Khơ đậu nành là bã đậu nành đã ép lấy dầu. Khơ đậu nành chứa lượng chất béo thấp, là nguồn nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm nên hiện nay được sử dụng làm nguyên liệu chính cho sản xuất nước tương. Thành phần hĩa học của khơ đậu nành tương đối giống với hạt đậu nành. Thành phần hĩa học của khơ đậu nành như sau:
Bảng 3.1: Thành phần hĩa học của khơ đậu nành (%) [3]
Thành phần % chất khơ Nước 10 Protein 44,5 Lipid 5 Glucid 29,2 Cellulose 5,8 Tro 5,5 3.1.2. Bột mì:
Bột mì dùng trong sản xuất nước tương cần đạt các chỉ tiêu về cảm quan, hố lý và vi sinh như sau:
Chỉ tiêu cảm quan:
Bột mì tốt cĩ màu trắng hoặc trắng ngà, mịn, tơi, mùi đặc trưng của bột, khơng cĩ mùi vị lạ như đắng, chua, ơi, khét, khơng cĩ mùi mốc, khơng sâu mọt, khơng lẫn tạp chất (rác, sắt, đất, đá).
Chỉ tiêu hố lý: Độ ẩm khơng quá 14%. Độ chua khơng quá 4oN.
CHƯƠNG 3. KỸ THUẬT – CƠNG NGHỆ
Hàm lượng gluten khơ khơng ít hơn 7-8%.
Trạng thái gluten ướt : màu trắng đồng nhất, co giãn, đàn hồi như cao su. Gluten khơ vẫn giữ được màu trắng sáng của gluten ướt.
Dư lượng hố chất trừ sâu: nằm trong giới hạn cho phép. Chỉ tiêu vi sinh vật
Bảng 3.2: Chỉ tiêu vi sinh vật của bột mì
Tổng số vi khuẩn hiếu khí (khuẩn lạc/g) 106
Coliforms (khuẩn lạc/g) 103 E.coli (khuẩn lạc/g) 102 S.aureus (khuẩn lạc/g) 102 Cl.perfringens (khuẩn lạc/g) 102 B.cereus (khuẩn lạc/g) 102 3.1.3. Muối ăn:
Thành phần chính của muối ăn là NaCl. Ngồi ra cĩ lẫn một số tạp chất như nước, MgSO4, MgCl2, KCl, CaSO4, bùn, cát, …
Muối Mg cĩ vị đắng và dễ hút ẩm làm muối bị chảy nước nên khơng cĩ lợi cho sản xuất nước tương. Do đĩ, muối sử dụng trong cơng nghệ sản xuất nước tương cần càng ít tạp chất càng tốt và độ tinh sạch yêu cầu 92-97%.
Trong sản xuất nước tương thường dùng muối hột hay muối xay, cĩ độ ẩm khơng quá 4%, hàm lượng NaCl ít nhất là 92%, tạp chất vơ cơ khơng tan khơng quá 0,5%, tạp chất tan trong nước khơng quá 2,3% và muối khi hịa tan vào nước khơng cĩ vị chát. Cả 2 loại muối đều khơng được chứa hàm lượng kim loại nặng (mg/kg) vượt quá quy định: Fe(<50), As(<2), Cu(<2), Pb(<2), Hg(<0,2).
Muối ăn sau khi sản xuất ở đồng muối phải được tinh chế trước khi đưa vào sản xuất nước tương.
Bảng 3.3: Yêu cầu cảm quan của muối dùng trong sản xuất nước tương
Chỉ tiêu Yêu cầu
Màu sắc Màu trắng, cĩ thể cĩ ánh hồng hoặc vàng
CHƯƠNG 3. KỸ THUẬT – CƠNG NGHỆ
Mùi Khơng mùi
Vị Khi pha thành dung dịch 5% cĩ vị mặn, khơng cĩ vị khác Tình trạng Đồng nhất, khơng lẫn tạp chất khi nhìn bằng mắt thường,
khơng đĩng cục
Kích thước hạt Gồm những hạt tinh thể nhỏ, khi qua lưới sàng cĩ kích thước 1x1 mm thì lọt qua 95%
3.1.4.Nước:
Nước sử dụng trong sản xuất nước tương cần đạt những chỉ tiêu về hĩa học, hĩa lý và vi sinh.
_ Độ cứng của nước trung bình khoảng 8-170 (1 độ cứng tương đương 10 mg CaO/ lít nước hay 7.19 mg MgO/ lít nước). Độ cứng của nước quá lớn sẽ ảnh hưởng đến quá trình thủy phân protein.
_ Hàm lượng khống và các chất hữu cơ khác khơng quá 500-600 mg/lít.
_ Số lượng vi sinh vật khơng quá 20-100 tế bào/cm3 nước, quan trọng nhất là khơng chứa các vi sinh vật gây bệnh. Chỉ số E.coli trong 1 lít nước khơng quá 20 tế bào và chuẩn độ E.coli phải lớn hơn 50 ( chuẩn độ E.coli là lượng nước ít nhất tính bằng ml trong đĩ cĩ chứa 1 tế bào
E.coli).
_ Độ pH của nước nên đạt 6,5 – 7,5.
Bảng 3.4: Chỉ tiêu vật lý nước dùng trong cơng nghiệp thực phẩm Chỉ tiêu Tiêu chuẩn
Mùi vị Khơng
Độ trong (ống Dienert) 100 ml
Màu sắc (thang màu cơ bản) 50
CHƯƠNG 3. KỸ THUẬT – CƠNG NGHỆ
Chỉ tiêu Tiêu chuẩn
pH 6 – 7,8 Độ cặn cố định (đốt ở 6000C) 75 – 150 mg/l Độ cứng tồn phần Dưới 150 Độ cứng vĩnh viễn 70 CaO 50 – 100 mg/l MgO 50 mg/l Fe2O3 0,3 mg/l MnO 0,2 mg/l BO43- 1,2 – 2,5 mg/l SO42- 0,5 mg/l NH4+ 0,1 – 0,3 mg/l NO2- Khơng cĩ NO3- Khơng cĩ Pb 0,1 mg/l As 0,05 mg/l Cu 2 mg/l Zn 5 mg/l F 0,3 – 0,5 mg/l
Bảng 3.6: Chỉ tiêu vi sinh vật nước dùng trong cơng nghiệp thực phẩm Chỉ tiêu Tiêu chuẩn
Tổng số vi sinh vật hiếu khí dưới 100 con/ml
Chỉ số Coli dưới 20 con/l
Chuẩn số Coli trên 50 ml
Vi sinh vật gây bệnh Khơng cĩ
3.1.5. Phụ gia bảo quản:
Cĩ tính kháng khuẩn, nấm mốc và nấm men cao hoặc cĩ tính chống oxy hĩa xảy ra trong quá trình bảo quản.
Khơng được gây độc cho người và gia súc.
Khơng làm biến đổi hoặc làm biến đổi rất ít tính chất hĩa lý, cảm quan của thực phẩm. Khơng tạo ra những phản ứng phụ hoặc những sản phẩm độc hại cho thực phẩm.
Trong sản xuất nước tương, người ta thường dùng chất bảo quản là benzoate natri - chất bền vững, khơng mùi, hạt màu trắng hay bột kết tinh, cĩ vị hơi ngọt, tan ít trong nước, ít độc, cĩ
CHƯƠNG 3. KỸ THUẬT – CƠNG NGHỆ
tác dụng bảo quản thực phẩm, chống nấm mốc, cĩ hoạt tính cao nhất ở pH = 2,5 – 4. Trong bảo quản nước tương thường dùng benzoat natri cĩ nồng độ 0,1%.
3.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men:
Bột mì Bánh dầu Nghiền Phối trộn Hấp Cấy giống Nuơi mốc Lọc lần 1 Phối trộn Thanh trùng Rĩt chai Rang Nước Mốc Nước muối B Trích ly Lọc lần 2 B Chai Thủy phân Nước muối
Điều hương – Điều vị Lắng
Hương, vị
Cặn Nước, muối, màu,
CHƯƠNG 3. KỸ THUẬT – CƠNG NGHỆ
Hình 3.1: Quy trình cơng nghệ sản xuất nước tương
3.3. Thuyết minh quy trình cơng nghệ:3.3.1. Nghiền: 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% =