4.1 Quy trình sản xuất nước tương từ khơ đậu nành, khơ đậu phộng theo phương pháp hóa giải [2], [11],[12], [13].
Ở nước ta cho đến nay, nước tương công nghiệp được sản xuất từ bánh
dầu chủ yếu bằng phương pháp thủy phân hóa giải sử dụng tác nhân xúc tác chủ yếu là HCl. Quy trình cơng nghệ:
Bánh dầu Thủy phân Trung hòa pH 5- 6 Lọc lần 1 Phối trộn 110- 1200C, 18h Chế biến Đóng chay Thanh trùng Lắng Lọc mịn Nước tương thành phẩm HCl 15- 16% Nước Nước NaCl 25% Màu Nước Bã Lọc lần 2 Bã Bã Chất bảo quản Hương NaCl 25%
Nguyên liệu ngâm khoảng 4- 5 giờ, đem nấu ở nhiệt độ 110- 1200C, acid Clohydric 15- 16% trong 18- 24 giờ cho sôi để nguội hồn tồn, lọc dịch thủy phân trung hịa acid bằng Natri Clohydoxit hoặc Natri Cacbonat đến pH 5- 6 (pH thấp hơn 5 có vị chua, pH lớn hơn 6 có vị đắng, mùi nồng). Sau đó, thêm muối vào và tiếp tục cô đặc đến hàm lượng đạm cần thiết ( tiêu chuẩn đạm 10-22g/l) Cuối cùng đem thanh trùng, vô chai, bảo quản và phân phối tiêu thụ
Nước tương phải chứa đựng trong bao bì, loại dùng cho thực phẩm, kín,
khơ, sạch.
Trên bao bì chứa sản phẩm, có nhãn hiệu ghi tên cơ cở sản xuất, tên, loại, hạng sản phẩm, ngày sản xuất.
Nước tương được vận chuyển trong các phương tiện được che đậy cẩn
thận, sạch sẽ hợp vệ sinh, không được vận chuyển chung với các loại sản phẩm khác ảnh hưởng đến chất lượng của nước tương.
Nước tương phải được bảo quản trong kho sạch, khơ ráo thống mát. Thời gian bảo quản của nước tương do bên sản xuất.
¾ Ưu và nhược điểm của phương pháp: Ưu điểm:
- Thời gian sản xuất ngắn.
- Mùi vị được nhiều người tiêu dùng ưa chuộng. - Giá thành rẻ.
- Tốn ít mặt bằng. Nhược điểm:
- Có thể sinh ra độc tố 3- MCPD vượt mức cho phép. - Thiết bị, dụng cụ khơng đảm bảo an tồn cho người sản xuất.
4.2 Quy trình sản xuất nước tương bằng lên men [1], [2], [3], [4], [5].
Phương pháp lên men là phương pháp sản xuất mà dưới tác dụng của enzyme ( men) thu được từ mốc giống đã chọn lọc và nuôi cấy để thủy phân
yêu cầu quan trọng chủ yếu là phải lựa chọn mốc giống tốt cho phù hợp ( chủ yếu là nấm mốc Aspergillus oryzae)
¾ Xử lí nguyên liệu
- Loại bỏ tạp chất.
- Nghiền nhỏ bằng máy nghiền búa đến kích thước 0.5-1mm ( để tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu). Hiệu suất thủy phân cao, thời gian ngắn ( với HCl trong quy trình thủy phân) đi.
- Hấp. Đậu nành hạt Hấp 1000C/ 30 phút Ủ mốc trong 30-40h Hãm mốc 2-3 tháng Nước tương Hắc xì dầu Tương đặc Làm sạch, ngâm qua đêm
+ giống Aspergillus oryzae
Nước muối 15-17%
- Làm nguội.
- Trộn với bột mì để ni nấm mốc Aspergillus oryzae.
¾ Thủy phân.
- Thủy phân protein đậu nành dưới tác dụng của enzyme sinh ra rừ nấm mốc.
- Nguyên liệu đã mọc nấm, trộn đều với nước muối trộn trong môi trường ẩm.
- Ủ thành khối ở nhiệt độ 35- 400C trong 3- 4 ngày.
- Nếu nhiệt độ cao quá thì phải trải mỏng ra để hạ nhiệt độ xuống 35- 400C. - Lọc.
- Khối mốc cho vào thiết bị có van mở ở đáy.
- Dùng nước muối cho vào khối mốc, để ngập và ngâm 8-12h. - Rút lấy nước tương có độ đạm cao.
- Lại tiếp tục cho muối vào bã , ngâm vài giờ và rút ra nước tương có độ
đạm thấp hơn.
- Thanh trùng ở nhiệt độ 95- 1000C. - Cho Natri Benzoat để chống nấm mốc. ¾ Ưu và nhược điểm của phương pháp: Ưu điểm:
- Ít có khả năng sinh ra độc tố 3=MCPD, Afltoxin.
- Chủng mốc Aspergillus oryzae có hoạt tính enzyme amylase và protezae cao làm cho quá tình lên men ổn định.
Nhược điểm:
- Thời gian sản xuất kéo dài từ 2- 3 tháng.
- Mùi vị nước tương chưa quen với người tiêu dùng. - Chiếm nhiều diện tích mặt bằng.
4.3 Quy trình sản xuất nước tương bằng lên men kết hợp hóa giải bằng acid:
Phương pháp lên men kết hợp với hóa giải là phương pháp cải tiến nhất dựa trên sự kết hợp hai phương pháp lên men và hóa giải. Phương pháp này sử dụng giống vi sinh vật và enzyme proteaza tự sản xuất trong nước tương nên giá thành không tăng và mang lại cho người tiêu dùng một loại nước tương đảm bảo về nồng độ 3-MCPD thấp hơn mức cho phép, mùi vị được chấp nhận. Nhưng
phương pháp này đòi hỏi phải sử dụng thiết bị đắc tiền nên rất ít nên rất ít nhà
¾ Xử lí ngun liệu
- Loại bỏ tạp chất
- Nghiền nhỏ bằng máy nghiền búa đến kích thước 0.5- 1mm ( để tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu). Hiệu suất thủy phân cao, thời gian ngắn ( với HCl trong quy trình thủy phân) đi.
¾ Thủy phân: Bánh dầu đậu nành hoặc đậu phộng Thủy phân 1 Thủy phân 2 Dịch lọc Hấp chín, cấy mốc Aspergillus oryzae Acid HCl 15-16% Trung hòa, lọc bằng Na2CO3 Nước tương Bã tương CP sinh học Lên men, sấy khô
Điều vị, thanh
Đây là một quá trình quan trọng trong quy trình sản xuất nước tương dưới
tác dụng của HCl và ở nhiệt độ cao trong khoảng một thời gian dài. Các chất
trong ngyên liệu sẽ được thủy phân.
• protein --> peptone --> polypeptide --> axit amin • Tinh bột --> maltose --> glucoza
• Xenlulose --> pentoza --> fulfurol • Chất béo --> axit béo + glixerin
- Nhiệt độ cao -->gây cháy, phá hủy axit amin. - Nhiệt độ thấp -->thời gian lâu
- Thời gian quá ngắn -->hiệu suất thủy phân thấp. - Thời gian quá dài -->tốn nhiên liệu, phá hủy các a.a
Trong quá trình thủy phân cần quan tâm tới 3 yếu tố: nhiệt độ, thời gian thủy phân và nồng độ NaCl
¾ Nhiệt độ thủy phân
- Với thiết bị chịu áp lực, nhiệt độ thủy phân từ 125 – 1350C.
- Với thiết bị thủ công như chum, vại... nhiệt độ thủy phân là 105-1120C.
¾ Thời gian thủy phân
- Nếu thời gian thủy phân quá ngắn, quá trình thủy phân chưa hết --> hiệu suất thủy phân thấp.
- Nếu thời gian thủy phân quá dài --> gây cháy khét, phá hủy các a.a, thay
đổi mùi vị sản phẩm.
- Thiết bị chịu áp lực: 2,5 kg/cm2 thì thời gian 6-12 giờ.
- Sử dụng giấy lọc aniline axetat để thử: ta đem giấy lọc đem hơ lên chỗ khí bay ra, nếu giấy lọc chuyển sang màu đỏ thẫm thì lúc đó fulfurol đã sinh ra -->
đã thủy phân xong.
- Thiết bị thủ công chum, vại --> thời gian 18-24 giờ.
- Thời gian thủy phân phụ thuộc vào nguyên liệu, loại lò nấu, nồng độ axit,…
¾ Nồng độ HCl
- Thường là 36-37%.
- Qua thực nghiệm người ta phải hạ nồng độ xuống (16-25%) để tránh gây cháy nguyên liệu.
- Tùy thiết bị mà ta sử dụng nồng độ khác nhau. Thiết bị thủ công, sử dụng nồng độ thấp 16% để khi bốc hơi nồng độ sẽ đậm đặc, cịn thiết bị cơng nghiệp sử dụng nồng độ cao hơn.
¾ Trung hịa
Dùng Na2CO3 hoặc NaOH để trung hòa lượng axit dư HCl + Na2CO3 --> NaCl + CO2 + H2O
Người ta sử dụng Na2CO3 nhiều hơn vì nó là muối khơng gây độc cho công nhân bằng NaOH, và sản phẩm của nó tạo ra CO2 bay hơi, khi nó bay hơi kéo theo các mùi, vị không mong muốn cũng bay theo.
Sau khi thủy phân làm nguội dịch xuống 50-600C rồi dung NaOH hoặc Na2CO3 để trung hòa lượng HCl dư và điều chỉnh pH của nước chấm đến pH thích hợp (pH= 5-5,8).
Ở mơi trường axit yếu nước chấm sẽ có mùi vị thơm ngon. Nếu dư NaOH nước chấm sẽ nồng, ngược lại trung hịa chưa đến pH thích hợp nước chấm sẽ chua
Làm nguội xuống 50-600C mới trung hịa vì:
• Nếu ở nhiệt độ cao, khi trung hòa sinh nhiệt làm cho nhiệt độ của dịch lúc đó tăng cao hơn nữa sẽ làm cho các acid amin bị phân hủy.
• Nếu ở nhiệt độ thấp thì càng tốt nhưng kéo dài thời gian.
Khi trung hòa bật cánh khuấy lên và cho từ từ NaOH vào không để bọt trào ra gây tai nạn cho người công nhân và tránh cháy khét cục bộ.
Sau khi trung hịa sẽ đem dịch đi lọc. Mục đích: Tách dịch thủy phân ra
khỏi bã. Bã này gồm các chất khơng hịa tan và hệ keo. Nếu sản xuất cơ giới thì có thể sử dụng máy lọc khung bản, li tâm.
Nếu sử dụng thủ cơng thì dung chum và vải lọc cùng với rổ, rá.
Lọc lần 1, nước lọc được chứa trong thùng như phuy, sơ chậu … sau đó bã
được đổ vào nước nóng và ngâm rồi lọc tiếp lần 2. Nước lọc 1 và nước lọc 2 có
thể phối trộn với nhau hoặc để riêng, tùy thuộc vào nơi sản xuất, muốn sản xuất loại tương có độ đạm nào. Sau đó bổ xung thêm muối đến nồng độ 240g/l
¾ Thanh trùng
Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật, cải thiện màu ( cho đậm hơn), cô đặc. - Nhiệt độ thanh trùng: 75-800C.
- Thời gian: 20-30 phút.
Tiếp theo bổ sung thêm chất chống mốc C6H5COONa: 0,07 – 0,1%.
Sau đó nước tương sẽ được chứa trong các thùng inox trong khoảng thời gian 1 tuần. Là giai đoạn để ổn định nước tương (hay lên men phụ).
Sau đó sẽ được bơm đi lọc, rồi chiết rót vào chai -->bảo quản
¾ Ưu và nhược điểm của phương pháp: Ưu điểm:
- Thời gian sản xuất rút ngắn còn 3 giờ. - Nồng độ 3- MCPD ở nức độ cho phép. - Mùi vị được người tiêu dùng ưa chuộng. - Giá thành ổn định.
Nhược điểm:
- Cần thiết bị hiện đại và đảm bảo cho người sử dụng.
4.4 Các phương pháp khác [11], [13].
Kết hợp thủy phân bằng axit với thủy phân bằng enzym.
Có thể thực hiện thuỷ phân bằng enzym trước rồi sau đó mới thuỷ phân bằng axit hoặc thuỷ phân bằng axit rồi sau đó thuỷ phân bằng enzym.
Xay nhỏ Thanh trùng Lọc thô Thủy phân 2 Phối chế Enzyme Chỉnh pH Thủy phân 1 Để nguội Trung hòa Lọc tinh Nước tương HCl Phụ gia Bã Na2CO3 Nấu, lọc Bánh dầu NaCl
Việc sử dụng enzym protease kết hợp axit xúc tác quá trình thủy phân có ưu
điểm là :
- Giảm thiểu sử dụng hóa chất độc hại.
- Giảm thiểu ơ nhiễm môi trường, rút ngắn thời gian sản xuất. - Có thể sản xuất trên hệ thống thiết bị sẵn có.
- Cơng nghệ enzyme kết hợp axit.
Mỗi phương pháp sản xuất sẽ cho một sản phẩm có tên gọi khác nhau và mùi vị cũng khác nhau. Tùy vào thị trường mà nhà sản xuất sẽ chọn loại sản phẩm thích hợp nhưng cần phải đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm. Các enzyme sử dụng là sản phẩm enzyme của Novo được JECFA ( Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives và FCC( Food Chemical Codex) công nhận đạt tiêu chuẩn dùng cho thực phẩm và đã được công bố chất lượng với Bộ Y tế Việt Nam.
Ngồi các phương pháp trên người ta cịn sử dụng acid Clohidric ở nồng độ cao cho vào xương động vật, lông gà, lông vịt ( là nguyên liệu giàu đạm). Nên
trong quá trình tiếp xúc, HCl sẽ phản ứng với chất béo trong nguyên liệu , rồi
cho ra amino acid và độc tố 3- MCPD.
Sau đó trung hịa bằng Natri hidroxit và dùng mật đường để tạo màu.
Tuy nhiên, trong lơng gà, lơng vịt thường chứa nhiều chất thạch tín (arsenic) và chì là những chất cực độc đối với hệ tiêu hóa, hệ thần kinh chưa kể đến quá trình thủy phân bằng acid Clohidric, sản phẩm có 3-MCPD và 1,3 DCP là điều tất nhiên.
Bên cạnh đó, lơng khi thu gom về lại rất dơ bẩn và khơng hợp vệ sinh. Vì thế
Bảng 4.1: Bảng so sánh các phương pháp Phương pháp công Phương pháp cơng nghệ Đặc điểm cơng nghệ Tính chất sản phẩm
Ưu điểm Nhược diểm
Hóa học Acid Tác chất thủy phân là HCl đặc Không an tồn do chứa 3-MCPD, 1,3- DCP Chi phí hóa chất rẻ Thời gian ngắn Tiêu hao năng lượng, ô nhiễm môi trường Kiềm Tác nhân thủy phân là NaOH đặc Tạo D- aminoacid, Lysinoalamin Chi phí hóa chất rẻ, thời gian ngắn Tiêu hao năng lượng ăn mòn thiết bị Vi sinh Tác nhân thủy phân là vi sinh vật An tồn Ít tiêu hao năng lượng Diện tích nhà xưởng lớn Thời gian kéo dài
Enzyme Enzyme Tác nhân thủy phân là enzyme An toàn, mùi vị có thể điều chỉnh Giảm 80% năng lượng, thời gian ngắn Sử dụng nhiều loại enzyme, chi phí cao
Hiệu suất tối
đa 70% Enzyme kết hợp acid Tác chất thủy phân chủ yếu là enzyme An tồn, mùi vị khơng khác biệt Giảm 70% năng lượng Thủy phân trên 85% protein Chi phí enzyme cao hơn hóa chất
Hình 4.2 : Các loại nước tương ở các thị trường thế giới
4.5 Tiêu chuẩn về nước tương của bộ y tế
Nước chấm lên men phải làm từ những nguyên liệu giàu protein có nguồn gốc thực vật, theo phương pháp vi sinh vật hay phương pháp hóa học…
Nước tương phải được chế biến theo đúng quy trình cơng nghệ.
Nước tương sản xuất theo phương pháp vi sinh vật phải dùng chủng
Các loại hóa chất, dụng cụ dùng cho sản xuất nước tương không được gây
độc và là những loại quy định của bộ y tế cho chế biến thực phẩm.
4.5.1 Tiêu chuẩn về độ đạm [13], [14].
4.5.1.1 Độ đạm trong nước tương là gì ?
Độ đạm trong nước tương là nồng độ Nitơ tồn phần, nói cách khác nó là
chỉ số protein tính theo đơn vị g/l.
4.5.1.2 Phân loại hạng nước tương dựa vào độ đạm :
Theo tài liệu nước chấm yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn Việt Nam ( TCVN : 1763- 86), việc phân chia hạng nước tương dựa theo phương pháp sản xuất và chất lượng mà nước tương được chia thành 3 hạng I, II, III. Trong đó,
các chỉ tiêu hóa học của nước tương :
Bảng 4.2 : Tiêu chuẩn về độ đạm trong nước tương của Việt Nam TCVN : 1763- 86 Hàm lượng Nitơ tổng số ( g/l) Phân hạng Nước tương N>= 12 I N>=10 II N<10 III
Tuy nhiên, các đơn vị sản xuất lại có cách phân loại nước tương riêng theo nhóm, hoặc chỉ số, địa bàn phân phối….
Bảng 4.3 : Chỉ tiêu độ đạm của các cơ sở sản xuất Cơ sở sx Chỉ số đạm
N hoặc g Protein/100ml
Phân hạng Phân bố, tiêu thụ
Mê Kông 12- 18N I TPHCM, Tây Nam Bộ 10- 14N II Miền Trung,
Miền Bắc Tượng Thành 18- 22N I Miền Nam
14- 16N II Miền Nam 10- 12N III Miến Nam Nhất Ca, Nhị Ca 4,32N Hay 2,7g protein/100ml I Miền Nam <= 4,32N Hay 1,6g protein/100ml II Miền Nam Chữ Vạn >6,5N I Miền Nam <=6,5N II Miền Nam Theo quy định của Bộ Y tế, sản phẩm nước tương của các cơ sở sản xuất
trong nước phải đạt độ đạm toàn phần thấp nhất là 10N và buộc phải ghi trên
nhãn.
Điều đặc biệt : trong khi đó các đơn vị nước ngoài hoặc liên doanh ( như
Magi, Chinsu, Chữ Vạn…lại được phép ghi nhãn là hàm lượng protein.
4.5.1.3 Đánh giá chất lượng sản phẩm nước tương dựa vào độ đạm:
Đạm càng cao thì mùi thơm đặc trưng của bánh dầu, đậu nành, đậu