Công nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men

Trong khi đó, so với phương pháp sản xuất nước tương bằng phương pháp hóa học thì phương pháp lên men lại không sinh ra chất độc trên, mà các acid amin lại gần như được bảo toàn từ quá t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÀI TIỂU LUẬN MÔN:

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 4

Chương 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG 6

1.1.Giá trị dinh dưỡng của nước tương 7

1.2.Thành phần hóa học của nước tương .8

1.3.Acid amin 8

1.4.Đường 9

1.5.Acid hữu cơ 9

1.6.Chất màu 9

1.7.Chất mùi 10

Chương 2: KỸ THUẬT SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG 11

2.1.Cơ sở khoa học của công nghệ sản xuất nước tương 12

2.1.1.Công nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp hóa học 12

2.1.2.Công nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men 13

2.1.3 Công nghệ sản xuất nước tương bằng enzyme 14

2.2.Các phản ứng thủy phân tiêu biểu trong công nghệ sản xuất nước tương .15

2.2.1.Khái quát chung về phản ứng thủy phân 15

2.2.2.Phản ứng thủy phân protein trong công nghệ sản xuất nước tương 17

2.2.3.Phản ứng thủy phân tinh bột trong công nghệ sản xuất nước tương 22

2.3.Các phương pháp nuôi cấy nấm mốc 29

2.3.1 Phương pháp nuôi cấy bề mặt 29

2.3.2 Phương pháp nuôi cấy bề sâu 31

Chương 3: GIỚI THIỆU CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU VÀ PHỤ GIA TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG 34

3.1.Giới thiệu chung về đậu nành 35

3.1.1.Nguồn gốc và sự phát triển của đậu nành 35

3.1.2.Đặc điểm của đậu nành 35

3.1.3.Thành phần hóa học của hạt đậu nành 37

3.2.Khô đậu nành 42

3.3.Bột mì 43

3.4.Nấm mốc Aspergillus oryzae 45

3.4.1.Độ ẩm của môi trường 46

3.4.2.Độ ẩm tương đối của không khí 46

3.4.3.Ảnh hưởng của không khí 46

3.4.4.Ảnh hưởng của nhiệt độ 47

3.4.5.Thời gian nuôi nấm mốc 47

3.4.6.pH 47

3.5.Nước 48

3.6.Muối ăn 50

3.7.Phụ gia .51

3.7.1.Chất bảo quản Sodium Benzoate (211) 51

3.7.2.Chất điều vị Monosodium Glutamate (621) 53

3.7.3.Caramel (150a) 53

3.7.4.Acesulfame Kali (950) 54

3.7.5.Aspartame (951) 56

3.7.6.Xanthan gum (415) 58

3.7.7.Acid citric (330) 59

Chương 4: GIỚI THIỆU VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG 62

4.1.Sơ đồ quy trình công nghệ 63

4.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 64

4.2.1.Rang (bột mì) 64

4.2.2.Nghiền 64

4.2.3.Phối liệu và trộn nước 66

4.2.4.Ủ 67

4.2.5.Hấp 67

4.2.6.Đánh tơi, làm nguội 69

4.2.7 Cấy mốc giống 70

4.2.8 Nuôi mốc 71

4.2.9.Đánh tơi 74

4.2.10.Trộn 74

4.2.11.Thủy phân 75

4.2.12.Trích ly – Lọc 79

4.2.13.Phối trộn 80

4.2.14.Thanh trùng 81

4.2.15.Lắng 83

4.2.16.Vô chai, dán nhãn 84

CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM 86

MỘT SỐ SẢN PHẨM NƯỚC TƯƠNG TRÊN THỊ TRƯỜNG VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

LỜI MỞ ĐẦU

Trong văn hóa ẩm thực của các nước phương Đông, nước tương là một loại nước chấm phổ biến, thường được sử dụng trong các bữa ăn hằng ngày và được xem như là thành phần bổ sung dinh dưỡng cho khẩu phần ăn

Hiện nay để sản xuất nước tương có 3 phương pháp công nghệ là công nghệ hóa học, công nghệ lên men và công nghệ enzyme

Ngày nay do nhu cầu ngày càng nhiều của người tiêu dùng, người ta đã chuyển cách làm nước tương bằng phương pháp thủ công sang quy mô công nghiệp bằng cách dùng HCl đậm đặc để thủy phân các chất đạm để rút ngắn thời gian sản xuất Đây chính là nguyên nhân tạo ra chất 3 – MCPD trong sản phẩm nước tương, một chất gây ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe của con người

Trong khi đó, so với phương pháp sản xuất nước tương bằng phương pháp hóa học thì phương pháp lên men lại không sinh ra chất độc trên, mà các acid amin lại gần như được bảo toàn từ quá trình sản xuất tới sản phẩm cuối cùng đến tay người tiêu dùng Còn nếu so với phương pháp sử dụng enzyme thì phương pháp lên men lại có chi phí thấp hơn nhiều Sản xuất nước tương bằng hương pháp lên men chỉ có nhược điểm là thời gian sản xuất kéo dài và yêu cầu diện tích nhà xưởng phải lớn

Đời sống con người ngày càng được cải thiện nên ý thức về bảo vệ sức khỏe cũng ngày càng cao hơn Do đó người tiêu dùng cũng ngày càng có xu hướng sử dụng những thực phẩm gần gũi với tự nhiên hơn Đó cũng là lý do mà trong một thời gian không xa nữa, nước tương được sản xuất bằng phương pháp lên men sẽ ngày càng được ưa chuộng hơn Để đáp ứng được thực tế này thì đòi hỏi các nhà sản xuất cũng như những sinh viên quan tâm đến loại gia vị nước chấm này cần phải nắm vững các vấn đề cơ bản liên quan đến quá trình lên men cũng như công nghệ sản xuất nước tương theo phương pháp này, từ đó làm nền tảng cho những nghiên cứu khoa học, áp dụng công nghệ mới nhằm hạn chế những nhược điểm

còn tồn tại của phương pháp này, và đưa nó trở thành phương pháp sản xuất nước tương phổ biến trong tương lai Đây cũng chính là mục đích mà nhóm sinh viên chúng tôi quyết định chọn đề tài “Công nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men”

Đề này được chia làm các phần như sau:

Chương 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG

Chương 2: KỸ THUẬT SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG

Chương 3: GIỚI THIỆU CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU VÀ PHỤ GIA TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG

Chương 4: GIỚI THIỆU VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG

Dù đã hết sức cố gắng nhưng cũng không thể nào tránh khỏi những sai sót, rất mong cô và các bạn đọc giả đóng góp ý kiến để bài báo cáo được hoàn thiện hơn và trở thành tài liệu tham khảo có ích cho những ai nghiên cứu về “Công nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men” này

Chương 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG

Nước chấm là tên gọi chung cho tất cả các loại gia vị có nồng độ muối hơi cao, mặc dù có rất nhiều tên goi khác nhau như xì dầu, tàu vị yểu, nước tương,… Ngoài vai trò làm tăng mùi vị thì nước chấm cũng cung cấp một lượng đạm nhất định cho cơ thể

Nguyên liệu dùng để sản xuất nước tương là các nguồn protein thực vật như đậu nành, đậu phộng, hay bánh khô dầu đậu nành, bánh khô dầu đậu phộng,… hoặc từ xương động vật như trâu, bò, heo, gà,…

1.1.Giá trị dinh dưỡng của nước tương

Khi đánh giá chất lượng nước tương, trước hết người ta chú ý đến hàm lượng đạm toàn phần, vì đây là chất có giá trị dinh dưỡng nhất của nước tương, tiếp theo là xem xét đến lượng đạm amin Từ hai lượng đạm này suy ra tỷ lệ đạm

amin/ đạm toàn phần thì biết được mức độ thủy phân protein trong nước tương, tỷ

lệ càng cao càng tốt Trung bình tỷ lệ này trong nước tương lên men khoảng 50÷60% Hàm lượng đạm amin cao sẽ cho giá trị mùi vị của nước tương được nâng lên

Nước tương là loại gia vị phổ biến trong bữa

ăn hằng ngày

1.2.Thành phần hóa học của nước tương

Chất lượng nước tương thay đổi tùy theo nguyên liệu, tỷ lệ phối chế, phương pháp chế biến,…Trong nước chấm lên men còn chứa khá nhiều đường do tác dụng của enzyme amylase trong nấm mốc lên tinh bột Nước chấm còn chứa một lượng chất béo, một số vitamin, muối ăn và các nguyên tố vi lượng khác Vì vậy các loại nước chấm nếu được sản xuất theo đúng quy trình kỹ thuật và được bảo quản tốt sẽ có màu sắc đẹp, hương vị thơm ngon và có vị ngọt của đạm, đường

Thành phần hóa học trung bình của nước tương

1.3.Acid amin

Thành phần

Hàm lượng (g/l)

lượng (g/l)

Đạm toàn phần (tính theo Nitơ)

15÷21,6 Phenylalanin 7

Nitơ 8,5÷13 Methionin 3,32 Đường 14,5÷15,3 Lysine 6,5 Lipid 17÷25 Chất khô 325÷387 Muối ăn 200÷250 pH 5,9÷6,2 Acid (theo

Trong nước tương có nhiều acid amin như Arginin, Methionin, Tryptophan, Tyrosin, Valin, Serin, Lysin, Histidin, Alanin, acid Glutamic, Asparagin,… Những acid amin này cùng với di, tri, tetra – peptid làm cho nước tương có vị ngọt của đạm Nước tương sản xuất theo phương pháp lên men hầu như giữ được tất cả các aicd amin có trong đậu nành, còn nước tương sản xuất theo phương pháp hóa giải thì có tỷ lệ đạm amin/ đạm toàn phần cao hơn trong nước tương lên Tuy nhiên trong nước tương hóa giải thì một số acid amin đã bị phân hủy, trước hết là Tryptophan, sau đó đến Lysin, Cystein, Arginin,… Nếu thủy phân bằng acid quá

độ thì một số acid amin sẽ bị phân hủy thành các chất có mùi hôi như NH3, H2S,…

1.4.Đường

Trong nước tương có các loại đường như Glucose, Maltose, Pentose, Dextrin Đường có vai trò quan trọng trong việc hình thành màu sắc nước tương

1.5.Acid hữu cơ

Các acid hữu cơ trong nước tương có mối quan hệ mật thiết với nhau tạo nên hương vị đặc trưng cho nước tương, trong đó acid lactic chiếm hàm lượng nhiều nhất (khoảng 1,6%) Acid lactic tác dụng với nước tương tạo thành hợp chất lactate, chẳng hạn như lactate phenol Ngoài ra còn có acid acetic (chiếm 0,2%), acid sucinic (chiếm 0,087÷0,16%), acid formic (chiếm 0,05%) Muối của các aicd này tham gia tạo vị cho nước tương

1.6.Chất màu

Màu của nước tương chủ yếu do đường kết hợp với acid amin tạo nên Màu của nước tương lên men được hình thành dần dần từ màu vàng đến màu nâu nhạt, cuối cùng là màu nâu đậm

Sự hình thành màu của nước tương phụ thuộc vào nồng độ đường, acid amin và nhiệt độ Nếu tăng cường phản ứng giữa acid amin với đường thì không có lợi vì làm như vậy sẽ tạo ra Melanoid Đây là chất mà cơ thể khó hâp thụ và khi nồng độ của nó cao sẽ làm giảm hương vị của sản phẩm Mặt khác quá trình hình thành sản phẩm màu sẽ gây tổn thất lớn cho acid amin Để hạn chế quá trình này,

ta nên chọn nguyên liệu có hàm lượng đường thấp và tránh nâng cao nhiệt độ

1.7.Chất mùi

Mùi của nước tương là do tổng hợp của rất nhiều chất khác nhau tạo thành bao gồm acid hữu cơ, rượu, aldehyde, thành phần hương thơm có lưu huỳnh, phenol,… Cụ thể là các hợp chất như acetaldehyde, propandehyde, butaldehyde, valeraldehyde, alkyl mecaptan, methylen mecaptan, isobutan aldehyde, dimethyl mecaptan, rượu ethylic, acid acetic, acid petanoic, acid propinoic, acid benzoic, benzaldehyde… có hương thơm ngũ cốc rang

Chương 2

KỸ THUẬT SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG

2.1.Cơ sở khoa học của công nghệ sản xuất nước tương

Cơ sở của công nghệ sản xuất nước tương chính là sự thủy phân protein Bản chất của sự thủy phân protein là sự thủy phân liên kết peptid Do liên kết peptid là một liên kết mạnh nên đòi hỏi sự thủy phân xảy ra trong điều kiện có xúc tác

Tác nhân xúc tác hóa học là acid hoặc kiềm, và tác nhân xúc tác sinh học là enzyme protease thuộc nhóm thủy phân protein

Trong chế biến, sự thủy phân protein được ứng dụng để thu nhận các sản phẩm thủy phân hoàn toàn hoặc thu nhận các sản phẩm thủy phân không hoàn toàn Các sản phẩm thủy phân chưa hoàn toàn hay có vị đắng Vị đắng liên quan đến các peptid chứa các amino acid kị nước Sản phẩm thủy phân bị đắng thì sẽ chứng tỏ hiệu suất thủy phân thấp, chỉ đạt khoảng 4÷40% Tuy nhiên vị đắng chỉ ảnh hưởng đến tính chất cảm quan mà không ảnh hưởng tới giá trị dinh dưỡng của sản phẩm

2.1.1.Công nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp hóa học

Cơ sở hóa sinh của phương pháp này là thủy phân protein động vật hay thực vật thành các acid amin với tác nhân xúc tác là acid mạnh (HCl, H2SO4) hay kiềm mạnh (NaOH) Sau quá trình thủy phân, người ta sẽ tiến hành trung hòa dung dịch bằng kiềm (hoặc acid) tùy thuộc vào tác nhân xúc tác là aicd hay kiềm để đưa pH

về khoảng 6,5÷7 Sau đó sẽ bổ sung NaCl đến khi nước tương đạt nồng độ 23÷ 25%

+ Thời gian và quy trình sản xuất được rút ngắn

+ Hiệu suất thủy phân cao, giàu acid amin,

+ Độc hại với công nhân sản xuất do sử dụng acid mạnh, kiềm mạnh, áp suất cao, nhiệt độ cao

+ Sinh ra chất 3MCPD

hương vị thơm ngon với hàm lượng cao, gây

độc cho người tiêu dùng

+ Phá hủy 1 số aicd amin trong quá trình thủy phân như Lysin, Arginin, Cystein, Tryptophan

2.1.2.Công nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men

Đối với phương pháp sản xuất nước tương lên men, cơ sở khoa học của nó

là tận dụng hệ enzyme của vi sinh vật bằng cách cho vi sinh vật phát triển trên nguyên liệu giàu đạm, sau đó sử dụng hệ men này để thủy phân protein có trong nguyên liệu thành nước tương Enzyme này có thể tạo ra bằng cách nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường riêng rồi đưa vi sinh vật vào nguyên liệu

Dưới tác dụng của enzyme vi sinh vật, thành phần của nước chấm thu được chủ yếu là acid amin, peptone, peptid trọng lượng phân tử nhỏ, giúp cơ thể dễ đồng hóa và hấp thu

+ Thiết bị đơn giản, dễ chế tạo, giá thành không cao, phù hợp với điều kiện sản xuất ở địa phương, vốn đầu tư ban đầu không lớn, không cần sử dụng thiết bị chịu nhiệt, chịu kiềm, chịu áp suất và nhiệt độ cao…

+ Không độc hại với

+ Hiệu suất thủy phân không cao

+ Thời gian và quy trình sản xuất kéo dài hơn phương pháp hóa giải, cần thêm công đoạn nuôi mốc giống để thủy phân

2.1.3 Công nghệ sản xuất nước tương bằng enzyme

Khi sản xuất nước tương bằng cách sử dụng enzyme, cần lưu ý đến các điều kiện sử dụng và đặc tính của chế phẩm enzyme như:

+ pH của môi trường phản ứng phải tương ứng với pHopt của enzyme

+ Nhiệt độ liên quan đến hoạt lực của enzyme

+ Nếu thời gian tác dụng của enzyme nhanh, sau khi thực hiện phản ứng phải nhanh chóng vô hoạt hóa enzyme Nếu thời gian tác dụng lâu thì nên sử dụng enzyme có độ bền hoạt lực cao

+ Lưu ý đến các chất hoạt hóa hoặc kiềm hãm enzyme trong môi trường Điều kiện để ứng dụng enzyme:

+ Nguồn cung cấp enzyme phải thường xuyên và ổn định nếu việc sử dụng enzyme làm thay đổi lớn tới công nghệ sản xuất

+ Nên lấy tỷ lệ giàu giá trị và chất lượng enzyme làm tiêu chuẩn xem xét trong việc lựa chọn nhà cung cấp

+ Qúa trình sản xuất đơn + Phải sử dụng nhiều loại

giản

+ Không không cần sử dụng thiết bị chịu nhiệt, chịu kiềm, chịu áp suất

enzyme

+ Chi phí sản xuất cao

2.2.Các phản ứng thủy phân tiêu biểu trong công nghệ sản xuất nước tương 2.2.1.Khái quát chung về phản ứng thủy phân

Phản ứng thủy phân là phản ứng phân giải các chất có sự tham gia của nước Phản ứng thủy phân là phản ứng phổ biến và khá quan trọng trong công nghiệp thực phẩm Người ta đã ứng dụng phản ứng thủy phân để sản xuất ra hàng loạt sản phẩm mới có tính chất khác xa với tính chất của nguyên liệu ban đầu, ví dụ như sản xuất Glucose, mạch nha, tương, chao,… từ protid của động vật và thực vật Những sản phẩm này sẽ giúp chùng ta ăn ngon miệng, dễ tiêu hóa hơn Như vậy, sau khi thực hiện phản ứng thủy phân thì tính chất cảm quan, tính chất dinh dưỡng của thực phẩm sẽ tăng lên Trong đa số trường hợp thì phản ứng thủy phân là có lợi, tuy nhiên trong một số trường hợp thì phản ứng thủy phân cũng gây ra sự hư hỏng thực phẩm khi bảo quản như trong bảo quản thịt cá, trứng, dầu mỡ

Phản ứng thủy phân thường là phản ứng mở đầu cho hàng loạt các phản ứng khác tiếp diễn Ví dụ như protid sau khi thủy phân thành acid amin, sau đó acid

amin sẽ bị phân giải sâu xa hơn như decarboxyl hóa, dezamin hóa… cuối cùng là tạo ra những sản phẩm có hại về mặt cảm quan và dinh dưỡng cho sản phẩm Polysaccharide sau khi thủy phân tạo monosaccharide thì các monosaccharide này

sẽ tiếp tục bị oxy hóa sâu xa hơn tạo một loại sản phẩm trung gian, sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O Lipid sau khi bị thủy phân sẽ tạo ra acid béo và glycerin, sau

đó acid béo tiếp tục bị oxy hóa tạo sản phẩm có mùi vị khó chịu (còn gọi là sự ôi của chất béo)

Ngày nay phản ứng thủy phân ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất, đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm Trong công nghiệp thực phẩm, thông thường tác nhân thủy phân có thể là acid, kiềm hay enzyme, trong đó được sử dụng rộng rãi và hiệu quả là enzyme thủy phân từ vi sinh vật Nhóm enzyme thủy phân được gọi tên chung là Hydrolase

Phương trình tổng quát của phản ứng thủy phân

Hydrolase được chia thành bốn nhóm tùy theo bản chất, cơ chất mà

nó tác dụng như Esterase, Glucosidase, Peptidase, Amidase và ứng với bốn phương trình phản ứng như sau:

2.2.2.Phản ứng thủy phân protein trong công nghệ sản xuất nước tương

2.2.2.1.Đặc điểm của liên kết peptid trong phân tử protein

Protein là hợp chất cao phân tử, được tạo ra từ nhiều loại acid amin

Acid amin là những hợp chất hữu cơ mạch thẳng hoặc mạch vòng mà trong phân tử có chứa ít nhất một nhóm amin (–NH2) và một nhóm cacboxyl (–COOH)

Từ nhiều loại acid amin, theo nhiều phương án kết hợp sẽ tạo ra một số lượng cực kỳ phong phú protein

Protein có nhiều tính chất và khả năng hết sức kỳ diệu Có được điều này là

do phân tử protein tồn tại dưới bốn dạng cấu trúc rất đặc biệt mà không hề thấy ở bất kỳ một dạng hợp chất hữu cơ nào khác Trong bốn dạng cấu trúc của protein, như ta đã biết là cấu trúc bậc 1, cấu trúc bậc 2, cấu trúc bậc 3 và cấu trúc bậc 4, thì cấu trúc bậc 1 là cấu trúc phổ biến và quan trọng hơn cả

Cấu trúc bậc 1 của protein là thành phần và trình tự sắp xếp acid amin trong mạch polypeptide

Liên kết peptid (– CO – NH –) được tạo thành do phản ứng kết hợp giữa nhóm α – cacboxyl của một acid amin này với nhóm α – amin của một acid amin khác, loại đi một phân tử nước, ví dụ:

Liên kết peptid do các electron δ định vị của liên kết đơn và một hệ thống lectron π linh động tạo nên Hệ thống đó gồm bốn electron, trong đó hai electron của nối kép C = O và hai electron của cặp không chia của nitơ Bốn electron này tạo thành một hệ thống cộng hưởng và theo quy tắc chung: khi ở nguyên tử dị mạch nằm kề liền với nối kép có cặp electron không chia thì sẽ xảy ra sự chuyển dịch một phần điện tích của cặp không chia từ nguyên tử dị mạch tới nguyên tử cuối của nối kép Như vậy sự phân bố điện tích trong liên kết peptid được biểu diễn như sau:

Khi đó nguyên tử nitơ tích điện dương, nghĩa là thay cho hai electron của cặp không chia, nó sẽ chỉ giữ lại một phần nào đó của hai electron này thôi

Ngoài ra do sự khác nhau về độ âm điện của nguyên tử cacbon và oxy trong liên kết C = O mà nguyên tử cacbon cũng phải có điện tích tổng dương Như vậy các nguyên tử cacbon và nitơ góp vào hệ thống electron π ít hơn một electron π

H

Còn nguyên tử oxy góp vào hệ thống ít hơn một electron π, do đó có điện tích tổng

âm

Nếu biểu diễn các phần điện tích đó bằng δ thì sự phân bố điện tích trong liên kết peptid sẽ được biểu diễn nhu sau:

Về sự cân bằng điện tích ta có thể viết:

Bằng phương pháp quỹ đạo phân tử, người ta đã tính được sự phân bố bốn electron của hệ thống như sau:

Còn điện tích của hệ thống là:

O– δ3

R1 – C+δ2 – N+δ1 – R2

H

O–0,397

R1 – C0,250 – N1,859 – R2

H

Hai nguyên tử C và N trong mối liên kết này có điểm giống nhau là chúng đều mang điện tích dương, vì vậy mối liên kết đó còn có tên gọi là liên kết nhị dương Nguyên nhân tạo ra liên kết nhị dương là do sự khuyết electron π ở cả hai nguyên tử Sự khuyết đó có thể được tăng lên khi tăng tổng điện tích dương của cả hai nguyên tử tạo thành liên kết, hoặc khi chỉ tăng điện tích của một trong hai

Nếu trong phân tử của cơ chất có nhiều liên kết giống nhau thì liên kết nào nhị dương hơn sẽ được phân ly và thủy phân trước Chẳng hạn như trong phân tử alantion có năm liên kết peptid nhưngliên kết bị thủy phân trước tiên là liên kết có nét đứt như sơ đồ dưới đây:

Khi tiếp xúc với enzyme, các tâm hoạt động của chúng sẽ thể hiện ái lực khác dấu với hai nguyên tử nói trên Do sự “kéo – đẩy” này mà liên kết

bị giãn ra và đi đến việc đứt hẳn

2.2.2.2.Hệ enzyme và đặc điểm của quá trình thủy phân protein

a)Enzyme proteinase (hay còn gọi là endopeptidase)

–C – N –

O H

O + 0,121 + 0,260 + 0,228 H2N C NH

+ 0,236

O = C = O + 0,121 + 0,121

N N

H H

Enzyme này phân cắt liên kết peptid của đại phân tử protein để tạo thành albumose, peptone và polypeptid Phản ứng tổng quát có dạng:

Proteinase có khả năng hoạt động mạnh hơn khi chúng tấn công lên phân tử protein đã bị biến tính Vùng pH tối ưu của enzyme này là khoảng 4,6÷4,9 và có thể dao động tùy thuộc vào các thông số của cơ chất Vùng nhiệt độ tối ưu của poteinase nằm trong khoảng 50÷60oC Proteinase cũng thể hiện hoạt lực của mình mạnh hơn khi phân cắt các nhóm protein mà điểm đẳng điện của chúng nằm trong vùng pH tối ưu của nó

Ở nhiệt độ 50oC, dưới tác dụng của enzyme này, sản phẩm tạo thành từ sự thủy phân protein chủ yếu là các pha thấp phân tử như peptid và polypeptide, còn ở nhiệt độ 60oC thì sản phẩm tạo ra chủ yếu là thuộc nhóm albumose có phân tử lượng trung bình

b)Enzyme peptidase (hay còn gọi là exopeptidase)

Enzyme này là nhóm enzyme không ít hơn hai cấu tử, phân cắt polypeptid thành dipeptid, và sau đó là thành acid amin Trong khi xúc tác quá trình thủy phân các mạch polypeptide, nhóm enzyme này tuần tự bẻ gãy các mối liên kết peptid ở gần các nhóm amin (– NH2) phân ly hoặc ở gần nhóm định chức cacboxyl (– COOH), vấn đề phân tử lượng của cơ chất ở đây là vấn đề thứ yếu

Nét đặc trưng quan trọng của nhóm enzyme peptidase là chúng thể hiện tính đặc hiệu rất cao đối với cơ chất Enzyme peptidase chỉ phân cắt dipeptid, còn polypeptidase thì chỉ phân cắt các mạch polypeptide có ba acid amin trở lên Nhóm enzyme peptidase bao gồm các enzyme: aminopeptidase (α – aminoaxyl – peptidhydrolase) và cacboxypeptidase (peptidyl – aminoacid – hydrolase) Hoạt lực của enzyme thứ nhất chỉ thể hiện khi trong phân tử của cơ chất có chứa nhóm –

NH 2 –R 1 –CO–NH–R 2 –COOH + H 2 O H 2 N–R 1 –COOH+H 2 N–R 2 –COOH

NH2 tự do hoặc nhóm – COOH, còn đối với enzyme thứ hai thì chỉ khi có nhóm – COOH tự do

Tất cả các enzyme trong nhóm peptidase đều thể hiện hoạt tính tối đa ở pH

= 7÷8 và nhiệt độ khoảng 40÷42oC Trong môi trường giàu nước hoạt lực của chúng yếu dần khi nhiệt độ tăng đến 50oC, còn ở nhiệt độ 60oC thì phân tử của chúng bị biến tính phi thuận nghịch

Một vài yếu tố ảnh hưởng đến sự thủy phân protein:

+ Khi tăng độ chua đến pH = 5,0 thì hàm lượng các hợp chất hòa tan bền vững chứa nitơ, bao gồm các acid amin, peptid và peptone (pha đạm amin) cùng albumose cũng tăng

+ Hàm lượng đạm amin được tạo thành nhiều nhất là ở nhiệt độ 50oC

+ Nhiệt độ tối ưu cho sự tích lũy đạm tổng là từ 50÷55oC

+ Thời gian thủy phân nên tuân theo đúng giới hạn theo quy trình sản xuất, nếu vượt quá giới hạn này thì sự tích lũy sản phẩm có tăng nhưng không đáng kể

2.2.3.Phản ứng thủy phân tinh bột trong công nghệ sản xuất nước tương

2.2.3.1.Cơ chế của phản ứng thủy phân tinh bột

Không phụ thuộc vào nguồn gốc của chất xúc tác, mỗi khi mối liên kết α – 1,4 và α – 1,6 – glucosid bị phân cắt, thì tại các điểm đó ngay lập tức được liên kết với các nhóm ion của nước:

H OH H OH

Khảo sát quá trình thủy phân tinh bột ở môi trường giàu nước bởi enzyme amylase cho thấy rằng, các chất xúc tác bẻ gãy mối liên kết glucosid giữa nguyên

tử cacbon số 1 (C1) với nguyên tử oxy Ở mạch amylase, khi mối liên kết α – 1,4 – glucosid bị phân cắt thì nhóm hydroxyl (– OH) của nước sẽ liên kết với nguyên

tử C1 ở gốc glucosid bên trái, còn cation hydro (H+) sẽ liên kết với nguyên tử C4 ở gốc glucosid bên phải Đối với mạch amylopectin, khi mối liên kết α – 1,6 – glucosid bị phân cắt, thì nhóm OH– của nước sẽ liên kết với nguyên tử C1 ở mạch chính, còn H+ sẽ liên kết với – O– ở nguyên tử C6

Một cách tổng quát, nếu tất cả các mối liên kết glucosid của tinh bột bị phân cắt (bao gồm n gốc) thì cần có n – 1 phân tử nước để liên kết với chúng và sẽ tạo thành n phân tử đường glucose Nhưng vì n là một đại lượng lớn cho nên hiệu

số giữa n và n – 1 có thể xem là không đáng kể Lúc đó phương trình tổng quát của phản ứng thủy phân tinh bột có thể biểu diễn như sau:

Khi các hạt bột được nghiền nhỏ và đặt trong môi trường giàu nước thì các enzyme amylase sẽ bắt đầu tác động Do cấu trúc bậc ba của phân tử protein – enzyme nên chúng trở nên cực kỳ linh động, đặc biệt là các tâm hoạt động của chúng Khi đó giữa gốc hydroxyl (OH– ) của nhóm định chức cacboxyl (– COOH)

và nguyên tử nitơ bậc ba của nhân imidazol thể hiện ái lực với nhau Do có khả năng đặc biệt này mà giữa hai tâm hoạt động của enzyme hình thành mối liên kết cầu hydro Lúc đó nhóm COO– sẽ mang điện tích âm còn nhân imidazol, do có H+tiếp sức nên nó sẽ mang điện tích dương Có thể minh họa sự phân cực đó như sau:

Khi tiếp xúc với tinh bột, cực H+ – imidazol sẽ thể hiện ái lực với nguyên tử oxy ở cầu α – 1,4 hoặc α – 1,6 Còn lực COO– sẽ thể hiện ái lực với nguyên tử C1 Nhờ có sự kéo co này mà mối liên kết C1 – O sẽ bị đứt Qúa trình diễn biến qua bốn giai đoạn như sau:

H+ imidazol N

COO– NH

H+ imidazol δ–

O H H δ+

C1 C4 δ–

O COO–

Bước 2: Liên kết C 1 – O bị kéo giãn

H+ imidazol δ–

O H H δ+

C1 C4 δ–

O COO–

Bước 1: Tinh bột lọt vào cơ chế thủy phân của enzyme amylase

imidazol

O H H

C1 C4

HO COO–

Bước 3: Liên kết C 1 – O bị cắt đứt

H+ imidazol

O H H

C1 C4

OH HO

COO–

Bước 4: Sau khi tạo sản phẩm, enzyme hoàn nguyên trở lại trạng thái ban đầu

2.2.3.2.Sự tác động của α – amylase lên tinh bột

α – amylase tác động lên mạch amylose và amylopectin của tinh bột và bẻ gãy các mối liên kết α – 1,4 – glucosid Sau một thời gian ngắn, toàn bộ mạch amylase và mạch chính của amylopectin bị cắt nhỏ thành từng mảnh có năm hoặc sáu gốc glucosid Nhờ có quá trình này, độ nhớt của dịch thủy phân sẽ giảm đi một cách nhanh chóng và màu xanh với iod cũng mất đi

Giai đoạn tiếp theo của quá trình thủy phân là α – amylase phân cắt cục bộ các mảng dextrin để tạo thành sản phẩm cuối cùng là glucose, maltose và dextrin thấp phân tử hơn

Như vậy là dưới tác dụng riêng rẽ của α – amylase, tinh bột sẽ bị phân cắt thành chủ yếu là dextrin, một ít glucose và maltose

2.2.3.3 Sự tác động của β – amylase lên tinh bột

Enzyme β – amylase cắt hai gốc glucosid trên toàn mạch của amylase và mạch nhánh của amylopectin để tạo thành đường maltose Enzyme này không vượt qua được liên kết α – 1,6 – glucosid, β – amylase sẽ dừng tác động trước điểm rẽ của mạch nhánh amylopectin Tác động của enzyme này trên mạch amylose bắt đầu từ phía cực kín, còn trên mạch amylopectin thì từ phía ngoài của mạch nhánh đi vào Sản phẩm tạo thành do tác động phân cắt của β – amylase là đường maltose

2.2.3.4 Sự tác động của  – amylase lên tinh bột

 – amylase còn có tên gọi là Glucan 1,4 – α – glucosidase;

amyloglucosidase; Exo – 1,4 –  – glucosidase; Glucoamylase; Lysosomal  – glucosidase; 1,4 –  –D – glucohydrolase

 – amylase xúc tác thủy phân liên kết  – 1,4 và 1,6 glucosidase của phân

tử tinh bột và các polysaccharide

Sự thủy phân các cơ chất dưới tác dụng của  – amylase tiến hành ở từng liên kết một, bắt đầu từ mạch không khử tách dần từng phân tử glucose, amylase cũng có khả năng thủy phân cả maltose, isomaltose và dextrin

 – amylase có hoạt lực tối đa ở pH= 3,5÷5,5 Nhiệt độ tối thích của  –

amylase là 50÷60oC Hầu hết các  – amylase bị mất hoạt tính khi đun nóng trên

70oC

2.3.Các phương pháp nuôi cấy nấm mốc

2.3.1 Phương pháp nuôi cấy bề mặt

2.3.1.1.Môi trường dinh dưỡng

Yêu cầu cơ bản đối với thành phần của môi trường nuôi cấy vi sinh vật là tính hoàn thiện Hầu hết các vi sinh vật tạo amylase đều hấp thụ cacbon chủ yếu ở dạng các hợp chất hữu cơ (tinh bột, dextrin,…), huydro ở dạng nước và của các hợp chất hữu cơ, oxy ở trong thành phần cấu tử cơ bản của môi trường và ở dạng oxy phân tử

Tổng hợp sự phân cắt của enzyme amylase lên tinh bột

Hàm lượng tinh bột trong môi trường nuôi cấy không được ít hơn 20÷23% Người ta thấy rằng khi hàm lượng tinh bột trong môi trường giảm đi thì hoạt độ của enzyme cũng sẽ giảm

2.3.1.2.Độ ẩm của môi trường

Trong điều kiện sản xuất, độ ẩm ban đầu tối thích của môi trường đối với

Aspergillus oryzae là 58÷70% và phải giữ cho môi trường có độ ẩm đó trong suốt

quá trình nuôi Nếu độ ẩm tăng quá mức này thì sẽ làm giảm độ thoáng khí của môi trường, còn thấp hơn thì sẽ kìm hãm sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật cũng như sự tạo ra enzyme amylase Cần nhớ rằng khi nuôi trong điều kiện không được vô trùng tuyệt đối (trên các khay) thì độ ẩm của môi trường sau khi cấy giống không được vượt quá 60%, vì cao hơn nữa sẽ dể bị nhiễm khuẩn Tuy vậy, việc giữ được độ ẩm cao (nhằm phòng ngừa và hạn chế sự hong khô của môi trường) trong suốt quá trình sinh trưởng của nấm sợi lại còn có ý nghĩa to lớn hơn vì khi bị hong khô thì hoạt lực của enzyme sẽ giảm đi rất nhiều Điều đó khẳng định sự cần thiết phải giữ ẩm cho môi trường ở mức độ tối thích

Cần thông khí trong suốt thời kí sinh trưởng của vi sinh vật Trong quá trình sinh trưởng của mình, vi sinh vật tiêu thụ khoảng 25÷35% chất dinh dưỡng của môi trường và thải ra một lượng lớn nhiệt sinh lý và CO2 Vì vậy cần phải thải nhiệt này bằng thông gió với không khí vô trùng Chế độ thông khí có thể liên tục, gián đoạn tùy thuộc vào chiều dày của lớp môi trường nuôi, vào khoảng cách giữa các tầng khay và dãy khay Thường là ở giai đoạn sinh trưởng thứ nhất phải thông khí vào phòng nuôi khoảng 4÷5 lần thể tích không khí trên một thể tích phòng trong một giờ, còn ở giai đoạn thứ hai là 30÷60 thể tích không khí trên thể tích phòng nuôi/1giờ, còn lại ở giai đoạn thứ ba giảm đi chỉ còn 10÷12 thể tích không khí mà thôi

2.3.1.3.Nhiệt độ nuôi

Toàn bộ chu kỳ sinh trưởng của nấm mốc có thể chia làm ba thời kỳ

+ Thời kỳ trương và nảy mầm của đính bào tử (10÷11 giờ đầu tiên) Trong thời kỳ này phải đốt nóng không khí phòng nuôi không thấp hơn 23÷30oC Độ ẩm tương đối của không khí là 96÷100%

+ Thời kỳ sinh trưởng nhanh của hệ sợi (kéo dài trong vòng 4÷18 giờ) Ở giai đoạn này nấm mốc hô hấp rất mạnh và tạo ra một lượng nhiệt sinh lý rất lớn Kết quả là trong lớp sợi nấm đang mọc, nhiệt độ sẽ tăng lên đến 37÷40oC, đôi khi tới 47oC Vì vậy cần phải hạ nhiệt độ phòng nuôi để sợi nấm mọc đều và đẹp Ở nhà máy người ta thổi không khí vô trùng có nhiệt độ 28÷29oC và độ ẩm cao vào phòng nuôi

+ Thời kỳ tạo enzyme amylase mạnh mẽ (kéo dài từ 10÷20 giờ) Trong thời

kỳ này các quá trình trao đổi chất dần dần yếu đi, sự tỏa nhiệt giảm mạnh Các enzyme amylase được tổng hợp mạnh mẽ Theo Rodxevits (Pozerur, 1967) trong

một ngày đầu ở giai đoạn sinh trưởng thứ nhất và thứ hai, nấm mốc Aspergillus oryzae chỉ tạo được có 7,5÷8% enzyme, trong vòng 12 giờ sau, hoạt lực của α –

amylase tăng 9÷12 lần, hoạt lực đường hóa tăng hai lần và hoạt lực của oligo – 1,6 – glucosidase tăng lên 10 lần Đối với đa số vi sinh vật ở giai đoạn này nên hạ nhiệt

độ xuống 3÷4oC so với giai đoạn đầu Nhiệt độ tối thích cho sinh trưởng của đa số nấm mốc trên mối trường rắn là 28÷30oC

2.3.1.4.Thời gian nuôi

Thời gian nuôi để vi sinh vật tạo ra lượng enzyme cao thường được xác định bằng thực nghiệm Tùy thuộc vào tính chất sinh lý của chủng vi sinh vật và sự ngừng tổng hợp enzyme mà có thể ngừng sinh trưởng của nấm mốc vào bất kỳ lúc nào thấy cần thiết Sự tạo bào tử là hiện tượng không mong muốn vì thường làm

giảm hoạt lực của enzyme Đối với đa số nấm mốc Aspergillus, sự tạo enzyme

amylase cực đại thường kết thúc khi nấm mốc bắt đầu sinh đính bào tử

2.3.2 Phương pháp nuôi cấy bề sâu

2.3.2.1.Môi trường dinh dưỡng

Khác với phương pháp nuôi cấy bề mặt, trong phương pháp nuôi cấy bề sâu người ta sẽ cho si sinh vật phát triển trong môi trường lỏng Thành phần dinh dưỡng của môi trường lỏng thích hợp cho mỗi chủng vi sinh vật sẽ khác nhau Trong nhiều trường hợp, môi trường để nuôi cấy bề sâu thường chứa tinh bột, các dạng bột và một số vật liệu khác làm nguồn cacbon Chỉ một số ít chủng dùng nguồn cacbon là các đường dễ dàng đồng hóa như glucose Thực tế, trong một số trường hợp người ta đường hóa sơ bộ tinh bột bằng amylase (trước khi thanh trùng) Khi đó maltose được tạo thành sẽ được đồng hóa tốt hơn và so với tinh bột, maltose là chất cảm ứng tốt hơn của enzyme đường hóa của nấm mốc Ngoài ra thể loãng của môi trường cuãng tốt hơn do độ nhớt của nó bị giảm xuống

một cách sâu sắc

2.3.2.2.pH của môi trường

Trị số pH ban đầu của môi trường cũng có thể gây ảnh hưởng nào đó đến sự tạo thành enzyme, nhưng khi đó cũng cần phải tính đến khả năng biến đổi nhanh chóng chỉ số đó bởi vi sinh vật Thông thường đối với α – amylase, pH tối ưu cho sinh tổng hợp là khoảng 7÷8, khác với pH tối ưu cho hoạt động của nó là khoảng 4,7÷4,9

2.3.2.3.Sục khí và khuấy trộn

Sự sinh trưởng của vi sinh vật phụ thuộc vào lượng oxy phân tử hòa tan trong dịch nuôi cấy Trong quá trình sinh trưởng của mình, vi sinh vật sử dụng oxy phân tử cho hoạt động sống nên lượng oxy hòa tan trong mối trường lỏng phải luôn luôn được bổ sung Chính vì lẽ đó, việc sục khí và khuấy đảo mối trường có tác dụng tốt tới sự sinh trưởng và tích lũy sinh khối cũng như sinh tổng hợp các enzyme của vi sinh vật

Nhiều công trình nghiên cứu đã xác nhận rằng muốn nuôi vi sinh vật (gồm nấm sợi, nấm men và vi khuẩn) tạo enzyme có hiệu suất cao thì phải khuấy đảo

môi trường bằng sục khí hoặc bằng máy khuấy làm việc liên tục trong suốt cả quá trình nuôi Việc chọn chế độ sục khí thích hợp sẽ có tác dụng khá quyết định không chỉ đối với sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật hiếu khí trong điều kiện nuôi chìm mà còn đối với sự sinh tổng hợp enzyme amylase nữa

Đối với nấm sợi, chế độ sục khí thích hợp là 10÷12 m3 không khí vô trùng (có nhiệt độ không quá 40oC) trên 1m3 môi trường trong một giờ với thời gian nuôi trong khoảng 68÷72 giờ Với thời gian nuôi ngắn hơn ở các thùng lên men nhân giống (48 giờ) và trong các thùng lên men sản xuất (48÷52 giờ) thì lượng không

khí cần sục vào môi trường để nuôi Aspergillus oryzae 3 – 9 – 15 phải là 30 m3/ m3 môi trường/giờ đối với thùng nhân giống và là 40 m3/ m3 môi trường/giờ đối với

thùng sản xuất Mức độ sục khí tối ưu trường để nuôi Aspergillus oryzae 3 – 9 – 15

tương ứng với 180 micromol O2/lít môi trường (nồng độ oxy hòa tan đo bằng máy cực phổ với điện cực kiểu clark) Chủng này có vận tốc tiêu thụ oxy hòa tan cực lớn vào cuối pha sinh trưởng logarithm Vận tốc tiêu thụ O2 giảm dần từ lúc bắt đầu pha ổn định Nuôi vi sinh vật ưa nhiệt đòi hỏi nhiều không khí hơn là nuôi vi sinh vật ưa ẩm Nguyên nhân là do ở nhiệt độ tương đối cao (50÷65oC), độ hòa tan của oxy trong môi trường giảm xuống, mặc dù nhu cầu của vi sinh vật ưa nhiệt về oxy cho các phản ứng oxy hóa lại tăng lên

Chương 3 GIỚI THIỆU CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU VÀ PHỤ

GIA TRONG CÔNG

NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG

3.1.Giới thiệu chung về đậu nành

Đậu nành có tên khoa học là Glycinemax, thuộc loại cây họ đậu, giàu protein, hạt của nó được làm thức ăn cho người và gia súc

3.1.1.Nguồn gốc và sự phát triển của đậu nành

Môt số nhà khoa học cho rằng đậu nành có nguồn gốc từ Mãn Châu (Trung Quốc) Sau thế chiến thứ II mới thực sự phát triển ở Mỹ, Canada, Brazil và ngày càng lan rộng

Ngày nay, đậu nành và sản phẩm chế biến từ đậu nành trở thành mặt hàng quan trọng Hiện nay 88% sản lượng đậu nành trên thế giới tập trung ở 4 quốc gia

là Mỹ (52%), Brazil (17%), Argentina (10%) và Trung Quốc (9%)

3.1.2.Đặc điểm của đậu nành

Cây đậu nành thuộc loại cây họ đậu, là loại cây ngắn ngày (80÷150 ngày) Thân cây cao 30÷80 cm tùy giống, cây tương đối thẳng và đứng hơn so với các loại cây họ đậu khác, cây ít phân nhánh

Cây có quả theo từng chùm, mỗi chùm có khoảng từ 2 đến 20 quả và có tới gần 400 quả trên một cây Một quả có từ 2 đến 7 hạt Quả đậu tương hơi cong, chiều dài trung bình khoảng từ 4 đến 6 cm

Giới (Kingdom) Plantae Ngành (Phylum) Magnoliophyta Lớp (Class) Magnoliopsida

Bộ (Ordo) Fabales

Họ (Familia) Fabaceae Phân họ (Subfamilia) Faboideae Chi (Genus) Glycine Loài (Species) max

Hạt đậu nành có nhiều hình dạng khác nhau như: tròn, bầu dục, tròn dài, tròn dẹt,…Về màu sắc hạt đậu nành cũng có nhiều màu khác nhau như: vàng, xanh, xám, đen,…Nhưng nói chung phần lớn là màu vàng và loại đậu nành có màu vàng là loại tốt

Hạt đậu nành có 3 bộ phận: vỏ, tử điệp (còn gọi là các lá mầm), phôi (còn gọi là trụ dưới lá mầm) Ngoài cùng là lớp vỏ hạt, dưới lớp vỏ hạt là hai tử điệp gắn với nhau băng mầm Tử điệp là chỗ dự trữ các chất dinh dưỡng Trong hạt đậu nành không có lớp alơrông, nội nhũ và phôi đứng tách biệt như ở các hạt cốc, mà toàn bột hạt đậu là một phôi lớn được bao quanh bằng vỏ hạt

Cây đậu nành

3.1.3.Thành phần hóa học của hạt đậu nành

So với các loại hạt đậu khác thì đậu nành hầu như không có tinh bột, trong khi đó thì hàm lượng protein và lipid lại cao hơn hẳn

Thành phần dinh dưỡng trong 100g đậu nành

Loại hạt

Calo Protein

(g)

Lipid (g)

Glucid (g)

Xơ (g)

Tro (g)

Hạt xanh

436 40,8 17,9 35,8 6,6 5,3

Hạt vàng

444 39,0 19,6 35,5 4,7 5,5

Hạt đen

439 38,0 17,1 40,3 4,9 4,6

Thành phần hóa học của hạt đậu nành có thể thay đổi tùy theo giống, điều kiện trồng trọt, đất đai thổ nhưỡng, cách chăm bón,…Bằng phương pháp chọn giống di truyền người ta thấy nếu hàm lượng protein tăng thêm 1% thì hàm lượng lipid lại giảm đi 0,5%

Thành phần hóa học của các phần trong hạt đậu nành

Thành phần (% trọng lượng khô) Các phần

Trong thành phần protein của đậu nành thì globulin chiếm khoảng 85÷95%, ngoài ra còn có một lượng nhỏ albumin và một lượng không đáng kể prolamin và glutelin

Protein của đậu nành chứa tất cả 8 loại amino acid không thay thế cùng với hàm lượng cần thiết, tương đương với protein của thịt động vật

Protein đậu nành chủ yếu thuộc loại tan trong nước Phần lớn 95% protein đậu nành tan trong nước ở pH = 11, và tan ít nhất ở pH = 4,2÷4,6 (vì đây là điểm đẳng điện của protein đậu nành, ở pH này protein sẽ không tích điện và sẽ bị kết tủa) Nếu tiếp tục giảm pH qua pH đẳng điện thì protein sẽ tan

Hàm lượng các amino acid không thay thế trong hạt đậu nành

Các amino acid không thay thế Hàm lượng (%)

Độ hòa tan là chỉ số rất quan trọng đối với các protein được sử dụng làm thức uống, protein tốt nhất là loại tan được trong nhiều pH khác nhau và có khả năng bền nhiệt Khi pH cao hơn hay thấp hơn điểm đẳng điện thì lúc đó protein sẽ tích điện âm hoặc dương Sự tương tác giữa phân tử nước với phân tử protein sẽ góp phần làm cho protein tan Các chuỗi protein mang điện tích cùng dấu sẽ đẩy nhau làm chúng phân ly và tự giãn mạch Độ hòa tan của protein tăng khi nhiệt độ tăng trong khoảng 0 đến 50oC

Độ nhớt tăng theo quy luật số mũ với nồng độ protein là do tương tác protein – protein Khi lực tương tác vừa đủ sẽ làm cho protein có tính nhớt

c)Sự tạo gel

Gel được tạo ra là do các protein bị biến tính tập hợp lại thành mạng lưới protein theo một trật tự nhất định Khi protein đậu nành có độ đậm đặc trên 5% và được nung nóng ở pH gần vùng trung tính thì sẽ tạo gel Việc tạo gel phụ thuộc vào trạng thái cân bằng giữa protein – nước và lien kết protein – protein

d)Điểm đẳng điện và khả năng đông tụ protein đậu nành

Điểm đẳng điện là điểm ứng với môt giá trị pH mà tại đó điện tích toàn phần của phân tử protein bằng 0 Ở điểm này độ hydrate của protein cực tiểu gia tăng sự tương tác giữa các protein với nhau nên sẽ xuất hiện kết tủa Điểm đẳng điện của protein đậu nành là ở pH = 4,2÷4,6

3.1.3.2.Lipid

Lipid chiếm khoảng 20% Chất béo đặc trưng chứa khoảng 6,4÷15,1% acid béo no và 80÷93,6% acid béo không no Trong đó có 2 thành phần có giá trị là Triglycerid và Leucithin (chiếm 3% nhóm lipid)

Hàm lượng acid béo không no có giá trị dinh dưỡng cao, chiếm khoảng 85% Trong đó 60÷70% là các acid béo không thay thế bao gồm: Linolenoic, Linoleic, Oleic Acid Linoleic có tốc độ oxy hóa nhanh nhất và làm cho đậu nành

có mùi khó chịu