TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG
NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
GVHD:Nguyễn Thị Cẩm Vi
SVTH : Phạm Thị Phương Nhung
Trần Thụy Hoàng Thy
Trầm Thị Thanh Hương
Lê Thị Thuý
Lê Trung Tín
Năm học : 2006
I. TỔNG QUAN
1.1 Nguyên liệu chính :... 3
1.1.1.Đậu nành (soy-bean): 3
1.1.2.Thành phần hóa học của hạt đậu nành:..............................................................3
1.1.3.Bã đậu nành: 5
1.1.4.Thành phần hóa học Đậu phộng: .....................................................................6
1.1.5.Bã đậu phộng: ..................................................................................................7
1.1.6.Nấm mốc Aspergillus Oryzaze: ..................................................................................7
1.2 Nguyên liệu phu....................................................................................................ï 8
1.2.1 Bột mì:...............................................................................................................8
1.1.2 Nước : ................................................................................................................9
1.2.3 Muối ăn :............................................................................................................9
1.2.4 Phụ gia bảo quản ...................................................................................................................9
II. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ .....................................................................................................10
2.1.1CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN..............11
2.1.1QUY TRÌNH: ...........................................................................................................................11
2.2 GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ..........................................................................12
3.1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA GIẢI 20
.1.13Qui trình sản xuất nước tương theo phương pháp hóa giải đi từ nguyên liệu thực vật: ....21
3.1.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:.................................................................
23
3.2 Qui trình sản xuất nước tương theo phương pháp hóa giải
từ nguyên liệu xương động vật (Magi) .............................................................................28
3.2.1Thuyết minh quy trình sản xuất Magi .............................................................................29
NHỮNG BIẾN ĐỔI XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ẢNH
HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM .................................................................30
3.3 THIẾT BỊ ...........................................................................................................................31
3.4 ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM : .................................................................................................34
3.4.1Chỉ tiêu cảm quan .....................................................................................................35
3.4.2Chỉ tiêu hóa lý .............................................................................................................35
3.4.3Chỉ tiêu vi sinh ..........................................................................................................37
3.5 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘC TỐ 3- MCPD VÀ AFLATOXIN TRONG NƯỚC
TƯƠNG
3.5.1THƯỜNG QUY KỸ THUẬT XÁC ĐỊNH 3-MONOCLO PROPAN 1,2-DIOL
(3-MCPD).................................................................................................................................37
3.5.2PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH AFLATOXIN........................................................................41
III. PHỤ LỤC
CÁC THÀNH TỰU TRONG CƠNG NGHỆ...............................................................................44
TÀI LIỆU THAM KHẢO: 62
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
LỜI MỞ ĐẦU
LỜI MỞ ĐẦU
Ở Việt Nam, bên cạnh nước mắm, nước tương là loại nước chấm không thể
thiếu được trong những bữa cơm hằng ngày của mỗi gia đình. Tuy Trung Quốc là
xứ sở đầu tiên của nước tương lên men, nhưng khi nước tương du nhập vào Việt
Nam, được nhân dân Việt Nam chế biến thì nước tương đã mang phong cách và
khẩu vò đặc trưng của người Việt Nam. Ngày nay, không chỉ các nước ở châu Á như
: Việt Nam, Trung Quốc, Nhật Bản, Philippine… ưa chuộng nước tương mà ngay cả
các nước ở châu u và châu Mỹ cũng rất thích vò ngọt đặc biệt của loại nước chấm
này.
Trong quy trình sản xuất nước tương, quá trình thủy phân protein là quá trình
quan trọng nhất quyết đònh đến đặc tính về chất lượng của sản phẩm (thành phần
hóa học, màu sắc, mùi vò của sản phẩm). Có 2 phương pháp thủy phân, ta có thể
dùng xúc tác sinh học (hệ enzym của vi sinh vật) hoặc dùng xúc tác hóa học (acid
hay kiềm) để thủy phân protein. Và cũng dựa vào phương pháp thủy phân protein
này mà người ta phân nước tương thành 2 loại: nước tương sản xuất theo phương
pháp lên men và nước tương sản xuất theo phương pháp hóa giải.
Trong giới hạn của seminar này, nhóm chúng em xin trình bày quy trình sản
xuất nước tương theo phương pháp hóa giải và phương pháp lên men bằng nấm mốc
Aspergillus Oryzae ,nêu ra những biến đổi của sản phẩm ở từng phương pháp.So sánh
ưu điểm và nhược điểm của hai phương pháp. Qua đó có được cái nhìn tổng qt hơn
về cơng nghệ sản xuất nước tương trong nước và trong khu vực tạo cơ sở để đề ra
những cách khắc phục những nhược điểm cho từng phương pháp làm cho sản phẩm
ngày càng hồn thiện hơn .
1
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Công nghệ sản xuất nước tương
2
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG :
1.1Nguyên liệu chính :
Nguyên liệu dùng trong sản xuất nước tương thường rất giàu đạm :
- Nguyên liệu có nguồn gốc từ thực vật: đậu nành, bã đậu nành, đậu
phộng, bã đậu phộng . . .
- Nguyên liệu có nguồn gốc động vật: xương bò, xương heo, lông móng,
sinh khối VSV.
1.1.1 Đậu nành (soy-bean ):
a. Giới thiệu chung :
- Đậu nành có tên khoa học là Glycine max. Đậu nành còn có tên gọi
khác là đậu tương.
- Đậu nành có nhiều hình dáng khác nhau : tròn, bầu dục, thuôn, tròn
dẹt.
- Màu sắc của hạt đậu nành cũng rất đa dạng : vàng, xanh, xám, đen và
một số màu trung gian.
- Đa số các nhà sản xuất thường chọn đậu nành có màu vàng và hình
dáng tròn vì chúng là loại có chất lượng tốt nhất.
c. Cấu tạo hạt đậu nành : gồm 3 bộ phận
Vỏ hạt : chiếm 8% trọng lượng hạt.
Phôi hạt : chiếm 2% trọng lượng hạt.
Tử điệp : chiếm 90% trọng lượng hạt.
d. Phân loại :
Đậu nành được chia làm 3 loại theo kích thước : to, trung bình và nhỏ.
Loại to thường chứa tỉ lệ vỏ thấp chỉ khoảng 6%, còn ở loại nhỏ tỉ lệ vỏ có thể lên
đến 9.5%.
e. Thành phần hóa học của hạt đậu nành :
Protein :
• Trong thành phần hóa học của đậu nành, thành phần protein chiếm
một tỉ lệ rất cao 40%.
3
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
• Protein đậu nành dễ tan trong nước và chứa nhiều các acid amin
không thay thế cần thiết cho con người như :Leucine, Isoleucine,
Phenylalanine, Tryptophan, Valine, Threonine, Lysine, Methionine.
Bảng 1 : Thành phần acid amin trong đậu nành và trứng (%)
Lysin
e
Methionin
e
Tryptopha
n
Phenylalanin
e
Threonin
e
Valine
Leucin
e
Izoleucin
e
Arginin
e
Histidine
Trứn
g
1.07 0.61 0.22 0.94 0.73 1.08 1.36 1.18 0.95 0.31
Đậu
nành
5.9 1.6 1.3 5 4.3 5.4 7.7 1.1 2.6
Bảng 2 : Sự cân đối giữa các acid amin trong đậu nành (so với trứng)
Lysin
e
Methionin
e
Tryptopha
n
Phenylalanin
e
Threonin
e
Valin
e
Leucin
e
Izoleucin
e
Arginine Histidine
Trứn
g
1.1 0.6 0.2 1 0.8 1.1 1.4 1.3 1 0.3
Đậu
nành
1.2 0.3 0.3 1 0.9 1.1 1.5 0.2 0.5
• Trong protein đậu nành Globulin chiếm 85-95%. Ngoài ra còn có
một lượng nhỏ Albumin, một lượng không đáng kể prolamin và
glutelin.
Lipid : lipid trong đậu nành chiếm khoảng 21% do đó đậu nành cũng là
loại nguyên liệu rất tốt trong ngành sản xuất dầu thực vật.
Hydratcarbon :
• Hydratcarbon chiếm 34% trọng lượng hạt đậu nành.
• Hydratcarbon trong đậu nành chia làm 2 loại : loại tan trong nước và
loại không tan trong nước trong đó loại tan trong nước chỉ chiếm
khoảng 10% tổng lượng hydratcarbon.
Khoáng : chiếm 5% trọng lượng khô của hạt đậu nành, trong đó đáng
chú ý là canxi, photpho, mangan, kẽm, sắt.
Ngoài ra trong đậu nành cũng chứa vitamin và một lượng nhỏ các hợp chất
tro.
Bảng 3 : Thành phần hóa học của hạt đậu nành
+Thành phần Tỉ lệ Protein
(%)
Lipid
(%)
Tro
(%)
Hydrocarbon
(%)
Hạt đậu nành nguyên
Tử điệp
Vỏ hạt
Phôi
100
89,6
8,0
2.4
40
43
8,8
41,1
21
23
1,0
11
5
5
4,2
4,9
34
29
86,0
43
Bảng 4 : Thành phần acid amin trong protein đậu nành
4
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
Isoleucin
e
(%)
Leucin
e
(%)
Lysin
e
(%)
Methionin
e
(%)
Cystein
e
(%)
Phenylalanin
e
(%)
Threonin
e
(%)
Tryptopha
n
(%)
Valin
e
(%)
Histidine
(%)
1,1 7,7 5,9 1,6 1,3 5,0 4,3 1,3 5,4 2,6
Bảng 5 : Thành phần hydratcarbon trong hạt đậu nành
Cellulose(%) Hemicellulose(%) Stachyose(%) Rafinose(%) Saccharose(%) Đường
khác(%)
4 15.4 3.8 1.1 5 5.1
Bảng 6 : Thành phần khoáng trong đậu nành
Canxi(%) Photpho(%) Mangan(%) Kẽm Sắt
0.16 – 0.47 0.41 – 0.82 0.22 – 0.24 37 mg/kg 90 – 150
mg/kg
Bảng 7 : Thành phần vitamin trong đậu nành (mg/g)
Thiamin 11 – 17.5 mg/g
Riboflavin 3.4 – 6.6
Niacin 21.4 – 23
Pyridocin 7.1 – 12
Biotin 0.8
Acid tantothenic 13 – 21.5
Acid folic 1.9
Inociton 2300 UI
Vitamin A 0.18 – 2.43
Vitamin E 1.4
Vitamin K 1.9
1.1.2 Bã đậu nành:
Đậu nành trước khi đem chế biến thành nước tương phải qua giai đoạn ép
lấy dầu. Lượng dầu thu được khoảng 12 – 14% (ép cơ giới) hay 8 – 10%
(ép thủ công). Dầu này được đem đi tinh chế để dùng trong thực phẩm,
dược phẩm và các ngành khác như : sản xuất dầu cứng, glyxerin, xà
phòng, … Đậu nành sau khi ép lấy dầu gọi là bã đậu nành.
Chất béo trong quá trình chế biến sẽ bò thủy phân một phần thành các
acid béo tự do, glicerine và một số sản phẩm thủy phân khác như
monoglyceride, diglyceride; điều này ảnh hưởng đến mùi vò và chất
lượng nước tương. Bã đậu nành do không chứa chất béo nên vai trò làm
nguyên liệu của nó trong công nghệ sản xuất nước tương ưu thế hơn so
với hạt đậu nành.
5
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
Mặt khác, giá thành của khô đậu nành thấp hơn 30 ÷ 40% so với giá thành đậu
nành
Bảng 8 : Thành phần hóa học khô đậu nành (tính theo % chất khô)
Độ ẩm
(%)
Glucid
(%)
Protid
(%)
Lipit
(%)
Cellulose
(%)
Tro
(%)
10 29,2 44,5 5,0 5,8 5,5
1.1.3 Đậu phộng
a. Giới thiệu :
- Đậu phộng có tên khoa học là Arachis hypogea.
- Đậu phộng có nguồn gốc từ Nam Mỹ.
- Hình dáng : tròn, bầu dục.
- Màu sắc hạt : đỏ tím, đỏ nâu, nâu, …
b. Cấu tạo :
Gồm 3 bộ phận : vỏ lụa, tử điệp và phôi.
c. Phân loại :
Có 2 loại :
Loại 3 – 4 tháng
Loại 6 – 8 tháng
d. Thành phần hóa học :
Protein : chiếm 26.9% trọng lượng khô của hạt. Trong protein của
đậu phộng thì hàm lượng globulin là cao nhất (chiếm khoảng 97%
hàm lượng protein). Hàm lượng các albumin, prolamin, glutelin là
không đáng kể. Như vậy ta thấy protein trong đậu phộng đa số là có
thể tan được trong nước.
Lipid :
- Trong hạt đậu phộng thì hàm lượng lipid cao nhất khoảng 43.6%.
Do đó được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất dầu thực vật,
xà phòng, …
6
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
- Acid béo trong đậu phộng gồm 2 loại :
Loại không no : acid oleic (50-70%), acid linoleic (13-26%),
acid linolenoic (5-7%).
Loại no : acid palmetic (6-11%), acid stearic (2-6%), acid
arachinoic (5-7%).
Bảng 9 : Thành phần hóa học của đậu phộng (tính theo % chất khô)
Nước
(%)
Protid
(%)
Lipid
(%)
Glucid
(%)
Cellulose
(%)
Tro
(%)
Khác
(%)
7,3 26,9 43,6 15,2 2,4 2,4 2,2
1.1.4 Bã đậu phộng:
Đậu phộng sau khi ép lấy dầu còn lại bã.
Bảng 10 : Thành phần hóa học khô đậu phộng (tính theo % chất khô)
Nước Protid Lipid Cellulose Glucid Tro Khác
14,3 44,5 11,18 3,6 19,17 3,45 3,8
1.1.5 Xương (heo, bò, phế liệu từ các lò mổ ) :
- Xương cứng: như xương ống.
- Xương bả vai: sườn sụm.
Nguyên nhân là do những phế liệu này chứa nhiều colagen là protein không
hoàn thiện: khó tiêu hóa và dai.
1.1.6N ấ m m ố c Aspergillus Oryzaze
-Mốc là cơ sở để sản xuất nước tương lên men, chất lượng mốc ảnh hưởng trực
tiếp đến chất lượng sản phẩm và hiệu suất sử dụng nguyên liệu.
-Chủng vi sinh vật trong sản xuất nước tương lên men là nấm mốc Asp. oryzae,
nấm mốc này có màu vàng nên người ta quen gọi là mốc vàng.
-Aspergillus Oryzae có cấu tạo sợi nấm đa bào ,bào tử hở ,trên đầu cuống bào tử
tạo thành tế bào hình chai.Cuống bào thử đơn bào ,đầu cuống phình ra,chuổi đính bào
tử toả đều như tia sáng
-Nấm mốc Aspergillus Oryzae là một loại nấm mốc có khả năng chịu được nồng
độ muối cao trong q trình thuỷ phân , có đặc tính sinh enzyme protease nhiều và hoạt
tính cao, khơng có độc tố ,được phép sử dụng trong chế biến nhiều loại thực phẩm
-Ngoài ra trong quá trình lên men còn có dùng một số vi khuẩn và nấm men để
thuỷ phân tạo hương vò màu sắc đặc
trưng cho sản phẩm. Chẳng hạn như vi
khuẩn
Pediococcus soyae, và các nấm men
Saccharomyces rouxii và Torulopsis.
7
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
Hình: Khu ẩ n l ạ c n ấ m Aspergillus Oryzae
1.2Nguyên liệu phụ :
Trong công nghệ sản xuất nước tương , ngoài nguyên liệu giàu đạm còn có
các nguyên liệu phụ khác như:
Bột mì
Nước
Muối ăn
Chất xúc tác: HCl, H
2
SO
4
, Na
2
CO
3
, NaOH.
Phụ gia bảo quản: benzoatnatri.
1.2.1 Bột mì
Bảng 6 : Thành phần hoá học của bột mì (% khối lượng)
Nước Glucid Protein Lipid Vitamin B1 PP Ca
11.61% 73.80% 12.48% 1.78% 0.48mg(%) 76mg(%) 36mg(%)
Protein của bột mì có 4 loại: albumine, prolamine, globuline, và gluteline.
Trong 4 loại này, chủ yếu là gluteline và prolamine, chiếm khoảng 75% toàn lượng
protid của bột mì.
Trong bột mì, glucid chiếm tỷ lệ cao nhất và là thành phần chủ yếu cấu tạo
nên lớp nội nhũ, vỏ hạt. Trong tinh bột của bột mì có một lượng nhỏ glucose (0.1 –
0.37%) và các loại đường khác (1.0 – 3.7%), các loại đường này có tầm quan trọng
đặc biệt đối với quá trình lên men.
Lipid có 2 loại no và không no, chính 2 loại này là nguyên nhân làm cho bột
mì bò ôi chua khi gặp nhiệt độ và độ ẩm cao.
1.2.2 Nước :
- Nước sử dụng trong sản xuất nước tương cần đạt những chỉ tiêu về hóa
học,hóa lý và vi sinh.
8
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
- 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/ 1 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 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 E.coli).
- Độ pH của nước nên đạt 6,5 – 7,5.
1.2.3 Muối ăn :
- Thành phần chính của muối ăn là NaCl. Ngoài ra có lẫn một số tạp chất
như nước, MgSO
4
, MgCl
2
, KCl, CaSO
4
, 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.
1.2.4 Phụ gia bảo quản
Trong sản xuất nước tương, phụ gia bảo quản thường được sử dụng là
Benzoate natri.
Phụ gia này dùng để ức chế nấm men, nấm mốc phát triển trong nước
tương thành phẩm.
Công thức cấu tạo:
COOH
COONa
Axit benzoic Benzoat natri
Tính chất vật lý:
Acid benzoic là chất rắn không màu, không mùi, dễ bay hơi, dễ thăng hoa,
khó tan trong nước, dễ tan trong rượu và ete, t
o
nc
= 121,7
o
C; t
o
s
= 249,2
o
C.
Natri benzoat là chất rắn bền vững, không mùi, hạt màu trắng hay bột kết
9
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
tinh, có vò hơi ngọt, dễ tan trong nước (gấp 180 lần acid benzoic và khi tan trong
nước tạo ra acid benzoic) nên có ứng dụng rộng rãi hơn acid benzoic.
Cơ chế hoạt động của acid benzoic và natri benzoat:
1/ Làm ức chế quá trình hô hấp của tế bào, ức chế quá trình oxy hóa
glucoza và pyruvate, đồng thời làm tăng nhu cầu oxy trong suốt quá trình oxy hóa
glucose.
2/ Tác dụng vào màng tế bào làm hạn chế khả năng nhận cơ chất.
Tác dụng bảo quản chỉ xảy ra ở môi trường axit pH = 2,5 – 3,5. Nồng độ natri
benzoat trong sản phẩm có tác dụng bảo quản là 0,07 – 0,1%. Các nồng độ này
không có hại đến sức khỏe con người.
Hoạt tính chống khuẩn của acid benzoic và natri benzoat phụ thuộc rất nhiều vào
pH của thực phẩm. Thường hoạt tính này cao nhất ở pH thấp. Ví dụ, ở pH = 4 ta
cần sử dụng benzoat 0,1%, còn ở pH = 3 thì chỉ cần sử dụng 0,05% là có hiệu quả..
10
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Công nghệ sản xuất nước tương
11
Rang
Nghiền
Bột mì
Khô đậu nành
Phối liệu và trộn nước
Ủ
Hấp
Đánh tơi và làm nguội
Nước tương
Làm nguội
Chai, nút
Rửa sạch
Làm nguội
Nuôi mốc
Đánh tơi
Trộn
Thuỷ phân
Lọc
Phối trộn
Thanh trùng
Vô chai, dán nhãn
Mốc giống
Nước muối
B
Nước muối
Ngâm rửa
Lọc rút
B
Benzoat
Natri
Trích ly
Nước muối
Nước Bã 3
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN
MEN
2.1.1QUY TRÌNH
12
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
2.2GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.2.1Xử lý nguyên liệu
Nghiền khô đậu nành
Mục đích công nghệ:
Chuẩn bò cho quá trình phối liệu và trộn nước, hấp, lên mốc.
Bởi vì đối với nguyên liệu giàu protein như khô đậu nành phải nghiền nhỏ
để khi trộn nước, nước thấm đều, khi hấp chín đều, tránh được trường hợp ngoài
chín trong sống. Ngoài ra nghiền còn làm tăng diện tích phát triển của nấm mốc và
diện tích tác dụng của enzyme trên nguyên liệu.
Các biến đổi của nguyên liệu:
Vật lý: 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, điều này dẫn đến hiện tượng khê cháy khi hấp. Nghiền còn có thể làm
tăng nhiệt độ của khối hạt do ma sát trong quá trình nghiền. Sau quá trình nghiền
có thể bò thất thoát nguyên liệu do còn sót lại trong máy nghiền dẫn đến giảm khối
lương nguyên liệu đầu ra so với đầu vào.
Phương pháp thực hiện: Nghiền
Thiết bò thực hiện: máy nghiền búa (Hình 1)
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.
Bên cạnh đó bột mì phải rang để làm bột mì thật khô, ức chế một phần sự phát
triển của vi sinh vật.
2.2.2Phối 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 mà mốc sử dụng để làm nguồn
thức ăn để sinh trưởng và phát triển mạnh. Sự phát triển mạnh của mốc giống sẽ
lấn át được các loại tạp mốc khác xâm nhập và phát triển giúp cho độ thuỷ phân
cao hơn. Vì vậy ta phải phối trộn nguyên liệu giàu tinh bột với tỉ lệ thích hợp cùng
với nguyên liệu giàu protein là khô đậu nành. 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 của nguyên liệu:
13
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
Vật lý: tăng khối lượng, giảm độ cứng, giảm độ xốp…
Hoá học: hàm ẩm tăng
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật:
Phối trộn theo tỷ lệ 90% khô đậu nành và 10% bột mì. Sau đó thêm 60 –
70% nước so với tổng nguyên liệu.
Thiết bò thực hiện: Máy trộn ướt (Hình 2)
Nguyên tắc hoạt động:
- Cho nguyên liệu vào thiết bò, cho nước vào, sau đó khởi động cánh
đảo để đảo trộn nguyên liệu với nước.
2.2.3Ủ
Mục đích công nghệ: chuẩn bò cho quá trình hấp.
Các biến đổi của nguyên liệu:
Vật lý: nguyên liệu mềm hơn, nước thấm đều nên làm tăng khả năng
truyền nhiệt. Đậu sẽ mau chín và chín đều hơn khi hấp.
Thiết bò thực hiện: thiết bò ủ (Hình 3)
-Thời gian ủ là 1 ngày.
-Nhiệt độ ủ là 55
0
C.
4.2.4Hấp
Mục đích công nghệ: khai thác các chất dinh dưỡng cung cấp cho quá trình
nuôi mốc.
Các biến đổi của nguyên liệu:
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: Quá trình này cũng tiêu diệt vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên
liệu làm cho mốc phát triển thuận lợi.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật:
Trong quá trình hấp yếu tố cần chú ý nhất là nhiệt độ và thời gian hấp.
Nguyên liệu là khô đậu nành sau khi qua chưng sấy để ép tách dầu đã
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.
Đối với nguyên liệu là tinh bột thì thời gian hấp cũng phải hợp lý.
Nói chung với phối liệu như trên thì hấp ở áp lực 0,7 – 0,9 kg/cm
2
, hấp
khoảng 1 giờ – 1 giờ 30 phút là thích hợp. Nói chung khi nhìn thấy hạt đậu chuyển
sang màu hơi nâu là được không nên để quá sậm màu.
Thiết bò thực hiện: (Hình 4)
14
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
Ta sử dụng thiết bò hấp dùng hơi không áp lực, hình trụ có vỉ ngăn cách giữa
nguyên liệu và nước.
Loại dùng hơi không áp lực:
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.
2.2.5Đánh tơi, làm nguội
Mục đích công nghệ: chuẩn bò cho quá trình nuôi mốc.
Các biến đổi của nguyên liệu:
Vật lý: nguyên liệu rời ra, tơi xốp hơn.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật: Nguyên liệu đã hấp được cho
qua máy đánh tơi có quạt thổi nguội đến 33 – 35
0
C (vào mùa hè) và khoảng
40
0
C (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. Ngoài ra
quá trình đánh tơi còn làm tăng hàm lượng O
2
giúp cho quá trình nuôi mốc
tốt hơn.
Thiết bò thực hiện: máy đánh tơi.
2.2.6 Cấy mốc giống
-Mốc là cơ sở để sản xuất nước tương lên men, chất lượng mốc ảnh hưởng trực
tiếp đến chất lượng sản phẩm và hiệu suất sử dụng nguyên liệu.
-Chủng vi sinh vật trong sản xuất nước tương lên men là nấm mốc Asp. oryzae,
nấm mốc này có màu vàng nên người ta quen gọi là mốc vàng. Mốc này có đặc
tính cho protease có hoạt lực cao, không độc tố, được phép dùng trong công nghệ
thực phẩm.
-Ngoài ra trong quá trình lên men còn có dùng một số vi khuẩn và nấm men để
thuỷ phân tạo hương vò màu sắc đặc trưng cho sản phẩm. Chẳng hạn như vi khuẩn
Pediococcus soyae, và các nấm men Saccharomyces rouxii và Torulopsis.
Mục đích công nghệ: chuẩn bò cho quá trình nuôi mốc.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật:
Khi đưa giống vào nên trộn giống trước với một số nguyên liệu cho đều, sau đó
dùng nguyên liệu này rắc đều lên nguyên liệu đònh cấy giống. Khi rắc nên rắc đều
và trộn kỹ để có mốc giống đều khắp trên khối nguyên liệu và mốc phát triển đồng
đều cũng làm cho nhiệt độ của khối nguyên liệu tăng đều.
Thiết bò thực hiện: máy trộn khô
Nguyên tắc hoạt động:
15
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
-Nguyên liệu và mốc được cho vào từ dưới máy trộn, sau đó khởi động vít tải để
trộn đều nguyên liệu với mốc.
2.2.7Nuôi mốc
Mục đích công nghệ: khai thác.
Tạo điều kiện cho mốc phát triển đều trên môi trường nuôi cấy hình thành các
hệ enzyme cần thiết (đặc biệt là enzyme protease và amylase) có hoạt lực cao, có
khả năng thuỷ phân protein và tinh bột cao hơn.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật:
Các thông số cần lưu ý khi nuôi mốc là: nhiệt độ, độ ẩm và thông gió. Trong đó
yếu tố nhiệt độ là quan trọng nhất.
Trong quá trình nuôi mốc nhiệt độ có quan hệ trực tiếp đến sinh sản của
mốc. Nhiệt độ của khối nguyên liệu sẽ tăng dần theo sự phát triển của
mốc và có thể đạt tới 45
0
C nếu ta đểå nguyên. Vì vậy ta phải đảo mốc để
điều hoà nhiệt độ và ẩm độ trong khối nguyên liệu nuôi mốc nhằm xúc
tiến sự sinh trưởng của khuẩn ty. Thực tiễn sản xuất nhiều năm cho thấy
nuôi mốc ở nhiệt độ phòng nuôi 28 – 30
0
C và hàm lượng nước trong hối
nguyên liệu nuôi mốc 27 – 37% sẽ cho hoạt tính enzyme protease và
enzyme đường hoá cao nhất. Hai loại enzyme này đóng vai trò quyết
đònh những thành phần chủ yếu của nước tương như: đạm toàn phần, acid
amin và đường …
Phương pháp nuôi mốc thủ công.
Sau khi tiếp giống xong, đánh đống cho tới khi nhiệt độ đạt 30 – 35
0
C thì tải
ra khay, mành hoặc nong thưa thành lớp dày 1 – 2cm và cho vào phòng nuôi mốc.
Giữ nhiệt độ phòng 28 – 30
0
C trong thời gian 8 – 9 giờ và hàm ẩm trong phòng là
85 – 90%. Nói chung nhiệt độ này không thích hợp với Mucoz, Penicillium, và vi
khuẩn và thời gian này bào tử mốc phát mầm nhanh át các tạp mốc khác. Sau thời
kỳ này nhiệt độ tăng nhanh gọi là thời kỳ sinh trưởng cần đặc biệt chú ý (nhiệt độ
có thể đạt 31 – 34
0
C).
Khoảng 3 – 4 giờ sau thấy khuẩn ti xuất hiện rõ rệt lúc này nguyên liệu hơi
kết bánh. Khi nhiệt độ đạt 37
0
C thì phải lật mốc, đảo mốc để hạ nhiệt độ vì nếu
nhiệt độ quá cao sẽ làm cho khuẩn ti phát triển không tốt, enzyme của mốc tích tụ
không nhiều. Khi nhiệt độ lên cao phải mở cửa thông gió, cấp không khí cho mốc
và đẩy và đẩy khí CO
2
trong phòng ra ngoài. Sau đó phải tiếp tục đảo nhiều lần để
duy trì nhiệt độ 30 – 31
0
C trong khối mốc.
Phương pháp nuôi mốc khối.
Nguyên liệu được trải vào trong thùng, hộp hoặc bể. Phương pháp này đã
được áp dụng từ lâu ở một số nước, có ưu điểm, năng suất cao hơn nuôi mốc trên
khay, mành. 1m
2
có thể nuôi được 75 – 80 kg nguyên liệu (trong khi 1m
2
phòng
nuôi mốc theo phương pháp thủ công chỉ được 24 – 27kg), giảm nhẹ sức lao động
của công nhân và dễ cơ giới hoá.
16
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
Quá trình phát triển của mốc có thể chia làm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: sau khi cấy giống 8 – 10 giờ, nhiệt độ tăng dần.
- Giai đoạn 2: tơ mốc phát triển mạnh, khối mốc toả nhiệt, tơ trắng lên
dày và kết tảng.
- Giai đoạn 3: sau 24 giờ, bào tử chuyển dần sang màu vàng hoa cau.
Thiết bò thực hiện:
Để thông khí tốt cần trang bò quạt ly tâm có lưu lượng 6000m
3
/ tấn nguyên liệu
× giờ với áp lực 100mm cột nước. Nói chung tuỳ theo khối nguyên liệu mà chọn
quạt.
Bảng 7 : Bảng năng suất quạt phụ thuộc vào loại bể
Loại bể (kg) 400 800 1000 1200
Quạt m
3
/giờ 2400 4800 6000 7200
Bể nuôi mốc nên có chiều dài, dài nhất khoảng 8m, chiều rộng khoảng 1,2 –
1,5m và mương cấp khí ở đáy bể có độ dốc 3 – 4
0
và công suất mỗi bể chỉ nên tối
đa 1200kg.
Để đảm bảo nhiệt độ của không khí 28 – 32
0
C và hàm ẩm của nó là 95%, mỗi
bể nuôi mốc phải có ống phun hơi nóng và tia nước ở đầu mỗi bể. Nói chung ở thời
kỳ 2, nhiệt độ tăng tới 35 – 36
0
C thì cứ 1 giờ chạy quạt 10 phút để hạ nhiệt và cấp
ẩm. Về mùa hè có thể sử dụng quạt nhiều hơn mùa đông.
2.2.8Đánh tơi
Mục đích công nghệ: chuẩn bò cho quá trình thuỷ phân.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật: Nguyên liệu từ bể nuôi mốc
được đánh tơi để mốc trộn đều hơn với nguyên liệu giúp cho quá trình lên
men tốt hơn.
Thiết bò thực hiện: (Hình 5)
2.2.9 Trộn
Mục đích công nghệ: chuẩn bò cho quá trình thuỷ phân.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật:
Muối được xử lý bằng cách đun sôi với nước để tạo thành một dung dòch nước
muối đồng thời còn nhằm mục đích thanh trùng nước muối. Vì nước muối trộn vào
với nguyên liệu trong quá trình này được dùng để thuỷ phân và chiết nguyên liệu
sau này nên phải thanh trùng để tránh làm nhiễm thêm vi sinh vật vào sản phẩm.
Sau khi đun sôi được lọc để tách tạp chất. Sau khi lọc, cho nước muối vào nguyên
liệu đã nuôi mốc trộn đều lên. Nước muối có tác dụng kìm hãm vi sinh vật có hại,
làm ẩm môi trường tạo điều kiện thuỷ phân dễ dàng.
2.2.10 Thuỷ phân
Mục đích công nghệ: chế biến.
17
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
Tạo pH thích hợp cho enzyme protease và amylase của nấm mốc hoạt động.
Biến đổi sâu sắc thành phần nguyên liệu theo hướng tạo ra sản phẩm nước tương.
18
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
Các biến đổi của nguyên liệu:
Biến đổi về hóa sinh:
Enzyme protease thủy phân phân tử protein thành những chất trung gian
tương đối đơn giản peptid, polypeptid và cuối cùng thành các acid amin
đơn giản.
Tinh bột bò enzyme amylase thủy phân thành đường mantose và cuối
cùng thành glucose:
2(C
6
H
10
O
5
)
n
n(C
12
H
22
O
11
)
nH
2
O
2n(C
6
H
12
O
6
)
nH
2
O
mantose glucose
Biến đổi vật lý :
Nhiệt độ : trong quá trình thủy phân nhiệt độ dòch thủy phân tăng dần vì
quá trình thủy phân là quá trình tỏa nhiệt.
Nồng độ chất khô : phản ứng thủy phân tạo ra các hợp chất đơn giản như:
đường, acid amin … làm cho nồng độ chất khô trong dòch tăng lên.
Độ nhớt : protein bò thủy phân dần thành acid amin và peptid cùng với tác
dụng của nhiệt độ cao làm cho độ nhớt dòch thủy phân giảm dần.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật:
Lên men có tầm quan trọng như nuôi mốc nếu xử lý nguyên liệu tốt, nuôi mốc
đúng kỹ thuật mà lên men không bảo đảm thì nước chấm vẫn không đạt yêu cầu,
hiệu suất thu hồi nguyên liệu thấp, giá thành cao.
• Ba yếu tố kỹ thuật phải quan tâm khi lên men là : nhiệt độ lên men,
thời gian lên men và lượng nước cho vào nguyên liệu khi lên men.
Lượng nước cho vào khi lên men
Mục đích cho nước là để tăng nhiệt và giữ nhiệt của sản phẩm, (mốc
thường có hàm ẩm 27 – 30%), thúc đẩy tác dụng phân giải và cải tiến hương vò của
nước tương cho phù hợp với thò hiếu của người tiêu dùng. Vì nếu nước quá ít sẽ làm
cho nước tương có màu đậm và có mùi hồ cháy, còn nếu nước quá nhiều thì thời
gian lên men sẽ rất lâu.
Thường lượng nước trộn vào 30 ÷ 40% so với nguyên liệu tương đương 60
÷70% so với mốc. Khi trộn nước ta cho thêm 5 ÷ 10% muối so với nước trộn vào để
hạn chế các vi khuẩn gây thối hoạt động. Không dùng nhiều muối vì có thể ức chế
quá trình lên men.
Nhiệt độ khi lên men
Nhiệt độ khi lên men hết sức quan trọng vì nó tạo điều kiện cho enzyme
của mốc xúc tác các quá trình thuỷ phân tinh bột và protein thành đường và các
acid amin.
Nhiệt độ lên men nên giữ là 54 – 58
0
C trong suốt quá trình lên men. Để
giữ được nhiệt độ này về mùa đông phải gia nhiệt. Ở các nước có khí hậu lạnh phải
19
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
gia nhiệt gián tiếp bằng hơi nước để giữ nhiệt. Ở Việt Nam dùng ủ ẩm để nấm mốc
hô hấp toả nhiệt làm cho enzym protease hoạt động.
Trong quá trình lên men không nên để nhiệt độ cao quá làm cho sản phẩm
có mùi khét, cháy, đắng hoặc nếu nhiệt độ thấp quá sẽ kéo dài thời gian lên men,
sản phẩm có màu sắc nhạt, không sánh.
Thời gian lên men
Tuỳ theo loại nguyên liệu, lượng nước trộn vào và điều kiện lên men mà thời
gian lên men có thể dài hay ngắn. Thường với điều kiện như đã nêu trên, thời gian lên
men là 64 – 72 giờ.
• Phương pháp thực hiện :
Nguyên liệu sau khi đã lên mốc xong, làm tơi, để ủ đống cho tới khi nhiệt
độ đạt 46 – 48
0
C thì bắt đầu cho nước vào. Khi cho nước vào nên dùng nước có
nhiệt độ 60
0
C để khi cho vào bể lên men, nguyên liệu có nhiệt độ 53
0
C. khi trộn
nước phải trộn nhanh rồi cho ngay vào thùng hoặc bể lên men. Trên mặt nguyên
liệu rải một lớp muối kín đề phòng tạp khuẩn xâm nhập. Đậy nắp để hơi nước
không bay đi và nhiệt độ không bò giảm.
Sau khi lên men cần phải căn cứ vào hàm lượng nước trong dòch lên men
để tính ra muối và nước muối cần bổ sung cho đạt được nồng độ quy đònh và số
lượng nước chấm đònh lấy.
• Những điểm cần chú ý khi thao tác :
Giai đoạn cho nước muối vào khối nguyên liệu đang lên men để chế biến
thành dòch loãng là khâu quan trọng vì nó quyết đònh chất lượng sản phẩm sau khi
lên men. Nhất là trong thời kỳ lên men để hình thành hương thơm cần phải được
coi trọng.
Thiết bò thực hiện: thiết bò thuỷ phân (Hình 8)
2.2.11Trích ly – Lọc
Mục đích công nghệ: khai thác.
2.2.3Trích ly các chất hoà tan trong nguyên liệu để tạo ra nước tương thành phẩm
và lọc ra lấy dòch nước tương.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật:
Dùng nước muối có nồng độ 20 – 25% ở nhiệt độ 60
0
C cho vào thiết bò
lên men 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 lên men 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 thứ nhất: thường được nước tương đậm màu, ngọt và chiếm
khoảng 60 – 80% lượng nguyên liệu lên men.
20
www.08sh1n.uni.cc-------------------------------------------------Cơng nghệ sản xuất nước tương
Trích ly lần hai: 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 12 – 16 giờ rồi lại
tiến hành trích ly lần thứ hai (lọc rút lần 2)
Trích ly lần ba: 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 ba. 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 thực hiện: 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 độc thu lại để lọc tiếp lần nữa.
2.2.12Phối trộn
Mục đích công nghệ: hoàn thiện sản phẩm.
Phương pháp thực hiện và 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 lấn trích ly thứ hai để tạo ra sản phẩm nước tương. Tuỳ theo sản
phẩm chiết rút ra và 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 thực hiện: thiết bò hình trụ có cánh khuấy (Hình 9)
2.2.13 Thanh trùng
Mục đích công nghệ : bảo quản, hoàn thiện.
Thanh trùng nhằm tiêu diệt những vi sinh vật còn sót lại, kéo dài thời gian
bảo quản. Ngoài ra thanh trùng sản phẩm nước tương ở đây còn nhằm mục đích
làm tăng thêm màu sắc hương vò cho nước tương, đáp ứng được khẩu vò của người
tiêu dùng.
Các biến đổi của nguyên liệu:
Biến đổi vật lý :
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.
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.
Độ nhớt : nhiệt độ cao làm cho độ nhớt của dung dòch giảm dần đến giá trò
cần thiết.
Biến đổi sinh học: dưới tác dụng của nhiệt độ cao vi sinh vật bò ức chế
hoàn toàn.
Biến đổi hóa lý :
Sự bay hơi nước trong dung dòch dưới tác dụng của nhiệt độ cao.
21