CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG VÀ THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT 20,000L/NGÀY

LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 3 - Ths. Đỗ Việt Hà
Chương 1

TỔNG QUAN
FÛG


1.1. TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM NƯỚC TƯƠNG
1.1.1. Lòch sử nước tương:[11]
Các loại nước chấm lên men được sản xuất từ đậu nành có một lòch sử sản xuất
lâu đời. Tấât nhiên nước chấm lên men cũng được làm ra trước rất nhiều so với các loại
nước chấm thủy phân acid. Các tài liệu của nhiều nước cũng như của Trung Quốc đều
nói rằng Trung Quốc đã là sứ sở đầu tiên của nước chấm lên men đậu nành. Từ các
nước phương Đông nước chấm đậu nành lên men lan dần đến một số nước phương
Tây. Tuy nhiên chỉ đến 1933 vấn đế này mới được nghiên cứu ở Liên Xô và sau đó
phương pháp sản xuất nước chấm lên men từ thực vật được hoàn chỉnh và phổ biến.
Ở Việt Nam, nước chấm đậu nành lên men, trước kia được sản xuất chủ yếu ở
một số thành phố đông người Hoa. Trước đây, để tận dụng các sản phẩm phụ của
ngành công nghiệp công nghiệp thòt, chúng ta bắt đầu sản xuất maggi theo phương
pháp thủy phân acid. Sau này, người ta nghiên cứu và sản xuất nước chấm bằng
phương pháp vi sinh (lên men).
Ngày nay, con người biết chọn những quy trình công nghệ sản xuất nước tương
phù hợp với khẩu vò từng vùng, từng dân tộc… Do đó mà nước tương mang nhiều tên
gọi khác nhau như maggi, xì dầu, nước chấm lên men, nước chấm hóa giải …
1.1.2. Giá trò thực phẩm của nước tương :
Khi đánh giá chất lượng nước tương về phương diện hóa học, trước hết người ta
chú ý đến lượng đạm toàn phần vì đây chính là chất dinh dưỡng có giá trò nhất của

nước tương. Tiếp theo cần xem xét lượng đạm amin. Từ hai lượng đạm này suy ra tỷ
lệ đạm amin đối với đạm toàn phần cho biết mức độ thủy phân protein trong nước
tương, tỷ lệ này càng cao càng tốt. Trung bình tỉ lệ này trong nước tương lên men
khoảng 50 - 60%. Hàm lượng đạm amin cao làm giá trò mùi vò nước tương được nâng
lên
1.1.2.1. Thành phần hóa học của nước tương
Chất lượng nước tương thay đổi tùy theo nguyên liệu, tỷ lệ phối chế, phương pháp
chế biến… Trong nước chấm lên men còn chứa khá nhiều đường do tác dụng của men
amylase của mốc lên tinh bột. Nước chấm còn chứa một lượng chất béo, một số
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 4 - Ths. Đỗ Việt Hà
vitamin, muối ăn và các nguyên tố vi lượng khác. Vì vậy, các loại nước chấm nếu
được sản xuất theo đúng quy trình kỹ thuật và được bảo quản tốt sẽ có màu sắc đẹp,
hương vò thơm và có vò ngọt của đạm và đường.
Bảng 1.1: Thành phần hóa học trung bình của nước tương [14]
Thành phần Hàm lượng g/l
Đàm nitơ toàn phần theo nitơ 15-21.6
Nitơ 8.5-13
Amoniắc 1.0-2.0
Đường 14.5-15.3
Lipid 17.0-25.0
Muối ăn NaCl 200-250
Acid (theo acid acetic) 2.0-8.0
Chất khô 325.0-387.0
Metionin 3.32
Lyzin 6.5
Phenyalanin 7.0

pH = 5.9 – 6.2, khối lượng riêng nước tương 1.01 – 1.04 g/mL
Ngoài ra, trong nước tương còn chứa một lượng nhỏ các vitamin nhóm B, vài loại muối
khoáng.
1.1.2.2. Acid amin
Trong nước tương có nhiều acid amin như arginin, methionin, tryptophan, tyrosin,
valin, serin, glycin, hystidin, alanin, glutamic, asparagin… Những acid amin này cùng
với di, tri, tetra - peptid làm cho nước tương có vò ngọt của đạm và mùi thơm mùi thòt.
Nước tương sản xuất theo phương pháp lên men hầu như giữ được tất cả các acid
amin có trong đậu nành, còn nước tương sản xuất theo phương pháp hóa giải thì có tỷ
lệ đạm amin trên đạm toàn phần cao hơn nước tương lên men nên mùi vò ngon hơn.
Tuy nhiên, trong nước tương hóa giải một số acid amin bò phân hủy, trước hết là
tryptophan sau đó đến lysin, cystein, arginin. Nếu phân hủy bằng acid quá độ thì một
số acid amin bò phân hủy thành các chất có mùi hôi như phenol, NH
3
, H
2
S…
1.1.2.3. Đường
Trong nước tương có các loại đường glucoza, fructoza, maltoza, pentoza, dextrin.
Đường có vai trò quan trọng trong việc hình thành màu sắc nước tương.
1.1.2.4. Acid hữu cơ
Các acid hữu cơ có trong nước tương quan hệ mật thiết với nhau tạo hương vò đặc
trưng của nước tương. Trong đó, acid lactic chiếm hàm lượng nhiều nhất (chiếm
khoảng 1.6%). Acid lactic tác dụng với nước tương tạo hợp chất lactat như lactat
phenol. Ngoài ra còn có acid acetic 0.2%, acid sucinic 0.087 - 0.16%, acid formic
0.05%. Muối của các acid này tham gia tạo vò cho nước tương.
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền

- 5 - Ths. Đỗ Việt Hà
1.1.2.5. Chất màu
Màu của nước tương chủ yếu do đường kết hợp với acid amin tạo nên. Màu của
nước tương lên men được hình thành dần dần từ màu vàng đến màu nâu nhạt, cuối
cùng là nâu đậm.
Sự hình thành màu của nước tương phụ thuộc vào nồng độ đường, acid amin và
nhiệt độ. Nếu tăng cường phản ứng giữa acid amin với đường thì không có lợi vì tạo ra
melanoid. Melanoid là chất mà cơ thể khó hấp thu và khi nồng độ của nó cao sẽ làm
giảm hương vò của sản phẩm. Mặt khác, quá trình hình thành sản phẩm màu này gây
tổn thất lớn acid amin. Để hạn chế quá trình này, ta chọn nguyên liệu có hàm lượng
đường thấp, tránh nâng cao nhiệt độ và kéo dài thời gian thủy phân.
1.1.2.6. Thành phần hương thơm
Mùi của nước tương là do tổng hợp của rất nhiều chất khác nhau tạo thành. Mùi
của nước tương có thể phân ra acid hữu cơ, rượu, aldehyde, thành phần hương thơm có
lưu huỳnh, phenol… Cụ thể là các hợp chất như acetaldehyde, propandehyde,
butadehyde, valeraldehyde, allyl mecaptan, methyel mecaptan, isobutan adehyde,
dimelthyl capmetan, etyloleat , rượu ethylic, acid acetic, acid petanoic, acid propionic,
acid benzoic, benzaldehyde… có hương thơm ngũ cốc rang.
1.2. NGUYÊN LIỆU CHÍNH
1.2.1. Đậu phộng (lạc)
Lạc là loại nông sản nhiệt đới, tập trung nhiều ở các nước Phi châu như : Gana,
Ghine, Công Gô, Ấn Độ… Ở Việt nam, lạc trồng nhiều nhất ở Nghệ An, Nam Hà, Hà
Bắc …
Thành phần hóa học hạt lạc :
Bảng1.2: Thành phần hóa học của hạt lạc[12]
Thành phần % Tính theo chất khô
Nước 7.3
Protid 26.9
Lipid 43.6
Glucid 15.2

Cellulose 2.4
Tro 2.4
Vitamin PP 15.7mg
Trong protid của hạt lạc thì globulin là cao nhất chiếm khoảng 97% hàm lượng
protid, ngoài ra còn có một hàm lượng không đáng kể các loại albumin, prolamin,
glutelin… Trong lipid của hạt lạc có hai loại acid béo no và không no.
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 6 - Ths. Đỗ Việt Hà
Bảng 1.3: Loại lipid no và không no bao gồm (tính theo % chất khô) [12]
Loại lipid Tên acid % chất khô
Acid oleic 50 – 70
Acid linoleic 13 – 26
Không no
Acid linolenoic 13 – 16
Acid palmitic 6 – 11
Acid stearic 2 – 6
No
Acid arachinoic 5 -7
Khác với đậu và ngũ cốc, lạc ít tinh bột.
Ngoài các chất trên, trong lạc còn nhiều vitamin nhóm B và vitamin E
1.2.2. Khô đậu phộng
Hạt đậu phộng chứa khá nhiều chất béo, trung bình khoảng 40 – 52%. Vì vậy đậu
phộng là nguyên liệu ép lấy dầu rất tốt. Ngoài ra, hàm lượng protid trong đậu phộng
cũng cao, nhiều sinh tố B & E. Đậu phộng sau khi ép lấy dầu, bã còn lại gọi là khô
dầu đậu phộng. Trong khô đậu phộng có nguồn đạm thực vật rất cao được dùng để sản
xuất nước chấm.
1.2.2.1.Thành phần hóa học của khô đậu phộng

Bảng 1.4 : Thành phần hóa học của khô đậu phộng,[12]
Thành phần % theo chất khô
Ẩm 14.3
Protid thô 44.5
Lipid thô 11.18
Cellulose 3.6
Glucid 19.17
Tro 3.45
CaO 0.14
MgO 0.17
Na
2
O 0.02
K
2
O 1.75
P
2
O
5
1.54
1.2.2.2.Thành phần protein trong khô đậu phộng
Bảng 1.5: Thành phần protein trong khô dầu [12]
Thành phần % theo chất khô
Lysin 63
Tryptophan 1.4
Methionin 1.3
Cystin 1.4
Cystein 1.6
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày

SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 7 - Ths. Đỗ Việt Hà
Protein: trong bánh dầu chủ yếu là loại không bền, dễ bò biến tính dưới tác dụng
của acid, nhiệt độ, nước. Sau khi bò biến tính, mức độ hút nước, khả năng trương nở,
tính hòa tan giảm, một số protid sẽ bò biến đổi thành acid amin. Chất lượng của bánh
dầu tùy thuộc vào điều kiện bảo quản, khí hậu và chế độ lấy dầu của đậu phộng.
Glucid: Glucid có bản chất cơ bản là tinh bột và các chất xơ. Glucid trong dầu có
khả năng tạo ra màu, mùi thơm và độ ngọt cho sản phẩm. Thành phần chủ yếu của
glucid là cellulose, hemicellulose là những polysaccarit. Hàm lượng tinh bột sẽ sinh ra
một ít đường glucose và fructose sau quá trình thuỷ phân.
Lipid: Hàm lượng lipid trong khô dầu không cao khoảng 5 – 7%. Nếu hàm lượng
chất béo cao sẽ không tốt cho sản phẩm vì chất béo sẽ chuyển thành acid béo tự do,
glycerin và các sản phẩm phân hủy khác làm ảnh hưởng đến mùi vò. Mặt khác, trong
quá trình bảo quản sản phẩm dễ bò mốc và hư.
1.2.2.3. Yêu cầu kỹ thuật của khô đậu phộng
Cảm quan.
- Có mùi thơm đặc trưng của đậu.
- Màu vàng nâu.
- Không bò mốc, chua.
- Không có độc tố alflatocxin.
- Không bò côn trùng gặm nhấm, cắn hại.
Thành phần:
- Hàm lượng đạm : 35 – 45%
- Hàm lượng chất béo : < 8%
- Độ ẩm : 9%
- Hàm lượng đường : 12%
1.2.3. Đậu nành

Đậu nành là một trong những cây trồng được thuần hóa và trồng sớm nhất của
loài người. Các nhà khoa học đã thống nhất rằng đậu nành có nguồn gốc từ vùng Mãn
Châu (Trung Quốc), từ đó lan truyền khắp thế giới, phải đến sau thế chiến thứ hai
đậu nành mới thực sự phát triển ở Mỹ, Canada, Brazil … Và cũng từ đó việc dùng đậu
nành làm thực phẩm, trong chăn nuôi, trong công nghiệp mới ngày càng được mở rộng
[27].
Diện tích và sản lượng đậu nành ngày được tăng vọt và tập trung ở bốn quốc
gia lớn như : Mỹ, Brazil, Argentina, Trung Quốc. Còn ở Việt Nam, khí hậu, đất đai rất
thích hợp cho việc trồng đậu nành đặc biệt là miền Nam có nhiều khả năng đẩy mạnh
sản xuất đậu nành [27].


LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 8 - Ths. Đỗ Việt Hà
Thành phần hóa học và dinh dưỡng của hạt đậu nành
Bảng 1.6: Thành phần hóa học trong hạt đậu nành [14]
Thành phần Tỷ lệ Protein (%) Lipid (%)
Cacbohydrate
(%)
Tro (%)
Nguyên hạt 100.0 40.0 20.0 35.0 4.9
Nhân (tử điệp) 90.3 43.0 23.3 29.0 5.0
Vỏ hạt 7.3 8.8 1.0 86.0 4.3
Phôi 2.4 41.0 11.0 43.0 4.4
Ngoài các thành phần chính là protein, lipid, glucid, hạt đậu nành còn chứa nước,
các vitamin: A, B
1

, B
2
, B
5
, B
6
, B
12
, PP, C, E và muối khoáng (khoảng 4.6% trọng lượng
hạt ướt) như các nguyên tố Fe, Cu, Mn, Ca, Zn. Thành phần hóa học của đậu nành
thay đổi tùy theo giống, đất đai và khí hậu trồng trọt, điều kiện, phương pháp thu
hoạch và bảo quản.
Protein đậu nành: Protein đậu nành được tạo bởi các acid amin, trong đó có đủ
các loại acid amin không thay thế (ngoại trừ hàm lượng methionin thấp). Có thể nói
protein đậu nành gần giống protein của trứng và được xem như một trong những
nguyên liệu chế biến các sản phẩm thay thế protein động vật.
- Hàm lượng protein tổng dao động trong hạt đậu nành: 29.6 – 50.5%, trung
bình là 36 – 40%.
- Các nhóm protein đơn giản (% so với tổng số protein):
 Albumin : 6 -8%
 Globulin : 25 – 34%
 Glutelin : 13 - 14%
 Prolamin : chiếm lượng nhỏ không đáng kể.
Bảng 1.7: Thành phần các acid amin không thay thế trong đậu nành và một số thực
phẩm quan trọng (g/100g protein) [15]
Loại acid
amin
Đậu nành Trứng Thòt bò Sữa bò Gạo
Giá trò được đề nghò
bởi FAO - OMS

Leusin 7.84 8.32 8.00 10.24 8.26 4.8
Isoleusin 4.48 5.60 5.12 5.60 3.84 6.4
Lysin 6.40 6.24 2.12 8.16 3.68 4.2
Phenylalanin 4.96 5.12 4.48 5.44 4.80 2.8
Threonin 3.84 5.12 4.64 4.96 3.36 2.8
Tryptophan 1.28 1.76 1.21 1.44 1.28 1.4
Valin 4.80 7.52 5.28 7.36 5.76 4.2
Methionin 1.28 3.20 2.72 2.88 2.08 2.2
Chất béo đậu nành: Chất béo chiếm khoảng 20% trọng lượng khô của hạt đậu
nành, nằm chủ yếu trong phần tử điệp của hạt. Chất béo chứa hai thành phần chủ yếu
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 9 - Ths. Đỗ Việt Hà
là triglycerid (chiếm 96% lượng chất béo thô) và lecithine (chiếm 2% chất béo thô).
Ngoài ra, còn có khoảng 0,5% acid béo tự do và một lượng nhỏ carotenoid.
Carbohydrates: Chiếm khoảng 34% trọng lượng hạt đậu nành, gồm hai nhóm:
đường tan (lớn hơn 10%) và đường không tan (20%).
Bảng 1.8: Thành phần carbohydrates[15]
Carbohydrate Hàm lương(%)
Cellulose 4.0
Hemicellulose 15.0
Stachyose 3.8
Rafinose 1.1
Saccarose 5.0
Các loại đường khác 5.1

Khoáng: chiếm tỷ lệ thấp (khoảng 5% trọng lượng hạt khô)
Bảng 1.9: Thành phần khoáng trong đậu nành [15]

Thành phần Tỉ lệ (%)
Ca 0.16 – 0.17
P 0.41 -0.82
Mn 0.22 – 0.44
Zn 37mg/kg
Fe 90-150mg/kg

Bảng 1.10: Tính theo % chất khô toàn bộ hạt thì thành phần khoáng [15]
Khoáng Hàm lượng(%)
P
2
O
5
0.6 – 2.18%
K
2
O 1.91 -2.64%
CaO 0.26 – 0.63%
MgO 0.22 – 0.55%
SO
3
0.41 – 0.44%
Na
2
O 0.38%
Cl 0.025%
Chất khác 1.17%

LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày

SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 10 - Ths. Đỗ Việt Hà
Vitamin :
Bảng1.11: Thành phần vitamin trong hạt đậu nành [15]
Vitamin Hàm lượng
Thiamine 11.0÷17.5 μg/g
Riboflavin 3.4÷3.6 μg/g
Niacin 21.4÷23.0 μg/g
Pyridoxine 7.1÷12.0 μg/g
Biotin 0.8 μg/g
Acid tantothenic 13.0÷21.5 μg/g
Acid folic 1.9 μg/g
Inositol 2300 μg/g
Carotene 0.18÷3.42 μg/g
Vitamin E 1.4 μg/g
Vitamin K 1.9 μg/g
Thiamine 11.0÷17.5 μg/g

Các enzyme: Ureaza, Lipoxygenase, β-Amylase.
Bảng 1.12: Một số enzymes trong đậu nành [15]
Enzymes Enzymes
Allantoinase Lipoperoxidase
Amylase Lypoxygenase
Asxorbicase Malic dehydrogenase
Chalcone-flevone isomerase Lactic dehydrogenase
Coenzyme Q Peroxidase
Cytochrome C Phosphorylase
Glycosyltranferase Phosphorylase
Hexokinase Transaminase

eMannosidas−
α

Urease
Lipase Uricase
Allantoinase Lipoperoxidase

Các chất không có giá trò dinh dưỡng trong đậu nành :
Protein đậu nành có chứa hai thành phần không mong muốn là :
Trypsin – Inhibitors: ức chế enzyme tryptosin, là loại endoprotese để tiêu hóa
protein động vật, cần phải loại bỏ trong quá trình chế biến.
Hemagglutinies: là protein có khả năng kết hợp với hemoglobine và làm giảm
hoạt tính của hemoglobin
Trong đậu nành còn có đường raffinose và stachyose không được tiêu hóa bởi
enzyme tiêu hóa nhưng bò lên men bởi vi sinh vật trong ruột tạo ra khí, gây hiện tượng
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 11 - Ths. Đỗ Việt Hà
bò sôi bụng. Tuy nhiên, những chất này bò phân hủy bởi nhiệt. Do đó ta có thể xử lý
bằng cách xay đậu với nước hay nấu chín với nước hay nhờ tác dụng của acid, base,
NaHCO
3
… Điều kiện nhiệt độ là 105 -110
0
C. Thời gian là 10-30phút.
Ngoài ra còn hai yếu tố gây rối loạn và dò ứng là
conglycin−
β

và glycerin. Hai
yếu tố này không bò mất tác dụng khi qua chế biến nhiệt mà chỉ có thể giảm hoạt tính
bằng cồn nóng.
Trong sản xuất nước tương, ngoài đậu nành, lạc, khô đậu nành, khô lạc thì
người ta còn dùng một số loại nguyên liệu khác như : đậu xanh, đậu trứng cuốc, đậu
Hà Lan, đậu trắng, đậu đen, khô hạt bông, khô vừng, keo ngô, keo dừa…
Bảng 1.13: Thành phần hóa học của một số loại đậu[12]
Thành phần
Loại đậu
Glucid (%) Protid (%) Lipid (%)
Đậu xanh 44.2 35.1 1.1
Đậu trứng cuốc 35.2 26.8 2.1
Đậu Hà Lan 53.4 21.8 1.2
Đậu trắng 5.2 21.9 1.75
Đậu đen 44.3 22.1 1.86
Bảng 1.14: Thành phần hóa học của một số khô hạt [15]
Thành phần
Khô hạt
Ẩm (%) Protid (%) Lipid (%) Hydratcarbon
(%)
Tro (%)
Khô hạt rau 8.8 36.9 3.45 30.2 7.12
Khô hạt bông 11.12 40.32 4.52 27.96 6.54
Khô vừng 10.96 48.24 5.92 26.42 11.42
Keo ngô 10.4 39.7 --- 36.42 11.12
KHô dừa 8.45 21.75 7.96 26.5 4.9

1.2.4. Khô đậu nành
Khô đậu nành hay còn gọi bã đậu nành là nguyên liệu sản xuất nước tương được
tạo thành sau khi ép lấy dầu đậu nành nguyên hạt. Trong nhiều cơ sở sản xuất nước

tương khô đậu nành thường không là nguyên liệu sản xuất chính mà dùng làm nguyên
liệu thay thế cho khô đậu phộng bởi khô đậu nành chế biến nước chấm tạo sản phẩm
không ngon bằng khô đậu phộng.
Thành phần hóa học của khô đậu nành:
- Chất béo : 0.1 – 1.2%
- Chất đạm : 35 – 40%
- Chất xơ : 5 – 6%
- Độ ẩm : 7 – 10%
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 12 - Ths. Đỗ Việt Hà
Do giá thành và sự khan hiếm các loại nguyên liệu trong sản xuất nước tương
người ta thường chọn các loại nguyên liệu rẻ và có nhiều trên thò trường như đậu
nành, đậu phộng, khô lạc, khô đậu nành …
1.3. NGUYÊN LIỆU PHỤ
1.3.1. Acid chlohydric (HCl), [12]
Acid chlohydric được dùng trong sản xuất nước chấm để thủy phân bánh dầu vì
nó có nồng độ cao và độ thuần khiết cao. Yêu cầu của acid chlohydric là không có
kim loại nặng để tránh gây nhiễm độc cho cơ thể.
Bên cạnh đó, acid chlohydric có khả năng tạo ra một hàm lượng muối ăn cho sản
phẩm khi trung hòa. Acid này không tồn tại sau quá trình chế biến, nó chỉ là một chất
hỗ trợ kỹ thuật.
Nồng độ acid chlohydric thường sử dụng trong sản xuất nước tương vào khoảng
18 – 19
0
Be. Nếu acid có nồng độ cao sẽ bốc khói ra nhiều và màu trắng. Còn acid có
nồng độ thấp sẽ không đủ tác dụng để phân giải hết lượng đạm trong bánh dầu làm
cho sản phẩm mau hỏng.

1.3.2. Natri cacbonat (Na
2
CO
3
), [12]
Trong công nghệ sản xuất nước tương tác nhân trung hoà là natri cacbonat.
Natri cacbonat

có dạng là tinh thể màu trắng, mòn và xốp để trung hoà lượng acid còn
dư trong dòch phân giải. Mặt khác natri cacbonat sẽ làm cho chất dầu có trong dòch
phân giải sẽ nổi lên trên mặt để dễ dàng loại bỏ ra khỏi sản phẩm.
Yêu cầu về chất lượng natri cacbonat: Độ thuần khiết trên 95%; Không bò vón
cục; Hàm lượng Fe và những chất hoà tan phải rất ít.
1.3.3. Nước
Nước là nguyên liệu cơ bản nhất, không thể thay thế được trong sản xuất nước
chấm. Nước chiếm khoảng 70 – 80% trọng lượng nước chấm thành phẩm.
Thành phần hóa học và chất lượng của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá
trình kỹ thuật sản xuất và đặc biệt ảnh hưởng rất lớn đến đặc điểm, tính chất và chất
lượng thành phẩm.
Nước giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành vò của sản phẩm. Vì thế, nước
đưa vào sản xuất nước chấm luôn được kiểm tra chất lượng, thành phần hoá học của
nước phải ổn đònh và không bò ô nhiễm.
1.3.3.1. Thành phần hoá học của nước:
Nước thực chất là dung dòch loãng của các muối ở dạng ion.
Các cation: Ca
2+
, Mg
2+
, Fe
2+

, Mn
2+
, H
+
, Na
+
…
Các anion: OH
-
, HCO
-
3
, Cl
-
, NO
-
3
, NO
-
2

, SO
4
2-
, SiO
4
2-
…
Trong đó Ca
2+

, Mg
2+
, Fe
2+
gây độ cứng cho nước.
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 13 - Ths. Đỗ Việt Hà
1.3.3.2. Yêu cầu kỹ thuật của nước trong sản xuất:
Chỉ tiêu hoá lý:
Bảng 1.15: Chỉ tiêu hoá lý của nước [11]
Chỉ tiêu Mức
Độ đục < 2NTV
Màu <15TCV
Mùi vò Không có
Độ pH 6.5 – 8.5
Độ cứng < 300mg/L
Lượng oxi tiêu thụ < 2 mg/L
Hàm lượng NH
3
< 1.5 mg/L
Hàm lượng nitrit < 3 mg/L
Hàm lượng nitrat < 50 mg/L
Chlo < 250 mg/L
Sulfat < 250 mg/L
Mangan (Mn) < 0.5 mg/L
Sắt (Fe) < 0.5 mg/L

Chỉ tiêu vi sinh:
Bảng 1.16: Chỉ tiêu vi sinh của nước [11]
Chỉ tiêu Mức
Tổng số VSV kò khí sinh H
2
S < 104 khuẩn lạc/mL
Tổng số E.coli < 20 khuẩn lạc/L H
2
O
Tổng số Colifom < 3 khuẩn lạc/L H
2
O
Tất cả các VSV khác Không vượt quá giới hạn cho phép của bộ y tế.

1.3.4. Muối (NaCl)
Muối cũng là một nguyên liệu cho sản xuất nước chấm. Ngoài việc đảm bảo độ
mặn cho nước chấm muối còn có tác dụng hạn chế hoạt động của vi sinh vật gây chua
và gây mốc giúp cho nước chấm có thể bảo quản lâu.
Thành phần hoá học của muối
Muối dùng trong sản xuất là muối hạt. Thành phần chủ yếu của muối hạt là
NaCl, nước, chất hoà tan và chất không tan.
Bảng 1.17: Chỉ tiêu của muối [12]
Chỉ tiêu Mức
Độ ẩm 7%
NaCl 90%
Tạp chất không tan 0.05%
Tạp chất hoà tan 2.5%
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày

SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 14 - Ths. Đỗ Việt Hà
Các chất hoà tan: CaSO
4
, MgSO
4
, MgCl
2
… làm cho muối có vò chát nhưng càng
để lâu thì tính chát càng mất vì Mg
2+
, Ca
2+
dễ hấp thụ hơi nước có trong không khí làm
cho chúng hoà tan và chảy đi.
Tính hút nước và tác dụng chống mốc của muối
Do muối có tính hút nước với môi trường xung quanh, nên khi độ ẩm không khí
lớn hơn 75% muối sẽ hút nước và trở nên ẩm ướt. Khi độ ẩm không khí nhỏ hơn 70%
muối sẽ mất nước và khô lại. Đồng thời với quá trình bay hơi nước nó sẽ mang theo
một số chất như: Mg
2+
(làm chát muối), Ca
2+
(làm đắng muối).
Sự hoà tan và nồng độ muối sử dụng
Thông thường 14g muối hoà tan trong 1L H
2
O ở nhiệt độ thường sẽ tương đương
10
0

Be tức tương đương 1% NaCl trong 1L dung dòch.
Bảng 1.18: Sự tương quan giữa nồng độ muối và độBe [12]
Độ Bome (Be) Tỷ trọng (d) Số (g) muối hoà tan
trong 1L H
2
O
% NaCl
15
16
17
18
19
20
21
22
1.1
1.11
1.12
1.13
1.14
1.15
1.16
1.17
177
205
220
236
250
266
282

299
15
16
17
18
19
20
21
22
Nước muối sử dụng có nồng độ vào khoảng 17 – 18
0
Be. Tuỳ theo độ đạm của
các sản phẩm mà lượng nước muối cho vào sẽ khác nhau. Muối hạt nhập về sẽ đem đi
ngâm nước và cho lắng, thông thường sử dụng 2 - 3kg Na
2
CO
3
cho 1000L nước muối,
như vậy nước muối sẽ trong và không bò chát.
1.3.5. Chất phụ gia
1.3.5.1. Chất bảo quản (211) natri benzoate
Trong sản xuất thực phẩm, người ta thường sử dụng natri benzoate làm chất bảo
quản. Natri benzoate là chất bền vững, mùi nồng, hạt màu trắng, có vò hơi ngọt và tan
trong nước.
Tên hóa học: sodium benzoate
Công thức phân tử: C
7
H
5
NaO

2

Công thức cấu tạo:
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 15 - Ths. Đỗ Việt Hà
COOH
COONa
Axi
t benzoic Benzoat natri

Khối lượng phân tử 114.14
Công dụng: dùng bảo quản sản phẩm thực phẩm, chống nấm mốc (có hiệu quả
cao trong môi trường acid).
Natri benzoate dễ tan trong nước, ở nhiệt độ phòng cũng có thể cho dung dòch
nồng độ 5 – 6%. Muốn đảm bảo hiệu quả tác dụng bảo quản, nồng độ natri benzoate
trong sản phẩm đạt từ 0.07 – 0.1%.
Tính chất vật lý:
Acid benzoic là chất rắn không màu, không mùi, dễ bay hơi, dễ thăng hoa, khó
tan trong nước, dễ tan trong rượu và ete, t
o
nc
= 121.7
o
C, t
o
s
= 249.2

o
C.
Natri benzoat là chất rắn bền vững, không mùi, hạt màu trắng hay bột kết tinh, có
vò hơi ngọt, dễ tan trong nước (độ tan trong nước gấp 180 lần acid benzoic và khi tan
trong nước tạo ra acid benzoic) nên có ứng dụng rộng rãi hơn acid benzoic.
Kỹ thuật sử dụng:
Gia vò, muối được cho vào sản phẩm tại công đoạn thanh trùng. Chất bảo quản
natri benzoate được cho vào sản phẩm cuối cùng vì natri benzoate không bền ở nhiệt
độ cao, có thể bò mất hoạt tính ở tại nhiệt độ thanh trùng.
Cơ chế hoạt động của acid benzoic và natri benzoat:
o Làm ức chế quá trình hô hấp của tế bào, ức chế quá trình oxy hóa glucose và
pyruvate, đồng thời làm tăng nhu cầu oxy trong suốt quá trình oxy hóa glucose.
o Tác dụng vào màng tế bào làm hạn chế khả năng nhận cơ chất.
o Tác dụng bảo quản chỉ xảy ra ở môi trường acid pH = 2.5 – 3.5. Nồng độ natri
benzoate trong sản phẩm có tác dụng bảo quản là 0.07 – 0.1%. Các nồng độ này
không có hại đến sức khỏe con người.
o Hoạt tính chống khuẩn của acid benzoic và natri benzoate phụ thuộc rất nhiều
vào pH của thực phẩm. Thường hoạt tính này cao nhất ở pH thấp. Ví dụ, ở pH = 4 ta
cần sử dụng benzoate 0.1%, còn ở pH = 3 thì chỉ cần sử dụng 0.05% là có hiệu quả.
1.3.5.2. Caramen
Nước chấm sau khi lọc đã có màu nâu nhạt. Muốn cho sản phẩm có màu đẹp,
hấp dẫn người ta dùng caramen. Caramen là sản phẩm thu được từ saccarose khi đun
tới 180 – 190
0
C, là chất lỏng màu sẩm tối, hơi đắng, gọi là keo đắng.
Tất cả sản phẩm caramen đều có vò đắng :
C
12
H
22

O
11
-------> C
6
H
10
O
5
+ C
6
H
10
O
5
+ H
2
O

LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 16 - Ths. Đỗ Việt Hà
Saccharose Glucose Fructose
C
6
H
10
O
5

+ C
6
H
10
O
5
---------> C
12
H
22
O
10
(t
0
= 185 – 190
0
C)
Glucose Fructose Isosacchrosal
2C
12
H
22
O
10
------> (C
12
H
18
O
9

)
2
+ 4H
2
O (10%)
Isosacchrosal Caramelal (vàng)
3C
12
H
22
O
10
------> C
36
H
48
O
24
.H
2
O

+ 5H
2
O (14%)
Isosacchrosal Caramelen (nâu)
3C
12
H
22

O
10
------> Caramelin (nâu đen) + H
2
O (25%)
Isosacchrosal
1.3.5.3. Chất điều vò (621 - natri glutamate)
Natri glutamate hay bột ngọt là sản phẩm được dùng làm chất tạo vò trong sản
xuất nước chấm. Natri glutamate là muối của acid glutamic, nó là một trong các acid
amin cần thiết cho cơ thể con người. Ngoài ra nó còn có trong cơ thể động vật và một
số loài thực vật. Nó có vò đặc trưng của rau và thòt.
Công thức cấu tạo: HOOC – CH
2
– CH
2
– CH (NH
2
) – COONa
Là tinh thể màu trắng có vò ngọt, hơi mặn, tan nhiều trong nước, được sản xuất
chủ yếu từ củ khoai mì. Việc sử dụng natri glutamate làm tăng thêm giá trò dinh dưỡng
cho sản phẩm. Tuỳ theo độ đạm mà cho hàm lượng bột ngọt khác nhau.
Ví dụ:
• 18
0
N cần 35 kg bột ngọt/ 1000L
•
10
0
N cần 2.1 kg bột ngọt/ 1000L

1.3.5.4. Siêu bột ngọt (nucleotide I&G)
Các loại nucleotide thường gặp:
• Inosinate monophosphat (IMP)
• Xathylate monophosphat (XMP)
Trong tự nhiên, nucleotide có nhiều trong thòt bò, thòt heo, nấm… Các muối của
nó có tính năng cải thiện mùi vò sản phẩm. Chỉ cần thêm một lượng rất nhỏ sẽ tạo nên
độ sánh và gây ảo giác cho người sử dụng. Cường độ mạnh hơn natri glutamate gấp
nhiều lần.
Là tinh thể màu trắng, mòn, tan trong nước, vò ngọt mặn.
Liều lượng sử dụng: tuỳ độ đạm:
• 18
o
N cần 560 g/ 1000l
• 10
o
N cần 320 g/ 1000l
1.3.5.5. Đường
Đường cho vào nước chấm nhằm tăng độ ngọt cho sản phẩm, vì khi sản phẩm
hoàn tất có độ mặn nên ta cho thêm một ít đường để điều hoà vò của nước chấm.
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 17 - Ths. Đỗ Việt Hà
Đường cho vào sản phẩm phải tinh khiết, không bẩn. Đường lẫn nhiều cặn bẩn sẽ làm
cho nước chấm bò chua và mốc.
1.3.5.6. Chất tạo sánh
Sử dụng để làm treo các chất keo trong môi trường lỏng, tạo độ sánh đồng thời
tạo nên cảm giác ngon hơn. Chất tạo sánh có kích thước cực mòn, tốc độ hydrate cao
nên dễ kết dính vào nhau gây hiện tượng óc trâu. Để tránh hiện tượng này, khi đưa

chất tạo sánh vào môi trường lỏng ta phải đảm bảo phân tán tốt.
Chất tạo sánh thích hợp cho môi trường có nồng độ muối cao. Trong sản xuất
nước chấm, chất này được dùng với tỉ lệ 0.1%.
Cách tiến hành: ngâm chất này với một ít nước, khuấy trộn, đem đun thu được
dung dòch đồng nhất.
1.3.5.7. Hương liệu
Mùi thơm của thực phẩm do các nhóm hợp chất hoá học khác nhau tạo nên,
thường là các chất dễ bay hơi. Chúng có hàm lượng rất bé nhưng hoạt tính rất cao.
Trong sản xuất nước chấm, hương liệu thường được sử dụng để tăng mùi thơm
cho sản phẩm, tạo ra mùi tương ứng với mùi của nước chấm và có khả năng làm cho
sản phẩm hấp dẫn hơn đối với người tiêu dùng. Các chất này có cường độ mùi cao và
bền nên cho mùi vào sản phẩm tại công đoạn đóng bao bì.
Liều lượng sử dụng: 0.1%, cho nhiều quá sản phẩm sẽ có vò đắng khó chòu.
1.3.6. Nguyên liệu giàu glucid:
Cám là nguyên liệu giàu glucid tạo môi trường tốt cho nấm mốc phát triển.
Ngoài hàm lượng glucid cao, cám còn cung cấp nhiều protein, vitamin và các nguyên
tố khoáng .
Ngoài cám, trong sản xuất nước tương người ta còn sử dụng bột ngô hoặc bột mì
Bảng 1.19: Thành phần hóa học của bột mì [14]
Thành phần % chất khô
Nước 11.6
Glucid 73.80
Protein 12.48
Lipid 1.78
Vitamin B
1
0.48 (mg)
PP 76
Ca 36
Protein của bột mì có 4 loại: albumin, globumin, protamin, glutelin. Trong 4 loại

này chủ yếu là glutelin và prolamin, chúng chiếm khoảng 75% toàn bộ protein.

Bảng 1.20: Thành phần hóa học của bắp [14]
Thành phần % chất khô
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 18 - Ths. Đỗ Việt Hà
Bắp hạt Bắp mảnh
Nước 12 11.4
Glucid 72 78.9
Protein 9 8.5
Lipid 4.8 0.8
Cellulose 1.5 0.4
Muối khoáng 1.2 0.4
Protein của bắp có 4 nhóm : albumin, prolamin, globulin và glutelin.
Thành phần lipid chứa nhiều nhất trong phôi bắp.
1.3.7. Sinh khối vi sinh vật :
Con người hằng ngày sử dụng protid động vật như thòt, cá, sữa... protid thực vật
như rau, đậu… Protid động vật có đầy đủ các acid amin thay thế hơn protid thực vật.
Nhu cầu protein 80 -100g/ngày trong đó 1/3 là protid động vật. Theo nghiên cứu
về nhu cầu ăn và khẩu phần ăn đã cho chúng ta thấy rằng con người đã dùng quá
nhiều glucid so với protid. Mặt khác với tốc độ tăng dân số như hiện nay con người
đứng trước nguy cơ thiếu protid nghiêm trọng nếu chúng ta vẫn theo con đường cũ là
chăn nuôi động vật , trồng trọt để cung cấp protid cho con người.
Ngày nay, qua những nghiên cứu khoa học, con người đã tìm ra nguồn protid dồi
dào để cung cấp cho người và động vật. Nhờ quá trình sinh tổng hợp protein nhờ vi
sinh vật và thực vật bậc thấp đã và đang được phát triển ở nhiều nước với mức độ
công nghiệp với qui mô lớn. Cần lưu ý rằng sản phẩm của quá trình sinh tổng hợp là

sinh khối vi sinh vật, chứ không phải là các chất do hoạt động sống của chúng sinh ra
hay nói một cách khác là toàn bộ tế bào vi sinh vật. Sinh khối vi sinh vật chứa hàm
lượng protein khá cao, điều đó đã làm chúng ta chú ý trước nhất các tính chất ưu việt
của phương pháp sinh tổng hợp protein nhờ vi sinh vật. Nguyên liệu làm môi trường
nuôi chúng là các phế liệu của công nghiệp nên rẻ tiền, dễ kiếm... Do vậy, giá thành
sản phẩm thấp.
Vi sinh vật sinh sản và phát triển nhanh cực kỳ. Do đó tốc độ tổng hợp protein
của vi sinh vật cao hơn hẳn các loại sinh vật khác. Vi sinh vật có khả năng tổng hợp
các chất như vitamin, kháng sinh, acid amin, enzyme …
Trong sản xuất enzyme từ vi sinh vật, người ta có thể dùng nấm men, nấm mốc
tảo, vi khuẩn…Về mặt dinh dưỡng, sinh khối nấm mốc có hàm lượng và thành phần
protein kém hơn sinh khối nấm men và vi khuẩn. Protein thu nhận từ nấm men có tính
ưu việt và kinh tế bởi nấm men có tốc độ phát triển cực kỳ nhanh chóng. Tế bào nấm
men chứa nhiều protid (35 -50%), vitamin nhóm B, glucid (20 -40%), lipid 5 -20%.
Ngoài ra, còn có một số loài vi khuẩn thường được sử dụng có hiệu quả như:
pseudomomas, methanomas, corynebacterium, brevibacterium, mycobacterium … trong
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 19 - Ths. Đỗ Việt Hà
việc tạo sinh khối giàu protein, có ứng dụng lớn trong công nghiệp sản xuất nước
chấm lên men và các sản phẩm lên men truyền thống.
1.3.8. Enzyme protease trong công nghệ sản xuất nước tương:
1.3.8.1. Phân loại protease:
Theo cơ chế xúc tác: [8], [9]
¾ Exopeptidase (còn gọi là peptidase): Tham gia xúc tác phản ứng thủy phân
liên kết peptit từ đầu mút của phân tử protein.
 Nếu xúc tác ở đầu có gốc carbonyl tự do thì gọi là enzyme
carboxypeptidase

 Nếu xúc tác ở đầu có gốc amin tự do gọi là enzyme aminopeptidase
¾ Endopeptidase (còn gọi là proteinase…) xúc tác phản ứng thủy phân liên
kết peptid nằm bên trong phân tử protein.
Theo pH hoạt động: [21]
¾ Protein acid :Loại protein này được thu nhận từ rất nhiều loài nấm mốc
màu đen như: Aspergillus niger, Asp.awomori… Protein acid có độ pH tối ưu (PH
opt
)
trong khoảng 2,5 – 3.
¾ Protein trung tính : Loại này có thể thu nhận từ nhiều loài nấm mốc khác
nhau, nhưng chủ yếu là các loại nấm mốc màu vàng như : Asp.oryzae, Asp.fumigatus,
Asp.tericola… Protein trung tính có pH
opt
trong khoảng 6- 7.5
¾ Protein kiềm: Thường được tổng hợp bỡi nhiều loại nấm men, pH
opt
trong
khoảng 8 – 11.
Theo đặc điểm cấu tạo trung tâm hoạt động:[21]
¾ Serine peptidase: Nhóm enzyme này có pH
opt
trong khoảng 7 – 11, đại
diện cho nhóm này là enzyme có nguồn gốc từ động vật như trypsin, chymotrypsin,
elastase, plasmin và các loài vi sinh vật khác như: Bac.cereus, Bac.firmus,
Bac.Lichenfornmic, Bac.Subtilis… Streptomyces fradiae, Asp.flavus, Asp.oryzae… Trung
tâm hoạt động của serine peptidase luôn có một gốc histidin.
¾ Cystein peptidase: Protease đặc trưng cho nhóm này là papain, ficin và
một số protease từ vi sinh vật. Nhóm enzyme này hoạt động trong khoảng pH rất rộng
trong khoảng 4.5 – 10. Tuy nhiên vùng tối ưu là 6.0 – 7.5 và phụ thuộc vào cơ chất.
Trung tâm hoạt động của cystein peptidase có nột gốc cystein. Nhóm enzyme này rất

nhạy cảm với các chất oxy hóa. Vì vậy người ta thường sử dụng chúng kèm theo các
tác nhân khử hoặc dùng các chất có cấu trúc không gian phức tạp như EDTA. Tác
nhân gây vô hoạt cystein peptidase là chất oxy hóa, ion kim loại hoặc tác nhân alkyl
hóa.
¾ Metalo peptidase: Các enzyme thuộc nhóm này bao gồm exopeptidase,
dipeptidase, aminopeptidase, carboxyptidase A & B, prolidase và prolinase và một số
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 20 - Ths. Đỗ Việt Hà
protease thu nhận từ vi sinh vật như Bac.cereus, Bac.Meraterium, Bac.subrilis,
themoprotelyticus, streptomyces griseus, Asp. oryae… Hầu hết các protease trong nhóm
này đều có chứa ion kim loại trong phân tử enzyme. Phần lớn chúng chứa một một
mol Zn
2+
trên một mol protein, nhưng với protelidase và prolinase thì thay bằng một
mol Mn
2+
. Ion kim loại đóng vai trò như một acid Lewis trong enzyme
carboxypeptiadase A. Ion kim loại thiết lập liên kết với nhóm carboxyl trong liên kết
peptid và sẽ phân tích liên kết này. Vùng pH hoạt động của nhóm enzyme này nằm
trong khoảng 6 - 9. Các tác nhân vô hoạt nhóm enzyme này là các chất có cấu trúc
không gian phức tạp như EDTA hay nadodecyl sulfate.
¾ Aspartic peptidase: Đại diện cho nhóm này là các enzyme có nguồn gốc từ
động vật như renin, pepsin… hoạt động trong khoảng pH từ 2 – 4. Riêng cathepsin - D
có pH
opt
còn phụ thuộc vào cơ chất và nguồn enzyme. Với renin thì pH
opt

trong khoảng
6 - 7 nó cókhả năng liên kết với k-casein làm đông tụ sữa với tính đặc hiệu rất cao.
Aspartic peptidase có nguồn gốc từ vi sinh vật có thể chia làm hai nhóm cơ bản là
pepsin – like và rennin - like được thu nhận từ Asp.oryae, Asp.niger, Asp.awamori,
penicilium spp và trametes sanguinea… Nhóm renin –like được thu nhận từ Asp.usami,
mucor pusillus... Phân tử aspartic peptidase có hai nhóm carbonyl, một ở miền tiếp xúc
và một ở miền hoạt động.
1.3.8.2. Sinh tổng hợp protease:
1.3.8.2.1. Nguồn thu nhận enzyme: [8], [13]
Hiện nay người ta khai thác và thu nhận enzyme từ ba nguồn cơ bản sau:
¾ Các mô, cơ quan động vật : Các phế liệu của công nghiệp thòt dùng để
tách các enzyme rất thuận lợi. Dòch tụy có chứa protease, amylase, lipase,
ribonuclease và các enzyme khác. Renin được thu từ ngăn thứ tư của dạ dày bê, nghé
có khả năng đông tụ sữa cao mà không thủy phân protein sâu sắc. Tuy nhiên do hạn
chế về nguồn nguyên liệu nên protease động vật ít được sử dụng rộng rãi trong công
nghiệp và trong nền kinh tế quốc dân.
¾ Từ thực vật người ta thu được: papain, bromelin, ficin… Lượng enzyme thu
được từ nguyên liệu thực vật không lớn so với nguồn nhiên liệu tiêu hao nên không
thể dùng làm nguyên liệu để sản xuất với qui mô công nghiệp .
¾ Từ vi sinh vật: Có hàng chục enzyme khác nhau ở dạng đơn chất cũng như
chế phẩm kó thuật với mức độ tinh khiết khác nhau đã được sản xuất dực trên qui mô
công nghiệp từ nấm mốc, vi khuẩn, nấm men và xạ khuẩn…
1.3.8.2.2. Sinh tổng hợp protease từ vi sinh vật:
Quá trình sinh tổng hợp enzyme là một quá trình rất phức tạp, gắn liền mật thiết
với cấu trúc tế bào và được tiến hành qua nhiều giai đoạn với sự tham gia của nhiều
hệ enzyme có các acid nuleic khác nhau
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền

- 21 - Ths. Đỗ Việt Hà
Môi trường và điều kiện sinh tổng hợp protase: [19]
Thành phần môi trường: Nguồn carbon, nguồn nitơ, chất cảm ứng, các chất dinh
dưỡng khác... Ngoài các thành phần kể trên, các nguyên tố vi lượng, vitamin và một
số các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến lượng protease sinh tổng hợp được. Theo kết
quả nghiên cứu của Wain-Wright và các cộng sự, Asp.oryazae và các giống nấm mốc
khác vẫn có thể phát triển được trong môi trường nước cất có bổ sung silic trong khi
chúng không thể phát triển trên môi trường đối chứng là nước cất. Nếu bổ sung silic
vào môi trường Czapek-Dox thì tốc độ phát triển của loài Asp.oryzae tăng lên nhiều
lần so với mẫu đối chứng.
Điều kiện nuôi cấy : [9]
Nhiệt độ (đa số các loài nấm mốc phát triển ở khoảng nhiệt độ 22-32
0
C); chỉ số
pH của môi trường; độ ẩm môi trường; độ thoáng khí; thời gian nuối cấy (thời gian
nuôi cấy của nấm mốc là yếu tố quan trọng trong việc sinh tổng hợp enzyme). Thời
gian nuôi cấy (phụ thuộc vào từng chủng nấm mốc và điều kiện nuôi cấy nấm mốc).
1.3.8.3. Trích ly thu nhận dòch chiết enzyme từ vi sinh vật :
1.3.8.3.1. Thu nhận dòch chiết enzyme nội bào:[19]
Để có thể chiết rút các enzyme nội bào, cần phải phá vỡ các cấu trúc tế bào.
Việc này ảnh hưởng đến khả năng thu hồi enzyme, hiệu quả của quá trình tinh sạch và
chất lượng của sản phẩm sau cùng. Hiện nay, người ta đã sử dụng nhiều phương pháp
khác nhau để phá vỡ tế bào dựa trên ba nhóm phương pháp vật lý, hóa lý và sinh học.
Nhìn chung nên tránh việc phá vỡ cấu trúc tế bào bằng cách tự phân hủy hay
phân hủy tế bào bằng enzyme vì việc tinh sạch enzyme sau này sẽ rất khó khăn do
các sản phẩm của quá trình này. Sau khi phá vỡ cấu trúc tế bào, enzyme được chiết
rút bằng nước, các dung dòch đệm hoặc các dung dòch muối trung tính.
1.3.8.3.2. Thu nhân dòch chiết enzyme ngoại bào : [13], [19]
Canh trường vi sinh vật có chứa enzyme thô ở dạng lỏng hay đặc. Canh trường
lỏng thu được theo phương pháp bề sâu phải được lọc để tách sinh khối vi sinh vật và

xử lý riêng. Canh trường đặc cần tiến hành làm tơi, không nên nghiền, chà làm vỡ vụn
sẽ làm cho dòch chiết bò đục. Ngoài ra tế bào vi sinh vật có thể bò phá vỡ làm giải
phóng các protein, các enzyme khác gây khó khăn cho việc tinh sạch sau này.
Để chiết rút các enzyme từ môi trường rắn, người ta dùng nước hoặc các dung
dòch muối trung tính. Phương pháp chiết rút bằng nước có thể chiết được 90 -95% và
các tạp chất không hòa tan nên thường dùng trong sản xuất. Nước chiết duy trì ở nhiệt
độ 25 - 28
0
C và được thêm vào một ít formalin hoặc chất sát khuẩn để tránh tạp
nhiễm. Dòch chiết thu được chứa 10 -15% chất khô hòa tan và cần làm sạch kòp thời
xuống 10 -12%.
1.3.8.4. Các phương pháp tinh sạch chế phẩm enzyme: [9], [13], [19], [20]
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 22 - Ths. Đỗ Việt Hà
¾ Phương pháp tinh sạch dựa trên sự khác biệt về sự hòa tan: Các protein
trong dung dòch thể hiện sự thay đổi rất sâu sắc về độ hòa tan tùy theo pH, tính chất
điện môi và nhiệt độ. Do vậy, có các phương pháp tinh sạch sau :
o Kết tủa phân đoạn bằng cách thay đổi pH
o Biến tính phân đoạn bằng nhiệt độ
o Kết tủa phân đoạn bằng dung môi hữu cơ
o Kết tủa phân đoạn bằng một số dung dòch muối
o Kết tủa enzyme bằng polymer
¾ Phương pháp tinh sạch dựa trên kích thước phân tử: Một đặc điểm quan
trọng của protein cũng như của enzyme là có kích thước và trọng lượng phân tử lớn.
Nhờ đó, người ta có thể dùng các phương pháp đơn giản để tách các protein ra khỏi
những phân tử nhỏ cũng như tách riêng từng loại protein ra khỏi hỗn dòch chiết bằng
phương pháp phân tích hay siêu lọc.

o Phương pháp ly tâm hay ly tâm có thang tỷ trọng
o Sắc ký lọc gel
¾ Phương pháp tinh sạch dựa trên điện tích :
o Phương pháp điện di: Phương pháp dựa vào khả năng tích điện của protein
trong dòch, khi đặt vào điện trường các protein sẽ chuyển dòch đến các cực dương hoặc
cực âm theo dấu của điện tích. Tốc độ dòch chuyển khác nhau của các protein trong
điện trường cho ta khả năng tách chúng ở dạng thuần khiết.
o Phương pháp sắc ký trao đổi ion: Chất ion thường dùng trong phương pháp
này là chất tổng hợp diethylaminoethyl – cellulose (DEAE - cellose) có mang những
nhóm điện tích âm ở pH trung tính. Hỗn hợp protein cho vào cột chứa DEAE –
cellulose, các cấu tử kế tiếp đẩy ra khỏi cột một loạt những dung dòch có pH giảm dần
hoặc một loạt những dung dòch muối có lực ion tăng dần. Dòch thoát ra được tập trung
lại thành những mẫu thử nhỏ, nồng độ protein của các mẫu này được xác đònh bằng
phương pháp quang học.
¾ Phương pháp tinh sạch bằng hấp thụ chọn lọc:
Quá trình hấp thụ có thể xảy ra theo hai chiều: enzyme hấp thụ và tách ra khỏi
dung dòch sau đó được giải hấp thụ ra khỏi chất hấp thụ hoặc những thành phần không
mong muốn bò hấp thụ và tách ra khỏi dòch enzyme. Việc tách enzyme ra khỏi chất
hấp thụ có thể được thực hiện bằng cách ngâm trong nước và kết hợp với việc khuấy
để tăng cường quá trình tách enzyme. Ta có thể dùng dung dòch đệm kiềm để giải hấp
thụ. Thể tích dung dòch giải hấp thụ không nên quá nhiều mà thường là không lớn hơn
thể tích của gel sau khi đã ly tâm. Vì vậy, phải giải hấp thụ nhiều lần với từng lượng
nhỏ dung dòch thay vì làm một lần với thể tích lớn.
1.3.8.5. Ứng dụng enzyme protease trong công nghệ thực phẩm:
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 23 - Ths. Đỗ Việt Hà
1.3.8.5.1. Ứng dụng trong sản xuất nước mắm:[14]

Nước mắm là chế phẩm thu được từ quá trình thủy phân thòt cá, thực hiện bằng
cách trộn cá với muối theo tỉ lệ nhất đònh và lên men tự nhiên. Protein cá được phân
cắt dưới tác dụng của protease tạo thành các polypeptid và acid amin
Song song với quá trình này, màu sắc và mùi vò đặc trưng của nước mắm được
hình thành nhờ quá trình ủ với thời gian khá dài. Hiện nay, quá trình sản xuất nước
mắm theo phương pháp truyền thống có thời gian còn dài nên hạn chế sự quay vòng
vốn, phát sinh nhiều chi phí, hiệu quả kinh tế chưa cao. Do đó, nhiều nghiên cứu đã
quan tâm đến việc rút ngắn thời gian thủy phân. Các nghiên cứu được chia làm hai
hướng :
¾ Tạo điều kiện thích hợp cho hệ enzyme trong cá hoạt động mạnh nhất.
Tuy nhiên, vì chỉ sử dụng enzyme chỉ có sẵn trong nguyên liệu nên thới gian chế biến
còn dài, hiệu suất thu hồi đạm cá vẫn chưa cao.
¾ Bổ sung protease thu được từ vi sinh vật để rút ngắn thời gian thủy phân,
nâng hiệu suất thu hồi đạm, khắc phục những hạn chế của hướng nghiên cứu thứ nhất.
Tuy nhiên, vẫn còn một số nhược điểm cần khắc phục như hương vò nước mắm chưa
hấp dẫn người tiêu dùng, nước mắm thường có vò chua và đắng nếu dùng chế phẩm
protease thô để thủy phân, tạp chất còn lại trong đó đã gây ảnh hưởng xấu mùi vò của
sản phẩm. Mặt khác, do sử dụng tỉ lệ protease lớn nên khối chượp sau khi thủy phân
thường có dạng sệt nhuyễn nên khó lọc rút nước mắm, làm giảm hiệu suất thu hồi sản
phẩm. Vì vậy, việc tách chiết protease khỏi môi trường nuôi cấy vi sinh vật, tinh sạch
protease thô sẽ đem lại nhiều thuận lợi hơn. Ngoài việc nghiên cứu tìm biện pháp tạo
hương đặc trưng cho sản phẩm, góp phần hoàn thiện quy trình sản xuất nước mắm
cũng rất quan trọng, cần được quan tâm đúng mức.
1.3.8.5.2. Trong công nghiệp chế biến thòt:[9], [21]
Một số nguyên liệu thòt thường dai, ngay cả khi nấu chín rất lâu vẫn không ăn
được. Độ chắc của thòt phần lớn phụ thuộc vào hàm lượng colagen ở các mô mà khi
nấu hoặc chế biến nhiệt sẽ tạo thành glutin. Sự chuyển hóa đó làm thòt mềm hơn.
Hiện nay, để làm thòt mềm hơn người ta thường dùng các chế phẩm protease.
Phương pháp này có ưu điểm là không những làm mềm thòt mà còn tạo ra một số
hương vò đặc trưng cho thòt ít bò hao hụt các acid amin, không phá hủy các vitamin và

không tạo các sản phẩm phụ khác.
1.3.8.5.3. Trong công nghệ chế biến sữa:[9], [21]
Protease được sử dụng để thủy phân protein của sữa làm thức ăn cho trẻ em.
Ngoài ra, enzyme protease như renin, pepsin và một số proteinase vi sinh vật khác còn
có khả năng đông tụ sữa để làm phô mai. Không chỉ làm đông tụ các casein mà các
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 24 - Ths. Đỗ Việt Hà
protease này còn làm cho phô mai nhanh chín, nâng cao chất lượng phô mai, tạo
hương và có thể tạo ra nhiều loại phô mai khác nhau.
1.3.8.5.4. Trong công nghệ sản xuất bia và nước giải khát:[9], [21]
Trong công nghệ sản xuất bia, protease có tác dụng ổn đònh bia trong quá trình
bảo quản làm bia không bò vẫn đục và tạo nhiều bọt, giảm thời gian lọc bia, hoàn
thiện điều kiện chế biến bia bằng nguyên liệu thay thế malt.
Đối với nước giải khát, protease có tác dụng thủy phân các mạch protein có phân
tử lớn thành các polypeptid, acid amin... tránh hiện tượng kết tủa khi bảo quản và góp
phần làm trong nước quả và rượu vang.




CHƯƠNG 2

KỸ THUẬT SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG
FÛG

2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT NƯỚC
TƯƠNG: [18]

Ngành chế biến thực phẩm nước ta ngày càng phát triển mạnh nhờ vào các tiến
bộ khoa học kỹ thuật và sự phát triển kinh tế. Để tối ưu hóa công nghệ chế biến thực
phẩm, chúng ta sử dụng các chế phẩm enzyme như làø một trong những biện pháp hữu
hiệu. Ứng dụng enzyme và các chế phẩm enzyme vào công nghệ sản xuất nước tương
làø một trong những công nghệ mới và ngày càng đang được nghiên cứu và phát triển.
Cơ sở khoa học của nó làø sử dụng các chế phẩm enzyme (làø enzyme được thu nhận từ
nguồn nào đó, chế phẩm ở dạng tinh khiết hay ở dạng bán tinh khiết hoặc dạng chế
phẩm thô như: termamyl, speczymes (chứa amyloglucosidase), protamex (chứa
protease vi khuẩn), novozym, flavourzyme…) và các enzyme như protease, pepsin,
trypsin, amylase, lipase… thủy phân protein có trong nguyên liệu thành nước tương.
Đối với phương pháp sản xuất nước tương lên men, cơ sở khoa học của nó làø lợi
dụng hệ men của vi sinh vật phát triển trên nguyên liệu giàu đạm nuôi chúng để rồi
thủy phân protein có trong nguyên liệu thành nước tương. Do vậy, trong quá trình sản
xuất phải nuôi mốc cho tốt để có nhiều men thủy phân triệt để protein có trong
nguyên liệu, nâng cao hiệu suất sử dụng nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm.
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 25 - Ths. Đỗ Việt Hà
Đối với phương pháp sản xuất nước tương hóa giải, cơ sở khoa học của nó làø
dùng hóa chất để thủy phân protein của nguyên liệu thành nước tương. Do vậy, trong
quá trình thủy phân phải đảm bảo tốt các điều kiện nhiệt độ và thời gian để phản ứng
tiến hành triệt để, nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng nguyên liệu và hạ giá thành sản
phẩm.

LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền

- 26 - Ths. Đỗ Việt Hà
2.2. PHẢN ỨNG THỦY PHÂN TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
2.2.1. Khái niệm chung: [4]
Phản ứng thủy phân làø phản ứng phân giải các chất có sự tham gia của nước.
Phản ứng thủy phân làø phản ứng phổ biến và quan trọng trong công nghiệp thực
phẩm. Người ta đã ứng dụng phản ứng thủy phân để sản xuất ra hàng loạt sản phẩm
mới có tính chất khác xa với tính chất của nguyên liệu ban đầu. Ví dụ như sản xuất
glucose, mạch nha, sản xuất nước mắm, tương, chao, nước chấm lên men… từ protid
của động vật và thực vật. Những sản phẩm nước chấm này giúp ta ăn ngon miệng, dễ
tiêu hóa, làø một gia vò cổ truyền không thể thiếu được trong bữa ăn của người Việt
Nam và các nước Châu Á. Như vậy sau phản ứng thủy phân tính chất cảm quan, dinh
dưỡng của thực phẩm có thể tăng lên, trong đa số trường hợp phản ứng thủy phân có
lợi. Tuy nhiên cũng có trường hợp phản ứng thủy phân cũng gây sự hư hỏng thực
phẩm khi bảo quản, ví dụ trong bảo quản thò, cá, trứng, dầu, mỡ…
Phản ứng thủy phân thường làø phản ứng mở đầu cho hàng loạt các phản ứng
tiếp diễn. Ví dụ như protid sau khi thủy phân thành acid amin, sau đó acid amin bò
phân giải sâu xa hơn như dezamin hóa, decarboxyl hóa… Cuối cùng tạo ra những sản
phẩm có hại về mặt cảm quan và dinh dưỡng cho thực phẩm. Polysaccarit sau khi thủy
phân tạo monosaccarit (monose), các monose tiếp tục bi oxy hóa sâu xa hơn tạo một
loại sản phẩm trung gian và sản phẩm cuối cùng là CO
2
và H
2
O. Lipid bò thủy phân
tạo acid béo và glixerin, acid béo tiếp tục bi oxy hóa tạo sản phẩm có mùi vò khó chòu
(sự ôi của chất béo)…
Trong những trường hợp có hại trên, ta phải tạo điều kiện hạn chế phản ứng
thủy phân như bảo quản lạnh, sấy khô, vô hoạt enzyme thủy phân…
Còn trong trường hợp phản ứng thủy phân có lợi, ta phải tạo điều kiện kỹ thuật
để tốc độ phản ứng xảy ra tối đa và tìm cách ứng dụng chúng trong mọi lónh vực tạo ra

các sản phẩm tốt, có ích lợi trong cuộc sống. Ngày nay, phản ứng thủy phân ngày càng
được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lónh vực sản xuất - đặc biệt làø công nghiệp thực
phẩm . Trong công nhiệp thực phẩm, thông thường tác nhân thủy phân có thể làø acid,
kiềm hay enzyme, trong đó được sử dụng rộng rãi và hiệu quả làø enzyme thủy phân từ
vi sinh vật.
Nhóm enzyme thủy phân gọi tên chung làø hydrolase - có thể được tách ra từ
thực vật, động vật, vi sinh vật.
Phương trình tổng quát phản ứng thủy phân: R
1
R
2
+ H
2
O --> R
1
OH + R
2
H
Hydrolase được chia thành bốn nhóm tùy theo bản chất cơ chất nó tác dụng-
Esterase, glucozidase, peptidase.
LVTN : Các phương pháp sản xuất nước tương & thiết kế phân xưởng sản xuất 20,000L/ngày


SVTH: Võ Văn Quốc GVHD : Ths. Nguyễn Thò Hiền
- 27 - Ths. Đỗ Việt Hà
Ứng với bốn phương trình phản ứng sau:
1) R
1
-COO-R
2

+ H
2
O ---------> R
1
-COOH + R
2
-OH
Các ester Esterase
2) R-O-R
3
+ H
2
O ---------> ROH + R
3
OH
Glucid, peptid Glucosidase
R = glucid
R
3
= glucid hoặc phi-glucid
3) R
4
-CO-NH-R
5
+ H
2
O ---------> R
4
COOH + R
5

NH
2

Protid, peptid Peptidase
4) R-CO-NH
2
+ H
2
O ---------> R-COO-NH
4

Amid Amidase
Sau đây, chúng ta xét một số ứng dụng rất phổ biến của phản ứng thủy phân
trong công nghiệp thực phẩm.
2.2.2. Phản ứng thủy phân với công nghệ sản xuất nước chấm và các sản phẩm
thủy phân protid: [4]
Nước chấm lên men, nước mắm, tương, chao và các dạng nước chấm khác làø
thực phẩm đặc biệt, có tính chất dân tộc cổ truyền của nhân dân ta và các vùng châu
Á. Nước chấm vừa làø thực phẩm giàu chất dinh dưỡng vì chứa các acid amin vừa có
tính chất gia vò vì giúp ăn ngon miệng. Nước chấm không những rất cần thiết trong
chế biến thực phẩm công nghiệp mà cũng cần thiết trong chế biến thực phẩm gia đình.
Về cơ sở sinh hóa, tất cả các loại nước chấm đều làø sản phẩm thủy phân nguyên liệu
giàu protid từ động vật hay thực vật, dưới tác dụng của hóa chất như acid hay base
mạnh, hoặc enzyme. Do vậy thành phần chính của nước chấm làø acid amin, muối ăn,
nước và một ít peptid trọng lượng phân tử nhỏ. Đó làø sản phẩm cung cấp chất đạm cho
cơ thể.
Phương trình tổng quát thủy phân protid như sau:

R
1

/\/\/\\/\/\/\/\...CO-NH../\/\/\/\/\/\/\..CO-NH/\/\/\R
2
-----> +



+ + …

Hỗn hợp các acid amin
Nguyên liệu sản xuất nước chấm rất phong phú và đa dạng. Từ động vật như
phế liệu lò mổ như xương, móng, sừng, lông, phủ tạng… Từ thực vật như các loại đậu
giàu đạm như đậu nành, đậu phộng…
Xúc tác (
H
2
O)

R
1
-CH-COOH
NH
2

R
1
-CH-COOH
NH
2