Mì chính dù được sản xuất theo phương pháp nào cũng phải tuân theo một số tiêu chuẩn sau: - Tinh thể MSG chứa không ít hơn 99% MSG tinh khiết
- W < 0,5% - NaCl < 0,5%
- Các tạp chất còn lại không được chứa asen, kim loại và hợp chất Canxi. Hiện nay trên thế giới có 4 phương pháp sản xuất mì chính:
- Phương pháp tổng hợp hoá học:
sử dụng các phản ứng tổng hợp hoá học để tổng hợp nên axit glutamic và các aminoaxit khác từ các khí thải của công nghiệp dầu hoả hay các ngành khác.
Ví dụ: ở Nhật năm 1932 đã tổng hợp được 300 tấn axit glutamic, prolin v.v...từ cracking dầuhoá, từ furfurol tổng hợp và prolin, lizin.
Ưu điểm: phương pháp này có thể sử dụng nguồn nguyên liệu không phải thực phẩm để sản xuất ra và tận dụng phế liệu của ngành công nghiệp dầu hoả.
Nhược điểm: chỉ thực hiện ở những nước có công nghiệp dầu hoả phát triển và yêu cầu kỹ thuật cao. Mặc khác sản xuất bằng con đường này tạo ra một hỗn hợp không quay cực D, L- axit glutamic, việc tách L- axit glutamic ra lại khó khăn nên làm gia tăng giá thành sản phẩm. Do nhược điểm như vậy nên phương pháp này ít được ứng dụng ở các nước.
Sản lượng mì chính của các nước trên thế giới năm 1989 như sau:
Đài Loan: 146000 Idonexia: 44000
Nhật: 106000 Philipin: 12100
Trung Quốc: 90000 Malaixia: 500
Hàn Quốc: 63000 Việt Nam: 1980
Pháp: 40000 Tây Ban Nha: 3300
Y : 14000 Mexico: 2750
-Phương pháp thủy phân protit.
Phương pháp này sử dụng các tác nhân là hoá chất hoặc ezym để thuỷ phân nguyên liệu protit tạo ra một hỗn hợp các axit amin. Từ đó tách axit glutamic và sản xuất mì chính.
Vi dụ gluten thuỷ phân bằng HCl ở 1500C tạo ra các a.a. lọc - cô đặc và giữ ở nhiệt độ thấp tạo các hạt tinh thể hydroclorat glutamic natri. Những hạt tinh thể này được lọc riêng sau đó được hoà tan trong nước dùng Na2CO3 để trung hoà tới pH=3,2 (pH đẳng điện) tinh thể axit glutamic sẽ kết tinh và được tách riêng bằng phương pháp ly tâm. Sau đó pha loãng và kết tinh lần 2 với dung dịch Na2CO3 ở pH= 5,7-7,0. Than hoạt tính và Na2S được thêm vào để khử màu và kết tủa tạp chất. Sau đó lọc, cô đặc chân không, thu được dịch cô đặc MSG, ly tâm tách nước, sấy khô, tạo tinh thể MSG tinh khiết.
-Phương pháp lên men
sử dụng 1 số vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp ra các aa từ nguồn gluxit và đạm vô cơ. Phương pháp này có nguồn gốc từ Nhật Bản năm 1956. sử dụng chủng Micrococcus glutamicus sản xuất glutmate từ môi trường có chứa glucoza và amoniac. Sau đó một số vi sinh vật khác cũng được sử dụng như Brevi bacterium và Micro bacterium.
Tất cả các loại vi sinh vật này có một số đặc điểm sau: + Tế bào có hình cầu hoặc hình que ngắn.
+ Vi khuẩn Gram (+). + Hô hấp hiếu khí. + Không tạo bào tử.
+ Không chuyển động được không có tiên mao + Sinh trưởng và phát triển cần biotin.
+ Tích tụ một lượng lớn glutamic từ hydrat cacbon và NH4+ trong môi trường có sục không khí. - Phương pháp kết hợp.
Đây là phương pháp kết hợp giữa tổng hợp hoá học và vi sinh học.
Phương pháp vi sinh vật tổng hợp nên axít amin từ các nguồn đạm vô cơ và gluxit mất nhiều thời gian, do đó người ta lợi dụng các phản ứng tổng hợp tạo ra những chất có cấu tạo gần giống axit amin, từ đó lợi dụng vi sinh vật tiếp tục tạo ra axit amin
4.1.2. SẢN XUẤT MÌ CHÍNH THEO PHƯƠNG PHÁP THỦY PHÂN1. qui trình sản xuất 1. qui trình sản xuất
2. giải thích qui trình 2.1. Xử lý nguyên liệu - chế biến keo protit của đậu:
Đậu ^ ngâm^ nghiền ^ sàng rây ^ sữa đậu ^ lắng ^ bột ^ dịch protit ^ gia nhiệt ^ làm nguội ^ lọc hút ^ cắt vụn ^ sấy ^ Keo thành phẩm
Các loại đậu sau khi ngâm nước trương nở qua nghiền phá vỡ tế bào, giải phóng các phân tử tinh bột.sau đó qua rây tách các chất không hoà tan như xenlulo, hemixellulo, dịch sữa bột qua qua hệ thống lắng, tinh bột lắng xuống đáy còn lại là dịch protit. Tiến hành gia nhiệt 80 - 1000C.
Keo protein sau khi đông tụ cho qua lọc hút chân không để tách nước được keo ẩm có độ ẩm 70 - 75% Sau khi lọc qua hệ thống dao cắt ra từng miếng nhỏ cho qua sấy để bảo quản keo được lâu.
Sấy xong hàm ẩm của keo còn 12 - 13% 2.2. Thuỷ phân nguyên liệu:
Thuỷ phân protein thành axít amin nhờ HCl
Muốn tăng nhanh quá trình thuỷ phân phải sử dụng các chất xúc tác mạnh như các axít có hoạt tính cao. Bằng các thí nghiệm cho thấy hoạt tính của các axít so với HCl như sau:
Trong sản xuất hay sử dụng HCl do cường lực xúc tac cao và do trung hoà tạo NaCl. Tuy nhiên nó có hại vì ăn mòn
Axít HCl H2SO4 HNO3 HCOOH CH3COOH
thiết bị và dễ bay hơi gây độc hại cho người sản xuất nên khi sử dụng phải đảm bảo chống ăn mòn và kín.
2.3. Lọc: hỗn hợp sau thuỷ phân gồm các axít amin , bã đen chủ yếu là hydrat cacbon, muối vô cơ không tan, dẫn xuất tinh bột, xenlulo, muối khoáng, HCl và các thành phần khác, lọc để tách axít amin hoà t an ra khỏi bã đen.
Dung dịch sau thuỷ phân có nồng độ 13 -180Be, để nguội đến 500C rồi tiến hành lọc.
2.4. CÔ đặc: để loại đi phần lớn nước và HCl để dung dịch đạt đến trạng thái bão hoà ở nhiệt độ cô đặc, hạ nhiệt độ đến trạng thái quá bão hoà cho các axít amin ở dạng muối hydro clorua kết tinh.
2.5. Làm lạnh - kết tinh: dùng môi trường HCl 20% giảm độ hoà tan và hạ thấp nhiệt độ của dung dịch để tinh thể kết tinh.
2.6. Hút lọc: lọc để tách tinh thể hydro clorua axít glutamic và một số axít amin kết tinh khác ra khỏi các chất hoà tan và tạp chất khác.
2.7. Tẩy rửa: sau khi hút lọc còn 1 phần nước cái bám xung quanh tinh thể làm trở ngại cho quá trình chế tạo axít glutamic nên cần rửa sạch. Lợi dụng tính chất hoà tan của hydro clorua axít glutamic so với hydro clorua axít amin trong môi trường HCl đặc để rửa. Dùng HCl 31% để rửa bảo đảm:
- hoà tan bớt các hydro clorua axít amin khác
- không hoà tan và làm hao hụt hydro clorua axít glutamic.
Để tẩy rửa được tốt thường rửa làm nhiều lần nhưng rửa nhiều quá mất thời gian và dễ gây tổn thất. Lượng HCl 31% cho vào theo tỷ lệ thích hợp và chia làm 3 lần:
- lần 1: 60% lượng axít cho vào - lần 2: 20% lượng axít cho vào - lần 3: 20% lượng axít cho vào
Rửa xong, ly tâm sạch, qua các lần rửa được kết tinh có màu trắng ngà, độ ẩm khoảng 15-20% đạt yêu cầu, nước cái tách ra chủ yếu là các hydroclorua aminoaxit khác, tận dụng để sản xuất nước chấm và các sản phẩm giàu đạm.
2.8. Trung hoà:
Kết tinh tách ra được qua trung hoà tạo pH thích hợp để tạo thành axit glutamic kết tinh sạch tách ra khỏi các axít amin khác và các tạp chất:
NaOH + HCl 4 NaCl+H2Ơ
C5H9NO4. HCl +NaOH 4 C5H9NO4 + NaCl +H2O.
Để tách và tạo thành axít glutamic lợi dụng điểm đẳng điện của axit glutamic khác các axít amin khác nên dùng NaOH trung hoà dung dịch đạt pH 2.9-3.2 thì axit glutamic đông tụ tách ra và kết tinh xuống.
- Lần 1: trung hoà đạt pH =1,2 cho các axít amin tan hết và tách khỏi các cặn bã không tan khác. - Lần 2: trung hoà đến pH= 2,9-3,2 để tách axit glutamic ra khỏi các axít amin khác.
Tiếp theo dùng NaOH hoặc Na2CO3 để trung hoà axit glutamic tạo thành natri glutamat. C5H9NO4 + NaOH 4 tạo thành C5H8 NO4 Na + H2O
Để quá trình trung hoà được dùng tốt dùng nước nóng ở nhiệt độ 75-800C để hoà tan tinh thể axit glutamic rồi trung hoà đến pH=7-7,2 ứng với nồng độ dung dịch 21-220 Be.
2.9. Khử sắt.
Tiến hành khử sắt để tách hết các hợp chất sắt trong sản phẩm gây cho sản phẩm có mùi tanh và dễ bị oxy hoá thành Fe2O3 có màu nâu vàng.
FeCl2 + Na2S ^ NaCl + FeSị
FeS kết tủa đen được tách ra khỏi dung dịch qua lọc li tâm. Để kiểm tra quá trình khử sắt tốt hay chưa lấy mẫu dung dịch đang khử sắt cho lọc qua giấy lọc nhỏ Na2S 10% vào dung dịch lọc, nếu dung dịch không còn kết tủa đen nữa là được, còn nếu có kết tủa thì cho Na2S vào khử tiếp.
2.10 Tẩy màu.
Loại nguyên liệu Thời gian kết tinh (ngày) Thời gian giảm nhiệt độ (ngày)
Keo đậu 17 - 21 7
Khô lạc 17 - 21 7
Dung dịch sau khi khử sắt còn lẫn các hợp chất hữu cơ có màu vàng và chất sắc tố khác hoà tan trong quá trình sản xuất tạo thành và một số tạp chất khác cần loại bỏ để thu được sản phẩm có màu trắng trong suốt vì vậy dùng than hoạt tính để hấp thụ hết các chất màu và mùi đó. Nếu có điều kiện tốt nhất nên trung hoà 2 lần. Lần 1 trung hoà đến pH= 5.6 dung dịch có tính axit yếu thuận lợi cho tác dụng tẩy màu của than hoạt tính, đồng thời tại pH này, một số aminoaxit khác kết tủa được tách ra hết. Sau khi tẩy màu lần 1, lọc dung dịch cho trung hoà tiếp đến pH= 7-7,2 mới cho Na2S vào khử sắt, dung dịch còn lại tiếp tục cho than hoạt tính vào tẩy màu tiếp đến khi dung dịch có màu trắng nhạt mới thôi.
Muốn biết than hoạt tính bao nhiêu là thich hợp thì phải thử dung dịch: cho dung dịch lọc vào các ống nghiệm nếu khi dung dịch hết các chất màu thì thôi, nếu còn các chất màu thì tiếp tục cho than hoạt tính vào.
Yêu cầu kỹ thuật tẩy màu: Nhiệt độ tẩy màu khoảng 60 0C Dung dịch ra có màu trắng nhạt
Nồng độ dung dịch khoảng 19oBe (nhiệt độ thường) pH dung dịch : 6.9 - 7
Độ nhớt thấp.
Dung dịch tẩy màu xong cho qua ép lọc, tách bã than, được dung dịch glutamat natri màu trắng.
2.11. CÔ đặc - Tinh chế: dung dịch axit glutamic được cô đặc bảo ôn, kết tinh và phân ly tinh thể glutamat natri. - dung dịch glutamat natri sau khi tẩy màu xong được đưa đi cô đặc chân không (nhiệt độ sôi đảm bảo 800C ) đến
trạng thái bão hoà.
2.12. Làm lạnh - kết tinh: dung dịch natri glutamat cô đặc đạt đến nồng độ theo yêu cầu được làm lạnh từ từ, khi nồng độ giảm xuống 60 - 70oC cho 1 ít hạt tinh thể natri glutamat khởi tinh làm tăng nhanh tốc độ kết tinh.
2.13.ly tâm - rửa: sau kết tinh đem ly tâm vắt khô, loại bớt nước cái và chất không kết tinh khỏi tinh thể glutamat natri và tiếp tục phun nước rửa sạch các chất bám xung quanh bề mặt tinh thể. Dịch và nước rửa ly tâm thải ra gọi là nuớc cái trắng, đem tẩy màu và tinh chế lại để sản xuất mì chính. Mì chính kết tinh ra gọi là mì chính ẩm.
Yêu cầu chất lượng mì chính ẩm: - ngoại quan: màu trắng nhạt - W = l0%
- Độ lớn/1 mm: đại bộ phận là hạt tinh thể.
2.14.Sấy khô: glutamat natri kết tinh sau ly tâm vẫn còn 1 phần nước, cần được tách ra để bảo quản được lâu không bị chảy nước và phân huỷ bởi vi sinh vật.
- nhiệt độ sấy < 800C thường từ 70 - 800C
- thiết bị sấy: tử sấy, hầm sấy, sấy thùng quay, sấy kiểu phun . . - quá trình kết thúc khi mì chính chỉ còn 0,5 - 1%.
Thủ công sấy 2 -3 giờ, hiện đại: 45 - 50 phút.
2.15. Nghiền và rây: sau khi sấy nếu mì chính kết tinh ở dạng bột dễ bị vón cục lớn. Để hạt mì chính được đồng nhất tiến hành nghiền và rây. Thường dùng hệ nghiền bi để nghiền mì chính, nghiền xong cho qua rây ống hay sàng thép không gỉ. Nghiền rây xong yêu cầu chất lượng:
- trạng thái bột hay tinh thể trắng - tinh thể trên 1 mm, hạt đều nhau - độ tinh kiết 80 - 98%
- độ ẩm < 1%
2.16. Đóng gói - bảo quản:
Mì chính thành phẩm có tính chất dễ hút ẩm, dễ chảy rữa, vì vậy cần bao gói cẩn thận trách tiếp xúc với không khí và hơi nước.