Quy trình sản xuất mì chính
Trong công nghệ sản xuất và chế biến thực phẩm hiện nay, bột ngọt (mì chính) là chất
phụ gia thực phẩm được sử dụng khá rộng rãi.
Để hiểu biết rõ hơn về bột ngọt, chúng ta cùng tìm hiểu những thông tin cơ bản về qui
trình công nghệ đang được sử dụng rộng rãi hiện nay (như tại các công ty bột ngọt
VeDan, Ajino Moto…). Người ta áp dụng công nghệ vi sinh để trước hết tạo ra axit
Glutamic, sau đó dùng NaOH ở nồng độ cao sản xuất ra bột ngọt (muối glutamat natri).
Corynebacterium Glutanicum
1. Nguyên liệu:
Để lên men sản xuất axit glutamic, người ta dùng nguyên liệu chủ yếu là dịch có đường,
hoặc rỉ đường, hoặc các nguồn nguyên liệu tinh bột đã qua giai đoạn đường hóa. Khoai
mì là nguyên liệu tinh bột được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Ngoài ra còn có các nguồn
dinh dưỡng bổ sung như muối amôn, photphat, sulfat, biotin, vitamin B…
Trong thực tế sản xuất, người ta dùng rỉ đường làm môi trường lên men thay cho cao bắp.
Rỉ đường thường pha loãng đến 13 – 14% và thanh trùng trước khi lên men. Nếu là
nguyên liệu chứa tinh bột, thì tinh bột phải được thủy phân (quá trình dịch hóa và đuờng
hóa) nhờ enzym a -b- amylaza rồi sau đó mới bổ sung thêm dinh dưỡng vào môi trường
lên men.
2. Chủng vi sinh:
Tham gia vào quá trình lên men sản xuất axit glutamic, chủng vi sinh thường sử dụng là:
Corynebacterium Glutanicum, Brevibacterium Lactofermentus, Micrococus Glutamicus;
nhưng chủ yếu nhất vẫn là chủng Corynebacterium Glutamicum (loại vi khuẩn này đã
được nhà vi sinh vật Nhật Bản Kinosita phát hiện từ 1956, có khả năng lên men từ tinh
bột, ngô, khoai, khoai mì để tạo ra axit glutamic).
Giống vi khuẩn thuần khiết này được lấy từ ống thạch nghiêng tại các cơ sở giữ giống,
Chuẩn bị dịch lên men: Môi trường lên men được chuẩn bị sẵn từ các nguyên liệu đường
hoặc tinh bột (như đã nêu ở phần trên) được thanh trùng kỹ trước khi cấy vi khuẩn lên
men glutamic vào.
Giai đoạn lên men: dung dịch nhân sinh khối vi khuẩn, dung dịch lên men được chuyển
vào các dụng cụ, thiết bị lên men, sau corynebacterium glutamicum vào, cho lên men
trong điều kiện thoáng khí, giữ ở nhiệt độ 32 – 370C trong thời gian 38 – 40 giờ. Kết thúc
quá trình lên men, lượng acid glutamic có thể đạt 50 – 60g/ lít.
Trong thời gian lên men, pH sẽ chuyển dần sang acid do sự hình thành acid glutamic do
đó người ta thường bổ sung thêm dinh dưỡng vào môi trường nguồn amôn (NH4Cl,
(NH4)2SO4, urê) để giữ ổn định độ pH cho vi khuẩn hoạt động tốt.
Không được để điều kiện lên men là yếm khí vì sản phẩm tạo ra sẽ là acid lactic. Để tạo
thoáng khí, trong các thiết bị lên men bố trí bộ phận khuấy trộn dịch với tốc độ V = 450
vòng/ phút.
Tinh sạch acid glutamic:
Kết thúc quá trình lên men, acid glutamic được tạo thành cùng với một số tạp chất khác,
do đó cần phải tinh chế các tạp chất này ra khỏi dung dịch chứa acid glutamic. Phương
pháp thường dùng là nhựa trao đổi rezin. Nhựa trao đổi rezin có hai loại: rezin dương tính
(mang tính acid) và rezin âm tính (mang tính kiềm).
Dịch lên men có chứa acid glutamic và tạp chất cho chảy qua cột nhựa (có chứa rezin) từ
dưới lên với tốc độ 150 – 180 lít/ phút, thời gian chảy qua cột là 150 – 180 phút. Song
song, người ta cho dòng nước chảy qua cột cùng chiều với dung dịch lên men để rửa các
vi khuẩn bám vào bề mặt rezin. Giữ nhiệt độ trong cột trao đổi ion là 600 – 650C. Sau khi
kết thúc quá trình trao đổi ion, dùng NaOH 4 – 5% để tách acid glutamic ra khỏi cột (tốc
độ chảy NaOH là 5 – 6m/ giờ, lưu lượng 100lít/ phút).