KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S Nguyễn Hoài Hương
LỜI MỞ ĐẦU
Đã từ rất lâu, nước tương được thừa nhận có nguồn gốc từ Trung Quốc. Qua
thời gian dài, nước tương du nhập vào nước ta và được sử dụng như một gia vò chấm
rất cần thiết và quen thuộc trong bữa cơm người Việt Nam nói riêng và người châu Á
nói chung. Và dần dần nước tương được xem như một nét độc đáo trong văn hóa ẩm
thực.
Trong nước tương có chứa nhiều chất dinh dưỡng như acid amin có thể bổ sung
cho cơ thể con người. Trong những năm gần đây, khoa học kỹ thuật phát triển cùng
với sự hội nhập của đất nước, công nghệ sản xuất nước tương cũng được nâng cao
nhằm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn Phương 1 MSSV:207111036
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S Nguyễn Hoài Hương
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
1.2. Mục đích khóa luận
1.3. Nội dung khóa luận
1.4. Ứng dụng khóa luận
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn Phương 2 MSSV:207111036
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S Nguyễn Hoài Hương
1.1. Đặt vấn đề:
Nước tương truyền thống trước đây phải trải qua quá trình ủ nhiều tháng mới
có sản phẩm, tuy nhiên điều kiện vệ sinh không đảm bảo và chất lượng sản phẩm
không đồng đều. Trước đây, nước tương sản xuất công nghiệp ở Việt Nam sử dụng
phương pháp hóa giải dễ sinh độc tố, không tốt cho người sử dụng.
Trong những năm gần đây, khoa học kỹ thuật phát triển cùng với sự hội nhập
của đất nước, nhận thức vệ sinh và an toàn thực phẩm cũng được nâng cao nên
phương pháp lên men nước tương bằng vi sinh vật đã được nghiên cứu và ứng dụng.
Phương pháp này vừa đảm bảo sự an toàn cho người tiêu dùng, vừa rút ngắn thời gian
tạo ra sản phẩm.
với phương Tây. Đơn cử là thương hiệu nước tương nổi tiếng Kikkoman của Nhật Bản
đã được phổ biến ở Mỹ, Nga. Thò trường Việt Nam, cụ thể là trong hầu hết các siêu
thò, nước tương ngoại trước kia khá ít ỏi. Nhưng gần đây xuất hiện càng nhiều và
chiếm thò phần khá tương đối. Nguyên nhân chính của sự thay đổi này có lẽ là do tâm
lý người tiêu dùng sau sự kiện 3-MCPD muốn dùng thử và dần tin tưởng, chấp nhận
sản phẩm nước ngoài, vốn có sự kiểm soát vệ sinh an toàn thực phẩm tốt hơn.
2.1.2. Giá trò dinh dưỡng trong nước tương:
Khi nói đến giá trò dinh dưỡng của nước tương, quan trọng nhất là hàm lượng
đạm toàn phần và hàm lượng acid amin. Tỷ lệ acid amin đối với đạm toàn phần cho
biết mức độ thủy phân triệt để nguồn protein từ nguyên liệu và tỷ lệ này càng cao
càng tốt.
Thành phần hóa học của nước tương thay đổi tùy theo nguyên liệu, khâu phối
chế và phương pháp sản xuất. Nước tương được xem là ngon khi phải đảm bảo được
yêu cầu về màu sắc, hương thơm, vò ngọt của đạm và đường.
Bảng 2.1: Thành phần hóa học trung bình của nước tương (g/l)
Thành phần hóa học Hàm lượng (g/l)
Đạm nitơ toàn phần 15.0 – 21.6
Amoniac 1.0 – 2.0
Đường 14.5 – 15.3
Lipid 17.0 – 25.0
NaCl 200 – 250
Acid acetic 2.0 – 8.0
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn Phương 5 MSSV:207111036
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S Nguyễn Hoài Hương
2.2. Cơ sở lý thuyết:
2.2.1. Bản chất của quá trình sản xuất nước tương:
Cơ sở khoa học của phương pháp sản xuất nước tương lên men là lợi dụng hệ
men của vi sinh vật phát triển trên nguyên liệu giàu đạm để thủy phân protein từ
nguyên liệu thành những chất dinh dưỡng trong nước tương. Do vậy, quá trình nuôi
mốc tốt cho nhiều men sẽ tạo điều kiện thủy phân protein triệt để hơn, nâng cao năng
amin.
2.2.3.1. Amylase:
_ Amylase là tên gọi một nhóm enzyme thủy phân tinh bột, bao gồm nhiều
enzyme khác nhau về tính đặc hiệu khi tác dụng lên nhiều vò trí khác nhau trên mạch
tinh bột như α-amylase, β-amylase, glucoamylase
_ Chủng A.oryzae tổng hợp nhiều enzyme amylase. Đặc điểm α-amylase là
hoạt động tối ưu khi pH 4.7 – 4.9. Khi bổ sung Ca
2+
vào nguyên liệu sẽ làm tăng hoạt
động của α-amylase có khả năng phân giải đến 80 – 82% tinh bột đã hồ hóa thành
maltose, tạo vò ngọt cho sản phẩm. Ngoài ra, glucoamylase có thể đường hóa tạo
thành glucose.
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn Phương 7 MSSV:207111036
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S Nguyễn Hoài Hương
2.2.3.2. Protease:
_ Là nhóm enzyme có khả năng thủy phân đến 80% liên kết peptide của
protein đến sản phẩm cuối cùng là acid amin. Protease được phân thành hai loại:
Endopeptidase (enzyme nội bào) và Exopeptidase (enzyme ngoại bào).
_ Dựa vào vò trí tác động trên mạch polypeptide, Exopeptidase chia thành hai
nhóm: Aminopeptidase và Carboxypeptidase.
+ Aminopeptidase xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu N tự do
trong chuỗi polypeptide để giải phóng ra một acid amin, một dipeptide hoặc
tripeptide.
+ Carboxypeptidase xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu C trong
chuỗi polypeptide để giải phóng ra một acid amin hoặc tripeptide.
_ Dựa vào động học của cơ chế xúc tác, Endopeptidase chia thành bốn nhóm:
Serine proteinase, Cysteine proteinase, Aspartic proteinase, Metallo proteinase.
+ Serine proteinase: là những proteinase có chứa nhóm –OH của gốc
serine trong trung tâm hoạt động và có vai trò đặc biệt quan trọng đối với những hoạt
động xúc tác của enzyme. Các serine proteinase thường hoạt động mạnh ở vùng pH
Cơ sở khoa học của quá trình thủy phân là sử dụng hệ enzyme amylase,
protease từ vi sinh vật tiết ra để phân giải tinh bột thành các loại đường maltose,
glucose… và phân giải protein thành polypeptide, peptide, các acid amin. Ngoài ra
còn có sự tạo thành rượu, các acid hữu cơ. Tất cả những hợp chất này tạo nên hương
vò đặc trưng và giá trò dinh dưỡng cho nước tương.
2.2.4.1. Acid amin:
Trong nước tương có nhiều acid amin như arginine, methionine, tryptophan,
tyrosin, valine, serine, glycine, histidine, alanine, glutamic… Những acid amin này
cùng với di, tri, tetra – peptide làm cho nước tương có vò ngọt của đạm và mùi thơm
của thòt.
Nước tương sản xuất bằng phương pháp lên men hầu như giữ được tất cả acid
amin trong nguyên liệu đậu nành.
2.2.4.2. Đường:
Trong nước tương có các loại đường như glucose, fructose, maltose, pentose…
Đường có vai trò quan trọng trong việc hình thành màu sắc nước tương.
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn Phương 9 MSSV:207111036
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S Nguyễn Hoài Hương
2.2.4.3. Acid hữu cơ:
Aicd hữu cơ có trong nước tương có liên quan mật thiết đến việc tạo hương vò
đặc trưng cho sản phẩm. Trong đó, acid lactic chiếm hàm lượng nhiều nhất (khoảng
1.6%), tác dụng với nước tương tạo thành hợp chất lactat phenol. Ngoài ra, còn có
acid acetic 0.2%, acid sucinic 0.087 – 0.16%, acid formic 0.05%. Muối của các acid
này tham gia vào quá trình tạo vò cho sản phẩm.
2.2.4.4. Chất màu:
Màu của nước tương chủ yếu do đường kết hợp với acid amin tạo nên. Màu của
nước tương lên men được hình thành dần dần từ màu vàng đến màu nâu nhạt, cuối
cùng là màu nâu đậm.
Sự hình thành màu của nước tương phụ thuộc vào nồng độ đường, acid amin và
nhiệt độ. Nếu tăng cường phản ứng giữa acid amin và đường sẽ không có lợi vì tạo ra
melanoid. Melanoid là chất mà cơ thể khó hấp thu và khi nồng độ của nó quá cao sẽ
2
O 1.75
P
2
O
5
1.54
Protein: protein trong bánh dầu chủ yếu không bền và dễ biến tính dưới tác
dụng của acid, nhiệt độ… Sau khi bò biến tính khả năng hút nước, trương nở và tính
hòa tan của bánh dầu sẽ giảm. Một số protid gây độc cho cơ thể bò biến đổi thành
acid amin. Vì vậy, chất lượng của bánh dầu phụ thuộc nhiều vào chế độ lấy dầu từ
đậu phộng và điều kiện vận chuyển, bảo quản nó.
Glucid: là thành phần chủ yếu trong bánh dầu với chất cơ bản là tinh bột, thành
phần chính là những polysaccharide có khả năng tạo vò cho sản phẩm. Vì vậy, glucid
có tham gia vào quá trình tạo màu và mùi thơm cho sản phẩm.
Lipid: hàm lượng lipid còn sót lại trong bánh dầu không cao khoảng 5 – 7%.
Nếu hàm lượng chất béo cao sẽ ảnh hưởng không tốt cho quá trình sản xuất, bảo quản
nước tương. Vì chất béo trong quá trình chế biến sẽ chuyển hóa thành acid béo tự do,
glycerin và các sản phẩm phân hủy khác làm biến đổi mùi vò đặc trưng của nước
tương.
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn Phương 11 MSSV:207111036
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S Nguyễn Hoài Hương
Bánh dầu có vai trò quyết đònh chất lượng trong quá trình tạo thành sản phẩm.
Nếu bánh dầu không đạt được những chỉ tiêu chất lượng thì quá trình sản xuất sẽ gặp
ít nhiều khó khăn và sản phẩm không đạt chất lượng như mong muốn.
Bảo quản bánh dầu: do có tính hút ẩm, hấp phụ mùi mạnh nên khi bảo quản
trong kho cần phải khô ráo, thoáng khí. Nhiệt độ khoảng thấp hơn 28
0
C để đề phòng
mối mọt. Nếu bánh dầu bảo quản không đúng cách, sau một thời gian sẽ bò hôi mốc,
hòa vào nước không có vò chát. Thành phần chủ yếu của muối là NaCl, nước, chất
hào tan và chất không hòa tan.
Bảng 2.4: Chỉ tiêu của muối
Thành phần % theo chất khô
Độ ẩm 7
NaCl 90
Tạp chất không tan 0.05
Tạp chất tan <2.5
Do muối có tính hút nước từ môi trường xung quanh, nên khi độ ẩm không khí
trên 75% muối sẽ hút nước và trở nên ẩm ướt. Khi độ ẩm không khí nhỏ hơn 70%
muối sẽ mất nước là khô lại. Đồng thời quá trình bay hơi này sẽ mang theo một số ion
như Mg
2+
(làm muối chát), Ca
2+
(làm muối đắng) từ những chất hòa tan như CaSO
4
,
MgSO
4
, MgCl
2
…
Thông thường 14g muối hòa tan trong 1L nước ở nhiệt độ thường sẽ tương
đương 10
0
Be tức tương đương 1% NaCl trong 1L dung dòch.
Bảng 2.5: Sự tương quan giữa nồng độ muối và độ Be
Độ Baume (Be) Tỷ trọng (d) Số (g) muối hòa tan
trong 1 L nước
+
… Các anion như: OH
-
, HCO
-
3
, Cl
-
, NO
-
3
, SO
-
4
. Trong đó
Ca
2+
, Mg
2+
, Fe
2+
gây ra độ cứng cho nước. Thành phần hóa học và chất lượng nước
ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình sản xuất và đặc biệt là chất lượng nước
tương thành phẩm.
Nước được dùng trong sản xuất không chỉ đòi hỏi phải đáp ứng yêu cầu chất
lượng nước uống, mà còn nhiều chỉ tiêu khác phù hợp với sản phẩm muốn sản xuất.
Về bản chất nước dùng trong sản xuất thực phẩm nói chung và sản xuất nước tương
nói riêng phải trong suốt, không màu, không mùi vò lạ, không chứa vi sinh vật gây
bệnh, đồng thời phải thỏa mãn các chỉ tiêu hóa học về độ cứng, độ oxy hóa, độ mặn…
2.3.1.5. Natri benzoate:
dễ tan trong nước theo tỷ lệ 1:1.
Kali sorbate có tác dụng chống lại vi sinh vật khi ngăn cản sự phát triển của tế
bào dinh dưỡng và hình thành bào tử.
Kali sorbate cũng được công nhận là GRAS. Ưu điểm nổi bật của chất này là
không gây mùi lạ hay mất mùi tự nhiên của sản phẩm.
2.3.1.7. Acid citric:
Là acid hữu cơ yếu, rất chua, không màu, kết tinh ở dạng tinh thể, dễ tan trong
nước theo tỷ lệ 1:0.75. Acid citric được sử dụng trong thực phẩm với vai trò tạo
hương, sử dụng làm chất điều chỉnh độ acid trong thực phẩm, đồng thời cũng là chất
chống oxy hóa khi tạo môi trường nồng độ acid cao ngăn chặn vi sinh vật phát triển.
Acid citric tồn tại trong các loại quả thuộc chi Citrus.
Ở nhiệt độ phòng, acid citric kết tinh màu trắng. Khi bò đun nóng trên 175
0
C,
chất này bò phân hủy thành CO
2
và nước.
Hầu hết các quốc gia và tổ chức trên thế giới đều công nhận acid citric an toàn
khi sử dụng trong thực phẩm. Tuy nhiên trong sản xuất, khi tiếp xúc với liều lượng
cao dễ gây kích ứng da và mắt nên công nhân cần có đồ bảo hộ.
2.3.1.8. Caramel:
Để nước tương có màu sắc đẹp và hấp dẫn người tiêu dùng, trong quá trình sản
xuất có bổ sung chất tạo màu caramel.
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn Phương 15 MSSV:207111036
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S Nguyễn Hoài Hương
Caramel thu được khi đun nóng saccharose lên tới 180 – 190
0
C, tạo thành chất
lỏng màu đen, vò hơi đắng.
C
12
O
5
C
12
H
22
O
10
(t
0
= 185 – 190
0
C)
Glucose Fructose Isosacchrosal
2C
12
H
22
O
10
(C
12
H
18
O
9
)
2
+ 4 H
Isosacchrosal
Caramel dùng trong sản xuất phải đạt tiêu chuẩn vệ sinh, không bò cặn đục khi
để lâu và hòa tan tốt trong nước.
2.3.1.9. Đường saccharose:
Công thức phân tử: C
12
H
22
O
11
.
Phân tử đường saccharose tạo ra từ α-glucose và β-fructose khi C1 của α-
glucose và C2 của β-fructose liên kết qua nguyên tử O (C1-O-C2).
Đường saccharose ở dạng tinh thể không màu, dễ tan trong nước, nhiệt độ
nóng chảy 185
0
C.
Khi thủy phân, đường saccharose phân giải thành glucose và fructose.
2.3.1.10. Natri glutamate:
Công thức cấu tạo: HOOC-CH
2
-CH
2
-CH(NH
2
)-COONa.
Natri glutamate hay còn gọi là bột ngọt là muối của acid glutamic.
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn Phương 16 MSSV:207111036
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S Nguyễn Hoài Hương
Dạng tinh thể màu trắng, có vò ngọt hơi mặn, tan nhiều trong nước, được sử
= 1 – 2 tháng
B
ã
Ủ mốc
Rửa
Ngâm
Hấp chín
Để nguội
Đậu
nành
Phối trộn
Nước đậu
Ủ ngoài trời
Trích ly
Trộn muối
Thanh trùng
Nước cốt
Phối chế
Thanh trùng
Đóng chai
Lọc
Nước
tương
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S Nguyễn Hoài Hương
Ưu điểm:
Không dùng hóa chất nên không gây độc hại.
Thiết bò đơn giản, không đòi hỏi đầu tư tốn kém.
Nhược điểm:
Quá trình ủ mốc dễ bò xâm nhiễm bởi mốc lạ khác, do đó không dễ kiểm soát.
Chủ yếu dựa vào kinh nghiệm người sản xuất.
Trung hòa
Lọc thô
Bánh
dầu
Phối chế
Lắng
Thanh trùng
Đóng chai
Lọc tinh
Nước
tương
Cặ
n
Gia vò
Carame
lMuối
Na
2
CO
3
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S Nguyễn Hoài Hương
Ưu điểm:
Thời gian quy trình sản xuất ngắn.
Hiệu suất thủy phân cao.
Sản phẩm giàu acid amin và mùi vò thơm ngon.
Nhược điểm:
Thiết bò đầu tư tốn kém, đòi hỏi phải chòu nhiệt độ cao, chống ăn mòn.
Độc hại với người trực tiếp sản xuất do dùng những tác nhân thủy phân mạnh như
acid mạnh, kiềm mạnh, nhiệt độ và áp suất cao.
Có thể một số acid amin bò phá hủy trong qúa trình thủy phân như lysin, arginin,
Chất trợ lắng
Đóng chai
Nước
tương
B
ã
Xay nhuyễn
Thủy phân
Bánh
dầu
Phối chế
Thanh trùng
Lọc thô
Gia vò
Caramel
Muối
Hấp chín
Để nguội
Cấy mốc
Nuôi mốc
Ủ
Mốc
giống
Lắng
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S Nguyễn Hoài Hương
Quy trình:
Hình 2.5: Sơ đồ quy trình công nghệ nước tương lên men hiện đại ở Việt Nam
Ưu điểm:
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn Phương 22 MSSV:207111036
Bảng 2.6: Ưu và khuyết điểm phương pháp nuôi mốc trên bề mặt
Phương pháp nuôi mốc trên bề mặt
Ưu điểm
_ Phương pháp dễ thực hiện, không phức tạp. Thiết bò kỹ thuật đơn
giản, đầu tư không tốn kém.
_ Lượng enzyme tạo ra khá cao.
_ Trong trường hợp nhiễm vi sinh vật lạ dễ phát hiện và xử lý. Do
môi trường nuôi cấy tónh, không có sự xáo trộn nên chỉ cần loại bỏ
khu vực bò nhiễm.
Khuyết điểm
_ Tốn diện tích khá lớn khi nuôi mốc.
Điều kiện sinh trưởng của nấm mốc Aspergillus oryzae :
_ Độ ẩm của môi trường: độ ẩm tốt nhất cho sự hình thành enzyme của nấm
mốc là 55 – 58%. Độ ẩm môi trường thích hợp cho sự hình thành bào tử là khoảng
45%. Cần giữ cho độ ẩm này không bò giảm trong quá trình mốc phát triển.
_ Độ ẩm tương đối của không khí: từ 80% trở lên đến bão hòa đều thích hợp
cho nấm mốc. Trong phòng nuôi mốc cần giữ độ ẩm không khí để môi trường không
bò khô.
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn Phương 24 MSSV:207111036
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S Nguyễn Hoài Hương
_ Ảnh hưởng của không khí: A.oryzae là vi sinh vật hoàn toàn hiếu khí, chỉ phát
triển bình thường khi đầy đủ oxy. Để đáp ứng điều này, nguyên liệu nuôi mốc phải
xốp, rải thành lớp mỏng không dày quá 3 cm, phòng nuôi mốc phải thoáng, có sự trao
đổi không khí với bên ngoài.
_ Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp để tạo ra enzyme của A.oryzae
là khoảng 28 – 32
0
C. Trong quá trình nuôi mốc, nhiệt độ có quan hệ trực tiếp việc
tăng sinh khối và sinh sản của mốc. Nhiệt độ trong lòng khối nguyên liệu sẽ tăng dần
theo sự phát triển của mốc và có thể đạt đến 45