Chƣơng 2 CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LÊN MEN TỪ NGŨ CỐC
5. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TƢƠNG
5.1. Cơ sở sinh học trong sản xuất tƣơng
5.1.1. Giống vi sinh vật
Trong phƣơng pháp cổ truyền, nhân dân ta thƣờng dùng vi sinh vật có sẵn trong tự nhiên. Thƣờng là các loài nấm mốc: Mucor mucedo, M. rouxii, Rhizopus nignicans, A. oryzae, A. flavus, A. niger, P. notatum, P. prolatum, P. expansum, Monilia sitofila, Trichoderma lignorum. Chính vì thế trong ngun liệu nấm mốc thấy có nhiều màu sắc khác nhau. Các nghiên cứu về tƣơng cho thấy nấm mốc có ý nghĩa lớn nhất trong sản xuất tƣơng là nấm A. oryzae.
Trong sản xuất tƣơng công nghiệp ứng dụng chủ yếu nấm mốc A. oryzae thuần chủng, khi phát triển trong khối nấm mốc thấy chỉ có màu vàng. Điều kiện sinh trƣởng của lồi nấm mốc nhƣ sau: Độ ẩm:45÷55%; pH mơi trƣờng: 5,4÷6,5; Độ ẩm khơng khí: 85÷95%; Nhiệt độ: 27÷300C; Thời gian: 30÷ 36 giờ
Nấm mốc A. oryzae có các loại enzyme sau: amylase, protease, các enzyme oxy hóa khử nhƣ glucooxydase.
5.1.2. Bản chất hóa sinh
Bản chất hóa sinh chủ yếu nhất trong q trình sản xuất tƣơng là sự thủy phân tinh bột (chủ yếu là của gạo) và thủy phân protein (chủ yếu là của đậu) bởi các enzyme amylase và protease do vi sinh vật tạo ra.
Ngoài ra do hoạt động của một số vi sinh vật tạo hƣơng và những phản ứng hóa học thứ cấp, một số chất có hƣơng vị đặc biệt đã đƣợc hình thành và làm cho tƣơng có hƣơng vị riêng của nó. Mặt khác cũng cần nhận thấy rằng trong sản xuất đã sử dụng một hệ vi sinh vật tự nhiên có nhiều lồi vi khuẩn, nấm mốc khác nhau mà quá trình trao đổi chất của chúng đã hình thành những chất có hƣơng vị khơng tốt, hoặc một số chất kháng sinh, độc tố có hại cho cơ thể. Điều này giải thích tại sao một số ngƣời khơng thích tƣơng.
5.1.3. Hoạt động của hệ enzyme vi sinh vật trong từng giai đoạn sản xuất tương
78
tƣơng, làm nƣớc đậu và ngả tƣơng (tức trộn hai bán thành phẩm trên). Sau đây trình bày các biến đổi chủ yếu trong các giai đoạn này:
* Trong quá trình ủ mốc tƣơng thủ công, hoạt động amylase của mốc tƣơng thƣờng đạt tới cực đại sau năm ngày, tiếp đó giảm dần. Hoạt động protease của mốc đạt tới cực đại sau sáu ngày, rồi giảm tƣơng đối nhanh. Hàm lƣợng đƣờng khử cuối cùng đạt tới cực đại ở ngày thứ năm (26,2%). Nhƣ vậy trong phƣơng pháp ủ thủ công tự nhiên, nấm mốc phát triển chậm và mốc thích hợp để đem muối hoặc ngả tƣơng chỉ vào khoảng 5÷6 ngày sau khi ủ.
* Trong quá trình làm nƣớc đậu, phần cái và phần lỏng của nƣớc đậu tuy khác nhau, nhƣng các biến đổi trong hai phần này có nhiều điểm tƣơng tự nhau. Các nghiên cứu cho thấy hoạt động amylase của nƣớc đậu đạt tới cực đại ở khoảng 9÷10 ngày sau khi ngâm. Hoạt động protease đạt tới cực đại ở ngày thứ 9. Độ hoạt động protease của nƣớc đậu thấp, cịn độ hoạt động amylase thì rất thấp, gần nhƣ khơng đáng kể. Lƣợng đạm toàn phần của nƣớc đậu chủ yếu là nằm trong phần cái. Trong q trình ngâm, sự hịa tan các dạng đạm khác nhau vào phần lỏng tiến hành rất chậm. Do hoạt động của enzyme protease thấp, nên mức độ thủy phân protein của đậu không đáng kể. Lƣợng đạm amin đều thấp trong phần cái cũng nhƣ trong phần lỏng. Sau 9 ngày ngâm, tỉ lệ đạm amin đối với đạm toàn phần trong phần cái nƣớc đậu chỉ có 4,2%. Hàm lƣợng đạm amin trong phần lỏng chỉ đạt tới 0,830 gam/lít. Cách thủy phân đậu sau khi ngâm bằng mốc làm tăng các q trình sinh hóa có ích. Nhƣng trong khâu ngâm đậu vẫn còn xảy ra những q trình sinh hóa của vi sinh vật có hại. Đậu là một sản phẩm giàu protein, đƣợc ngâm lâu trong nƣớc khơng có muối, nên trong q trình ngâm đã xảy ra sự thối rữa protein. Quá trình này đã hình thành một số chất có hại cho cơ thể và cũng đƣa lại cho nƣớc đậu ngồi mùi vị tƣơng có những mùi vị khó chịu.
Để làm cho tƣơng có giá trị thực phẩm cao hơn (kể cả giá trị hƣơng vị, hàm lƣợng đạm amin) và đảm bảo yêu cầu vệ sinh, ta có thể bỏ khâu ngâm đậu trong sản xuất tƣơng mà tiến hành thủy phân đậu rang bằng mốc tƣơng. Các sản xuất thí nghiệm đã cho kết quả tốt. Tƣơng làm ra có mùi vị của tƣơng cổ điển nhƣng có mùi vị dịu và thơm hơn. Mùi vị này tạo ra do sản phẩm của sự thủy phân và một số quá trình lên men (rƣợu và acid), do hƣơng vị của đậu rang và do phản ứng thứ cấp xảy ra giữa các sản phẩm trên với các thành phần khác có trong nguyên liệu.
* Trong giai đoạn ngả tƣơng, các enzyme amylase và protease vẫn tiếp tục hoạt động thủy phân. Các phân tích cho thấy trong mốc tƣơng sau khi ủ xong, lƣợng đƣờng khử chỉ chiếm khoảng 30÷40% tổng số các sản phẩm thủy phân tinh bột, còn trong tƣơng đã để chín lƣợng này chiếm 70÷80%, nghĩa là tăng gấp đơi. Tỉ lệ đạm amin trên đạm toàn phần của nƣớc đậu đã ủ 7 ngày đêm chỉ có 4,2%, cịn của tƣơng đã chín là khoảng 20÷25% nhƣ vậy là tăng 5÷6 lần.
Trong q trình chín, một lƣợng khơng nhiều các hợp chất melanoidin cũng đƣợc hình thành do sự kết hợp của các acid amin với đƣờng. Do đó tƣơng trở nên có màu sẫm hơn lúc mới ngả.