QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT NGỌT

mononatri glutamate gọi bột (mỳ chính) hay gia vị Umami sử dụng phổ biến chế biến ăn hàng ngày tồn cầu Axit glutamic có vị chua QTCNSX bột (Mono) natri glutamate có vị umami Bột (hay mì chính) tên thường gọi Natri Glutamat, tên Tiếng Anh Monosodium Glutamate (MSG) Cơng thức hóa học: C5H8NO4Na Bột muối Natri với axit glutamic, axit amin dồi tự nhiên thành phần quan trọng protein Glutamate thực phẩm có hương vị độc đáo (được gọi umami) Glutamate thành phần gia vị tăng cường hương vị từ thời La Mã cổ đại “Garum”, Nhật Bản 1200 năm Glutamate làm tăng hương vị tự nhiên nhiều loại thực phẩm, hiệu sử dụng với thực phẩm mặn có chứa protein (như thịt rau)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  ỨNG DỤNG CNSH TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Đề tài: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT NGỌT Thành viên nhóm 7: Nguyễn Thu Anh Huỳnh Thị Thúy Diễm Trần Đăng Quân Nguyễn Thành Đạt Trần Thị Hà Giảng viên hướng dẫn: Thầy Liêu Mỹ Đơng TP HỒ CHÍ MINH – 09/2019 BẢNG PHÂN CƠNG NHIỆM VỤ Tên sinh viên MSSV Lớp Nhiệm vụ Giới thiệu, phân Nguyễn Thu Anh 2005160009 07DHTP2 loại vai trò bột Các phương pháp Trần Đăng Quân 2005160188 07DHTP2 sản xuất bột Ưu, nhược điểm Nguyên liệu Nguyễn Thành Đạt 2005160017 07DHTP2 Giống vi sinh vật Quy trình sản xuất bột Huỳnh Thị Thúy Diễm 2005160020 07DHTP2 Giai đoạn thủy phân  lên men Quy trình sản xuất bột Giai đoạn trao đổi Trần Thị Hà 2005160047 07DHTP2 ion tách acid glutamic  trung hòa, tinh chế tạo MSG tinh khiết MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH ẢNH ii QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT NGỌT (MÌ CHÍNH) 1 Giới thiệu 1.1 Glutamate gì? 1.2 Phân loại 2 Các phương pháp sản xuất bột 2.1 Phương pháp tổng hợp hoá học 2.2 Phương pháp thủy phân protit 2.3 Phương pháp lên men 2.4 Phương pháp kết hợp Nguyên liệu – Vi sinh vật 3.1 Vi khuẩn Corynebacterium glutamicum 3.2 Rỉ đường mía .9 3.3 Tinh bột sắn .10 Quy trình sản xuất bột 10 4.1 Công đoạn thủy phân .12 4.2 Lên men 15 4.3 Trao đổi ion tách acid glutamic khỏi dịch lên men 19 4.4 Trung hòa, tinh chế tạo glutamat natri tinh khiết .21 TÀI LIỆU THAM KHẢO .26 i DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Glutamate trạng thái tự nhiên có loại thực phẩm Hình Glutamate sản xuất Hình Tế bào vi khuẩn Corynebacterium glutamicum Hình Cơ chế lên men axit glutamic 17 Hình Con đường amin hóa – khử 17 Hình Con đường chuyển amin .18 ii QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT NGỌT (MÌ CHÍNH) Giới thiệu 1.1 Glutamate gì? Glutamate dạng tồn axit glutamic liên kết với gốc khoáng chất Natri kali khoáng chất phổ biến thực phẩm tự nhiên Điều có nghĩa Glutamate thực phẩm tự nhiên chủ yếu tồn dạng mononatri monokali Glutamate Trên thực tế, axit glutamic khám phá nhà khoa học Ritthausen vào năm 1866 nhà khoa học Fischer, người sau công bố nếm, axit glutamic có vị chua, sau có vị khơng rõ rệt Fischer khơng nhận Glutamate có vị đặc trưng Tuy nhiên sau Giáo sư Ikeda – Đại học Hoàng gia Tokyo, Nhật Bản khám phá dạng muối Glutamate, thân axit glutamic, có khả tạo vị Umami Glutamate tồn dạng muối nhiều thực phẩm cà chua, phomat, thịt, cá v.v Giáo sư Ikeda xác nhận dạng muối khác Glutamate – natri, kali hay canxi có vị Umami, khám phá tinh thể mononatri glutamate thành phần lý tưởng giúp bổ sung vị Umami vào ăn dạng gia vị giống đường muối, chất dễ tan nước Ngày nay, mononatri glutamate gọi bột (mỳ chính) hay gia vị Umami sử dụng phổ biến chế biến ăn hàng ngày tồn cầu Axit glutamic có vị chua QTCNSX bột (Mono) natri glutamate có vị umami Bột (hay mì chính) tên thường gọi Natri Glutamat, tên Tiếng Anh Monosodium Glutamate (MSG) Cơng thức hóa học: C5H8NO4Na Bột muối Natri với axit glutamic, axit amin dồi tự nhiên thành phần quan trọng protein Glutamate thực phẩm có hương vị độc đáo (được gọi umami) Glutamate thành phần gia vị tăng cường hương vị từ thời La Mã cổ đại “Garum”, Nhật Bản 1200 năm Glutamate làm tăng hương vị tự nhiên nhiều loại thực phẩm, hiệu sử dụng với thực phẩm mặn có chứa protein (như thịt rau) 1.2 Phân loại Có hai dạng glutamate:  Glutamate trạng thái tự nhiên không bị ràng buộc với protein, liên kết với axit amin khác phần protein Glutamate tự nhiên loại có vị umami đóng vai trị ngon miệng thực phẩm Thực phẩm có hàm lượng glutamate tự cao, chẳng hạn phơ mai cà chua chín, thường sử dụng nhà bếp hương vị đặc biệt chúng QTCNSX bột Hình Glutamate trạng thái tự nhiên có loại thực phẩm  Glutamate sản xuất: Bằng quy trình lên men tương tự trình sản xuất giấm, bia nước tương, glutamate sản xuất từ nguồn tự nhiên tinh bột mật rỉ có nguồn gốc từ củ cải đường mía Hình Glutamate sản xuất + Danh pháp IUPAC: Sodium (2S)-2-amino-5-hydroxy-5-oxo-pentanoate QTCNSX bột + Bề ngồi: bột kết tinh màu trắng + Độ hịa tan nước: hòa tan nhiều nước + Khối lượng mol: 169,111 g/mol + Điểm nóng chảy: 225℃ Các phương pháp sản xuất bột Bột dù sản xuất phương pháp thường tuân theo số tiêu chuẩn sau:  Tinh thể MSG chứa khơng 99% MSG tinh khiết  Độ ẩm (trừ nước kết tinh) không cao 0,5%  Thành phần NaCl khơng q 0,5%  Các tạp chất cịn lại khơng chứa Asen, kim loại hợp chất Canxi Có nhiều phương pháp sản xuất bột khác nhau, từ nguồn nguyên liệu khác Hiện nay, giới có phương pháp bản: 2.1 Phương pháp tổng hợp hoá học Nguyên tắc: Phương pháp ứng dụng phản ứng tổng hợp hoá học để tổng hợp nên axit glutamic amino axit khác từ khí thải cơng nghiệp dầu hỏa hay ngành khác  Ưu điểm: Phương pháp sử dụng nguồn nguyên liệu thực phẩm để sản xuất tận dụng phế liệu công nghiệp dầu hỏa  Nhược điểm: Chỉ thực nước có cơng nghiệp dầu hỏa phát triển yêu cầu kỹ thuật cao Mặt khác sản xuất đường tạo hỗn hợp không quay cực D, L – axit glutamic, việc tách L – axit glutamic lại khó khăn nên làm tăng giá thành sản phẩm Do nhược điểm nên phương pháp ứng dụng nước QTCNSX bột 2.2 Phương pháp thủy phân protit Nguyên tắc: Phương pháp sử dụng tác nhân xúc tác hoá chất fermen để thủy phân nguồn nguyên liệu protit (khô đậu, khô lạc…) hỗn hợp amino axit, từ tách axit glutamic sản xuất bột Q trình tóm tắt sau: gluten bột mì thủy phân axit HCl để giải phóng tất axit amin 150 oC Sau chất cặn bã lọc, dịch lọc cô đặc giữ nhiệt độ thấp để làm giảm độ hòa tan chất tan, từ hạt tinh thể kết tinh hydroclorat glutamic natri bão hòa tạo thành Những hạt tinh thể lọc để tách riêng sau hịa tan nước Dung dịch trung hòa Na 2CO3 pH = 3,2 (pH đẳng điện), pH tinh thể axit glutamic kết tinh khỏi dung dịch tách riêng phương pháp ly tâm Sau pha lỗng kết tinh lần với dung dịch Na 2CO3 pH = 5,7 – Than hoạt tính Na 2CO3 thêm vào để khử màu kết tủa tạp chất Tạp chất lọc, dịch lọc cô đặc phương pháp bay chân không thu dịch cô đặc MSG, dịch cô đặc tách nước phương pháp ly tâm, sản phẩm thu được sấy khô nên tinh thể cuối MSG tinh khiết Hiệu suất thu hồi MSG thay đổi khoảng 15 – 25% sử dụng bột mì Đối với đậu nành hiệu suất thu hồi MSG thấp nhiều, khoảng – 7% Hiện nước ta nhiều nước giới chủ yếu sử dụng phương pháp  Ưu điểm: Dễ khống chế quy trình sản xuất áp dụng vào sở thủ công, bán giới, giới dễ dàng  Nhược điểm: + Cần sử dụng nguyên liệu giàu protit đắt + Cần nhiều hóa chất thiết bị chống ăn mịn + Hiệu suất thấp, đưa đến giá thành cao QTCNSX bột 2.3 Phương pháp lên men Nguyên tắc: Phương pháp lợi dụng số vi sinh vật có khả sinh tổng hợp axit amin từ nguồn glucid đạm vô Phương pháp có nhiều triển vọng phát triển khắp nước, tạo nhiều loại amino axit như: axit glutamic, lizin, valin, alanin, phenylalanin, tryptophan, methionin… Nhiệt độ lên men giữ 28 oC trì pH = 8,0 cách thường xuyên bổ sung ure Điều kiện hiếu khí quan trọng khơng sục khí sản phẩm tạo thành khơng phải axit glutamic mà lactate Khi sử dụng nguyên liệu lên men rỉ đường cần phải bổ sung chất kháng biotin để kiểm soát sinh trưởng vi sinh vật Phương pháp có nhiều ưu điểm nên nghiên cứu ứng dụng nước ta nước giới  Ưu điểm: + Không sử dụng nguyên liệu protit + Khơng cần sử dụng nhiều hóa chất thiết bị chịu ăn mòn + Hiệu suất cao, giá thành hạ + Tạo axit glutamic dạng L, có hoạt tính sinh học cao  Nhược điểm: + Q trình đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao nghiêm ngặt + Đảm bảo vô trùng tạo sản phẩm + Khó điều khiển q trình 2.4 Phương pháp kết hợp Nguyên tắc: Phương pháp kết hợp tổng hợp hóa học vi sinh vật học Phương pháp vi sinh vật tổng hợp nên axit amin từ nguồn đạm vô gluxit QTCNSX bột Mặt khác, sản phẩm phản ứng trung hòa lại kết tủa làm cho dịch đường theo phản ứng mà không tạo NaCl dùng HCl CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O Nhược điểm: hiệu suất thủy phân H2SO4 thấp dùng HCl  Phương pháp thủy phân HCl Quá trình thủy phân tiến hành theo phản ứng sau: (C6H10O5)n + nH2O HCl nC6H12O6 Tinh bột → Hòa nước HCl → Thủy phân → Trung hòa → Tẩy màu → Dung dịch đường glucose Yêu cầu: Dung dịch có nồng độ: 100oBe pH = 1.5 Thời gian: Tỉ lệ đường hóa ≥ 90% Hàm lượng đường: 16 – 18% Ưu điểm: hiệu suất cao, thời gian thủy phân ngắn cường lực xúc tác mạnh Nhược điểm: trung hịa acid dư phải dùng Na2CO3 có tạo lượng muối NaCl dung dịch làm tăng áp suất thẩm thấu đến tế bào vi sinh vật ảnh hưởng đến q trình ni cấy vi khuẩn 2HCldư + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 + H2O phải dùng thiết bị chịu acid nhiệt độ cao, áp suất cao sau thủy phân xong ta phải tiến hành tiếp giai đoạn sau:  Trung hòa Mục đích: chuẩn bị, hồn thiện QTCNSX bột 14 Thủy phân xong dung dịch đưa vào thiết bị trung hòa, cho NaOH 30% vào để đạt pH = 4.8 Cho than hoạt tính vào để tẩy màu (khoảng 100kg tinh bột cho 0.45kg than), than tẩy màu giúp cho q trình lọc dễ, dung dịch có màu trắng sáng  Ép lọc Mục đích: khai thác Tách phần bã chất khơng hịa tan, ta dung dịch đường glucose có hàm lượng đường 16 – 18%  Pha chế dịch lên men Mục đích: chuẩn bị Nguyên liệu phụ Hàm lượng Cao ngô 0.7% K2HPO4 0.15% MgSO4 0.075% MnSO4 2% Ure (khử trùng riêng) Ure ban đầu khống chế 1.7 ÷ 1,8% Bổ sung chừng 1.2% Nồng độ K2HPO4 khơng > 0.25% lớn làm tổn hao đường nhanh acid glutamic sản sinh Đem phối chế để tạo mơi trường lên men với pH = 6.7 ÷ 6.9 Nếu pH < 6.2 pH > 7.5, trình lên men diễn bất bình thường ảnh hưởng đến hiệu suất tạo acid glutamic  Thanh trùng – Làm nguội Mục đích: chuẩn bị Thanh trùng môi trường lên men nhằm tiêu diệt hết loại vi sinh vật nhiễm tạp, tạo điều kiện thuận lợi cho giống sinh trưởng tích lũy nhiều L-AG QTCNSX bột 15 Việc trùng môi trường cần làm thận trọng, nhiệt độ thời gian quy định Thanh trùng nhiệt độ cao thời gian kéo dài làm cho đường bị caramen hóa, melanoit hóa, số acid amin bị phân hủy làm thất chất dinh dưỡng, dẫn đến giảm chất lượng mơi trường kéo dài thời kì tiềm phát giống, giảm hiệu suất chuyển hóa đường L-AG giai đoạn sau Sau trùng xong, cần phải làm nguội môi trường nhanh tốt Làm nguội môi trường chậm làm giảm chất lượng môi trường Thanh trùng nhiệt độ 121oC 45 ÷ 60 phút Nhiệt độ làm nguội 30 ÷ 35oC 4.2 Lên men Đây cơng đoạn có tính định tồn dây chuyền sản xuất Trong cơng đoạn có giai đoạn nhỏ là: ni giống cấp I, nuôi giống cấp II lên men lớn Trong suốt trình lên men cần bổ sung chất kích thích sinh trưởng biotin với hàm lượng ÷ g/l Không để điều kiện lên men yếm khí sản phẩm tạo acid lactic, suốt trình lên men cần bổ sung O2 liên tục  Chuẩn bị men giống Sau chuẩn bị đầy đủ môi trường, dụng cụ… dùng que cấy cấy giống từ ống gốc sang ống thạch nghiêng để vào tủ ấm 24 cho khuẩn lạc phát triển → giống đời I Cấy truyền giống sang ống thạch nghiêng lần để vào tủ ấm 12 → giống đời II Bảo quản giống mơi trường thạch nghiêng: peptone 1%, cao thịt bị 1%, NaCl tinh chế 0.5%, thạch 2% Ống bảo quản tủ lạnh, tháng cấy lại lần, tháng phân lập tuyển chọn lại nịi có hiệu lực cao Q trình ni giống tiến hành theo bước sau: Giống gốc → cấy truyền ống thạch nghiêng đời → cấy truyền ống thạch nghiêng đời → lên men bình lắc (giống cấp 1) → nuôi thùng tôn (giống cấp 2) → lên men (nồi lên men cấp 3) QTCNSX bột 16  Nhân giống cấp I Mục đích: tăng số lượng vi khuẩn cho nhân giống cấp II Môi trường nhân giống cấp I: đường glucoza tinh khiết 2.5%, rỉ đường 0.25%, nước chấm 0.32%, MgSO4.7H2O 0.04%, Fe Mn (đã pha 2000g/l) 0.002%, ure 0,5%, vitamin B1 (đã pha 150g/l) 0.00015% Tiến hành: Cho giống đời II lượng vừa đủ cho vào bình tam giác lít chứa 250ml môi trường chuẩn bị sẵn trùng 121 oC, 1atm 20 phút làm nguội 30 – 35oC Nuôi cấy máy lắc liên tục với tốc độ 100 vịng/phút Thời gian 16 ÷ 18 → Giống cấp I  Lên men cấp II Mục đích: chuẩn bị số lượng giống cho thiết bị lên men Môi trường nhân giống cấp II (ứng với thể tích lên men 60 lít): đường glucoza 2000g, MgSO4 24g, H3PO4 60g, KOH pH = 9, nước chấm 300ml, rỉ đường 600g, ure 480g, dầu lạc 60ml, vitamin B1 20mg Tiến hành: dùng thùng tơn lên men có V = 50l, đựng 35 lít mơi trường trùng 120oC 30 phút Thanh trùng thiết bị 130 oC 30 phút Lượng giống cấy 2%, nhiệt độ ni cấy 31 ÷ 32oC Thời gian ÷ → Giống cấp II  Lên men lớn (lên men cấp III) Mục đích: chuyển hóa đường glucose đạm vô thành acid glutamic nhờ hoạt động sống vi khuẩn điều kiện thích hợp Môi trường dịch lên men chuẩn bị sẵn Tiến hành: dùng thùng lên men có V = 1200l, đựng 800 lít mơi trường trùng 120oC 30 phút Thanh trùng thiết bị 130 oC 30 phút Lượng giống cấy 2%, nhiệt độ ni cấy 31 ÷ 32oC QTCNSX bột 17 Cơ chế lên men axit glutamic: Nguồn cacbon glucose phân hủy thành đoạn C3 C2 bời vi khuẩn thông qua đường Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) chu trình pentosophotphat đoạn vào chu trình Tricacboxylic acid (TCA) Con đường EMP phổ biến điều kiện sản xuất axit glutamic Tiền chất acid glutamic α-ketoglutaric hình thành chu trình TCA thơng qua citrate isocitrate sau chuyển hóa thành L-glutamic acid amin với ion NH4+ tự Sự hình thành acid glutamic phụ thuộc vào tích tụ acid α-ketoglutaric tế bào vi khuẩn có mặt NH3 enzyme xúc tác glutamate dehydrogenase Hình Cơ chế lên men axit glutamic Con đường amin hóa – khử: Hình Con đường amin hóa – khử Con đường chuyển amin: QTCNSX bột 18 Hình Con đường chuyển amin Quá trình xảy qua giai đoạn:  Giai đoạn đầu (8 ÷ 12 giờ): gọi giai đoạn sinh khối Giai đoạn chất đạm vô hữu cơ, muối khống, vitamin chất sinh trưởng có môi trường thẩm thấu vào tế bào vi khuẩn làm cho vi khuẩn lớn lên Đạt kích thước cực đại bắt đầu sinh sản, phân chia Quá trình lặp lại vi khuẩn đạt giá trị cực đại Các biểu giai đoạn này: + Nhiệt độ tăng vừa phải, cuối giai đoạn, tốc độ tăng nhiệt độ nhanh + pH tăng dần từ 6.5 ÷ 6.7 lên 7.5 ÷ + Bọt tạo thành tăng dần (CO2 thải hô hấp) + Lượng đường tiêu hao tăng dần, sau tốc độ hao nhiều + Lượng tế bào vi khuẩn tăng dần từ khoảng 0.13 ÷ 0.14 đến (số đo OD máy đo mẫu) + Hàm lượng acid glutamic chưa có có  Giai đoạn (từ thứ 10, 12 đến 24, 26): Giai đoạn giữ cho tế bào khơng tăng thêm tăng Đường đạm vô thẩm thấu qua màng tế bào vi khuẩn, q trình chuyển hóa enzyme phản ứng để tạo acid glutamic tế bào Các biều giai đoạn này: + Lượng acid glutamic tạo thành lại hòa tan vào môi trường làm cho pH giảm dần, CO2 bay nhiều, bọt tăng ạt + Lượng đường hao hụt nhanh từ 8.9% xuống 2.3% + pH giảm xuống nên phải bổ sung ure để tăng pH lên lại giảm xuống nhanh chóng QTCNSX bột 19 + Lượng acid glutamic tăng nhanh từ đến 30 ÷ 40 g/l  Giai đoạn cuối: Những cịn lại tất biểu giảm dần hàm lượng đường cịn ≤ 1% q trình lên men kết thúc Yêu cầu: + Nhiệt độ: luôn giữ 32oC + Áp suất: 1kg/cm2 + Lượng khơng khí: 30 ÷ 40 m3/1 cho 1m3 môi trường + Cánh khuấy tầng 180 ÷ 200 vịng/phút + pH giảm xuống nên phải bổ sung ure để tăng pH lên Thường bổ sung nồi lên men gián đoạn ÷ lần + Khi bọt nhiều phải tiếp giống để phá bọt tạo điều kiện cho CO ngồi dễ dàng 4.3 Trao đổi ion tách acid glutamic khỏi dịch lên men  Trao đổi ion Mục đích: Tách lấy acit glutamic khỏi dịch lên men Đồng thời loại bỏ số ion khác tạo điều kiện thuận lợi cho q trình kết tinh, khơng nhiễm tạp số ion lạ Cách tiến hành: Sử dụng hạt nhựa polyetylen sunfuric (rezin) sau bị cation hoá (được tái sinh) có khả giữ lại bề mặt anion (chủ yếu acid glutamic) Sau lại dùng NaOH để tách anion (acid glutamic) khỏi hạt nhựa Quá trình hấp thụ: R-SO3H+ + NH3RCOO- → R'-SO3NH3RCOOH Quá trình tách (nhả hấp phụ): QTCNSX bột 20 R'-SO3NH3RCOOH + NaOH → R'-SO3Na + NH2RCOOH + H2O Hạt nhựa rezin sau trao đổi ion với dịch lên men rezin lắng xuống tự nhiên, bỏ lớp dịch bẩn bề mặt, đảo trộn hạt nhựa cho nước vào rửa ngược thơi Sau rửa sạch, ngừng cho nước lạnh vào cho nước nóng 60oC để gia nhiệt hạt nhựa Nước thải lúc đầu có chứa lượng nhỏ acid glutamic nên thu hồi lại làm nước pha dịch men mẻ sau Gia nhiệt nước thải đạt 45oC ngưng cho NaOH 5% vào để tách acid glutamic  Tách axit glutamic Dung dịch NaOH 5% gia nhiệt đến 60 oC đưa vào để tách acid glutamic Lúc dịch thải thu hồi để pha mẻ sau đồng thời phải liên tục kiểm tra pH độ Be acid glutamic theo dịch nhanh chóng Khi độ Be đạt 0 thu hồi acid glutamic Chỉ – phút sau độ Be đạt cực đại (4,5 – 0Be), lúc ngừng cho NaOH Sau đạt cực đại, độ Be giảm dần – phút sau giảm 00Be kết thúc thu hồi acid glutamic, phần lại thu hồi làm nước chấm  Axit hố axit glutamic Tồn dung dịch acid glutamic chuyển vào thùng kết tinh, cho cánh khuấy hoạt động liên tục để ngăn ngừa acid glutamic kết tinh sớm Cho HCl 31% vào tạo điểm đẳng điện đến pH = 2.9 – 3.2 dừng bắt đầu làm lạnh cách cho nước lạnh vào  Làm lạnh, kết tinh Dịch acid glutamic sau đưa điểm đẳng điện cho nước vào vỏ thùng làm lạnh nhằm tăng độ bão hòa dung dịch làm kết tinh acid glutamic tốt Để giảm dần nhiệt độ, cánh khuấy liên tục hoạt động để acid glutamic kết tinh to, tơi xốp Sau 8h ngừng khuấy, cịn nhiệt độ hạ từ từ đến nhiệt độ khơng khí Sau 48h trình làm lạnh, kết tinh kết thúc Ở đây, dung dịch acid glutamic chia làm pha rõ rệt: - Pha rắn: gồm axit glutamic kết tinh lắng xuống QTCNSX bột 21 - Pha lỏng: nước acid glutamic khơng kết tinh hịa tan ta gọi nước cái, phần nước đem trao đổi lại, phần kết tinh đem li tâm thu acid glutamic ẩm 4.4 Trung hòa, tinh chế tạo glutamat natri tinh khiết  Trung hồ Mục đích: chuyển acid glutamic thành natri glutamat theo phản ứng: C5H9NO4 + Na2CO3 → C5H8NO4Na + CO2 + H2O Ngồi cịn có phản ứng khử sắt tẩy màu Yêu cầu: - Nồng độ dung dịch trung hoà khống chế: 21-23oBe - pH= 6,5-6,7 - Sắt phải khử hết - Kiểm tra Na2S lượng khơng cịn vết kết tủa đen - Dịch thải phải suốt Để phản ứng trung hoà phản ứng khử sắt tốt nhất, triệt để, phản ứng trung hoà thực nhiệt độ 50-60oC tốt nhất, nhiệt độ thấp phản ứng xảy chậm, nhiệt độ cao hơn, nhiệt độ cao phản ứng trung hoà toả lớn (>800C) gây tổn thất Phản ứng khử sắt tiến hành tốt 60-70 0C pH=55,5  Trung hoà Cho nước vào thùng trung hồ, gia nhiệt đến 70 0C cho cánh khuấy hoạt động từ từ, cho acid glutamic vào, đồng thời cho Na 2CO3 vào đến pH = - 5,5 Cho gần 50% tổng lượng than vào để tẩy màu sau cho Na2S vào để khử sắt FeCl2 + Na2S → FeS↓ + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2S → FeS↓ + NaOH 2HOOC - (CH2)2- CH- COOH + Na2S → 2HOOC - (CH2)2- CH - COONa + H2S↑ QTCNSX bột 22 NH2 NH2 Vì cho Na2S vào pH tăng lên có H 2S bay Khí khí độc nên cho Na2S vào để cho phản ứng có đủ thời gian thực Sau dùng Na2CO3 tiếp tục trung hồ đến pH =6,5 - 6,8 ép lọc lần  Trung hồ Mục đích: tẩy màu dịch ép lọc sau trung hoà Sau ép lọc lần 1, dịch bơm lên thùng trung hoà 2, dịch gia nhiệt cho nóng lên 50- 600C cho than hoạt tính vào khuấy Đồng thời kiểm tra q lượng Na2S, cịn Fe2+ tiếp tục cho Na2S khử cho hết, lọc màu thấy trắng, suốt tiến hành ép lọc lần ta dung dịch natri glutamate đưa cô đặc Dịch ép lọc lần 1: yêu cầu suốt, đạt pH 6,5 - 6,8 Dịch ép lọc lần 2: yêu cầu trắng, trong, pH=6,5 - 6,8; kiểm tra lượng Na 2S khơng cịn kết tủa sắt  Cơ đặc, kết tinh Về ngun tắc q trình đặc kết tinh diễn sau: Đầu tiên nồng độ dịch cịn lỗng, phần tử natri glutamat dịch nằm riêng lẻ xen kẽ phân tử nước theo kiểu: NaOOC - CH - (CH2)2 - COO- - H+ NH3+ - OH Q trình đặc phân tử nước bị loại dần tác dụng nhiệt chân không chuyển động hỗn loạn (sôi) lượng nước giảm Mật độ phân tử glutamat natri dày đặc, tỉ lệ va chạm vào lớn, kết tạo nên liên kết đa phân tử theo kiểu: QTCNSX bột 23 Các tập hợp phân tử lớn lên thành hạt nhỏ li ti mắt thường thấy được, hạt có hạt lớn lên liên kết thêm nhiều phân tử đơn độc, số hạt lại liên kết với thành hạt lớn Vì phân tử lúc đầu sau đa phân tử khả liên kết nhau, lớn bé ngẫu nhiên khơng có hệ đạo Thế vào lúc mà phân tử nước tự loại dần đến mức mà phân tử glutamat natri liên kết lại với nhau, hỗn hợp lại có sẵn đại phân tử phân tử đơn độc có khả năng: liên kết xung quanh đại phân tử; hai liên kết với tạo đại phân tử Hai khả xảy ra, gặp nước trường hợp, số phân tử tách thành đơn độc, khả Song với đại phân tử có tới hàng vạn vài phân tử không làm cho thay hình đồi dạng hay tan rã Nhưng với đa phân tử, số phân tử có hàng chục dễ dàng bị tan rã thành phân tử đơn độc Xuất phát từ nguyên tắc mà ta có quy trình kĩ thuật đặc kết tinh mì tinh thể sau: - Cơ đặc: Cho dịch trung hịa có nồng độ 20 - 21°Be vào nồi cô đặc, cho khoảng 80% tổng lượng dịch, cô đặc nhiệt độ 70°C, áp suất chân không 600 mmHg, áp suất ≤ kg/cm2 - Tiếp mầm tinh thể: dịch đạt đến nồng độ 31,5 - 32°Be (phải đo xác) cho cánh khuấy nồi cô đặc hoạt động dùng áp lực chân không hút mầm tinh thể vào Mầm mì tinh thể sàng lấy mẻ trước loại hạt nhỏ đều, lượng mầm tiếp vào khoảng 7% so với tổng lượng mì đưa vào đặc QTCNSX bột 24 - Nuôi mầm: sau tiếp mầm, số dịch 20% cịn lại pha lỗng xấp xỉ 12°Be, gia nhiệt lên 60°C bổ sung liên tục vào nồi cô đặc cho lượng bổ sung cân với lượng bốc nồi Lúc mầm tinh thể lớn dần phải ý quan sát, thấy xuất tinh thể nhỏ phải tiếp nước ngưng tụ gia nhiệt 60°C vào phá lại tiếp tục cô đặc thấy mầm tinh thể lớn thành hạt mì tinh thể ý ngừng đặc khẩn trương cho xuống ly tâm - Ly tâm: Khi ly tâm phải dùng nước ấm, sạch, tia nhẹ vào khối mì để hịa tan hạt kết tinh nhỏ bám tinh thể, làm cho tinh thể sáng, bóng Qua ly tâm ta mì tinh thể nước Mì tinh thể đưa sấy cịn nước pha vào đặc với mẻ sau  Nếu tiêu kỹ thuật không chấp hành nghiêm ngặt xảy tượng sau: - Kết tinh thành tảng nồi: mì khơng kết tinh thành tinh thể ta mong muốn mà kết tinh tảng to tạo thành khối lớn nằm chặt nồi Phải cho nước nóng vào hồ tan đặc lại thành mì bột Một số bị cháy kết thu mì màu vàng cháy - Mầm tinh thể tiếp vào bị hoà tan hết - Kết tinh dày đặc: mầm tinh thể cho vào xuất dày đặc tinh thể nhỏ Kết ta loại mì vừa bột vừa tinh thể lẫn lộn không đạt yêu cầu  Sấy mì Mì hút ẩm nhanh nên sau ly tâm ta phải xử lý Rải mì thau nhơm đưa vào tủ sấy, bề dày lớp mì khay 2-3 cm Nhiệt độ lò sấy ≤ 800C, 30 phút đảo trộn lần, sấy đến độ ẩm mì cịn lại ≤ 0,5% Thời gian sấy khoảng  Sàng mì Người ta dùng loại sàng 12 lỗ, 24 lỗ, 36 lỗ/inch QTCNSX bột 25 + Loại sàng 12 lỗ loại vón cục to, hồ nước đưa vào đặc mẻ sau + Loại sàng 24 lỗ sàng 36 lỗ phẩm + Loại sàng 36 lỗ dùng làm mầm tinh thể cho mẻ sau  Bao gói Mì sau sàng phân loại đem cân đóng bao gói túi PE dày Trọng lượng túi tuỳ theo yêu cầu từ 100 gam ÷ 1kg theo đơn vị cân Anh pound (0,454 kg) Trên bao bì phải ghi rõ theo quy định nhãn bao bì (ngày sản xuất, trọng lượng tịnh,…) QTCNSX bột 26 QTCNSX bột 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thị Hiền, Cơng nghệ sản xuất mì sản phẩm lên men cổ truyền, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2006 [2] Bài giảng Ứng dụng Công nghệ sinh học CNTP, ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM, 2017 [3] Bài giảng Công nghệ sản xuất nước chấm gia vị, ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM, 2017 [4] https://www.slideshare.net/hoannguyencong790/cng-ngh-sn-xut-m-chnh 28 ... bột Hình Glutamate trạng thái tự nhiên có loại thực phẩm  Glutamate sản xuất: Bằng quy trình lên men tương tự trình sản xuất giấm, bia nước tương, glutamate sản xuất từ nguồn tự nhiên tinh bột. .. ii QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT NGỌT (MÌ CHÍNH) 1 Giới thiệu 1.1 Glutamate gì? 1.2 Phân loại 2 Các phương pháp sản xuất bột 2.1... Đạt 2005160017 07DHTP2 Giống vi sinh vật Quy trình sản xuất bột Huỳnh Thị Thúy Diễm 2005160020 07DHTP2 Giai đoạn thủy phân  lên men Quy trình sản xuất bột Giai đoạn trao đổi Trần Thị Hà 2005160047