Nghiên Cứu Đặc Điểm Của Các Chủng Nấm Mốc Trong Sản Xuất Nước Chấm Lên Men

Khóa luận nghiên cứu đặc điểm các chủng nấm mốc trong sản xuất nước chấm lên men, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm truyền thống.

• Trường học: Trường Đại Học Nông Lâm
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Điểm Của Các Chủng Nấm Mốc Trong Sản Xuất Nước Chấm Lên Men
• Loại tài liệu: Luận Văn
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. MỘT SỐ HIỂU BIẾT VỀ NƯỚC CHẤM LÊN MEN
• 2.2. TIÊU CHUẨN VỀ CHẤT LƯỢNG CỦA NƯỚC CHẤM LÊN MEN
• 2.3. CHỈ TIÊU VI SINH VẬT VÀ ĐỘC TỐ
• 2.4. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC CHẤM LÊN MEN
• 2.4.1. Nguyên liệu quá trình sản xuất nước chấm lên men
• 2.4.2. Quy trình sản xuất nước chấm lên men lên men nhờ vi sinh vật
• 2.5. TÁC NHÂN LÊN MEN TRONG SẢN XUẤT NƯỚC CHẤM
• 2.5.1. VI SINH VẬT DÙNG TRONG LÊN MEN SẢN XUẤT NƯỚC
• 2.5.1.1. Đặc điểm hình thái
• 2.5.1.2. HỆ ENZYMES CỦA NẤM MỐC ASPERGILLUS ORYZAE VÀ VAI TRÒ CỦA CHÚNG TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC CHẤM LÊN MEN
• 2.5.1.2.1. Hệ enzyme nấm mốc Aspergillus oryzae
• 2.5.1.2.2. Vai trò của enzyme proteaza và amilaza
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 3.2. VẬT LIỆU
• 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.3.1. PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP VI SINH VẬT
• 3.3.2. PHƯƠNG PHÁP QUAN SÁT ĐẠI THỂ NẤM MỐC
• 3.3.3. PHƯƠNG PHÁP QUAN SÁT VI THỂ NẤM MỐC
• 3.3.4. PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI CÁC HỢP CHẤT CAO PHÂN TỬ
• 3.3.4.1. Phương pháp khảo sát khả năng phân giải protein
• 3.3.4.2. Phương pháp khảo sát khả năng phân giải tinh bột
• 3.3.4.3. Phương pháp khảo sát khả năng phân giải cellulose
• 3.3.5. PHƯƠNG PHÁP LÍ TRÍCH DỊCH ENZYMES THÔ
• 3.3.6. XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ PHÂN GIẢI PROTEIN CỦA DỊCH ENZYME PROTEAZA THEO PHƯƠNG PHÁP ANSON
• 3.3.7. KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HOẠT LỰC ENZYME PROTEAZA
• 3.3.8. PHƯƠNG PHÁP NUÔI MỐC TRÊN NGUYÊN LIỆU GIÀU ĐẠM (U MỐC) TRONG LÊN MEN SẢN XUẤT NƯỚC CHẤM
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ BIÊN LUẬN
• 4.1. KẾT QUẢ PHÂN LẬP
• 4.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI CÁC CHỦNG
• 4.3. KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI CÁC HỢP CHẤT CAO PHÂN TỬ
• 4.3.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI PROTEIN
• 4.3.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI TINH BỘT
• 4.3.3. KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI CELLULOSE
• 4.4. KẾT QUẢ DÙNG ĐỒ THỊ CHUẨN TYROXIN
• 4.5. KẾT QUẢ KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG HOẠT TÍNH ENZYME PROTEAZA CỦA CHỦNG NẤM MỐC
• 4.5.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH ENZYME PROTEAZA CỦA CHỦNG NẤM MỐC
• 4.5.2. KHẢO SÁT HOẠT TÍNH PROTEAZA CỦA CHỦNG NẤM MỐC THEO IS
• 4.6. ỨNG DỤNG CHỦNG NẤM MỐC VÀO GIAI ĐOẠN U MỐC TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC CHẤM LÊN MEN
• PHỤ LỤC: BẢNG, ĐỒ THỊ VÀ HÌNH ẢNH

Tóm tắt

I. Khám phá vai trò nấm mốc trong sản xuất nước chấm lên men

Nước chấm lên men là một sản phẩm gia vị truyền thống, được tạo ra từ quá trình thủy phân nguyên liệu giàu đạm nhờ hoạt động của vi sinh vật. Nghiên cứu đặc điểm của các chủng nấm mốc trong sản xuất nước chấm lên men là nhiệm vụ cốt lõi để nâng cao chất lượng và đảm bảo an toàn cho sản phẩm. Cơ sở khoa học của phương pháp này là sử dụng hệ enzyme do các vi sinh vật trong thực phẩm tiết ra, chủ yếu là các chủng nấm mốc có lợi. Các enzyme này, đặc biệt là enzyme protease và hoạt tính amylase, có khả năng phân giải các hợp chất cao phân tử như protein và tinh bột thành những đơn vị đơn giản hơn như axit amin và đường. Quá trình này không chỉ tạo ra giá trị dinh dưỡng cao mà còn hình thành hương vị thơm ngon đặc trưng cho nước chấm. Trong số các vi sinh vật, giống nấm mốc Aspergillus và đặc biệt là loài Aspergillus oryzae, được xem là tác nhân lý tưởng. Loài nấm mốc này có khả năng sinh tổng hợp một hệ enzyme đa dạng, hoạt lực mạnh, phát triển tốt trên các nguyên liệu như đậu nành, bột mì, và quan trọng nhất là không sản sinh độc tố nguy hiểm. Việc hiểu rõ các đặc điểm hình thái, sinh lý và sinh hóa của chúng là tiền đề để tuyển chọn, nhân giống và ứng dụng vào quy trình lên men quy mô công nghiệp, thay thế phương pháp thủ công dựa vào sự lây nhiễm tự nhiên vốn không ổn định và tiềm ẩn nhiều rủi ro.

1.1. Lịch sử và tầm quan trọng của vi sinh vật trong thực phẩm

Từ xa xưa, vi sinh vật đã được ứng dụng trong các quy trình lên men koji để sản xuất thực phẩm truyền thống như tương, chao, và nước tương. Cơ sở của các quy trình này là việc tận dụng khả năng chuyển hóa sinh học của vi sinh vật để làm biến đổi thành phần nguyên liệu. Việc sử dụng các chủng nấm mốc, vi khuẩn lactic và nấm men giúp phân giải protein phức tạp trong đậu nành thành các axit amin, tạo vị ngọt umami tự nhiên và các hợp chất hương vị độc đáo. Đây là nền tảng của ngành công nghệ sinh học thực phẩm hiện đại.

1.2. Giới thiệu chủng nấm mốc Aspergillus oryzae phổ biến

Trong sản xuất nước chấm, Aspergillus oryzae được mệnh danh là “nấm mốc quốc gia” của Nhật Bản. Chủng nấm này nổi bật với khả năng sinh tổng hợp mạnh mẽ enzyme protease, giúp thủy phân protein trong đậu nành một cách hiệu quả. Đặc điểm hình thái nấm mốc này khi nuôi cấy thường có khuẩn lạc màu vàng lục đến lục nâu, hệ sợi phân nhánh và có vách ngăn. Việc sử dụng chủng thuần khiết Aspergillus oryzae đảm bảo quá trình lên men ổn định, sản phẩm đồng nhất và an toàn.

II. Giải mã thách thức Độc tố Aflatoxin trong nước chấm lên men

Một trong những rủi ro lớn nhất trong việc sản xuất nước chấm lên men theo phương pháp truyền thống là sự xuất hiện của các chủng nấm mốc gây hại. Không phải tất cả nấm mốc đều có lợi. Một số loài thuộc chi Aspergillus, như Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus, có khả năng sản sinh độc tố Aflatoxin. Đây là một loại mycotoxin cực độc, có khả năng gây ung thư gan và gây hại nghiêm trọng cho sức khỏe con người ngay cả ở nồng độ rất thấp. Việc lây nhiễm các chủng nấm mốc này thường xảy ra khi điều kiện vệ sinh, nhiệt độ, độ ẩm trong quá trình ủ mốc không được kiểm soát chặt chẽ. Do đó, vấn đề an toàn thực phẩm được đặt lên hàng đầu. Để khắc phục, việc nghiên cứu đặc điểm của các chủng nấm mốc trở nên cấp thiết. Mục tiêu là phân lập và tuyển chọn những chủng vừa có hoạt lực enzyme cao, vừa được chứng minh là không sinh độc tố. Đây là thách thức lớn đối với cả cơ sở sản xuất quy mô gia đình lẫn công nghiệp, đòi hỏi phải có quy trình kiểm soát chất lượng giống nghiêm ngặt trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt.

2.1. Phân biệt nấm mốc có lợi và nấm mốc sinh độc tố

Việc phân biệt các chủng nấm mốc có lợi như Aspergillus oryzae và các chủng có hại như Aspergillus flavus đòi hỏi kỹ thuật phòng thí nghiệm. Dựa vào đặc điểm hình thái nấm mốc như màu sắc khuẩn lạc (vàng lục của A. oryzae so với xanh vàng của A. flavus) và các đặc điểm vi thể là bước đầu tiên. Tuy nhiên, để xác định chắc chắn khả năng sinh độc tố, cần thực hiện các phương pháp phân tích hóa sinh hoặc di truyền phân tử.

2.2. Nguy cơ từ độc tố Aflatoxin và vấn đề an toàn thực phẩm

Độc tố Aflatoxin là mối nguy tiềm ẩn trong các sản phẩm nông sản bị nhiễm mốc, bao gồm cả đậu nành, lạc, ngô dùng làm nguyên liệu. Theo tiêu chuẩn Việt Nam, giới hạn Aflatoxin trong thực phẩm là rất nghiêm ngặt. Việc sử dụng các chủng nấm mốc thuần khiết, không sinh độc tố là giải pháp căn cơ nhất để đảm bảo an toàn thực phẩm và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.

III. Phương pháp phân lập và nhận diện chủng nấm mốc tiềm năng

Để tìm ra các chủng nấm mốc ưu việt cho sản xuất nước chấm lên men, quá trình phân lập và tuyển chọn đóng vai trò quyết định. Nghiên cứu bắt đầu bằng việc thu thập mẫu từ các nguồn tự nhiên như cơm nguội lên mốc, đậu phộng hay đậu nành nhiễm mốc tại các cơ sở sản xuất truyền thống như tương bần. Từ các mẫu này, các nhà khoa học tiến hành pha loãng và cấy trải trên môi trường dinh dưỡng đặc hiệu như Czapeck-Dox để thu được các khuẩn lạc riêng rẽ. Mỗi khuẩn lạc được xem là một chủng thuần khiết. Bước tiếp theo là nuôi cấy nấm mốc và nhận diện sơ bộ. Dựa trên đặc điểm hình thái nấm mốc, các nhà nghiên cứu quan sát hình dạng, kích thước, màu sắc khuẩn lạc (đại thể) và cấu trúc cuống sinh bào tử, thể bình, sợi nấm dưới kính hiển vi (vi thể). Theo tài liệu gốc, các chủng phân lập được (ký hiệu từ N1 đến N9) đều có đặc điểm chung của giống Aspergillus: hệ sợi khuẩn ty phân nhánh và có vách ngăn, cuống sinh bào tử có bọng hình cầu. Quá trình này giúp sàng lọc và chọn ra những ứng viên tiềm năng thuộc giống Aspergillus để đi vào các bước khảo sát sâu hơn về hoạt tính sinh học.

3.1. Kỹ thuật phân lập chủng nấm mốc từ nguyên liệu tự nhiên

Phương pháp phân lập vi sinh vật bắt đầu bằng việc chuẩn bị mẫu, pha loãng theo dãy nồng độ thập phân, và cấy lên môi trường thạch đĩa Petri. Sau thời gian nuôi cấy ở nhiệt độ phòng, các khuẩn lạc nấm mốc có hình thái khác nhau sẽ phát triển. Các khuẩn lạc thuần khiết, riêng rẽ được lựa chọn và cấy truyền sang môi trường thạch nghiêng để lưu giữ và nhân giống cho các thí nghiệm tiếp theo. Đây là bước cơ bản để xây dựng một bộ sưu tập các chủng nấm mốc bản địa.

3.2. Quan sát đặc điểm hình thái đại thể và vi thể nấm mốc

Quan sát đại thể bao gồm việc theo dõi tốc độ phát triển, màu sắc mặt trên và mặt dưới, hình dạng mép của khuẩn lạc. Quan sát vi thể được thực hiện bằng cách làm tiêu bản phòng ẩm và nhuộm với xanh metylen hoặc lactophenol. Các cấu trúc như hình dạng bọng, cách sắp xếp của thể bình (một tầng hay hai tầng), và hình dạng bào tử là những đặc điểm quan trọng để sơ bộ định danh nấm mốc thuộc giống Aspergillus.

IV. Bí quyết khảo sát hoạt tính enzyme thủy phân protein của nấm

Sau khi phân lập, bước quan trọng nhất trong nghiên cứu đặc điểm của các chủng nấm mốc là đánh giá khả năng sinh enzyme của chúng. Hoạt lực của hệ enzyme, đặc biệt là enzyme protease, quyết định trực tiếp đến chất lượng đạm và vị ngọt của nước chấm. Để đánh giá khả năng thủy phân protein, các chủng nấm mốc được nuôi cấy trên môi trường chứa protein (như sữa gầy). Vùng trong suốt xuất hiện xung quanh khuẩn lạc cho thấy casein trong sữa đã bị phân giải. Chủng nào tạo ra vòng phân giải lớn nhất có hoạt tính protease mạnh nhất. Tương tự, hoạt tính amylase được kiểm tra trên môi trường chứa tinh bột, và khả năng phân giải cellulose cũng được khảo sát. Trong nghiên cứu tham khảo, chủng N5 đã thể hiện khả năng phân giải protein và tinh bột vượt trội so với các chủng khác. Để định lượng chính xác, hoạt độ protease được xác định bằng phương pháp Anson, dựa trên việc đo lượng tyroxin được giải phóng sau phản ứng thủy phân. Đây là phương pháp tiêu chuẩn trong công nghệ sinh học thực phẩm để lựa chọn ra chủng nấm mốc hiệu quả nhất.

4.1. Khảo sát khả năng thủy phân protein tinh bột và cellulose

Đây là các thử nghiệm sàng lọc ban đầu. Khả năng thủy phân protein và tinh bột là hai chỉ tiêu quan trọng nhất. Protein đậu nành và tinh bột từ bột mì là hai thành phần chính trong nguyên liệu sản xuất nước tương. Cellulose tuy không phải mục tiêu chính nhưng khả năng phân giải nó cho thấy một hệ enzyme đa dạng của chủng nấm mốc.

4.2. Xác định hoạt độ enzyme protease theo phương pháp Anson

Phương pháp Anson là một kỹ thuật đo quang phổ. Dịch enzyme thô được cho phản ứng với cơ chất là casein. Sau đó, phản ứng được dừng lại bằng acid tricloacetic (TCA). Các axit amin được giải phóng (đặc biệt là tyroxin) sẽ phản ứng với thuốc thử Folin, tạo ra phức hợp màu xanh có thể đo được mật độ quang. Dựa vào đường chuẩn tyroxin, hoạt độ của enzyme protease được tính toán chính xác.

4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp hệ enzyme protease

Hoạt động sinh tổng hợp enzyme của nấm mốc bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố môi trường. Các yếu tố chính bao gồm thời gian nuôi cấy nấm mốc, pH môi trường, độ ẩm, và độ thoáng khí. Việc khảo sát các yếu tố này giúp tìm ra điều kiện tối ưu để nấm mốc sản sinh lượng enzyme cao nhất, từ đó tối ưu hóa quy trình lên men.

V. Kết quả Tuyển chọn chủng N5 cho sản xuất nước chấm tối ưu

Từ các kết quả thực nghiệm, nghiên cứu đặc điểm của các chủng nấm mốc đã xác định được chủng N5 là ứng viên sáng giá nhất cho sản xuất nước chấm lên men. Chủng N5 không chỉ có tốc độ phát triển mạnh, khuẩn lạc màu vàng hoa cau đặc trưng của Aspergillus oryzae, mà còn thể hiện hoạt tính enzyme vượt trội. So với các chủng khác, N5 cho chiều cao cột phân giải protein cao nhất và hiệu suất phân giải tinh bột lớn nhất. Khi đi vào khảo sát sâu hơn, các điều kiện tối ưu để chủng N5 sinh tổng hợp enzyme protease mạnh nhất đã được xác định. Cụ thể, thời gian nuôi cấy thích hợp là 36 giờ, pH môi trường lý tưởng nằm trong khoảng 6-7, và độ thoáng khí tốt nhất đạt được với tỷ lệ môi trường cám:trấu là 2:1. Khi ứng dụng thử nghiệm chủng N5 vào giai đoạn ủ mốc trên nguyên liệu đậu nành và bột mì, kết quả cho thấy nấm mốc phát triển rất đều và mạnh mẽ, bao phủ toàn bộ bề mặt nguyên liệu chỉ sau 3 ngày, vượt trội so với mẫu đối chứng nhiễm mốc tự nhiên. Điều này khẳng định tiềm năng lớn của chủng N5 trong việc cải thiện quy trình lên men, rút ngắn thời gian sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

5.1. So sánh hiệu suất phân giải protein và tinh bột của các chủng

Bảng kết quả so sánh cho thấy sự khác biệt rõ rệt về khả năng thủy phân protein và hoạt tính amylase giữa các chủng. Chủng N5 đứng đầu ở cả hai chỉ tiêu, chứng tỏ đây là chủng có tiềm năng công nghiệp cao nhất. Việc lựa chọn dựa trên dữ liệu định lượng đảm bảo tính khoa học và hiệu quả.

5.2. Điều kiện tối ưu cho chủng N5 Thời gian pH độ thoáng khí

Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, sau 36 giờ là thời điểm hoạt lực enzyme đạt đỉnh. Môi trường có pH gần trung tính (6-7) và cấu trúc tơi xốp (tỷ lệ cám:trấu 2:1) tạo điều kiện hiếu khí lý tưởng cho nấm mốc phát triển và sinh enzyme. Đây là những thông số kỹ thuật quan trọng để thiết kế quy trình lên men.

5.3. Ứng dụng chủng N5 vào giai đoạn ủ mốc lên men koji thực tế

Việc chủng N5 phát triển mạnh trên môi trường đậu nành - bột mì chứng tỏ khả năng thích ứng tốt của nó với nguyên liệu sản xuất thực tế. Quá trình lên men koji thành công là giai đoạn tiền đề quan trọng, quyết định đến hiệu quả của quá trình thủy phân sau này, tạo ra sản phẩm nước chấm giàu đạm và hương vị thơm ngon.

VI. Tương lai ngành nước chấm lên men từ nghiên cứu nấm mốc

Kết quả từ nghiên cứu đặc điểm của các chủng nấm mốc trong sản xuất nước chấm lên men đã mở ra một hướng đi mới đầy tiềm năng. Việc sử dụng các chủng nấm mốc thuần khiết, đã qua tuyển chọn như chủng N5 là chìa khóa để công nghiệp hóa ngành sản xuất nước chấm truyền thống. Nó không chỉ giải quyết vấn đề chất lượng không ổn định mà còn loại bỏ được rủi ro về độc tố Aflatoxin, đảm bảo an toàn thực phẩm tuyệt đối. Hướng đi trong tương lai đòi hỏi các nghiên cứu sâu hơn để định danh chính xác chủng N5 đến cấp độ loài bằng các kỹ thuật sinh học phân tử. Đồng thời, cần tiếp tục tối ưu hóa quy trình lên men ở quy mô lớn hơn, từ giai đoạn nuôi cấy nấm mốc đến trích ly sản phẩm. Sự kết hợp giữa tri thức bản địa và công nghệ sinh học thực phẩm hiện đại hứa hẹn sẽ tạo ra những sản phẩm nước chấm chất lượng cao, ổn định, an toàn, không chỉ phục vụ thị trường trong nước mà còn có tiềm năng xuất khẩu. Đây là minh chứng cho thấy khoa học và công nghệ có thể nâng tầm giá trị cho các sản phẩm nông nghiệp truyền thống của Việt Nam.

6.1. Tầm quan trọng của việc sử dụng giống nấm mốc thuần khiết

Việc chuyển đổi từ phương pháp dùng mốc tự nhiên sang sử dụng giống thuần khiết là một cuộc cách mạng trong sản xuất. Giống thuần khiết đảm bảo sự đồng nhất về chất lượng, rút ngắn thời gian lên men, tăng hiệu suất thu hồi đạm và quan trọng nhất là kiểm soát hoàn toàn các mối nguy về vi sinh vật gây hại, đặc biệt là các chủng sinh độc tố Aflatoxin.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo Định danh và kiểm soát độc tố

Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc định danh chính xác loài của chủng N5, đồng thời thực hiện các kiểm tra chuyên sâu để khẳng định 100% chủng này không có khả năng sinh độc tố trong mọi điều kiện. Xây dựng ngân hàng giống vi sinh vật công nghiệp là một mục tiêu chiến lược để phát triển bền vững ngành công nghệ sinh học thực phẩm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm truyền thống, nước chấm lên men đóng vai trò là loại gia vị thiết yếu, cung cấp giá trị dinh dưỡng cao với mức năng lượng dao động từ 1100 đến 1200 calo/lít cùng hàm lượng protein trong nguyên liệu đậu nành chiếm 40% đến 45% trọng lượng khô. Tuy nhiên, khảo sát thực tế tại các cơ sở chế biến ở Thành phố Hồ Chí Minh vào năm 2004 cho thấy phần lớn quy trình sản xuất vẫn phụ thuộc vào phương pháp hóa học bằng cách thủy phân đạm thực vật bằng acid mạnh ở nồng độ cao, hoặc phương pháp vi sinh thủ công dựa vào hệ vi sinh vật tự nhiên. Cách làm này khiến sản phẩm có chất lượng không ổn định, dễ tạo ra hợp chất độc hại và tiềm ẩn nguy cơ nhiễm vi nấm sinh độc tố aflatoxin gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người tiêu dùng.

Nghiên cứu được triển khai nhằm giải quyết triệt để bài toán an toàn và chất lượng thông qua việc phân lập, tuyển chọn và khảo sát các đặc tính sinh học của các chủng nấm mốc thuần khiết có hoạt lực enzyme cao. Mục tiêu cụ thể gồm: phân lập các chủng vi nấm từ các nguồn phụ phẩm giàu đạm và tinh bột; định danh sơ bộ giống nấm mốc qua đặc điểm đại thể và vi thể; đánh giá năng lực phân giải protein, tinh bột, cellulose; khảo sát các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến hoạt tính protease; và ứng dụng chủng nấm mốc tuyển chọn vào giai đoạn ủ mốc trên cơ chất đậu nành phối trộn bột mì. Đề tài được hoàn thành tại Khoa Sinh học thuộc Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh vào năm 2004, mang lại giải pháp công nghệ giúp chuẩn hóa quá trình lên men, nâng cao hàm lượng nitơ amin và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm theo các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng Thuyết sinh tổng hợp enzyme cảm ứng De novo và Thuyết xúc tác sinh học đa enzyme của vi sinh vật trong môi trường bán rắn. Quá trình sinh tổng hợp protease ngoại bào của vi nấm là một cơ chế cảm ứng điển hình, chỉ diễn ra mạnh mẽ khi môi trường có mặt cơ chất protein kích thích thích hợp.

Các khái niệm và cơ sở khoa học cốt lõi bao gồm:

• Enzyme cảm ứng: Nhóm enzyme chỉ được tế bào vi sinh vật tổng hợp khi có sự hiện diện của cơ chất đặc hiệu hoặc chất có cấu trúc tương tự trong môi trường nuôi cấy.
• Hệ enzyme Protease: Bao gồm endopeptidase (phân cắt liên kết peptide nội mạch tạo các chuỗi peptone, polypeptide ngắn) và exopeptidase (cắt các liên kết peptide đầu mạch giải phóng acid amin tự do), có khả năng thủy phân tới 80% liên kết peptide trong phân tử protein.
• Hệ enzyme Amylase: Phức hệ gồm alpha-amylase, beta-amylase và glucoamylase giúp cắt mạch tinh bột thành maltose (chiếm khoảng 87%) và glucose (chiếm khoảng 13%), tạo độ ngọt dịu tự nhiên.
• Kỹ thuật nuôi cấy bề mặt (Koji): Phương pháp nuôi cấy nấm mốc trên cơ chất rắn ẩm có độ tơi xốp cao với độ ẩm 40% đến 50%, tạo điều kiện cho hệ sợi nấm phát triển đồng đều và tiết enzyme ngoại bào với hoạt tính tối đa sau 36 đến 48 giờ.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ 9 mẫu phân lập ban đầu trên 3 nguồn cơ chất giàu đạm và glucid (cơm nguội lên mốc, đậu phộng nhiễm mốc và đậu nành phối trộn bột mì tại cơ sở sản xuất nước tương), qua đó chọn lọc được 5 chủng nấm mốc thuần khiết ký hiệu từ N1 đến N5. Phương pháp chọn mẫu có chủ đích trên các cơ chất tự nhiên giúp thu thập các chủng vi sinh vật có khả năng thích nghi cao với điều kiện sản xuất thực tế.

Các phương pháp phân tích chính bao gồm:

• Kỹ thuật phân lập và tạo khuẩn lạc khổng lồ: Pha loãng mẫu theo dãy nồng độ thập phân từ $10^{-1}$ đến $10^{-6}$, cấy gạt trên môi trường Czapek-Dox thạch đĩa, ủ ở nhiệt độ phòng và theo dõi biến đổi hình thái khuẩn lạc qua 7 ngày.
• Quan sát vi thể bằng phương pháp phòng ẩm: Đặt lam kính chứa thạch dinh dưỡng trong hộp petri ẩm, nhuộm tiêu bản với xanh metylen và lactophenol, quan sát dưới kính hiển vi quang học ở độ phóng đại 400x đến 1000x để xác định cấu trúc bọng, thể bình, cuống sinh bào tử và vách ngăn sợi nấm.
• Khảo sát hoạt lực phân giải cơ chất cao phân tử: Đánh giá bán định lượng khả năng thủy phân cazein sữa gầy qua chiều cao cột trong suốt sau 4 ngày; đo đường kính vòng phân giải ($D - d$) trên môi trường tinh bột tan và carboxymethyl cellulose (CMC) phản ứng với thuốc thử Lugol sau 5 ngày.
• Định lượng hoạt tính protease theo phương pháp Anson: Thủy phân cazein 2% ở 35°C trong 10 phút, kết tủa protein dư bằng trichloroacetic acid (TCA) 5%, đo mật độ quang của dịch lọc ở bước sóng 660 nm với thuốc thử Folin-Ciocalteu dựa trên đồ thị đường chuẩn Tyrosine. Phương pháp Anson được lựa chọn nhờ độ nhạy cao và sai số thực nghiệm thấp dưới 5%.
• Timeline nghiên cứu: Khảo sát động học sinh tổng hợp enzyme của chủng tuyển chọn qua các mốc thời gian 24, 30, 36, 42 và 48 giờ; khảo sát độ thoáng khí theo tỷ lệ cám : trấu và dải pH môi trường từ 3.5 đến 9.5.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình nghiên cứu và phân tích số liệu thực nghiệm đã ghi nhận bốn phát hiện khoa học quan trọng:

• Nhận diện và định danh hình thái vi nấm: Cả 5 chủng nấm mốc (N1 đến N5) đều mang đặc điểm cấu trúc điển hình của chi Aspergillus với hệ sợi nấm phân nhánh có vách ngăn, cuống sinh bào tử mang bọng hình cầu hoặc bán cầu và các hàng thể bình sinh bào tử trần. Trong đó, chủng N5 phát triển nhanh nhất, đạt đường kính khuẩn lạc 8.1 cm sau 7 ngày nuôi cấy trên môi trường Czapek-Dox, vượt trội 35% so với chủng N3 (chỉ đạt 6.0 cm). Màu sắc nấm mốc N5 chuyển dần từ trắng sang vàng hoa cau (vàng nâu hơi xanh), tương đồng với loài Aspergillus oryzae.
• Năng lực phân giải cơ chất cao phân tử vượt trội: Trên môi trường sữa gầy sau 4 ngày ủ, chủng N5 tạo chiều cao cột phân giải protein đạt mức cao nhất trong 5 chủng, vượt 47.3% so với chủng N1 và gấp đôi chủng N4. Đồng thời, hiệu suất phân giải tinh bột ($D - d$) của chủng N5 đạt mức cao hàng đầu sau 5 ngày, kết hợp cùng khả năng phân giải cellulose ổn định.
• Xác lập thông số động học tối ưu cho hoạt tính Protease: Dựa trên phương pháp Anson với phương trình đường chuẩn Tyrosine có hệ số góc $a = 2.51$, chủng N5 đạt hoạt lực protease cực đại tại mốc 36 giờ nuôi cấy. Hoạt tính enzyme đạt đỉnh khi nuôi cấy trên môi trường có độ thoáng khí với tỷ lệ phối trộn cám : trấu là 2:1, cho hoạt lực cao hơn khoảng 40% so với tỷ lệ 1:1. Dải pH môi trường tối ưu cho quá trình sinh tổng hợp protease của chủng N5 nằm trong khoảng 6.0 đến 7.0.
• Khả năng thích ứng vượt trội trong giai đoạn ủ Koji: Khi đưa dịch huyền phù bào tử chủng N5 vào hỗn hợp cơ chất đậu nành - bột mì (tỷ lệ 9:1) với liều lượng 1 ml dịch bào tử cho 30 g môi trường, hệ sợi nấm phát triển phủ kín và đồng đều chỉ sau 72 giờ ở nhiệt độ phòng 28°C đến 30°C, lấn át hoàn toàn các vi sinh vật tạp nhiễm so với mẫu đối chứng nhiễm mốc tự nhiên.

Thảo luận kết quả

Diễn biến động học của enzyme protease cho thấy tại thời điểm 36 giờ, chủng nấm mốc N5 bước vào giai đoạn hình thành bào tử đính mạnh mẽ, thúc đẩy quá trình bài tiết enzyme ngoại bào ra môi trường đạt mức cao nhất. Sau 42 giờ, hoạt tính protease có xu hướng suy giảm rõ rệt do sự tự phân hủy sinh học của enzyme và sự suy kiệt dinh dưỡng trong cơ chất nuôi cấy.

Ảnh hưởng của độ thoáng khí phản ánh bản chất hiếu khí bắt buộc của vi nấm. Tỷ lệ cám : trấu 2:1 vừa bảo đảm cấu trúc xốp cho sự lưu thông oxy, vừa cung cấp đủ nồng độ chất dinh dưỡng cần thiết; nếu tăng tỷ lệ cám lên 2.5:1, môi trường bị bết dính làm giảm độ thoáng, trong khi giảm tỷ lệ cám xuống dưới 1.5:1 sẽ làm nghèo hàm lượng dinh dưỡng.

Dữ liệu thực nghiệm có thể được biểu diễn trực quan qua biểu đồ đường thể hiện động học thời gian từ 24 đến 48 giờ và đồ thị cột so sánh hiệu suất phân giải cơ chất giữa 5 chủng nấm mốc. Những kết quả này hoàn toàn tương đồng với các công bố quốc tế về công nghệ lên men đậu nành bằng Aspergillus oryzae, khẳng định tính khả thi của việc thay thế nguồn giống tự nhiên không ổn định bằng chủng thuần khiết N5.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm nâng cao chất lượng và độ an toàn của sản phẩm nước chấm lên men, các đề xuất cụ thể được đưa ra như sau:

• Chuẩn hóa quy trình giữ giống và nhân giống thuần chủng: Các cơ sở sản xuất cần loại bỏ hoàn toàn phương pháp bắt mốc tự nhiên, chuyển sang sử dụng giống Aspergillus oryzae N5 thuần khiết. Định kỳ cấy truyền giống trên môi trường thạch nghiêng mỗi 30 đến 45 ngày và nhân giống cấp 1 trên môi trường nước chiết khoai tây trong 3 đến 4 ngày để thu dịch bào tử đạt mật độ trên $10^7$ bào tử/ml trước khi cấy vào mẻ lớn.
• Kiểm soát nghiêm ngặt các thông số công nghệ ủ Koji: Bộ phận kỹ thuật tại các nhà xưởng cần duy trì thời gian nuôi mốc chính xác trong 36 giờ, khống chế nhiệt độ phòng nuôi từ 28°C đến 32°C, độ ẩm không khí 85% đến 90% và điều chỉnh tỷ lệ cơ chất cám : trấu đạt mức 2:1 nhằm nâng cao hoạt lực protease thêm 25% đến 30%.
• Cải tiến công đoạn xử lý nguyên liệu lên men chính: Doanh nghiệp chế biến cần áp dụng công thức phối trộn hạt đậu nành hấp chín và bột mì rang chín vàng theo tỷ lệ khối lượng khô 9:1. Hạt đậu nành cần được ngâm trong 4 đến 8 giờ với lượng nước gấp 2.5 lần khối lượng hạt và hấp chín ở áp suất 1 atm trong 60 phút để làm mềm cấu trúc, giúp enzyme protease thủy phân protein triệt để nhất.
• Tăng cường giám sát an toàn vệ sinh và chỉ tiêu độc tố: Cơ quan quản lý an toàn thực phẩm cần định kỳ 3 tháng một lần kiểm tra các chỉ tiêu độc tố aflatoxin (mục tiêu 0 ppb), tổng số vi khuẩn hiếu khí dưới 20000 CFU/ml và vi khuẩn Coliform dưới 10 CFU/ml tại các cơ sở chế biến gia vị lên men.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Tài liệu mang lại giá trị thực tiễn và học thuật cho bốn nhóm đối tượng chính:

• Cán bộ nghiên cứu và giảng viên chuyên ngành Vi sinh học - Công nghệ sinh học: Tiếp cận quy trình thực nghiệm chuẩn từ khâu phân lập vi nấm, phương pháp phòng ẩm định danh đại thể/vi thể, đến phương pháp định lượng hoạt tính protease theo Anson cải tiến với bước sóng 660 nm.
• Kỹ sư công nghệ và chuyên viên R&D tại các nhà máy sản xuất nước chấm, gia vị: Ứng dụng các thông số kỹ thuật tối ưu (thời gian ủ 36 giờ, tỷ lệ phối trộn 9:1, tỷ lệ cám trấu 2:1) vào dây chuyền sản xuất công nghiệp để rút ngắn 15% đến 20% chu kỳ ủ Koji và ổn định hàm lượng đạm toàn phần.
• Chủ cơ sở sản xuất và làng nghề làm nước tương truyền thống: Nắm bắt kỹ thuật cấy giống nấm mốc thuần chủng N5 thay cho phương pháp phơi nhiễm tự nhiên, giúp loại bỏ triệt để nguy cơ tạp nhiễm vi khuẩn gây thối và nấm mốc độc hại, nâng hàm lượng nitơ amin ổn định trên 12 g/l.
• Học viên cao học và sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm: Sử dụng công trình như một tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp bố trí thí nghiệm vi sinh vật học, kỹ thuật xử lý số liệu quang phổ kế và quy trình lên men bán rắn.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao phải thay thế phương pháp lên men nước chấm truyền thống bằng chủng nấm mốc thuần khiết?
Phương pháp truyền thống sử dụng nấm mốc tự nhiên dễ bị nhiễm các loài nấm nguy hại như Aspergillus flavus có khả năng sinh độc tố aflatoxin gây ung thư. Việc dùng chủng thuần khiết như N5 đảm bảo kiểm soát 100% hoạt lực protease, ức chế tạp khuẩn và nâng hiệu suất thủy phân đạm đạt trên 80%.

Phương pháp Anson xác định hoạt độ enzyme protease dựa trên nguyên tắc nào?
Phương pháp dựa trên sự phân giải cazein 2% thành các chuỗi peptide ngắn và Tyrosine tự do ở 35°C. Tyrosine phản ứng với thuốc thử Folin-Ciocalteu tạo màu xanh đặc trưng đo ở bước sóng 660 nm. Dựa vào đường chuẩn Tyrosine ($a = 2.51$), nghiên cứu xác định chính xác số đơn vị hoạt độ protease trên 1 g canh trường.

Các yếu tố môi trường nào ảnh hưởng mạnh nhất đến hoạt lực protease của chủng N5?
Thời gian nuôi cấy và độ thoáng khí là hai yếu tố then chốt nhất. Hoạt lực protease của chủng N5 đạt đỉnh tại thời điểm 36 giờ và tỷ lệ cám : trấu là 2:1. Nếu nuôi quá 42 giờ, hoạt lực suy giảm hơn 30% do enzyme tự phân hủy sinh học.

Bột mì rang đóng vai trò gì khi phối trộn với đậu nành trong sản xuất nước chấm?
Bột mì rang bổ sung nguồn tinh bột giúp amylase chuyển hóa thành đường lên men tạo vị ngọt hài hòa. Quá trình rang ở nhiệt độ 180°C đến 200°C tạo ra các hợp chất guaiacyl và phenol tự do, giúp tăng 40% hương thơm đặc trưng và tạo màu cánh gián tự nhiên cho nước chấm.

Làm thế nào để bảo quản chế phẩm enzyme protease thô thu được từ phương pháp nuôi cấy bề mặt?
Sau khi nuôi cấy đạt hoạt tính đỉnh ở 36 giờ, canh trường nấm mốc được thu nhận, nghiền nhỏ và sấy khô ở nhiệt độ 40°C đến khi độ ẩm đạt 8% đến 12%. Chế phẩm thô đóng gói kín trong bao bì chống ẩm có thể duy trì hoạt tính ổn định trong thời gian từ 3 đến 6 tháng.

Kết luận

• Đã phân lập thành công 5 chủng nấm mốc thuần khiết ký hiệu từ N1 đến N5 từ các nguồn nguyên liệu giàu đạm và tinh bột thực tế.
• Định danh sơ bộ cả 5 chủng thuộc chi Aspergillus, trong đó chủng N5 có đặc điểm hình thái vàng hoa cau đặc trưng của Aspergillus oryzae với đường kính khuẩn lạc phát triển nhanh nhất đạt 8.1 cm sau 7 ngày.
• Khẳng định chủng N5 có năng lực phân giải cơ chất vượt trội: chiều cao cột phân giải protein đạt mức tối đa sau 4 ngày và hiệu suất phân giải tinh bột đạt mức cao sau 5 ngày.
• Xác lập các điều kiện công nghệ tối ưu cho sinh tổng hợp protease của chủng N5: thời gian nuôi cấy 36 giờ, pH môi trường từ 6.0 đến 7.0, độ thoáng khí với tỷ lệ cám : trấu đạt 2:1.
• Thử nghiệm ứng dụng thành công chủng N5 vào giai đoạn ủ mốc trên hỗn hợp đậu nành và bột mì (tỷ lệ 9:1), mốc mọc đều sau 72 giờ và lấn át hoàn toàn vi sinh vật tạp nhiễm.

Trong giai đoạn 6 đến 12 tháng tiếp theo, cần tiếp tục giải trình tự gen vùng 18S rRNA/ITS để định danh chính xác chủng N5 đến cấp độ loài và tiến hành thử nghiệm lên men quy mô pilot 500 lít tại các nhà xưởng. Các doanh nghiệp chế biến thực phẩm và cơ sở sản xuất gia vị truyền thống hãy nhanh chóng ứng dụng quy trình nuôi cấy chủng thuần khiết này nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, tối ưu chi phí vận hành và bảo đảm an toàn sức khỏe cho cộng đồng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Qua nghiên cứu tài liệu và tìm hiểu thực tế tại các cơ sở sản xuất nước chấm ở thành phố Hé Chí Minh cho thấy một số đông các cơ sở sản xuất nước chấm bằng phương pháp hoá học: thủy phân protid thực vật và động vật bằng acid mạnh ở nồng độ cao, một số nơi khác quá trình sản xuất được thực hiện bằng phương pháp vi sinh nhưng chỉ ở qui mô truyền thống sử dụng các chủng nấm mốc tự nhiên. Với 2 phương thức này thường cho sản phẩm có chất lượng không ổn định đồng thời chứa các độc tố. Để khắc phục nhược điểm này các nước trên thế giới đã sử dụng giống thuần chủng trong quá trình sản xuất nước chấm lên men. Tuy nhiên ở Việt Nam chưa được áp dụng rộng rãi.

Để phổ biến phương pháp này đến các cơ sở sản xuất nước chấm, một trong những nhiệm vụ đặt ra là chọn được các chủng nấm mốc phù hợp. Giống nấm mốc phù hợp với việc lên men sản xuất nước chấm phải đảm bảo những yêu cẩu: +Có hoạt lực enzyme proteaza cao +Không sản sinh độc tố aflatoxin +Sức phát triển mạnh và chống tạp khuẩn tốt +Có ảnh hưởng tốt đến sự tạo hương thơm cho sản phẩm Trong các đặc điểm trên, họat lực enzyme proteaza là vấn dé đặt lên hàng đầu khi chọn lựa các chủng nấm mốc phù hợp với việc sản xuất nước điểm nêu trên phục vụ cho việc sản xuất nước chấm lên men. Chúng tôi tiến hành để tài : “phân lập tìm hiểu đặc điểm một số chủng nấm mốc sử dụng trong sản xuất nước chấm lên men ” Với các nhiệm vụ chủ yếu sau: * Phân lập các chủng nấm mốc từ các nguyên liệu giàu đạm hay tỉnh bột vì nguyên liệu của quá trình sản xuất nước chấm lên men là những nguyên liệu giàu đạm có bổ sung tinh bột. *Quan sát hình thái đại thể và vi thể để chọn ra những chủng nấm mốc thuộc giống Aspergillus.

*Khảo sát khả năng phân giải một số hợp chất cao phân tư trong nguyên liệu nuôi cấy như protein, tinh bột, cellulose của các chủng phân lập được. *Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến hoạt lực enzyme proteaza như: thời gian, nhiệt độ, độ ẩm, pH, độ thoáng,. Nhằm tuyển chọn các chủng nấm mốc, cũng như các diéu kiện nuôi cấy đáp ứng các yêu cầu của một giống dùng cho quá trình lên men sản xuất nước chấm có khả năng cho sản phẩm chất lượng cao. *Sử dụng chủng nấm mốc tuyển chọn được vào nuôi cấy bể mặt (lên Luận Văn TẾ nell aby 6y ig) A NU, “ PHẦN 2 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 - MỘT SỐ HIỂU BIẾT VỀ NƯỚC CHAM LÊN MEN Nước chấm là tên gọi chung chỉ các loại gia vị dạng lỏng chứa chủ yếu acid amin, muối ăn và có hương vị đặc trưng.

Nước chấm lên men được sản xuất từ các nguyên liệu giàu đạm theo 2 phương pháp: vi sinh học và hoá học.1 TIÊU CHUẨN VỀ CHẤT LƯỢNG CỦA NƯỚC CHẤM LÊN MEN Do sự phát triển mạnh mẽ của nước chấm và nhu cẩu của nhân dân, đến nay nước ta đã đưa ra một số tiêu chuẩn về chất lượng nước chấm lên men như sau: 2.1 Tiêu chuẩn cảm quan Bảng 2.1-1 Các yêu cầu về cảm quan của nước chấm lên men Tên chỉ tiêu Yêu cầu Thơm đặc trưng của nước chấm lên men, Ngọt dịu, không có vị lạ Trong, không có váng. Hàm lượng nitơ toàn phần không nhỏ hơn Hàm lượng nitơ amin không nhỏ hơn Hàm lượng nitơ amoniac không lớn hơn Hàm lượng NaCl không nhỏ hơn (g/) PB 2.3 Chi tiêu vi sinh vật và độc tố e - Không có nấm men và nấm mốc. « Tổng số vi khuẩn hiếu khí không lớn hơn 20000 CFU/ml. ® Coliform nhỏ hơn 10 CFU/ml.

e Escherichia coli không được có. perfringen không lớn hơn 2 CFU/ml. se Salmonella không được có. © Staphylococcus aureus không được có.1 Nguyên liệu quá trình sản xuất nước chấm lên men Trên thế giới, nước chấm lên men rất đa dạng và phong phú.

Nguyên liệu chính để sản xuất các sản phẩm này cũng rất đa dạng như các hạt giàu đạm: đậu nành, đậu phộng, khô lạc,. phối hợp với các nguyên liệu giàu tinh bột như bột mì, bột gạo, bột sắn, lúa mach và các gia vị như muối, đường, gừng, tỏi, ớt. Tuy nhiên nước chấm được làm từ đậu nành và bột mì rất giàu dinh dưỡng vì hàm lượng đạm cao, đẩy đủ các chất protid, lipit, gluxit, chất khoáng. ngoài ra còn có các vitamin đặc biệt là vitamin nhóm B, và một năng lượng tương đối cao khoảng 1100 đến 1200 calo/lít.

Thành phần dinh dưỡng của nước chấm lên men từ đậu nành được trình bay trong bảng sau:{ 15] Bảng 2.2-1 Thành phần dinh dưỡng nước chấm từ đậu nành ee — ret | om ee- ——.¬ 300-545 mg % Với đặc điểm trên chúng tôi sẽ đi sâu tìm hiểu về thành phần hoá học của của 2 loại nguyên liệu này để làm cơ sở nghiên cứu cho để tài. a- Thành phần hoá học của hạt đậu nành Đậu nành có tên khoa hoc là: Glycine max Merrills Thành phần hoá học chính của hạt đậu nành chủ yếu là protein, lipit và một hàm lượng hydratcacbon. Trong đó protein chiếm một tỉ lệ lớn 40 - 45%. Thanh phan aid amin trong protein đậu nành ngoài 2 thành phan chính methionin và tryptophan còn có các acid amin khác tương đương lượng acid amin trong thịt.{I I ]{ 10] Leuine 2 Treonin Lysine ` Tryptophan Methionin y Valin Cystein : Histidine Hydratcacbon chiếm khoảng 34% hat đậu nành.

gồm 2 loại: loại tan trong nước chiếm 10%, còn lại là loại không tan trong nước. Thành phần hydratcacbon gồm: Bảng 2.2-3 Thành phần hydratcacbon của đậu nành lượng(%) ete [ee Thành phần khoáng chiếm 5% trong lượng khô của hạt đậu nành. Trong đó đáng chú ý là canxi, phospho, mangan, kẽm và sắt.2-4 Thành phần khoáng hạt đậu nành Vẻ thành phẩn vitamin trong đậu nành rất khác nhau, gồm các Bảng 2.2-5 Thành phần vitamin trong hạt đậu nành Loại vitamin Loại vitamin Thiamin 11.9 b-Thành phần hoá học của bột mì Bảng 2.2-6 Thành phần hoá học bột mì Protein của bột mì có 4 loại: anbumin, globulin, prolamin, glutelin. chủ yếu là: prolamin, glutelin.

Bột mì có vai trò không nhỏ trong việc quyết định chất lượng sản phẩm nước chấm lên men. Khi tiến hành lên men có bổ sung bột mì đều có quá trình rang. Quá trình rang bột mì góp phần tạo hương cho nước chấm vì các hợp chất tạo thành do sự xử lý nhiệt gồm nhiều hợp chất guaiacyl như vanilin, vanilic acid, ferulic acid và 4-ethylguiacol, hàm lượng các hợp chất phenol tự do cũng tăng lên, Quá trình rang cũng tạo màu cho sản phẩm .2 Quy trình sản xuất nước chấm lên men lên men nhờ vi sinh vật Đối với phương pháp sản xuất nước chấm lên men, cơ sở khoa học là sử dụng hệ enzymes của vi sinh vật để thủy phân nguyên liệu giàu đạm. Nguồn enzymes có thể tạo ra bằng cách nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường riêng rồi đưa vào nguyên liệu giàu đạm hay nuôi trực tiếp trên môi trường giàu đạm.

Gồm các giai đoạn sau: a-Giai đoan làm mốc giống: Trong sản xuất qui mô gia đình theo phương pháp truyền thống giống được sử dụng cho lên men là nấm mốc nhiễm tự nhiên. Trong không gian nhà làm tương bào tử nấm mốc nhiều và người sản xuất chỉ cần cho quan tâm. với mục đích tạo được lượng giống đủ cho sản xuất với lượng bào tử đạt được là cao nhất. Giống mốc được chuẩn bị gồm các bước sau: -Giai đoạn giữ giống: Giống nấm mốc được giữ trong các ốn g thạch nghiêng.

-Nuôi cấy nấm mốc giống trong các bình tam giác: Thường sử dung các bình tam giác 0,25-0,5 lít hoặc | lít. Có thể dùng cơm nấu chín bóp rời thành từng hạt hoặc dùng mảnh ngô, gạo được xay vỡ có bổ sung trấu và nước. Tron đều trong khay để 1-2 giờ rồi bóp thật tơi. Sau đó cho vào các bình tam giác.

Dem khử trùng ở | atm trong vòng 30-45 phút (đối với cơm, cám) và 60 phút (đối với ngô). Cho 5 ml nước cất vào các ống nghiệm giống lắc cho bào tử hoà trong nước rồi cấy truyền sang bình tam giác. Một ống giống có thể cấy truyền sang 2-3 bình có dung tích 1 lít. Tiến hành nuôi trong vòng 5-6 ngày.

b- Nhân giống trên mành sing (nhân giống lớn): Môi trường để nhân giống trong giai đoạn này là ngô mảnh hay gạo ra với lớp dày 1,5-2 cm, sau khi nuôi 34-36 giờ nhiệt độ trong khay bắt đầu giảm dẫn cần điều chỉnh nhiệt độ để duy trì sự hình thành bào tử Sau khi nuôi mốc giống xong có thể sử dụng để sản xuất ngay, nhưng cũng có thể sấy khô tới độ ẩm 8% ở nhiệt độ 40°C trong các bọc nylon để chống ẩm và tránh lây nhiễm của loài khác để bảo quản dùng lâu dai. c-Giai đoan làm nước đâu: Thường trai qua 2 khâu : Rang đâu: Đậu để nguyên hạt rang trên bếp được áp dụng ở các cơ sở sản xuất qui mô nhỏ, hộ gia đình hay sấy 180-200°C trong 45-60 phút ở qui mô công nghiệp. Ngâm đậu: Đậu nành được ngâm trong khoảng 4-8 giờ, lượng nước ngâm thường gấp 2,5 lần lượng đậu. Hoặc có thể bỏ qua giai đoạn ngâm đậu mà thủy phân đậu luôn bằng cách trộn với mốc nuôi.| 17] Đậu sau khi ngâm để cho ráo nước đem hấp chín ở | atm trong | giờ Theo phương pháp truyền thống thì hỗn hợp đậu nguyên hạt và bột mì sau khi hấp chín cho vào các khay nhỏ, cấy mốc nuôi, nuôi ủ 3-4 ngày.

Trong suốt quá trình nuôi thường xuyên đảo trộn bằng các dụng cụ cẩm tay để tránh nhiệt độ quá nóng làm nấm mốc chết. Trong công nghiệp việc nuôi mốc tiến hành trong các phòng nuôi được diéu chỉnh nhiệt độ 30-32°C, các thiết bị nuôi ủ tự động, trộn đảo tự động, kiểm soát nhiệt độ một cách tự động. Sau 16-24 giờ nuôi cấy Riba. ik có thể hạ nhiệt độ xuống 28-30°C.

Thời gian nuôi mốc có thể nhanh gấp hai lần so với phương pháp thủ công. e-Giai đ Nguyên liệu sau khi mọc nấm mốc tốt và đều thì tiến hành ngả tương ngay bằng cách cho vào chum hay vại để chín. Ở qui mô sản xuất công nghiệp nguyên liệu được nghiền nhỏ rồi mới cho vào chum hay vại. Việc ngả tương được tiến hành nhanh để tận dụng thời điểm hoạt động của men amlilaza bằng cách trộn với nước muối theo t lệ 17- 19%.

Nếu néng độ thấp hơn có thể có một số vi sinh vật khác phát triển nếu cao hơn thì làm ức chế hoạt động của enzymes.