Công nghệ sản xuất nước mắm chay từ đậu nành

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÀI TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CHAY TỪ ĐẬU NÀNH . GVHD : PHAN THỊ HỒNG LIÊN. LỚP : 04CĐLTTP 2 NHÓM TH: Trương Thị Ngọc Diễm STT : 10 Phạm Thị Kim Liên STT : 39. Đới Hồng Linh STT : 40. Trương Thị Thành STT : 76. Nguyễn Thị Tuyết STT : 99. Nước mắm chay từ đậu nành (soya veggie fish sauce) là gì ? Có thể nói đây là một loại sản phẩm chưa được phổ biến nhiều đến người tiêu dùng ,vì thế khi nhắc tới sản phẩm một số người cứ nhầm tưởng đó là một loại nước tương từ đậu nành. Vậy nước mắm từ đậu nành là một loại nước chấm dùng cho các món ăn chay nhưng lại có mùi vị của nước mắm thông thường và được dùng cho người ăn chay và người không ăn chay. Sản phẩm này có thể thay thế cho nước mắm được lên men từ cá. Vì nguồn cá hiện nay, đang trong tình trạng hầu như khan hiếm. PHỤ LỤC CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU TỔNG QUAN. 1.Mục đích của nước mắm chay: 2.Giới thiệu về nguyên liệu. CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT 1.Thành phần chính trong nước mắm chay từ đậu nành. 1.1.Giới thiệu về nguyên liệu muối. 1.2.Nước cho vào lên men. 2.Vi sinh vật trong lên men nước mắm chay. 3.Điều kiện sinh trưởng và phát triển. 4.Ứng dụng. 5.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men và thủy phân. 5.1 Lượng nước cho vào trong quá trình thủy phân. 5.2 Tính hiệu suất thủy phân. 5.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến enzyme. 5.4 Vai trò của pH. 6.Cơ sở sinh hoá của quá trình lên men 7.Cơ chế quá trình hình thành nước mắm. 8.Quuy trình. 9. Thuyết minh quy trình. CHƯƠNG 3: MÁY MÓC THIẾT BỊ. CHƯƠNG 4:CÁC SẢN PHẨM CÙNG LOẠI TRÊN THỊ TRƯỜNG. CHƯƠNG 5 : ỨNG DỤNG TRONG CUỘC SỐNG . CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.Mục đích của nước mắm chay: Tạo đa dạng sản phẩm từ đậu nành và hương vị đặc trưng cho sản phẩm. Cung cấp một sản phẩm có hương vị đặc biệt cho người ăn chay và là một sản phẩm mới có giá trị dinh dưỡng cao, an toàn vệ sinh thực phẩm. Đồng thời, có giá trị cảm quan tốt đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Trên cơ sở tham khảo qui trình sản xuất nước chấm truyền thống. Thí nghiệm được tiến hành với các nội dung nghiên cứu sau:Thiết lập qui trình sản xuất và tìm ra công thức phối chế nguyên liệu thích hợp, khảo sát thành phần muối, vi khuẩn và nhiệt độ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và giá trị cảm quan của sản phẩm. 2. Giới thiệu về nguyên liệu : 2.1 Đậu nành: Ở Việt Nam sản lượng đậu nành và tiêu thụ đậu nành còn thấp (100000tấn/ năm). Dân Việt Nam cũng có một nhịp điệu phát triển và biết ăn đậu nành như nhiều nước khác trong vùng. Đậu nành là thức ăn quan trọng trong các chùa chiềng. Nhiều cách chế biến đậu nành trong bữa ăn hàng ngày ở trong các chùa chiềng và trong nhân dân như tàu hũ, tương chao, nước chấm, chả đậu nành, tàu hũ ky, nước tương.Người Việt Nam cũng tự hào về các văn minh truyền thống trong nhân dân về vấn đề biết ăn và chế biến nhiều loại thức ăn từ đậu nành. Thực phẩm lên men được sản xuất từ nguyên liệu là đậu nành chiếm vị trí quan trọng trong khẩu phần thức ăn của người Châu Á. Nó bổ sung thêm thành phần protein và các acid amin quan trọng trong thức ăn chủ yếu của người Châu Á là gạo hoặc nếp vốn nghèo protein. Ngoài ra, nước mắm chay còn có nguồn năng lượng, khoáng, và vitamin… đáng kể. 2.2 Thành phần của đậu nành Đậu nành hay đậu tương có tên khoa học là Glyn(L)max Merrill. Hạt đậu có nhiều hình dạng khác nhau như: hình dục, tròn dài, tròn dẹt... Màu sắc của hạt đậu cũng khác nhau: vàng, xanh, xám, đen và các màu trung gian, nhưng phần lớn là màu vàng. Hạt đậu có ba bộ phận chính: Vỏ: 8 %. Phôi: 2 %. Tử diệp: 90 %, tất cả tính trên trọng lượng khô của hạt. Bảng : Thành phần hóa học của đậu nành Thành phần Tỷ lệ Protein Lipid Cacbohydrat Tro Cellulose Đậu hạt 100 40,3 21 33 4.9 - Tử diệp 90,3 41,3 20,7 24,9 4,3 14,6 Vỏ đậu 7,3 7,9 0,6 85,9 3,8 21,0 Mầm - 40,8 43,4 4,4 4,4 - Phôi - 36,9 10,4 - 3,8 17,3 2.3 Gía trị dinh dưỡng của đậu nành: Đậu nành là một loại nông sản thực phẩm quan trọng vì hai thành phần protein và chất béo của nó có phẩm chất tốt, tỷ lệ cao và giá thành rẻ. Đậu nành có giá trị dinh dưỡng rất cao, hơn hẳn các loại đậu thông dụng khác và tương đương hoặc vượt hơn các thực phẩm có nguồn gốc động vật. Ngoài thành phần đạm rất lớn, đậu nành còn có một tỷ lệ chất béo khá cao, nhiều sinh tố và muối khoáng cần thiết cho cơ thể. Theo các nghiên cứu từ trước tới nay, việc sử dụng đỗ tương có thể làm giảm lượng cholesterol trong máu 10 - 15 %. Lượng cholesterol càng cao thì hiệu quả sử dụng đỗ tương càng rõ. Do vậy, ăn đỗ tương được nhiều bác sĩ coi là cách chữa bệnh vừa hiệu quả, lại ít tốn kém và không độc. Năm 1990, Viện Ung Thư Quốc Gia Mỹ đã xem xét vai trò của đỗ tương trong phòng bệnh ung thư và xác định ở đỗ tương có năm nhóm chất chống ung thư. Tác dụng chống ung giải thích là do isoflavone của nó đã tác động như một anti-oestrogen, làm vô hiệu hóa tác động của oestrogen, giống như thuốc Tamoxifen đang được dùng rộng rãi và có kết quả trong điều trị ung thư vú. Theo giáo sư Walter Willet, chuyên gia của Quỹ Nghiên Cứu Ung Thư thế giới, 32 % tử vong do ung thư ở Mỹ có thể tránh được nếu người dân chịu thay đổi cách ăn. Ông cũng khuyên mỗi ngày ít nhất phải có một món ăn rau, lá và mỗi tuần không được ăn quá một lần thịt bò. "Chúng ta không trông đợi sự thay đổi đột ngột - yêu cầu dân Mỹ thay ngay món bít tết bằng đậu phụ Do đó, vấn đề được đặt ra ở đây là cải tiến qui trình sản xuất nước chấm truyền thống từ đậu nành để tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, đồng thời có giá trị cảm quan tốt để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Đồng thời, chúng tôi tiến hành khảo sát qui trình sản xuất nước chấm từ đậu nành. Giá trị dinh dưỡng của nước chấm: Hàm lượng dinh dưỡng đáng chú ý nhất vẫn là protein (cụ thể là những acid amin) và glucid. Chứa một số acid hữu cơ, cung cấp cho nước chấm có mùi vị dễ chịu Cung cấp cho cơ thể các chất béo, sinh tố và muối khóang CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT Thành phần chính trong nước mắm chay từ đậu nành: gồm đậu nành , nước, muối. 1.1Giới thiệu về nguyên liệu muối Muối là nguyên liệu không thể thiếu được trong quá trình sản xuất nước chấm. Trong tự nhiên muối hiện diện trong các nguồn nước biển. Nhờ khả năng hút nước nên muối được dùng tồn trữ thực phẩm, ức chế được vi sinh vật phát triển trong thực phẩm trừ các loại vi sinh vật chịu mặn. Thành phần chính của muối là NaCl, ngoài ra còn các muối khác như muối canxi, magiê... đây là tỷ lệ các tạp chất trong muối, tỷ lệ của muối NaCl và các tạp chất tùy thuộc vào các loại muối mà người ta sản xuất. Muối CaCl2, MgCl2 có vị đắng, hợp chất kali có trong muối càng nhiều sẽ làm rát cuống họng khi sử dụng. Muối bảo quản càng lâu thì lượng muối MgCl2, CaCl2 càng giảm vì nó hấp thu nước và chảy ra, do đó làm giảm vị chát của muối. Muối sử dụng trong sản xuất nước chấm có chất lượng càng tốt sẽ giúp cho nước chấm càng thơm ngon hơn Muối dùng trong sản xuất phải là muối NaCl, phải có độ tinh khiết cao từ 92 – 97%, và khi hòa vào nước không có vị chát. Bảng : Thành phần hóa học của muối Loại muối % NaCl % nước % chất không tan % chất tan 1 90 7,0 0,50 2,50 2 85 10 0,65 4,35 3 80 13 0,80 6,20 1.2 Nước cho vào lên men Nước là nguyên liệu cần thiết không thể thiếu được đối với công nghiệp hoá học và công nghiệp thực phẩm. Nước được dùng để nhào rửa nguyên liệu, vận chuyển và xử lý nguyên liệu, để chế tạo sản phẩm và xử lý sản phẩm cuối cùng. Nước còn được dùng để liên kết các nguyên liệu và các chất trong sản phẩm. (Tập thể tác giả, 2003. Hóa học thực phẩm) Nước tham gia trực tiếp vào các phản ứng hoá học và trở thành thành phần của sản phẩm. Nước dùng trong sản xuất nước chấm phải có độ cứng trung bình 8 –17% (một độ cứng tương đương 10 mg/l hay 7,19 mg MgO/l). Các chất khoáng và các chất hữu cơ khác không được quá 500 – 600 mg/l. Lượng vi sinh vật không được quá 20 – 100 con/cm3 nước. Đặc biệt không có vi sinh vật gây bệnh. Chỉ số E.coli trong nước không quá 20 con/ l nước và chuẩn độ E.coli phải lớn hơn 50. 2.Vi sinh vật trong lên men nước mắm chay : Vi sinh vật dùng trong sản xuất là vi khuẩn thuần chủng Bacillus sp do viện nghiên cứu Công Nghệ Sinh Học - Trường Đại Học Cần Thơ. 3 Điều kiện sinh trưởng và phát triển Bacillus subtilis là trực khuẩn kết thành chuỗi dài ngắn khác nhau và tế bào có thể đứng riêng rẽ.Nhiệt độ tối thích cho sinh trưởng là 36 – 500C tối đa khoảng 600C. Bào tử chịu nhiệt khá cao. Bacillus mesentericus là trực khuẩn gần giống như Bacillus subtilis. Nhiệt độ tối thích cho sinh trưởng là 50 – 550C, ở pH 4,5 – 5. Bacillus mesentericus có hoạt tính amilase và protease cao hơn so với Bacillus subtilis, nhưng lên men đường kém hơn. Trong tự nhiên chúng phát triển và sinh ra các vật chất đối kháng (có tính kháng sinh) ức chế nhiều vi khuẩn gây bệnh và hoại sinh phát triển. Bacillus là trực khuẩn, gram dương, sinh bào tử. 4. Ứng dụng Dùng vi khuẩn bacillus để tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh phổi, phế quản và đường ruột.và để sản xuất enzyme alpha - amylase và protease. Sự phân giải của enzyme : Alpha - amilase: Là một enzyme ngoại bào nó tạo ra mantose, dextrin, mantotriose. Nó cắt đứt nối đôi alpha – 1 - 4 glucocide. Các protein được phân giải ngoài tế bào nhờ enzyme ngoại bào để tạo những đoạn ngắn hơn. Các đoạn đó là poly peptide và olygopeptide được tế bào hấp thụ và phân giải trong tế bào để hình thành các acid amin đó là nhờ enzyme peptidase. Bacillus tiết ra protease hoặc proteinase. Protease là một nhóm enzyme phân giải protein (protease, peptidase, proteinase, disaminase,…) mà phần lớn được tế bào tiết ra ngoài môi trường và hoạt động ở bên ngoài môi trường. Enzyme phân giải đầu tiên là proteinase, nó cắt các phân tử lớn thành các hợp phần có kích thước nhỏ. Bacillus subtilis và các bacilus khác có thể tiết ra môi trường lên men đến 1g/l enzyme proteinase, người ta có thể chiết proteinase này và sử dụng trong công nghiệp. Enzyme của vi sinh vật có ưu điểm hơn các loại enzyme khác như (enzyme trong nội tạng của động vật hoặc triết từ thực vật) là bền và có hoạt tính sinh học cao hơn. Dưới tác dụng của enzyme các phản ứng sinh hoá xảy ra nhanh hơn từ 108 đến 1020 lần so với bình thường. 5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men và thủy phân 5.1 Lượng nước cho vào trong quá trình thủy phân Lượng nước cho vào trong quá trình thủy phân phải phù hợp thì quá trình thủy phân sẽ xảy ra nhanh hơn. Để tính lượng nước cần thiết cho quá trình thủy phân ta có thể sử dụng công thức sau: W = (A x B) – C Trong đó: : W Lượng nước cho vào. A Khối lượng nấm mốc không nước. B % Khối lượng nước trộn vào. C Hàm lượng nước của khối nấm sợi. B = 120. Lượng nước cho vào trong quá trình thủy phân, theo kinh nghiệm của các xí nghiệp sản xuất nước chấm cho thấy lượng nước cho vào thủy phân tốt nhất là 30 – 40% so với nguyên liệu, khi cho nước vào nên cho 5 – 10% muối NaCl và duy trì nhiệt độ thủy phân 54 – 58oC trong suốt thời gian lên men là 64– 72 giờ.( Nguyễn Đức Lượng) Sau khi thủy phân xong, căn cứ vào hàm lượng nước trong dịch thủy phân để tính hàm lượng muối và nước muối bổ sung vào cho đạt nồng độ qui định và số lượng nước chấm cần thiết lấy ra. Ta có thể tính theo công thức sau: W = A x K – (B - C) Trong đó: W Tổng khối lượng nước cho vào. K Số lượng nước chấm cần lấy A Tổng khối lượng nước nguyên liệu cần dùng. B Số lượng muối cho thêm. C Tổng khối lượng nước của dịch thủy phân. Ảnh hưởng của nước đến tốc độ của các quá trình enzyme trong các sản phẩm thực phẩm được quyết định bởi các yếu tố chủ yếu sau: Sự phân bố của các chất tham gia phản ứng ở trong sản phẩm. Độ linh động của cơ chất do trạng thái tập hợp và cấu trúc sản phẩm quyết định. Hoạt độ nước và nhiệt độ. 5.2 Tính hiệu suất thủy phân Phương pháp tính lượng nước chấm lấy ra: X = N / n% Trong đó: X Lượng nước chấm lấy ra. N Khối lượng NaCl tuyệt đối sử dụng. n% Hàm lượng NaCl thuần khiết trong nước chấm. Hiệu suất thủy phân protein: Y = (X x M% / M) x 100 Trong đó: Y Hiệu suất thủy phân protein. M Khối lượng tuyệt đối protein trong nguyên liệu. M% Hàm lượng protein trong nước chấm (khối lượng dung lượng). Hiệusuất tạo thành acid amin: H =A/T x 100 A Hàm lượng acid amin trong nước chấm. T Hàm lượng đạm toàn phần trong nước chấm. Thường hiệu suất này là 40 – 45%. 5.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến enzyme Nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng để phát huy tác dụng tích cực của các loại enzyme. Trong quá trình chế biến, khi nhiệt độ tăng thì vận tốc phản ứng của các enzym sẽ tăng, nhưng nhiệt độ tăng cao quá sẽ ức chế enzyme và quá trình thuỷ phân sẽ giảm. Vì enzyme mang bản chất là protein nên chúng không chịu được nhiệt độ cao. Nhiệt độ thích hợp cho các enzyme hoạt động từ 45 –54oC. Ngoài ra nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật. Mỗi loại vi sinh vật thích ứng với một nhiệt độ nhất định, do đó ta cần tạo một nhiệt độ tối ưu cho vi sinh vật phát triển và sinh trưởng, từ đó vi sinh vật sẽ tiết ra nhiều enzyme và quá trình thuỷ phân protein thành acid amin nhanh hơn. 5.4 Vai trò của pH Mỗi hệ enzyme có pH tối thiểu khác nhau vì vậy phải xem loại enzyme nào nhiều nhất và đóng vai trò chủ yếu nhất trong quá trình sản xuất nước chấm. Từ đó, ta tạo pH thích hợp cho enzyme đó hoạt động. Qua thực nghiệm cho thấy pH môi trừơng tự nhiên có pH = 4 – 5 thích hợp cho quá trình lên men. Đồng thời, ở pH này còn có tác dụng ức chế vi khuẩn gây thối phát triển 6.Cơ sở sinh hoá của quá trình lên men Là dùng enzyme protease và proteinase của vi khuẩn bacillus sp để thủy phân protein của đậu nành thành acid amin, các phân tử lớn thành các hợp phần có kích thước nhỏ và các chất cần thiết trong dung dịch nước mắm chay 7. Cơ chế quá trình hình thành nước mắm: Đậu nành đem trộn với nước muối theo một tỷ lệ nhất định, được lên men trong điều kiện thích hợp, sau một thời gian sẽ hình thành một dung dịch acid amin và các chất khác. Đó là quá trình tác dụng của hệ enzyme protease và proteinase của vi khuẩn để thuỷ phân protein trong đậu nành qua các dạng trung gian như: Pepyon, polypeptid, peptid, và cuối cùng là acid amin. Protein > polypeptid > acid amin. Bên cạnh quá trình thuỷ phân protein còn có sự phân giải đường và các chất béo thành acid hữu cơ và rượu. Quá trình phân giải protein trong đậu nành chủ yếu là do men của vi khuẩn tiết ra và tác dụng lên cơ chất để tiến hành thuỷ phân. Những vi sinh vật tiết ra enzyme protease thúc đẩy quá trình thuỷ phân nhanh hơn. Nhưng các vi sinh vật gây thối thì có tác dụng ngược lại làm rửa nát và gây thối cho sản phẩm, những vi sinh vật này xuất hiện có khi ở ngay cả giai đoạn đầu hay trong qúa trình chế biến, hoặc nếu không khống chế kịp thời, thì thời gian sau khi tạo thành nước mắm cũng có thể bị thối do những vi sinh vật này gây nên. 8.Quy trình: 9. Thuyết minh quy trình: Đậu hạt : chọn những hạt ngon không bị ôi mốc, hư hỏng. Làm sạch : dùng sàng để loại bỏ tạp chất trong đậu. Vo, Đãi vỏ: mục đích của quá trình này loại bớt vỏ để quá trình ngâm được dễ dàng Ngâm : Đây là quá trình lên men tự nhiên khá phức tạp và nó quyết định mùi vị đặc trưng của sản phẩm, pH nước ngâm = 5.5 có tác dụng phù hợp với quá trình xúc tác và chuyển hóa của hỗn hợp enzyme amilase và protease và một số enzyme khác khi lên men.Ngâm đậu: Làm cho đậu hút nước trương lên tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nấu đậu được dễ dàng và làm cho đậu mềm nhanh hơn Làm ráo : sau khi ngâm đậu lượng nước còn rất nhiều nên cần làm ráo để đậu bớt nước chuẩn bị cho quá trình nấu . Nấu : Mục đích: là dùng nhiệt để tiêu diệt một số vi sinh vật tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn có ích sau này.Biến đổi đặc tính lý hoá của nguyên liệu đậu nành thành môi trường thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn. Protein sau khi nấu sẽ dễ dàng bị vi khuẩn thủy phân protein thành acid amin và các hợp chất khác. Mà những chất đó là những dưỡng chất thích hợp tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn phát triển và sản sinh ra nhiều enzyme.Mặt khác, nấu đậu còn có mục đích vô hoạt các chất gây ức chế men tiêu hoá (trypsin), từ đó gây khó khăn cho việc hấp thu protein qua màng ruột của cơthể động vật. Để nguội: Sau nấu nhiệt độ đậu còn rất cao cần làm nguội mới chuyển qua quá trình xay Xay nhuyễn : Phá vỡ tế bào của nguyên liệu để một số chất trong đậu nành thoát ra ngoài môi trường lên men làm tăng khả năng tiếp xúc của enzyme thuỷ phân, giúp cho quá trình lên men xảy ra được nhanh hơn và tạo thành nhiều acid amin hơn..Kích thước hạt sau khi xay xong ở đơn vị mm là tốt nhất Phối trộn : nhằm làm cho hỗn hợp đậu, nước muối, vi khuẩn được đều. L ên men : Là dùng enzyme protease và proteinase của vi khuẩn bacillus sp để thủy phân protein của đậu nành thành acid amin, các phân tử lớn thành các hợp phần có kích thước nhỏ và các chất cần thiết trong dung dịch nước mắm chay Lọc thô : Nhằm loại bỏ xác đậu và một số vi sinh vật có kích thước lớn và làm cho dung dịch acid amin trong hơn, tạo giá trị cảm quan tốt hơn Xử lý nhi ệt: Trong sản xuất thực phẩm, xử lý nhiệt là một quá trình quan trọng có tác dụng quyết định đến khả năng bảo quản và chất lượng thực phẩm. Đây là biện pháp bảo quản thực phẩm theo nguyên lý tiêu diệt mầmmóng gây hư hỏng thực phẩm (nguyên tắc đình chỉ sự sống) bằng nhiều phương pháp khác nhau: dòng điện cao tầng, tia ion hoá,… nhưng chủ yếu và phổ biến nhất là bằng cách xử lý nhiệt .Nhiệt độ xử lý sản phẩm nên ở 60 – 70oC để tránh làm thay đổi chất lượng nước mắm chay, thời gian xử lý nhiệt khoảng 1,5 – 2 giờ.Mục đích : Nhằm tiêu diệt một số vi sinh vật có hại và tiêu diệt mốc, đồng thời tiêu diệt và ức chế vi khuẩn mà chúng ta đem lên men để tạo được dung dịch acid amin tối đa trong nước mắm chay. L ọc tinh : là lọc lại phần nước tinh ,trong, không còn cặn để đem đóng chai B ổ sung mùi : bổ sung mùi của nước mắm để tạo mùi vị cho sản phẩm Vô chai: sau khi bổ sung mùi ta đóng vào chai và dán nhãn sản phẩm Thành phẩm : được sản phẩm nước mắm tương chay từ đậu nành CHƯƠNG 3: 1 SỐ MÁY MÓC THIẾT BỊ CHƯƠNG 4:CÁC SẢN PHẨM CÙNG LOẠI TRÊN THỊ TRƯỜNG. CHƯƠNG 5 : ỨNG DỤNG TRONG CUỘC SỐNG . TÀI LIỆU THAM KHẢO.