Sản xuất nước tương sạch

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG 1. Lịch sử phát triển 1.1. Nguồn gốc của nước tương Trong văn hoá ẩm thực của các nước phương Đông, các sản phẩm lên men từ đậu nành đã được sản xuất từ hàng nghìn năm nay, chúng được dùng như những gia vị không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày và được xem như là thành phần bổ sung dinh dưỡng cho khẩu phần ăn. Các sản phẩm lên men cổ truyền này rất phong phú. Mỗi quốc gia có một vài loại sản phẩm đặc trưng riêng biệt như Nhật Bản có “miso” (đậu nành lên men dạng paste), “natto”, Indonesia có “temph”, Thái Lan có “Tao chiew”, Trung Quốc có nước tương, đậu hũ, Việt Nam có tương Bần, tương Cự Đà…Trong số các loại sản phẩm này, nước tương (soy sauce) là loại thực phẩm được phổ biến nhiều nhất, đặc biệt là ở khu vực châu Á. Nước tương đã có từ thời nhà Chu ở Trung Quốc, khoảng năm 1027777 trước công nguyên. Con người trồng đậu nành để làm thức ăn và nuôi gia súc. Vì hạt đậu nành rất dễ bị hỏng nên người ta đã biết cho muối vào thùng chứa để bảo quản. Lâu dần, các hạt đậu bị lên men (tương tự như dưa cải), nhưng khác dưa cải ở chỗ, nó chuyển thành dạng paste, người Trung Quốc gọi nó là “Chiang”, tương tự như “miso” của Nhật Bản hiện nay. Dạng paste này dễ tiêu hoá hơn và con người đã sử dụng nó hàng thế kỉ. Tài liệu đầu tiên nói về “Chiang” là tập sách mang tên “Chouli” của tác giả Choukung, xuất bản khoảng năm 1100 trước công nguyên. Khoảng 500 năm trước, vài người đã phát hiện ra rằng thay vì bỏ đi chất lỏng ở đáy thùng lên men thì họ dùng cho nấu nướng. Và từ đó nước tương được ra đời.

MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG Trang 8

1 Lịch sử phát triển 8

Nguồn gốc của nước tương 8

Tình hình sản xuất ở một số quốc gia 8

2 Nguyên liệu trong sản xuất nước tương 12

Nguyên liệu chính: Hạt đậu nành và khô đậu nành 12

Hạt đậu nành 12

Giới thiệu về cây đậu nành 12

Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành 12

a Protein và acid amine 12

b Lipid 13

c Carbohydrate 14

d Chất tro 14

e Vitamine 15

f Enzyme 15

Khô đậu nành 15

a Protein và acid amine 16

b Carbohydrate 17

c Chất tro 17

d Enzyme 17

Vi sinh vật trong sản xuất nước tương 17

Giới thiệu về giống A oryzae 21

a Đặc điểm hình thái 21

b Điều kiện sinh trưởng 21

c Các hệ enzyme trong nấm mốc 22

Giới thiệu về giống Zygosaccharomyces rouxii (Z rouxii) 22

Giới thiệu về nấm men Candida 24

Giới thiệu về Tetragenococcus halophilus (T.halophilus) 26

Nguyên liệu phụ và phụ gia 28

Bột mì 28

Muối 28

Nước 29

Chất xúc tác 31

Phụ gia bảo quản 31

3 Thành phần hoá học của nước tương 32

Thành phần acid amine 32

Carbohydrate 32

Các hợp chất màu và mùi 33

Chất khoáng 35

Vitamine 36

4 Giá trị dinh dưỡng của nước tương 37

5 Các phương pháp sản xuất nước tương 38

Phương pháp lên men 38

Phương pháp hoá giải 38

6 Các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm nước tương 42

Chỉ tiêu cảm quan 42

Chỉ tiêu hoá lý 42

Chỉ tiêu vi sinh 43

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG SẠCH 1 Định nghĩa về nước tương sạch 45

Giới thiệu về 3-MCPD 46

a Công thức 46

b Nguyên nhân, điều kiện hình thành 46

c Tình hình nhiễm độc 47

d Giới hạn cho phép 47

Giới thiệu về 1,3- DCP 47

a Công thức 47

b Tính chất 48

c Tình hình nhiễm độc 48

2 Quy trình công nghệ sản xuất nước tương sạch (nước tương lên men) 49

3 Thuyết minh quy trình công nghệ và một số thành tựu về công nghệ 50

Nghiền, rang 50

Phối liệu và trộn nước 53

Ủ 54 Hấp 55 Đánh tơi, làm nguội 60

Cấy mốc giống 61

Nuôi mốc 62

Đánh tơi 66 Thuỷ phân 67Trích ly- lọc 78Phối trộn 79

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1: Lượng nước tương tiêu thụ ở Trung Quốc năm 1992 (g/người/ngày) 9

Bảng 2: Sản lượng nước các loại của Nhật năm 1986 và 2001 10

Bảng 3: hàm lượng acid amine trên tổng lượng amino acid 13

Bảng 4: Hàm lượng acid béo trong tổng lượng chất khô 14

Bảng 5: Thành phần carbohydrate trong đậu nành (%) 14

Bảng 6: Thành phần chất tro trong đậu nành (%) 14

Bảng 7: Thành phần acid amine trong đậu nành 15

Bảng 8: Thành phần hoá học của khô đậu nành (%) 16

Bảng 9: Thành phần các nhóm protein đơn giản (%) 16

Bảng 10: Hàm lượng acid amine trong khô đậu nành (trong tổng lượng chất khô) .16

Bảng 11: Thành phần carbohydrate trong khô đậu nành (%) 17

Bảng 12: Các loại vi sinh vật dùng trong sản xuất nước tương ở các nước 18

Bảng 13: Độ ẩm tối thiểu và nồng độ muối trong môi trường mà Z.rouxii có thể phát triển được 23

Bảng 14: Nhiệt độ và pH cần thiết cho sự phát triển của Z.rouxii 24

Bảng 15: Các loại vitamine cần thiết cho sự phát triển của Z.rouxii 24

Bảng 16: Độ ẩm tối thiểu và nồng độ muối trong môi trường mà Candida có thể phát triển được 25

Bảng 17: Các loại vatamine cần thiết cho sự phát triển của Candida 26

Bảng 18: Các loại vitamine cần thiết cho sự phát triển của T.halophilus 27

Bảng 19: Chỉ tiêu vi sinh vật của bột mì 28

Bảng 20: Yêu cầu cảm quan của muối dùng trong sản xuất nước tương 29

Bảng 21: Tiêu chuẩn nước dùng trong công nghiệp thực phẩm 30

Bảng 22: Thành phần hoá học của nước tương 32

Bảng 23: Thành phần acid amine trong hạt đậu nành, bột mì và nước tương 33

Bảng 24: Các hợp chất màu và mùi trong nước tương 34

Bảng 25: Thành phần khoáng trong nước tương 36

Bảng 26: Hàm lượng các vitamine trong nước tương 36

Bảng 27: So sánh các thành phần cơ bản của 5 loại nước tương ở Nhật 37

Bảng 28: So sánh ưu nhược điểm của phương pháp lên men và hoá giải 41

Bảng 29: Chỉ tiêu hoá lý của nước tương 42

Bảng 30: Hàm lượng kim loại cho phép trong nước tương (mg/kg hay ppm) 42

Bảng 31: Chỉ tiêu cảm quan của nước tương 43

Bảng 32: Chỉ tiêu vi sinh của nước tương 44Bảng 33: Hàm lượng 3-MCPD có trong một số thực phẩm 47Bảng 34: Hàm lượng 1,3-DCP có trong một số thực phẩm 48Bảng 35: Tỷ lệ phối trộn giữa khô đậu nành và bột mì của các loại nước tương ở Nhật 54Bảng 36: Mối quan hệ giữa điều kiện hấp và hiệu suất thuỷ phân nước tương 56Bảng 37: So sánh về hoạt tính của protease và hiệu suất thuỷ phân nước tương giữa phương pháp nuôi mốc bằng khay gỗ và thiết bị tự động 64Bảng 38: Các hợp chất mùi do các loại vi sinh vật tạo ra 73Bảng 39: Thành phần hoá học của nước tương sản xuất bằng bình phản ứng sinh học 76Bảng 40: Thành phần acid hữu cơ của nước tương sản xuất bằng bình phản ứng sinh học 77Bảng 41: Thành phần các hợp chất tạo mùi vị của nước tương sản xuất bằng bình phản ứng sinh học 77

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1: Lọ đựng nước tương bằng gốm từ Nhật Bản xuất khẩu đi các nước Đông

Nam Á, Ấn Độ và Châu Âu trong suốt thế kỉ 17 và 18 10

Hình 2: Sản lượng nước tương theo các năm tại Mỹ 11

Hình 3: Thời gian và lượng nước tương nhập khẩu vào Mỹ đến năm 1982 11

Hình 4: Cây đậu nành 12

Hình 5: Hàm lượng Aflatoxin trong các mẫu chứa các loại vi sinh vật khác nhau trong suốt thời gian lên men 20

Hình 6: A.oryzae 21

Hình 7: Nấm men Z.rouxii 23

Hình 8: Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự phát triển của Z.rouxii và một số loại sinh vật khác trong nước tương 23

Hình 9: C.versatilis 25

Hình 10: Ảnh hưởng của pH đến sự phát triển của C.versatilis 25

Hình 11: Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự phat triển của T.halohilus 27

Hình 12: Phổ của các acid hữu cơ trong nước tương lên men và trong nước tương hoá giải 40

Hình 13: Công thức cấu tạo 3-MCPD 46

Hình 14: Sự hình thành 3-MCPD và 1,3-DCP 46

Hình 15: công thức cấu tạo 1,3-DCP 48

Hình 16: Quy trình công nghệ sản xuất nước tương sạch 49

Hình 17: Máy nghiền búa 50

Hình 18: Chảo dùng rang bột mì được sử dụng khoảng đầu thế kỉ 20 51

Hình 19: Thiết bị rang một mì bằng khí nóng thổi liên tục 52

Hình 20: Máy trộn ướt 54

Hình 21: Thiết bị ủ 55

Hình 22: Nồi hấp thủ công 57

Hình 23: Nồi hấp dán đoạn 57

Hình 24: NK-cooker 58

Hình 25: Hệ thống hấp wet-puffing system 59

Hình 26: Hệ thống hấp dry-puffing system 60

Hình 27: Máy đánh tơi 61

Hình 28: Máy trộn bột 61

Hình 29: Đồ thị theo dõi nhiệt độ của phòng nuôi mốc và nguyên liêu theo phương pháp nuôi mốc thủ công 63

Hình 30: Thiết bị nuôi mốc với hệ thống thổi khí cưỡng bức liên tục 63

Hình 31: Phòng nuôi mốc 64

Hình 32: Sơ đồ nguyên lý của thiết bị nuôi mốc liên tục phát minh năm 1986 65

Hình 33: Băng tải 65

Hình 34: Bộ phận đảo trộn 66

Hình 35: Bề ngoài của thiết bị trong thực tế 66

Hình 36: Tinh thể muối và nước muối 68

Hình 37: Tank lên men bằng gỗ 69

Hình 38: Tank lên men bằng betông và bằng sắt phe epoxy 69

Hình 39: Sự phát triển của vi sinh vật trong quá trình lên men và ủ tạo hương .71 Hình 40: Sơ đồ nguyên lý của phương pháp sản xuất nước tương bằng bình phản ứng sinh học 74

Hình 41: Hàm lượng các hợp chất tạo mùi vị sinh ra trong 100 ngày sản xuất liên tục 75

Hình 42: Thiết bị lọc 79

Hình 43: Thiết bị phối trộn 80

Hình 44: Thiết bị thanh trùng dạng bản mỏng 82

Hình 45: Hệ thống siêu lọc và vi lọc 83

Hình 46: Thiết bị rót nước tương và két nhựa 84

Hình 47: Thiết bị rót nước tương vào chai thuỷ tinh 2 lít 84

Hình 48: Sản phẩm nước tương Maggi của Nestle 87

Hình 49: Sản phẩm nước tương lên men của Kikkoman-Nhật Bản 87

Hình 50: Nước tương Yasama (Nhật Bản) 88

Hình 51: Nước tương sạch của Trung Quốc 88

Hình 52: Nước tương nhãn hiệu Golden Boat-Thái Lan 89

Hình 53: Sản phẩm kanjang và kecap của Triều Tiên và Indonesia 89

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG

1 Lịch sử phát triển

1.1 Nguồn gốc của nước tương

Trong văn hoá ẩm thực của các nước phương Đông, các sản phẩm lên men

từ đậu nành đã được sản xuất từ hàng nghìn năm nay, chúng được dùng như những gia vị không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày và được xem như là thành phần bổ sung dinh dưỡng cho khẩu phần ăn Các sản phẩm lên men cổ truyền này rất phong phú Mỗi quốc gia có một vài loại sản phẩm đặc trưng riêng biệt như Nhật Bản có “miso” (đậu nành lên men dạng paste), “natto”, Indonesia có

“temph”, Thái Lan có “Tao chiew”, Trung Quốc có nước tương, đậu hũ, Việt Nam

có tương Bần, tương Cự Đà…Trong số các loại sản phẩm này, nước tương (soy sauce) là loại thực phẩm được phổ biến nhiều nhất, đặc biệt là ở khu vực châu Á

Nước tương đã có từ thời nhà Chu ở Trung Quốc, khoảng năm 1027-777 trước công nguyên Con người trồng đậu nành để làm thức ăn và nuôi gia súc Vì hạt đậu nành rất dễ bị hỏng nên người ta đã biết cho muối vào thùng chứa để bảo quản Lâu dần, các hạt đậu bị lên men (tương tự như dưa cải), nhưng khác dưa cải

ở chỗ, nó chuyển thành dạng paste, người Trung Quốc gọi nó là “Chiang”, tương

tự như “miso” của Nhật Bản hiện nay Dạng paste này dễ tiêu hoá hơn và con người đã sử dụng nó hàng thế kỉ Tài liệu đầu tiên nói về “Chiang” là tập sách mang tên “Chou-li” của tác giả Chou-kung, xuất bản khoảng năm 1100 trước công nguyên

Khoảng 500 năm trước, vài người đã phát hiện ra rằng thay vì bỏ đi chất lỏng ở đáy thùng lên men thì họ dùng cho nấu nướng Và từ đó nước tương được

ra đời

1.2 Tình hình sản xuất nước tương ở một số quốc gia:

Nước tương đã nhanh chóng trở thành loại nước chấm phổ biến không chỉ trong hầu hết các món ăn Trung Hoa mà còn trong rất nhiều các món ăn Phương Tây như ragu, hamburger và các món salad

Ở Trung Quốc, nước tương là một loại nước chấm phổ biến và thường được

sử dụng nhất Sản lượng nước tương tiêu thụ và số nhà máy sản xuất nước tương luôn tăng theo từng năm Năm 1986, sản lượng nước tương tiêu thụ là 1,7 triệu tấn, và con số này tăng lên tới 5 triệu vào năm 2001 Hiện nay, Trung Quốc có hơn

4000 nhà sản xuất nước tương Bảng dưới đây cho biết lượng nước tương tiêu thụ

ở Trung Quốc năm 1992

Bảng 1: Lượng nước tương tiêu thụ ở Trung Quốc năm 1992 (g/người/ngày)

Người có thu nhập Người có thu nhập Trung bình

Vào thế kỉ thứ 7, nước tương được du nhập vào Nhật Bản và được gọi là

“sho-yu” Nhưng đến thế kỉ 17 mới được sản xuất rộng rãi với số lượng lớn và vận chuyển đến các nước Châu Á và Châu Âu Tuy nhiên, cho đến năm 1959, công nghệ sản xuất nước tương mới được nghiên cứu dưới góc độ khoa học Kết quả là

đã có sự thay đổi toàn bộ về công nghệ, máy móc và thiết bị Nhật có khoảng 1600 nhà sản xuất nước tương (năm 2000) trong đó có 5 nhà sản xuất nước tương lớn và chi phối thị trường nội địa nước này Lượng nước tương sản xuất năm 2001 là

a Loại đặc biệt chỉ là loại nước tương hoàn toàn sản xuất bằng phương pháp lên men

Ở Châu Aâu, năm 1908, nhà máy sản xuất nước tương lên men đầu tiên được xây dựng tại Mỹ, tuy nhiên nó đã bị thất bại, sau đó năm 1917, một nhà máy khác được xây dựng mang tên Oriental ShowYou Company, sản xuất 30.000gal (khoảng 114000 l/năm)

Hình 2: Sản lượng nước tương theo các năm tại Mỹ

Chú thích: o- Tổng sản lượng tiêu thụ; - Lượng tiêu thụ nước tương sản xuất nội địa ; □-Lượng tiêu thụ nước tương của nhà sản xuất Kikkoman U.S; X- Lượng tiêu thụ của các công ty nhập khẩu khác

Trục Y: lit (x106)Trục X: năm

Hình 3: Thời gian và lượng nước tương nhập khẩu vào Mỹ đến năm 1982

Chú thích: o, Tổng lượng nhập khẩu;  Lượng nhập khẩu từ Nhật ; ∆ Nhập khẩu

từ HongKong

2 Nguyên liệu trong sản xuất nước tương

2.1 Nguyên liệu chính : hạt đậu nành hoặc khô đậu nành

2.1.1 Hạt đậu nành:

2.1.1.1 Giới thiệu về cây đậu nành: Đậu nành là một loại cây trồng ngắn ngày, có

nhiều tác dụng như cung cấp thực phẩm cho người, cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp, ngoài ra, đậu nành còn dùng làm thức ăn gia súc, nông sản xuất khẩu…

Tên khoa học làø Glycin max (L) Merrill, là một trong những loại cây có

lịch sử lâu đời nhất của loài người

Đậu nành là cây lấy hạt, lấy dầu có tầm quan trọng, đứng hàng thứ tư sau cây lúa mì, lúa nước và ngô

Hình 4: Cây đậu nành 2.1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành : đậu nành được các nhà khoa học

xem là chìa khoá giải quyết nạn thiếu protein trong dinh dưỡng của con người Đậu nành còn được dùng để chữa nhiều bệnh: tiểu đường, suy nhược dinh dưỡng…

a Protein và acid amine: protein trong đậu chiếm khoảng 35-45% Có loại đậu nành với hàm lượng protein lớn hơn 50%

Các loại acid amine có trong đậu nành được cho ở bảng 3

b Lipid: Lipid trong đậu nành dao động trong khoảng 13.5 – 24.2% trung bình

là 18% Chất béo trong đậu nành chứa khoảng 6.4 – 15.1% axit béo no và 80 – 93.6% axit béo không no Hàm lượng chất béo trong đậu tỷ lệ nghịch với hàm lượng protein Hàm lượng acid béo trong đậu nành được cho ở bảng (4)

Bảng 3: Hàm lượng acid amine trên tổng lượng acid amine

Bảng 4: Hàm lượng acid béo trong tổng lượng chất khô

Bảng 5 : Thành phần carbohydrate trong đậu nành (%)Carbohydrate % so với lượng carbohydrate tổng

Chất tro trong đậu nành chiếm từ 4.5–6.8%

Bảng 6: Thành phần chất tro trong đậu nành (%)

Thiamin 11.0-17.5 Biotin 0,8

f Enzyme: Trong đậu nành có chứa một số enzyme như:

ـ Urease : enzyme xúc tác cho phản ứng thuỷ phân urea thành carbon dioxide

và ammonia

ـ Lipase: thủy phân glyceride tạo thành glycerine và acid béo

ـ Phospholipase: enzyme thủy phân phospholipid thành các acid béo và các hợp chất tan trong chất béo khác

ـ Lipoxygenase: enzyme có chứa sắt, xúc tác cho phản ứng oxy hoá acid béo tạo sản phẩm hydroperoxide

2.1.2 Khô đậu nành: là bã đậu nành đã ép lấy dầu Khô đậu nành chứa lượng chất béo thấp, là nguồn nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm nên hiện nay được sử dụng làm nguyên liệu chính cho sản xuất nước tương Thành phần hóa học của khô đậu nành tương đối giống với hạt đậu nành Thành phần hóa học của khô đậu nành như sau:

Bảng 8: Thành phần hoá học của khô đậu nành (%)

a Protein và acid amine trong khô đậu nành

Bảng 9: Thành phần các nhóm protein đơn giản (%)

Nhóm protein % so với tổng số protein

Bảng 10: Hàm lượng acid amine trong khô đậu nành (trên tổng lượng chất khô)

Amino acid % so với tổng lượng chất khô

Bảng 11: Thành phần carbohydrate trong khô đậu nành (%)

Carbohydrate % so với lượng carbohydrate tổng

c Chất tro: tương tự hạt đậu nành

d Enzyme: tương tự hạt đậu nành

2.2 Vi sinh vật trong sản xuất nước tương: vi sinh vật trong sản xuấtnước tương

sẽ chuyển hoá những protein phức tạp, tinh bột của nguyên liệu thành acid amine, đường đơn rất dễ được cơ thể hấp thu Ngoài ra, vi sinh vật còn tạo ra mùi vị đặc trưng cho từng sản phẩm nước tương khác nhau Đối với từng quốc gia, việc sử dụng vi sinh vật để sản xuất nước tương cũng có một số điểm khác biệt Dưới đây

là bảng các loại vi sinh vật dùng trong sản xuất nước tương của một số quốc gia Châu Á (Bảng 12)

Trong phương pháp cổ truyền, người ta thường dùng vi sinh vật có sẵn

trong tự nhiên, các loại nấm mốc thường gặp là Mucor rouxii, Rhizopus nignicans,

A oryzae,… Tuy nhiên, nếu dùng nấm mốc tự nhiên như vậy sẽ rất khó kiểm soát

được chất lượng của sản phẩm và có thể sinh ra độc tố do một số vi sinh vật không mong muốn Vì vậy, muốn đưa nước chấm vào sản xuất công nghiệp, điều kiện trước tiên là phải có giống thuần khiết vì nó quyết định hương vị, hiệu suất và chất lượng sản phẩm và là điều kiện cơ bản để ổn định sản xuất, không bị động gây hư hại cho sản xuất

Bảng 12: Các loại vi sinh vật dùng trong sản xuất nước tương ở các nước STT Tên quốc gia Tên gọi loại nước

tương

Vi sinh vật sử dụng

Bacillus subtilis Bacillus pumillus Bacillus citreus Sarcina maxima Saccharomyces rouxii

Kecap manis

Rhizopus oligoporus Rhizopus oryzae Aspergillus oryzae

3 Malaysia Kicap kacang soya Aspergillus oryzae

Pediococcus halophilus Pediococcus soyae Bacillus sp

Bacillus licheniformis Pichia sp

Candida sp

Aspergillus sojae Aspergillus terriol

5 Việt Nam Xì dầu, nước tương Aspergillus oryzae

Hasinula anomala Hasinula sugelliculosa Lactobacillus delbrueckii

STT Tên quốc gia Tên gọi loại nước

tương

Vi sinh vật sử dụng

Sacchrosemyces sp Lactobacillus sp

8 Thái Lan Ce Iew Pediococcus halophilus

Staphilococcus sp Bacillus sp

Aspergillus oryzae

9 Nhật Bản Koikuchi shoyu

Saichikomi shoyuShiro shoyuTamari shoyuUsukuchi shoyu

Aspergillus oryzae Zygosaccharomyces rouxii Candida versatilis

Candida etchellsii Lactobacillus delbrueckii Saccharomyces halomembransis Pediococcus halophilus

Streptococcus faecalis Bacillus sp

Tương tự Koikuchi shoyuTương tự Koikuchi shoyuTương tự Koikuchi shoyu Tương tự Koikuchi shoyuGiống đưa vào sản xuất phải có các điều kiện sau:

ـ Hoạt lực protease cao

ـ Ảnh hưởng tốt đối với hương thơm

ـ Khả năng phát triển mạnh và chống tạp khuẩn tốt

ـ Không sinh độc tố (Aflatoxin)

Aflatoxin là độc tố gây bệnh ung thư, được sinh ra bởi A parasiticus NRRL 2999 Độc tố này rất bền trong suốt quá trình lên men nước tương A oryzae, mặc dù không sinh độc tố này nhưng khó có thể phân biệt được A oryzae với A flavus hay A parasiticus vì chúng đều phân bố rộng rãi, và dễ

phát triển trong canh trường lên men không thuần khiết

Hình 5: Hàm lượng Aflatoxin trong các mẫu chứa các loại vi sinh vật khác nhau trong suốt thời gian lên men

Dựa vào hình 5, chúng ta có thể thấy rằng: Trong mẫu (I), chỉ gồm A oryzae và L delbrueckii thì không sinh Aflatoxin trong quá trình lên men

Trong mẫu (II): Lượng Aflatoxin là cực đại trong vòng 1 tuần (8500 µg/kg) nếu chỉ dùng nấm mốc A parasticus Mẫu (III) và mẫu (IV): lượng độc

tố có giảm đi nếu kết hợp A parasticus với A oryzae và L Delbrueckii.

Sự bền vững của Aflatoxin: Sau 6 tuần lên men, lượng độc tố ở mẫu (II) chỉ giảm 8% sau 6 tuần lên men, mẫu (III) giảm 45% và mẫu (IV) giảm 55%

Trong khuôn khổ của đồ án này, chúng tôi chỉ giới thiệu đặc tính của

một số loài vi sinh vật phổ biến trong sản xuất nước tương như: nấm mốc A oryzae có màu vàng nên ta thường gọi là mốc vàng, nấm men Z rouxii, Candida và vi khuẩn T halophilus

2.2.1 Giới thiệu về giống A oryzae :

A oryzae hay còn gọi là mốc hoa cau, được nghiên cứu sớm nhất bởi ông

bà Jokichi Takamine (1854-1922, người Nhật) Loại nấm mốc này còn được sử

dụng làm tương, chao, miso Đặc điểm của A oryzae là khả năng sinh tổng hợp

nhiều protease và amylase

a Đặc điểm hình thái:

Cơ thể sinh trưởng là một hệ sợi

bao gồm những sợi mảnh, chiều ngang

khoảng 5-7 µm, phân nhánh rất nhiều và

cĩ vách ngăn chia sợi thành nhiều tế bào

Từ những sợi nằm ngang hình thành

những sợi thẳng đứng gọi là cuống định

bào tử Trong khối nguyên liệu cấy mốc đã

phát triển thấy cĩ màu vàng chính là màu

ـ A oryzae là loại hoàn toàn hiếu khí, khi có đủ oxy thì phát triển rất

mạnh Theo thực tế sản xuất, một kg môi trường khi nuôi cấy mốc trung bình cần 1,7- 1,9 m3 không khí

c Các enzyme trong nấm mốc :

Hệ nấm mốc A oryzae cho ta 2 loại enzyme chủ yếu là amilase và protease.

ـ Amylase là hệ enzyme phân giải tinh bột và có nhiều loại: glucoamylase

ـ Enzyme protease: Hệ nấm mốc A oryzae chứa hệ enzyme exo protease

xúc tác cho quá trình thuỷ phân protein thành thành các peptide và acid amine

2.2.2 Giới thiệu về Zygosaccharomyces rouxii ( Z rouxii) :

Z rouxii là một trong những loại nấm men có thể phát triển được trong cả

môi trường chứa muối và không chứa muối Nó có khả năng thích nghi mạnh với nồng độ muối trong khoảng 24-26% (W/v) hay độ ẩm 0,787- 0,810

Hình 7: Nấm men Z rouxii

Bảng 13: Độ ẩm tối thiểu và nồng độ muối trong mơi trường mà Z rouxii

Hình 8: Aûnh hưởng của hoạt độ nước đến sự phát triển của Z rouxii và một số

loại sinh vật khác trong nước tương (o–o) Z rouxii I, (–) Z rouxii II

Các điều kiện về pH, nhiệt độ cần thiết cho sự phát triển của Z rouxii

Bảng 14: Nhiệt độ và pH cần thiết cho sự phát triển của Z rouxii

Các điều kiện Mơi trường khơng chứa muối Mơi trường chứa muối (18%

w/v)

Các loại vitamine cần thiết cho sự phát triển của Z rouxii là biotin,

thiamine, pantothenic acid, inisitol được cho ở bảng 15 Hàm lượng inositol cần tăng cao mơi trường nuơi cấy cĩ chứa hàm lượng muối cao

Bảng 15: Các loại vitamine cần thiết cho sự phát triển của Z rouxii

Mơi trường chứa muối Mơi trường khơng chứa muối

Thiamine (B1) Khơng cần thiết hoặc kích Kích thích

thíchPantothenic acid Kích thích, cần thiết Cần thiết

Inositol Không cần thiết hoặc kích

Trong môi trường không chứa muối, cả glucose và maltose đều có thể được lên men tạo thành alcohol, còn trong môi trường chứa muối, chỉ có glucose được lên men

2.2.3 Giới thiệu về Candida :

Hai loài thường gặp trong sản xuất nước tương là C versatilis và C etchellsii Những loài nấm men này chuyển hoá đường glucose hoặc những loại đường khác thành alcohol Candida cũng là giống nấm men chịu muối và phát triển tốt ở môi trường có hoạt độ nước là 0,975-0,840 Candida có thể phát triển ở

môi trường chứa nồng độ muối tới 26% (Bảng 16)

Hình 9: C versatilis Bảng 16: Độ ẩm tối thiểu và nồng độ muối trong môi trường mà Candida

Hình 10: Aûnh hưởng của pH đến sự phát triển của C versatilis

Chú thích: (o) mơi trường khơng chứa muối

() mơi trường chứa 18% muối

Các loại vitamine cần thiết cho sự phát triển của Candida là biotin,

thiamine, pantothenic acid, inisitol được cho ở bảng 17 Trong mơi trường khơng

chứa muối, Candida cĩ thể phát triển tốt ở nhiệt độ 20-300C, cịn trong mơi trường

chứa 18% muối, Candida cĩ thể chịu được nhiệt độ 350C

Bảng 17: Các loại vitamine cần thiết cho sự phát triển của Candida

Mơi trường chứa muối

Mơi trường khơng chứa muối

Mơi trường chứa muối

Mơi trường khơng chứa muốiBiotin Cần thiết, kích

acid

Khơng cần thiết

Kích thích, cần thiết

Khơng cần thiết,

Cần thiết, kích thíchInositol

Khơng cần thiết

Kích thích Khơng cần

thiết, kích thích

Kích thích, cần thiết

2.2.4 Giới thiệu về Tetragenococcus halophilus (T.halophilus)

T halophilus là vi khuẩn lactic cĩ một số đặc điểm sau:

Hình 11: Aûnh hưởng của hoạt độ nước đến sự phát triển của T halophilus

(o) T halophilus I, ()T halophilus II.

Nồng độ muối cĩ thể phát triển được khoảng 24%, pH 5,5-9,0 Các loại

vitamine cần thiết cho sự phát triển của T halophilus là leucine, acid glutamic, arginine, histidine, tryptophan và phenylalanine, được cho cụ thể ở bảng 18 T halophilus cĩ thể phát triển ở nhiệt độ 20-420C, tối ưu ở 25-300C

Bảng 18: Các loại vitamine cần thiết cho sự phát triển của T halophilus

Riboflavin (B2) Cần thiết Kích thích

2.3 Nguyên liệu phụ và phụ gia:

 Chỉ tiêu hoá lý:

Độ ẩm không quá 14%

Độ chua không quá 4oN

Hàm lượng gluten khô không ít hơn 7-8%

Trạng thái gluten ướt : màu trắng đồng nhất, co giãn, đàn hồi như cao su.Gluten khô vẫn giữ được màu trắng sáng của gluten ướt

Dư lượng hoá chất trừ sâu: nằm trong giới hạn cho phép

 Chỉ tiêu vi sinh vật

Bảng 19: Chỉ tiêu vi sinh vật của bột mì

Tổng số vi khuẩn hiếu khí (khuẩn lạc/g) 106

ـ Trong sản xuất nước tương thường dùng muối hột hay muối xay, có độ

ẩm không quá 4%, hàm lượng NaCl ít nhất là 92%, 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 vị chát Cả 2 loại muối đều không được chứa hàm lượng kim loại nặng (mg/kg) vượt quá quy định: Fe(<50), As(<2), Cu(<2), Pb(<2), Hg(<0.2).

ـ Muối ăn sau khi sản xuất ở đồng muối phải được tinh chế trước khi đưa vào sản xuất nước tương

Bảng 20: Yêu cầu cảm quan của muối dùng trong sản xuất nước tương

Màu sắc Màu trắng, có thể có ánh hồng hoặc vàng

Vị Khi pha thành dung dịch 5% có vị mặn, không có vị khác

Tình trạng Đồng nhất, không lẫn tạp chất khi nhìn bằng mắt thường,

không đóng cụcKích thước hạt Gồm những hạt tinh thể nhỏ, khi qua lưới sàng có kích thước

1x1 mm thì lọt qua 95%

2.3.3 Nước

ـ Nước sử dụng trong sản xuất nước tương cần đạt những chỉ tiêu về hóa học, hóa lý và vi sinh

ـ Độ cứng của nước trung bình khoảng 8-170 (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

ـ Hàm lượng khoáng và các chất hữu cơ khác không quá 500-600 mg/lít

ـ Số lượng vi sinh vật không quá 20-100 tế bào/cm3 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).

ـ Độ pH của nước nên đạt 6,5 – 7,5

Bảng 21: Tiêu chuẩn nước dùng trong công nghiệp thực phẩm

Tổng số vi sinh vật hiếu khí dưới 100 con /ml

Chỉ số Coli dưới 20 con/l

2.3.5 Phụ gia bảo quản:

ـ Có tính kháng khuẩn, nấm mốc và nấm men cao hoặc có tính chống oxy hóa xảy ra trong quá trình bảo quản

ـ Không được gây độc cho người và gia súc

ـ Không làm biến đổi hoặc làm biến đổi rất ít tính chất hóa lý, cảm quan của thực phẩm

ـ Khơng 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, khơng mùi, hạt màu trắng hay bột kết tinh, cĩ vị hơi ngọt, tan ít trong nước, ít độc, cĩ tác dụng bảo quản thực phẩm, chống nấm mốc, cĩ hoạt tính cao nhất ở pH = 2,5 – 4 Trong bảo quản nước tương thường dùng benzoat natri cĩ nồng độ 0,1%

Cơng thức hĩa học :

(C7H5NaO2)

3 Thành phần hĩa học của nước tương:

Nước tương là một dung dịch chứa nước, muối và các chất dinh dưỡng Chất dinh dưỡng ở đây chủ yếu là protein dưới dạng các acid amine Ngồi ra cịn

cĩ đường, chất béo, một số acid hữu cơ và các chất thơm, chất màu

Thành phần hĩa học trung bình của nước tương như sau

Bảng 22: Thành phần hố học của nước tương

Acid béo (đơn, khơng no) 0.01Acid béo (đa, khơng no) 0.04

( Nguồn: USDA Nutrition Database for Standard Reference)

3.1 Thành phần acid amine:

Thành phần acid amine của nước tương rất phong phú Nước tương lên men giữ lại được hầu hết các acid amine có trong nguyên liệu là đậu nành hay khô đậu nành Thành phần các acid amine của nước tương được liệt kê ở bảng 23

3.2 Carbohydrate: carbohydrate có trong nước tương bao gồm glucose,

fructose, maltose, pentose, destrin Đường có vai trò quan trọng trong việc hình thành màu sắc của nước tương

COONa

Bảng 23: Thành phần acid amine trong hạt đậu nành, bột mì và nước tương.Acid amine Đậu nành (%) Bột mì (%) Nước tương (%)

3.3 Các hợp chất màu và mùi: màu và mùi là do tổ hợp các hợp chất tạo

thành Có khoảng 300 loại mùi vị đã được tìm thấy trong nước tương Tuỳ thuộc vào hàm lượng các nguyên liệu ban đầu, nấm mốc, vi khuẩn lactic, nấm men, nước tương sẽ có mùi vị khác nhau Những hợp chất mùi này được sinh ra từ quá trình thuỷ phân, bao gồm alcohol, ester, phenol, furanose…

Trong các hợp chất trên, thì HEMF do Z rouxii, C versatilis, C.etchellsii

tạo ra là một hợp chất đặc biệt nhất, chỉ tồn tại trong nước tương, “miso” (một lượng nhỏ) của Nhật Bản và tạo cho loại nước tương này một hương vị đặc biệt HEMF không có mặt trong các loại thực phẩm khác, hơn nữa HEMF chỉ tạo thành nếu trong quá trình lên men có mặt của nấm men Nồng độ HEMF trong nước tương khoảng 200ppm HEMF cũng có hoạt tính chống oxy hoá và chống ung thư

Năm 1983, Numomura và Sasaki tiến hành phân tích thành phần các hợp chất mùi, vị có trong các loại nước tương ở thị trường Mỹ Thí nghiệm được tiến hành với 6 mẫu nước tương Trung Quốc, 5 mẫu từ Singapore, 6 mẫu từ Hongkong, 4 mẫu từ Hàn Quốc, 4 mẫu từ Đài Loan, 2 mẫu từ Nhật và 12 mẫu của Mỹ Kết quả phân tích cho thấy, trong tất cả 39 mẫu trên, chỉ có 4 mẫu chứa HEMF trong đó có hai mẫu từ Nhật chứa hàm lượng lớn (250,0 và 166,2 ppm); một mẫu từ Hàn Quốc và một mẫu từ Mỹ chứa hàm lượng ít hơn nhiều (31,6 và 1,6 ppm, theo thứ tự) Từ đó, chúng ta có thể thấy được rằng, nước tương Nhật Bản được đặc trưng bởi hàm lượng HEMF lớn

Bảng 24: Các hợp chất màu và mùi trong nước tươngCác hợp chất màu và mùi Nồng độ (ppm)

3.4 Chất khoáng : trong nước tương cũng có tương đối nhiều hợp chất khoáng,

đặc biệt là Na, K Thành phần khoáng cụ thể được cho ở bảng sau

Bảng 25: Thành phần khoáng trong nước tươngThành phần mg/ 100g nước tương

( Nguồn: USDA Nutrition Database for Standard Reference)

Bảng 27: So sánh các thành phần cơ bản của 5 loại nước tương ở Nhật

4 Giá trị dinh dưỡng của nước tương :

Theo USDA 100g nước tương cung cấp khoảng 53kcal Ngoài chức năng bổ sung dinh dưỡng, nước tương còn có một số khả năng sinh học đặc biệt khác đã và đang được nghiên cứu

Trong quá trình lên men, protein được thuỷ phân thành peptide và các amino acid Tuy nhiên, polysaccharide trong tế bào vỏ đậu nành không bị enzyme thuỷ phân Chất polysaccharide này tồn tại trong nước tương sau khi lên men và được gọi là “shoyu polysaccharide”- SPS SPS chiếm khoảng 1% (w/v) và có một

số nghiên cứu cho rằng SPS có khả năng chống dị ứng nhẹ đối với những người bị

Ngoài ra, nước tương hoá giải còn chứa một số chất gây ung thư như MCPD; 1,3-DCP và một số hợp chất có hại cho sức khoẻ (sẽ được trình bày rõ hơn ở phần 1 chương 2)

3-5 Các phương pháp sản xuất nước tương

5.1 Phương pháp lên men:

Lên men là phương pháp sản xuất nước tương cổ truyền, là phương pháp dùng vi sinh vật để thuỷ phân protein và carbohydrate trong nguyên liệu thành các acid amine và đường đơn giản Ưu điểm chính của phương pháp này là sản phẩm nước tương tạo thành có hương vị đặc trưng, không độc hại đối với người tiêu dùng Vì không sử dụng hoá chất trong quá trình sản xuất nên phương pháp này được xem là thân thiện với môi trường, không độc hại đối với công nhân Hơn nữa, chi phí cho việc đầu tư thiết bị không lớn, phù hợp với điều kiện sản xuất ở địa phương

Tuy nhiên, thời gian sản xuất rất dài (khoảng 5-8 tháng) vì cần thêm công đoạn nuôi mốc giống và quá trình lên men diễn ra chậm Hơn nữa, việc lực chọn

và bảo quản nấm mốc phải chặt chẽ vì nếu nhiễm mốc tạp thì sẽ ảnh hưởng rất lớn

đến chất lượng của sản phẩm, có thể gây chua và sinh ra các độc tố hại cho người tiêu dùng.

5.2 Phương pháp hoá giải: Để rút ngắn thời gian trong quá trình chế biến, ngày

nay, người ta đã dùng kỹ thuật như cho HCl vào để xúc tác cho phản ứng thuỷ phân protein, carbohydrate, và một số hương vị Phương pháp chế biến này tuy tiện lợi nhưng đã làm mất hết phẩm chất thiên nhiên so với loại nước tương được chế biến theo phương pháp lên men

Phương pháp hoá giải dùng acid (thường dùng HCl) ở nhiệt độ trên 1000C trong 8-10 giờ để thuỷ phân Hoá giải là phương pháp sản xuất nước tương nhanh chóng và rẻ tiền Có thể tận dụng tất cả các nguyên liệu giàu acid amine từ đđộng vật như xương, tuỷ, thịt vụn, huyết, da, đồ lòng… để sản xuất Tuy nhiên, trong quá trình thuỷ phân xảy ra rất nhiều phản ứng phụ và tạo ra những hợp chất không mong muốn như: humin, furfural, dimethyl sulfide, hydrogen sulfide, acid levulinic, acid formic, mà những hợp chất này không xuất hiện trong nước tương lên men Gần đây chúng ta còn phát hiện ra một số hợp chất gây ung thư như 3-dichloropropane-2-ol, 3-monochloropropane-1,2-diol; 2,3-dichloropropane-1-ol sinh ra khi thuỷ phân bằng HCl Hơn nữa, tryptophan, một trong những acid amine quan trọng của đậu nành cũng bị phá huỷ hoàn toàn Hình 12 dưới đây mô tả sự khác nhau về hàm lượng của các acid hữu cơ có trong nước tương lên men và nước tương hoá giải

Hình 12: Phổ của các acid hữu cơ trong nước tương lên men (a), và trong nước tương hoá giải (b)

Từ kết quả trên, ta có thể nhận thấy rằng, acid hữu cơ chính trong nước tương lên men là acid lactic, trong khi trong nước tương hoá giải là acid formic Đặc biệt, acid levulinic trong nước tương hoá giải là một loại acid không tồn tại trong tự nhiên

So sánh ưu nhược điểm của phương pháp lên men và phương pháp hoá giải

Bảng 28: So sánh ưu nhược điểm của phương pháp lên men và hoá giải

Ưu điểm

ـ Thiết bị đơn giản, dễ chế tạo, giá

thiết bị không cao, phù hợp với điều

kiện sản xuất ở địa phương, vốn đầu tư

ban đầu không lớn

ـ Không cần phải sử dụng thiết bị

chịu acid, chịu kiềm, chịu áp suất và

nhiệt độ cao

ـ Điều kiện sản xuất nhẹ nhàng, ôn

hoà: nhiệt độ không quá cao, pH trung

tinh hay acid, kiềm yếu, áp suất thường

ـ Không sử dụng hoá chất nên

không độc hại đối với công nhân

ـ Không tổn hao acid amine trong

quá trình sản xuất

ـ Không gây ô nhiễm môi trường

ـ An toàn cho người sử dụng

ـ Thời gian và quá trình sản xuất được rút ngắn

ـ Có thể tận dụng các phế phẩm của công nghiệp dầu như: bánh dầu đậu nành, bánh dầu đậu phộng Ngoài ra còn tận dụng các phế liệu của công nghiệp chế biến thịt, gia súc như xương, da…

ـ Hiệu suất thuỷ phân cao

Nhược điểm

ـ Hiệu suất thuỷ phân thấp hơn

ـ Thời gian và quá trình sản xuất

kéo dài hơn vì cần thêm công đoạn ủ

hương tạo mùi vị đặc trưng cho sản

phẩm

ـ Nếu không sử dụng đúng loại

nấm mốc tốt hoặc nguyên liệu bảo quản

không tốt, bị nhiễm mốc tạp có thể bị

chua hoặc nhiễm độc tố aflatoxin gây

nguy hiểm cho người tiêu dùng

6 Các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm nước tương:

Theo TCVN – 75, chất lượng nước tương sản xuất theo phương pháp lên men bằng enzyme vi sinh vật phải đạt các yêu cầu sau:

Nước tương phải được sản xuất theo đúng quy trình công nghệ đã được cơ quan nhà nước có thẩm quyền phê duyệt Phải sử dụng chủng loại nấm mốc không

Bảng 29: Chỉ tiêu hoá lý của nước tương

Loại đặc biệt Loại 1 Loại 2

Tỷ lệ Nitơ formol trên Nitơ toàn phần tính theo %

Hàm lượng acid tương đương acid acetic (g/l) 5 – 7

ThiếcSn

KẽmZn

Thủy ngânHg

CadmiumCd

AntimonySb

6.2 Chỉ tiêu cảm quan (TCVN 1763 – 75):

- Màu sắc: nâu thẫm hay nâu cánh gián

- Mùi: thơm đặc trưng của nước tương lên men, không có mùi lạ, mùi mốc

- Vị: ngọt dịu, không có vị đắng, nồng, chua Sau khi nếm không có cảm giác ngọt khé cổ

- Độ trong: trong, không có váng

Bảng 31: Chỉ tiêu cảm quan của nước tương

Độ trong Không vẩn đục

Màu

sắc

Có màu tương đương với màu của 20g I2 trong 1 lít nước cất

Có màu tương đương với màu của 18g I2

không khét, không

có các mùi không thích hợp khác

khét, không có các mùi đặc trưng của mốc

khét, có mùi tương, không có các mùi không thích hợp khác

chính, sau khi nếm không có cảm giác khé cổ, không có vị chua, đắng, không có vị lạ

Ngọt đậm, sau khi nếm thử không có cảm giác khé cổ, hơi

có vị chua, không có mùi mốc hay có vị không thích hợp khác

Ngọt vừa, sau khi nếm thử không có cảm giác khé cổ, hơi có vị chua, không có mùi mốc hay có vị không thích hợp khác

6.3 Chỉ tiêu vi sinh (867/1998/QĐ – BYT ngày 04/4/1998)

Không có nấm mốc nhìn bằng mắt thường

Tổng số vi khuẩn hiếu khí không lớn hơn 20 000 con/ml

Không có vi khuẩn gây bệnh

Không có E Coli

Không chứa độc tố Aflatoxin

Bảng 32: Chỉ tiêu vi sinh của nước tương

Vi sinh vật Giới hạn cho phép trong 1 g hay 1 ml thực

(*) Salmonella : không được có trong 25g thực phẩm

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG SẠCH

1 Định nghĩa về nước tương sạch:

Nước tương sạch là loại nước tương không chứa các hợp chất có hại cho sức khoẻ con người Ngày nay, trên thế giới, hầu như các nước đều sử dụng phương pháp sản xuất nước tương bằng phương pháp hoá giải nhằm rút ngắn thời gian sản xuất, chỉ có Trung Quốc và Nhật Bản chủ yếu còn đi theo con đường lên men truyền thống Việt Nam cũng đang báo động tình trạng sản xuất nước tương không an toàn theo phương pháp thuỷ phân bằng acid trên dây chuyền thủ công, gây hại cho sức khoẻ người tiêu dùng

Sản xuất nước tương bằng phương pháp hoá giải xảy ra ở nhiệt độ cao (120-1300C) với xúc tác là acid HCl đậm đặc, protein sẽ được thuỷ phân nhanh chóng thành các acid amine Tuy nhiên, quá trình này cũng xảy ra nhiều phản ứng phụ tạo thành các sản phẩm không mong muốn, đặc biệt là chloropropanol- sản phẩm của phản ứng giữa acid HCl với chất béo trong nguyên liệu ban đầu Trong tất cả các sản phẩm phụ, chất có hàm lượng nhiều nhất là 3-monochloropropandiol (3-MCPD) và 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP) Trong khi đó, nước tương sản xuất bằng phương pháp lên men lại không sinh ra các chất độc trên, nên loại sản phẩm này an toàn với người sử dụng

Có hai giải pháp để hạn chế hàm lượng 3-MCPD tới tối thiểu Một là làm sao ngăn không cho chất béo tác dụng với acid bằng cách rút toàn bộ chất béo ra khỏi khô dầu, hoặc cho một hoá chất vào kìm hãm phản ứng chất béo và acid Thứ hai là bằng cách thuỷ phân ra acid amine mà không sử dụng HCl như phương pháp lên men bằng vi sinh vật Hiện nay tại Việt Nam cũng đã có một số nghiên cứu về những điều kiện kỹ thuật thích hợp để hạn chế sự tạo thành các dẫn xuất chứa chlorine của glycerin trong sản xuất nước tương bằng phương pháp hoá giải nhưng vẫn chưa được áp dụng rộng rãi Trong khuôn khổ của đồ án này, chúng tôi đưa ra phương pháp sản xuất nước tương sạch bằng phương pháp lên men, dùng vi sinh vật để thuỷ phân protein thay cho HCl

Hình 13: Công thức cấu tạo 3-MCPD

b Nguyên nhân, điều kiện hình thành:

3-MDCP là sản phẩm của phản ứng thuỷ phân protein thực vật bằng acid ở nhiệt độ cao (acid-HVP- acidhydrolysed vegetable protein) Phản ứng xảy ra giữa các hợp chất chứa chlorine (HCl hay NaCl) và lipid có trong thực phẩm Trong quá trình sản xuất nước tương bằng phương pháp hoá giải, 3-MCPD sinh ra ở giai đoạn trộn và nấu hoặc ở giai đoạn để nguội và trung hoà

Ngoài nước tương, 3-MCPD còn được tìm thấy trong các loại thực phẩm khác như: bánh mì, bánh nướng, cheese, salami, các nguyên liệu chiết xuất từ thịt, tinh bột biến tính, các sản phẩm từ ngũ cốc Tuy nhiên, hàm lượng 3-MCPD trong các sản phẩm này thấp hơn nhiều so với hàm lượng của nó trong nước tương thuỷ phân bằng acid

Hình 14: Sự hình thành 3-MCPD và 1,3-DCP

c Tình hình nhiễm độc:

3-MCPD có khả năng gây ung thư nếu dùng trong một thời gian dài Ngoài

ra 3-MCPD còn có thể huỷ hoại thận (nghiên cứu trên động vật)

t0,P

t0,P