Bước đầu nghiên cứu sản xuất nước tương lên men phần 3

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
CHƯƠNG 4
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Trong luận văn này, chúng tôi xin trình bày về một số kết quả có liên quan đến:
 Khảo sát thành phần của bánh dầu
 Khảo sát quá trình thủy phân protein bằng enzym từ canh trường nấm mốc
 Khảo sát quá trình thủy phân protein bằng enzym từ canh trường nấm mốc
kết hợp với bổ sung chế phẩm enzym protease
1.Khảo sát thành phần của nguyên liệu
1.1.Thành phần của khô lạc (bã đậu phộng)
Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu khô lạc
Bảng 4.1.Kết quả phân tích thành phần khô lạc
Thông số Khô lạc
(% tổng khối lượng)
Độ ẩm
Hàm lượng nitơ tổng
Đạm tổng
Lipid thô
Xơ thô
Tro
Tinh bột
13.81
5.40
30.78
4.51
23.76
8.54
10.50
Nguyên liệu chính dùng để sản xuất nước tương trong nghiên cứu này là khô lạc.
Khô lạc là sản phẩm phụ thu được từ quá trình ép dầu lạc từ các nhà máy sản xuất
dầu, sau đó bã được ép thành bánh có hàm ẩm thấp để có thể bảo quản được lâu ở

nhiệt độ phòng
Từ thành phần bã đậu phộng, ta có thể tận dụng các chất dinh dưỡng còn sót lại
trong bã đậu phộng để sản xuất nước tương một cách hiệu quả
So sánh với thành phần khô lạc [2] ta thấy:
Trang 41
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Bảng 4.2.Thành phần của khô lạc [2]
Trang 42
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Thành phần
Khô lạc
Cả vỏ Nhân
Độ ẩm % 10 10
Đạm thô % 27.7 45.5
Béo thô % 10 8
Trang 43
CHệễNG 4: KET QUA VAỉ BAỉN LUAN
Xụ thoõ % 24.4 4.8
Trang 44
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
So sánh thành phần khô lạc trong nghiên cứu của chúng tôi với khô lạc chứa cả
vỏ theo tác giả Nguyễn Văn Dậu [2], ta thấy khô lạc trong nghiên cứu của chúng tôi
có hàm ẩm, hàm lượng protein cao hơn, hàm lượng béo thô thấp hơn và hàm lượng xơ
thì gần bằng nhau. Điều này có thể là do khô lạc của chúng tôi được nhập từ Ấn Độ,
do công nghệ sản xuất tiên tiến nên đã trích ly được nhiều lipid có trong hạt lạc, còn
nguyên liệu của tác giả là sản phẩm của quy trình ép dầu lạc trong nước, nên hàm
lượng lipid còn sót lại trong bã cao. Ngoài ra thành phần hoá học của lạc hạt có thể
thay đổi phụ thuộc vào giống, vào sự biến động của các điều kiện khí hậu, vào vò trí
hạt ở quả, các yếu tố không bình thường như sâu, bệnh cũng ảnh hưởng đến thành
phần hoá học của cây lạc, từ đó ảnh hưởng tới thành phần của khô lạc

1.2.Thành phần của bột mì
Bảng 4.3. Thành phần của bột mì
Trang 45
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Thành phần Hàm lượng (%)
Độ ẩm 14
Đạm tổng 10.05
Trang 46
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Tinh bột 80.16
Độ ẩm của bột mì và khô lạc gần bằng nhau. Hàm lượng đạm tổng của bột mì
thấp hơn, nhưng hàm lượng tinh bột lại cao. Do đó, khi bổ sung bột mì càng nhiều thì
hàm lượng tinh bột trong hỗn hợp nguyên liệu sẽ tăng lên càng nhiều, nhưng hàm
lượng đạm tổng thì càng giảm.
2.Khảo sát quá trình thuỷ phân protein bằng enzym của nấm mốc
Quá trình thủy phân là quá trình quan trọng quyết đònh chất lượng của nước tương
thành phẩm sau này. Nếu quá trình thủy phân tốt thì lượng acid amin thu được trong
dòch thủy phân sẽ nhiều và đạt hiệu quả kinh tế cao. Ngược lại, nếu quá trình thủy
phân không tốt thì dòch thủy phân thu được chứa hàm lượng acid amin thấp, chất lượng
kém không đạt yêu cầu.
Để cho quá trình thủy phân protein trong môi trường diễn ra tốt nhất, chúng tôi
tiến hành nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân. Chúng tôi khảo
sát từng yếu tố một, cố đònh các yếu tố còn lại. Sử dụng giá trò tối ưu có được của thí
nghiệm trước làm giá trò cố đònh cho thí nghiệm sau để khảo sát sát các yếu tố còn lại
Trong nghiên cứu này, chúng tôi lần lượt khảo sát các điều kiện công nghệ ảnh
hưởng đến quá trình thủy phân bao gồm: tỉ lệ canh trường và dung môi, nồng độ muối,
pH, nhiệt độ và thời gian thủy phân để lượng acid amin thu được trong dòch thủy phân
là cao nhất
Kết quả thủy phân protein được chúng tôi đánh giá thông qua 3 thông số bao
gồm: hàm lượng N tổng, hàm lượng N amin và hàm lượng N ammoniac có trong một

lít dòch thủy phân thu được. Trong đó
- N tổng là tổng hợp các chất chứa nitơ ở dạng vô cơ và hữu cơ có trong sản
phẩm. N tổng bao gồm cả N amin tự do, N ammoniac, các chuỗi polypeptid
hay protein chưa bò thủy phân. Hàm lượng N tổng cao là tốt chỉ khi hàm
lượng N amin tự do cũng cao
- N amin tự do là thành phần dễ tiêu hóa, dễ hấp thu, có giá trò dinh dưỡng
cao nên mong muốn càng nhiều càng tốt
Trang 47
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
- N ammoniac là dạng N tạo thành do sự phân huỷ protein, chúng tồn tại ở
dạng muối vô cơ là muối ammonium hay những amin dễ bay hơi. Loại N
này không có giá trò dinh dưỡng và làm giảm phẩm chất của sản phẩm thực
phẩm chứa nó
Trang 48
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
2.1.Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ giữa canh trường và dung môi
Điều kiện thí nghiệm như sau:
Trong quá trình nuôi cấy nấm mốc
Tỉ lệ nguyên liệu (bánh dầu:bột mì) = 90:10 (w/w)
Độ ẩm nguyên liệu: 60%
Tỉ lệ mốc cấy: 7% (v/w)
Nhiệt độ nuôi cấy: nhiệt độ phòng
Thời gian nuôi cấy: 44 giờ
Trong quá trình thủy phân
Tỷ lệ canh trường : dung môi (w/v) là 1:2, 1:3, 1:4
Nồng độ nước muối: 16% (w/v)
pH: 6.5
Nhiệt độ thủy phân: 50
o
C

Thời gian thủy phân: 3 ngày
Chúng tôi đã thu được kết quả như sau
Bảng 4.4.Kết quả hàm lượng N tổng, N amin tự do và N ammoniac trung bình
ở các nghiệm thức có tỷ lệ canh trường : dung môi khác nhau
Trang 49
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Tỷ lệ
canh trường:
dung môi
N tổng N amin tự do N amoniac
(g/
l)
(g/1
00g
ngu
yên
liệu
khô)
(g/l
)
(g/10
0g
nguy
ên
liệu
khô)
(g/l
)
(g/10
0g

nguy
ên
liệu
khô)
1:2 7.35
a
1.84
a
5.28
a
1.32
a
2.47
a
0.62
a
1:3 4.40
b
1.72
a
3.77
b
1.47
ab
1.78
ab
0.69
a
Trang 50
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

1:4 2.84
c
1.62
a
2.76
c
1.58
b
0.97
b
0.55
a
Chú thích: “a, b, c, d…”: kí tự giống nhau trong cùng một cột thì các giá trò khác
biệt không có ý nghóa, kí tự khác nhau trong cùng một cột thì các giá trò khác biệt có ý
nghóa với P<0,05
Từ kết quả trên ta có đồ thò sau
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
1 2 3 4 5
Tỉ lệ canh trường : dung môi (w/v)
Hàm lượng N (g/100g nguyên liệu khô)

N amin
N ammoniac
N tổng
Hình 4.1.Ảnh hưởng của tỉ lệ canh trường: dung môi đến quá trình thủy phân
protein trong sản xuất nước tương
Từ hình 4.1, ta thấy:
Trang 51
1:2 1:3 1:4
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
− Hàm lượng N amin tự do tính trên 100g nguyên liệu khô thu được trong
dòch thủy phân tăng dần khi thay đổi tỷ lệ canh trường: dung môi từ 1:2 đến
1:4. Kết quả thu được ở 2 nghiệm thức với tỷ lệ canh trường: dung môi là
1:2 và 1:3 khác nhau không có nghóa. Tương tự, kết quả thu được ở 2
nghiệm thức với tỷ lệ canh trường: dung môi là 1:3 và 1:4 cũng khác nhau
không có nghóa. Còn nếu tính hàm lượng N amin tự do có trong một lít dung
dòch thì nghiệm thức với tỷ lệ canh trường: dung môi là 1:2 sẽ cho kết quả
cao nhất. Khi tăng hàm lượng dung môi sử dụng thì hàm lượng N amin tự
do có trong một lít dòch thủy phân sẽ giảm dần và giá trò thu được ở cả 3
nghiệm thức khảo sát đều khác nhau có nghóa
− Trong khi đó, hàm lượng N tổng và N ammoniac tính trên 100g nguyên liệu
khô ở cả 3 nghiệm thức đều khác nhau không có nghóa
Vì vậy để thu được dòch thủy phân có hàm lượng N amin tự do cao ta chọn tỷ lệ
canh trường: dung môi 1:2 là tỷ lệ thích hợp.
Khi dung môi ít thì sự thủy phân protein xảy ra kém, nhưng khi lượng dung môi
sử dụng quá cao thì hàm lượng đạm tổng và đạm amin tự do tính trên một lít dung dòch
thu được sẽ thấp, không đạt yêu cầu trong sản xuất nước tương có hàm lượng đạm cao.
Theo Takeshi Akao [26] thì lượng nước cần bổ sung trong giai đoạn thủy phân
protein để sản xuất nước tương sẽ cao hơn từ 1 -3 lần so với khối lượng nguyên liệu sử
dụng, điều này phù hợp với kết quả thu được của chúng tôi. Vậy ta chọn tỷ lệ canh
trường: dung môi là 1:2

2.2.Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối trong dung dòch nước muối
Muối ăn NaCl có thể ức chế hoạt tính enzym protease [24]. Để enzyme protease
có khả năng xúc tác quá trình thủy phân protein đạt hiệu quả cao thì việc khảo sát ảnh
hưởng của nồng độ muối tới quá trình thủy phân là cần thiết.
Điều kiện thí nghiệm như sau:
Trong quá trình nuôi cấy nấm mốc
Tỉ lệ nguyên liệu (bánh dầu:bột mì) = 90:10 (w/w)
Độ ẩm nguyên liệu: 60%
Trang 52
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Tỉ lệ mốc cấy: 7% (v/w)
Nhiệt độ nuôi cấy: nhiệt độ phòng
Thời gian nuôi cấy: 44 giờ
Trong quá trình thủy phân
Tỉ lệ canh trường: dung môi là 1:2
Nồng độ nước muối: 0%, 4%, 10%, 16%, 22% (w/v)
pH: 6.5
Nhiệt độ thủy phân: 50
o
C
Thời gian thủy phân: 3 ngày
Chúng tôi đã thu được kết quả như sau
Bảng 4.5.Kết quả hàm lượng N tổng, N amin và N ammoniac trung bình của
các nghiệm thức có nồng độ muối khác nhau (g/l)
Trang 53
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Nồng độ muối N tổng N amin tự do N ammoniac
0%
7.44
ab

4.84
a
2.16
a
4%
8.02
b
6.19
b
2.00
ab
10%
10.57
c
6.97
c
1.93
ab
16%
9.06
c
5.26
d
1.78
ab
22%
7.33
a
4.73
a

1.39
b
Chú thích: “a, b, c, d…”: kí tự giống nhau trong cùng một cột thì các giá trò khác
biệt không có ý nghóa, kí tự khác nhau trong cùng một cột thì các giá trò khác biệt có ý
nghóa với P<0,05
Từ kết quả thu được ta tiến hành vẽ đồ thò như sau:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Nồng độ muối trong dung dòch nước muối (%)
Hàm lượng N (g/l)
N amin
N ammoniac
N tổng
Hình 4.2. Ảnh hưởng của nồng độ muối trong dung dòch nước muối đến quá trình
thủy phân protein trong sản xuất nước tương
Từ hình 4.2 ta thấy:
Trang 54
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Khi tăng nồng độ muối từ 0 đến 10% trong dung dòch nước muối thì hàm lượng N

tổng và N amin tự do trong dòch thủy phân tăng và đạt cực đại khi nồng độ muối là
10%. Nếu tiếp tục tăng nồng độ muối trong dung môi thì hàm lựong N tổng và N amin
tự do sẽ giảm xuống. Còn khi nồng độ muối trong dung môi càng tăng thì hàm lượng
N ammoniac trong dòch thủy phân sẽ giảm nhẹ nhưng các giá trò khác biệt giữa các
nghiệm thức là không lớn. Ngoài ra trong quá trình khảo sát, ta thấy nồng độ muối
thấp làm cho dung dòch rất dễ bò nhiễm vi sinh vật lạ, làm cho dung dòch nhớt, có mùi
lạ và pH giảm nhanh. Từ kết quả phân tích trên, ta chọn nồng độ muối 10% là thích
hợp nhất
Kết quả như trên có thể giải thích là do ở nồng độ muối thấp, dung dòch thủy
phân dễ dàng bò nhiễm vi sinh vật lạ. Các vi sinh vật này sẽ sử dụng N amin và N tổng
trong môi trường làm thức ăn cho chúng và xảy ra quá trình lên men thối làm cho hàm
lượng N ammoniac cao, đồng thời hàm lượng amin thu được sẽ thấp
Nhưng ờ nồng độ muối cao thì hàm lượng N tổng, N amin thu được trong dòch
thủy phân cũng thấp. Nguyên nhân là do ở nồng độ muối cao thì hoạt tính protease
giảm mạnh. Đó là do các phân tử NaCl hòa tan sẽ tạo ra một giá trò lực ion trong dòch
thủy phân. Khi giá trò lực ion quá cao có thể làm thay đổi cấu hình không gian của
phân tử protein enzym và làm giảm hoạt tính xúc tác của nó.
Khi nồng độ muối quá lớn, thì khả năng hòa tan của enzym trong dung dòch sẽ
giảm và enzym có thễ bò kết tủa, đó là do khi bổ sung NaCl vào thì sẽ xảy ra hiện
tượng solvat hóa enzyme và phức chất enzym-cơ chất, quá trình này sẽ làm mất đi các
phân tử nước bao quanh phân tử protein enzym. Kết quả làm giảm khả năng hòa tan
của enzym trong dung dòch và từ đó làm giảm khả năng xúc tác của nó, do đó quá
trình thủy phân xảy ra không hiệu quả, sẽ làm giảm lượng nitơ hòa tan trong dung
dòch.
Tuy nhiên, ở nồng độ muối cao sẽ tạo ra một áp suất thẩm thấu lớn làm co tế bào
chất của vi sinh vật, nên dòch thủy phân ít bò nhiễm vi sinh vật lạ, và đạm thối sinh ra
trong dòch thủy phân ít hơn so với nồng độ muối thấp.
Trang 55