Khóa luận Bước đầu tìm hiểu và nghiên cứu tổng quan về quy trình sản xuất nước tương bằng nấm mốc aspergillus oryzae

uá trình đun nấu ở khâu thủy phân phải được giám sát chặt và chú ý đến các điều kiện phản ứng trong khâu trung hòa tiếp theo. Nhiệt độ duy trì trong quá trình thủy phân tối ưu nên thực hiện ở mức 60- 950C. Nhiệt độ phản ứng sẽ tăng lên ở mức từ 0.010C đến 0,30C trong một phút và nhiệt độ sẽ dần đạt đến 1100C. Khi nhiệt độ đạt đến mức này, phải giữ ổn định suốt trong 2 giờ tiếp và sau đó là quá trình làm nguội, rồi trung hòa và lọc. Nếu khâu thủy phân này được giám sát cẩn thận, thì nồng độ 3- MCPD đã có thể giảm xuống được ở mức 10mg/kg. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 8 Thủy phân kiềm: để loại bỏ 3- MCPD sinh ra trong quá trình thủy phân có thể tiến hành một bước thủy phân kiềm. Xử lý bằng kiềm là một bước mở rộng của quá trình trung hòa sau khi thủy phân nguyên liệu ban đầu, nó giúp làm thoái hóa các hợp chất chloropropanols hiện diện trong sản phẩm được thủy phân. Xử lý bằng kiềm có thể được tiến hành trước giai đoạn lọc. Đạm ( protein) thủy phân được xử lý bằng một hợp chất kiềm mà có trong danh mục cho phép dùng của trong thực phẩm, như: potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammodium hydroxide hay sodium carbonate với mục đích để làm tăng độ pH lên mức 9- 13. Sau đó, hỗn hợp thành phẩm này đem đun, giữ ở nhiệt độ dao động từ 1100C- 1400C trong 5 phút. Sau khi làm lạnh, thì độ pH của sản phẩm thủy phân phải là kiềm lý tưởng là ở pH= 8 trong điều kiện nhiệt độ 250C. Nếu sau khi đã xử lý khâu này mà độ pH thấp hơn, thì có nghĩa quá trình xử lý này chưa đạt và cần phải chỉnh lý lại quy trình. Tái điều chỉnh độ pH, tiếp theo giai đoạn thủy phân kiềm, các protein được thủy phân lại được tái điều chỉnh độ pH ở mức 5.0- 5.5 sử dụng các acid thích hợp (ví dụ như HCl) ở nhiệt độ từ 10 - 500C. Lúc này các sản phẩm thủy phân có thể chuyển sang giai đoạn lọc để loại bỏ các tạp chất không tan. Chỉ riêng giai đoạn thủy phân kiềm trong quá trình thủy phân đạm thực vật cũng đã cho thấy có thể làm giảm được 3- MCPD xuống đến mức dưới 0.01mg/kg. Một điểm cần ghi nhớ là quy trình thủy phân kiềm quá mức có thể làm ảnh hưởng đến chất lượng hương vị của thành phẩm, vì vậy cần phải thử nghiệm nhiều lần để có thể xác nhận được số lượng chất kiềm cần bao nhiêu, hoặc thủy phân bao lâu, nhiệt độ nào để có thể đạt được chất lượng thành phẩm khá nhất mà cũng có thể giảm được lượng 3- MCPD ở mức cần thiết. Một điểm khác hết sức chú ý trong giai đoạn thủy phân kiềm, vì đây là giai đoạn loại bỏ 3-MCPD nên cần phải đạt độ “tinh khiết” càng cao càng tốt để tránh tình trạng tái nhiễm 3- MCPD do tiếp xúc với các thiết bị và vật liệu ở giai KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 9 đoạn thủy phân acid, thí dụ như các buồng phản ứng thủy phân, bơm, ống dẫn, bộ lọc… Như đã đề cập, cũng có thể có giải pháp là sử dụng acid sulfuric để thủy phân đạm thực vật, chính vì thế nó có thể loại trừ được sự hiện diện của ion Clo là tiền đề để dẫn đến việc hình thành 3- MCPD. Đậu nành trộn với acid sulfuric để trong 8h ở áp suất 10psi. Sau đó đem trung hòa và lọc rửa. Chất lượng hương vị của thành phẩm trong khâu chế biến sử dụng acid sulfuric được cải thiện thông qua việc cho thêm phụ gia, như: bột ngọt, caramel disodium inosinate, disodium guenylate và acid lactic. Bảng 1.1: Giới hạn tối đa 3-MCPD cho phép trong nước chấm Giới hạn tối đa 3- MCPD cho phép trong nước chấm Châu Âu ( CE 466/2001 ngày 8/3/2001) 0,020mg 3- MCPD/kg: tính trên nước tương có độ khô 40% và sản phẩm protein thực vật thủy phân acid. Úc và New Zealand ( 24/10/2001/) 0,2mg 3- MCPD + 0,005mg 1,3- DCP/kg Canada (25/11/1999) Đài Loan 1mg 3- MCPD/kg Anh 0,01mg 3- MCPD /kg Việt Nam ( QD 11/2005/QD-BYT) ngày 25/3/2005 1mg 3- MCPD/kg trong nước tương, xì dầu và dầu hào. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 10 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG 2.1 Nguồn protein [7] 2.1.1 Đậu nành Nguyên liệu sản xuất nước tương là các nguồn protein thực vật, có thể từ hạt: lúa mì, ngô hạt, đậu nành hay từ bánh khô dầu đậu nành, đậu phộng hoặc gluten bột mì, gluten bắp. Trong đó, đậu nành được sử dụng là chủ yếu vì protein trong đậu nành cao hơn và đậu nành chứa đầy đủ các acid amin giống acid amin thịt, trứng. Hình 2.1: Các loại đậu nành Đậu nành có tên khoa học là Glycine Max Merril. Đậu nành có nhiều màu sắc khác nhau. Trong đó đậu nành màu vàng là loại tốt nhất được trồng và sử dụng nhiều. Hạt đậu nành gồm ba bộ phận: ¾ Vỏ hạt chiếm 8% trọng lượng hạt. ¾ Phôi chiếm 2% trọng lượng hạt. ¾ Tử diệp chiếm 90% trọng lượng hạt. Bảng 2.1: Thành phần hóa học của đậu nành Thành phần Tỷ lệ % Protein % Dầu % Tro % Carbonhydrat e % KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 11 Hạt đậu nành nguyên 100 40.0 21.0 4,9 34.0 Tử diệp 90,3 43.0 23.0 5.0 29.0 Vỏ hạt 8.0 8.8 1.0 4.3 86.0 Phôi 2,4 41.1 11.0 4,4 43.0 Protein trong đậu nành chiếm lượng khá lớn ( globulin 85-95% ngoài ra còn có albumin, một lượng không đáng kể prolamin, glutelin). Thành phần acid amin trong protein của đậu nành ngoài methyonine và tryptophane còn có các acid amin khác với số lượng khá cao tương đương lượng acid amin có trong thịt. Bảng 2.2: Thành phần acid trong đậu nành Acid amin Hàm lượng % Izoleucine 1,1 Leucine 7,7 Lyzine 5,9 Methionine 1,6 Cysteine 1,3 Phenylalanine 5,0 Treonine 4,3 Tritophan 1,3 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 12 Valine Histidine 5,4 2,6 Bảng 2.3: Thành phần hydratecarbon trong đậu nành. Hydratecarbon Hàm lượng % Cellulose 4,0 Hecmicellulose 15,4 Stachyose 3,8 Rafinose 1,1 Saccharose 5,0 Các loại đường khác 5,1 Hydratecarbon chiếm khoảng 34% hạt đậu nành. Phần hydratecarbon có thể chia làm hai loại: loại tan và không tan trong nước. Loại tan trong nước chỉ chiếm khoảng 10% tổng lượng hydratecarbon. Thành phần khoáng chiếm khoảng 5% trọng lượng chất khô của hạt đậu nành. Trong đó đáng chú ý nhất là Ca, P, Mn, Zn và Fe. Ngoài ra, đậu nành còn chứa rất nhiều vitamin khác nhau trừ vitamin C và D. Bảng 2.4: Thành phần khoáng trong đậu nành Chất khoáng Hàm lượng % Ca 0,16- 0,47 P 0,41- 0,82 Mn 0,22- 0,24 Zn 37 mg/kg KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 13 Fe 90- 150 mg/kg Bảng 2.5: Thành phần vitamin trong đậu nành Vitamin Hàm lượng mg/kg Thiamin 11,0- 17,5 Riboflavin 3,4- 3,6 Niacine 21,4- 23,0 Pirydoxin 7,1- 12,0 Biotin 0,8 Acid tatothenic 13- 21,5 Acid folic 1,9 Inoxiton 2300 Vitamin A 0,18- 2,43 Vitamin E 1,4 Vitamin K 1,9 Đậu nành là loại hạt giàu chất dinh dưỡng như protein, lipid, glucid, muối khoáng và vitamin. Chính vì thế, đậu nành là một nguồn thực phẩm quan trọng và được trồng rộng rãi ở Trung Quốc, Mỹ, Brazil. Ở Việt Nam, đậu nành được trồng nhiều ở các tỉnh phía Bắc và Nam. 2.1.2 Bánh dầu đậu phộng - Bánh dầu phộng là phần bã đậu phộng còn lại sau khi đã ép đậu lấy dầu. - Bánh dầu này tồn tại ở dạng bánh khô và chứa rất ít chất béo. - Là loại bánh có chứa bột mịn, rất dễ nghiền nhuyễn. Đều đặc biệt là bánh dầu đậu phộng là có tính hút nước và nở ra thành bột mịn rất thơm. Có 2 loại bánh dầu phộng: - Bánh dầu phộng có vỏ. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 14 - Bánh dầu phộng không vỏ: bánh dầu phộng không vỏ ép theo công nghiệp chứa protein thô 45,54%, chất béo 6,96%, chất xơ 5,25%. Bên cạnh ảnh hưởng của vỏ chất lượng bánh dầu còn tùy thuộc phương pháp ép dầu. Thành phần chính của bánh dầu phộng: Bánh dầu phộng có 2 thành phần chủ yếu là: - Protein. - Chất béo. Bánh dầu phộng là nguồn nguyên liệu giàu protein và sinh tố nhóm B nhưng protein bánh dầu phộng mất cân đối acid amin thiết yếu ( lizin và trytophan). ¾ Công dụng: - Bánh dầu phộng chủ yếu được dùng làm nước chấm như nước tương, nước mấm chay…Ngoài ra trong thực tế người ta còn tận dụng tối đa nguồn sản phẩm phụ bánh dầu phộng có chứa đạm này để làm: - Phân bón cho các loại cây cảnh, cây kiểng. - Giá thể trồng cây và nuôi nấm. - Trong lĩnh vực chăn nuôi: dùng làm thức ăn cho gia súc và các loại cá… ¾ Cách bảo quản: - Do bánh dầu phộng chứa khá nhiều chất béo và nó dễ bị nhiễm nấm mốc tạo độc tố ( nhất là độc tố afltoxin gây viêm gan, sụt cân, sinh sản kém). Vì thế: - Cần dự trữ bánh dầu nơi cao ráo, khô, thoáng mát. - Chỉ nên dự trữ không quá một tháng vào những lúc nóng ẩm. 2.2 Nguồn tinh bột [7] 2.2.1 Gạo nếp: Gạo nếp được dùng trong sản xuất tương không bị mọt, không mốc. Thành phần hóa học của gạo nếp như sau: Bảng 2.6: Thành phần hóa học của gạo nếp KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 15 Thành phần Hàm lượng % Nước 14 Glucid 74,9 Protein 8,2 Lipid 1,5 Axit hữu cơ 0,6 Tro 0,8 Protein của gạo nếp chủ yếu là glutelin (oryzeine) và glubuline. Ngoài ra còn có ít Cozine và Prolamin. Glucid của gạo nếp chủ yếu là tinh bột, đường, cellulose, hemicellulose. Trong tinh bột chủ yếu là amylopectin, các chất khoáng có phospho, kali, magie. Ngoài ra còn chứa một số vitamin như B1, B2, B6, PP, E... 2.2.2 Gạo tẻ: Cũng như gạo nếp, gạo tẻ được dùng trong sản xuất nước tương không được mốc, không mọt. Bảng 2.7: Thành phần hóa học trung bình của gạo tẻ như sau: Thành phần Hàm lượng % Nước 13,84 Glucid 77,55 Protein 7,35 Lipid 0,52 Cellulose 0,18 Muối khoáng 0,54 2.2.3 Bột mì: Bảng 2.8: Thành phần hóa học của bột mì: KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 16 Thành phần Hàm lượng % Nước 11,6 Glucid 73,80 Protein 12,48 Lipid 1,78 Vitamin B1 0,48 PP 76 Ca 36 Protein của bột mì có 4 loại: albumin, globulin, prolamin, glutelin. Trong đó chủ yếu là glutelin và prolamin chiếm khoảng 75% tổng lượng protein. 2.2.4. Bắp: Bảng 2.9: Thành phần hóa học của bắp Thành phần Bắp hạt Bắp mảnh Nước 12 11,4 Glucid 72 78,9 Protein 9 8,5 Lipid 4,8 0,8 Cellulose 1,5 0,4 Muối khoáng 1,2 0,4 2.3 Vi sinh vật trong chế biến nước tương [8]. Trong phương pháp cổ truyền, nhân dân ta thường dùng vi sinh vật có sẵn trong tự nhiên. Thường là các loài nấm mốc: Mucor mucedo, M.rouxii, Rhizopus nigicans, Aspergillus oryzae, A.flavus, A.niger, P.notatum, P.expansum, Monilia sitofila, Trichoderma lignorum. Chính vì thế trong nguyên liệu nấm mốc thấy có nhiều màu sắc khác nhau. Các nghiên cứu về tương cho thấy nấm mốc có ý nghĩa lớn nhất trong sản xuất KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 17 tương là nấm mốc Aspergillus oryzae. Trong sản xuất tương công nghiệp ứng dụng chủ yếu nấm mốc Aspergillus oryzae thuần chủng, khi phát triển trong khối nấm mốc thấy chỉ có màu vàng. 2.3.1 Nấm mốc Aspergillus oryzae Nấm mốc Aspergillus oryzae Thuộc chi: Aspergillus. Họ: Trichocomaceae. Bộ: Eurotiales. Lớp: Eurotiomycetes. Ngành: Ascomycota. Và thuộc giới Nấm (Fungi). (theo Kitamoto, 2002). Hình 2.2: Nấm mốc Aspergillus oryzae ¾ Đặc điểm - Nấm vi thể, nấm mọc và phát triển thành lớp mốc màu đen, vàng. - Cơ thể sinh trưởng là hệ sợi. Khi mới phát triển hệ sợi có màu trắng, sau đó chuyển sang màu vàng, khi già chuyển hẳn sang màu lục, phân nhánh có vách KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 18 ngang chia sợi thành nhiều tế bào, sợi mảnh chiều ngang sợi khoảng 5 – 7µm. - Sinh sản bằng bào tử. - Không sinh độc tố Aflatoxin. - Tạo hương tốt. - Giàu enzyme thủy phân nội bào và ngoại bào: amylase, protease, lipase, cellulase... Có khả năng thủy phân liên kết β-glucoside, endo-β-1,4-glucanas. Từ những sợi nằm ngang này hình thành những sợi đứng thẳng gọi là cuống đính bào tử, ở đầu có cơ quan sinh sản vô tính. Cuống đính bào tử của Aspergillus oryzae thường dài 1,0– 2,0 mm nên có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Phía đầu cuống đính bào tử phồng lên gọi là bọng. Từ bọng này phân chia thành những tế bào nhỏ, thuôn, dài gọi là những tế bào hình chai. Đầu các tế bào hình chai phân chia thành những bào tử dính vào nhau, nên gọi là đính bào tử. Đính bào tử của Aspergillus oryzae có màu vàng lục, chính là màu ta thường thấy ở mốc tương. 2.3.2 Quá trình làm mốc giống: Ta có thể ủ mốc bằng các cách sau: 2.3.2.1 Nuôi cấy trong bình tam giác: Cách làm trong môi trường tam giác ¾ Nuôi cấy trên nguyên liệu gạo tẻ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 19 ¾ Nuôi cấy trên nguyên liệu ngô mảnh Nấu Bình tam giác nuôi mốc Cơm chín đều Đậy nút bằng giấy hút ẩm Bình tam giác( lớp dày 1cm) Hấp thanh trùng 35- 40 phút Để nguội Cơm nguội Bớp rời Cơm tơi Bình tam giác nuôi mốc sạch Gạo tẻ loại tốt KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 20 2.3.2.2 Nuôi cấy mốc trên khay: Nuôi cấy trên nguyên liệu ngô mảnh Hỗn hợp ngô ngâm nước Trộn đều Khay Để 1- 2 giờ Ngô ngấm nước đều Bóp tơi Ngô tơi Ngô mảnh 0,2- 0,5mm Bình tam giác( lớp dày 1cm) Đậy nút bằng giấy hút ẩm Bình tam giác nuôi mốc sạch Hấp thanh trùng 1200C,60 phút Bình tam giác nuôi mốc KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 21 Các giai đoạn phát triển của nấm mốc: ¾ Giai đoạn 1: - Sợi nấm bắt đầu hình thành có màu trắng hoặc sữa. - Khối môi trường còn rời rạc. Cung cấp Để 60 giờ lấy ra Mốc mọc thành nấm sợi Để 6- 8h, ở 34- 350C Ngô ngấm nước đều Ngâm nước Hỗn hợp ngô ngâm nước Trộn đều Khay nhỏ Ngô chín đều Ủ trong khay thành luống, 30- 320C Cho ra Rải luống thành lớp mỏng 2- 3cm, t <= 360C Trộn với nước mốc giống ở bình tam giác Để 3- 4 giờ Hấp 3- 4 giờ Khay lớn Làm tơi Ngô mảnh 0,2- 0 5mm Sấy khô Dùng sx ngay Cơ sở sx Nuôi 34- 360giờ, ở 34- 350C KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 22 - Enzyme mới bắt đầu hình thành. ¾ Giai đoạn 2: - Kéo dài 14-18 giờ, toàn bộ bào tử đã phát triển thành hệ sợi. - Môi trường kết chặt lại, độ ẩm giảm dần, nhiệt độ môi trường tăng nhanh, quá trình đồng hóa diễn ra mạnh, lượng cơ chất giảm nhiều. - Enzyme protease được tổng hợp mạnh. ¾ Giai đoạn 3: - Kéo dài 10 – 20 giờ. - Quá trình trao đổi chất yếu dần. - Bào tử được hình thành nhiều lượng enzyme tao ra ít. Trong sản xuất tương ta cần nuôi cấy nấm mốc Aspergillus oryzae để thu được nhiều bào tử làm mốc giống, hoặc để thu nhiều men thủy phân. 2.3.2.3 Các điều kiện nuôi cấy Aspergillus oryzae: ¾ Độ ẩm của môi trường: Độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình trao đổi chất của nấm mốc, thiếu nước thì các quá trình thủy phân cơ chất của môi trường và sự sinh tổng hợp các hợp chất cần thiết không thể thực hiện. Độ ẩm tốt nhất cho sự hình thành enzyme của Aspergillus oryzae là 55– 60% độ ẩm thích hợp cho sự hình thành bào tử là 45% Cần giữ cho độ ẩm môi trường không bị giảm trong quá trình phát triển. ¾ Độ ẩm tương đối của không khí: Độ ẩm từ 85- 95% là thích hợp cho nấm mốc. Trong phòng nuôi cần giữ cho độ ẩm không khí bão hòa để tránh cho môi trường khỏi khô. ¾ Ảnh hưởng của không khí: Aspergillus oryzae là sinh vật hoàn toàn hiếu khí, chỉ phát triển bình thường khi đầy đủ oxy. Để đáp ứng điều kiện nuôi này môi trường nuôi phải xốp, rải thành lớp không dày quá 1,5 – 2,5cm trên khay vô trùng, phòng nuôi phải thoáng khí. Theo thực nghiệm, trong quá trình nuôi cấy Aspergillus oryzae KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 23 cứ cách 1 giờ môi trường cần khoảng 1,7m3 không khí. Aspergillus oryzae phát triển bình thường khi nồng độ CO2 trong khí quyển 8%. ¾ Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ cũng là một yếu tố hết sức quan trọng ảnh hưởng tới sự sinh trưởng của nấm mốc và sinh enzyme của Aspergillus oryzae. Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển và hình thành enzyme của Aspergillus oryzae là khoảng 28 – 320C. Nhiệt độ do nấm mốc tỏa ra môi trường có thể bị nóng lên 400C hoặc hơn. Cần giữ cho nhiệt độ môi trường không xuống dưới 270C và không cao quá 360C. ¾ Thời gian nuôi nấm mốc: Hầu hết các chủng Aspgillus oryzae có hoạt động cực đại sinh enzyme amylase ở khoảng giờ thứ 30 – 36, rồi sau đó là cực đại của enzyme protease ở giờ thứ 36 – 42. Thời gian nuôi cấy phải phù hợp tránh hiện tượng nấm sinh bào tử vì nó thường làm giảm hoạt lực của enzyme, với Aspergillus oryzae hoạt lực sinh enzyme thường kết thúc khi nấm bắt đầu sinh bào tử. ¾ pH: Thích hợp cho Aspergillus oryzae là môi trường acid yếu 5,5 – 6,0. Các môi trường tự nhiên từ cám, đậu, ngô thường có sẵn pH ở khoảng này nên không cần điều chỉnh. Đôi khi khả năng sinh bào tử của nấm mốc bị yếu hoặc mất hẳn. Để khôi phục khả năng này có thể nuôi nấm mốc trong ánh sáng khuếch tán trong một vài thế hệ. 2.4 Các thành phần khác + Muối: Muối dùng trong sản xuất tương thường là NaCl, phải có độ tinh khiết 92 – 97%, khi pha vào nước không có vị chát. + Nước: KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 24 Nước dùng trong sản xuất tương có độ cứng trung bình 8 – 170 (1o tương đương 10mg CaO/ lít hay 7,19 mg MgO/ lít nước). Các chất khoáng và các chất hữu cơ khác không được quá 500 – 600 mg/l. Lượng vi sinh vật không được quá 20 – 100/cm3 nước. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 25 CHƯƠNG 3: HÓA SINH TRONG SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG Bản chất hóa sinh chủ yếu nhất trong quá trình sản xuất tương 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 hương và những phản ứng hóa học thứ cấp, một số chất có hương vị đặc biệt đã được hình thành và làm cho tương có hương 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 loài vi khuẩn, nấm mốc khác nhau mà quá trình trao đồi chất của chúng đã được hình thành những sản phẩm có hương vị không tốt, hoặc một số chất kháng sinh, độc tố có hại cho cơ thể. Điều này giải thích tại sao một số người không thích tương. Quá trình sản xuất tương cổ truyền có thể chia ra làm ba giai đoạn: làm mốc tương, làm nước đậu và ngả tương. Sau đây là các biến đổi chủ yếu trong các giai đoạn này: 3.1. Biến đổi hoạt động enzyme amylase, protease và hàm lượng đường khử trong quá trình ủ mốc tương [8] Trong quá trình ủ mốc tương thủ công, hoạt động amylase của mốc tương thường đạt tới cực đại sau 5 ngày, tiếp đó giảm dần. Hoạt động protease của mốc đạt tới cực đại sau sáu ngày, rồi giảm tương đối nhanh. Hàm lượng đường khử cùng đạt tới cực đại ở ngày thứ năm (26,2%). Như vậy trong phương pháp ủ thủ công tự nhiên, nấm mốc phát triển chậm, và mốc thích hợp để đem muối hoặc ngả tương chỉ vào khoảng 5 – 6 ngày sau khi ủ. Các thí nghiệm ủ mốc xôi theo phương pháp gieo cấy mốc giống Aspergillus oryzae thuần khiết và ủ trong điều kiện thích hợp (nhiệt độ 30 – 320C, độ ẩm xôi 55%, độ ẩm không khí 85 – 100%) cho thấy hoạt động của amylase đạt tới cực đại chỉ sau 30 – 36 giờ. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 26 Lượng đường khử có thể lên tới 20% sau 36 giờ nuôi cấy và lên tới 34% sau 65 giờ. Như vậy ta thấy việc sử dụng vi sinh vật thuần chủng và nuôi cấy thích hợp làm quá trình sản xuất mốc đều tăng nhiều. Đây chính là phương hướng để cải tiến việc sản xuất mốc tương. 3.2. Biến đổi hoạt động amylase, protease và hàm lượng các dạng đạm trong quá trình làm nước đậu [8] Phần cái và phần lỏng của nước đậu tuy khác nhau, nhưng các biến đổi trong hai phần này có nhiều điểm tương tự nhau. Các nghiên cứu cho thấy hoạt động amylase của nước 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 nước đậu thấp, còn độ hoạt động amylase thì rất thấp, gần như không đáng kể. Lượng đạm toàn phần của nứơc đậu chủ yếu là nằm trong phần cái. Trong quá trình ngâm, sự hòa tan các dạng đạm khác nhau vào phần lỏng tiến hành rất chậm. Do hoạt động của men protease thấp, nên mức độ thủy phân protein của đậu không đáng kể. Lượng đạm amin đều nhỏ trong phần cái cũng như trong phần lỏng. Sau 9 ngày ngâm, tỷ lệ đạm amin đối với đạm toàn phần trong cái đậu chỉ có 4,2%. Hàm lượng đạm amin trong phần lỏng chỉ đạt tới 0,830 g/l. Các trị số thấp của hoạt động amylase, protease và hàm lượng đạm amin cho phép ta kết luận rằng các quá trình sinh hóa có lợi xảy ra dưới tác dụng của vi sinh vật trong quá trình ngâm nước đậu rất yếu. Để cải biến khâu này ta nghĩ đến khả năng sử dụng mốc tương là một chế phẩm có chứa nhiều enyme amylase và protease. Các thí nghiệm cho thấy, nếu sau khi ngâm nước đậu 7 ngày, trước lúc ngả tương, ta sử dụng 15 – 20% mốc làm thủy phân phần cái ở nhiệt độ 50 – 55oC trong thời gian 14 – 20 giờ, thì lượng đạm amin trong nước đậu sẽ lên tới 1,80 – 2,00 g/l, đạt mức như trong tương thành phẩm. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 27 Cách thủy phân đậu sau khi ngâm bằng mốc làm tăng các quá trình sinh hóa có ích. Nhưng trong khâu ngâm đậu vẫn còn xảy ra những quá trình sinh hóa và vi sinh vật có hại. Đậu là một sản phẩm giàu protein, được ngâm lâu trong nước không có muối, nên trong quá 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 đưa lại cho nước đậu ngoài mùi vị tương có những mùi vị khó chịu. Để làm cho tương có giá trị thực phẩm cao hơn (kể cả giá trị hương vị, hàm lượng đạm amin) và đảm bảo yêu cầu vệ sinh, ta có thể bỏ khâu ngâm đậu trong sản xuất tương mà tiến hành thủy phân đậu rang bằng mốc tương. Các sản xuất thí nghiệm đã cho kết quả tốt. Tương làm ra có mùi vị của tương cổ điển nhưng có mùi vị dịu và thơm hơn. Mùi vị này được gây ra do sản phẩm của sự thủy phân và một số quá trình lên men ( rượu và acid), do hương 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. 3.3. Biến đổi sau khi ngả tương [8] Tương sau khi ngả được để chín khoảng 5 – 15 ngày thì ăn được. Trong quá trình này các enzyme amylase và protease vẫn tiếp tục hoạt động thủy phân. Các phân tích cho thấy trong mốc tương sau khi ủ xong, lượng đường khử chỉ chiếm khoảng 30 – 40% tổng số các sản phẩm thủy phân tinh bột, còn trong tương đã để chín lượng này chiếm 70 –80%, nghĩa là tăng gấp đôi. Tỷ lệ đạm amin trên đạm toàn phần của nước đậu đã ủ 7 ngày đêm chỉ có 4,2%, còn của tương đã chín là khoảng 20 – 25% như vậy là tăng 5 – 6 lần. Trong quá trình chín, một lượng không nhiều các hợp chất melanoid cũng được hình thành do sự kết hợp của các amino acid với đường. Do đó tương trở nên có màu xẫm hơn lúc mới ngả. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 28 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG 4.1 Quy trình sản xuất nước tương từ khô đậu nành, khô 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 công nghệ: KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 29 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% KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG LAN 30 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 hoàn toàn, lọc dịch thủy phân trung hòa 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, khô, 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, khô ráo thoáng 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 không đảm bảo an toàn 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 protit và gluxit của nguyên liệu thực vật. Nhưng để làm