nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất tương bắc bằng chế phẩm enzyme

Trong công nghiệp thực phẩm, đậu nành được xem là một nguyên liệu quan trọng để sản xuất dầu thực vật và để sản xuất các sản phẩm lên men.. sự đa dạng: công nghiệp thịt, công nghiệp chế

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM

Em xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập

Đặc biệt, trong khoảng thời gian làm đồ án, em đã được cô Tôn Nữ Minh Nguyệt tận tình hướng dẫn và cô đã truyên đạt cho em những kiến thức vô cùng quý báu

Em xin cảm ơn cô rất nhiều!

Và người mà em không bao giờ quên ơn được đó là ba mẹ em Người luôn ở

bên nhắc nhở và động viên em

Con xin cảm ơn ba mẹ rất nhiều!

Cuối cùng em xin cảm ơn tất cả những người thân xung quanh em!

Sinh viên: Đỗ Thị Kim Chi

TỔNG QUAN

1

TỔNG QUAN

TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM: [1, 6, 17, 18]

1.1.1 Giới thiệu về tương Bắc:

Tương Bắc là tên gọi chung vì được sản xuất từ miền Bắc Tương Bắc bao gồm tương Cự

Đà, tương Bần hoặc tương Nam Đàn

Trong bữa ăn của người Việt Nam, một thứ không thể nào thiếu được đó là nước chấm

Nó làm tăng khẩu vị cho các món ăn Mỗi món ăn có một thứ nước chấm riêng, khác với một số nước phương Tây, trong các bữa ăn hàng ngày, họ rất ít chấm Những loại nước chấm khá phổ biến hiện nay như nước mắm, nước tương, chao, mắm tôm, v v… Nói chung, nước chấm là tên gọi cho tất cả các loại gia vị có đạm và nồng độ muối tương đối cao

Loại nước chấm mà em muốn đề cập đến trong đồ án này đó là tương Tương là một loại nước chấm cổ truyền, vừa ngon lại vừa thơm, dễ sản xuất Hiện nay ở nước ta có các địa phương làm tương thực sự nổi tiếng như thị trấn Bần Yên Nhân (tỉnh Hưng Yên), làng Cự Đà (tỉnh Hà Tây), huyện Nam Đàn (tỉnh Nghệ An)…

a b c

Hình 1.1: Các loại tương Bắc a.Tương Bần b.Tương Cự Đà c.Tương Nam Đàn

Nguyên liệu chính dùng để làm tương là đậu nành, gạo nếp, muối và giống vi sinh vật

được dùng để lên men là mốc Aspergillus oryzae

TỔNG QUAN

Cách làm tương theo phương pháp thủ công như sau: gạo nếp vo sạch rồi nấu chín thành xôi, rồi đem trải ra mâm Xếp lá nhãn hoặc lá khoai lên trên bề mặt, chờ khoảng 2 đến 3 ngày cho lên mốc Mốc có màu vàng như hoa cau

Đậu nành vo sạch ngâm 10 – 15 phút để ráo Rang ở nhiệt độ là 170 – 200oC, thời gian 45 – 60 phút để hạt chín có màu vàng nâu và tạo mùi thơm, đem xay nhuyễn Sau đó, ngâm bột đậu trong nước khoảng 7 ngày, tỉ lệ giữa bột đậu và nước là 1/6 Trong khi ngâm bột đậu, người ta cho muối vào với tỉ lệ muối và nước 1/5 Sau đúng thời gian như trên, trộn mốc xôi và nước bột đậu ngâm vào Đồng thời bóp nhuyễn mốc, khuấy đều hỗn hợp Tiếp đó, đậy kín nắp chum đem phơi nắng ít nhất là 6 tháng và tốt nhất là 2 năm

Trong thời gian ủ tương phải khuấy đều vào mỗi sáng sớm Nắng là yếu tố rất quan trọng trong quá trình là tương, trời càng nắng thì chất lượng tương càng cao Vì vậy, từ tháng 3 đến tháng 8 là mùa làm chính của làng tương Sản phẩm tương làm ra có màu nâu sậm, sánh, dịu có

vị ngọt, bùi, có thể bảo quản từ 2 đến 3 năm

Làm tương theo phương pháp cổ truyền còn rất nhiều hạn chế: phụ thuộc vào thời tiết quá nhiều, chất lượng không ổn định, mùa mưa không thể sản xuất được, quy mô sản xuất nhỏ không

đủ sản phẩm để cung cấp cho thị trường

Một điều đáng lo ngại là phương pháp truyền thống, gieo mốc bằng lá nhãn và ủ trong chum Lá nhãn là nơi có nhiều vi vật sinh vật phát triển cả vi sinh vật có lợi và vi sinh có hại Còn chum thì không được làm sạch trước khi ủ Vì thế, quá trình làm tương bằng phương pháp truyền thống sẽ không đạt được vệ sinh an toàn thực phẩm Đây là vấn đề đã và đang được mọi người

quan tâm Khi làm tương mốc được sử dụng đó là Aspergillus oryzae Nếu làm bằng thủ công thì trong thành phần tương sẽ xuất hiện một loại nấm mốc giống như Aspergillus oryzae đó là

Aspergillus flavus Không giống như Aspergillus oryzae là nấm mốc tốt có enzyme hoạt tính cao, Aspergillus flavus lại sinh ra độc tố Aflatoxin (có thể gây tổn thương hệ thần kinh trung ương,

tim, phổi) và sinh ra một số chất độc khác) Vấn đề ở đây là phải tách ra và loại bỏ nấm

Aspergillus flavus Ngoài nguy cơ Aflatoxin, còn có nguy cơ nhiễm Baccilus cereus Chúng

thường có trong các loại nông sản như đậu nành, gạo… Các nguyên liệu này sẽ bị nhiễm

B.cereus từ đất Trong quá trình lên mốc thường là 40 giờ đủ thời gian để B.cereus phát triển lên

đến 106

– 107 con/mL và sinh độc tố

TỔNG QUAN

Hình 1.2: Aspergillus oryzae Hình 1.3: Aspergillus flavus

Bảng1.1: Thành phần hoá học một số loại tương sản xuất ở các tỉnh phía Bắc [6]

Loại tương Acid (acid

acetic) g/L

Đường khử (glucose) g/L N Formol g/L NaCl g/L

TỔNG QUAN

1.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất tương bằng phương pháp thủ công:

1.1.2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất:

Hình 1.4: Sơ đồ quy trình sản xuất tương bằng mốc Aspergillus oryzae

1.1.2.2 Thuyết minh quy trình:

 Xử lý nguyên liệu:

Nguyên liệu trước khi được cấy nấm mốc giống phải được xử lý qua hàng loạt công đoạn như: làm sạch, vo, đãi sạch, ngâm phối liệu và hấp chín Mục đích của quá trình này là tạo ra môi trường thích hợp cho nấm mốc phát triển

Đậu nành

Rang chín Ngâm

t =10 – 15’

to = 170 – 200oC

t = 2 ngày

to = 50 – 60oC t= 6 – 7 ngày

Ủ mốc

 Ủ nấm mốc:

Tạo môi trường ủ mốc: gạo nếp vo sạch, hấp chín, đem trải ra mâm Cho mốc đã nuôi vào Mốc được bóp tơi trong nước với tỉ lệ 30% Thời gian ủ là 2 ngày

 Rang đậu, nghiền mịn và ngâm đậu:

Đậu được loại tạp chất, cho vào nước đãi kỹ rồi ngâm 10 – 15 phút, vớt ra để ráo Đem rang ở nhiệt độ từ 170 – 200oC trong thời gian 45 – 60 phút Sau khi rang, độ ẩm hạt đậu là 1,0 – 1,5% Đậu rang xong, để nguội, xay tách vỏ, nghiền mịn, để thuận lợi cho sự chuyển hoá sau này Sau đó, ngâm bột đậu vào nước với tỉ lệ 1/6 Thời gian ngâm là 7 ngày, trong lúc ngâm có cho muối vào Tỉ lệ muối và nước là 1/5

TỔNG QUAN

1.2.1 Đậu nành:

Đậu nành có tên khoa học là Glycine max merrill Nó có nhiều màu sắc khác nhau

Trong đó, đậu nành có màu vàng là loại tốt nhất, nên được trồng và sử dụng nhiều

a b c

Hình 1.5: Đậu nành

a Cây b Trái c Hạt

Hạt đậu nành có ba bộ phận:

- Vỏ hạt chiếm 8% khối lượng hạt

- Phôi chiếm 2% khối lượng hạt

- Tử diệp chiếm 90% khối lượng hạt

Thành phần hoá học của hạt đậu nành được nêu trong bảng 1.2:

Bảng 1.2 Thành phần hoá học của hạt đậu nành [6]

8 2,4

40,0 43,0 8,8 41,1

21,0 23,0 1,0 11,0

4,9 5,0 4,3 4,4

34,0 29,0 86,0 43,0

TỔNG QUAN

Trong thành phần hoá học của đậu nành, thành phần protein chiếm một tỷ lượng rất lớn Thành phần acid amin trong protein của đậu nành ngoài hai thành phần methionin và triptophan

ra còn các acid amin khác, có số lượng khá cao tương đương lượng acid amin có trong thịt

Bảng 1.3 Thành phần acid amin trong protein của đậu nành [6]

Acid amin Hàm lượng (%) Acid amin Hàm lượng (%)

Phenylalanin Threonin Tryptophan Valin Histidin

5,0 4,3 1,3 5,4 2,6

Trong protein đậu nành globulin chiếm 85 – 95% Ngoài ra, còn có một lượng nhỏ albumin, một lượng không đánh kể prolamin và glutelin

Hydratcacbon chiếm khoảng 34% hạt đậu nành Phần hydratcacbon có thể chia ra làm hai loại, loại tan trong nước và loại không tan trong nước Loại tan được trong nước chỉ chiếm khoảng 10% toàn bộ hydratcacbon

Thành phần hydratcacbon của hạt đậu nành được nêu trong bảng 1.4

Bảng 1.4 Thành phần hydratcacbon của hạt đậu nành [6]

Hydratcacbon Hàm lượng (%) Hydratcacbon Hàm lượng

Rafinose Saccharose Các loại đường khác

1,1 5,0 5,1

TỔNG QUAN

Thành phần khoáng chiếm khoảng 5% khối lượng khô của hạt đậu nành Trong đó, đáng chú ý nhất là canxi, photpho, mangan, kẽm và sắt Hàm lượng các chất khoáng này như bảng 1.5

Bảng 1.5 Thành phần khoáng của hạt đậu nành [6]

37 ppm

90 – 150 o/oo

Ngoài ra, đậu nành còn chứa rất nhiều vitamin khác nhau, trừ vitamin C và vitamin D Thành phần các vitamin nêu trong bảng 1.6

Bảng 1.6 Thành phần vitamin của hạt đậu nành [6]

Vitamin Hàm lượng (ppm) Vitamin Hàm lượng (ppm) Thiamin

Inoxton Acid folic Vitamin A Vitamin E Vitamin K

1,9

2300 0,18 – 2,43 1,4 1,9

Đậu nành là một 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, Braxin Ở Việt Nam, đậu nành được trồng nhiều ở các tỉnh phía Bắc và các tỉnh phía Nam Trong công nghiệp thực phẩm, đậu nành được xem là một nguyên liệu quan trọng để sản xuất dầu thực vật và để sản xuất các sản phẩm lên men

Đậu nành là một loại thực phẩm có rất nhiều triển vọng Nó có đầy đủ các acid amin cần thiết cho cơ thể và có thể thay thế cho thịt Đậu nành được chế biến thành nhiều món ăn khác

TỔNG QUAN

nhau rất có lợi cho sức khỏe mà rất kinh tế Dầu đậu nành có hàm lượng acid béo không no rất cao nên có lợi cho sức khỏe con người Ngoài ra, sản phẩm từ đậu nành có thể chữa bệnh Một số

ví dụ để chứng minh điều này như sau:

Thực phẩm Natto là loại thực phẩm chức năng được chế biến từ đậu nành Nó có tác dụng

là làm tan huyết khối trong mạch máu Đây là kết quả nghiên cứu của GSTS Sumi Hiroyuki – người Nhật Các chứng bệnh hiện đại như béo phì, tiểu đường, tiêu hóa, đường ruột, ung thư các loại… ngày càng tăng cao, người tiêu dùng ngày càng hướng về thực phẩm thiên nhiên, trong đó đậu nành đã được xem là nguồn đạm và chất béo thực vật tốt nhất

Hiện nay, việc nghiên cứu những yếu tố tích cực cho sức khỏe từ những thực phẩm truyền thống đi từ đậu nành vẫn còn bỏ trống, chưa thấy có nghiên cứu khoa học nào về mặt hóa sinh và bệnh lý nói về hiệu quả tích cực của các loại tương ở nước ta Vì vậy, người tiêu dùng vẫn còn

mù mờ, hiểu qua lời đồn hay quảng cáo một cách định tính Mong rằng các nhà nghiên cứu thực phẩm, dinh dưỡng của nước ta sẽ tìm tòi và khám phá ra các thực phẩm chức năng đi từ đậu nành

Hai thành phần chính của đậu nành là dầu và protein có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp hóa chất Hiện nay, nhiều công ty ở Mỹ đang sản xuất và bán ra thị trường các sản phẩm hóa chất làm từ nguyên liệu đậu nành Chúng có thể cạnh tranh một cách có hiệu quả với những sản phẩm hóa chất làm từ dầu mỏ Dùng dầu thô đậu nành để phối trộn vào hỗn hợp như sơn, mực in, chất dẻo, composit hay chất kết dính Dầu thô đậu nành còn được dùng bôi trơn các khuôn hay khung… Hiện nay, ở Mỹ đã chế tạo thành công nhiên liệu cho động cơ máy bay bằng dầu đậu nành hay còn gọi là dầu biodiezel thay thế cho nhiên liệu sử dụng cho máy bay nhằm giữ cho môi trường không bị ô nhiễm do khí thải

1.2.2 Gạo nếp: [6,15,16]

Gạo nếp cung cấp nguồn năng lượng khá lớn cho cơ thể vì trong gạo nếp thành phần glucid

chiếm khá cao Giá trị dinh dưỡng của hạt gạo nếp phụ thuộc vào đất đai, khí hậu, xay xát, bảo quản và chế biến

Protein Lipid

8,2 1,5

Protein của gạo nếp chủ yếu là glutein (orizenin) và globulin Glucid của gạo nếp chủ yếu

là amylopectin, các chất khoáng có photpho, kali, magie Ngoài ra còn chứa một số vitamin như

B1, B2, B6, PP, E Tuy nhiên, hàm lượng B1 còn phụ thuộc vào độ xay xát vì B1 nằm nhiều ở cùi aloron Nếu xay xát kỹ thì B1 sẽ mất nhiều

TỔNG QUAN

Hình 1.7: Amylopectin

Amylopectin là thành phần tinh bột trong nếp có chứa nhiều nhánh Khi được nấu chín (hồ hoá) sẽ tạo ra khối bột có tính rất dẽo đàn hồi và rất bền vững Chính vì thế nó tạo độ sệt cho tương Một số điều cần lưu ý khi xay xát, bảo quản và chế biến gạo nếp:

Không xay xát gạo nếp quá kỹ, quá trắng Trong lúc chế biến không được vo gạo nếp quá

kỹ Khi nấu nếp phải cho vừa nước, nếu cho quá nhiều nước rồi chắt nước thì sẽ làm mất nhiều chất dinh dưỡng Tóm lại, khi nấu nếp tốt nhất là đem hấp chín

Bảo quản gạo nếp ở nơi khô ráo thoáng mát tránh ánh nắng trực tiếp, có thiết bị chống ẩm mốc, sâu mọt làm hỏng gạo nếp Nói chung, không nên giữ gạo nếp quá 3 tháng

Trong ẩm thực của người Việt Nam, nếp có thể được chế biến thành nhiều sản phẩm truyền thống khác nhau như bánh chưng, bánh tét, làm cơm rượu, cốm dẹp, bánh in, bánh phồng xếp, xôi, bánh ú, chè các loại…

Ngoài việc, nếp được ứng dụng làm thực phẩm, nếp còn có thể là bài thuốc trị bệnh Các loại bệnh mà nếp có thể trị được qua chế biến với nhiều nguyên liệu khác đó là: chảy máu cam, sốt nóng nôn mửa, đi ngoài khát nước, tiêu chảy lâu ngày, ăn uống kém, thượng thổm, hạ tả, bụng trên dưới đều đau quặn, lỵ cấm khẩu, không có sữa… Tuy nhiên ăn nhiều gạo nếp cũng

TỔNG QUAN

không tốt vì nếp sẽ sinh nhiệt, làm xưng lợi, lên mụn nhọt Những người có mụn nhọt nhiều, vết thương chưa lành nên kiêng nếp

1.2.3 Muối:

Muối ăn là nguyên liệu quan trọng cho quá trình sản xuất tương nói riêng và ngành công

nghiệp nói chung Nó đòi hỏi phải có độ tinh khiết 92 – 97%, khi pha trong nước không có vị chát Muối không những đảm bảo về độ mặn mà còn chống được vi sinh vật gây thối và giúp bảo quản sản phẩm lâu hơn

Muối khi cho vào tương phải được hoà tan trước, sau đó lấy phần nước trong cho vào Chú ý các hàm lượng kim loại nặng không vượt quá mức cho phép

1.2.4 Nước:

Nước là nguyên liệu quan trọng nhất trong quá trình sản xuất tương Vì quá trình sản xuất

tương là quá trình thuỷ phân Các enzyme như amylase, protease v.v… là những enzyme thuỷ phân nên phải có sự hiện diện của nước

Không được dùng nước có độ cứng cao trong sản xuất tương vì nó sẽ ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân protein và tinh bột

1.2.5 Nấm mốc Aspergillus oryzae: [6,11,12]

Trong phương pháp sản xuất tương cổ truyền, những vi sinh vật thường thấy là các loài

nấm mốc như Mucor mucedo, M rouxii, Rhizopus nignicans, A oryzae, A flavus, A niger,

Penicillium notatum, Penicillium prolatum, P expansum, Monilia sitofila, Trichoderma lignorum

Nguồn vi sinh vật nuôi cấy là từ lá nhãn hay là khoai Vì thế khi phân tích mẫu nguyên liệu dùng để ủ mốc, kết quả có rất nhiều loài vi sinh vật khác nhau như đã nêu ở trên Trong đó

có một loài nấm sợi có màu sắc và hình thái rất giống loài A oryzae nhưng lại rất nguy hiểm rất

có thể nhiễm từ không khí vào Đó là loài A flavus, một loài nấm có thể sinh ra độc tố Aflatoxin

– một loại độc tố có thể gây ung thư Chỉ có các chuyên gia có kinh nghiệm mới có thể phân biệt

được hai loài này Trong sản xuất tương loài nấm mốc chủ yếu trong quá trình thuỷ phân đó là A

oryzae

TỔNG QUAN

Hình 1.8: Nấm mốc A oryzae

Aspergillus oryzae là một loại nấm vi thể thuộc bộ Plectascales, lớp Ascomycetes (nang

khuẩn) Cơ thể sinh trưởng của nó là một hệ sợi bao gồm những sợi rất mảnh, phân nhánh rất nhiều và có vách ngang, chia sợi thành nhiều bao tế bào (nấm đa bào) Từ những sợi nằm ngang này hình thành những sợi đứng thẳng gọi là cuống đính bào tử, ở đó có cơ quan sinh sản vô tính

Cuống đính bào tử của Aspergillus oryzae thường dài 1 – 2mm nên có thể nhìn thấy bằng mắt

thường Phía đầu cuống đính bào tử phòng 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 đính vào nhau, nên gọi là đính bào tử Đính bào tử của Aspergillus oryzae có màu

vàng lục hay màu vàng hoa cau…

Chúng thường xuất hiện trong các kho nguyên liệu, thùng chứa đựng bột, gạo… đã hết nhưng không được rửa sạch, ở cặn bã bia, bã rượu, ở lỏi ngô, ở bã sắn… Chúng mọc và phát triển thành lớp mốc, có màu sắc đen, vàng… Các bào tử này, dễ bị gió cuốn bay xa và rơi vào đâu khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ mọc thành mốc mới

1.2.6 Enzyme: [8]

Hiện nay, việc sản xuất chế phẩm enzyme các loại đã và đang phát triển mạnh mẽ trên quy mô công nghiệp Thực tế đã có hàng nghìn chế phẩm enzyme bán trên thị trường thế giới, các chế phẩm này đã được khai thác và tinh chế có mức độ tinh khiết theo tiêu chuẩn công nghiệp

và ứng dụng Các chế phẩm enzyme phổ biến như: amylase, protease, catalase, cellulose, lipase…

sự đa dạng: công nghiệp thịt, công nghiệp chế biến cá, công nghệ chế biến sữa, công nghệ bánh

mì, bánh kẹo, công nghiệp bia … Với amylase đã được dùng trong sản xuất bánh mì, công nghiệp bánh kẹo, công nghiệp rượu, sản xuất bia, sản xuất mật, sản xuất các sản phẩm rau, chế biến thức

ăn cho trẻ con…

Trong sản xuất tương thì hai quá trình thủy phân protein và thủy phân tinh bột là quan trọng nhất

Phân loại các protease:

 Dựa vào sự phân bố có thể chia proteaza thành hai nhóm:

o nội bào: là enzyme có trong các lysoxom, ví dụ, catepsin;

o Protease ngoại bào: là các enzyme của đường tiêu hoá: như pepsin, chimotripsin

 Dựa vào tính đặc hiệu với cơ chất, có thể chia ra:

o Endopeptidase: là enzyme thủy phân các liên kết pepsin ở giữa mạch;

o Exopeptidase: là enzyme phân cắt các liên kết peptide ở đầu mạch

 Dựa vào pH hoạt động có thể chia ra:

o Protease acid tính;

o Protease kiềm tính;

o Protease trung tính;

 Dựa vào các nhóm chức trong trung tâm hoạt động của enzyme có thể chia ra:

o Protease serin (OH): tripsin, substilopeptidase;

o Protease tiol (SH): papain, bromelin,…;

o Protease aspartic (COOH): pepsin, renin,…;

TỔNG QUAN

o Protease kim loại: cacboxylpeptidase A

 Dựa vào nguồn thu enzyme có thể chia ra:

o Protease động vật;

o Protease thực vật;

o Protease vi sinh vật

Ứng dụng protease trong công nghiệp thực phẩm:

Việc sử dụng trong chế biến làm mềm thịt là ứng dụng có tính truyền thống Nhân dân ta

từ rất lâu đã dùng thơm để nấu canh thịt bò; dùng rau sống là chuối chát để kết hợp với thức ăn nhiều thịt; đu đủ trong chống táo bón Thực chất là người ta sử dụng papain, bromelain, fixin trong các thực phẩm đó Người Nga còn dùng protease từ hạt đậu tương nãy mầm để làm mềm thịt

Ngoài khả năng phân giải để làm mềm thịt, tạo thức ăn dễ tiêu hóa, công nghệ sản xuất các loại dịch thủy phân giàu protein đã được áp dụng một cách có hiệu quả tính năng của protease

Enzyme là một công cụ dùng để chế biến các phế liệu của công nghiệp thực phẩm thành thức ăn cho người và vật nuôi

Người ta còn khai thác tính đông tụ của renin, pepsin vào công nghiệp thực phẩm như trong công nghệ phomat

Pectinase trong công nghiệp thực phẩm: pectinase đã được dùng trong một số ngành công nghiệp thực phẩm sau:

 Sản xuất rượu vang

 Sản xuất nước quả

 Sản xuất mặt hàng từ quả: quả cô đặc, mứt

 Sản xuất nước giải khát

 Sản xuất cà phê

TỔNG QUAN

Ứng dụng amylase trong công nghiệp thực phẩm:

Chế phẩm amylase đã được dùng phổ biển trong một số lĩnh vực công nghiệp thực phẩm như sản xuất bánh mì, glucose, rượu, bia…

Trong sản xuất bánh mì amylase đã làm thay đổi hoàn toàn chất lượng của bánh mì cả hương vị, màu sắc, độ xốp…Chế phẩm amylase sạch cho chất lượng tốt hơn ở dạng phức hợp với protease

Trong sản xuất bánh kẹo người ta thường dùng maltose là sản phẩm thủy phân tinh bột bằng amylase và glucose bằng glucoamylase Chính glucoamylase, là yếu tố làm tăng hiệu suất trong sản xuất rượu

Trong sản xuất bia việc sử dụng amylase có trong các hạt nảy mầm thay thế malt đã góp phần đáng kể trong việc giảm giá thành

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2

NGUYÊN LIỆU VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.3.1 Fflavourzym:

 Ưu điểm của Flavourzym trong quá trình thủy phân protein thực vật:

 Sau khi thủy phân vị của sản phẩm tinh khiết và dịu

 Hàm lượng muối thấp: khoảng 1 – 2 %

 Không tạo các phản ứng có hại: khác với quy trình dùng acid, phương pháp thuỷ phân với enzym không tạo ra chất 3 - MCPD

 Sản phẩm phụ chứa các hợp chất polysaccharide có khả năng giữ nước mạnh

 Các thông số hoạt động của Flavourzym:

Protein thực vật thường kết hợp với carbohydrate Flavourzym chứa enzyme amylase và các enzyme carbohydrase khác, sẽ thủy phân phần nào các tinh bột thành những saccharides và carbohydrates hòa tan

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.1: Protein bị thủy phân

2.2.3.2 Alcalase:

Alcalase là một chế phẩm enzyme được sản xuất bởi chủng men Bacillus

licheniformis

 Ưu điểm của Alcalase trong quá trình thủy phân protein thực vật:

 Sau khi thủy phân vị của sản phẩm tinh khiết và dịu

 Không tạo các phản ứng có hại: khác với quy trình dùng acid, phương pháp thuỷ phân với enzym không tạo ra chất 3 - MCPD

 Các thông số hoạt động của Alcalase:

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Termamyl là chế phẩm enzyme dạng nước có chứa Alpha – Amylase, chịu được

nhiệt độ cao và được sản xuất bởi chủng men Bacillus licheniformis Nó thuỷ phân mối

nối 1,4 – alpha glucosidic Vì thế tinh bột nhanh chóng bị thuỷ giải thành dextrin và oligosaccharide tan trong nước

Những đặc tính khác: được dùng cho thực phẩm tuân thủ những quy định và được

đề nghị bởi FAO/WHO, JECFA và FCC, với giới hạn tối đa 5 x 104/g và 102/g cho nấm mốc

 Các thông số hoạt động của Termamyl:

Một đơn vị Kilo Novo Alpha Amylase là lượng enzyme cần thiết để thủy phân giải 5,26g tinh bột trong một giờ theo phương pháp tiêu chuẩn của Hãng Novo Để xác định alpha amylase, những điều kiện sau thường được áp dụng:

 Cơ chất: tinh bột hòa tan

2.2.3.4 Fungamyl:

Fungamyl là enzyme có nguồn gốc từ vi sinh vật, đó là nấm mốc Aspergillus

oryzae Nó phân giải liên kết 1,4 – glucosidic và tạo thành phần lớn là maltose

 Ưu điểm của Fungamyl:

 Vị của sản phẩm tinh khiết và dịu

 Thủy phân tinh bột thành đường khử trong thời gian ngắn

 Các thông số cho Fungamul hoạt động:

 Nhiệt độ 37o

C

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 pH = 4,7

 Cơ chất: tinh bột hòa tan

 Biện pháp đề phòng khi sử dụng: tương tự như Termamyl

2.2.3.5 AMG (glucoseamylase):

AMG được sản xuất từ một chủng loại chọn lọc tên là Aspergillus niger bằng sự

lên men chìm Enzyme này thủy phân các cầu nối alpha và 1,6 trong tinh bột Trong khi thủy phân các đơn vị glucose bị tách rời theo thứ tự từ đầu không khử của phân tử chất nền Mức độ thủy phân tùy thuộc vào loại mối nối cũng như chiều dài chuỗi các mối nối; 1,4 alpha dễ dàng bị thủy phân hơn các mối nối 1,6 alpha, trong khi maltosetriose và đặc biệt maltose bị thủy phân ở mức độ thấp hơn là các phân tử lớn của oligosaccharide

Tất cả sản phẩm AMG đều không nhiễm hoạt tính transglucosidase bằng cách chuyển các phân tử của glucose từ vị trí alpha qua 1,6 alpha (có thể tạo thành panose và isomaltose)

 Các thông số hoạt động cho AMG:

 Cơ chất là maltose

 Nhiệt độ là 25o

C

 pH = 4,3

 Độ ổn định khi bảo quản:

Khi AMG (dạng lỏng cũng như vi hạt) được tồn trữ ở nhiệt độ 25oC, hoạt tính phổ biến được duy trì ít nhất trong 6 tháng Khi cất ở 5oC, sản phẩm sẽ giữ lại hoạt tính phổ biến trong ít nhất 1 năm

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

Mục đích thí nghiệm: quá trình sản xuất tương chính là quá trình thủy phân protein thành acid amin và tinh bột thành đường khử Theo phương pháp truyền thống thì

sử dụng nấm mốc Aspergillus oryzae để tạo ra enzyme protease thủy phân protein,

enzyme amylase thủy phân tinh bột trong nguyên liệu Nhưng thời gian ủ thì kéo dài 6 tháng đến 2 năm vì thế để rút ngắn thời gian sản xuất em dùng các loại chế phẩm enzyme

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

thương mại có sẵn để tạo sản phẩm tương đương sản phẩm chuẩn là tương Bắc về hàm lượng Naa và đường khử

2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu:

Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu

 Tương Bắc: kiểm

tra Naa, đường khử

Nghiên cứu quy trình sản xuất

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.2 Đề nghị quy trình công nghệ:

Hình 2.3: Quy trình tạo sản phẩm tương Bắc ngắn ngày

Đậu nành

Gạo nếp Ngâm

Tương thành phẩm

Phối trộn

Thanh trùng Muối và hưong

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Thuyết minh quy trình:

 Thủy phân:

Mục đích: sử dụng enzyme thủy phân hỗn hợp nguyên liệu tạo hàm lượng Naa

và đường khử tương đương với sản phẩm chuẩn

 Phối trộn:

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Mục đích: tạo mùi vị cho tương

Muối cho vào là 35% so với khối lượng tương

2.2.3 Khảo sát quá trình sử dụng enzyme protease:

2.2.3.1 Chọn loại enzyme thích hợp cho quá trình thủy phân protein

Chuẩn bị môi trường thí nghiệm:

Đậu nành rang, xay nhuyễn : 10g

Gạo nếp nấu chín, xay nhuyễn : 10g

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần

 Mỗi lần kiểm tra: xác định hàm lượng Naa và đường khử

 Chọn ra loại enzyme có hoạt lực thủy phân cả protein lẫn tinh bột cao hơn

2.2.3.2 Tìm điều kiện cho enzyme protease thủy phân hỗn hợp nguyên liệu thành sản phẩm:

Chuẩn bị môi trường thí nghiệm: như trên

Mục đích thí nghiệm: tìm điều kiện thích hợp cho enzyme thủy phân tạo hàm

lượng Naa tương đương với sản phẩm chuẩn

Bảng 2.1: Kế hoạch thí nghiệm tìm điều kiện hoạt động cho enzyme protease

Thí nghiệm Thông số nghiên

cứu Điều kiện cố định Thông số biến đổi

Thí nghiệm 1

(TN 1)

Nồng độ

To = 30oC Thời gian = 48 giờ

TN 1) Thời gian = 48 giờ

pH = (theo TN 2)

40oC; 50oC; 60oC

 Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần

 Mỗi lần kiểm tra: xác định hàm lượng Naa và đường khử

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Chọn ra điều kiện cho quá trình thủy phân tạo sản phẩm có hàm lượng Naa và đường khử tương đương với sản phẩm chuẩn

2.2.4 Khảo sát quá trình sử dụng enzyme amylase:

2.2.4.1 Khảo sát khả năng thủy phân tinh bột tạo thành đường khử của từng loại enzyme amylase:

Chuẩn bị môi trường đã thủy phân bằng Flavourzym:

Đậu nành rang xay nhuyễn: 10g

Gạo nếp nấu chín xay nhuyễn: 10g

 Mỗi thí nghiệm tiến hành 3 lần

 Sau 3 giờ thủy phân bắt đầu lấy mẫu 1 giờ/ lần

 Mỗi mẫu đem xác định hàm lượng đường khử

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Nhận xét khả năng thủy phân của các loại enzyme

2.2.4.1 Khảo sát khả năng thủy phân tinh bột thành đường khử của hỗn hợp 2 loại

enzyme amylase:

Như đã biết Termamyl được gọi là enzyme dịch hóa vì tác dụng thủy phân nhanh, giảm độ nhớt Fungamyl được gọi là enzyme đường hóa vì có khả năng tạo đường maltose Và AMG lại là enzyme thủy phân tạo đường khử triệt để nhất do khả năng thủy phân cả liên kết 1,6 – glucoside

Do đó nếu sử dụng riêng lẻ từng loại enzyme có thể sẽ không cho kết quả mong muốn Thí nghiệm này em kết hợp 2 loại enzyme trong quá trình thủy phân

Bảng 2.3 Kế hoạch thí nghiệm cho hỗn hợp 2 loại enzyme amylase

Sự lựa chọn nồng độ cho từng enzyme khi kết hợp sẽ dựa vào kết quả thí nghiệm

ở trên

 Mỗi thí nghiệm tiến hành 3 lần

 Sau 3 giờ bắt đầu lầy mẫu, 1 giờ / lần

 Mỗi mẫu đem xác định hàm lượng đường khử

 Chọn sự kết hợp 2 loại enzyme nào cho kết quả thủy phân tạo hàm lượng đường khử đạt tương đương với sản phẩm chuẩn

2.3 Phương pháp phân tích:

2.3.1 Phương pháp xác định đạm tổng

Nguyên tắc: Sự vô cơ hoá chất đạm là sự biến đổi tât cả các chất đạm có trong

mẫu nguyên liệu dù nằm ở dưới dạng nào thành dạng vô cơ (NH4)2SO4 bằng cách đun