sử dụng có mục đích riêng, lại để giữ hương vị, màu mùi cấu trúc sản phẩm Việc sử dụng phụ gia phụ thuộc vào yêu cầu đặc tính sản phẩm Yêu cầu chung bắt buộc sử dụng với hàm lượng cho phép Nếu sử dụng với liều lượng lớn vượt mức cho phép gây nguy hiểm cho người sử dụng với triệu chứng ngộ độc, đau nhức đầu, nôn mửa, 1.7 Vi sinh vật dùng sản xuất tương Giống vi sinh vật dùng sản xuất tương mốc chủng mốc hỗn hợp Giống vi sinh vật đưa vào sản xuất phải đảm bảo có ảnh hưởng tốt tới tạo hương, có hoạt lực protease cao không chứa độc tố aflatoxin [2] Nấm mốc chủ yếu chủng thuộc giống Aspergillus oryzae Mốc thường sinh bào tử có màu vàng hoa cau Mốc sinh nhiều enzyme amylase, protease, invertase, maltase, catalase Sinh trưởng mốc khoảng nhiệt độ 15 – 40oC, tối thích 30 – 32oC [2] Hình 1.1 Hình dạng loại nấm mốc Aspergillus oryzae [3] Nấm Aspergillus gọi mốc tương Sợi nấm có vách ngăn, cuống mang bào tử bụi phồng lên Các chuổi bào tử bụi từ đầu phồng mọc tỏa khắp hướng Bào tử bụi màu vàng (Aspergillus flavus), màu đen (Aspergillus niger) Nấm Aspergillus oryzae lồi mốc q trình chế tạo tương tương Aspergillus oryzae lên men ngon tương khác loại mốc có khả biến đổi tinh bột gạo nếp thành đường làm cho tương có vị Hai lồi không độc làm tương Aspergillus oryzae Aspergillus sojae có hình thái màu sắc giống với hai loài nguy hiểm Aspergillus flavus Aspergillus parasiticus sản sinh độc tố Aflatoxin gây bệnh ung thư Hiện nay, có số nhà nghiên cứu mốc gộp chúng thành nhóm mốc vàng Aspergillus oryzae – flavus [3] Bộ gen di truyền Aspergillus oryzae phân tích biết kỹ vào năm 2001 Nấm dùng cơng nghiệp để sản xuất nhiều loại enzyme khác (amylase, protease, lipase, hemicellulase, cellulase, oxidoreductase, phytase, pectinesterase…) [3] Người nghiên cứu sớm loài nấm nhà khoa học Nhật Bản tên Jokichi Takamine, sinh ngày 03/10/1854 Takaoka Năm 1894 ông lấy sáng chế q trình sản xuất men đường hóa (US Patent số 252.823) trình bày phương pháp ni nấm sợi Aspergillus cám dùng cồn để chiết xuất men amylase (men đường hóa tinh bột) Sau Takamine chứng minh men ứng dụng y học ơng nhận Bằng sở hữu trí tuệ Mặc dầu nghề làm tương Việt Nam nghề làm sake Nhật Bản có từ lâu đời, việc chiết rút enzyme sản xuất chế phẩm enzyme Takamine người tiên phong [3] 1.8 Mốc tương [1] Gạo nếp, gạo tẻ, bột ngô mảnh nhỏ hấp (hoặc nấu chín), hạt phải tơi khơng dính bết, để nguội, tãi mẹt, nong, nia sạch, để tự nhiên điều kiện 28 – 35 oC, độ ẩm khơng khí 80 – 95%, thời gian – ngày Mốc phát triển Lúc đầu ta thấy hệ sợi trắng mọc lan truyền bề mặt len lỏi vào khe hở Khối cơm, xơi dần khơ, phun nước để độc ẩm giữ 50 – 60% kết thành bánh, cần lật bẻ nhỏ cho mốc mọc Chọn chỗ có màu vàng màu nâu vàng lục, chỗ có mốc màu xanh, màu đen, màu hồng phát triển loại bỏ Khi khối xơi, cơm có bảo tử mốc đồng đều, đem phơi khơ sấy khô 45oC, phơi tránh ánh nắng trực tiếp Khi khô, mốc tương giống, cho vào lọ kín bao gói PE (polyethylen), dán kín, cách ẩm, cất giữ nơi khô mát mẻ [1] Cách sản xuất mốc tương chủng nhân giống sản xuất tương: Giống mốc dùng sản xuất tương Aspergillus oryzae, thường gọi nấm mốc vàng hoa cau - Giống gốc lưu giữ phòng thí nghiệm với điều kiện mơi trường thạch ống nghiệm, giữ dạng bào tử [1] - Giống ống nghiệm giữ tủ lạnh, đem cấy chuyền môi trường thạch – malt Kzapek Dox ống nghiệm, nuôi 30 – 32 oC khoảng – ngày bao tử già Bước cấy chuyền gọi đánh thức giống trước đưa vào sản xuất [1] - Tiếp theo nhân giống cấp bình tam giác với mơi trường gạo hấp chín ngơ mảnh hấp chín Giống ống nghiệm hịa với nước vơ trùng, lấy que gạt hệ sợi lắc hệ sợi với bào tử nước tiếp giống sang mơi trường (gạo hấp chín, ngơ mảnh có thêm bột đậu tương (mảnh hạt) rang chín xay nhỏ) bình tam giác lít (mỗi bình có lớp mơi trường dày khoảng – mm) Khi tiếp giống lấy dịch giống ống nghiệm chuyển cho bình tam giác Một giống cho – bình Sau gieo cấy giống, lắc giữ 30 – 32oC khoảng – ngày đến bào tử già [1] - Từ giống bình tam giác cấy truyền sang mơi trường gạo + bột đậu tương ngô mảnh + bột đậu tương đế nhân giống cấp Môi trường thường làm ẩm 50 – 60% độ ẩm, đem hấp 121oC – Ngô mảnh, gạo trước hấp thường ngâm nước – giờ, vớt để nước đem chuẩn bị môi trường cấp [2] - Nhân giống cấp Sau tiếp giống vào môi trường cấp 2, đem ủ đống khoảng – đến thấy đống mơi trường nóng tãi khay hay nong, nia sạch, đem nuôi 30 – 32 oC phịng ni mốc theo phương pháp ni cấy bề mặt có điều khiển nhiệt độ, độ ẩm khơng khí 95%, có quạt hút thổi khí Q trình ni thấy khối mốc khơ 45% phun thêm nước sạch, thấy kết thành bánh bẻ nhỏ lật lên cho mốc nhân giống cấp 3, cấp 4… [1] Khi kết thúc nuôi cần phân biệt trường hợp: - Nếu đem ngả tương cần khối mốc giàu enzyme nuôi tới bắt đầu sinh bào tử chế phẩm mốc – enzyme thô [1] - Nếu để làm giống nhân giống tiếp giống đưa vào sản xuất tiếp với tư cách giống khởi động phải ni cấy đến bào tử già Trường hợp giống làm mốc tương sản xuất giống bảo tử [1] Quy trình làm mốc tương nhân giống sản xuất theo sơ đồ sau 10 Như vậy, theo sơ đồ thu nhận hai sản phẩm: - Chế phẩm mốc – enzyme (có nhiều enzyme có hoạt lực cao) dùng trực tiếp cho sản xuất ngả tương.[1] Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ lên men giống mốc tương cho sản xuất (hoặc mốc trung gian) [1] -Chế phẩm mốc giống, ngun liệu mơi trường nhân giống hệ sợi bào tử mốc có độ ẩm < 10%, giữ túi PE (polyethylen) kín lọ kín, dùng dần làm giống khởi động cho mẻ nhân giống lên men Chế phẩm dùng cấy vào chất nguyên liệu cơm xôi – ngơ mảnh – đậu tương mảnh hấp nuôi khay đến bắt đầu sinh bào tử đem ngả tương [1] Quy trình sản xuất nước tương 2.1 Cơ sở khoa học công nghệ sản xuất Sự thủy phân protein thực vật proteaza nấm mốc thành hỗn hợp axit amin (chủ yếu) cịn dạng peptit [1] Chính sở phương pháp công nghệ chế biến nước tương Bản chất thủy phân protein thủy phân liên kết peptide Do liên kết peptide liên kết mạnh nên thủy phân xảy điều kiện có xúc tác Tác nhân xúc tác hóa học acid kiềm, tác nhân xúc tác sinh học enzyme proteaze thủy phân protein 11 2.2 Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương [5] Nước tương Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương [5] Hình 2.2 Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp lên men [4] 2.3 Thuyết minh qui trình sản xuất nước tương [5] 2.3.1 Làm Cho đậu nành qua hệ thống làm để loại bỏ tạp chất đất, đá, bụi bền mặt hạt, đồng thời loại bỏ số vi sinh vật bám bề mặt hạt [5] 2.3.2 Ngâm rửa Ngâm hạt đậu nành nước với mục đích làm mềm hạt đậu Q trình ngâm rửa sản xuất nước tương gồm giai đoạn: ngâm rửa xối Đầu tiên nguyên liệu đưa vào bồn ngâm sau băng chuyền chuyển vào hệ thống xối tưới Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, làm chất bẩn mềm, bong Rửa xối dùng tác dụng chảy dòng nước để kéo chất bẩn lại mặt nguyên liệu sau ngâm [5] 2.3.3 Hấp Quá trình hấp sản xuất nước tương nhằm khai thác chất dinh dưỡng đậu nành, làm biến tính protein đậu nành giúp vi sinh vật dễ dàng sử dụng, giúp trình ủ dễ dàng tiết kiệm thời gian Ngoài giúp tiêu diệt triệt để vi sinh vật ngoại lai tránh tạp nhiễm trình ủ Các biến đổi trình hấp sản xuất nước tương:  Vật lý: thay đổi cấu trúc hạt tinh bột protein, nguyên liệu mềm  Hóa học: làm chín tinh bột, làm protein bị biến tính sơ thành chất mà vi sinh vật sử dụng  Sinh học: trình tiêu diệt vi sinh vật bám bề mặt nguyên liệu làm cho mốc phát triển thuận lợi Hấp khoảng - 1,5 thích hợp Khi hạt chuyển sang nâu q trình hấp dừng [5] 2.3.4 Làm nguội Làm nguội đậu nành sau hấp để tránh làm chết nấm mốc biến tính bột mì phối trộn gây khó khăn cho q trình lên men ủ nước bề mặt hạt Các biến đổi sau trình làm nguội sản xuất nước tương:  Vật lý: nguyên liệu rời ra, nhiệt độ khối nguyên liệu giảm  Hóa lý: có bay Nguyên liệu hấp trải mặt sàn gỗ, có quạt thổi nguội đến 30 - 40 oC Khi làm nguội nên đặt môi trường để tránh tạp nhiễm cho trình phối trộn [5] 2.3.5 Quy trình ni mốc Ngun liệu bột mì đem rang, sau trải mặt sàn phẳng để nhiệt độ khối nguyên liệu giảm xuống, trình hỗ trợ hệ thống quạt gió Cấy giống Mốc sở để sản xuất nước tương lên men, chất lượng mốc ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm hiệu suất sử dụng nguyên liệu Phương pháp thực hiện: Khi đưa giống vào nên trộn giống với số bột mì cho đều, sau dùng nguyên liệu rắc lên nguyên liệu định cấy giống Khi rắc nên trộn kỹ để có mốc giống khắp khối nguyên liệu mốc phát triển đồng làm cho nhiệt độ khối nguyên liệu tăng Nuôi mốc Tạo điều kiện cho mốc phát triển mơi trường ni cấy, hình thành hệ enzyme cần thiết (đặc biệt enzyme protease amylase) có hoạt lực cao, có khả thủy phân protein tinh bột cao Phương pháp thực thơng số kỹ thuật: Bột mì phối trộn nguồn tinh bột mà mốc sử dụng làm nguồn thức ăn để sinh trưởng phát triển mạnh Sự phát triển mạnh mốc giống lấn át loại tạp mốc khác xâm nhập phát triển, giúp cho độ thủy phân cao Trong q trình ni mốc, nhiệt độ có quan hệ trực tiếp đến sinh sản mốc Nhiệt độ khối nguyên liệu tăng dần theo phát triển mốc đạt tới 45 oC để ngun Vì ta phải đảo mốc để điều hịa nhiệt độ ẩm độ khối nguyên liệu nuôi mốc nhằm xúc tiến sinh trưởng khuẩn ty Thực tiễn sản xuất nhiều năm cho thấy nuôi mốc nhiệt độ phòng 28-30 oC độ ẩm 27-37% cho hoạt tính enzyme protease amylase cao Hai loại enzyme đóng vai trị định thành phần chủ yếu nước tương đạm toàn phần, acid amin đường Như biết, q trình nhân giống ni cấy nấm mốc với mơi trường có gạo nếp (hoặc gạo tẻ), ngơ, đậu tương (như chủ yếu tinh bột protein, chất béo) có enzyme thủy phân nấm mốc sinh là:  Hệ enzyme amylaza (α- ,β- ,γ – amylaza – hay glucoamylaza), số α – amylaza  Proteaza gồm có proteaza peptidaza  Ngồi cịn có lipaza, glucoxydaza enzyme khác với lượng nhỏ Song song đó, nhiệt độ tối thích cho enzyme hoạt động là: α – amylaza 70 – 73oC, β – amylaza 62 – 65oC, γ – amylaza 58 – 63oC, proteaza 48 – 52oC Để dung hòa hoạt động enzyme này, cần gia nhiệt độ tối đa 52 – 55 oC, cao proteaza dần hoạt tính Buồn ni mốc sản xuất nước chấm cơng nghiệp buồn kín, vào phịng tránh gió lùa, trang bị hệ thống thổi khí hút khí có nhiều CO2 khỏi buồng, hệ phun mù đề đảm bảo độ ẩm không khí buồng 95% Khơng khí đưa vào buông qua hệ thống lọc sơ để loại hạt bụi lẫn vi sinh vật khí trời Khi thổi khí có tác dụng tăng cường độ thống khí cho mơi trường ni cấy có tác dụng hạ nhiệt Buồng trang bị hệ thống điều hịa tốt Ngồi ra, khay có mơi trường nuôi cấy nấm mốc đạt giá thành hàng lối, lại dễ dàng để tiện việc chăm sóc mốc phát triển Phương pháp ni mốc khối: Nguyên liệu trải vào thùng, hộp bể Phương pháp áp dụng từ lâu số nước, có ưu điểm: suất cao ni khay , mành, 1m2 ni 75-80 kg ngun liệu (trong 1m2 phịng ni mốc theo phương pháp thủ công 24-27 kg), giảm nhẹ sức lao động công nhân dễ giới hóa Q trình phát triển mốc chia làm giai đoạn: + Giai đoạn 1: sau cấy giống 8-10 giờ, nhiệt độ tăng dần đến 38-50 oC, độ ẩm 85 – 90% + Giai đoạn 2: vòng 5-4 giờ, nhiệt độ tăng đến 50-51 oC, tơ mốc phát triển mạnh, khối mốc tỏa nhiệt, tơ trắng lên dày kết tảng + Giai đoạn 3: sau 24 giờ, bào tử chuyển dần sang màu vàng hoa cau Đánh tơi Nguyên liệu từ bể nuôi mốc đánh tơi để mốc trộn với nguyên liệu giúp cho trình lên men tốt [5] 2.3.6 Phối trộn Qúa trình phối trộn nhằm chuẩn bị cho trình ủ thủy phân, giúp nấm mốc trộn với đậu nành giúp lên men đồng ủ Phương pháp thực thông số kỹ thuật: Phối trộn theo tỷ lệ 90% đậu nành qua xử lý sơ 10% bột mì có nấm mốc Sau thêm 60 – 70% nước so với tổng nguyên liệu ( trộn nước có tác dụng làm cho ngun liệu có độ ẩm thích hợp cho phát triển nấm mốc) [5] 2.3.7 Quá trình ủ Chuẩn bị cho trình thủy phân, giai đoạn nấm mốc sử dụng nguồn dinh dưỡng bắt buộc từ đậu nành, tăng lượng enzyme cần để phân giải Phương pháp thực thơng số kỹ thuật:  Ủ có tầm quan trọng nuôi mốc, xử lý nguyên liệu tốt, nuôi mốc kỹ thuật mà lên men không bảo đảm nước chấm khơng đạt u cầu, hiệu suất thu hồi nguyên liệu thấp, giá thành cao  Nhiệt độ ủ quan trọng tạo điều kiện cho enzyme mốc xúc tác trình thủy phân tinh bột protein thành đường acid amin Nhiệt độ ủ nên giữ 37- 45 oC suốt trình lên men thời gian ủ thường 3-7 ngày [5] 2.3.8 Thủy phân - Công dụng: Thủy phân protid đậu nành tác dụng enzym nấm mốc hoạt động biến đổi sâu sắc thành phần nguyên liệu theo hướng tạo sản phẩm nước tương - Yêu cầu: Nguyên liệu mọc nấm , trộn với nước muối môi trường phải ẩm - Tiến hành: Ủ thành khối 35 – 40 oC – ngày Nếu nhiệt độ cao phải trải mỏng đảo để hạ nhiệt độ xuống 50 – 55 oC Dịch thủy phân thêm nước nóng soda (natri cacbonat) vào để trung hòa lượng acid dư Đây trình quan trọng quy trình sản xuất nước tương tác dụng HCl nhiệt độ cao khoảng thời gian dài Các chất nguyên liệu thủy phân Protein –> peptone –> polypeptide –> axit amin Tinh bột –> maltose –> glucoza Xenlulose –> pentoza –> fulfurol Chất béo –> axit béo + glixerin - Trong trình thủy phân cần quan tâm tới yếu tố: nhiệt độ, thời gian thủy phân nồng độ NaCl • Nhiệt độ thủy phân: Với thiết bị chịu áp lực, nhiệt độ thủy phân từ 125 – 135 oC Với thiết bị thủ công chum, vại nhiệt độ thủy phân 105 - 112 oC Nhiệt độ cao –> gây cháy, phá hủy axit amin Nhiệt độ thấp –> thời gian lâu • Thời gian thủy phân: Nếu thời gian thủy phân ngắn, trình thủy phân chưa hết –> hiệu suất thủy phân thấp Ngược lại, thời gian thủy phân dài –> gây cháy khét, tiêu tốn nhiên liệu, phá hủy axit amin, thay đổi mùi vị sản phẩm Thiết bị chịu áp lực: 2,5 kg/cm2 thời gian 6-12 Sử dụng giấy lọc aniline axetat để thử: ta đem giấy lọc đem hơ lên chỗ khí bay ra, giấy lọc chuyển sang màu đỏ thẫm lúc fulfurol sinh –> thủy phân xong Thiết bị thủ công chum, vại –> thời gian 18-24 Thời gian thủy phân phụ thuộc vào nguyên liệu, loại lò nấu, nồng độ axit,… • Nồng độ HCl: Nồng độ thường 36-37% Qua thực nghiệm người ta phải hạ nồng độ xuống (16-25%) để tránh gây cháy nguyên liệu Tùy thiết bị mà ta sử dụng nồng độ khác Thiết bị thủ công, sử dụng nồng độ thấp 16% để bốc nồng độ đậm đặc, cịn thiết bị cơng nghiệp sử dụng nồng độ cao – Trích ly lấy dung dịch, dùng Na2CO3 NaOH để trung hòa lượng axit dư: HCl + Na2CO3 –> NaCl + CO2 + H2O Người ta sử dụng Na2CO3 nhiều muối khơng gây độc cho cơng nhân NaOH, sản phẩm tạo CO bay hơi, bay kéo theo mùi, vị không mong muốn bay theo Sau thủy phân làm nguội dịch xuống 50 - 60 oC dùng NaOH Na2CO3 để trung hòa lượng HCl dư điều chỉnh pH nước chấm đến pH thích hợp (pH= 5-5,8) • Ở mơi trường axit yếu nước chấm có mùi vị thơm ngon Nếu dư NaOH nước chấm nồng, ngược lại trung hòa chưa đến pH thích hợp nước chấm chua • Làm nguội xuống 50-60 oC trung hịa vì: Nếu nhiệt độ cao, trung hòa sinh nhiệt làm cho nhiệt độ dịch lúc tăng cao làm cho a.a bị phân hủy Nếu nhiệt độ thấp tốt kéo dài thời gian • Khi trung hòa bật cánh khuấy lên cho từ từ NaOH vào không để bọt trào gây tai nạn cho người công nhân tránh cháy khét cục [5] 2.3.9 Hãm mốc Muối xử lý cách đun sôi với nước để tạo thành dung dịch nước muối đồng thời cịn nhằm mục đích trùng nước muối Sau đun sôi lọc để tách tạp chất Sau lọc, cho nước muối vào ngun liệu ni mốc trộn đều, có tác dụng kiềm chế hoạt động mốc, ngăn ngừa tạp nhiễm loài vi sinh vật khác Cho nước muối nồng độ 20 – 30% để hạn chế vi khuẩn gây thối hoạt động Không dùng nhiều muối ức chế q trình lên men Thực hiện: Phun nước muối bề mặt nguyên liệu, trộn đều, trình thực thiết bị thủy phân.[5] 2.3.10 Q trình trích ly – lọc Trích ly chất hịa tan ngun liệu để tạo nước tương thành phẩm lọc lấy dịch nước tương Phương pháp thực thông số kỹ thuật: • Dùng nước muối nồng độ 20 – 30% nhiệt độ 60 oC cho vào thiết bị lên men để hòa tan đạm đường thủy phân q trình lên men (mục đích cho muối vào để tạo mùi vị mặt khác để phòng thối Vì sau lên men xong phải nhanh chóng cho nước muối vào với lượng xác ) • Sau cho muối vào nên đảo trộn , ngâm 24 để chất hòa tan tan vào nước muối, sau lọc rút nước chấm • Nước tương sau trích ly thường đậm màu, chiếm khoảng 60-80% lượng nguyên liệu lên men Bã thu lần trích ly cịn lưu lại lượng nước tương muối Để tận dụng nguyên liệu cách triệt để, ta tiến hành trích ly thêm lần 2, lần 3, lưu ý sau lần trích ly nồng độ tương giảm dần [5] Cụ thể, dịch chiết lần thứ thường có độ đạm cao, vị đạm, màu xấu chiếm tới 60 – 80% lượng nguyên liệu đem thủy phân Lần thứ hai thu sau ngâm bã 12 – 16 với lượng muối 15 – 18% tiếp tục với lần sau thấy chưa trích ly hết Sau đó, dịch trích ly chuyển qua giai đoạn phối chế với nhau.[1] 2.3.11 Phối chế Bổ sung chất phụ gia nhằm làm tăng hương vị điều chỉnh mùi vị nước tương thương phẩm 2.3.12 Thanh trùng Tiêu diệt vi sinh vật sản xuất nước tương, kéo dài thời gian bảo quản Ngoài ra, trùng sản phẩm nước tương cịn nhằm mục đích làm tăng thêm màu sắc hương vị cho nước tương, đáp ứng vị người tiêu dùng Phương pháp thực thông số • Thanh trùng cách dùng nồi Khi trùng phải dùng nhiệt độ vừa phải 90-100 oC khoảng 20 phút để không ảnh hưởng chất lượng nước tương • Với loại nước tương nồng độ thấp, để tránh bị váng chua, trình bảo quản trùng cách đun sơi • Thanh trùng gần kết thúc cho natri benzoat vào để chống váng mốc Hàm lượng natri benzoat thêm vào khoảng 0,07- 0,1% so với lượng nước tương [5] 2.3.13 Lắng tự nhiên – lọc tinh Nhằm loại bỏ hoàn toàn cặn sinh trình trùng phụ gia chưa tan hồn toàn, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm tạo đồng cho sản phẩm Phương pháp thực hiện: Sau dung dịch để lắng tự nhiên cho qua màng siêu lọc để loại bỏ hoàn toàn cặn lắng gây ảnh hưởng chất lượng sản phẩm [5] 2.3.14 Chiết chai – dán nhãn Hoàn thiện sản phẩm sản xuất nước tương, cung cấp thông tin cần thiết cho khách hàng thông qua nhãn mác, bao bì Phương pháp thực thơng số kỹ thuật: • Vơ chai: chai nút rửa nước, sau rửa lại cồn 98 o để ráo, sau đem trùng 10-20 phút để loại bỏ bụi bẩn vi sinh vật bám chai Sau đó, sản phẩm rót vào chai theo dung tích qui định • Dán nhãn: nhãn in theo mẫu qui cách, có đầy đủ thơng tin cần thiết cho người tiêu dùng Chỉ tiêu chất lượng nước tương sau q trình lên men 3.1 Kiểm sốt chất lượng Nhiều thử nghiệm phân tích tiến hành để đảm bảo nước tương thành phẩm đáp ứng yêu cầu chất lượng tối thiểu Ví dụ, nước tương, số thông số kỹ thuật cần lưu ý đến Cụ thể, tổng lượng muối phải 13-16% sản phẩm cuối cùng; độ pH nên vào khoảng 4.65.2; tổng lượng đường nên 6% Đối với loại không ủ, nên có tối thiểu 42% protein thủy phân; xi-rơ ngô nên 10%; màu carmel 1-3% Tại Hoa Kỳ, chất lượng nước tương thành phẩm bảo đảm theo đặc điểm kỹ thuật liên bang EE-S-610G (thành lập năm 1978), với yêu cầu nước tương lên men phải làm từ hỗn hợp lên men, nước muối chất bảo quản (cả natri benzoat axit benzoic) Thơng số kỹ thuật nói sản phẩm cuối nên chất lỏng có màu nâu đỏ rõ ràng, khơng chứa cặn Cịn nước tương khơng lên men, sản phẩm có công thức bao gồm protein thực vật thủy phân, xi-rô ngô, muối, màu caramel, nước chất bảo quản Chất lỏng cần có màu nâu sẫm, suốt Người Nhật, mặt khác, cụ thể việc phân loại chất lượng nước tương đậu nành họ Họ có năm loại nước tương: Koikuchi-shoyu (nước tương thông thường), Usukuchishoyu (nước tương sáng màu), Tamari-shoyu, Saishikomi-shoyu, Shiro-shoyu Các loại tiếp tục phân thành ba loại: Thượng hạng, Đặc biệt Thông thường, tùy thuộc vào đặc điểm cảm giác mùi, vị cảm nhận vị giác, giá trị phân tích hàm lượng nitơ, nồng độ cồn chất rắn hòa tan Cụ thể, nước tương Đặc biệt hay Koikuch sản xuất độc quyền quy trình lên men bán thị trường theo Tiêu chuẩn Nông nghiệp Nhật Bản (JAS) cho loại Nó loại gia vị đa có đặc điểm có mùi thơm dễ chịu, hương vị phức hợp màu nâu đỏ đậm Nó chiếm 56% sản lượng nước tương hàng năm Nhật Bản Loại thứ hai Thượng hạng Usukuchi shoyu có đặc điểm màu nâu đỏ nhạt hơn, mùi thơm vị nhẹ hơn, chiếm khoảng 24% tổng sản lượng Sản phẩm sử dụng chủ yếu để nấu ăn muốn giữ hương vị màu sắc ban đầu thực phẩm Loại thứ ba Thông thường Tamari shoyu đặc trưng hàm lượng axit amin cao chút, thiếu mùi thơm Đặc điểm phân biệt loại Thông thường đậu nành ngun liệu lúa mì không sử dụng sử dụng với lượng nhỏ Loại chiếm 8% tổng sản lượng Đối với loại Đặc biệt Thượng hạng chủ yếu sử dụng lượng lúa mì hạt đậu nành làm ngun liệu thơ Koji Nhìn chung, hiệp hội nước tương Nhật Bản ước tính sản lượng hàng năm 1,2 triệu nước tương Nhật Bản 3.2 Phụ phẩm / Chất thải Quá trình lên men tạo nhiều “sản phẩm phụ” thực chất hợp chất hương vị hữu ích Ví dụ, loại đường khác có nguồn gốc từ tinh bột thực vật tác động enzyme moromi Điều giúp làm dịu bớt vị mặn thành phẩm Ngồi ra, rượu hình thành tác động nấm men lên đường Ethanol sản phẩm phổ biến góp phần tạo nên hương vị mùi Axit tạo từ rượu đường giúp làm tròn hương vị cung cấp vị chua Cuối cùng, este thơm (chất đóng góp hương vị mùi thơm) hình thành ethanol kết hợp với axit hữu Thủy phân hóa học dẫn đến sản phẩm phụ không mong muốn Đây kết phản ứng thứ cấp tạo thành phần hương liệu khó chịu furfural, dimethyl sulfide, hydro sulfide, axit levulinic axit formic Một số hóa chất gây nên mùi hương vị khó chịu cho thành phẩm 3.3 Sản phẩm thu sau lên men[1] Sau lên men, dựa sở thủy phân protein tinh bột có nguyên liệu nhờ enzyme cảm ứng mốc sinh Các enzyme α-, β- γ – amylaza thủy phân tinh bột đến dextin đường maltozơ, đường glucozơ Nếu β – amylaza (glucoamylaza vượt trội) sản phẩm thủy phân chủ yếu glucozơ Ngoài ra, enzyme protelytic (proteaza, peptidaza) thủy phân protein thành peptit axit amin (chủ yếu) Thông thường, khoảng 1kg khô dầu sản xuất – lít nước chấm có độ đạm 13 – 17% Đặc điểm sản phẩm dịch nước có màu nâu sẫm màu cánh gián, vị – mặn, pH khoảng 4,5 – 5,5 muối khoảng 18 – 25% Nước chấm lên men nhờ mốc Aspergillus oryzae khơng có – MCPD (3 – monocloropropan – 1,2 – diol) Chất phức clo dẫn xuất axit béo có nguyên liệu tác hại gây ung thư Khi thủy phân khơ dầu HCl, dịch axit amin thành phẩm dễ lẫn – MCPD (3 – monocloropropan – 1,2 – diol) Đối với nước chấm lên men từ nấm mốc cần phải cảnh giác với aflatoxin Các nghiên cứu Tương lai nước tương không ngừng phát triển công nghệ thực phẩm cải tiến Các kỹ thuật cho phép phát triển loại nước tương đậu nành chuyên dụng, chẳng hạn loại natri khơng có chất bảo quản Ngồi ra, bột hương vị đậu nành sản xuất phương pháp sấy phun Những vật liệu bột sử dụng để tẩm, nêm súp, gia vị ướp, ứng dụng khác [6] Ngoài ngày nay, dựa vào công nghệ sinh học kỹ thuật di truyền sử dụng rộng rãi nhà nghiên cứu thực phẩm, nhà vi sinh vật học nhà di truyền học Osaki cộng nghiên cứu việc rút ngắn thời gian lên men nước muối thông qua q trình lên men lị phản ứng sinh học quy mơ nhà máy thí điểm Bước q trình tiêu hóa hạt đậu nành khử chất béo enzym phân giải protein amylase Koji nước muối 10% Kết dịch thủy phân lên men lò phản ứng sinh học với tế bào Piscibacillus halophilus bao bọc hạt alginat canxi hỗn hợp hạt gel alginat silica Trong lò phản ứng với Piscibacillus halophilus cố định, tế bào sống sót gel trạng thái ổn định cho thấy số thập phân tăng 2,5 Số lượng tế bào sống gel tăng gấp 1000-10 000 lần so với số lượng nước thải với thời gian giữ 40 h Việc sản xuất axit lactic đạt mức yêu cầu 10 g L -1 sau 28 ngày Trong trình lên men rượu Zygosaccharomyces rouxii Candida versatilis, sử dụng lò phản ứng sinh học, khác biệt số lượng tế bào sống gel nước thải giảm dần theo thời gian Khoảng 2% etanol sản xuất liên tục 40-80 độ pH đạt 4,8-5,2 Những kết đạt axit lactic lên men rượu thời gian ngắn với mức sản lượng đạt yêu cầu Tuy nhiên, mùi thơm mẫu lên men khác so với nước tương thương phẩm Các mẫu lò phản ứng sinh học có hàm lượng cồn isobutyl, cồn isoarnyl phenylethanol cao hơn, thấp HEMF, thành phần tạo mùi thơm quan trọng nước tương Koikuchi Bất chấp việc giảm thời gian lên men nước muối lị phản ứng sinh học, Chính phủ Nhật Bản phán nước tương sản xuất không qua q trình ủ khơng phải sản phẩm lên men, sản phẩm khơng đáp ứng tiêu chí cho loại nước tương 'đặc biệt' Người ta hy vọng nhà nghiên cứu nước tương tiếp tục nghiên cứu đề tài để cải thiện hoạt động protease amylase Koji thông qua nghiên cứu tổng hợp protoplast, đột biến kỹ thuật di truyền gen liên quan đến vi sinh vật nước tương Những tiến tương lai phụ thuộc vào phát triển loài tốt để cải thiện mùi thơm, hương vị màu sắc nước tương lên men TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GIÁO TRÌNH CƠNG NGHỆ LÊN MEN – PGS.TS LƯƠNG ĐỨC PHẨM [2] CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ KỸ THUẬT SẢN XUẤT THỰC PHẨM – TS NGUYỄN XUÂN PHƯƠNG, TS.KH NGUYỄN VĂN THOA [3]http://www.emuniv.com/blogs/news/aspergillus-oryzae-la-gi-tim-hieu-viec-su-dungaspergillus-oryzae-trong-am-thuc [4]https://tailieu.vn/doc/tieu-luan-cong-nghe-san-xuat-nuoc-tuong-bang-phuong-phap-len-men2045294.html?fbclid=IwAR3Zb_HD5jUCXgUtD8KxmePhOGe33_PkPm_XCTSOKxobqwbp7eFfbIPtNU [5]http://funnyfood.com.vn/san-xuat-nuoc-tuong-theo-phuong-phap-len-men/?fbclid=IwAR2TREW2cGJCZA4_S0x1uJBUWWAL5xBixwuJo68q22BToRJxKyG1Qy3tVw [6] Industrial production of soy sauce (davidmoore.org.uk) [7] Xì dầu – Wikipedia tiếng Việt ... trình sản xuất nước tương [5] Nước tương Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương [5] Hình 2.2 Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp lên men [4] 2.3 Thuyết minh qui trình sản xuất nước. .. công nghệ lên men giống mốc tương cho sản xuất (hoặc mốc trung gian) .11 Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương 13 Hình 2.2 Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp lên men. .. tương 1.8 Mốc tương .9 Quy trình sản xuất nước tương .12 2.1 Cơ sở khoa học công nghệ sản xuất 12 2.2 Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương 13 2.3