Nghiên cứu rút ngắn thời gian sản xuất nước tương lên men từ đậu nành

Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-------------------------------

HỨA TÚ ANH
NGHIÊN CỨU RÚT NGẮN THỜI GIAN
SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG LÊN MEN
TỪ ĐẬU NÀNH
Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2010


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học:

PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO

Cán bộ chấm nhận xét 1:

PGS.TSKH NGÔ KẾ SƯƠNG

Cán bộ chấm nhận xét 2:

PGS.TS PHẠM THỊ ÁNH HỒNG

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.
HCM ngày …14….tháng …10 ..năm…2010……
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. PGS.TSKH NGÔ KẾ SƯƠNG………………….
2. PSG.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO ……………….
3. PGS.TS PHẠM THỊ ÁNH HỒNG ……………..
4. TS. NGÔ ĐẠI NGHIỆP………………………….
5. TS. LÊ THỊ HỒNG NHAN………………………
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Bộ môn quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sữa chữa (nếu có).
Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV

Bộ mơn quản lý chuyên ngành


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

------------------------

-----------------------Tp. HCM ngày 20 tháng 07 năm 2010

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: H ỨA TÚ ANH

Phái: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 05-09-1979

Nơi sinh: Long An

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

MSHV: 01108461

I. TÊN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU RÚT NGẮN THỜI GIAN SẢN XUẤT
NƯỚC TƯƠNG LÊN MEN TỪ ĐẬU NÀNH
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
1. Nhiệm vụ
Nghiên cứu rút ngắn thời gian sản xuất nước tương lên men từ đậu nành
2. Nội dung
Mở đầu
Chương 1: Cơ sở lý thuyết
Chương 2: Thực trạng quy trình
Chương 3: Phương pháp nghiên cứu
Chương 4: Kết quả và bàn luận
Kết luận và kiến nghị.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01-2010
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 07-2010
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS. ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO
Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PGS.TS. ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO

CN BỘ MÔN
QL CHUYÊN NGÀNH

PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN


LỜI CÁM ƠN
Luận văn tốt nghiệp được hồn thành khơng những từ nỗ lực bản thân học
viên mà còn nhờ sự hướng dẫn nhiệt tình của q thầy cơ, đồng nghiệp và bạn bè
thân hữu.
Xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến cô PGS.TS. Đống Thị Anh
Đào, người đã giúp đỡ, chỉ dẫn tận tình trong thời gian thực hiện luận văn, giúp
cho học viên có được những kiến thức hữu ích làm nền tảng cho việc học tập và
công tác sau này.
Xin chân thành cám ơn quý thầy cơ ngành Cơng nghệ thực phẩm đã nhiệt
tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức trong thời gian qua.
Xin chân thành cám ơn các phòng ban, đồng nghiệp trong công ty đã
quan tâm giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất trong thời gian học viên thực hiện
luận văn.
Cuối cùng, xin cám ơn gia đình và các bạn bè thân hữu đã động viên, giúp
đỡ học viên trong thời gian học tập và thực hiện luận văn.
Học viên

Hứa Tú Anh


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Nước tương lên men ra đời giúp đảm bảo an toàn sức khỏe cho người tiêu
dùng, ngăn ngừa nguy cơ gây bệnh ung thư do không chứa độc tố 3-MCPD, đem

đến hương vị mới trong lĩnh vực nước chấm và giàu dinh dưỡng nhưng thời gian
sản xuất quá dài nên giá thành cao. Nghiên cứu khảo sát và xác định các điều kiện
tối ưu để rút ngắn thời gian sản xuất nước tương lên men men từ đậu nành nhằm cải
tiến quy trình, giảm giá thành sản phẩm và tăng năng suất. Nguồn nguyên liệu chủ
yếu là đậu nành nguyên hạt, gạo, muối và nấm mốc. Chúng tơi đã khảo sát các yếu
tố tác động chính trong 3 giai đoạn: lên mốc koji, thủy phân, lắng và đã đạt được
các thông số tối ưu như sau:
- Giai đoạn lên mốc koji: nhiệt độ lên mốc 31oC và độ ẩm 57%.
- Giai đoạn thủy phân: nhiệt độ thủy phân 35oC, thời gian cấp khí 30 phút và
tần suất cấp khí: 1 lần/2 tuần.
- Giai đoạn lắng:
9 Lắng 1: thanh trùng 80oC, 5 phút trước lắng 1, thời gian lắng 3 ngày.
9 Lắng 2: nhiệt độ giữ trong quá trình lắng 10oC, thời gian lắng 3 ngày.
Các điều kiện tối ưu trên đã đem lại hiệu quả kinh tế lớn là:
Thời gian thủy phân rút ngắn từ 24 tuần (6 tháng) xuống 16 tuần.
Thời gian lắng: rút ngắn tổng thời gian lắng từ 10 ngày xuống 6 ngày.


THESIS SUMMARY
Fermented soy sauce is safe and healthy for consumer, can prevent from the
cancer due to no 3-MCPD, creates a nutritious and new taste of soy sauce but
production time is long so the price is high. The research determines optimum
conditions to shorten the production time of fermented soy sauce from soy bean, to
improve the process, reduce the price and increase the productivity. Main materials
are whole soy beans, rice, salt and mold. The research determines optimal factors in
3 stages: koji, incubation, deposition and gets some optimum results as followings:
- Koji: temperature is 31oC and moisture is 57%;
- Incubation: temperature is 35oC, aeration in 30 minutes and aeration
frequency: 1 time/2 weeks.
- Deposition:

9 1st deposition: sterilize 80oC, 5 minutes before deposition, total is 3
days.
9 2nd deposition: temperature of deposition is 10oC in, total is 3 days.
The optimum condition of koji and incubation make a big effective economy as
followings:
Incubation time: reduce from 24 weeks (6 months) to 16 weeks.
Deposition time: reduce the total deposition time from 10 days to 6
days.



MỤC LỤC
WX
Trang
Nhiệm vụ luận văn
Lời cám ơn
Tóm tắt luận văn
Mục lục
Danh mục bảng ......................................................................................................... i
Danh mục hình.......................................................................................................... ii
Danh sách phụ lục..................................................................................................... iii
Các từ viết tắt ............................................................................................................ iv
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................... 5
1.1 Tổng quan về đậu nành ................................................................................... 5
1.2 Hệ vi sinh vật trong sản xuất nước tương lên men ........................................ 11
1.3 Quy trình sản xuất nước tương ...................................................................... 20
1.4 Tiêu chuẩn chất lượng nước tương ................................................................. 29
CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG QUY TRÌNH ..................................................... 32
2.1 Lịch sử hình thành và phát triển cơng ty Ajinomoto Việt Nam .................... 32

2.2 Sản phẩm, quy trình cơng nghệ, khách hàng và định hướng phát triển......... 32
2.3 Quy trình sản xuất nước tương lên men ....................................................... 35
2.4 Nguyên liệu ................................................................................................. 38
2.5 Hóa chất và dụng cụ........................................................................................ 41
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................. 42
3.1 Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 42
3.2 Các phương pháp phân tích ............................................................................ 46
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ......................................................... 47
4.1. Khảo sát thực trạng quy trình sản xuất nước tương lên men hiện tại ........... 47
4.2. Khảo sát các yếu tố tác động chính đến quá trình sản xuất nước tương lên
men từ đậu nành ................................................................................................ 50


4.3. Khảo sát điều kiện lắng để rút ngắn thời gian lắng cho quy trình sản xuất
nước tương lên men từ đậu nành ....................................................................... 71
4.4. Xác định các thông số tối ưu để rút ngắn thời gian cho quy trình sản xuất
nước tương lên men từ đậu nành .......................................................................... 75
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................ 79
Kết luận............................................................................................................. 79
Kiến nghị............................................................................................................... 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 81
PHUÏ LUÏC .............................................................................................................. 85
Lý lịch học viên


i

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Danh sách các nhà sản xuất đậu nành dẫn đầu 2006.............................. 7
Bảng 1.2: Hàm lượng dinh dưỡng/100g đậu nành.................................................. 8

Bảng 1.3: Các loài vi sinh vật dùng trong sản xuất nước tương ............................. 12
Bảng 1.4: So sánh tiêu chuẩn của nước tương lên men từ đậu nành và TCVN
1763:2008................................................................................................................ 29
Bảng 2.1: Kết quả phân tích sản phẩm nước tương hiện tại ................................... 38
Bảng 2.2: Tiêu chuẩn đậu nành............................................................................... 39
Bảng 2.3: Tiêu chuẩn gạo ....................................................................................... 39
Bảng 2.4: Tiêu chuẩn muối ..................................................................................... 40
Bảng 2.5: Tiêu chuẩn nấm mốc Aspergillus oryzae ............................................... 41
Bảng 4.1: Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm hiện tại .......... 48
Bảng 4.2: Ảnh hưởng của độ ẩm môi trường và nhiệt độ đến hoạt độ protease từ
Aspergillus oryzae................................................................................................... 96
Bảng 4.3: Hoạt độ protease trung bình theo nhiệt độ và độ ẩm (đvhđ/gctk) .......... 51
Bảng 4.4: Giá trị pH và hàm lượng N tổng theo tuần và nhiệt độ thủy phân ......... 57
Bảng 4.5: Hàm lượng N amin và N amoniac theo tuần và nhiệt độ thủy phân ...... 57
Bảng 4.6: Hàm lượng đường khử theo tuần và nhiệt độ thủy phân........................ 58
Bảng 4.7: Giá trị pH theo thời gian ủ và thời gian - tần suất cấp khí ..................... 65
Bảng 4.8: Hàm lượng N tổng theo thời gian ủ và thời gian - tần suất cấp khí ....... 65
Bảng 4.9: Hàm lượng N amin theo thời gian ủ và thời gian - tần suất cấp khí ...... 65
Bảng 4.10: Hàm lượng N amoniac theo thời gian ủ và thời gian - tần suất cấp khí66
Bảng 4.11: Hàm lượng đường khử theo thời gian ủ và thời gian - tần suất cấp khí66
Bảng 4.12: Giá trị trung bình OD của nước tương sau lắng 1 theo ngày lắng ....... 96
Bảng 4.13: Giá trị trung bình OD của nước tương sau lắng 2 theo nhiệt độ và ngày
lắng .......................................................................................................................... 96
Bảng 4.14: Thiết kế thí nghiệm tối ưu .....................................................................75


ii

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cây đậu nành ......................................................................................... 5

Hình 1.2: Phân loại khoa học cây đậu nành............................................................ 6
Hình 1.3: Đặc điểm hình thái Aspergillus oryzae................................................... 14
Hình 1.4: Quy trình sản xuất nước tương bằng phương pháp hóa giải .................. 22
Hình 1.5: Các quy trình sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men........... 25
Hình 1.6: Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp kết hợp vi sinh vật và
enzym (nguyên liệu là bánh dầu) ........................................................................... 27
Hình 1.7: Quy trình sản xuất nước tương theo phương pháp kết hợp vi sinh vật và
enzyme (nguyên liệu là đậu nành hạt) .................................................................... 28
Hình 2.1: Quy trình Bột ngọt .................................................................................. 34
Hình 2.2: Quy trình Mayonnaise............................................................................. 34
Hình 2.3: Quy trình Aji-ngon.................................................................................. 34
Hình 2.4: Quy trình giấm LISA .............................................................................. 34
Hình 2.5: Quy trình sản xuất nước tương lên men từ đậu nành.............................. 36
Hình 4.1: Thời gian ủ trung bình các lơ sản xuất từ 4/2008 đến 8/2009 ................ 47
Hình 4.2: Hoạt độ protease của giai đoạn koji từ 4/2008 đến 8/2009 .................... 48
Hình 4.3: Hoạt độ protease trung bình theo nhiệt độ và độ ẩm (đvhđ/gctk) .......... 52
Hình 4.4: Giá trị pH theo tuần và nhiệt độ thủy phân............................................. 58
Hình 4.5: Hàm lượng N tổng theo tuần và nhiệt độ thủy phân............................... 59
Hình 4.6: Hàm lượng N amin theo tuần và nhiệt độ thủy phân.............................. 60
Hình 4.7: Hàm lượng N amoniac theo tuần và nhiệt độ thủy phân ........................ 60
Hình 4.8: Hàm lượng đường khử theo tuần và nhiệt độ thủy phân ........................ 62
Hình 4.9: Giá trị pH theo thời gian ủ và thời gian - tần suất cấp khí...................... 67
Hình 4.10: Hàm lượng N tổng theo thời gian ủ và thời gian - tần suất cấp khí...... 67
Hình 4.11: Hàm lượng N amin theo thời gian ủ và thời gian - tần suất cấp khí..... 68
Hình 4.12: Hàm lượng N amoniac theo thời gian ủ và thời gian - tần suất cấp khí 68


ii
Hình 4.13: Hàm lượng đường khử theo thời gian ủ và thời gian - tần suất cấp khí 69
Hình 4.14: Đồ thị OD của nước tương sau lắng 1 theo điều kiện lắng................... 72

Hình 4.15: Đồ thị OD của nước tương sau lắng 2 theo nhiệt độ và ngày lắng....... 74
Hình 4.16: Đồ thị Fit dữ liệu tối ưu ........................................................................ 76


iii

DANH SÁCH PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1: Định lượng nitơ tổng......................................................................... 85
PHỤ LỤC 2: Định lượng nitơ amin........................................................................ 86
PHỤ LỤC 3: Định lượng nitơ amoniac .................................................................. 88
PHỤ LỤC 4: Định lượng độ axit ............................................................................ 89
PHỤ LỤC 5: Xác định hoạt tính protease............................................................... 89
PHỤ LỤC 6: Định lượng đường khử ..................................................................... 92
PHỤ LỤC 7: Bảng 4.2: Ảnh hưởng của độ ẩm môi trường và nhiệt độ đến hoạt tính
protease từ Aspergillus Oryzae (đvhđ/gctk) ............................................................ 96
PHỤ LỤC 8: Bảng 4.12: Giá trị trung bình OD của nước tương sau lắng 1 theo
ngày lắng ................................................................................................................. 96
PHỤ LỤC 9: Bảng 4.13: Giá trị trung bình OD của nước tương sau lắng 2 theo
nhiệt độ và ngày lắng .............................................................................................. 96


iv

CÁC TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Tên đầy đủ

Đvhđ/gctk

Đơn vị hoạt độ/g canh trường khô

3-MCPD

3-MonoCloroPropane-Diol

1,3DCP

1,3-Dichloro-2-propanol

N amin

Hàm lượng Nitơ amin trong mẫu thí nghiệm.

N amoniac

Hàm lượng Nitơ amoniac trong mẫu thí nghiệm

N tổng

Hàm lượng Nitơ tổng trong mẫu thí nghiệm

OD

Optical Density – Mật độ quang

STT

Số thứ tự

VẬT LIỆU ĐG

Vật liệu đóng gói

dd

Dung dịch


1

MỞ ĐẦU
- "Nước tương đen" có chứa hàm lượng 3 - MCPD vượt ngưỡng cho phép, sữa
nhiễm chì,... là những vấn đề vô cùng bức xúc của xã hội Việt Nam và trên thế giới
nói chung.
- Độc chất 3-MCPD và 1,3-DCP được sinh ra trong quá trình sản xuất nước
tương theo phương pháp hoá giải như sau:
Trong nguyên liệu sản xuất nước tương có 2 thành phần chính là protein và chất
béo từ bánh dầu đậu phộng (hoặc bã đậu nành). Khi nấu ở nhiệt độ trên 1000C phản
ứng thuỷ phân xảy ra, phân giải các mạch protein thành các chất bổ dưỡng là các
acid amin, đồng thời chất béo cũng được thuỷ phân thành glycerol (còn gọi là
glycerin) và acid béo. Glycerol tham gia phản ứng thế với gốc Clo của axit
clohydric (HCl) tạo thành 3-MCPD và 1,3-DCP. Phương trình phản ứng như sau:

3-MCPD viết tắt của 3-MonoCloroPropane-Diol (cịn có tên 3-chloro-1,2 Diol)
tức 1 gốc Cl gắn vào vị trí số 3 của propane diol
1,3 DCP viết tắt của 1,3-DiChloro-2-Propanol tức 2 gốc Cl gắn vào vị trí số 1 và
3 của propanol
- Giới hạn tối đa cho phép chất 3-MCPD trong nước chấm: [43]
Châu Âu: 0,020 mg/kg chất 3-MCPD: tính trên nước tương có độ khơ 40% và

sản phẩm protein thực vật thủy phân acid (CE 466/2001 ngày 8/3/2001)
Úc và New Zealand (24/10/2001) 0,2 mg/kg cho chất 3-MCPD + 0,005 mg/kg
cho 1,3-DCP.
Canada (25/11/1999): chỉ tiêu có tính cách hướng dẫn là 1 mg/kg chất 3-MCPD.
Đài loan: 1 mg/kg chất 3-MCPD.


2

Việt Nam (QĐ 11/2005/QĐ-BYT) ngày 25/3/2005: 1 mg/kg chất 3-MCPD trong
nước tương, xì dầu và dầu hào.
Thực phẩm khơng chỉ liên quan và tác dụng tức thời mà còn ảnh hưởng đến việc
phát triển thể lực của thế hệ tương lai của một đất nước, để giải quyết thực trạng
nước tương đen, các loại nước tương lên men nhập khẩu và sản xuất trong nước
đang được lưu hành trên thị trường Việt Nam nhưng giá cả cao hơn so với nước
tương thủy giải.
Bên cạnh đó, lịch sử của các thức uống và thực phẩm lên men có từ hơn 4000
năm trước, riêng nước tương lên men đã được phát hiện và sử dụng vào khoảng
3000 đến 2000 năm trước công nguyên. Xì dầu hay nước tương lên men là một loại
nước chấm được sản xuất bằng cách lên men hạt đậu tương (đậu nành), ngũ cốc,
nước và muối ăn. Nước chấm này có nguồn gốc từ Trung Quốc cổ đại và đã xâm
nhập vào ẩm thực truyền thống của nhiều nền văn hóa Á Đơng, 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. Xì dầu được sử dụng rộng
rãi như là một thành phần quan trọng để tạo hương vị trong ẩm thực Trung Hoa, ẩm
thực Nhật Bản, ẩm thực Philippines, ẩm thực Triều Tiên, Malaysia, Indonesia,...
Tuy nhiên, mặc dù bề ngoài khá giống nhau, nhưng các loại xì dầu được sản xuất tại
các khu vực khác nhau là không giống nhau về mùi vị, hương thơm, độ mặn và thời
hạn sử dụng. [43, 50]
Hơn nữa, thời gian lên men của nước tương thường từ 6 tháng đến 1 năm hoặc

lâu hơn mới đạt được giá trị cảm quan và dinh dưỡng nhất định theo yêu cầu về
màu sắc, mùi vị và độ đạm, … Điều này ảnh hưởng rất lớn đến chi phí đầu tư và giá
thành sản xuất nước tương.
Xuất phát từ yêu cầu thiết yếu của việc sử dụng nước tương lên men để đảm bảo
cho sức khỏe và chi phí đầu tư, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu rút ngắn thời gian sản
xuất nước tương lên men từ đậu nành”.


3

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài được thực hiện tại Cơng ty Ajinomto Việt Nam với các mục tiêu chính:
-

Khảo sát các yếu tố tác động chính đến q trình sản xuất nước tương lên
men từ đậu nành thông qua các dữ liệu thứ cấp và dữ liệu sơ cấp

-

Khảo sát điều kiện lắng cho quy trình sản xuất nước tương lên men từ đậu
nành.

-

Xác định các thông số tối ưu để rút ngắn thời gian cho quy trình sản xuất
nước tương lên men từ đậu nành.

Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Sản xuất ra sản phẩm nước tương lên men đạt yêu cầu và giữ đúng chất lượng
như ban đầu nhưng thời gian sản xuất được rút ngắn nhằm giảm chi phí và giá thành

để áp dụng tại nhà máy Ajinomoto.
PHẠM VI GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
-

Đề tài được thực hiện tại Công ty Ajinomoto Việt Nam, khu Công nghiệp
Biên Hòa I, Đồng Nai.

-

Phạm vi thực hiện nghiên cứu: quy trình sản xuất nước tương lên men từ đậu
nành tại xưởng sản xuất nước tương.

-

Các dữ liệu thứ cấp được thu thập từ tháng 4/2008 đến 8/2009: vì sản phẩm
nước tương lên men từ đậu nành được bắt đầu sản xuất từ 4/2008 nên tác giả
chọn mốc thời gian này.

-

Thời gian lấy dữ liệu sơ cấp nghiên cứu từ 9/2009 đến 7/2010.

TÓM LƯỢC CÁC LUẬN VĂN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI
“Bước đầu nghiên cứu sản xuất nước tương lên men” Trần Thị Ngọc Lành,
Võ Thị Thu Hằng
Đề tài sử dụng bánh dầu lạc và bột mì làm nguyên liệu, sử dụng phương pháp
kết hợp vi sinh vật và enzyme để thủy phân.
Điểm giống:
- Sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men.
- Sử dụng giống mốc Aspergillus oryzae.

4

Điểm khác:
- Sản xuất nước tương lên men từ đậu nành nguyên hạt và gạo.
- Lên men theo phương pháp truyền thống, không sử dụng enzyme protease.
- Nghiên cứu rút ngắn thời gian sản xuất nước tương lên men từ đậu nành.


5

CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐẬU NÀNH [3, 51, 52]
1.1.1 Giới thiệu cây đậu nành
- Đậu tương hay đỗ tương, đậu nành (tên khoa học Glycine max) là loại cây
họ Đậu (Fabaceae) giàu hàm lượng chất đạm protein, được trồng để làm thức ăn
cho người và gia súc.
- Cây đậu tương là cây thực phẩm có hiệu quả kinh tế lại dễ trồng. Sản phẩm
từ cây đậu tương được sử dụng rất đa dạng như dùng trực tiếp hạt thô hoặc chế
biến thành đậu phụ, ép thành dầu đậu nành, nước tương, làm bánh kẹo, sữa đậu
nành, okara, sản phẩm lên men shoyu, miso, natto, tempeh, ... đáp ứng nhu cầu
đạm trong khẩu phần ăn hàng ngày của người cũng như gia súc.
- Ngoài ra, trong cây đậu tương cịn có tác dụng cải tạo đất, tăng năng suất
các cây trồng khác. Điều này có được là hoạt động cố định N2 của loài vi khuẩn
Rhizobium cộng sinh trên rễ cây họ Đậu.

Hình 1.1: Cây đậu nành
- Quê hương của đậu tương là Đông Nam châu Á, nhưng 45% diện tích trồng

đậu tương và 55% sản lượng đậu tương của thế giới nằm ở Mỹ. Nước Mỹ sản
xuất 75 triệu tấn đậu tương năm 2000, trong đó hơn một phần ba được xuất
khẩu. Các nước sản xuất đậu tương lớn khác là Brasil, Argentina, Trung Quốc


6

và Ấn Độ. Phần lớn sản lượng đậu tương của Mỹ hoặc để nuôi gia súc, hoặc để
xuất khẩu, mặc dù tiêu thụ đậu tương ở người trên đất nước này đang tăng lên.
Dầu đậu tương chiếm tới 80% lượng dầu ăn được tiêu thụ ở Mỹ.

Giới (regnum):

Plantae

(không phân hạng):

Angiospermae

(không phân hạng)

Eudicots

(không phân hạng)

Rosids

Bộ (ordo):

Fabales

Họ (familia):

Fabaceae

Phân họ (subfamilia):

Faboideae

Tông (tribus):

Phaseoleae

Phân tông (subtribus):

Glycininae

Chi (genus):

Glycine

Lồi (species):

G. max

Hình 1.2: Phân loại khoa học cây đậu nành


7

- Đậu nành là loại cây thân cỏ một năm, hoa tập trung trên những nách lá,
kiểu bào nang.
- Quả đậu nành là loại quả giáp, mỗi quả có 2 - 3 hạt, hạt đậu hình ơ van,
khác nhau về màu sắc, có vỏ bao bọc.
- Đậu nành là loại thực phẩm giàu protein nhưng lại ít calories, ít chất béo
bão hịa và hồn tồn khơng có cholesterol.
Bảng 1.1: Danh sách các nhà sản xuất đậu nành dẫn đầu 2006 [52]
(triệu tấn)
United States

87,7

Brazil

52,4

Argentina

40,4

China

15,5

India

8,3

Paraguay

3,8

Canada

3,5

Bolivia

1,4

Tổng

221,5

1.1.2 Thành phần hóa học của hạt đậu nành
- Trong hạt đậu nành chứa khoảng 40% protein, 20% dầu, 35% carbohydrate
và 5% tro, có các muối khống Ca, Fe, Mg, P, K, Na, S; các vitamin A, B1, B2,
D, E, F; các enzyme, sáp, nhựa, cellulose. Đậu nành cũng chứa isoflavones
genistein và daidzein, loại phytoestrogen mà các nhà dinh dưỡng và bác sĩ


8

khuyến cáo có thể phịng bệnh ung thư, hàm lượng isoflavones khoảng 3 mg/g
theo khối lượng khô.
- Đậu nành chứa một lượng đáng kể phytic acid, alpha-Linolenic acid chúng
hoạt động như chất chống oxy hóa, có lợi cho sức khỏe như giảm bệnh ung thư,
tiểu đường, viêm.
Bảng 1.2: Hàm lượng dinh dưỡng/100g đậu nành [52]
Năng lượng

1,866 kJ (446 kcal)

Cacbohydrat

30,16 g

Đường

7,33 g

Chất xơ

9,3 g

Hàm lượng béo

19,94 g

Chất béo no

2,884 g

Chất béo không no một nối đôi

4,404 g

Chất béo không no nhiều nối đôi

11,255 g

Protein

36,50 g

Tryptophan

0,591 g

Isoleucine

1,971 g

Leucine

3,309 g

Lysine

2,706 g

Methionine

0,547 g

Cystine

0,655 g

Phenylalanine

2,122 g

Tyrosine

1,539 g

Valine

2,029 g

Arginine

3,153 g


9

Histidine

1,097 g

Alanine

1,915 g

Aspartic acid

5,112 g

Glutamic acid

7,874 g

Glycine

1,880 g

Hàm lượng tro

4,9 g

Nước

8,54 g

Vitamin A

1 μg

Vitamin B1

0,874 mg

Vitamin B3

1,62 mg

Vitamin B6

0,377 mg

Vitamin B12

0 μg

Vitamin C

6,0 mg

Vitamin E

1,95 mg

Vitamin K

47 μg

Canxi
Sắt

277 mg
15,70 mg

Magie

280 mg

Phốt pho

704 mg

Kali

1797 mg

Natri

2 mg

Kẽm

4,89 mg


10

1.1.3 Các ứng dụng của đậu nành
1.1.3.1 Các sản phẩm khơng lên men.
•

Các sản phẩm khơng lên men từ đậu nành được chế biến bằng cách biến
tính đậu nành bằng sinh học, bằng cơ học, hóa học và bằng nhiệt: sữa đậu
nành, đậu hũ (hay đậu phụ), tàu hũ…

•

Bột đậu nành được dùng để ăn trực tiếp hoặc để chế biến ra nhiều loại
mặt hàng có giá trị khác như: bánh, kẹo…

•

Ngồi ra, đậu nành cịn được cho nẩy mầm để làm giá đậu nành đây là
loại rau tươi có giá trị dinh dưỡng (đạm 15%, chất béo 6%, cacbohydrat
4% và các muối vơ cơ 3,5%).

•

Bên cạnh đó hạt đậu nành còn được ứng dụng rất quan trọng là Soy
Protein Concentrate và Soy Protein Isolate có hàm lượng đạm cao dùng
làm nguồn bổ sung dinh dưỡng.

1.1.3.2 Các sản phẩm lên men.
•

Các sản phẩm lên men phổ biến từ đậu nành bao gồm: chao, tương, miso,
tempeh, natto, …


11

1.2 HỆ VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT NƯỚC TƯƠNG LÊN MEN
1.2.1 Giới thiệu chung [2, 5, 18, 20, 21, 28, 38, 40]
Trong sản xuất nước tương thường sử dụng các loại nấm men, nấm mốc, vi
khuẩn: nấm mốc Aspergillus oryzae, nấm men Zygosaccharomyces rouxii,
Saccharomyces rouxii, Torulopsis etchelsii, Pediococcus halophilus, ....
Vi sinh vật trong sản xuất nước tương sẽ chuyển hóa những protein phức tạp,
tinh bột, polysaccharides của nguyên liệu thành acid amin, peptid, đường đơn,
vitamin, khoáng rất dễ được cơ thể hấp thu. Ngồi ra, vi sinh vật cịn tạo ra mùi
vị đặc trưng cho từng sản phẩm nước tương khác nhau. Đối với từng quốc gia,

việc sử dụng vi sinh vật để sản xuất nước tương cũng có một số điểm khác biệt.
Trong phương pháp cổ truyền, người ta thường dùng vi sinh vật có sẵn trong
tự nhiên, các loại nấm mốc thường gặp là Mucor rouxii, Rhizopus nignicans,
Asp. oryzae… Tuy nhiên, nếu dùng nấm mốc tự nhiên như vậy sẽ rất khó kiểm
sốt được chất lượng của sản phẩm và có thể sinh ra độc tố do một số vi sinh vật
khơng mong muốn. Vì vậy, cần phải có giống thuần khiết để đảm bảo an tồn,
hương vị, hiệu suất, chất lượng sản phẩm ổn định và nâng cao năng suất.
Điều kiện chọn giống trong sản xuất:
- Hoạt lực enzyme protease, amylase, peptidase cao.
- Tạo mùi vị đặc trưng của nước tương lên men.
- Khả năng phát triển mạnh và chống tạp khuẩn tốt.
- Không sinh độc tố aflatoxin.
Các loại vi sinh vật đang được áp dụng trong sản xuất nước tương tại các
quốc gia theo bảng 1.3: