Tài liệu Công nghệ lên men truyền thống nước tương miso

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: Thực Phẩm  CÔNG NGHỆ LÊN MEN TRUYỀN THỐNG Đề tài: TƯƠNG MISO GVHD: TS. Lê Văn Việt Mẫn SVTH: Châu Thuỳ Liên 30700233 Trần Thị Ngọc Đang 30700081 TPHCM, ngày 01 tháng 11 năm 2010 1 Mục lục I. Giới thiệu về Miso......................................................................................................3 1. Định nghĩa...............................................................................................................3 2. Lịch sử của Miso......................................................................................................3 3. Phân loại Miso.........................................................................................................3 II. Nguyên liệu.............................................................................................................5 1. Đậu nành..................................................................................................................5 2. Gạo...........................................................................................................................7 3. Lúa mì......................................................................................................................8 4. Muối.........................................................................................................................9 5. Nước........................................................................................................................9 6. Nấm mốc..................................................................................................................9 7. Vi khuẩn lactic và nấm men..................................................................................10 III. Quy trình công nghệ............................................................................................12 1. Quy trình sản xuất Koji:........................................................................................12 1.1. Koji đậu nành:................................................................................................12 1.2. Koji gạo:........................................................................................................16 1.3. Koji lúa mì:....................................................................................................18 2. Quy trình sản xuất miso......................................................................................18 2.1. Quy trình........................................................................................................18 2.2. Giải thích quy trình:.......................................................................................20 2.3. Sản phẩm.......................................................................................................23 IV. Giá trị dinh dưỡng của Miso...............................................................................24 2 Tương Miso TƯƠNG MISO I. Giới thiệu về Miso 1. Định nghĩa Miso là một sản phẩm dạng paste lên men từ đậu nành và là một trong những gia vị chủ yếu của người Nhật. Nó có vị và mùi giống với nước tương. Miso được làm từ đậu nành hấp trộn vói muối và koji. Koji là mốc cấy trên gạo, lúa mạch hoặc đậu nành, nó hoạt động như một chất mồi cho quá trình lên men. Soup Miso thường được dùng vào buổi sáng ở Nhật. Miso cũng có thể được sử dụng như một loại nước xốt,…Có những mùi, vị khác biệt: miso shiro (white) có vị nhẹ, lượng muối thấp, trong khi miso đỏ có vị rất mặn và mùi mạnh hơn. Tổng số sản phẩm thương mại của Miso đã lên đến 600000 tấn/năm ở Nhật. Có hơn 1500 công ty sản xuất Miso ở Nhật. 2. Lịch sử của Miso Miso là một trong những thực phẩm lên men đặc trưng ,truyền thống của người Nhật và là một sản phẩm đậu nành quan trọng. Đậu nành còn được sử dụng để sản xuất nước tương, sữa đậu nành, tofu, natto, và giá dậu cũng như dầu đậu nành. Đậu nành có lẽ được đưa vào Nhật Bản từ Bắc Trung Quốc xuyên qua Hàn Quốc giữa năm 200 B.C và 300 A.D. Quyển sách về miso được biết đến là: Taihoritsuryo, được biên soạn từ năm 702 A.D, nhưng ngày nay, các loại miso đã biết ở Nhật. Công nghệ sản xuất miso được giới thiệu từ Hàn Quốc hoặc Trung Quốc. Một học thuyết đươc đưa ra trong việc phát triển miso là từ jan của Trung Quốc, jan cũng được dùng để lên men thực phẩm từ gạo và đậu nành. Jan được làm từ Trung Quốc như một loại gia vị. Khoảng thời gian khi người Nhật biết đến jan (550- 600 A.D), jan là một loại thực phẩm được làm ở đền Buddhist. 3. Phân loại Miso - Theo thành phần nguyên liệu và men giống: + Miso gạo: được làm từ giống Koji phát triển trên gạo, được sản xuất hàng loạt và là loại thường dùng. + Miso lúa mạch: được làm nhờ giống Koji phát triển trên hạt đại mạch. + Miso đậu nành: Được làm từ giống Koji phát triển trên hạt đậu nành. - Theo màu sắc: + Miso đỏ : Làm từ gạo trắng, lúa mạch, đậu nành và cũng bằng cách lên men tự nhiên trong khoảng 3 năm. Màu sắc của red miso là đỏ hay hơi nâu. Red miso có hàm lượng đạm cao nhất trong các loại Miso. Khi sử dụng gạo làm nguyên liệu để làm miso người ta thường sử dụng gạo trắng. Nếu sử dụng gạo nâu vì cấu trúc của nó không thích hợp cho koji phát triển và cũng khó ngăn chặn sự tạp nhiễm của vi sinh vật lạ. Red miso được dùng cho món xào, soup miso hay làm xốt cho món thịt, thịt gà và rau. + Miso trắng: Màu trắng của Miso được tạo thành là do sử dụng nhiều koji (60%) và ít đậu nành. Trong các loại Miso, white miso chứa hàm lượng carbonhidrate cao nhất vì vậy nó cũng là loại ngọt nhất. Loại Miso này rất mịn. Chính hàm lượng carbonhidrate ca mà thời gian lên men rất nhanh chỉ vài tuần. 3 Tương Miso Mặc khác, thời hạn sử dụng cũng bị giới hạn:1-2 tuần ở nhiệt độ phòng, 2 tháng nếu giữ trong tủ lạnh. White miso dùng để làm món soup sáng màu, nước trộn salad, nước xốt cho món cá. + Miso đen - Theo mùi vị: + Miso ngọt + Miso mặn - Theo tên địa phương của Nhật hay vùng làm Miso: + Hishiho Miso + Kome ama Miso + Kome kara Miso + Mame Miso + Mugi Miso Hình ảnh một số loại Miso Loại Miso gạo Siro Miso Chu Miso Miso lúa mạch Sweet Mugi Miso Aka Miso 4 Tương Miso Miso đậu nành Akadasi Miso Hatcho Miso  Công thức và thành phần của Miso II. Nguyên liệu 1. Đậu nành - Đậu nành có tên khoa học là Glycine max(L) . - Đậu nành là loại cây thân cỏ một năm, hoa tập trung trên những lách lá, kiểu bào nang. - Quả đậu nành là loại quả giáp, mỗi quả có 2 - 3 hạt, hạt đậu hình ô van, khác nhau về màu sắc, có vỏ bao bọc.  Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của đậu nành: - Đậu nành là loại thực phẩm giàu protein nhưng lại ít calories, ít chất béo bão hòa và hoàn toàn không có cholesterol. - Thành phần hóa học của hạt đậu nành: 5 Tương Miso Thành phần Hạt nguyên Tử diệp Vỏ hạt Phôi Tỷ lệ(% 100 40,0 90 8 2 Protein 21,0 Dầu 4,9 Tro 34,0 Hydratcarbon 43,0 8,8 41,1 23,0 1,0 11,0 5,0 4,3 4,4 29,0 86,0 43,0 + Trong thành phần hóa học của đậu nành, thành phần protein chiếm một tỷ lượng rất lớn. Thành phần axit amin trong protein của đậu nành ngoài 2 thành phần methionin và triptophan ra còn các axit amin khác, có số lượng khá cao tương đương lượng axit amin có trong thịt. + Trong protein đậu nành: glubolin (85-95%), albumin: chiếm một lượng nhỏ, prolamin và glutelin: chiếm một lượng không đáng kể. + Hydratcacbon chiếm 34% hạt đậu nành, chia làm 2 loại: loại tan trong nước (chiếm 10%) và loại không tan trong nước. + Thành phần khoáng chiếm khoảng 5% trọng lượng khô của hạt đậu nành. Hàm lượng các chất khoáng như bảng sau. Ngoài ra, đậu nành cũng chứa nhiều vitamin khác nhau trừ vitamin C và vitamin D. - Các thành phần của đậu nành: Acid amin trong protein của đậu nành(%). Izolozin 1,1 Phenilalanin Loxin 7,7 Treonin Lyzin 5,9 Triptophan Methionin 1,6 Valin Xystin 1,3 2,6 Histidin Thành phần hydratcacbon trong đậu nành(%). Xenlulose 4,0 Rafinoza Hemixenlulose 5,4 Sacaroza Stachyoza 3,8 Các loại đường khác Thành phần khoáng trong đậu nành Ca (%) 0,16-0,47 Zn (mg/kg) P (%) 0,41-0,82 Fe (mg/kg) 5,0 4,3 1,3 5,4 1,1 5,0 5,1 37 90-150 Thành phần Vitamin trong đậu nành(mg/kg). 0,22-0,24 Mn Riboflavin11.017.5Biotin 6 0,8Thiamin 3.4-3.6 Axit tantothenic 13,0-21,5 Tương Miso Niaxin Pyridoxin Vitamin A Vitamin E 21.4-23.0 7.1-12.0 0,18-2,34 1,4 Axit folic Inoxiton Vitamin K 1,9 2300 1,9  Đậu nành để sản xuất Miso: - Trong các loại đậu nành thì loại đậu nành vàng giàu protein (40,3%), và lipid (21%) là phù hợp cho quá trình sản xuất Miso. Protein trong đậu nành, gạo, và lúa mì rất giàu acid glutamic. Đậu nành cho sản xuất Miso ở Taiwan có xuất xứ từ Mỹ. Nó chứa trên 20% lipid với phần trăm cao các acid béo chưa bão hòa (acid linoleic nhiều hơn acid linolenic). Hầu như không có tinh bột trong hạt đậu nành chín. - Đậu nành chứa 34% carbonhidrate ,và các polysaccharide chủ yếu như arabinogalactan- được tạo bởi arabinose và galactose, và các oligosaccharide được tạo nên từ 5,0% sucrose, 3,8% stachyose, 1,0% raffinose, và một vài verbascose. - Vỏ hạt: chiếm khoảng 7,3% hạt đậu nành , phần vỏ chứa 12,2% ẩm, 8,8% protein, 1,0% lipid, 85,9% carbonhidrate, 4,3% tro, 8,7% thành phần hòa tan trong nước lạnh, và 13,5% hòa tan trong nước nóng. Comet và Kanrich là hai loại đậu được sản xuất ở Mỹ và phù hợp để sản xuất Miso. - Tiêu chuẩn chọn đậu nành cho sản xuất Miso như sau: + Dễ nấu và làm mềm dưới hơi nước để có màu sáng. Nhìn chung việc nấu sẽ làm đậu nành mềm ,tuy nhiên việc nấu cũng sẽ làm tăng màu và biến tính protein quá nhiều .Đậu nành có hàm lượng carbonhidrate cao sẽ có khả năng hấp thụ nước cao. + Màu sắc sáng sau khi hấp. Điều này chịu ảnh hưởng bởi điều kiện nấu ,nhiệt độ và thời gian. Màu sắc của đậu nành đã nấu sẽ ảnh hưởng đến màu của sản phẩm cuối cùng. Do đó, đậu nành có vỏ hạt vàng sáng, màu rốn hạt sáng, vừa mới thu hoạch sẽ được ưa chuộng. + Hạt đậu nành lớn, 250g/ 1000 hạt. + Trạng thái , kích thước hạt đồng nhất và chứa một lượng rất nhỏ hạt hư và vụn. 2. Gạo - Gạo loại Japonica được ưa chuộng trong sản xuất Miso. Gạo loại này có hạt tròn, ngắn, cơm dẻo, hàm lượng amylose thấp hơn giống Indica, hàm lượng protein trong hạt khá cao. Gạo này được chà xát tới 92% (gạo trắng bóng). Các loại gạo khác không có những đặc tính mong muốn cho việc tạo nên những tính chất đặc trưng cho miso. Thành phần trội nhất trong gạo là carbonhidrate, trong đó tinh bột là chính, nó chứa không quá 1% cho mỗi loại dextrin, đường đơn giản, và pentosan. Thành phần lipid mà phần lớn là acid oleic và acid linoleic, chúng có trong cám. Đặc tính quan trọng của gạo mà nó được chọn làm nguyên liệu cho sản xuất Miso là có hàm ẩm cao, độ nhớt thấp, và enzyme trong koji gạo hoạt động 7 Tương Miso mạnh. Koji gạo có thể dễ phân hủy, và tạo nên mùi thơm và vị ngọt mạnh sau quá trình thủy phân. Thành phần gạo thô và gạo đã chà xát: Oryza sativa L 3. Lúa mì -  Thành phần của lúa mì: Vỏ: là một bộ phận bảo vệ cho phôi và nội nhũ khỏi bị tác động cơ học cũng như hóa học từ bên ngoài. Thành phần chủ yếu của vỏ là cellulose, hemicellulose, licnhin, không có giá trị dinh dưỡng, ảnh hưởng xấu đến chất lượng bột mì nên trong quá trình chế biến càng tách được nhiều vỏ ra càng tốt. Vỏ hạt: vỏ hạt có cấu tạo rất bền và dai. Nếu dùng lực xay xát khô thì khó bóc vỏ do đó trong sản xuất bột mì người ta phải qua khâu làm ẩm và ủ ẩm. - Nội nhũ lúa mì chiếm 82% khối lượng toàn hạt, là phần chủ yếu để sản xuất ra bột mì. Nội nhũ là phần dự trữ chất dinh dưỡng của hạt, nó chứa đầy tinh bột và protein, ngoài ra trong nội nhũ còn có một lượng nhỏ chất béo, muối khoáng và vitamin. - Phôi là phần phát triển thành cây con khi hạt nảy mầm vì vậy trong phôi có khá 8 Tương Miso nhiều chất dinh dưỡng. Chất dinh dưỡng trong phôi chủ yếu gồm có 35% protein, 25% các gluxit hoà tan, 15% chất béo. Phần lớn lượng vitamin và enzim của hạt tập trung ở phôi.  Lúa mạch đen được chọn làm nguyên liệu để sản xuất Miso wheat hơn là lúa mạch, do tính chất dễ bóc vỏ của nó. Tỉ lệ đánh bóng cho lúa mạch đen là 75-85%, cho lúa mạch barley là 60-70%. Thành phần của lúa mì và lúa mạch như sau: - Lúa mì cung cấp nhiều protein và canxi hơn gạo. Lúa mì rất giàu acid glutamic, acid này sẽ tạo nên mùi vị umami rất mạnh cho Miso wheat. Tinh bột là thành phần chủ yếu của carbonhidrate trong lúa mì, những thành phần khác chiếm khoảng 8-10% như araban, xylan, galactoaraban , nó góp phần tạo nên màu sắc cho Miso wheat. 4. Muối Sử dụng các loại có ở chợ với hơn 91% NaCl, khi pha vào nước không có vị chát. Yêu cầu: + Màu: có màu trắng + Mùi: không có mùi + Vị: có vị mặn, không có vị lạ + Trạng thái: 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 1*1mm thì lọt qua 95%. 5. Nước Dùng nước sạch, uống được vì 50% Miso là nước 6. Nấm mốc  Phân loại khoa học: Giới: Fungi Ngành: Ascomycota Lớp: Eurotiomycetes Bộ: Eurotiales Họ: Trichocomaceae Giống: Aspergillus Loài: Aspergillus oryzae  Đặc điểm: A. oryzae hay còn gọi là mốc hoa cao, được nghiên cứu sớm nhất bởi ông Jokichi Takamine ( 1854- 1922, người Nhật). Nó có đặc điểm là có khả năng sinh tổng 9 Tương Miso hợp amylase và protease. Protease là enzyme cần thiết cho quá trình thủy phân protein của đậu nành trong quá trình lên men Miso. Đặc điểm sinh trưởng: - Độ ẩm 45-55%, - pH môi trường 5,5–6,5 - Độ ẩm không khí 85-95% - Nhiệt độ nuôi 27-30°C, thời gian 30 – 36 giờ. Aspergillus oryzae  Cơ chế sinh hóa Gồm 2 quá trình sinh hóa quan trọng: - Thuỷ phân tinh bột, chất béo thành đường (glucose, maltose, dextrin), các acid béo đơn giản. - Thuỷ phân protein: phân giải đạm có trong đậu nành thành acid amin và peptid. - Quá trình tạo rượu và ester, đây là quá trình tạo hương vị đặc trưng cho Miso.  Tiêu chuẩn chọn giống - Bào tử Aspergillus oryzae trưởng thành được sấy khô ,mật độ 5- 10.10^8 tb/g, và nó đã được thương mại hóa. Chiều dài hyphae của mốc khởi đầu có thể dài, trung bình hoặc ngắn. Mốc khởi đầu có chiều dài hyphae trung bình với kích thước túi bào tử 1- 3mm được dùng cho sản xuất Miso. Mốc khởi đầu có chiều dài hyphae ngắn có thể sản xuất protease nhiều hơn, còn hyphae dài sản xuất nhiều amylase. Kết quả, Miso ngọt sử dụng chủng mốc khởi đầu với hoạt động amylase cao và Miso mặn sử dụng loại có hoạt động protease cao. - Tùy theo cách thức sản xuất gia đình nên mỗi nhà làm tương lựa chọn mốc gốc theo kinh nghiệm riêng. Trong khi đó tại Nhật, mốc để làm tương Miso đã được 'công nghiệp hóa' với khoảng 10 công ty chuyên môn, cung cấp các chủng mốc Aspergillus orizae chuyên biệt theo các tiêu chuẩn khoa học được Bộ Canh nông Nhật chấp nhận và kiểm soát kỹ lưỡng. - Tại Nhật, mốc gốc được bán dưới dạng bột : mỗi gram bột chứa từ 6 đến 10 tỷ bào tử Aspergillus. Mốc gốc, tùy nhu cầu sản xuất, còn được pha trộn thêm các men như Saccharomyces rouxii hay vi khuẩn như Pedicoccus halophilus, Lactobacillus delbrueckii.. 10 Tương Miso 7. Vi khuẩn lactic và nấm men  Nấm men Đặc tính: - Là nhóm vi sinh vật kỵ khí tùy nghi + Trong điều kiện có nhiều O2: hoạt động sinh sản của nấm men là chủ yếu + Trong điều kiện thiếu O2: hoạt động lên men kỵ khí cho ra etanol là chủ yếu - Nguồn cacbon: glucose, maltose, fructose và đặc biệt nguồn đường glucose là chìa khóa vạn năng cho mọi tế bào nấm men - Đặc điểm sinh trưởng: + Nhiệt độ tối ưu: 25-280C (35-380C ức chế hoạt động) + pH :4-6 + Bền vững với rượu, axit và chất sát trùng + Bị ức chế bởi :acid axetic (>0,05%) , acid lactic (>0,8%), etanol(>15%),áp suất thẩm thấu(đường >25%),sunfit(>100mg/ml) Riêng sacharomyces rouxii là loài có khả năng chịu muối Zygosaccharomyces rouxii  Vi khuẩn Lactic - Đặc điểm sinh trưởng: + Kỵ khí tùy nghi + Nguồn cacbon chủ yếu: glucose, fructose, lactose, maltose, và sucrose + Nhiệt độ: 30-32oC + pH từ 4.6- 6.8 (pH < 4 sẽ bị ức chế) 11 Tương Miso Pediococcus halophilus Streptococcus faecalis Các vi sinh vật này tham gia vào quá trình lên men với vai trò chủ đạo là tạo nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm Miso. III. Quy trình công nghệ 1. Quy trình sản xuất Koji: 1.1.Koji đậu nành: 1.1.1. Quy trình Đậu nành Rửa Tạp chất Nướ c Ngâm Rút nước Nấu (Hấp) Làm nguội Mốc khởi đầu (A. oryzae) Phối trộn Ủ mốc Muố i Bổ sung muối Koji đậu nành 12 Nướ c Tương Miso 1.1.2. Giải thích quy trình: - Xử lí: Đậu nành được phân loại để loại bỏ tạp chất… - Ngâm: + Mục đích: Làm mềm hạt đậu, giảm bớt mùi hăng của đậu nành + Các biến đổi của nguyên liệu: Vật lí: trong quá trình ngâm hạt đậu hút nước, trương nở dẫn đến sự tăng về kích thước và khối lượng. Hạt đậu trở nên mềm hơn.  Hóa lí: hạt đậu nành bị hydrat hoá. Trong quá trình này ,một phần các oligosaccharide như raffinose, stachyose (là nguyên nhân gây khó tiêu) được trích ly ra khỏi hạt đậu nành. + Thông số công nghệ:  Tỉ lệ đậu : nước là 1 : 3 (w/w)  Nhiệt độ ngâm đậu: 15oC  Thời gian ngâm đậu: 8h Trọng lượng của đậu nành ngâm tăng lên 2,2- 2,4 lần so với đậu nành thô. Đậu thấm nước nhiều sẽ dễ nấu hơn. Tuy nhiên trong quá trình làm koji, loại Miso đậu nành sẽ bị đục nếu dùng quá nhiều nước. Tương ứng với thời gian ngâm sẽ có các loại miso khác nhau, ngâm 1- 2h cho miso đậu nành, 3- 5h cho miso đỏ, và 16h cho miso màu nhạt. Đậu nành dùng sản xuất miso màu nhạt đòi hỏi phải có thời gian ngâm dài để đạt được độ ẩm cao nhất. Nước ngâm cần thay 1-3 lần, tiếp theo phải rút nước ra sau 1h để đảm bảo phân bố lượng ẩm đều, và do đó hơi nước có thể thấm vào trong từng hạt đậu nành một cách dễ dàng. - Nấu (hấp chín) + Mục đích: Biến tính protein- khử hoạt tính chất ức chế trypsin ( ức chế enzyme tripsin trong hệ tiêu hóa của người) và hemagglutinin( là protein có khả năng kết hợp với hemmoglobin nên làm giảm hoạt tính của hemmoglobin).Đậu nành cũng như tất cả các loại hạt khác đều chứa enzyme cần thiết cho quá trình nảy mầm trong số đó lipoxygenase là enzyme cần được quan tâm,enzyme này xúc tác cho phản ứng oxy hóa chất béo gây mùi ôi cho đậu nành. Để các polysaccharide hòa tan được như pectin hoặc arabinogalactan, cấu trúc đậu nành mềm, loại bỏ mùi đậu, và giết một số vi sinh vật trên bề mặt. + Phương pháp:có 2 phương pháp “ Dùng hơi nước và Đun sôi” + Thông số kỹ thuật: Phương pháp đun sôi Tỉ lệ đậu : nước là 1:4 Ưu điểm: đậu dễ mềm hơn và có màu sáng hơn Khuyết điểm: hơn 10% chất rắn hòa tan có thể bị mất do sự thủy phân, phương pháp nấu sẽ ảnh hưởng đến màu của sản phẩm. Phương pháp nấu trực tiếp đậu nành sẽ tạo những sản phẩm với màu nhạt ,nguyên nhân là do các sắc tố hòa tan trong nước sẽ bị loại bỏ trong suốt quá trình nấu 13 Tương Miso Phương pháp hấp Thường mất 4- 8h để hấp đậu nành. Tuy nhiên, dưới áp suất 1kg/cm2, 121oC, chỉ cần 20- 30 phút là chín. -Dưới áp lực quay, việc nấu chỉ trong 20- 30 phút, ở áp suất 0,5- 0,7 kg/cm2, 112- 115oC. Gần đây, việc hấp đã được thay đổi, tiến hành hấp ở 1,5- 2,0 kg/cm2, 127- 135 oC chỉ trong 2-5 phút. Hình: NỒI HÁP ĐẬU NÀNH NỔI NẤU VÀ NỒI NGÂM NỒI NẤU BẰNG THÉP KHÔNG GỈ - Làm nguội + Mục đích: tạo nhiệt độ thích hợp cho nấm mốc phát triển + Các biến đổn của nguyên liệu: biến đổi quan trong nhất là sự giảm nhiệt độ hỗn hợp. + Phương pháp: Làm nguội trong chân không, không khí lạnh hoặc băng tải lạnh sẽ làm nguội đậu nành một cách nhanh chóng, hơn các phương pháp cũ nhiều, ở phương pháp cũ đậu nành được trải ra và làm nguội ở bên ngoài phòng nấu. Phương pháp nấu cần thời gian dài hơn và đậu nành dễ bị nhiễm vi sinh vật không mong muốn. 14 Tương Miso Đậu nành nguội sau đó được cắt nhỏ đến đường kính 5-6mm. Kích thước càng nhỏ càng dễ tiêu hóa. Tuy nhiên, kích thước đậu quá mịn sẽ làm trì hoãn quá trình lên men. + Thông số công nghệ: làm nguội đậu nành đến 30oC - Phối trộn: tạo điều kiện cho mốc tiếp xúc đều với nguyên liệu. - Ủ mốc: + Mục đích:  Ủ mốc koji để sản xuất amylase và protease để thủy phân nguyên liệu thô.  Ủ mốc koji cho sự sản xuất cơ chất thúc đẩy sự phát triển của vi sinh vật chịu muối và để sinh ra các hợp chất tạo hương vị cho Miso.  Cho sợi nấm xâm nhập vào cấu trúc nguyên liệu và phá vỡ cấu trúc cho enzyme hoạt động.  Khử các mùi khó chịu từ nguyên liệu. +Các biến đổi của nguyên liệu:mốc tăng sinh sản xuất ra các loại enzyme để thủy phân nguyên liệu thô. + Thông số công nghệ:  Nhiệt độ : 30 -350C  Độ ẩm tương đối: 95% Nếu lệch khỏi khoảng nhiệt này, sẽ cản trở koji nấm mốc phát triển và kết quả tạo ra koji chất lượng kém bởi sự xâm nhập của vi sinh vật không mong muốn. Nấm mốc koji Miso nên sản xuất nhiều amylase dạng thủy phân thay thế cho amylase dạng liquip, đặc biệt cho miso trắng hoặc miso koji năng suất cao khác. Amylase dạng liquip hoạt động mạnh trong mốc koji làm miso mềm, sền sệt. Nếu thiếu amylase thủy phân sẽ dẫn đến cấu trúc thô, vị ngọt kém. Amylase được sinh ra bởi koji ở nhiệt độ cao 40oC cao hơn ở nhiệt độ thấp 30oC. Vì vậy, mốc koji nên ủ ở nhiệt độ 35-38oC để có hoạt động amylase cao. Căn cứ vào pH tối ưu, có 3 loại protease trong mẻ cấy koji: acid (pH= 3), trung tính (pH= 6-7), và kiềm (pH= 8-10). Hoạt động protease tăng lên khi pH giảm xuống. Protease acid và trung tính ảnh hưởng đến sự thủy phân protein trong hầu hết các loại miso. Protease trung tính, một loại vai trọng nhất hoạt động ở bước phối trộn quanh pH=6. Nhiệt độ tốt nhất cho việc điều chế koji với hoạt động protease mạnh là 30oC thay vì 40oC. Đậu nành đã được hấp chín đòi hỏi kỹ thuật nhào trộn thành khối ở 60oC. Với hàm lượng nước 50%, đậu nành được hấp chín dễ bị nhiễm B. subtilis, vi khuẩn lactic kỵ khí tùy ý phát triển sinh acid lactic trong khối đậu nành. Điều này làm giảm pH xuống ức chế B.subtilis và khối đậu nành trở thành môi trường thích hợp cho nấm nhân lên một cách an toàn. - Bổ sung muối: ức chế sự phát nhiệt và hạn chế mùi mốc 15 Tương Miso Để hạn chế sự tăng nhiệt, koji hoàn thành được trộn ngay lập tức với 1/3 tổng số muối cần. Thông thường các koji muối được sử dụng trong 2 ngày do sự mất hoạt động của enzyme. 1.1.3. Sản phẩm Tiêu chuẩn của một koji tốt là: - Có được hoạt động enzyme thích hợp. - Không nhiễm các vi sinh vật không mong muốn. - Sợi nấm phát triển tốt trên tất cả các hạt gạo. - Màu sáng và không xuất hiện màu nâu. - Có mùi miso, không có mùi lạ. - Đàn hồi và mềm . Tùy thuộc vào loại miso, mức độ từng tiêu chí có thể khác nhau. Ví dụ: Miso màu nhạt không có màu nâu ở bên ngoài và hoạt động amylase cao, trong khi miso mặn màu đỏ, cần hoạt động protease cao. - Mốc khởi đầu: Bào tử Aspergillus oryzae trưởng thành được sấy khô ,mật độ 5- 10.10^8 tb/g, và nó đã được thương mại hóa. Chiều dài hyphae của mốc khởi đầu có thể dài, trung bình hoặc ngắn. Mốc khởi đầu có chiều dài hyphae trung bình với kích thước túi bào tử 1- 3mm được dùng cho sản xuất Miso. Mốc khởi đầu có chiều dài hyphae ngắn có thể sản xuất protease nhiều hơn, còn hyphae dài sản xuất nhiều amylase. Kết quả, Miso ngọt sử dụng chủng mốc khởi đầu với hoạt động amylase cao và Miso mặn sử dụng loại có hoạt động protease cao. 1.2.Koji gạo: Gạo: dùng gạo chà xát.Mức độ chà xát gạo phụ thuộc vào loại Miso. Miso màu nhạt đòi hỏi mức độ chà xát cao hơn, ngược lại loại miso đỏ sử dụng gạo ít chà xát hơn. Tỉ lệ chà xát gạo dưới 93% cho việc sản xuất koji được chính xác; 90% được sử dụng cho các sản phẩm hiện thời. -Vo: loại bỏ tạp chất và một phần vi sinh vật từ gạo. Ngâm: Tỉ lệ hút nước phụ thuộc vào kết cấu hạt, tỉ lệ chà xát, và nhiệt độ nước. Gạo có kết cấu mềm khi ngâm trong nước đến 4h để qua đêm cho nước thấm vào tận bên trong hạt và tỉ lệ hấp thu nước đạt đến 28% trọng lượng riêng là hoàn thành quá trình thủy phân tinh bột trong suốt quá trình hấp chín. Hàm ẩm quá nhỏ sẽ khó khăn cho các sợi nấm xâm nhập vào bên trong hạt. Hàm ẩm quá cao, cơm sẽ nhão và rất khó khăn cho việc sản xuất koji. -Rút nước: Gạo ở bước rửa và rút nước sẽ mất một số thành phần hòa tan trong nước và kali ,khoảng 30-50%. Một số các thành phần khác như Na, Mg, P, đường, protein, amino acid và lipid sẽ bị mất một phần, trong khi Ca, và ion sắt sẽ được hấp thụ. Mục đích của việc rút nước: + Xả các nước bề mặt tránh bề mặt dính. + Điều chỉnh độ ẩm thích hợp Tuy nhiên nếu kéo dài thời gian rút nước ở nhiệt độ cao sẽ gây ôi, hư hỏng, vi sinh vật xâm nhập hoặc đổi sang màu đỏ. 16 Tương Miso - Hấp chín: Việc hấp chín để hồ hóa tinh bột ,để hòa tan protein, để hỗ trợ cho mốc koji phát triển, và để khử trùng. Nếu gạo chưa nấu kĩ, sợi mốc sẽ không xâm nhập vào bên trong được, không thể hồ hóa toàn bộ hạt, kết quả là koji với hoạt động của enzyme kém. Gạo nấu đúng cách: nấu hoàn toàn, đàn hồi, bên trong mềm, bên ngoài cứng và các hạt rời nhau không có sự dính; và trung tâm hạt không có màu trắng đục. Cơm sẽ chứa 36-37% ẩm. Với nồi hấp gián đoạn thì mất 30-40 phút ,ở 1kg/cm 2 ,121oC để nấu gạo chín hoàn toàn. Còn nồi hấp liên tục sử dụng băng tải không gỉ để mang một lớp gạo dày 20cm, đồng thời cung cấp hơi từ bên dưới băng tải thì nấu mất 20-30 phút. Đối với gạo hấp thu ít nước và kết cấu cứng thì có khi phải hấp lại lần 2. Hình: HẤP GẠO - Làm nguội: Làm nguội cơm có thể được tiến hành hoặc làm nguội tự nhiên hoặc làm nguội liên tục bằng không khí lạnh để đạt đến nhiệt độ sẵn sàng cho quá trình sản xuất koji. Nhiệt độ phụ thuộc vào mùa, phương pháp sản xuất koji, tình trạng ngủ của koji, và số lượng koji nẩy chồi. Nhiệt độ làm nguội là 3,5oC trong mùa đông, 3,2oC cho mùa hè để có thể thích ứng với quá trình tiếp theo của koji. - Phối trộn: cho mốc tiếp xúc đều với cơ chất tạo điều kiện cho quá trình phát triển và sản sinh enzyme - Ủ mốc: + Theo phương pháp truyền thống: Sản xuất koji gạo theo phương pháp truyền thống sử dụng các khay bằng gỗ và đi ủ. Cơm được làm nguội xuống nhiệt độ 30-35oC và trộn với 0,1% men nấm mốc. Hỗn hợp được trộn đều lên sau đó phủ khăn ướt lên và ủ ở 30-35oC trong 3-4h cho bào tử nảy chồi. Sau 8-10h hỗn hợp bắt đầu tăng nhiệt độ. Nhiệt độ đạt mức đỉnh điểm sau 18h. Để hạn chế việc tăng thêm nhiệt độ và sự hình thành các khối, hỗn hợp ủ cần phải được chia nhỏ và nên đảo trộn 4 lần trong 20h. Hỗn hợp này được phân tán đều trên các khay koji để hạn chế sự tăng nhiệt và giảm lượng CO 2.Vị trí của các khay koji cũng nên thay đổi sau lần trộn thứ hai để phân bố đều nhiệt độ. Sau khi ủ 40h, koji không tạo các bào tử nữa. Koji sẵn sàng để lấy ra và làm nguội. 17 Tương Miso KHAY KOJI Ủ MỐC + Theo phương pháp công nghiệp: So với phương pháp truyền thống sản xuất koji công nghiệp tiết kiệm thời gian và nhân công hơn. Trong những năm gần đây, phương pháp cơ học đã được áp dụng để thay thế cho các quá trình phối trộn bằng tay. Không khí có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp đã được sử dụng để thổi qua các bề mặt và trung tâm của hỗn hợp để xả bớt hơi nóng và cung cấp nhiệt độ cho hỗn hợp koji. Hai loại thông khí được sử dụng cho việc sản xuất koji bằng phương pháp cơ học là loại bề mặt và loại bên trong. Có 4 loại bên trong: kệ đỡ, nhà kho, thùng quay dạng trống, và dạng ống cao tùy thuộc vào vị trí đặt khay koji. Thông khí bằng máy điều khiển nhiệt độ dễ dàng hơn bằng cách duy trì lượng không khí thoát ra qua một cái lỗ rất nhỏ. Sau khi ủ 28-30h hỗn hợp sinh ra một lượng nhiệt lớn. Các sợi nấm dài ra và quấn vào nhau làm cho sự thông khí trở nên khó khăn. Sau đó tiến hành đảo trộn để hạ nhiệt độ xuống thấp. Không khí ẩm bão hòa với nhiệt độ được điều chỉnh xuống dưới 35oC được duy trì đến 2-3h trước khi kết thúc quá trình làm koji. 1.3.Koji lúa mì: Làm koji lúa mì cũng tương tự như làm koji đậu nành và koji gạo nhưng phải quan tâm thêm Lúa mì tạo ra nhiệt nhiều hơn gạo do có thành phần protein, kháng và vitamin cao hơn . Mốc koji sẽ không thể phát triển khi sự bay hơi ẩm diễn ra dễ dàng hơn trên bề mặt của lúa mì. Vì thế nên duy trì độ ẩm cao ngay từ đầu, từ đầu giai đoạn chuẩn bị koji. Việc thông khí nên phối hợp với nhiệt độ tương ứng của koji trong việc chuẩn bị koji theo phương pháp cơ học. Để có koji với amylase hoạt động mạnh, màu sáng, và hiệu suất tạo sản phẩm cao, chúng ta cần điều chỉnh nhiệt độ ở 36-38oC trong 10-18h đầu, tiếp theo điều chỉnh về 30-32oC. Koji cho miso đỏ có hoạt động của amylase và protease đều cao và nhiệt độ koji được giữ ở 29-31oC .Với độ ẩm cao và tính dính ,koji lúa mì dễ bị nhiễm Neurospora hơn koji gạo. 2. Quy trình sản xuất miso 2.1. Quy trình 18 Tương Miso Đậu nành Làm sạch và Rửa Tạp chất Nướ c Ngâm Rút nước Nấu (Hấp) Nướ c Làm nguội Koji gạo, (lúa mì hoặc đậu nành) Phối trộn Nghiền Lên men Ủ chín Bao gói Thanh trùng Miso 19 Muối, Nước, Nấm men, VK lactic Tương Miso 2.2. Giải thích quy trình: Trong khi đậu nành nấu chín được làm nguội, koji muối, muối và dung dịch muối tiệt trùng cùng với một số nấm men, vi khuẩn lactic và vitamin được thêm vào. Sau đó hỗn hợp được nghiền và đặt vào thùng lên men cho lên men và ủ chín. - Phối trộn + Mục đích: mục đích chính là bổ sung các tác nhân lên men vào đậu nành để quá trình lên men xảy ra + Các biến đổi của nguyên liệu: khối lượng hỗn hợp tăng, nhiệt độ của hỗn hợp cũng tăng nhẹ do sự khuấy trộn. + Thiết bị phối trộn: thiết bị phối trộn loại thùng tròn, loại phối trộn tự động theo trọng lượng, loại đinh vít, loại thùng quay dạng trống được sử dụng với số lượng hỗn hợp lớn; còn với lượng nhỏ thì được thực hiện trong thùng làm bằng tay. MÁY PHỐI TRỘN DẠNG TRÒN + Thông số kỹ thuật:  Nước: Nước chiếm tỷ lệ khoảng 10% tổng trọng lượng tương, dùng để tạo ẩm độ cho tương ở mức 48-52 %. Nước cần được loại bỏ các vi khuẩn gây nhiễm, có thể đun sôi rồi để nguội.  Muối: Nồng độ muối không nên lệch hơn 0,5% trong hỗn hợp, nồng độ muối trong tổng lượng nước trong miso mặn là 21-22% khi đậu nành và koji có tỉ lệ 1: 5-7; 20-21% khi tỉ lệ koji là 8-10.  Vi sinh vật: Vi sinh vật chịu muối được sử dụng trong hỗn hợp để tăng cường sự lên men, có thể là nấm men như Saccharomyces rouxii, Torulopsis versatilis và acid lactic sản xuất bởi vi khuẩn Pediococcus halophilus. Sự đối lập giữa nấm men và vi khuẩn lactic, và sự phát triển của vi khuẩn lactic có thể bị cản trở bởi nấm men. Do đó số lượng vi khuẩn lactic sử dụng là 10^6tb/g gấp 10 lần nấm men (10^5tb/g).  Nhiệt độ phối trộn: Miso màu nhạt đòi hỏi phối trộn koji với đậu nành chín trong khi đậu nành vẫn còn ấm. . Nhiệt độ của hỗn hợp nghiền , yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ chín ,sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme, sự phát triển của vi 20