Vi sinh vật trong sản xuất nước tương

Tài liệu tham khảo: [1] Lê Văn Nhương, Quảng Văn Thịnh: “Kỹ thuật sản xuất nước tương và nước chấm” NXB Khoa Học Kỹ Thuật. [2] Phan Thị Hồng Liên: “Công nghệ sản xuất nước chấm-gia vị”, Công nghệ chế biến thực phẩm. [3] Lướng Đức Phẩm: “ Giáo Trình Công Nghệ Lên Men”. NXB Giáo Dục Việt Nam. MỤC LỤC I) Giới thiệu về tương -Tương là sản phẩm lên men từ các nguồn nguyên liệu giàu glucid và giàu đạm. Tương có nguồn gốc từ Trung Quốc và là một dạng nước chấm cổ truyền của Việt Nam. Những địa phương ngon nổi tiếng về tương phải kể đến là tương Bần (Hưng Yên), tương Cự Đà (Hà Đông), tương Nam Đàn (Nghệ An). -Nước tương được sử dụng khá phổ biến trong ẩm thực Châu Á tại khu vực Đông Á và Đông Nam Á. II) Nguyên liệu và các phương pháp sản xuất tương 2.1. Nguyên liệu - Đậu nành, đậu phộng, gạo nếp, muối, nước. Trong đó đậu nành được sử dụng là chủ yếu vì protein trong đậu nành cao hơn và đậu nành chứa đầy đủ các acid amin giống acid amin trong thịt, trứng. 2.2. Các phương pháp sản xuất tương - Phương pháp lên men là quá trình nuôi cấy vi sinh vật để tạo ra sinh khối (tăng sinh) hoặc thúc đẩy vi sinh vật tạo ra sản phẩm trao đổi chất (các hợp chất sinh hóa), như chuyển đổi đường thành sản phẩm như: axit, khí hoặc rượu...của nấm men hoặc vi khuẩn, hoặc trong trường hợp lên men axit lactic trong tế bào cơ ở điều kiện thiếu khí oxy. - Phương pháp hoá giải: Trong thực tế phương pháp thuỷ phân bằng axit đã được ứng dụng trong kỹ nghệ sản xuất nước tương hóa giải còn gọi là xì dầu hay tàu vị yểu. Phương pháp thuỷ phân bằng axit có ưu điểm là rẻ và nhanh, hiệu suất thuỷ phân cao từ 85 đến 90%, thời gian và quy trình sản xuất được rút ngắn, sản phẩm giàu axit amin và dễ bảo quản. Mùi vị nước tương rất ngọt và thơm. - Phương pháp enzyme: Giúp tính chất của sản phẩm thực phẩm tốt hơn vì mùi nhẹ và thuần khiết. Trong quá trình thủy phân cũng có những phản ứng khác xảy ra như phản ứng Maillard và tạo ra những mùi hương đặc trưng, phù hợp với sản phẩm. Giảm bớt hàm lượng muối trong các sản phẩm thủy phân (hàm lượng muối thấp hơn 2%) Loại trừ những phản ứng không mong muốn tạo ra bởi sự thủy phân bằng acid (như acid chlohydrid) sẽ phát sinh ra những chất có hại tiềm tàng như 3-MCPD (hợp chất gây ung thư với liều lượng thấp). - Phương pháp kết hợp có tác dụng: Mùi vị nước tương được người tiêu dùng ưa chuộng.Tận dụng các thiết bị dụng cụ sẵn có của các cơ sở dùng phương pháp hóa giải, chỉ thêm một số dụng cụ đơn giản, giá thành ổn định. III) Vi sinh vật trong sản xuất tương 3.1. Giống vi sinh vật trong phương pháp cổ truyền - Giống vi sinh vật trong phương pháp cổ truyền, nhân dân ta thường dùng vi sinh vật có sẵn trong tự nhiên. Thường là các loại nấm mốc: Mucor mucedo, M. rouxii, Rhizopus, Aspergillus oryzae, Aniger, Nonilia, Sitofila, Trichodema, lignorum... Chính vì thế trong nguyên liệu nấm mốc có nhiều màu sắc khác nhau. Các giống nấm mốc này được nhân giống và giữ trong ống nghiệm có thành phần như sau: Đường: 40g Nước chiết đậu: 1000ml Thạch: 25g pH: 5,5-6,0 Hoặc có thể dùng môi trường thạch malt thông thường: Nước malt 7° Balling: 1000ml Thạch: 25g -Từ ống nghiệm ta sẽ nhân giống trung gian ở các bình tam giác với môi trường gạo hoặc bắp mảnh đã được hấp chín. Nuôi ở 28-30°C trong 3-4 ngày. 3.2. Giống vi sinh vật trong phương pháp sản xuất công nghiệp -Trong sản xuất công nghiệp, điều cần thiết phải tạo được giống vi sinh vật thuần chủng. Giống vi sinh vật đưa vào sản xuất phải đảm bảo các điều kiện sau: Có ảnh hưởng tốt đến sự tạo hương. Có hoạt lực Protease cao. Sức phát triển mạnh và chống tạp khuẩn tốt. Không được chứa độc tố aflatoxin. -Nấm sợi Aspergillus oryzae có hình thái, màu sắc gần giống với nấm sợi Aspergillus flavus, nhưng A. oryzae không sản sinh độc tố gây ung thư như nấm sợi A. flavus. -Mốc Aspergilus flavus có bào tử lúc đầu màu vàng sáng, sau chuyển thành màu nâu oliu. Mốc này có hoạt tính enzyme proteaza khá cao, nhưng ở một số môi trường có chất béo, với điều kiện nhất định, mốc sinh ra độc tố flatoaxi (độc tố từ A. flavus). Độc tố này có thể làm sưng gan, sơ ganvà dẫn tới ung thư. -Các nghiên cứu về tương cho thấy nấm mốc có ý nghĩa quan trọng nhất trong sản xuất nước tương là nấm mốc Aspergillus oryzae. Trong sản xuất công nghiệp ứng dụng chủ yếu là nấm mốc A. oryzae thuần chủng, khi phát triển trong khối nuôi mốc thấy chỉ có màu vàng. 3.3. Sau đây là một số đặc điểm của nấm mốc Aspergillus oryzae: Aspergillus oryzae là một loại nấm vi thể thuộc bộ Plectascals lớp Ascomycetes (nang khuẩn). Cơ thể sinh trưởng của nó là một hệ sợi bao gồm những sợi rất mảnh, chiều ngang 5-7 µm, phân nhánh rất nhiều và có vách ngang chia sợi thành nhiều tế bào (nấm đa bào). Từ những sợi nằm ngang hình thành những sợi đứng thẳng gọi là cuống đính bào tử, ở đầu có cơ quan sinh sản vô tính. Cuống đính bào tử của A. oryzae thường dài 1,0 -2,0 mm nên có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Phía đầu cuống đính bào tử phồng lên gọi là bọng. Từ bọng này phân chia thành những tế bào nhỏ, thuôn, dài gọi là những tế bào hình chai. Đầu các tế bào hình thành chai phân, từ những chai phân chia thành những bào tử dính vào nhau, nên gọi là dính bào tử. Đính bào tử của A. oryzae có màu vàng lục, chính là màu ta thường thấy ở mốc tương. Trong sản xuất tương ta cần nuôi cấy nấm mốc A. oryzae để thu được nhiều mốc giống hoặc thu được nhiều men thủy phân. Nấm mốc A. oryzae có các loại enzyme: Amylase, protease và các enzyme oxy hóa khử như glucooxydase, maltoz, cataz có khả năng phân giải tinh bột, protein thành đường, acid amin. 3.4. Các điều kiện sinh trưởng, nuôi cấy A. oryzae Độ ẩm của môi trường Độ ẩm của môi trường tốt nhất cho sự hình thành enzyme của nấm mốc là 55-58%. Độ ẩm môi trường thích hợp sự hình thành bào tử là khoảng 45%. Cần giữ cho độ ẩm môi trường không bị giảm trong quá trình phát triển. Độ ẩm tương đối của không khí Độ ẩm tương đối của không khí từ 85-95% tốt cho nấm mốc A. oryzae. Trong phòng nuôi cần giữ cho độ ẩm không khí bảo hòa để tránh cho môi trường khỏi khô. Ảnh hưởng của không khí A. oryzae là sinh vật hoàn toàn hiếu khí, chỉ phát triển bình thường khi đầy đủ oxy. Để đáp ứng điều kiện nuôi này môi trường nuôi phải xốp. Rải thành lớp không dày quá 2,5-3 cm, phòng nuôi phải thoáng. Theo thực nghiệm, để thỏa mãn cho sự hô hấp của A. oryzae trong toàn bộ chu kì phát triển cứ một giờ môi trường cần khoảng 1,7m³ không khí. A. oryzae phát triển bình thường khi nồng độ CO2 trong khí quyển lên tới 8%. Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển và hình thành enzyme của A. oryzae khoảng 27-30°C. Nhiệt độ do nấm mốc tỏa ra môi trường có thể bị nóng lên 40°C. Cần giữ cho nhiệt độ môi trường không dưới 27°C và không cao quá 36°. Thời gian nuôi nấm mốc Hầu hết các chủng A. oryzae có hoạt động cực đại của amylase ở khoảng giờ thứ 30-36, rồi sau đó cực đại của protease ở giờ thứ 36-42. Mốt số chủng cho hai cực đại của enzyme, ví dụ cực đại amylase ở giờ thứ 36 và giờ 60. Thời gian nuôi mốc thường hết 60-70 giờ. pH -Thích hợp cho A. oryzae là môi trường acid yếu 5,5-6,5. Các môi trường tự nhiên từ cám, đậu, ngô thường có sẵn pH ở khoảng này nên không cần điều chỉnh. Đôi khi khả năng sinh bào tử của nấm mốc bị yếu hoặc mất hẳn. Để khôi phục khả năng này có thể nuôi nấm mốc trong ánh sáng khuếch tán trong một vài thế hệ. -Khác với mốc tương, trong quá trình ngâm nước đậu hoạt động của các nấm mốc không thể hiện. Vì vi khuẩn thường gặp trong nước đầu là thuộc nhóm Bacillus subtilix- mensentericus có khả năng phân giải protein. Nấm men thường gặp trên bề mặt của nước đậu thuộc các giống Oidium và Geotrichum. IV) Những biến đổi hóa sinh trong sản xuất tương - Bản chất hóa sinh chủ yếu nhất trong quá trình sản xuất tương là sự thủy phân tinh bột (chủ yếu là của gạo) và thủy phân protein (chủ yếu là của đậu) bởi các enzyme amylase và protease do vi sinh vật tạo ra. Ngoài ra do hoạt động của một số vi sinh vật tạo hương và những phản ứng hóa học thứ cấp, một số chất có hương vị đặc biệt đã được hình thành là đã được tạo. - Mặt khác cũng cần nhận thấy rằng trong sản xuất đã sử dụng một hệ vi sinh vật tự nhiên có nhiều loài vi khuẩn, nấm mốc khác nhau mà quá trình trao đổi chất của chúng đã được hình thành những sản phẩn có hương vị không tốt, hoặc một số chất kháng sinh, độc tố có hại cho cơ thể. Điều này giải thích tại sao một số người không thích tương. -Việc nấu chín đậu giúp các chất đạm trong đậu đễ chịu tác động của các enzyme trong mốc hơn, đồng thời loại được các trypsin, một enzyme ức chế tăng trưởng có trong hạt đậu sống. Thời gian và nhiệt độ khi nấu đậu có ảnh hưởng trên màu sắc và vị của tương thành phẩm, thời gian nấu càng dài tương có màu càng xậm. 4.1. Biến đổi hoạt động emzyme amylase, protease và hàm lượng đường khử trong quá trình ủ mốc tương Trong quá trình ủ mốc tương thủ công hoạt động amylase của mốc tương thường đạt tới cực đại sau 5 ngày, tiếp đó giảm dần. Hoạt động protease của mốc đạt đến cực đại sau 6 ngày, rồi giảm tương đối nhanh. Hàm lượng đường khử cùng đạt đến cực đại ngày thứ 5 (26,2%). Như vậy, trong phương pháp ủ thủ công tự nhiên nấm mốc phát triển chậm và mốc thích hợp để đem muối hoặc ngả tương chỉ vào khoảng 5-6 ngày sau khi ủ. Trong quá trình ủ mốc công nghiệp thì sử dụng vi sinh vật và nuối cấy trong môi trường thích hợp làm quá trình biến đổi các chất trong quá trình ủ mốc tăng nhanh. Hoạt động của amylase và protease của mốc tương đạt cực đại sau sau 36 giờ. Lượng đường khử có thể đạt cực đại 20 % sau 36 giờ và tới 34% sau 65 giờ Các thí nghiệm ủ mốc sôi theo phương pháp gieo cấy mốc sống A. oryzae thuần khiết và ủ trong điều kiện thích hợp (nhiệt độ 30-32°C, độ ẩm xôi 48-55%, độ ẩm không khí 85-100%) cho thấy hoạt động của amylase đạt tới cực đại chỉ sau 30-36 giờ. Lượng đường khử có thể lên tới 36% sau 36 giờ nuôi cấy chúng và nuôi cấy thích hợp làm quá trình sản xuất mốc đều tăng nhiều. Đây chính là phương hướng 4.2. Biến đổi hoạt động amylase, protease và hàm lượng các dạng đạm trong quá trình làm nước đậu Phần cái và phần lỏng của nước đậu tuy khác nhau, nhưng các biến đổi trong hai phần này có nhiều điểm tương tự nhau. Các nghiên cứu cho thấy hoạt động amylase của nước đậu đạt tới cực đại ở khoảng 9-10 ngày sau khi ngâm. Hoạt động protease đạt tới cực đại ở ngày thứ 9. Lúc này lượng protein được chuyển hóa là nhiều nhất. Phương trình chuyển hóa protein thành acid amin là: Protid pepton polypeptid acid amin Độ hoạt động protease của nước đậu thấp, còn độ hoạt động của amylase thì rất thấp gần như không đáng kể. Lượng đạm toàn phần của nước đậu chủ yếu nằm trong phần cái. Trong quá trình ngâm sự hòa tan các dạng đạm khác nhau vào phần lỏng tiến hành rất chậm. Do hoạt động của men protease thấp, nên mức độ thủy phân của protein của đậu không đáng kể. Lượng đạm amin đều nhỏ trong phần cái cũng như trong phần lỏng. Sau 9 ngày ngâm, tỉ lệ đạm amin đối với đạm toàn phần trong cái đậu chỉ có 4,2%. Hàm lượng đạm amin trong phần lỏng chỉ đạt tới 0,830g/l. Các trỉ số thấp của hoạt động amylase, protease và hàm lượng đạm amin cho phép ta kết luận rằng các quá trình sinh hóa có lợi xảy ra dưới tác dụng của vi sinh vật trong quá trình ngâm nước đậu rất yếu. Để cải biến khâu này ta nghĩ đến khả năng sử dụng mốc tương làm một chế phẩm có chứa nhiều enzyme amylase và protease. Các thí nghiệm cho thấy nếu sau khi ngâm nước đậu 7 ngày, trước lúc ngả tương, ta sử dụng 15-20% mốc làm thủy phân phần cái ở nhiệt độ 50-55°C trong thời gian 14-20 giờ, thì lượng đạm amin trong nước đậu sẽ lên tới 1,80-2,00g/l, đạt mức như trong tương thành phẩm. Cách thủy phân đậu khi ngâm bằng mốc làm tăng các quá trình sinh hóa có ích. Nhưng trong khâu ngâm đậu vẫn còn xảy ra những quá trình sinh hóa và vi sinh vật có hại. Đậu là một sản phẩm giàu protein được ngâm lâu trong nước không có muối, nên trong quá trình ngâm đã xảy ra sự thối rữa protein. Quá trình này đã hình thành một số chức có hại cho cơ thể và cũng đưa lại cho nước đậu ngoài mùi vị tương có những mùi vị khó chịu. Để làm cho tương có giá trị thực phẩm cao hơn (kể cả giá trị hương vị, hàm lượng đạm amin) và đảm bảo yêu cầu vệ sinh, ta có thể bỏ khâu ngâm đậu trong sản xuất tương mà tiến hành thủy phân đậu rang bằng mốc tương. 4.3. Sự biến đổi chất sau khi ngả tương Sau khi pha trộn, các nguyên liệu được đổ vào các thùng chứa, thường là chum vại. Trộn thật kỹ để tránh tạo các “túi” không khí và đậy nắp kín. Trong vại các phân hóa tố trong meo nấm mốc bắt đầu tác động phân cắt các dưỡng chất có trong đậu nành và hạt ngũ cốc. Các protease tác động lên chất đạm, phân cắt thành các polypeptids rồi thành các axid amin. Chất đạm chính trong đậu nành là glycinin (80-90%) và amino acid sau cùng là glutamic acid tạo vị ngọt cho tương. Trong dân gian, quy trình ngả tương được tiến hành bằng cách phơi tương dưới ánh nắng, nhiệt độ tăng làm cho quá trình chuyển hóa các chất xảy ra thuận lợi hơn. Trong quá trình phơi có che đậy tránh ruồi nhặng bám vào đẻ trứng gây mất vệ sinh an toàn thực phẩm. Trong công nghiệp quá trình ngả tương được thực hiện bằng hệ thống điều hòa. Nâng nhiệt độ và giữ nhiệt độ ổn định cho tương. Lượng đường khử có trong tương đã để chín chiếm đến 70-80%, tức là tăng lên gấp đôi sau khi ủ. Tỷ lệ đạm amin khi tương chín chiếm 20-30%, tăng lên gần 6 lần so với quá trình làm nước đậu. Trong quá trình chín thì một lượng không nhiều các hợp chất metanoid cũng được hình thành do sự kết hợp của các aminoacid với các đường. Do đó tương có màu xẫm hơn lúc mới ngả, lúc đó tương có màu vàng xẫm hơn. 4.4. Hoạt động của vi khuẩn và nấm men Sau giai đoạn hoạt động của các phân hóa tố và ở trong một môi trường thích hợp có nhiều dưỡng chất, các vi khuẩn và nấm men hiếm khí bội sinh từ 10 triệu lên đến 930 triệu/ gram giá thể bứt đầu hoạt động các Lactobacillus biến đổi các chất đường thành những acid khác nhau như acetic và lactic, các acid này tạo vị chua nhẹ cho tương đồng thời giúp cho sự bảo quản. các nấm men dùng đường để tạo ra các alcohol và các acid hữu cơ, nhất là succinic acid. Các alcohol giúp tạo mùi còn các acid giúp tạo vị cho tương. Đồng thời cũng xảy ra các phản ứng tương tác giữa các chất tạo ra do phân hóa tố và các chất tạo ra do lên men: acid hữu cơ phản ứng với alcohols, với acid acetic, với acid béo tự do để tạo ra các ester thơm, acid amin phản ứng với đường để tạo ra các sắc tố nâu hay đỏ (soyamelanine) các sắc tố này sau đó pha trộn với các sắc tố loại flavone có sẵn trong đậu nành và giúp tạo màu của tương. V. Kỹ thuật sản xuất tương -Quá trình sản xuất tương thủ công: Quá trình sản xuất tương có thể chia làm 3 giai đoạn: làm mốc tương, làm nước đậu, ngả tương và để chín. Hai giai đoạn đầu có tính chất quan trọng. Quyết định chất lượng của tương, giai đoạn sau là trộn hai bán thành phẩm đã sản xuất ở trên và để chín. -Thời gian cần thiết để là mốc tương trung bình khoảng 5-7 ngày, làm nước đậu 7-9 ngày, sau khi ngả tương để chín khoảng 5-10 ngày là ăn được. Theo trình tự thì đầu tiên ta phải làm mốc tương trước 3-4 ngày (có thể lâu hơn) sau đó mới rang đậu và ngâm đậu trong nước, vì khi mốc đã được thì có thể muối để hãm lại, càng muối lâu tương càng ngon, trái lại nước đậu khi được rồi tức đã đến lúc cần ngả tương mà không làm kịp thời thì thối hỏng. Tổng cộng thời gian làm một mẻ tương thủ công mất khoảng 18-22 ngày. 5.1. Làm mốc tương -Nguyên liệu: có thể dùng gạo nếp ngô, khoai. Chuẩn bị gạo nếp: Nếp được chọn lựa kỹ càng bằng cách giần, sàng kỹ sao cho không có hạt gãy ngâm kỹ. có thể làm mốc tương từ nếp cái hoặc nếp con, 30-33 kg nếp cho 100 lít tương. Nấu thành xôi Vo đãi sạch gạo nếp, ngâm nước xăm xắp một đêm (8-12h). Rồi đem nấu, hạt phải tơi không dính bết, để nguội. Ủ mốc: Kiểu thông thường : Xôi sau khi đồ trải ra nong hoặc thúng cho nguội, lớp xôi dày 2-2,5 cm. Vừa lắc vừa dấp nước cho xôi tơi đều, nước dấp 100ml/ 1kg xôi. Nên đậy bao tải tốt hơn lá, ủ nơi kín, tránh nắng, gió. Sau 4-5 ngày nếu ủ tốt thì hạt xôi nào cũng mọc mốc, nhiều bụi bào tử, mốc trở nên nhẹ hơn, có vị ngọt, lúc đó ta có thể bóp cho tơi đều và ủ thêm một ngày nữa, như vậy tất cả khoảng 5 ngày. Ủ kiểu Cự Đà (mốc mật) : + Xôi đồ xong ủ như trên, nhưng sau khi ủ được khoảng 3 ngày thì lấy ra bóp cho mốc rời thành hạt. Đổ ra rá to cho nhanh 3-4 phút hết bụi bào tử, đừng làm cho mốc bị nát, để vài giờ cho mốc ráo nước rồi ủ vào thúng hoặc nong thành đống cao 0,3- 0,5 m, nên vùa phải. Dưới thúng hoặc nong lót rơm, trên đậy bao tải. thường ta ủ như vậy hai ngày thì đảo trong ra ngoài và để thêm hai ngày nữa là được. lúc đó mốc đã thành một khối khá nhuyễn nát, mềm, vị ngọt, cần đưa đi ngả tương hoặc muối để bảo quản . Vì khối mốc đã ủ có màu mật (nâu đậm) và dính nên ta còn gọi phương pháp ủ mốc Cự Đà là ủ mốc mật. Muối mốc -Mốc sau khi ủ xong nếu nước đậu vừa kịp thì có ngả tương ngay, nếu nước đậu chưa kịp thì cần đem muối mốc để lúc nào thích hợp sẽ ngả tương mốc ủ theo kiểu thông thường đem bóp cho tơi để loại bớt bào tử. Cho vào vại sành với tỉ lệ mốc , muối là 1:1. Lượng muối dùng ¾ toàn bộ lượng muối của cả mẻ tương. Đổ nước vào xăm xắp mặt, trộn đều cho tan muối. Mốc và muối hàng ngày nên trộn đều, phơi nắng. mốc đã muối có thể dùng ngả tương luôn hoặc để sau ít lâu trường hợp chưa cần có thể để qua năm sau mới ngả tương cũng được. 5.2. Làm nước đậu - Rang đậu: thời gian rang đậu từ 30-40 phút, khi thấy đậu đã tróc vỏ, nhân vàng nâu, giòn, thơm là được. Đậu rang xong để nguội, xát và sàng sẩy cho hết vỏ, có thể xay nhỏ hoặc chà cho đậu tách đôi. - Ngâm đậu: Ngâm với nước trong chum, vại, cứ một kí đậu cho 5-6 lít nước, chum ngâm đậu thường để ngoài sân, hằng ngày mở ra phơi nắng. Khoảng 2-5 ngày sau khi bắt đầu ngâm, một một số quá trình lên men xảy ra, làm đậu tương nổi lên mặt nước ta có thể lấy que khuấy cho đậu chìm xuống. Sau 7-9 ngày nước đậu sẽ được, có mùi vị tương rõ rệt. Khi nước đậu được, cần đem ngả tương ngay nếu để lâu hơn nước đậu sẽ bị thối hỏng. 5.3. Ngả tương và bảo quản -Ngả tương và để chín là giai đoạn cuối cùng trong quá trình làm tương. Ngả tương là đem các bán chế phẩm được sản xuất từ nguyên liệu có nhiều bột đường (gạo,nếp, ngô) và từ nguyên liệu có nhiều protid (đậu nành) đã được chế biến ở trên trộn với nhau, cho thêm nước và muối đúng theo phối liệu rồi nghiền nhỏ. Ngả tương xong để một thời gian cho tương chín, rồi đưa vào bảo quản hoặc xuất xưởng. -Tùy theo kiểu chế biến bán thành phẩm đậu có ngâm nước đậu hay không và mốc đưa ngả tương là mốc đã muối hoặc mốc đã ra khỏi phòng nuôi, và lượng nước và muối cần trộn khi ngả tương có khác nhau. Người ta tính được dễ dàng lượng nước và muối cần thiết này trong các trường hợp để trộn vào cho đúng phối liệu làm tương. VI) Sản xuất tương 6.1. Sản xuất tương công nghiệp: -Phương pháp sản xuất tương công nghiệp cũng có nội dung, các giai đoạn sản xuất tương tự như phương pháp sản xuất tương thủ công. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có một số đặc điểm đặc trưng sau: Sử dụng loài nấm mốc thuần chủng, chủ yếu là các chủng thuộc Aspergillus oryzae. Đảm bảo được các điều kiện nuôi nấm hoàn toàn ổn định, do đó chất lượng tương sẽ hoàn toàn ổn định. Có thể điều chỉnh được các điều kiện lên men, thủy phân trong quá trình sản xuất nên chất lượng tương càng cao và ổn định hơn. QUY TRÌNH SẢN XUẤT TƯƠNG CÔNG NGHIỆP Nước( tỉ lệ khoảng) Muối (3/4 cả mẻ) Nước, muối đủ phối liêu Muối mốc Ngả tương Ngâm nước đậu. 1 kg bột/5 lít nước, 7-9 ngày Mốc giống sản xuất Nuôi mốc(30-32°C) Thủy phân(lên men ướt hoặc ẩm) Ngả tương ngay hoặc muối mốc Nhân giống lớn( trên mảnh,khay 60-72 giờ, 30-32°C) Nhân giống nhỏ(bình tam giác,5-6 ngày,30-32°C) Ngâm nước 8-12 giờ Cấy truyền giống trên thạch nghiêng Ống giống gốc, A. oryzae thạch nghiêng Nuôi 36-48 giờ Nuôi 60-70 giờ Xay nhỏ Để ráo nước( 1 giờ) Tương thành phần Để chín 5-10 ngày Trộn giống Thủy phân hoặc ngâm nước đậu Nghiền bột Sấy chín 180-200°C. 45-60 phút Máy rửa(10 phút) Qua sàng loại tạp chất, phân loại hạng Đậu nành Để nguội 40°C Hấp chín Gạo nếp 6.2. Sản xuất mốc giống 6.2.1. Sản xuất mốc giống -Sản xuất nước tương công nghiệp sử dụng các loại nấm mốc thuần chủng. Các nghiên cứu về tương cho thấy nấm mốc có ý nghĩa quan trọng nhất trong sản xuất nước tương là nấm mốc A. oryzae. Chính vì thế trong công nghiệp đã ứng dụng chủ yếu nấm mốc A. oryzae thuần chủng, khi phát triển trong khối mốc có màu vàng. Nấm mốc A.oryzae có các loại enzyme: amylase, protease và các enzyme oxy hóa khử như glucooxydase. Điều kiện sinh trưởng của loài nấm mốc này như sau: Độ ẩm 45-55% pH môi trường 5,5-6,5 Độ ẩm không khí 85-95% Nhiệt độ nuôi 27-30ºC Thời gian 30-36 giờ Giai đoạn sản xuất nấm mốc giống: -Mục đích của giai đoạn này là tạo được lượng giống đủ cho sản xuất với lượng bào tử cao nhất. Đồng thời giống nấm mốc phải thuần khiết về chủng loại. -Giai đoạn này tiến hành làm 3 bước: Nuôi cấy giống trong ống thạch nghiêng hay giữ giống trong ống nghiệm. Nuôi cấy trong bình tam giác (nhân giống nhỏ). Nuôi cấy trong sàng, nia. 6.2.1.1.Nuôi cấy trong môi trường thạch nghiêng - Nuôi giống nấm A. oryzae lấy từ cơ quan nghiên cứu hay quản lý sản xuất mang về không được dùng trực tiếp mà phải cấy truyền các ống thạch nghiêng khác. Lấy ống thạch nghiêng có giống tiếp tục cấy truyền sang ống thạch nghiêng khác. Các ống này vừa được dùng để bảo quản giống vừa được dùng vào trong sản xuất, ống giống phải tuyệt đối đảm bảo thuần khiết không được lẫn một con vi sinh vật nào khác. - Môi trường thạch nghiêng để nuôi cấy nấm mốc cần phải đầy đủ các chất dinh dưỡng. Môi trường gồm thạch ( làm môi trường trở nên rắn) và các chất dinh dưỡng (nước dinh dưỡng). Cách làm môi trường thạch nghiêng: Nước nấm vàng: gạo tẻ hay gạo nếp vo sạch, ngâm nước 8-12 giờ, vớt ra đem hấp như đồ xôi. Gạo nếp hấp 1-1,5 giờ, gạo tẻ nấu cơm không được nhão hay khô. Nấu xong cơm hay xôi có độ ẩm: 48-55%. Bóp tơi, để nguội 40ºC, cấy mốc giống A.oryzae vào, tỷ lệ 1-2%. Trộn đều rải ra thành lớp 2-2,5cm; phủ trên lớp vải ướt, nuôi 30-32ºC, độ ẩm 85-100%, 36-42 giờ; sau đó lấy mốc ra làm nát, cho nước đun sôi để nguội 65-70ºC. Cứ 1 kg nguyên liệu cho vào 2,5-3 lít nước, khuấy đều, giữ 55-60ºC trong 3,5-5 giờ để đường hóa, thử iod không còn xanh nữa thì đem lọc. Lấy nước trong gọi là nước nấm vàng, điều chỉnh nồng độ đường 8-10% (5-6º Bé). Nước malt: cân khoảng 250g malt hoặc thóc mầm đã nghiền nhỏ, trộn vào 1 lít nước đun sôi để nguội 65ºC, khuấy đều giữa 55-58ºC, 4-5 giờ để đường hóa, thử iod. Lọc điều chỉnh nồng độ đường 7% (7º Balling). Lấy nước nấm vàng, hoặc nước malt hoặc ½ mỗi loại, thêm 2-3% thạch, đun các thủy, lọc, đổ vào ống nghiệm, hấp thanh trùng 120ºC trong vòng 30 phút. Dùng que lấy cấy bào tử A. oryzae từ ống giống gốc sang các mặt thạch nghiêng khác, nuôi 30-32ºC trong 5-6 ngày; ống giống giữ 4-5ºC trong vòng 2-3 tháng, nếu bảo quản ở nhiệt độ phòng thì dùng khoảng 20-30 ngày sau đó cấy lại. 6.2.1.2. Nuôi cấy nấm mốc trong bình tam giác (nhân giống nhỏ) -Nuôi cấy nấm mốc trong bình tam giác là phương pháp nhân giống trong khâu sản xuất, từ đây sẽ nhân giống trong khay, mành hoặc các dụng cụ cần thiết khác. -Thường sử dụng bình tam giác có dung tích 0.3-0.5 lít hoặc 1.0 lít có cổ rộng ở giai đoạn này. Có thể dùng loại gạo tẻ loại tốt không mốc, không mọt. Tiến hành nấu cơm như bình thường (hạt cơm phải được chín đều, không bị nhão, không quá khô). Độ ẩm khoảng 45-48%. Lấy ra, để nguội rồi bóp rời từng hạt, cho vào bình tam giác thành một lớp dày 1cm trước khi đem khử trùng ở 1at trong 45-60 phút. -Sau khi chuẩn bị được môi trường trong bình thủy tinh, tiền hành gieo cây vi sinh vật. Trước tiên phải chuẩn bị 5ml nước vô trùng vào các ống nghiệm. Sau đó đổ nước vô trùng cho bào tử hòa vào nước, đồng thời cấy truyền chúng sang bình tam giác, có dung tích khoảng 1 lít. -Lắc đều cho ống phân bố đều trong môi trường và tiến hành nuôi chúng ở nhiệt độ thích ứng 30-32ºC, trong khoảng 5-6 ngày. Mốc giống phải có nhiều bào tử vàng lục hoặc vàng nâu. - Yêu cầu: đảm bảo có nhiều bào tử và bào tử phát triển mạnh khỏe.Trường hợp thấy bình bị nhiễm phải loại bỏ ngay. 6.2.1.3. Nhân giống mốc trên sàng, mành (nhân giống lớn) - Đây là giai đoạn cuối cùng trong quá trình nhân giống mốc. Môi trường dùng để nhân giống trong giai đoạn này là ngô mảnh. Có thể dùng một số dạng môi trường khác để thay thế. - Ngô mảnh trộn nước để yên cho ngấm nước khoảng 3-4 giờ. Nếu dùng gạo thì thời gian hấp nhanh hơn. Nguyên liệu sau khi hấp xong phải chín đều không được bết hoặc quá khô. Độ ẩm còn lại thích hợp là 45-50%. - Sau khi hấp nguyên liệu xong, tiến hành làm nguội nhanh đến 36-38ºC thì tiến hành trộn mốc giống với tỷ lệ 0,5-1% (hoặc cao hơn). Để trộn đều, người ta tiến hành với môi trường đã đem thanh trùng trước với mốc giống, sau đó từ lượng này đem trộn đều vào khối môi trường. Ngoài ra, có thể dùng nước vô trung cho vào bình tam giác đánh cho thật đều rồi đem trộn với môi trường đa thanh trùng. -Sau khi trộn đem rải ra mành, khay thành khối có chiều dày 0,3m. Để môi trường đỡ bị khô thì khay, mành được đặt vào phòng điều hòa ở nhiệt độ 30-32ºC, độ ẩm 85-100%, thời gian ủ từ 6-8 giờ tiến hành rải mỏng ra với lớp dày 1,5-2 cm. Sau khi nuôi 34-36h nhiệt độ trong khối bắt đầu giảm cần phải điều chỉnh nhiệt độ lên khoảng 34-35ºC để duy trì sự hình thành bào tử của nấm mốc. -Thời gian, nuôi trên khay, mành kéo dài 60 giờ, nếu thấy mốc hình thành bào tử chậm có thể kéo dài thời gian 70-72 giờ. Sau khi nuôi giống xong có thể sử dụng mốc này để sản xuất hoặc sấy khô tới độ ẩm 8% đem bảo quản để dùng dần hoặc cung cấp cho nơi sản xuất. Chú ý quá trình sấy không được nâng nhiệt độ lên quá 40º. Sau khi sấy xong cho mốc giống vào các bọc nylon để chống ẩm. Chú ý tránh nhiễm bào tử các loài khác. - Bảo quản giống mốc nơi khô ráo, tránh ánh nắng, cũng có thẻ bảo quản lạnh ở 4-5ºC. Thời gian bảo quản giống mốc trong khoảng từ 1-2 tháng. 6.3. Xử lý mốc sản xuất -Trong công đoạn này người ta sản xuất ra một bán thành phẩm của tương vẫn thường gọi là mốc tương đề đưa vào chế biến thành tương. Yêu cầu của mốc sản xuất khác cơ bản về mốc giống. Ở đây, người ta không làm ra nhiều sản phẩm có bào tử để làm giống, mà phải làm ra sản phẩm trong đó tinh bột được chuyển hóa nhiều thành đường và có nhiều enzyme amylase, protease hoạt động. Cũng cần chú ý để giảm sự tổn thất chất khô của nguyên liệu trong quá trình làm mốc sản xuất. Vì yêu cầu như vậy nên một số điều kiện muối mốc sản xuất khác mốc giống, chủ yếu như độ ẩm môi trường phải cao hơn (55-58%), thời gian nuôi ngắn hơn. - Để làm mốc sản xuất cần có mốc giống. - Công đoạn làm mốc sản xuất bao gồm hai bốn giai đoạn: chuẩn bị nguyên liệu,hấp chín, trộn giống và nuôi mốc. 6.3.1. Chuẩn bị nguyên liệu để làm mốc sản xuất Nguyên liệu để làm mốc sản xuất là gạo nếp. Có thể dùng ngô để thay thế một phần hoặc hoàn toàn. Chuẩn bị gạo nếp làm mốc tương công nghiệp cũng gần giống gạo nếp làm mốc tương thủ công: có thể dùng nếp cái hoặc nếp con, không giã kỹ quá hoặc dối quá. Cần loại sạch các tạp chất, sạn, cát. - Ngô cần nghiền thành mảnh nhỏ 0,3-0,5mm trên máy nghiền, sau đó sàng loại bỏ mày. Trung bình sản xuất 100 lít cần 30-33kg gạo nếp hoặc ngô mảnh. 6.3.2. Hấp chín Hấp chín: gạo nếp đem vo sạch, ngâm nước xăm xắp mặt 8-12 giờ. Ngâm xong vớt ra để cho hơi ráo rồi cho vào hấp. Hàm lượng nước của gạo đã ngâm thường là 34-36%. - Ngô mành trộn nước với lượng 90-100% trọng lượng ngô nếu hấp, dưới áp lực cao theo tỉ lệ 80-90% nếu đồ (hấp áp lực thường). Trộn xong để 3-4 giờ cho ngô ngấm nước đều, rồi đưa hấp; ngâm hoặc trộn nước trước có tác dụng làm nước ngấm đều vào trong các hạt tinh bột trương lên hấp thụ một lượng nước cần thiết để hồ hóa khi nhiệt độ cao. Nếu không ngâm nước, khi hấp tinh bột phía ngoài bị hồ hóa trước, cản trở sự ngấm nước vào trong, làm giữa hạt gạo, ngô thường không chín. - Hấp là cách làm chín nguyên liệu bằng nước từ 100ºC hoặc cao hơn. Ngoài việc làm chín, hấp còn có tác dụng thanh trùng nguyên liệu, tiêu diệt tất cả loài vi sinh vật làm cho khi gieo cấy mốc sẽ chỉ có A. oryzae mọc. -Hấp có nhiều kiểu khác nhau đo cách cung cấp hơi: dùng hơi nước trực tiếp hay hơi nước gián tiếp; khác nhau về áp suất: áp suất thường hay áp suất cao. 6.3.3. Trộn giống Xôi hoặc ngô đã hấp chín dùng xẻng đánh tơi và làm nguội. Khi nhiệt độ hạ thấp xuống 30-40ºC thì trộn mốc giống vào. Tỉ lệ mốc giống là 0,5-1%, thường trộn mốc giống trên bàn xi măng, gỗ hoặc nong nia. -Mốc giống cần được trộn thật đều vào nguyên liệu đã hấp. Muốn trộn đều và xôi rất khó, vì vậy ta thường lấy mốc giống trộn vào nước đun sôi để nguội (1kg mốc giống 4-5 lít nước) rồi trộn trước vào một ít xôi, sau đó mới trộn đều vào toàn bộ. Lượng nước cho thêm còn có tác dụng nâng cao độ ẩm của xôi đến mức cần thiết. -Sau khi trộn mốc giống ta rải mỏng nguyên liệu lên mành tre, nong hoặc khay thành lớp dày 2-2,5cm rồi đưa vào buồng nuôi mốc. 6.3.4. Nuôi mốc - Nuôi mốc hay còn gọi là lên mốc là tạo điều kiện thích hợp để cho mốc phát triển trên nguyên liệu. Nấm mốc tạo thành nhiều enzyme amylase, protease và một số enzyme khác làm thủy phân mộ lượng đáng kể tinh bột, các polysaccharide và protid ngay trong quá trình phát triển. Các enzyme sẽ còn tiếp tục hoạt động thủy phân của chúng trong việc chế biến tiếp sau. -Nhiệt độ phòng nuôi trung bình 30-32ºC, giai đoạn đoạn nấm mốc phát triển mạnh (16-24 giờ sau khi cấy) có thể hạ nhiệt độ xuống 27-28ºC, giai đoạn cuối khoảng sau 32 giờ có thể nâng lên 34-35ºC. Nhiệt độ khối mốc tốt nhất ở 30-32ºC, không được quá 38ºC. Độ ẩm môi trường là 55-58%, càng tránh cho môi trường khỏi bị giảm độ ẩm càng tốt. Độ ẩm không khí phòng nuôi 85-100%. Trung bình cứ 1m³ thể tích phòng mốc có thể cho lên mốc được 3-4kg nguyên liệu. -Thời gian nuôi mốc:sản xuất tương công nghiệp khác nhau tùy theo cách xử lí mốc tiếp theo. Nếu mốc sau khi nuôi còn tiến hành thủy phân (lên men ướt hoặc ủ mốc mật) thì thời gian nuôi mốc khoảng 36-48 giờ sau khi trộn giống. Lúc đó hoạt động amylase, protease của mốc đều nằm khoảng cực đại, còn hàm lượng đường khử thì vào khoảng