Mục lục
PHẦN I: NGUYÊN LIỆU................................................................................... 4
I.1. Nguyên liệu chính
4
I.2. Nguyên liệu phụ
6ï
I.3. Tính chất nguyên liệu
7
I.4. Tiêu chí chọn nguyên liệu 7
PHẦN II: SƠ ĐỒ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ....................................................10
PHẦN III: GIẢI THÍCH QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ..........................................12
III.1. Qui trình công nghệ sản xuất nước tương theo phương pháp hóa giải.....12
III.1.1. Nghiền nhỏ....................................................................................12
III.1.2. Thủy phân......................................................................................13
III.1.3. Để nguội........................................................................................16
III.1.4. Trung hòa.......................................................................................16
III.1.5. Trích ly – Lọc.................................................................................18
III.1.6. Phối trộn.........................................................................................19
III.1.7. Thanh trùng....................................................................................21
III.1.8. Lắng...............................................................................................21
III.1.9. Vô chai, dán nhãn..........................................................................22
III.2. Qui trình công nghệ sản xuất nước tương theo phương pháp lên men.....22
III.2.1. Nghiền nhỏ....................................................................................22
III.2.2. Phối liệu và trộn nước.....................................................................22
III.2.3. Ủ....................................................................................................24
III.2.4. Hấp................................................................................................24
III.2.5. Đánh tơi, làm nguội........................................................................25
III.2.6. Cấy mốc giống...............................................................................26
III.2.7. Nuôi mốc.......................................................................................27
III.2.8. Đánh tơi.........................................................................................29
III.2.9. Thủy phân......................................................................................29
III.2.10. Trích ly – Lọc...............................................................................32
III.2.11. Phối trộn .....................................................................................32
III.2.12. Thanh trùng..................................................................................32
III.2.13. Lắng.............................................................................................32
III.2.14. Vô chai, dán nhãn........................................................................32
III.3. Ưu nhược điểm của mỗi qui trình...........................................................32
PHẦN IV: CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯNG CỦA SẢN PHẨM.............................34
IV.1. Chỉ tiêu cảm quan..................................................................................34
IV.2. Chỉ tiêu hóa lý.......................................................................................34
IV.3. Chỉ tiêu vi sinh......................................................................................35
PHẦN V: THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ............................................................ 36
PHẦN VI: KẾT LUẬN...................................................................................... 37
PHẦN VII: TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................38
...................................................................................................
37
Mục lục bảng
Bảng 1: Thành phần hoá học của bã đậu nành (%)..............................................4
Bảng 2: Thành phần các nhóm protein đơn giản (%)............................................5
Bảng 3: Thành phần các acid amine trong bã đậu nành (%).................................5
Bảng 4: Thành phần carbohydrates trong bã đậu nành (%)...................................5
Bảng 5: Thành phần chất tro trong bã đậu nành (%)............................................6
Bảng 6: Bảng chọn năng suất quạt phụ thuộc vào loại bể...................................28
Bảng 7: Bảng so sánh ưu nhược điểm của 2 qui trình sản xuất nước tương theo
phương pháp hoá giải và lên men......................................................................32
Bảng 8: Chỉ tiêu cảm quan của nước tương.........................................................33
Bảng 9: Chỉ tiêu hoá lý của nước tương........................................................34
Bảng 10: Hàm lượng kim loại cho phép trong nước tương (mg/kg hay ppm)........34
Bảng 11: Chỉ tiêu vi sinh của nước tương............................................................34
Mục lục hình
Hình 1: Qui trình công nghệ sản xuất nước tương theo phương pháp hóa giải....10
Hình 2: Qui trình công nghệ sản xuất nước tương theo phương pháp lên men. . . 11
Hình 3: Máy nghiền búa....................................................................................13
Hình 4: Thiết bò thủy phân.................................................................................16
Hình 5: Thiết bò trung hòa..................................................................................17
Hình 6: Thiết bò lọc băng tải..............................................................................19
Hình 7: Thiết bò phối trộn..................................................................................19
Hình 8: Thiết bò thanh trùng...............................................................................21
Hình 9: Thiết bò lắng..........................................................................................21
Hình 10: Tủ rót kết hợp đóng nắp và dán nhãn..................................................22
Hình 11: Máy trộn ướt........................................................................................23
Hình 12: Thiết bò ủ............................................................................................24
Hình 13: Thiết bò hấp........................................................................................25
Hình 14: Máy đánh tơi.......................................................................................26
Hình 15: Máy trộn khô.......................................................................................27
Hình 16: Bể nuôi mốc........................................................................................29
Hình 17: Thiết bò thủy phân ..............................................................................32
Hình 18: Mushroom seasoning sauce..................................................................35
Hình 19: Rain Forest Herb Sauce........................................................................35
PHẦN I:
NGUYÊN LIỆU
Có nhiều loại nguyên liệu thường được dùng làm nước tương là: bánh dầu
đậu nành, bánh dầu đậu phộng hay hạt đậu nành … Người ta còn có thể lấy cả
xương gân, thòt vụn, huyết, da, đồ lòng tốt… để nấu nước tương (nước tương động
vật). Một số chất phụ để làm cho hương vò tăng cường thêm lên như bắp hột
chưa khô, đậu nành đã rang khô, gạo mì đã đánh cám, lúa mì..…
Nguyên tắc sản xuất nước tương: dựa vào sự thủy phân protein của protease
hoặc acid (hoặc kiềm). Bản chất là quá trình thủy phân các liên kết peptide của
protein, chuyển protein dạng không tan hoặc ít tan và kém mùi vò thành một hỗn
hợp acid amine và các polypeptide tan trong nước, có hương vò thơm ngon và dễ
hấp thu bởi cơ thể con người.
Phương trình tổng quát chung của quá trình thủy phân protein :
Acid, kiềm
R – CO – NHR’ +
HOH
RCOOH + R’NH2
hay protease
Mục đích của bài báo cáo này là tìm hiểu về quy trình công nghệ sản xuất
nước tương từ nguyên liệu bã đậu nành.
I.1. Nguyên liệu chính: bãâ đậu nành
Bã đậu nành là phần bã sau khi ép lấy dầu, còn gọi là khô đậu nành.
Bảng 1: Thành phần hoá học của bã đậu nành (%)
Thành phần
Nước
Protid
Lipid
Glucid
Cellulose
Tro
% chất khô
10
44.5
5
29.2
5.8
5.5
a. Protein và thành phần acid amine trong bã đậu nành:
Bảng 2: Thành phần các nhóm protein đơn giản (%)
Nhóm protein
% so với tổng số protein
Albumine
6-8
Globuline
25-34
Gluteline
13-14
Prolamine
Không đáng kể
Về giá trò protein, đậu nành đứng hàng đầu về đạm nguồn gốc thực vật và
không những về hàm lượng protein cao mà cả về chất lượng protein.
Protein đậu nành dễ tan trong nước và chứa nhiều acid amine không thay thế
như Lysine, Tryptophane. Trừ Methionine và Cysteine hơi thấp, các acid amine
khác của đậu nành có thành phần giống thòt.
Bảng 3: Thành phần các acid amine trong bã đậu nành (%)
Acid amine % so lượng acid amine tổng
Isoleucine
1.1
Leucine
7.7
Lysine
5.9
Methionine
1.6
Cysteine
1.3
Phenyalanine
5
Threonine
4.3
Tryptophane
1.3
Valine
5.4
Histidine
2.6
b. Carbohydrate:
Carbohydrate được chia làm 2 loại: loại tan trong nước chiếm khoảng 10%
(bao gồm các loại đường không khử như sucrose, raffinose và stachyose) và loại
không tan trong nước (cellulose, hemicellulose).
Bảng 4: Thành phần carbohydrate trong bã đậu nành (%)
Carbohydrate
% so với lượng carbohydrate tổng
Cellulose
4
Hemicellulose
15.4
Tinh bột
3.8
Rafinose
1.1
Saccharose
5
Các loại khác*
5.1
(* Bao gồm một lượng nhỏ các đường arabinose, glucose và verbascose.)
c. Chất tro:
Chất tro trong đậu nành chiếm từ 4.5–6.8%.
Bảng 5: Thành phần chất tro trong bã đậu nành (%)
Chất tro
% chất khô toàn bánh dầu
P2O5
0.6–2.18
K2O
1.91–2.64
CaO
0.23–0.63
MgO
0.22–0.55
SO3
0.41–0.44
Na2O
0.38
Cl
0.025
Chất khác
1.17
Ngoài ra còn có các nguyên tố khoáng khác: Al, Fe, I, Mn, Cu, Mo…
d. Một số enzyme trong đậu nành:
- Urease : enzyme xúc tác cho phản ứng thuỷ phân urea thành carbon dioxide
và ammonia, có tính chất chống lại sự hấp thu các chất đạm qua màng ruột
do đó không nên ăn đậu nành sống.
- Lipase : thủy phân glyceride tạo thành glycerine và acid béo.
- Phospholipase: enzyme thủy phân phospholipid thành các acid béo và các
hợp chất tan trong chất béo khác.
- Lipoxygenase: enzyme có chứa sắt, xúc tác cho phản ứng oxy hoá acid béo
không no tạo sản phẩm hydroperoxide.
I.2. Nguyên liệu phụ:
Trong công nghệ sản xuất nước tương, ngoài bã đậu nành còn có các
nguyên liệu phụ khác như:
Bột mì
Nước
Muối ăn
Chất xúc tác: HCl, H2SO4, Na2CO3, NaOH.
Phụ gia bảo quản: benzoate natri.
I.3. Tính chất nguyên liệu
Hàm lượng protein và glucid cao (hơn hạt đậu nguyên chất) lại chứa nhiều acid
amine không thay thế nên hiệu suất thủy phân cao, nước tương thu được có giá
trò dinh dưỡng cao.
Chất béo trong quá trình chế biến sẽ bò thủy phân một phần thành các acid
béo tự do, glycerine và một số sản phẩm thủy phân khác như MG, DG; điều
này ảnh hưởng đến mùi vò và chất lượng nước tương. Bã đậu nành do chứa
chất béo rất thấp nên vai trò làm nguyên liệu của nó trong công nghệ sản xuất
nước tương ưu thế hơn so với hạt đậu nành.
Bã đậu nành là phế liệu của quy trình sản xuất cooking oil , là nguồn nguyên
liệu có sẵn và rẻ tiền.
I.4. Tiêu chí chọn nguyên liệu
a. Bã đậu nành
Bánh dầu đậu nành tốt, không hôi, không bò mốc, hắng dầu, không lẫn các tạp
chất như cát, đá, rác…, độ ẩm không quá 10%, hàm lượng chất béo không quá
5%. Nếu có nhiều chất béo trong bã đậu nành thì trong quá trình chế biến, một
phần chất béo này chuyển thành acid béo tự do, glycerine, và các sản phẩm thuỷ
phân khác như monoglyceride, diglyceride. Các chất này làm ảnh hưởng đến mùi,
vò và chất lượng của sản phẩm nước tương.
b. Nước :
- Nước sử dụng trong sản xuất nước tương cần đạt những chỉ tiêu về hóa học,
hóa lý và vi sinh.
- Độ cứng của nước trung bình khoảng 8-17 0 (1 độ cứng tương đương 10 mg
CaO/ lít nước hay 7.19 mg MgO/ lít nước). Độ cứng của nước quá lớn sẽ ảnh
hưởng đến quá trình thủy phân protein.
- Hàm lượng khoáng và các chất hữu cơ khác không quá 500-600 mg/lít.
- Số lượng vi sinh vật không quá 20-100 tế bào/cm 3 nước, quan trọng nhất là
không chứa các vi sinh vật gây bệnh. Chỉ số E.coli trong 1 lít nước không
quá 20 tế bào và chuẩn độ E.coli phải lớn hơn 50 ( chuẩn độ E.coli là lượng
nước ít nhất tính bằng ml trong đó có chứa 1 tế bào E.coli).
- Độ pH của nước nên đạt 6,5 – 7,5.
c. Muối ăn :
- Thành phần chính của muối ăn là NaCl. Ngoài ra có lẫn một số tạp chất
như nước, MgSO4, MgCl2, KCl, CaSO4, bùn, cát, …
- Muối Mg có vò đắng và dễ hút ẩm làm muối bò chảy nước và tạo vò đắng
nên không có lợi cho sản xuất nước tương. Do đó, muối sử dụng trong công
-
-
nghệ sản xuất nước tương cần càng ít tạp chất càng tốt và độ tinh sạch yêu
cầu 92-97%.
Trong sản xuất nước tương thường dùng muối hột hay muối xay, có độ ẩm
không quá 4%, hàm lượng NaCl ít nhất là 95%, tạp chất vô cơ không tan
không quá 0.5%, tạp chất tan trong nước không quá 2.3% và muối khi hòa
tan vào nước không có vò chát. Cả 2 loại muối đều không được chứa hàm
lượng kim loại nặng (mg/kg) vượt quá quy đònh : Fe(<50), As(<2), Cu(<2),
Pb(<2), Hg(<0.2).
Muối ăn sau khi sản xuất ở đồng muối phải được tinh chế trước khi đưa vào
sản xuất nước tương.
d. Phụ gia bảo quản: cần đạt các yêu cầu sau
- Có tính kháng khuẩn, nấm mốc và nấm men cao hoặc có tính chống oxy
hóa xảy ra trong quá trình bảo quản.
- Không được gây độc cho người và gia súc.
- Không làm biến đổi hoặc làm biến đổi rất ít tính chất hóa lý, cảm quan của
thực phẩm.
- Không tạo ra những phản ứng phụ hoặc những sản phẩm độc hại cho thực
phẩm.
Trong sản xuất nước tương, người ta thường dùng chất bảo quản là Benzoate
natri - chất bền vững, không mùi, hạt màu trắng hay bột kết tinh, có vò hơi ngọt,
tan ít trong nước, ít độc, có tác dụng bảo quản thực phẩm, chống nấm mốc, có
hoạt tính cao nhất ở .pH = 2.5 – 4. Trong bảo quản nước tương thường dùng
Benzoat natri có nồng độ 0.1%
Công thức hóa học :
COONa
(C7H5NaO2)
e. Tác nhân xúc tác trong sản xuất nước tương bằng phương pháp hóa giải:
- Yêu cầu là có hoạt tính xúc tác cao, không có tác dụng oxy hóa quá mạnh.
- Không lẫn nhiều tạp chất, đặc biệt là các ion kim loại nặng có hại cho sức
khỏe như chì, thủy ngân, asen…
- Trong sản xuất nước tương thường dùng acid HCl có nồng độ 10-20 0Be, tùy
theo thiết bò sử dụng để thủy phân.
f. Vi sinh vật trong sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men:
Trong phương pháp cổ truyền, người ta thường dùng vi sinh vật có sẵn trong tự
nhiên. Những vi sinh vật thường thấy là các loại nấm mốc như Mucor rouxii,
Rhizopus nigricans, Asp. oryzae, Asp. niger, Trichoderma lignorum. ..
Muốn đưa nước chấm vào sản xuất công nghiệp, điều trước tiên phải có giống
thuần chủng vì nó quyết đònh hương vò, hiệu suất sử dụng nguyên liệu và chất
lượng sản phẩm, và còn là điều kiện cơ bản để ổn đònh sản xuất, không bò
động và hư hại trong sản xuất.
Giống được đưa vào sản xuất phải có điều kiện như sau:
- nh hưởng tốt đối với hương thơm.
- Hoạt lực của enzyme protease cao.
- Sức phát triển mạnh và chống tạp khuẩn tốt.
- Không sinh độc tố Aflatoxin.
Nấm mốc có ý nghóa lớn nhất trong sản xuất nước tương là Asp. oryzae, do vậy
trong công nghiệp sản xuất nước tương chủ yếu là dùng loại nấm mốc này
Ở các nước khác nhau, người ta sử dụng các mốc giống khác nhau.
- Trung Quốc: Asp. oryzae, Asp. sojae
- Nhật: Asp. mellicus, Asp. niger, Asp. ochraceus
- Việt Nam: Asp. oryzae do viện công nghệ thực phẩm cung cấp. Mốc này có
đặc tính cho protease có hoạt lực cao, không độc tố, được phép dùng trong
công nghệ thực phẩm.
Trong bài báo cáo này tìm hiểu về quy trình sản xuất nước tương bằng phương
pháp lên men sử dụng hệ vi sinh vật: nấm mốc Asp.oryzae có màu vàng nên
người ta quen gọi là mốc vàng, nấm men Zygosacchromyces rouxii, và một lượng
vi khuẩn Lactobacillus delbrueckii vừa đủ để tạo hương vò màu sắc đặc trưng cho
sản phẩm.
PHẦN II:
SƠ ĐỒ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
Hình 1: Qui trình công nghệ sản xuất nước tương theo phương pháp hóa giải
Hình 2: Qui trình công nghệ sản xuất nước tương theo phương pháp lên men
PHẦN III:
GIẢI THÍCH QUI TRÌNH
CÔNG NGHỆ
III.1. Qui trình công nghệ sản xuất nước tương theo phương pháp hóa giải
III.1.1. Nghiền nhỏ:
Mục đích công nghệ:
Chuẩn bò cho quá trình thủy phân:
- Giảm kích thước hạt, tăng diện tích tiếp xúc giữa acid và nguyên liệu trong
quá trình thủy phân nhờ đó nguyên liệu được thủy phân dễ dàng và triệt
để.
- Tăng hiệu suất và giảm thiểu thời gian thủy phân.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình:
Vật lý:
-
Sự giảm kích thước của hạt nguyên liệu
-
Sự tăng nhiệt độ của khối nguyên liệu do ma sát giữa các hạt nguyên liệu
với nhau, giữa chúng với búa và thành máy.
-
Sự giảm khối lượng của nguyên liệu đầu ra so với đầu vào do nguyên liệu
còn sót lại trong máy nghiền.
Phương pháp thực hiện và các thông số kỹ thuật:
Nguyên liệu được nghiền tới kích thước hạt là 0,5 – 1mm. Kích thước hạt sau
khi nghiền khá lớn vì nếu nghiền nhỏ quá thì các hạt sẽ kết dính lại với nhau làm
giảm diện tích tiếp xúc với xúc tác acid trong quá trình thủy phânơi1
Thiết bò :
Sử dụng máy nghiền búa.
Nguyên tắc hoạt động: nguyên liệu cho vào máy nghiền, được nghiền nhỏ do
sự va đập của búa vào vật liệu và chà xát vật liệu giữa búa và thành máy. Các hạt
nguyên liệu sau khi nghiền có kích thước nhỏ hơn lỗ lưới phân loại sẽ đi ra ngoài,
các hạt nguyên liệu có kích thước lớn hơn lỗ lưới phân loại sẽ được tiếp tục
nghiền.
Đầu vào
Đầu ra
Công suất
Dung tích (Kg/h)
Hiệu suất (%)
5 HP
200
50-75
Hình 3: Máy nghiền búa
III.1.2. Thủy phân:
Mục đích công nghệ:
Chế biến: protein đậu nành dưới tác dụng của xúc tác acid sẽ thủy phân thành
acid amine - thành phần chính của nước tương.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình:
- Hóa học :
Phản ứng thủy phân protein thành những chất trung gian tương đối đơn
giản peptid, polypeptid và cuối cùng thành các acid amine, xúc tác HCl.
R – CO – NHR’ + HOH → RCOOH + R’NH2
Tinh bột bò thủy phân thành đường maltose và cuối cùng thành glucose:
Các phản ứng tạo màu: phản ứng caramel hóa và phản ứng maillard (do
đường kết hợp với các acid amine)
Màu được hình thành dần dần từ màu vàng đến nâu nhạt cuối cùng là nâu
đậm.
Sự hình thành màu phụ thuộc vào nồng độ đường, acid amine và nhiệt độ.
Nếu tăng cường phản ứng giữa acid amine với đường thì không có lợi vì
melanoid là chất mà cơ thể khó hấp thu, và khi nồng độ của nó cao sẽ làm giảm
hương vò của sản phẩm. Mặt khác, quá trình hình thành sản phẩm màu còn gây
tổn thất lớn các acid amine. Để hạn chế quá trình này, ta chọn nguyên liệu có
hàm lượng đường không cao quá, tránh nâng cao nhiệt độ và kéo dài thời gian
thủy phân.
Phản ứng thủy phân chất béo thành glycerine và acid béo: không đáng
kể vì hàm lượng béo trong bã đậu nành rất thấp.
Phản ứng thủy phân hemicellulose thành pentose và cuối cùng thành
furfuran:
Các phản ứng phụ nếu thời gian thủy phân quá lâu như phản ứng phân
hủy acid amine (deamine hóa, decacboxyl hóa) tạo ra các chất mùi
không có lợi cho sản phẩm.
RCH(NH2)COOH + H2O → RCH(OH)COOH + NH3
RCH(NH2)COOH → RCH2(NH2) + CO2
Sự tạo thành các hợp chất chloropropanol (do acid HCl đậm đặc kết hợp
với chất béo trong nguyên liệu ở nhiệt độ cao), hàm lượng nhiều nhất là
1,3-DCP (1,3-dichloro 2-propanol) và 3-MCPD (3-monochloropropane1,2-diol) .
3 – MCPD
OH
OH
H– C – C
H
H
1,3 - DCP
Cl
– C–H
H
Cl
OH Cl
H– C – C – C– H
H
H
H
Đây là các chất độc làm hư hại vật liệu cấu trúc di truyền và gây ra bệnh ung
thư. Vì vậy, các chuyên gia về an toàn vệ sinh thực phẩm đã khuyến cáo rằng
chất 1,3-DCP và 3-MCPD không nên có trong thực phẩm dùng cho người. Hàm
lượng 3-MCPD nên được giới hạn càng ít càng tốt khoảng 0.002 mg/kg/ngày.
Giới hạn cho phép cho các hợp chất Chloropropanol :
Hoa Kỳ
: 0,05 -1mg/kg
Châu u
: 0.02mg/kg
Việt Nam : 1mg/kg
Bỉ
: 0.05mg/kg
Biện pháp hạn chế :
Ngăn cách không cho chất béo tác dụng với acid bằng cách :
o Rút toàn bộ chất béo ra khỏi bánh dầu
o Cho hóa chất vào kìm hãm phản ứng của chất béo với acid.
Thủy phân protein mà không sử dụng HCl (phương pháp lên men
bằng vi sinh vật).
-
Vật lý :
Nhiệt độ: trong quá trình thủy phân nhiệt độ dòch thủy phân tăng dần vì
phản ứng thủy phân là phản ứng tỏa nhiệt. Nhiệt độ tăng đến 1251300C khi ta tiến hành sục hơi vào để tăng áp lực thủy phân.
Thể tích: trong quá trình thủy phân nhờ bổ sung dung dòch HCl nên thể
tích dòch thủy phân tăng lên.
Nồng độ chất khô: phản ứng thủy phân tạo ra các hợp chất đơn giản
như: đường, acid amine … làm cho nồng độ chất khô trong dòch tăng
lên.
Độ nhớt: protein bò thủy phân dần thành acid amine và peptide cùng với
tác dụng của nhiệt độ cao làm cho độ nhớt dòch thủy phân giảm dần.
Phương pháp thực hiện và các thông số kỹ thuật:
Ở đây ta thực hiện phương pháp gia nhiệt trực tiếp: sau khi dẫn nguyên liệu
vào thiết bò, ta bổ sung HCl vào thiết bò, sau đó hơi nước sẽ được sục trực tiếp vào
để tăng áp lực thủy phân.
- Nhiệt độ thủy phân: 125 – 1300C.
- Lưu ý ở đây ta không nên thủy phân ở áp suất và nhiệt độ cao quá vì điều
này sẽ làm cho protein bò phân hủy mạnh dẫn đến hiệu suất thu hồi acid
amine không cao. Khi dòch thủy phân nguội, ta vớt bỏ màng váng dầu trên
mặt dòch.
- Trong quá trình thủy phân, người ta thường xác đònh điểm kết thúc của quá
trình bằng cách dùng giấy thử anilin acetat. Nguyên tắc: sau khi protein bò
thủy phân hết, hemicellulose trong nguyên liệu sẽ bò thủy phân thành
pentose và cuối cùng thành furfuran; furfuran bay ra làm giấy thử anilin
acetate ngả sang màu đỏ.
- Thời gian thủy phân : 12 giờ.
- Nồng độ acid dùng trong quá trình thủy phân này theo thực nghiệm là
25%..
Thiết bò :
Thiết bò hình trụ, nắp và đáy elipse được gắn vào thân nhờ 2 mối ghép bích.
Mặt trong thiết bò có lớp cao su chòu acid (kiềm), chòu áp lực cao. Trên thân thiết
bò có ống dẫn hơi trực tiếp vào dòch thủy phân. Trên nắp thiết bò có cửa nhập liệu
và đáy thiết bò có cửa tháo liệu. Bên thành thiết bò còn có cửa người để dễ dàng
vệ sinh và sửa chữa thiết bò.
Nguyên liệu
P
T
Acid
Sản phẩm
Hơi nước
Hình 4: Thiết bò thủy phân
III.1.3. Để nguội:
Mục đích công nghệ:
Chuẩn bò cho quá trình trung hòa.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình:
Vật lý: nhiệt độ của dụng dòch sau thủy phân giảm dần.
Phương pháp thực hiện và các thông số kỹ thuật:
Dung dòch sau quá trình thủy phân được bơm qua thiết bò trung hòa để nguội
khoảng 50-60oC.
Thiết bò:
Thiết bò trung hoà.
III.1.4. Trung hòa:
Mục đích công nghệ:
Hoàn thiện:
- Giảm nồng độ acid trong dung dòch nhờ đó giảm mức độ nguy hiểm cho
công nhân.
- Tăng pH của sản phẩm đồng thời tạo muối NaCl góp phần tạo vò cho nước
tương, bên cạnh đó khí CO2 tạo ra bay lên sẽ kéo theo một số mùi không
cần thiết cho nước tương.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình:
- Hóa học:
Phản ứng trung hòa acid dư trong quá trình thủy phân:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 ↑ + H2O
Phản ứng trung hòa tạo ra thêm một lượng muối vào dòch thủy phân vì
vậy nồng độ chất khô trong dòch thủy phân tăng.
pH của dòch thủy phân tăng lên đến 5.5-6.2.
- Vật lý: thể tích dung dòch tăng lên do bổ sung một lượng dung dòch Na 2CO3.
- Hóa lý: sự bay hơi của CO2 kéo theo một số cấu tử hương không có lợi cho
sản phẩm.
- Cảm quan: dung dòch nước tương sau trung hòa có màu cánh gián, hơi chua
nhẹ, vò mặn, mùi thơm đặc trưng.
Phương pháp thực hiện và các thông số kỹ thuật:
- Dòch thủy phân trong thiết bò trung hòa sau khi để nguội khoảng 50-60 oC thì
cho Na2CO3 vào. Khi cho Na2CO3 vào cần cho từ từ để tránh hiện tượng
phản ứng cục bộ và gây trào dòch và mất dòch.
- Thời gian trung hòa 2-3 giờ.
- Khi trung hòa, ta nên đưa dòch về pH hơi acid để sản phẩm có vò hơi chua,
dễ chòu. Không nên đưa về môi trường kiềm vì sản phẩm sẽ bò đắng, nồng
và tạo ra các phản ứng chuyển hóa đồng phân L-acid mine thành D-acid
amine, cơ thể người không hấp thu được làm giảm giá trò dinh dưỡng của
nước tương
- Dung dòch nước tương sau trung hòa phải có màu cánh gián, hơi chua nhẹ,
vò mặn, mùi thơm đặc trưng.
Thiết bò:
Đây là thiết bò hình trụ có nắp elipse bắt bích và đáy elipse hàn liền với thân.
Trên giữa bồn có cánh khuấy và mặt trong thiết bò có tấm lót cao su chòu nhiệt,
kiềm và acid.
Đầu vào
P
T
Kiềm
Đầu ra
Hình 5: Thiết bò trung hòa
III.1.5. Trích ly - Lọc:
Mục đích công nghệ:
Khai thác: trích ly các chất hoà tan trong hỗn hợp thủy phân, lọc bỏ bã đậu
nành để tạo ra nước tương thành phẩm.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình:
- Vật lý: sự giảm độ nhớt của hỗn hợp do pha rắn (bã đậu nành) được tách
ra.
- Hoá lý: sự trích ly các chất hoà tan từ trong nguyên liệu, sự tách rời 2 pha
rắn (bã đậu nành) và pha lỏng (nước tương).
Phương pháp thực hiện và các thông số kỹ thuật:
- Dùng nước muối có nồng độ 20–25% ở nhiệt độ 60oC cho vào thiết bò trung
hoà để hoà tan đạm và đường đã thuỷ phân trong quá trình lên men.
- Sau khi cho muối nên tiến hành đảo trộn ngâm trong khoảng 24 giờ để
những chất hoà tan tan vào trong nước muối sau đó lọc rút nước chấm ra.
- Mục đích cho muối vào là để tạo mùi vò mặt khác để phòng thối. Vì vậy sau
khi trung hòa xong phải nhanh chóng cho nước muối vào và cho với lượng
chính xác. Độ muối thấp hơn 16% về mùa hè thường hay chua hoặc váng
trắng, nếu nồng độ muối quá cao lại ảnh hưởng đến chất lượng về vò của
nước tương, thường tốt nhất là 18 – 20%.
Trích ly lần 1: sử dụng nước muối 20-25%, 60 oC, ngâm trong 24 giờ, thường
được nước tương đậm màu, ngọt và chiếm khoảng 60 – 80% lượng nguyên
liệu lên men.
Trích ly lần 2: sau khi trích ly lần thứ nhất, bã vẫn còn lưu lại một lượng
nước tương vì vậy phải đổ thêm nước muối 15 – 18% vào ngâm trong 12–
16 giờ rồi lại tiến hành trích ly lần thứ hai (lọc rút lần 2).
Trích ly lần 3: Để lợi dụng nguyên liệu một cách triệt để, bã sau khi trích ly
xong lần 2 vẫn chứa muối và nước tương, để tiếp tục chiết rút chúng ta cho
nước vào (không cho muối). Lượng nước cho vào khoảng 100 – 150% so với
nguyên liệu mốc, ngâm 6 giờ rồi tiến hành trích ly lần 3. Nước tương rút ra
được ở lần này nồng độ tương đối thấp, dùng để hoà nước muối sử dụng
cho các trích ly lần 2 của các đợt kế tiếp. Làm như vậy sẽ tiết kiệm được
nguyên liệu muối và nâng cao chất lượng nước tương.
Thiết bò:
Sử dụng thiết bò lọc băng tải.
Nguyên tắc hoạt động: nguyên liệu sau thuỷ phân được đưa vào thiết bò đặt trên
vải lọc. Dòch nước tương thấm qua vải lọc và được hút chân không xuống dưới. Bã
lọc còn trên vải lọc được thu lại để lọc tiếp lần nữa.
Hỗn hợp vào
Dòch lọc
Bã lọc
Bơm chân không
Hình 6: Thiết bò lọc băng tải
III.1.6. Phối trộn :
Mục đích công nghệ:
Hoàn thiện: tạo ra các sản phẩm nước tương với chất lượng khác nhau.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình:
Hoá học: thay đổi nồng độ chất hòa tan trong dung dòch.
Phương pháp thực hiện và các thông số kỹ thuật:
Sau khi tiến hành trích ly 3 lần thì ta có thể phối trộn dòch chiết ra được của
lần trích ly thứ nhất và lần trích ly thứ hai để tạo ra sản phẩm nước tương. Tuỳ
theo sản phẩm chiết rút ra, độ đạm (g/l) và tỷ lệ phối trộn mà chúng ta có nước
tương thượng hạng và nước tương loại 1, loại 2…
Thiết bò:
Sử dụng thiết bò hình trụ có cánh khuấy.
Đầu vào
Đầu ra
Hình 7: Thiết bò phối trộn
III.1.7. Thanh trùng:
Mục đích công nghệ:
- Bảo quản: tiêu diệt vi sinh vật nhằm kéo dài thời gian bảo quản.
- Hoàn thiện: tăng thêm hương vò và màu sắc cho sản phẩm.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình:
-
Hóa hocï:
Xảy ra các phản ứng tạo màu: phản ứng caramel và phản ứng maillard.
Nồng độ chất khô : do quá trình thanh trùng làm bay hơi một lượng nước
nên nồng độ chất khô trong dung dòch tăng lên.
- Vật lý:
Nhiệt độ : Trong quá trình thanh trùng nhiệt độ trong dòch thủy phân
tăng nhanh và sau đó được làm nguội nhanh để tránh làm biến tính các
chất dinh dưỡng và các cấu tử quý trong sản phẩm.
Thể tích : thể tích dòch thủy phân giảm đi một phần vì có sự bay hơi của
nước và một số cấu tử dễ bay hơi.
Độ nhớt : nhiệt độ cao làm cho độ nhớt của dung dòch giảm dần đến giá
trò cần thiết.
- Sinh học: dưới tác dụng của nhiệt độ vi sinh vật gây bệnh bò ức chế hoàn
toàn.
- Hóa lý:
Sự bay hơi nước trong dung dòch dưới tác dụng của nhiệt độ.
Một số globuline chưa bò thủy phân hết dưới tác dụng nhiệt độ sẽ biến
tính và đông tụ (rất ít vì thời gian rất ngắn).
- Cảm quan :
Màu sản phẩm đặc trưng phù hợp với thò hiếu người tiêu dùng.
Sản phẩm tương đối trong.
Phương pháp thực hiện và các thông số kỹ thuật:
Dòch nước tương được thanh trùng ở 75 - 80 oC trong 0.5-1h. Thanh trùng gần
kết thúc thì cho benzoate natri vào. Hàm lượng natri benzoate thêm vào khoảng
0,07 – 0,1% so với lượng nước tương.
Thiết bò:
Thiết bò có dạng vỏ áo chòu áp lực, hơi nước gia nhiệt được cho vào giữa hai
lớp vỏ để gia nhiệt cho dung dòch bên trong.
Ngày nay ta có thể thay thế quá trình thanh trùng bằng cách sử dụng công
nghệ siêu lọc (ultra-filtration) hoặc công nghệ vi lọc (micro- filtration) để tách các
VSV ra khỏi sản phẩm nước tương.
Đầu vào
Hơi nước
Đầu ra
Nước ngưng
Hình 8: Thiết bò thanh trùng
III.1.8. Lắng:
Mục đích công nghệ:
Hoàn thiện:
- Giúp ổn đònh mùi vò của nước tương.
- Lắng hết phần muối bò kết tinh ở nhiệt độ thường, loại bỏ protein bò đông tụ
nhờ đó độ trong của sản phẩm được cải thiện.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình:
Cảm quan: độ trong của nước tương tăng lên.
Phương pháp thực hiện và các thông số kỹ thuật:
Thiết bò:
Bể lắng hình trụ, đáy côn.
Đầu vào
Đầu ra
Bã
Hình 9: Thiết bò lắng
III.1.9. Vô chai, dán nhãn:
Mục đích công nghệ:
-
Bảo quản: tránh sự tiếp xúc của sản phẩm với môi trường ngoài giúp kéo
dài thời gian bảo quản.
- Hoàn thiện: tạo cho sản phẩm có hình dáng, mẫu mã đẹp, thu hút người
tiêu dùng.
Phương pháp thực hiện và các thông số kỹ thuật:
- Chai và nút đựơc rửa bằng nước sôi sau rửa lại bằng cồn nồng độ 98 o để
ráo, sau đó đem thanh trùng thời gian 10 – 20 phút để loại bỏ các loại bụi
bẩn bám trên chai và tiêu diệt vi sinh vật bám trên chai.
- Dòch nước tương từ bể lắng được bơm lên bồn cao vò, rồi chiết vào từng chai
nhỏ, kế tiếp là đóng nắp và dán nhãn.
Thiết bò:
Sử dụng tủ rót kết hợp đóng nắp và dán nhãn.
Nước tương
Tủ rót
Thiết bò đón g nắp
Thiết bò dán nhãn
Hình 10: Tủ rót kết hợp đóng nắp và dán nhãn
III.2. Qui trình công nghệ sản xuất nước tương theo phương pháp lên men
III.2.1. Nghiền nhỏ:
Mục đích công nghệ:
Chuẩn bò cho quá trình phối liệu, trộn nước, hấp, lên mốc vì:
- Khi trộn nước thì nước thấm đều, khi hấp thì chín đều, tránh được trường
hợp ngoài chín trong sống.
- Tăng diện tích phát triển của nấm mốc và diện tích tác dụng của enzyme
trên nguyên liệu.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình, phương pháp thực hiện và các thông số
kỹ thuật, thiết bò : tương tự phương pháp hoá giải.
Bên cạnh đó nguyên liệu phụ bột mì phải được rang để làm bột mì thật khô,
ức chế một phần sự phát triển của vi sinh vật.
III.2.2. Phối liệu và trộn nước:
Mục đích công nghệ:
Chuẩn bò cho quá trình nuôi mốc và lên men.
-
Bột mì được phối trộn sẽ là nguồn tinh bột cho mốc sử dụng làm nguồn thức
ăn để sinh trưởng và phát triển. Sự phát triển mạnh của mốc giống sẽ lấn át
được các loại tạp mốc khác xâm nhập và phát triển giúp cho độ thủy phân
cao hơn. Ngoài ra bột mì cho vào còn có tác dụng giúp cho nước tương
thành phẩm có vò ngọt nhẹ và màu sắc sáng hơn.
- Trộn nước có tác dụng làm cho nguyên liệu có độ ẩm thích hợp với sự phát
triển của nấm mốc.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình:
- Vật lý: sự tăng khối lượng , giảm độ cứng, giảm độ xốp…
- Hoá học: hàm ẩm tăng.
Phương pháp thực hiện và các thông số kỹ thuật:
Phối trộn bã đậu nành và bột mì theo tỉ lệ 9:1. Sau đó thêm 60 – 70% nước so
với tổng nguyên liệu.
Nếu trộn quá ít bột mì : nước tương giàu acid amine nhưng thiếu hương vò.
Nếu trộn bột mì quá nhiều so với bã đậu nành: nước tương có màu vàng nhạt
và có hàm lượng acid amine rất thấp.
Trong sản xuất tỉ lệ bột mì tối thiểu là 10%.
Thiết bò:
Sử dụng máy trộn ướt.
Cho nguyên liệu vào thiết bò, cho nước vào, sau đó khởi động cánh đảo để đảo
trộn nguyên liệu với nước.
Đầu vào
Đầu ra
Hình 11: Máy trộn ướt
III.2.3. Ủ
Mục đích công nghệ:
Chuẩn bò cho quá trình hấp.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình:
Vật lý: nguyên liệu mềm hơn, nước thấm đều vào bên trong toàn bộ thể tích
khối nguyên liệu làm tăng khả năng truyền nhiệt, do đó đậu sẽ mau chín và chín
đều hơn khi hấp.
Phương pháp thực hiện và các thông số kỹ thuật:
Toàn bộ hỗn hợp khối nguyên liệu sau khi phối trộn được cho vào thiết bò ủ với
nhiệt độ ủ là 55oC, thời gian ủ là 1 ngày.
Thiết bò:
Sử dụng thiết bò ủ.
Đầu vào
Đầu ra
Hình 12: Thiết bò ủ
III.2.4. Hấp:
Mục đích công nghệ:
Khai thác các chất dinh dưỡng cung cấp cho quá trình nuôi mốc.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình:
- Vật lý: thay đổi cấu trúc hạt tinh bột và protein, nguyên liệu mềm hơn.
- Hoá học: làm chín tinh bột, làm protein bò biến tính sơ bộ thành những
chất mà vi sinh vật có thể sử dụng được.
- Sinh học: nhiệt độ cao có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật bám trên bề mặt
nguyên liệu làm cho mốc phát triển thuận lợi.
Phương pháp thực hiện và các thông số kỹ thuật:
- Trong quá trình hấp, 2 yếu tố cần chú ý nhất là nhiệt độ và thời gian hấp.
- Nguyên liệu là bãâ đậu nành sau khi qua chưng sấy để ép tách dầu đã hoàn
toàn chín, do đó chỉ cần hấp với thời gian như thế nào để có hàm lượng
nước thích hợp và nguyên liệu mềm hóa đầy đủ là được.
- Với phối liệu như trên, hấp ở áp lực 0,7–0,9 kg/cm 2, trong 1-1.5 giờ. Nói
chung khi nhìn thấy hạt đậu chuyển sang màu hơi nâu là được không nên
để quá sậm màu.
Thiết bò:
Sử dụng thiết bò hấp dùng hơi không áp lực, hình trụ có vỉ ngăn cách giữa
nguyên liệu và nước.
-
-
Thiết bò hấp gồm 2 phần: phần chứa nguyên liệu và phần chứa nước để
cấp hơi, giữa là lớp vỉ để ngăn nguyên liệu với nước. Thường chiều cao từ
mặt nước lên vỉ có khoảng cách 0,20 m.
Nếu hấp gián đoạn không cơ giới thì nguyên liệu cho vào hấp chỉ được
chiếm khoảng ¾ dung tích của thiết bò. Chiều cao của khối nguyên liệu
hấp, cao nhất chỉ được bằng đường kính của thiết bò. Cửa lấy nguyên liệu ra
có kích thước dài × rộng = 0,3 × 0,25 m.
Đầ u vào
Đầu ra
Hơi nước
Nước ngưng
Hình 13: Thiết bò hấp
III.2.5. Đánh tơi, làm nguội
Mục đích công nghệ:
Chuẩn bò cho quá trình nuôi mốc.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình:
Vật lý:
- Nguyên liệu rời ra, tơi xốp hơn.
- Sự khuếch tán của oxy vào trong khối nguyên liệu giúp cho quá trình nuôi
mốc tốt hơn.
Phương pháp thực hiện và các thông số kỹ thuật:
Nguyên liệu đã hấp được cho qua máy đánh tơi có quạt thổi nguội đến 33 –
o
35 C (vào mùa hè) và khoảng 400C (vào mùa đông) tạo điều kiện thích hợp cho
mốc phát triển. Nếu nhiệt độ cao hơn thì mốc có thể bò tổn thương, cơ năng sinh
lý bò mất đi.
Thiết bò:
Sử dụng máy đánh tơi.