Tiểu luận môn công nghệ lên men công nghệ sản xuất nước tương

TIỂU LUẬN MÔN CÔNG NGHỆ LÊN MEN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG Giáo viên hướng dẫn: TS. NGUYỄN THỊ CẨM VI Nhóm : 06 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021 MỤC LỤC Danh mục bảng và ảnh… 3 1. Tổng quan 4 1.1. Lịch sử 4 1.2. Khái niệm 4 1.3. Thành phần hóa học của nước tương 5 1.4. Giá trị dinh dưỡng 5 1.5. Nguồn nguyên liệu 5 1.6. Cấu trúc, thành phần nguồn nguyên liệu 5 1.7. Vi sinh vật dùng trong sản xuất tương 7 1.8. Mốc tương 9 2. Quy trình sản xuất nước tương 12 2.1. Cơ sở khoa học của công nghệ sản xuất 12 2.2. Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương 13 2.3. Thuyết minh qui trình sản xuất nước tương 14 2.3.1. Làm sạch: 14 2.3.2. Ngâm rửa 14 2.3.3. Hấp: 14 2.3.4. Làm nguội 15 2.3.5. Quy trình nuôi mốc 15 2.3.6. Phối trộn: 17 2.3.7. Quá trình ủ 17 2.3.8. Thủy phân 17 2.3.9. Hãm mốc 19 2.3.10. Quá trình trích ly – lọc 19 2.3.11. Phối chế 20 2.3.12. Thanh trùng 20 2.3.13. Lắng tự nhiên – lọc tinh 20 2.3.14. Chiết chai – dán nhãn 20 3. Chỉ tiêu chất lượng nước tương sau quá trình lên men 21 3.1. Kiểm soát chất lượng 21 3.2. Phụ phẩm Chất thải 22 4. Các nghiên cứu mới 23 Tài liệu tham khảo… 24 DANH MỤC BẢNG VÀ ẢNH Bảng 1.1. Thành phần hóa học của nước tương 5 Bảng 1.2. Thành phần hóa học của hạt đậu tương (%) 6 Bảng 1.3. Một số loại phụ gia được sử dụng trong nước tương 7 Hình 1.1. Hình dạng của loại nấm mốc Aspergillus oryzae 8 Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ lên men giống mốc tương cho sản xuất (hoặc mốc trung gian) 11 Hình 2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương 13 Hình 2.2. Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp lên men 14 1. Tổng quan 1.1. Lịch sử Người tiền sử (châu Á) bảo quản thịt và cá bằng cách đóng gói chúng với muối. Các sản phẩm phụ dạng lỏng lấy từ thịt được bảo quản theo cách này thường được sử dụng làm gia vị lỏng cho các thực phẩm khác. Vào thế kỷ thứ sáu, khi Phật giáo được truyền bá rộng rãi hơn, chế độ ăn chay bắt đầu trở nên phổ biến. Do đó, những loại gia vị từ thịt dần được thay thế. Một trong những lựa chọn đó là hỗn hợp lên men từ các loại ngũ cốc, “xuất thân” của nước tương ngày nay. Một vị tu sĩ người Nhật đã tình cờ phát hiện được loại gia vị này khi đang học tại Trung Quốc và mang ý tưởng đó về Nhật Bản, nơi ông đã thực hiện những cải tiến của riêng mình về công thức nấu ăn. Một thay đổi lớn mà ông đã thực hiện đó chính là tạo ra một hỗn hợp các loại ngũ cốc, đặc biệt với lượng lúa mì và đậu nành bằng nhau. Sự thay đổi này đem lại một hương vị dịu hơn, đồng thời làm tăng hương vị cho các loại thực phẩm khác mà không “áp đảo” vị nguyên bản của chúng. Vào thế kỷ thứ mười bảy, công thức này đã phát triển và được áp dụng khá phổ biến trong các loại nước tương hiện nay. Sự cải tiến này là nhờ vào nỗ lực của vợ một trong những lãnh chúa hàng đầu Nhật Bản, Toyotomi Hideyori. Năm 1615, lâu đài của Hideyori bị quân đội đối thủ tấn công. Một trong những người vợ của ông, Maki Shige, đã sống sót sau cuộc bao vây bằng cách chạy trốn khỏi lâu đài và đến làng Noda. Ở đó, cô đã học được quy trình sản xuất đậu nành lên men và cuối cùng đã mở nhà máy sản xuất nước tương thương mại đầu tiên trên thế giới. Tin tức về loại nước chấm độc đáo này đã sớm lan truyền khắp thế giới, và nó đã được sử dụng như một tác nhân tạo nên hương vị đậm đà cho thực phẩm. 1.2. Khái niệm Nước tương hay còn được gọi là xì dầu hoặc xắng sáu là một món ăn dạng lỏng, chủ yếu là axit amin với muối, có hương vị đặc trưng. Trong bữa ăn dùng để chấm hoặc trong nấu nướng dùng làm gia vị. Đây là một loại nước chấm được sản xuất bằng phương pháp lên men từ các nguồn nguyên liệu giàu protein như khô lạc, khô đậu tương, khô hạt hướng dương,...1 Nước tương được sử dụng rộng rãi như là một thành phần quan trọng để tạo hương vị trong ẩm thực Trung Hoa, Nhật Bản, Việt nam,... Tuy nhiên, cần lưu ý rằng mặc dù bề ngoài khá giống nhau, nhưng các loại xì dầu được sản xuất tại các khu vực khác nhau là không giống nhau về mùi vị, hương thơm, độ mặn và thời hạn sử dụng. Chính vì thế, có thể là không hợp lý khi thay thế một loại xì dầu cho một loại xì dầu khác trong ẩm thực của một nền văn hóa nào đó 7. Ngày nay, nước tương được sử dụng khá phổ biến trong ẩm thực châu Á nhất là tại khu vực Đông Á và Đông Nam Á và cả trong một số món ăn của Phương Tây. 1.3. Thành phần hóa học của nước tương4 Bảng 1.1. Thành phần hóa học của nước tương 4 Thành phần Hàm lượng (gl) Thành phần Hàm lượng (gl) Đạm toàn phần (tình theo Nitơ) 1521,6 Phenylalanine 7 Nitơ 8,513 Methionine 3,32 Đường 14,515,3 Lysine 6,5 Lipid 1725 Chất khô 325387 Muối ăn 200250 pH 5,96,2 Acid (theo acid acetic) 28 Khối lượng riêng (gml) 1,011,04 NH3 12 1.4. Giá trị dinh dưỡng 4 Nhìn chung, trong 100g nước tương cung cấp 53k calo với thành phần gồm 8% protein, 45 cacbohydrate, chất xơ, 23% các nguyên tố vi lượng và vitamin còn lại là nước. 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. 1.5. Nguồn nguyên liệu 2 Thành phần chính để sản xuất nước tương là các loại khô dầu lạc, đậu tương, dầu bông hoặc hướng dương. Nhưng chủ yếu thường dùng nhất là đậu tương, ngoài ra còn có lúa mì, muối và chất lên men. 1.6. Cấu trúc, thành phần nguồn nguyên liệu4 Đậu tương Đậu tương hay còn gọi là đậu nành. Đậu tương có cấu trúc ngắn, có lông, chứa hai hoặc ba hạt có thể nhỏ và tròn hoặc lớn hơn và thon dài. Màu sắc của chúng đa dạng từ vàng, nâu, xanh lá cây đến đen. Loại đậu tương vỏ vàng là loại thích hợp làm nguyên liệu. Đậu tương là loại hạt giàu chất dinh dưỡng như protein, chất béo, gluxit, muối khoáng và vitamin (trừ C và D). Đậu tương là cây thực phẩm quan trọng đối với người và gia súc, được trồng nhiều ở Mỹ, Trung Quốc, Việt Nam,... Bảng 1.2. Thành phần hóa học của hạt đậu tương (%) 4 Thành phần Tỷ lệ Protein Chất béo Tro Gluxit Hạt nguyên 100 40,0 21,1 4,9 34,0 Nội nhũ 90 – 90,3 43,0 23,0 5,0 29,0 Vỏ 7,3 – 8,0 8,8 1,0 4,3 86,0 Phôi 2,0 – 2,4 41,1 11,0 4,4 43,0 Qua bảng trên ta thấy, đậu tương có hàm lượng protein khá cao, ngoài ra còn có gluxit (trong đó chủ yếu là tinh bột ở nội nhũ), chất béo. Protein của đậu tương có đầy đủ các axit amin và tương đối cân đối tương đương với thịt. Cần lưu ý rằng, trong đậu tương có một chất là antitripxin. Đây là một chất làm mất hoạt lực của những enzyme proteaza thủy phân protein. Vì vậy trước khi sử dụng đậu tương để sản xuất cần phải gia nhiệt làm chín hạt đậu (rang, luộc, hấp,...). Ở nhiệt độ cao để phá hủy chất antitripxin có trong hạt đậu. Ngoài ra cần phải đảm bảo đậu tương phải khô (độ ẩm < 10%), không mốc. Nếu bị mốc thì rất có thể mốc đã tiết ra chất độc aflatoxin làm tiền đề hco bệnh ung thư gan. Lúa mì Trong nhiều công thức lên men truyền thống, lúa mì được trộn với tỉ lệ thành phần bằng nhau với đậu nành. Lúa mì và đậu nành nghiền là thành phần chính của hỗn hợp. Tuy nhiên, với kỹ thuật không ủ (nonbrewed), lúa mì thường không được sử dụng. Muối Muối, hoặc natri clorua, được thêm vào lúc bắt đầu lên men với khoảng 1218% trọng lượng thành phẩm. Muối không chỉ được thêm vào như một gia vị; nó cũng giúp thiết lập môi trường hóa học thích hợp cho vi khuẩn lactic và nấm men lên men đúng cách. Nồng độ muối cao cũng cần thiết trong việc bảo vệ thành phẩm khỏi hư hỏng. Chất lên men Hỗn hợp lúa mìđậu nành được “tiếp xúc” với các chủng nấm mốc cụ thể mang tên Aspergillus oryzae hoặc Aspergillus soyae, giúp phá vỡ các protein trong hỗn hợp. Tiếp theo, quá trình lên men tiếp tục xảy ra thông qua việc bổ sung các vi khuẩn (Lactobacillus) và nấm men, tạo nên phản ứng enzyme với dư lượng protein, đồng thời cũng sản xuất ra một số axit amin và peptide, bao gồm axit glutamic và aspartic, lysine, alanine, glycine và tryptophan. Các dẫn xuất protein này đều đóng góp hương vị cho sản phẩm cuối cùng. Ngoài ra, cần có nguồn nước sạch, không cứng và ít vi sinh vật. Muối cần là muối sạch và ít tạp chất, và các chất phụ gia khác. Bảng 1.3. Một số loại phụ gia được sử dụng trong nước tương 4 Tên phụ gia Lượng sử dụng Công dụng Chất điều vị E621 (sodium glutamate) hoặc E627 (disodium guanylate) Được kiểm soát tùy vào sản phẩm. Làm chất điều vị cho nước tương. Chất ổn định cấu trúc E415 (xanthan gum) 0,5 – 1g1kg sản phẩm Chất tạo sự ổn định cấu trúc cho sản phẩm, chống sự lắng, tách lớp các chất trong sản phẩm. Chất bảo quản E202 (potassium sorbate) 0,25 – 1g1kg sản phẩm Chất bảo quản, giúp hạn chế sự phát triển của các tác nhân vi sinh gây hư hỏng sản phẩm. Mỗi loại phụ gia được sử dụng đều có mục đích riêng, nhưng chung quy lại là để giữ được hương vị, màu mùi và cấu trúc của sản phẩm. Việc sử dụng phụ gia phụ thuộc vào yêu cầu cũng như đặc tính của sản phẩm. Yêu cầu chung bắt buộc là sử dụng với hàm lượng được cho phép. Nếu sử dụng với liều lượng lớn vượt mức cho phép có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng với các triệu chứng như ngộ độc, đau nhức đầu, nôn mửa,... 1.7. Vi sinh vật dùng trong sản xuất tương Giống vi sinh vật dùng trong sản xuất tương là mốc thuần chủng hoặc mốc hỗn hợp. Giống vi sinh vật đưa vào sản xuất phải đảm bảo có ảnh hưởng tốt tới sự tạo hương, có hoạt lực protease cao và không chứa độc tố aflatoxin. 2 Nấm mốc ở đây chủ yếu là các chủng thuộc giống Aspergillus oryzae. Mốc này thường khi sinh ra bào tử có màu vàng hoa cau. Mốc này sinh ra nhiều enzyme amylase, protease, invertase, maltase, catalase. Sinh trưởng của mốc ở khoảng nhiệt độ là 15 – 40oC, tối thích là 30 – 32oC. 2 Hình 1.1. Hình dạng của loại nấm mốc Aspergillus oryzae 3 Nấm Aspergillus còn gọi là mốc tương. Sợi nấm có vách ngăn, cuống mang bào tử bụi phồng lên ở ngọn. Các chuổi bào tử bụi từ đầu phồng mọc tỏa khắp mọi hướng. Bào tử bụi có thể màu vàng (Aspergillus flavus), màu đen (Aspergillus niger). Nấm Aspergillus oryzae là loài mốc chính trong quá trình chế tạo tương và tương do Aspergillus oryzae lên men ngon hơn các tương khác vì loại mốc này có khả năng biến đổi tinh bột của gạo nếp thành đường làm cho tương có vị ngọt. Hai loài không độc làm tương là Aspergillus oryzae và Aspergillus sojae có hình thái và màu sắc rất giống với hai loài rất nguy hiểm là Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus sản sinh ra độc tố Aflatoxin gây bệnh ung thư. Hiện nay, có một số nhà nghiên cứu về mốc gộp chúng thành một nhóm mốc vàng Aspergillus oryzae – flavus. 3 Bộ gen di truyền của Aspergillus oryzae hiện đã được phân tích và biết rất kỹ vào năm 2001. Nấm này có thể dùng trong công nghiệp để sản xuất nhiều loại enzyme khác nhau (amylase, protease, lipase, hemicellulase, cellulase, oxidoreductase, phytase, pectinesterase…).3 Người nghiên cứu sớm nhất về loài nấm này là một nhà khoa học Nhật Bản tên là Jokichi Takamine, sinh ngày 03101854 tại Takaoka. Năm 1894 ông lấy được bằng sáng chế về quá trình sản xuất men đường hóa (US Patent số 252.823) trình bày phương pháp nuôi nấm sợi Aspergillus trên cám và dùng cồn để chiết xuất ra men amylase (men đường hóa tinh bột). Sau đó Takamine đã chứng minh được men này có thể ứng dụng trong y học và ông nhận được Bằng sở hữu trí tuệ. Mặc dầu nghề làm tương ở Việt Nam và nghề làm sake ở Nhật Bản đã có từ lâu đời, nhưng việc chiết rút ra enzyme và sản xuất chế phẩm enzyme thì Takamine là người đi tiên phong. 3 1.8. Mốc tương 1 Gạo nếp, gạo tẻ, bột ngô mảnh nhỏ hấp (hoặc nấu chín), hạt phải tơi không dính bết, để nguội, tãi ra mẹt, nong, nia sạch, để tự nhiên trong điều kiện 28 – 35oC, độ ẩm không khí là 80 – 95%, trong thời gian 5 – 6 ngày. Mốc phát triển. Lúc đầu ta thấy hệ sợi trắng mọc lan truyền trên bề mặt rồi len lỏi vào các khe hở. Khối cơm, xôi dần khô, có thể phun nước sạch để độc ẩm giữ ở 50 – 60% và kết thành bánh, cần lật và bẻ nhỏ cho mốc mọc đều. Chọn chỗ có màu vàng và màu nâu vàng lục, chỗ nào có mốc màu xanh, màu đen, màu hồng phát triển có thể loại bỏ. Khi khối xôi, cơm đã có bảo tử mốc đồng đều, đem phơi khô hoặc sấy khô dưới 45oC, khi phơi tránh ánh nắng trực tiếp. Khi khô, được mốc tương giống, cho vào các lọ kín hoặc bao gói PE (polyethylen), dán kín, cách ẩm, cất giữ ở nơi khô ráo mát mẻ. 1 Cách sản xuất mốc tương thuần chủng và nhân giống trong sản xuất tương: Giống mốc dùng trong sản xuất tương là Aspergillus oryzae, thường gọi là nấm mốc vàng hoa cau. Giống gốc được lưu giữ trong phòng thí nghiệm với các điều kiện và môi trường thạch trong ống nghiệm, hoặc giữ ở dạng bào tử. 1 Giống ống nghiệm được giữ trong tủ lạnh, đem cấy chuyền trên môi trường thạch – malt hoặc Kzapek Dox trong ống nghiệm, nuôi ở 30 – 32oC khoảng 5 – 6 ngày cho tới khi bao tử già. Bước cấy chuyền này được gọi là đánh thức giống trước khi đưa vào sản xuất. 1 Tiếp theo nhân giống cấp 1 trong bình tam giác với môi trường là gạo hấp chín hoặc ngô mảnh đã hấp chín. Giống ống nghiệm được hòa với nước vô trùng, lấy que gạt bông hệ sợi và lắc đều hệ sợi với bào tử trong nước rồi tiếp giống sang môi trường mới (gạo hấp chín, ngô mảnh hoặc có thêm bột đậu tương (mảnh hạt) đã rang chín rồi xay nhỏ) trong bình tam giác 1 lít (mỗi bình có 1 lớp môi trường dày khoảng 2 – 3 mm). Khi tiếp giống lấy dịch giống ở ống nghiệm chuyển cho bình tam giác. Một giống cho 2 – 3 bình. Sau khi gieo cấy giống, lắc đều và giữ ở 30 – 32oC khoảng 5 – 6 ngày đến khi bào tử già. 1 Từ giống trong bình tam giác được cấy truyền sang môi trường gạo + bột đậu tương hoặc ngô mảnh + bột đậu tương đế nhân giống cấp 2. Môi trường ở đây thường được làm ẩm ở 50 – 60% độ ẩm, rồi đem hấp ở 121oC trong 3 – 4 giờ. Ngô mảnh, gạo trước khi hấp thường được ngâm nước 3 – 4 giờ, vớt ra để ráo nước đem chuẩn bị môi trường cấp 2. 2

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

TIỂU LUẬN MÔN CÔNG NGHỆ LÊN MEN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG

Giáo viên hướng dẫn: TS NGUYỄN THỊ CẨM VI

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021

MỤC LỤC

Danh mục bảng và ảnh… 3

1 Tổng quan 4

1.1 Lịch sử 4

1.2 Khái niệm 4

1.3 Thành phần hóa học của nước tương 5

1.4 Giá trị dinh dưỡng 5

1.5 Nguồn nguyên liệu 5

1.6 Cấu trúc, thành phần nguồn nguyên liệu 5

1.7 Vi sinh vật dùng trong sản xuất tương 7

1.8 Mốc tương 9

2 Quy trình sản xuất nước tương 12

2.1 Cơ sở khoa học của công nghệ sản xuất 12

2.2 Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương 13

2.3 Thuyết minh qui trình sản xuất nước tương 14

2.3.1 Làm sạch: 14

2.3.2 Ngâm rửa 14

2.3.3 Hấp: 14

2.3.4 Làm nguội 15

2.3.5 Quy trình nuôi mốc 15

2.3.6 Phối trộn: 17

2.3.7 Quá trình ủ 17

2.3.8 Thủy phân 17

2.3.9 Hãm mốc 19

2.3.10 Quá trình trích ly – lọc 19

2.3.11 Phối chế 20

2.3.12 Thanh trùng 20

2.3.13 Lắng tự nhiên – lọc tinh 20

2.3.14 Chiết chai – dán nhãn 20

3 Chỉ tiêu chất lượng nước tương sau quá trình lên men 21

3.1 Kiểm soát chất lượng 21

3.2 Phụ phẩm / Chất thải 22

4 Các nghiên cứu mới 23

Tài liệu tham khảo… 24

DANH MỤC BẢNG VÀ ẢNH

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của nước tương 5

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của hạt đậu tương (%) 6

Bảng 1.3 Một số loại phụ gia được sử dụng trong nước tương 7

Hình 1.1 Hình dạng của loại nấm mốc Aspergillus oryzae 8

Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ lên men giống mốc tương cho sản xuất (hoặc mốc trung gian) 11

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương 13

Hình 2.2 Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp lên men 14

1 Tổng quan

1.1 Lịch sử

Người tiền sử (châu Á) bảo quản thịt và cá bằng cách đóng gói chúng với muối Các sảnphẩm phụ dạng lỏng lấy từ thịt được bảo quản theo cách này thường được sử dụng làm gia vịlỏng cho các thực phẩm khác Vào thế kỷ thứ sáu, khi Phật giáo được truyền bá rộng rãi hơn, chế

độ ăn chay bắt đầu trở nên phổ biến Do đó, những loại gia vị từ thịt dần được thay thế Mộttrong những lựa chọn đó là hỗn hợp lên men từ các loại ngũ cốc, “xuất thân” của nước tươngngày nay Một vị tu sĩ người Nhật đã tình cờ phát hiện được loại gia vị này khi đang học tạiTrung Quốc và mang ý tưởng đó về Nhật Bản, nơi ông đã thực hiện những cải tiến của riêngmình về công thức nấu ăn Một thay đổi lớn mà ông đã thực hiện đó chính là tạo ra một hỗn hợpcác loại ngũ cốc, đặc biệt với lượng lúa mì và đậu nành bằng nhau Sự thay đổi này đem lại mộthương vị dịu hơn, đồng thời làm tăng hương vị cho các loại thực phẩm khác mà không “áp đảo”

vị nguyên bản của chúng

Vào thế kỷ thứ mười bảy, công thức này đã phát triển và được áp dụng khá phổ biếntrong các loại nước tương hiện nay Sự cải tiến này là nhờ vào nỗ lực của vợ một trong nhữnglãnh chúa hàng đầu Nhật Bản, Toyotomi Hideyori Năm 1615, lâu đài của Hideyori bị quân độiđối thủ tấn công Một trong những người vợ của ông, Maki Shige, đã sống sót sau cuộc bao vâybằng cách chạy trốn khỏi lâu đài và đến làng Noda Ở đó, cô đã học được quy trình sản xuất đậunành lên men và cuối cùng đã mở nhà máy sản xuất nước tương thương mại đầu tiên trên thếgiới Tin tức về loại nước chấm độc đáo này đã sớm lan truyền khắp thế giới, và nó đã được sửdụng như một tác nhân tạo nên hương vị đậm đà cho thực phẩm

1.2 Khái niệm

Nước tương hay còn được gọi là xì dầu hoặc xắng sáu là một món ăn dạng lỏng, chủ yếu

là axit amin với muối, có hương vị đặc trưng Trong bữa ăn dùng để chấm hoặc trong nấu nướngdùng làm gia vị Đây là một loại nước chấm được sản xuất bằng phương pháp lên men từ cácnguồn nguyên liệu giàu protein như khô lạc, khô đậu tương, khô hạt hướng dương, [1]

Nước tương được sử dụng rộng rãi như là một thành phần quan trọng để tạo hương vịtrong ẩm thực Trung Hoa, Nhật Bản, Việt nam, Tuy nhiên, cần lưu ý rằng mặc dù bề ngoàikhá giống nhau, nhưng các loại xì dầu được sản xuất tại các khu vực khác nhau là không giốngnhau về mùi vị, hương thơm, độ mặn và thời hạn sử dụng Chính vì thế, có thể là không hợp lýkhi thay thế một loại xì dầu cho một loại xì dầu khác trong ẩm thực của một nền văn hóa nào đó

[7] Ngày nay, nước tương được sử dụng khá phổ biến trong ẩm thực châu Á nhất là tại khu vực Đông Á và Đông Nam Á và cả trong một số món ăn của Phương Tây.

1.3 Thành phần hóa học của nước tương [4]

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của nước tương [4]

1.4 Giá trị dinh dưỡng [4]

Nhìn chung, trong 100g nước tương cung cấp 53k calo với thành phần gồm 8% protein,4-5 cacbohydrate, chất xơ, 2-3% các nguyên tố vi lượng và vitamin còn lại là nước

Khi đánh giá chất lượng nước tương, trước hết người ta chú ý đến hàm lượng đạm toànphần, vì đây là chất có giá trị dinh dưỡng nhất của nước tương, tiếp theo là xem xét đến lượngđạm amin Từ hai lượng đạm này suy ra tỷ lệ đạm amin/ đạm toàn phần thì biết được mức độthủy phân protein trong nước tương, tỷ lệ càng cao càng tốt Trung bình tỷ lệ này trong nướctương lên men khoảng 50 – 60% Hàm lượng đạm amin cao sẽ cho giá trị mùi vị của nước tươngđược nâng lên

1.5 Nguồn nguyên liệu [2]

Thành phần chính để sản xuất nước tương là các loại khô dầu lạc, đậu tương, dầu bônghoặc hướng dương Nhưng chủ yếu thường dùng nhất là đậu tương, ngoài ra còn có lúa mì, muối

và chất lên men

1.6 Cấu trúc, thành phần nguồn nguyên liệu [4]

Đậu tương hay còn gọi là đậu nành Đậu tương có cấu trúc ngắn, có lông, chứa hai hoặc

ba hạt có thể nhỏ và tròn hoặc lớn hơn và thon dài Màu sắc của chúng đa dạng từ vàng, nâu,xanh lá cây đến đen Loại đậu tương vỏ vàng là loại thích hợp làm nguyên liệu

Đậu tương là loại hạt giàu chất dinh dưỡng như protein, chất béo, gluxit, muối khoáng vàvitamin (trừ C và D) Đậu tương là cây thực phẩm quan trọng đối với người và gia súc, đượctrồng nhiều ở Mỹ, Trung Quốc, Việt Nam,

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của hạt đậu tương (%) [4]

- Chất lên menHỗn hợp lúa mì-đậu nành được “tiếp xúc” với các chủng nấm mốc cụ thể mang

tên Aspergillus oryzae hoặc Aspergillus soyae, giúp phá vỡ các protein trong hỗn hợp Tiếp theo, quá trình lên men tiếp tục xảy ra thông qua việc bổ sung các vi khuẩn (Lactobacillus) và nấm

men, tạo nên phản ứng enzyme với dư lượng protein, đồng thời cũng sản xuất ra một số axit

amin và peptide, bao gồm axit glutamic và aspartic, lysine, alanine, glycine và tryptophan Cácdẫn xuất protein này đều đóng góp hương vị cho sản phẩm cuối cùng.

Ngoài ra, cần có nguồn nước sạch, không cứng và ít vi sinh vật Muối cần là muối sạch

và ít tạp chất, và các chất phụ gia khác

Bảng 1.3 Một số loại phụ gia được sử dụng trong nước tương [4]

Tên phụ gia Lượng sử dụng Công dụng

Chất điều vị

E621 (sodiumglutamate) hoặc E627(disodium guanylate)

Được kiểm soát tùyvào sản phẩm

Làm chất điều vị chonước tương

Chất ổn định

cấu trúc E415 (xanthan gum) 0,5 – 1g/1kg sản phẩm

Chất tạo sự ổn định cấutrúc cho sản phẩm,chống sự lắng, tách lớpcác chất trong sản phẩm

Chất bảo quản E202 (potassium

sorbate)

0,25 – 1g/1kg sảnphẩm

Chất bảo quản, giúp hạnchế sự phát triển của cáctác nhân vi sinh gây hưhỏng sản phẩm.Mỗi loại phụ gia được sử dụng đều có mục đích riêng, nhưng chung quy lại là để giữđược hương vị, màu mùi và cấu trúc của sản phẩm Việc sử dụng phụ gia phụ thuộc vào yêu cầucũng như đặc tính của sản phẩm Yêu cầu chung bắt buộc là sử dụng với hàm lượng được chophép Nếu sử dụng với liều lượng lớn vượt mức cho phép có thể gây nguy hiểm cho người sửdụng với các triệu chứng như ngộ độc, đau nhức đầu, nôn mửa,

1.7 Vi sinh vật dùng trong sản xuất tương

Giống vi sinh vật dùng trong sản xuất tương là mốc thuần chủng hoặc mốc hỗn hợp.Giống vi sinh vật đưa vào sản xuất phải đảm bảo có ảnh hưởng tốt tới sự tạo hương, có hoạt lựcprotease cao và không chứa độc tố aflatoxin [2]

Nấm mốc ở đây chủ yếu là các chủng thuộc giống Aspergillus oryzae Mốc này thường

khi sinh ra bào tử có màu vàng hoa cau Mốc này sinh ra nhiều enzyme amylase, protease,invertase, maltase, catalase Sinh trưởng của mốc ở khoảng nhiệt độ là 15 – 40oC, tối thích là 30– 32oC [2]

Hình 1.1 Hình dạng của loại nấm mốc Aspergillus oryzae [3]

Nấm Aspergillus còn gọi là mốc tương Sợi nấm có vách ngăn, cuống mang bào tử bụi

phồng lên ở ngọn Các chuổi bào tử bụi từ đầu phồng mọc tỏa khắp mọi hướng Bào tử bụi có thể

màu vàng (Aspergillus flavus), màu đen (Aspergillus niger) Nấm Aspergillus oryzae là loài mốc chính trong quá trình chế tạo tương và tương do Aspergillus oryzae lên men ngon hơn các tương

khác vì loại mốc này có khả năng biến đổi tinh bột của gạo nếp thành đường làm cho tương có vị

ngọt Hai loài không độc làm tương là Aspergillus oryzae và Aspergillus sojae có hình thái và màu sắc rất giống với hai loài rất nguy hiểm là Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus sản

sinh ra độc tố Aflatoxin gây bệnh ung thư Hiện nay, có một số nhà nghiên cứu về mốc gộp

chúng thành một nhóm mốc vàng Aspergillus oryzae – flavus [3]

Bộ gen di truyền của Aspergillus oryzae hiện đã được phân tích và biết rất kỹ vào năm

2001 Nấm này có thể dùng trong công nghiệp để sản xuất nhiều loại enzyme khác nhau(amylase, protease, lipase, hemicellulase, cellulase, oxidoreductase, phytase, pectinesterase…).[3]

Người nghiên cứu sớm nhất về loài nấm này là một nhà khoa học Nhật Bản tên là JokichiTakamine, sinh ngày 03/10/1854 tại Takaoka Năm 1894 ông lấy được bằng sáng chế về quátrình sản xuất men đường hóa (US Patent số 252.823) trình bày phương pháp nuôi nấm sợi

Aspergillus trên cám và dùng cồn để chiết xuất ra men amylase (men đường hóa tinh bột) Sau

đó Takamine đã chứng minh được men này có thể ứng dụng trong y học và ông nhận được Bằng

sở hữu trí tuệ Mặc dầu nghề làm tương ở Việt Nam và nghề làm sake ở Nhật Bản đã có từ lâu

đời, nhưng việc chiết rút ra enzyme và sản xuất chế phẩm enzyme thì Takamine là người đi tiên phong [3]

1.8 Mốc tương [1]

Gạo nếp, gạo tẻ, bột ngô mảnh nhỏ hấp (hoặc nấu chín), hạt phải tơi không dính bết, đểnguội, tãi ra mẹt, nong, nia sạch, để tự nhiên trong điều kiện 28 – 35oC, độ ẩm không khí là 80 –95%, trong thời gian 5 – 6 ngày Mốc phát triển Lúc đầu ta thấy hệ sợi trắng mọc lan truyền trên

bề mặt rồi len lỏi vào các khe hở Khối cơm, xôi dần khô, có thể phun nước sạch để độc ẩm giữ ở

50 – 60% và kết thành bánh, cần lật và bẻ nhỏ cho mốc mọc đều

Chọn chỗ có màu vàng và màu nâu vàng lục, chỗ nào có mốc màu xanh, màu đen, màuhồng phát triển có thể loại bỏ Khi khối xôi, cơm đã có bảo tử mốc đồng đều, đem phơi khô hoặcsấy khô dưới 45oC, khi phơi tránh ánh nắng trực tiếp Khi khô, được mốc tương giống, cho vàocác lọ kín hoặc bao gói PE (polyethylen), dán kín, cách ẩm, cất giữ ở nơi khô ráo mát mẻ [1]

Cách sản xuất mốc tương thuần chủng và nhân giống trong sản xuất tương:

Giống mốc dùng trong sản xuất tương là Aspergillus oryzae, thường gọi là nấm mốc vàng

tử già Bước cấy chuyền này được gọi là đánh thức giống trước khi đưa vào sản xuất [1]

- Tiếp theo nhân giống cấp 1 trong bình tam giác với môi trường là gạo hấp chínhoặc ngô mảnh đã hấp chín Giống ống nghiệm được hòa với nước vô trùng, lấy que gạt bông hệsợi và lắc đều hệ sợi với bào tử trong nước rồi tiếp giống sang môi trường mới (gạo hấp chín,ngô mảnh hoặc có thêm bột đậu tương (mảnh hạt) đã rang chín rồi xay nhỏ) trong bình tam giác

1 lít (mỗi bình có 1 lớp môi trường dày khoảng 2 – 3 mm) Khi tiếp giống lấy dịch giống ở ốngnghiệm chuyển cho bình tam giác Một giống cho 2 – 3 bình Sau khi gieo cấy giống, lắc đều vàgiữ ở 30 – 32oC khoảng 5 – 6 ngày đến khi bào tử già [1]

- Từ giống trong bình tam giác được cấy truyền sang môi trường gạo + bột đậutương hoặc ngô mảnh + bột đậu tương đế nhân giống cấp 2 Môi trường ở đây thường được làm

ẩm ở 50 – 60% độ ẩm, rồi đem hấp ở 121oC trong 3 – 4 giờ Ngô mảnh, gạo trước khi hấpthường được ngâm nước 3 – 4 giờ, vớt ra để ráo nước đem chuẩn bị môi trường cấp 2 [2]

- Nhân giống cấp 2

Sau khi tiếp giống vào môi trường cấp 2, đem ủ đống khoảng 6 – 8 giờ đến khithấy đống môi trường nóng thì tãi ra các khay hay nong, nia sạch, đem nuôi ở 30 – 32oCtrong phòng nuôi mốc theo phương pháp nuôi cấy bề mặt có điều khiển nhiệt độ, độ ẩmkhông khí ở 95%, có quạt hút và thổi khí Quá trình nuôi thấy khối mốc khô dưới 45% thìphun thêm nước sạch, nếu thấy kết thành bánh thì bẻ nhỏ và lật dưới lên trên cho mốcđều có thể nhân giống cấp 3, cấp 4… [1]

Khi kết thúc nuôi cần phân biệt 2 trường hợp:

- Nếu đem ngả tương cần khối mốc giàu enzyme và như vậy chỉ nuôi tới khi bắtđầu sinh bào tử đây là chế phẩm mốc – enzyme thô [1]

- Nếu để làm giống nhân giống tiếp hoặc giống đưa vào sản xuất tiếp với tư cách làgiống khởi động thì phải nuôi cấy đến khi bào tử già Trường hợp này giống như làm mốc tương

và sản xuất giống bảo tử [1]

Quy trình làm mốc tương và nhân giống sản xuất theo sơ đồ sau

10

sản xuất ngả tương

Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ lên men giống mốc tương cho sản xuất (hoặc mốc trung gian)[1]

-Chế phẩm mốc giống, trong đó nguyên liệu môi trường nhân giống và hệ sợi cùng

bào tử mốc có độ ẩm < 10%, giữ trong túi PE (polyethylen) kín hoặc lọ kín, dùng dần làm giốngkhởi động cho các mẻ nhân giống hoặc lên men tiếp theo Chế phẩm này cũng được dùng cấyvào cơ chất nguyên liệu là cơm xôi – ngô mảnh – đậu tương mảnh đã hấp chính rồi nuôi trênkhay đến khi bắt đầu sinh bào tử rồi đem ngả tương [1]

2 Quy trình sản xuất nước tương 2.1 Cơ sở khoa học của công nghệ sản xuất

Sự thủy phân protein thực vật bằng proteaza của nấm mốc thành hỗn hợp các axit amin(chủ yếu) và có thể còn các dạng peptit [1] Chính là cơ sở của phương pháp công nghệ chế biếnnước tương

Bản chất của sự thủy phân protein là sự thủy phân liên kết peptide Do liên kết peptide làmột liên kết mạnh nên sự thủy phân xảy ra trong điều kiện có xúc tác Tác nhân xúc tác hóa học

là acid hoặc kiềm, tác nhân xúc tác sinh học là enzyme proteaze thủy phân protein

Như vậy, theo sơ đồ này có thể thu nhận hai sản phẩm:

- Chế phẩm mốc – enzyme (có nhiều enzyme có hoạt lực cao) dùng trực tiếp cho

[1]

2.2 Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương [5]

Nước tương

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất nước tương [5]

Hình 2.2 Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp lên men [4]

2.3 Thuyết minh qui trình sản xuất nước tương [5]

2.3.1 Làm sạch

Cho đậu nành qua hệ thống làm sạch để loại bỏ các tạp chất như đất, đá, bụi trên bền mặt hạt, đồng thời có thể loại bỏ được một số vi sinh vật bám trên bề mặt hạt [5]

2.3.2 Ngâm rửa

Ngâm hạt đậu nành trong nước với mục đích làm mềm hạt đậu

Quá trình ngâm rửa trong sản xuất nước tương gồm 2 giai đoạn: ngâm và rửa xối Đầutiên nguyên liệu được đưa vào bồn ngâm sau đó được băng chuyền chuyển vào hệ thống xối tưới.Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, làm chất bẩn mềm, bong ra Rửa xối là dùng tác dụngchảy của dòng nước để kéo chất bẩn còn lại trên mặt nguyên liệu sau khi ngâm [5]

2.3.3 Hấp

Quá trình hấp trong sản xuất nước tương nhằm khai thác các chất dinh dưỡng trong đậunành, làm biến tính protein trong đậu nành giúp vi sinh vật dễ dàng sử dụng, giúp quá trình ủđược dễ dàng và tiết kiệm thời gian Ngoài ra còn giúp tiêu diệt triệt để các vi sinh vật ngoại laitránh tạp nhiễm trong quá trình ủ

Các biến đổi trong quá trình hấp trong sản xuất nước tương:

 Vật lý: thay đổi cấu trúc hạt tinh bột và protein, nguyên liệu mềm hơn

 Hóa học: làm chín tinh bột, làm protein bị biến tính sơ bộ thành những chất mà visinh vật có thể sử dụng được

 Sinh học: quá trình này tiêu diệt vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu làm chomốc phát triển thuận lợi