Đề tài Sản xuất nước tương

êu dùng, nước mắm thường có vị chua và đắng nếu dùng chế phẩm protease thô để thủy phân, tạp chất còn lại trong đó đã gây ảnh hưởng xấu mùi vị của sản phẩm. Mặt khác, do sử dụng tỉ lệ protease lớn nên khối chượp sau khi thủy phân thường có dạng sệt nhuyễn nên khó lọc rút nước mắm, làm giảm hiệu suất thu hồi sản phẩm. Vì vậy, việc tách chiết protease khỏi môi trường nuôi cấy vi sinh vật, tinh sạch protease thô sẽ đem lại nhiều thuận lợi hơn. Ngoài việc nghiên cứu tìm biện pháp tạo hương đặc trưng cho sản phẩm, góp phần hoàn thiện quy trình sản xuất nước mắm cũng rất quan trọng, cần được quan tâm đúng mức. Trong công nghệ chế biến sữa: Protease được sử dụng để thủy phân protein của sữa làm thức ăn cho trẻ em. Ngoài ra, enzyme protease như renin, pepsin và một số proteinase vi sinh vật khác còn có khả năng đông tụ sữa để làm phô mai. Không chỉ làm đông tụ các casein mà các protease này còn làm cho phô mai nhanh chín, nâng cao chất lượng phô mai, tạo hương và có thể tạo ra nhiều loại phô mai khác nhau. Trong công nghệ sản xuất bia và nước giải khát: Trong công nghệ sản xuất bia, protease có tác dụng ổn định bia trong quá trình bảo quản làm bia không bị vẫn đục và tạo nhiều bọt, giảm thời gian lọc bia, hoàn thiện điều kiện chế biến bia bằng nguyên liệu thay thế malt. Đối với nước giải khát, protease có tác dụng thủy phân các mạch protein có phân tử lớn thành các polypeptid, acid amin... tránh hiện tượng kết tủa khi bảo quản và góp phần làm trong nước quả và rượu vang. Phần 3 : QUY TRÌNH VÀ CÁC THIẾT BỊ MÁY MÓC TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG: 3.1 cơ sở khoa học của phương pháp sản xuất nước tương: Ngành chế biến thực phẩm nước ta ngày càng phát triển mạnh nhờ vào các tiến bộ khoa học kỹ thuật và sự phát triển kinh tế. Để tối ưu hóa công nghệ chế biến thực phẩm, chúng ta sử dụng các chế phẩm enzyme như là một trong những biện pháp hữu hiệu. Ứng dụng enzyme và các chế phẩm enzyme vào công nghệ sản xuất nước tương là một trong những công nghệ mới và ngày càng đang được nghiên cứu và phát triển. Cơ sở khoa học của nó là sử dụng các chế phẩm enzyme (là enzyme được thu nhận từ nguồn nào đó, chế phẩm ở dạng tinh khiết hay ở dạng bán tinh khiết hoặc dạng chế phẩm thô như: termamyl, speczymes (chứa amyloglucosidase), protamex (chứa protease vi khuẩn), novozym, flavourzyme…) và các enzyme như protease, pepsin, trypsin, amylase, lipase… thủy phân protein có trong nguyên liệu thành nước tương. Đối với phương pháp sản xuất nước tương lên men, cơ sở khoa học của nó là lợi dụng hệ men của vi sinh vật phát triển trên nguyên liệu giàu đạm nuôi chúng để rồi thủy phân protein có trong nguyên liệu thành nước tương. Do vậy, trong quá trình sản xuất phải nuôi mốc cho tốt để có nhiều men thủy phân triệt để protein có trong nguyên liệu, nâng cao hiệu suất sử dụng nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm. Đối với phương pháp sản xuất nước tương hóa giải, cơ sở khoa học của nó là dùng hóa chất để thủy phân protein của nguyên liệu thành nước tương. Do vậy, trong quá trình thủy phân phải đảm bảo tốt các điều kiện nhiệt độ và thời gian để phản ứng tiến hành triệt để, nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng nguyên liệu và hạ giá thành sản phẩm 3.2 Phản ứng thuỷ phân trong công nghệ thực phẩm a. Khái niệm chung Phản ứng thủy phân là phản ứng phân giải các chất có sự tham gia của nước. Phản ứng thủy phân là phản ứng phổ biến và quan trọng trong công nghiệp thực phẩm. Người ta đã ứng dụng phản ứng thủy phân để sản xuất ra hàng loạt sản phẩm mới có tính chất khác xa với tính chất của nguyên liệu ban đầu. Ví dụ như sản xuất glucose, mạch nha, sản xuất nước mắm, tương, chao, nước chấm lên men… từ protid của động vật và thực vật. Những sản phẩm nước chấm này giúp ta ăn ngon miệng, dễ tiêu hóa, là một gia vị cổ truyền không thể thiếu được trong bữa ăn của người Việt Nam và các nước Châu Á. Như vậy sau phản ứng thủy phân tính chất cảm quan, dinh dưỡng của thực phẩm có thể tăng lên, trong đa số trường hợp phản ứng thủy phân có lợi.Tuy nhiên cũng có trường hợp phản ứng thủy phân cũng gây sự hư hỏng thực phẩm khi bảo quản, ví dụ trong bảo quản thị, cá, trứng, dầu, mỡ… Phản ứng thủy phân thường là phản ứng mở đầu cho hàng loạt các phản ứng tiếp diễn Ví dụ như protid sau khi thủy phân thành acid amin, sau đó acid amin bị phân giải sâu xa hơn như dezamin hóa, decarboxyl hóa… Cuối cùng tạo ra những sản phẩm có hại về mặt cảm quan và dinh dưỡng cho thực phẩm. Polysaccarit sau khi thủy phân tạo monosaccarit (monose), các monose tiếp tục bi oxy hóa sâu xa hơn tạo một loại sản phẩm trung gian và sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O. Lipid bị thủy phân tạo acid béo và glixerin, acid béo tiếp tục bi oxy hóa tạo sản phẩm có mùi vị khó chịu (sự ôi của chất béo)… Trong những trường hợp có hại trên, ta phải tạo điều kiện hạn chế phản ứng thủy phân như bảo quản lạnh, sấy khô, vô hoạt enzyme thủy phân… Còn trong trường hợp phản ứng thủy phân có lợi, ta phải tạo điều kiện kỹ thuật để tốc độ phản ứng xảy ra tối đa và tìm cách ứng dụng chúng trong mọi lĩnh vực tạo ra các sản phẩm tốt, có ích lợi trong cuộc sống. Ngày nay, phản ứng thủy phân ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất - đặc biệt là công nghiệp thực phẩm . Trong công nhiệp thực phẩm, thông thường tác nhân thủy phân có thể là acid, kiềm hay enzyme, trong đó được sử dụng rộng rãi và hiệu quả là enzyme thủy phân từ vi sinh vật. Nhóm enzyme thủy phân gọi tên chung là hydrolase - có thể được tách ra từ thực vật, động vật, vi sinh vật. Phương trình tổng quát phản ứng thủy phân: R1R2 + H2O --> R1OH + R2H b. Phản ứng thủy phân với công nghệ sản xuất nước chấm và các sản phẩm thủy phân protid Nước chấm lên men, nước mắm, tương, chao và các dạng nước chấm khác là thực phẩm đặc biệt, có tính chất dân tộc cổ truyền của nhân dân ta và các vùng châu Á. Nước chấm vừa là thực phẩm giàu chất dinh dưỡng vì chứa các acid amin vừa có tính chất gia vị vì giúp ăn ngon miệng. Nước chấm không những rất cần thiết trong chế biến thực phẩm công nghiệp mà cũng cần thiết trong chế biến thực phẩm gia đình. Về cơ sở sinh hóa, tất cả các loại nước chấm đều là sản phẩm thủy phân nguyên liệu giàu protid từ động vật hay thực vật, dưới tác dụng của hóa chất như acid hay base mạnh, hoặc enzyme. Do vậy thành phần chính của nước chấm là acid amin, muối ăn, nước và một ít peptid trọng lượng phân tử nhỏ. Nguyên liệu sản xuất nước chấm rất phong phú và đa dạng. Từ động vật như phế liệu lò mổ như xương, móng, sừng, lông, phủ tạng… Từ thực vật như các loại đậu giàu đạm như đậu nành, đậu phộng…Tác nhân xúc tác là hóa chất như HCl, H2SO4, NaOH… hoặc enzyme protaese từ thực vật, động vật, hay vi sinh vật. Đặc biệt ngày nay, người ta sử dụng enzyme vi sinh vật - nuôi cấy trên môi trường rồi đưa vào nguyên liệu, hoặc tận dụng enzyme của hệ vi sinh vật có sẵn trong nguyên liệu ban đầu như trong sản xuất nước mắm. Tùy theo tác nhân dùng cho thủy phân ta chia ra: Nước chấm hóa giải(dùng hóa chất để thủy phân) Nước chấm lên men (dùng enzyme vi sinh vật) Với nguyên liệu động vật người ta dùng phương pháp hóa giải, còn nguyên liệu thực vật hay dùng phương pháp lên men (dùng enzyme). Phương pháp lên men sử dụng enzyme có nhược điểm là thủy phân không thật triệt để. Do vậy, người ta hay phối hợp thủy phân bằng hóa chất trước sau đó đến enzyme (hay ngược lại) thì hiệu suất thủy phân cao và tận dụng được một số tính chất ưu việt của việc sử dụng enzyme vi sinh vật. c. Thủy phân bằng phương pháp lên men Phương pháp lên men trong sản xuất nước chấm sử dụng phản ứng thủy phân protein nhờ xúc tác là enzyme vi sinh vật. Enzyme này có thể tạo ra bằng cách nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường riêng rồi đưa vào nguyên liệu giàu đạm như trong sản xuất nước chấm lên men (nước tương) hoặc tận dụng enzyme có sẵn trong nguyên liệu ban đầu như trong sản xuất nước mắm. Dưới tác dụng enzyme vi sinh vật, thành phần nước chấm thu được chủ yếu là acid amin, pepton, peptid trọng lượng phân tử nhỏ, dễ đồng hóa, hấp thu cho người, lượng NaCl cho vào đạt 25%. Vì sử dụng enzyme vi sinh vật để phân để thuỷ phân protid nên phương pháp này có những ưu điểm là: Thiết bị đơn giản, dễ chế tạo, giá thiết bị không cao, phù hợp với điều kiện sản xuất ở địa phương, vốn đầu tư ban đầu không lớn, không cần sử dụng thiết bị chịu acid, chịu kiềm, chịu áp suất và nhiệt độ cao... Không dùng hóa chất trong sản xuất nên không độc hại với công nhân sản xuất và môi trường. Điều kiện sản xuất nhẹ nhàng, ôn hòa như: nhiệt độ không quá cao từ 30- 450C, pH trung tính, hay acid yếu, kiềm yếu, áp suất thường. Không tổn hao acid amin trong quá trình sản xuất Nhược điểm: Hiệu suất thủy phân không cao Thời gian và quy trình sản xuất kéo dài hơn phương pháp hóa giải, cần thêm công đoạn nuôi mốc giống cho thủy phân. d. Thủy phân bằng hóa học Cơ sở hóa sinh của phương pháp này là thủy phân protein thực vật hay động vật thành acid amin dưới tác nhân xúc tác là acid mạnh (HCl, H2SO4) hay kiềm mạnh (NaOH). Sau quá trình thủy phân, người ta tiến hành trung hòa dung dịch bằng kiềm (hay acid) tùy thuộc vào tác nhân xúc tác là acid hay kiềm để đưa pH về 6.5-7. Bổ sung NaCl đạt 23 -25%. Ưu điểm Thời gian và quy trình sản xuất được rút ngắn hơn. Hiệu suất thủy phân cao, nên sản phẩm giàu acid amin, hương vị thơm ngon hơn. Nhược điểm Độc hại với công nhân sản xuất, do sử dụng acid mạnh, kiềm mạnh, nhiệt độ cao, áp xuất cao… Phá hủy một số acid amin trong quá trình thủy phân như lysin, arginin, cystein, tryptophan… Để khắc phục những nhược điểm và tận dụng những ưu điểm của hai phương pháp trên, hiện nay người ta sử dụng phương pháp phối hợp: enzyme và hóa chất (phương pháp enzyme và hóa giải phối hợp). e. Thủy phân bằng enzyme e.1Tiêu chí chọn enzyme trong công nghệ thực phẩm Độ hoạt động của enzyme Cần lưu ý đến các điều kiện sử dụng và đặc tính của chế phẩm enzyme như: pH của môi trường phản ứng phải tương ứng với pH tối ưu của enzyme. Nhiệt độ liên quan đến hoạt lực của enzyme Nếu thời gian tác dụng của enzyme nhanh, sau phản ứng phải nhanh chóng bị vô hoạt.Nếu thời gian tác dụng lâu nên sử dụng enzyme có độ bền hoạt lực cao. Không được bỏ qua sự có mặt của các chất hoạt hóa hay kìm hãm enzyme trong môi trường phản ứng. Tính đặc hiệu Các enzyme được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm có tính đặc hiệu chặt chẽ hay ngược lại rất rộng. Tính đặc hiệu có thể thay đổi tùy theo thành phần môi trường. Vì vậy nên kiểm tra lại tính đặc hiệu của enzyme trong các môi trường phản ứng gần giống với môi trường thực tế về thành phần và tính chất hóa học. Không nên bỏ qua các hoạt tính phụ của các chế phẩm enzyme vì hoạt tính phụ này có thể không mong muốn hay ngược lại rất có giá trị. Cần tiến hành các phép thử so sánh nhiều enzyme trong các điều kiện thực của các quá trình công nghệ để chọn lựa loại enzyme thích hợp. Điều kiện ứng dụng enzyme Nguồn cung cấp enzyme phải thường xuyên và ổn định nếu việc sử dụng enzyme làm thay đổi lớn tới công nghệ sản xuất. Nên lấy tỉ lệ giữa giá trị và chất lượng enzyme làm tiêu chẩn xem xét trong việc lựa chọn nhà cung cấp Phương pháp thủy phân nguyên liệu và tạo sản phẩm Nguyên liệu là đậu nành được cho qua hệ thống làm sạch để loại bỏ tạp chất có lẫn trong nguyên liệu, sau đó cho qua máy nghiền búa để nghiền mịn, đem nấu chín với nước và xay nhuyễn tạo dạng sệt. Sau đó dùng chế phẩm enzyme hòa tan vào một ít nước, sau đó cho vào dịch sệt đậu nành và khuấy trộn đều. Sau khi thủy phân nguyên liệu bằng chế phẩm enzyme, dịch thủy phân có hàm lượng đạm amin rất cao và đạm amoniac thấp. Đem dịch phối chế phụ gia, phối chế với loại nước tương thứ hai, thư ba… được trích ly từ bã lọc. Sau quá trình phối chế độ đạm của dịch đã giảm theo yêu cầu người tiêu dùng, cho dịch qua quá trình thanh trùng ở 95- 1000C sau 15 phút để vô hoạt enzyme và tiêu diệt vi sinh vật (giai đoạn thanh trùng có thể bổ sung chất bảo quản như natri benzoate vào nước tương để kéo dài thời gian bảo quản). Tiếp theo tiến hành lắng tự nhiên trong các bồn lắng lớn từ 3 -7 ngày, sau đó đem lọc và đem chiết chai, lưu kho và bảo quản. e.2 Phản ứng thủy phân ứng dụng trong sản xuất đường (glucose, maltose) Cơ sở sinh hóa Quá trình sản xuất đường maltose và glucose… dựa trên phản ứng thủy phân tinh bột là polisacarit thành đường disacarit (malto) hay monosacarit (glucose) với xúc tác là acid mạnh hay enzyme amylase. Nguồn enzyme amylase có thể lày từ nguồn thực vật như mầm thóc, mầm bắp… có thể chiết từ vi sinh vật như nấm mốc, vi khuẩn (C6H10O5)n ------>n/2 (C12H22O11) (malto) (C6H10O5)n ------>n (C12H22O11) (guluco) Nguyên liệu sản xuất đường malto, mật tinh bột, gluco... là nguyên liệu giàu tinh bột ngũ cốc, bắp gạo, khoai, củ.. Nếu sử dụng amylase thì tinh bột cần nấu chín với nước thành dạng cháo đặc, vì amylase không thủy phân được tinh bột sống. Nếu thủy phân bằng acid trong giai đoạn đầu cũng cần gia nhiệt và cho 1/3 lượng acid vào để hồ hóa tinh bột trước khi đường hóa với toàn bộ lượng acid cần sử dụng. Sản xuất glucose từ tinh bột Glucose là monosacarit tiêu biểu, có công thức phân tử là C6H12O6 là loại đường khử, có nhiều ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực, là đường dễ tiêu hóa, dễ hấp thu… Glucose là chất cần cho môi trường nuôi vi sinh vật, là đường dễ lên men tạo rượu, acid lactic, acid acetic và các acid hữu cơ khác như acid glutamic, acid citric Đường glucose sản xuất chủ yếu bằng nguyên liệu tinh bột qua thủy phân. Phương pháp này tìm ra từ năm 1811 từ đó đến nay được áp dụng nhiều nước trên thế giới để sản xuất glucose, mật tinh bột… Nguyên liệu có tinh bột (bắp, củ, mì, khoai, gạo…) cần xử lý sơ bộ, loại tạp chất đất cát… xay nhỏ trộn với nước nóng 55 - 600C và khuấy liên tục 20 -25phút tạo dịch có nồng độ đặc 40-42Bx Tác nhân là acid (HCl, H2SO4) với liều lượng acid HCl 0.5 - 0.6% so với tinh bột khô hay liều lượng H2SO4 0.8 - 1% so với tinh bột. Lượng acid cho vào hai lần, cho từ từ, kèm khuấy liên tục, tránh đóng vón cục tinh bột. Sau thủy phân, tiến hành trung hòa dịch đường bằng CaCO3 (nếu dùng H2SO4 thủy phân) hay dùng Na2CO3 (nếu dùng HCl thủy phân) đến pH trong khoảng 4.7 - 5 (thử điểm kết thúc trung hòa bằng brommethylen xanh từ vàng xanh đến lá cây). Dịch đường sau trung hòa phải lọc cho sạch tạp chất có màu vàng nhạt trong suốt (hay màu nâu) lọc bằng máy lọc khung bản. Cũng có thể dùng carbonat hoạt tính hấp thụ màu, sản phẩm sẽ trắng đẹp. Dịch đường sau khi lọc cô đặc đến nồng độ 75.5Bx, ở chân không, tránh tạo màu ở nhiệt độ cao, rồi hạ nhiệt độ xuống 40 -500C để dịch quá bão hòa và tạo kết tinh dần dần tinh thể glucose. Có thể tăng quá trình kết tinh nghĩa là bằng cách cho một lượng nhỏ tinh thể glucose (10%) vào thùng kết tinh. Sản xuất đường maltose (Đường mạch nha) Đường maltose (hay mạch nha) là đisacarit tiêu biểu, là đường khử có tính ngọt dịu dùng trong sản xuất kẹo, bánh, mứt, đồ hộp... đường dễ tiêu hóa dùng cho trẻ em rất tốt. Sản xuất mạch nha đơn giản, dễ làm ở điều kiện công nghiệp hay gia đình. Tác nhân thủy phân là acid H2SO4 hay amylase thóc mầm, malt hay bắp nảy mầm. Nguyên liệu sản xuất cũng rất phong phú, dễ tìm, rẻ như các loại ngũ cốc gạo, nếp, bắp, khoai, củ mì… Khi dùng amylase, bột cần xay nhỏ nấu chín với nước thành hồ cháo enzyme mới thủy phân được. Ngày nay, những quá trình thủy phân tinh bột nhờ xúc tác acid đã được thay thế bằng xúc tác enzyme. Người ta đã sử dụng ngày càng rộng rãi enzyme vi sinh vật, đã tìm ra các loại enzyme chịu nhiệt khá cao. Điều này rất quan trọng và thuận tiện trong việc sản xuất công nghiệp. 3.2. Sản xuất nước tương bằng phương pháp axit a. Quy trình công nghệ Bã Lắng tự nhiên Lọc tinh Gia vi, muối… Phối chế Chất bảo quản Thanh trùng Trung hoà Nước HCl 32% Na2Co3 Thuỷ phân Chai, nút Rửa sạch Làm nguội Chiết chai Nước tương Thanh trùng Khô dầu Nước Phân bón Nước Bã Làm phân bón Ngâm Lọc Trích ly Bã Nước Lọc thô Nghiền  b. Thuyết minh quy trình công nghệ: Khô dầu sau khi ép dầu thường đóng thành bánh, lau sạch rồi nghiền nhỏ khoảng 0.5 - 1 mm. Tiếp theo đem nguyên liệu đi thuỷ phân, tuỳ theo hàm lượng đạm có trong nguyên liệu ta phải tính toán để đưa acid vào cho phù hợp. Cho nước, acid và bánh dầu vào nồi thuỷ phân có nắp kín. Sau đó mở hơi để đun sôi trong 4 - 5h đầu ở 125 - 130oC, 2.5kg/cm2. Sau đó hạ áp suất xuống đến khi chín ta được dịch phân giải. Dịch phân giải được bơm sang nồi trung hoà. Dùng Na2CO3 để trung hoà đến 5 - 6.2. Sau khi trung hoà xong, bơm dịch sang hệ thống lọc thô. Tuỳ theo loại độ đạm mà nước và muối cho vào khác nhau. Bã lọc sau quá trình lọc thô có thể trích ly lấy nước tương loại 2, loại 3 để phối chế với nước 1 tạo ra các loại nước tương có độ đạm khác nhau… hay dùng làm phân bón. Dịch lọc sau quá trình lọc thô được bổ sung một lượng nước thích hợp sau đó được bơm vào thiết bị phối chế. Tại đây người ta có bổ sung vào dịch các phụ gia như : gia vị, caramen, muối. Sau quá trình phối chế, dịch sẽ được bơm vào thiết bị thanh trùng. , nhiệt độ thanh trùng là 98 - 100oC, thời gian 10 - 20 phút. Cuối quá trình thanh trùng ta bổ sung chất bảo quản (natri benzoate) để tăng thời gian bảo quản cho sản phẩm. Dung dịch sau khi thanh trùng được bơm qua bồn lắng tự nhiên từ 3 - 7 ngày sẽ cho lọc tinh bằng thiết bị lọc băng tải. Tiếp theo nước chấm được chiết vào chai với hệ thống chiết chai dựa trên nguyên lý chân không. Sau đó, được đem đi đóng nắp và dán nhãn. Các sản phẩm được cho vào lốc và thùng rồi đem đi lưu kho và xuất xưởng c. Các quá trình trong quy trình công nghệ : c.1 Quá trình nghiền: Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình thuỷ phân Biến đổi : Vật lý: Nguyên liệu được nghiền tới kích thước hạt phù hợp là 0.5 - 1mm. Kích thước hạt nghiền không nên quá nhỏ vì làm giảm hiệu suất tận dụng nguyên liệu và tốn năng lượng cho quá trình nghiền. Kích thước hạt không nên quá lớn vì sẽ gây vón cục trong quá trình thuỷ phân, giảm hiệu suất sử dụng nguyên liệu. Nghiền còn có thể làm tăng nhiệt độ của khối hạt do ma sát trong quá trình nghiền. Sau quá trình nghiền có thể bị thất thoát nguyên liệu do còn sót lại trong máy nghiền dẫn đến giảm khối lương nguyên liệu đầu ra so với đầu vào. Trong một số qui trình, sau khi nghiền nguyên liệu có thể được rang để tạo mùi thơm trước khi vào quá trình thuỷ phân. Các biến đổi khác không đáng kể c.2 Thuỷ phân: Mục đích: Khai thác, trích ly từ trong khô dầu phộng các chất hoà tan; hoặc biến đổi chất không hoà tan thành chất hoà tan Chế biến, biến đổi tối đa protein có trong nguyên liệu thành acid amin. Biến đổi : Vật lý :Có sự tăng về nhiệt độ, phần lớn do tác nhân gia nhiệt; một phần do phản ứng thuỷ phân toả nhiệt. Tăng về thể tích nguyên liệu do trương nở. Tỷ trọng của nguyên liệu giảm Hoá học : Protein thuỷ phân thành acid amin và peptid. Ngoài ra, còn có các biến đổi o Phản ứng phân huỷ acid amin: deamin hoá, decarboxyl hoá … o Phản ứng kết hợp giữa acid amin và các chất khác như đường (Maillard) o Tinh bột thuỷ phân thành đường maltose rồi thành glucose và fructose 2(C6H10O5)n ---> nC22H22O11 ---> 2nC6H12O6 o Cellulose thuỷ phân thành pentose và cuối cùng thành furfural (C5H3O4)n ---> nC5H10O5 ---> nC4H3O(CHO). o Ngoài ra, nhóm carbohydrate còn có thể tạo thành Caramel do phản ứng cháy của đường, furfurol, hydroxymethyl furfurol và các dẫn xuất khác. o Chất béo phân ly thành glycerin và các acid béo Hoá lý : Sự di chuyển của các chất hoà tan từ khô đậu nành vào dịch thuỷ phân, dẫn đến sự tăng dần nồng độ trong suốt quá trình thuỷ phân cho đến giới hạn của quá trình. Sự thay đổi về trạng thái mẫu thuỷ phân, từ hai pha rắn và lỏng tách biệt thành một hỗn hợp gồm dịch chiết và bã. Biến đổi về sinh học và hoá sinh: không đáng kể Cảm quan : Đây là giai đoạn biến đổi mạnh của nguyên liệu, sự tương tác giữa các biến đổi hoá học đã nêu ở trên sẽ hình thành về cơ bản màu sắc và mùi vị của nước tương. Các yếu tố ảnh hưởng: Lượng nguyên liệu tham gia thuỷ phân so với lượng (thể tích) acid cho vào thuỷ phân, kích thước nguyên liệu, các yếu tố của bản thân nguyên liệu (độ ẩm, lượng béo, lượng protein). Lượng acid sử dụng và nồng độ (đối với công nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp hoá giải acid sử dụng là HCl nồng độ khoảng 32% w/w, so với 36% là nồng độ acid HCl đậm đặc nhất). Nhiệt độ và áp suất tiến hành thuỷ phân Thời gian vận hành Các thông số này có tương quan qua lại lẫn nhau. Tổng hoà các yếu tố này sẽ quyết định đến hiệu suất thuỷ phân (được tính bằng lượng đạm có trong dịch trích ly so với lượng đạm tổng ban đầu có trong khô đậu phộng). Hiệu suất thuỷ phân đạt được khoảng 65% (giá trị tham khảo) Phương pháp thực hiện & thông số kỹ thuật: Cho nguyên liệu vào nồi, sau đó ta dùng bơm hút HCl vào thiết bị thuỷ phân. Nguyên liệu chỉ chiếm tới 67 - 70% thể tích thiết bị. Hơi nước được sục trực tiếp vào đáy của thiết bị. Áp suất được điều chỉnh qua đồng hồ đo áp suất và van giảm áp. Nhiệt độ được kiểm soát nhờ tính toán lượng hơi sục vào và đầu đo nhiệt độ. Mẫu thử sẽ được lấy để kiểm tra nhanh xem có thể dừng quá trình thuỷ phân hay chưa. Nhiệt độ tiến hành là 125 - 1300C, áp suất 2.5 kg/cm2, thời gian từ 5 - 8giờ. Điểm dừng quá trình thuỷ phân được xác định nhanh (bên cạnh việc kiểm soát các thông số trên) lượng hơi furfural thoát ra bằng giấy aniline acetate. Nếu lượng furfural hết thoát ra, giấy không ngả sang màu đỏ thì ngừng quá trình thuỷ phân, ngưng cấp hơi, để bình thuỷ phân nguội tự nhiên trong khoảng 12 giờ. Sau đó bơm dịch sau thuỷ phân qua thiết bị tiếp theo. pH sau quá trình thủy phân khoảng 2.5 Với cách thức làm nguội tự nhiên ngay trong bình thuỷ phân, người ta phải trang bị nhiều thiết bị làm việc xen kẽ nhau. Quá trình vệ sinh thiết bị được thực hiện sau từng mẻ vào cuối ngày làm việc bằng nước sạch ở nhiệt độ thường. c.3 Quá trình trung hoà; Mục đích: Giảm nồng độ acid trong dung dịch Tạo muối NaCl tạo vị mặn cho sản phẩm. Biến đổi : Hóa học:Chủ yếu là phản ứng của HCl và Na2CO3 cho ra CO2 thoát lên. Sự thoát khí này có thể cuốn theo một số mùi khó chịu trong đậu phộng . pH của dung dịch được nâng cao lên đến 5 - 6.2. Hoá lý: các thành phần chất béo không hoà tan trong dịch thuỷ phân nổi lên trên bề mặt, ta có thể loại bỏ ngay. Cảm quan: điều chỉnh độ chua của nước tương theo pH. Điều chỉnh vị mặn của nước tương, vì sản phẩm của phản ứng trung hoà này chính là muối ăn. Yếu tố ảnh hưởng: Độ nhớt của dịch sau thuỷ phân, độ nhớt cao thì quá trình trung hoà diễn ra lâu hơn. Nhiệt độ thấp quá trình trung hoà kéo dài hơn, lượng hoá chất sử dụng có thể dư (do phản ứng trung hoà không xảy ra ngay tức thời). Chuyển động của dịch thuỷ phân: khi trung hoà phải dùng cánh khuấy để tăng hiệu quả của quá trình trung hoà, tốc độ cánh khuấy cũng như việc sử dụng hay không sử dụng tấm chặn trong bồn chứa sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả quá trình. Độ đạm của dịch thuỷ phân: đối với dịch thuỷ phân sản xuất ra nước tương có độ đạm cao, hoặc bản thân có độ đạm cao, pH có thể duy trì có mức cao hơn so với pH của dịch thuỷ phân có độ đạm thấp. Vì trong quá trình tiếp theo và trong thời gian bảo quản thành phẩm sau này, quá trình thuỷ phân, sự phát sinh và phát triển của vi sinh vật có thể xảy ra. Độ pH thấp sẽ góp một phần vào bảo quản nước tương thấp đạm, chống hiện tượng biến chua hoặc cặn. Phương pháp thực hiện & thông số kỹ thuật: Trước tiên, dịch thuỷ phân được vận chuyển sang thiết bị trung hòa. Sau đó, Na2CO3 được cho vào từ từ với lượng tính toán trước sao cho pH sau thuỷ phân khoảng 2.5 được đưa về khoảng 5 - 6.2, Cánh khuấy bọc composite được vận hành để chống hiện tượng trung hoà cục bộ. Tuỳ vào tốc độ cánh khuấy mà thời gian trung hoà có thể từ 20 - 30 phút. Sau khi trung hoà, toàn bộ dịch được vận chuyển sang thiết bị lọc và tiến hành quá trình lọc thô. c.4 Quá trình lọc thô Mục đích: Khai thác, tách dịch đã thuỷ phân ra khỏi phần bã đậu phộng. Biến đổi : Vật lý: dịch thuỷ phân đã nguội, quá trình thuỷ phân dừng lại, phần khô đậu phộng không còn khả năng trương nở. Chỉ những bã thô mới tách ra khỏi dịch sau trung hoà, các bã mịn vẫn còn trong nước tương. Do đó, cần phải có nhiều quá trình lọc nữa thì nước tương mới trong được. Hoá lý: sau khi tách riêng phần bã và phần dịch nước tương, lượng bã đó vẫn được tận dụng để thu hồi chất hoà tan và cho ra nước tương có nồng độ đạm thấp hơn. Sự phối chế giữa những loại dịch chiết này cho ra những sản phẩm nước tương khác nhau về độ đạm. Các yếu tố ảnh hưởng : Nhiệt độ của nước rửa giải ảnh hưởng đến trước hết là khả năng thu hồi triệt để chất hoà tan, sau đó là khả năng bị nhiễm vi sinh. Nếu nhiệt độ nước cao thì tiêu tốn năng lượng gia nhiệt và không cần thiết. Do vậy ngươi ta sử dụng nước thường (không phải nước muối như trong sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men) để rửa bã. Lượng nước rửa giải: lượng nước rửa giải nhiều sẽ làm ảnh hưởng đến nồng độ chất hoà tan trong dịch nước tương. Tuỳ vào hiệu suất thu hồi tối đa, khả năng công nghệ của thiết bị… mà lượng nước sẽ được tính toán hợp l