Quy trình sản xuất mì chính docx

Quy trình sản xuất mì chính
Trong công nghệ sản xuất và chế biến thực phẩm hiện nay, bột ngọt (mì chính) là chất
phụ gia thực phẩm được sử dụng khá rộng rãi.
Để hiểu biết rõ hơn về bột ngọt, chúng ta cùng tìm hiểu những thông tin cơ bản về qui
trình công nghệ đang được sử dụng rộng rãi hiện nay (như tại các công ty bột ngọt
VeDan, Ajino Moto…). Người ta áp dụng công nghệ vi sinh để trước hết tạo ra axit
Glutamic, sau đó dùng NaOH ở nồng độ cao sản xuất ra bột ngọt (muối glutamat natri).

Corynebacterium Glutanicum
1. Nguyên liệu:

Để lên men sản xuất axit glutamic, người ta dùng nguyên liệu chủ yếu là dịch có đường,
hoặc rỉ đường, hoặc các nguồn nguyên liệu tinh bột đã qua giai đoạn đường hóa. Khoai
mì là nguyên liệu tinh bột được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Ngoài ra còn có các nguồn
dinh dưỡng bổ sung như muối amôn, photphat, sulfat, biotin, vitamin B…

Trong thực tế sản xuất, người ta dùng rỉ đường làm môi trường lên men thay cho cao bắp.
Rỉ đường thường pha loãng đến 13 – 14% và thanh trùng trước khi lên men. Nếu là
nguyên liệu chứa tinh bột, thì tinh bột phải được thủy phân (quá trình dịch hóa và đuờng
hóa) nhờ enzym a -b- amylaza rồi sau đó mới bổ sung thêm dinh dưỡng vào môi trường
lên men.

2. Chủng vi sinh:

Tham gia vào quá trình lên men sản xuất axit glutamic, chủng vi sinh thường sử dụng là:
Corynebacterium Glutanicum, Brevibacterium Lactofermentus, Micrococus Glutamicus;
nhưng chủ yếu nhất vẫn là chủng Corynebacterium Glutamicum (loại vi khuẩn này đã
được nhà vi sinh vật Nhật Bản Kinosita phát hiện từ 1956, có khả năng lên men từ tinh
bột, ngô, khoai, khoai mì để tạo ra axit glutamic).

Giống vi khuẩn thuần khiết này được lấy từ ống thạch nghiêng tại các cơ sở giữ giống,

sau đó được cấy truyền, nhân sinh khối trong môi trường lỏng (như đã nói ở phần trên).
Khối lượng sinh khối đuợc nhân lên đến yêu cầu phù hợp cho quy trình sản xuất đại trà.
Trước khi nhân, cấy, môi trường lỏng phải được thanh trùng bằng phương pháp Pasteur.

Chủng vi khuẩn giống phải có khả năng tạo ra nhiều axit glutamic, tốc độ sinh trưởng
phát triển nhanh, có tính ổn định cao trong thời gian dài, chịu được nồng độ axit cao, môi
trường nuôi cấy đơn giản, dễ áp dụng trong thực tế sản xuất.

3. Kỹ thuật sản xuất axit glutamic và bột ngọt:

Bột ngọt (còn gọi là mì chính) là một trong 20 axit amin cấu tạo nên phân tử protein được
sử dụng nhiều trong thực tế cuộc sống vì công dụng của nó. Axit glutamic sản xuất bằng
phương pháp lên men vi khuẩn, với nguyên liệu là đường. Quá trình này được xúc tác
nhờ hệ enzym có sẵn trong vi khuẩn, chuyển hóa qua nhiều giai đoạn trung gian với
nhiều phản ứng khác nhau tạo ra nhiều sản phẩm phụ, và cuối cùng là sản phẩm axit
glutamic. Thực chất của quá trình này là đuờng đuợc chuyển hóa (quá trình đường phân
theo Enbden – Meyerhoff), rồi sau đó thông qua chu trình Krebs của quá trình hô hấp
hiếu khí của vi khuẩn, sản phẩm axit glutamic được hình thành. Sự hình thành axit
glutamic phụ thuộc vào sự tích tụ axit a - xêtoglutaric trong tế bào vi khuẩn và sự có mặt
của NH3 và enzym xúc tác là glutamat dehydrogenaza.

Phương pháp lên men vi khuẩn là phương pháp được sử dụng rộng rãi hiện nay trên thế
giới để sản xuất axit glutamic và bột ngọt. Hằng năm, sản lượng bột ngọt cả thế giới sản
xuất theo phương pháp này khoảng 25 – 30 vạn tấn. Ở Việt Nam cũng có nhiều nhà máy
sản xuất bột ngọt bằng phương pháp lên men như VeDan, Ajino Moto, Việt Trì, Thiên
Hương…

Để sản xuất bột ngọt từ axit glutamic bằng phương pháp lên men, quy trình công nghệ
được triển khai theo các giai đoạn sau:

Chuẩn bị dịch lên men: Môi trường lên men được chuẩn bị sẵn từ các nguyên liệu đường
hoặc tinh bột (như đã nêu ở phần trên) được thanh trùng kỹ trước khi cấy vi khuẩn lên
men glutamic vào.

Giai đoạn lên men: dung dịch nhân sinh khối vi khuẩn, dung dịch lên men được chuyển
vào các dụng cụ, thiết bị lên men, sau corynebacterium glutamicum vào, cho lên men
trong điều kiện thoáng khí, giữ ở nhiệt độ 32 – 370C trong thời gian 38 – 40 giờ. Kết thúc
quá trình lên men, lượng acid glutamic có thể đạt 50 – 60g/ lít.

Trong thời gian lên men, pH sẽ chuyển dần sang acid do sự hình thành acid glutamic do
đó người ta thường bổ sung thêm dinh dưỡng vào môi trường nguồn amôn (NH4Cl,
(NH4)2SO4, urê) để giữ ổn định độ pH cho vi khuẩn hoạt động tốt.

Không được để điều kiện lên men là yếm khí vì sản phẩm tạo ra sẽ là acid lactic. Để tạo
thoáng khí, trong các thiết bị lên men bố trí bộ phận khuấy trộn dịch với tốc độ V = 450
vòng/ phút.

Tinh sạch acid glutamic:

Kết thúc quá trình lên men, acid glutamic được tạo thành cùng với một số tạp chất khác,
do đó cần phải tinh chế các tạp chất này ra khỏi dung dịch chứa acid glutamic. Phương
pháp thường dùng là nhựa trao đổi rezin. Nhựa trao đổi rezin có hai loại: rezin dương tính
(mang tính acid) và rezin âm tính (mang tính kiềm).

Dịch lên men có chứa acid glutamic và tạp chất cho chảy qua cột nhựa (có chứa rezin) từ
dưới lên với tốc độ 150 – 180 lít/ phút, thời gian chảy qua cột là 150 – 180 phút. Song
song, người ta cho dòng nước chảy qua cột cùng chiều với dung dịch lên men để rửa các
vi khuẩn bám vào bề mặt rezin. Giữ nhiệt độ trong cột trao đổi ion là 600 – 650C. Sau khi
kết thúc quá trình trao đổi ion, dùng NaOH 4 – 5% để tách acid glutamic ra khỏi cột (tốc
độ chảy NaOH là 5 – 6m/ giờ, lưu lượng 100lít/ phút).

Người ta có thể sử dụng than hoạt tính để khử màu. Acid glutamic được thu bằng cách
điều chỉnh pH = 3,2 rồi cô đặc dung dịch và giảm nhiệt độ xuống 40 – 150C sẽ thu được
tinh thể acid glutamic với lượng 77 – 88% hoặc cao hơn.

Sự tạo thành bột ngọt:

Bột ngọt là muối natri của axit glutamic, gọi là glutamat natri. Dùng NaOH 40 – 50% để
trung hòa dung dịch axit glutamic đến pH = 6,8, sau đó đem lọc, cô đặc, và kết tinh bằng
phương pháp sấy chân không ở nhiệt độ thấp sẽ thu được tinh thể bột ngọt màu trắng. Độ
tinh khiết của bột ngọt có thể đạt 99 – 99,6% monoglutamat natri.