Đồ án tốt nghiệp: Tổng quan về nước tương lên men

TÊN ĐỀ TÀI.txt

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG LÊN MEN Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoài Hương SV: Nguyễn Đình Thế Phong Lớp: 11DSH02 MSSV: 1191111037

Page 1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi Nguyễn Đình Thế Phong – MSSV: 1191111037. Lớp: 11HSH02. Khoa

Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học, trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP. HCM

xin cam đoan tự thực hiện đề tài “ TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG LÊN MEN”

theo hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoài Hương, không sao chép

Đồ án Tốt nghiệp dưới bất kỳ hình thức nào, các số liệu trong Đồ án Tốt nghiệp là

chính xác theo các tài liệu tham khảo (tham khảo Danh mục tài liệu tham khảo đính

kèm). Nếu có gì không đúng tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

TP. HCM, ngày 20 tháng 09 năm 2013

Nguyễn Đình Thế Phong

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới cô Nguyễn Hoài Hương đã tận tình

hướng dẫn, chỉ bảo và cung cấp các tài liều cần thiết để em nghiên cứu hoàn thành luận

văn này.

Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong khoa Môi Trường và Công

Nghệ Sinh Học, trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP. HCM đã truyền đạt kiến

thức cho em trong suốt 2 năm học vừa qua.

Cuối cùng, xin cám ơn tất cả các bạn cùng lớp đã sẵn lòng chia sẻ, trao đổi và

giúp đỡ tôi trong học tập cũng như trong quá trình thực hiện luận văn này.

Tổng quan về nước tương lên men

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... iii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH .............................................. V

MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG LÊN MEN .................................. 2

1.1 Lịch sử phát triển của nước tương. ....................................................................... 2

1.1.1 Định nghĩa nước tương: ............................................................................... 2

1.1.2 Phân loại nước tương: .................................................................................. 2

1.1.3 Lịch sử phát triển của nước tương ............................................................... 3

1.2 Thành phần hóa học của nước tương: ................................................................... 4

1.2.1 Thành phần acid amin: ................................................................................. 5

1.2.2 Carbohydrate: ............................................................................................... 6

1.2.3 Các hợp chất màu và mùi: ........................................................................... 6

1.2.4 Chất khoáng: ................................................................................................ 8

1.2.5 Vitamin: ....................................................................................................... 9

1.3 Giá trị dinh dưỡng của nước tương. ...................................................................... 9

1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước tương lên men............................................ 10

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG LÊN MEN ................. 14

2.1 Nguyên liệu. ........................................................................................................ 14

Nguyên liệu chính: đậu nành ..................................................................... 14

2.1.2 Nguyên liệu phụ và phụ gia ....................................................................... 17

2.1.2.1 Bột mì: ................................................................................................. 17

2.1.2.2 Muối ăn: .............................................................................................. 18

2.1.2.3 Nước: ................................................................................................... 19

2.1.2.4 Phụ gia bảo quản: ................................................................................ 20

2.2 Giống vi sinh vật: ................................................................................................ 20

Trang i

Tổng quan về nước tương lên men

2.2.1 Nấm mốc Aspergillus oryzae ..................................................................... 23

2.2.2 Nấm men .................................................................................................... 29

2.2.2.1 Saccharomyces rouxii ......................................................................... 29

2.2.2.2 Zygosaccharomyces rouxii (Z. rouxii) : .............................................. 30

2.2.3 Vi khuẩn lactic: Tetragenococcus halophilus (T. halophilus) ................... 32

2.3 Quy trình công nghệ. ........................................................................................... 34

2.3.1 Quy trình truyền thống của Nhật Bản: ....................................................... 34

2.3.1.1 Sơ đồ quy trình: ................................................................................... 34

2.3.1.2 Thuyết minh quy trình......................................................................... 36

2.3.1.3 Các điểm chính yếu trong chế biến nước tương ................................. 40

2.3.2 Quy trình truyền thống của Việt Nam ....................................................... 44

2.3.2.1 Sơ đồ quy trình: ................................................................................... 44

2.3.2.2 Thuyết minh quy trình: ....................................................................... 46

CHƯƠNG 3: TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG CHO NƯỚC TƯƠNG .................... 54

CHƯƠNG 4: MỘT SỐ SẢN PHẨM NƯỚC TƯƠNG TRÊN THỊ TRƯỜNG ....... 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 62

Trang ii

Tổng quan về nước tương lên men

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Phân loại nước tương lên men dựa theo thành phần hóa học ở Nhật Bản (Fukushima, 1979a). ........................................................................................................ 3

Bảng 1.2: Thành phần hoá học của nước tương .............................................................. 4

Bảng 1.3: Thành phần acid amin có trong đậu nành, bột mì và nước tương .................. 5

Bảng 1.4: Các hợp chất màu và mùi trong nước tương .................................................. 7

Bảng 1.5: Thành phần khoáng trong nước tương ........................................................... 8

Bảng 1.6: Hàm lượng các vitamin trong nước tương ..................................................... 9

Bảng 1.7: Lượng nước tương tiêu thụ ở Trung Quốc năm 1992 (g/người/ngày) ......... 11

Bảng 1.8: Sản lượng nước tương các loại của Nhật năm 1986 và 2001 ...................... 12

Bảng 2.1: Thành phần hoá học hạt đậu nành ................................................................ 14

Bảng 2.2: Thành phần hóa học của khô đậu nành (%) ................................................. 15

Bảng 2.3: Thành phần các nhóm protein đơn giản trong khô đậu nành (%) ................ 16

Bảng 2.4: Hàm lượng acid amine trong khô đậu nành (trên hàm lượng chất khô) ...... 16

Bảng 2.5: Thành phần carbonhydrate trong khô đậu nành (%) .................................... 16

Bảng 2.6: Thành phần chất tro trong khô đậu nành (%) ............................................... 17

Bảng 2.7: Chỉ tiêu vi sinh của bột mì ............................................................................ 18

Bảng 2.8: Yêu cầu cảm quan của muối dùng trong sản xuất nước tương .................... 19

Bảng 2.9: Các loài vi sinh vật sử dụng trong sản xuất nước tương ở các nước ............ 21

Bảng 2.10: Điều kiện sinh trưởng của Saccharomyces rouxii ...................................... 30

Bảng 2.11: Độ ẩm tối thiểu và nồng độ muối trong môi trường mà Z. rouxii có thể phát

triển được ...................................................................................................................... 31

Bảng 2.12: Nhiệt độ và pH cần thiết cho sự phát triển của Z. rouxii ............................ 31

Bảng 2.13: Các loại vitamin cần thiết cho sự phát triển của Z. rouxii .......................... 32

Bảng 2.14: Các loại vitamin cần thiết cho sự phát triển của T. halophilus................... 33

Bảng 3.1: Yêu cầu cảm quan của nước tương .............................................................. 54

Trang iii

Tổng quan về nước tương lên men

Bảng 3.2: Yêu cầu hóa học của nước tương ................................................................. 55

Bảng 3.3: Yêu cầu vi sinh của nước tương ................................................................... 55

Bảng 3.4: Yêu cầu về kim loại nặng của nước tương ................................................... 56

Bảng 3.5: Yêu cầu về các chất nhiễm bẩn của nước tương .......................................... 56

Trang iv

Tổng quan về nước tương lên men

DANH MỤC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Phân biệt nước tương Koikuchi, Usukuchi, Tamari dựa theo màu sắc .......... 3

Hình 1.2: Lọ đựng nước tương bằng gốm từ Nhật Bản xuất khẩu đi các nước Đông

Nam Á, Ấn Độ và Châu Âu trong suốt thế kỉ 17 và 18. ............................................... 11

Hình 1.3: Sản lượng nước tương theo các năm tại Mỹ ............................................... 12

Hình 1.4: Thời gian và lượng nước tương nhập khẩu vào Mỹ đến năm 1982 .............. 13

Hình 2.1: Đặc điểm của nấm mốc Aspergillus oryzae .................................................. 25

Hình 2.2: Bộ gene của Aspergillus oryzae .................................................................... 27

Hình 2.3: Nấm men Z. rouxii .................................................................................... 30

Hình 2.4: Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự phát triển của Z. rouxii và một số loại

sinh vật khác trong nước tương. ................................................................................... 31

Hình 2.5: Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự phát triển của T. halophilus. .............. 33

Hình 2.6: Qui trình chế biến nước tương lên men Koikuchi ........................................ 35

Hình 2.7: Hình mô tả quá trình rang lúa mì .................................................................. 36

Hình 2.8: Sự phát triển của kỹ thuật lên men bán rắn. .................................................. 38

Hình 2.9: Các kỹ thuật ủ men........................................................................................ 39

Hình 2.10: Ép dịch ủ men bằng máy ép thủy lực .......................................................... 40

Hình 2.11: Hoạt động phân giải của enzyme trong quá trình ủ men ............................ 42

Hình 2.12. Đồ thị thể hiện sự thay đổi của mật độ vi khuẩn sinh acid lactic, mật độ nấm

men, pH, nồng độ cồn, nồng độ acid lactic theo thời gian lên men và nhiệt độ lên men.

....................................................................................................................................... 43

Hình 2.13: Quy trình sản xuất nước tương truyền thống của Việt Nam ....................... 45

Hình 2.14: Phương pháp nuôi mốc thủ công trên khay ................................................ 49

Hình 2.15: Thiết bị nuôi mốc với hệ thống thổi khí liên tục ......................................... 50

Hình 2.16: Thùng lên men truyền thống ....................................................................... 52

Hình 2.17: Bể lên men .................................................................................................. 52

Trang v

Tổng quan về nước tương lên men

Hình 4.1: Nước tương Phú Sĩ ........................................................................................ 57

Hình 4.2: Nước tương đậu nành LISA .......................................................................... 58

Hình 4.3: Nước tương Maggi ........................................................................................ 59

Hình 4.4: Nước tương Kikkoman ............................................................................................. 60

Trang vi

Tổng quan về nước tương lên men

MỞ ĐẦU

Trong cuộc sống hàng ngày, người ta luôn dùng các gia vị kèm vào bữa ăn như

nước mắm, nước chấm từ thực vật…Nước chấm từ thực vật hay còn gọi là nước tương,

tàu vị yểu được dùng phổ biến ở Việt Nam. Nước chấm từ thực vật ngoài cung cấp mùi

vị còn cung cấp cho cơ thể một lượng đạm nhất định và một số khoáng cần thiết cho cơ

thể.

Nước tương là tên gọi cho các loại nước chấm từ thực vật lên men từ đậu nành

nguyên hạt. Còn tàu vị yểu là sản phẩm nước chấm từ thực vật được sản xuất bằng hóa

giải nguyên liệu khô dầu. Magi là sản phẩm nước chấm thủy phân từ động vật… Tuy

nhiên hiện nay, nước tương, xì dầu, Magi, tàu vị yểu… được người dùng gọi chung là

nước tương. Tuy được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu và từ nhiều phương pháp

khác nhau nhưng phần lớn là từ phương pháp lên men từ nguyên liệu đậu nành cho sản

phẩm thơm ngon, màu sắc đẹp và đặc biệt không chứa các chất độc như: 3-MCPD và

1,3-DCP gây ảnh hưởng không tốt tới sức khỏe người tiêu dùng. Do vậy, nước tương

được sản xuất bằng phương pháp lên men này ngày càng được người tiêu dùng quan

tâm và ưa chuộng.

Xuất phát từ tình hình trên, đề tài: “TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG LÊN

MEN” được tiến hành nhằm cung cấp cái nhìn tổng quan về nước tương lên men cũng

như qui trình sản xuất các loại nước tương lên men trên thế giới và Việt Nam.

Trang 1

Tổng quan về nước tương lên men

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG LÊN MEN

1.1 Lịch sử phát triển của nước tương.

1.1.1 Định nghĩa nước tương:

Nước tương là một loại nước chấm dùng làm gia vị có hàm lượng đạm và nồng

độ muối tương đối cao. Mặc dù có nhiều tên gọi khác nhau như xì dầu, tàu vị yểu,

magi… nhưng chúng đều được sản xuất chủ yếu bằng 2 phương pháp lên men và hóa

giải nguồn nguyên liệu giàu đạm mà chủ yếu là các hạt có dầu. [6]

Nước tương là sản phẩm thủy phân protein của nguyên liệu giàu đạm thành

hỗn hợp các acid amin và polypeptide hòa tan. Tác nhân xúc tác là enzyme protease do

nấm mốc sinh tổng hợp ra. Bên cạnh đó, còn có quá trình thủy phân tinh bột thành

đường (glucose, maltose, dextrin…) dưới tác dụng của enzyme amylase cũng do nấm

mốc sinh tổng hợp. Ngoài ra, do hoạt động của một số vi sinh vật tạo hương và những

phản ứng hóa học xảy ra dưới sự tham gia của các chất được hình thành trong quá trình

thủy phân làm cho nước tương có hương vị đặc trưng. [9]

1.1.2 Phân loại nước tương:

Dựa theo sự khác biệt về nguyên liệu và phương pháp chế biến, nước tương

được chia làm nhiều loại khác nhau. Một cách cơ bản, nước tương được chia làm ba

loại sau: Nước tương lên men, Nước tương hóa giải, Nước tương bán hóa giải. Nếu dựa

theo địa lý nước tương được chia làm hai loại: Nước tương kiểu Trung Quốc là loại

nước tương chỉ được làm từ đậu nành và nước tương kiểu Nhật Bản là loại nước tương

ngoài nguyên liệu đậu nành còn có thêm thành phần bột mì (Fukushima 1981, 1985;

Yokotsuka 1983, 1986; Judoamidjojo 1987; Roling and others 1996; Chou and Ling

1998; Apriyantono and others 2004). Nhật Bản còn phân loại nước tương lên men ra

nhiều loại khác nhau căn cứ vào thành phần hóa học và màu sắc của sản phẩm. [23],

[24]

Trang 2

Tổng quan về nước tương lên men

Bảng 1.1: Phân loại nước tương lên men dựa theo thành phần hóa học ở Nhật Bản

(Fukushima, 1979a)

Màu pH Be NaCl (g/100ml) Đạm tổng (g/100ml) Đạm Formol (g/100ml) Đường khử (g/100ml) Cồn (ml/ 100ml) Loại Nước tương Nâu Koikuchi 4,7 22,5 17,6 1,55 0,88 3,8 2,2 đậm

Nâu 4,8 22,8 19,2 1,17 0,70 5,5 0,6 Usukuchi nhạt

Nâu 4,8 29,9 19,0 2,55 1,05 5,3 0,1 Tamari Saishikomi Nâu 4,8 26,9 18,6 2,39 1,11 7,5 Vết

Vàng Shiro 4,6 26,9 19,0 0,50 0,24 20,2 Vết sáng

Hình 1.1: Phân biệt nước tương Koikuchi, Usukuchi, Tamari dựa theo màu sắc

1.1.3 Lịch sử phát triển của nước tương

Trong văn hoá ẩm thực của các nước phương Đông, các sản phẩm lên men từ

đậu nành đã được sản xuất từ hàng nghìn năm nay, chúng được dùng như những gia vị

không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày và được xem như là thành phần bổ sung dinh

dưỡng cho khẩu phần ăn. Các sản phẩm lên men cổ truyền này rất phong phú. Mỗi

quốc gia có một vài loại sản phẩm đặc trưng riêng biệt như Nhật Bản có “miso” (đậu

Trang 3

Tổng quan về nước tương lên men

nành lên men dạng paste), “natto”, Indonesia có “temph”, Thái Lan có “Tao chiew”,

Trung Quốc có nước tương, đậu hũ, Việt Nam có tương Bần, tương Cự Đà…Trong số

các loại sản phẩm này, nước tương (soy sauce) là loại thực phẩm được phổ biến nhiều

nhất, đặc biệt là ở khu vực Châu Á.

Nước tương đã có từ thời nhà Chu ở Trung Quốc, khoảng năm 1027-777 trước

công nguyên. Con người trồng đậu nành để làm thức ăn và nuôi gia súc. Vì hạt đậu

nành rất dễ bị hỏng nên người ta đã biết cho muối vào thùng chứa để bảo quản. Lâu

dần, các hạt đậu bị lên men (tương tự như dưa cải), nhưng khác dưa cải ở chỗ, nó

chuyển thành dạng paste, người Trung Quốc gọi nó là “Chiang”, tương tự như “miso”

của Nhật Bản hiện nay. Dạng paste này dễ tiêu hoá hơn và con người đã sử dụng nó

hàng thế kỉ. Tài liệu đầu tiên nói về “Chiang” là tập sách mang tên “Chou-li” của tác

giả Chou-kung, xuất bản khoảng năm 1100 trước công nguyên.

Khoảng 500 năm trước, vài người đã phát hiện ra rằng thay vì bỏ đi chất lỏng ở

đáy thùng lên men thì họ dùng cho nấu nướng. Và từ đó nước tương được ra đời. [37]

1.2 Thành phần hóa học của nước tương: [4]

Nước tương là một dung dịch chứa nước, muối và các chất dinh dưỡng. Chất

dinh dưỡng ở đây chủ yếu là protein dưới dạng các acid amine. Ngoài ra còn có đường,

chất béo, một số acid hữu cơ và các chất thơm, chất màu.

Thành phần hóa học trung bình của nước tương như sau

Bảng 1.2: Thành phần hoá học của nước tương

g/100g nước tương Thành phần

Nước 71.0

Acid amin 5.2

Tổng chất béo 0.08

Acid béo (no) 0.01

Acid béo (đơn, không no) 0.01

Trang 4

Tổng quan về nước tương lên men

Acid béo (đa, không no) 0.04

Carbohydrate 8.5

Chất xơ 0.8

Khóang chất 15.1

(Nguồn: USDA Nutrition Database for Standard Reference)

1.2.1 Thành phần acid amin:

Thành phần acid amin của nước tương rất phong phú. Nước tương lên men giữ

lại được hầu hết các acid amin có trong nguyên liệu là đậu nành hay khô đậu nành.

Bảng 1.3: Thành phần acid amin có trong đậu nành, bột mì và nước tương

Acid amin Đậu nành (%) Bột mì (%) Nước tương (%)

2.6 8.42 4.71 Arginine

2.5 2.55 2.12 Histidine

6.5 6.86 2.67 Lysine

1.0 3.90 3.19 Tyrosine

-- 1.28 1.13 Tryptophan

4.2 5.01 4.43 Phenylalanine

0.9 1.58 1.80 Cystine

1.4 1.56 1.74 Methionine

5.3 5.57 5.22 Serine

4.2 4.31 2.76 Threonine

7.3 7.72 6.52 Leucine

4.8 5.10 3.78 Isoleucine

5.5 5.38 4.69 Valine

22.5 21.00 29.30 Glutamic acid

10.5 12.01 4.85 Aspartic acid

Trang 5

Tổng quan về nước tương lên men

Glycine 4.52 3.94 3.9

Alanine 4.51 3.37 4.4

Proline 6.28 9.94 6.5

Ornithine -- -- 5.7

Tổng 106.56 96.16 100.1

1.2.2 Carbohydrate:

Carbohydrate có trong nước tương bao gồm glucose, fructose, maltose,

pentose, dextrin. Đường có vai trò quan trọng trong việc hình thành màu sắc của nước

tương.

1.2.3 Các hợp chất màu và mùi:

Màu và mùi là do tổ hợp các hợp chất tạo thành. Có khoảng 300 loại mùi vị đã

được tìm thấy trong nước tương. Tuỳ thuộc vào hàm lượng các nguyên liệu ban đầu,

nấm mốc, vi khuẩn lactic, nấm men, nước tương sẽ có mùi vị khác nhau. Những hợp

chất mùi này được sinh ra từ quá trình thuỷ phân, bao gồm alcohol, ester, phenol,

furanose…

Trong các hợp chất trên, thì HEMF (4-Hydroxy-5methy-3(2H)-furanone) do Z.

rouxii, C. versatilis, C.etchellsii tạo ra là một hợp chất đặc biệt nhất, chỉ tồn tại trong

nước tương, “miso” (một lượng nhỏ) của Nhật Bản và tạo cho loại nước tương này một

hương vị đặc biệt. HEMF không có mặt trong các loại thực phẩm khác, hơn nữa HEMF

chỉ tạo thành nếu trong quá trình lên men có mặt của nấm men. Nồng độ HEMF trong

nước tương khoảng 200ppm. HEMF cũng có hoạt tính chống oxy hoá và chống ung

thư.

Năm 1983, Numomura và Sasaki tiến hành phân tích thành phần các hợp chất

mùi, vị có trong các loại nước tương ở thị trường Mỹ. Thí nghiệm được tiến hành với 6

mẫu nước tương Trung Quốc, 5 mẫu từ Singapore, 6 mẫu từ Hongkong, 4 mẫu từ Hàn

Quốc, 4 mẫu từ Đài Loan, 2 mẫu từ Nhật và 12 mẫu của Mỹ. Kết quả phân tích cho

Trang 6

Tổng quan về nước tương lên men

thấy, trong tất cả 39 mẫu trên, chỉ có 4 mẫu chứa HEMF trong đó có hai mẫu từ Nhật

chứa hàm lượng lớn (250,0 và 166,2 ppm); một mẫu từ Hàn Quốc và một mẫu từ Mỹ

chứa hàm lượng ít hơn nhiều (31,6 và 1,6 ppm, theo thứ tự). Từ đó, chúng ta có thể

thấy được rằng, nước tương Nhật Bản được đặc trưng bởi hàm lượng HEMF lớn.

Bảng 1.4: Các hợp chất màu và mùi trong nước tương

Các hợp chất màu và mùi Nồng độ (ppm)

Ethanol 31 501.00

Lactic acid 14 346.57

Glycerol 10 208.95

Acetic acid 2 107.74

4-Hydroxy-5methy-3(2H)-furanone 256.36 (HMMF)

2,3- Butanediol 238.59

Isovaleraldehyde 233.10

4-Hydroxy-2-ethyl-5-methyl-3(2H)- 232.04 furanone (HEMF)

Methanol 62.37

Acetol 24.60

Ethyl lactate 24.29

2,6-Dimethoxyphenol 16.21

Ethyl acetate 15.13

Isobutylaldehyde 14.64

Methyl acetate 13.84

Isobutyl acohol 11.95

Furfuryl alcohol 11.93

Isoamyl alcohol 10.01

Trang 7

Tổng quan về nước tương lên men

Acetoin 9.78

n- Butyl alcohol 8.69

4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)- 4.83 furanone (HDMF)

Acetaldehyde 4.63

2-Phenylethanol 4.28

n- Propyl alcohol 3.96

Acetone 3.88

Methionol 3.65

2-Acetylpyrrole 2.86

4-Ethylguaiacol 2.77

Ethyl formate 2.63

4-Butanolide 2.02

Methional 1.42

4-Ethylphenol 0.34

Dimethyl sulfide 0.04

1.2.4 Chất khoáng:

Trong nước tương cũng có tương đối nhiều hợp chất khoáng, đặc biệt là Natri,

Kali. Thành phần khoáng cụ thể được cho ở bảng sau:

Bảng 1.5: Thành phần khoáng trong nước tương

Thành phần mg/ 100g nước tương

Ca 17.0

Fe 2.0

Mg 34

P 110

Trang 8

Tổng quan về nước tương lên men

K 180

Na 5715

Zn 0.37

Cu 0.11

Mn 0.42

Se 0.0008

( Nguồn: USDA Nutrition Database for Standard Reference)

1.2.5 Vitamin:

Bảng 1.6: Hàm lượng các vitamin trong nước tương

Khối lượng/ 100g nước tương Thành phần

Vitamin C (mg) 0.0

0.05 Thiamin (B1) (mg)

0.13 Riboflavin (B2) (mg)

3.06 Niacin (mg) (B3)

0.32 Panthotenic acid (B5) (mg)

0.17 Vitamin B6 (mg)

16 Acid folic (g)

0.0 Vitamin B12 (g)

Vitamin A (UI) 0

Vitamine E (mg) 0.00

(Nguồn: USDA Nutrition Database for Standard Reference)

1.3 Giá trị dinh dưỡng của nước tương. [4]

Theo USDA 100g nước tương cung cấp khoảng 53kcal. Ngoài chức năng bổ

sung dinh dưỡng, nước tương còn có một số khả năng sinh học đặc biệt khác đã và

đang được nghiên cứu.

Trang 9

Tổng quan về nước tương lên men

Trong quá trình lên men, protein được thuỷ phân thành peptide và các amino

acid. Tuy nhiên, polysaccharide trong tế bào vỏ đậu nành không bị enzyme thuỷ phân.

Chất polysaccharide này tồn tại trong nước tương sau khi lên men và được gọi là

“shoyu polysaccharide”- SPS. SPS chiếm khoảng 1% (w/v) và có một số nghiên cứu

cho rằng SPS có khả năng chống dị ứng nhẹ đối với những người bị dị ứng với bột mì.

Các báo cáo khoa học gần đây đã nghiên cứu và phát hiện ra những hoạt tính

sinh học của nước tương như:

 Khả năng chống ung thư

 Chống vi sinh vật

 Chống oxy hoá: Theo nghiên cứu của giáo sư Barry Halliwell trường

Đại học Quốc gia Singapore (NUS), nước tương đặc có khả năng chống

oxy hoá gấp 150 lần so với vitamine C và khoảng từ 6-12 lần hơn rượu

nho. Nó còn có khả năng chống bệnh đột quỵ.

1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước tương lên men [4], [24]

Nước tương đã nhanh chóng trở thành loại nước chấm phổ biến không chỉ

trong hầu hết các món ăn Trung Hoa mà còn trong rất nhiều các món ăn Phương Tây

như ragu, hamburger và các món salad.

Ở Trung Quốc, nước tương là một loại nước chấm phổ biến và thường được sử

dụng nhất. Sản lượng nước tương tiêu thụ và số nhà máy sản xuất nước tương luôn

tăng theo từng năm. Năm 1986, sản lượng nước tương tiêu thụ là 1,7 triệu tấn, và con

số này tăng lên tới 5 triệu vào năm 2001. Hiện nay, Trung Quốc có hơn 4000 nhà sản

xuất nước tương. Bảng dưới đây cho biết lượng nước tương tiêu thụ ở Trung Quốc năm

1992.

Trang 10

Tổng quan về nước tương lên men

Bảng 1.7: Lượng nước tương tiêu thụ ở Trung Quốc năm 1992 (g/người/ngày)

Người có thu nhập Người có thu nhập Người có thu nhập

cao thấp trung bình

Thành thị 17.7 14.0 15.9

Nông thôn 13.0 8.4 10.6

Cả nước 15.6 9.7 12.6

Ở Việt Nam, theo một số thống kê, cả nước hiện có tổng lượng sản xuất

khoảng 100 triệu lít/năm, trong đó riêng thành phố Hồ Chí Minh sản xuất khoảng 65-

70 triệu lít và có khoảng 50 nhà sản xuất nước tương.

Vào thế kỉ thứ 7, nước tương được du nhập vào Nhật Bản và được gọi là “sho-

yu”. Nhưng đến thế kỉ 17 mới được sản xuất rộng rãi với số lượng lớn và vận chuyển

đến các nước Châu Á và Châu Âu. Tuy nhiên, cho đến năm 1959, công nghệ sản xuất

nước tương mới được nghiên cứu dưới góc độ khoa học. Kết quả là đã có sự thay đổi

toàn bộ về công nghệ, máy móc và thiết bị. Nhật có khoảng 1600 nhà sản xuất nước

tương (năm 2000) trong đó có 5 nhà sản xuất nước tương lớn và chi phối thị trường nội

địa nước này. Lượng nước tương sản xuất năm 2001 là 1000 triệu l/năm.

Hình 1.2: Lọ đựng nước tương bằng gốm từ Nhật Bản xuất khẩu đi các nước

Đông nam Á, Ấn Độ và Châu Âu trong suốt thế kỉ 17 và 18.

Trang 11

Tổng quan về nước tương lên men

Bảng 1.8: Sản lượng nước tương các loại của Nhật năm 1986 và 2001

1986 2001 Loại nước

tương Sản lượng (l) % Sản lượng (l) %

Đặc biệta 675 894 000 56.3 533 740 000 52

Cao cấp 285 059 000 23.8 190 835 000 18.6

Loại thường 92 279 000 7.7 46 711 000 4.5

Những loại khác 145 962 000 12.2 256 067 000 24.9

a Loại đặc biệt chỉ là loại nước tương hoàn toàn sản xuất bằng phương pháp lên

100 100 Tổng cộng 1 199 194 000 1 027 353 000

men

Ở Châu Âu, năm 1908, nhà máy sản xuất nước tương lên men đầu tiên được

xây dựng tại Mỹ, tuy nhiên nó đã bị thất bại, sau đó năm 1917, một nhà máy khác được

xây dựng mang tên Oriental ShowYou Company, sản xuất 30.000gal (khoảng 114000

lit/ năm).

Hình 1.3: Sản lượng nước tương theo các năm tại Mỹ

Trang 12

Tổng quan về nước tương lên men

Chú thích: o- Tổng sản lượng tiêu thụ; - Lượng tiêu thụ nước tương sản xuất

nội địa ; □-Lượng tiêu thụ nước tương của nhà sản xuất Kikkoman U.S; X- Lượng tiêu

thụ của các công ty nhập khẩu khác.

Hình 1.4: Thời gian và lượng nước tương nhập khẩu vào Mỹ đến năm 1982

Chú thích: o, Tổng lượng nhập khẩu;  Lượng nhập khẩu từ Nhật ; ∆ Nhập khẩu từ

Hong Kong

Trang 13

Tổng quan về nước tương lên men

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG LÊN MEN

Nguyên liệu.

Nguyên liệu chính đậu nành [4], [6]

 Đậu nành hạt:

Đậu nành có tên khoa học là Glycine max merril. Đậu nành có nhiều màu sắc

khác nhau. Trong đó đậu nành có màu vàng là loại tốt nhất nên được trồng và sử dụng

nhiều.

Hạt đậu nành có ba bộ phận :

 Vỏ hạt chiếm 8% trọng lượng hạt

 Phôi chiếm 2%

 Tử diệp chiếm 90%

Hạt đậu nành có thành phần hoá học:

Bảng 2.1: Thành phần hoá học hạt đậu nành

Thành phần Tỷ lệ Protein Lipid Tro Carbonhydrate

Hạt đậu nành nguyên 100 40.0 21.0 4.9 34.0

Tử diệp 90.3 43.0 23.0 5.0 29.0

Vỏ hạt 8.0 8.8 1.0 4.3 86.0

Phôi 2.4 41.4 11.0 4.4 43.0

Trong thành phần hoá học của đậu nành, thành phần protein chiếm một tỷ

lượng rất lớn. Thành phần acid amin trong protein của đậu nành ngoài 2 thành phần

Methionin và Trytophan ra còn có các acid amin khác, có số lượng khá cao tương

đương acid amin có trong thịt.

Trong protein đậu nành Globuline chiếm 85-95%. Ngoài ra, còn có một lượng

nhỏ albumine, một lượng không đáng kể prolamine và gluteline.

Trang 14

Tổng quan về nước tương lên men

Carbonhydrate chiếm khoảng 34% hạt đậu nành. Phần carbonhydrate có thể

chia ra làm 2 loại: loại tan trong nước và loại không tan trong nước. Loại tan trong

nước chỉ chiếm khoảng 10% toàn bộ carbonhydrate.

Thành phần khoáng chiếm khoảng 5% trọng lượng khô của hạt đậu nành.

Trong đó đáng chú ý nhất là Ca, P, Mn, Zn, Fe. Ngoài ra đậu nành còn có chứa rất

nhiều vitamin khác nhau trừ vitamin C và D.

Đậu nành là một loại hạt giàu chất dinh dưỡng như protein, lipid, glucid, muối

khoáng, vitamin …chính vì thế, đậu nành là một nguồn thực phẩm quan trọng và được

trồng rộng rãi ở Trung Quốc, Mỹ, Brazil. Ở Việt Nam, đậu nành được trồng nhiều ở

các tỉnh phía Bắc và phía Nam.Trong công nghiệp thực phẩm, đậu nành được xem là

một nguyên liệu quan trọng để sản xuất nước tương. [4], [6]

 Khô đậu nành: là bã đậu nành đã ép lấy dầu.khô đậu nành chứa lượng

chất béo thấp, là nguồn nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm nên hiện nay được sử dụng

làm nguyên liệu chính cho sản xuất nước tương. Thành phần hóa học của khô đậu

nành tương đối giống với hạt đậu nành. Thành phần hóa học của khô đậu nành

như sau:

Bảng 2.2: Thành phần hóa học của khô đậu nành (%)

Thành phần % chất khô

Nước 10

Protein 49.6

Lipid 5

Glucid 29.2

Cellulose 5.8

Tro 5.5

Trang 15

Tổng quan về nước tương lên men

Bảng 2.3: Thành phần các nhóm protein đơn giản trong khô đậu nành (%)

Nhóm protein % so với tổng số protein

6-8 Albumine

25-34 Globuline

13-14 Glutelin

Không đáng kể Prolamine

Bảng 2.4: Hàm lượng acid amine trong khô đậu nành (trên hàm lượng chất khô)

Amino acid % so với tổng lượng chất khô

Arginine 2.45 – 3.1

Cystine 0.45 – 0.67

Histidine 1.0 – 1.22

Isoleucine 1.76-1.98

Leucine 2.2-4.0

Lysine 2.5-2.66

Methionine 0.5-0.67

Phenylalanine 1.6-2.08

Tryptophan 0.51-0.67

Valine 1.5-2.44

Bảng 2.5: Thành phần carbonhydrate trong khô đậu nành (%)

Carbonhydrate % so với lượng carbonhydrate tổng

Cellulose 4.0

Hemicellulose 5.4

Tinh bột 0.19 – 0.91

Rafinose 0.8 – 1.2

Trang 16

Tổng quan về nước tương lên men

Saccharose 4.9 – 6.8

Stachyose 3.5 – 4.3

Bảng 2.6: Thành phần chất tro trong khô đậu nành (%)

%chất khô Chất tro

0.6 – 2.18 P2O5

1.92 – 2.64 K2O

0.23 – 0.63 CaO

0.22 – 0.55 MgO

0.41 – 0.44 SO3

0.38 Na2O

0.025 Cl

0.16 – 0.47 Ca

0.41 – 0.82 P

37 Zn (mg/kg)

90 – 150 Fe (mg/kg)

Trong khô đậu có chứa một số enzyme tương tự trong hạt đậu nành:

 Urease: enzyme xúc tác cho phản ứng thủy phân ure thành CO2 và NH3.

 Lipase: thủy phân glyceride tạo thành glycerine và acid béo.

 Phopholipase: enzyme có chứa sắt, xúc tác phản ứng oxy hóa acid béo tạo

sản phẩm hydroperoxide.

2.1.2 Nguyên liệu phụ và phụ gia [4]

2.1.2.1 Bột mì:

Bột mì dùng trong sản xuất nước tương cần đạt các chỉ tiêu về cảm quan, hoá

lý và vi sinh như sau:

Trang 17

Tổng quan về nước tương lên men

 Chỉ tiêu cảm quan:

Bột mì tốt có màu trắng hoặc trắng ngà, mịn, tơi, mùi đặc trưng của bột, không

có mùi vị lạ như đắng, chua, ôi, khét, không có mùi mốc, không sâu mọt, không lẫn tạp

chất (rác, sắt, đất, đá).

 Chỉ tiêu hóa lý:

- Độ ẩm không quá 14%

- Độ chua không quá 4oN

- Hàm lượng gluten khô không ít hơn 7-8%

- Trạng thái gluten ướt : màu trắng đồng nhất, co giãn, đàn hồi như cao

su.

- Gluten khô vẫn giữ được màu trắng sáng của gluten ướt.

- Dư lượng hoá chất trừ sâu: nằm trong giới hạn cho phép

 Chỉ tiêu vi sinh:

Bảng 2.7: Chỉ tiêu vi sinh của bột mì

Tổng số vi khuẩn hiếu khí (khuẩn lạc/ g) 106

Coliforms (khuẩn lạc/ g) 103

E. coli (khuẩn lạc/ g) 102

S. aureus (khuẩn lạc/ g) 102

Cl. perfringens (khuẩn lạc/ g) 102

B. cereus (khuẩn lạc/ g) 102

2.1.2.2 Muối ăn: [4]

Thành phần chính của muối ăn là NaCl. Ngoài ra có lẫn một số tạp chất như

nước, MgSO4, MgCl2, KCl, CaSO4, bùn, cát…

Trang 18

Tổng quan về nước tương lên men

Muối Mg có vị đắng và dễ hút ẩm làm muối bị chảy nước nên không có lợi

cho sản xuất nước tương. Do đó, muối sử dụng trong công nghệ sản xuất nước tương

cần càng ít tạp chất càng tốt và độ tinh sạch yêu cầu 92-97%.

Trong sản xuất nước tương thường dùng muối hột hay muối xay, có độ ẩm

không quá 4%, hàm lượng NaCl ít nhất là 92%, tạp chất vô cơ không tan không quá

0.5%, tạp chất tan trong nước không quá 2.3% và muối khi hòa tan vào nước không có

vị chát. Cả 2 loại muối đều không được chứa hàm lượng kim loại nặng (mg/kg) vượt

quá quy định: Fe (<50), As (<2), Cu (<2), Pb (<2), Hg (<0.2).

Bảng 2.8: Yêu cầu cảm quan của muối dùng trong sản xuất nước tương

Chỉ tiêu Yêu cầu

Màu sắc Màu trắng, có thể có ánh hồng hoặc vàng

Mùi Không mùi

Vị Khi pha thành dung dịch 5% có vị mặn, không có vị khác

Tình trạng Đồng nhất, không lẫn tạp chất khi nhìn bằng mắt thường, không

đóng cục

Kích thước hạt Gồm những hạt tinh thể nhỏ, khi qua lưới sàng có kích thước 1x1

mm thì lọt qua 95%

2.1.2.3 Nước: [4]

Nước sử dụng trong sản xuất nước tương cần đạt những chỉ tiêu về hóa học, hóa

lý và vi sinh.

Độ cứng của nước trung bình khoảng 8-170 (1 độ cứng tương đương 10 mg

CaO/ lít nước hay 7.19 mg MgO/ lít nước). Độ cứng của nước quá lớn sẽ ảnh hưởng

đến quá trình thủy phân protein.

Hàm lượng khoáng và các chất hữu cơ khác không quá 500-600 mg/lít.

Số lượng vi sinh vật không quá 20-100 tế bào/cm3 nước, quan trọng nhất là

không chứa các vi sinh vật gây bệnh. Chỉ số E.coli trong 1 lít nước không quá 20 tế bào

Trang 19

Tổng quan về nước tương lên men

và chuẩn độ E. coli phải lớn hơn 50 ( chuẩn độ E. coli là lượng nước ít nhất tính bằng

ml trong đó có chứa 1 tế bào E. coli).

Độ pH của nước nên đạt 6.5 – 7.5.

2.1.2.4 Phụ gia bảo quản: [4] Có tính kháng khuẩn, nấm mốc và nấm men cao hoặc có tính chống oxy hóa

xảy ra trong quá trình bảo quản.

Không được gây độc cho người và gia súc.

Không làm biến đổi hoặc làm biến đổi rất ít tính chất hóa lý, cảm quan của

thực phẩm.

Không tạo ra những phản ứng phụ hoặc những sản phẩm độc hại cho thực

phẩm.

Trong sản xuất nước tương, người ta thường dùng chất bảo quản là benzoate

natri - chất bền vững, không mùi, hạt màu trắng hay bột kết tinh, có vị hơi ngọt, tan ít

trong nước, ít độc, có tác dụng bảo quản thực phẩm, chống nấm mốc, có hoạt tính cao

nhất ở pH = 2,5 – 4. Trong bảo quản nước tương thường dùng benzoat natri có nồng

độ 0,1%

Công thức hóa học:

COONa

(C7H5NaO2)

2.2 Giống vi sinh vật:

Vi sinh vật trong sản xuất nước tương sẽ chuyển hóa những protein phức tạp,

tinh bột của nguyên liệu thành acid amin, đường đơn rất dễ cho cơ thể hấp thu. Ngoài

ra, vi sinh vật còn tạo mùi vị đặc trưng cho từng sản phẩm nước tương khác nhau.

Trang 20

Tổng quan về nước tương lên men

Đối với từng quốc gia, việc sử dụng vi sinh vật để sản xuất nước tương cũng có

một số điểm khác biệt. Dưới đây là bảng các loài vi sinh vật dùng trong sản xuất nước

tương của một số quốc gia Châu Á. [8]

Bảng 2.9: Các loài vi sinh vật sử dụng trong sản xuất nước tương ở các nước

STT Tên quốc gia Vi sinh vật sử dụng Tên gọi loại nước tương

1 Triều Tiên Kanjang Aspergillus oryzae

Bacillus subtilis

Bacillus pumillus

Bacillus citreus

Sarcina maxima

Saccharomyces rouxii

Indonesia Kecap asin Rhizopus oligoporus 2

Kecap manis Rhizopus oryzae

Aspergillus oryzae

Malaysia Kicap kacang soya Aspergillus oryzae 3

Pediococcus halophilus

Pediococcus soyae

Bacillus sp

Bacillus licheniformis

Pichia sp

Candida sp

Trung Quốc Si yau Aspergillus oryzae 4

Aspergillus sojae

Aspergillus terriol

Việt Nam Xì dầu, nước tương Aspergillus oryzae 5

Philipine Toyo Aspergillus oryzae 6

Hasinula anomala

Trang 21

Tổng quan về nước tương lên men

Hasinula sugelliculosa

Lactobacillus delbrueckii

7 Singapore Soya sauce Aspergillus oryzae

Sacchrosemyces sp

Lactobacillus sp

8 Thái Lan Ce Iew Pediococcus halophilus Staphilococcus sp

Bacillus sp

Aspergillus oryzae

9 Nhật Bản Koikuchi shoyu Aspergillus oryzae

Zygosaccharomyces rouxii

Candida versatilis

Candida etchellsii

Lactobacillus delbrueckii

Pediococcus halophilus

Streptococcus faecalis

Bacillus sp

Saccharomyces halomebransis

Tương tự Koikuchi shoyu Saichikomi shoyu

Tương tự Koikuchi shoyu Shiro shoyu

Tương tự Koikuchi shoyu Tamari shoyu

Tương tự Koikuchi shoyu Usukuchi shoyu

Trong phương pháp cổ truyền, người ta thường dùng vi sinh vật có sẵn trong tự

nhiên, các loại nấm mốc thường gặp là Mucor rouxii, Rhizopus nignicans, Asp.

oryzae…

Giống đưa vào sản xuất phải có các điều kiện sau:

 Hoạt lực protease cao.

 Ảnh hưởng tốt đối với hương của sản phẩm.

Trang 22

Tổng quan về nước tương lên men

 Khả năng phát triển mạnh và chống tạp khuẩn tốt.

 Không sinh độc tố (Aflatoxin).

2.2.1 Nấm mốc Aspergillus oryzae

Hiện nay có hai cách phân loại vi sinh vật. Cách thứ nhất dựa vào đặc điểm

sinh lý, sinh hóa; cách thứ hai dựa vào cơ sở cấu trúc phân tử của tế bào. Nấm mốc

thuộc giới (Kingdom) nấm (Fungi), đại diện tiêu biểu của giới nấm là nấm mốc (Mold),

nấm men (Yeast) và nấm lớn (Mushroom) [20].

Theo Từ điển nấm học, nấm mốc Aspergillus oryzae được phân loại như sau:

 Giới: Fungi

 Ngành: Ascomycota

 Lớp: Eurotiomycetes

 Bộ: Eurotiales

 Họ: Trichocomaceae

 Giống: Aspergillus

 Loài: Aspergillus oryzae

Giống nấm mốc Aspergillus được tìm thấy ở khắp nơi trên thế giới và hiện tại

có khoảng 180 chủng đã được định danh. Mặc dù giống nấm mốc này có một số loài là

tác nhân gây bệnh cho người như Aspergillus fumigatus (Brookman và Denning 2000;

Latge, 1999), đa số các loài còn lại thì có ích trong tự nhiên để phân giải các hợp chất

polysaccharides từ thực vật (de Vries, 2003; de Vries và cộng sự, 2000), và là những vi

sinh vật quan trọng trong công nghiệp sản xuất nhiều loại enzyme ở qui mô lớn

(Fawole và Odunfa, 2003; Wang và cộng sự, 2003). Trong số các loài thuộc giống

Aspergillus thì hai loài Aspergillus oryzae và Aspergillus niger được công nhận là an

toàn (có trong danh sách GRAS – Generally Regconized As Safe) của cơ quan quản lý

thuốc và thực phẩm (FDA – Food and Drug Administration) cuả Mỹ (Taylor và

Richardson, 1979) [33].

Trang 23

Tổng quan về nước tương lên men

Nhờ vào khả năng sản sinh ra tiết ra nhiều enzyme ngoại bào, giống nấm mốc

Aspergillus giữ vai trò quan trọng trong trong công nghiệp sản xuất enzyme (de Vries

và cộng sự, 1999; Lockington và cộng sự, 2002). Giống nấm mốc Aspergillus còn là

một vi sinh vât quan trọng được dùng trong công nghệ lên men thực phẩm nhờ vào khả

năng sản sinh ra nhiều loại enzyme như: protease, amylase, glucoamylase, cellulase,

pectinase, xylanase, hemicellulase (MacKenzie và cộng sự, 2000; Petersen và cộng sự,

1999) [30]. Đã có rất nhiều nghiên cứu về ứng dung Aspergillus oryzae để sản xuất ra

các loại enzyme: protease, amylase…, trên môi trường lên men bán rắn hay lên men

chìm [15], [17], [27], [29], [32].

Nấm mốc Aspergillus sinh ra nhiều enzyme hơn trong lên men bán rắn khi so

sánh với lên men chìm, cơ chế phân tử của hiện tượng trên nên tiếp tục cần nghiên cứu

làm rõ [32].

 Đặc điểm hình thái:

Cơ thể sinh trưởng của Aspergillus oryzae là một hệ sợi bao gồm những sợi rất

mảnh, chiều ngang 5-7 µm, phân nhánh rất nhiều và có vách ngang, chia sợi thành

nhiều tế bào. Từ những sợi nằm ngang này hình thành những sợi đứng thẳng gọi là

cuống đính bào tử, ở đó có cơ quan sinh sản vô tính. Phía đầu cuống đính bào tử phồng

lên gọi là bọng. Từ bọng này phân chia thành những tế bào nhỏ, thuôn, dài, gọi là

những tế bào hình chai (thể bình). Đầu các tế bào hình chai phân chia thành những bào

tử đính vào nhau, nên gọi là đính bào tử. Đính bào tử của Aspergillus oryzae có màu

vàng lục hay màu vàng hoa cau. Nấm mốc Aspergillus oryzae có các đặc điểm sau:

 Khuẩn lạc của nấm mốc Aspergillus oryzae nuôi trên môi trường thạch Czapek

ở 25oC sau 7 ngày có đường kính từ 4 – 5 cm.

 Cuống đính bào tử thường xen lẫn với hệ sợi nấm khí sinh.

 Cuống đính bào tử trong suốt dài từ 4-5mm, vách xù xì.

 Bọng hình cầu, đường kính 40-80 µm.

Trang 24

Tổng quan về nước tương lên men

 Thể bình thường sinh ra trực tiếp trên bọng hoặc trên cuống thể bình, thông

thường có kích thước 10-15 x 3-5 µm, cuống thể bình 8-12 x 4-5 µm.

 Đính bào tử lúc non hình elip, hình cận cầu hoặc cầu lúc già, đường kính 4,5-8

µm [19, 21].

Hình 2.1. Đặc điểm của nấm mốc Aspergillus oryzae [12, 36] A: Khuẩn lạc Aspergillus oryzae trên môi

trường thạch Czapek sau 7 ngày nuôi ở

25oC

B: Cuống đính bào tử xen lẫn với hệ sợi

nấm khí sinh

 Ứng dụng: C: Bọng, Thể bình, Đính bào tử

Nấm mốc Aspergillus oryzae được sử dụng trong vài thế kỷ qua để sản xuất

nhiều loại thực phẩm lên men ở phương Đông như: nước tương, xốt tương, rượu Sake.

Nấm mốc Aspergillus oryzae còn được xem như là một loại mốc Koji an toàn trong

hàng trăm năm qua và còn dùng để sản xuất probiotic để bổ sung trong khẩu phần ăn

của gia súc (Yamada và cộng sự, 2003; Hocking, 2006; Morita và cộng sự, 2007) [20].

Theo Nguyễn Lân Dũng (2005), mốc màu hoa cau mà nhân dân ta thường

dùng để làm tương là một loài nấm sợi có tên khoa học là Aspergillus oryzae. Đây

cũng chính là loài mà người Nhật dùng để đường hóa gạo khi làm rượu Sake. Người

Trang 25

Tổng quan về nước tương lên men

nghiên cứu sớm nhất về loài nấm này là một nhà khoa học Nhật Bản tên là Jokichi

Takamine. Nghề làm tương và làm rượu Sake với loài nấm sợi này đã có từ rất lâu đời.

Trước đây bào tử nấm này từ thiên nhiên rơi vào trong xôi hay gạo và mọc lên mốc

làm tương hay làm rượu. Bây giờ tình hình ở Nhật đã hoàn toàn khác hẳn. Nấm sợi

Aspergillus oryzae đã được chọn lọc để có các chủng có hoạt tính rất cao để làm giống

cho sản suất gọi là koji. Koji được sản xuất ra dưới dạng bánh thì gọi là mochi-koji,

còn dưới dạng hạt thì gọi là bara-koji. Quá trình sản xuất ra koji gọi là sei-koji. Nấm

này còn được dùng ở Nhật Bản để sản xuất tương Nhật từ đậu tương, dạng đặc gọi là

miso, dạng loãng gọi là shoyu (Nước tương).

Một điểm đáng chú ý là loài nấm mốc Aspergillus oryzae thuộc nhóm

Aspergillus flavus, nhóm này còn bao gồm 3 loài khác là: Aspergillus sojae,

Aspergillus nomius, Aspergillus parasiticus (Raper và Fernnell, 1965), trong đó

Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus là 2 loài có khả năng sinh ra aflatoxin là

một loại độc tố có thể gây ung thư. Loài Aspergillus oryzae chỉ khác biệt với loài

Aspergillus flavus ở một số đặc điểm mà chỉ một số chuyên gia có thể phân biệt được

(Kurtzman và cộng sự, 1986). Qua một quá trình sử dụng lâu dài, các chủng

Aspergillus oryzae thể hiện một số đặc điểm khác với loài Aspergillus flavus như: khả

năng tạo bào tử giảm, có nhiều hệ sợi nấm khí sinh hơn, hay không sinh ra độc tố

aflatoxin (chức năng của aflatoxin có thể là để hạn chế sự tấn công của côn trùng), các

đặc điểm trên có thể là do sự thích nghi với việc nuôi cấy trên môi trường nhân tạo như

quá trình sản xuất koji [19].

 Cấu trúc genome của Aspergillus oryzae :

Trình tự bộ gene của A. oryzae RIB40 (ATCC-42149) đẵ được giải mã trong

năm 2005 [26]. Đây là một giống hoang dại, hầu hết tương tự với những giống dùng để

nấu rượu Sake nhưng vẫn có hoạt lực protease cao, đây là yếu tố quan trọng nhất trong

lên men nước tương. Aspergillus oryzae lần đầu tiên được phân lập từ Koji bởi H.

Ahlburg năm 1876, khi ông ta được mời tham gia trường Cao đẳng y tế Nhật Bản với

Trang 26

Tổng quan về nước tương lên men

tên gọi là Eurotium oryzae sau đó được đổi tên thành Aspergillus oryzae bởi F. Cohn

vì ông ta phát hiện ra nó không có khả năng sinh sản hữu tính. Người ta gọi Aspergillus

oryzae là một giống được thuần chủng vì vậy A. oryzae có thể chỉ được tìm thấy dưới

dạng thuần chủng không có trong tự nhiên.

Bộ genome của Aspergillus oryzae gồm có 8 nhiễm sắc thể với tổng dung lượng

bộ gen là 37.2 Mb. [26]

Hình 2.2: Bộ gene của Aspergillus oryzae

So sánh genome của A. oryzae với A. nidulans và A. fumigatus trong cùng một

thời gian liên quan. A. oryzae có dung lượng genome lớn hơn 25 – 30 % so với hai loài

Trang 27

Tổng quan về nước tương lên men

kia, tương đương 2000 – 3000 genes, cho thấy hệ số nén chặt trong genome của 3 loài

này giống nhau. Tăng số lượng gene dẫn đến tăng kích cỡ của genome, phần DNA phụ

trội (dài hơn) này không nằm tập trung trong genome mà ngược lại chúng phân tán

khắp bộ gene, đặc biệt chúng chứa nhiều gene liên quan đến tổng hợp và vận chuyển

chất chuyển hóa bậc hai – tức là các hợp chất hóa học không liên quan trực tiếp đến sự

tăng trưởng, phát triển và sinh sản bình thường của sinh vật. Các chất chuyển hóa bậc

hai thường mang tính đặc hiệu cho loài. Do vậy, việc tìm thấy các gene liên quan đến

chất chuyển hóa bậc hai giúp ta hiểu biết kĩ hơn về đặc tính sinh học đặc hiệu của loài

quan tâm. Aspergillus oryzae được biết là có hệ enzyme thủy phân đa dạng và khả

năng đáp ứng cho nhiều nguồn nguyên liệu. Phần gene mở rộng giải thích cho khả

năng thủy phân này. Enzyme thủy phân ngoại bào chỉ được tìm thấy ở A. oryzae nhưng

không được phát hiện trên A. fumigatus. Nhiều chất chuyển hóa có thể được sử dụng để

phân cắt hoặc làm biến đổi nguyên liệu, nhưng cũng có khả năng tạo ra độc tố. A.

oryzae cũng chứa các gene mã hóa độc tố Aflatoxin nhưng may mắn là các gene này

không được biểu hiện.

 Vai trò của nấm mốc trong sản xuất nước tương:

Khi tiến hành quá trình lên mốc (quá trình koji), giống nấm mốc (seed koji)

được trộn vào trong nguyên liệu đã được hấp chín, làm nguội, với mật độ bào tử

khoảng 103 đến 104 bào tử/g nguyên liệu, và tạo điều kiện thích hợp cho bào tử nẩy

nầm và phát triển, giống nấm mốc phải được chọn lọc kỹ, có khả năng phát triển nhanh

chóng để hạn chế sự tạp nhiễm các chủng nấm mốc dại có khả năng sinh độc tố, khi

nấm mốc phát triển đồng thời chúng cũng sinh ra nhiều loại enzyme như amylase,

protease..., các enzyme thủy phân này để thủy phân tinh bột và protein thành các chất

có trọng lượng phân tử thấp. Tùy thuộc sản phẩm cuối cùng, các chủng nấm mốc khác

nhau được sử dụng để sản xuất koji như: Aspergillus oryzae, Aspergillus awamori,

Aspergillus kawachi, Aspergillus sojae…[27].

Trang 28

Tổng quan về nước tương lên men

Aspergillus oryzae là nấm mốc được sử dụng để sản xuất koji rộng rãi nhất.

Nấm mốc Aspergillus oryzae là tác nhân chủ yếu lên men trong sản xuất nước tương

theo phương pháp vi sinh vật. Trong công nghiệp người ta nhân giống nấm mốc này để

sản xuất tương. [23], [24], [25], [36]

Theo Terada và cộng sự (1981), ở Nhật Bản trong tổng số 65 chủng nấm mốc

dùng để sản xuất nước tương thì 80% trong số đó là chủng A. oryzae, 20% còn lại là A.

sojae [38].

Quá trình sản xuất ra giống mốc có thể mô tả như qua các bước sau:

1. Tuyển chọn chủng Aspergillus oryzae có các đặc tính mong muốn bằng các

thử nghiệm chọn lọc các chủng từ tự nhiên hay bằng việc gây đột biến các chủng đã

chọn lọc sẵn. Các đặc tính mong muốn là: khả năng tạo nhiều bào tử trên môi trường

nuôi cấy là gạo, phù hợp với sản phẩm lên men.

2. Bào tử từ 1 ống thạch nghiêng được dùng để trộn vào từ 1 đến 1.5kg nguyên

liệu gạo đã hấp tiệt trùng (đôi khi bổ sung thêm 2% tro gỗ hoặc tro lá) và để vào khay

gỗ đã hấp tiệt trùng và ủ trong thời gian 5 ngày.

3. Sau 5 ngày, bào tử từ khay ủ trên được dùng để tiếp tục ủ mốc cho nhiều khay

khác.

Khu vục sản xuất giống cần phải được khử trùng và kiểm soát sự tạp nhiễm chặt

chẽ từ công nhân vào làm việc, các dụng cụ và thiết bị cần phải được hấp tiệt trùng sau

mỗi mẻ sản xuất. Bào tử sau khi thu hoạch sẽ được sấy ở 50oC và được lưu trữ ở 15oC

[23].

2.2.2 Nấm men [4], [10]

2.2.2.1 Saccharomyces rouxii

Nấm men được sử dụng chủ yếu trong lên men nước tương là Saccharomyces

rouxii. Nấm men này bắt đầu phát triển khi pH môi trường giảm xuống gần 5.0. Chúng

Trang 29

Tổng quan về nước tương lên men

tổng hợp nên 2 – 3% cồn ethylic và gần 1% glycerol, là những chất góp phần tạo nên

những hợp chất hương đặc biệt cho moromi (Mizunama 1983).

Bảng 2.10: Điều kiện sinh trưởng của Saccharomyces rouxii

Nồng độ muối NaCl tối đa 24 – 26% (w/v)

Nồng độ glucose tối đa 80% (w/v)

Hoạt độ nước tối thiểu 0.787 – 0.800

Chỉ tiêu Với NaCl (18% w/v) Không có NaCl

pH 4 - 5 3 - 7

Nhiệt độ (tối đa) 45oC 35oC

Loại đường có khả năng Glucose Glucose

lên men Maltose

Nhu cầu dinh dưỡng Biotin Biotin

Thiamine Thiamine

Pantothenic acid Pantothenic acid

Inositol

2.2.2.2 Zygosaccharomyces rouxii (Z. rouxii) :

Z. rouxii là một trong những loại nấm men có thể phát triển được trong cả môi

trường chứa muối và không chứa muối. Nó có khả năng thích nghi mạnh với nồng độ

muối trong khoảng 24-26% (W/v) hay độ ẩm 0,787- 0,810.

Hình 2.3: Nấm men Z. rouxii

Trang 30

Tổng quan về nước tương lên men

Bảng 2.11: Độ ẩm tối thiểu và nồng độ muối trong môi trường mà Z. rouxii có thể phát triển được

NaCl Vi sinh vật Độ ẩm tối thiểu

) g n a u q ộ đ t ậ m

ị r t á i g ( n ể i r t t á h p ự S

Z. rouxii (I, II) Z. rouxii (III) 0.787 0.787 w/v (%) 26 24 w/w (%) 22.22 20.69

Hình 2.4: Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự phát triển của Z. rouxii và một số loại

sinh vật khác trong nước tương. (o–o) Z. rouxii I, (–) Z. rouxii II.

Bảng 2.12: Nhiệt độ và pH cần thiết cho sự phát triển của Z. rouxii

Các điều kiện Môi trường không chứa muối Môi trường chứa muối (18% w/v)

3-7 4-5

pH Nhiệt độ (0C) 20-35 40

Các loại vitamin cần thiết cho sự phát triển của Z. rouxii là biotin, thiamine,

pantothenic acid, inisitol được cho ở bảng 15. Hàm lượng inositol cần tăng cao môi

trường nuôi cấy có chứa hàm lượng muối cao.

Trang 31

Tổng quan về nước tương lên men

Bảng 2.13: Các loại vitamin cần thiết cho sự phát triển của Z. rouxii

Vitamin

Z. rouxii

Môi trường chứa muối

Môi trường không chứa muối

Biotin

Cần thiết, kích thích

Cần thiết

Thiamine (B1)

Không cần thiết hoặc kích

Kích thích

thích

Pantothenic acid

Kích thích, cần thiết

Cần thiết

Inositol

Không cần thiết hoặc kích

Kích thích

thích

Trong môi trường không chứa muối, cả glucose và maltose đều có thể được lên

men tạo thành alcohol, còn trong môi trường chứa muối, chỉ có glucose được lên men.

 Vai trò của nấm men trong sản xuất nước tương:

Trong quá trình ủ men nước tương, nấm men được bổ sung để lên men đường

tạo etanol, glycerol. Phản ứng este hóa giữa acid hữu cơ và ethanol được hình thành

làm tăng thêm hương vị đặc trưng cho nước tương lên men mà các loại nước tương

khác không có được. Tương tác giữa các chất tạo ra do các phân hóa tố và các chất tạo

ra do lên men : acid hữu cơ phản ứng với alcohols, với acetic acid, với acid béo tự do

để tạo ra các esters thơm; acid amin phản ứng với đường để tạo ra các sắc tố nâu hay

đỏ (soyamelanine); các sắc tố này sau đó pha trộn với các sắc tố loại flavone có sẵn

trong đậu nành và giúp tạo màu của tương.

2.2.3 Vi khuẩn lactic: Tetragenococcus halophilus (T. halophilus) [4], [10]

T. halophilus là vi khuẩn lactic có một số đặc điểm sau:

- Gram âm.

- Đường kính khoảng 0.6 – 0.9 µm.

- Kỵ khí tuỳ tiện

Trang 32

Tổng quan về nước tương lên men

- T. halophilus là vi khuẩn ưa muối và phát triển tốt ở môi trường nước có

hoạt độ cao: khoảng 0.94 – 0.99. Hoạt độ nước thấp nhất mà T.

) g n a u q ộ đ t ậ m

ị r t á i g ( n ể i r t t á h p ự S

halophilus có thể phát triển được là 0,808

Hình 2.5: Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự phát triển của T. halophilus. (o) T. halophilus I, () T. halophilus II. Nồng độ muối có thể phát triển được khoảng 24%, pH 5,5-9,0. Các loại vitamin

cần thiết cho sự phát triển của T. halophilus là leucine, acid glutamic, arginine,

histidine, tryptophan và phenylalanine, được cho cụ thể ở bảng 18. T. halophilus có thể

phát triển ở nhiệt độ 20-420C, tối ưu ở 25-300C.

Bảng 2.14: Các loại vitamin cần thiết cho sự phát triển của T. halophilus

Vitamin T. halophilus

Môi trường chứa muối Môi trường không chứa muối

Biotin Cần thiết, kích thích Cần thiết, kích thích

Riboflavin (B2) Cần thiết Kích thích

Vitamine B6 Cần thiết Cần thiết

Nicotinic acid Cần thiết Cần thiết

Pantothenic acid Cần thiết Cần thiết

Trang 33

Tổng quan về nước tương lên men

 Vai trò của vi khuẩn lactic trong sản xuất nước tương:

Trong quá trình ủ men nước tương giai đọan đầu vi khuẩn lactic do tạp

nhiễm từ môi phát triển lên men đường tạo ra acid lactic, acid acetic, ethanol,

nước…làm giảm pH của dịch lên men, tạo môi trường tốt cho nấm men phát triển và

ức chế các vi khuẩn có hại, rút ngắn thời gian lên men.

2.3 Quy trình công nghệ.

2.3.1 Quy trình truyền thống của Nhật Bản:

Nước tương truyền thống Nhật Bản bao gồm 5 loại khác nhau: koikuchi-shoyu,

usukuchi-shoyo, tamari-shoyu, saishikomi-shoyu và shiro shoyu. Khoảng 85% sản

lượng nước tương của Nhật Bản thuộc loại koikuchi-shoyu.Trong quy trình lên men

koikuchi-shoyu, đậu nành và bột mì được sử dụng với tỷ lệ bằng nhau 50:50. Loại

nước tương này đặc trưng bởi hương thơm đậm đà và màu nâu đỏ rất đẹp.

Sau đây, chúng tôi xin trình bày về quy trình chế biến nước tương lên men

Koikuchi.

2.3.1.1 Sơ đồ quy trình:

Trang 34

Tổng quan về nước tương lên men

Giống mốc A. oryzae (0.1 – 0.2%) Lúa mỳ (50%) Đậu nành hay Bánh dầu đậu nành (50%)

Rang Ngâm

Nghiền Hấp Trộn

Ủ

Koji

Dịch moromi Nước muối

Lên men

Ép Dịch nước tương Bả ép

Thanh trùng

Đóng chai Nước tương Koikuchi

Hình 2.6. Qui trình chế biến nước tương lên men Koikuchi (Fukushima, 1981) [38]

Trang 35

Tổng quan về nước tương lên men

2.3.1.2 Thuyết minh quy trình

 Xử lý nguyên liệu:

Đậu nành nguyên hạt được ngâm qua đêm với nước ở nhiệt độ phòng hoặc xấp

xỉ 30oC. Nước ngâm đậu phải được thay mới sau 2 đến 3 giờ để tránh sự hình thành

bào tử của vi khuẩn Bacillus. Sau đó đậu nành được hấp bằng nồi áp suất, ở qui mô gia

đình thì được nấu cho đến khi đậu mềm. Sau khi nấu xong đậu được làm nguội thật

nhanh bằng cách rải mỏng khối đậu lên tấm lưới và thổi không khí. Việc làm lạnh

nhanh nhằm tránh sự phát triển của vi khuẩn không mong muốn và kích thích quá trình

phát triển của nấm mốc.

Đồng thời với quá trình hấp đậu, lúa mì được rang lên, nghiền ra thành bột. Quá

trình rang làm cho tinh bột ở dạng β thành dạng α làm cho enzyme của quá trình lên

mốc dễ phân cắt. Nhiệt của quá trình rang sẽ phá vỡ và chuyển hóa các hợp chất có

trong lúa mì như: aquaiacyl, lignin, glycosides làm gia tăng các phenolic tự do. Quá

trình rang còn tạo ra phản ứng Maillard tạo thành màu nâu cho sản phẩm cuối. Bột lúa

mì rang còn có tác dụng hấp thu lượng nước còn dư trên bề mặt hạt đậu nành hấp tạo

nên độ ẩm thích hợp cho quá trình lên mốc. [24], [25]

Hình 2.7: Hình mô tả quá trình rang lúa mì. A: Cách rang lúa mì ở thế kỷ thứ 19. B: Máy rang lúa mì liên tục [38]

Trang 36

Tổng quan về nước tương lên men

 Lên mốc (Koji):

Đậu nành đã hấp và lúa mì rang được trộn với nhau theo tỷ lệ tùy thuộc vào tính

chất của loại nước tương, tỷ lệ đậu nành: lúa mì là 1:1 cho nước tương Koikuchi, tỷ lệ

đậu nành: lúa mì là 9:1 cho nước tương Tamari. Hỗn hợp trộn có tỷ lệ đậu nành cao sẽ

cho sản phẩm nước tương cuối giàu đạm và vị ngon nhưng chất lượng của công đoạn

lên mốc sẽ không cao bởi vì hỗn hợp có độ ẩm cao và giàu đạm sẽ dễ nhiễm khuẩn

chủng Bacillus.

Hỗn hợp sẽ được trộn với giống nấm mốc giống là Aspergillus oryzae hay

Aspergillus sojae với tỷ lệ 0.1 đến 0.2%. Theo phương pháp truyền thống, hỗn hợp

được để lên mốc trong các khay bằng gỗ và đặt trong phòng lên mốc trong 3 đến 4

ngày, trong quá trình mốc phát triển, nhiệt độ và độ ẩm sẽ được kiểm soát bằng cách

trộn tay. Theo phương pháp hiện đại, quá trình lên mốc được đặt trong thiết bị lên mốc

trong phòng kín, nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát bằng cách thổi các dòng khí lạnh

hồi lưu. Sau 3 đến 4 ngày, hỗn hợp đã phủ lớp một lớp mốc và chuyển thành màu xanh

nhạt do nấm mốc tạo thành nhiều bào tử.

Trong suốt quá trình lên mốc, khối đậu phải được trộn để giải nhiệt (do quá

trình hô hấp của nấm mốc tạo ra) 2 lần bằng tay hoặc bằng máy đảo trộn. Trong giai

đoạn đầu của quá trình lên mốc nên duy trì nhiệt độ ở mức 30 đến 350C phù hợp cho sự

phát triển của hệ sợi nấm mốc và ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn thuộc chủng

Bacillus. Trong giai đoạn sau của quá trình lên mốc nên duy trì nhiệt độ ở mức 20 đến

250C để tối ưu hóa lượng enzyme tạo thành (Ohara và cộng sự, 1959).

Theo Yokotsuka (1986) các điểm quan trọng trong quá trình lên mốc là: (1). Tạo

ra hệ sợi của nấm mốc và enzyme tối đa. (2). Giảm thiểu việc làm mất hoạt tính của

enzyme đã được tạo ra. (3). Giảm thiểu việc tiêu tốn nguồn cacbon hydrate trong quá

trình lên mốc. (4). Giảm thiểu sự tạp nhiễm của vi khuẩn khi bắt đầu koji và trong suốt

quá trình lên mốc. (5). Rút ngắn tối đa thời gian lên mốc để tiết kiệm điện, nước, nhân

Trang 37

Tổng quan về nước tương lên men

công, nhiên liệu. Một sản phẩm lên mốc tốt phải tạo thành sản phẩm nước tương có

màu nâu sẫm, hương thơm dễ chịu và không có vị đắng [24], [25].

Hình 2.8: Sự phát triển của kỹ thuật lên men bán rắn. A: Lên men bán rắn trên khay gỗ, Lên men bán rắn theo mẽ lớn. B: Lên men bán rắn liên tục [38]

 Ủ với nước muối:

Sản phẩm sau lên mốc được trộn với dung dịch nước muối để tạo thành dạng

dịch lỏng sệt, nồng độ muối sau cùng là 17 đến 19% (khối lượng/thể tích). Nồng độ

muối thấp hơn sẽ dẫn đến việc nhiễm các vi khuẩn gây thối trong quá trình ủ. Nồng độ

muối cao hơn sẽ ức chế làm chậm quá trình phát triển của các vi khuẩn mong muốn và

nấm men tạo hương cho sản phẩm. Ở qui mô hộ gia đình, quá trình ủ men được dựng

trong các chậu bằng đất nung và để ở nhiệt độ phòng, do đó thời gian ủ men kéo dài từ

10 đến 12 tháng. Trong công nghiệp, quá trình ủ được để trong thùng lớn bằng gỗ hoặc

hồ được xây bằng xi măng, được khuấy trộn bằng cơ học hay sục khí, nhiệt độ ủ được

kiểm soát chặt chẽ.

Sự thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến thời gian ủ men. Một cách chung nhất, nhiệt

độ ủ men càng cao thì thời gian ủ men càng ngắn. Tuy nhiên, việc tăng nhiệt độ ủ men

để rút ngắn thời gian ủ men sẽ làm cho sản phẩm nước tương có chất lượng không tốt

do enzyme sẽ bị mất hoạt tính nhanh hơn (Komatsu, 1968). Quá trình ủ men để tạo ra

sản phẩm có chất lượng tốt phải kéo dài ít nhất 6 tháng và theo thứ tự như sau: ủ men ở

nhiệt độ 150C trong thời gian 1 tháng, ủ men ở nhiệt độ 280C trong thời gian 4 tháng,

Trang 38

Tổng quan về nước tương lên men

sau cùng là ủ men ở nhiệt độ 150C trong thời gian 1 tháng cuối (Wanatabe và Kishi,

1984). Một cách khác là nước muối trước khi trộn được làm lạnh xuống 00C, do đó hỗn

hợp ủ men khi bắt đầu sẽ có nhiệt độ dưới 150C và duy trì nhiệt độ này trong vài ngày

sau đó nhiệt độ tự tăng lên 28 đến 300C (Ebine và cộng sự, 1976). Khả năng phân giải

protein sẽ tăng thêm 1 đến 3% nếu dung dịch ủ men ban đầu được làm lạnh, vì nhiệt độ

lạnh sẽ ức chế sự phát triển của nhóm vi khuẩn sinh axit làm giảm pH của dung dịch

dẫn đến sự ức chế sớm hoạt tính của nhóm protease kiềm (Yokotsuka, 1986). Trong

quá trình ủ men, việc sục khí được duy trì đều đặn theo lịch để cung cấp không khí cho

nấm men phát triển, ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn kỵ khí không mong muốn,

làm đồng nhất nhiệt độ trong khối ủ men và để đuổi khí CO2. Tuy nhiên, nên tránh sục

khí quá nhiều sẽ làm ảnh hưởng không tốt đến quá trình lên men nước tương [24], [25].

Hình 2.9: Các kỹ thuật ủ men. A: Ủ trong thùng gỗ. B: Ủ trong bồn xi măng. C: Ủ trong tank có điều khiển nhiệt độ [34]

 Ép:

Sau vài tháng ủ men, hỗn hợp đã chín và được đem đi ép. Ở qui mô gia đình,

người ta dùng cách si-phon phần nước bên dưới tách khỏi phần bả nổi bên trên. Trong

công nghiệp, hỗn hợp sẽ được ép bằng cách bỏ vào vải lọc và ép bằng máy ép thủy lực.

Dịch sau khi ép sẽ được cho vào tank chứa để lắng bỏ phần cặn ở dưới và loại bỏ phần

dầu còn dư nổi trên mặt [24], [25].

Trang 39

Tổng quan về nước tương lên men

Hình 2.10: Ép dịch ủ men bằng máy ép thủy lực [38]

 Thanh trùng và đóng chai:

Dịch sau khi lắng được điều chỉnh nồng độ muối và hàm lượng nitơ tổng về

đúng tiêu chuẩn, bổ sung thêm gia vị và nấu ở nhiệt độ 70 đến 800C. Quá trình nấu sẽ

làm bất hoạt các enzyme và hệ vi sinh vật, làm tăng hương thơm và vị ngon của sản

phẩm, đồng thời làm cho một số protein bị biến tính và tủa xuống đáy. Sau đó, dịch sau

thanh trùng được lắng hoặc lọc để loại bỏ cặn và chiết rót vào chai ta có sản phẩm

nước tương lên men [16, 17].

2.3.1.3 Các điểm chính yếu trong chế biến nước tương

 Các quá trình lên men:

Có 2 quá trình lên men trong sản xuất nước tương. Thứ nhất là quá trình lên

men bán rắn xẩy ra trong quá trình lên mốc ở điều kiện hiếu khí. Trong giai đoạn này,

nấm mốc phát triển và sản sinh ra rất nhiều loại enzyme khác nhau. Thứ hai là quá

trình ủ men sau khi bổ sung nước muối, trong giai đoạn này chia làm hai bước nhỏ,

bước đầu tiên là các enzyme sẽ biến đổi protein trong đậu nành thành các đoạn peptide

Trang 40

Tổng quan về nước tương lên men

ngắn và các amino acid tự do, tinh bột trong lúa mì sẽ biến dổi thành đường đa và

đường đơn. Các chất này trở thành cơ chất cho sự phát triển của nhiều chủng vi khuẩn

và nấm men chịu muối. Khi hệ vi sinh vật đạt đến số lượng lớn thì sẽ xảy ra quá trình

lên men tiếp theo tạo thành nhiều hợp chất phức tạp tạo nên màu, mùi vị đặc trưng cho

sản phẩm nước tương [24], [25].

 Hoạt động của enzyme:

Trong quá trình ủ men, protein, carbonhydrate, lipid… trong đậu nành và lúa

mì được phân giải bởi các enzyme như: protease, peptidase, amylase, lipase, pectinase,

phosphatase… từ quá trình lên men bán rắn. Theo Komatsu (1986), khi nước tương

được ủ men ở 15oC trong 30 ngày đầu, tiếp theo là 25oC trong 120 ngày tiếp theo, và ở

28oC trong 30 ngày cuối, thì tại thời điểm hoạt tính của enzyme và pH của dịch ủ men

giảm thì hàm lượng nitơ tổng sẽ tăng từ 0,98 lên 1,69 g/100ml, hàm lượng nitơ formol

sẽ tăng từ 0,36 lên 0,94 g/100ml, hàm lượng nitơ NH3 sẽ tăng từ 0,06 lên 0,2 g/100ml,

tỷ số giữa nitơ formol và nitơ tổng tăng từ 37,1% lên 55,7%, hiệu suất sử dụng đạm (tỷ

số giữa đạm trong nước tương và đạm trong lượng đậu nành đã sử dụng) tăng từ 44,7%

lên 83,1% [24], [25].

Trang 41

Tổng quan về nước tương lên men

Hình 2.11: Hoạt động phân giải của enzyme trong quá trình ủ men (Fukushima,

1985) [38]

 Lên men bởi vi khuẩn lactic và nấm men:

Vi khuẩn lactic và nấm men đóng vai trò quan trọng trong quá trình ủ men

nước tương. Khi bắt đầu ủ với nước muối nhóm vi khuẩn lactic và nấm men tạp nhiễm

trong quá trình lên men bán rắn trước đó sẽ nhanh chống bị tiêu diệt do không có khả

năng chịu nồng độ muối cao, khi đó nhóm vi khuẩn và nấm men chịu muối cao như:

Pediococcus halophylus, Tetragenococcus halophilus, Zygosaccharomyces rouxii…sẽ

phát triển (Yokotsuka, 1986). Vi khuẩn lactic phát triển sẽ chuyển hóa đường đơn

thành lactic acid làm cho pH của hỗn hợp sẽ giảm từ 6,5-7,0 ban đầu xuống còn

khoảng 5,5, đồng thời là sự gia tăng tích lũy khí CO2 làm cho nhóm vi khuẩn kỵ khí có

khả năng phát triển gây ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm, do đó cần định kỳ sục khí

Trang 42

Tổng quan về nước tương lên men

khối ủ men. Tiếp theo nhóm nấm men sẽ phát triển dẫn đến sự tích lũy của cồn và các

hợp chất phenolic tạo hương thơm trong sản phẩm nước tương cuối (Yokotsuka, 1960).

Để đẩy nhanh quá trình ủ men và tạo sản phẩm nước tương có hương thơm tốt hơn,

người ta có thể bổ sung thêm vi khuẩn lactic chọn lọc ngay khi bắt đầu ủ men và bổ

sung thêm nấm men chọn lọc từ 4 đến 6 tuần sau khi ủ men [24], [25].

Hình 2.12: Đồ thị thể hiện sự thay đổi của: mật độ vi khuẩn sinh acid lactic, mật độ

nấm men, pH, nồng độ cồn, nồng độ acid lactic theo thời gian lên men và nhiệt độ lên

men được kiểm soát từ 15 đến 30oC cho từng giai đọan lên men (Jose và cộng

sự,1976)[38]

 Sự hình thành hương thơm và màu sắc:

Bên cạnh các phản ứng sinh học và phản ứng enzyme, các phản ứng hóa học và

hóa lý tương tác với nhau trong suốt giai đoạn ủ men và giai đoạn tinh chế. Các phản

ứng phức tạp trên đã hình thành nên màu sắc và hương vị của nước tương. Ví dụ, trong

quá trình lên men nước tương Koikuchi, 50% màu sắc của nó hình thành trong quá

trình ủ men và 50% còn lại hình thành trong quá trình thanh trùng, quá trình tạo màu

trên là do phản ứng Maillard xẩy ra giữa acid amin tự do và đường.

Trang 43

Tổng quan về nước tương lên men

Có gần 300 loại hợp chất khác nhau tạo thành hương thơm cho nước tương

Koikuchi, tất cả các hợp chất này được cho là được tạo thành trong quá trình ủ men,

trong số đó có: 37 hydrocacbon, 30 alcohol, 41 ester, 15 aldehyde, 5 pyron, 25

pyrazine, 7 pyridine, 11 hợp chất sulfur, 3 thiazoles, 3 terpenes, 8 loại hợp chất khác.

Hầu hết các hợp chất tạo hương quan trọng trong tước tương tồn tại trong môi trường

acid yếu, do đó khi trung hoà nước tương với kiềm sẽ làm mất hết hương thơm của nó

[24], [25].

2.3.2 Quy trình truyền thống của Việt Nam

2.3.2.1 Sơ đồ quy trình:

Trang 44

Tổng quan về nước tương lên men

Hình 2.13: Quy trình sản xuất nước tương truyền thống của Việt Nam [6]

Trang 45

Tổng quan về nước tương lên men

2.3.2.2 Thuyết minh quy trình:

 Xử lý nguyên liệu: [6]

Đây là một giai đoạn rất quan trọng trong quá trình sản xuất nước tương lên

men. Xử lý tốt hay không sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của mốc, độ ngấu của

dung dịch và cuối cùng là ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm và hiệu suất của

quy trình.

Xử lý nguyên liệu gồm 3 công đoạn chính: xay nhỏ, trộn nước và hấp.

+ Xay nhỏ: Đậu nành hoặc khô đậu nành phải được xay nhỏ hoặc nghiền nhỏ

để khi trộn nước, nước sẽ thấm đều, khi hấp sẽ chín đều làm protein trong nguyên liệu

biến tính một phần. Xay nhỏ còn làm tăng diện tích phát triển của mốc và tăng tác dụng

của enzyme.

+ Trộn nước: Đậu nành sau khi xay nhỏ sẽ được trộn thêm 40 – 45% nước,

nếu là khô đậu nành thì bổ sung thêm 60 – 70% nước, sau đó để ủ cho nước ngấm sau

một giờ mới hấp. Trong quá trình này có thể phối trộn thêm bột mì, bột gạo hoặc bột

ngô với tỷ lệ khoảng 10% với mục đích tăng nguồn thức ăn cho mốc sinh trưởng và

phát triển mạnh, lấn át các vi sinh vật tạp nhiễm.

+ Hấp: Mục đích của quá trình hấp chín là làm cho nguyên liệu thành một loại

môi trường thích hợp với sự phát triển của mốc. Protein và tinh bột sau khi hấp sẽ bị

biến tính một phần tạo thuận lợi cho mốc phát triển.

Quá trình hấp làm protein biến tính, do đó các chất gây vẩn đục trong quá trình

lên men sẽ bị phân giải, sản phẩm sau này có pha loãng và gia nhiệt cũng không gây ra

hiện tượng vẩn đục.

Ngoài hai mục đích trên, quá trình hấp còn giúp tiêu diệt vi sinh vật bám trên

nguyên liệu làm cho mốc phát triển thuận lợi.

Khi hấp phải chú ý đến nhiệt độ và thời gian hấp. Nếu hấp với nhiệt độ quá cao

và thời gian quá lâu thì protein bị biến tính thành chất mà enzyme không phân giải

Trang 46

Tổng quan về nước tương lên men

được gây tổn thất về hiệu suất thu hồi nguyên liệu và làm cho các acid amin bị phá

hủy.

Nói chung, đối với khô đậu nành khi hấp ở áp lực 0.7 – 0.9 kg/cm2 chỉ nên hấp

1 giờ - 1 giờ 30 phút là thích hợp. Với đậu nành khi hấp ở áp lực trên là 2 giờ - 2 giờ 20

phút, khi hấp ở áp lực thường là 2 giờ - 2 giờ 30 phút. Nhìn chung khi thấy hạt đậu

chuyển màu hơi nâu là được, không để quá đậm màu.

 Nuôi mốc: [6]

Quá trình nuôi mốc chính là làm cho mốc sinh ra nhiều enzyme (protease và

amylase). Chất lượng mốc ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm và hiệu suất

sử dụng nguyên liệu. Vì vậy, nuôi mốc cần chú ý ba yếu tố chính: nhiệt độ, độ ẩm và

thông gió, trong đó nhiệt độ đóng vai trò quan trọng nhất.

Nhiệt độ của khối nguyên liệu sẽ tăng dần theo sự phát triển của mốc và có thể

đạt tới 45oC nếu ta để nguyên. Vì vậy ta phải đảo mốc để điều hòa nhiệt độ và độ ẩm

trong khối nguyên liệu nuôi mốc nhằm thúc đẩy sự phát triển của sợi nấm. Thực tiễn

sản xuất cho thấy nuôi mốc ở nhiệt độ phòng nuôi 28 – 30oC và hàm lượng nước trong

khối nguyên liệu từ 27 – 37oC sẽ cho hoạt tính enzyme protease và enzyme đường hóa

amylase cao nhất. Hai loại enzyme này đóng vai trò quyết định những thành phần chủ

yếu của nước tương như: đạm toàn phần, acid amin và đường…

Thao tác khi sản xuất mốc: Ở đây chúng tôi trình bày 2 phương pháp: phương

pháp nuôi mốc thủ công và nuôi mốc bể hoặc trên thiết bị tự động cơ giới.

+ Phương pháp nuôi mốc thủ công:

Sau khi nguyên liệu đã hấp chín cho ra đảo tơi làm nguội đến 33 – 35oC, không

nên cao hơn mốc sẽ bị tổn thương, mất hoạt tính. Khi đưa giống vào nên trộn giống

trước với một số nguyên liệu cho đều, sau đó nguyên liệu này rắc đều lên nguyên liệu

định cấy giống. Khi rắc nên rắc đều và trộn kỹ để có mốc giống đều khắp trên khối

Trang 47

Tổng quan về nước tương lên men

nguyên liệu và mốc phát triển đều cũng tạo cho nhiệt độ trong khối nguyên liệu tăng

đều.

Sau khi tiếp giống xong đánh đống cho tới khi nhiệt độ đạt 30 – 35oC thì trải ra

khay hoặc mành hoặc nong thưa thành lớp dày 1 – 2 cm và cho vào phòng nuôi mốc.

Giữ nhiệt độ phòng 28 – 30oC trong thời gian 8 giờ - 9 giờ và hàm ẩm trong phòng 85

– 90%. Nói chung nhiệt độ này không thích hợp với Mucor, Penicilium và vi khuẩn,

thời gian này bào tử mốc phát mầm nhanh lấn át các tạp mốc khác. Sau thời kỳ này

nhiệt độ tăng nhanh gọi là thời kỳ sinh trưởng, cần chú ý nhiệt độ có thể đạt tới 31 –

34oC.

Khoảng 3 – 4 giờ sau khi thấy sợi nấm xuất hiện rõ rệt, lúc này nguyên liệu hơi

kết thành bánh, khi nhiệt độ đạt 37oC thì phải đảo mốc để hạ nhiệt vì cao quá sẽ làm

cho sợi nấm không phát triển tốt và enzyme của mốc tích tụ không nhiều. Lúc này cần

mở cửa thông gió cấp không khí cho mốc và đẩy khí CO2 trong phòng ra ngoài, làm

cho khay mốc không có hiện tượng quá nhiệt hoặc quá ẩm. Sau khi đảo mốc xong cố

gắng giữ nhiệt độ của phòng là 28oC và trong khối mốc là 30 – 32oC.

Mốc sau khi đảo xong do sự phát triển của sợi nấm, nhiệt độ sẽ tăng nhanh,

thường sau 6 – 8 giờ nhiệt độ sẽ lên đến 38oC. Khi đạt nhiệt độ này phải đảo mốc lần 2

để cho nhiệt độ hạ xuống 30 – 32oC và nhiệt độ của phòng nuôi mốc lúc này giữ 26 –

27oC là thích hợp. Sau khi đảo mốc lần 2 do mốc vẫn phát triển nên nhiệt độ lại tăng,

lúc này phải thông khí và duy trì nhiệt độ trong khối mốc là 30 – 31oC. Mốc dần

chuyển sang màu vàng, lúc này là giai đoạn chủ yếu mốc sản sinh enzyme protease.

Khi màu vàng chuyển sang màu vàng lục, có thể kết thúc giai đoạn nuôi mốc để

chuyển sang lên men. Nói chung, thời gian nuôi mốc khoảng 36 – 42 giờ.

Trang 48

Tổng quan về nước tương lên men

Hình 2.14: Phương pháp nuôi mốc thủ công trên khay

+ Phương pháp nuôi mốc bể (nuôi mốc khối):

Nguyên liệu được trải vào trong thùng, hộp hoặc bể, phương pháp này đã được

áp dụng từ lâu ở một số nước, có ưu điểm năng suất cao hơn nuôi mốc trên khay. Bể

1m2 có thể nuôi được 75 – 80 kg nguyên liệu, trong khi 1m2 phòng mốc nuôi theo

phương pháp thủ công chỉ được 24 – 27 kg.

Quá trình phát triển của mốc có thể chia làm 3 giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: sau khi cấy giống 8 – 10 giờ, nhiệt độ tăng dần.

+ Giai đoạn 2: tơ mốc phát triển mạnh, khối mốc tỏa nhiệt, tơ trắng lên dày và

kết tảng.

+ Giai đoạn 3: sau 24 giờ bào tử chuyển sang vàng hoa cau.

Để thông khí tốt cần trang bị quạt ly tâm cho bể mốc. Để đảm bảo nhiệt độ của

không khí 28 – 32oC và hàm ẩm 95%, mỗi bể nuôi mốc phải có ống phun hơi nóng và

tia nước ở đầu mỗi bể. Nói chung ở thời kỳ 2, nhiệt độ tăng tới 35 – 36oC thì cứ 1 giờ

chạy quạt 10 phút để hạ nhiệt và cấp ẩm.

Trang 49

Tổng quan về nước tương lên men

Hình 2.15: Thiết bị nuôi mốc với hệ thống thổi khí liên tục

 Lên men: [6]

Lên men là dùng enzyme của mốc tiến hành thủy phân các chất trong nguyên

liệu, trong đó chủ yếu là protein và tinh bột thành các thành phần mà ta cần thiết trong

tiêu chuẩn nước tương. Lên men có tầm quan trọng như nuôi mốc. Nếu xử lý nguyên

liệu tốt, nuôi mốc đúng kỹ thuật mà lên men không đảm bảo thì nước tương vẫn không

đạt yêu cầu, hiệu suất thu hồi nguyên liệu thấp, giá thành cao.

Ba yếu tố phải được coi trọng trong lên men: nhiệt độ lên men, thời gian lên

men và lượng nước cho vào nguyên liệu khi lên men.

+ Lượng nước cho vào khi lên men:

Mục đích cho nước để tăng nhiệt và giữ nhiệt của sản phẩm (mốc thườn có

hàm ẩm 27 – 30%), thúc đẩy tác dụng phân giải và cải tiến hương vị của nước tương

cho phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng vì ít nước làm cho nước tương có màu

đậm và mùi hồ cháy, nhiều nước thì thời gian lên men dài. Nói chung ở nước ta hiện

nay các xưởng sản xuất nước tương thường trộn lượng nước là 30 – 40% so với nguyên

liệu, tương đương với 60 – 70% so với mốc. Tỷ lệ này phù hợp về mặt thời gian sản

xuất mà còn giải quyết được khó khan về thiết bị lọc.

Trang 50

Tổng quan về nước tương lên men

Khi trộn nước nên cho thêm vào 5 – 10% muối so với nước trộn vào, dùng

nhiều sẽ ức chế quá trình lên men.

+ Nhiệt độ khi lên men:

Nhiệt độ lên men hết sức quan trọng vì nó tạo điều kiện cho enzyme của mốc

xúc tác các quá trình phân hủy tinh bột và protein thành đường và các acid amin…

Nhiệt độ lên men nên giữ 54 – 58oC trong suốt quá trình lên men. Để giữ nhiệt

độ này, khi thiết kế thiết bị lên men phải có điều kiện gia nhiệt khi cần thiết hoặc phải

có điều kiện bảo ôn tốt để nhiệt sinh ra không bị mất đi.

Trong quá trình lên men không nên để nhiệt độ cao quá làm cho sản phẩm có

mùi khét, cháy, đắng hoặc thấp quá sẽ kéo dài thời gian lên men, sản phẩm có màu sắc

nhạt, không sánh.

+ Thời gian lên men:

Tùy theo loại nguyên liệu, lượng nước trộn vào và điều kiện nhiệt độ khi lên

men mà thời gian lên men có thể dài hay ngắn. Thường với điều kiện như trên, thời

gian lên men là 64 – 72 giờ.

Nguyên liệu sau khi đã lên mốc xong, làm tơi để ủ đống cho tới khi nhiệt độ

đạt 46 – 48oC thì bắt đầu cho nước vào. Khi cho nước vào nên dùng nước có nhiệt độ

60oC để khi cho vào bể lên men, nguyên liệu có nhiệt độ 53oC. Khi trộn nước phải trộn

nhanh rồi cho ngay vào thùng hoặc bể lên men. Trên mặt nguyên liệu rải một lớp muối

kín đề phòng tạp khuẩn xâm nhập. Đậy nắp để hơi nước không bay đi và nhiệt độ

không bị giảm.

Sau khi lên men xong phải căn cứ vào hàm lượng nước trong dịch lên men để

tính ra muối và nước muối cần bổ sung cho đạt được nồng độ quy định và số lượng

nước tương định thu hồi.

Mục đích cho muối vào để tạo mùi vị, mặt khác để phòng thối. Vì vậy sau khi

lên men xong phải nhanh chóng cho nước muối vào và cho với lượng chính xác. Độ

Trang 51

Tổng quan về nước tương lên men

muối thấp hơn 16% làm hỗn hợp lên men bị chua và váng trắng, quá cao lại ảnh hưởng

đến vị nước tương.

Hình 2.16: Thùng lên men truyền thống

Hình 2.17: Bể lên men

 Trích ly:

Quá trình trích ly được tiến hành nhiều lần để tận thu triệt để dịch nước tương.

Trang 52

Tổng quan về nước tương lên men

+ Trích ly lần thứ nhất thường được nước tương đậm màu, ngọt và chiếm

khoảng 60 – 80% lượng nguyên liệu lên men.

+ Trích ly lần hai: sau khi trích ly lần thứ nhất bã vẫn còn lưu lại một lượng

nước tương, vì vậy phải đổ thêm nước muối vào ngâm 12 -16 giờ rồi lại tiến hành trích

ly lần hai.

+ Trích ly lần ba: để lợi dụng nguyên liệu một cách triệt để, bã sau khi trích ly

lần hai xong vẫn chứa muối và nước tương, để rút chúng ra ta lại cho nước lã vào

(không cho muối). Lượng nước cho vào khoảng 100 – 150% so với nguyên liệu mốc,

ngâm 6 giờ rồi tiến hành trích ly lần ba. Nước tương rút ra được ở lần này nồng độ

tương đối thấp, dùng để hòa nước muối sử dụng cho các trích ly lần hai của các đột

xuất kế tiếp. Làm như vậy sẽ tiết kiệm được nguyên liệu, muối và nâng cao được chất

lượng nước tương.

 Thanh trùng thành phẩm: [6]

Sản phẩm sau khi rút ra phải tiến hành thanh trùng mục đích làm tăng thêm

màu sắc, hương vị cho nước tương, đồng thời tiêu diệt những vi sinh vật có trong

nguyên liệu lên men, kéo dài thời gian bảo quản.

Thanh trùng có thể đun lửa trực tiếp hoặc có thể dùng hơi của nồi hơi. Khi

thanh trùng phải đun ở nhiệt độ thấp 60 – 70oC để không ảnh hưởng đến chất lượng

của nước tương và đun trong khoảng 1 giờ 30 phút đến 2 giờ. Đối với loại có nồng độ

thấp để tránh khỏi bị váng và chua, trong quá trình bảo quản có thể thanh trùng bằng

cách đun sôi.

Trang 53

Tổng quan về nước tương lên men

CHƯƠNG 3: TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG CHO NƯỚC TƯƠNG

Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 1763-2008) dành cho nước tương [13]

3.1 Phạm vi áp dụng:

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các sản phẩm nước tương sản xuất theo phương

pháp lên men và/ hoặc thủy phân protein thực vật.

3.2 Thuật ngữ và định nghĩa:

Nước tương lên men (Naturally brewed soy sauce) là hỗn hợp của sản phẩm

thu được từ quá trình lên men đậu tương hoặc hỗn hợp đậu tương và ngũ cốc bằng men

Aspergillus oryzae và/ hoặc Aspergillus sojae; hoặc vi khuẩn và/ hoặc nấm mốc và/

hoặc nấm men có bổ sung muối và/ hoặc chất tạo ngọt.

3.3 Nguyên liệu:

 Nguyên liệu chính: đậu tương (bao gồm đậu tương đã loại bỏ chất béo), ngũ

cốc, protein thực vật, đường, muối, nước.

 Men: Aspergillus oryzae và/ hoặc Aspergillus sojae

3.4 Các yêu cầu:

3.4.1 Yêu cầu cảm quan:

Bảng 3.1: Yêu cầu cảm quan của nước tương

Tên chỉ tiêu Yêu cầu

1/ Màu sắc: Màu sắc đặc trưng của sản phẩm

2/ Trạng thái: Chất lỏng trong, không vẩn đục, không lắng cặn

3/ Mùi: Thơm đặc trưng của nước tương, không có mùi lạ, mùi mốc

4/ Vị: Vị ngọt đạm, không có vị lạ, vị đắng, nồng

5/ Tạp chất nhìn thấy Không được có

bằng mắt thường

3.4.2 Yêu cầu về hóa học:

Trang 54

Tổng quan về nước tương lên men

Bảng 3.2: Yêu cầu hóa học của nước tương

Tên chỉ tiêu Mức

1/ Hàm lượng nitơ tổng số, g/100 ml, không nhỏ hơn 0.4

2/ Hàm lượng chất rắn hòa tan không kể muối, g/100 ml, không nhỏ hơn 8

3/ Hàm lượng muối (NaCl), g/100 ml 13 - 22

4/ Độ acid (tính theo acid acetic), g/100 ml 0.8 – 1.6

3.4.3 Chỉ tiêu vi sinh vật: [1]

Theo quy định hiện hành

Bảng 3.3: Yêu cầu vi sinh của nước tương

STT Chỉ tiêu Đơn vị Mức Áp dụng theo

1 Tổng số vi khuẩn hiếu khí cfu/ml Không lớn hơn 104 46/2007/QĐ-BYT

2 Coliforms cfu/ml Không lớn hơn 102 46/2007/QĐ-BYT

E.coli cfu/ml Âm tính 3 46/2007/QĐ-BYT

Staphylococcus aureus cfu/ml Không lớn hơn 3 4 46/2007/QĐ-BYT

5 Clostridium perfringens cfu/ml Không lớn hơn 10 46/2007/QĐ-BYT

Salmonella cfu/25ml Âm tính 6 46/2007/QĐ-BYT

Tổng số bào tử nấm men, cfu/ml Không lớn hơn 10 7 46/2007/QĐ-BYT

mốc

3.4.4 Chỉ tiêu kim loại nặng và các chất nhiễm bẩn:

Trang 55

Tổng quan về nước tương lên men

Mức tối đa cho phép đối với các chỉ tiêu kim loại nặng và các chất nhiếm bẩn

(độc tố vi nấm, 3-monoclopropan-1, 2-diol): theo quy định hiện hành.

Bảng 3.4: Yêu cầu về kim loại nặng của nước tương [3]

STT Chỉ tiêu Đơn vị Mức Áp dụng theo

1 Arsen (As) ppm Không lớn hơn 1 QCVN:8-2/2011/BYT

2 Chì (Pb) ppm Không lớn hơn 2 QCVN:8-2/2011/BYT

3 Thủy ngân (Hg) ppm Không lớn hơn 0.05 QCVN:8-2/2011/BYT

4 Cadimi (Cd) ppm Không lớn hơn 1 QCVN:8-2/2011/BYT

Bảng 3.5: Yêu cầu về các chất nhiễm bẩn của nước tương [2]

STT Chỉ tiêu Đơn vị Mức Áp dụng theo

1 Aflatoxin B1 ppb Không lớn hơn 2 QCVN:8-1/2011/BYT

2 Aflatoxin tổng số ppb Không lớn hơn 4 QCVN:8-1/2011/BYT

3 Ochratoxin ppb Không lớn hơn 3 QCVN:8-1/2011/BYT

4 3-MCPD ppm Không lớn hơn 1 11/2005/QĐ-BYT

3.4.5 Phụ gia thực phẩm:

Theo quy định hiện hành

Trang 56

Tổng quan về nước tương lên men

CHƯƠNG 4: MỘT SỐ SẢN PHẨM NƯỚC TƯƠNG TRÊN THỊ TRƯỜNG

Trên thị trường Việt Nam hiện nay có rất nhiều chủng loại và nhãn hiệu nước

tương khác nhau. Tuy nhiên, phần lớn là nước tương được sản xuất bằng phương pháp

hóa giải acid/ bazơ hay thủy phân bằng enzyme, chỉ có một số loại thực sự được lên

men bằng vi sinh vật. Nước tương đậu nành lên men bằng vi sinh vật không có các chất

gây hại như 3-MCPD, tốt cho sức khỏe, đặc biệt có hương vị thơm ngon tự nhiên hơn

các loại nước tương khác. Sau đây là một số sản phẩm nước tương lên men nổi tiếng và

thông dụng, có mặt trên thị trường Việt Nam, bao gồm các loại được sản xuất trong

nước và một số sản phẩm nhập khẩu:

4.1 Nước tương Phú Sĩ – Công ty Ajinomoto Việt Nam [40]

 Xuất xứ: Việt Nam

Hình 4.1: Nước tương Phú Sĩ

Nước tương "Phú Sĩ" sử dụng kiage – được lên men trên 3 tháng theo công

nghệ truyền thông Nhật Bản – giúp cân bằng vị, tạo nên gia vị chấm tuyệt hảo, thấm

quyện vị đậm đà cho bữa cơm gia đình đong đầy hạnh phúc.

 Thành phần:

Nước, muối, chiết xuất từ đậu nành lên men tự nhiên (kiage), đạm thực vật,

đường, chất điều vị (mononatri glutamate 621, dinatri inosinat 631, dinatri guanylat

627), màu tự nhiện (caramen 150c), chất điều chỉnh độ chua (acid acetic 260), chất bảo

Trang 57

Tổng quan về nước tương lên men

quản (kali sorbat 202, natri benzoate 211), hương tổng hợp, chất tạo ngọt (acesulfam

kali 950)

 Giá trị dinh dưỡng trong100 ml

Năng lương: 34 kcal

Protit: 3,1g

Lipit: 0,2g

Carbonhydrat: 5,4g

4.2 Nước tương đậu nành Lisa – Công ty Ajinomoto Việt Nam [40]

 Xuất xứ: Việt Nam

Hình 4.2: Nước tương đậu nành LISA

Nước tương Lisa được lên men tự nhiên trên 3 tháng từ những hạt đậu nành

chọn lọc, có màu nâu ánh đỏ và mùi thơm đậu nành tự nhiên.

Nước tương Lisa làm tăng hương vị cho các món ăn, đong đầy hạnh phúc gia

đình bạn.

 Thành phần:

Trang 58

Tổng quan về nước tương lên men

Nước, đậu nành (250g/ L), muối, gạo, đường, mạch nha, giấm gạo, chất điều vị

(mononatri glutamate 621, dinatri inosinat 631, dinatri guanylat 627), phẩm màu tự

nhiên (caramen 150d), chất bảo quản (kali sorbet 202, natri benzoate 211)

 Giá trị dinh dưỡng trong 100 ml:

Năng lương: 62 kcal

Protit: 8 g

Lipit: 0 g

Carbonhydrat: 8 g

4.3 Nước tương đậm đặc Maggi – Công ty Nestle [41]

 Xuất xứ: Việt Nam

Hình 4.3: Nước tương Maggi

 Thành phần:

Nước, muối, chiết xuất từ đậu nành lên men tự nhiên (có chứa gluten lúa mì) -

natural fermented soya extract (contain wheat gluten) 85.5g, đường, chất điều vị

(monosodium glutamate E621, disodium inosinate E631, disodium guanylate E627),

Trang 59

Tổng quan về nước tương lên men

màu tự nhiên caramel (E150c), chất điều chỉnh độ chua acetic acid (E260), chất ổn

định xanthan gum (E415), chất bảo quản potassium sorbate (E202), hương nước tương

tổng hợp và iodua kali.

 Thành phần dinh dưỡng trong 100 ml:

Chất đạm: 2.3g

I-Ốt: 0.94mg

4.4 Nước tương nhập khẩu Kikkoman [42]

 Xuất xứ: Singapore, được lên men tự nhiên theo công nghệ Nhật Bản.

Hình 4.4: Nước tương Kikkoman

 Thành phần:

Nước, đậu nành, lúa mì, muối, thành phần 3-MCPD < 0.01ppm, được làm theo

công nghệ lên men tự nhiên, hợp vệ sinh.

 Thành phần dinh dưỡng trong 100 ml

Năng lượng: 98 Kcal

Trang 60

Tổng quan về nước tương lên men

Hàm lượng đường: 1.3 g

Carbonhydrat: 8.1 g

Protit: 10.3 g

Sodium: 6.4 g

Trang 61

Tổng quan về nước tương lên men

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng Việt:

[1] Bộ Y tế (2007), Quyết định 46/2007/QĐ-BYT về việc ban hành "Quy định giới hạn

tối đa ô nhiễm sinh học và hoá học trong thực phẩm", Hà Nội.

[2] Bộ Y Tế (2011), Quy chuẩn Quốc Gia đối với giới hạn ô nhiễm độc tố vi nấm trong

thực phẩm, QCVN 8-1/2011/BYT, Hà Nội.

[3] Bộ Y Tế (2011), Quy chuẩn Quốc Gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong

thực phẩm, QCVN 8-2/2011/BYT, Hà Nội.

[4] Diệp Thanh Xuân (2007), Nghiên cứu lên men bã đậu nành để sản xuất nước chấm,

Luận văn tốt nghiệp Đại học ngành công nghệ thực phẩm, Tp. Hồ Chí Minh.

[5] Lê Ngọc Tú (chủ yếu) (2002), Hóa sinh công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học và

Kỹ thuật Hà Nội.

[6] Ngạc Văn Dậu (chủ biên) (1983), Chế biến đậu nành và lạc thành thức ăn giàu

protein, Nhà xuất bản nông nghiệp

[7] Nguyễn Đức Lượng (chủ biên) (2004), Công nghiệp enzym, Nhà xuất bản Đại học

Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh.

[8] Nguyễn Đức Lượng, Công nghệ vi sinh tập 2 - Vi sinh vật học công nghiệp, Nhà

xuất bản Đại học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh , 2002.

[9] Nguyễn Đức Lượng, Thực phẩm lên men truyền thống, Nhà xuất bản Đại học Quốc

Gia Tp. Hồ Chí Minh, 2004.

[10] Nguyễn Lân Dũng (chủ biên) (2003), Vi sinh vật học, Nhà xuất bản giáo dục.

[11] Nguyễn Thị Minh Nguyệt (2012), Nghiên cứu chọn giống nấm men Rhodotorula

có khả năng phát triển trên môi trường bán rắn để làm thức ăn giàu dinh dưỡng cho

gia cầm, Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật, Trường Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh, TP.

Hồ Chí Minh.

[12] Nguyễn Trọng Cẩn (1998), Công nghệ enzym, Nhà xuất bản Nông nghiệp.

[13] Tiêu chuẩn quốc gia (2008) cho nước tương, TCVN 1763:2008, Hà Nội.

Trang 62

Tổng quan về nước tương lên men

[14] Trần Bích Lam, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Đinh Trần Nhật Thu (2004), Thí nghiệm

hóa sinh thực phẩm, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh.

Tài liệu nước ngoài:

[15] Abdullah, R. (2005), Studies on the production of alpha amylase by Aspergillus

oryzae using submerged fermentation, Submitted to GC University Lahore in

fulfillment of the requirements for the award of degree of Doctor of Philosophy in

Botany, Institute of Industrial Biotechnology, GC University Lahore.

[16] Bajracharya et al (1992), Process for producing soya sauce, United States Patent.

[17] Chancharoonponga, C., Hsieh, P.C., Sheu, S.C. (2012), “Enzyme Production and

Growth of Aspergillus oryzae S. on Soybean Koji Fermentation”, Sciverse

Sciencedirect, APCBEE Procedia 00 (2012) 000–000

[18] Danji Fukushima, Industrialization of fermented soy sauce production centering

around Japanese shoyu, Noda Institude for scientific research, Noda-shi, Japan.

[19] Environmental Protection Agency, (1997), Attachment I—Final Risk Assessment

of Aspergillus oryzae, Biotechnology Program under the Toxic Substances Control Act

(TSCA), Washington, D.C, USA.

[20] Fayyad, A. (2008), Isolation of Aspergillus oryzae and New Aroma Production for

Soy Sauce, Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree

of Master of Biological Sciences/ Microbiology, The Islamic University-Gaza.

[21] Flegel, T. W. (1988), Yellow-Green Aspergillus strains used in Asian Soybean

Fermentations, ASEAN Food Journal, 4(1), pp. 14-30.

[22] Hanifah Nuryani Lioe, Jinap Selamat, Masaaki Yasuda (2010), Soy sauce and its

umami taste: a link from the past to current situation, Journal of Food Sience, vol. 75,

Nr. 3.

Trang 63

Tổng quan về nước tương lên men

[23] Hesseltine, C.W. (1983), “Microbiology of Oriental Fermented Foods”, Ann. Rev.

Microbiol, 37, pp. 575-601.

[24] Liu, K. (1999), Soybeans: Chemistry, Technology, and Utilization, Chapter 5.

Fermented Oriental Soyfoods, II. Soysauce (Jiangyou or Shoyu), Aspen, pp. 237-259.

[25] Liu, K. (2004), Soybeans as Functional Foods and Ingredients, Chapter 13. Soy

Sauce as Natural Seasoning, AOCS Press, pp. 259-272.

[26] Masayuki Machida, Osamu Yamada, Katsuya Gomi (2008), Genomics of

Aspergillus oryzae: Learning from history of Koji mold and exploration of its future,

DNA Research 15, page 173 – 183.

[27] Samarntarn, W., Cheevadhanarak, S., Tanticharoen, M. (1999), Production of

alkaline protease by a genetically engineered Aspergillus oryzae U1521, J. Gen. Appl.

Microbiol, 45, pp. 99–103.

[28] Sato, Y. (2009), Seed Koji for Brewing, Koji for Brewing, Brew Foods and

Method for Producing the Same, United Stated Patent Application Publication, Pub no:

US 2009/0258110A1.

[29] Srinubabu, G., Lokeswari, N., Jayaraju, K. (2007), Screening of Nutritional

Parameters for the Production of Protease from Aspergillus Oryzae, E-Journal of

Chemistry, 4(2), pp. 208-215.

[30] Thawatchai Mongkolwai (1997), Technology transfer for small and medium soy

sauce fermentation factories in Thailan: a consortium approach, Food research

international, vol.30, No.8, pp.555-563.

[31] Tzou-Chi Huang & Der-Feng Teng, Soy sauce: Manufacturing & Biochemical

changes, National Pingtung University of science & technology, Pingtung, Taiwan.

[32] Viswanatha, K.S. (2009), Acid protease from Aspergillus oryzae: Structure-

stability and enhancement of the activity by physical, chemical and moclecular

Trang 64

Tổng quan về nước tương lên men

biological approaches, A thesis submitted to the University of Mysore for the Degree

of Doctor of Physiology in Biochemistry, Department of Biochemistry and

Technology, Central Food Technological Research Institute, Mysore 570020

Karnataka, India.

[33] Ward, O.P., Qin, W.M., Dhanjoon, J.Y, Singh, A. (2005), “Physiology and

Biotechnology of Aspergillus”, Advance in Applied Microbiology, 58, pp. 1-75.

[34] Wilfred F.M Roling (1994), Physical factors influencing Microbial interactions

and biochemical changes during the Baceman stage of Indonesian Kecap (Soy sauce)

production, Journal of fermentation and bioengineering, vol.77, No.3, pp 293-300.

[35] Williams (1980), Koji process for producing soy sauce, United States Patent.

[36] Wood, B.J.B. (1977), The British Mycological Symposium Series No 1. Genetics

and Physiology of Aspergillus, Oriental Food Uses of Aspergillus, Academic Press,

London, pp. 481-498.

[37] Y. H. Hui (2004), Handbook of Food and Beverage Fermentation Technology,

Science Techonology System West Sacramento, California, USA.

[38] Yokotsuka, T., Sasaki, M. (1998), Microbiology of Fermented Foods, Chapter 12.

Fermented protein foods in the Orient: Shoyu and Miso, Chapman & Hall, pp. 351-

408.

Tài liệu tổng hợp từ internet:

[39] http://www1.im.ac.cn/zhi/fungi_5/20.htm

[40] http://www.ajinomoto.com.vn

[41] http://nestle.com

[42] http://vietnamese.alibaba.com/product-tp/singapore-origin-kikkoman-soy-sauce-

131905763.html

Trang 65