Tìm hiểu Quy trình sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men

LÔØI MÔÛ ÑAÀU Ñaõ töø raát laâu, nöôùc töông ñöôïc thöøa nhaän coù nguoàn goác töø Trung Quoác. Qua thôøi gian daøi, nöôùc töông du nhaäp vaøo nöôùc ta vaø ñöôïc söû duïng nhö moät gia vò chaám raát caàn thieát vaø quen thuoäc trong böõa côm ngöôøi Vieät Nam noùi rieâng vaø ngöôøi chaâu AÙ noùi chung. Vaø daàn daàn nöôùc töông ñöôïc xem nhö moät neùt ñoäc ñaùo trong vaên hoùa aåm thöïc. Trong nöôùc töông coù chöùa nhieàu chaát dinh döôõng nhö acid amin coù theå boå sung cho cô theå con ngöôøi. Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, khoa hoïc kyõ thuaät phaùt trieån cuøng vôùi söï hoäi nhaäp cuûa ñaát nöôùc, coâng ngheä saûn xuaát nöôùc töông cuõng ñöôïc naâng cao nhaèm ñaùp öùng nhu caàu cuûa ngöôøi tieâu duøng. Chöông 1 MÔÛ ÑAÀU 1.1. Ñaët vaán ñeà 1.2. Muïc ñích khoùa luaän 1.3. Noäi dung khoùa luaän 1.4. ÖÙng duïng khoùa luaän 1.1. Ñaët vaán ñeà: Nöôùc töông truyeàn thoáng tröôùc ñaây phaûi traûi qua quaù trình uû nhieàu thaùng môùi coù saûn phaåm, tuy nhieân ñieàu kieän veä sinh khoâng ñaûm baûo vaø chaát löôïng saûn phaåm khoâng ñoàng ñeàu. Tröôùc ñaây, nöôùc töông saûn xuaát coâng nghieäp ôû Vieät Nam söû duïng phöông phaùp hoùa giaûi deã sinh ñoäc toá, khoâng toát cho ngöôøi söû duïng. Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, khoa hoïc kyõ thuaät phaùt trieån cuøng vôùi söï hoäi nhaäp cuûa ñaát nöôùc, nhaän thöùc veä sinh vaø an toaøn thöïc phaåm cuõng ñöôïc naâng cao neân phöông phaùp leân men nöôùc töông baèng vi sinh vaät ñaõ ñöôïc nghieân cöùu vaø öùng duïng. Phöông phaùp naøy vöøa ñaûm baûo söï an toaøn cho ngöôøi tieâu duøng, vöøa ruùt ngaén thôøi gian taïo ra saûn phaåm. 1.2. Muïc ñích khoùa luaän: Tìm hieåu quy trình saûn xuaát nöôùc töông leân men. Saûn xuaát thöû nöôùc töông quy moâ phoøng thí nghieäm. 1.3. Noäi dung khoùa luaän: Trình baøy toång quan saûn xuaát nöôùc töông baèng phöông phaùp leân men. Thöïc nghieäm saûn xuaát thöû nöôùc töông theo quy trình ngoaøi thöïc teá. 1.4. ÖÙng duïng khoùa luaän: Nghieân cöùu tieáp theo taêng chaát löôïng nöôùc töông. Chöông 2 TOÅNG QUAN 2.1. Giôùi thieäu veà nöôùc töông 2.2. Cô sôû lyù thuyeát 2.3. Caùc quy trình saûn xuaát nöôùc töông ôû Vieät Nam 2.4. Nhöõng söï coá vaø caùch khaéc phuïc 2.5. Kieåm soaùt chaát löôïng 2.6. Tieâu chuaån Vieät Nam 1763:2008 2.1. Giôùi thieäu veà nöôùc töông: 2.1.1. Sô löôïc lòch söû nöôùc töông: Nöôùc chaám leân men ñöôïc saûn xuaát töø ñaäu naønh coù moät lòch söû raát laâu ñôøi. Tröôùc ñaây ôû Vieät Nam, nöôùc töông leân men ñöôïc saûn xuaát thuû coâng töø ñaäu naønh chuû yeáu ôû nhöõng nôi ngöôøi Hoa taäp trung sinh soáng. Daàn daàn sau naøy chuùng ta saûn xuaát theo phöông phaùp thuûy phaân baèng acid ôû caû mieàn Nam vaø mieàn Baéc. Hieän nay ngöôøi ta ñang nghieân cöùu saûn xuaát baèng phöông phaùp vi sinh. Söï khaùc bieät veà quy trình coâng ngheä saûn xuaát, nguyeân phuï lieäu daãn ñeán söï ra ñôøi cuûa caùc loaïi nöôùc töông khaùc nhau nhö maggi, xì daàu, nöôùc töông leân men, nöôùc töông hoùa giaûi… Treân theá giôùi, nöôùc töông ñaõ ñöôïc bieát ñeán khoâng chæ ôû phöông Ñoâng maø caû vôùi phöông Taây. Ñôn cöû laø thöông hieäu nöôùc töông noåi tieáng Kikkoman cuûa Nhaät Baûn ñaõ ñöôïc phoå bieán ôû Myõ, Nga. Thò tröôøng Vieät Nam, cuï theå laø trong haàu heát caùc sieâu thò, nöôùc töông ngoaïi tröôùc kia khaù ít oûi. Nhöng gaàn ñaây xuaát hieän caøng nhieàu vaø chieám thò phaàn khaù töông ñoái. Nguyeân nhaân chính cuûa söï thay ñoåi naøy coù leõ laø do taâm lyù ngöôøi tieâu duøng sau söï kieän 3-MCPD muoán duøng thöû vaø daàn tin töôûng, chaáp nhaän saûn phaåm nöôùc ngoaøi, voán coù söï kieåm soaùt veä sinh an toaøn thöïc phaåm toát hôn. 2.1.2. Giaù trò dinh döôõng trong nöôùc töông: Khi noùi ñeán giaù trò dinh döôõng cuûa nöôùc töông, quan troïng nhaát laø haøm löôïng ñaïm toaøn phaàn vaø haøm löôïng acid amin. Tyû leä acid amin ñoái vôùi ñaïm toaøn phaàn cho bieát möùc ñoä thuûy phaân trieät ñeå nguoàn protein töø nguyeân lieäu vaø tyû leä naøy caøng cao caøng toát. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa nöôùc töông thay ñoåi tuøy theo nguyeân lieäu, khaâu phoái cheá vaø phöông phaùp saûn xuaát. Nöôùc töông ñöôïc xem laø ngon khi phaûi ñaûm baûo ñöôïc yeâu caàu veà maøu saéc, höông thôm, vò ngoït cuûa ñaïm vaø ñöôøng. Baûng 2.1: Thaønh phaàn hoùa hoïc trung bình cuûa nöôùc töông (g/l) Thaønh phaàn hoùa hoïc Haøm löôïng (g/l) Ñaïm nitô toaøn phaàn 15.0 – 21.6 Amoniac 1.0 – 2.0 Ñöôøng 14.5 – 15.3 Lipid 17.0 – 25.0 NaCl 200 – 250 Acid acetic 2.0 – 8.0 2.2. Cô sôû lyù thuyeát: 2.2.1. Baûn chaát cuûa quaù trình saûn xuaát nöôùc töông: Cô sôû khoa hoïc cuûa phöông phaùp saûn xuaát nöôùc töông leân men laø lôïi duïng heä men cuûa vi sinh vaät phaùt trieån treân nguyeân lieäu giaøu ñaïm ñeå thuûy phaân protein töø nguyeân lieäu thaønh nhöõng chaát dinh döôõng trong nöôùc töông. Do vaäy, quaù trình nuoâi moác toát cho nhieàu men seõ taïo ñieàu kieän thuûy phaân protein trieät ñeå hôn, naâng cao naêng suaát söû duïng nguyeân lieäu. Phöông phaùp leân men söû duïng phaûn öùng thuûy phaân maø xuùc taùc laø enzyme cuûa vi sinh vaät ñöôïc söû duïng. Döôùi taùc duïng cuûa enzyme, thaønh phaàn nöôùc töông thu ñöôïc coù chöùa chuû yeáu caùc chaát nhö acid amin, pepton, peptide coù troïng löôïng phaân töû nhoû, deã haáp thu vaøo cô theå ngöôøi. 2.2.2. Naám moác Aspergillus oryzae : Chuûng vi sinh vaät thöôøng duøng trong saûn xuaát nöôùc töông laø naám moác Aspergillus oryzae, vì ñaây laø chuûng coù khaû naêng bieán ñoåi tinh boät thaønh ñöôøng taïo cho saûn phaåm coù vò ngoït. Naám moác naøy khi moïc coù maøu vaøng neân daân gian hay goïi laø moác hoa cau. Aspergillus oryzae laø moät loaïi naám vi theå thuoäc boä Pletascales, lôùp Ascomycetes (nang khuaån). Cô theå sinh tröôûng cuûa noù laø moät heä sôïi bao goàm nhöõng sôïi raát maûnh, chieàu ngang 5 – 7 µm, phaân nhaùnh raát nhieàu vaø coù vaùch ngang chia sôïi thaønh nhieàu baøo teá baøo (naám ña baøo). Töø nhöõng sôïi naèm ngang naøy hình thaønh nhöõng sôïi ñöùng thaúng goïi laø cuoáng ñính baøo töû, ôû ñaàu coù cô quan sinh saûn voâ tính. Cuoáng ñính baøo töû cuûa A.oryzae thöôøng daøi 1.0 – 2.0 mm neân coù theå nhìn thaáy baèng maét thöôøng. Phía ñaàu cuoáng ñính baøo töû phoàng leân goïi laø boïng. Töø boïng naøy phaân chia thaønh nhöõng teá baøo nhoû, thuoân daøi goïi laø nhöõng teá baøo hình chai. Ñaàu cuûa nhöõng teá baøo hình chai phaân chia thaønh nhöõng baøo töû dính vaøo nhau, neân goïi laø ñính baøo töû. Ñính baøo töû cuûa A.oryzae coù maøu vaøng luïc, ñaây chính laø maøu ñaëc tröng ôû moác. Tuy nhieân, A.oryzae coù maøu saéc vaø hình thaùi khaù gioáng vôùi A.flavus, moät loaïi naám moác toång hôïp ñoäc toá aflatoxin gaây beänh ung thö. Hình 2.1: So saùnh khuaån laïc A.flavus vaø A.oryzae Hình 2.2: So saùnh hình thaùi caáu truùc A.flavus vaø A.oryzae 2.2.3. Enzyme moác toång hôïp: Naám moác Aspergillus oryzae sinh ra caùc enzyme nhö amylase, invertase, protease, catase coù khaû naêng phaân giaûi tinh boät thaønh ñöôøng vaø protein thaønh acid amin. 2.2.3.1. Amylase: _ Amylase laø teân goïi moät nhoùm enzyme thuûy phaân tinh boät, bao goàm nhieàu enzyme khaùc nhau veà tính ñaëc hieäu khi taùc duïng leân nhieàu vò trí khaùc nhau treân maïch tinh boät nhö α-amylase, β-amylase, glucoamylase... _ Chuûng A.oryzae toång hôïp nhieàu enzyme amylase. Ñaëc ñieåm α-amylase laø hoaït ñoäng toái öu khi pH 4.7 – 4.9. Khi boå sung Ca2+ vaøo nguyeân lieäu seõ laøm taêng hoaït ñoäng cuûa α-amylase coù khaû naêng phaân giaûi ñeán 80 – 82% tinh boät ñaõ hoà hoùa thaønh maltose, taïo vò ngoït cho saûn phaåm. Ngoaøi ra, glucoamylase coù theå ñöôøng hoùa taïo thaønh glucose. 2.2.3.2. Protease: _ Laø nhoùm enzyme coù khaû naêng thuûy phaân ñeán 80% lieân keát peptide cuûa protein ñeán saûn phaåm cuoái cuøng laø acid amin. Protease ñöôïc phaân thaønh hai loaïi: Endopeptidase (enzyme noäi baøo) vaø Exopeptidase (enzyme ngoaïi baøo). _ Döïa vaøo vò trí taùc ñoäng treân maïch polypeptide, Exopeptidase chia thaønh hai nhoùm: Aminopeptidase vaø Carboxypeptidase. + Aminopeptidase xuùc taùc thuûy phaân lieân keát peptide ôû ñaàu N töï do trong chuoãi polypeptide ñeå giaûi phoùng ra moät acid amin, moät dipeptide hoaëc tripeptide. + Carboxypeptidase xuùc taùc thuûy phaân lieân keát peptide ôû ñaàu C trong chuoãi polypeptide ñeå giaûi phoùng ra moät acid amin hoaëc tripeptide. _ Döïa vaøo ñoäng hoïc cuûa cô cheá xuùc taùc, Endopeptidase chia thaønh boán nhoùm: Serine proteinase, Cysteine proteinase, Aspartic proteinase, Metallo proteinase. + Serine proteinase: laø nhöõng proteinase coù chöùa nhoùm –OH cuûa goác serine trong trung taâm hoaït ñoäng vaø coù vai troø ñaëc bieät quan troïng ñoái vôùi nhöõng hoaït ñoäng xuùc taùc cuûa enzyme. Caùc serine proteinase thöôøng hoaït ñoäng maïnh ôû vuøng pH kieàm vaø theå hieän tính ñaëc hieäu cô chaát töông ñoái roäng. + Cysteine proteinase: laø nhöõng proteinase coù chöùa nhoùm –SH trong trung taâm hoaït ñoäng, thöôøng hoaït ñoäng ôû vuøng coù pH trung tính vaø coù tính ñaëc hieäu cô chaát roäng. + Aspartic proteinase: haàu heát nhöõng aspartic proteinase ñeàu thuoäc nhoùm pepsin. Nhoùm pepsin goàm caùc enzyme tieâu hoùa nhö chymosin, cathepsin, renin. Caùc aspartic proteinase coù chöùa nhoùm carboxyl trong taâm hoaït ñoäng vaø thöôøng hoaït ñoäng ôû vuøng pH trung tính. + Metallo proteinase: laø nhöõng proteinase ñöôïc tìm thaáy ôû vi khuaån, naám moác cuõng nhö caùc vi sinh vaät baäc cao hôn. Caùc thöôøng hoaït ñoäng ôû vuøng coù pH trung tính vaø hoaït ñoä giaûm maïnh döôùi taùc duïng cuûa EDTA. _ Ngoaøi ra, protease cuõng ñöôïc phaân loaïi ñôn giaûn thaønh ba nhoùm: protease acid (pH 2 – 4), protease trung tính (pH 7 – 8), protease kieàm (pH 9 – 11). 2.2.3.3. Invertase: _ Laø moät loaïi enzyme noäi baøo, xuùc taùc thuûy phaân ñöôøng saccharose taïo thaønh α-glucose vaø β-fructose, laøm taêng ñoä ngoït cho saûn phaåm. _ Invertase thöôøng hoaït ñoäng maïnh ôû pH 4.5 vaø nhieät ñoä 65 – 700C. 2.2.3.4. Glucosidase: _ Laø enzyme oxy hoùa khöû, xuùc taùc oxy hoùa glucose taïo thaønh acid gluconic. _ Hoaït ñoäng toái öu vôùi pH vaøo khoaûng 5.5 – 5.8, nhieät ñoä 30 – 400C. Tuy nhieân, treân 500C thì hoaït löïc enzyme giaûm khaù nhanh. 2.2.4. Saûn phaåm cuûa quaù trình thuûy phaân: Cô sôû khoa hoïc cuûa quaù trình thuûy phaân laø söû duïng heä enzyme amylase, protease töø vi sinh vaät tieát ra ñeå phaân giaûi tinh boät thaønh caùc loaïi ñöôøng maltose, glucose… vaø phaân giaûi protein thaønh polypeptide, peptide, caùc acid amin. Ngoaøi ra coøn coù söï taïo thaønh röôïu, caùc acid höõu cô. Taát caû nhöõng hôïp chaát naøy taïo neân höông vò ñaëc tröng vaø giaù trò dinh döôõng cho nöôùc töông. 2.2.4.1. Acid amin: Trong nöôùc töông coù nhieàu acid amin nhö arginine, methionine, tryptophan, tyrosin, valine, serine, glycine, histidine, alanine, glutamic… Nhöõng acid amin naøy cuøng vôùi di, tri, tetra – peptide laøm cho nöôùc töông coù vò ngoït cuûa ñaïm vaø muøi thôm cuûa thòt. Nöôùc töông saûn xuaát baèng phöông phaùp leân men haàu nhö giöõ ñöôïc taát caû acid amin trong nguyeân lieäu ñaäu naønh. 2.2.4.2. Ñöôøng: Trong nöôùc töông coù caùc loaïi ñöôøng nhö glucose, fructose, maltose, pentose… Ñöôøng coù vai troø quan troïng trong vieäc hình thaønh maøu saéc nöôùc töông. 2.2.4.3. Acid höõu cô: Aicd höõu cô coù trong nöôùc töông coù lieân quan maät thieát ñeán vieäc taïo höông vò ñaëc tröng cho saûn phaåm. Trong ñoù, acid lactic chieám haøm löôïng nhieàu nhaát (khoaûng 1.6%), taùc duïng vôùi nöôùc töông taïo thaønh hôïp chaát lactat phenol. Ngoaøi ra, coøn coù acid acetic 0.2%, acid sucinic 0.087 – 0.16%, acid formic 0.05%. Muoái cuûa caùc acid naøy tham gia vaøo quaù trình taïo vò cho saûn phaåm. 2.2.4.4. Chaát maøu: Maøu cuûa nöôùc töông chuû yeáu do ñöôøng keát hôïp vôùi acid amin taïo neân. Maøu cuûa nöôùc töông leân men ñöôïc hình thaønh daàn daàn töø maøu vaøng ñeán maøu naâu nhaït, cuoái cuøng laø maøu naâu ñaäm. Söï hình thaønh maøu cuûa nöôùc töông phuï thuoäc vaøo noàng ñoä ñöôøng, acid amin vaø nhieät ñoä. Neáu taêng cöôøng phaûn öùng giöõa acid amin vaø ñöôøng seõ khoâng coù lôïi vì taïo ra melanoid. Melanoid laø chaát maø cô theå khoù haáp thu vaø khi noàng ñoä cuûa noù quaù cao seõ laøm giaûm höông vò cuûa saûn phaåm. Maët khaùc, quaù trình hình thaønh maøu naøy gaây ra toån thaát haøm löôïng acid amin. Ñeå haïn cheá ñieàu naøy, ta choïn nguyeân lieäu coù haøm löôïng ñöôøng thaáp, traùnh naâng cao nhieät ñoä vaø thôøi gian thuûy phaân keùo quaù daøi. 2.2.4.5. Thaønh phaàn höông thôm: Muøi cuûa nöôùc töông laø do toång hôïp cuûa raát nhieàu chaát khaùc nhau taïo thaønh. Muøi cuûa nöôùc töông coù töø hoãn hôïp acid höõu cô, röôïu, aldehyde, thaønh phaàn höông thôm coù phenol… Cuï theå laø caùc hôïp chaát nhö acetaldehyde, propandehyde, isobutan adehyde, methyel macapan, röôïu ethylic, acid acetic, acid benzoic, acid propionic… 2.3. Caùc quy trình saûn xuaát nöôùc töông: 2.3.1. Nguyeân lieäu: 2.3.1.1. Baùnh daàu: Haït ñaäu phoäng coù haøm löôïng chaát beùo vaø protid khaù cao. Ñaäu phoäng sau khi eùp laáy daàu coøn laïi baõ goïi laø baùnh daàu, ñöôïc söû duïng laøm nguyeân lieäu chính ñeå saûn xuaát nöôùc töông. Baûng 2.2: Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa baùnh daàu ñaäu phoäng Thaønh phaàn hoùa hoïc % theo chaát khoâ Ñoä aåm 14.3 Protid khoâ 44.5 Lipid khoâ 11.18 Cellulose 3.6 Glucid 19.17 Tro 3.45 CaO 0.14 MgO 0.17 Na2O 0.02 K2O 1.75 P2O5 1.54 Protein: protein trong baùnh daàu chuû yeáu khoâng beàn vaø deã bieán tính döôùi taùc duïng cuûa acid, nhieät ñoä… Sau khi bò bieán tính khaû naêng huùt nöôùc, tröông nôû vaø tính hoøa tan cuûa baùnh daàu seõ giaûm. Moät soá protid gaây ñoäc cho cô theå bò bieán ñoåi thaønh acid amin. Vì vaäy, chaát löôïng cuûa baùnh daàu phuï thuoäc nhieàu vaøo cheá ñoä laáy daàu töø ñaäu phoäng vaø ñieàu kieän vaän chuyeån, baûo quaûn noù. Glucid: laø thaønh phaàn chuû yeáu trong baùnh daàu vôùi chaát cô baûn laø tinh boät, thaønh phaàn chính laø nhöõng polysaccharide coù khaû naêng taïo vò cho saûn phaåm. Vì vaäy, glucid coù tham gia vaøo quaù trình taïo maøu vaø muøi thôm cho saûn phaåm. Lipid: haøm löôïng lipid coøn soùt laïi trong baùnh daàu khoâng cao khoaûng 5 – 7%. Neáu haøm löôïng chaát beùo cao seõ aûnh höôûng khoâng toát cho quaù trình saûn xuaát, baûo quaûn nöôùc töông. Vì chaát beùo trong quaù trình cheá bieán seõ chuyeån hoùa thaønh acid beùo töï do, glycerin vaø caùc saûn phaåm phaân huûy khaùc laøm bieán ñoåi muøi vò ñaëc tröng cuûa nöôùc töông. Baùnh daàu coù vai troø quyeát ñònh chaát löôïng trong quaù trình taïo thaønh saûn phaåm. Neáu baùnh daàu khoâng ñaït ñöôïc nhöõng chæ tieâu chaát löôïng thì quaù trình saûn xuaát seõ gaëp ít nhieàu khoù khaên vaø saûn phaåm khoâng ñaït chaát löôïng nhö mong muoán. Baûo quaûn baùnh daàu: do coù tính huùt aåm, haáp phuï muøi maïnh neân khi baûo quaûn trong kho caàn phaûi khoâ raùo, thoaùng khí. Nhieät ñoä khoaûng thaáp hôn 280C ñeå ñeà phoøng moái moït. Neáu baùnh daàu baûo quaûn khoâng ñuùng caùch, sau moät thôøi gian seõ bò hoâi moác, saûn phaåm coù muøi laï, vò chua ñaéng khoâng ñaït chaát löôïng.ï 2.3.1.2. Boät mì: Haït luùa mì sau khi nghieàn nhuyeãn taïo thaønh daïng boät goïi laø boät mì. Protein cuûa boät mì coù 4 loaïi: albumin, glubolin, prolamin, glutelin. Trong ñoù chuû yeáu laø prolamin vaø glutelin chieám 75%. Baûng 2.3: Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa boät mì Thaønh phaàn hoùa hoïc % theo chaát khoâ Nöôùc 11.6 Glucid 73.8 Protid 12.5 Lipid 1.78 Ñoä aåm 15 Trong boät mì, glucid chieám tyû leä cao nhaát vaø laø thaønh phaàn chuû yeáu caáu taïo neân voû, noäi nhuõ cuûa haït luùa mì. Trong thaønh phaàn tinh boät cuûa boät mì coù moät löôïng nhoû glucose (0.1 – 0.37%) vaø caùc loaïi ñöôøng khaùc (1.0 – 3.7%), coù taàm quan troïng ñaëc bieät vôùi quaù trình leân men. Lipid trong boät mì laø nguyeân nhaân chính laøm boät mì bò oâi chua khi nhieät ñoä vaø ñoä aåm cao. Trong boät mì coøn coù moät soá enzyme nhö amylase, protease, lipase, men oxi hoùa khöû, vitamin B1, B2, PP vaø moät löôïng nhoû vitamin A vaø E. 2.3.1.3. Muoái (NaCl): Muoái ñöôïc söû duïng ñeå taïo vò maën vaø öùc cheá hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät gaây hö hoûng nhaèm ñaûm baûo saûn phaåm ñöôïc baûo quaûn toát hôn. Muoái khi söû duïng trong saûn xuaát laø muoái hoät coù ñoä tinh khieát 92 – 97%, khi hoøa vaøo nöôùc khoâng coù vò chaùt. Thaønh phaàn chuû yeáu cuûa muoái laø NaCl, nöôùc, chaát haøo tan vaø chaát khoâng hoøa tan. Baûng 2.4: Chæ tieâu cuûa muoái Thaønh phaàn % theo chaát khoâ Ñoä aåm 7 NaCl 90 Taïp chaát khoâng tan 0.05 Taïp chaát tan <2.5 Do muoái coù tính huùt nöôùc töø moâi tröôøng xung quanh, neân khi ñoä aåm khoâng khí treân 75% muoái seõ huùt nöôùc vaø trôû neân aåm öôùt. Khi ñoä aåm khoâng khí nhoû hôn 70% muoái seõ maát nöôùc laø khoâ laïi. Ñoàng thôøi quaù trình bay hôi naøy seõ mang theo moät soá ion nhö Mg2+ (laøm muoái chaùt), Ca2+ (laøm muoái ñaéng) töø nhöõng chaát hoøa tan nhö CaSO4, MgSO4, MgCl2… Thoâng thöôøng 14g muoái hoøa tan trong 1L nöôùc ôû nhieät ñoä thöôøng seõ töông ñöông 100Be töùc töông ñöông 1% NaCl trong 1L dung dòch. Baûng 2.5: Söï töông quan giöõa noàng ñoä muoái vaø ñoä Be Ñoä Baume (Be) Tyû troïng (d) Soá (g) muoái hoøa tan trong 1 L nöôùc %NaCl 15 1.1 177 15 16 1.11 205 16 17 1.12 220 17 18 1.13 236 18 19 1.14 250 19 20 1.15 266 20 21 1.16 282 21 22 1.17 299 22 Nöôùc muoái söû duïng coù noàng ñoä khoaûng 17 – 180Be. Tuøy theo muøi vò cuûa saûn phaåm maø löôïng nöôùc muoái cho vaøo seõ khaùc nhau. 2.3.1.4. Nöôùc: Nöôùc laø thaønh phaàn cô baûn nhaát, khoâng theå thay theá trong saûn xuaát nöôùc töông. Chieám khoaûng 70 – 80% troïng löôïng nöôùc töông thaønh phaåm. Nöôùc thöïc chaát laø dung dòch loaõng cuûa caùc muoái ôû daïng ion. Caùc cation nhö: Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, H+, Na+… Caùc anion nhö: OH-, HCO-3, Cl-, NO-3, SO-4. Trong ñoù Ca2+, Mg2+, Fe2+ gaây ra ñoä cöùng cho nöôùc. Thaønh phaàn hoùa hoïc vaø chaát löôïng nöôùc aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán toaøn boä quaù trình saûn xuaát vaø ñaëc bieät laø chaát löôïng nöôùc töông thaønh phaåm. Nöôùc ñöôïc duøng trong saûn xuaát khoâng chæ ñoøi hoûi phaûi ñaùp öùng yeâu caàu chaát löôïng nöôùc uoáng, maø coøn nhieàu chæ tieâu khaùc phuø hôïp vôùi saûn phaåm muoán saûn xuaát. Veà baûn chaát nöôùc duøng trong saûn xuaát thöïc phaåm noùi chung vaø saûn xuaát nöôùc töông noùi rieâng phaûi trong suoát, khoâng maøu, khoâng muøi vò laï, khoâng chöùa vi sinh vaät gaây beänh, ñoàng thôøi phaûi thoûa maõn caùc chæ tieâu hoùa hoïc veà ñoä cöùng, ñoä oxy hoùa, ñoä maën… 2.3.1.5. Natri benzoate: Coâng thöùc hoùa hoïc: C6H5COONa. Coâng thöùc phaân töû: Natri benzoate laø saûn phaåm cuûa quaù trình trung hoøa giöõa acid benzoic vaø NaOH. Maëc duø acid benzoic coù taùc duïng baûo quaûn toát hôn, nhöng natribenzoate coù ñoä hoøa tan trong nöôùc gaáp 180 laàn so vôùi acid benzoic, neân ñöôïc söû duïng nhieàu trong thöïc phaåm. Acid benzoic vaø muoái natri benzoate ñöôïc coâng nhaän laø GRAS. Natri benzoate ôû daïng boät maøu traéng, khoâng muøi, giaù thaønh reû, baûo quaûn nôi khoâ, thoaùng maùt. Ñaây laø moät chaát baûo quaûn saûn phaåm khi kieàm haõm söï phaùt trieån vaø tieâu dieät haàu heát caùc loaïi vi khuaån vaø naám. Natri benzoate hoaït ñoäng hieäu quaû trong moâi tröôøng acid (pH<3.6) neân ñöôïc söû duïng roäng raõi trong coâng ngheä baûo quaûn thöïc phaåm. Tuy nhieân chaát naøy coù muøi kim loaïi neân deã bò phaùt hieän, laøm giaûm giaù trò caûm quan saûn phaåm. Khi natri benzoate taùc duïng vôùi acid ascorbic (vitamin C) seõ taïo thaønh benzen moät chaát gaây ung thö, tuy nhieân noàng ñoä khoâng ñuû lôùn ñeå aûnh höôûng ngöôøi vieäc tieâu duøng. Trung taâm Y teá döï phoøng cho bieát theo quy ñònh, haøm löôïng chaát baûo quaûn natri benzoate trong thöïc phaåm khoâng ñöôïc vöôït quaù 1g/kg. 2.3.1.6. Kali sorbate: Coâng thöùc phaân töû: C5H7COOK Kali sorbate ôû daïng tinh theå hoaëc daïng boät, maøu traéng hoaëc hôi ngaû sang vaøng, deã tan trong nöôùc theo tyû leä 1:1. Kali sorbate coù taùc duïng choáng laïi vi sinh vaät khi ngaên caûn söï phaùt trieån cuûa teá baøo dinh döôõng vaø hình thaønh baøo töû. Kali sorbate cuõng ñöôïc coâng nhaän laø GRAS. Öu ñieåm noåi baät cuûa chaát naøy laø khoâng gaây muøi laï hay maát muøi töï nhieân cuûa saûn phaåm. 2.3.1.7. Acid citric: Laø acid höõu cô yeáu, raát chua, khoâng maøu, keát tinh ôû daïng tinh theå, deã tan trong nöôùc theo tyû leä 1:0.75. Acid citric ñöôïc söû duïng trong thöïc phaåm vôùi vai troø taïo höông, söû duïng laøm chaát ñieàu chænh ñoä acid trong thöïc phaåm, ñoàng thôøi cuõng laø chaát choáng oxy hoùa khi taïo moâi tröôøng noàng ñoä acid cao ngaên chaën vi sinh vaät phaùt trieån. Acid citric toàn taïi trong caùc loaïi quaû thuoäc chi Citrus. ÔÛ nhieät ñoä phoøng, acid citric keát tinh maøu traéng. Khi bò ñun noùng treân 1750C, chaát naøy bò phaân huûy thaønh CO2 vaø nöôùc. Haàu heát caùc quoác gia vaø toå chöùc treân theá giôùi ñeàu coâng nhaän acid citric an toaøn khi söû duïng trong thöïc phaåm. Tuy nhieân trong saûn xuaát, khi tieáp xuùc vôùi lieàu löôïng cao deã gaây kích öùng da vaø maét neân coâng nhaân caàn coù ñoà baûo hoä. 2.3.1.8. Caramel: Ñeå nöôùc töông coù maøu saéc ñeïp vaø haáp daãn ngöôøi tieâu duøng, trong quaù trình saûn xuaát coù boå sung chaát taïo maøu caramel. Caramel thu ñöôïc khi ñun noùng saccharose leân tôùi 180 – 1900C, taïo thaønh chaát loûng maøu ñen, vò hôi ñaéng. C12H22O11 à C6H12O5 + C6H12O5 + H2O Saccharose Glucose Fructose C6H12O5 + C6H12O5 à C12H22O10 (t0 = 185 – 1900C) Glucose Fructose Isosacchrosal 2C12H22O10 à (C12H18O9)2 + 4 H2O Isosacchrosal Caramel vaøng 3C12H22O10 à C36H48O24 .H2O + 5 H2O Isosacchrosal Caramel naâu 3C12H22O10 à Caramelin neâu ñen + H2O Isosacchrosal Caramel duøng trong saûn xuaát phaûi ñaït tieâu chuaån veä sinh, khoâng bò caën ñuïc khi ñeå laâu vaø hoøa tan toát trong nöôùc. 2.3.1.9. Ñöôøng saccharose: Coâng thöùc phaân töû: C12H22O11. Phaân töû ñöôøng saccharose taïo ra töø α-glucose vaø β-fructose khi C1 cuûa α-glucose vaø C2 cuûa β-fructose lieân keát qua nguyeân töû O (C1-O-C2). Ñöôøng saccharose ôû daïng tinh theå khoâng maøu, deã tan trong nöôùc, nhieät ñoä noùng chaûy 1850C. Khi thuûy phaân, ñöôøng saccharose phaân giaûi thaønh glucose vaø fructose. 2.3.1.10. Natri glutamate: Coâng thöùc caáu taïo: HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COONa. Natri glutamate hay coøn goïi laø boät ngoït laø muoái cuûa acid glutamic. Daïng tinh theå maøu traéng, coù vò ngoït hôi maën, tan nhieàu trong nöôùc, ñöôïc söû duïng ñeå taêng höông vò cho nöôùc töông. Khi ngaâm vaøo nöôùc, natri glutamate nhanh choùng taùch thaønh caùc ion Na+ vaø goác glutamate töï do. Chính glutamate taïo neân vò ngoït cho saûn phaåm. Khi söû duïng quaù nhieàu boät ngoït seõ gaây ra moät vaøi trieäu chöùng dò öùng nhö nhöùc ñaàu, choùng maët, giaûm trí nhôù… Natri glutamate ñöôïc xeáp vaøo loaïi excitotoxins (chaát ñoäc coù taùc duïng kích thích). Toå chöùc FAO khuyeán caùo ñaây laø chaát khoâng neân laïm duïng nhieàu, lieàu löôïng cho pheùp laø <10g/kg. 2.3.2. Caùc quy trình saûn xuaát: Nöôùc töông leân men truyeàn thoáâng: t0 = 35 – 370C t = 2 – 3 ngaøy t0 = 1000C t = 20 phuùt t = 1 – 2 thaùng Baõ UÛ moác Röûa Ngaâm Haáp chín Ñeå nguoäi Ñaäu naønh Phoái troän Nöôùc ñaäu UÛ ngoaøi trôøi Trích ly Troän muoái Thanh truøng Nöôùc coát Phoái cheá Thanh truøng Ñoùng chai Loïc Nöôùc töông Quy trình: Hình 2.3: Sô ñoà quy trình coâng ngheä nöôùc töông leân men truyeàn thoáng ôû Vieät Nam Öu ñieåm: Khoâng duøng hoùa chaát neân khoâng gaây ñoäc haïi. Thieát bò ñôn giaûn, khoâng ñoøi hoûi ñaàu tö toán keùm. Nhöôïc ñieåm: Quaù trình uû moác deã bò xaâm nhieãm bôûi moác laï khaùc, do ñoù khoâng deã kieåm soaùt. Chuû yeáu döïa vaøo kinh nghieäm ngöôøi saûn xuaát. Chaát löôïng saûn phaåm khoâng oån ñònh. Nöôùc töông hoùa giaûi: t0 = 60 – 700C môùi trung hoøa HCl 32% t0 = 125 - 1300C t = 5 – 8 giôø t0 = 1100C t = 20 phuùt Baõ Xay nhuyeãn Thuûy phaân Trung hoøa Loïc thoâ Baùnh daàu Phoái cheá Laéng Thanh truøng Ñoùng chai Loïc tinh Nöôùc töông Caën Gia vò CaramelMuoái Na2CO3 Quy trình: Hình 2.4: Quy trình sô ñoà coâng ngheä nöôùc töông hoùa giaûi ôû Vieät Nam Öu ñieåm: Thôøi gian quy trình saûn xuaát ngaén. Hieäu suaát thuûy phaân cao. Saûn phaåm giaøu acid amin vaø muøi vò thôm ngon. Nhöôïc ñieåm: Thieát bò ñaàu tö toán keùm, ñoøi hoûi phaûi chòu nhieät ñoä cao, choáng aên moøn. Ñoäc haïi vôùi ngöôøi tröïc tieáp saûn xuaát do duøng nhöõng taùc nhaân thuûy phaân maïnh nhö acid maïnh, kieàm maïnh, nhieät ñoä vaø aùp suaát cao. Coù theå moät soá acid amin bò phaù huûy trong quùa trình thuûy phaân nhö lysin, arginin, cyctein, trytophan. Trong quaù trình thuûy phaân ôû nhieät ñoä cao, acid chlohydric taùc duïng caùc chaát beùo coøn soùt laïi trong baùnh daàu bò phaân huûy sinh ra 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP) vaø 3-monochloropropanol (3-MCPD) vôùi haøm löôïng cao, gaây ung thö cho ngöôøi tieâu duøng. Söï taïo thaønh 3-MCPD phuï thuoäc maïnh vaøo nhieät ñoä. t0 = 1210C, p = 1-2kg/cm2 t = 90 phuùt t0 = 550C t = 24 giôø t0 = 1100C t = 20 phuùt Laéng Caën Loïc tinh Chaát trôï laéng Ñoùng chai Nöôùc töông Baõ Xay nhuyeãn Thuûy phaân Baùnh daàu Phoái cheá Thanh truøng Loïc thoâ Gia vò CaramelMuoái Haáp chín Ñeå nguoäi Caáy moác Nuoâi moác UÛ Moác gioáng Laéng Nöôùc töông leân men hieän ñaïi: Quy trình: Hình 2.5: Sô ñoà quy trình coâng ngheä nöôùc töông leân men hieän ñaïi ôû Vieät Nam Öu ñieåm: Thieát bò söû duïng khoâng ñoøi hoûi cao nhöõng yeâu caàu cao nhö chòu aùp suaát cao, nhieät ñoä cao, chòu acid, chòu kieàm, giaù thaønh vöøa phaûi, voán ñaàu tö ban ñaàu khoâng lôùn. Khoâng duøng hoùa chaát ñoäc haïi trong saûn xuaát neân gaàn nhö an toaøn cho saûn phaåm vaø moâi tröôøng xung quanh. Ít gaây toån hao löôïng acid amin trong quaù trình saûn xuaát. Nhöôïc ñieåm: Gioáng ñöa vaøo saûn xuaát phaûi ñöôïc phaân laäp, tuyeån choïn kyõ. Hieäu suaát thuûy phaân khoâng cao, chæ baèng khoaûng 70 – 80% so vôùi phöông phaùp hoùa giaûi. Thôøi gian hoaøn taát caû quaù trình coù theå keùo daøi moät ñeán hai thaùng tuøy theo yeâu caàu chaát löôïng saûn phaåm. 2.3.3. Caùc giai ñoaïn chính: 2.3.3.1. Giai ñoaïn nuoâi moác: Trong saûn xuaát, ngöôøi ta caàn giai ñoaïn nuoâi caáy naám moác A.oryzae ñeå thu nhieàu baøo töû laøm moác gioáng. Tröôùc tieân, töø moác gioáng ñöôïc löu tröõ trong moâi tröôøng thaïch nghieâng, sau ñoù ñöôïc nhaân gioáng ra moâi tröôøng gaïo hoaëc boät mì trong bình tam giaùc, sau ñoù môùi ñöôïc caáy vaøo moâi tröôøng nuoâi moác trong saûn xuaát nhaèm taêng sinh khoái, thu hoãn hôïp enzyme thuûy phaân nguoàn protid trong nguyeân lieäu. Phöông phaùp nuoâi moác beà maët thöôøng ñöôïc söû duïng ôû giai ñoaïn naøy. Moâi tröôøng baùnh daàu daïng raén seõ laøm taêng khaû naêng khoâng khí xaâm nhaäp vaøo beân trong moâi tröôøng, giuùp moác coù theå trao ñoåi chaát deã daøng vaø phaân boá, phaùt trieån ñoàng ñeàu hôn. Moác phaùt trieån treân beà maët haït moâi tröôøng khi nhaän ñöôïc chaát dinh döôõng vaø sinh toång hôïp enzyme noäi baøo vaø ngoaïi baøo. Caùc enzyme ngoaïi baøo thaåm thaáu vaøo haït moâi tröôøng, coøn enzyme noäi baøo naèm trong sinh khoái vi sinh vaät. Moâi tröôøng coù ñoä xoáp cao, ñoä aåm thích hôïp seõ thuùc ñaåy vi sinh vaät phaùt trieån toát beân trong loøng moâi tröôøng. Neáu ñoä aåm quaù cao seõ laøm moâi tröôøng beát laïi, ñoä aåm quaù thaáp khoâng thuaän lôïi cho moác phaùt trieån. Baûng 2.6: Öu vaø khuyeát ñieåm phöông phaùp nuoâi moác treân beà maët Phöông phaùp nuoâi moác treân beà maët Öu ñieåm _ Phöông phaùp deã thöïc hieän, khoâng phöùc taïp. Thieát bò kyõ thuaät ñôn giaûn, ñaàu tö khoâng toán keùm. _ Löôïng enzyme taïo ra khaù cao. _ Trong tröôøng hôïp nhieãm vi sinh vaät laï deã phaùt hieän vaø xöû lyù. Do moâi tröôøng nuoâi caáy tónh, khoâng coù söï xaùo troän neân chæ caàn loaïi boû khu vöïc bò nhieãm. Khuyeát ñieåm _ Toán dieän tích khaù lôùn khi nuoâi moác. Ñieàu kieän sinh tröôûng cuûa naám moác Aspergillus oryzae : _ Ñoä aåm cuûa moâi tröôøng: ñoä aåm toát nhaát cho söï hình thaønh enzyme cuûa naám moác laø 55 – 58%. Ñoä aåm moâi tröôøng thích hôïp cho söï hình thaønh baøo töû laø khoaûng 45%. Caàn giöõ cho ñoä aåm naøy khoâng bò giaûm trong quaù trình moác phaùt trieån. _ Ñoä aåm töông ñoái cuûa khoâng khí: töø 80% trôû leân ñeán baõo hoøa ñeàu thích hôïp cho naám moác. Trong phoøng nuoâi moác caàn giöõ ñoä aåm khoâng khí ñeå moâi tröôøng khoâng bò khoâ. _ AÛnh höôûng cuûa khoâng khí: A.oryzae laø vi sinh vaät hoaøn toaøn hieáu khí, chæ phaùt trieån bình thöôøng khi ñaày ñuû oxy. Ñeå ñaùp öùng ñieàu naøy, nguyeân lieäu nuoâi moác phaûi xoáp, raûi thaønh lôùp moûng khoâng daøy quaù 3 cm, phoøng nuoâi moác phaûi thoaùng, coù söï trao ñoåi khoâng khí vôùi beân ngoaøi. _ AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä: Nhieät ñoä thích hôïp ñeå taïo ra enzyme cuûa A.oryzae laø khoaûng 28 – 320C. Trong quaù trình nuoâi moác, nhieät ñoä coù quan heä tröïc tieáp vieäc taêng sinh khoái vaø sinh saûn cuûa moác. Nhieät ñoä trong loøng khoái nguyeân lieäu seõ taêng daàn theo söï phaùt trieån cuûa moác vaø coù theå ñaït ñeán 450C. Ñieàu naøy laøm giaûm ñoä aåm moâi tröôøng, moác chaäm phaùt trieån. Chính vì vaäy ta caàn phaûi ñaûo moác ñeå ñieàu hoøa nhieät ñoä vaø ñoä aåm trong khoái nguyeân lieäu nhaèm xuùc tieán söï taêng tröôûng cuûa naám moác. _ Thôøi gian nuoâi moác: haàu heát caùc chuûng A.oryzae coù hoaït löïc amylase ñaït cöïc ñaïi vaøo khoaûng thôøi gian 30 – 36 giôø, sau ñoù laø hoaït löïc cöïc ñaïi cuûa protease vaøo khoaûng thôøi gian 36 – 42 giôø. _ pH: moâi tröôøng thích hôïp cho A.oryzae laø moâi tröôøng acid yeáu 5.5 – 6.5. Caùc nguyeân lieäu nuoâi moác nhö ñaäu naønh, caùm, ngoâ thöôøng coù saün pH ôû khoaûng naøy neân khoâng caàn phaûi ñieàu chænh. 2.3.3.2. Giai ñoaïn thuûy phaân: Giai ñoaïn thuûy phaân coù taàm quan troïng khoâng keùm giai ñoaïn nuoâi moác. Neáu thuûy phaân khoâng ñuùng kyõ thuaät thì saûn phaåm khoâng ñaït yeâu caàu, hieäu suaát söû duïng nguyeân lieäu thaáp, giaù thaønh saûn phaåm cao. Coù 3 yeáu toá raát quan troïng trong thuûy phaân ñoù laø löôïng nöôùc cho vaøo, thôøi gian vaø nhieät ñoä. _ Löôïng nöôùc cho vaøo: muïc ñích cho nöôùc vaøo laø ñeå taêng nhieät vaø giöõ nhieät cho saûn phaåm, thuùc ñaåy söï phaân giaûi vaø aûnh höôûng höông vò nöôùc töông. _ Nhieät ñoä thuûy phaân: ñaây laø yeáu toá raát quan troïng vì nhieät ñoä se._.