Bài giảng công nghệ lên men truyền thống nguyễn minh hiền

Công nghệ lên men
truyền thống
CBGD: Bùi Hồng Quân
Biên soạn: Nguyễn Minh Hiền

Traditional Fermentation Foods (TFF)

Tài liệu tham khảo
Công nghệ vi sinh vật tập 2, 3. PGS-TS Nguyễn Đức Lượng
Công nghệ vi sinh ứng dụng, PGS-TS Trần Minh Tâm
Food microbiology, William C.Frazier
Applications of biotechnology to traditional fermented foods
( />…………………..

1


•
•
•
•
•
•
•

Tài liệu tham khảo (tt)
• Bamforth C.W. Food, Fermentation and Micro-organisms,
Blackwell Publishing, USA, 2005.
Hutkins R.W. Microbiology and Technology of Fermented Foods,
Blackwell Publishing, USA, 2006.
Elmer H. Marth, Applied dairy microbiology, Second edition

Springer, Wine microbiology practical and procedures, 2007
Springer, Modern techniques in the microbial ecology of
fermented foods, 2008
Elsevier, Handbook of culture media for food microbiology, 2003
The microbiology of safe food, Blackwell Publishing, USA, 2000
Practical food microbiology, 3rd edition, Blackwell Publishing,
USA, 2003

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP CỦA SV
1. ĐIỂM QUÁ TRÌNH (30%)
1.1. KIỂM TRA 15 PHÚT (15%)
1.2. BÁO CÁO SEMINAR (15%): chọn 1 trong 4 phương án sau
1.2.1. Chọn 1 bài báo tiếng Anh, dịch sách liên quan tới môn học để
đọc hiểu và thuyết trình power point (4sv/nhóm)
1.2.2. Chọn 1 bài báo tiếng Việt liên quan tới môn học để đọc hiểu và
thuyết trình power point (2sv/nhóm)
1.2.3. Chọn 1 đề tài đã được thực hiện liên quan tới môn học để đọc
hiểu và thuyết trình power point (4sv/nhóm)
1.2.4. Làm bài tập do GV giao
2. ĐIỂM THI KÊT THÚC MÔN HỌC (70%)
Thi viết tự luận

2


NỘI DUNG CHI TIẾT PHẦN HỌC 1
Chương 1. Mở đầu
Chương 2: Các sản phẩm LMTT từ đậu nành
Chương 3: Các sản phẩm rượu truyền thống
Chương 4: Các sản phẩm lên men lactic

Chương 5: Các sản phẩm lên men acetic
Chương 6: Các sản phẩm thủy phân protein
Chương 7: Lên men trà, cà phê, cacao
Chương 8: Lên men ngũ cốc
Chương 9: Giống khởi động trong công nghệ LMTT

Chương 1: MỞ ĐẦU
1 GIỚI TIỆU CHUNG VỀ TFF
1.1 Lịch sử
1.2 Phân loại
1.3 Đặc điểm

2 VAI TRÒ CỦA QUÁ TRÌNH LM TRONG TFF
3 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH LM TỚI
THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG CỦA TFF
3.1 Sự thay đổi chất hòa tan
3.2 Sự thay đổi axit amin và vitamin
3.3 Sự thay đổi những thành phần không mong muốn
3.4 Sự thay đổi giá trị sinh học

4 VẤN ĐỀ AN TOÀN CỦA TFF
4.1 Thực phẩm lên men truyền thống có an toàn?
4.2 Làm thế nào để khắc phục?

5 TFF TRONG TƯƠNG LAI

3


TFF – Giới thiệu chung

Lịch sử
- Lên men là một trong những pp đầu tiên mà loài
người sử dụng để chế biến và bảo quản thực phẩm.
- Ở Đông Nam Á, Trung Quốc có thể coi là cái nôi của
thực phẩm lên men từ nấm mốc.
- Ở Châu Phi, Ai Cập là nước được biết đến với việc ủ
bia rượu, kết hợp ủ bia rượu – làm bánh mỳ

Babylonia's table (6000 BC): Describe
the beer preparation

TFF – Giới thiệu chung

Submerged culture
fermentations

Phân loại
Solid substrate
fermentations

Submerged culture fermentations (SCFs): rượu, nước
tương
Hoạt động VSV xảy ra trong pha lỏng, mật độ sinh
khối thấp
Solid substrate fermentations (SSFs): tempeh, miso,
natto
VSV phát triển và sản phẩm hình thành trên bề mặt cơ
chất rắn

4


TFF – Giới thiệu chung

Phân loại

SINH
KHỐI
VSV CÁC SP TRAO ĐỔI CHẤT
(biomass): protein đơn bào SP TĐC BẬC 1: acid amin,
(SPC), men bánh mì, giống vitamin, acid citric …
khởi động (starter), thạch
SP TĐC BẬC 2: enzyme VSV,
dừa…
kháng sinh…
Cơ chất
Tế bào (biomass)
SP lên men: rượu, acid lactic…
(lên men kỵ khí)
Cơ chất

TFF – Giới thiệu chung

Sản phẩm + Tế bào
(SP TĐC)

Đặc điểm

• Sản phẩm lên men với sự tham gia của VSV trong

tự nhiên. VSV đóng vai trò quan trọng trong TFF.
• Sản xuất thủ công, quy mô nhỏ, năng suất không
cao
• Không kiểm soát được quá trình, chất lượng chưa
ổn định và chưa đồng đều.
• Mang bản sắc ẩm thực, kinh nghiệm, văn hóa của
mỗi dân tộc
• Có sự trao đổi thực phẩm lên men truyền thống giữa
các nước trên thế giới.

5


TFF – Vai trò của quá trình lên men

VAI TRÒ CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN TRONG TFF

•

Tạo sản phẩm mới
• Là hình thức bảo quản nguyên liệu
• Tăng giá trị dinh dưỡng
• Làm giảm các nhân tố không mong muốn có trong
nguyên liệu ban đầu
• Sản phẩm an toàn hơn
• Cải thiện hình thức và mùi vị một số sản phẩm
• Tận dụng được nguyên liệu không bán được
• Giảm chi phí năng lượng trong CB (đun nấu)

TFF – Ảnh hưởng của quá trình lên men

ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN TỚI
THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG CỦA TFF

Sự thay đổi chất hòa tan
o VSV tiết enzyme vào cơ chất, chuyển hóa các hợp
chất phức tạp thành các thành phần đơn giản hơn
(đường đơn, axit amin…)
o Đây là những chuyển hóa bên trong cơ thể VSV và là
các sản phẩm trao đổi chất bậc 2.
Sự thay đổi axit amin và vitamin
o Các TFF đều có sự tăng nhẹ về axit amin không thay
thế so với nguyên liệu ban đầu.
o Hàm lượng vitamin trong thực phẩm lên men cũng
được bảo toàn và có phần gia tăng.

6


TFF – Ảnh hưởng của quá trình lên men

Sự thay đổi những thành phần không mong muốn
VSV có khả năng thủy phân phytic axit, trypsin, lectin
giảm đi một lượng đáng kể các chất kháng dinh dưỡng
trong giai đoạn đầu của quá trình lên men.
Sự thay đổi giá trị sinh học
o Quá trình lên men tăng số lượng protein hòa tan,
axit amin, giảm các chất kháng dinh dưỡng có ảnh
hưởng xấu tới quá trình tiêu hóa.
o Các sản phẩm lên men tốt cho hệ tiêu hóa.

TFF – Vấn đề an toàn thực phẩm

VẤN ĐỀ AN TOÀN CỦA TFF
Thực phẩm lên men truyền thống có an toàn?
o Nguy cơ từ nguyên liệu chế biến
o Nguy cơ từ nhà sản xuất
o Nguy cơ từ quá trình lên men

7


TFF – Vấn đề an toàn thực phẩm

Nguy cơ từ nguyên liệu - Chợ bán thịt gia cầm tại VN

TFF – Vấn đề an toàn thực phẩm

Nguy cơ từ nguyên liệu - Rau sau khi thu hoạch
tại Đồng bằng Sông Cửu Long

8


TFF – Vấn đề an toàn thực phẩm

Nguy cơ từ nguyên liệu - Chợ MAHOGANY – Philippines

TFF – Vấn đề an toàn thực phẩm

Nguy cơ từ cở sở chế biến cơ sở chế biến nem chua tại VN

9


TFF – Vấn đề an toàn thực phẩm

“Tip of the iceberg”

TFF – Vấn đề an toàn thực phẩm

sos

VSATTP

Food safety

10


TFF – Vấn đề an toàn thực phẩm

Làm thế nào để khắc phục?
o Ngâm nước và nấu chín
o Làm biến đổi độ axit
o Tận dụng khả năng sản xuất kháng sinh và các
hoạt chất sinh học của VSV

TFF – TFF trong tương lai

TFF TRONG TƯƠNG LAI
Ngày nay, TFF luôn được cải tiến để áp dụng trong
quy mô công nghiệp, nhưng yêu cầu phải giữ được
bản sắc riêng của sản phẩm.
Trong tương lai, TFF sẽ được sản xuất nhiều hơn
trong quy mô công nghiệp, sẽ kiểm soát được quy
trình sản xuất. Sản phẩm sẽ tốt hơn, thời gian chế
biến sẽ nhanh hơn và sẽ kinh tế hơn.
Hiện nay, Nhật Bản là một trong những nước đi đầu
về sản xuất công nghiệp TFF.
Làm thế nào để Việt Nam có thể sản xuất công
nghiệp TFF mà vẫn giữ được hương vị và bản sắc
dân tộc?

11


TFF – TFF trong tương lai

CÔNG NGHỆ LÊN MEN TRUYỀN THỐNG
TRONG TƯƠNG LAI
XÂY DỰNG Ý TƯỞNG
Sản phẩm lên men truyền thống giải quyết 3 vấn đề
Thực phẩm (dinh dưỡng và TP chức năng)

Sức khoẻ
Đảm bảo môi trường sống

TFF – TFF trong tương lai

Thị trường

Xã hội

Sản phẩm LMTT

Công nghệ

Chính sách quốc gia

12


TFF – TFF trong tương lai

XÃ HỘI
-Thói quen tiêu dùng
- Hướng theo quen tiêu dùng của người sử
dụng vào sản phẩm

Mục đích sản phẩm

TFF – TFF trong tương lai

THỊ TRƯỜNG

-Xác định thị trường (Thị trường nằm trong bối cảnh nào?
-Kế hoạch thị trường. Cách giải quyết về kế hoạch thị
trường
-Quảng cáo. Nên quảng cáo dài hạn, đưa người tiêu dùng

vào trạng thái được chọn lựa.
-Thay đổi sản phẩm (chất lượng, bao bì)
-Tổ chức mạng lưới buôn bán
-Kiểm soát mạng lưới buôn bán
-Tổ chức bán hàng

13


TFF – TFF trong tương lai

Bán cho ai?

THỊ TRƯỜNG (tt)

Bán như thế nào?

Bán được 10% số
đối tượng hướng
vào: công ty sống
Bán được 20% số
đối tượng hướng
vào: cty phát triển
Bán được 40% số
đối tượng hướng
vào: cty giàu

Bán lúc nào?

(Kênh phân phối

(siêu thị, bán lẻ….)

TFF – TFF trong tương lai

CHÍNH SÁCH QUỐC GIA
Sản phẩm có được chính phủ sở tại hoặc
chính phủ nơi tiêu thụ sản phẩm ưu tiên
hoặc cấm sản phẩm đó không?

14


TFF – TFF trong tương lai

CÔNG NGHỆ

Sản phẩm cũ: tạo dấu ấn riêng, chất lượng cao hơn
Sản phẩm mới: Công nghệ cũ, nguyên liệu mới; Công
nghệ mới

Chương 2: Các sản phẩm LMTT từ đậu nành
2.1. Giới thiệu về đậu nành
2.2. Tương hột, nước tương
2.3. Chao
2.4. Tempeh

15


2.1. Nguyên liệu đậu nành

2.1.1. Thành phần hóa học của đậu nành
2.1.2.Công dụng của đậu nành
2.1.3. Các sản phẩm lên men từ đậu nành

Nguyên liệu đậu nành

E
Pr (gr/100 gr)
L (gr/100 gr)
Ca (mg/100 gr)
Fe (mg/100 gr)

Đậu nành
411 calo
34
18
165
11

Thịt bò
165 calo
21
9
10
2,7

Pr đậu nành cao, dễ tiêu hóa
Chứa tương đối đầy đủ các loại amino acid thiết yếu
cho cơ thể với tỷ lệ gần giống như protein động vật
Có thể thay thế cho Pr động vật trong bữa ăn hàng ngày

Pr của thịt chứa nucleo-albuminnoid chất này tạo thành
các bazơ xanthic (có nhân puric) sinh ra những chất độc
Pr đậu nành chứa para-nucleo-albuminoid không tạo
bazơ xanthic nên không sinh độc chất cho cơ thể

16


Nguyên liệu đậu nành

Thành phần acid amin trong hạt đậu nành

Acid amin
Isoleucine
Leucine
Lycine
Methyonine
Cystine
Phenilalanine
Treonine
Tryptophane
Valine
Histidine
Lysine

Nguyên liệu đậu nành

Hàm lượng
1,1
7,7

5,9
1,6
1,3
5,0
4,3
1,3
5,4
2,6
16

Chất béo trong đậu nành

•Lipid chiếm 16 - 20% trọng lượng khô của hạt (chỉ
thua đậu phộng).
•Thành phần chất béo trong đậu nành: 14% chất béo
bão hòa, 59% chất béo không bão hòa đa tính, 23%
chất béo không bão hòa đơn tính, 2 - 3 %
photpholipide.
•Trong chất béo không bão có acid linoleic và
linolenic chiếm tỉ lệ cao. Các acid béo này tốt cho tiêu
hóa, có khả năng giảm thiểu sự nguy hiểm của bệnh
nhồi máu cơ tim, kéo dài tuổi thọ
•Dầu từ đậu nành có hoạt tính sinh học cao, có mùi vị
thơm ngon, thường được dùng thay thế cho mỡ động
vật để tránh xơ cứng động mạch.

17


Nguyên liệu đậu nành

Thành phần chất béo trong đậu nành
14% chất béo
bão hòa

82% chất béo
không bão hòa

acid linoleic

2-3%
phospholipids

acid linolenic

tốt cho tiêu hóa, tránh sơ vữa động mạch
có khả năng giảm thiểu sự nguy hiểm của
bệnh nhồi máu cơ tim, kéo dài tuổi thọ

Nguyên liệu đậu nành

Thành phần acid béo trong đậu nành

Acid béo no
Myristic
Phabmitic
Stearic
Arachidic

Tỉ lệ

(%)
1
11
4
-

Acid béo
không no
Hexdecenoic
Oleic
Linoleic
Linolenic

Tỉ lệ
(%)
25
51
9

18


Nguyên liệu đậu nành

Vitamin
Thiamin (B1)
Vitamin trong
Riboflavin ( B2)
đậu nành
Niacin (PP)

Patothetic acid ( B3)
Folic acid ( B9)
Inositol
Choline
Ascorbic acid
Biotin
Pyridoxin
Vitamin E
Caroten (A)
Vitamin K

Hàm lượng 10-6g/g
11—17,5
2—3
21,4—23
13- 21,5
1,9
2300
3400
200
0,8
7,1-12
1,4
0,18-2,43
1,9

Nguyên liệu đậu nành

Các enzyme trong đậu nành: urease, lipase,
phospholipase, amylase, lipoxygenase

Urease: chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua màng
ruột, do đó không nên ăn đậu nành sống. Khi nấu
chín, enzym bị phá hủy giúp đậu nành dễ tiêu và bổ
dưỡng
Lipase: thủy phân các gốc glyceric tạo thành glycerin
và acid béo
Phospholipase: thủy phân ester của acid acetic
Amylase thủy phân tinh bột
Lipoxygenase: xúc tác chuyển H2 trong aicd béo

19


Công dụng của đậu nành
Thực phẩm
Giảm nguy cơ
suy tim
Dược phẩm

Các isoflavones của đậu nành giúp
cho động mạch được đàn hồi, tim
co thắt nhịp nhàng và đều đặn hơn

Phụ nữ ở gđ mãn kinh ngừng sx
hocmon estrogen.
Isoflavones trong đậu nành có
tác dụng tương tự như estrogen

Giảm các biến chứng
tiền mãn kinh

Ngăn ngừa
một số bệnh
ung thư

Phenolic: chống oxy hóa, phòng ngừa các
nhiễm sắc thể DNA không bị các TB ung thư
tấn công
Lycitin làm chậm sự phát triển của TB ung
thư, gia tăng trí nhớ, là chất bổ nuôi dưỡng
TB não và hệ thần kinh
Các TB ung thư không phát triển khi tiếp xúc
với genistein (isoflavonese trong đậu nành)

Các sản phẩm lên men từ đậu nành

Miso

Chao
Tương
(Nước tương,
tương
hột,
tương xay…)
Tempeh

Natto

Natto
Miso

20


CHAO

Giới thiệu chung
Quy trình thực hiện
VSV tham gia vào quá trình
Các biến đổi sinh hóa
Các yếu tố ảnh hưởng
Một số hiện tượng hư hỏng của chao
Hướng phát triển trong tương lai

Chao – Giới thiệu chung

Khái niệm
Là sản phẩm lên men từ đậu hũ do Mucor sp tiết ra
enzyme chuyển hóa protein, chất béo, gluxit thành
axit amin, axit béo, ester thơm, đường đơn.
Lịch sử - nguồn gốc – tên gọi
Chao có nguồn gốc tại Trung Hoa, xuất hiện vào
khoảng Thế kỷ 15.
Sau đó được lan truyền qua các nước Châu Á.
Tên gọi:
• Trung Hoa: doufu-ru (Đậu phụ nhũ)
• Nhật: sufu
• Phương tây: “phomat Trung Quốc-soya cheese”
• Đài Loan: tau-zu (tao- hu-yi)

21

Chao – Giới thiệu chung

Phân loại: Tại Trung quốc, có nhiều loại chao
Trên thị trường có 5 loại Chao Tàu chính :
•Chao trắng lên men ngâm rượu (Winefermented Tofu).(phổ biến nhất, thường khoảng
10% rượu và từ 12-15 % muối.
•Chao ngâm nước muối (brine fermented), giống
loại trên, nhưng không có rượu.
•Chao đỏ (Red fermented Tofu) Chao được
ngâm trong rượu, có thêm gạo đỏ được nghiền
nát và cho vào nước ngâm
•Chao nặng mùi (Redolent Fermented tofu): loại
chao để lâu, có mùi rất nặng.
•Chao ngâm tương (Chiang-tofu)

Chao – Giới thiệu chung

Tình hình sản xuất và tiêu thụ
• Năm 1977, sản lượng hàng năm ở Đài Loan xấp
xỉ 10.000 tấn và lượng tiêu thụ là khoảng
12g/người/tuần
• Ở Việt Nam, việc làm chao đã có từ lâu đời.
Tại Tp Hồ Chí Minh, tất cả các quận huyện đều
có cơ sở sản xuất chao. Quận 11 có tới 22 cơ sở
sản xuất.
Lượng chao sản xuất khoảng 3.000 tấn/ năm

22

Chao – Giới thiệu chung

Chao – Giới thiệu chung

Giá trị dinh dưỡng
Thành phần hóa học trong chao
Thành phần

Các loại sản phẩm của chao
Chao nước
Chao bánh
Phần cái(%) Phần nước(%)
Hàm ẩm
73-75
65-70
Đạm toàn phần 2-2.9
12.5-13
2.3-2.6
Đạm formol
0.7-0.85
7.5-7.8
0.8-0.9
Đạm amôniac 0.3-0.4
2.5-3.0
0.3-0.4
Muối ăn
4.5-5
6-6.2

6.0-6.5
Chất béo
8-8.5
9.0-10.0
Độ chua
110.0-120 mg NaOH 0.1N/100g

23


Chao – Giới thiệu chung

Các axit amin không thay thế trong chao
Thành phần

Các axít amin không thay thế
Chao nước
Phần cái(%) Phần nước(%)

Chao
bánh

lizin
treonin

2.84-2.9
3.3-3.5

2.8-2.9

5.3-5.5
-

valin
triptophan

1.7-1.75
0.15-0.2

0.4-0.45

1.5-1.6

phenilalanin
izolơxin
lơxin
methionin

1.55-1.6
1.8-1.9
0.4-0.5

-

2.5-2.7
0.8-0.9
0.4-0.5

Chao – Giới thiệu chung

Giá trị dinh dưỡng trong chao trắng / 100gr
Thành phần

Cobalamin, chứa rất ít
Cobalt trong phân tử
(3.86 %), là dạng thiên
nhiên của B12.

Calories
Chất đạm (%)
Chất béo ( %)
Carbohydrates (%)
Calcium ( mg)
Sodium (mg)
Phosphorus (mg)
Sắt (mg)
Vitamin B1 (mg)
Vitamin B2 (mg)
Vitamin B3 (mg)
Cobalamin (microgram)

Hàm lượng
175
13.5
8.4
13.6
165
458
182
5.7

0.04
0.18
0. 6
0.02 - 0.12

24


Chao – Quy trình thực hiện

Chao – Quy trình thực hiện

Quy trình sản xuất đậu hũ

Yêu cầu bánh đậu để
sản xuất chao:
• Nước: 68 – 72%
• Đạm không tan: 9.1%
• Đạm tan: 0.4%
• Chất béo: 4%
• pH: 6 – 6.5%
• Không chứa VSV tạp
và VSV kỵ khí.

25