ĐỀ TÀI CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT NGỌT
1. GIỚI THIỆU
1.1 Lịch sử ra đời của bột ngọt:
- Cách đây hàng ngàn năm người nhật bắt đầu dùng rong biển làm thực phẩm, họ phát hiện ra
loại rong lá( có tên khoa học là Laminaria japonica) còn là một loại gia vị hảo hạn. Vào thời
ấy, hoạt chất của loại rong lá làm thức ăn có hương vị đậm đà (do acid glutamic) chưa được
nhận diện.
- Vào năm 1980, nhà bác học Rittenhausen ở Đức đang tìm kiếm để xác định cơ cấu của các
protein động vật, đặc biệt là acid amin kể cả acid glutamic.
- Lịch sử mì chính có thể cắm mốc đầu tiên là ngày chàng thanh niên ở Tokyo có tên là Ikeda.
Việc phát hiện ra hoạt chất có trong rong biển làm cho thức ăn có mùi vị ngon là Ikeda. Ông
đã khám phá ra thứ hoạt chất trích từ rong biển là monosodium glutamate, đây là một muối
của acid glutamic. Vào 21/4/1909 ông đã đăng ký paten số 9440 với nhan đề là " sản xuất chất
liệu gây vị".[2]
- Sau đó, ông đã tiếp tục nghiên cứu và kết hợp với Công ty Ajinomoto để tạo ra một loại gia
vị mới. Công ty Ajinomoto đã cho ra đời sản phẩm bột ngọt đầu tiên vào năm 1909. - - Tuy
nhiên, phải một thời gian khá lâu sau đó, sản phẩm này mới được phổ biến ở các nước khác.
- Mãi đến sau Thế chiến thứ hai, vào năm 1947, sản phẩm bột ngọt đầu tiên mới xuất hiện tại
Mỹ
- Ajinomoto được giới thiệu với công chúng như một loại gia vị mang lại hương vị đậm đà cho
những món ăn. Từ thời điểm đó, bột ngọt được sản xuất và sử dụng rộng rãi tại hầu hết các
quốc gia trên thế giới, tạo nên một dấu ấn đặc sắc trong văn hoá ẩm thực toàn cầu.[9]
1.2 Giới thiệu chung về bột ngọt
1.2.1 Bột ngọt là gì?
- Bột ngọt (hay mì chính) là tên thường gọi Natri glutamat
- Tên tiếng anh là Monosodium Glutamate (viết tắt là MSG),
-Tên quốc tế và cộng đồng châu Âu: INS 621, EEC 621
-Tên hóa học: Monosodium L – glutamat monohydrat, muối monohydra natri đơn của axit
glutamic[6]
- Bột ngọt là muối natri của axit glutamic – một loại axit amin tham gia vào việc cấu thành
nên protein của cơ thể.

NO
4
Na.H
2
O
a) Phản ứng mất nước:
Khi nhiệt độ lớn hơn 80
0
C glutamate natri bị mất nước
b)Phản ứng phân hủy ở nhiệt độ cao
Khi ở nhiệt độ >350
0
C glutamate natri bị phân hủy.
c) pH ảnh hưởng rất lớn đến sự phân hủy của axit glutamic
d) Tác dụng của các yếu tố khác
- Sự biến đổi của axit glutamic trong quá trình chế biến còn phụ thuộc vào các yếu tố khác
như: chịu ảnh hưởng của các axit amin khác, các sản phẩm phân hủy của đường, các hợp
chất có 2 nhóm cacbonyl
- Các nhân tố chủ yếu dẫn đến sự biến đổi axit glutamic là nồng độ, nhiệt độ, pH, sự chiếu
sáng, các hợp chất hữu cơ
e) Tính hoạt quang
- Có tính hoạt động quang học như các aminoxit khác và có 2 dạng đồng phân D, L và có
C bất đối
+ Đồng phân L có mùi vị thơm ngon
+ Đồng phân D có mùi vị không thơm ngon nên hạn chế tạo thành trong sản xuất.
1.3 Vai trò của bột ngọt
- Khi trung hòa, acid glutamic chuyển thành natri glutamat (mì chính) kết tinh có vị ngọt
dịu trong nước, gần giống với vị của thịt, có ý nghĩa lớn đối với đời sống con người. Nó
được sử dụng rộng rải ở các nước Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam và các nước Châu Âu.
- Mì chính là chất điều vị trong chế biến thực phẩm, làm gia vị cho các món ăn nhờ đó mà

Hình dạng Trơn bóng tròn đầy
Màu sắc Vàng nhạt
Đặc điểm Hiếu khí
Vi thể Kích thước 1 x 1,5 – 2 µm
Hình dạng Hình que, ngắn, có nhánh
Sắp xếp tế bào Chuỗi ngẵn
Bào tử Không
Gram Dương
Khả năng di động Không
Sinh lý ,sinh hóa pH 7
Nhiệt độ 30
0
C
+ Là vi sinh vật dị dưỡng hóa năng.[12]
+ Biotin là yếu tố cần thiết cho sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn này.
+ Tích tụ một lượng lớn glutamic từ hydratcacbon và NH
4
+
trong môi trường có sục
không khí [2]
* Ưu điểm:
- Chủng C.Glutanicum có khả năng tạo nhiều axit glutamic nhất
- Tốc độ sinh trưởng phát triển nhanh, có tính ổn định cao trong thời gian dài.
- Chịu được nồng độ accit cao, môi trường nuôi cấy đơn giản và dễ dàng áp dụng
trong thực tế sản xuất.
- Đặc biệt, chủng này không bị giới hạn bởi nồng độ biotin vì giống này có khả năng
sinh tổng hợp acid glutamic cao và không bị khống chế bởi nồng độ biotin.[11]

Vikhuẩn C.Glutamicum
- Giống vi khuẩn thuần khiết này được

ngoại): là phương pháp gây đột biến điểm, đột biến này nằm trong cấu trúc của các
nucleotide ( trong cấu trúc của các base chứa nitơ).
+ Ưu điểm: Dễ thực hiện, tạo ra được giống vi sinh vật có rất nhiều đặc tính quý.
+ Nhược điểm: Tần số xảy ra đột biến thấp, không định hướng, không ổn định.
2.2 Các phương pháp sản xuất mì chính
Hiện nay trên thế giới có 4 phương pháp sản xuất cơ bản:
• Phương pháp tổng hợp hóa học.
• Phương pháp thủy phân protit.
• Phương pháp lên men.
• Phương pháp kết hợp.
+ Phương pháp tổng hợp hóa học.
Nguyên tắc: Áp dụng các phản ứng hóa học để tổng hợp nên các axit glutamic và các
amino axit khác từ khí thải công nghiệp dầu hỏa hay các ngành khác.
Ưu điểm:
- Có thể sử dụng nguồn nguyên liệu không phải là thực phẩm để sản xuất.
- Tận dụng được các khí thải của công nghiệp dầu hỏa hay các ngành khác.
Nhược điểm:
- Chỉ thực hiện được ở những nước có ngành công nghiệp dầu hỏa phát triển
và yêu cầu kĩ thuật cao.
- Sản phẩm tạo hỗn hợp D,L-axit glutamic, việc tách L-axit glutamic ra khỏi
hỗn hợp khó khăn, làm tăng giá thành sản phẩm.
Vì vậy phương pháp này ít được sử dụng
+ Phương pháp thủy phân protit.
Nguyên tắc: Sử dụng các hóa chất làm chất xúc tác để thủy phân nguồn nguyên liệu
protit ( khô đậu, khô lạc…) ra một hỗn hợp các amino axit ,từ đó tách được axit glutamic và
sản xuất bột ngọt.
Ưu điểm :
- Dễ điều khiển quy trình sản xuất.
- Các cơ sở thủ công ,bán cơ giới, cơ giới cũng có thể áp dụng được phương
pháp này.

2.3 Nguyên liệu
Do vi sinh vật lên men sử dụng nguồn dinh dưỡng chủ yếu là các loại đường, nên nguyên
liệu cho công nghệ lên men phải giàu gluxit như: tinh bột sắn, rỉ đường, glucose, saccharose.
Chọn nguyên liệu là rỉ đường mía vì nó phù hợp với yêu cầu,dễ kiếm, tận dụng được bã mía
từ các nhà máy đường.Đặc biệt, trong thành phần của rỉ đường có sẵn biotin,chất điều hòa sinh
trưởng cần thiết cho quá trình lên men.
2.4 Quy trình sản xuất
Giai đoạn thủy phân
PHA CHẾ DỊCH LÊN MENGiai đoạn lên men
TRAO ĐỔI IONPha chế dịch sau lên men
TÁCH ACID GLUTAMICTrao đổi ion
Tái chế nhựa
Tách a.glutamic
Nhựa refin trao đổi nước
Tuyển chon giống vi sinh vật
Giống cấp I
Giống cấp II
Giống cấp III
Làm lạnh
Biotin
penicillin G
Lên men
Rỉ đường
Thủy phân
Trung hòa
Ép
Sát trùng
H
2
O

glucose, nguyên liệu cho quá trình lên men.
- Phản ứng sảy ra như sau :
nH
2
O
(C
12
H
22
O
11
)
n
nC
6
H
12
O
6
- Có 3 phương pháp sau đây :
• phương pháp thủy phân bằng enzim
Người ta có thể dùng amilaza của các hạt nảy mầm hay của nầm mốc để thủy phân tinh bột
thành đường . Phương pháp này có ưu điểm là không dùng đến hóa chất hay thiết bị chụi axit,
chịu áp lực … không độc hại cho người và thiết bị .
Nhược điểm :
Đường hóa không triệt để tinh bột, mà còn ổ dạng trung gian như detrin….làm cho vi
khuẩn lên men mì chính không có khả năng sử dụng .Thời gian dường hóa tương đối dài
Lượng đường sau khi đường hóa thấp, do đó phải sử dụng thiết bị to, cồng kềnh
• Phương pháp thủy phân bằng H2SO4
Ưu điểm : Sau khi thủy phân việc trung hòa axit dư sau này không phải dùng Na2CO3 hay

1
: 0,00015%
• Tiến hành:
Tất cả các thành phần trên cho vào bình tam giác, thanh trùng ở 121
o
C, 1atm, trong 20’
rồi làm nguội 30-32
o
C và cấy giống nuôi khoảng 2-3 ngày. Trong quá trình nuôi lắc
liên tục với tốc độ 100 vòng/phút.
2.4.2.2 Nhân giống cấp 2:
• Mục đích: chuẩn bị số lượng giống cho thiết bị lên men.
• Chuẩn bị môi trường:
- Đường glucoso: 200g
- Rỉ đường: 600g
- MgSO
4
: 24g
- H
3
PO
4
: 60g
- Ure: 480g
- B
1
: 20mg
- KOH có pH= 9
• Tiến hành:
Các thành phần được thanh trùng rồi cho vào các thùng nhôm đã được khử trùng và

+
. Nguồn của NH4
+
sử dụng phổ biến là ure, khí NH3, NH4Cl [11]
b. Nhiệt độ:
Lên men ở nhiệt độ thích hợp là 30 – 37
o
C, thường thì ở giai đoạn đầu là 30 – 32
o
C và giai
đoạn cuối là 36 – 37
o
C.[11]
c. Sự cung cấp Oxi:
Lên men tổng hợp axit glutamic là quá trình hiếu khí bắt buộc. Do đó, sự cung cấp oxi
trong khi lên men là hết sức quan trọng. Nếu thiếu O2 thì sản phẩm chủ yếu là axit lactic, nếu
thừa O2 thì sản phẩm chủ yếu là axit α-xetoglutaric. Oxi được cung cấp cho dịch lên men
bằng cách sục không khí vô trùng kết hợp với khuấy trộn liên tục.[11]
d. Chất kích thích sinh trưởng:
Quá trình tổng hợp axit glutamic rất cần biotin.Biotin không chỉ là chất sinh trưởng mà
còn là chất xác định thành phần và số lượng các sản phẩm lên men. Sinh khối của vi khuẩn tỷ
lệ với hàm lượng biotin nhưng với axit glutamic thì không hoàn toàn như vậy. Lượng axit
glutamic được tạo thành nhiều nhất khi trong môi trường hàm lượng biotin thấp hơn nhiều so
với hàm lượng biotin cần thiết cho sự phát triển tối đa của sinh khối. Biotin không làm thay
đổi hoạt lực của enzym tổng hợp nên axit glutamic mà ảnh hưởng đến tính thẩm thấu của
màng tế bào, làm axit glutamic từ bên trong tế bào vi sinh vật khuếch tán ra ngoài môi trường
lên men. Nồng độ thích hợp nhất cho sinh tổng hợp axit glutamic 2-5g/l.[11]
Nguồn cung cấp biotin là cao ngô, rỉ đường mía.Trong quá trình lên men nếu dùng rỉ
đường mía làm nguồn cung cấp đường và biotin thì thường xảy ra hiện tượng lượng thừa
biotin sẽ không có lợi, sinh tổng hợp axit glutamic ít, nếu sục khí kém sẽ tạo ra alanin và axit

- Tốc độ cánh khuấy: 180-200 v/phút.
- Khi pH giảm đến 7 phải bổ sung ngay ure để tăng pH lên đến 8, thường quá trình
lên men bổ sung 2 lần,
- Khi bọt nhiều phải bổ sung dầu phá bọt (dầu lạc thô) ngay để phá bọt tạo điều kiện
cho CO
2
thoát ra khỏi dễ dàng.
2.4.3 Công đoạn trao đổi ion
► Mục đích: là lấy axit glutamic ra khỏi dịch lên men bằng hạt nhựa polyetylen sunfuric
(refin).
►Người ta lợi dụng tính chất của refin sau khi bị cation hóa (được tái sinh) có khả năng giữ
lại trên bề mặt nó anion ( ở đây chủ yếu là a.glutamic). Sau đó lại dùng NaOH để tách anion
( axit glutamic) ra khỏi hạt nhựa.
▪ Quá trình hấp phụ:
R' - SO
3
H
+
+ NH
3
ROO
-
→ R'SO
3
NH
3
RCOOH
▪ Quá trình tách ( nhả hấp phụ):
R'SO
3

đóng mở gián đoạn để sục đảo cho khối nhựa tơi, đều, xả bỏ hết lớp nước bẩn ở trên, rửa xuôi
cho tới khi pH =7 thì kết thúc và tiến hành tái sinh.
+ Tái sinh : dùng axit thu hồi cho chảy ngược 15 -> 20 phút, sau đó cho axit mới
phavào và giữ cho tốc độ ra vào ngang nhau để cho mặt nước có chiều cao cố định cho tới khi
dịch ra có pH = 2->2.5 thì ngừng cho HCl.
+ Rửa tái sinh: mở van đáy thu hồi axit cho tái sinh lần sau rồi mới cho nước lạnh rửa
xuôi cho tới khi pH = 3 thì ngừng . thời gian rủa tái sinh thường là 40 -> 60 phút
*Trao đổi ion:
- Trao đổi ngược: Sau khi hạt nhựa đã được tái sinh, rửa tái sinh và dùng chân không đóng
mở ngắt quãng làm cho hạt nhựa tơ xốp để ổn định rồi cho dịch lên men vào và trao đổi
ngược, lưu tốc vừa phải, khống chế tầm 80p 1 mẻ là vừa.
- Rửa trao đổi: sau khi trao đổi hết để cho rezin lắng xuống tự nhiên , bỏ lớp dịch bẩn ở trên
bề mặt, đảo trộn hạt nhựa rồi cho nước sạch vào rửa ngược cho tới khi sạch thì thôi. (nước thải
thải ra hết).
- Gia nhiệt : sau khi rửa sạch , ngừng cho nước lạnh vào và cho nước nóng 600C và để gia
nhiệt hạt nhựa. Nước thải ra lúc đầu có chứa 1 lượng nhỏ a.glutamic nên được thu hồi lại làm
nước pha dịch men ở mẻ sau. Gia nhiệt cho đến khi nước thải đạt 450C thì thôi và cho NaOH
5% vào để tách a.glutamic [2]
*Tách acid Glutamic:
Dung dịch NaOH 5% đã được đun nóng đến 60
o
C được đưa vào để tách a.glutamic. lúc này
dịch thải ra vẫn thu hồi để pha chế mẻ sau nhưng đồng thời phải liên tục kiểm tra pH và độ
baumé vì axit glutamic theo dịch ra nhanh chóng. Khi độ baumé đạt 0
o
thì lập tức thu hồi
a.glutamic. Chỉ 4-> 5 phút sau độ baumé đạt cực đại ( khoảng 4,5
0
-> 5
o

S quá lượng không còn vết tủa đen.Dịch thải trong
suốt.
Để phản ứng trung hòa và phản ứng khử sắt đuợc tốt, triệt để phản ứng xẩy ra ở 70-80 độ C là
tốt nhất và phản ứng xẩy ra như sau:
Trung hòa 1:
- Cho lượng nước vào trung hòa ( tính toán lượng nước sao cho sau khi trung hòa, dịch có
nồng độ 22-23 độ Be), gia nhiệt đến 70 độ C , cho cánh khuấy hoạt động và từ từ cho acid
glutamic vào, vừa cho Na2CO3 cho đến khi PH = 5 - 5.5. Cho gần 50% lượng than vào để tẩy
màu, sau đó cho Na2S vào để khử sắt (Na2S đã đươc pha loãng ở 13 - 15 độ Be)
Khi cho Na2S vào sẽ có phản ứng sau:
Do các phản ứng khi Na2S vào thì PH tăng lên và có H2S tỏa ra (H2S độc nên chú ya an toàn)
sau 1h phản ứng được thực hiện xong người ra cho Na2CO3 vào để trung hòa và tạo glutamic
natri đến PH = 6,6-6,8, rồi đem đi ép lọc lần 1
Trung hòa 2:
- Mục đích : Tẩy màu dịch ép lọc sau trung hòa 1, sau ép lọc 1, dịch đuợc bơm sang thùng
trung hòa 2.
- Ở đây dịch được gia nhiệt lên đến 50 - 60 độ C rồi cho than hoạt tính vào khuấy đều. Đồng
thời cũng kiểm tra lượng Na2S, nếu còn sắt thì tiếp tục cho Na2S vào khử cho hết, lọc cho
trắng, trong suốt thì tiến hành ép lọc lần 2 được dung dịch glutamic natri và đưa đi cô đặc.
+ Dịch ép lọc lần 1: yêu cầu trong suốt ,PH = 6,5 - 6,8
+ Dịch ép lọc lần 2: yêu cầu trắng trong, PH = 6,5 - 6,8 kiểm tra không còn sắt.
4/ Cô đặc kết tinh:
Đây là một trong những khâu phức tạp để tạo ra mì chính tinh khiết. Qúa trình cô đặc nếu các
chỉ tiêu kỹ thuật không thực hiện được nghiêm túc thì có thể xảy ra một trong các hiện tượng
sau:
* Kết tinh thành mảng trong nồi: mỳ chính không kết tin thành tinh thể như mong muốn mà nó
kết tinh thành mảng to và cuối cùng toàn bộ kết tinh thành khối lớn chặt trong nồi. Khi đó cho
nước nóng vào hòa tan rồi cô đặc thành mỳ chính bột.
* Mầm tinh thể tiếp tục bị hòa tan hết.
* Kết tinh dày đặc: ngoài màng tinh thể tiếp vào còn xuất hiện các mầm tinh thể mới nhỏ và

kết tinh có vị ngọt dịu trong nước, gần giống với vị của thịt,nhờ đó mà làm món ăn hấp dẫn
hơn.
Glutamat trong bột ngọt là chất dẫn truyền thần kinh quan trọng trong não,đóng vai trò
chính trong hoạt động học hỏi và ghi nhớ.Các nghiên cứu gần đây cho thấy nó còn đóng vai
trò trong việc chuyển hóa các chất bổ dưỡng trong cơ thể người.
Năm 1987 FAO và WHO đã xác nhận bột ngọt là chất điều vị an toàn.Tuy nhiên đây
cũng chỉ là chất phụ gia,không có vai trò thay thế thực phẩm thông thường như thịt ,cá
,trứng ,sữa.
Tài liệu tham khảo:
[1] Sách “vi sinh học thực phẩm”-Nguyễn Lân Dũng chủ biên.NXB giáo dục,2005.
[2] PGS.TS. Nguyễn Thị Hiền. Công nghệ sản xuất mì chính và các sản phẩm lên men cổ
truyền. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật)
[3]Lê Bạch Tuyết.Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm, Nhà sản xuất
giáo dục.
[4] /> [5]
[6] />but-chi&catid=17:thong-tin-thuong-hieu&Itemid=23#
[7] />[8] />[9] />[10] />[11] Đồ án Thiết kế nhàn máy sản xuất acid glutamic hiện đại từ tinh bột sắn với năng suất
3820 tấn sản phẩm/năm – Tài liệu ,ebook, giáo trình.
[12] />[13] Đồ án công nghệ 2 của Châu Thị Lâm Uyên – GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh.