CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG

BÀI TIỂU LUẬ N MÔN: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu SangSVTH:Lý Minh Tuấn 2205112205Lê Mạnh Hùng 2205112215Võ Minh Quốc 2205112212Nguyễn Thị Kim Liên 2205112012Tạ Thị Vui 2205112214Nguyễn Thị Thúy Kiều 2205112010

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG

Caramel (150a) 53 3.7.4 Acesulfame Kali (950)

Sau quá trình lọc, nước tương thường có màu nâu nhạt, vì vậy để sản phẩm có màu sắc hấp dẫn hơn, người ta thường thêm màu caramel Caramel được hình thành khi đường saccharose được nấu ở nhiệt độ cao từ 180 đến 190 độ C, tạo ra màu sẫm tối và vị hơi đắng Các phản ứng hóa học trong quá trình tạo màu caramel rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

3C 12 H 20 O 10 – 5H2O C36H48O24 H2O (mất đi 14% nước) Caramelen màu nâu

3C H O – H O Caramelin màu vàn mất đi 25% nước

Acesulfame Kali, hay còn gọi là Acesulfame potassium, là một loại chất tạo ngọt có tên hóa học quốc tế là potassium salt of 6 – methyl – 1,2,3 – oxathiazine – 4(3H) – one 2,2 – dioxide, với công thức hóa học C4H4 NO4KS và trọng lượng phân tử 201,2 Chất ngọt này được phát hiện vào năm 1967 và đã được sản xuất rộng rãi tại nhiều quốc gia.

Acesulfame K là một chất tạo ngọt không calories tồn tại dưới dạng tinh thể trắng, có độ hòa tan 0,27g/1 lít nước ở 20°C Chất này không bị tiêu hóa trong cơ thể và bền nhiệt, phù hợp cho các sản phẩm thực phẩm chế biến ở nhiệt độ cao hoặc có thời gian bảo quản dài Độ ngọt của Acesulfame K gấp 200 lần so với đường saccharose, mặc dù có hậu vị đắng ở nồng độ cao Để cải thiện hương vị, Acesulfame K thường được kết hợp với aspartame hoặc sucralose, tạo ra hiệu ứng hiệp lực làm tăng độ ngọt tổng thể.

Acesulfame K đóng vai tr ò là chất điều vị cho nước tương

Aspartame, chemically known as L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester, is a methyl ester dipeptide consisting of two amino acids: phenylalanine and aspartic acid Discovered in 1965, its molecular formula is C14H18N2O5.

Aspartame có độ hòa tan thấp trong nước, nhưng đủ để sử dụng trong chế biến thực phẩm Ở nhiệt độ phòng, độ hòa tan của nó vượt quá 1%, đạt hiệu quả tốt nhất ở pH 4 Khi pH tiến gần đến trung tính, khả năng hòa tan của aspartame giảm, với điểm đẳng điện nằm ở pH 5,5.

Aspartame là một chất tạo ngọt có giá trị thương mại cao, có vị ngọt tương tự như đường saccharose nhưng ngọt gấp 200 lần, chỉ cần một lượng nhỏ để đạt độ ngọt tương đương Mặc dù có thể cung cấp 4 kcal/g, nhưng lượng năng lượng mà aspartame đóng góp trong thực phẩm là không đáng kể Với khả năng tạo ra vị ngọt lâu hơn, nó thường được kết hợp với acesulfame K để tạo ra hương vị giống đường hơn Được cấu tạo từ các acid amin, aspartame được xem là một trong những chất tạo ngọt an toàn nhất và đã được sử dụng trong nhiều sản phẩm từ năm 1974.

FDA đã phê duyệt aspartame cho phép sử dụng trong thực phẩm sấy khô Hiện nay, aspartame được sử dụng rộng rãi làm phụ gia trong nhiều loại thực phẩm, và nhiều quốc gia đã áp dụng hợp chất này trong công nghệ chế biến thực phẩm.

Tương tự aspartame, acesulfame K cũng có vai tr ò là điều vị cho nước tương

Xanthan gum là một polysaccharide có khối lượng phân tử cao, được sản xuất thông qua quá trình lên men carbohydrate bởi các vi sinh vật.

Xanthomonas campestris là nguồn gốc của xanthan gum, một sản phẩm thương mại dạng bột màu kem, có thể tồn tại dưới dạng muối sodium, potassium hoặc calcium Theo phân loại của Codex, xanthan gum thuộc nhóm chất tạo bọt, làm bền, tạo gel và tạo đặc, với công thức phân tử đặc trưng.

Xanthan gum có cấu trúc chính là khung cellulose, bao gồm các đơn vị cellobiose liên kết bằng liên kết β(1,4) giữa các đơn vị D-glucose Mỗi cellobiose có một nhánh bên là trisaccharide, trong đó có một gốc acid glucorunic nối với gốc đường mannose ngoài cùng qua liên kết 1,4 và với gốc đường còn lại qua liên kết 1,2 Khoảng 50% gốc đường mannose ngoài cùng chứa nhóm pyruvate, trong khi gốc đường mannose nối với đơn vị cellobiose thường có nhóm acetyl Các nhóm carboxyl trên mạch nhánh tạo cho xanthan gum tính chất anion, với khối lượng phân tử khoảng 2 triệu.

Mức độ dao động khối lượng phân tử của 10 6 khá hẹp so với nhiều loại keo thực phẩm khác Trong dung dịch, các mạch nhánh bao bọc khung cellulose, giúp bảo vệ cấu trúc này.

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

Các nhà khoa học cho rằng chính cấu hình này giúp tạo ra độ bền tuyệt vời của xanthan gum trong các điều kiện bất lợi

Dung dịch xanthan gum trải qua quá trình dịch chuyển cấu hình khi gia nhiệt, chuyển từ trạng thái có trật tự ở nhiệt độ thấp sang trạng thái linh động hơn ở nhiệt độ cao, điều này được thể hiện qua sự thay đổi độ nhớt Nhiệt độ gây ra sự dịch chuyển này phụ thuộc vào cường độ ion và đặc tính cấu trúc như hàm lượng acid acetic và acid pyruvic trong phân tử xanthan gum Ở nồng độ khoảng 0,3% trong nước không có ion, sự chuyển dịch xảy ra ở khoảng 40°C, nhưng khi có mặt muối, nhiệt độ này tăng lên trên 90°C Muối giúp duy trì cấu hình có trật tự của xanthan gum, làm cho nó ít bị thay đổi khi tăng thêm muối và nhiệt độ.

Xanthan gum đóng vai trò là chất làm dày trong công nghệ sản xuất nước tương

Acid citric là một tricarboxylic (trong phân tử có 3 nhóm COOH), thuộc loại acid yếu, có tên hóa học quốc tế là 2 – hydroxy – 1,2,3 – propanetricarboxylic

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang acid, co công thức hóa học là C6H8O7

(dạng khan) và có khối lượng phân tử là

Acid citric có công thức phân tử 192g/mol (dạng khan) và thường được cung cấp dưới dạng tinh thể màu trắng hoặc không màu, không có mùi Chất này có độ hòa tan cao, lên đến 73g trong 100ml nước.

Acid citric có công thức cấu tạo đặc trưng và thường tồn tại dưới dạng tinh thể Nó có thể xuất hiện ở dạng khan (anhydrous) hoặc dạng ngậm một phân tử nước (monohydrate), trong đó dạng monohydrate rất phổ biến trên thị trường.

Trong tự nhiên, acid citric thường xuất hiện phổ biến trong các loại trái

Cây chanh, thuộc họ citrus, chứa một lượng đáng kể các hợp chất có lợi, với khả năng chiếm tới 8% chất khô trong quả chanh.

Ủ

Chuẩn bị cho quá tr ình hấp 4.2.4.2 Các biến đổi xảy ra trong quá tr ình ủ

Khối nguyên liệu sẽ trở nên mềm hơn khi nước thấm đều vào, làm tăng khả năng truyền nhiệt Điều này giúp khối nguyên liệu chín nhanh và chín đều hơn trong quá trình hấp.

Toàn bộ hỗn hợp khối nguyên liệu sau khi được phối trộn sẽ được ủ với nhiệt độ ủ là 55 o C và thời gian ủ là 1 ngày.

Tiêu diệt vi sinh vật, đồng thời làm thay đổi đặc tính lý hóa của khối bột giúp nấm mốc phát triển tốt hơn

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

4.2.5.2 Các biến đổi xảy ra trong quá tr ình hấp

Thay đổi cấu trúc hạt tinh bột và protein, từ đó sẽ giúp nguyên liệu được mềm hơn.

Làm chín tinh bột, làm protein bị biến tính sơ bộ thành những chất dinh dưỡng cho vi sinh vật sử dụng.

Quá trình này cũng tiêu diệt vi sinh vật bám tr ên bề mặt nguyên liệu, giúp cho sự phát triển của nấm mốc được thuận lợi hơn

4.2.5.3 Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật

Trong quá trình hấp, nhiệt độ và thời gian là hai yếu tố quan trọng nhất cần chú ý Nguyên liệu khô đậu nành đã được chưng sấy và ép tách dầu nên chỉ cần hấp trong thời gian vừa đủ để làm mềm Đối với tinh bột, việc xác định thời gian hấp hợp lý cũng rất cần thiết.

Để đạt được kết quả tốt nhất, hãy hấp nguyên liệu ở áp lực 0,7÷0,9 kg/cm² trong khoảng thời gian từ 1 giờ đến 1 giờ 30 phút Khi hạt đậu chuyển sang màu nâu nhẹ, bạn có thể kết thúc quá trình hấp, tránh để hạt đậu quá sậm màu.

Thiết bị hấp dùng hơi không áp lực hình trụ được thiết kế với vỉ ngăn cách giữa nguyên liệu và nước Thiết bị này bao gồm hai phần chính: phần chứa nguyên liệu và phần chứa nước để cấp hơi, với lớp vỉ ở giữa nhằm ngăn cách nguyên liệu với nước.

Chiều cao từ mặt nước đến vỉ thường là 0,2m Khi hấp giỏn đoạn khụng cơ giới, nguyên liệu chỉ chiếm khoảng ắ dung tích của thiết bị Chiều cao tối đa của khối nguyên liệu hấp không được vượt quá đường kính của thiết bị.

Cửa lấy nguyên liệu ra có kích thước chiều dài là 0,3m và chiều rộng là

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

Thi ết bị hấp Bên trong thi ết bị hấp

4.2.6 Đánh tơi, làm nguội 4.2.6.1.Mục đích

Chuẩn bị cho quá tr ình nuôi nấm mốc 4.2.6.2 Các biến đổi xảy ra trong quá tr ình đánh tơi, làm nguội

Nguyên liệu rời ra và tươi xốp hơn

Tạo ra sự khuếch tán của oxy vào trong khối nguyên liệu, từ đó giúp cho nấm mốc phát triển tốt hơn.

4.2.6.3 Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật

Nguyên liệu sau khi hấp sẽ được đưa vào máy đánh tơi, có quạt thổi để làm nguội đến nhiệt độ 33÷35°C vào mùa hè và khoảng 40°C vào mùa đông, tạo điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của nấm mốc Nếu nhiệt độ vượt quá mức này, nấm mốc có thể bị tổn thương và mất đi khả năng sinh lý Quá trình đánh tơi cũng giúp tăng hàm lượng O2, hỗ trợ quá trình nuôi trồng nấm mốc hiệu quả hơn.

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

Thi ết bị đánh tơi

4.2.7 Cấy mốc giống 4.2.7.1 Mục đích

Chuẩn bị cho quá trình nuôi mốc.

4.2.7.2.Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật

Mốc giống được cấy vào môi trường Czapek sẽ phát triển mạnh mẽ trong đó Sau khi mốc phát triển, nước được thêm vào để thu hoạch bào tử nấm mốc, tạo ra dung dịch bào tử Dung dịch này sau đó được trộn đều với nguyên liệu để sử dụng.

Thông số kỹ thuật: dung dịch bào tử nấm mốc được trộn vào nguyên liệu với tỉ lệ 0,07lít /kg.

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

Thiết bị trộn dung dịch bào t ử nấm mốc vào n u ên liệu

Tạo điều kiện thuận lợi cho nấm mốc phát triển đồng đều trong môi trường nuôi cấy giúp hình thành các enzyme quan trọng, đặc biệt là amylase và protease, với hoạt lực cao Những enzyme này có khả năng thủy phân protein và tinh bột hiệu quả hơn.

4.2.8.2 Các biến đổi xảy ra trong quá tr ình nuôi mốc

Quá trình hô hấp của nấm mốc dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ, trong khi đó, trong lĩnh vực hóa sinh, quá trình tổng hợp enzyme diễn ra, đặc biệt là protease và amylase.

Sinh học: có sự gia tăng sinh khối

4.2.8.3 Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật

Khi nuôi mốc, cần chú ý đến các thông số quan trọng như độ thông gió, nhiệt độ và độ ẩm Trong đó, nhiệt độ được xem là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình nuôi trồng mốc.

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

Công ngh ệ sản xuất nước tương GVHD: Th.S Nguy ễn Thị Thu Sang

+ Thời gian nuôi mốc: 3÷4 ngày.

Nhiệt độ môi trường nuôi nấm mốc có ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh sản của chúng, với khả năng đạt tới 45 o C nếu không được điều chỉnh Để thúc đẩy sự phát triển của khuẩn ty, cần khuấy trộn nguyên liệu nhằm điều hòa nhiệt độ và độ ẩm Thực tế cho thấy, nuôi nấm mốc ở nhiệt độ 28÷30 o C và độ ẩm khoảng 27÷37% sẽ tối ưu hóa hoạt tính của enzyme amylase và protease, hai enzyme này đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các thành phần chính của nước tương như đạm toàn phần và acid amin.

Có các phương pháp nuôi mốc như sau: a) Phương pháp nuôi mốc thủ công

Sau khi hoàn thành việc tiếp giống, cần đánh đống cho đến khi nhiệt độ đạt từ 25 đến 35 độ C Tiếp theo, trải giống ra khay, mành hoặc nong thưa thành một lớp dày khoảng 1 đến 2 cm và đưa vào phòng nuôi mốc Nên giữ nhiệt độ phòng khoảng 28 đến 30 độ C trong 8 đến 9 giờ, đồng thời duy trì độ ẩm trong phòng từ 85 đến 90% Nhiệt độ này không thuận lợi cho sự phát triển của Mucoz.

Penicillium là loại nấm mốc phát triển nhanh chóng và có khả năng lấn át các tạp mốc khác Trong giai đoạn sinh trưởng, nhiệt độ có thể tăng lên từ 31 đến 34 độ C, và sau khoảng 3 đến 4 giờ, khuẩn ty sẽ xuất hiện rõ rệt, khiến nguyên liệu hơi kết bánh Khi nhiệt độ đạt 37 độ C, cần phải lật và đảo mốc để hạ nhiệt độ, vì nếu nhiệt độ quá cao, sự phát triển của khuẩn ty sẽ bị ảnh hưởng và enzyme của mốc sẽ không tích tụ đủ.

Công nghệ sản xuất nước tương yêu cầu mở cửa thông gió để cung cấp không khí cho mốc phát triển, đồng thời cần đẩy khí CO2 ra khỏi phòng.

Công nghệ sản xuất nước tương do Th.S Nguyễn Thị Thu Sang hướng dẫn bao gồm việc duy trì nhiệt độ ổn định từ 30 đến 31 độ C trong quá trình nuôi mốc khối Phương pháp nuôi mốc khối cần được thực hiện bằng cách đảo liên tục để đảm bảo điều kiện tối ưu cho sự phát triển của mốc.

Trong phương pháp này thì nguyên liệu sẽ được trải vào trong bể thay vì tr ải ra khay, mành như phương pháp nuôi mốc thủ công.