Tài liệu Nghiên cứu sản xuât nước chấm từ bã malt bia và bánh dầu đậu phộng

ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN CHÖÔNG I: GIÔÙI THIEÄU 1.1. ÑAËT VAÁN ÑEÀ Trong moãi böõa aên cuûa ngöôøi Vieät Nam thì nöôùc chaám laø moät gia vò khoâng theå thieáu, noù goùp phaàn taïo cho böõa aên theâm höông vò. Chính vì theá maø treân thò tröôøng ngaøy nay coù raát nhieàu caùc thöông hieäu saûn phaåm nöôùc chaám noåi tieáng nhö nöôùc töông Chinsu, Maggie… Ñöùng tröôùc quaù nhieàu söï löïa choïn nhö theá chaéc haún ngöôøi tieâu duøng seõ khoâng khoûi phaân vaân ñeå choïn cho mình moät loaïi nöôùc chaám phuø hôïp. Vì vaäy ñeå taïo ñöôïc söï tín duøng cuûa hoï thì caùc cô sôû phaûi nghieân cöùu vaø choïn ra phöông phaùp saûn xuaát toát nhaát ñeå ñaûm baûo söùc khoûe cuûa ngöôøi tieâu duøng maø vaãn ñaûm baûo lôïi nhuaän cho mình. Ngaøy nay ngöôøi ta thöôøng saûn xuaát nöôùc töông baèng hai phöông phaùp chuû yeáu laø phöông phaùp leân men truyeàn thoáng baèng vieäc söû duïng chuûng naám moác Aspergillus oryzae vaø phöông phaùp hoùa giaûi. Ñoái vôùi phöông phaùp leân men truyeàn thoáng thì nöôùc töông taïo ra ñaûm baûo an toaøn söùc khoûe cho ngöôøi söû duïng. Tuy nhieân, thôøi gian taïo saûn phaåm seõ keùo daøi, toán chi phí saûn xuaát maø hieäu suaát thuûy phaân cuõng nhö löôïng ñaïm trong nöôùc chaám chöa ñöôïc cao laém. Ngöôïc laïi ôû phöông phaùp hoùa giaûi thì laïi toû ra noåi troäi veà caùc ñieåm naøy. Ñaây laø phöông phaùp cho hieäu suaát thuûy phaân cao, ruùt ngaén thôøi gian saûn xuaát laïi vaø giaûm bôùt caùc chi phí saûn xuaát. Tuy nhieân, coù moät ñieàu khoâng hay ôû ñaây laø khaû naêng taïo ra ñoäc toá 3 – MCPD trong saûn phaåm laø khaù cao. Vaäy lyù do gì chuùng ta khoâng keát hôïp hai phöông phaùp ñeå ñöa ra moät quy trình saûn xuaát chung ñeå taïo ra caùc saûn phaåm nöôùc chaám vöøa ñaït yeâu caàu veà chaát löôïng an toaøn thöïc phaåm, vöøa tieát kieäm ñöôïc chi phí saûn xuaát. Beân caïnh ñoù vieäc taùi söû duïng, taän duïng nhöõng pheá lieäu, phuï phaåm ôû moät soá caùc ngaønh coâng nghieäp khaùc ñang laø vaán ñeà ñöôïc khuyeán khích hieän nay. Neáu nhö töø tröôùc tôùi nay thì ngöôøi ta chæ thöôøng söû duïng ñaäu naønh ñeå saûn xuaát nöôùc töông thì taïi sao chuùng ta khoâng taän duïng caùc nguoàn phuï phaåm nhö baõ Malt bia thu nhaän 1 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN trong ngaønh coâng nghieäp bia vaø baùnh daàu ñaäu phoäng trong coâng nghieäp eùp daàu ñeå leân men saûn xuaát nöôùc chaám. Vôùi yù nghóa thöïc tieãn cao, ñoàng thôøi goùp phaàn taän duïng phuï phaåm trong caùc coâng ngheä saûn xuaát, chuùng toâi tieán haønh thöïc hieän ñeà taøi: “Nghieân cöùu saûn xuaát nöôùc chaám töø baõ malt bia vaø baùnh daàu ñaäu phoäng”. Ñeà taøi naøy ñöôïc thöïc hieän taïi Phoøng thí nghieäm vi sinh, Khoa Moâi tröôøng vaø Coâng ngheä Sinh hoïc Tröôøng Ñaïi hoïc Kyõ thuaät Coâng ngheä Tp.Hoà Chí Minh. 1.2 . MUÏC TIEÂU ÑEÀ TAØI Taän duïng vieäc söû duïng moät soá phuï phaåm trong ñôøi soáng haøng ngaøy ñeå nghieân cöùu, xaây döïng quy trình saûn xuaát nöôùc töông saïch baèng phöông phaùp baùn hoùa giaûi nheï. 1.3 . YÙ NGHÓA ÑEÀ TAØI 1.3.1. YÙ nghóa thöïc teá Ñaây laø tính chaát khaù quan trong ñoái vôùi ñeà taøi vì: + Ñaùp öùng ñuùng vôùi nguyeän voïng cuûa ngöôøi tieâu duøng veà moät saûn phaåm nöôùc chaám saïch vaø an toaøn. + Nghieân cöùu tìm ra phöông phaùp saûn xuaát nöôùc chaám toát nhaát khoâng nhöõng ñaït yeâu caàu veà chaát löôïng an toaøn thöïc phaåm maø coøn tieát kieäm ñöôïc chi phí saûn xuaát, haï giaù thaønh saûn phaåm. + Naâng cao giaù trò kinh teá, giaù trò söû duïng cuûa caùc phuï phaåm trong ñôøi soáng nhö baõ Malt bia vaø baùnh daàu ñaäu phoäng trong vieäc taän duïng chuùng ñeå laøm nguyeân lieäu saûn xuaát nöôùc chaám. 1.3.2. YÙ nghóa khoa hoïc Ñeà taøi naøy ñuùc keát töø taát caû nhöõng kieán thöùc em ñaõ ñöôïc hoïc suoát 04 naêm treân giaûng ñöôøng Ñaïi hoïc vaø caû quaù trình laøm Luaän vaên toát nghieäp taïi phoøng thí nghieäm Vi sinh cuûa tröôøng Ñaïi hoïc Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Tp. Hoà Chí Minh. 2 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN Nhöõng phaân tích, ñaùnh giaù trong baøi ñeàu döïa treân caùc cô sôû khoa hoïc cuûa nhöõng nguoàn taøi lieäu coù lieân quan ñaùng tin caäy. Beân caïnh ñoù coøn coù nhöõng chæ daãn, nhaän ñònh cuûa caùc thaày coâ chuyeân moân cuûa Khoa Moâi Tröôøng vaø Coâng ngheä Sinh hoïc. 1.4. NOÄI DUNG THÖÏC HIEÄN + Thu thaäp caùc taøi lieäu coù lieân quan vaø böôùc ñaàu nghieân cöùu, tìm hieåu veà caùc phöông phaùp, quy trình saûn xuaát nöôùc chaám leân men töø ñaäu naønh. + Khaûo saùt tyû leä moác toát nhaát ñeå hieäu suaát thuûy phaân nguyeân lieäu laø cao nhaát vaø coù höông vò töông ñöông vôùi caùc saûn phaåm coù treân thò tröôøng. + Khaûo saùt tìm ra tyû leä phoái troän giöõa baõ Malt vaø baùnh daàu trong nguyeân lieäu thích hôïp ñeå naâng cao hieäu quaû saûn xuaát nöôùc chaám. + Tìm ra phöông phaùp saûn xuaát nöôùc chaám phuø hôïp ñaït yeâu caàu saûn phaåm coù chaát löôïng an toaøn vaø tieát kieäm chi phí saûn xuaát. 1.5. PHAÏM VI NGHIEÂN CÖÙU Do kinh phí vaø thôøi gian (14 tuaàn) haïn heïp neân ñeà taøi nghieân cöùu chæ döøng laïi ôû quy moâ phoøng thí nghieäm vaø chæ böôùc ñaàu söû duïng moät soá caùc phuï phaåm nhaát ñònh laø baõ Malt bia vaø baùnh daàu ñaäu phoäng ñeå xaây döïng quy trình saûn xuaát nöôùc töông saïch. 3 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN CHÖÔNG II: TOÅNG QUAN TAØI LIEÄU 2.1. GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ NÖÔÙC CHAÁM LEÂN MEN VAØ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP SAÛN XUAÁT NÖÔÙC CHAÁM 2.1.1. Giôùi thieäu chung veà nöôùc chaám 2.1.1.1. Vai troø cuûa nöôùc chaám trong ñôøi soáng haøng ngaøy ÔÛ Vieät Nam coù raát nhieàu saûn phaåm leân men nhö bia, röôïu, muoái chua rau quaû, caùc thöùc uoáng leân men… Nhöng phoå bieán hôn heát laø moät loaïi gia vò maø chuùng ta thöôøng söû duïng trong caùc böõa aên haøng ngaøy, ñoù laø “ Nöôùc töông”. Ngoaøi ra, chuùng ta coù theå goïi chung caùc loaïi gia vi nhö theá naøy vôùi teân goïi chung laø nöôùc chaám. Töø laâu, töông laø moät loaïi thöïc phaåm leân men truyeàn thoáng, giaøu acid amin, coù muøi vò ñaëc tröng. Chuùng coù taùc duïng kích thích tieâu hoaù neân khi duøng trong böõa aên khoâng chæ coù lôïi cho söùc khoeû maø taïo theâm vò ngon cho moùn aên. Chính vì theá maø coù theå noùi ñaây laø moät loaïi gia vò khoâng theå thieáu trong ñôøi soáng cuûa ngöôøi Vieät. 2.1.1.2. Ñaëc ñieåm cuûa nöôùc chaám leân men Veà maët sinh hoaù nöôùc töông laø saûn phaåm thuyû phaân nguyeân lieäu giaøu protein töø ñoäng vaät hay thöïc vaät, döôùi taùc duïng xuùc taùc cuûa caùc hoaù chaát nhö acid, bazô maïnh hoaëc döôùi taùc duïng cuûa enzyme. Do ñoù thaønh maø phaàn chính cuûa noù thöôøng bao goàm nöôùc, acid amine, muoái, caùc peptide troïng löôïng phaân töû thaáp… Ngaøy nay, ngoaøi caùch leân men truyeàn thoáng baèng naám moác Aspergillus oryzae ngöôøi ta coøn söû duïng phöông phaùp hoaù giaûi ñeå saûn xuaát nöôùc chaám coù giaù trò dinh döôõng, höông vò thôm ngon vaø ñaït ñoä ñaïm cao. Neáu saûn xuaát theo phöông phaùp hoaù giaûi seõ nhanh hôn, cho hieäu quaû thuyû phaân toát hôn. Tuy nhieân neáu saûn xuaát nöôùc chaám vôùi möùc gioáng thuaàn chuaån, ñaûm baûo ñieàu kieän voâ khuaån toát thì saûn phaåm taïo ra cuõng seõ thôm ngon, coù vò ñaëc tröng rieâng. Ñaëc bieät laø loaïi nöôùc töông saûn xuaát theo coâng ngheä baùn hoaù giaûi, keát hôïp nhöõng öu ñieåm cuûa hai phöông phaùp treân seõ laø höôùng giaûi quyeát lí töôûng trong vieäc saûn xuaát ra loaïi nöôùc chaám 4 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN ñaït yeâu caàu veø chaát löôïng cuõng nhö vieäc ñaûm baûo haøm löôïng 3 – MCPD ôû möùc thaáp, ñaûm baûo söùc khoeû cho ngöôøi tieâu duøng 2.1.1.3. Tình hình saûn xuaát chung Xì daàu coù nguoàn goác töø Trung Quoác coå ñaïi vaø baét ñaàu töø thôøi kyø ñoù noù ñaõ xaâm nhaäp vaøo aåm thöïc truyeàn thoáng cuûa nhieàu neàn vaên hoùa AÙ Ñoâng. Xì daàu ñöôïc söû duïng roäng raõi nhö laø moät phaàn khoâng theå thieáu ñeå taïo höông vò trong neàn aåm thöïc Trung Hoa, aåm thöïc Nhaät Baûn, aåm thöïc Philippines, aåm thöïc Trieàu Tieân... Tuy nhieân, caàn löu yù raèng maëc duø beà ngoaøi khaù gioáng nhau, nhöng caùc loaïi xì daàu ñöôïc saûn xuaát taïi caùc khu vöïc khaùc nhau laø khoâng gioáng nhau veà muøi vò, höông thôm, ñoä maën vaø thôøi haïn söû duïng. Chính vì theá, coù theå laø khoâng hôïp lyù khi thay theá moät loaïi xì daàu cho moät loaïi xì daàu khaùc trong aåm thöïc cuûa moät neàn vaên hoùa naøo ñoù. Laø moät ñaát nöôùc AÙ Ñoâng, ngöôøi Vieät cuõng ñaõ quen vôùi vieäc söû duïng caùc loaïi nöôùc chaám trong caùc böõa aên haøng ngaøy. Vì nhu caàu söû duïng treân maø hieän nay treân thò tröôøng coù raát nhieàu thöông hieäu nöôùc chaám leân men noåi tieáng nhö Tam Thaùi Töû, Chinsu, Nhò Ca… Ngaøy nay vôùi söï phaùt trieån cuûa khoa hoïc coâng ngheä maø caùc quy trình saûn xuaát nöôùc töông ngaøy caøng ñöôïc naâng cao caû veà chaát löôïng laãn hieäu quaû. Ngoaøi phöông phaùp leân men truayeàn thoáng, ngöôøi ta coøn aùp duïng nhieàu caùch khaùc nhaèm naâng cao hieäu quaû kinh teá vaø chaát löôïng saûn phaåm nhö phöông phaùp hoùa giaûi hoaëc baùn hoùa giaûi. Tuy nhieân, trong thôøi gian qua ngöôøi tieâu duøng ñaõ khaù hoang mang veà vuï trong nöôùc chaám coù chöùa ñoäc toá 3 – MCPD vöôït möùc cho pheùp. Ñieàu naøy ñaõ ít nhieàu aûnh höôûng ñeán thoùi quen, vaên hoùa cuûa ngöôøi Vieät cuõng nhö giaù trò kinh teá maø noù ñaõ mang laïi. Vaø cho ñeán baây giôø tình hình söû duïng nöôùc chaám treân thò tröôøng ñaõ töông ñoái oån ñònh vôùi söï caên thieäp cuûa caùc cô quan thaåm quyeàn. Vì vaäy maø vaán ñeà ñaët ra baây giôø laø cho duø phöông phaùp naøo ñi nöõa thì vaán ñeà veä sinh an toaøn thöïc phaåm phaûi ñöôïc ñaët leân haøng ñaàu, ñoù laø tieâu chí chung cho caùc nhaø saûn xuaát nöôùc chaám hieän nay. 5 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN (Hoaøng Thò Nöõ, 2007) 2.1.2. Coâng ngheä saûn xuaát nöôùc chaám leân men 2.1.2.1. Cô sôû khoa hoïc cuûa phöông phaùp saûn xuaát nöôùc chaám Ñoái vôùi phöông phaùp leân men truyeàn thoáng Cô sôû khoa hoïc cuûa phöông phaùp naøy laø taän duïng heä men cuûa vi sinh vaät phaùt trieån treân nguyeân lieäu giaøu ñaïm, ñeå qua quaù trình thuûy phaân protein coù trong nguyeân lieäu seõ cho nöôùc chaám. Bôûi vaäy trong quaù trình saûn xuaát, ngöôøi saûn xuaát phaûi nuoâi moác toát môùi coù theå trieät ñeå thuûy phaân protein, naâng cao hieäu suaát taän duïng nguyeân lieäu, haï giaù thaønh saûn phaåm.  Ñoái vôùi phöông phaùp hoùa giaûi Cô sôû khoa hoïc cuûa vieäc saûn xuaát nöôùc chaám baèng phöông phaùp hoùa giaûi laø duøng hoùa chaát ñeå thuûy phaân protein cuûa nguyeân lieäu thaønh nöôùc chaám. Bôûi vaäy, trong quaù trình saûn xuaát ñoøi hoûi caùc nhaø saûn xuaát phaûi ñaûm baûo toát caùc ñieàu kieän veà nhieät ñoä vaø thôøi gian ñeå phaûn öùng xaûy ra moät caùch trieät ñeå. Muïc ñích cuoái cuøng cuõng laø ñeå naâng cao hieäu suaát söû duïng nguyeân lieäu vaø haï giaù thaønh saûn phaåm. (Nguyeãn Thò Dieäu Bích, 2007) 2.1.2.2. Vi sinh vaät trong saûn xuaát nöôùc chaám Trong saûn xuaát coâng nghieäp, ñieàu caàn thieát laø phaûi taïo ñöôïc gioáng vi sinh vaät thuaàn chuûng. Ñaûm baûo gioáng khi ñöa vaøo saûn xuaát phaûi ñaûm baûo caùc ñieàu kieän sau + Coù aûnh höôûng toát ñeán söï taïo thaønh höông cho saûn phaåm + Coù hoaït löïc protease cao + Khoâng chöùa ñoäc toá Aflatoxin + Khaû naêng taêng sinh toát, deã nuoâi trong ñieàu kieän thöôøng + Thôøi gian nuoâi moác ngaén vaø cho ra protease coù hoaït löïc cao. Gioáng moác duøng trong saûn xuaát nöôùc chaám coù theå laø Aspergillus oryzae, Aspergillus sojae, Aspergillus teriol, Aspergillus niger … 2.1.2.3. Qui trình saûn xuaát nöôùc chaám 6 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN  Qui trình saûn xuaát nöôùc chaám truyeàn thoáng Khoâ ñaäu naønh hoaëc khoâ laïc Nghieàn nhoû Phoái lieäu vaø troän nöôùc Ñem uû Haáp chín Caáy gioáng Gioáng trung gian Nuoâi naám moác Ñaùnh cho tôi ra Troän nöôùc Nöôùc vaø muoái Leân men Trích ly Baõ 1 Nöôùc 1 Nöôùc muoái Ngaâm röûa Phoái cheá Loïc ruùt Baõ 2 Thanh truøng Nöôùc 2 Nöôùc chaám thaønh phaåm 7 Cho gia suùc SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN Hình 2.1: Quy trình saûn xuaát nöôùc chaám baèng phöông phaùp söû duïng vi sinh vaät (Nguyeãn Thò Dieäu Bích, 2007).  Thuyeát minh quy trình + Nghieàn nhoû Nhaèm muïc ñích ñeå cho nöôùc thaám ñeàu vaøo nguyeân lieäu khi haáp chín, taêng dieän tích taùc duïng cuûa enzyme vaø dieän tích phaùt trieån cuûa moác. Tuy nhieân neáu boät mòn vaø nhuyeãn quaù thì seõ gaây neân hieän töôïng bò thieáu khí, aûnh höôûng ñeán söï phaùt trieån cuûa naám moác sau naøy. Toát nhaát côõ haït ñaäu naønh ngöôøi ta thöôøng nghieàn laø 1mm. + Phoái lieäu vaø troän nöôùc Ñeå boå sung theâm nguoàn nguyeân lieäu giaøu protein, ñaùp öùng toát nhaát moâi tröôøng dinh döôõng cho naám moác Aspergillus oryzae phaùt trieån ta coù theä boå sung theâm boät baép hoaëc boät mì theo tyû leä 90% khoâ ñaäu ñaõ nghieàn vôùi 10% boät baép hoaëc boät mì. Beân caïnh ñoù ta boå sung nöôùc vaøo khoaûng 60 – 70 % so vôùi löôïng boät treân, roài duøng thìa khuaáy leân sao cho ñoä aåm cuûa nguyeân lieäu ñaït khoaûng 55 – 58 %. + Haáp chín Muïc ñích cuûa vieäc haáp chín nguyeân lieäu :  Sau khi haáp chín moâi tröôøng nguyeân lieäu trôû neân thích hôïp ñoái vôùi söï phaùt trieån cuûa naám moác vì moät phaàn cuûa protein seõ bieán thaønh protein coù tính hoøa tan, coøn tinh boät bò hoà hoùa seõ bieán thaønh tinh boät coù tính hoøa tan vaø ñöôøng.  Laøm cho protein bieán tính, caùc chaát gaây vaån ñuïc trong quaù trình leân men seõ bò phaân giaûi. Do ñoù saûn phaåm sau naøy thu ñuoc75 seõ khoâng bò vaån ñuïc.  Tieâu dieät heát caùc vi sinh vaät baùm treân nguyeân lieäu, taïo ñieàu kieän cho naám phaùt trieån toát nhaát. Ta coù theå naáu chín hoaëc ñem haáp khöû truøng baèng caùc duïng cuï chuyeân duïng nhö autoclave, noài haáp… + Nuoâi caáy naám moác 8 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN Sau khi haáp chín, cho ra ñaûo tôi roài laøm nguoäi. Sau khi nguyeân lieäu ñaõ nguoäi thì tieán haønh caáy gioáng vaøo. Tröôùc khi caáy gioáng neân troän ñeàu gioáng vôùi moät soá nguyeân lieäu roài raéc ñeàu leân beà maët nguyeân lieäu, ñaùnh tôi ra roài cho vaøo khay, nong daøy khoaûng 1 – 2 cm vaø cho vaøo phoøng nuoâi moác. Phoøng nuoâi moác phaûi giöõ nhieät ñoä töø 28 – 300C, ñoä aåm 85 – 90%. Ñaây laø giai ñoaïn baøo töû moác phaùt trieån vaø laán aùt caùc taïp moác khaùc. Sau ñoù laø ñeán giai ñoaïn sinh tröôûng cuûa moác, nhieät ñoä coù theå taêng leân tôùi 31 – 340C. Khoaûng 3 – 4 giôø sau, khuaån ty baét ñaàu xuaát hieän roõ reät, ta phaûi ñaûo moác ñeå haï nhieät ñoä traùnh laøm aûnh höôûng ñeán söï phaùt trieån cuûa khuaån ty vaø laøm cho enzyme cuûa moác tích tuï khoâng nhieàu. Luùc naøy nhieät ñoä cuûa khoái moác ñaït 30 – 320C. Tieáp ñeán laø luùc moác baét ñaàu hình thaønh baøo töû, nhieät ñoä coù xu höôùng giaûm daàn. Vì theá ta phaûi gia nhieät ñeå khoái moác duy trì nhieät ñoä 30 – 320C. Sau ñoù moác baét ñaàu chuyeån sang maøu ngaû vaøng, ñaây laø giai ñoaïn enzyme hình thaønh nhieàu nhaát. Quaù trình nuoâi caáy naám moác keát thuùc khi khoái moác baét ñaàu chuyeån sang maøu vaøng hoa cau vaø thôøi gian keùo daøi khoaûng 36 – 42 giôø. + Giai ñoaïn leân men hoaëc thuûy phaân Leân men laø quaù trình taän duïng enzyme cuûa moác ñeå thuûy phaân caùc chaát coù trong nguyeân lieäu. Trong ñoù, chuû yeáu laø caùc protein vaø tinh boät ñöôïc thuûy phaân taïo thaønh caùc thaønh phaàn caàn thieát cuûa nöôùc chaám. Quaù trình naøy chòu aûnh höôûng cuûa boán yeáu toá chính :  Löôïng nöôùc cho vaøo khi leân men  Nhieät ñoä khi leân men  Thôøi gian leân men  Thao taùc khi leân men Sau khi keát thuùc quaù trình leân men, caên cöù vaøo haøm löôïng nöôùc trong dòch men ñeå tính toaùn löôïng muoái vaø nöôùc caàn boå sung cho ñaït noàng ñoä quy ñònh. 9 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN + Giai ñoaïn trích ly Trích ly ñöôïc tieán haønh ngay sau khi cho muoái vaøo nguyeân lieäu vaø ngaâm. Sau khi trích ly laàn 1 ta thöôøng thu ñöôïc dòch nöôùc chaám ñaäm maøu, coù vò ngoït vaø chieám khoaûng 60 – 80% löôïng nguyeân lieäu leân men. Tieáp ñeán ta cho theâm nöôùc muoái 15 – 18O Be vaøo baõ sau khi trích ly laàn moät vaø ngaâm khoaûng 12 – 16 giôø roài laïi tieán haønh trích ly laàn 2. Ñaây laø caùch laøm vöøa tieát kieäm nguyeân lieäu vöøa naâng cao chaát löôïng nöôùc chaám. Phoái cheá Coù theå pha troän caùc dòch trích ly khaùc nhau vôùi caùc noàng ñoä vaø tyû leä khaùc nhau ñeå thu caùc saûn phaåm nöôùc chaám coù ñoä ñaïm khaùc nhau. + Thanh truøng saûn phaåm Nöôùc chaám sau khi trích ly phaûi tieán haønh thanh truøng ñeå taêng theâm maøu saéc vaø höông vò. Ñoàng thôøi thanh truøng saûn phaåm coøn coù taùc duïng tieâu dieät nhöõng vi sinh vaät trong nguyeân lieäu leân men vaø keùo daøi thôøi gian baûo quaûn. Coù theå ñun tröïc tieáp hoaëc söû duïng caùc noài hôi. Thanh truøng ôû nhieät ñoä 60 – 700C khoaûng 1 giôø 30 phuùt – 2 giôø vì vôùi nhieät ñoä naøy khoâng laøm aûnh höôûng ñeán chaát löôïng cuûa nöôùc chaám. + Ñoùng chai vaø thaønh phaåm 10 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN  Qui trình saûn xuaát nöôùc chaám baèng phöông phaùp hoùa giaûi Khoâ ñaäu hoaëc khoâ laïc Gia nhieät phaân giaûi HCl Nöôùc Ñaûo troän NaOH hoaëc Na2CO3 Trung hoøa Loïc Baõ loïc Nöôùc Baõ loïc 1 Ngaâm Loïc Baõ loïc Baõ loïc 2 Thaønh phaåm Hình 2.2 : Quy trình saûn xuaát nöôùc chaám baèng phöông phaùp hoùa giaûi Ñoái vôùi phöông phaùp hoùa giaûi thì caùc phaân töû protein chuyeån thaønh caùc chaát trung gian töông ñoái ñôn giaûn roài cuoái cuøng thaønh caùc axit amin ñôn giaûn döôùi taùc duïng cuûa HCl. Vôùi quaù trình thuûy phaân treân caùc chaát khaùc cuõng bò bieán ñoåi theo. 11 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN + Tinh boät  Ñöôøng Mantose  Glucose + Cellulose  Pentose  Fuafaran + Chaát beùo  Glycerin vaø caùc axit beùo Trong phöông phaùp saûn xuaát nöôùc chaám baèng phöông phaùp hoùa giaûi thì caàn chuù yù ñeán ba yeáu toá : Nhieät ñoä thuûy phaân, noàng ñoä acid HCl vaø thôøi gian thuûy phaân. 2.2. GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ NAÁM MOÁC ASPERGILLUS ORYZAE 2.2.1. Phaân loaïi Giôùi : Naám Ngaønh : Ascomycota Lôùp : Eurotiomycetes Boä : Eurotiales Hoï : Trychocomaceae Gioáng : Aspergillus Loaøi : Aspergillus oryzae Hình 2.3: Hình naám moác Aspergillus oryzae 2.2.2. Caáu taïo cô quan dinh döôõng Chuûng naám moác Aspergillus oryzae coù caáu taïo sôïi phaân nhaùnh nhöng khaùc vôùi nhieàu loaøi naám baäc thaáp khaùc (Phycomyces) ôû choã laø chuùng coù theå daïng sôïi, coù maøu vaøng hoa cau, raát maûnh (chieàu ngang 5-7 m). Nhöõng sôïi naøy sinh tröôûng ôû ngoïn, vöøa daøi vöøa phaân nhaùnh, phaùt trieån nhanh taïo thaønh moät ñaùm chaèng chòt caùc sôïi ñöôïc goïi laø khuaån ty hay sôïi naám (Hypha) hôïp laïi thaønh heä sôïi naám (Mycelium). Coù 2 loaïi khuaån ty  Khuaån ty cô chaát (hay khuaån ty dinh döôõng) Ñaây laø loaïi khuaån ty kích thöôùc nhoû, maøu traéng, phaùt trieån saâu vaøo cô chaát giuùp naám moác baùm chaët vaøo cô chaát vaø haáp thuï thöùc aên chöùa trong ñoù. Caùc khuaån 12 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN ty naøy beän laïi thaønh khoái daøi aên saâu vaøo cô chaát huùt chaát dinh döôõng. Khi giaø heä sôïi naøy ngaõ sang maøu vaøng  Khuaån ty khí sinh Loaïi naøy coù kích thöôùc lôùn hôn khuaån ty cô chaát nhieàu laàn, trong suoát. Chuùng phaùt trieån treân beà maët cô chaát vaø höôùng vaøo khoâng khí ñeå huùt oxy vaø töø khuaån ty khí sinh veà sau seõ coù moät soá sôïi phaùt trieån thaønh cô quan sinh saûn ñaëc bieät mang baøo töû. Aspergillus oryzae laø nhöõng cô theå hieáu khí soáng hoaïi sinh hoaëc kí sinh, khoâng coù khaû naêng quang hôïp taïo chaát höõu cô maø soáng nhôø khaû naêng haáp thuï caùc loaïi thöùc aên coù saün qua beà maët khuaån ty. Sôïi naám coù vaùch ngaên chia sôïi thaønh nhieàu teá baøo (naám ña baøo). Moãi sôïi naám phaùt trieån thaønh nhöõng boä phaän khaùc nhau. Döôùi cuøng, nôi tieáp giaùp vôùi moâi tröôøng dinh döôõng laø sôïi naám. 2.2.3. Ñaëc tính sinh hoùa 2.2.3.1. Ñieàu kieän phaùt trieån cuûa naám moác Aspergillus oryzae + Ñoä aåm moâi tröôøng 45 % toái öu cho söï hình thaønh baøo töû, 55 – 58 % toái öu cho söï hình thaønh enzyme. + PH moâi tröôøng töø 5.5 – 6.5. + Ñoä aåm khoâng khí laø 85 – 95%. + Nhieät ñoä nuoâi caáy laø 27 – 300C. Ñaây laø chuûng naám moác hieáu khí hoaøn toaøn. + Thôøi gian taïo baøo töû 60 – 70 giôø. Thôøi gian taïo enzym amylase laø 30 – 36 giôø. 2.2.3.2. Heä enzym cuûa naám moác Aspergillus oryzae Naám moác coù khaû naêng toång hôïp raát nhieàu loaïi enzyme caàn thieát cho caùc hoaït ñoäng soáng vaø ñeå thích öùng vôùi moïi hoaøn caûnh nhö protease, amylase, pectinase, oxidase, xenlulase… Tuy nhieân, trong ñoù coù hai enzyme ñöôïc ñaëc bieät quan taâm laø amylase vaø protease. Ñaây laø hai loaïi enzyme coù khaû naêng thöông maïi cao. 13 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN Baûng 2.1: Ñaëc ñieåm enzyme amylase cuûa naám moác Aspergillus oryzae Loaïi amylase PH toái öu Nhieät ñoä toái öu  - amylase 5,5 – 5,9 500 C– 57oC  - amylase 4,8 30oC Glucoamylase 4,8 500C 2.2.3.3. ÖÙng duïng cuûa moác Aspergillus oryzae Aspergillus oryzae laø loaïi naám sôïi quan troïng trong coâng nghieäp vaø ñöôïc xem nhö laø “vi sinh vaät cuûa daân toäc Nhaät”. Caùch ñaây haøng traêm naêm, noù ñaõ ñöôïc duøng ñeå leân men röôïu sake, pate ñaäu phoäng, töông ôû Nhaät. Khaû naêng toång hôïp amylase cuûa Aspergillus oryzae laø raát cao, vaøi gram trong 1 lít canh tröôøng maø naám men chæ baèng khoaûng 1/100 – 1/1000 cuûa chuùng. Vaø ngöôøi ta nhaän thaáy raèng Aspergillus oryzae leân men töông ngon hôn so vôùi moät soá chuûng khaùc vì loaïi moác naøy coù khaû naêng bieán ñoåi tinh boät cuûa gaïo neáp thaønh ñöôøng laøm töông coù vò ngoït. Tuy nhieân hai loaøi thöôøng ñöôïc söû duïng trong leân men truyeàn thoáng laø Aspergillus oryzae vaø Aspergillus sojae coù hình thaùi vaø maøu saéc khaù gioáng vôùi hai loaøi nguy hieåm laø Aspergillus flavus vaø Aspergillus parasiticus. Ñaây laø hai laøi coù khaû naêng saûn sinh ñoäc toá Aflatoxin gaây beänh ung thö. Asp. oryzae ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong coâng ngheä leân men truyeàn thoáng ôû nhieàu nöôùc Chaâu AÙ nhö Vieät Nam (laøm töông), Trung Quoác, Nhaät Baûn, Philipin, Indonesia… Hieän nay vôùi ngaønh khoa hoïc hieän ñaïi chuùng ta ñaõ nghieân cöùu vaø söû duïng moät soá chuûng Aspergillus oryzae, Aspergillus niger trong coâng nghieäp saûn xuaát enzyme ( - amylase, glucoamylase ) trong caùc ngaønh cheá bieán thöïc phaåm. 2.3. GIÔÙI THIEÄU MOÄT SOÁ PHUÏ PHAÅM SÖÛ DUÏNG TRONG SAÛN XUAÁT NÖÔÙC CHAÁM 2.3.1. Baùnh daàu ñaäu phoäng 2.3.1.1. Giôùi thieäu chung veà baùnh daàu ñaäu phoäng 14 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN Trong baùnh daàu coøn soùt laïi raát nhieàu caùc thaønh phaàn dinh döôõng maø trong ngaønh coâng ngheä eùp daàu chöa theå söû duïng heát. Moät soá thaønh phaàn hoùa hoïc tieâu bieåu nhö: + Protein + Glucid + Photphatide + Chaát saùp + Caùc chaát maøu + Vitamin + Caùc glucozide + Hydrocacbua + Acid höõu cô + Caùc chaát voâ cô khaùc Trong ñoù lipid, protein vaø glucid laø thaønh phaàn chieám chuû yeáu trong baùnh daàu. Tröôùc ñaây nguoàn baõ naøy thöôøng ñöôïc söû duïng laøm thöùc aên cho gia suùc vaø phaân boùn, nhöng neáu chuùng ta coù theå söû duïng cheá bieán thaønh saûn phaåm cho ngöôøi thì seõ keùo theo giaûm haøng loaït giaù thaønh caùc saûn phaåm chính. 2.3.1.2 Xöû lí baùnh daàu ñaäu phoäng Baùnh daàu sau khi eùp coøn laïi khaù nhieàu daàu vaø caùc chaát dinh döôõng khaùc. Do vaäy, phaûi coù bieän phaùp baûo quaûn ñuùng ñaén vaø caån thaän ñeå khoâng laøm hö hoûng baùnh daàu maø yeáu toá gaây haïi nhaát laø söï xuaát hieän ñoäc toá Aflatoxin - chaát coù nguy cô gaây ung thö. + Xöû lyù baùnh daàu tröôùc khi baûo quaûn Ñieàu hoøa aåm ñoä, taùch taïp chaát, phaân loaïi theo kích thöôùc, nghieàn nhoû nhöõng phaàn coù kích thöôùc lôùn vaø laøm nguoäi baùnh daàu. + Xöû lyù baùnh daàu trong khi baûo quaûn: 15 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN Baùnh daàu trong quaù trình baûo quaûn coù theå xaûy ra hieän töôïng töï boác noùng. Do vaäy, phaûi thöôøng xuyeân kieåm tra nhieät ñoä khoái boät vaø coù bieän phaùp laøm thoaùng. Baùnh daàu phaûi ñöôïc saép xeáp theo töøng khu vöïc rieâng bieät theo thöù töï, thôøi gian cheá bieán. Neáu coù bieåu hieän töï boác noùng thì caàn phaûi di chuyeån khoái haït ra choã khaùc vaø thoâng gioù cho khoái haït. 2.3.1.3. ÖÙng duïng cuûa baùnh daàu + EÙp vieân laøm thöùc aên cho gia suùc. + EÙp thaønh baùnh ñeå söû duïng laøm phaân boùn. + Söû duïng baùnh daàu xay nhoû ñeå leân men cheá bieán nöôùc chaám. Ñaây laø nguoàn nguyeân lieäu giaøu protein coù tieàm naêng raát lôùn trong töông lai. 2.3.2. Malt Malt ñaïi maïch laø haït ñaïi maïch ñöôïc naûy maàm trong ñieàu kieän nhaân taïo (naûy maàm trong moâi tröôøng vaø ñoä aåm nhaát ñònh). Malt laø nguyeân lieäu truyeàn thoáng, thieát yeáu khoâng theå thieáu ñöôïc trong coâng ngheä saûn xuaát bia. Qua quaù trình naûy maàm moät löôïng lôùn caùc enzyme xuaát hieän vaø tích tuï trong haït ñaïi maïch nhö: enzyme amylase, enzyme protease. Caùc enzyme naøy laø nhöõng nhaân toá thöïc hieän vieäc chuyeån caùc chaát trong thaønh phaàn haït ñaïi maïch thaønh caùc chaát ñôn giaûn (caùc acid amin töï do, caùc loaïi ñöôøng, caùc vitamin…) maø naám men coù theå söû duïng ñeå leân men taïo saûn phaåm bia. Hình 2.4: Malt vaøng Hình 2.5: Malt ñen 16 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN 2.3.2.1. Baõ malt Bia laø moät loaïi nöôùc giaûi khaùt leân men raát boå döôõng. Vì theá nhu caàu saûn xuaát bia ngaøy caøng taêng ñaùng keå. Beân caïnh ñoù moät soá phuï phaåm trong ngaønh coâng nghieäp bia cuõng taêng khaù nhieàu, neáu ta khoâng coù bieän phaùp xöû lí seõ gaây laõng phí vaø oâ nhieãm moâi tröôøng. Taän duïng nguoàn phuï phaåm naøy chuùng toâi ñaõ söû duïng baõ malt bia trong qui trình saûn xuaát nöôùc chaám leân men. Sau khi caùc thaønh phaàn cuûa malt hoøa tan vaøo nöôùc ñeå thu nhaän dòch ñöôøng thì ngöôøi ta thöôøng loïc ñeå loaïi boû voû vaø nhöõng phaàn noäi nhuõ cuûa haït ñaïi maïch khoâng tan (baõ malt). Cöù trung bình 100 kg malt taïo neân 130 – 150 kg baõ öôùt coù chöùa 70 – 80% haøm löôïng nöôùc. Trong baõ khoâ coù caùc thaønh phaàn vôùi giaù trò trung bình nhö sau: + Protein 28% + Chaát beùo 8,2% + Chaát chieát khoâng chöùa nitô 41% + Xenluloza 17,5% + Chaát voâ cô 5,3% Thoâng thöôøng baõ malt coù daïng seàn seät, coù maøu naâu nhaït, vò ngoït vaø muøi maïch nha. Baûng 2.2: Baûng thaønh phaàn baõ malt (%). Chæ soá Baõ thoâ (%) Baõ saáy (%) Ñoä aåm 76,3 9,0 Proteâin 6,63 25,5 Lipid 1,70 7,50 Chaát hoøa tan khoâng coù N2 9,72 37,3 Cenlulose 5,10 16,0 Tro 1,20 4,60 Nhieät löôïng baõ tính baèng calo 115 440 17 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN (Densikow M.T., 1963) 2.3.2.2. ÖÙng duïng cuûa baõ malt Trong baõ malt coøn soùt laïi moät löôïng chaát dinh döôõng khaù lôùn (25 – 30%) chieám khoaûng 1/5 giaù trò dinh döôõng cuûa haït ñaïi maïch. Ngoaøi ra, löôïng chaát xô trong baõ khaù lôùn neân raát toát cho quaù trình tieâu hoùa toát. Vì theá ngöôøi ta thöôøng söû duïng ñeå laøm thöùc aên gia suùc, ñaëc bieät laø caùc gia suùc nuoâi ñeå laáy söõa vaø thòt (traâu, boø, lôïn). Tuy nhieân, chuùng thöôøng khoâng chöùa baát kì moät loaïi vitamin naøo neân khoâng theå chæ söû duïng baõ malt laøm thöùc aên gia suùc maø phaûi boå sung theâm moät soá thöïc phaåm khaùc. Trong baõ baõ coøn soùt laïi moät ít ñöôøng vaø coù nhieàu protein neân thôøi tieát noùng raát deã bò chua. Thoâng thöôøng haøm löôïng chaát chieát coøn laïi trong baõ laø 0,8–1%.  Keát luaän Taän duïng moät soá phuï phaåm trong ngaønh coâng ngheä eùp daàu vaø bia laøm nguoàn nguyeân lieäu ban ñaàu. Chuùng toâi ñaõ tieán haønh nghieân cöùu vaø thöïc hieän leân men nöôùc chaám töø nhöõng nguyeân lieäu noùi treân ôû qui moâ phoøng thí nghieäm taïo böôùc môû ñaàu cho vieäc nghieân cöùu vaø ñöa ra quy trình saûn xuaát thöïc teá. 18 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN CHÖÔNG III: NOÄI DUNG VAØ PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU 3.1. ÑÒA ÑIEÅM VAØ THÔØI GIAN THÖÏC HIEÄN THÍ NGHIEÄM 3.1.1. Ñòa ñieåm Caùc thí nghieäm ñöôïc thöïc hieän taïi nhaø vaø phoøng thí nghieäm Vi sinh cuûa Khoa Moâi tröôøng vaø Coâng ngheä sinh hoïc. 3.1.2. Thôøi gian thöïc hieän Töø ngaøy 01/04/2009 ñeán 30/06/2009. 3.2. VAÄT LIEÄU TIEÁN HAØNH THÍ NGHIEÄM 3.2.1. Thieát bò vaø duïng cuï thí nghieäm + Beáp ñieän, beáp gas + Maùy ño pH + Microwave + Maùy chöng caát ñaïm + Vaø moät soá duïng cuï khaùc cuûa phoøng thí nghieäm 3.2.2. Hoaù chaát + Formol + CH3COOH 19 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP GVHD: ThS. BUØI ÑÖÙC CHÍ THIEÄN + Acid citric + Phenolphtalein + NaOH 0.1 N vaø khan + HCl ñaäm ñaëc 3.2.3. Nguyeân lieäu + Baõ malt bia thu nhaän taïi coâng ty bia Vinaken + Baõ baùnh daàu mua taïi chôï Thuû Ñöùc + Baøo töû naám moác töï saûn xuaát taïi phoøng thí nghieäm Vi Sinh vaø taïi nhaø. 3.3 BOÁ TRÍ THÍ NGHIEÄM 3.3.1. Thí nghieäm 1: Khaûo saùt aûnh höôûng cuûa tyû leä moác Aspergillus oryzae leân quaù trình thuyû phaân Tyû leä moác Aspergillus oryzae coù aûnh höôûng lôùn ñeán hieäu suaát thuûy phaân, chaát löôïng saûn phaåm taïo thaønh neân chuùng ta phaûi tieán haønh khaûo saùt ñeå tìm ra tyû leä moác toát nhaát. ÔÛ thí nghieäm naøy ta tieán haønh khaûo saùt cho từng tyû leä moác Aspergillus oryzae khaùc nhau laø 3%, 4% vaø 5% cho vaøo so vôùi löôïng baõ Malt bia vaø baùnh daàu ñaäu phoäng.  Thí nghieäm ñöôïc boá trí nhö sau: Baûng 3.1: Chæ tieâu theo doõi trong quaù trình khaûo saùt caùc tyû leä moác khaùc nhau leân quaù trình thuûy phaân Tyû leä moác Chæ tieâu theo doõi 3% 4% 5% Ñaïm Formol  Caùch tieán haønh Phoái troän coá ñònh 30% baõ malt bia vaø 70% baùnh daàu ñaäu phoäng cho taát caû caùc nghieäm thöùc. Sau ñoù boå sung nöôùc sao cho ñoä aåm moâi tröôøng ñaït khoaûng 60%. 20 SVTH: NGUYEÃN PHÖÔNG HAØ