2.1. Rang (bột mì)2.1.1. Mục đích 2.1.1. Mục đích
Chuẩn bị cho q trình phối trộn và hấp. Làm biến tính protein, tạo điều kiện thuận lợi để nấm mốc phát triển.
2.1.2. Các thơng số kỹ thuật
Nhiệt độ rang: 170÷180℃. Thời gian rang: 5÷7 phút.
2.2. Nghiền2.2.1. Mục đích 2.2.1. Mục đích
Chuẩn bị cho quá trình phối liệu và trộn nước, hấp, lên mốc. Bởi vì đối với ngun liệu giàu protein như khơ đậu nành phải nghiền nhỏ để nước được thấm đều khi trộn nước, điều này sẽ giúp khối nguyên liệu chín đều khi hấp, tránh được trường hợp bên ngồi chín nhưng bên trong lại chưa chín. Ngồi ra nghiền cịn làm tăng diện tích phát triển của nấm mốc và diện tích tác dụng của enzyme trên nguyên liệu, từ đó làm tăng hiệu suất quá trình lên men và giảm thiểu được thời gian thủy phân.
2.2.2 Các biến đổi xảy ra trong q trình nghiền
Kích thước hạt sau khi nghiền sẽ khá lớn vì nếu nghiền quá nhỏ thì các hạt sẽ kết dính lại với nhau, điều này sẽ dẫn đến hiện tượng nguyên liệu bị khê cháy khi hấp và làm giảm diện tích tiếp xúc của enzyme với nguyên liệu.
Nhiệt độ của khối nguyên liệu có thể tăng do ma sát trong q trình nghiền.
Sau q trình nghiền có thể bị thất thốt ngun liệu do cịn sót lại trong máy nghiền dẫn đến giảm khối lượng nguyên liệu đầu ra so với đầu vào.
2.2.3 Phương pháp thực hiện và các thơng số kỹ thuật
Ngun liệu được nghiền tới kích thước 0,5÷1mm.
Khởi động máy, đưa nguyên liệu cần nghiền vào máy và thực hiện quá trình nghiền.
Thiết bị dùng để nghiền là máy nghiền búa. Nguyên liệu sau khi cho vào máy nghiền sẽ được nghiền nhỏ do sự va đập của búa vào vật liệu và chà xát vật liệu giữa
búa và thành máy. Các hạt ngun liệu sau khi nghiền có kích thước nhỏ hơn lỗ lưới phân loại sẽ đi ra ngồi, các hạt ngun liệu có kích thước lớn hơn lỗ lưới phân loại sẽ được tiếp tục nghiền.
2.3. Phối liệu và trộn nước 2.3.1. Mục đích
Chuẩn bị cho q trình ni nấm mốc và lên men
Bột mì được phối trộn sẽ là nguồn tinh bột mà nấm mốc sử dụng làm nguồn thức ăn để sinh trưởng và phát triển mạnh.
Sự phát triển mạnh của nấm mốc sẽ lấn át được các loại tạp mốc khác xâm nhập và phát triển, giúp cho độ thủy phân cao hơn. Vì vậy ta phải phối trộn nguyên liệu giàu tinh bột với tỷ lệ thích hợp cùng với nguyên liệu giàu protein là khô đậu nành.
Ngồi ra bột mì cho vào cịn có tác dụng giúp cho nước tương thành phẩm có vị ngọt nhẹ và màu sắc sáng hơn. Trộn nước có tác dụng làm cho ngun liệu có độ ẩm thích hợp, tạo điều kiện cho sự phát triển của nấm mốc.
2.3.2. Các biến đổi xảy ra trong quá trình phối liệu và trộn nước
Khối lượng của khối nguyên liệu tăng lên, độ cứng và độ xốp giảm xuống. Hàm ẩm của khối nguyên liệu được tăng lên.
2.3.3. Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật
Phương pháp thực hiện: cho nguyên liệu vào thiết bị, rồi cho nước vào. Sau đó khởi động cánh khuấy để đảo trộn nguyên liệu với nước
Thông số kỹ thuật: trộn theo tỷ lệ 90% khơ đậu nành và 10% bột mì. Sau đó thêm 60÷70% nước so với tổng ngun liệu.
Chú ý trộn đúng tỷ lệ bột mì, vì nếu trộn bột mì q ít thì nước tương giàu acid amine nhưng thiếu hương vị, cịn nếu trộn bột mì q nhiều so với khơ đậu nành thì nước tương sẽ có màu vàng nhạt và hàm lượng acid amine không cao.
Cho nguyên liệu vào thiết bị rồi cho nước vào, sau đó khởi động cánh đảo để trộn nguyên liệu với nước.
2.4. Ủ
2.4.1. Mục đích
Chuẩn bị cho q trình hấp
2.4.2. Các biến đổi xảy ra trong quá trình ủ
Khối nguyên liệu sẽ mềm hơn so với ban đầu, do nước thấm đều vào trong thể tích khối nguyên liệu nên cũng làm tăng khả năng truyền nhiệt, do đó khối ngun liệu sẽ mau chín và chín đều hơn khi hấp.
2.4.3. Thơng số kỹ thuật
Tồn bộ hỗn hợp khối nguyên liệu sau khi được phối trộn sẽ được ủ với nhiệt độ ủ là 55℃ và thời gian ủ là 1 ngày.
2.5. Hấp
2.5.1. Mục đích
Tiêu diệt vi sinh vật, đồng thời làm thay đổi đặc tính lý hóa của khối bột giúp nấm mốc phát triển tốt hơn.
2.5.2. Các biến đổi xảy ra trong quá trình hấp
Thay đổi cấu trúc hạt tinh bột và protein, từ đó sẽ giúp nguyên liệu được mềm hơn. Làm chín tinh bột, làm protein bị biến tính sơ bộ thành những chất dinh dưỡng cho
vi sinh vật sử dụng. Quá trình này cũng tiêu diệt vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu, giúp cho sự phát triển của nấm mốc được thuận lợi hơn.
2.5.3. Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật
Trong quá trình hấp thì yếu tố cần chú ý nhất là nhiệt độ và thời gian hấp.
Nguyên liệu là khô đậu nành sau khi qua chưng sấy để ép tách dầu đã hồn tồn chín, do đó chỉ cần hấp với thời gian vừa đủ để mềm hóa là được.
Nhiệt độ hấp: 110÷120 ℃
Nói chung với phối liệu như trên thì hấp ở áp lực 0,7÷0,9 kg/cm2, thời gian hấp khoảng 1 giờ tới 1 giờ 30 phút là thích hợp. Trong qúa trình hấp khi thấy hạt đậu chuyển sang màu hơi nâu thì có thể kết thúc q trình, chứ khơng nên để q sậm màu. Sử dụng thiết bị hấp dùng hơi khơng áp lực hình trụ có vỉ ngăn cách giữa ngun liệu và nước. Thiết bị hấp gồm 2 phần: phần chứa nguyên liệu và phần chứa nước để cấp hơi, ở giữa là lớp vỉ để ngăn nguyên liệu với nước. Thường thì chiều cao từ mặt nước lên vỉ có khoảng cách 0,2m. Nếu hấp gián đoạn khơng cơ giới thì ngun liệu cho vào hấp chỉ chiếm khoảng ¾ dung tích của thiết bị. Chiều cao của khối nguyên liệu hấp, cao nhất chỉ được bằng đường kính của thiết bị. Cửa lấy ngun liệu ra có kích thước chiều dài là 0,3m và chiều rộng là 0,25m.
2.6. Đánh tơi, làm nguội 2.6.1. Mục đích
Chuẩn bị cho q trình ni nấm mốc
2.6.2. Các biến đổi xảy ra trong quá trình đánh tơi, làm nguội
Nguyên liệu rời ra và tươi xốp hơn
Tạo ra sự khuếch tán của oxy vào trong khối nguyên liệu, từ đó giúp cho nấm mốc phát triển tốt hơn.
2.6.3. Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật
Nguyên liệu đã hấp sẽ được cho vào máy đánh tơi có quạt thổi nguội đến 33÷35oC (vào mùa hè) và khoảng 40oC (vào mùa đơng) nhằm tạo điều kiện thích hợp cho nấm mốc phát triển. Nếu nhiệt độ cao hơn thì nấm mốc có thể bị tổn thương, cơ năng sinh lý bị mất đi. Ngồi ra q trình đánh tơi cịn làm tăng hàm lượng O2 giúp cho q trình ni nấm mốc được thuận lợi hơn
2.7. Cấy mốc giống 2.7.1. Mục đích
2.7.2. Phương pháp thực hiện và thơng số kỹ thuật
Nguồn mốc giống được cấy vào môi trường czapek, mốc sẽ phát triển trên mơi trường czapek. Sau đó 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.
Thông số kỹ thuật: dung dịch bào tử nấm mốc được trộn vào nguyên liệu với tỉ lệ 0,07lít /kg.
2.8. Ni mốc 2.8.1. Mục đích
Tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển đều trên mơi trường ni cấy, từ đó hình thành các hệ enzyme cần thiết (đặc biệt là enzyme amylase và protease) có hoạt lực cao, có khả năng thủy phân protein và tinh bột cao hơn.
2.8.2. Các biến đổi xảy ra trong q trình ni mốc
Vật lí: có sự gia tăng nhiệt độ do q trình hơ hấp của nấm mốc
Hóa sinh: xảy ra q trình tổng hợp các enzyme, đặc biệt là protease và amylase. Sinh học: có sự gia tăng sinh khối.
2.8.3. Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật
Các thông số cần lưu ý khi nuôi mốc là độ thơng gió, nhiệt độ và độ ẩm. Trong đó yếu tố nhiệt độ là quan trọng nhất.
Thông số kỹ thuật:
+ Nhiệt độ ni mốc: 28÷30℃.
+ Thời gian ni mốc: 3÷4 ngày.
+ Độ ẩm ngun liệu: 45÷55%.
Trong q trình ni nấm mốc, nhiệt độ môi trường nuôi ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh sản của nấm mốc. Nhiệt độ của khối nguyên liệu sẽ tăng dần theo sự phát triển của mốc và có thể đạt tới 45℃ nếu ta không tác động đến. Vì vậy ta phải khuấy trộn khối nguyên liệu để điều hòa nhiệt độ và ẩm độ trong khối nguyên liệu nuôi mốc nhằm
xúc tiến sự sinh trưởng của khuẩn ty. Thực tiễn sản xuất nhiều năm cho thấy nếu nuôi nấm mốc ở nhiệt độ 28÷30℃ và hàm lượng ẩm trong khối ngun liệu ni nấm mốc khoảng 27÷37% sẽ giúp cho hoạt tính của enzyme amylase và protease có hoạt lực cao nhất. Hai loại enzyme này đóng vai trị quyết định những thành phần chủ yếu của nước tương như: đạm toàn phần, hàm lượng acid amin, …
Có các phương pháp ni mốc như sau:
a) Phương pháp nuôi mốc thủ công
Sau khi tiếp giống xong, thức hiện đánh đống cho tới khi nhiệt độ đạt 25÷35℃ thì
tiến hành trải ra khay, mành hoặc nong thưa thành một lớp dày khoảng 1÷2cm và cho vào phịng ni mốc. Giữ nhiệt độ phịng khoảng 28÷30℃ trong thời gian 8÷9 giờ và độ ẩm trong phịng là 85÷90%. Nói chung ở nhiệt độ này sẽ khơng thích hợp cho sự phát triển của Mucoz, Penicillium, vi khuẩn và trong khoảng thời gian này thì bào tử nấm mốc phát triển rất nhanh sẽ lấn át các tạp mốc khác. Sau thời kì này nhiệt độ sẽ tăng nhanh gọi là thời kì sinh trưởng cần đặc biệt chú ý (nhiệt độ có thể đạt 31÷34℃). Khoảng 3÷4 giờ sau ta có thể thấy khuẩn ty xuất hiện rõ rệt, lúc này nguyên liệu sẽ hơi kết bánh. Khi nhiệt độ đạt 37℃ thì phải lật mốc, đảo mốc để hạ nhiệt độ vì nếu nhiệt độ quá cao sẽ làm cho khuẩn ty phát triển khơng tốt, enzyme của mốc tích tụ khơng nhiều. Khi nhiệt độ tăng cao thì phải mở cửa thơng gió, cấp khơng khí cho mốc và phải đẩy khí CO2 trong phịng ra ngồi. Sau đó phải tiếp tục đảo nhiều lần để duy trì nhiệt độ 30÷31℃ trong khối mốc.
b) Phương pháp ni mốc khối
Trong phương pháp này thì ngun liệu sẽ được trải vào trong bể thay vì trải ra khay, mành như phương pháp nuôi mốc thủ công.
Phương pháp này đã được áp dụng từ lâu ở một số nước, có ưu điểm là năng suất cao hơn so với phương pháp ni mốc thủ cơng, 1m2 có thể ni được 75÷80 kg nguyên liệu (trong khi 1m2 phịng ni mốc theo phương pháp thủ cơng chỉ có thể ni được 24÷27 kg nguyên liệu), giảm nhẹ sức lao động của công nhân và dễ cơ giới hóa.
Q trình phát triển của nấm mốc có thể được chia làm 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: sau khi cấy giống 8÷10 giờ, nhiệt độ tăng dần.
+ Giai đoạn 2: tơ mốc phát triển mạnh, khối mốc tỏa nhiệt, tơ trắng lên dày và kết
tảng.
+ Giai đoạn 3: sau 24 giờ, bào tử sẽ chuyển dần sang màu vàng hoa cau.
2.8.4. Giới thiệu bể nuôi mốc
Để thơng khí tốt cần trang bị quạt ly tâm có lưu lượng tùy theo loại bể chứa khối nguyên liệu.
Loại bể (kg) Quạt (m3/giờ)
Bể ni mốc nên có chiều dài khoảng 8m, chiều rộng khoảng 1,2÷1,5m và mương cấp khí ở đáy bể có độ dốc 3÷4 độ, cơng suất mỗi bể chỉ nên tối đa 1200 kg.
Để đảm bảo nhiệt độ của khơng khí khoảng 28÷32℃, hàm ẩm đạt 95% thì mỗi bể ni mốc phải có ống phun hơi nóng và tia nước ở đầu mỗi bể. Nói chung ở giai đoạn 2 khi nhiệt độ tăng tới 35÷36℃ thì cứ 1 giờ chạy quạt 10 phút để hạ nhiệt độ và cấp thêm ẩm. Về mùa hè thì tần suất sử dụng quạt có thể nhiều hơn mùa đơng.
2.9. Đánh tơi 2.9.1. Mục đích
Chuẩn bị cho quá trình thủy phân
2.9.2. Phương pháp thực hiện
Nguyên liệu từ bể nuôi mốc sẽ được chuyển vào máy đánh tơi để nấm mốc được trộn đều vào khối nguyên liệu, giúp cho quá trình lên men đạt hiệu quả tốt nhất.
2.10. Trộn
2.10.1. Mục đích
Chuẩn bị cho q trình thủy phân
2.10.2. Phương pháp thực hiện
Muối được xử lý bằng cách đun sôi với nước để tạo thành một dung dịch nước muối đồng thời cịn nhằm mục đích thanh trùng nước muối. Vì nước muối trộn vào với nguyên liệu trong quá trình này được dùng để thủy phân và chiết. nguyên liệu sau này nên phải thanh trùng để tránh làm nhiễm thêm vi sinh vật gây hại vào sản phẩm.
Nước muối sau khi đun sôi sẽ được lọc để tách tạp chất. Sau khi lọc, cho nước muối vào nguyên liệu đã ni mốc và trộn đều lên. Nước muối có tác dụng kìm hãm vi sinh vật có hại, làm ẩm mơi trường tạo điều kiện thủy phân dễ dàng.
2.11. Thủy phân 2.11.1. Mục đích
Tạo pH thích hợp cho enzyme protease và amylase của nấm mốc hoạt động, làm biến đổi sâu sắc thành phần nguyên liệu theo hướng tạo ra sản phẩm nước tương.
2.11.2 Các biến đổi xảy ra trong quá trình thủy phân
a) Hóa sinh
Enzyme protease thủy phân phân tử protein thành những chất trung gian tương đối đơn giản như peptid, polypeptid và cuối cùng là thành các acid amin.
Protein -----> Pepton ------> Polypeptide --------> Acid amin
Tinh bột bị enzyme amylase thủy phân thành đường maltose và cuối cùng là thành glucose.
a) Hóa học
2(C6H10O5)n -------> n(C12H22O11) --------> 2n(C6H12O6)
Các phản ứng ester hóa giữa ethanol và các acid hữu cơ làm tăng thêm hương vị cho sản phẩm nước tương lên men mà sản phẩm thủy phân bằng phương pháp sử dụng acid khơng có hoặc rất ít.
pH của dịch lên men sẽ giảm do có sự tạo thành các aicd hữu cơ góp phần ức chế các vi sinh vật tạp khơng có lợi cho q trình lên men.
b) Cảm quan
Dịch sau khi lên men có màu nâu đỏ đặc trưng cho sản phẩm nước tương lên men. Hương vi thơm ngon, sản phẩm có vị chua nhẹ dễ chịu.
c) Vật lý
Nhiệt độ: trong quá trình thủy phân, nhiệt độ dịch thủy phân tăng dần vì quá trình thủy phân là quá trình tỏa nhiệt.
Nồng độ chất khô: phản ứng thủy phân tạo ra các hợp chất đơn giản như: đường, acid amin, … làm cho nồng độ chất khô trong dung dịch tăng lên.
Độ nhớt: protein bị thủy phân dần dần tạo ra các acid amin và peptid cùng với tác dụng của nhiệt độ cao làm cho độ nhớt dịch thủy phân giảm dần.
2.11.3. Phương pháp thực hiện và thơng số kỹ thuật
Lên men có tầm quan trọng như ni mốc nếu xử lý nguyên liệu tốt, nuôi mốc đúng kĩ thuật mà lên men khơng đảm bảo thì nước chấm cũng sẽ khơng đạt u cầu, hiệu suất thu hồi nguyên liệu thấp, giá thành cao.
a) Các yếu tố kĩ thuật phải quan tâm khi lên men
Lượng nước cho vào khi lên men
+ Mục đích cho nước là để tăng nhiệt và giữ nhiệt của sản phẩm, (mốc thường có hàm ẩm 27÷30%), thúc đẩy tác dụng phân giải và cải tiến hương vị của nước tương cho phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng. Vì nếu nước q ít sẽ làm cho nước tương có màu đậm và mùi hồ cháy, cịn nếu nước q nhiều thì thời gian lên men sẽ rất lâu.
+ Thường lượng nước trộn vào là 30÷40% so với nguyên liệu (tương đương với 60÷70% so với khối lượng nấm mốc). Khi trộn nước ta nên cho thêm 5÷10% muối so với nước trộn vào để hạn chế các vi khuẩn gây thối hoạt động. Khơng dùng nhiều muối vì có thể ức chế q trình lên men.
Nhiệt độ khi lên men
+ Nhiệt độ khi lên men hết sức quan trọng vì nó tạo điều kiện cho enzyme của mốc