Seminar VI SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: GVHD: TS Trịnh Thị Hồng Nhóm thực hiện: • Vũ Tuyết Minh • Nguyễn Văn San • Huỳnh Cơng Thịnh • Nguyễn Hữu Trí • Đồn Nguyễn Khánh Trình NỘI DUNG TRÌNH BÀY KHÁI QUÁT VỀ ĐẬU NÀNH TEMPEH MISO SHOYU KHÁI QUÁT VỀ ĐẬU NÀNH • Đậu nành có tên khoa học Glycine max (L) • Đậu nành loại thân cỏ năm, hoa tập trung nách lá, kiểu bào nang • Quả đậu nành loại giáp, có - hạt, hạt đậu hình van, khác màu sắc, có vỏ bao bọc THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA ĐẬU NÀNH • Đậu nành loại thực phẩm giàu protein lại calories, chất béo bão hịa hồn tồn khơng có cholesterol Thành phần Lipid Protein Xenlulo Tro Tử diệp Phôi Vỏ hạt 20,7 10,4 0,6 41,3 36,9 7,0 14,6 17,3 21,0 4,3 4,0 3,8 Bảng : Thành phần hóa học hạt đậu nành (tính theo % chất khơ) • Phần lớn thực phẩm từ đậu nành thuộc loại tiêu hóa dễ dàng • Đậu nành hội đủ thành phần amino acid thiết yếu hàm lượng cần thiết Thành phần Tỉ lệ Globulin Albumin Proamin glutelin 85-95% Chiếm lượng nhỏ Không đáng kể Bảng : Thành phần protein đậu nành Thành phần Tỉ lệ % Thành phần Tỉ lệ % Isoleucine 1,1 Phenylalanin 5,0 Leucine 7,7 Threonine 4,3 Lysine 5,9 Tryptophane 1,3 Methionin 1,6 Valin 5,4 Cystine 1,3 Histidine 2,6 Bảng : Thành phần acid amin protein đậu nành • Hàm lượng chất khoáng đậu nành thấp, tổng cộng chiếm khoảng 4% trọng lượng hạt khô Thành phần Tỉ lệ % Calci 0,16 – 0,47 Phospho 0,41- 0,82 Mangan 0,22 – 0,24 Kẽm 37 mg/kg Sắt 90 – 150 mg/kg Bảng : Thành phần khoáng đậu nành Thành phần Tỉ lệ % Thành phần Tỉ lệ % Cellulose 4,0 Raffinose 1,1 Hemicellulose 15,4 Saccharose 5,0 Stachyose 3,8 Các loại đường khác 5,1 Bảng : Thành phần hydratcarbon đậu nành • Vitamin hạt đậu nành có hàm lượng thấp dễ bị trình chế biến • Đơi qua tiến trình chế biến, thực phẩm biến đổi theo chiều hướng tốt (như đậu hũ, qua tiến trình làm đơng đặc với calcium sulphate, thường làm tăng lượng calcium, hàm lượng sắt) Thành phần Thiamin Số lượng mg/kg 11,0 – 17,5 Riboflavin 3,4 – 3,6 Thành phần Acid folic Inositol Số lượng mg/kg 1,9 2300 Niacine 21,4 – 23,0 Vitamine A 0,18 – 2,43 Pyridoxin 7,1 – 12,0 Vitamine E 1,4 0,8 Vitamine K 1,9 Biotin Acid pantothenic 13,0 – 21,5 Bảng : Thành phần vitamin đậu nành GIÁ TRỊ KINH TẾ CỦA ĐẬU NÀNH Là công nghiệp: • Đậu nành chứa hàm lượng dầu cao(1620%)dùng làm dầu ăn thực vật Là nông sản thực phẩm làm thức ăn gia súc, phân bón: • Đậu nành có hàm lượng protein lipid sử dụng để chế biến làm thực phẩm giàu đạm bữa ăn hàng ngày • Trong chăn ni gia súc tận dụng loại phụ phẩm đậu nành thân tươi, bột nghiền từ thân khô, vỏ hạt lép, khô dầu (hạt đậu nành ép lấy dầu) để làm thức ăn gia súc GIÁ TRỊ KINH TẾ CỦA ĐẬU NÀNH (tt) Là trồng tăng vụ cải tạo, bảo vệ đất • • Cây đậu nành có thời gian sinh trưởng ngắn từ 2,5 – tháng, trồng vụ xuân, hè đơng Do có khả cố định đạm, đậu nành thường chọn đưa vào cấu luân canh cải tạo đất chu kỳ sản xuất công nghiệp, ăn dài ngày, thức ăn gia súc MỘT SỐ THỰC PHẨM TỪ ĐẬU NÀNH • • • Các sản phẩm khơng lên men Các sản phẩm không lên men từ đậu nành chế biến cách biến tính đậu nành sinh học, học, hóa học nhiệt: sữa đậu nành, đậu hũ (hay đậu phụ), tàu hũ… Bột đậu nành dùng để ăn trực tiếp để chế biến nhiều loại mặt hàng có giá trị khác như: bánh, kẹo… Ngồi ra, đậu nành cịn cho nảy mầm để làm giá đậu nành loại rau tươi có giá trị dinh dưỡng (đạm 15%, chất béo 6%, hydratcarbon 4%, muối vô 3,5%) Sữa đậu nành Đậu hũ Tàu hũ Giá 2.Vi sinh vật sử dụng • Những loại thường gặp Mucor mucedo, Rhizopus nigricans, Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Penicillium protatum, Tricoderma liguorum • Chủng mốc thường dùng sản xuất shoyu A oryzae A sojae Trong 65 chủng mốc koji dùng sản xuất shoyu 80% A oryzae 20% A sojae 3.Phương pháp sản xuất shoyu truyền thống a.Sơ lược quy trình sản xuất koikuchi- shoyu Sau ủ chín, moromitỷ lệmàu có 1:1 nâu đỏ, chứa nhiều acid lactic ethanol (3%) nhiều hợp chất hương Có thể cấy thêm chủng vi khuẩn nấm men đặc trưng cho trình lên men b.Quá trình vi sinh, sinh hóa diễn giai đoạn ủ koji • Enzyme tạo trình làm koji Sự phân giải protein, tinh bột chất cao phân tử khác nhờ vào enzyme tạo q trình làm koji • Hoạt tính enzyme koji Khi so sánh với loại nấm mốc khác, Aspergillus oryzae có hoạt tính peptidase cao Chúng chứa protease kiềm acid tất hoạt tính enzyme quan trọng phân giải mô thực vật pectin, tinh bột, cellulose A oryzae chứa glutaminase Định vị enzyme mốc koji • Một số enzyme A oryzae tìm thấy nội bào ngoại bào Trong môi trường nuôi cấy rắn A oryzae sản xuất shoyu truyền thống, glutaminase có hoạt tính nội bào, enzyme khác protease α -amylase có hoạt tính ngoại bào Trong mơi trường bị nhận chìm, A oryzae tạo glutaminase hơn, hầu hết thải tế bào Sự nuôi cấy A oryzae theo phương pháp làm giảm tạo glutaminase, lại tăng tạo protease • Sự giải phóng enzyme ngồi quan trọng cho việc thủy giải protein tinh bột, chủng có lượng enzyme ngoại bào cao ưa chuộng Nếu không, phải cần phương pháp để giải phóng enzyme nội bào ngồi Vai trò phân giải protein enzyme Koji PROTEINS Alkaline Proteinase Semi-Alkaline Proteinase Proteinase trung tính I II Proteinase acid I - III PEPTIDES Acid Carboxypeptidase I - IV Leucine Aminopeptidase I - VII AMINO ACIDS GLUTAMINE PYROGLUTAMIC ACID GLUTAMIC ACID Glutaminase c.Những biến đổi hóa học q trình ủ moromi • Trong sản xuất, lượng koji khuấy trộn với nước muối (22 – 23% muối) → hỗn hợp moromi → lên men kín (6 - 12 tháng) • Trong q trình lên men, nồng độ muối cao thay đổi pH tiêu diệt A oryzae A sojae Cơ chất đậu nành lúa mì thủy giải hệ enzym proteinase, amylase peptidase sinh trình koji trước • Suốt giai đoạn đầu trình lên men moromi, Pediococcus halophilus phát triển sản sinh acid lactic, làm giảm pH Loài Pediococcus halophilus vi khuẩn chịu mặn đặc trưng cho sản phẩm shoyu, xác định lactobacillus hỗn hợp moromi pH vật liệu khởi đầu 6,5 - 7,0; nồng độ muối 16-18%, tạo tính hoạt động nước (water activity - WA) 0,80, điều kiện thích hợp cho P halophilus • pH ban đầu hỗn hợp nhanh chóng giảm xuống enzyme phân giải protein tạo thành acid lactic Khi pH đạt đến 5,5; lactobacilli thay phát triển Zygosaccharomyces rouxii Đi kèm với giảm pH lên men rượu xảy mạnh Z.rouxii Sau 60 ngày, lượng lớn ethanol tạo tác động thơng khí tăng nhiệt Kết thu 2-3% ethanol nhiều thành phần hương thơm sản xuất nấm men d.Tinh chế • Bước trình tinh chế ép hỗn hợp moromi • Chất lọc sau ép khử trùng Pasteur 7080oC để dừng phần lớn phản ứng vi sinh vật enzyme Sức nóng ngun nhân hình thành màu nâu đơng tụ chất • Khối đông tụ chủ yếu protein, chiếm khoảng 10% thể tích 0,025-0,05% trọng trọng shoyu e.Chất lượng shoyu • Chất lượng shoyu đánh giá dựa thành phần hóa học, màu sắc, hương vị mùi thơm xác định cảm quan Nhìn chung, shoyu chất lượng tốt chứa 1,0-l,6% đạm tổng số; 2-5% đường khử; 1-2% acid hữu cơ, 2,0- 2,5% ethanol 17–19% NaCl Lượng alcohol có ảnh hưởng quan trọng đến mùi thơm shoyu lên men • Màu, vị mùi thơm tiêu chuẩn quan trọng cho đánh giá cảm quan shoyu 4.Quy trình sản xuất shoyu theo phương pháp công nghiệp 5.Một số cải tiến a.Những nghiên cứu tiến kỹ thuật sản xuất shoyu Sử dụng bột đậu nành tách dầu thay tồn đậu nguyên Tăng phân giải protein nguyên liệu thô từ 65 90% cách lựa chọn gây biến tính nấm mốc; xác định thơng số tối ưu: nhiệt độ, pH, chủng giống lactobacilli nấm men, thành phần hóa học Sử dụng giống chủng lactobacilli nấm men Tự động hóa thiết bị mở rộng sản xuất Giảm thời gian cho q trình ni cấy koji từ 72 xuống cịn 48 Giảm giai đoạn lên men hỗn hợp từ l-3 năm xuống tháng Cải thiện chất lượng giảm giá thành b.Sản xuất shoyu hệ phản ứng sinh học (bioreactor) -Tiến trình sản xuất: • Phương pháp sử dụng hệ bioreactor khác với phương pháp dân gian số điểm sau : – Enzyme protease sử dụng liên tục nuôi cấy chìm – Sự lên men thực trạng thái lỏng – Giai đoạn lên men ngắn (mất vài tháng cho lên men dân gian khoảng ngày cho phương pháp dùng hệ bioreactor) • Trong phương pháp dùng hệ bioreactor, dịch lỏng chưa tinh chế trải qua khâu sau: – Sử dụng enzyme glutaminase cố định để gia tăng hàm lượng acid glutamic – Sử dụng Pediococcus halophilus để thực lên men lactic – Sử dụng Zygosaccharomyces rouxii thực lên men rượu sử dụng Candida versatilis để tạo hợp chất phenol ethylguaiacol – Sự lên men liên tục: • Sự lên men liên tục nhờ tế bào ổn định Pediococcus halophilus, Zygosaccharomyces rouxii, Candida versatilis diễn 100 ngày mà khơng có vi sinh vật gây hỏng Tổng thời gian tồn lên men acid lactic alcohol khoảng 30 Thời gian ngắn hạn so với giai đoạn lên men dân gian khoảng từ 3-4 tháng hàm lượng acid lactic ethanol • Số lượng lớn tế bào không xác định diện chất rắn chất lỏng tác nhân, tổng số từ 10100, cao gấp đôi khối moromi Sự thu hẹp không gian phương pháp dùng hệ bioreactor thích hợp với mật độ cao tế bào cố định chất rắn tế bào tự chất lỏng Những thành phần hóa chất chất lỏng lên men từ hệ bioreactor kiểm tra bao gồm acid lactic, glucose, ethanol hợp chất nitrogen -Đánh giá: • Hương vị yếu tố quan trọng shoyu So sánh hai phương pháp cho thấy shoyu làm hệ bioreactor có hương vị yếu so với shoyu dân gian • Sản xuất shoyu hệ bioreactor bao gồm enzyme phân giải vật liệu thô, lên men với tế bào cố định Mọi tiến trình tinh chế khoảng tuần Thời gian ngắn tháng so với phương pháp dân gian bao gồm chế tạo koji, ủ tương moromi tinh chế (lọc) c.Kết luận Shoyu phổ biến phương Đông phương Tây làm lên men hỗn hợp đậu nành, bột mì nghiền, nước muối Enzyme chìa khóa để tạo thành shoyu từ đậu nành bột mì khơng theo phương pháp hóa học Trong sản xuất shoyu truyền thống, enzyme sản xuất mốc koji thường A oryzae và/hoặc A sojae phát triển nguyên liệu thơ q trình làm koji Trong cách làm moromi, koji trộn với muối nước, enzyme thủy giải protein từ đậu nành thành acid amin tinh bột từ bột mì thành đường Đường chất cho lên men Bằng cách thêm enzyme, thủy giải enzym hữu hiệu giúp thời gian làm moromi giảm mà không làm thay đổi chất lượng shoyu so sánh với shoyu dân gian ... Miso trắng 44 33 Miso 46 10 20 Miso mặn màu vàng nhạt 49 11 13 12 Miso mặn màu đỏ 50 12 14 13 Miso lúa mạch 46 11 15 11 Miso mặn lúa mạch 48 12 11 12 Miso đậu nành 47 19 10 10 Bảng : Thành phần (%)... mg/kg 11 ,0 – 17 ,5 Riboflavin 3,4 – 3,6 Thành phần Acid folic Inositol Số lượng mg/kg 1, 9 2300 Niacine 21, 4 – 23,0 Vitamine A 0 ,18 – 2,43 Pyridoxin 7 ,1 – 12 ,0 Vitamine E 1, 4 0,8 Vitamine K 1, 9 Biotin... chứa vitamin B12 Vitamin B12 tổng hợp nhờ: – Klebsiella pneumoniae – Citrobacter freundii Giá trị dinh dưỡng 10 0g tempeh Protein 18 .54 g Chất béo 10 .80 g Hydratcacbon 9.39 g Canxi 11 1 mg Photpho