thực phẩm truyền thống shoyu

Seminar
THỰC PHẨM TRUYỀN THỐNG
ĐỀ TÀI:
Nhóm thực hiện:
•
Trần Đăng Minh
•
Lê Văn Nam
•
Phan Minh Ngọc
•
Nguyễn Thành Nguyên
•
Trần Thị Nhàn
•
Đỗ Thị Thu Nhung
Shoyu
I. Giới thiệu

Shoyu (“Sho” là chữ “tương” nghĩa là nước tương, “yu” nghĩa
là “dầu”, “dầu ăn”) là thuật ngữ để chỉ nước tương lên men
của Nhật.

Shoyu bắt đầu xuất hiện trong các thực đơn của Nhật vào
khoảng giữa thời kỳ Muromachi (1333-1568) và vào cuối thế
kỷ 16, shoyu đã trở nên phổ biến đối với người Nhật.

Hàng năm ở Nhật sản xuất l,2 triệu tấn shoyu, chiếm khoảng
20 - 50% thị phần thực phẩm trong các chợ ở Nhật.

Có 5 dạng chính của shoyu ở Nhật là koikuchi, usukuchi,

tamari, saishikomi và shiro. Trong đó, koikuchi là loại phổ
biến nhất, chiếm hơn 80% sản lượng nước tương tại Nhật.
II. Khái quát về nguyên liệu

Đậu nành có tên khoa học là
Glycine max (L).

Đậu nành là loại cây thân cỏ một
năm, hoa tập trung trên những
nách 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 Lipid Protein Xenlulo Tro
Tử diệp
Phôi
Vỏ hạt
20,7
10,4
0,6
41,3
36,9
7,0

14,6
17,3
21,0
4,3
4,0
3,8
Bảng : Thành phần hóa học của hạt đậu nành (tính theo % chất khô)
 Phần lớn thực phẩm từ đậu nành đều thuộc loại tiêu hóa dễ dàng.
 Đậu nành hội đủ thành phần amino acid thiết yếu và hàm lượng cần thiết.
Thành phần Tỉ lệ
Globulin
Albumin
Proamin và glutelin
85-95%
Chiếm một lượng nhỏ
Không đáng kể
Bảng : Thành phần protein trong đậu nành
Thành phần Tỉ lệ % Thành phần Tỉ lệ %
Isoleucine 1,1 Phenylalanin 5,0
Leucine 7,7 Threonine 4,3
Lysine 5,9 Tryptophane 1,3
Methionin 1,6 Valin 5,4
Cystine 1,3 Histidine 2,6
Bảng : Thành phần acid amin trong protein đậu nành

Hàm lượng chất khoáng trong đậu nành rất thấp, tổng cộng chỉ
chiếm khoảng 4% trọng lượng hạt khô.
Thành phần Tỉ lệ %
Calci 0,16 – 0,47
Phospho 0,41- 0,82

Mangan 0,22 – 0,24
Kẽm 37 mg/kg
Sắt 90 – 150 mg/kg
Bảng : Thành phần khoáng trong đậu nành
Thành phần Tỉ lệ % Thành phần Tỉ lệ %
Cellulose 4,0 Raffinose 1,1
Hemicellulose 15,4 Saccharose 5,0
Stachyose 3,8 Các loại đường khác 5,1
Bảng : Thành phần hydratcarbon trong đậu nành
MỘT SỐ THỰC PHẨM TỪ ĐẬU NÀNH
1. Các sản phẩm không lên men

Các sản phẩm không lên men từ đậu nành được chế biến bằng cách
biến tính đậu nành bằng sinh học, bằng cơ học, hóa học và bằng nhiệt:
sữa đậu nành, đậu hũ (hay đậu phụ), tàu hũ…

Bột đậu nành được dùng để ăn trực tiếp hoặc để chế biến ra nhiều loại
mặt hàng có giá trị khác như: bánh, kẹo…

Ngoài ra, đậu nành còn được cho nảy mầm để làm giá đậu nành đây là
loại rau tươi có giá trị dinh dưỡng (đạm 15%, chất béo 6%,
hydratcarbon 4%, và các muối vô cơ 3,5%).
Sữa đậu nành Đậu hũ Tàu hũ
Giá
2. Các sản phẩm lên men
Các sản phẩm lên men phổ biến từ đậu nành bao gồm: chao,
tương, miso, tempeh, natto, đạm tương…
Chao Tương Miso Tempeh Natto
III. VI SINH VẬT SỬ DỤNG VÀ CƠ CHẾ SINH HÓA
Vi sinh vật dùng trong

công nghệ chế biến các
sản phẩm lên men từ đậu
nành chủ yếu là các loại
nấm mốc (Mucor,
Rhyzopus, Aspergillus…),
vi khuẩn (Bacillus subtilis,
B. natto, Lactobacillus…),
nấm men…
Mucor Lactobacillus
Aspergillus oryzae Rhyzopus
Zygosaccharomyces rouxii
1. Vi sinh vật sử dụng
2. Cơ chế sinh hóa
Gồm 2 quá trình sinh hóa quan trọng:
•
Thuỷ phân tinh bột thành đường (glucose, maltose, dextrin).
•
Thuỷ phân protein thành acid amin và peptid
3. Điều kiện sinh trưởng của nấm mốc
•
Độ ẩm của môi trường: 55 - 58%
•
Độ ẩm tương đối của không khí: Từ 80% trở lên đến bão hoà.
•
pH: 5.5 - 6.5
•
Ảnh hưởng của không khí: các chủng mốc hoàn toàn hiếu khí.
•
Nhiệt độ: 15 - 40
ס

C, tối thích 30 – 32
ס
C
•
Thời gian nuôi cấy: tùy thuộc vào loài nấm mốc: mốc giống từ
60 – 70 giờ, mốc có E. amylase 30 – 36 giờ, protease 36 – 42
giờ.
1. Thành phần và giá trị dinh dưỡng
IV. Sản phẩm Shoyu
Từ lâu đời, shoyu được sử
dụng như một loại gia vị
trong bữa ăn. Ngoài việc
cung cấp một lượng
calories, shoyu còn được
xem là nguồn giàu niacin
(vitamin B3), mangan và
protein.
Chất dinh dưỡng Khối lượng Đơn vị Chất dinh dưỡng Khối lượng Đơn vị
Nước 71.0 g Sodium, Na 5715 mg
Năng lượng 53 kcal Zinc, Zn 0.37 mg
Protein 5.2 g Copper, Cu 0.11 mg
Chất béo (tổng lipid) 0.08 g Manganese, Mn 0.42 mg
Fatty acids, bão hòa 0.01 g Selenium, Se 0.8 µg
Fatty acids, bất bão hòa đơn 0.01 g Vitamin C (ascorbic acid) 0.0 mg
Fatty acids, bất bão hòa đa 0.04 g Thiamin (vitamin B1) 0.05 mg
Carbohydrates 8.5 g Riboflavin (vitamin B2) 0.13 mg
Chất xơ 0.8 g Niacin (vitamin B3) 3.36 mg
Tro 15.1 g Panthotenic acid (vit. B5) 0.32 mg
Isoflavones 1.6 mg Vitamin B6 0.17 mg
Calcium, Ca 17.0 mg Folic acid 16 µg

Iron, Fe 2.0 mg Vitamin B12 0.0 µg
Magnesium, Mg 34 mg Vitamin A 0 IU
Phosphorus, P 110 mg Vitamin E 0.00 mg
Potassium, K 180 mg
Nguồn: USDA Nutrient Database for Standard Reference
2. Vi sinh vật sử dụng
•
Những loại thường gặp nhất là Mucor mucedo, Rhizopus
nigricans, Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Penicillium
protatum, Tricoderma liguorum.
•
Chủng mốc thường được dùng trong sản xuất shoyu là A.
oryzae và A. sojae. Trong 65 chủng mốc koji dùng trong sản
xuất shoyu thì 80% là A. oryzae và 20% là A. sojae.
3. Phương pháp sản xuất shoyu truyền thống
a. Sơ lược quy trình sản xuất koikuchi- shoyu
Bánh Shoyu
Giống
Trộn
Koji
Ngâm
Lên men
Để chín
Lọc ép
Đậu nành
Ngâm nước
Hấp chín
Lúa mì
Rang trong thùng
quay

Xay nhỏ
Nước chấm bán thành phẩm
(Kiaga Shoyu)
Thanh trùng
Để lắng trong
Nước chấm
KOIKUCHI SHOYU
Nước muối
Lắng trong
N A O E S H O Y U P R O D U C T I O N P R O C E S S
C H A R T
b. Quá trình vi sinh, sinh hóa diễn ra trong giai đoạn ủ koji
•
Enzyme được tạo ra trong quá trình làm koji
Sự phân giải protein, tinh bột và những chất cao phân tử khác
đều nhờ vào enzyme được tạo ra trong quá trình làm koji.
•
Hoạt tính enzyme trong koji
Khi so sánh với các loại nấm mốc khác, Aspergillus oryzae có
hoạt tính peptidase cao nhất. Chúng chứa protease kiềm và acid
và tất cả hoạt tính enzyme quan trọng trong sự phân giải các mô
thực vật như pectin, tinh bột, cellulose. A. oryzae cũng chứa
glutaminase.
c. Những biến đổi hóa học trong quá trình ủ moromi

Trong sản xuất, một lượng koji được khuấy trộn với nước
muối (22 – 23% muối) → hỗn hợp moromi → lên men kín
(6 - 12 tháng).

Trong quá trình lên men, nồng độ muối cao và sự thay đổi

pH đã tiêu diệt A. oryzae và A. sojae. Cơ chất trong đậu
nành và lúa mì được thủy giải bởi hệ enzym như proteinase,
amylase và peptidase sinh ra trong quá trình koji trước đó.

Suốt giai đoạn đầu của quá trình lên men moromi, Pediococcus
halophilus phát triển và sản sinh ra acid lactic, làm giảm pH. Loài
Pediococcus halophilus là vi khuẩn chịu mặn và đặc trưng cho sản
phẩm shoyu, được xác định như là lactobacillus chính trong hỗn
hợp moromi. pH của vật liệu khởi đầu là 6,5 - 7,0; nồng độ muối
16-18%, tạo tính hoạt động trong nước (water activity - WA) là
0,80, đây là điều kiện thích hợp cho P. halophilus.

pH ban đầu của hỗn hợp nhanh chóng giảm xuống vì enzyme phân
giải protein và tạo thành acid lactic. Khi pH đạt đến 5,5;
lactobacilli được thay thế bằng sự phát triển của
Zygosaccharomyces rouxii. Đi kèm với sự giảm pH là sự lên men
rượu xảy ra mạnh bởi Z.rouxii. Sau 60 ngày, một lượng lớn
ethanol được tạo ra bởi tác động của sự thông khí và tăng nhiệt.
Kết quả thu được là 2-3% ethanol và nhiều thành phần hương
thơm được sản xuất bởi nấm men.
d. Tinh chế

Bước đầu tiên trong quá trình tinh chế là sự ép hỗn hợp
moromi.

Chất lọc sau khi ép được khử trùng Pasteur ở 70-80
o
C để dừng
phần lớn các phản ứng vi sinh vật và enzyme. Sức nóng là
nguyên nhân hình thành màu nâu và sự đông tụ các chất.


Khối đông tụ chủ yếu là protein, chiếm khoảng 10% về thể
tích và 0,025-0,05% về trọng trọng của shoyu.
e. Chất lượng của shoyu

Chất lượng của shoyu được đánh giá dựa trên thành phần
hóa học, màu sắc, hương vị và mùi thơm được xác định
bằng cảm quan. Nhìn chung, shoyu chất lượng tốt chứa
1,0-l,6% đạm tổng số; 2-5% đường khử; 1-2% acid hữu cơ,
2,0- 2,5% ethanol và 17–19% NaCl. Lượng alcohol có ảnh
hưởng quan trọng đến mùi thơm của shoyu lên men.

Màu, vị và mùi thơm là 3 tiêu chuẩn quan trọng cho sự đánh
giá bằng cảm quan đối với shoyu.
4. Quy trình sản xuất shoyu theo phương pháp công nghiệp
5. Một số cải tiến

Sử dụng bột đậu nành tách dầu thay vì toàn bộ là đậu nguyên.

Tăng sự phân giải protein của nguyên liệu thô từ 65 - 90%
bằng cách lựa chọn và gây biến tính nấm mốc; xác định các thông
số tối ưu: nhiệt độ, pH, chủng giống lactobacilli và nấm men, và
các thành phần hóa học.

Sử dụng giống thuần chủng lactobacilli và các nấm men.

Tự động hóa thiết bị và mở rộng sản xuất.

Giảm thời gian cho quá trình nuôi cấy koji từ 72 giờ xuống
còn 48 giờ.


Giảm giai đoạn lên men của hỗn hợp từ 1-3 năm xuống còn 6
tháng.

Cải thiện chất lượng và giảm giá thành .
a. Những nghiên cứu và tiến bộ kỹ thuật trong sản xuất shoyu
b. Sản xuất shoyu bằng hệ phản ứng sinh học (bioreactor)
Tiến trình sản xuất

Phương pháp sử dụng hệ bioreactor khác với phương pháp dân gian ở
một số điểm như sau :
–
Enzyme protease được sử dụng liên tục trong nuôi cấy chìm.
–
Sự lên men được thực hiện ở trạng thái lỏng.
–
Giai đoạn lên men ngắn (mất một vài tháng cho sự lên men
dân gian nhưng chỉ khoảng 2 ngày cho phương pháp dùng hệ
bioreactor).

Trong phương pháp dùng hệ bioreactor, dịch lỏng chưa tinh chế trải
qua các khâu sau:
–
Sử dụng enzyme glutaminase cố định để gia tăng hàm lượng
acid glutamic.
–
Sử dụng Pediococcus halophilus để thực hiện sự lên men
lactic.
–
Sử dụng Zygosaccharomyces rouxii thực hiện sự lên men rượu

và sử dụng Candida versatilis để tạo các hợp chất phenol như
4 - ethylguaiacol.
•
Sự lên men liên tục nhờ những tế bào ổn định của Pediococcus halophilus,
Zygosaccharomyces rouxii, Candida versatilis diễn ra trên 100 ngày mà
không có bất kỳ vi sinh vật gây hỏng nào. Tổng thời gian tồn tại do lên
men acid lactic và alcohol khoảng 30 giờ. Thời gian này ngắn hạn so với
giai đoạn lên men dân gian khoảng từ 3-4 tháng để cho ra cùng một hàm
lượng acid lactic và ethanol.
•
Số lượng lớn của những tế bào không xác định hiện diện trong chất rắn và
chất lỏng ở mỗi tác nhân, tổng số từ 10-100, cao hơn gấp đôi khối moromi.
Sự thu hẹp không gian trong phương pháp dùng hệ bioreactor thích hợp
với mật độ cao của các tế bào cố định trong chất rắn và những tế bào tự do
trong chất lỏng. Những thành phần hóa chất chính của chất lỏng lên men
từ hệ bioreactor đã được kiểm tra bao gồm acid lactic, glucose, ethanol và
những hợp chất nitrogen.
Sự lên men liên tục