Công nghệ sản xuất nước mắm lên men từ đậu nành

Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành

GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC MẮM
LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH
Chuyên ngành :
Mã ngành :

công nghệ sinh học
111

GVHD :

ThS. BÙI ĐỨC CHÍ THIỆN

SVTH :

NGUYỄN THỊ DIỄM PHÚC

MSSV :

207111041

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2010

SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc


Con luôn khắc ghi công ơn của mẹ hiền đã chịu bao gian lao khó nhọc nuôi dạy con được
như ngày hôm nay.
Để có thể hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này, đó là nhờ sự chỉ dạy và giúp đỡ tận tình
của tất cả các thầy cô, bạn bè tôi trong 3 năm qua.
Xin chân thành cảm ơn thầy ThS. Bùi Đức Chí Thiện, cô TS. Nguyễn Thị Hoài Hương đã
tận tình hướng dẫn, cung cấp những kiến thức hữu ích cho tôi trong quá trình làm khóa
luận và giúp tôi hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này.
Cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Kỹ thuật công nghệ đã giảng dạy và truyền đạt những
kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trường.
Cảm ơn quý thầy cô bộ môn công nghệ sinh học- khoa môi trường và công nghệ sinh học,
các thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm đã nhiệt tình chỉ dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện
thuận lợi nhất cho tôi thực hiện đề tài.
Lời cảm ơn sau cùng xin dành cho bạn bè tôi, các anh chị khóa 06DSH đã chia sẻ, giúp đỡ
tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Tp.HCM, tháng 7 năm 2010
Nguyễn Thị Diễm Phúc


Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành

Mục lục

SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc

GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện

Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành

GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện

LỜI MỞ ĐẦU
Nước mắm có vai trò khá quan trọng trong nền văn hóa ẩm thực của Việt Nam.
Nước mắm hấp dẫn mọi người nhờ hương vị thơm ngon đặc biệt của nó và có giá trị dinh
dưỡng cao. Thông thường người ta quan niệm nước mắm là một gia vị tạo cho bữa ăn
hàng ngày được thơm ngon hơn, ngoài nó còn là một thực phẩm có chứa đầy đủ các acid
amin không thay thế cần thiết cho cơ thể.
Đậu nành là một loại thực phẩm tự nhiên có giá trị dinh dưỡng cao. Đậu nành chứa
hầu hết các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể như là: protein, glucid, một số chất
khoáng và vitamin cần thiết cho cơ thể. So với các loại thuộc họ đậu khác, đậu nành là
loại có chứa hàm lượng protein cao nhất, hàm lượng protein trong một hạt đậu chiếm tới
38% trọng lượng của hạt đậu. Các nhà khoa học đã nghiên cứu và cho biết rằng protein
của đậu nành có tác dụng ngăn ngừa bệnh ung thư, bệnh tim mạch và phòng tránh được
bệnh loãng xương. Các nghiên cứu khoa học cũng chứng minh rằng các sản phẩm lên men
từ đậu nành ta còn có rất nhiều vitamin B12 mà vitamin này có khả năng tổng hợp các
chất cần thiết cho cơ thể, hạn chế được bệnh thiếu máu. Từ đậu nành ta có thể làm ra
nhiều sản phẩm bổ dưỡng như: sữa đậu nành, chao, tương, đậu phụng, nước tương ....
Ngoài ra, từ đậu nành ta cũng có thể tạo ra sản phẩm nước mắm chứa đầy đủ các
chất dinh dưỡng và thơm ngon. Nước mắm lên men từ đậu nành là một sản phẩm rất tốt
cho người tiêu dùng, đặt biệt phù hợp với người ăn chay, nhất là khi xu hướng ăn chay
trong cộng đồng người Việt chúng ta hiện nay ngày càng tăng.
Chúng tôi chọn đề tài này với mong muốn mở rộng thêm vốn kiến thức của mình
về loại nước mắm đặt biệt này, hy vọng rằng có thể tạo ra một sản phẩm nước mắm có
chất lượng như nước mắm lên men từ cá nhưng có hương vị đặc trưng của sản phẩm để
phục vụ cho người tiêu dùng, mà quan trọng là người ăn chay.

SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc


Công nghệ lên men nước mắm từ đậu nành

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN

SVTH: Nguyễn Thị Diễm Phúc

GVHD: ThS Bùi Đức Chí Thiện


*? \

.1 Tổng quan vê nguyên liệu
1.1.1

Nguyên liệu đậu nành

1.1.1.1

Nguồn gốc cây đậu nành và cấu tạo của hạt đậu nành

Cây đậu nành có tên khoa học là Glycine Max Merril. Tên tiếng Anh là soyabeans.
Tên tiếng Việt là đậu nành (miền Nam), đậu tương (miền Bắc).
Đậu nành có nguồn gốc từ Trung Quốc (miền đông bắc) khoảng hơn ngàn năm trước
công nguyên. Ngày nay, đậu nành đã trở thành một loại thực phẩm thiết yếu cho các dân
tộc Châu Á và trên thế giới. Cây đậu nành ở Việt Nam cũng như các nước khác ở Đông
Nam Á và Nam Á đều có nguồn gốc từ Đông Bắc Á, cây đậu nành được trồng ở Việt Nam

vào khoảng thế kỉ thứ VI.
Hạt đậu nành có nhiều hình dạng khác nhau: Hình tròn, bầu dục, tròn dẹt. Hạt đậu nành
có nhiều màu sắc khác nhau, trong đó đậu nành màu vàng là loại tốt nhất, được trồng và sử
dụng nhiều, giá trị thương phẩm cao.

Hình 1.1 Một số loại hạt đậu nành

Hình 1.2 Hạt đậu nành màu vàng

Hạt đậu nành gồm 3 bộ phận:
- Vỏ hạt chiếm 8% trọng lượng hạt. Vỏ hạt có chức năng bảo vệ phôi, nếu lớp vỏ bị vỡ
thì hạt sẽ có rất ít cơ hội nảy mầm.


-

Phôi chiếm 2% trọng lượng hạt, chứa hai lá mầm và có chức năng như cơ cấu dự trữ
thức ăn. Ngoài ra, phôi còn có ba bộ phận khác: Rể mầm, trụ dưới lá mầm và trụ trên
lá mầm.

-

Tử diệp chiếm 90% trọng lượng hạt, chứa lượng protein và dầu cao nhất trong toàn
hạt.

Tùy theo kích thước của hạt, ta có thề chia làm 3 loại: to (1000 hạt nặng từ 300g), trung
bình (loại 1000 hạt nặng từ 150g-300g), nhỏ (1000 hạt nặng dưới 150g).
1.1.1.2
Tinh hình sản xuất đậu nành trên thế giới và Việt
Nam - Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới

Do hạt đậu nành có giá trị dinh dưỡng cao và thời gian trồng ngắn, nên đậu nành trở
thành cây trồng kinh tế quan trọng trên thế giới. Hạt đậu nành cũng có khả năng dễ thích
nghi nên nó đã được trồng ở khắp năm châu lục, nhưng tập trung nhiều nhất ở châu Mỹ
(trên 70%), tiếp đến là châu Á.
Bảng 1.1 Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới từ năm 2001 đến 2005
Năm
Diện tích (triệu
Năng suất (tạ/ha)
Sản lượng (triệu tấn)
ha)
76,077
23,20
176,761
2001
79,167
22,73
108,907
2002
2003

83,600

23,40

188,929

2004

91,440

22,34

204,266

2005

91,386

23,00

209,532

Nguồn: FAOSTAT Database, 2006


Bảng 1.2 Tình hình sản xuất đậu nành của 4 nước đứng đầu trên thế giới trong những năm
gần đây
Nước

Năm 2003
Diệ

Năn

n

g

tích

suất

Năm 2004
Diệ

Năn

lượn

n

g

g

tích

suất

(triệ
29,9
u
3
21,5
2
14,3

(tạ/h
28,

6
23,1
4
22,
0
18,1
4

Sản

(triệ
(tạ/h
(triệ
Mỹ
29,
22,7
66,7
u
33
7
7
Braxin
18,
28,0
52,0
52
8
2
Achentina
12,

34,8
28,0
4
8
Trung
9,3
16,5
15,3
2
3
9
Nguồn: FAOSTAT Database, 2006

9,07

Năm 2005
Diệ

Năn

lượn

n

g

lượn

g

tích

suất

g

(triệ
85,7
40
49,7
93
31,5
00
17,6
00

(triệ
28,8
u
4
22,8
9
14,0
3
9,50
0

(tạ/h
28,7
2

21,9
2
27,2
8
17,7
9

(triệ
82,8
2
50,1

Sản

Sản

33,3
0
16,9
0

- Tình hình sản xuất đậu nành trong nước
Hiện nay, cả nước đã hình thành 6 vùng sản xuất đậu nành: vùng Đông Nam Bộ có
diện tích lớn nhất (26,2% diện tích trồng đậu nành cả nước), miền núi Bắc Bộ 24,7%, đồng
bằng sông Cửu Long 12,4%, đồng bằng sông Hồng 17,5%. Tổng diện tích 4 vùng này
chiếm đến 80% diện tích trồng đậu nành cả nước. Còn lại là đồng bằng ven biển miền
Trung và Tây nguyên.


Năm

Diện tích (nghìn

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn

ha)
146,3

12,36

tấn)
176,3

2002
2003

140,3

12,56

176,3

166,5

13,50

225,3

2004

190,0

12,63

240,0

2005

185,0

13,24

245,0

2001

Nguồn: FAOSTAT Database, 2006 1.1.1.3 Kỹ thuật canh tác cây đậu nành

Diện tích trồng đậu nành ở nước ta trong năm 2005 tăng 24,16%, sản lượng tăng 19,1%
so với năm 2001 nhưng đáng chú ý nhất là năng suất đậu nành tăng không đáng kể do nhiều
nguyên nhân: Hạn chế về giống, điều kiện canh tác, sự xuất hiện của những loại bệnh gây
ảnh hưởng đến tình hình sản xuất.
Bảng 1.3 Tình hình sản xuất đậu nành ở Việt Nam từ năm 2001-2005
- Thời vụ trồng
Đậu nành được trồng quanh năm nhưng với mỗi thời vụ canh tác khác nhau sẽ ảnh
hưởng rõ rệt đến sự sinh trưởng của cây trồng, tình hình sâu bệnh, năng suất, phẩm chất hạt,
chi phí sản xuất. Với đặc tính dễ thích nghi, là cây trồng ngắn ngày (thời gian sinh trưởng
từ 72 đến 90 ngày cho một vụ trồng), nên thích hợp cho việc bố trí vào các mô hình luân

canh để nâng giá trị kinh tế, đồng thời hạn chế sâu bệnh. Được trồng bốn vụ trong năm: Vụ
Đông xuân, Xuân hè, Hè thu, Thu đông.
- Mô hình canh tác
Có 2 mô hình canh tác cây đậu nành: Mô hình chuyên canh và mô hình luân canh.


Mô hình chuyên canh: Chúng ta cày đất lúc có độ ẩm vừa phải, tránh cày đất lúc còn
quá ướt. Trường hợp đất quá khô, phải chủ động tưới nước và chờ đến khi đất có đủ độẩm
thích hợp. Tránh làm đất quá tơi, khi gặp trời mưa đất dễ bị đóng vón, cản trở sự hút nước
và chất dinh dưỡng của cây, cây sinh trưởng yếu, các nốt sần ít và nhỏ.
Mô hình luân canh: Trên chân đất ruộng, tiến hành gieo hạt đậu nành sau khi thu hoạch
lúa, khi đất còn độ ẩm thích hợp (có thể kết hợp phủ rơm để giữ ẩm).
-

Mật độ trồng

Lượng giống sử dụng 70-80 kg/ha nếu là áp dụng tỉa. Nếu sạ, lượng giống 100-120
kg/ha. Mật độ trồng: Tỉa theo khoảng cách 40-10cm hay 30-20cm. Mỗi lỗ 3 cây (50
cây/m2), sau đó chừa lại 2 cây/lỗ. Khi gieo hạt thì gieo ở độ sâu 2,5cm. Tùy thuộc vào
giống, thời vụ trồng, đất canh tác, trình độ thâm canh mà có mật độ gieo trồng khác nhau.
-

Phương pháp gieo hạt

Trước khi gieo hạt, phơi lại hạt giống một nắng nhẹ trên nong, nia, cót, không được
phơi trên nền xi măng, sân gạch khi nắng gắt. Gieo hạt khi đất đủ ẩm, trước khi gieo phải
bón phân, gieo hạt xong phải lấp một lớp đất tơi xốp dày 2-3cm. Đối với đậu nành trên đất
2 vụ lúa: trước khi gieo hạt phải cho nước vào để đất đủ độ ẩm, sau trút sạch nước mặt,
vạch thành hàng cách nhau 25-30cm để gieo, trên cùng một hàng gieo cách nhau 78cm/hạt, lấp hạt bằng đất trộn NPK hoặc là phân chuồng hoại mục.
-

Vấn đề bón phân cho đậu nành

Cùng thuộc nhóm cây họ đậu, đậu nành có khả năng cố định đạm, khả năng này là nhờ vi
khuẩn Rhizobium jabonicum (còn gọi là vi khuẩn cố định đạm). Vi khuẩn này sống trong
điều kiện đất không bị ngập và đất phải thoáng khí, giúp tạo nốt sần trong rễ cây họ đậu.
Nhờ hút chất đạm từ không khí, khi nốt sần trưởng thành nó sẽ cung cấp chất đạm lại cho
cây sử dụng. Do đó việc bón phân quá nhiều cho cây đậu nành là không cần thiết.

- Chăm sóc cây
Khi cây được 1-2 lá thật, tiến hành tỉa dặm để đảm bảo mật độ cây trồng trên ruộng. Kết


hợp với các lần bón phân, làm cỏ và vun gốc đậu. Có thể làm cỏ bằng tay, hoặc nếu sử dụng
thuốc diệt cỏ thì phải xử lý trước khi gieo đậu 1-2 ngày.
Đậu nành là cây trồng cạn nhưng kém chịu hạn. Nhu cầu nước của cây đậu nành lớn
nhất vào thời kỳ ra hoa kết quả, nên thời kỳ này cần tưới đủ ẩm cho cây. Nếu thời kỳ này
mà bị thiếu nước sẽ giảm năng suất. Đậu nành khi gieo cần độ ẩm 50% mới mọc được tốt.
Cần tránh đất bị ngập ngúng và đóng vón.
1.1.1.4

Phương pháp thu hoạch và bảo quản hạt đậu nành

- Phương pháp thu hoạch hạt đậu nành
Cần xác định độ chín trước khi thu hoạch. Thời kỳ chín sinh lý là 50% số lá trên cây đã
chuyển sang màu vàng. Thời điểm thích hợp nhất để thu hoạch hạt đậu nành là khi cây đạt
đến thời kỳ chín hoàn toàn, là khi hầu hết tất cả các lá trên cây đã chuyển sang màu vàng,
rụng, khoảng 95% số trái trên cây chuyển sang màu nâu xám. Khi thu hoạch, chúng ta cắt
ngang cây về phơi khô đập lấy hạt. Nên thu hoạch vào lúc nắng ráo, phơi khô và đập ngay,
hoặc đập sau khi ủ 1-2 ngày; sàng sẩy loại bỏ rác, tạp chất, hạt xanh non, hạt nhỏ, phơi hạt

đến khi khô giòn. Tuyệt đối không được phơi hạt trên sân gạch, không được phơi quá nắng.
Chọn ngày nắng ráo, cây thu hoạch về cắt bỏ rễ, lá rồi đem phơi 1 nắng, buổi chiều xếp
dựng đứng trong nhà, không được xếp đống, gây hấp hơi bốc nóng, gây mốc hỏng hạt
giống. Tiến hành ủ 2-3 ngày đêm để cho quả chin đều, hạt vàng không nứt. Khi gặp nắng
gắt cần tranh thủ phơi ngay, bỏ qua giai đoạn ủ để tránh khi trời mưa, không khí ẩm sẽ làm
mốc hạt. Đem phơi thêm 1 nắng, đập lấy hạt đợt 1, phơi khô, chọn lọc làm hạt giống. Số
quả còn trên cây, đem ủ đống thêm 1-2 ngày cho hạt chín tiếp, sau đó đem phơi 1 nắng và
thu hoạch đợt cuối cùng dùng làm đậu thương phẩm.
Hạt sau khi được tách ra khỏi vỏ, sau đó cần tiến hành phơi khô. Phơi khô: Sấy bằng
hệ thống làm khô với độ ẩm không khí tự nhiên và nhiệt độ 35- 40 0C. Trong quá trình sấy
luôn kiểm tra độ ẩm và nhiệt độ hàng giờ. Khi hạt đậu nành đạt tới độ ẩm 10% thì dừng
lại và đưa hạt vào làm sạch cơ bản. Hệ thống làm sạch cơ bản gồm 3 bộ phận cơ bản:
Sàng những hạt tốt lọt qua sàng, những vật to ở trên sàng được loại bỏ. Phân loại hạt,
những hạt to đầu, đẹp ở trên sàng, những hạt nhỏ lọt qua lỗ được loại bỏ. Sau khi làm
sạch cơ bản, hạt giống được đưa vào đóng gói theo quy định của cấp giống và cho vào


kho bảo quản.
-

Phương pháp bảo quản hạt đậu nành

Hạt đậu nành dễ bị mất sức nảy mầm so với lúa, bắp.... Hạt bị mất sức nảy mầm, vỏ hạt
và tử diệp chuyển sang màu sậm. Độ bóng của vỏ hạt giảm, hạt dễ bị mốc. Thời hạn cho
phép bảo quản phụ thuộc vào đặc tính giống, công nghệ trước thu hoạch, nhiệt độ và độ ẩm
không khí lúc bảo quản. Trong đó, nhiệt độ và độ ẩm không khí là yếu tố quan trong nhất.
Giảm càng thấp độ ẩm, càng tăng thêm thời gian bảo quản. Phơi càng khô, bảo quản
càng lâu hơn. Độ ẩm của hạt khi đưa vào bảo quản là khoảng 12%. Hạt đậu nành không
những phải phơi thật khô mà còn phải được bảo quản trong điều kiện thật khô ráo, có độ ẩm
không khí càng thấp càng tốt.

1.1.1.5
Các hiện tượng hư hỏng của hạt đậu nành và các yếu tố ảnh hưởng đến thời
gian bảo quản.

Nguyên nhân gây hư hỏng và làm giảm chất lượng đậu nành
-

Trong quá trình thu hoạch có sử dụng cơ giới hóa làm cho hạt đậu bị xây xát vỏ, vỡ
nát làm giảm trọng lượng hạt.

-

Do nấm mốc, vi sinh vật gây hại làm cho hạt bị biến chất, giảm sút chất lượng hạt
đậu nành.

-

Đậu nành lại là nguồn thức ăn rất tốt cho vi sinh vật và côn trùng phá hoại mạnh, rất
dễ bị mốc, oxy hoá, lượng axit béo tăng lên, phẩm chất của đậu nành giảm xuống.

-

Nếu thuỷ phần của hạt 15 - 16% và bảo quản trong điều kiện nhiệt độ cao sẽ rất dễ
dẫn đến hiện tượng tự bốc nóng.

-

Nếu trong khối hạt lẫn nhiều tạp chất hoặc sâu hại nước nghiêm trọng thì khả năng
biến chất của hạt tương đối lớn.

-

Khối lượng chất khô có thể bị tiêu hao do quá trình hô hấp của hạt hay do các vi sinh
vật ăn mất, thủy phần phần lớn bị giảm do quá trình thoát hơi nước tự nhiên.

-

Trong quá trình bảo quản nếu xảy ra các biến đổi sinh hóa bất lợi sẽ làm thay đổi
thành phần dinh dưỡng và một số sinh vật gây hại sinh ra độc tố.
Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bảo quản đậu nành


-

Hạt đậu nành dễ bị mất sức nẩy mầm so với lúa, bắp, cao lương,.. .Hạt bị mất sức
nẩy mầm, vỏ hạt và tử diệp chuyển sang màu sậm. Độ bóng của vỏ hạt giảm, hạt dễ
bị mốc.

-

Thời hạn cho phép bảo quản phụ thuộc vào đặc tính giống, công nghệ trước thu
hoạch, nhiệt độ và ẩm độ không khí lúc bảo quản. Trong đó, nhiệt độ và ẩm độ
không khí là yếu tố quan trọng.

-

Giảm càng thấp ẩm độ, càng tăng thêm thời gian bảo quản. Phơi càng khô, bảo quản
càng được lâu hơn.

-

Hạt đã được phơi thật khô, nhưng nếu bảo quản trong điều kiện ẩm (ẩm độ trong
không khí cao), hạt đậu nành sẽ hút ẩm trở lại. Trong trường hợp này, hạt sẽ bị mất
sức nẩy mầm nhanh chóng. Do đó hạt đậu nành, không những phải phơi thật khô, mà
còn phải được bảo quản trong điều kiện thật khô ráo, có ẩm độ không khí càng thấp
càng tốt.

-

Giảm càng thấp ẩm độ, càng tăng thêm thời gian bảo quản.

-

Phương pháp bảo quản: phương pháp cổ truyền (bảo quản được từ 3 - 7 tháng); quy
luật Harrington.

-

Khoảng nhiệt độ: Cứ gia tăng 5 0C nhiệt độ của môi trường, sẽ giảm phân nửa thời
gian bảo quản.

-

Khoảng ẩm độ: Cứ gia tăng 1% ẩm độ, sẽ giảm phân nửa thời gian bảo quản.

1.1.1.6

Giá trị kinh tế của cây đậu nành

Cây đậu nành được mệnh danh là “Ông Hoàng trong các loại cây họ đậu”, khó có thể

tìm thấy một cây trồng nào có giá trị kinh tế cao như cây đậu nành.
- Giá trị về mặt thực phẩm:
Hạt đậu nành có thành phần dinh dưỡng cao. Protein của đậu nành có phẩm chất tốt
nhất trong số các loại protein có nguồn gốc từ thực vật. Hạt đậu nành có chứa hàm lượng
chất béo cao hơn các loại đậu khác nên được coi là cây cung cấp dầu thực vật quan trọng.
Dùng dầu đậu nành thay cho mỡ động vật có thể tránh được xơ mỡ động mạch. Đậu nành
còn là vị thuốc để chữa bệnh, đặt biệt đậu nành đen có tác dụng tốt cho tim, gan, thận, dạ
dày và ruột. Đậu nành là thức ăn rất tốt cho người bệnh tiểu đường, thấp khớp, thần kinh


suy nhược và suy dinh dưỡng.
-

Giá trị về mặt công nghiệp

Đậu nành là nguyên liệu của nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: chế biến cao su
nhân tạo, sơn, mực in, xà phòng, chất dẻo, tơ nhân tạo, chất đốt lỏng, dầu bôi trơn trong
ngành hàng không, nhưng chủ yếu đậu tương dùng để ép dầu. Hiện nay trên thế giới cây
đậu nành là cây đứng đầu về cung nguyên liệu cho ngành ép dầu, dầu đậu nành chiếm 50%
tổng lượng dầu thực vật. Đặc điểm của dầu đậu nành là khô chậm, chỉ số iot cao (120-127),
ngưng tụ ở nhiệt độ -15 đến -180C. Từ dầu đậu nành người ta có thể chế ra hàng trăm sản
phẩm công nghiệp khác như: làm nến, xà phòng v.v... .
-

Giá trị về mặt nông nghiệp

Làm thức ăn cho gia súc: Đậu nành là nguồn thức ăn tốt cho gia súc, 1kg hạt đậu nành
tương đương với 1,38 đơn vị thức ăn chăn nuôi. Toàn cây đậu nành (thân, lá, quả, hạt) có
hàm lượng khá cao nên các sản phẩm phụ như thân lá tươi có thể làm thức ăn gia súc, hoặc
nghiền khô làm thức ăn tổng hợp cho gia súc. Các sản phẩm phụ như khô dầu có thành

phần dinh dưỡng NPK khá cao vì thế làm thức ăn gia súc rất tốt.
Cải tạo đất: Đậu nành là cây trồng luân canh cải tạo đất rất tốt do cây đậu nành có khả
năng cố định đạm 1ha trồng đậu nành nếu sinh trưởng tốt, để lại trong đất từ 30-60 kg N.
Trong hệ thống luân canh, nếu bố trí cây đậu nành vào cơ cấu cây trồng hợp lý sẽ có tác
dụng tốt đối với cây trồng sau, góp phần tăng năng suất cả hệ thống cây trồng mà giảm chi
phí bón N. Thân, lá của cây đậu nành dùng để bón ruộng thay phân hữu cơ rất tốt bởi hàm
lượng N chiếm khoảng 19%.
1.1.1.7

Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành

So với thịt động vật, đậu nành có nhiều chất dinh dưỡng hơn. Trong 100g đậu nành:
450Kcal, 34g đạm, 18g béo, 165mg calcium, 11mg sắt. Trong khi đó thịt bò loại ngon chỉ
có: 165 Kcal, 21g đạm, 9g béo, 10mg calcium, 3mg sắt. Đạm đậu nành có thể thay thế cho
đạm động vật vì không có cholesterol. Đậu nành cũng có nhiều calcium hơn sữa bò, nhiều
lecithin hơn trứng. Các amino acid cần thiết cho cơ thể thì đều có trong đậu nành. Với trè
em, chất đạm của đậu nành là món ăn quý giá giúp các em bổ sung chất dinh dưỡng đầy đủ,


nhất là đối với trẻ em dị ứng sữa bò.
Đậu nành là thức ăn đầy đủ chất dinh dưỡng, lại dễ tiêu hóa, có giá trị dinh dưỡng như
sữa bò, giúp phát triển và tái tạo màng tế bào kể cả tế bào thần kinh, chống loãng xương, là
thức ăn tốt nhất cho trẻ em bị còi xương và suy dinh dưỡng.
Trong số các loại đậu, đậu nành là loại đặc biệt có khả năng ngăn ngừa và phát triển
bệnh ung thư. Để trao đổi và kết thúc những khám phá mới về đậu nành trong lĩnh vực y
khoa phòng ngừa và chữa trị bệnh ung thư, National Cancer Institute ở Washington DC đã
tổ chức hội nghị khoa học vào ngày 27 tháng 6 năm 1990, quy tụ hầu hết các nhà khoa học
cùa các viện nghiên cứu và các giáo sư của các trường đại học nổi tiếng trên thế giới để
thảo luận về các chất chống ung thư của đậu nành. Các nhà khoa học đã đưa ra ý kiến và
đồng ý rằng đậu nành có khả năng ngăn ngừa bệnh ung thư, họ đã xác định được năm chất

có đặc tính chống lại mầm ung thư có trong đậu nành: protease inhibitors, phytate,
phytosterols, saponins, isoflavones. Đặc biệt trong đó là hợp chất isoflavones có công thức
hóa học gần giống như kích thích tố nữ estrogen, vì thế nó được mệnh danh là estrogen thảo
mộc (phytoestrogen) và được nghiên cứu về công dụng đối với cơ thể.
Đậu nành còn có một số tác dụng dược lý khác như: bảo vệ gan, làm giảm cholesterol
trong máu (FDA đã cho phép ghi trên nhãn các sản phẩm đậu nành là: có lợi cho sức khỏe
& giảm nguy cơ bệnh vành tim.), chống oxy hóa.
Bảng 1.4 Thành phần dinh dưỡng trong 100g đậu nành của các loại hạt khác
nhau
Li id( )
Xơ
Loại hạt
Kcal
Protein(g)
p g
Glucoside(g)
(g)
Hạt
vàng
Hạt
xanh
Hạt
trắng

444

40,8

19,6

40,3

439

39

17,3

35,8

6
5,2

436

38

17,2

35,8

4,9

Bảng 1.5 Thành phần hóa học của hạt đậu nành (theo Kitrigin, 1981)


Hợp phần
của hạt
Đậu hạt
Tử diệp

Vỏ đậu
Phôi

Khối
lượng
hạt(%
)
100

Protein (%)

lipid(%
)

40,0

21,0

Cacbohydrat (%)

34,0

4,9
5,0

90,3

43,0

23,0

29,0

8,0

8,8

1,0

86,0

2,4

41,1

11,0

Tro (% )

43,0

4,3
4,4

Thành phần hóa học của hạt đậu nành:
- Protein và thành phần acid amin
Protein là chất quan trọng nhất trong thành phần hóa học của hạt đậu nành. Protein đậu
nành chứa đầy đủ các amino acid cần thiết cho cơ thể. Hàm lượng protein trong đậu nành
rất cao, dao động từ 29,6-50,5%, trung bình là từ 36-40%. Trong khi đó hàm lượng protein
của gạo chỉ có 6,2-12%, ngô: 9,8-13,2%, thịt bò: 21%, cá: 17-20%, thịt gà: 20%, thịt heo:

19%, trứng: 13-15%.
Protein đậu nành là loại dễ tiêu hóa, phần lớn các thức ăn từ đậu nành rất dễ tiêu hóa.
Protein đậu nành bổ dưỡng tương đương thịt nhưng có ưu điểm là không sinh độc tố cho cơ
thể. Thịt động vật chứa nuleo-abuminnoid, chất này có chứa bazơ xanthic có nhân puric tạo
ra những chất độc, trong khi đậu nành chứa para-nuleo-abuminnoid không có chứa bazo
xanthic nên không gây độc.
Trong protein đậu nành có thành phần lysine và globulin cao, trong khi các loại nông
sản khác thì lại thiếu. Globulin chiếm đến 85-95% còn lysine chiếm 16%, hơn hẳn gạo
(3%), cá (<2%), mà lysine là một amino acid quan trọng cần thiết cho quá trình phát triển
của trẻ em.
Thành phần acid amin trong protein của đậu nành còn có methyonine và tryptophane,


ngoài ra còn có các acid amin khác với số lượng khá cao tương đương lượng amino acid có
trong thịt.
Trong chế độ ăn hàng ngày, nếu dùng 6g đậu nành thì không cần bổ sung thêm
methionin, lượng methionin có trong đậu nành là 500mg/kg.

Bảng 1.6 Thành phần acid amin trong hạt đậu nành
Acid amin

Hàm lượng (%)

Isoleucine

4,2

Leucine

7,9

Lysine

7,9

Methionine
Cysteine

1,6
3,3

Phenylalanine

5,2

Threonine

4,4

Trytophan

1,4

Valine

5,5

Histidine
Bảng 1.7 So sánh hàm lượng acid amin (%) của đậu nành với các2,6
protein khác nhau.

Amino acid
Đậu nành
Cá
Sữa
Thịt bò
Trứng
Isoleucine

4,2

6,0
8,4

7,2

5,2

7,1

Leucine

7,9

10,2

8,4

8,8
3,4

8,1
4,0

8,2
9,3

Lysine

7,9

Methionine
Cysteine

1,6
3,3

4,0

Phenylalanine

5,2

Threonine

3,3

6,8
4,7

4,3

2,9

3,3

3,9

5,3

4,5

5,4

4,4

4,6

4,4

4,2

5,5

Trytophan
Valine

1,4
5,5

1,0

1,1
5,0

1,9

6,0

1,6
7,6

Histidine

2,6

2,0

2,6

3,5

2,2

8,1


- Lipid
Đậu nành chứa hàm lượng lipid cao hơn các loại đậu khác (16-20% trọng lượng khô
của hạt) nên được xem là loại cây cung cấp dầu thảo mộc. Lipid của đậu nành có khoảng
85% là acid béo không no, trong đó 8-9% acid linoleic, acid này là 1 loại acid béo có 3 nối

đôi, acid này được xem là một acid béo có lợi không những về mặt tiêu hóa như các acid
béo không no khác mà nó còn có trách nhiệm chuyển hóa cholesterol làm giảm nguy cơ
bệnh tim mạch. Lipid của đậu nành có mùi vị thơm ngon, chúng ta nên sử dụng dầu đậu
nành thay cho mỡ động vật sẽ tốt cho sức khỏe.
Bảng 1.8 Thành phần acid béo trong đậu nành
Acid béo no
Myristic
Phalmitic
Stearic
Arachidoic

%

1
11
4

1

Acid béo chưa no

%

Hexdecenoic

5

Oleic

25

Linoleic

51

Linolenic

9

- Carbohydrates
Chiếm khoảng 34% trọng lượng khô của hạt. Phần này không chứa tinh bột nên ít giá trị
dinh dưỡng hơn so với protein và lipid. Phần carbohydrate có thể chia làm 2 loại: loại tan
và không tan trong nước, thành phần tan chiếm khoảng 10% tổng số.


Bảng 1.9 Thành phần carbohydrate trong đậu nành
Hydratecarbon

Hàm lượng (%)

Cellulose

4,0

Hemicelluloses

15,4

Stachyose

3,8

Raffinose

1,1

Saccharose

5,0

Các loại đường khác

5,1

- Chất khoáng
Thành phần khoáng chiếm khoảng 5% trọng lượng khô của hạt. Đậu nành chứa gần như
đầy đủ các chất khoáng cần thiết cho cơ thể. Trong đó chiếm nhiều nhất là các khoáng sau:
Bảng 1.10 Thành phần khoáng trong đậu nành
Chất khoáng

Hàm lượng

Ca

0,16 - 0,47%

P

0,41 - 0,82 %

Mn

0,22 - 0,24%

Zn

37mg/kg

Fe

90 - 150mg/kg

- Chất tro
Chất tro trong đậu nành từ 4,5-6,8%. Nếu tính theo phần trăm chất khô toàn hạt thì
thành phần tro như sau:


P2O5: 0,6-2,18%

SO3: 0,41-0,44%

K2O: 1,91-2,64%

Na2O: 0,38%

CaO: 0,23-0,63%

Cl: 0,025%

MgO: 0,22-0,55%

Chất khác: 1,17%

Ngoài ra còn có các nguyên tố khoáng khác: Fe, Al, I, Mn, Cu, ....
- Vitamin
Đậu nành chứa rất nhiều vitamin khác nhau. Trong đó, vitamin tan trong nước chiếm
một lượng lớn, ngoại trừ vitamin C và D. Ngoài ra trong đậu nành còn có vitamin K, một
vitamin tương đối hiếm ở thực vật. Đồng thời, ở các sản phẩm lên men từ đậu nành còn có
nhiều vitamin B12.
Lưu ý: Ngoài những thành phần dinh dưỡng kể trên, trong đậu nành còn chứa chất
kháng enzyme tiêu hóa trypsin, chất sinh bướu giáp, chất ngưng kết hồng huyết cầu, chất
kháng vitamin. Các chất này dễ bị phân hủy bởi nhiệt, nên cần đun sôi trước khi làm thức
ăn.

Bảng 1.11 Thành phần vitamin trong đậu nành
Các vitamin

Hàm lượng (mg/kg)

Thiamin

11,0 - 17,5

Riboflavin

3,4 - 3,6


Niacine

21,4 - 23,0

Pyridoxin

7,1 - 12,0

Biotin

1.1.2

0,8

Pantothenic acid

13,0 - 21,5

Acid folic

1,9

Inositol

230

Vitamin A

0,18 - 2,43

Vitamin E

1,4

Vitamin K

1,9

Nguyên liệu bột mì

Protein của bột mì có 4 loại: albumin, globulin, prolamin, glutelin. Trong 4 loại này,
chủ yếu là glutelin và prolamin, chiếm khoảng 75% toàn lượng protein.
Trong bột mì, glucid chiếm tỷ lệ cao nhất và là thành phần chủ yếu cấu tạo nên lớp vỏ
hạt, nội nhũ. Trong tinh của gạo mì có một lượng glucose (0,1-0,37%) và các loại đường
khác (1-3,7%), các loại đường này rất quan trọng đối với quá trình lên men.
Protein (g)

4,40

2,90

1,40

Li id ( )

2,50

3,30

3,10

p g

Carbohydrates
4,80 dinh dưỡng trong4,50
7,20
Bảng
1.12 Bảng so sánh thành phần
đậu nành với sữa bò và
sữa mẹ
(g)
Sữa
đậu
nành
Sữa
bò
Sữa
mẹ
Chấtphần
tro (g)
0,62
0,70
0,20
Thành
trong
Calcium
(mg)
100ml sữa
Calories
(Kcal)
Natri (mg)

28,50

100

35,00

55,00
2,50

59,00
26,00

15,00
62,00

Nước (g)
Phosphor
(mg)

60,30
88,60

90,00
88,60

25,00
88,60

Sắt (mg)

1,50

0,20

Vitamin B1(mg)

0,04

0,10
0,04

Vitamin B2 (mg)

0,02

0,15

0,02
0,03

0,62

0,20

0,20

Niacine (mg)


Lipid của bột mì có 2 loại no và không no. Thành lipid là nguyên nhân làm cho bột mì

bị ôi chua khi gặp nhiệt độ và độ ẩm cao.
Ngoài ra, trong bột mì còn có một số enzyme như: amylase, protease, lipase, men oxi
hóa khử và một số vitamin như: B1, B2, PP, Ca và một lượng nhỏ vitamin A và E.
Bảng 1.13 Thành phần hóa học của bột mì
Thành phần

Hàm lượng

Nước

11,61%

Glucid

73,80%

Protein

12,48%

Lipid

1,78%

Vitamin B1

0,48mg

PP

76mg

Calcium

36mg

1.2 Tổng quan về sinh vật
1.2.1

Yêu cầu chung về vi sinh vật trong sản xuất nước mắm

Muốn đưa nước mắm vào sản xuất công nghiệp, trước tiên ta phải có giống thuần
khiết vì nó quyết định đến hương vị, hiệu suất sử dụng nguyên liệu và phẩm chất sản phẩm
và là điều kiện cơ bản để ổn định sản xuất, không gây hư hỏng trong sản xuất.
Giống đưa vào sản xuất phải có điều kiện sau:
-

Hoạt lực của protease cao.

-

Sức phát triển mạnh và chống tạp khuẩn tốt.

-

Không sinh độc tố.

-

Anh hưởng tốt đối với hương thơm

-

Có khả năng sử dụng được nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm như các phụ phẩm....


1.2.2
Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất nước mắm lên men từ đậu nành
Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất nước mắm lên men từ đậu nành là vi khuẩn
Bacillus subtilis.
1.2.2.1

Phân loại của vi khuẩn Bacillus subtilis.

-

Giới: Bacteria
Ngành: Firmicutes

-

Lớp: Bacilli

-

Bộ: Bacillales

-

Họ: Bacillaceae

-

Giống: Bacillus

-

Loài: Bacillus subtilis

1.2.2.2

Đặc điểm

Là loại trực khuẩn Gram (+), hình que ngắn, hiếu khí, các tế bào tồn tại riêng rẽ hay
dính lại với nhau tạo thành chuỗi ngắn. Khi còn non có khả năng di động nhờ tiêm mao, về
sau tiêm mao rụng khi tế bào già nên vi khuẩn mất khả năng di động trong môi trường.
Khi gặp điều kiện không thuận lợi của môi trường sống, tế bào sẽ hình bào tử. Kích
thước của tế bào không lớn hơn kích thước tế bào nên vi khuẩn giữ nguyên hình dạng khi
hình thành bào tử. Bào tử khó nhuộm màu hơn, bền hơn đối với nhiệt và các yếu tố phá hủy
khác. Bào tử có chứa acid dipicolinic (5-10% so với chất khô), được bao bọc bởi vỏ trong
cấu tạo từ glycan peptid và vỏ ngoài.
Bào tử, khuẩn lạc có màu kem hoặc nâu, có nhiều nếp nhăn, khi phát triển trên môi
trường lỏng thì dính liền nhau như một lớp màng mỏng.
Bacillus subtilis thường là không sinh độc tính, nhưng có khả năng sản sinh ra chất
kháng sinh để tiêu diệt những vi khuẩn khác.
1.2.2.3

Sự phân bố trong tự nhiên

Bacillus subtilis có mặt khắp nơi trong tự nhiên, chúng có nhiều trong rơm và cỏ khô

nên còn có tên gọi là “trực khuẩn cỏ khô”, chúng còn phân bố rộng rãi trên bề mặt các loại
hạt và các sản phẩm chế biến từ hạt. Trong bột mì, Bacillus subtilis chiếm khoảng 75-95%


số vi khuẩn tạo bào tử.
Bacillus subtilis cũng hiện diện trong rễ cây, nơi tiếp xúc giữa rễ và môi trường đất
xung quanh. Những rễ cây và sự liên kết sinh học có thể làm ảnh hưởng lớn đến hóa học
của đất và tạo ra môi trường độc cho đất.
Người ta nhận thấy rằng nhóm vi khuẩn Bacillus subtilis có mặt ở khắp nơi và dường
như có thể đóng vai trò đáng kể (có lợi cũng như có hại) trong quá trình biến đổi sinh học
từ các nguyên liệu dùng để sản xuất như bột mì, bột gạo, ... đến các sản phẩm thực phẩm
truyền thống như tương, chao, cơm mẻ ....
1.2.2.4

Tác hại

Do bào tử Bacillus subtilis có thể phát triển ở những nhiệt độ, pH và nồng độ muối cao
nên có thể gây hư hỏng thực phẩm.
Đồ hộp nếu bị nhiễm Bacillus subtilis sẽ có mùi vị thối chua rất khó chịu, không tạo gas
hoặc có thể tạo gas trong môi trường có đường.
Năm 1885, Laurent phát hiện Bacillus subtilis phát triển trên khoai tây và bánh mì, làm
cho sản phẩm bị chảy nhớt. Chúng cũng là thủ phạm gây hư hỏng các sản phẩm sữa, bánh
ngọt, kẹo có nhân nhất là khi bảo quản các sản phẩm ở nhiệt độ nóng.
1.2.2.5

-

Lợi ích

Tạo kháng sinh

Bacillus subtilis có thể sản sinh ra nhiều loại kháng sinh có ích đối với nhiều loại vi
trùng gây bệnh như: subtilin (Humfed & Feustel, 1943), eumycin (Jonhson & Burdon,
1946), bacilin (Foster & Woodruff, 1946), bacillomin (Shitikell & poplavskii, 1955) và còn
có nhiều kháng sinh khác nữa.
-

Sinh tổng hợp enzyme

Amylase: amylase là hệ enzyme phổ biến trong giới vi sinh vật. Các enzyme này thuộc
nhóm enzyme thủy phân xúc tác sự thủy phân các lien kết nội phân tử trong polysaccharit
với sự tham gia của nước. Bacillus subtilis có khả năng tạo một lượng lớn a-amylase ngoại
bào, phân giải tinh bột nhanh gấp 2,5 lần so với a-amylase của nấm mốc. a-amylase của
Bacillus subtilis tác dụng lên amilose tạo ra các dextrin có mạch dài khoảng 6-8 gốc gluose,


sản phẩm cuối cùng của sự thủy phân bởi amylase là glucose và mantose đến 70-75%. pH
tối thích cho hoạt động dextrin hóa và đường hóa của enzyme a-amylase Bacillus subtilis là
5,6-6,2.
Protease: Các enzyme protease xúc tác cho quá trình thủy phân liên kết peptid hoặc
protein. Bacillus subtilis có khả năng tổng hợp protease ngoại bào phân giải protein và các
cơ chất cao phân tử khác có rong môi trường dinh dưỡng thành các dạng phân tử thấp để vi
sinh vật có thể dễ dàng hấp thụ
Cellulase: Được tổng hợp từ nhiều chủng vi sinh vật khác nhau. Người ta đã nhận thấy
khả năng phân giải xellulose của một số động vật ăn cỏ là do trong da dày chúng có chứa
một số loại vi khuẩn có khả năng sinh enzyme cellulase. Ngoài nhóm vi khuẩn trong da dày
của động vật ăn cỏ, còn có nhiều loài vi sinh vật trong đất, nước, không khí, cây cỏ, thực
vât chết, phân động vật. Trong nhóm vi khuẩn thì có Bacillus subtilis, Acetobacter
xylinum,...
1.3 Các thành phần khác trong sản xuất nước mắm lên men từ đậu nành

1

.3.1 Giới thiệu vê nguyên liệu muôi

Muối trong tự nhiên gồm có mỏ, muối giếng, muối ở đáy hồ nước mặn và muối biển.
Tùy theo phẩm chất và công dụng của mỗi loại muối người ta chia ra: muối ăn - muối công
nghiệp - muối làm phân. Muối dùng để sản xuất nước mắm là muối ăn.
Muối là nguyên liệu không thể thiếu trong quá trình sản xuất nước chấm, thiếu muối
nước chấm sẽ không được hình thành. Muối được dùng để ức chế vi sinh vật phát triển
trong thực phẩm, trừ các loại vi vật chịu mặn. Thành phần chính của muối là NaCl, ngoài ra
còn có các tạp chất như canxi, magie., tỷ lệ của muối NaCl và các tạp chất tùy thuộc vào
từng loại muối mà người ta muốn sản xuất. Muối sử dụng trong sản xuất nước chấm có chất
lượng càng tốt sẽ giúp cho nước chấm càng thơm ngon.
Yêu cầu của muối trong sản xuất nước chấm phải là muối ăn ( NaCl ), có độ tinh khiết
cao. Tốt nhất là muối kết tinh hạt nhỏ, có độ rắn cao, màu trắng óng ánh, không đóng thành
cục, không có vị đắng chát.
Nồng độ muối thấp có tác dụng thúc đẩy quá trình thủy phân prontein nhanh hơn và tạo