Công nghệ sản suất nước tương theo phương pháp lên men

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

LÊ THỊ HỒNG ÁNH

BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỌC PHẦN
CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

Đề tài:

TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT
NƯỚC TƯƠNG THEO PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN

TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2017


MỤC LỤC


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Cây đậu nành...............................................................................................................2
Hình 1.2: A. oryzae......................................................................................................................6

Hình 3.1: Quy trình cơng nghệ sản xuất nước tương...................................................18
Hình 5.1: Sơ đồ bố trí xe đẩy khay chứa trong phịng ni mốc..............................................42
Hình 8.1: Cơ cấu tổ chức nhà máy............................................................................................75
Hình 9.1: Quy trình xử lý nước thải..........................................................................................86


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Hàm lượng acid amine trên tổng lượng acid amine...................................................3

Bảng 1.2: Hàm lượng acid béo trong tổng lượng chất khô.........................................................4
Bảng 1.3: Thành phần carbohydrate trong đậu nành..................................................................4
Bảng 1.4: Thành phần chất tro trong đậu nành..........................................................................5
Bảng 1.5: Thành phần acid amine trong đậu nành......................................................................5
Bảng 1.6: Chỉ tiêu hoá lý của nước tương..................................................................................8
Bảng 1.7: Hàm lượng kim loại cho phép trong nước tương......................................................8
Bảng 1.8: Chỉ tiêu cảm quan của nước tương.............................................................................9
Bảng 1.9: Chỉ tiêu vi sinh của nước tương................................................................................10
Bảng 3.1: Thành phần hố học của khơ đậu nành....................................................................13
Bảng 3.2: Chỉ tiêu vi sinh vật của bột mì..................................................................................14
Bảng 3.3: Yêu cầu cảm quan của muối dùng trong sản xuất nước tương.................................15
Bảng 3.4: Chỉ tiêu vật lý nước dùng trong công nghiệp thực phẩm........................................16
Bảng 3.5: Chỉ tiêu hóa học nước dùng trong công nghiệp thực phẩm.....................................16
Bảng 3.6: Chỉ tiêu vi sinh vật nước dùng trong công nghiệp thực phẩm.................................17
Bảng 4.1: Tổn thất nguyên liệu và bán thành phẩm qua các quá trình.....................................22
Bảng 4.2: Tổng khối lượng nguyên liệu và bán thành phẩm cần xử lý
cho mỗi q trình tính theo 100 kg nguyên liệu.....................................................34
Bảng 4.3: Tổng khối lượng nguyên liệu và bán thành phẩm cần xử lý cho
mỗi quá trình trong 1 ngày sản xuất năng suất 3000Lsp/ngày................................35
Bảng 4.4: Lịch làm việc của nhà máy.......................................................................................36
Bảng 5.1: Tổng khối lượng nguyên liệu và bán thành phẩm cần xử lý cho
mỗi quá trình trong 1 mẻ sản xuất...........................................................................37

Bảng 6.1: Lịch chạy CIP cho các thiết bị..................................................................................57
Bảng 6.2: Ước lượng lượng nước cho mỗi lần tráng rửa các thiết bị.......................................58
Bảng 6.3: Tiêu hao cho quá trình chạy CIP trong 1 ngày.........................................................62
Bảng 6.4: Tổng hợp cơng suất các thiết bị................................................................................68
Bảng 7.1: Kích thước tương đối của các cơng trình chính........................................................73

Bảng 7.2: Kích thước tương đối của các cơng trình phụ...........................................................73
Bảng 8.1: Phân cơng lao động phịng kinh doanh.....................................................................76
Bảng 8.2: Phân cơng lao động phịng tổ chức – hành chánh....................................................76
Bảng 8.3: Phân cơng lao động phịng sản xuất.........................................................................77
Bảng 8.4: Phân cơng lao động phịng kỹ thuật.........................................................................78
Bảng 8.5: Phân cơng lao động phòng QA và R&D..................................................................78
Bảng 8.6: Tổng hợp vốn đầu tư xây dựng các cơng trình.........................................................80
Bảng 8.7: Tổng hợp vốn đầu tư thiết bị chính...........................................................................81
Bảng 8.8: Tổng hợp chi phí sản xuất trong 1 năm....................................................................83
Bảng 8.9: Số tiền thu được từ việc bán sản phẩm.....................................................................84
Bảng 9.1: Các chỉ tiêu của nước thải tiêu chuẩn loại B............................................................85



MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống ngày nay, người ta luôn dùng các loại gia vị kèm vào bữa ăn như
nước mắm, nước chấm từ thực vật hay còn gọi là nước tương, tàu vị yểu được
dùng phổ biến ở Việt Nam.
Nước chấm từ thực vật ngồi vai trị cung cấp mùi vị, nó cịn cung cấp cho cơ thể
người một lượng đạm nhất định và một số khoáng chất cần thiết cho cơ thể. Nước
tương lên men là một loại nước chấm giàu chất dinh dưỡng, có hương vị thơm
ngon, nó là sản phẩm của quá trình thủy phân nguyên liệu giàu protein dưới tác
dụng của enzym vi sinh vật. Nước tương có vị đậm đà của chất đạm, vị ngọt của
đường, vị mặn của muối ăn. Để thủy phân protein trong sản xuất nước chấm, trong
nước, hiện nay thông dụng nhất là sử dụng phương pháp hóa giải bằng acid. Tuy
nhiên trên thế giới, người ta dần dần hủy bỏ phương pháp hóa giải trong sản xuất
nước tương và chuyển sang phương pháp lên men vi sinh vật. Nhật Bản và Trung
Quốc là những nước vẫn duy trì cơng nghệ lên men truyền thống có cải tiến nhiều
về các thiết bị và máy móc nên chất lượng nước tương rất ổn định và được tiêu thụ
trên toàn thế giới. Do những nhược điểm về ô nhiễm môi trường, về chất lượng

dinh dưỡng và an toàn của sản phẩm nên xu thế hiện nay ở trong nước sẽ chuyển
dần các cơ sở sản xuất nước tương từ phương pháp hóa giải sang phương pháp lên
men.
Trước những yêu cầu thực tế đó, em thực hiện đề tài “Tìm hiểu cơng nghệ sản xuất
nước tương theo phương pháp lên men”.


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về cây đậu nành:
1.1.1. Giới thiệu về cây đậu nành:
Đậu nành là một loại cây trồng ngắn ngày, có nhiều tác dụng như cung
cấp thực phẩm cho người, cung cấp nguyên liệu cho ngành cơng nghiệp, ngồi
ra, đậu nành cịn dùng làm thức ăn gia súc, nông sản xuất khẩu…
Tên khoa học là Glycin max (L) Merrill, là một trong những loại cây có
lịch sử lâu đời nhất của loài người.
Đậu nành là cây lấy hạt, lấy dầu có tầm quan trọng, đứng hàng thứ tư sau
cây lúa mì, lúa nước và ngơ.

Hình 1.1: Cây đậu nành
1.1.2. Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành:
Đậu nành được các nhà khoa học xem là chìa khóa giải quyết nạn thiếu
protein trong dinh dưỡng của con người. Đậu nành còn được dùng để chữa nhiều
bệnh: tiểu đường, suy nhược dinh dưỡng…
1.1.2.1. Protein và acid amine:
Protein trong đậu chiếm khoảng 35-45%. Có loại đậu nành với hàm lượng
protein lớn hơn 50%.

1

Bảng 1.1: Hàm lượng acid amine trên tổng lượng acid amine [14]
Amino acid

Đậu nành
(%)
8,42
2,55
6,86
3,90
1,28
5,01
1,58
1,56
5,57
4,31
7,72
5,10
5,38
21,00
12,01
4,52
4,51
6,28
_

Arginine
Histidine
Lysine
Tyrosine
Tryptophan

Phenylalanine
Cystine
Methionine
Serine
Threonine
Leucine
Isoleucine
Valine
Glutamic acid
Aspartic acid
Glycine
Alanine
Proline
Ornithine
1.1.2.2. Lipid:

Lipid trong đậu nành dao động trong khoảng 13,5 – 24,2% trung bình là
18%. Chất béo trong đậu nành chứa khoảng 6,4 – 15,1% axit béo no và 80 –
93,6% axit béo không no. Hàm lượng chất béo trong đậu tỷ lệ nghịch với hàm
lượng protein.
Bảng 1.2: Hàm lượng acid béo trong tổng lượng chất khô [14]
Acid béo

%/ tổng lượng chất
khô

Palmitic, C16:0
Stearic, C18:0
Oleic, C18:1
Linoleic, C18:2

Linolenic, C18:3
Arachidic, C20:0

1,44-2,31
0,54-0,91
3,15-8,82
6,48-11,6
0,72-2,16
0,04-0,7
2


1.1.2.3. Carbohydrate:
Carbohydrate được chia làm 2 loại: loại tan trong nước chiếm khoảng
10% (bao gồm các loại đường không khử như sucrose, raffinose và stachylose)
và loại không tan trong nước (cellulose, hemicellulose).
Bảng 1.3: Thành phần carbohydrate trong đậu nành (%) [14]
Carbohydrate
Cellulose
Hemicellulose
Tinh bột
Rafinose
Saccharose
Các loại khác

% so với lượng carbohydrate tổng
4,0
5,4
3,8
1,1

5,0
5,1

1.1.2.4. Chất tro:
Chất tro trong đậu nành chiếm từ 4.5–6.8%.
Bảng 1.4: Thành phần chất tro trong đậu nành (%) [14]
Chất tro
P2O5
K2O
CaO
MgO
SO3
Na2O
Cl
Ca
P
Zn (mg/kg)
Fe (mg/kg)

% chất khơ
0,6–2,18
1,91–2,64
0,23–0,63
0,22–0,55
0,41–0,44
0,38
0,025
0,16- 0,47
0,41-0,82
37

90-150

1.1.2.5. Vitamine:
Trong đậu nành có chứa nhiều loại vitamine khác nhau trừ vitamine C và
vitamine D.
Bảng 1.5: Thành phần vitamine trong đậu nành [14]
Thành phần vitamine trong đậu nành (mg/kg)
3


Thiamin
Riboflavin
Niacine
Pyridocine
Vitamine A
Vitamine E

11,0-17,5
3,4-3,6
21,4-23,0
7,1-12,0
0,18-2,34
1,4

Biotin
Acid tantothenic
Acid folic
Inocyton
Vitamine K

0,8
13,0-21,5
1,9
2300
1,9

1.1.2.6. Enzyme:
Trong đậu nành có chứa một số enzyme như:
+ Urease : enzyme xúc tác cho phản ứng thủy phân urea thành carbon dioxide và
ammonia.
+ Lipase: thủy phân glyceride tạo thành glycerine và acid béo.
+ Phospholipase: enzyme thủy phân phospholipid thành các acid béo và các hợp
chất tan trong chất béo khác.
+ Lipoxygenase: enzyme có chứa sắt, xúc tác cho phản ứng oxy hóa acid béo tạo
sản phẩm hydroperoxide.
1.2. Giới thiệu về giống A. oryzae:
Vi sinh vật dùng trong sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men vi
sinh vật này là A. oryzae .
A. oryzae hay còn gọi là mốc hoa cau, được nghiên cứu sớm nhất bởi ông
bà Jokichi Takamine (1854-1922, người Nhật). Loại nấm mốc này còn được sử
dụng làm tương, chao, miso... Đặc điểm của A. oryzae là khả năng sinh tổng hợp
nhiều protease và amylase.
1.2.1. Đặc điểm hình thái:
Cơ thể sinh trưởng là một hệ sợi bao gồm những sợi mảnh, chiều ngang
khoảng 5-7 m, phân nhánh rất nhiều và có vách ngăn chia sợi thành nhiều tế
bào. Từ những sợi nằm ngang hình thành những sợi thẳng đứng gọi là cuống
định bào tử. Trong khối

nguyên liệu cấy mốc

đã phát triển thấy có màu

vàng chính là màu

đỉnh bào tử.

4


Hình 1.2: A. oryzae
1.2.2. Điều kiện sinh trưởng:
_ Độ ẩm

: 45-55%

_ Nhiệt độ

: 27-300C

_ Thời gian

: 30-36 giờ

_ pH môi trường

: 5,4-6,5

_ Độ ẩm khơng khí

: 85-95%

A. oryzae là loại hồn tồn hiếu khí, khi có đủ oxy thì phát triển rất mạnh.
Theo thực tế sản xuất, một kg môi trường khi ni cấy mốc trung bình cần 1,71,9 m3 khơng khí.
1.2.3. Các enzyme trong nấm mốc:
Hệ nấm mốc A. oryzae cho ta 2 loại enzyme chủ yếu là amilase và
protease.
_ Amylase là hệ enzyme phân giải tinh bột và có nhiều loại: glucoamylase và amylase.
+ Loại -amylase là loại enzyme thủy phân tinh bột thành destrin và
maltose.

+ Glucose amylase trong nấm mốc có khả năng phân giải liên kết -1,4
glucoside và -1,6 glucoside

5


_ Enzyme protease: Hệ nấm mốc A. oryzae chứa hệ enzyme exo protease và
endo protease xúc tác cho quá trình thủy phân protein thành thành các peptide và
acid amine.
1.3. Các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm nước tương:
Theo TCVN – 75, chất lượng nước tương sản xuất theo phương pháp lên
men bằng enzyme vi sinh vật phải đạt các yêu cầu sau:
+ Nước tương phải được sản xuất theo đúng quy trình cơng nghệ đã được
cơ quan nhà nước có thẩm quyền phê duyệt.
+ Phải sử dụng chủng loại nấm mốc khơng có độc tố.
1.3.1. Chỉ tiêu hóa lý: (TCVN 1763 – 75) (867/1998/QĐ – BYT ngày
04/4/1998)
Độ chua không quá 8 – 100 (số ml NaOH 1N dùng trung hịa 100 ml nước
chấm).
Bảng 1.6: Chỉ tiêu hố lý của nước tương

Tên chỉ tiêu
Hàm lượng Nitơ tồn phần khơng nhỏ hơn (g/l)
Tỷ lệ Nitơ formol trên Nitơ tồn phần tính theo

Loại sản phẩm
Loại đặc
Loại 1 Loại 2
biệt
20
16
12
55

% trọng lượng không nhỏ hơn
Hàm lượng Nitơ amoniac không lớn hơn (g/l)
Hàm lượng acid tương đương acid acetic (g/l)
Hàm lượng NaCl (g/l)

3
5–7
230 – 250

Bảng 1.7: Hàm lượng kim loại cho phép trong nước tương (mg/kg hay ppm)
Asen

Chì

Đồng Thiếc

Kẽm

As

Pb

Cu

Sn

Zn

1

2

30

40

40
6

Thủy
ngân
Hg
0,05

Cadmium
Cd
1

Antimon
y
Sb
1


1.3.2. Chỉ tiêu cảm quan: (TCVN 1763 – 75)
_ Màu sắc: nâu thẫm hay nâu cánh gián.
_ Mùi: thơm đặc trưng của nước tương lên men, khơng có mùi lạ, mùi mốc.
_ Vị: ngọt dịu, khơng có vị đắng, nồng, chua. Sau khi nếm khơng có cảm giác
ngọt khé cổ.
_ Độ trong: trong, khơng có váng.

Bảng 1.8: Chỉ tiêu cảm quan của nước tương
Tên chỉ
tiêu
Độ trong
Màu sắc

Mùi

Vị

Loại đặc biệt

Loại I

Loại II

Có màu tương

Khơng vẩn đục
Có màu tương

Có màu tương

đương với màu

đương với màu của

đương với màu của

của 20g I2 trong

18g I2 trong 1 lít

15g I2 trong 1 lít

1 lít nước cất.
Thơm ngon,

nước cất.
Thơm ngon, không

nước cất.
Thơm ngon, không

không khét,

khét, không có các

khét, có mùi tương,

khơng có các

mùi đặc trưng của

khơng có các mùi

mùi khơng thích

mốc.

khơng thích hợp

hợp khác.
Ngọt của mì

Ngọt đậm, sau khi

khác.
Ngọt vừa, sau khi

chính, sau khi

nếm thử khơng có

nếm thử khơng có

nếm khơng có

cảm giác khé cổ,

cảm giác khé cổ, hơi

cảm giác khé cổ,

hơi có vị chua,

có vị chua, khơng có

khơng có vị

khơng có mùi mốc

mùi mốc hay có vị

chua, đắng,

hay có vị khơng

khơng thích hợp

khơng có vị lạ.

thích hợp khác.

khác.

7


1.3.3. Chỉ tiêu vi sinh: (867/1998/QĐ – BYT ngày 04/4/1998)
_ Khơng có nấm mốc nhìn bằng mắt thường.
_ Tổng số vi khuẩn hiếu khí khơng lớn hơn 20 000 con/ml.
_ Khơng có vi khuẩn gây bệnh.
_ Khơng có E. Coli.
_ Không chứa độc tố Aflatoxin.

Bảng 1.9: Chỉ tiêu vi sinh của nước tương
Vi sinh vật

Giới hạn cho phép
trong
1 g hay 1 ml thực phẩm
104

TSVSVHK

102

Coliform
E.coli

0

S.aureus

3

Clotridium perfringens

10

Salmonella*

0

TSBTNM-M
10
(*) Salmonella : khơng được có trong 25g thực phẩm

8


KẾT LUẬN

9


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

M. Hirayama, N. Sumi, and H. Hidaka, "Purification and properties of a
fructooligosaccharides-producing fructofuranosidase from Aspergillus niger
ATCC 2061," Agricultural and Biological Chemistry vol. 53, pp. 667-673,
1989.

[2]

K. T. Ikeda T., Hidaka H., Michalek S.M. , "Low-cariogenicity of the
tetrasaccharide nystose," General. Pharmacology vol. 21, pp. 175-179, 1990.

[3]

T. Nakakuki, Oligosaccharides: Production, Properties and Applications,
Gordon and Breath Science Pub., Tokyo. , 1993.

[4]

J.W.Yun, "Fructooligosaccharides-Occurrence, preparation, and application",
Enzyme and Microbial Technology " Enzyme and Microbial Technology, vol.
19, pp. 107-117, 1996.

[5]

G. R. Gibson and R. A. Rastall, Prebiotics: Development & Application: John
Wiley & Sons Ltd., 2006.

10


PHỤ LỤC

11