Ứng dụng của nấm mốc Aspergillus oryzae trong công nghệ thực phẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÀI TIỂU LUẬN

MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA ASPERGILUS ORYZEA
TRONG CÔNG NGHÊ THỰC PHẨM

Sinh viên thực hiện:
Ngành : BQ VÀ CB NƠNG SẢN THỰC PHẨM
Lớp: DH06BQ
Niên khóa: 2006 - 2010

ĐH Nông Lâm, tháng 12 năm 2008


Mục lục

trang
I.

Giới thiệu

2

II.

Đặc điểm hình thái của Aspergillus oryzea.

2

III.

Ứng dụng của Aspergillus oryzea trong công nghệ thực phẩm.

3

III.1. Ứng dụng trong sản xuất tương.

3

III.2. Ứng dụng trong sản xuất nước chấm.

4

III.3. Sản xuất amylase và protease.

6

III.4. Sản xuất một số sản phẩm lên men truyền thống.

7

III.4.1.Sản xuất Miso.

8

III.4.2.Sản xuất Koji.

10

IV.

12

Kết luận.

2


I.Giới thiệu
Vi sinh vật chỉ là những sinh vật bé nhỏ khơng thể nhìn thấy bằng mắt
thường nhưng vai trị của chúng thì cực kì quan trọng trong cuộc sống của con
người. Chúng có mặt ở mọi nơi, ở cả những nơi tưởng chừng như sự sống
không hề tồn tại. Chúng góp phần làm phong phú hơn cho thế giới mn màu
mn vẻ của chúng ta và có thể nói nếu vi sinh vật khơng tồn tại thì sự cân
bằng của mơi trường, của sinh thái sẽ có nhiều biến động không thể lường
trước được.
Sự tồn tại của vi sinh vật có hai mặt. Có nhiều lợi ích nhưng cũng khơng ít
hư hại. Sẽ khơng có những món ăn ngon, độc đáo mà cũng khơng có sự hư hại
những món ăn đó nếu vi sinh vật khơng có mặt.
Vi sinh vật bao gồm nhiều loại: vi khuẩn, vi rút, nấm men, nấm mốc. Vai
trò, ứng dụng, phạm vi ảnh hưởng của mỗi loại rất khác nhau. Trong đó có nấm
mốc, một loại vi sinh vật đã có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong cuộc sống.
Cụ thể là trong công nghệ thực phẩm, một ngành có liên quan trực tiếp đến một
nhu cầu cơ bản của con người đó là nhu cầu ăn uống. Và trong bài tiểu luận
này sẽ đề cập đến ứng dụng của Aspergillus oryzea trong công nghệ thực
phẩm. Cụ thể là trong sản xuất những sản phẩm truyền thống của Việt Nam và
một vài nước ở Châu Á, trong nuôi cấy để thu enzyme amylase và protease.
II. Đặc điểm hình thái của Aspergillus oryzea.

− Aspergillus oryzea là loại nấm mốc thuộc vào lớp nấm bất toàn (Fungi
imperfect) là loại nấm khơng có khả năng sinh sản hữu tính và thuộc vào họ
nấm bơng (Moniliaceae).
− Sợi nấm có màu vàng nhạt, conidi rời.
− Trong dân gian gọi Aspergillus oryzea là mốc hoa cau, màu vàng.

3


− Sinh sản vơ tính bằng bào tử đính.

Khuẩn lạc của Aspergillus oryzea
Aspergillus oryzea
III. Ứng dụng của Aspergillus oryzea trong công nghệ thực phẩm.
3.1. Ứng dụng trong sản xuất tương.
− Tương là một trong những sản phẩm cổ truyền giàu giá trị dinh dưỡng ở
nước ta.
− Tương được làm từ ba ngun liệu chính: gạo nếp, gạo tẻ, gạo mì, bắp, đậu
nành…
− Bản chất chủ yếu nhất của quá trình sản xuất tương là sự thuỷ phân tinh bột
thành các đường đơn giản (maltose, glucose…) và sự thuỷ phân protein (chủ
yếu của đậu nành) thành polipeptide, peptide, các acid amin bởi các enzyme
amylase và protease của nấm mốc. Ngoài ra cịn có sự tạo thành rượu, các
acid hữu cơ, các ester. Tất cả các hợp chất trên tạo nên hương vị đặc trưng
của tương và làm cho tương có giá trị dinh dưỡng.
− Nấm mốc chủ yếu là Aspergillus oryzea, Aspergillus soyae, Aspergillus
niger…

4

− Hệ nấm mốc Aspergillus oryzea cho ta ba loại enzyme: chủ yếu là amylase,
sau đó là protease và oxy hố khử.
Quy trình sản xuất tương cơng nghiệp.
Ống giống
A.oryzae
Cấy truyền
ống nghiệm

Đậu nành

Gạo nếp
Ngâm nước
8-12 giờ

Xử lý
Rửa

Hấp chín
Nhân giống
trong bình tam giác 5
- 5 ngày
Nhân giống lớn
(trên, mành, khay)
60-72 giờ , 30-32oC

Mốc giống sản xuất

Để ráo 1 giờ

Để nguội

Sấy 180-200oC
45-60 phút

Trộn giống
(0,5 – 1%)
Nuôi mốc

Nghiền thành bột

Thủy phân
(lên men ướt hoặc
ẩm)

Thủy phân
nước đậu
Ngâm nước đậu

Ngả tương
Để chín 5-10 ngày

Thành phẩm

3.2. Ứng dụng trong sản xuất nước chấm.
− Nước chấm là tên gọi chung cho tất cả các loại gia vị có đạm và có nồng độ
muối tương đối cao. Tuy mang nhiều tên gọi khác nhau như: magi, xì dầu,
nước chấm lên men, nước chấm hoá giải…nhưng đều được sản xuất từ 2
phương pháp: phương pháp lên men và phương pháp hoá giải. Tất cả đều
được sản xuất từ những nguyên liệu giàu đạm nhưng chủ yếu là hạt.

− Trước đây sản xuất nước chấm thường dùng phương pháp thuỷ phân bằng
acid HCl nhưng kết quả tạo ra sản phẩm không an tồn cho sức khoẻ người
tiêu dùng. Do đó ngày nay đã được thay thế bằng phương pháp lên men nhờ
vào vi sinh vật. Cơ sở khoa học của quá trình là lợi dụng hệ men của vi sinh
vật phát triển trên nguyên liệu giàu đạm nuôi chúng rồi thuỷ phân protein

5


thành dạng đạm đơn giản tạo ra sản phẩm nước chấm an toàn hơn và được
người tiêu dùng ưa chuộng.
− Mốc thường dùng là: Aspergillus oryzea, Aspergillus soyae.
Quy trình sản xuất nước chấm
Nguyên liệu đậu nành
Nấu

Cấy mốc

A.orizae
A.soya

Ủ ở 25-30oC
Koji

Trộn muối 16-19%

Chuyển vào tank lên men

Lên men

Ép và lọc

Thanh trùng

Soy sauce

6


Một số sản phẩm nước chấm hiện nay trên thị trường
3.3. Sản xuất amylase và protease.
− Trong sản xuất các sản phẩm thực phẩm rất cần thiết dùng đến enzyme
amylase và protease. Tuy nhiên không thể sử dụng trực tiếp các loại vi sinh vật
có khả năng tổng hợp các enzyme này vì sẽ gây độc, làm giảm giá trị cảm quan
cũng như hiệu quả không cao do không tinh khiết. Do đó cần thiết phải sản xuất
các enzyme này từ việc nuôi cấy vi sinh vật.
− Aspergillus oryzea là loại nấm mốc có khả năng tổng hợp mạnh enzyme
amylase và protease.
− Có thể sản xuất enzyme amylase và protease từ Aspergillus oryzea bằng
phương pháp nuôi cấy bề mặt và ni cấy chìm.
− Phương pháp ni cấy bề mặt cơ bản là dùng các nguyên liệu như cám mì,
cám gạo, bột mì có bổ sung thêm các chất khống, được làm ướt đến 60%,
thanh trùng và cấy mốc Aspergillus oryea vào môi trường.
− Thời gian nuôi Aspergillus oryzea trên môi trường cần để sản xuất amylase
khoảng 36 – 48 giờ. Khi nuôi cấy cần chú ý đến yếu tố ẩm độ của mơi trường
để có hiệu quả hơn.

7

− Ni cấy bằng phương pháp lên men chìm cơ bản được thực hiện trong các
thùng lên men có khuấy và thổi khí liên tục. Mơi trường dùng để ni có vai trị
rất quan trọng. Mơi trường ni Aspergillus oryzea có tinh bột và nitrat. Cần
phải thêm MnSO4, khi khơng thêm MnSO4 mốc phát triển bình thường nhưng
amylase khơng được tạo thành. Trong kĩ thuật lên men liên tục này cần chú ý
đến chế độ vô trùng của môi trường để tránh tạp nhiễm, để không làm hư hỏng
cả quy trình ni cấy.
− Sau khi ni cấy, emzyme được tách và làm sạch để sử dụng cho các mục
đích sử dụng khác nhau.
− Phạm vi ứng dụng của amylase: trong công nghệ thực phẩm, amylase từ nấm
mốc được dùng để loại tinh bột từ dịch ép trái cây, gạn lọc những chất làm đục
tinh bột trong rượu bia và nước ép trái cây. chuyển dịch tinh bột thanh syrup
đường, hỗ trợ malt trong quá trình sản xuất bánh mì để thúc đẩy chất xúc tác và
cải thiện kết cấu bột nhão do đó giữ lại khí và để đường hố tinh bột trong mash
để lên men rượu. Sản xuất dextrin, syrup bắp và syrup sôcôla.
− Phạm vi ứng dụng của protease:
· Được sử dụng trong chế biến nước mắm. Nước mắm cũng là sản phẩm của
quá trình thủy phân protein trong cá tạo thành các peptide, acid amin nhờ vào
enzyme protease có sẵn trong nội tạng cá hoặc bổ sung từ môi trường nuôi cấy
vi sinh vật. Việc bổ sung thêm protease sẽ làm tăng rõ rệt quá trình thủy phân,
rút ngắn thời gian chế biến. Trong nhiều trường hợp bổ sung còn làm tăng
hương vị của các sản phẩm.
· Được dùng để thủy phân protein như thành phần gan cá để thu dầu cá, làm
mềm thịt và gạn lọc làm chín nước giải khát có chứa malt, protease có thể được
bổ sung để sản xuát nước tương, những sản phẩm lên men truyền thống giàu
carbohydrate và protein. Cho vào bánh mì để cải thiện thành phần bột nhào.
Dùng để lọc lạnh bia, thủy phân nguyên liệu chứa protein gelatin trong những
phế phẩm của cá và để nước ép trái cây dể cô đặc và sấy khô.

8

3.4. Sản xuất một số sản phẩm lên men truyền thống.
3.4.1. Sản xuất Miso
− Miso là một loại sản phẩm lên men truyền thống, một món ăn khơng thể thiếu
đối với người Nhật. Vốn giàu protein, vitamin và các khoáng vi lượng, miso
đóng một vai trị rất quan trọng trong nền ẩm thực Nhật nói chung và văn hố,
lịch sử của quốc gia này nói riêng. Miso được dùng phổ biến khắp nước Nhật,
trong cả nền ẩm thực truyền thống lẫn hiện đại, và đang dần chinh phục nền ẩm
thực thế giới. Miso đặc trưng với vị mặn, nhưng kèm theo đó là mùi thơm và
hương vị của riêng từng vùng; tuỳ thuộc vào thành phần nguyên liệu và phương
pháp chế biến, lên men.
− Miso có rất nhiều loại. Cơ quan Tiêu chuẩn Nông Lâm Nhật Bản phân các
miso thành 4 nhóm:
·

Kome miso (miso gạo) bao gồm các loại miso mà nguyên liệu chính là đậu
nành và gạo.

·

Mugi miso (miso lúa mạch) bao gồm các loại miso mà nguyên liệu chính là
đậu nành và đại mạch hoặc khỏa mạch.

·

Mame miso (miso đậu) bao gồm các loại miso mà nguyên liệu chính chỉ
gồm đậu nành.

·

Chōgō miso (miso hỗn hợp) bao gồm các loại miso mà nguyên liệu chính là
đậu nành và thêm một hoặc vài nguyên liệu nữa.

Nguyên liệu thô để sản xuất tương miso: đậu nành, lúa mạch, gạo, kiều mạch,
hạt kê, lúa mạch đen, tiểu mạch, hạt cây gai dầu và mè, cùng nhiều thứ khác.
Cách phân loại phổ biến đối với miso làm từ đậu nành và lúa mạch:
•

Shiro miso

•

Aka miso

•

Sweet mugi miso

•

Chu miso

9


Shiro miso

Chu miso

Aka miso

Sweet mugi miso

Phương pháp làm miso.
− Để làm tương miso, đầu tiên người ta nghiền nhỏ đậu nành và trộn đều với
muối; tiếp đến chuẩn bị thành phần gạo, lúa mạch; những thành phần này,
người ta nấu chín ở 100-120oC, sau đó trộn đều với men. Tiếp đến là trộn chung
đậu nành với gạo, lúa mạch đã chuẩn bị bên trên; rồi đưa vào phòng, ủ ở nhiệt
độ khoảng 30oC.

10


Quy trình sản xuất Miso.
Gạo

Đậu nành
Xử lý

Hấp áp suất /15 phút

Tách vỏ

0

Làm nguội đến 30 C

Hấp áp suất /1 giờ

Nuôi với mốc A. orizae 27280C/ 50 giờ

Làm nguội( độ ẩm 57,2%)
Phối trộn
Nuội ở 280C/ 7 ngày
Nuôi ở 350C/ 2 tháng
Để ở phòng 2 tuần

Nghiền nhừ

Miso

− Hiện nay, miso thường được trữ trong các tuýp hoặc các hộp kín và
phải được trữ trong tủ lạnh ngay sau khi mở ra. Miso có thể được ăn
sống hay nấu chín, nhưng sau khi nấu giá trị dinh dưỡng sẽ giảm đi rất
nhiều. Chính vì vậy miso được nấu khá cẩn thận: thí dụ trong món canh
miso thì người nấu khơng bao giờ bỏ miso vào nồi canh đang sơi. Nhiều
người thậm chí chỉ bỏ miso vào tô canh sau khi nấu để bảo toàn các giá
trị dinh dưỡng.
3.4.2. Sản xuất Koji.
− Koji là nguyên liệu cơ bản dùng để chế biến ra nhiều sản phẩm khác
như xì dầu, miso, rượu sake, rượu shochu.
− Nguyên liệu thường dùng để xản xuất koji là đậu nành, lúa mì, lúa
mạch, gạo. Nói chung là các ngun liệu giàu đạm và tinh bột.

11


− Từ các ngun liệu thơ đó đem đun lên để giảm số lượng vi sinh vật
và cung cấp độ ẩm cần thiết cho sự phát triển của nấm mốc. Trong q

trình đun sẽ làm protein bị biến tính và tinh bột dễ tan hơn để nấm mốc
được cung cấp chất dinh dưỡng.
− Sau khi cấy mốc, được sắp xếp vào các khay hoặc thùng cạn để
thống khí 2-3 ngày với nhiệt độ và ẩm độ khơng khí được kiểm soát.
Nấm mốc sẽ phát triển và phá vỡ cấu trúc của tinh bột, protein và những
thành phần khác thành các sản phẩm hòa tan.
− Koji chứa đường và amino acid được dùng để lên men tiếp nhờ vào vi
khuẩn lactic và men bia.
− Có thể nói sản phẩm Koji của Nhật Bản cúng giống như một số sản
phẩm men ở nước ta như men đắng làm rượu, men ngọt làm rượu nếp
hay men lá của đồng bào dân tộc thiểu số. Được coi như stater sẵn có
dùng rất tiên lợi cho các quá trình lên men.

Quy trình sản xuất Koji
Nguyên liệu thô
Đun
Inoculate với A. oryzea hoặc A. soyae
Ủ ở nhiệt độ 25-300C
Koji
−

Mặc dù quy trình sản xuất đơn giản như vậy nhưng Koji là thành

phần trung tâm của toàn bộ quá trình sản xuất rượu sake và shochu. Koji

12


chuyển hố tinh bột gạo thành đường glucose. Về hình thức, Koji như
những bụi phấn màu đen rải trên gạo đã hấp khi để ở môi trường nhiệt

độ lạnh.
III. Kết luận
− Qua một nghiên cứu sơ bộ về Aspergillus oryzea ta thấy rằng vai trò
của nấm mốc khá là quan trọng. Tham gia vào các quá trình tạo ra sản
phẩm và hỗ trợ công nghệ cho các sản phẩm khác. Chỉ mới một loại mốc
mà đã cho ta những ứng dụng to lớn như vậy thì khơng thể phủ nhận sự
tồn tại của vi sinh vật là một nhân tố không thể thiếu trong cuộc sống của
chúng ta.
− Cần đẩy mạnh nghiên cứu, ứng dụng của vi sinh vật tạo ra các sản
phẩm mới, có tính an tồn phục vụ cho cuộc sống con người là điều hết
sức quan trọng. Và triển vọng làm được những vấn đề này là rất khả thi,
có khả năng thành cơng cao.

13


Tài liệu tham khảo.
1. Đinh Ngọc Loan. 2008. Bài giảng về cơng nghệ hóa sinh và enzyme. Trường
Đại học Nơng Lâm TP.HCM.
2. Vương Thị Việt Hoa. 2008. Bài giảng vi sinh thực phẩm. Trường Đại học Nông
Lâm TP.HCM.
3. Lâm Thanh Hiền. Hình thái cấu tạo vi sinh vật có nhân thật (Eucaryote) nấm
men và nấm mốc, bài giảng vi sinh đại cương. Trường Đại học Nông Lâm
TP.HCM. Trang 59 – 79.
Các trang wed sử dụng:
vi.wikipedia.org/wiki/Miso

www.ecvina.com/huefoods

14


15