Đề tài Nghiên cứu chế biến nước tương từ bánh dầu phộng bằng phương pháp lên men truyền thống

1 MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam ñoan Lời cám ơn MỤC LỤC PHẦN MỞ ðẦU....................................................................................................4 PHẦN NỘI DUNG ................................................................................................6 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU I.1. Sơ lược về nước tương và bánh dầu phộng .......................................................6 I.1.1. Nước tương.................................................................................................6 I.1.1.1. Nước tương là gì?..................................................................................6 I.1.1.2. Vai trò của nước tương..........................................................................7 I.1.2. Bánh dầu phộng..........................................................................................7 I.1.2.1. Bánh dầu phộng là gì?...........................................................................7 I.1.2.2. Thành phần chính của bánh dầu phộng..................................................7 I.1.2.3. Công dụng.............................................................................................8 I.1.2.4. Cách bảo quản.......................................................................................8 I.2. Các quy trình sản xuất nước tương ...................................................................8 I.2.1. Sản xuất nước tương bằng phương pháp hóa giải .......................................8 I.2.1.1. Quy trình sản xuất .................................................................................9 I.2.1.2. Giải thích quy trình ..............................................................................10 I.2.1.3. Ưu và nhược ñiểm của phương pháp ....................................................10 I.2.2. Sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men.......................................10 2 I.2.2.1. Quy trình sản xuất ................................................................................11 I.2.2.2. Giải thích quy trình ..............................................................................12 I.2.2.3. Ưu và nhược ñiểm của phương pháp ....................................................13 I.2.2.4. Giới thiệu chủng mốc Aspergillus Oryaza ............................................13 I.2.3. Sản xuất nước tương bằng phương pháp hóa giải kết hợp lên men.............17 I.2.3.1. Quy trình sản xuất ................................................................................17 I.2.3.2. Ưu và nhược ñiểm của phương pháp ....................................................18 I.2.4. Các phương pháp khác...............................................................................18 I.3. Tiêu chuẩn về nước tương của Bộ Y Tế ..........................................................18 I.3.1. Tiêu chuẩn về ñộ ñạm................................................................................18 I.3.1.1. ðộ ñạm trong nước tương là gì? ...........................................................18 I.3.1.2. Phân loại hạng nước tương dựa vào ñộ ñạm .........................................19 I.3.1.3. ðánh giá chất lượng nước tương dựa vào ñộ ñạm.................................20 I.3.2. Phương pháp cảm quan..............................................................................21 I.4. Cách xác ñịnh ñộ ñạm trong nước tương bằng phương pháp Micro Kjeldahl...24 I.4.1. Các ñặc tính kĩ thuật của thiết bị UDK 142................................................24 I.4.2. Nội dung phương pháp Kjeldahl ...............................................................26 CHƯƠNG II: KĨ THUẬT THỰC NGHIỆM. II.1. Nguyên liệu - dụng cụ - hóa chất....................................................................28 II.2. Xây dựng quy trình chế biến nước tương .......................................................29 II.2.1. Nuôi mốc giống Aspergillus Oryaza.........................................................29 II.2.1.1. Nguyên liệu chính...............................................................................29 3 II.2.1.2. Sơ ñồ làm mốc giống ..........................................................................30 II.2. 2. Quy trình làm nước tương .......................................................................31 II.2.2.1. Nguyên liệu chính...............................................................................31 II.2.2.2. Sơ ñồ sản xuất nước tương..................................................................31 II.3. Xác ñịnh ñộ ñạm của nước tương sau khi sản xuất .........................................32 II.3.1. Nguyên tắc ...............................................................................................32 II.3.2. Dụng cụ - thiết bị......................................................................................32 II.3.3. Hóa chất ...................................................................................................32 II.3.4. Cách lấy mẫu và chuẩn bị mẫu .................................................................33 II.3.5. Cách tiến hành..........................................................................................33 II.4. Phương pháp thử cảm quan phân tích chất lượng nước tương ........................37 II.4.1 Chuẩn bị....................................................................................................37 II.4.2. Cách tiến hành..........................................................................................37 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ THẢO LUẬN III.1. Quy trình sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men...........................39 III.1.1. Ưu ñiểm..................................................................................................39 III.1.2. Nhược ñiểm ............................................................................................39 III.2. Xác ñịnh ñộ ñạm của nước tương sau khi sản xuất........................................39 III.3. Phương pháp cảm quan chất lượng nước tương.............................................42 PHẦN KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ .......................................................................44 TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................46 PHỤ LỤC..............................................................................................................47 4 PHẦN MỞ ðẦU I. Lý do chọn ñề tài. Hiện nay, với ñà phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp sản xuất gia vị lỏng, trong ñó có dầu ăn khiến cho lượng bã ñậu phộng phế thải ngày càng nhiều. Lượng bã ñậu phộng này chỉ ñược dùng làm thức ăn gia súc, giá thể trồng nấm, chế biến nước tương nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền và dồi dào này một cách hợp lý ñể chế biến chúng thành nước tương có hàm lượng dinh dưỡng cao, dùng làm chất ñiều vị, kích thích tiêu hóa, giúp ăn ngon miệng, ñồng thời cung cấp cho cơ thể một lượng ñạm dễ hấp thu nhất ñịnh. Nhưng phần lớn nước tương ñược sản xuất từ bánh dầu phộng ñiều áp dụng phương pháp hóa giải. Với phương pháp này, thời gian phân hủy nhanh, giá thành rẻ, mùi vị ñược người tiêu dùng ưa chuộng, nhưng có những nhược ñiểm khó khắc phục như: gây ô nhiễm cho người trực tiếp sản xuất, môi trường xung quanh. Không may, HCl khi thủy phân Protein trong ñậu cũng phân hủy luôn chất béo còn sót lại trong bánh dầu sinh ra ñộc tố 3-MCPD với hàm lượng cao có thể gây ung thư cho người tiêu dùng. Do ñó, ñể có giải pháp về nước tương an toàn hiện ñang là mối quan tâm hàng ñầu của các nhà khoa học, nhà sản xuất, người tiêu dùng. Chính vì thế, ñể hạn chế 3-MCPD có trong nước tương ngoài việc lựa chọn nguyên liệu tươi, mới, không có nấm mốc, cũng cần phải lựa chọn phương pháp sản xuất phù hợp nhằm hạn chế việc sinh ra nấm mốc và 3-MCPD ñảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm cho người tiêu dùng. Xuất phát từ những lí do trên tôi chọn ñề tài: "Nghiên cứu chế biến nước tương từ bánh dầu phộng bằng phương pháp lên men truyền thống”. II. Mục tiêu ñề tài. Nghiên cứu và xây dựng quy trình sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men truyền thống từ bánh dầu phộng. 5 III. Nhiệm vụ ñề tài. − Nghiên cứu các tài liệu về nước tương và bánh dầu phộng. − Nghiên cứu các quy trình sản xuất nước tương. − Xây dựng quy trình sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men truyền thống từ bánh dầu phộng. − Kiểm tra chất lượng của sản phẩm sau khi chế biến:
Phương pháp cảm quan về: màu sắc, ñộ trong, mùi, vị.
Xác ñịnh hàm lượng ñạm của nước tương sau khi sản xuất bằng phương pháp Kjeldahl. IV. Lịch sử nghiên cứu. ðã có nhiều phương pháp sản xuất nước tương như: phương pháp hóa giải, phương pháp lên men kết hợp hóa giải ñã ñược nghiên cứu áp dụng trên ñối tượng bánh dầu phộng; với phương pháp lên men chỉ ñược áp dụng rộng rãi trên nguyên liệu ñậu nành, ñậu phộng; còn nguyên liệu bánh dầu phộng ít ñược nghiên cứu. V. Phương pháp nghiên cứu. − Nghiên cứu tài liệu, lý thuyết. − Nghiên cứu thực nghiệm. 6 PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU I.1. Sơ lược về nước tương và bánh dầu phộng. I.1.1. Nước tương [11], [13]. I.1.1.1. Nước tương là gì? − Nước tương (hay còn gọi là nước chấm) là một loại gia vị dạng nước có hàm lượng ñạm cao và vị mặn. − Nước tương là dung dịch thủy phân của Protein và gluxit (ñối với 1 số loại nước tương sản xuất bằng phương pháp lên men), ngoài ra còn có lipit, muối ăn và một số thành phần khác. − Hiện nay, nước tương có nhiều loại nhưng có thể dựa vào nguyên liệu sản xuất ñể chia thành hai loại chủ yếu sau: • Nước tương có nguồn gốc ñộng vật: xương, lông gà, lông vịt... • Nước tương có nguồn gốc thực vật: ñậu nành, ñậu phộng... − Do ñặc ñiểm nước tương là dung dịch thủy phân của Protein nên về nguyên tắc sản xuất nước tương loại này dựa vào sự thủy phân Protein của proteaza (lên men) hoặc axit (hóa giải). − Phương trình tổng quát chung: RCO-NHR' + HOH
RCOOH + R'NH2 − Trong công nghiệp, nước tương thường ñược sản xuất từ bánh dầu ñậu phộng (bã ñậu phộng sau khi ñã ép dầu) hoặc bánh dầu ñậu nành (bã ñậu nành). 7 I.1.1.2. Vai trò của nước tương. − Nước tương không phải là chất bổ sung ñạm mà chỉ là nước chấm làm tăng khẩu vị, chứ không có tác dụng bổ sung dinh dưỡng, không nên ăn nhiều. − Theo các nhà y học, mỗi ngày cơ thể con người cần 60g chất ñạm, nên nước tương không phải là chất cung cấp ñạm chính. − ðộ ñạm thấp nhất trong nước tương là 10N. Người bình thường, tối ña mỗi ngày ăn 10ml nước tương thì chất ñạm do nó mang lại là không ñáng kể. I.1.2. Bánh dầu phộng [10], [14]. I.1.2.1. Bánh dầu phộng là gì? − Bánh dầu phộng là phần bã ñậu phộng còn lại sau khi ñã ép ñậu lấy dầu. − Bánh dầu này tồn tại ở dạng bánh khô và chứa rất ít chất béo. − Là loại bánh có chứa bột mịn, rất dễ nghiền nhuyễn. − ðiều ñặc biệt là bánh dầu phộng có tính chất hút nước và nở ra thành bột mịn rất thơm. − Có hai loại bánh dầu phộng: • Bánh dầu phộng có vỏ. • Bánh dầu phộng không vỏ. Bánh dầu phộng không vỏ ép theo phương pháp công nghiệp chứa Protein thô 45,54%, chất béo 6,96%, chất xơ 5,25%. Bên cạnh ảnh hưởng của vỏ, chất lượng bánh dầu còn tùy thuộc phương pháp ép dầu. I.1.2.2. Thành phần chính của bánh dầu phộng. − Bánh dầu phộng có hai thành phần chủ yếu là: 8 • Protein. • Chất béo. − Bánh dầu phộng là nguồn nguyên liệu giàu Protein và sinh tố nhóm B, nhưng Protein bánh dầu phộng mất cân ñối axit amin thiết yếu (lizin và tryptophan). I.1.2.3. Công dụng. − Bánh dầu phộng chủ yếu dùng làm nước chấm như: nước tương, nước mắm chay... − Ngoài ra trong thực tế, người ta còn tận dụng tối ña lượng sản phẩm phụ bánh dầu phộng có chứa ñạm này ñể làm: • Phân bón cho các loại cây cảnh, cây kiểng... • Giá thể trồng cây và nuôi nấm. • Trong lĩnh vực chăn nuôi: dùng làm thức ăn cho gia súc và các loại cá... I.1.2.4. Cách bảo quản. Do bánh dầu phộng chứa khá nhiều chất béo và nó dễ bị nhiễm nấm mốc tạo ñộc tố (nhất là ñộc tố afltoxin gây viêm gan, sụt cân, sinh sản kém). Vì thế: − Cần dự trữ bánh dầu nơi cao ráo, khô và thoáng mát. − Chỉ nên dự trữ không quá một tháng vào những lúc nóng ẩm. I.2. Các quy trình sản xuất nước tương. I.2.1. Sản xuất nước tương bằng phương pháp hóa giải [12], [16], [17]. I.2.1.1. Quy trình sản xuất: 9 Sơ ñồ I.1. Sơ ñồ quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp hóa giải Thanh trùng Lắng NaCl 25% Màu NaCl 25% Lọc mịn Chế biến Chất bảo quản ðóng chai Nước tương thành phẩm Hương Bã Phối trộn Lọc lần 2 Bã Bã Nước Lọc lần 1 Trung hòa Nước Soña Bánh dầu phộng Thủy phân Nước HCl 15-16% 10 I.2.1.2. Giải thích quy trình: − Nguyên liệu ngâm khoảng 4-5 giờ, ñem nấu ở nhiệt ñộ 110 – 1200C với axit clohidric 15-16% trong 18 – 24 giờ cho sôi. − ðể nguội hoàn toàn, lọc dịch thuỷ phân, trung hoà axit bằng natri hydroxit hoặc natri cacbonat ñến pH từ 5 – 6 (pH thấp hơn 5 có vị chua; pH cao hơn 6 có vị ñắng, mùi nồng). Sau ñó thêm muối vào và tiếp tục cô ñặc ñến hàm lượng ñạm cần thiết (tiêu chuẩn ñạm: 10 – 22g/l). − Cuối cùng ñem thanh trùng, vô chai, bảo quản và phân phối tiêu thụ. I.2.1.3. Ưu và nhược ñiểm của phương pháp. a) Ưu ñiểm. − Thời gian sản xuất ngắn. − Mùi vị ñược người tiêu dùng ưa chuộng. − Giá thành rẻ. − Chiếm ít mặt bằng. b) Nhược ñiểm. − Có thể sinh ra ñộc tố 3-MCPD vượt mức cho phép. − Thiết bị, dụng cụ phải ñảm bảo an toàn cho người trực tiếp sản xuất. I.2.2. Sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men [3], [4], [5], [6], [16], [17]. − Phương pháp lên men là phương pháp sản xuất mà dưới tác dụng của enzym (men) thu ñược từ mốc giống ñã chọn lọc và nuôi cấy ñể thuỷ phân protit và gluxit của nguyên liệu thực vật. 11 − ðể áp dụng thành công phương pháp lên men thì yêu cầu quan trọng chủ yếu là phải lựa chọn mốc giống tốt cho phù hợp. Do mốc giống có nhiều loại, nhưng ñể làm ra nước tương ngon thì phải chọn mốc giống Aspergillus Oryaza. I.2.2.1. Quy trình sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men: Sơ ñồ I.2. Sơ ñồ quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp lên men ðậu nành, ñậu phộng Ngâm 4 -5 giờ Hấp 1000C Mốc giống Aspergillus Oryaza Lên men Nước muối 25% Ủ 2-3 tháng Lọc Nước tương Bã Tương ñặc 12 I.2.2.2. Giải thích quy trình: Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp lên men gồm các giai ñoạn sau: − Xử lí nguyên liệu : • ðậu nành, ñậu phộng ngâm trong nước. • Hấp. • Làm nguội. • Trộn với bột mì ñể nuôi nấm mốc Aspergillus Oryaza. − Ủ ẩm - thủy phân : • Thủy phân protit ñậu nành dưới tác dụng của enzym sinh ra từ nấm mốc. • Nguyên liệu ñã mọc nấm, trộn ñều với nước muối ñặt trong môi trường ẩm. • Ủ thành khối ở 35 – 400C trong 3 – 4 ngày. • Nếu nhiệt ñộ cao quá thì phải trải mỏng ra ñể hạ nhiệt ñộ xuống dưới 35– 400C. − Lọc: • Khối mốc cho vào thiết bị có van mở ở ñáy. • Dùng nước muối cho vào khối mốc, ñể ngập và ngâm 8 – 12 giờ. • Rút lấy nước tương có ñộ ñạm cao. • Lại tiếp tục cho muối vào bã, ngâm vài giờ và rút ra nước tương có ñộ ñạm thấp hơn. • Thanh trùng ở 90 – 1000C. • Cho Natri benzoat ñể chống váng mốc. 13 I.2.2.3. Ưu và nhược ñiểm của phương pháp. − Ưu ñiểm: • Ít có khả năng sinh ra ñộc tố 3-MCPD, Afltoxin. • Tạo ra 3 sản phẩm: nước tương, tương ñặc và bã. • Chủng mốc Aspergillus Oryaza có hoạt tính Amilaza và Proteaza cao làm cho quá trình lên men ổn ñịnh. − Nhược ñiểm: • Thời gian sản xuất kéo dài 2-3 tháng. • Mùi vị nước tương chưa quen với người tiêu dùng. • Chiếm mặt bằng. • Giá thành tương ñối cao. I.2.2.4. Giới thiệu chủng mốc Aspergillus Oryaza: . − Nấm mốc Aspergillus Oryaza còn gọi là mốc tương, sợi nấm có màu vàng lục hay vàng hoa cau. − Aspergillus Oryaza là nấm mốc chính trong quá trình làm nước tương, nước tương do nấm Aspergillus Oryaza lên men ngon hơn các loại nước tương khác. Vì loại Hình I.1. Nấm mốc Aspergillus Oryaza 14 mốc này có khả năng biến tinh bột của gạo, nếp thành ñường làm cho nước tương có vị ngọt. − ðây là loại nấm sử dụng làm men phổ biến nhất trong quá trình sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men hiện nay. Ta có thể ủ các loại mốc này bằng các cách sau: a) Nuôi cấy trong bình tam giác: Cách làm môi trường trong bình tam giác: − Môi trường gạo: Sơ ñồ I.3. Nuôi cấy trên nguyên liệu gạo tẻ ðậy nút bằng giấy hút ẩm Hấp thanh trùng 30 - 45 phút Bình tam giác (lớp dày 1cm) Bình tam giác nuôi mốc Bình tam giác nuôi mốc sạch Nấu Bóp rời ðể nguội Gạo tẻ loại tốt Cơm chín ñều Cơm nguội Cơm tơi 15 − Môi trường ngô mảnh: Sơ ñồ I.4. Nuôi cấy trên nguyên liệu ngô mảnh ðậy nút bằng giấy hút ẩm Hấp thanh trùng 1200C, 60 phút Ngâm nước ðể 1-2 giờ Trộn ñều Ngô mảnh (0,2 - 0,5mm) Hỗn hợp ngô ngâm nước Ngô tơi Khay Ngô ngấm nước ñều Bình tam giác (lớp dày 1cm) Bình tam giác nuôi mốc Bóp tơi Bình tam giác nuôi mốc sạch 16 b) Nuôi cấy mốc trên khay: Sơ ñồ I.5. Nuôi cấy trên nguyên liệu ngô mảnh Hấp 3-4 giờ ðể 3-4 giờ Trộn ñều Ngâm nước Ngô mảnh (0,2 - 0,5mm) Hỗn hợp ngô ngâm nước Ngô chín ñều Khay nhỏ Ngô ngấm nước ñều Cho ra Khay lớn Làm tơi ðể 6-8 giờ, 34-350C Nuôi 34-36 giờ, 34-350C ðể 60 giờ lấy ra Trộn với nước mốc giống ở bình tam giác Ủ ở trong khay thành luống, 30-320C Rải luống thành lớp mỏng 2-3 cm, t0<=360C Mốc mọc thành nấm sợi Dùng sản xuất ngay Sấy khô Cơ sở sản xuất Cung cấp 17 I.2.3. Sản xuất nước tương bằng phương pháp hóa giải kết hợp phương pháp lên men [15], [16], [17]. Phương pháp lên men kết hợp với hóa giải là phương pháp cải tiến nhất dựa trên sự kết hợp hai phương pháp lên men và hóa giải. Phương pháp này sử dụng giống vi sinh vật và enzym proteaza tự sản xuất trong nước tương nên giá thành không tăng và mang lại cho người tiêu dùng một loại nước tương ñảm bảo về nồng ñộ 3-MCPD thấp hơn mức cho phép, mùi vị ñược chấp nhận. Nhưng phương pháp này ñòi hỏi phải sử dụng thiết bị ñắc tiền nên rất ít nhà sản xuất sử dụng phương pháp này. I.2.3.1. Quy trình sản xuất: Mốc giống Aspergillus Oryaza Axit HCl 15-16% Trung hòa, lọc bằng Na2CO3 Bánh dầu phộng Thủy phân 1 Thủy phân 2 Dịch lọc Bã Nước tương Chế phẩm sinh học Lên men, sấy khô ðiều vị, thanh trùng, vô chai Sơ ñồ I.6. Sơ ñồ phương pháp lên men kết hợp với phương pháp hóa giải 18 I.2.3.2. Ưu và nhược ñiểm của phương pháp: a) Ưu ñiểm: − Thời gian sản xuất rút ngắn còn 3 ngày. − Nồng ñộ 3-MCPD ở mức cho phép. − Mùi vị ñược người tiêu dùng ưa chuộng. − Giá thành ổn ñịnh. b) Nhược ñiểm: Cần thiết bị ñắc tiền và ñảm bảo an toàn cho người trực tiếp sử dụng. I.2.4. Các phương pháp khác [15], [16], [17]. − Ngoài các phương pháp trên, người ta còn sử dụng axit clohidric nồng ñộ cao cho vào xương ñộng vật, lông gà, lông vịt (là nguyên liệu giàu ñạm). Nên trong quá trình tiếp xúc, HCl sẽ phản ứng với chất béo trong nguyên liệu, rồi cho ra amino axit và ñộc tố 3-MCPD. − Sau ñó, trung hòa bằng natri hydroxit và dùng mật ñường ñể tạo màu. − Tuy nhiên, trong lông gà, vịt thường chứa nhiều chất thạch tín (arsenic) và chì là những chất cực ñộc ñối với hệ tiêu hóa, hệ thần kinh, chưa kể ñến quá trình thủy phân bằng axit clohydric, sản phẩm có 3-MCPD và 1,3 - CDP là ñiều tất nhiên. − Bên cạnh ñó, lông khi thu gom về, lại rất dơ bẩn và không hợp vệ sinh. Vì thế, nước tương làm từ lông gà, vịt có giá thành rất rẻ chỉ từ 1.000 ñến 1.500 ñồng 1 lít. I.3. Tiêu chuẩn về nước tương của Bộ Y Tế. I.3.1. Tiêu chuẩn về ñộ ñạm [9], [15], [16]. I.3.1.1. ðộ ñạm trong nước tương là gì? 19 ðộ ñạm trong nước tương là nồng ñộ Nitơ toàn phần, nói cách khác nó là chỉ số Protein tính theo ñơn vị g/lít. I.3.1.2. Phân loại hạng nước tương d