3.2.2.1. Cho nguyên liệu vào bao bì
Mục đích: Phân chia sản phẩm vào bao bì với số lượng đồng đều, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển. Do tính chất đặc biệt của sản phẩm, sau quá trình lên men sẽ tạo nhớt, khó phân chia, nên cần được bao gói trước khi lên men.
Cách thực hiện: Đậu nành sau khi phun giống xong được cho vào các bao bì, phía trên nắp được đục nhiều lỗ nhỏ để thoáng khí, tạo điều kiện lên men, do vi khuẩn Bacillus natto lên men hiếu khí
Vật liệu bao bì: Các loại bao bì ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men, nhưng ngoài ra, các yếu tố sau là quan trọng đối với đóng gói Natto:
Dễ sản xuất
Dễ dàng phân phối
Dễ dàng để phục vụ
Dùng một lần và có thể được loại bỏ.
Trước chiến tranh thế giới thứ hai, các gói được làm bằng rơm rạ hoặc bào gỗ thường được sử dụng để đóng gói natto tại Nhật Bản. Rơm rạ là một vật liệu lý tưởng để bao gói đậu nành trong quá trình lên men tạo natto. Bởi vì nó thúc đẩy sự tăng trưởng của B.natto đồng thời tạo môi trường thuận lợi trong quá trình lên men. Sau đó, người ta tìm ra một loại vật liệu mới dùng bao gói natto trong công nghiệp là bao bì PSP (polystyrene) và phát triển mạnh cho tới bây giờ. Hiện nay, gói rơm chỉ được sử dụng như một sản phẩm mang tính đặc trưng mang tính truyền thống hoặc dùng trong các sản phẩm ở địa phương. Những gói PSP ban đầu có chứa 100 - 120 g natto được xem là quá lớn vì hầu hết người tiêu dùng muốn ăn một chén natto toàn bộ một lúc. Do đó, bao bì PSP được cải tiến là chứa 40 hoặc 50 g Natto. Còn hiện nay, mỗi gói natto nhỏ chỉ chứa từ 20-30 g natto để phù hợp khi sử dụng trong một bữa ăn. [35], [36], [24], [37], [38], [39]
Hình 3.6 Natto được gói trong rơm.
3.2.2.2. Lên men
Trong quá trình sản xuất Natto, lên men được coi là quá trình quan trọng nhất. Qúa trình lên men Natto là qua trình trưởng thành ngắn hạn. Đẻ mô tả một cách cực đoan, chất lượng Natto được xác định trong vòng 12 ÷ 48 giờ. Quá trình lên men chủ yếu tách thành 4 giai đoạn: [35], [36], [24], [37], [38], [39]
Giai đoạn 1: lọc sơ bộ
Giai đoạn 2: nảy mầm và sinh sản.
Giai đoạn 3: lên men
Giai đoạn 4: làm chín và làm mát cưỡng bức và điểm quan trọng là kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm.
Các điều kiện lên men:
Nhiệt độ của đậu lên men là 37oC. Ở nhiệt độ này có thể nhìn thấy màng mỏng, màu trắng của vi khuẩn đồng thời mùi đặc trưng của natto và chất dính bắt đầu xuất hiện. Nếu độ ẩm tương đối quá thấp đậu natto sẽ bị cứng, do đó độ ẩm tương đối trong phòng lên men nên được duy trì ở độ ẩm 80 - 85% và nhiệt độ ở 37oC. Thời gian lên men khoảng 12 - 48 giờ. Vào cuối giai đoạn này, đậu natto nên được lấy ra khỏi phòng lên men để hạ nhiệt. Sau khi lên men 12 – 48 giờ, sản phẩm natto được bảo quản ở 5 – 10oC nếu chưa được đem đi tiêu thụ.
Trong thực tế đậu nành sau khi hấp được cấy vi khuẩn ở nhiệt độ 80oC do bào tử
B.natto có thể chịu nhiệt và có thể lên men khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Sau khi tiếp xúc với đậu nành ở 100oC trong 3 phút hoặc 80oC trong 30 phút các bào tử bắt đầu nảy mầm. Sau đó các hạt đậu phải được làm lạnh ngay lập tức ở nhiệt độ 40oC - 50oC để quá trình nảy mầm xảy ra. Nếu duy trì ở nhiệt độ 100oC quá lâu khả năng nảy mầm của bào tử sẽ bị hạn chế, vi khuẩn sẽ không phát triển ở nhiệt độ cao hơn 55oC. Nhiệt độ tối ưu cho bào tử B.natto hoạt động là 37oC. Các bào tử này có thể nảy mầm sau khi bảo quản ở 0oC trong một năm.
Mục đích: Trong quá trình lên men thì protein sẽ thủy phân từ từ cho ra các peptid, các acid amin, là các chất dễ hấp thụ trong cơ thể.
Các biến đổi xảy ra:
đổi chất và sinh trưởng của vi khuẩn, sinh ra enzyme nattokinase và có độ nhớt cao. Bên cạnh đó, vi khuẩn còn sinh tổng hợp trypsin và diastase, giúp cho việc tiêu hóa protein và tinh bột dễ dàng cũng như hấp thu dưỡng chất từ những thức ăn khác trong cơ thể.
Hoá Học: vi sinh vật lên men Natto tiết ra enzyme protease đã phá vỡ các cấu trúc protein trong đậu tương các axit amin dễ tiêu hóa, một phần acid amin bị phân huỷ tiếp tạo thành amoniac kết hợp với các chất sau lên men tạo nên mùi đặc trưng của Natto. Ngoài ra còn có các enzyme khác như: lipase, amylase, cellulase, urease… thuỷ phân các hợp chất phức tạp trong đậu nành thành các chất đơn giản.
Vật lí: đậu chuyển sang màu nâu sữa, bóng, sinh mùi đặc trưng, sinh sợi protein trắng, có độ nhớt cao.
Cách tiến hành:
Quá trình lên men được thực hiện trong các phòng lên men đều được trang bị quạt thông gió và sự điều hòa không khí tốt để kiểm soát độ ẩm của hạt đậu nành sau lên men. Điều kiện lên men trong phòng được điều khiển tự động bởi một máy tính với các thông số được lựa chọn để quá trình lên men là tối ưu. Những bao bì đựng bán thành phẩm được đặt nằm ngang trong một chiếc hộp và xếp chồng lên nhau trong phòng lên men. Để sản phẩm natto đạt chất lượng cao thì phải cung cấp đủ oxy, điều chỉnh tối ưu nhiệt độ phòng, độ ẩm và thời gian lên men.
Nhiệt độ phòng được thiết lập là ở 40oC
Điều quan trọng là kiểm soát hoạt động của quá trình lên men sao cho nhiệt độ và thời gian được kiểm soát như trình bày ở trên. Nhiệt độ ở gần trần của căn phòng dễ kiểm soát hơn ở phần dưới của căn phòng nơi gần sàn nhà. Sự khác biệt này gây ra điều kiện lên men khác nhau và phẩm chất của sản phẩm cũng khác nhau.
Do đó, đòi hỏi phải điều chỉnh thời gian và nhiệt độ lên men khác nhau tại những vị trí khác nhau trong phòng sao cho phù hợp. Ta nên thường xuyên thay đổi vị trí của các sản phẩm tại các vị trí khác nhau trong phòng lên men. Các điều kiện lên men tối ưu cũng khác nhau, tùy thuộc vào chủng B.natto mà chúng ta sử dụng.
3.2.2.3. Làm lạnh
Mục đích:
Hoàn thiện: tạo độ nhầy, dính, tạo mùi vị
Bảo quản: ở nhiệt độ thấp hạn chế sự phát triển của vi sinh vật
Các biến đổi xảy ra:
Vật lý: nhiệt độ thấp, đậu chuyển sang màu nâu đặc trưng của Natto.
Hoá Học: protein trong đậu nành dần bị phân huỷ hết thành axit amin, ở nhiệt độ thấp, axit amin hình thành hệ gel, kéo sợi.
Sinh Học: quá trình lên men chậm dần, kích thích tạo nhớt
Sau khoảng 48 giờ lên men, các sản phẩm trong các hộp được chuyển từ phòng lên men sang một phòng để làm lạnh, nhiệt độ tại đó là 4oC và được lưu giữ trong hơn 1 ngày. Hộp được lưu trữ trong một căn phòng lạnh cho tới khi được vận chuyển đến các cửa hàng bằng xe tải. Natto được xem như một sản phẩm dễ hư hỏng, và tuổi thọ của nó là một tuần nếu làm lạnh dưới 10°C. [35], [36], [24], [37], [38], [39]
3.2.2.4. Bao bì và phân phối thứ cấp
Sau quá trình lên men và quá trình trưởng thành ở nhiệt độ thấp, các sản phẩm cuối cùng đã đạt đến giai đoạn phân phối. Các sản phẩm, được giữ ở nhiệt độ thấp và trưởng thành, được thương mại hóa sau khi bao bì thứ cấp được thực hiện, trong đó có nhiều loại phương pháp đóng gói khác nhau. Các sản phẩm được làm mát vừa đủ sau đó được phân phối cho người tiêu dùng thông qua xe tải lạnh và phục vụ ngon miệng trên bàn của các hộ gia đình.
Mục đích: bảo quản sản phẩm, đảm bảo chất lượng sản phẩm trước khi đưa ra thị trường.
Tiến hành: thành phẩm sẽ được gói và được vận chuyển đến kho chuyên dụng dùng để bảo quản, yêu cầu kho phải sạch sẽ, đảm bảo các điều kiện về thông gió, nhiệt độ và độ ẩm.
Hình 3.7 Sản phẩm natto.