tiểu luận vi sinh Tìm hiểu về các loại vi sinh vật phân giải Protein và ứng dụng của chúng trong sản xuất nước tương

Đề tài: “ Tìm hiểu về các loại vi sinh vật phân giải Protein và ứng dụng
của chúng trong sản xuất nước tương.”
A. PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Vi sinh vật đóng vai trò vô cùng quan trọng trong thiên nhiên cũng như
trong cuộc sống của con người. Nó là khâu quan trọng trong chuỗi thức ăn của
hệ sinh thái, tham gia vào tất cả các vòng tuần hoàn vật chất tự nhiên, đóng vai
trò quyết định trong quá trình tự làm sạch các môi trường tự nhiên… con người
đã biết sử dụng vi sinh vật trong đời sống hằng ngày và trong sản xuất để tạo ra
những sản phẩm hữu ích như làm rượu, làm dấm, làm tương, muối chua thực
phẩm… đều ứng dụng được tính sinh học của các nhóm sinh vật. Ngoài ra, vi
sinh vật cũng có ứng dụng to lớn trong công nghiệp sản xuất chế phẩm enzim.
Các chế phẩm enzim này có ứng dụng to lớn trong công nghiệp thực phẩm, y
học...
Vi sinh vật là lực lượng sản xuất trực tiếp của ngành công nghiệp lên men.
Vi sinh vật có các kiểu trao đổi chất phong phú, có năng lực trao đổi chất mạnh
mẽ, do đó có thể sản sinh ra rất nhiều sản phẩm trao đổi chất khác nhau. Nhiều
sản phẩm đã được sản xuất lớn ở quy mô công nghiệp. Một trong số ứng dụng
quan trọng đó là công nghệ sản xuất nước tương lên men, nó là sản phẩm của
quá trình thủy phân các nguyên liệu giàu protein dưới tác dụng của enzym vi
sinh vật.
Nước tương là một loại nước chấm không thể thiếu trong các bữa ăn của
người Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung. Nước tương chứa một hàm
lượng đạm nhất định, giúp giảm cholesterol, bảo vệ cơ thể khỏi bệnh tim, ung
thư và loãng xương, nó còn giúp bữa ăn thêm hấp dẫn và làm tăng tính ngon
miệng cho người dùng.
Hiện nay, vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm và sử dụng các chất bảo quản
độc hại để bảo quản thực phẩm được nói đến rất nhiều, với mục đích tạo ra một
loại nước chấm ngon và có lợi cho sức khỏe con người, có thể ứng dụng để sản
xuất theo quy mô nhỏ tại nhà nên chúng tôi chọn đề tài: “ Tìm hiểu về các loại
vi sinh vật phân giải Protein và ứng dụng của chúng trong sản xuất nước

tương.” để tìm hiểu và nguyên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu về các loại vi sinh vật phân giải protein và ứng dụng của
các sinh vật phân giải trong quá trình sản xuất nước tương lên men.


3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Xác định cơ sở khoa học của quá trình lên men vi sinh vật thủy phân
protein trong sản xuất nước tương.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Chúng tôi nghiên cứu về các sinh vật phân giải protein và quy trình sản
xuất nước tương lên men ở quy mô nhỏ.
5. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lý luận
Phương pháp tổng hợp và tìm kiếm thông tin
Phương pháp nghiên cứu thực tiển
6. Đóng góp của đề tài
Thông qua đề tài này các bạn sinh viên có thể thử sức làm loại nước chấm
thơm ngon bổ dưỡng này ngay tại nhà mà vẫn hợp vệ sinh.
7. Kết cấu bài tiểu luận
Ngoài phần mở đầu, kết luận và danh mục tài tiệu tham khảo, phần nội
dung của tiểu luận gồm có 2 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận
Chương 2: Ứng dụng của vi sinh vật trong quá trình sản xuất nước tương.
B. NỘI DUNG
Chương 1: Cơ sở lý luận
1.1. Quá trình phân giải protein của vi sinh vật
1.1.1. Cơ chế phân giải protein
Protein là một chất hữu cơ có chứa các hợp chất cần thiết cho sự sinh
trưởng và phát triển vi sinh vật. Protein ở môi trường bên ngoài sẽ là nguồn thức

ăn của vi sinh vật. Để có thể sử dụng được protein làm thức ăn vi sinh vật tiết ra
một loại enzyme để thủy phân các liên kết peptide hoặc các polypeptide thành
các peptide có phân tử lượng nhỏ hơn. Tiếp theo là sự phân hủy các peptide trên
thành các acid amin tự do ở môi trường ngoài.


Sau đó được các vi sinh vật hấp thụ các acid amin tự do ở môi trường ngoài
vào trong tế bào. Trong tế bào vi sinh vật các acid amin sẽ được phân giải thành
năng lượng cần thiết cho hoạt động sống của tế bào.

Sự chuyển amine
1.1.2. Enzim phân giải cần cho quá trình phân giải protein
Bản chất của sự thủy phân protein là sự thủy phân liên kết peptide.Do liên
kết peptide là một liên kết mạnh, sự thủy phân xảy ra trong điều kiện có xúc
tác.Tác nhân xúc tác hóa học là axit hoặc kiềm và tác nhân xúc tác hoá sinh học
là nhóm enzym thủy phân protein có tên chung là protease.
1.1.2.1. Cấu tạo của enzym protease
Protease vi sinh vật là một hệ thống rất phức tạp bao gồm nhiều enzyme
giống nhau về cấu trúc, khối lượng và hình dạng phân tử nên rất khó tách ra
dưới dạng tinh thể đồng nhất.
Do là phức hệ gồm nhiều enzyme khác nhau nên protease vi sinh vật
thường có tính đặc hiệu rộng rãi cho sản phẩm thủy phân triệt để và đa dạng.

Hình 1: Enzym Protease
 Cấu trúc trung tâm hoạt động (TTHĐ) của protease:


- TTHĐ của protease đủ lớn và bao gồm một số gốc acid amin và trong một
số trường hợp còn có cả cofactor kim loại.
+ Các protease kim loại có TTHĐ lớn hơn vào khoảng 210 A, có thể phân

biệt thành sáu tiểu đơn vị, mỗi tiểu đơn vị tương ứng với mỗi gốc acid amin
trong phân tử cơ chất.
+ Đối với các protease acid, theo nhiều nghiên cứu về cấu trúc TTHĐ của
các tinh thể protease acid của Phizopus chinensis và Endothia parasilica đã cho
thấy phân tử của các protease này gồm có hai hạt, giữa chúng có khe hở vào
khoảng 20 A. Khe hở này là phần xúc tác của các enzyme, các gốc Asp-35 và
Asp-215 xếp đối diện nhau trong khe ấy.
- Đối với các protease không chứa cysteine, TTHĐ của chúng có tính mềm
dẻo hơn do cấu trúc không gian không được giữ vững bởi các cầu disulphide.
Mặc dù TTHĐ của các protease vi sinh vật có khác nhau nhưng các enzyme này
đều xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết peptide theo cùng một cơ chế chung
như sau:
E + S => E-S => P + E
Trong đó:
E: enzyme
S: cơ chất
E - S: Phức chất enzym- cơ chất
P: Là sản phẩm đầu tiên của phản ứng
1.1.2.2. Cơ chế hoạt động thủy phân protein của enzim protease
Sự thủy phân protein thành các acid amin là cơ sở của các phương pháp
công nghệ chế biến nước tương:

Nhóm enzyme protease (peptide – hydrolase 3.4) xúc tác quá trình thuỷ
phân liên kết liên kết peptide (-CO-NH-)n trong phân tử protein, polypeptide
đến sản phẩm cuối cùng là các acid amin. Ngoài ra, nhiều protease cũng có khả
năng thuỷ phân liên kết este và vận chuyển acid amin như: Tác động trên mạch
polypeptide, exopeptidase:


+ Aminopeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu N tự do của

chuỗi polypeptide để giải phóng ra một amino acid, một dipeptide hoặc một
tripeptide.
+ Carboxypeptidase: xúc tác phản ứng thủy phân liên kết peptide ở đầu C
của chuỗi polypeptide và giải phóng ra một amino acid hoặc một dipeptide.
+Dipeptihydrolase: xúc tác phản ứng thủy phân các liên kết dipepit.
+ Proteinase: xúc tác phản ứng thủy phân các liên kết peptid nội mạch.
1.1.2.3. Chức năng sinh học của enzym protease vi sinh vật
Theo nhiều tác giả thì Protease ngoại bào và Protease nội bào của vi sinh
vật có thể có những vai trò khác nhau đối với hoạt động sống của vi sinh vật.
Các protease ngoại bào phân giải protein và các cơ chất cao phân tử khác
có trong môi trường dinh dưỡng thành các dạng phân tử thấp để vi sinh vật dễ
dàng hấp thu. Các vi sinh vật mất khả năng tiết protease ngoại bào nên không
thể sử dụng protein làm nguồn đạm dinh dưỡng. Mặt khác quá trình tiết protease
ngoại bào cũng như quá trình tổng hợp chúng ở nhiều vi sinh vật bị giảm khi
môi trường có chứa một lượng lớn acid amin.
Protease nội bào thường là peptidase và một số protease. Theo
Hiroishi(1976) thì protease nội bào có vai trò quan trọng hơn protease ngoại
bào, chúng có thể hoàn thành chức năng sau đây :
+ Phân giải các peptide được đưa từ môi trường ngoài vào thành các acid
amin để tổng hợp tế bào hoặc đôi khi làm nguồn C , N , S , P... Theo Gedbery và
Dice (1974 ), tốc độ phân giải protein trong tế bào tăng lên khi vi sinh vật bị
thiếu C, N, S, P.... sự phân hủy protein cũng tăng lên nhanh chóng trong quá
trình sinh trưởng.
+ Các protease nội bào có thể tham gia quá trình cải biến một số phân tử
protein, enzyme. Điều này có nghĩa đối với việc hình thành và nảy mầm của bào
tử vi sinh vật.
+ Các protease nội bào cũng có thể tham gia vào việc hoàn thiện chuỗi
polypeptide đã có sẵn. Ngoài ra, protease nội bào cũng có tác dụng phân hủy các
protein vô dụng được tổng hợp sai do đột biến.
1.1.2.4. Tính ưu việt của protease

Tính đặc hiệu của protease phụ thuộc vào bản chất của liên kết peptide và
bản chất của những nhóm hóa học ở cạnh liên kết đó.


Protease vi sinh vật có hoạt tính rất mạnh và tính đặc hiệu rộng. Chúng có
khả năng phân hủy đến 80% các liên kết peptide có trong phân tử protein.
Protease không chỉ phá hủy nhanh chóng và hoàn toàn các liên kết peptide mà
có khả năng phá hủy chậm một số liên kết không đặc trưng khác.
Enzyme từ vi sinh vật có nhiều điểm ưu việt hơn so với các enzyme từ thực
vật và động vật bởi những lý do sau:
+ Hoạt tính enzyme vi sinh vật cao.
+ Vi sinh vật sinh sản, phát triển và tổng hợp enzyme với tốc độ cực kỳ cao
và nhanh từ những môi trường đơn giản,dễ dàng phân lập trong tự nhiên.
+ Vi sinh vật ảnh hưởng lớn của thành phần môi trường dinh dưỡng, tác
nhân lý hóa cơ học có thể tạo ra những đột biến có tính đặc hiệu cao.
+ Các protease có thể hoạt động trong dãy pH hẹp từ 5-8.
1.2. Các vi sinh vật phân giải Protein.
1.2.1. Bacillus subtilis
Giới (regnum) : Bacteria
Ngành (phylum) : Firmicutes
Lớp (class) : Bacilli
Bộ (ordo) : Bacillales
Họ (familia) : Bacillaceae
Chi (genus) : Bacills
Loài (species) : Bacillus subtilis

Hình 2: Bacillus subtilis


+Bacillus subtilis là trực khuẩn nhỏ, đầu tròn, không kết thành chuỗi,bắt

màu tím. Là vi khuẩn Gram dương, có khả năng di động.
+Có khả năng phân hủy protein, lipid: nhờ có khả năng tiết enzyme
protease và lipase.
+Là vi khuẩn hiếu khí, thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng, có khả năng sinh
bào tử.
+Nhiệt độ tối thích cho sinh trưởng là 36 – 500 C, tối đa khoảng 600 C, PH
7 – 7,4.
1.2.2. Bacillus cereus
Giới (regnum) : Bacteria
Ngành (phylum) : Firmicutes
Lớp (class) : Bacilli
Bộ (ordo) : Bacillales
Họ (familia) : Bacillaceae
Chi (genus) : Bacillus
Loài (species) : Bacillus cereus

Hình 3: Bacillus cereus
+Bacillus cereus là trực khuẩn nhỏ, hình que, vi khuẩn tán huyết beta.
+Là vi khuẩn Gram dương,có khả năng di động.
+Có khả năng phân giải protein, cellulose và tinh bột nhờ có khả năng tiết
enzyme protease, glucosase và cellulase.
+Là vi khuẩn kị khí tuỳ nghi, thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng.


+Có khả năng sinh bào tử.
1.2.3. Alcaligenes
Giới (regnum) : Bacteria
Ngành (phylum) : Proteobacteria
Lớp (class) : Beta Proteobacteria
Bộ (ordo) : Burkholderiales

Họ (familia) : Alcaligenaceae
Chi (genus) : Alcaligenes

Hình 4: Alcaligenes
+Alcaligenes là một loại vi khuẩn nhỏ, hình que.
+Là vi khuẩn Gram âm, có khả năng sinh bào tử.
+Là vi khuẩn kị khí, thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng.
+Có khả năng tiết enzyme protease, lipase và enzyme cellulase để phân giải
protein, lipid và cellulose.
1.2.4. Staphylococcus
Giới (regnum) : Bacteria
Ngành (phylum) : Firmicutes
Lớp (class) : Bacilli
Bộ (ordo) : Bacillales
Họ (familia) : Staphylococcaceae
Chi (genus) : Staphylococcus


Hình 5: Staphylococcus
+Staphylococcus tụ cầu khuẩn sắp xếp theo mọi hướng và thường tạo thành
cụm (tụ) trông giống như chùm nho.
+Là các cầu khuẩn Gram dương, không sinh bào tử.
+Là vi sinh vật kị khí, thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng.
+Có khả năng phân giải protein, tinh bột nhờ có khả năng tiết enzyme
protease và glucosase.
1.2.5. Aspergillus flavus
Giới (regnum) : Bacteria
Ngành (phylum) : Ascomycota
Lớp (class) : Eurotiomycetes
Bộ (ordo) : Eurotiales

Họ (familia) : Trichocomaceae
Chi (genus) : Aspergillus
Loài (species) : Aspergillus flavus


Hình 6: Aspergillus flavus
+Aspergillus flavus là một loai nấm mốc nhỏ, hình que.
+Là vi khuẩn Gram dương, có khả năng sinh bào tử.
+Là vi sinh vật kị khí,thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng.
+Có khả năng tiết enzyme protease và glucosase để phân giải protein và
tinh bột.
1.2.6. Aspergillus oryzae
Giới (regnum) : Fungi
Ngành (phylum) : Ascomycota
Lớp (class) : Eurotiomycetes
Bộ (ordo) : Eurotiales
Họ (familia) : Trichocomaceae
Chi (genus) : Aspergillus
Loài (species) : Aspergillus oryzae

Hình 7: Aspergillus oryzae
+Aspergillus oryzae là một loại nấm nhỏ hình que.
+Là vi khuẩn Gram dương, có khả năng sinh bào tử.
+Thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng.
+Nấm sợi Aspergillus oryzae lại có hoạt tính cao về các enzyme amylase
và proteinase nên có khả năng phân hủy protein và tinh bột cao.
1.2.7. Rhizopus


Giới (regnum) : Fungi

Ngành (phylum) : Ascomycota
Lớp (class) : Zygomycetes
Bộ (ordo) : Mucorales
Họ (familia) : Mucoraceae
Chi (genus) : Rhizopus

Hình 8: Rhizopus
+Rhizopus là một loại nấm nhỏ dạng sợi.
+Là vi khuẩn Gram dương, có khả năng sinh bào tử.
+Là vi sinh vật kị khí,thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng.
+Nấm sợi có hoạt tính cao về enzyme proteinase nên có khả năng phân hủy
protein cao.
1.2.8. Flavobacterium
Giới (regnum) : Bacteria
Ngành (phylum) : Bacteroidetes
Lớp(class) : Flavobacteria
Bộ (ordo) : Flavobacteriales
Họ (familia) : Flavobacteriaceae
Chi(genus) : Flavobacterium


Hình 8: Flavobacterium
+Flavobacterium là một loại vi khuẩn hình que, không di động.
+Là vi khuẩn Gram âm, có khả năng sinh bào tử.
+Là vi sinh vật kị khí tùy tiện, thuộc nhóm vi inh vật dị dưỡng.
+Có khả năng phân hủy tinh bột và protein cao nhờ có khả năng tiết
enzyme amylase và protease có hoạt độ cao.
1.2.9. Streptomyces
Giới (regnum) : Bacteria
Ngành (phylum) : Actinobacteria

Bộ (ordo) : Actinomycetales
Họ (familia) : Streptomycetaceae
Chi (genus) : Streptomyces

Hình 9: Treptomyces
+Treptomyces là một loại vi khuẩn dang sợi.
+Là vi khuẩn Gram dương, có khả năng sinh bào tử.
+Là vi sinh vật kị khí, thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng.


+Phân hủy tốt protein, lipid nhờ có hệ enzyme protease, lipase có hoạt tính
cao.
1.2.10. Micrococcus
Giới (regnum) : Bacteria
Ngành(phylum) : Ascomycota
Lớp (class) : Actinobacteria
Bộ (ordo) : Actinomycetales
Họ(familia) : Micrococcaceae
Chi(genus) : Micrococcus

Hình 11: Micrococcus
+Có hình cầu hay hình bầu dục.
+Là cầu khuẩn Gram dương, không di động.
+Là vi sinh vật hiếu khí.
+Thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng.
+Có khả năng tiết enzyme protease, lipase và amylase để phân hủy cơ chất
cao
1.2.11. Clostridium
Giới (regnum) : Bacteria
Ngành (phylum) : Firmicutes

Lớp (class) : Clostridia
Bộ (ordo) : Clostridiales
Họ(familia) : Clostridiaceae


Chi (genus) : Clostridium

Hình 12: Clostridium
+Clostridium là một giống trực khuẩn, hình que.
+Là trực khuẩn Gram dương.
+Có khả năng sinh bào tử .
+Là vi sinh vật kị khí .
+Thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng.
+Có khả năng tiết enzyme Protease
1.2.12. Bifidobacterium
Giới (regnum) : Bacteria
Ngành (phylum) : Actinobacteria
Lớp (class) : Actinobacteria
Bộ (ordo) : Bifidobacteriales
Họ (familia) : Bifidobacteriaceae
Chi (genus) : Bifidobacterium


Hình 13: Bifidobacterium
+Bifidobacterium là vi khuẩn có dạng hình que.
+Là vi khuẩn Gram dương
+Không có thể di động.
+Là vi sinh vật kị khí .
+Thuộc vi sinh vật dị dưỡng.
+Có khả năng phân giải protein nhờ có hệ enzyme

1.2.13. Penicillium camemberti
Giới (regnum) : Fungi
Ngành (phylum) : Ascomycota
Lớp (class) : Eurotiomycetes
Bộ (ordo) : Eurotiales
Họ (familia) : Trichocomaceae
Chi (genus) : Penicillium
Loài (species) : Penicillium camemberti

Hình 14: Penicillium camemberti
+Penicillium camemberti là một loài nấm có dạng sợi.
+Là vi sinh vật Gram dương.
+Có khả năng sinh bào tử.
+Là vi sinh vật hiếu khí.
+Thuộc vi sinh vật dị dưỡng.


+Có khả năng phân giải protein nhờ hệ enzyme protease.
1.2.14. Mucor
Giới (regnum) : Fungi
Ngành (phylum) : Zygomycota
Lớp (class) : Zygomycetes
Bộ (ordo) : Mucorales
Họ (familia) : Mucoraceae
Chi (genus) : Mucor

Hình 15: Mucor
+Mucor là một loại nấm có dạng hình sợi.
+Là vi sinh vật Gram dương.
+Có khả năng sinh bào tử.

+Là vi sinh vật hiếu khí.
+Thuộc vi sinh vật dị dưỡng.
1.2.15. Pseudomonas
Giới (regnum) : Bacteria
Ngành (phylum) : Proteobacteria
Lớp (class) : Gamma Proteobacteria
Bộ (ordo) : Pseudomonadales
Họ (familia) : Pseudomonadaceae
Chi (genus) : Pseudomonas


Hình 16: Pseudomonas
+Pseudomonas là trực khuẩn, có dạng hình que.
+Là trực khuẩn Gram âm,có khả năng di động.
+Là vi sinh vật hiếu khí.
+Thuộc nhóm vi sinh vật dị dưỡng.
+Có khả năng phân giải protein, lipide, tinh bột nhờ hệ enzyme protease,
lipase và amylase.
Chương 2: Ứng dụng của vi sinh vật trong quá trình sản xuất nước
tương.
2.1. Sơ lược về nước tương (xì dầu).
Tương, tàu vị yểu hay xì dầu là một loại nước chấm được sản xuất bằng
cách lên men hạt đậu tương, ngũ cốc rang chín, nước và muối ăn. Nước chấm
này, có nguồn gốc từ Trung Quốc, được sử dụng khá phổ biến trong ẩm thực
châu Á tại khu vực Đông Á và Đông Nam Á, gần đây cũng xuất hiện trong một
số món ăn của ẩm thực phương Tây, đặc biệt là một thành phần của nước chấm
Worcestershire.
Tương là một sản phẩm lên men từ các nguồn nguyên liệu giàu gluxit và
giàu đạm. Đây là một dạng thực phẩm cổ truyền của Việt Nam. Tương là một
loại thực phẩm gắn liền với văn hóa dân tộc ta từ xưa cho đến nay và mãi mãi về

sau. Đã có những địa phương làm tương nổi tiếng như Bần Yên Nhân (Hưng
Yên), Cự Đà (Hà Đông) và Nam Đàn (Nghệ An).
2.1.2. Đặc tính của nước tương.
Xì dầu đích thực được lên men bằng men (là một trong hai loài nấm
Aspergillus oryzae hay A. sojae) cùng các vi sinh vật liên quan khác. Xì dầu
đích thực được sản xuất từ hạt đậu tương nguyên vẹn, nhưng nhiều loại rẻ tiền
được làm từ protein đậu tương thủy phân. Các loại xì dầu này không có màu sắc


tự nhiên của xì dầu đích thực và nói chung được nhuộm màu bằng nhuộm màu
caramel để có màu nâu đen
Theo truyền thống thì hạt đậu tương được lên men trong các điều kiện tự
nhiên, chẳng hạn như trong các bình hay lọ to để ngoài trời mà người ta tin rằng
sẽ tạo thêm hương vị cho sản phẩm.
Dường như tất cả các loại xì dầu đều được bổ sung thêm một chút rượu khi
đóng chai, có tác dụng như là chất bảo quản chống hư hỏng. Xì dầu nói chung
nên được bảo quản nơi râm mát, tránh bị nắng chiếu trực tiếp. Chai xì dầu đã mở
nắp mà không được lưu giữ nơi có nhiệt độ thấp sẽ hơi bị đắng. Mặc dù có nhiều
loại xì dầu, nhưng tất cả đều là chất lỏng màu nâu có vị mặn, được sử dụng để
tạo gia vị khi nấu ăn hay làm nước chấm.
2.1.3. Vai trò, công dụng của nước tương trong đời sống
Nước tương không phải là chất bổ sung đạm mà chỉ là nước chấm làm tăng
khẩu phần vị, chứ không có tác dụng bổ sung dinh dưỡng, không nên ăn nhiều.
Theo các nhà y học, mỗi ngày cơ thể con người cần 60g chất đạm, nên nước
tương không phải là chất cung cấp đạm chính. Độ đạm thấp nhất trong nước
tương là 10N. Người bình thường, tối đa mỗi ngày ăn 10ml nước tương thì chất
đạm do nó mang lại là không đáng kể.
Nước tương sử dụng chế biến các món ăn làm tăng tính hấp dẫn cho món
ăn, tạo nên màu sắc thật đẹp mắt. Dùng nước tương để chấm các loại rau củ
quả… tăng tính ngon miệng, kích thích ăn nhiều.

2.2. Quy trình sản xuất nước tương.
2.2.1. Nguyên liệu.
2.2.1.1. Nguyên liệu chính
Nguyên liệu chính sản xuất nước tương lên men tự nhiên là đậu nành. Đây
là quy trình sản xuất nước tương “sạch” bằng phương pháp lên men vi sinh (còn
gọi là nấm men nấm mốc có lợi), không sử dụng acid. Phương pháp này mất
nhiều thời gian (3-4 tháng) hơn để sản xuất ra một lô.
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 là một trong những nguyên
liệu chế biến thực 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.
2.2.1.2. Chủng loại vi sinh vật
Người ta thường sử dụng các loại nấm mốc Aspergillus Oryzae, A. soyae,
A.niger, A.Terriol, A.mellius, A.ochracus, A.awamori, Mucor, Rhizopus...
Nhưng giống được sử dụng nhiều nhất là loài Aspergillus Oryae.
Môi trường có độ ẩm 45% là điều kiện thích hợp nhất cho sự hình thành
bào tử để làm giống, còn độ ẩm thích hợp để sinh tổng hợp enzyme là 55-60%.
PH môi trường là 5,5-5,6. Độ ẩm không khí là 85-95%.
Yêu cầu giống : Có hoạt lực protease cao, không có độc tố aflatoxin và có
khả năng tạo hương.
2.2.2. Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp lên men.
2.2.2.1. Làm sạch nguyên liệu
Mục đích: Quá trình này có mục đích chuẩn bị, loại bỏ các tạp chất có
trong đậu nành hay bám trên bề mặt vỏ đậu nành như: đá, đất, bụi, hạt cỏ, kim
loại và đồng thời loại bỏ được một số vi sinh vật bám trên đó.

Biến đổi: Làm cho hạt sạch hơn, sáng hơn, tăng giá trị cảm quan, đồng thời
cũng tăng chất lượng sản phẩm.
Phương pháp thực hiện: cho đậu nành qua hệ thống làm sạch để loại bỏ tạp
chất.
2.2.2.2. Ngâm rửa
Ngâm rửa nhằm mục đích làm sạch các tạp chất còn sót lại sau quá trình
làm sạch và làm mềm hạt đậu giúp tiết kiệm thời gian và nhiên liệu trong quá
trình hấp. Trong quá trình ngâm rửa đậu nành có thể mất đi một số chất dinh
dưỡng hòa tan trong như vitamin, khoáng.
Quá trình rửa gồm hai giai đoạn: ngâm và rửa xối.
Đầu tiên nguyên liệu sẽ được đưa vào bồn ngâm sau đó được băng chuyền
chuyển vào hệ thống xối tưới của máy ngâm rửa xối tưới. Ngâm làm cho nước
thấm ướt nguyên liệu, làm chất bản mềm, bong ra.


Rửa xối là dùng tác dụng chảy của dòng nước để kéo chất bẩn còn lại trên
mặt nguyên liệu sau khi ngâm. Thường dùng tia nước phun (p=2-3atm) hay vòi
hoa sen để xối.
2.2.2.3. Hấp
Mục đích: Khai thác các chất dinh dưỡng có trong đậu nành.
Các biến đổi của nguyên liệu:
+Vật lý: thay đổi cấu trúc hạt tinh bột và protein, nguyên liệu mềm hơn.
+Hóa học: làm chín tinh bột, làm protein bị biến tính sơ bộ thành những
chất mà vi sinh vật có thể sử dụng được.
+Sinh học: quá trình này cũng tiêu diệt vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên
liệu làm cho mốc phát triển thuận lợi.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật: Trong quá trình hấp yếu tố
cần chú ý nhất là nhiệt độ và thời gian hấp. Nguyên liệu là đậu nành chỉ cần hấp
với thời gian như thế nào để có hàm lượng nước thích hợp và nguyên liệu mềm
hóa đầy đủ là được. Đối với nguyên liệu là tinh bột thì thời gian hấp cũng phải

hợp lý. Nói chung với phối liệu như trên thì hấp ở áp lực 0,7 – 0,9 kg/cm2 , hấp
khoảng 1 – 1,5 giờ là thích hợp. Nói chung khi nhìn thấy hạt đậu chuyển sang
màu hơi nâu là được, không nên để quá sậm màu.
2.2.2.4. Làm nguội
Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình phối trộn.
Các biến đổi:
+Vật lý: nguyên liệu rời ra, nhiệt độ khối nguyên liệu giảm.
+Hóa lý: có sự bay hơi nước trên bề mặt.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật: Nguyên liệu đã hấp được trải
lên mặt sàn bằng gỗ, có quạt thổi nguội đến 33 – 35 oC (vào mùa hè) và 40 oC
(vào mùa đông). Quá trình này còn làm tăng hàm lượng O 2 giúp cho quá trình
nuôi mốc sau này được tốt hơn.
2.2.2.5. Cấy giống vi sinh vật lên men
Mốc là cơ sở để sản xuất nước tương lên men, chất lượng mốc ảnh hưởng
trực tiếp đến chất lượng sản phẩm và hiệu suất sử dụng nguyên liệu. Chủng vi


sinh vật trong sản xuất nước tương lên men là nấm mốc Aspergillus oryzae, nấm
mốc này có màu vàng nên người ta quen gọi là mốc vàng.
Ngoài ra trong quá trình lên men còn có dùng một số vi khuẩn và nấm men
để thủy phân tạo hương vị màu sắc đặc trưng cho sản phẩm. Chẳng hạn như vi
khuẩn Pediococcus soyae và các nấm men Saccharomyces rouxii và Torulopsis.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật: Khi đưa giống vào nên trộn
giống trước với một số bột mì cho đều, sau đó dùng nguyên liệu này rắc đều lên
nguyên liệu định cấy giống. Khi rắc nên rắc đều và trộn kỹ để có mốc giống đều
khắp trên khối nguyên liệu và mốc phát triển đồng đều cũng làm cho nhiệt độ
của khối nguyên liệu tăng đều.
2.2.2.6. Nuôi mốc
Mục đích: Tạo điều kiện cho mốc phát triển đều trên môi trường nuôi cấy
hình thành các hệ enzyme cần thiết (đặc biệt là enzyme protease và amylase) có

hoạt lực cao, có khả năng thủy phân protein và tinh bột cao hơn.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật: Bột mì được phối trộn sẽ là
nguồn tinh bột mà mốc sử dụng để làm nguồn thức ăn để sinh trưởng và phát
triển mạnh. Sự phát triển mạnh của mốc giống sẽ lấn át được các loại tạp mốc
khác xâm nhập và phát triển giúp cho độ thủy phân cao hơn. Vì vậy ta phải phối
trộn nguyên liệu giàu tinh bột với tỉ lệ thích hợp cùng với nguyên liệu giàu
protein là khô đậu nành. Ngoài ra bột mì cho vào còn có tác dụng giúp cho nước
tương thành phẩm có vị ngọt nhẹ và màu sắc sáng hơn.
 Phương pháp nuôi mốc thủ công: Sau khi tiếp giống xong, đánh đống cho tới khi
nhiệt độ đạt 30 – 35 oC thì tải ra khay, mành hoặc nong thưa thành lớp dày 1 – 2
cm cho vào phòng nuôi mốc. Giữ nhiệt độ phòng 28 – 30 oC trong thời gian 8 –
9 giờ và hàm ẩm trong phòng là 84 – 90%. Nói chung nhiệt độ này không thích
hợp với Mucoz, Penicillium và vi khuẩn và thời gian này bào tử mốc phát mầm
nhanh át các tạp mốc khác. Sau thời kỳ này nhiệt độ tăng nhanh gọi là thời kỳ
sinh trưởng cần đặc biệt chú ý nhiệt độ có thể đạt 31 – 34 oC. Khoảng 3 – 4 giờ
sau thấy khuẩn ti xuất hiện rõ rệt lúc này nguyên liệu hơi kết bánh. Khi nhiệt độ
đạt 37 oC thì phải lật mốc, đảo mốc để hạ nhiệt độ vì nếu nhiệt độ quá cao sẽ làm
cho khuẩn ty phát triển không tốt, enzyme của mốc tích tụ không nhiều. Khi
nhiệt độ lên cao phải mở cửa thông gió, cấp không khí cho mốc và đẩy khí CO 2
trong phòng ra ngoài. Sau đó tiếp tục đảo nhiều lần để duy trì nhiệt độ 30 – 31
o
C trong khối mốc.
 Phương pháp nuôi mốc khối: Nguyên liệu được trải vào trong thùng, hộp hoặc
bể. Phương pháp này đã được áp dụng từ lâu ở một số nước, có ưu điểm là: năng


suất cao hơn nuôi mốc trên khay, mành. 1 m2 có thể nuôi được 75 – 80 kg
nguyên liệu (trong khi 1 m2 phòng nuôi mốc theo phương pháp thủ công chỉ
được 24 – 27 kg), giảm nhẹ sức lao động của công nhân và dễ cơ giới hóa. Quá
trình phát triển của mốc có thể chia làm ba giai đoạn.

2.2.2.7. Đánh tơi và phối trộn nguyên liệu
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật: nguyên liệu từ bể nuôi mốc
được đánh tơi để mốc trộn đều hơn với nguyên liệu giúp cho quá trình lên men
tốt hơn.
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình ủ và thủy phân.
Các biến đổi:
+Vật lý: tăng khối lượng, giảm độ cứng, giảm độ xốp,…
+Hóa học: trộn nước có tác dụng làm cho nguyên liệu có độ ẩm thích hợp
với sự phát triển của nấm mốc. Phối trộn theo tỷ lệ 90% khô đậu nành và 10%
bột mì. Sau đó, thêm 60 – 70% nước so với tổng nguyên liệu
2.2.2.8. Ủ nguyên liệu
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình thủy phân.
Các biến đổi: Nguyên liệu mềm hơn, nước thấm đều nên làm tăng khả năng
truyền nhiệt. Đậu sẽ mau chín và chín đều hơn khi hấp.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật: Ủ có tầm quan trọng như nuôi
mốc nếu xử lý nguyên liệu tốt, nuôi mốc đúng kỹ thuật mà lên men không bảo
đảm thì nước chấm vẫn không đạt yêu cầu, hiệu suất thu hồi nguyên liệu thấp,
giá thành cao.
Nhiệt độ khi ủ: Nhiệt độ khi ủ hết sức quan trọng vì nó tạo điều kiện cho
enzyme của mốc xúc tác các quá trình thủy phân tinh bột và protein thành đường
và các acid amin. Nhiệt độ ủ nên giữ là 37 – 45 oC trong suốt quá trình ủ. Để giữ
được nhiệt độ này về mùa đông phải gia nhiệt. Ở các nước có khí hậu lạnh phải
gia nhiệt gián tiếp bằng hơi nước để giữ nhiệt. Ở Việt Nam dùng ủ ẩm để nấm
mốc hô hấp tỏa nhiệt là cho enzyme protease hoạt động. Trong quá trình ủ
không nên để nhiệt độ quá cao sẽ làm cho sản phẩm có mùi khét, cháy, đắng
hoặc nếu nhiệt độ thấp quá sẽ kéo dài thời gian lên men, sản phẩm có màu sắc
nhạt, không sánh.
2.2.2.9. Thủy phân nguyên liệu

Mục đích: tạo pH thích hợp cho enzyme protease và amylase của nấm mốc
hoạt động. Biến đổi sâu sắc thành phần nguyên liệu theo hướng tạo ra sản phẩm
nước tương.
Các biến đổi:
+Hóa sinh: enzyme protease thủy phân phân tử protein thành những chất
trung gian tương đối đơn giản peptide, polypeptide và cuối cùng thành các acid
amin đơn giản. Tinh bột enzyme amylase thủy phân thành đường maltose và
cuối cùng thành glucose.
+Vật lý: -Nhiệt độ: trong quá trình thủy phân nhiệt độ dịch thủy phân tăng
dần vì quá trình thủy phân là quá trình tỏa nhiệt.
-Nồng độ chất khô: phản ứng thủy phân tạo ra các hợp chất đơn giản như
đường, acid amin…làm cho nồng độ chất khô trong dịch tăng lên.
-Độ nhớt: protein bị thủy phân dần thành acid amin và peptide cùng với tác
dụng của nhiệt độ cao làm cho độ nhớt dịch thủy phân giảm dần.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật: Cho nước vào mục đích để
tăng nhiệt và giữ nhiệt của sản phẩm, (mốc thường có hàm ẩm 27 – 30%), thúc
đẩy tác dụng phân giải và cải tiến hương vị của nước tương cho phù hợp với thị
hiếu của người tiêu dùng. Vì nếu nước quá ít sẽ làm cho nước tương có màu
đậm và có mùi hồ cháy, còn nếu nước quá nhiều thì thời gian lên men sẽ rất lâu.
Thường lượng nước trộn vào 40 – 50% so với nguyên liệu tương đương 60 –
70% so với mốc. Nguyên liệu sau khi đã ủ xong (lên mốc vàng hoa cau), làm
tơi, để ủ đống cho tới khi nhiệt độ đạt 37 – 45 oC thì bắt đầu cho nước vào. Khi
cho nước vào nên dùng nước có nhiệt độ 60 oC để khi cho vào bể lên men,
nguyên liệu có nhiệt độ 53 oC. Khi trộn nước phải trộn nhanh rồi cho ngay vào
thùng hoặc bể lên men. Trên mặt nguyên liệu rải một lớp muối kín để phòng tạp
khuẩn xâm nhập. Đậy nắp để hơi nước không bay đi và nhiệt độ không bị giảm.
2.2.2.10. Quá trình trích ly – lọc
Mục đích: trích ly các chất hòa tan trong nguyên liệu để tạo ra nước tương
thành phẩm và lọc ra lấy dịch nước tương.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật: Dùng nước muối có nồng độ

20 – 30% ở nhiệt độ 60 oC cho vào thiết bị lên men để hòa tan đạm và đường đã
thủy phân trong quá trình lên men. Sau khi cho muối nên tiến hành đảo trộn
ngâm trong khoảng 24 giờ để những chất hòa tan vào trong nước muối sau đó
lọc rút nước chấm ra. Mục đích cho muối vào là để tạo mùi vị mặt khác để


phòng thối. Vì vậy sau khi lên men xong phải nhanh chóng cho nước muối vào
và cho với lượng chính xác. Độ muối thấp hơn 16% về mùa hè thường hay chua
hoặc váng trắng, nếu nồng độ muối quá cao lại ảnh hưởng đến chất lượng về vị
của nước tương, thường tốt nhất là 18 – 20%.
Trích ly lần thứ nhất: thường được nước tương đậm màu, ngọt và chiếm
khoảng 60 – 80% lượng nguyên liệu lên men. Trích ly lần thứ hai: sau khi trích
ly lần thứ nhất, bã vẫn còn lưu lại một lượng nước tương vì vậy phải đổ thêm
nước muối 15 – 18% vào ngâm 12 – 16 giờ rồi lại tiến hành trích ly lần thứ hai
(lọc rút lần hai).
Trích ly lần thứ ba: Để lợi dụng nguyên liệu một cách triệt để, bã sau khi
trích ly xong lần 2 vẫn chứa muối và nước tương, để tiếp tục chiết rút, chúng ta
cho vào nước (không cho muối). Lượng nước cho vào khoảng 100 – 150% so
với nguyên liệu mốc, ngâm 6 giờ rồi tiến hành trích ly lần ba. Nước tương rút ra
được ở lần này nồng độ tương đối thấp, dùng để hòa nước muối sử dụng cho các
trích ly lần hai của các đợt kế tiếp. Làm như vậy sẽ tiết kiệm được nguyên liệu
muối và nâng cao chất lượng nước tương
2.2.2.11. Quá trình chiết chai – dán nhãn
Mục đích: Hoàn thiện sản phẩm.
Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật:
Vô chai: chai và nút được rửa bằng nước sôi sau rửa lại bằng cồn nồng độ
98% để ráo, sau đó đem thanh trùng thời gian 10 – 20 phút để loại bỏ các bụi
bẩn bám trên chai và tiêu diệt vi sinh vật bám trên chai. Sau đó, sản phẩm được
rót vào chai theo đúng quy định.
Dán nhãn: nhãn in theo mẫu và đúng quy cách, có đầy đủ thông tin cần

thiết cho người tiêu dùng.
C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Vi sinh vật trong tự nhiên vô cùng đa dạng và phong phú, chúng có vai trò
tích cực lẫn tiêu cực đối với đời sống con người. Với năng lực chuyển hoá mạnh
mẽ và khả năng sinh sản nhanh chóng của các vi sinh vật cho thấy tầm quan
trọng to lớn của chúng trong thiên nhiên cũng như trong các hoạt động cải thiện
chất lượng sống của con người. Hiểu được những đặc tính phát triển của vi sinh
vật có lợi cho con người, con người đã tạo ra những ứng dụng vi sinh trong công
nghệ sinh học, trong đời sống, sản xuất hằng ngày, cải tạo môi trường sống và
đem lại nguồn thu nhập kinh tế.
Ngày nay, môi trường càng có nhiều vi sinh vật sinh sống và phát triển, vì
vậy con người phải hạn chế những tác hại đó bằng cách vệ sinh nơi ở, vệ sinh cá


nhân và nơi công cộng…để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật có hại. Đồng
thời nuôi cấy các vi sinh vật có lợi trong các sản phẩm phục vụ lợi ích con
người.
D. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. GS.TS. Nguyễn Thành Đạt, TS Mai Thị Hằng_Giáo Trình Vi Sinh
Học_NXB ĐH Sư Phạm_2007.
2. />3. />4. />5. />q=bacillus+cereus&biw=1014&bih=576&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=
X&ved=0ahUKEwiR1_StuLrJAhWEGZQKHVEEDz8QsAQIKA
E. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN