Đề tài : Sản xuất Mì Chính bằng phương pháp Lên Men
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO ĐẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA HÓA – THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN
MÔN HỌC
ĐỀ TÀI:
BỘT NGỌT
I/ TỔNG QUAN
1/ Tổng quan về sản phẩm
- Tên thường gọi: Natri glutamat, MSG
- Tên quốc tế và cộng đồng châu Âu: INS 621, EEC 621
- Tên hóa học: Monosodium L - glutamat monohydrat, muối monohydra natri đơn
- 1 -
Biên Hòa, tháng năm
Đề tài : Sản xuất Mì Chính bằng phương pháp Lên Men
của axit glutamic.
- Công thức: C
5
H
8
NO
4
Na.
- Trọng lượng phân tử: 187,13
Bột ngọt (hay Mì Chính) là tên thường gọi của Monosodium Glutamate (viết tắt
là MSG), Glutamat natri, mononatri glutamat, hay chất điều vị 621 (số E: E621; mã
5
H
8
NO
4
Na, tên thương mại là
Mono Sodium Glutamate, thường
được viết tắt là MSG. Do đó, tại nhiều nước, MSG thường được dùng để gọi chất
này. Ở Việt Nam, MSG thường được gọi là bột ngọt hay mì chính. Mì chính là tên
gọi nhại theo âm tiếng Quảng Châu ở Trung Quốc; đọc đúng theo âm Hán Việt là
“Vị Tinh". Bột ngọt được sử dụng như một gia vị hay gọi theo cách "chính thống" là
chất điều vị có mã số quốc tế 621 (hoặc E621).
Mì chính là muối mono natri của axit L-glutamic (C
5
H
8
NO
4
Na).
Mô tả: Bột kết tinh trắng không dính vào nhau, rời rạc, không mùi, tan dễ dàng trong
nước, tan vừa phải trong cồn. MSG vừa có vị ngọt hoặc hơi mặn. pH của dung dịch
mẫu có tỷ lệ 1/20 giữa 6,7 và 7,2.
- Chức năng sử dụng trong thực phẩm: tăng vị Umami.
Monosodium Glutamate (bột ngọt) là một loại phụ gia thực phẩm có tác dụng điều
vị làm cho thực phẩm ngon và hấp dẫn hơn.
Bột ngọt hiện nay được làm từ nguyên liệu thiên nhiên như tinh bột sắn và mật mía
- 3 -
Đề tài : Sản xuất Mì Chính bằng phương pháp Lên Men
đường bằng phương pháp lên men, một quá trình tương tự như sản xuất bia, giấm,
nước tương.
khoa học Công nghệ và Môi Trường)
- Về "Hội chứng cao lâu Trung Quốc", có dư luận cho rằng với người dễ bị dị
ứng sử dụng bột ngọt có thể gây nên hiện tượng nóng mặt, hoa mắt, khó chịu
- Trong báo cáo về tính mẫn cảm của MSG (bột ngọt). Ủy ban hỗn hợp về phụ
gia thực phẩm (JECFA) của Tổ Y Tế Thế giới (WHO) và tổ chức Lương Nông
(FAO) năm 1987, sau khi xem xét, nghiên cứu theo dõi trong nhiều năm đã
chính thức tuyên bố.
- "Các nghiên cứu đã không thể chứng minh được rằng MSG (bột ngọt) là tác
nhân gây ra các triệu chứng của "Hội chứng cao lâu Trung Quốc".
Trong thực tế đời sống hàng ngày ta cũng có thể gặp một số người khi ăn cá
biển, tôm, cua hay ghẹ, thịt gà, thịt bò cũng sinh ra dị ứng mẩn ngứa hoặc
khó chịu. Đó cũng là do cơ địa mẫn cảm của từng người dị ứng với một loại
- 5 -
Đề tài : Sản xuất Mì Chính bằng phương pháp Lên Men
thực phẩm khác nhau. Nên không thể nói bột ngọt là tác nhân gây ra toàn bộ
"Hội chứng cao lâu Trung Quốc" đối với tất cả mọi người khi chưa đủ chứng
cứ chắc chắn.
- Qua các quy định quốc tế và quốc gia có sử dụng bột ngọt (MSG) đã nhận thấy
không nước nào cho bột ngọt là chất độc và cũng không có nước nào cấm sử
dụng bột ngọt trong chế biến thực phẩm.
Tuy nhiên, cần xác định rõ bột ngọt (MSG) chỉ là một phụ gia thực phẩm, điều
vị an toàn cần thiết (tương tự như dấm, tiêu, muối ăn ), bản thân bột ngọt
không phải là một chất dinh dưỡng có thể thay thế cho thịt, cá, trứng, sữa
- Vì vậy, chúng ta nên hiểu rõ bản chất của bột ngọt, tính năng sử dụng, để tránh
việc hiểu lầm cho rằng có thể dùng bột ngọt thay thế các loại Protein động,
thực vật trong thực phẩm .Thường gặp dưới dạng bột hoặc tinh thể màu trắng
ngậm một phân tử nước, là chất điều vị có giá trị trong công nghiệp thực phẩm,
trong nấu nướng thức ăn hàng ngày (đặc biệt là các nước phương đông).
2/ tổng quan về nguyên liệu
2.1 Tinh bột sắn
- Các chất vô cơ: chủ yếu là các loại muối tìm thấy trong thành phần tro của rỉ
đường. Muối kali có nhiều trong rỉ đường tiếp đến là canxi và dư lượng
SO
2
.
2.3 Các nguyên liệu khác
- Axit HCl: Điều chế bằng nhiều phương pháp khác nhau, chủ yếu là phương
pháp điện phân và phương pháp thô.
- NaOH
- Na
2
CO
3
- Na
2
S
- Than hoạt tính
- NaCl tinh chế
• Có nhiều phương pháp sản xuất mì chính như:
∗ Phương pháp tổng hợp hóa học.
∗ Phương pháp thủy phân protit.
∗ Phươg pháp kết hợp.
∗ Phương pháp sinh tổng hợp (hay phương pháp lên men).
Dưới đây nhóm xin trình bày phương pháp sản xuất mì chính bằng phương pháp lên
men.
3. Các phương pháp lên men
3.1 Phương pháp này lợi dụng một số vi sinh vật:
- 8 -
Đề tài : Sản xuất Mì Chính bằng phương pháp Lên Men
có khả năng sinh tổng hợp ra các axit amin từ các nguồn gluxit và đạm vô cơ.
Hòa nước
Thủy phân hoàn xung
Trung hòa
Ép Lọc
- 10 -
Kết Tinh
Đề tài : Sản xuất Mì Chính bằng phương pháp Lên Men
- 11 -
Trung hòa 1 & khử sắt
Ly tâm siêu tốc
Pha chế dịch lên men
Trung hòa 2 & khử sắt
Ép lọc 1
Ly Tâm
Bã 1
Ép lọc
Pha chế dịch lên men
Bã
Đề tài : Sản xuất Mì Chính bằng phương pháp Lên Men
- 12 -
Ép lọc
Trung hòa 3& tẩy màu
Ly tâm
Sấy
Sàng
Sấy
Nghiền
Sàng
Bã than
Bao gói
n
n C
6
H
12
O
6
Để thực hiện phản ứng trên, người ta có thể tiến hành nhiều phương pháp
khác nhau và mỗi phương pháp đều có những ưu và nhược điểm riêng, đáng chú ý là
3 phương pháp sau đây:
2/ Phương pháp thủy phân bằng Enzym
Dùng α- amilaza, β- amilaza của các hạt nảy mầm hay của Nấm Mốc để thủy
phân tinh bột thành đường.
+ Ưu điểm: không cần dùng đến hóa chất hay thiết bị chịu axit, chịu áp lực…,
không độc hại cho người và thiết bị.
+ Nhược điểm:
- Đường hóa không triệt để tinh bột, mà ở dạng trung gian như Dextrin…làm
cho vi khuẩn lên Men Mì Chính không có khả năng sử dụng.
- Thời gian đường hóa tương đối dài.
- 14 -
Đề tài : Sản xuất Mì Chính bằng phương pháp Lên Men
- Hàm lượng đường sau khi đường hóa hấp thụ, do đó phải sử dụng thiết bị to
cồng kềnh.
3/ Phương pháp thủy phân bằng H
2
SO
4
Phương pháp này có ưu nhược điểm cơ bản là sau khi thủy phân việc trung
hòa axit dư sau này không phải dùng Na
2
= 2 NaCl + CO
2
+ H
2
O
- 15 -
Đề tài : Sản xuất Mì Chính bằng phương pháp Lên Men
Hiện nay trong sản xuất hay dùng HCl để thủy phân tinh bột vì nó cho hiệu suất
cao và thời gian thủy phân ngắn hơn do cường lực xúc tác mạnh, tuy khi trung hòa
tạo ra một lượng NaCl trong dung dịch ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy vi khuẩn.
Quá trình thủy phân được tiến hành theo phản ứng và sơ đồ sau:
HCl
(C
6
H
10
O
5
)
n
+ nH
2
O nC
6
H
12
O
6
Bột → Hòa nước và HCl → Thủy phân → Trung hòa → Tẩy màu → Dung
dịch glucoza.
H
22
O
11
) + nH
2
O nC
6
H
12
O
6
- 16 -
Đề tài : Sản xuất Mì Chính bằng phương pháp Lên Men
Nếu để thời gian dài sinh ra các phản ứng phụ có hại cho sản phẩm và làm hao
tốn lượng đường khá lớn.
∗ Yêu cầu quá trình:
- Dung dịch ra có nồng độ: 100
0
Be
- pH : 1,5
- Tồng số thời gian : 1 giờ
- Tỷ lệ đường hóa : ≥ 90%
- Hàm lượng đường : 16 ÷ 18%
4.2/ Trung hòa
Thủy phân xong dung dịch vào thiết bị trung hòa cho 30% vào để đạt
pH=4,8. Cho than hoạt tính vào tẩy màu (khoảng 100 kg tinh bột cho 0,45 kg than).
Than tẩy màu và giúp cho quá trình lọc dễ, dung dịch có màu trong sáng.
4.3/ Ép lọc
Tách các phần bã và các chất không hòa tan, được dung dịch glucoza 16 ÷
3
PO
4
60g, KOH, pH=9, nước chấm 300ml, rỉ đường 600g, ure 480g, dầu lạc
60ml, B
1
20mg.
4.1.3/ Bảo quản giống
- Môi trường thạch nghiêng.
- Kích thước ống nghiệm có mặt phẳng nghiêng ф 15.
- Ống nghiệm trước khi dùng, thanh trùng cẩn thận 120
0
C/ 0,5h
- 18 -
Đề tài : Sản xuất Mì Chính bằng phương pháp Lên Men
- Pha trộn môi trường: dùng nước hòa tan các chất, cho thạch vào sau đó cho
NaOH điều chỉnh pH=7÷ 7,2. Cuối cùng cho môi trường vào ống nghiệm
thanh trùng 20 ÷ 30 phút, áp lực 1kG/1cm
2
. Sau đó hạ nhiệt độ xuống 50 ÷
60
0
C, để ống nghiệm nghiêng thạch đông lại, sấy 45h ở t
0
= 32
0
C đem bảo
quản lạnh. Khi cần cấy tiếp chúng vào mặt thạch.
Tiếp chủng xong bảo quản trong tủ lạnh 3 ÷ 4 tháng thuần hóa, nhặt bỏ những
con yếu.
0
C trong 30 phút, quá trình nuôi giống khống chế ở nhiệt độ 32
0
C áp suất
1kG/cm
2
không tiếp ure và dầu như quá trình lên men chính, lượng không khí cho
vào khoảng: 850 ÷ 1100 lít/ giờ, kiểm tra pH 1 giờ/ 1 lần hoặc lượng không khí tăng
dần tính từ giống nhỏ sang lên men chính theo tỷ lệ 1,0 – 0,25 – 0,5 lít không khí/ lít
môi trường/ 1phút. Đến giờ thứ 8 thì soi chọn giống: Nồi nào dùng được 9 giờ thì
giống có thể cấy tiếp sang nồi lên men chính, nếu chưa đạt yêu cầu thì có thể kéo
dài thời gian lên men thêm 1 ÷ 2 giờ nữa.
4.1.7/ Xử lý ure và dầu phá bọt
a/ Xử lý Ure :
Ure tham gia vào thành phần môi trường gồm Ure đầu và URe tiếp trong
quá trình. Ure đầu là Ure cho vào môi trường, sau khi môi trường, sau khi môi
- 20 -
Đề tài : Sản xuất Mì Chính bằng phương pháp Lên Men
trường được thanh trùng và làm nguội đạt nhiệt độ 32
0
C và trước khi tiếp giống,
hàm lượng Ure đầu tiếp vào phải tính sao cho sau khi tiếp là 1,8% so với lượng môi
trường.
Ure tiếp là ure bổ sung vào trong quá trình lên men, số lượng không cố định,
khi pH dịch lên men đang từ trên 7 xuống dần thì phải tiếp dần Ure cho đạt lên 7,5 ÷
8 sau đó do lượng axit glutamic tạo ra trong môi trường càng nhiều, pH càng giảm
xuống 7 hoặc dưới 7 lại tiếp Ure nữa cho đến khi đường trong dịch lên men còn
khoảng 1% thì không cần tiếp nữa.
Thường thanh trùng dung dịch Ure trong nồi 2 vỏ, dùng hơi nóng nâng lên
đến nhiệt độ 115
Quá trình chính xảy ra như sau:
a/ Giai đoạn đầu
Từ 8 ÷ 12 giờ gọi là giai đoạn sinh khối. Giai đoạn này các chất đường, đạm vô
cơ và hữu cơ, các chất muối khoáng, vitamin và các chất sinh trưởng có trong môi
trường thẩm thấu vào tế bào vi khuẩn làm cho vi khuẩn lớn lên, đạt kích thước cực
đại và bắt đầu sinh sản, phân chia. Quá trình lặp lại cho đến khi lượng vi khuẩn đạt
đến giá trị cực đại.
b/ Giai đoạn giữa
Từ giờ thứ 10, 12 đến giờ thứ 24, 26. Giai đoạn này giữ cho số tế bào không
tăng thêm nữa hoặc tăng rất ít. Quá trình chủ yếu trong giai đoạn này là: Đường và
đạm vô cơ thẩm thấu qua màng tế bào vi khuẩn và các quá trình chuyển hóa bởi các
men và các phản ứng như trên để tạo ra Axit Glutamic trong tế bào. Lượng Axit
- 22 -
Đề tài : Sản xuất Mì Chính bằng phương pháp Lên Men
Glutamic tạo thành lại hòa tan vào các môi trường làm cho pH môi trường giảm dần,
CO
2
bay ra nhiều, bọt tăng ào ạt. Trong giai đoạn này nhiệt độ tăng nhanh nếu
không làm lạnh trong 1 giờ có thể tăng 1 ÷ 2
0
C. Lượng đường hao nhanh từ 8,9%
xuống còn 2,3%. pH giảm xuống còn dưới 7 nên phải tiếp ure để pH tăng lên 8 rồi
lại giảm xuống nhanh chóng, Axit Glutamic tăng nhanh từ 0 đến 30 ÷ 40 g/l.
c/ Giai đoạn cuối
Những giờ còn lại tất cả các biểu hiện đều giảm dần cho đến khi hàm lượng
đường chỉ còn ≤ 1% thì lên men kết thúc.
Thường thường để đảm bảo quá trình lên men đạt hiệu quả cao phải chú ý
khống chế các điều kiện kỹ thuật như:
- Nhiệt độ: luôn luôn giữ ở 32
0
ROO
-
→ R
’
SO
3
NH
3
RCOOH
Quá trình tách:
R
’
SO
3
NH
3
RCOOH + NaOH → R
’
SO
3
Na + NH
2
RCOOH + H
2
O
Ngoài ra còn một số quá trình hấp thụ khác.
Quá trình trao đổi nhựa ion bao gồm các quá trình như sau:
5.1/ Pha chế dịch lên men
Dịch men ra có hàm lượng axit glutamic khoảng 40g/l tức là mật độ phân tử
tương đối dày đặc nếu cứ để như vậy thì dòng chảy qua khối hạt nhựa, xác suất tiếp
axit mới pha, giữ cho tốc độ vào ra để cho mặt nước có chiều cao cố định
tới khi dịch ra có pH = 2÷2,5 thì ngừng cho HCl.
- Rửa tái sinh: mở van đáy thu hồi lấy axit cho tái sinh lần sau rồi mới dùng
nước lạnh rửa xuôi cho tới khi pH=3 thì ngừng cho nước và có thể tiến hành
trao đổi. thời gian kéo dài 40÷60 phút.
5.3/ Trao đổi ion
Sau khi hạt nhựa đã được tái sinh, rửa tái sinh và dùng chân không đóng mở
ngắt quãng làm cho hạt nhựa được tơi, xốp để cho ổn định rồi cho dịch men vào trao
đổi ngược, lưu tốc vừa phải khống chế trong khoảng 80 phút trao đổi hết là vừa.
- 25 -
Copyright: Tài liệu đại học ©