Báo cáo Quy trình công nghệ sản xuất chao

Tổng quan về sản phẩm chao Chao có nguồn gốc từ Trung Quốc, là một hỗn hợp các khối mịn có hương vị thơm ngon, được làm từ dịch sữa đông từ đậu nành đã lên men bởi một loại nấm mốc thuộc chủng Actinomucor, Rhizopus hay Mucor. Quá trình lên men diễn ra trong điều kiện ngâm trong hỗn hợp muối và rượu. Chao thành phẩm có cấu trúc mềm, màu vàng nhạt, vị mặn của chao gần giống với vị mặn của cá. Trên thị trường, sản phẩm chao thường có hai dạng là các khối màu đỏ hay trắng, kích thước 2–4cm2, dày 1–2cm. Chao có màu trắng là chưa qua xử lý, trong khi chao đỏ được qua nhuộm màu bằng hung chu, chất màu này được thu nhận từ môi trường cấy (gạo) của một loài nấm mốc khác, đó là M. purpureus. Do Trung Quốc sử dụng khá nhiều tiếng địa phương, và có nhiều trở ngại trong quá trình chuyển đổi từ tiếng Trung Quốc sang tiếng Anh, nên hiện nay chao có rất nhiều tên gọi, ví dụ như: tosufu, fu–su, fu–ru, tou–fu–ru, teou–fu–ru, fu–ju, fu–yu và foo–yue. Một số tên gọi khác của chao đi kèm với các thương hiệu nổi tiếng như to–fu–zu ở Mandarin, hay tau–zu (tao–hu–yi) ở Taiwan. Từ “sufu” là tên đầu tiên của chao xuất hiện trên các tài liệu. Sufu có nghĩa là sữa lên mốc. Ở các nước phương Tây, một số nhà nghiên cứu như Hesseltine, Wang gọi các sản phẩm chao là phô mai Trung Quốc. Họ đưa ra quy trình sản xuất như sau: ngâm đậu nành qua đêm, nghiền ướt để tạo chất sệt, đun sôi dịch này, lọc để lấy dịch chiết (sữa đậu nành), thêm vào muối biển hay muối Sulfate Calcium, Magnesium khi dịch vẫn còn nóng, sau đó kết lắng protein và lipid, gọi là dịch sữa đông. Kế đến đem đi ép, tách nước để thu sản phẩm. Quá trình sản xuất dịch sữa đông từ đậu nành đã bắt đầu từ thời đại của triều vua Han. Trong từ điển dược phẩm của Trung Quốc năm 1596, biên soạn bởi Li Shichin, đã nhấn mạnh rằng dịch sữa đông từ đậu nành đã được Liu An phát minh (179–122 trước công nguyên). Người ta vẫn chưa biết sản xuất chao bắt đầu từ khi nào. Trong Bách Khoa toàn thư về thực phẩm của Wang Su–Hiung (1861) thuộc triều đại của Ch’ing đã viết như sau: “Đậu hủ bị đông cứng làm cho khó tiêu hóa, và không có lợi cho sức khỏe của trẻ em, người già và người bệnh. Nhưng sufu, loại thực phẩm làm từ đậu hủ lại tốt hơn khi nó được ủ, và nó đặc biệt tốt cho các bệnh nhân”. Hiện nay chao đã được sản xuất để phục vụ trong nước và xuất khẩu ở Trung Quốc và Taiwan (Đài Loan). Vào năm 1977, sản lượng hàng năm ở Taiwan xấp xỉ 10.000 tấn và lượng tiêu thụ là khoảng 12g/người.tuần. Tuy nhiên, các nhà sản xuất chỉ biết về quy trình sản xuất mà không hiểu rõ về bản chất khoa học của quy trình. Nguyên liệu: Giới thiệu về cây đậu nành: Đậu nành là một loại cây trồng ngắn ngày, có nhiều tác dụng như: cung cấp thực phẩm cho người, nguyên liệu cho công nghiệp, thức ăn cho gia súc, nông sản xuất khẩu và cây luân, xen canh cải tạo đất tốt. Cây đậu nành với tên khoa học là Glycin max(L) Merrill, là một trong số cây trồng có lịch sử lâu đời nhất của loài người. Dựa vào sự đa dạng về hình thái, Fukuda(1993) và về sau nhiều nhà khoa học khác cũng đã thống nhất rằng, đậu nành có nguồn gốc từ Mãn Châu (Trung Quốc) xuất phát từ một loại đậu nành dại, thân mảnh, dạng dây leo, tên khoa học G. soja Sieb & Zucc (t. Hymovits, 1970). Trong một số công trình nghiên cứu, các nhà khoa học dùng tên G.usuriensis để thay cho tên trên. Từ Trung Quốc, đậu nành lan truyền dần khắp thế giới. Theo các nhà nghiên cứu Nhật Bản, vảo khoảng 200 năm trước công nguyên, đậu nành đã được đưa vào Triều Tiên và sau đó được phát triển sang Nhật. Đến giữa thế kỉ 17, đậu nành mới được nhà thực vật học người Đức Engelbert Caempfer đưa về Châu Âu và đến năm 1954 đậu nành mới được du nhập vào Mỹ. Đậu nành là cây lấy hạt, cây có dầu quan trọng bậc nhất của thế giới, đứng hàng thứ tư sau cây lúa mì, lúa nước và ngô. Năm1994, sản lượng bột protein và bột lấy dầu từ đậu nành trên toàn thế giới tương ứng là 80,2 triệu tấn và 78,1 triệu tấn. Do khả năng thích ứng khá rộng nên nó được trồng khắp năm châu lục, nhưng tập trung nhiều nhất là châu Mỹ 73,03% tiếp đến là châu Á 23,15%… Hằng năm trên thế giới trồng khoảng 54–56 triệu ha đậu nành (1990–1992) với sản lượng khoảng 13–114 triệu tấn. Thời kỳ năm 1990–1992 so với thời kì từ năm 1979–1981, sản lượng đậu nành đă tăng lên 26,1% còn diện tích sử dụng tăng 8,8% (FAO, 1992). Hiện nay 88% sản lượng đậu nành thế giới được tập trung ở 4 quốc gia: Mỹ (52%), Brazil (17%), Argentina (10%), Trung Quốc (9%). Phần còn lại phân bố ở các nước sau: Canada, Ấn Độ, Indonesia, Nhật, Bắc & Nam Triều Tiên, Mexico, Paraguay, Rumani và Nga. Giá trị dinh dưỡng của đậu nành: Đậu nành được nhiều nhà khoa học xem như là chìa khóa để giải quyết nạn thiếu protein trong dinh dưỡng của con người. Theo Đỗ Tất Lợi, đậu nành còn được dùng để chữa bệnh tiểu đường, suy nhược thần kinh, suy nhược dinh dưỡng … Chất lượng đậu nành của nước ta tương đối tốt, protein khoảng 38–40%, trọng lượng 1000 hạt: 90–120g, hạt vàng hoặc xanh, rốn hạt nâu hoặc đen. Một số giống mới chọn gần đây có cải thiện hơn về chất lượng: hạt vàng, tròn, rốn trắng, ít nứt, trọng lượng 1000 hạt: 180–270g protein 43–47%. Thành phần dinh dưỡng trong 100g hạt đậu nành : Loại hạt Calorie Protein (g) Lipid (g) Glucid (g) Xơ (g) Tro (g) Hạt xanh 436 40,8 17,9 35,8 6,0 5,3 Hạt trắng 444 39,0 19,6 35,5 4,7 5,5 Hạt vàng 439 38,0 17,1 40,3 4,9 4,6 (Nguồn Sinha Sk.1979) Đậu nành có nhiều màu sắc khác nhau, trong đó đậu nành có màu vàng là tốt nhất nên được trồng và sử dụng nhiều. Hạt đậu nành có ba bộ phận: Vỏ hạt chiếm 8% trọng lượng hạt. Phôi chiếm 2%. Tử diệp chiếm 90%. Thành phần hóa học trong các thành phần của hạt đậu nành Thành phần hạt Lipid % Protein % (Nx6,25) Hydrate cacbon % Tro % Tử diệp 23 43 29,0 5 Phôi 11 41,1 43,0 4,4 Vỏ hạt 1 8,8 86,0 4,3 (Nguồn : Kitrigin, 1981) Thành phần hóa học của đậu nành thay đổi tùy loại đậu, thời tiết, đất đai, điều kiện trồng trọt. Có loại chứa hàm lượng protein lớn hơn 50%, lipid lớn hơn 22%. Protein và thành phần acid amin : Hàm lượng protein tổng dao động trong hạt đậu nành từ 29,6–50,5%, trung bình là 36–40%. Các nhóm protein đơn giản (% so với tổng số protein): albumin (6–8%), globulin (25–34%), glutelin(13–14%), prolamin chiếm lượng nhỏ không đáng kể. Về giá trị protein, đậu nành đứng hàng đầu về đạm nguồn gốc thực vật và không những về hàm lượng protein cao mà cả về chất lượng protein. Protein đậu nành dễ tan trong nước và chứa nhiều acid amin không thay thế như lysin, tryptophan. Trừ methionin và cystein hơi thấp còn các acid amin khác của đậu nành có thành phần giống thịt. Thành phần các acid amin trong protein đậu nành: Loại acid amin Phần trăm% Isoleucine 1,1 Leucine 7,7 Lysine 5,9 Methionine 1,6 Cystein 1,3 Phenylalanine 5,0 Threonine 4,3 Tryptophane 1,3 Valine 5,4 Histidin 2,6 Lipid : Chất béo trong đậu nành dao động từ 13,5–24%, trung bình 18%. Chất béo đặc trưng chứa khoảng 6,4–15,1% acid béo no (acid stearic, acid acid archidonic) và 80–93,6% acid béo không no (acid enoleic acid linolenic, acid linolenic, acid oleic). Trong dầu đậu nành còn chứa một lượng nhỏ phosphatid, đặc biệt nhiều lecinthin có tác dụng làm cơ thể trẻ lâu, sung sức, tăng trí nhớ, tái sinh mô, cứng xương, tăng sức đề kháng. Carbohydrates: Glucid trong đậu nành khoảng 22–35,5%, trong đó 1–3% tinh bột. Carbohydrates được chia làm 2 loại: loại tan trong nước chiếm khoảng 10% và loại không tan trong nước. Thành phần carbohydrat trong đậu nành : Loại Phần trăm % Cellulose 4,0 Hemicellulose 15,4 Stachyose 3,8 Rafinose 1,1 Saccharose 5,0 Các loại đường khác 5,1 Chất tro: Chất tro trong đậu nành từ 4,5–6,8%. Nếu tính theo phần trăm chất khô toàn hạt thì thành phần tro như sau : P2O5 0,6–2,18% SO3 0,41–0,44% K2O 1,91–2,64% Na2O 0,38% CaO 0,23–0,63% Cl 0,025% MgO 0,22–0,55% Chất khác 1,17% Ngoài ra còn có các nguyên tố khoáng khác: Al, Fe, I, Mn, Cu, Mo… Vitamin: Đậu nành chứa nhiều vitamin khác nhau, trừ vitamin C và vitamin D. Thành phần vitamin như sau : Vitamin Hàm lượng Vitamin Hàm lượng Thiamin 11–17,5 % Inociton 2300 mg% Riboflavin 3,4–3,6 % Vitamin A 0,18–2,43 % Niacin 21,4–23 mg/g VitaminE 1,4 mg% Pyrydin 7,1–12 mg/g Vitamin K 1,9 mg% Biotin 0,8 mg/g Vitamin B1 0,54 mg% A.patothentic 13–21,5 mg/g Vitamin B2 0,29 mg% A.folic 1,9 mg/g Vitamin PP 2,3 mg% Một số Enzyme trong đậu nành: Urease : chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua hàng ruột do đó không nên ăn đậu nành sống. Lipase : thủy phân glyceric tạo thành glycerin và acid béo. Phospholipase : thủy phân ester của acid acetic. Amylase : thủy phân tinh bột, b-amylase có trong đậu nành với số lượng khá lớn. Lipoxygenase : xúc tác phản ứng chuyển H2 trong acid béo. Nguồn vi sinh vật: Việc chọn giống để sản xuất chao rất quan trọng. Tiêu chuẩn đối với một chủng vi sinh vật để sản xuất chao như sau: Khuẩn ty thể của nấm phải tròn, bóng, có màu trắng hoặc màu hơi vàng để chao sản xuất ra có màu đặc trưng. Cấu trúc của sợi nấm phải chặt, dày, tạo một lớp màng vững chắc trên mặt bánh đậu để giữ được hình dạng ban đầu. Không tạo ra mùi vị khó chịu do nấm bị nhiễm. Tạo được enzyme có hoạt tính thủy phân đạm cao. Vì thế muốn chao có chất lượng tốt, sản phẩm ổn định, trong sản xuất phải có vi sinh vật thuần chủng và tạo các điều kiện tối thích như nhiệt độ, độ ẩm, môi trường, pH, … để phát huy hết tính ưu việt của chúng. Nhìn chung, sợi nấm của giống Mucor dày hơn của giống Rhizopus. Vì thế, giống Mucor tạo một lớp màng dày và bám chặt vào bề mặt chao. Tuy nhiên, nhiệt độ phát triển của Rhizopus khoảng 12°C, ở nhiệt độ này, vi khuẩn khó phát triển. Còn nhiệt độ phát triển của Mucor khoảng 15–20°C. Wai (1968) cho rằng loài Actinomucor elegant được sử dụng rộng rãi nhất và là một trong những loài tốt nhất cho việc sản xuất chao. Ngoài ra còn có các loài M. hiemalis, M. silvaticus, M. praini. Một vấn đề của các nhà sản xuất hiện nay khi sử dụng Actinomucor repens là khi thời tiết nóng lên (nhất là vào mùa hè) thì các hoạt động của vi sinh vật này bị ức chế, gây ảnh hưởng đến sản xuất. Tuy nhiên, một tiến sĩ Trung Quốc là Bei–Zhong Han, đã tìm ra rằng Rhizopus oligosporus lại hoạt động bình thường ở mức nhiệt độ cao như thế. Tuy nhiên, sản phẩm chao sẽ có màu xám hơn. Người ta hiện đã lập ra các chương trình nghiên cứu vi sinh vật mới để thay thế cho men dịch vị của động vật, hiện đã tách được và xác định tên hai loài nấm là Mucor mucedo và Mucor pusillus, chúng có tác dụng làm đông tụ sữa rất hiệu quả. Các thử nghiệm trong việc chế biến phô mai bằng enzyme này trên môi trường rắn (cám lúa mì) ở 28°C trong 96 giờ đã đạt được kết quả tốt. Sản lượng enzyme thu được là 2140 đơn vị Soxhlet cho 1g cám lúa mì. Quy trình sản xuất – chế biến: Quy trình sản xuất vi sinh vật: Đây là công đoạn chủ yếu trong toàn bộ công nghệ sản xuất chao. Có nhiều cách nhân giống để phục vụ cho sản xuất nhưng cách nào cũng đều qua 3 giai đoạn: Sản xuất giống ống thạch. Sản xuất giống trung gian. Sản xuất mốc bột bào tử. Quy trình sản xuất chao: Có rất nhiều loại chao khác nhau nhưng về cơ bản quy trình công nghệ nào cũng gồm 5 bước: Sản xuất đậu phụ làm chao. Nuôi mốc. Ướp muối. Lên men và chế biến. Đóng gói. Sau đây là quy trình công nghệ cơ bản nhất để sản xuất chao. Giải thích quy trình: Quy trình sản xuất vi sinh vật: Sản xuất giống ống thạch: Sản xuất giống ống thạch là khâu đầu tiên của công tác giống vì vậy phải hết sức thận trọng, mọi công việc đều phải tiến hành trong điều kiện vô trùng để giống không bị tạp nhiễm. Môi trường nuôi cấy có nhiều loại, môi trường tiêu biểu có thành phần như sau: Thạch 18–20g Đường 20g Nước giá đậu 1000ml Cách làm: Rửa sạch 300g giá đậu cho vào 1000ml nước, đun sôi nửa giờ, chắt lấy nước, bổ sung thêm nước cho đủ 1000ml, cho thạch và đường vào đun sôi, lọc, lại đun sôi tiệt trùng lần nữa, điều chỉnh pH môi trường đạt 4.5–5.0 bằng acid citric hoặc acid acetic. Trường hợp nếu không có giá đậu có thể lấy hạt đậu nành, ngâm vào nước từ 6–8 giờ, tùy theo thời tiết khác nhau. Rửa sạch gạn bỏ nước, cho nước mới vào theo tỷ lệ một đậu bốn nước, đun 3–4 giờ, chắt lấy nước. Thường 100g đậu lấy được 200ml dung dịch. Cứ 1000ml dung dịch lại cho thêm 25–30g thạch và 4% đường maltose, lọc qua vải màn ta được môi trường. Trước khi phân phối môi trường vào các ống nghiệm, ống nghiệm phải được cọ sạch, thanh trùng, đậy nút bông, sấy ở nhiệt độ 100oC trong 1 giờ. Môi trường chứa trong mỗi ống nghiệm chỉ được bằng 1/5 dung tích của nó, không để dính môi trường vào miệng ống dễ gây nhiễm. Sau khi phân phối xong đậy nút bông, lấy giấy dầu bịt kín đầu ống nghiệm, đưa vào thanh trùng ở áp lực 1,2 kg/cm2 trong 1 giờ. Nếu không có nồi hấp áp lực thì dùng phương pháp thanh trùng gián đoạn (hấp cách thủy 1giờ lấy ra để trong tủ ấm 28–30°C trong một ngày rồi lại hấp tiếp đủ 3 lần). Sau lần hấp cuối cùng đặt nghiêng ống nghiệm để tạo thành ống môi trường có mặt nghiêng, rồi đặt vào tủ ấm 28–30°C giữ 3 ngày. Kiểm tra lại không thấy có khuẩn lạc xuất hiện mới cấy giống. Dùng que cấy giống, nuôi ở nhiệt độ 28–30°C trong 4–5 ngày khi thấy mốc có màu hung là được, vì lúc này mốc ở thời kỳ có đủ bào tử. Giống ống thạch chỉ nên dùng qua 7 thế hệ, sau đó phải thay giống gốc mới. Sản xuất mốc giống trung gian: Giống trung gian là loại giống đã được nhân từ ống thạch ra, sử dụng trực tiếp cấy vào nguyên liệu sản xuất. Có 2 cách nuôi giống trung gian: nuôi trong bình tam giác và nuôi trong hộp nhôm. Nuôi giống trong bình tam giác: Đối với những xưởng sản xuất qui mô nhỏ (500–1000kg chao/ngày) có thể dùng bình tam giác cỡ 1 lít để nhân giống trung gian. Thành phần môi trường: Bã đậu phụ 1kg Bột mì 0.5kg Các nguyên liệu này được phối hợp với nước để cho môi trường có hàm ẩm 70–72%, pH của môi trường được điều chỉnh 5.5–6.0 bằng acid citric hoặc acid acetic. Môi trường phân phối vào mỗi bình tam giác từ 50–60g, đậy nút bông, dùng giấy bạc hoặc giấy dầu bịt kín miệng, hấp ở áp lực 1,2 kg/cm2 trong 45 phút (nếu hấp ở áp lực thường phải 2 giờ). Môi trường sau khi hấp xong có màu nâu nhạt là tốt, đậm quá là hỏng vì protid đã bị biến tính là do môi trường quá acid, thời gian hấp quá dài, áp lực hấp quá cao, nhiệt độ hấp quá lớn. Hoặc có trường hợp môi trường sau khi hấp xong bị vón cục do hàm ẩm quá cao hoặc quá thấp. Môi trường sau khi hấp xong phải lắc ngay để nguyên liệu trong bình có đủ độ tơi và xốp giúp cho mốc phát triển tốt. Khi môi trường nguội đến 30–35°C, cấy giống ống thạch vào. Nuôi ở nhiệt độ 28–30°C khoảng 18–24 giờ sau, ta thấy xuất hiện các khuẩn ty ngắn màu trắng, 3–4 ngày sau các khuẩn ty phát triển dài đến 3–4cm. Nuôi trong các hộp bằng nhôm: Ở những xuởng sản xuất qui mô lớn (1 tấn/ngày trở lên), phải dùng các hộp nhôm để nhân giống trung gian. Hộp nhôm có kích thước phù hợp là loại có đường kính 30cm, cao 12cm, có nắp đậy vừa khít, đặt trong các phòng tương đối vô trùng để nuôi. Thành phần môi trường cũng như đối với bình tam giác nhưng hàm ẩm phải thấp hơn 60–67% nếu hấp trong điều kiện thủ công, 62–67% trong điều kiện áp lực cao để sau khi hấp xong môi trường có hàm ẩm 70% phù hợp với yêu cầu phát triển của nấm mốc. Phương pháp hấp cũng như nuôi tiến hành giống như nuôi trong bình tam giác, tuy nhiên thời gian nuôi ngắn hơn chỉ khoảng 48–56 giờ là được. Sản xuất mốc bột bào tử: Mốc giống trung gian cho vào bột mì đã rang chín vàng với tỉ lệ 1:1, dùng tay sạch bóp thật nhỏ môi trường để các bào tử trên khuẩn ty quyện lẫn vào bột, rây lấy bột ta có mốc bột bào tử. Khi chưa dùng, đem bột sấy ở nhiệt độ 40oC trong 4 giờ, đóng vào các túi P.P hai lớp, bảo quản ở nhiệt độ 0–3oC, sử dụng dần trong 7–8 ngày. Quy trình sản xuất chao: Chuẩn bị đậu phụ chao: Đậu nành qua lựa chọn đem phơi khô, rửa sạch rồi ngâm nước khoảng 5–6 giờ để vỏ đậu mềm, sau đó xả nước và đãi cho tróc bớt vỏ đi. Xay ướt trong cối đá đến khi được dịch sữa đậu nành. Để đảm bảo đậu phụ chao không chứa vi sinh vật tạp và vi sinh vật kị khí, sữa phải được đun sôi ngay và giữ ở nhiệt độ này trong 5 phút, sau đó lọc qua vải màn để tách phần bã còn lại. Kết tủa protein: Mục đích: Đây là công đoạn đông tụ sữa đậu thành hoa đậu bằng cách đưa dịch sữa đậu về khoảng pI của protein đậu nành (pI » 4). Tác nhân kết tủa: Có thể dùng CaSO4, MgSO4 hoặc nước chua (nước ép sau khi làm đậu phụ kỳ trước, để lại mấy ngày cho chua). Trong sản xuất chao thực tế người ta thấy CaSO4 giúp thu hồi protein tốt nhất. Hàm lượng thường dùng là 2g/l, sau khi nâng nhiệt độ của dịch sữa lên 100oC thì lượng đạm Nitơ còn lại trong nước lọc rất ít, chỉ khoảng 4–5% so với tổng lượng Nitơ. Nếu so với sử dụng nước chua để kết tủa như trong ngành sản xuất đậu phụ thường dùng thì CaSO4 có những ưu điểm rõ rệt: Trong dịch kết tủa không có tạp khuẩn gây thối và các vi khuẩn kị khí. Dễ kiếm, rẻ tiền. Thao tác đơn giản, do đó có thể cơ giới hóa. Khi dùng đúng lượng sẽ ép được bánh đậu rắn chắc, có lượng nước phù hợp với yêu cầu phát triển của nấm mốc. Phương pháp thực hiện: Đem 1 kg CaSO4 (loại 98% Ca2+) hòa trong 15l H2O, lọc bỏ rác cặn, đun sôi dung dịch này. Khi cho dung dịch CaSO4 vào phải tiến hành khuấy đều, nhẹ tay từ dưới lên trên để tránh hiện tượng xảy ra đông tụ cục bộ. Kinh nghiệm cho thấy khi trên mặt dịch sữa xuất hiện những luồng nước trong, màu vàng nhạt, lẫn trong hoa đậu là được. Để lắng 2–3 phút, sau đó chắt bỏ phần nước (whey, có thể dùng nuôi gia súc). Kết tủa đem đi ép sẽ được bánh đậu phụ dùng để sản xuất chao. Thông thường hoa đậu được đưa vào một mảnh vải đặt trong khuôn ép, gói lại rồi ép. Bánh đậu sau khi ép xong không được có chiều dày lớn hơn 2cm, vì nếu quá dày thì enzyme của mốc sau này không thẩm thấu vào giữa được, làm cho bánh chao có phẩm chất không đồng đều. Lưu ý: Lượng tác nhân kết tủa để sản xuất đậu phụ chao cao hơn 20% so với sản xuất đậu phụ thường, vì vậy bánh đậu này rắn chắc hơn bánh đậu ăn hàng ngày rất nhiều. Lượng protein kết tủa khoảng 2.5–3.5% khối lượng chất khô ban đầu của đậu nành. Cần chú ý nếu cho quá nhiều CaSO4, trên mặt bánh đậu sẽ có những khoang trắng loang lổ, dễ làm cho chao có vị nồng và đắng chát, đồng thời giảm vị béo ngậy của chao sau này. Bánh đậu được coi là có chất lượng tốt là bánh đậu sau khi ép xong phải rắn chắc, lấy dao cắt để lại vết cắt mịn, không có lỗ rỗng. Thành phần bánh đậu như sau là tốt nhất: hàm lượng nước nhỏ hơn 60% (cao hơn dễ ảnh hưởng đến quá trình nuôi mốc), tuy nhiên thông thường hàm ẩm khoảng 63–72%, pH = 6–6.5. Thiết bị: lọc kết tủa bằng máy lọc khung bản. Nuôi mốc: Mục đích: Là giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình sản xuất chao. Sự phát triển của mốc có ý nghĩa rất lớn trong sự chuyển hóa protein và làm cứng bánh chao. Bản chất của quá trình này là sinh tổng hợp hệ enzyme cho giai đoạn lên men. Phương pháp thực hiện: Bánh đậu thu được đem cắt khối, kích thước thông thường là4x4x2cm, có thể thay đổi tùy thị hiếu người tiêu dùng. Mục đích việc này là tăng diện tích bề mặt nuôi mốc. Trước khi cấy mốc, bánh đậu cần được xử lý nhiệt để tiêu diệt vi sinh vật tạp nhiễm. Có thể chần nước sôi hoặc sấy ở 100oC trong 15 phút. Mốc chao sau khi đã được sản xuất ở dạng bào tử, cấy trực tiếp vào bánh đậu không cần phải thêm chất dinh dưỡng nào khác, ta có thể cấy giống mốc vào bánh chao bằng máy hoặc thủ công. Lượng giống mốc cho vào theo tỉ lệ: 100kg bánh đậu cần dùng 0,5kg giống mốc bào tử, 500kg bánh đậu cần 1kg và 1000kg ta dùng 1,2kg. Nếu cho mốc bằng phương pháp thủ công thì lượng giống mốc phải nhân với hệ số 0,2–0,3. Sau khi cấy mốc xong thì phải đảm bảo nuôi ở nhiệt độ 28–300C, hàm ẩm không khí là 90% ở những giờ đầu. Sau 14–16 giờ nuôi, trên bề mặt đậu xuất hiện những khuẩn ty màu trắng ta phải đưa hàm ẩm lên 95%. Ở những giờ cuối nuôi mốc cần phải làm giảm hàm ẩm xuống để hạn chế sự phát triển của nấm mốc, vì nếu mốc quá tốt (khuẩn ty dài trên 2.5cm) sẽ có hoạt lực enzyme quá cao, thủy phân protein quá mạnh, làm cho chao nặng mùi không hợp với thị hiếu người tiêu dùng. Đối với khí hậu nước ta, kinh nghiệm trong sản xuất thường điều chỉnh hàm ẩm của bầu không khí xung quanh bánh đậu nuôi mốc bằng cách: 5 giờ đầu phủ xô màn ướt lên các giá mốc, sau 12 giờ nhúng nước khăn một lần. 28–30 giờ sau, bỏ khăn ẩm để giảm ẩm tránh tình trạng kéo dài thời gian nuôi, đồng thời khống chế được hàm lượng men cho phù hợp với yêu cầu của công nghệ sản xuất. Khống chế hàm ẩm thích hợp với điều kiện sinh trưởng và phát triển của nấm mốc là vấn đề hết sức phức tạp, phải nắm vững 3 yếu tố có liên quan mật thiết với nhau để điều chỉnh cho thích hợp. Hàm ẩm của bánh đậu sau khi ép. Hàm ẩm của phòng nuôi mốc. Hàm ẩm của không khí. Đặc biệt những tháng hạn khô, độ ẩm của không khí có khi xuống tới 60–70% phải tăng cường độ ẩm, những tháng ẩm ướt phải tùy theo thời gian sinh trưởng của mốc mà khống chế hàm ẩm của phòng nuôi cho thích hợp. Nói chung độ ẩm của không khí thấp thì mốc sẽ cằn cỗi, nếu độ ẩm cao nuôi sẽ không đúng thời gian quy định, mốc sẽ lâu già làm cho các khâu trong dây chuyền sản xuất không nhịp nhàng. Nuôi mốc đúng kỹ thuật sau 36–42 giờ mốc có hoạt lực thủy phân protein cao nhất là 2.8–3.5 đơn vị protease. Khi thấy mốc chuyển từ màu trắng sang màu hung nâu là kết thúc giai đoạn nuôi mốc. Lúc này khuẩn ty của mốc có thể đạt đến 2cm. Để việc nuôi mốc tốt cần lưu ý phòng nuôi mốc phải có thiết bị điều chỉnh nhiệt độ (10–200C), giữ được ẩm và nền phòng phải có khả năng thoát nước. Một phòng chỉ nên nuôi mốc trong 1000kg đậu. Thông thường đối với các phòng thông gió tự nhiên 100kg bánh đậu dùng để nuôi mốc cần có dung tích 6–7m3 khí trên diện tích 2m2. Ở Trung Quốc, vào mùa xuân hoặc thu, sau 3–7 ngày thấy hệ nấm mốc trắng mọc trên bề mặt các miếng đậu phụ, lúc này ngừng quá trình nuôi mốc và đậu phụ được lấy ra ngay để ướp muối. Ướp muối: Mục đích: ngừng sự phát triển của nấm mốc, chuẩn bị chuyển sang lên men. Phương pháp thực hiện: Đậu phụ chao lên mốc được chuyển vào các hũ sành lớn (7 hL/hũ – Trung Quốc). Xếp vào hũ sành cứ một lớp đậu một lớp muối. Lượng muối thích hợp để ngâm là 130–150g/kg bánh đậu đã mọc mốc. Đến lớp đậu cuối cùng thì phủ một lớp kín bề mặt đậu. Muối để ướp phải sạch. Thời gian ướp muối khoảng 24 giờ (ở Trung Quốc là 3–4 ngày), sau đó các miếng đậu được lấy ra, rửa nước sạch và xếp vào hũ khác để chế biến. Ngoài phương pháp ướp muối, còn có phương pháp nhúng muối, thực hiện như sau: chuẩn bị dung dịch muối có nồng độ 300–320g/l và nhúng bánh đậu đã lên men trong liên tục 6–7 giờ thì nhấc lên, để khô 24 giờ, sau đó cho vào thiết bị lên men. Lên men và chế biến: Mục đích: Sau nuôi mốc, lên men là công đoạn rất quan trọng, giai đoạn này quyết định chất lượng của sản phẩm. Trong giai đoạn này các enzyme của nấm mốc sẽ tham gia hàng loạt các phản ứng sinh hóa, mà chủ yếu là protease với sự thủy phân protein thành các acid amin, lipid và các ester thơm, tạo thành các sản phẩm và hương vị đặc trưng cho chao. Hương vị này do 4 nhóm chính tạo nên: các acid amin và NH3, các sản phẩm thủy phân protein, các acid béo, và methylacetone. Phương pháp thực hiện: Thiết bị hũ lên men khoảng 80 lít, thường bằng sành. Đầu tiên phải chuẩn bị hỗn hợp áo ngoài (dressing mixture), các hỗn hợp này rất đa dạng vì có rất nhiều loại chao. Ví dụ: Chao đỏ: bổ sung red Koji (cơm mọc mốc M.purpureus). Chao Kwangtung (Đài Loan): dùng bột ớt đỏ, hồi bên cạnh muối và red Koji. Xếp lần lượt từng lớp đậu và hỗn hợp áo ngoài vào hũ đến 80% thể tích hũ, sau đó cho vào dung dịch nước muối nồng độ khoảng 20%. Mặc dù có nhiều loại hỗn hợp áo ngoài cho chao, nhưng công thức chung như sau: Muối ăn 2kg Bột đậu nành nghiền 1kg Red Koji 0,6kg Jaggery 0,6kg Nước 0,6kg Một số công thức khác : Chao hồng (rose sufu): bổ sung thêm tinh chất hoa hồng. Chao Tsao (Tsao sufu): bổ sung thêm hèm rượu gạo. Sau đó cho thêm rượu trắng vào, mục đích chính là để bảo quản: chống vi sinh vật, đặc biệt là vi sinh vật gây thối. Các hũ sành được đậy bằng nắp gỗ và ủ kín trong vòng 3 tháng (về nguyên tắc chao để càng lâu càng ngon). Trong phương pháp truyền thống, đậu phụ được đem phơi nắng khoảng vài giờ, mục đích là tận dụng UV của ánh sáng mặt trời tiệt trùng bề mặt đậu phụ. Tuy nhiên phương pháp này sẽ dẫn đến tổn thất do sự phân hủy của đậu phụ. Một số lưu ý trong quá trình lên men chao: Để tạo điều kiện cho các enzyme hoạt động, ta phải tạo điều kiện tối ưu cho chúng, bao gồm độ ẩm, nhiệt độ, và pH môi trường. Vì vậy, sau khi ướp muối xong, phải rũ sạch muối ở bánh đậu. Cho bánh đậu vào các dụng cụ lên men có rượu 12°V theo tỉ lệ 1kg bánh đậu cho 0.5–0.6 l sao cho dung dịch rượu ngập bánh đậu là vừa. Đậy nắp thật kín và cho vào phòng lên men. Nhiệt độ lên men khoảng 35–36°C, ở bánh đậu là 37–38°C. Nếu nhiệt độ lên men lớn hơn 40°C thì thời gian lên men sẽ rút ngắn, sản phẩm rất dễ bị hư. Nếu nhiệt độ lên men nhỏ hơn 35°C thì thời gian lên men sẽ kéo dài, dẫn đến tốn kém thiết bị và diện tích phòng lên men. Đối với chao, thời gian lên men khoảng 6–7 ngày hoặc là 9–10 ngày khi lên men ở các dụng cụ có dung tích lớn hơn. Sau khi lên men nóng, còn có giai đoạn lên men phụ. Đây là giai đoạn ổn định sản phẩm. Công đoạn này cũng quan trọng như công đoạn lên men nóng. Nhiệt độ lên men thích hợp nhất là 5–10°C. Quy trình sản xuất khác ( Wai): Kết tủa protein bằng CaSO4. Thành phần đậu phụ gồm có: Protein hòa tan 9,06% Các hợp chất Nitơ hoà tan 0,3% Lipid 4% Ẩm 83,4% Cắt miếng 2 x 4 x 4. Trước khi nuôi mốc, sấy đậu phụ ở 1000C trong 15 phút. Trong khi nuôi mốc để tránh nhiễm vi khuẩn, các khối được đặt cách nhau trong trong một khay có đục lỗ dưới đáy để thoáng khí. Trước khi xử lý nhiệt, đậu phụ được nhúng trong dung dịch gồm 6g NaCl và 2,5g acid citric hòa tan trong 100ml nước, do đó ức chế các vi sinh vật gây thối trong khi nấm mốc vẫn phát triển bình thường. Đậu phụ đã lên mốc có thể ướp muối bằng nhiều cách. Một phương pháp điển hình là nhúng các miếng đậu phụ đã mọc mốc vào dung dịch rượu – muối gồm 12% NaCl và 10% ethanol. Wai đã thử bảo quản và ủ đậu phụ mọc mốc trong 11 dung dịch sau: STT Thành phần dung dịch 1 0.01% acid benzoic, 0.05% ethyl acetate 2 2% acid acetic, 0.05% ethyl acetate 3 1% acid propionic, 0.05% ethyl acetate 4 0.01% benzaldehyde, 0.05% ethyl acetate 5 1% tinh dầu vỏ cam, 0.05% ethyl acetate 6 1% acid acetic, 2% NaCl, rượu Kao–Liang để tạo thành etanol 5% 7 0.01% anise, 1% tiêu đỏ, 2% NaCl, rượu Kao–Liang để tạo thành etanol 5% 8 Rượu Kao–Liang để tạo thành etanol 10%, 0.01% benzaldehyde, 2% NaCl 9 Rượu Kao–Liang để tạo thành etanol 10%, 1% acid acetic, 4% NaCl 10 Rượu Kao–Liang để tạo thành etanol 10%, 5% NaCl 11 10% etanol, 5% NaCl Đậu hủ đã lên mốc được ngâm trong các dung dịch trên và bảo quản ở các lọ thủy tinh đóng kín. Kết quả cho thấy các dung dịch (8), (9), (10), và (11) là thích hợp để bảo quản ở nhiệt độ phòng ( 20–300C) hoặc trong tủ lạnh 150C trong 6 tháng. Ngoài ra, nếu thêm một lớp dầu mè vào các dung dịch trên thì hiệu quả bảo quản sẽ lâu hơn. Sản phẩm: Thành phần của sản phẩm: Bảng so sánh giá trị dinh dưỡng của chao và đậu phụ Loại Năng lượng (cal) Protein (g) Chất béo (g) Carbo hydrates (g) Xơ (g) Tro (g) Ca P Fe Na K Đậu phụ 33 3.1 1.9 1.5 0 0.5 114 38 0.8 4 119 Chao 79 7.8 5.0 2.5 0 1.0 110 137 1.0 3700 55 Các phân tích hóa học đã đưa ra hàm lượng các chất trong chao. Thông thường trong sản phẩm chao có khoảng 10.36% các hợp chất Nitơ tan trong nước (thông qua xác định hàm lượng các acid amin tự do), 4.3% lipid, và 73.9% ẩm. Chao không những có hàm lượng protein cao, mà còn chứa các khoáng như Calcium, sắt và các vitamin nhóm B (B1, B2, và B3). Kết quả phân tích thành phần của một số loại chao được trình bày trong bảng sau: Các thành phần Chao Tsao Chao đỏ Chao Kwantung Chao hồng Hàm lượng nước 69.03 61.25 74.46 59.99 Protein thô 12.87 14.89 12.42 16.72 Dịch chiết ether 12.89 14.31 6.39 13.74 Crude fiber 0.13 0.42 0.11 0.14 Hợp chất tan không chứa Nitơ Vết Vết Vết Vết Tro 5.08 9.13 6.61 9.41 Nitơ tổng 2.06 2.38 1.99 2.68 Nitơ protein 1.30 1.56 1.27 1.81 Nitơ phi protein 0.76 0.83 0.72 0.86 Nitơ trong NH3 0.20 0.16 0.18 0.18 Nitơ trong acid amin 0.27 0.27 0.24 0.31 Nguồn Nitơ khác 0.34 0.33 0.30 0.38 Nguồn: Wai (1968). Nếu đứng trên quan điểm dinh dưỡng, ta thấy chao có hàm lượng Nitơ protein cao hẳn so với các sản phẩm từ đậu nành khác ở các nước phương đông, như miso và natto. Phô mai từ đậu nành và sữa đậu này có tầm quan trọng về dinh dưỡng đối với người dân châu Á như các sản phẩm phô mai và sữa bò đối với người dân ở các quốc gia sản xuất bơ sữa. Người châu Á ưa thích các sản phẩm sữa đông tụ bằng muối, bởi vì nó không những tạo ra một cấu trúc đẹp mà còn là một nguồn cung cấp Calcium. Chao sau khi lên men sẽ tạo những hương vị đặc trưng, chủ yếu do 4 nhóm tạo nên: các acid amin với amoniac, các sản phẩm của sự thủy phân protein, các acid béo và metylaceton. Sản phẩm chao có thể sử dụng trong thời gian 4–5 ngày. Nếu bảo quản ở 10°C có thể sử dụng trong 8–10 tháng. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chao: Ảnh hưởng của muối: Wang (1967) đã nghiên cứu khả năng tiết enzyme protease của hệ nấm M. hiemalis khi nó được phát triển trên môi trường đậu nành. Kết quả chỉ có một phần nhỏ enzyme này được vi sinh vật tiết ra vào trong dịch lọc môi trường, còn phần lớn protease đều nằm ở bề mặt của hệ sợi. pH tối thích cho enzyme protease là 3.0–3.5. Khi hình thành các enzyme cố định trên hệ sợi, nếu thêm NaCl hay các muối ion hóa vào môi trường nuôi cấy, các muối này sẽ tách một số enzyme ra khỏi bề mặt hệ nấm. Khi nồng độ NaCl lên đến 0.3M, lượng protease được giải phóng là cực đại. Các hợp chất không có khả năng ion hóa như urea, glucose, và sucrose sẽ không thích hợp cho quá trình tách rửa protease. Do đó, có thể kết luận rằng các enzyme protease đã liên kết với bề mặt hệ nấm bằng các liên kết ion. Trong quá trình giải phóng các enzyme này, sẽ không có sự tham gia của các phản ứng hóa sinh, bởi vì quá trình tách rửa này diễn ra nhanh chóng ngay cả ở 0°C. Vì vậ._.