3.3.1. Nghiền:
Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình phối trộn và hấp. Khơ đậu nành được nghiền nhỏ để khi phối trộn, nước thấm đều hơn, khi hấp nguyên liệu chín đều hơn, tránh hiện tượng trong sống ngồi chín. Ngồi ra nghiền cịn nhằm mục đích tăng diện tích phát triển của nấm mốc và khả năng xúc tác của enzyme khi thủy phân.
Thơng số kỹ thuật: Kích thước nguyên liệu sau nghiền 0,5 – 1 mm.
3.3.2. Rang: (Bột mì)
Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình phối trộn và hấp. Bột mì được rang để làm protein biến tính và hồ hĩa sơ bộ.
Thơng số kỹ thuật:
+ Nhiệt độ rang: 170 – 1800C + Thời gian rang: 5 – 7 phút
3.3.3. Phối trộn nguyên liệu:
Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình hấp và nuơi mốc. Khơ đậu nành, bột mì, nước được phân bố đều trong hỗn hợp. Bột mì là nguồn tinh bột cho nấm mốc sử dụng làm nguồn thức ăn
CHƯƠNG 3. KỸ THUẬT – CƠNG NGHỆ
để sinh trưởng và phát triển. Nước cĩ tác dụng làm cho nguyên liệu cĩ độ ẩm thích hợp cho sự phát triển của nấm mốc.
Thơng số kỹ thuật:
+ Tỉ lệ khơ đậu nành : bột mì là 9 :1
+ Lượng nước thêm vào 70 – 80% so với tổng khối lượng nguyên liệu.
3.3.4. Hấp:
Mục đích: Khai thác chất dinh dưỡng cung cấp cho quá trình nuơi mốc. Hấp làm chín tinh bột, làm protein biến tính. Đây là nguồn thức ăn cho nấm mốc phát triển.
Thơng số kỹ thuật:
+ Nhiệt độ hấp: 110 – 1200C + Thời gian hấp: 1 – 1,5 giờ
3.3.5. Cấy giống:
Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình nuơi mốc. Nguồn mốc giống được cấy vào mơi trường crapek, mốc sẽ phát triển trên mơi trường crapek. Sau đĩ ta thêm nước vào để thu lấy các bào tử nấm mốc, ta được dung dịch bào tử nấm mốc. Dung dịch bào tử nấm mốc sẽ được trộn đều trong nguyên liệu.
Thơng số kỹ thuật: Dung dịch bào tử nấm mốc được trộn vào nguyên liệu với tỉ lệ 7% L /kg (0,03g bào tử chất khơ / 100g nguyên liệu).
3.3.6. Nuơi mốc: (Tạo koji)
Mục đích: Khai thác: tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển đều trên mơi trường nuơi cấy để hình thành các hệ enzyme cần thiết, đặc biệt là enzyme protease và amylase cĩ hoạt lực cao, cĩ khả năng thủy phân protein va tinh bột cao.
Thơng số kỹ thuật:
+ Nhiệt độ nuơi mốc: 27 – 300C + Độ ẩm nguyên liệu: 45 – 55% + Thời gian nuơi mốc: 2 ngày
CHƯƠNG 3. KỸ THUẬT – CƠNG NGHỆ
Mục đích: Chế biến: tạo pH thích hợp cho enzyme protease và amylase của nấm mốc hoạt động, quá trình thủy phân làm biến đổi nguyên liệu tạo ra dịch thủy phân nước tương.
Thơng số kỹ thuật:
+ Nhiệt độ thủy phân: 50 – 540C + Thời gian thủy phân: 3 ngày
3.3.8. Lọc:
Mục đích: Khai thác: loại bỏ bã đậu nành để thu được dịch thủy phân nước tương.
3.3.9. Trích ly bã lọc:
Mục đích: Khai thác: trích ly hồn tồn dịch thủy phân nước tương cịn sĩt lại trong bã đậu nành sau khi qua quá trình lọc.
Thơng số kỹ thuật: Nhiệt độ nước trích ly : 45 – 500C
3.3.10. Phối trộn nước tương:
Mục đích: Hồn thiện: tạo ra sản phẩm nước tương với chất lượng theo yêu cầu sản xuất.
Thơng số kỹ thuật: Nước, muối, màu caramel, chất bảo quản Natri Benzoat được bổ sung vào trong quá trình phối trộn nước tương để nước tương đạt được chất lượng như yêu cầu.
3.3.11. Thanh trùng:
Mục đích: Bảo quản: tiêu diệt vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Thơng số kỹ thuật:
+ Nhiệt độ thanh trùng: 70 – 800C + Thời gian thanh trùng: 0,5 – 1 giờ
3.3.12. Điều hương – vị:
Mục đích: Hồn thiện: tạo hương vị thơm ngon cho nước tương thành phẩm. Thơng số kỹ thuật:
+ Nhiệt độ điều hương – vị: 45 – 500C
+ Chất điều vị: monosodium glutamate (E 621), sodium guanilate (E 627), sodium inosinate (E 631)
CHƯƠNG 3. KỸ THUẬT – CƠNG NGHỆ
+ Chất điều chỉnh độ acid: acid citric (E 330)
+ Chất ngọt tổng hợp: aspartame (E 951), acesulfame potassium (E 950).
3.3.13. Lắng:
Mục đích: Hồn thiện: tách cặn, các chất khơng tan trong nước tương thành phẩm. Thơng số kỹ thuật: Thời gian lắng: 1 ngày
3.3.14. Rĩt chai:
Mục đích:
+ Bảo quản: tránh sự tiếp xúc của sản phẩm với mơi trường bên ngồi.
CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1. Tính chất nguyên liệu: _ Bánh dầu đậu nành: + W = 10% + Protein (P) = 45% _ Bột mì: + W = 12% + Protein (P) = 8%
4.2. Tổn thất nguyên liệu và bán thành phẩm qua các quá trình:
Bảng 4.1: Tổn thất nguyên liệu và bán thành phẩm qua các quá trình
STT Quá trình Tổn thất so với Giá trị
1 Nghiền % khối lượng nguyên liệu 1,5
2 Rang % khối lượng nguyên liệu 0,5
3 Phối trộn nguyên liệu % khối lượng nguyên liệu 0,2
4 Hấp % khối lượng nguyên liệu 0,1
5 Cấy giống % khối lượng nguyên liệu 0,1
6 Nuơi mốc % khối lượng nguyên liệu 0,1
7 Thủy phân % hàm lượng Nitơ tổng 15
8 Lọc lần 1 % thể tích dịch nước tương 10
9 Trích ly bã lọc % hàm lượng Nitơ tổng hịa tan trong bã lọc 20 10 Lọc lần 2 % thể tích dịch nước tương 20 11 Phối trộn, thanh trùng nước tương % thể tích dịch nước tương 0,5
12 Điều hương – vị % thể tích dịch nước tương 0,1
13 Lắng % thể tích dịch nước tương 0,2
14 Rĩt chai % thể tích dịch nước tương 0,2
4.3. Tính cân bằng vật chất cho 100 Kg nguyên liệu (90 kg bánh dầu và 10 kg bột mì):
_ Bánh dầu: mbd = 90 kg. Hàm lượng P trong bánh dầu:
mP = mbd . 45%
= 90 . 45% = 40,5 kg
CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Hàm lượng nước trong bánh dầu: mnước = mbd . 10% = 90 . 10% = 9 kg _ Bột mì: mbm = 10 kg. Hàm lượng P trong bột mì: mP = mbm . 8% = 10 . 8% = 0,8 kg Hàm lượng nước trong bột mì:
mnước = mbm . 12%
= 10 . 12% = 1,2 kg
4.3.1. Quá trình nghiền:
_ Tổn thất ở quá trình nghiền là 1,5% so với khối lượng nguyên liệu. Khối lượng nguyên liệu sau quá trình nghiền:
mbd1 = mbd . (100 – 1,5) / 100 = 90 . (100 – 1,5) / 100 = 88,65 kg
Hàm lượng P trong nguyên liệu sau quá trình nghiền: mP1 = mp . (100 – 1,5) / 100
= 40,5 . (100 – 1,5) / 100 = 39,89 kg
Hàm lượng nước trong nguyên liệu sau quá trình nghiền: mnước1 = mnước . (100 – 1,5) / 100
= 9 . (100 – 1,5) / 100 = 8,87 kg
CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
_ Tổn thất ở quá trình rang là 0,5% so với khối lượng nguyên liệu. Khối lượng bột mì sau quá trình rang:
mbm2 = mbm . (100 – 0,5) / 100 = 10 . (100 – 0,5) / 100 = 9,95 kg
Hàm lượng P trong bột mì sau quá trình rang: mP2 = mP . (100 – 0,5) / 100
= 0,8 . (100 – 0,5) / 100 = 0,79 kg
_ Sau quá trình rang hàm ẩm bột mì giảm từ 12% xuống 5%. Hàm lượng nước trong bột mì sau quá trình rang:
mnước2 = mnước . (((100 – W1) / (100 – W2)) . (W2 / W1)) . (100 – 0,5) / 100 = 1,2 . (((100 – 12) / (100 – 5)) . (5 / 12)) . (100 – 0,5) / 100
= 0,46 kg
4.3.3. Quá trình phối trộn nguyên liệu:
Khối lượng nguyên liệu: mnl = mbd1 + mbm2 = 88,65 + 9,95 = 98,6 kg Hàm lượng P: m’P3 = mP1 + mP2 = 39,89 + 0,79 = 40,68 kg Hàm lượng nước:
mnước = mnước1 + mnước2
= 8,87 + 0,46 = 9,33 kg Hàm ẩm nguyên liệu:
W1 = (mnước / mnl ) . 100%
CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
= (9,33 / 98,6) . 100% = 9,46 %
_ Trong quá trình phối trộn nguyên liệu, nước được bổ sung vào để đưa độ ẩm của nguyên liệu đến 50% để tạo điều kiện cho quá trình nuơi mốc.
W2 = 50%
W2 = (mnước + mnước bs) / (mnước bs + mnl) = 0,5 (9,33 + mnước bs) / (mnước bs + 98,6) = 0,5 mnước bs = (0,5 . 98,6 – 9.33) / (1 – 0,5)
= 79,94 kg
Khối lượng nguyên liệu sau khi bổ sung nước: m’nl3 = mnl + mnước bs
= 98,6 + 79,94 = 178,54 kg
_ Tổn thất ở quá trình phối trộn nguyên liệu là 0,2% so với khối lượng nguyên liệu. Khối lượng nguyên liệu sau quá trình phối trộn nguyên liệu:
mnl3 = m’nl3 . (100 – 0,2) / 100 = 178,54 . (100 – 0,2) / 100 = 178,18 kg
Hàm lượng P sau quá trình phối trộn nguyên liệu: mP3 = m’P3 . (100 – 0,2) / 100
= 40,68 . (100 – 0,2) / 100 = 40,6 kg
4.3.4. Quá trình hấp:
_ Tổn thất ở quá trình hấp là 0,1% so với khối lượng nguyên liệu Khối lượng nguyên liệu sau quá trình hấp:
mnl4 = mnl3 . (100 – 0,1) / 100 = 178,18 . (100 – 0,1) / 100
CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
= 178 kg
Hàm lượng P sau quá trình hấp: mP4 = m3 . (100 – 0,1) / 100 = 40,6 . (100 – 0,1) / 100 = 40,56 kg
4.3.5. Quá trình cấy giống:
_ Ở quá trình cấy giống, dung dịch bào tử nấm mốc được trộn vào nguyên liệu với tỉ lệ 7% L/kg (0,03g bào tử chất khơ / 100g nguyên liệu).
Thể tích dung dịch bào tử nấm mốc được trộn vào nguyên liệu: Vdd mốc = mnl4 . 7%
= 178 . 7% = 12,46 L
_ Khối lượng riêng của dung dịch bào tử nấm mốc d = 1 kg/L. Khối lượng dung dịch bào tử nấm mốc được trộn vào nguyên liệu:
mdd mốc = Vdd mốc . d = 12,46 . 1 = 12,46 kg
Khối lượng nguyên liệu sau khi cấy mốc: m’nl5 = mnl4 + mdd mốc
= 178 + 12,46 = 190,46 kg
_ Tổn thất ở quá trình cấy giống là 0,1% so với khối lượng nguyên liệu. Khối lượng nguyên liệu sau quá trình cấy giống:
mnl5 = m’nl5 . (100 – 0,1) / 100 = 190,46 . (100 – 0,1) / 100 = 190,27 kg
CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Hàm lượng P sau quá trình cấy giống: mP5 = mP4 . (100 – 0,1) / 100 = 40,56 . (100 – 0,1) / 100 = 40,52 kg
4.3.6. Quá trình nuơi mốc:
_ Tổn thất ở quá trình nuơi mốc là 0,1% so với khối lượng nguyên liệu. Khối lượng nguyên liệu sau quá trình nuơi mốc:
mnl6 = mnl5 . (100 – 0,1) / 100 = 190,27 . (100 – 0,1) / 100 = 190,08 kg
Hàm lượng P sau quá trình nuơi mốc: mP6 = mP5 . (100 – 0,1) / 100 = 40,52 . (100 – 0,1) / 100 = 40,48 kg
4.3.7. Quá trình thủy phân:
_ Ở quá trình thủy phân, dd NaCl 10% được bổ sung vào với tỉ lệ nguyên liệu : dd NaCl 10% = 1 : 3.
Khối lượng dd NaCl 10% bổ sung vào quá trình thủy phân: mddNaCl = mnl6 . 3
= 190,08 .3 = 570,24 kg
Hàm lượng muối NaCl trong dd NaCl 10%: mNaCl 7 = mddNaCl . 10%
= 570,24 . 10% = 57,02 kg
CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
mnl7 = mnl6 + mddNaCl = 190,08 + 570,24 = 760,32 kg
_ Nguyên liệu cĩ d = 1,0689 kg/L. Thể tích nguyên liệu thủy phân:
Vnl7 = mnl7 / 1,0689 = 760,32 / 1,0689 = 711,31 L Hàm lượng N tổng:
mN tổng = mP6 / 5,7 (5,7: hệ số chuyển đổi đối với đậu) = 40,48 / 5,7
= 7,1 kg
_ Tổn thất ở quá trình thủy phân là 15% so với hàm lượng Nitơ tổng. Hàm lượng N tổng trong dịch nước tương sau quá trình thủy phân:
mN tổng7 = mN tổng . (100 – 15) / 100 = 7,1 . (100 – 15) / 100 = 6,04 kg
Hàm lượng Protein khơng tan sau quá trình thủy phân: mP kt 7 = mP6 . 15%
= 40,48 . 15% = 6,07 kg
_ Khối lượng bã chiếm 12% khối lượng nguyên liệu ban đầu (100 kg). Khối lượng bã khơ sau quá trình thủy phân:
mbã khơ = 100 . 12% + mP kt 7 = 100 . 12% + 6,07 = 18,07 kg
CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Khối lượng dịch nước tương sau quá trình thủy phân: mnt7 = mnl7 - mbã khơ
= 760,32 – 18,07 = 742,25 kg
_ Dịch nước tương cĩ d = 1,0689 kg/L.
Thể tích dịch nước tương sau quá trình thủy phân: Vnt7 = mnt7 / d
= 742,25 / 1,0689 = 694,41 L
4.3.8. Quá trình lọc lần 1:
_ Tổn thất ở quá trình lọc lần 1 là 10% so với thể tích dịch nước tương. Thể tích dịch nước tương sau quá trình lọc lần 1:
Vnt8 = Vnt7 . (100 – 10) / 100 = 694,41 . (100 – 10) / 100 = 624,97 L
Hàm lượng N tổng trong dịch nước tương sau quá trình lọc lần 1: mN tổng 8 = mN tổng7 . (100 – 10) / 100
= 6,04 . (100 – 10) / 100 = 5,44 kg
Hàm lượng N tổng hịa tan tổn thất vào trong bã lọc: mN tt 8 = mN tổng7 – mN tổng 8
= 6,04 – 5,44 = 0,6 kg
CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
m’nt8 = (Vnt7 – Vnt8) . d
= (694,41 – 624,97) . 1,0689 = 74,22 kg
Khối lượng bã lọc sau quá trình lọc lần 1: mbã lọc = mbã khơ + m’nt8
= 18,07 + 74,22 = 92,29 kg
4.3.9. Quá trình trích ly bã lọc:
_ Ở quá trình trích ly bã lọc, dd NaCl 20% được bổ sung vào với tỉ lệ nguyên liệu : dd NaCl 20% = 1 : 2.
Khối lượng dd NaCl 20% bổ sung vào quá trình trích ly bã lọc: mddNaCl 9 = mbã lọc . 2
= 92,29 . 2 = 184,58 kg
Hàm lượng muối NaCl trong dd NaCl 20%: mNaCl 9 = mddNaCl 9 . 20%
= 184,58 . 20% = 36,92 kg
Khối lượng nguyên liệu sau khi bổ sung dd NaCl 20%: mnl9 = mbã lọc + mddNaCl 9
= 92,29 + 184,58 = 276,87 kg
_ Nguyên liệu cĩ d = 1,0689 kg/L. Thể tích nguyên liệu trích ly:
Vnl9 = mnl9 / 1,0689 = 276,87 / 1,0689 = 259,02 L
CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Khối lượng dịch nước tương sau quá trình trích ly bã lọc: mnt9 = mnl9 - mbã khơ
= 276,87 – 18,07 = 258,8 kg
_ Dịch nước tương cĩ d = 1,0689 kg/L.
Thể tích dịch nước tương sau quá trình trích ly bã lọc: Vnt9 = mnt9 / d
= 258,8 / 1,0689 = 242,12 L
_ Tổn thất ở quá trình trích ly bã lọc là 20% so với hàm lượng Nitơ tổng. Hàm lượng N tổng trong dịch nước tương sau quá trình trích ly bã lọc:
mN tổng9 = mN tt 8 . (100 – 20) / 100 = 0,6 . (100 – 20) / 100 = 0,48 kg
4.3.10. Quá trình lọc lần 2:
_ Tổn thất ở quá trình lọc lần 2 là 20% so với thể tích dịch nước tương. Thể tích dịch nước tương sau quá trình lọc lần 2:
Vnt10 = Vnt9 . (100 – 20) / 100 = 242,12 . (100 – 20) / 100 = 193,7 L
4.3.11. Quá trình phối trộn, thanh trùng nước tương:
Thể tích dịch nước tương phối trộn: V’nt11 = Vnt8 + Vnt10
= 624,97 + 193,7 = 818,67 L
CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Hàm lượng N tổng trong dịch nước tương: mN tổng11 = mN tổng8 + mN tổng9
= 5,44 + 0,48 = 5,92 kg = 5920 g
Hàm lượng N tổng trong 1 L dịch nước tương: mN tổng = mN tổng11 / V’nt11
= 5920 / 818,67 = 7,23 g/L
Hàm lượng muối NaCl trong dịch nước tương: m’NaCl 11 = mNaCl 7 + mNaCl 9
= 57,02 + 36,92 = 93,94 kg = 93940 g Hàm lượng muối NaCl trong 1 L dịch nước tương:
mNaCl = m’NaCl 11 / V’nt11
= 93940 / 818,67 = 114,75 g/L
_ Ở quá trình phối trộn nước tương này nước, muối NaCl được thêm vào để thu được nước tương cĩ hàm lượng N tổng 6 g/L và hàm lượng muối NaCl 240 g/L.
Thể tích dịch nước tương sau quá trình phối trộn nước tương: V”nt11 = mN tổng11 / 6
= 5920 / 6 = 986,67 L
Thể tích nước thêm vào trong quá trình phối trộn nước tương: Vnước = V”nt11 – V’nt11
= 986,67 – 818,67 = 168 L
Hàm lượng muối NaCl cần cĩ trong dịch nước tương: mNaCl 11 = V”nt11 . 240
= 986,67 . 240
= 236800 g = 236,8 kg
Hàm lượng muối NaCl thêm vào trong quá trình phối trộn nước tương:
CHƯƠNG 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
mNaCl = mNaCl 11 – m’NaCl 11
= 236,8 – 93,94 = 142,86 kg
_ Tổn thất ở quá trình phối trộn, thanh trùng nước tương là 0,5% so với thể tích dịch nước tương. Thể tích dịch nước tương sau quá trình phối trộn, thanh trùng nước tương:
Vnt11 = V”nt11 . (100 – 0,5) / 100 = 986,67 . (100 – 0,5) / 100 = 981,74 L
4.3.12. Quá trình điều hương – vị:
_ Tổn thất ở quá trình điều hương – vị là 0,1% so với thể tích dịch nước tương. Thể tích dịch nước tương sau quá trình điều hương – vị: