TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA SINH HỌC ỨNG DỤNG LỚP CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 8A TÊN: HỒ ÁNH QUYÊN MSSV: 13D540101045 Cần Thơ, 9/2015 SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG THEO PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN *Nguyên liệu: Đậu nành, bánh dầu đậu phộng, bột mì, bắp… Đậu nành: Được sử dụng chủ yếu protein đậu nành cao đậu nành chứa đầy đủ acid amin giống acid amin thịt, trứng. Hạt đậu nành gồm ba phận: -Vỏ chiếm 8% trọng lượng hạt. -Phôi chiếm 2% trọng lượng hạt. -Tử diệp chiếm 90% trọng lượng hạt. Thành phần hóa học đậu nành: Thành phần Tỷ lệ % Protein (%) Dầu (%) Tro (%) Carbonhydrat (%) Hạt đậu nành 100 40,0 21,0 4,9 34,0 nguyên hạt Tử diệp 90,3 43,0 23,0 5,0 29,0 Vỏ hạt 8,0 8,8 1,0 4,3 86,0 Phôi 2,4 41,1 11,0 4,4 43,0 Protein đậu nành chiếm lượng lớn (globilin 85-95% có albumin, lượng không đáng kể prolamin, glutelin). Thành phần acid amin protein đậu nành methyonine tryptophane có acid amin khác với lượng cao tương đương lượng acid amin có thịt. Hydratcarbon chiếm khoảng 34% hạt đậu nành. Phần hydratcarbon chia làm hai loại: loại tan không tan nước. Loại tan nước chiếm khoảng 10% tổng lượng hydratcarbon. Thành phần khoáng chiếm khoảng 5% trọng lượng khô hạt đậu nành. Ngoài ra, đậu nành chứa nhiều vitamin khác trừ vitamin C D. Đậu nành loại hạt giàu chất dinh dưỡng protein, lipid, glucid, muối khoáng vitamin. Vì thế, đậu nành nguồn thực phẩm quan trọng trồng rộng rãi Trung Quốc, Mỹ, Brazil. Ở Việt Nam, đậu nành trồng nhiều tỉnh phía Bắc Nam. Bánh dầu đậu phộng -Là phần bã đậu phộng lại sau ép đậu lấy dầu. -Bánh dầu tồn dạng bánh khô chứa chất besoo. -Đặc biệt, bánh dầu đậu phộng có tính hút nước nở thành bột mịn thơm. Có loại bánh dầu đậu phộng: -Bánh dầu đậu phộng có vỏ. -Bánh dầu đậu phộng không vỏ: ép theo công nghiệp chứa protein thô 45-54%, chất béo 6,96%, chất xơ 5,25%. Thành phần bánh dầu là: -Protein. -Chất béo. Bánh dầu đậu phộng nguồn nguyên liệu giàu protein sinh tố nhóm B protein bánh dầu đậu phộng cân đối acid amin thiết yếu (lizin trytophan). *Vi sinh vật chế biến nước tương Theo phương pháp cổ truyền, người ta thường dùng vi sinh vật có sẵn tự nhiên. Thường loài: Muco mucedo, Rhizopus nigicans, Aspergillus oryzae, Monilia sitofila, Trichoderma lignorum. Các nghiên cứu cho thấy rằng: nấm mốc có ý nghĩa lớn sản xuất nước tương nấm mốc Aspergillus oryzae. Nấm mốc Aspergillus oryzae Thuộc chi: Aspergillus. Họ: Trichocomaceae. Bộ: Eurotiales. Lớp: Eurotiomycetes. Ngành: Ascomycota. Giới: Nấm (Fungi). (theo Kitamoto, 2002). Đặc điểm Nấm vi thể, mọc phát triển thành lớp mốc màu đen, vàng Cơ thể sinh trưởng hệ sợi. Khi phát triển có màu trắng, sau chuyển sang màu vàng, già chuyển hẳn sang màu lục, phân nhánh có vách ngăn chia sợi tế bào thành nhiều tế bào, sợi mảnh chiều ngang sợi khoảng 5-7µm. Sinh sản bào tử. Không sinh độc tố Aflatoxin. Tạo hương tốt. Giàu enzyme thủy phân nội bào ngoại bào: amylase, protease, lipase, cellulase… Có khả thủy phân liên kết β-glucoside, endo-β-1,4-glucans. Điều kiện nuôi cấy nấm mốc Aspergillus Độ ẩm môi trường Độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp đến trình trao đổi chất nấm mốc, thiếu nước trình thủy phân chất môi trường sinh tổng hợp hợp chất cần thiết thực hiện. Độ ẩm tốt cho hình thành enzyme Aspergillus oryzae 55-60% độ ẩm thích hợp cho hình thành bào tử 45%. Cần giữ cho độ ẩm môi trường không bị giảm trình phát triển. Độ ẩm tương đối không khí Độ ẩm từ 85-95% thích hợp cho nấm mốc. Ảnh hưởng không khí Aspergillus oryzae sinh vật hoàn toàn hiếu khí, phát triển bình thường đầy đủ oxy. Để đáp ứng điều kiện nuôi, môi trường nuôi phải xốp, rải thành lớp không dày 1,5-2,5cm khay vô trùng, phòng nuôi phải thoáng khí. Ảnh hưởng nhiệt độ Nhiệt độ yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới sinh trưởng sinh enzyme Aspergillus oryzae. Nhiệt độ thích hợp cho phát triển hình thành enzyme Aspergillus oryzae khoảng 28-320C. Cần giữ cho nhiệt độ môi trường không xuống 270C không cao 360C. Thời gian nuôi nấm mốc Hầu hết chủng Aspergillus oryzae có hoạt động cực đại sinh enzyme amylase khoảng thứ 30-36, sau cực đại enzyme ptotease thứ 36-42. Thời gian nuôi cấy phải phù hợp tránh tượng nấm sinh bào tử thường giảm hoạt lực enzyme, với Aspergillus oryzae thường kết thúc nấm bắt đầu sinh bào tử. pH: Thích hợp cho Aspergillus oryzae môi trường acid yếu 5,5-6,0. Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ pH đến phát triển chủng nấm mốc Aspergillus oryzae: 2 nhân tố: (nhiệt độ pH). 3 mức độ: (25-30-350C). 3 nghiệm thức: (ở pH = 4, 5, 6) 2 lần lặp lại. pH=4 Nhiệt độ 250C pH=5 pH=6 pH=4 Nhiệt độ 300C pH=5 … pH=6 pH=4 Nhiệt độ 350C pH=5 pH=6 Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp hóa giải Bánh dầu HCl 15-16% Thủy phân Nước 110-1200C,18h Nước NaCl 25% Màu Trung hòa pH 5-6 Nước Lọc lần Bã Phối trộn Lọc lần Thanh trùng Lắng Chất bảo quản Hương NaCl 25% Lọc mịn Chế biến Đóng chai Nước tương thành phẩm Bã Bã *Ưu điểm: -Thời gian sản xuất ngắn. -Giá thành rẻ. -Tốn mặt bằng. *Nhược điểm: -Có thể sinh độc tố 3-MCPD vượt mức cho phép. -Thiết bị, dụng cụ không đảm bảo an toàn cho người sản xuất. Sự hình thành 3-MCPD nước tương: Do trình sử dụng acid clohydric (HCl) thủy phân chất đạm đồng thời làm phân hủy chất béo sót lại bánh dầu sinh mono-chloropropanol, di-chloropropanol, mono-chloropropanoldiol. Các chất tác dụng với Clo nhiệt độ cao, tạo 3MCPD (3-monochloropropanol 1,2 diol) tiền chất tạo nên 1,3 DCP (1,3 dichloropropanol) thường gây đột biến tế bào dẫn đến ung thư vô sinh người. Quy trình sản xuất nước tương phương pháp lên men Đậu nành hạt Làm sạch, ngâm qua đêm Hấp 1000C 30 phút Aspergillus oryzae Ủ mốc 30-40h Nước muối 15-17% Hãm mốc 2-3 tháng Lọc Nước tương Xử lý nguyên liệu -Loại bỏ tạp chất. -Nghiền nhỏ đến kích thước 0,5-1mm (để tăng diện tích tiếp xúc nguyên liệu). -Hấp. -Làm nguội. Thủy phân -Thủy phân protein đậu nành tác dụng enzyme sinh từ nấm mốc. -Nguyên liệu mọc nấm, trộn với nước muối môi trường ẩm. -Ủ thành khối nhiệt độ 35-400C 3-4 ngày. -Nếu nhiệt độ cao trải mỏng để hạ nhiệt độ. -Lọc. -Khối mốc cho vào thiết bị có van mở đáy. -Cho nước muối vào khối mốc, để ngập ngâm 8-12h. -Rút lấy nước tương có độ đạm cao. -Tiếp tục cho muối vào, ngâm vài rút lấy nước tương có độ đạm thấp hơn. -Thanh trùng 95-1000C. -Sử dụng Natri Benzoat để chống nấm mốc. Ưu nhược điểm phương pháp lên men -Ít có khả sinh độc tố 3-MCPD, Afltoxin. -Chủng nấm mốc Aspergillus oryzae có hoạt tính enzyme amylase protease cao làm cho trình lên men ổn định. -Thời gian sản xuất kéo dài 2-3 tháng. -Chiếm nhiều diện tích mặt bằng. Để khắc phục nhược điểm phương pháp hóa giải phương pháp lên men ta sản xuất nước tương theo phương pháp lên men kết hóa giải. Phương pháp lên men kết hợp với hóa giải phương pháp cải tiến nhất. Phương pháp mang lại cho người tiêu dùng loại nước tương đảm bảo nồng độ 3MPCD thấp mức cho phép, mùi vị chấp nhận. Quy trình sản xuất nước tương phương pháp lên men kết hợp hóa giải: Bánh dầu đậu nành đậu nành Hấp chín, cấy mốc Aspergillus oryzae Thủy phân Acid HCl 15-16% Thủy phân Trung hòa, lọc Na2CO3 Dịch lọc Điều vị, trùng, đóng chay Nước tương thành phẩm Xử lý nguyên liệu -Loại bỏ tạp chất. -Nghiền nhỏ máy nghiền đến kích thước 0,5-1 mm để tăng diện tích tiếp xúc nguyên liệu. Hiệu suất thủy phân cao, thời gian ngắn đi. Đây trình quan trọng quy trình sản xuất nước tương tác dụng HCl nhiệt độ cao khoảng thời gian dài, nguyên liệu bị thủy phân. Trong trình thủy phân cần ý tới yếu tố: nhiệt độ, thời gian thủy phân nồng độ NaCl. Nhiệt độ thủy phân -Với thiết bị chịu áp lực, nhiệt độ thủy phân từ 125-1350C. -Với thiết bị thủ công chum, vại… nhiệt độ thủy phân 105-1120C. Thời gian thủy phân -Nếu thời gian thủy phân ngắn, trình thủy phân chưa hết  hiệu suât thủy phân thấp. -Nếu thời gian thủy phân dài gây cháy khét, phá hủy acid amine, làm thay đổi mùi vị sản phẩm. -Sử dụng giấy lọc aniline acetat để thử, đem giấy lọc hơ lên chỗ khí bay ra, giấy lọc chuyển sang màu đỏ thẫm lúc fulfurol sinh ra thủy phân xong. -Thời gian thủy phân phụ thuộc vào nguyên liệu, loại lò nấu, nồng độ acid,… Nồng độ HCl -Thường 36-37%. -Tùy vào thiết bị mà ta sử dụng nồng độ khác nhau. Thiết bị thủ công, sử dụng nồng độ thấp 16% để bóc nồng độ đậm đặc, thiết bị công nghiệp sử dụng nòng độ cao hơn. Trung hòa -Dùng Na2CO3 NaOH để trung hòa lượng axit dư HCl + Na2CO3  NaCl + CO2 + H2O -Người ta sử dụng Na2CO3 nhiều muối không gây độc cho công nhân NaOH, sản phẩm tạo CO2 bay hơi, bay kéo theo mùi, vị không mong muốn bay theo. -Sau thủy phân dịch làm nguội xuống 50-600C dùng NaOH Na2CO3 để trung hòa lượng HCl dư điều chỉnh pH nước chấm đến pH thích hợp (pH=5-5,8). -Ở môi trường acid yếu nước chấm có mùi vị thơm ngon. Nếu NaOH nước chấm nồng, ngược lại trung hòa chưa đến pH thích hợp nước chấm chua. -Làm nguội xuống 50-600C trung hòa vì: • Nếu nhiệt độ cao, trung hòa sinh nhiệt làm cho nhiệt độ dich lúc tăng cao làm cho acid amine bị phân hủy. • Nếu nhiệt độ thấp tốt kéo dài thời gian. Lọc • Sau trung hòa đem dịch lọc. • Mục đích: Tách dịch thủy phân khỏi bã. Bã gồm chất không hòa tan hệ keo. • Lọc lần 1, nước lọc chứa phuy, xô, chậu… sau bã đổ vào nước nóng ngâm lọc tiếp lần 2. Nước lọc lần phối trộn với để riêng. Thanh trùng • Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật, thiện màu, cô đặc. • Nhiệt độ trùng: 75-800C. • Thời gian: 20-30 phút. • Tiếp theo bổ sung thêm chất chống mốc Natri benzoat: 0,07-0,1%. • Sau nước tương chứa thùng inox thời gian tuần để ổn định nước tương (lên men phụ). Ưu nhược điểm phương pháp Ưu điểm: • Thời gian sản xuất rút ngắn (3 giờ). • Nồng độ 3-MCPD mức cho phép. • Mùi vị người tiêu dùng ưa chuộng. • Giá thành ổn định. Nhược điểm: Cần thiết bị đại đảm bảo cho người sử dụng. 10 . định. -Thời gian sản xuất kéo dài 2-3 tháng. -Chiếm nhiều diện tích mặt bằng. Để khắc phục nhược điểm của phương pháp hóa giải và phương pháp lên men ta có thể sản xuất nước tương theo phương pháp lên. … pH=6 4 pH=4 Nhiệt độ 35 0 C pH=5 pH=6 Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp hóa giải 5 Bánh dầu HCl 15-16% Thủy phân Trung hòa pH 5-6 Lọc lần 1 Nước Nước NaCl 25% Phối trộn Thanh trùng Màu Chế. SINH HỌC ỨNG DỤNG LỚP CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 8A TÊN: HỒ ÁNH QUY N MSSV: 13D540101045 1 Cần Thơ, 9/2015 SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG THEO PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN *Nguyên liệu: Đậu nành, bánh dầu đậu phộng, bột mì,