NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN BỘT ĐẬU NÀNH DINH DƯỠNG LÊN MEN TỪ VI KHUẨN BACILLUS SUBTILIS VAR. NATTO

 

 

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN BỘT ĐẬU NÀNH DINH DƯỠNG
LÊN MEN TỪ VI KHUẨN
BACILLUS SUBTILIS VAR. NATTO

Giảng viên hướng dẫn: Th.S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN ĐĂNG SONG KHANG
Niên khóa: 2007 - 2011

Tháng 08/2011
 


 

 

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN BỘT ĐẬU NÀNH DINH DƯỠNG LÊN MEN TỪ
VI KHUẨN BACILLUS SUBTILIS VAR. NATTO

Tác giả

NGUYỄN ĐĂNG SONG KHANG

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành
Công Nghệ Hóa Học

Giáo viên hướng dẫn:
Th. S VƯƠNG THỊ VIỆT HOA

Tháng 08/2011
i


 

 

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên xin ghi ơn cha mẹ đã dày công giáo dưỡng con thành người, luôn
động viên, tạo mọi điều kiện cho con được học tập và làm việc để có được ngày hôm
nay cũng như thực hiện tốt đề tài này.
Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong Bộ môn Công Nghệ Hóa Học Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, đã nhiệt tình giảng dạy em trong
suốt quá trình học tập, đồng thời giúp đỡ để em có thể hoàn thành tốt đề tài này.
Em cũng xin gởi lời tri ân sâu sắc đến Thạc sĩ Vương Thị Việt Hoa, giảng viên
thuộc Khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã tận tình hướng dẫn em thực hiện đề tài này.
Vì thời gian cũng như khả năng có hạn, đề tài này chắc chắn có nhiều thiếu sót.
Mong tất cả các thầy cô và các bạn góp ý. Em xin được lắng nghe và chân thành cảm
ơn những ý kiến đóng góp quý báu của mọi người.

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Đăng Song Khang

ii


 

 

TÓM TẮT
Đề tài “Nghiên cứu chế biến bột đậu nành dinh dưỡng lên men từ vi khuẩn
Bacillus subtilis var. natto”, được chúng tôi tiến hành tại phòng thí nghiệm I4 thuộc
Bộ môn Công Nghệ Hóa Học Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
Thời gian thực hiện đề tài từ tháng 3/2011 đến tháng 8/2011 dưới sự hướng dẫn của
giảng viên Vương Thị Việt Hoa.
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) một yếu tố. Các
thí nghiệm bao gồm:
Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn Bacillus subtilis var. natto trong quá
trình lên men.
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đối với quá trình lên men natto.
Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đường trong quá trình lên men natto.
Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ muối trong quá trình lên men natto.
Chế biến sản phẩm natto từ dạng nhớt, nhầy để có dạng natto bột.
Khảo sát quá trình sấy natto.
Kết quả cho thấy:
Tỷ lệ vi khuẩn Bacillus subtilis var. natto thích hợp là 3 %.
Thời gian lên men là 48 giờ.
Tỷ lệ đường là 6 %.
Tỷ lệ muối là 0,4 %.
Tỷ lệ natto: bột đậu nành rang là 1: 1
Nhiệt độ sấy là 70 0C.

iii


 

 

ABSTRACT
Topic “Research into processing nutritional fermented soya flour from the
bacteria Bacillus subtilis var. Natto“, was conducted in laboratory of Chemistry
Deparment Nong Lam University. Implement the project period from 3/2011 to 8/2011
under the guidance Masters Vuong Thi Viet Hoa.
The experiment was arranged in completely random model (CRD), one factor.
The experiments include:
Effect of the bacteria Bacillus subtilis var. natto rate to the fermentation
process.
Effect of time to the fermentation process of natto.
Effect of sugar rate to the fermentation process of natto.
Effect of salt rate to the fermentation process of natto.
Processing products from sticky natto to form natto powder.
Drying natto survey.
Results showed that:
The bacteria Bacillus subtilis var. natto rate was 3 %.
The time of the fermentation process of natto was 48 h.
Sugar rate was 6 %.
Salt rate was 0,4 %.
The rate of natto: roasted soya flour was 1: 1
Drying temperature was 70 0C.

iv


 

 

MỤC LỤC
Trang
Trang tựa ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn .................................................................................................................. ii
Tóm tắt ........................................................................................................................ iii
Mục lục ....................................................................................................................... v
Danh sách các hình ..................................................................................................... viii
Danh sách các bảng .................................................................................................... ix
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1
1.2. Mục đích .............................................................................................................. 1
1.3. Nội dung đề tài .................................................................................................... 1
1.4. Yêu cầu ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 2
2.1. Giới thiệu về Natto - Đậu tương lên men truyền thống của Nhật ....................... 2
2.2. Hiệu quả dinh dưỡng của natto - Thực phẩm chức năng .................................... 3
2.3. Ngăn ngừa chứng tim mạch bằng natto: an toàn và rẻ nhất ................................ 4
2.4. Nguyên liệu.......................................................................................................... 5
2.4.1. Đậu nành ........................................................................................................... 5
2.4.1.1. Nguồn gốc của đậu nành ............................................................................... 5
2.4.1.2. Thành phần hóa học của đậu nành ................................................................ 6
2.4.1.3. Giá trị dinh dưỡng của đậu nành ................................................................... 7
2.4.1.4. Công dụng y học của đậu nành...................................................................... 9

2.4.2. Chủng vi khuẩn Bacillus subtilis var. natto ..................................................... 9
2.4.3. Muối.................................................................................................................. 10
2.4.4. Đường ............................................................................................................... 10
CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP .................................................... 11
3.1. Thời gian thực hiện .............................................................................................. 11
3.2. Địa điểm .............................................................................................................. 11
v


 

 

3.3. Vật liệu ................................................................................................................ 11
3.4. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm ............................................................................ 11
3.4.1. Dụng cụ............................................................................................................. 11
3.4.2. Thiết bị thí nghiệm ........................................................................................... 12
3.5. Quy trình chế biến bột đậu nành dinh dưỡng lên men từ vi khuẩn Bacillus subtillis
var. natto ..................................................................................................................... 13
3.6. Phương pháp thí nghiệm ...................................................................................... 14
3.6.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn Bacillus subtilis var. natto
trong quá trình lên men............................................................................................... 14
3.6.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đối với quá trình lên men ... 15
3.6.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đường trong quá trình lên men .. 16
3.6.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ muối trong quá trình lên men .... 17
3.6.5. Thí nghiệm 5: Chế biến sản phẩm natto từ dạng nhớt, nhầy để có dạng
natto bột ...................................................................................................................... 17
3.6.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát quá trình sấy natto...................................................... 18
3.7. Xây dựng quy trình chế biến natto bột ................................................................ 20
3.8. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................... 20

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................... 21
4.1. Thí nghiệm 1: Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn Bacillus
subtilis var. natto trong quá trình lên men ................................................................. 21
4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đối với quá trình lên men ...... 24
4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đường trong quá trình lên men ..... 26
4.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ muối trong quá trình lên men ....... 27
4.5. Thí nghiệm 5: Chế biến sản phẩm natto từ dạng nhớt, nhầy để có dạng

natto

bột ............................................................................................................................... 29
4.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát quá trình sấy natto......................................................... 30
4.6.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến màu sắc của sản phẩm ................................. 30
4.6.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến mùi của sản phẩm ........................................ 31
4.6.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến vị của sản phẩm ........................................... 32
4.7. Xây dựng và thuyết minh quy trình công nghệ ................................................... 35
4.7.1. Sơ đồ quy trình công nghệ ................................................................................ 35
vi


 

 

4.7.2. Thuyết mình quy trình công nghệ .................................................................... 36
4.8. Kết quả phân tích chỉ tiêu vi sinh và chỉ tiêu đạm .............................................. 36
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................... 38
5.1. Kết luận................................................................................................................ 38
5.2. Đề nghị ................................................................................................................ 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 39

PHỤ LỤC .................................................................................................................. 40

vii


 

 

DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ
Hình 2.1: Đậu nành sau khi lên men .......................................................................... 4
Hình 2.2: Đậu nành..................................................................................................... 6
Hình 2.3: Chủng vi khuẩn Bacillus subtilis var. natto ............................................... 10
Sơ đồ 3.1: Quy trình chế biến bột đậu nành dinh dưỡng lên men từ chủng vi khuẩn
Bacillus subtilis var. natto dự kiến ............................................................ 13
Đồ thị 4.1.1: Ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn dạng bột lên kết quả điểm cảm quan .... 22
Đồ thị 4.1.2: Ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn dạng lỏng lên kết quả điểm cảm quan .. 23
Đồ thị 4.2: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến kết quả điểm cảm quan ............... 25
Đồ thị 4.3: Ảnh hưởng tỷ lệ đường đến kết quả điểm cảm quan ............................... 27
Đồ thị 4.4: Ảnh hưởng tỷ lệ muối đến kết quả điểm cảm quan ................................. 28
Hình 4.1: Đậu nành sau khi lên men .......................................................................... 29
Hình 4.2: Natto được trộn với bột đậu nành rang rồi vo viên .................................... 30
Đồ thị 4.6.1: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến màu sắc sản phẩm ............................. 31
Đồ thị 4.6.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến mùi sản phẩm ................................... 32
Đồ thị 4.6.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến vị sản phẩm....................................... 33
Hình 4.3: Sản phẩm bột đậu nành dinh dưỡng lên men từ chủng vi khuẩn
Bacillus subtilis var. natto .......................................................................................... 34
Sơ đồ 4.1: Quy trình chế biến bột đậu nành dinh dưỡng lên men từ chủng vi khuẩn
Bacillus subtilis var. natto ......................................................................... 35
Đồ thị 6.1.1: Đường cong sấy ứng với nhiệt độ sấy là 60 0C ..................................... 60

Đồ thị 6.2.1: Đường cong sấy ứng với nhiệt độ sấy là 65 0C ..................................... 63
Đồ thị 6.3.1: Đường cong sấy ứng với nhiệt độ sấy là 70 0C ..................................... 65

viii


 

 

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của các thực phẩm đậu nành ............................... 7
Bảng 3.1: Tỷ lệ vi khuẩn ứng với từng nghiệm thức.................................................. 14
Bảng 3.2: Tỷ lệ các yếu tố thí nghiệm được cố định .................................................. 14
Bảng 3.3: Bảng hướng dẫn đánh giá cảm quan theo phép thử cho điểm ................... 15
Bảng 3.4: Thời gian lên men ứng với từng nghiệm thức ........................................... 15
Bảng 3.5: Tỷ lệ các yếu tố thí nghiệm được cố định .................................................. 16
Bảng 3.6: Tỷ lệ đường phối trộn ứng với từng nghiệm thức...................................... 16
Bảng 3.7: Tỷ lệ muối phối trộn ứng với từng nghiệm thức........................................ 17
Bảng 3.8: Tỷ lệ bột đậu nành rang so với natto ứng với từng nghiệm thức ............... 18
Bảng 3.9: Nhiệt độ sấy ứng với từng nghiệm thức..................................................... 18
Bảng 3.10: Bảng hướng dẫn đánh giá cảm quan theo phép thử cho điểm ................. 19
Bảng 4.1.1: Kết quả điểm cảm quan trung bình theo tỷ lệ vi khuẩn dạng bột ........... 21
Bảng 4.1.2: Kết quả điểm cảm quan trung bình theo tỷ lệ vi khuẩn dạng lỏng ......... 23
Bảng 4.1.3: Kết quả điểm cảm quan trung bình giữa 2 nghiệm thức C11 và B12..... 24
Bảng 4.2: Kết quả điểm cảm quan trung bình ứng với thời gian lên men ................. 25
Bảng 4.3: Kết quả điểm cảm quan trung bình theo tỷ lệ đường phối trộn ................. 26
Bảng 4.4: Kết quả điểm cảm quan trung bình theo tỷ lệ muối phối trộn ................... 28
Bảng 4.5: Kết quả phối trộn bột đậu nành rang vào natto .......................................... 29
Bảng 4.6.1: Kết quả điểm cảm quan trung bình về màu sắc của natto bộ ................. 30

Bảng 4.6.2: Kết quả điểm cảm quan trung bình về mùi của natto bột ....................... 31
Bảng 4.6.3: Kết quả điểm cảm quan trung bình về vị của natto bột .......................... 33
Bảng 4.6.4: So sánh các chỉ tiêu để lựa chọn nhiệt độ sấy thích hợp......................... 34
Bảng 4.7: Kết quả phân tích chỉ tiêu vi sinh............................................................... 36
Bảng 4.8: Kết quả phân tích chỉ tiêu đạm .................................................................. 37

ix


 

 

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Natto là một món ăn truyền thống của Nhật Bản được làm từ hạt đậu tương (đậu
nành) lên men (bằng vi khuẩn Bacillus subtilis var. natto). Nó có màu nâu, mùi khó
ngửi, vị bùi và ngăm, có nhiều chất dịch rất nhớt và dính. Natto được các nhà khoa học
kết luận là có rất nhiều chất dinh dưỡng. Cùng với nước tương miso, natto là một trong
những nguồn chất đạm quan trọng ở Nhật Bản thời phong kiến. Khi đó người ta tình
cờ phát hiện ra rằng khi bọc đậu nành trong các túi rơm, sau một thời gian thì đậu nành
đã lên men và có mùi vị khá đặc trưng. Nó là thức ăn phổ biến cho bữa ăn sáng. Một
thay đổi đáng kể trong việc sản xuất natto đã xảy ra trong thời kỳ Đại Chính (19121926), khi các nhà nghiên cứu phát hiện ra một cách để sản xuất natto mà không cần
rơm. Điều này giúp đơn giản hóa quá trình sản xuất và cho kết quả tốt hơn cách truyền
thống.
Để làm tăng tính tiện dụng cũng như bảo quản sản phẩm được lâu hơn, chúng
tôi thực hiện đề tài này với mong muốn sẽ tạo ra sản phẩm natto dạng bột, đa dạng hóa
sản phẩm đồng thời đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng.
1.2. Mục đích của đề tài

Nghiên cứu quy trình sản xuất bột đậu nành dinh dưỡng lên men từ chủng vi
khuẩn Bacillus subtilis var. natto, tìm ra các tỷ lệ thành phần nguyên liệu phù hợp. Đề
ra quy trình chế biến có thể áp dụng cho các cơ sở sản xuất.
1.3. Nội dung đề tài
Tiến hành thí nghiệm thay đổi các yếu tố. Tìm ra nghiệm thức tối ưu để có được
các tỷ lệ thành phần nguyên liệu phù hợp cho quy trình chế biến.
1.4. Yêu cầu:
Đưa ra quy trình chế biến bột đậu nành dinh dưỡng lên men từ chủng vi khuẩn
Bacillus subtilis var. natto thích hợp nhất.
1


 

 

Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu về Natto - Đậu tương lên men truyền thống của Nhật
Natto là những hạt đậu nành đã hấp chín được ủ với vi khuẩn Bacillus subtilis
var. natto để lên men thành những hạt đậu có màu nâu, độ nhớt cao, có mùi nồng nặc
rất khó chịu với người không quen. Theo kinh nghiệm của nhà sản xuất cho biết khi độ
nhớt càng cao thì chất lượng natto càng tốt và vị càng ngọt. Là một món ăn dân dã rất
phổ biến ở nông thôn Nhật Bản, họ thường ăn cơm sáng với natto, nước tương với
rong biển phơi khô (nori) và trứng gà sống. Natto có chứa nhiều chất bổ dưỡng cho
sức khỏe trong đó enzyme nattokinase là một hoạt chất sản sinh trong quá trình lên
men natto, được xem là hoạt chất có hiệu quả trong việc ngăn ngừa các chứng bệnh
tim mạch - một phát hiện vô cùng lý thú bởi nhà nghiên cứu sinh lý học Nhật Bản nổi
tiếng, giáo sư Sumi Hiroyuki vào năm 1980.
Ngày nay, có nhiều thực phẩm từ đậu nành lên men như các loại tương (miso),

chao… bằng những chủng men như Aspergillus, Rhozipus hay Actinomucos nhưng chỉ
có natto là sản phẩm lên men từ chủng vi khuẩn Bacillus subtilis có trong rơm rạ và
được gọi phổ biến là Bacillus natto. Natto là từ ghép của Nat (nộp) và To (đậu) với
nghĩa là “đậu nành lên men" đã xuất hiện ở Nhật vào năm 1068.
Nhà khoa học đâu tiên nghiên cứu về natto là tiến sĩ K.Yabe, một chuyên gia về
vi sinh học đã công bố những kết quả tìm được của ông về sự lên men của natto vào
năm 1894, ghi lại rằng “Natto, một loại phô - mai thực vật” để giới thiệu với các nước
phương tây vốn rất quen thuộc với các loại phô - mai từ sữa bò hay sữa dê. Trước đó,
chưa có ai tìm hiểu nguyên nhân tại sao natto có thể lên men được từ rơm rạ bọc xung
quanh. Với kiến thức về vi sinh vật, tiến sĩ Abe cho rằng đậu nành hấp chín chắc chắn
được lên men bởi một loại vi sinh vật nào đó và với phương pháp trích ly, ông đã tìm
thấy 4 loại vi khuẩn (ba loại thuộc họ Micrococci và một loại thuộc họ Bacillus) đã
2


 

 

giúp cho đậu nành lên men dễ dàng, trong đó Bacillus subtilis là loại men giúp cho đậu
nành nấu chín lên men (nhưng không xác định đó là một loại enzyme có trong rơm rạ
bọc quanh natto). Những khám phá này về mặt khoa học của tiến sĩ Abe đã gây được
tiếng vang vì nhờ đó giới chuyên môn xác định được tính chất đặc biệt về dinh dưỡng
của natto.
Vào năm 1905, tiến sĩ Shin Sawamura (đại học Tokyo) đã thành công trong
việc tách 2 loại vi khuẩn natto từ đậu nành nấu chín, trong đó vi khuẩn gây ra mùi
hương đặc biệt làm hạt đậu lên men (Bacillus natto) cũng như vi khuẩn tạo chất nhờn
rất dẽo dai (Bacillus mesentericus vulgarus) tạo vị ngọt. Bacillus natto đồng nghĩa với
Bacillus subtilis trong thuật ngữ ngày nay. Nhiều nghiên cứu cho thấy người ta dùng
nhiều loại men tương tự để sản xuất natto nhưng tất cả đều thất bại, sản phẩm natto

này không có mùi và dẽo như natto sản xuất bằng loại men ủ từ rơm rạ, điều đó giúp
các nhà khoa học Nhật Bản xác nhận được rằng men tạo ra natto phải là một loại men
có các đặc tính khác với loại men Bacillus subtilis tuy rằng cùng họ.
2.2. Hiệu quả dinh dưỡng của natto - Thực phẩm chức năng
Khuynh hướng tiêu thụ sản phẩm natto ngày càng nhiều vì natto không những
là thức ăn dễ tiêu, nhiều protein và không gây hại như các loại thực phẩm chế biến
công nghiệp (ăn liền) mặc dù mùi “hương” của natto vẫn gây khó chịu, rất khó ngửi
đối với những người chưa quen. Điều khác thường là những ai đã quen hay chịu được
thì ngày càng ưa chuộng món ăn này một cách lạ lùng. Đây cũng là điểm yếu mà các
nhà sản xuất thực phẩm ra sức khắc phục bằng cách:
Pha trộn với hạt dẻ.
Hun khói, sấy khô với lúa mạch.
Thêm calci.
Natto với loại rong tảo giàu vitamin B-12.
Pha trộn natto và gạo lức…
Có những phát biểu đánh giá khá tích cực của giới chuyên môn vào những năm
cuối và thập kỷ 1970 như nghiên cứu của giáo sư Kameda (đại học Y khoa Kanazawa)
về hiệu quả ngăn ngừa nhiễm độc, tế bào ung thư, kim loại nặng của natto trên cơ thể
chuột hay như tổng kết của giáo sư Ohta thuộc viện nghiên cứu Thực phẩm quốc gia
3


 

 

(Nhật Bản) rằng: ”Có nhiều chứng cớ qua nghiên cứu cơ bản cho thấy hiệu quả của
natto như ngăn ngừa bệnh kiết lỵ, tiêu chảy và nhiễm độc đường ruột hay giảm béo…”
Các nhà chuyên môn mặc dù cho đến nay vẫn còn nhiều tranh cãi nhưng rõ
ràng là người ăn natto không bị đầy hơi, trướng bụng như khi ăn các loại đậu khác, có

nghĩa là enzyme nattokinase có khả năng là một hoạt chất có ích không thể phủ nhận.

Hình 2.1: Đậu nành sau khi lên men.
2.3. Ngăn ngừa chứng tim mạch bằng natto: an toàn và rẻ nhất
Giá 1 liều urokinase, thuốc làm tan vón máu rất đắt tiền, khoảng 1500 USD/liều
và chỉ hữu hiệu trong vòng 30 phút hay sử dụng thuốc t - PA có hiệu quả trong 3 - 6
giờ và có giá lên đến 2200 USD/liều, thấp nhất cũng là 200 USD/liều nếu dùng
streptokinase hiệu quả trong vòng 12 giờ trong khi 100 g natto chỉ là 1 USD có cùng
hiệu quả tương đương kéo dài 8 - 12 giờ và an toàn vì natto ít có phản ứng phụ như
urokinase.
Thống kê mới nhất cho thấy lượng natto tiêu thụ trên đầu người ở Nhật bản
ngày nay là 2 kg/năm và cho tới nay chưa có phát hiện nào cảnh báo tác dụng phụ
cũng như natto là nguồn gây dị ứng. Sở dĩ như vậy là vì vitamin K2 có trong natto còn
có chức năng làm đông máu trong khi pyrazine và nattokinase có tác dụng ngược lại,
phá tan máu vón cục vì vậy cơ thể chúng ta có thể chọn lựa sử dụng các chất này
tương hổ để cân bằng lưu thông máu huyết mà không gây ra một tác dụng phụ nào và
giải thích được lý do tại sao natto không gây ra sự chảy máu (xuất huyết nội) không
kiểm soát được như trường hợp aspirin.
4


 

 

Nhiều bác sĩ tim mạch ở Nhật Bản đã cho bệnh nhân sử dụng natto, ăn 2
lần/tuần thay vì wafarin trong khi ngăn chận xuất huyết ở võng mạc và kết quả rất khả
quan. Giáo sư Sumi Hiroyuki khuyến cáo các bệnh nhân tim mạch nên ăn natto để
ngăn ngừa một cách hiệu quả nhất các bệnh xuất huyết não hay rối loạn nhịp tim.
Với lecithin và linoleic acid có trong đậu nành hay sản phẩm của nó là natto thì

động mạch được co giãn (flexible), máu được làm sạch giúp cho cơ thể ngăn được
chứng xơ vữa động mạch vành hay xuất huyết não khi huyết áp lên cao thay cho việc
sử dụng các loại thuốc như aspirin (dễ gây xuất huyết ở bao tử) hay plavix.
Những thành quả của tiến sĩ Sumi Hiroyuki cũng đã được hai chuyên gia phối
hợp nghiên cứu, đó là bác sĩ Martin Milner ở Trung tâm Y khoa tự nhiên Portland,
bang Oregon (Hoa Kỳ) và tiến sĩ Kouhei Makise thuộc bệnh viện Makise ở Kyoto,
cùng công bố kết quả qua bài viết trên tạp chí chuyên môn kết luận rằng nattokinase là
một phát hiện vô cùng quan trọng trong việc ngăn ngừa và điều trị các chứng bệnh liên
quan đến tim mạch, xác định nattokinase là một hoạt chất thiên nhiên có thể làm tan
các huyết khối hữu hiệu, không gây dị ứng và có độ an toàn cao hơn cả tỏi, nhân sâm
Triều Tiên hay bromelain (từ quả dứa) thiên nhiên thúc đẩy sản sinh ra plasmin trong
quá trình thủy phân sợi fibrin.
2.4. Nguyên liệu
2.4.1. Đậu nành
2.4.1.1. Nguồn gốc của đậu nành
Nguồn gốc đậu nành xuất phát từ Trung Hoa vào thế kỷ thứ 11 rồi được lan
sang các quốc gia khác ở châu Á. Phương Tây chỉ mới biết tới đậu nành từ thế kỷ thứ
18. Đâu nành được du nhập vào Hoa Kỳ năm 1804. Hiện nay các quốc gia dọc theo
sông Mississipi có sản lượng rất cao về đậu nành trên thế giới. Hoa Kỳ là quốc gia
đứng đầu sản xuất đậu nành, rồi đến Trung Hoa, Ấn Độ. Ở Hoa Kỳ, phần lớn đậu nành
được dùng để nuôi gia súc và chỉ có khoảng 26 triệu người dùng làm thực phẩm, trong
khi đó ở châu Á, nó là nguồn dinh dưỡng quan trọng.
Cây đậu nành hay còn được gọi là đậu tương có tên khoa học là Glycine max L.
Ở miền bắc nước ta, đậu nành được trồng tập trung ở các tỉnh miền núi và trung du
như: Sơn La, Cao Bằng, Hà Bắc… và đồng bằng sông Hồng. Ở miền nam, đậu nành
được trồng 3 vùng chính gồm:
5


 

 

Vùng Đông Nam Bộ các tỉnh trồng nhiều như: Đồng Nai, Bình Thuận.
Vùng Tây Nam Bộ có các tỉnh như: Đồng Tháp, An Giang, Vĩnh Long, Cần
Thơ, Sóc Trăng…
Vùng Tây Nguyên có các tỉnh như: Đắc Lắc, Gia Lai, Lâm Đồng.

Hình 2.2: Đậu nành
2.4.1.2. Thành phần hóa học của đậu nành
Hạt đậu nành có chứa:


35 - 45 % protein với đủ các loại amino acid cần thiết (isoleucin, leucin, lysin,
metiopin, phenylamin, tryptophan, valin…).



15 - 20 % chất béo trong đó acid béo bảo hòa thấp (13 %), không có cholesterol
(acid béo không bảo hòa 30%). Lượng acid béo không no cần thiết như acid
Linoleic 50 % và 7 % Alpha Linoleic acid là nguồn cung cấp acid béo chuỗi
mạch dài Omega 3 (phát triển não trẻ em) quan trọng cho cơ thể như DHA
(Docosa Hexanoic Acid) và EPA (Eicossa Pentaenoic Acid) có hiệu quả trong
việc trị các chứng bệnh về tim mạch, ung thư và nhiều bệnh khác.



15 - 25 % glucose.



5 % chất vô cơ.



8 % nước



Chất vô cơ, muối khoáng như: Ca, Fe, Mg, P, K, Na, S (5 %).



Vitamin: A, B1, B2, D, E, F.



Globulins, cellulose.
So với thịt động vật, đậu nành có nhiều chất dinh dưỡng hơn: 100 g đậu nành

có thể cung cấp 411 calo, 34 g đạm, 18 g béo, 165 mg calcium, 11 mg sắt, trong khi đó
thịt bò loại ngon chỉ có 165 calo, 21 g đạm, 9 g béo, 10 mg calcium và 2,7 mg sắt.
6


 

 

Ngoài ra, trong đậu nành còn có một loại hóa chất tương tự như kích thích tố nữ

estrogen mà nhiều công trình khoa học chứng minh là rất tốt trong việc điều trị và
ngăn ngừa một số bệnh. Đó là chất isoflavones.
Isoflavones (chất genistein) là một estrogen thực vật ngăn đông máu trong động
mạch, chống xốp xương, giúp cho hoạt động của não bộ cả nam lẫn nữ dưới 4 dạng:
aglycones, daizein, genistein và glycitein. Mỗi ngày cơ thể cần 50 mg isoflavones
(tương đương với ½ miếng đậu phụ hay 30 g đậu nành rang) là chất không bị tiêu hủy
trong quá trình chế biến, nấu nướng thức ăn. Isoflavones được lý giải như môt hoạt
chất chống oxy hóa, ngăn cản các gốc tự do (free radical) tấn công LDL, giúp cơ thể
giảm cholesterol xấu (LDL), tăng đào thải chúng ra ngoài và làm giảm nguy cơ suy
tim mạch.
2.4.1.3. Giá trị dinh dưỡng của đậu nành
Vì có chứa nhiều chất đạm nên đậu nành được sử dụng rất rộng rãi tại nhiều
quốc gia châu Á. Tại Nhật Bản, Trung Hoa, 60 % đạm tiêu thụ hàng ngày đều do đậu
nành cung ấp. Chất đạm từ đậu nành rất tốt để thay thế cho thịt động vật vì có ít mỡ và
cholesterol. Đậu nành có nhiều chất đạm hơn thịt, nhiều calcium hơn sữa bò, nhiều
lecithin hơn trứng. Các amino acid cần thiết mà cơ thể không tạo ra được thì đều có
trong đậu nành. Khi đậu nành được dùng chung với một số ngũ cốc khác như ngô, bắp
thì nó sẽ bổ sung một số amino acid mà ngô không có. Ngoài ra, chất đạm trong đậu
nành có tác dụng tốt đối với các trẻ em bị dị ứng với sữa bò hoặc không tiêu thụ được
đường lactose, đậu nành sẽ giúp tăng trưởng tốt như khi dùng sữa bò.
Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng các thực phẩm đậu nành
Soyfood
Soybeans, boiled
1/2 cup
Soybeans, dry
roasted, 1/2 cup
Soy flour, full fat,

Calories

Protein

Fat

Carbohydrate

Fiber

Calcium

(g)

(g)

(g)

(g)

(mg)

149

14,30

7,70

8,50

1,80

88

387

34,00

18,60

28,10

4,60

232

185

14,60

9,20

14,10

0,90

79
7


 

 

roasted 1/2 cup
Soy Flour,

165

23,50

0,30

19,20

2,10

120

93

16,30

0,13

8,70

1,10

102

95

22,60

0,95

2,10

0,07

50

Soymilk, 1/2 cup

165

3,30

2,30

2,20

0,92

5

Miso, 1/2 cup

284

16,30

8,40

38,60

3,40

92

Natto, 1/2 cup

187

15,60

9,70

12,60

1,40

191

Okara, 1/2 cup

47

2,00

1,10

7,70

2,50

49

Tempeh, 1/2 cup

165

15,70

6,40

14,10

2,50

77

118

12,80

7,10

3,50

0,10

166

88

9,40

5,60

2,20

0,83

122

defatted, 1/2 cup
Soy protein
concentrated, 1 oz
Soy protein
isolate, 1 ounce

Tofu, firm, raw,
1/4 block
Tofu, regular, raw,
1/4 cup

Soyfood
Soybeans, boiled
1/2 cup
Soybeans, dry

roasted, 1/2 cup

Iron

Zinc

Thiamine

Riboflavin

Niacin

B-6

Folacin

(mg) (mg)

(mg)

(mg)

(mg)

(mg)

(mg)

4,40

1,00

0,10

0,30

0,30

0,200

46,20

3,40

4,10

0,40

0,70

0,90

0,190

175,90

2,40

1,50

0,20

0,40

1,40

0,150

95,50

4,60

1,20

0,40

0,10

1,30

0,290

152,70

3,00

1,20

0,90

0,04

0,20

0,040

95,20

Soy flour, full
fat, roasted 1/2
cup
Soy Flour,
defatted, 1/2 cup
Soy protein
concentrated,1 oz

8


 

 

Soy protein

4,00

1,10

0,05

0,03

0,40

NA

49,30

Soymilk, 1/2 cup

0,70

0,10

0,19

0,08

0,18

0,049

1,80

Miso, 1/2 cup

3,80

4,60

0,13

0,35

1,19

0,297

45,50

Natto, 1/2 cup

7,60

2,67

0,14

0,17

0,00

NA

NA

Okara, 1/2 cup

0,80

NA

0,01

0,01

0,06

NA

NA

Tempeh, 1/2 cup

1,90

1,50

0,09

0,09

3,80

0,250

43,20

8,50

1,30

0,08

0,08

0,31

0,080

23,70

6,20

0,93

0,06

0,06

0,23

0,80

0,060

isolate, 1 ounce

Tofu, firm, raw,

1/4 block
Tofu, regular,
raw, 1/4 cup

Nguồn: Composition of Foods: Legume and Legume Products. USDA, Human
Nutrition Information Service, Agricultural Handbook Number 8-16. Rev. December
1986.
2.4.1.4. Công dụng y học của đậu nành
Cải thiện xương.
Giảm các chứng tiền mãn kinh.
Giảm nguy cơ suy tim.
Ngăn ngừa một số bệnh ung thư
Giảm nguy cơ bị bệnh sạn thận.
Chống oxy hóa.
2.4.2. Chủng vi khuẩn Bacillus subtilis var. natto
Bacillus subtilis var. natto là trực khuẩn gram dương, có dạng hình que, hiếu
khí, có bao nhầy là acid polyglutamic. Trong quá trình lên men, vi khuẩn Bacillus
subtilis var. natto sinh tổng hợp tạo ra enzyme nattokinase có tác dụng phân hủy
protein tạo thành các acid amin.

9


 

 

Hình 2.3: Chủng vi khuẩn Bacillus subtilis var. natto
2.4.3. Muối
Muối là một khoáng chất, được con người sử dụng như một thứ gia vị tra vào

thức ăn. Có rất nhiều dạng muối ăn: muối thô, muối tinh, muối iốt. Đó là một chất rắn
có dạng tinh thể, có màu từ trắng tới có vết của màu hồng hay xám rất nhạt, thu được
từ nước biển hay các mỏ muối. Muối thu được từ nước biển có các tinh thể nhỏ hoặc
lớn hơn muối mỏ. Trong tự nhiên, muối ăn bao gồm chủ yếu là natri clorua (NaCl),
nhưng cũng có một ít các khoáng chất khác (khoáng chất vi lượng).
Muối ăn cần thiết cho sự sống của mọi cơ thể sống, bao gồm cả con người.
Muối ăn tham gia vào việc điều chỉnh độ chứa nước của cơ thể (cân bằng lỏng). Vị của
muối là một trong những vị cơ bản. Sự thèm muối có thể phát sinh do sự thiếu hụt
khoáng chất vi lượng cũng như do thiếu natri clorua.
Muối ăn là bắt buộc cho sự sống, nhưng việc sử dụng quá mức có thể làm tăng
độ nguy hiểm của các vấn đề sức khỏe, chẳng hạn như bệnh cao huyết áp. Trong việc
nấu ăn, muối ăn được sử dụng như là chất bảo quản cũng như là gia vị.
2.4.4. Đường
Đường là tên gọi chung của các carbon hydrate, có vị ngọt riêng bao gồm:
đường đơn (monosaccharide), đường đôi (disaccharide) và đường đa (polysaccharide).
Đường có nhiều trong rau quả, ngũ cốc…là chất dinh dưỡng dễ dàng tiêu hóa.
Sau khi hấp thu vào cơ thể thì các carbon hydrate sẽ được chuyển hóa thành đường
glucose, là nguồn năng lượng cung cấp cho cơ thể. Tuy nhiên, việc sử dụng nhiều
đường sẽ có hại cho sức khỏe, là nguyên nhân chính dẫn đến chứng béo phì, làm tăng
nguy cơ mắc bệnh tiểu đường…

10


 

 

Chương 3
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

3.1. Thời gian thực hiện
Đề tài được thực hiện từ tháng 03/2011 đến tháng 08/2011 dưới sự hướng dẫn
của giảng viên Vương Thị Việt Hoa.
3.2. Địa điểm
Đề tài được tiến hành tại phòng thí nghiệm I4 thuộc Bộ môn Công Nghệ Hóa
Học Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
3.3. Vật liệu
Đậu nành được mua tại chợ Lái Thiêu, thị xã Thuận An, tỉnh Bình Dương. Đậu
không bị hư, nát.
Chủng vi khuẩn Bacillus subtilis var. natto dạng bột và dạng lỏng được thu
nhận từ đề tài: Nghiên cứu các thông số kỹ thuật để nhân giống Bacillus subtilis var.
natto của sinh viên Phạm Ánh Duyên. Mật độ vi khuẩn là 1,86 109 tế bào/ g.
Đường, muối được mua tại chợ Lái Thiêu, thị xã Thuận An, tỉnh Bình Dương.
3.4. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm
3.4.1. Dụng cụ
Đĩa thủy tinh: dùng để đựng đậu nành khi lên men.
Bao PE.
Pipet.
Erlen.
Cốc thủy tinh.
Cân điện tử.
Các dụng cụ nhà bếp.

11


 

 

3.4.2. Thiết bị thí nghiệm
Nồi hấp autoclave.
Tủ ấm.
Tủ lạnh.
Tủ sấy.
Máy nghiền.
Máy ghép mí.

12


 

 

3.5. Quy trình chế biến bột đậu nành dinh dưỡng lên men từ chủng vi khuẩn
Bacillus subtilis var. natto dự kiến

Đậu nành

Rửa sạch
Ngâm (8 giờ)
Bacillus subtilis var. natto 1 %
Bacillus subtilis var. natto 2 %

Hấp (25 phút)
Cấy giống

Bacillus subtilis var. natto 3 %
Bacillus subtilis var. natto 4 %

Đường: 2 %; 4 %;
Phối trộn lần 1

6 %; 8 %
Muối: 0,2 %; 0,4 %;

Cho vào bao bì

0,6 %; 0,8 %

Lên men (40 0C)

Thời gian lên men:
12 h; 24 h; 36 h; 48 h

Tỷ lệ natto: bột đậu nành rang 1: 0,5
Tỷ lệ natto: bột đậu nành rang 1: 1

0

Làm chín (5 C)
Phối trộn lần 2

Tỷ lệ natto: bột đậu nành rang 1: 1,5
Tỷ lệ natto: bột đậu nành rang 1: 2

Sấy

Nhiệt độ sấy: 60 0C;

65 0C; 70 0C

Nghiền

Sản phẩm
Sơ đồ 3.1: Quy trình chế biến bột đậu nành dinh dưỡng lên men từ chủng vi khuẩn
Bacillus subtilis var. natto
13


 

 

3.6. Phương pháp thí nghiệm
3.6.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn Bacillus subtilis var.
natto trong quá trình lên men
Mục đích: Tìm ra tỷ lệ vi khuẩn thích hợp cho quá trình lên men.
Bố trí thí nghiệm:
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố.
Yếu tố thí nghiệm là tỷ lệ vi khuẩn, gồm 4 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức được
lặp lại 3 lần và được thể hiện trong bảng 3.1
Bảng 3.1: Tỷ lệ vi khuẩn ứng với từng nghiệm thức
Nghiệm thức

Tỷ lệ vi khuẩn

A1

1%

B1

2%

C1

3%

D1

4%

Các yếu tố thí nghiệm còn lại như: Thời gian lên men, tỷ lệ đường, tỷ lệ muối
đều được cố định như trong bảng 3.2
Bảng 3.2: Tỷ lệ các yếu tố thí nghiệm được cố định.
Thời gian lên men

Tỷ lệ đường

Tỷ lệ muối

24 h

2%

0,2 %

Tổng đơn vị thí nghiệm: 4  3  12 đơn vị thí nghiệm
Các thí nghiệm được bố trí đồng đều nhau về cách thức chế biến, thành phần và

tỷ lệ nguyên liệu sử dụng.
Chỉ tiêu theo dõi: Đánh giá cảm quan độ nhớt của natto thông qua phép thử cho
điểm để chọn ra mẫu thích hợp nhất.
Lặp lại thí nghiệm như trên nhưng thay thế chủng vi khuẩn Bacillus subtilis var.
natto dạng bột bằng chủng vi khuẩn Bacillus subtilis var. natto dạng lỏng.
So sánh khả năng lên men giữa nghiệm thức tối ưu của chủng vi khuẩn Bacillus
subtilis var. natto dạng bột và nghiệm thức tối ưu của chủng vi khuẩn Bacillus subtilis
14


 

 

var. natto dạng lỏng để chọn ra nghiệm thức phù hợp nhất làm cơ sở cho thí nghiệm
sau.
Kết quả đánh giá cho điểm dựa trên bảng hướng dẫn đánh giá cảm quan - Bảng
3.3
Bảng 3.3: Bảng hướng dẫn đánh giá cảm quan theo phép thử cho điểm.
Điểm

Mô tả

0

Không nhớt

1

Nhớt kéo sợi rất ít

2

Nhớt kéo sợi ít

3

Nhớt kéo sợi

4

Nhớt kéo sợi nhiều

5

Nhớt kéo sợi rất nhiều

3.6.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đối với quá trình lên men
natto
Mục đích: Chọn được thời gian lên men thích hợp, tương ứng với tỷ lệ vi khuẩn
đã tìm ra ở thí nghiệm 1.
Bố trí thí nghiệm:
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố.
Yếu tố thí nghiệm là thời gian lên men trong điều kiện nhiệt độ 40 0C, gồm 4
nghiệm thức, mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần và được thể hiện trong bảng 3.4
Bảng 3.4: Thời gian lên men ứng với từng nghiệm thức
Nghiệm thức

Thời gian lên men

A2

24 h

B2

36 h

C2

48 h

D2

60 h

Tỷ lệ vi khuẩn là nghiệm thức tối ưu trong thí nghiệm 1.

15