báo cáo tham quan nhà máy AJINOMOTO

Bột ngọt hiện nay được làm từ nguyên liệu thiên nhiên như tinh bột sắn và mật mía đường bằng phương pháp lên men, một quá trình tương tự như sản xuất bia, giấm, nước tương... Qui trình c

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO KIẾN TẬP CHUYÊN NGÀNH

THAM QUAN NHÀ MÁY AJINOMOTO

NHÓM BÁO CÁO: A2

THÁNG 4 NĂM 2019

BÁO CÁO KIẾN TẬP CHUYÊN NGÀNH

THAM QUAN NHÀ MÁY AJINOMOTO Nhóm báo cáo: A2

Lớp: 07DHSH1

Thành viên:

Họ và tên Mã số sinh viên Nguyễn Phước Vinh 2008160160 Phan Thị Kim Thoại 2008160132 Nguyễn Thị Hồng Vân 2008160155 Nguyễn Hoàng Sơn 2008160117 Nguyễn Phương Quyên 2008160112

Mục lục

NỘI DUNG 1

1 Giới thiệu tổng quan sản phẩm bột ngọt 1

2 Qui trình công nghệ sản xuất bột ngọt (MSG) tại nhà máy 2

2.1 Giống 2

2.2 Nguyên liệu sản xuất 3

3 Quy trình lên men 4

4 Phương pháp thu nhận và tinh sạch 4

5 Quy trình xử lí nước thải 5

6 So sánh với các công nghệ sản xuất khác 8

CÂU HỎI VÀ Ý KIẾN 10

NỘI DUNG

1 Giới thiệu tổng quan sản phẩm bột ngọt

 Bột ngọt tự nhiên

Bột ngọt có sẵn trong các thực phẩm tự nhiên như thịt, cá, sữa (kể cả sữa mẹ) và có trong nhiều loại rau quả như cà chua, đậu hà lan, bắp, cà rốt… Trong khoảng 100g

cà chua hiện hữu 0,14g bột ngọt; 0,044g/100g thịt gà; 0,043g/100g tôm Cơ thể con người cân nặng từ 60g đến 70g, thì lượng prôtêin chiếm từ 14 đến 17% trong đó có khoảng 1/5 là bột ngọt Bột ngọt dạng tự nhiên tồn tại trong thực phẩm cũng như trong các tế bào dưới hai trạng thái: trạng thái độc lập không kết nối với các axítamin khác trong thành phần prôtein Khi trong trạng thái độc lập, bột ngọt mới

có thể phát huy tác dụng tạo hương vị đậm đà cho món ăn

 Bột ngọt sản xuất

Mô tả: Bột kết tinh trắng không dính vào nhau, rời rạc, không mùi, tan dễ dàng trong nước, tan vừa phải trong cồn MSG vừa có vị ngọt hoặc hơi mặn pH của dung dịch mẫu có tỷ lệ 1/20 giữa 6,7 và 7,2

Chức năng sử dụng trong thực phẩm: tăng vị Umami

Monosodium Glutamate (bột ngọt) là một loại phụ gia thực phẩm có tác dụng điều

vị làm cho thực phẩm ngon và hấp dẫn hơn Bột ngọt hiện nay được làm từ nguyên liệu thiên nhiên như tinh bột sắn và mật mía đường bằng phương pháp lên men, một quá trình tương tự như sản xuất bia, giấm, nước tương

Hình 1 Công thức hóa học và hạt tinh thể bột ngọt

 Vai trò

Khi trung hoà axit glutamic chuyển thành glutamat natri (mì chính), kết tinh có

vị ngọt dịu trong nước, gần giống với vị của thịt Các nước châu Âu chủ yếu dùng

mì chính để thay một phần thịt cho vào các hỗn hợp thực phẩm, xúp, rượu, bia và các sản phẩm khác Mì chính là chất điều vị trong chế biến thực phẩm, làm gia

vị cho các món ăn,cháo, mì ăn liền, thịt nhân tạo, các loại thịt cá đóng hộp v nhờ đó sản phẩm hấp dẫn hơn và L- AG được đưa vào cơ thể, làm tăng khả năng lao động trí óc và chân tay của con người Các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng, glutamate đóng vai trò quan trọng trong cơ chế chuyển hoá chất bổ dưỡng trong

cơ thể con người Trên thực tế, cơ thể của mỗi người chứa khoảng 2 kg glutamate được tìm thấy trong các cơ bắp, não, thận, gan và các cơ quan khác

2 Qui trình công nghệ sản xuất bột ngọt (MSG) tại nhà máy

2.1 Giống

Trước đây nhà máy đã sử dụng giống Corynebacterium nhưng hiện nay chủng vi

khuẩn được phòng thí nghiệm của Ajinomoto nghiên cứu và phát triển từ năm 1958

là Brevibacterium 2256( được trích từ lớp vỏ bắp cải) Vi khuẩn sẽ được nhà máy

cấy giống ở nhiệt độ -85oC và tối đa trong vòng 8 tháng để tránh hiện tượng thoái hóa giống Các vi sinh vật sau đó sẽ được đưa vào bồn cùng với dung dịch đường đơn sau khi được tiệt trùng bằng nhiệt chuẩn bị cho quá trình lên men

2.2 Nguyên liệu sản xuất

2

Nguồn nguyên liệu mà công ty Ajinomoto sử dụng để sản xuất bột ngọt ở các nước không giống nhau Việc chọn nguồn nguyên liệu sẽ dựa vào các tiêu chí sau: nguồn nguyên liệu phải dồi dào, đảm bảo cung cấp cho quá trình sản xuất tại nhà máy Biên Hòa, nguyên liệu chính là mật rỉ đường và tinh bột sắn(ướt hoặc khô)

2.2.1 Tinh bột sắn

 Trong tinh bột sắn thường có các thành phần sau:

+ Tinh bột : 83 ÷88%

+ Nước: 10,6 ÷14,4%

+ Xenluloza: 0,1 ÷0,3%

+ Đạm: 0,1 ÷0,4%

+ Chất khoáng: 0,1 ÷0,6%

+ Chất hòa tan: 0,1 ÷ 0,3%

 Thu nhận glucoza từ tinh bột sắn

Tinh bột sắn được vận chuyển bằng xe tải có hai loại ướt và khô Tùy theo mùa mà nhà máy sẽ thu mua dạng nguyên liệu nào, tuy nhiên dạng ướt có giá thành rẻ và khó bảo quản hơn dạng khô

Tinh bột sẽ trải qua quy trình xử lí sau: Dung dịch tinh bột  Lọc  Dịch hóa bằng enzyme amilaza ở t = 98oC, pH = 6, thời gian 3 giờ  Đường hóa ở t = 60oC, pH = 4,2, thời gian 60 giờ  Dịch glucozo  Lên men

2.2.2 Mật rỉ đường

Rỉ đường mía là một phụ phẩm của ngành sản xuất đường, là sản phẩm cuối cùng của quá trình sản xuất đường mà từ đó đường không còn có thể kết tinh được nữa

Số lượng và chất lượng rỉ đường phụ thuộc vào giống mía, điều kiện trồng trọt, hoàn cảnh địa lý và trình độ kỹ thuật chế biến của nhà máy đường

 Thu nhận mật rỉ đường

Mật rỉ đường được thu mua từ các nơi sản xuất và được vận chuyển bằng các xà lan theo đường sông đến nhà máy Sau đó, họ sẽ sử dụng H2SO4 98% để chuyển hóa đường đa sang đường đơn Ngoài ra ion (SO4)2- còn có vai trò khử Ca trong mật rỉ đường vì Ca sẽ ảnh hưởng đến vị ngọt của bột ngọt CaSO4 hay còn gọi là bã

Gypsum sẽ đực loại bỏ bằng máy quay li tâm và đem bán cho các nhà máy sản xuất thạch cao Nếu H2SO4 còn dư sẽ bị trung hòa bởi soda

3 Quy trình lên men

Điểm khác biệt về chất lượng của các sản phẩm bột ngọt chính là ở giai đoạn lên men Đây là bí mật công nghệ của mỗi công ty

 Quá trình lên men được thực hiện một cách nghiêm ngặt

Nuôi ủ giống trong môi trường trong điều kiện đặt sẵn về pH, nhiệt độ, độ ẩm, thời gian, hàm lượng oxy Đôi khi cần bổ sung phụ gia lên men Quá trình lên men là chờ đợi vi sinh vật sử dụng môi trường để trao đổi chất Qua quá trình trao đổi chất,

vi sinh vật phát triển về số lượng và kích thước, đồng thời tiết ra các sản phẩm trao đổi chất Dựa vào điều kiện sống của giống và mục đích lên men mà người ta tối ưu quá trình lên men theo những cách khác nhau, như lên men lỏng, lên men rắn, lên men mẻ, lên men liên tục, lên men bán liên tục

*Kiểm soát quá trình

Để kiểm soát quá trình lên men người ta quản lý chặt chẽ các khâu:

-Lượng giống cấy

-Thời gian lên men

-Đo nhiệt độ và điều khiển nhiệt độ

-Đo pH và điều chỉnh pH

4 Phương pháp thu nhận và tinh sạch

 Thu hồi axit glutamic

Sau quá trình lên men, người ta thu axit glutamic bằng phương pháp điểm đẳng điện( axit hóa môi trường lên men để axit kết tinh, pH = 3,2) rồi dùng lọc li tâm để tách tinh thể axit khỏi dịch lên men Ngoài ra, nhà máy còn thu được một số sản phẩm phụ như bã vi sinh vật Bã này rất tốt cho quá trình bùn hóa của đất nên được dùng sản xuất phân bón hữu cơ sinh học Ami-Ami

 Tạo dung dịch mono natri glutamate( bột ngọt)

4

Tiếp theo, axit glutamic được trung hòa bằng dung dịch soda tạo thành mononatri glutamate Muối mononatri glutamate có ưu thế về tính tan, độ bền trong bảo quản

và có vị Umami mạnh hơn để làm một gia vị thực phẩm

 Tinh chế dung dịch mononatri glutamate

Dung dịch bột ngọt lúc này có chỉ số màu rất cao( màu nâu đỏ), vì vậy phải trải qua quá trình lọc vật lí bằng than hoạt tính để có được màu trắng trong

 Kết tinh

Dung dịch Mononatri Glutamate sau khi được làm sạch bằng cô đặc bằng cách sấy

và tinh thể bột ngọt được tạo thành

 Sấy khô tinh thể

Các tinh thể được rung, luân chuyển và sấy bằng không khí nóng trong hệ thống khép kín Sau đó, các hạt bột ngọt sẽ được sàn rây Tùy vào kích cỡ hạt bột ngọt, công ty sẽ bán với giá thành cũng như mục đích sử dung khác nhau Chủ yếu sẽ có

5 loại chính: hạt quá lớn được làm lại, hạt lớn hạt vừa bán cho người tiêu dùng, hạt nhỏ bán cho các công ty chế biến thực phẩm công nghiệp, các hạt quá nhỏ giống như hạt quá lớn sẽ được làm lại

 Cân và đóng gói

Sản phẩm được kiểm tra lại khối lượng và loại bỏ những sản phẩm không đúng khối lượng hay bị lỗi kĩ thuật Giai đoạn cuối cùng vô cùng quan trọng: quá trình đóng gói được tiến hành nghiêm ngặt và phải đáp ứng đủ tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm trước khi đến tay người tiêu dùng

5 Quy trình xử lí nước thải

Với chính sách trên quy mô toàn cầu của Tập đoàn Ajinomoto xem môi trường bền vững là điều đặc biệt quan trọng và là ưu tiên hàng đầu cho tất cả hoạt động sản xuất Từ những năm 1990 khi mới thành lập, công ty Ajinomoto VN đã đầu tư xây dựng hệ thống sử lí nước thải hiện đại theo công nghệ tiên tiến của Nhật Bản và được liên tục cải tiến, mở rộng

 Sơ đồ xử lí nước thải

 Hầm tiếp nhận

Chức năng của hầm tiếp nhận là đảm bảo pH ổn định, các quá trình sinh học đạt kết quả tốt nhất Thông thường nước thải sẽ chuyển trực tiếp từ hầm tiếp nhận sang bể sinh học, nhưng đối với các nước thải đặc thì được chuyển sang bể điều hòa để làm loãng trước khi vào bể sinh học

 Bể điều hòa

Khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao động lưu lượng

Nâng cao hiệu suất của quá trình phía sau

Giảm kích thước và chi phí cho những chất thải xử lí phía sau

 Bể lọc sinh học

Chức năng bể lọc sinh học:

+ Chứa các VSV cố định, dính bám và phát triển trên bề mặt vật liệu đệm tạo thành lớp màng sinh học

+ Các vi sinh vật trên màng sinh học sẽ tiếp xúc với nước thải và hấp thụ cơ chất( chất dinh đưỡng, chất khoáng) làm giảm lượng COD, BOD

Chú thích:

+ BOD: là nhu cầu oxy sinh hóa, lượng oxy sinh vật sử dụng trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí

+ COD: là nhu cầu oxy hóa học, là tổng lượng oxy cần thiết để phân hủy các chất hữu cơ thành CO2 và nước, do đó cùng với một nguồn nước thì chỉ số COD cao hơn BOD

 Hệ thống BND

a Bể xử lí bán yếm khí: chứa bùn hoạt tính

- Chức năng xử lí các chất hữu cơ trong điều kiện sục khí, có cánh khuấy giúp oxy tự nhiên hòa tan vào trong bể

- Quá trình xảy ra như sau:

+ Quá trình khử nitrat là quá trình sử dụng các vi khuẩn nitrat hóa để tách oxy ra khỏi các hợp chất nitơ có chứa oxy

+ Oxy tách khỏi được dùng để oxy hóa các chất hữu cơ

+ Nito phân tử được cố định bởi các vi sinh vật cố định đạm

6

+ Nito phân tử chủ yếu được tạo ra từ nitrat, nitrit hay từ phản ứng anammox, trong đó amoni được tạo thành nitrit trong điều kiện yếm khí không cần chất hữu cơ nào khác

- Trong bể xử lí yếm khí lần 2, cần cho thêm glucoza được bổ sung vào nước thải để làm cơ chất cho vi sinh vật hoạt động khi lượng BOD giảm, hoặc có thể thay thế bằng rượu, đường, giấm,…

b Bể sục khí hay bể aeroten: chứa bùn hoạt tính

Chức năng: là nước thải từ bể bán yếm khí được cấp khí và trộn đều với vi khuẩn bùn hoạt tính Vi sinh vật sẽ sử dụng chất hữu cơ hòa tan để tăng năng lượng và sinh khối Bể có hiệu suất xử lí BOD cao Đồng thời bể cũng diễn ra quá trình nitrat hóa, trong đó các hợp chất nitơ được chuyển thành nitrat và nitrit, sau đó được chuyển lại bể yếm khí lần 1 để khử nitrat lần nữa

- Bể tầng 1

Chức năng là bể tầng tự nhiên, các chất rắn nặng sẽ lắng xuống đáy bể trong khi nước chảy tràn sang giai đoạn tiếp theo Bùn lắng từ bể 1 chứa bùn hoạt tính, nitrat, nitrit,…sẽ quay lại giai đoạn yếm khí 1

- Bể keo tụ và bể tầng 2

Sau quá trình lắng đọng ở bể 1, vẫn còn một số chất lơ lửng không lắng xuống được, Vì thế người ta sử dụng các chất keo( phèn nhôm, hay polimer dạng sệt) để kết dính các hạt bụi, làm tăng kích thước, khối lượng và tách khỏi nước

Bể lắng 2 giúp loại bỏ các bông cặn trong uqas trình keo tụ và bông bùn hoạt tính trên màng vi sinh, được sử dụng theo nguyên tắc tách trọng lực, dùng một cánh khuấy nhẹ ở đáy bể

Sau khi qua bể lắng 2 nước được thải ra bên ngoài theo tiêu chuẩn môi trường Riêng phần bùn lắng sẽ được xử lí bằng các máy ép bùn làm giảm độ ẩm và tăng lượng chất rắn để chuyển sang bộ phận làm phân bón

6 So sánh với các công nghệ sản xuất khác

Nội dung

so sánh

Công nghệ sản xuất của nhà máy Ajinomoto Công nghệ sản xuất khác

Giống

Trước đây nhà máy sử dụng chủng vi sinh vật

Corynebacterium, nhưng

hiện nay đổi thành chủng

Brevibacterium 2256(được

trích từ lớp vỏ bắp cải)

Chủng vi sinh thường sử dụng là: Brevibacterium

Lactofermentus, Micrococus Glutamicus nhưng chủ yếu

nhất vẫn là chủng

Corynebacterium Glutamicum Giống vi khuẩn

thuần khiết này được lấy từ ống thạch nghiêng tại các cơ

sở giữ giống, sau đó được cấy truyền, nhân sinh khối trong môi trường lỏng Khối lượng sinh khối đuợc nhân lên đến yêu cầu phù hợp cho quy trình sản xuất đại trà

Nguyên li u ệu

lên men Tinh bột sắn và mật rỉ

đường

Nguyên liệu chủ yếu là dịch

có đường, hoặc rỉ đường, hoặc

8

các nguồn nguyên liệu tinh bột

đã qua giai đoạn đường hóa

Phương phápng pháp

thu nh n vàận và

tinh s chạch

Thực hiện các bước:

- Thu hồi axit glutamic

- Tạo dung dịch mono natri glutamate

- Tinh chế dung dịch mononatri glutamate

- Kết tinh

- Sấy khô tinh thể

- cân đóng gói sản phẩm

Thu nhận: Đông tụ hoặc muốn cho đạt độ hoàn hảo cao thì sử dụng phương pháp sắc ký và kết tinh để thu hồi sản phẩm Các bước:

-Tách chiết -Kết tủa và hoà tan khác -Siêu ly tâm

-Sắc ký -Kết tinh -Thu sản phẩm

CÂU HỎI VÀ Ý KIẾN

Nhóm em xin chân thành cảm ơn nhà trường và thầy cô đã tạo điều kiện cho khóa 07 được tham quan kiến tập tại các nhà máy Qua chuyến tham quan này chúng em phần nào hình dung được về định hướng công việc trong tương lai và hiểu biết thêm về quy mô sản xuất công nghiệp Tuy nhiên chúng em vẫn còn nuối tiếc vì không được chứng kiến tận mắt quy trình sản xuất bọt ngọt do công ty Ajimonoto đang bảo trì hệ thống Em mong rằng những khóa sau sẽ được tham quan chi tiết hơn

Chân thành cảm ơn quý thầy cô của khoa Công nghệ Sinh học đã tạo điều kiện cho chúng em có chuyến tham quan kiến tập bổ ích và thú vị, chúc thầy cô có nhiều sức khỏe và thành công trong công việc

10