1

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÌ CHÍNH

I)

Sơ lược về mì chính và vai trò của mì chính trong
xã hội ngày nay
:
Mì chính hay còn được gọi là bột ngọt (tên tiếng anh là monosodium
glutamate , seosoning glutamate) la một hợp chất muối natri của axit
glutamic, là chất điều vò có giá trò trong công nghiệp thực phẩm , được sử
dụng thường xuyên trong các món ăn hàng ngày của người dân ( đặc biệt là ở
các nước phương đông : trong đó có VN).
Công thức của mì chính Vai trò của a.Glutamic và mì chính:

1) Vai trò của a.glutamic:
- Đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của người và động
vật, trong việc xây dựng Protit, xây dựng các cấu tử tế bào.
- Tổng hợp nên các aminoacid khac như alanin, losin, cytein, prolin,….tham
gia vao phản ứng chuyển amin giúp cơ thể tiêu hoá nhóm amin và loại bỏ
nhóm NH
3
ra khỏi cơ thể. Nó chiếm phần lớn thành phần protid và chất
xám của não, đóng vai trò quan trọng trong biến đổi sinh hoá của hệ thần
kinh trung ương. Trong y học còn sử dụng a.glutamictrong trường hợp suy
nhược thần kinh nặng , mỏi mệt mất trí nhớ , sự đầu độc NH
3

Năm 1966 67.000 tấn
Năm 1967 72.000 tấn
- Sản lượng mì chính của thế giới cũng tăng
Năm 1965 109.000 tấn
Năm 1985 370.000 tấn
Năm 1989 613.330 tấn
- Việt Nam 1980 tấn
- Các công ty sản xuất mì chính
+ Ajinomoto
+ Vedan
+ Miwon

3

II) 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
1) Phương pháp tổng hợp hóa học
- Phương pháp này ứng dụng các phản ứng tổng hợp hóa học để tổng hợp
nên các a.glutamic và các aminoaxit khác từ các khí thải của công
nghiệp dầu hỏa hay các ngành khác
- Ưu điểm: Phương pháp này có thể sử dụng nguồn nguyên liệu không
phải thực phẩm để sản xuất ra và tận dụng được các phế liệu của công
nghiệp dầu hỏa
- Nhược điểm:
• Chỉ thực hiện được ở các nước có công nghiệp dầu hỏa phát triển và
yêu cầu kó thuật cao.

- Phương pháp này tuy nhanh nhưng yêu cầu kỹ thuật cao, chỉ áp dụng và
nghiên cứu chứ ít áp dụng vào công nghiệp sản xuất.

III) SẢN XUẤT MÌ CHÍNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP
LÊN MEN
:

A) Các quá trình chuẩn bò

1) Nguyên liệu:
Do vi sinh vật lên men sử dụng nguồn dinh dưỡng chủ yếu là các loại
đường , nên
nguyên liệu cho CN lên men phải giàu gluxit như: tinh bột sắn, rỉ
đường, glucose, saccharose.
1.1) Tinh bột sắn:

a) Nguồn gốc:
Tinh bột sắn được sản xuất trong quá trình chế biến củ sắn. Có hai lọai sắn:
sắn đắng và sắn ngọt khác nhau về hàm lượng tinh bột và xyanua. Sắn đắng
nhiều tinh bột hơn nhưng đồng thời cũng có nhiều acid xyanhydric, khoảng
200 -> 300 mg/kg. Xắn ngọt có ít axit xyanhdric hơn và được dùng làm lương
thực thực phẩm. Sắn trông chủ yếu ở các tỉnh phía bắc chủ yếu là sắn ngọt và
tinh bột thu được không có HCN.
b) Thành phần hoá học sắn gồm :
Tinh bột: 83 -> 88%
Nước : 10.6 ->14.4%
Xenlulose: 0.1 -> 0.3%
Đạm: 0.1 -> 0.4%
Chất khoáng : 0.1 -> 0.6%
Chất hoà tan : 0.1 -> 1.3%


2) Tuyển chọn giống VSV
:
Đây là quá trình then chốt của toàn bộ quá trình lên men, sản phẩm làm ra
có được như ý muốn của các nhà sản xuất, có đảm bảo được các tiêu chuẩn khắt
khe về thành phần , độ tinh sạch , giá trò cảm quan phụ thuộc rất lớn vào khâu
tuyển giống.
Kihoshita va các cộng sự đã thử 175 loài nấm mốc , 468 chủng nấm men,
372 chủng vi khuẩn và 650 chủng vi khuẩn chỉ có 22% trong số đó là có khả
năng lên men được L-A.glutamic(L-AG)
nhưng xét toàn diện thì đây là 1 con
số rất lớn , cung cấp đa dạng cho quá trình lên men. Trong các chủng VSV kể
trên thì xạ khuẩn là nhóm có khả năng lên men cao nhất với 30%, vi khuẩn 20%
và nấm mốc 10%. Tuy nhiên nếu xét về quy mô , giá thành , cũng như khả năng
ứng dụng vào sản xuất thì vi khuẩn vẫn là sự lưa chọn số 1 vì:
- Dễ nuôi cấy trên phòng thí nghiệm.
- Khả năng sinh sản nhanh hơn nhiều so với các VSV khác đáp ứng được
các nhu cầu kỹ thuật, thời gian lên men đưiợc rút ngắn lại .
6
- Quá trình lên men được tiến hành dễ dàng
- Dễ gây đột biến tạo ra những tính năng có lợi cho sản xuất
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của KHKT hiện nay, càng lúc càng có
nhiều chủng mới được tìm ra mang những tính năng vượt trội tạo ra nhiều sản
phẩm hoặc là thích hợp nuôi cấy trên nhưng môi trường đặc biệt như
brevibacteriumsp.No 6 (do yamamoto tìm ra )sinh ra 72g L-AG/1L môi trường
với hiệu suất chuyển hoà là 85%(lý thuyết là 120%), hay chủng bacillus
megatheriumsp6126 và pseudomonas alcaligen attcc 12815 lên men trong môi
trường axit Dl-pyrolidoncaboxylic đạt hiệu suất 90%.
Gần đây các nhà khoa học đã tạo ra được những giống VSV đột biến bằng
tia cực tím,tia phóng xạ và hoá chất hay tái tô’hợp AND các tế bào đã tạo ra các

được. Qua nghiên cứa cho thấy trong thiên nhiên có 2 chủng VK tổng hợp
a.glutamic cao ( theo Kinoshita và Tanaka(1972) là
- Nhóm có khả năng tạo bào tử: chủ yếu là Bacillus
- Nhóm không có khả năng tạo bào tử:

Trong quá trình lên men người ta hay sử dụng các giống của các chủng thứ
2: micrococcus glutamicum , Corynebacterium Glutamicus , brevibacterium,
Arthrobacter và Microbacterium. Những giống này có khả năng tạo 30 -> 50g/l
a.glutamic từ 100g glucose. Các loại vi khuẩn này có chung những đặc điểm sau:
VK gram dương
VK không sinh bào tử
VK không thể chuyển động
Tế bào có hình que hay hình cầu
Có khả oxy hoá a.glutamic ra ketoglutarat thấp nhất
Hoạt tính gluco hydrogenase cao
Vk phát triển trên môi trường cần biotin

3) Các thành phần hoá học của nguyên liệu ảnh hưởng đến quá
trình sản xuất

a) Nguồn cacbon:

Đây là thành phần chính VSV sẽ hấp thu vào. Nguồn C cung cấp vật chất cho
VSV sinh trưởng và tổng hợp a.a. có 4 dạng nguồn C dùng trong lên men là ,
cacbonhydrat,cacbuahydro, cồn và axit hữu cơ , trong đó cacbonhydrat được
dùng rộng rãi nhất. Trong phòng thí nghiệm có thể dùng glucoza,
fructoza,saccharoza, mantoza, riboza, và xyloza. Trong lên men công nghiệp
người ta thường sử dụng các loại :
 Đường glucose thuỷ phân từ tinh bột.
 Xenlulose thuỷ phân bằng acid hoặc kiềm

Rafinose 0 0 0 b) Nguồn Nitơ:

Rất cần thiết cho việc tổng hợp protein tế bào và chiếm tới 9,5% trọng lượng
phân tử axit glutamic.
Chủ yếu là các loại muối chứa NH
4
+
như : NH
4
CL; (NH
4
)
2
SO
4
;NH
4
H
2
SO
4
;
(NH
4
)
2
HPO

4
)
2
HPO
4
0.8 0.2 -
(NH
4
)
3
PO
4
1.6 1.4 1.1
(NH
4
)
2
CO
3
1.5 1.8 1.6
Citrate amoni 4.3 5.3 5.3
Axetat amoni 4.2 3.5 3.1
Tactrat amoni 2.7 3.4 3
Oxalat amoni 6 0.5 -
urê
0.6 7 11
NH
4
NO
3

cùng là nguyên tố quan
trọng làm tăng hoạt lực photphoryl hóa hiếu khí,tăng sự đống hóa axit axetat
,tăng hiệu suất lên men.

d) nh hưởng của pH:pH tối ưu cho sinh trưởng và tạo L-AG của các vi khuẩn sinh L-AG là trung
tính hay hơi kiềm , tốt nhất là từ 6 -> 8. Khi dùng môi trường saccharide , người
ta phải điều chỉnh pH suốt quá trình lên men vì môi trường luôn có xu hướng trở
nên acid do sự hình thành L-AG và các acid hữu cơ khác gây nên. Để tránh tình
trạng tụt giảm pH do quá trình lên men gây ra , người ta thường bổ sung các loại
hợp chất của NH
+
4
như urê dưới dạng khí hoặc nước vào lên men . Thường thì
quá trình bổ sung urê chia làm 2 lần.
Lần 1: urê đầu bổ sung vào môi trường được thanh trùng và được làm nguội.
10
Lần 2: khi pH của dung dich liên tục giảm do quá trình sản sinh ra L-AG đến 7
thì ta phải bổ sung urê để pH đạt 7.5 ->8. khi lượng đường trong dung dich lên
men còn 1% khi đó quá trình lên men chấm dứt thì không cần bổ sung urê nữa.

e) nh hưởng của nhiệt độ:Đa số vi khuẩn sinh L-AG sinh trưởng và tạo L-AG tốt ở 30-35
0
C,số ít ở 35-
37

nhanh, thời gian tạo ra L-AG dài
. Nhu cầu O
2
không được đảm bảo sau 10h
lên men, tốc độ sinh trưởng chậm , thời gian sinh L-AG ngắn , hiệu suất lên men
kém đồng thời tạo ra một lượng lớn acid lactic, acid succinic…nhưng nếu cung
cấp quá nhiều O
2
thì sự sinh trưởng và tiêu hao đường bò ức chế và hiệu suất tạo
ra L-AG giảm.

g) nh hưởng của thực khuẩn thểThực khuẩn thể là kẻ thù không đội trời chung với các vi khuẩn.hầu hết
các thực khuẩn thể phân lập rất nhạy cảm với các tác nhân Vật lý và Hoá học ,
dễ bò bất hoạt ở 75
o
C trong 5 -> 10 phút và kh1 bền ở pH 6 -> 9 , tức là trùng với
điều kiện sinh trưởng vi khuẩn lên men. Người ta thấy rằng nếu sau 12h vi khuẩn
mới bò tấn công thì dòch vi khuẩn đó vẫn bền vững. Thời kỳ làm quen của thực
khuẩn thể rất ngắn chỉ 30 ->50 phút. Để an toàn cho sản xuất người ta cho vào
11
các chất giống thực khuẩn thể để tạo khả năng thích nghi cho vi khuẩn , đồng
thời tiến hành luân canh giống 2 ->3tháng 1 lần.

h) nh hưởng của dầu phá bọt

- Do khuấy trộn, sục khí và lên men thải CO
2

nhau.
Nồng độ tế bào tối ưu cho việc tạo L-AG là 2 -> 5µg/l

• Tác dụng của biotin :
Biotin kích thích vi khuẩn sinh trưởng và tích lũy L-AG .
-khi đủ biotin vi khuẩn sinh trưởng vừa phải,diễn biến lên men êm dòu và L-AG
tạo được nhiều
12
-khi thừa biotin vi khuẩn sinh trưởng rất mạnh mẽ,tiêu hao đường nhanh,sinh
rất ít L-AG mà chủ yếu sinh axit lactc,sucxinic,aspatic va alanin

Bảng 3:
Aminoacid tạo thành trong dung dòch lên men(mg/ml)
Acid L-glutamic

Biotin(
µ
g/l)
3 ngày đêm
6 ngày đêm 10 ngày đêm
Tổng lượng
VSV (g/l)
(1) (2) (3) (4) (5)
Kiểm tra không có
biotin
6.2 9.8 13.6 1.504
1 6.5 11.6 13.8 1.568
2 10.8 15.3 20.3 6.680
3 12 17.5 20.4 6.004
4 11.5 17.6 20.5 6.440