Sản xuất nước tương sạch

Đồ án chuyên ngành Trang 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG..................................Trang 8

1. Lịch sử phát triển...............................................................................................8

Nguồn gốc của nước tương.....................................................................................8

Tình hình sản xuất ở một số quốc gia....................................................................8

2. Nguyên liệu trong sản xuất nước tương..........................................................12

Nguyên liệu chính: Hạt đậu nành và khô đậu nành..............................................12

Hạt đậu nành..........................................................................................................12

Giới thiệu về cây đậu nành....................................................................................12

Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành.....................................................................12

a. Protein và acid amine.................................................................................12

b. Lipid............................................................................................................13

c. Carbohydrate..............................................................................................14

d. Chất tro.......................................................................................................14

e. Vitamine.....................................................................................................15

f. Enzyme.......................................................................................................15

Khô đậu nành.........................................................................................................15

a. Protein và acid amine.................................................................................16

b. Carbohydrate..............................................................................................17

c. Chất tro.......................................................................................................17

d. Enzyme.......................................................................................................17

Vi sinh vật trong sản xuất nước tương.................................................................17

Giới thiệu về giống A. oryzae................................................................................21

a. Đặc điểm hình thái..........................................................................21

b. Điều kiện sinh trưởng......................................................................21

c. Các hệ enzyme trong nấm mốc.......................................................22

Giới thiệu về giống Zygosaccharomyces rouxii (Z. rouxii)..................................22

Giới thiệu về nấm men Candida...........................................................................24

Giới thiệu về Tetragenococcus halophilus (T.halophilus)...................................26

Nguyên liệu phụ và phụ gia..................................................................................28

Bột mì....................................................................................................................28

Muối.......................................................................................................................28

Nước.......................................................................................................................29

Chất xúc tác...........................................................................................................31

Phụ gia bảo quản....................................................................................................31

Đồ án chuyên ngành Trang 2

3. Thành phần hoá học của nước tương...............................................................32

Thành phần acid amine..........................................................................................32

Carbohydrate........................................................................................................32

Các hợp chất màu và mùi.....................................................................................33

Chất khoáng..........................................................................................................35

Vitamine...............................................................................................................36

4. Giá trị dinh dưỡng của nước tương.................................................................37

5. Các phương pháp sản xuất nước tương...........................................................38

Phương pháp lên men............................................................................................38

Phương pháp hoá giải............................................................................................38

6. Các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm nước tương.........................................42

Chỉ tiêu cảm quan.................................................................................................42

Chỉ tiêu hoá lý.......................................................................................................42

Chỉ tiêu vi sinh......................................................................................................43

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG

SẠCH

1. Định nghĩa về nước tương sạch.......................................................................45

Giới thiệu về 3-MCPD..........................................................................................46

a. Công thức...................................................................................................46

b. Nguyên nhân, điều kiện hình thành...........................................................46

c. Tình hình nhiễm độc..................................................................................47

d. Giới hạn cho phép......................................................................................47

Giới thiệu về 1,3- DCP.........................................................................................47

a. Công thức...................................................................................................47

b. Tính chất.....................................................................................................48

c. Tình hình nhiễm độc..................................................................................48

2. Quy trình công nghệ sản xuất nước tương sạch (nước tương lên men)..........49

3. Thuyết minh quy trình công nghệ và một số thành tựu về công nghệ............50

Nghiền, rang....................................................................................................................50

Phối liệu và trộn nước.....................................................................................................53

Ủ 54

Hấp 55

Đánh tơi, làm nguội.........................................................................................................60

Cấy mốc giống................................................................................................................61

Nuôi mốc.........................................................................................................................62

Đồ án chuyên ngành Trang 3

Đánh tơi...........................................................................................................................66

Thuỷ phân.........................................................................................................................67

Trích ly- lọc.......................................................................................................................78

Phối trộn 79

Thanh trùng80

Lắng 82

Rót chai, dán nhãn.............................................................................................................83

4. Kết luận..............................................................................................................85

CHƯƠNG 3: MỘT SỐ SẢN PHẨM NƯỚC TƯƠNG SẠCH TRÊN THỊ

TRƯỜNG.............................................................................................................87

TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................90

Đồ án chuyên ngành Trang 4

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1: Lượng nước tương tiêu thụ ở Trung Quốc năm 1992 (g/người/ngày).....9

Bảng 2: Sản lượng nước các loại của Nhật năm 1986 và 2001............................10

Bảng 3: hàm lượng acid amine trên tổng lượng amino acid................................13

Bảng 4: Hàm lượng acid béo trong tổng lượng chất khô.....................................14

Bảng 5: Thành phần carbohydrate trong đậu nành (%)........................................14

Bảng 6: Thành phần chất tro trong đậu nành (%).................................................14

Bảng 7: Thành phần acid amine trong đậu nành..................................................15

Bảng 8: Thành phần hoá học của khô đậu nành (%)............................................16

Bảng 9: Thành phần các nhóm protein đơn giản (%)...........................................16

Bảng 10: Hàm lượng acid amine trong khô đậu nành (trong tổng lượng chất khô)

.............................................................................................................................16

Bảng 11: Thành phần carbohydrate trong khô đậu nành (%)...............................17

Bảng 12: Các loại vi sinh vật dùng trong sản xuất nước tương ở các nước ........18

Bảng 13: Độ ẩm tối thiểu và nồng độ muối trong môi trường mà Z.rouxii có thể

phát triển được.......................................................................................................23

Bảng 14: Nhiệt độ và pH cần thiết cho sự phát triển của Z.rouxii.......................24

Bảng 15: Các loại vitamine cần thiết cho sự phát triển của Z.rouxii...................24

Bảng 16: Độ ẩm tối thiểu và nồng độ muối trong môi trường mà Candida có

thể phát triển được.................................................................................................25

Bảng 17: Các loại vatamine cần thiết cho sự phát triển của Candida..................26

Bảng 18: Các loại vitamine cần thiết cho sự phát triển của T.halophilus............27

Bảng 19: Chỉ tiêu vi sinh vật của bột mì...............................................................28

Bảng 20: Yêu cầu cảm quan của muối dùng trong sản xuất nước tương.............29

Bảng 21: Tiêu chuẩn nước dùng trong công nghiệp thực phẩm..........................30

Bảng 22: Thành phần hoá học của nước tương....................................................32

Bảng 23: Thành phần acid amine trong hạt đậu nành, bột mì và nước tương.....33

Bảng 24: Các hợp chất màu và mùi trong nước tương.........................................34

Bảng 25: Thành phần khoáng trong nước tương..................................................36

Bảng 26: Hàm lượng các vitamine trong nước tương..........................................36

Bảng 27: So sánh các thành phần cơ bản của 5 loại nước tương ở Nhật.............37

Bảng 28: So sánh ưu nhược điểm của phương pháp lên men và hoá giải............41

Bảng 29: Chỉ tiêu hoá lý của nước tương.............................................................42

Bảng 30: Hàm lượng kim loại cho phép trong nước tương (mg/kg hay ppm).....42

Bảng 31: Chỉ tiêu cảm quan của nước tương........................................................43

Đồ án chuyên ngành Trang 5

Bảng 32: Chỉ tiêu vi sinh của nước tương............................................................44

Bảng 33: Hàm lượng 3-MCPD có trong một số thực phẩm.................................47

Bảng 34: Hàm lượng 1,3-DCP có trong một số thực phẩm.................................48

Bảng 35: Tỷ lệ phối trộn giữa khô đậu nành và bột mì của các loại nước tương ở

Nhật........................................................................................................................54

Bảng 36: Mối quan hệ giữa điều kiện hấp và hiệu suất thuỷ phân nước tương...56

Bảng 37: So sánh về hoạt tính của protease và hiệu suất thuỷ phân nước tương

giữa phương pháp nuôi mốc bằng khay gỗ và thiết bị tự động............................64

Bảng 38: Các hợp chất mùi do các loại vi sinh vật tạo ra....................................73

Bảng 39: Thành phần hoá học của nước tương sản xuất bằng bình phản ứng sinh

học..........................................................................................................................76

Bảng 40: Thành phần acid hữu cơ của nước tương sản xuất bằng bình phản ứng

sinh học..................................................................................................................77

Bảng 41: Thành phần các hợp chất tạo mùi vị của nước tương sản xuất bằng bình

phản ứng sinh học..................................................................................................77

Đồ án chuyên ngành Trang 6

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1: Lọ đựng nước tương bằng gốm từ Nhật Bản xuất khẩu đi các nước Đông

Nam Á, Ấn Độ và Châu Âu trong suốt thế kỉ 17 và 18.............................10

Hình 2: Sản lượng nước tương theo các năm tại Mỹ............................................11

Hình 3: Thời gian và lượng nước tương nhập khẩu vào Mỹ đến năm 1982........11

Hình 4: Cây đậu nành............................................................................................12

Hình 5: Hàm lượng Aflatoxin trong các mẫu chứa các loại vi sinh vật khác nhau

trong suốt thời gian lên men.......................................................................20

Hình 6: A.oryzae....................................................................................................21

Hình 7: Nấm men Z.rouxii....................................................................................23

Hình 8: Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự phát triển của Z.rouxii và một số loại

sinh vật khác trong nước tương..................................................................23

Hình 9: C.versatilis................................................................................................25

Hình 10: Ảnh hưởng của pH đến sự phát triển của C.versatilis...........................25

Hình 11: Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự phat triển của T.halohilus...........27

Hình 12: Phổ của các acid hữu cơ trong nước tương lên men và trong nước tương

hoá giải.......................................................................................................40

Hình 13: Công thức cấu tạo 3-MCPD...................................................................46

Hình 14: Sự hình thành 3-MCPD và 1,3-DCP.....................................................46

Hình 15: công thức cấu tạo 1,3-DCP....................................................................48

Hình 16: Quy trình công nghệ sản xuất nước tương sạch....................................49

Hình 17: Máy nghiền búa......................................................................................50

Hình 18: Chảo dùng rang bột mì được sử dụng khoảng đầu thế kỉ 20.................51

Hình 19: Thiết bị rang một mì bằng khí nóng thổi liên tục..................................52

Hình 20: Máy trộn ướt...........................................................................................54

Hình 21: Thiết bị ủ................................................................................................55

Hình 22: Nồi hấp thủ công....................................................................................57

Hình 23: Nồi hấp dán đoạn...................................................................................57

Hình 24: NK-cooker..............................................................................................58

Hình 25: Hệ thống hấp wet-puffing system..........................................................59

Hình 26: Hệ thống hấp dry-puffing system..........................................................60

Hình 27: Máy đánh tơi..........................................................................................61

Hình 28: Máy trộn bột...........................................................................................61

Hình 29: Đồ thị theo dõi nhiệt độ của phòng nuôi mốc và nguyên liêu theo phương

pháp nuôi mốc thủ công.............................................................................63

Hình 30: Thiết bị nuôi mốc với hệ thống thổi khí cưỡng bức liên tục.................63

Đồ án chuyên ngành Trang 7

Hình 31: Phòng nuôi mốc......................................................................................64

Hình 32: Sơ đồ nguyên lý của thiết bị nuôi mốc liên tục phát minh năm 1986...65

Hình 33: Băng tải...................................................................................................65

Hình 34: Bộ phận đảo trộn....................................................................................66

Hình 35: Bề ngoài của thiết bị trong thực tế.........................................................66

Hình 36: Tinh thể muối và nước muối..................................................................68

Hình 37: Tank lên men bằng gỗ............................................................................69

Hình 38: Tank lên men bằng betông và bằng sắt phe epoxy................................69

Hình 39: Sự phát triển của vi sinh vật trong quá trình lên men và ủ tạo hương. .71

Hình 40: Sơ đồ nguyên lý của phương pháp sản xuất nước tương bằng bình phản

ứng sinh học...............................................................................................74

Hình 41: Hàm lượng các hợp chất tạo mùi vị sinh ra trong 100 ngày sản xuất liên

tục...............................................................................................................75

Hình 42: Thiết bị lọc..............................................................................................79

Hình 43: Thiết bị phối trộn....................................................................................80

Hình 44: Thiết bị thanh trùng dạng bản mỏng......................................................82

Hình 45: Hệ thống siêu lọc và vi lọc.....................................................................83

Hình 46: Thiết bị rót nước tương và két nhựa......................................................84

Hình 47: Thiết bị rót nước tương vào chai thuỷ tinh 2 lít.....................................84

Hình 48: Sản phẩm nước tương Maggi của Nestle...............................................87

Hình 49: Sản phẩm nước tương lên men của Kikkoman-Nhật Bản.....................87

Hình 50: Nước tương Yasama (Nhật Bản)...........................................................88

Hình 51: Nước tương sạch của Trung Quốc.........................................................88

Hình 52: Nước tương nhãn hiệu Golden Boat-Thái Lan......................................89

Hình 53: Sản phẩm kanjang và kecap của Triều Tiên và Indonesia....................89

Đồ án chuyên ngành Trang 8

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC TƯƠNG

1. Lịch sử phát triển

1.1. Nguồn gốc của nước tương

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

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

những gia vị không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày và được xem như là thành

phần bổ sung dinh dưỡng cho khẩu phần ăn. Các sản phẩm lên men cổ truyền này

rất phong phú. Mỗi quốc gia có một vài loại sản phẩm đặc trưng riêng biệt như

Nhật Bản có “miso” (đậu nành lên men dạng paste), “natto”, Indonesia có

“temph”, Thái Lan có “Tao chiew”, Trung Quốc có nước tương, đậu hũ, Việt Nam

có tương Bần, tương Cự Đà…Trong số các loại sản phẩm này, nước tương (soy

sauce) là loại thực phẩm được phổ biến nhiều nhất, đặc biệt là ở khu vực châu Á.

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

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

hạt đậu nành rất dễ bị hỏng nên người ta đã biết cho muối vào thùng chứa để bảo

quản. Lâu dần, các hạt đậu bị lên men (tương tự như dưa cải), nhưng khác dưa cải

ở chỗ, nó chuyển thành dạng paste, người Trung Quốc gọi nó là “Chiang”, tương

tự như “miso” của Nhật Bản hiện nay. Dạng paste này dễ tiêu hoá hơn và con

người đã sử dụng nó hàng thế kỉ. Tài liệu đầu tiên nói về “Chiang” là tập sách

mang tên “Chou-li” của tác giả Chou-kung, xuất bản khoảng năm 1100 trước công

nguyên.

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

lỏng ở đáy thùng lên men thì họ dùng cho nấu nướng. Và từ đó nước tương được

ra đời.

1.2. Tình hình sản xuất nước tương ở một số quốc gia:

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

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

Tây như ragu, hamburger và các món salad.

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

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

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

tấn, và con số này tăng lên tới 5 triệu vào năm 2001. Hiện nay, Trung Quốc có hơn

4000 nhà sản xuất nước tương. Bảng dưới đây cho biết lượng nước tương tiêu thụ

ở Trung Quốc năm 1992

Bảng 1: Lượng nước tương tiêu thụ ở Trung Quốc năm 1992 (g/người/ngày)

Người có thu nhập Người có thu nhập Trung bình