Luận văn Cải tiến công nghệ sản xuất chao ở Việt Nam

ụ các chất đạm qua hàng ruột do đó không nên ăn đậu nành sống. Lipase: thủy phân glyceric tạo thành glycerin và acid béo. Phospholipase: thủy phân ester của acid acetic. Amylase: thủy phân tinh bột, b-amylase có trong đậu nành với số lượng khá lớn. Lipoxygenase: xúc tác phản ứng chuyển H2 trong acid. Đậu phụ: a. Sơ lược về đậu phụ Đậu phụ là một sản phẩm được sản xuất từ đậu nành. Đậu phụ không chỉ được sản xuất tại Việt Nam mà còn được sản xuất nhiều ở Trung Quốc, Nhật Bản, các nước Đông Nam Á và cả ở các nước châu Au như Hà Lan, Pháp, … Đậu phụ là sản phẩm trung gian để sản xuất chao. Bánh đậu phụ dùng để sản xuất chao có một số yêu cầu nghiêm ngặt hơn các loại đậu phụ dùng để ăn.Tiêu chuẩn bánh đậu phụ tốt nhất để sản xuất chao là: Hàm lượng nước 68-72%, pH = 6- 6.5 Không chứa vi sinh vật tạp và vi sinh vật kị khí. Đậu phụ có nhiều dạng khác nhau, chính vì thế mà cũng có tên gọi khác nhau. Tất cả các dạng và tên gọi khác nhau trên đều chia làm 3 loại: đậu phụ mềm, đậu phụ cứng, đậu phụ lụa. Trong đó đậu phụ mềm được sản xuất nhiều nhất ở nước ta. Trung Quốc sản xuất cả 3 loại. Nhật bản sản xuất nhiều loại đậu phụ lụa. Thành phần dinh dưỡng của 3 loại đậu phụ Thành phần dinh dưỡng Đậu phụ cứng Đậu phụ mềm Đậu phụ lụa Calories (gm) 120 86 72 Protein (gm) 13 9 9,6 Carbohydrate (gm) 3 2 3,2 Chất béo (gm) 6 5 2,4 Chất béo no (gm) 1 1 - Cholesterol 0 0 0 Natri (mg) 9 8 30 Chất xơ (gm) 1 - - Canxi (mg) 120 130 40 Sắt (mg) 8 7 1 b. Quá trình và phương pháp sản xuất đậu phụ : Dùng tác động cơ học để phá vỡ cấu trúc tế bào của hạt đậu, giải phóng các thành phần có trong hạt đồng thời dùng nước làm dung môi hòa tan các chất đó thành dung dịch huyền phù. Sau đó lợi dụng tính chất hòa tan khác nhau giữa các chất, dùng phương pháp lọc để tách lấy 1 dung dịch nhũ tương trong đó chủ yếu là chất đạm tan globulin. Từ dung dịch này, dựa vào tính chất đông tụ của globulin, thông qua các điều kiện pH, điện tích, nhiệt độ, … kết tủa chúng lại thành các hoa đậu rồi ép định hình thành bánh đậu phụ. Các phương pháp sản xuất đậu phụ: gồm có 2 phương pháp: Phương pháp xay khô: Phương pháp xay ướt: Ñäu Danaønh Loại bỏ tạp Ngâm Nước Na2CO3 Đãi vỏ Xay ướt Nước Dịch sữa đậu Chất phá bọt Na2CO3 Lọc thô Lọc tinh Dịch sữa bã Rửa Lọc Bã Thức ăn gia súc Nước Bã Sữa đậu Đun sôi Kết tủa Ép thô Hoa đậu Nước ép bánh Đậu nành II.SẢN XUẤT CHAO 1.Tổng quan về chao a.Giới thiệu Chao là một sản phẩm lên men từ sữa đậu nành đông đặc do vi sinh vật tiết ra enzyme để chuyển biến protein, chất béo, gluxit có trong sữa đậu nành thành những phân tử đơn giản như axit amin, axit béo, các đường đơn. Nhờ vậy chao có mùi thơm, béo đặc biệt. Chao có nguồn gốc từ Trung Quốc. Do Trung Quốc sử dụng khá nhiều tiếng địa phương, và có nhiều trở ngại trong quá trình chuyển đổi từ tiếng Trung Quốc sang tiếng Anh, nên hiện nay chao có rất nhiều tên gọi, ví dụ như: tosufu, fusu, furu, tou–fu–ru, teou–fu–ru, fu–ju, fu–yu và foo–yue. Một số tên gọi khác của chao đi kèm với các thương hiệu nổi tiếng như to–fu–zu ở Mandarin, hay tau–zu (tao–hu–yi) ở Taiwan. Từ “sufu” là tên đầu tiên của chao xuất hiện trên các tài liệu. Sufu có nghĩa là sữa lên mốc. Ở các nước phương Tây, một số nhà nghiên cứu như Hesseltine, Wang gọi các sản phẩm chao là phô mai Trung Quốc. Họ đưa ra quy trình sản xuất như sau: ngâm đậu nành qua đêm, nghiền ướt để tạo chất sệt, đun sôi dịch này, lọc để lấy dịch chiết (sữa đậu nành), thêm vào muối biển hay muối Sulfate Calcium, Magnesium khi dịch vẫn còn nóng, sau đó kết lắng protein và lipid, gọi là dịch sữa đông. Kế đến đem đi ép, tách nước để thu sản phẩm. Về mặt dinh dưỡng chao có đầy đủ các chất bổ dưỡng của sữa đậu nành, nhưng dễ tiêu hóa vì các protit, lipid, gluxit đã được các enzyme của vi sinh vật chuyển hóa ra các phân tử đơn giản sẵn sàng được tiêu hóa và hấp thụ. Ở nước ta, việc làm chao đã có từ lâu đời. Đây là một sản phẩm truyền thống, có tính chất cổ truyền. Chao được làm và để lên men tự nhiên. Những mốc có sẵn trong không khí, cứ ủ là lên men, và sau khi lên men, cho vào keo, đổ đủ nước muối và rượu, thêm gia vị để cho chao chín, một thời gian sau là dùng được. Với phương pháp cổ truyền này, năng suất không cao, thời gian dài và nhất là bị tạp nhiễm nhiều loại vi sinh vật. Không những mốc chao mà còn có những mốc khác, nấm men và vi khuẩn cũng phát triển có khi có vi khuẩn gây bệnh, vi sinh vật gây thối, mốc làm đắng, có tiết độc tố mycotoxin… cho nên, đối với sản xuất công nghiệp, làm chao cần phải dựa trên cơ sở khoa học, làm có kỹ thuật để năng cao năng suất và chất lượng. Hiện nay chao đã được sản xuất để phục vụ trong nước và xuất khẩu ở Trung Quốc và Taiwan (Đài Loan). Vào năm 1977, sản lượng hàng năm ở Taiwan xấp xỉ 10.000 tấn và lượng tiêu thụ là khoảng 12g/người.tuần. Tuy nhiên, các nhà sản xuất chỉ biết về quy trình sản xuất mà không hiểu rõ về bản chất khoa học của quy trình b. Phân loại: Phân loại theo hình dáng, màu sắc:chao nước, chao mặn, chao bánh, chao bột Phân loại theo khối lượng tịnh:hũ lớn, hũ trung, hũ nhỏ c. Ứng dụng: được sử dụng nhiều trong thực phẩm Làm nước chấm trong các món lẩu Làm gia vị Làm món ăn phụ Làm món ăn chính trong chùa. d. Cơ chế sản xuất chao Bản chất của quá trình sản xuất chao là do hệ enzyme có trong vi sinh vật phát triển trên bánh chao có vai trò làm xúc tác cho quá trình thủy phân protid của đậu nành thành các peptide và các acid amin; lipid thành các acid béo như acid stearic, acid linoleic, acid panmitic và các hợp chất este thơm làm cho chao có hương vị đặc trưng hấp dẫn, có vị béo ngậy, dễ tiêu hóa. Ở nước ta, chao là một sản phẩm truyền thống, đã có từ lâu đời. Tuy nhiên chao được làm theo phương pháp cổ truyền tức lên men tự nhiên, lợi dụng hệ vi sinh vật có sẵn trong không khí để lên men. Phương pháp này năng suất không cao, thời gian lên men dài, đồng thời thường xuyên bị tạp nhiễm nhiều loại vi sinh vật khác như:mốc đắng, vi khuẩn gây bệnh, vi sinh vật gây thối…Do đó trong sản xuất công nghiệp cần chủ động dựa trên các cơ sở khoa học kĩ thuật để đạt hiệu quả kinh tế lẫn chất lượng tốt nhất e.Giá trị dinh dưỡng của chao. Được sử dụng nhiều trong thực phẩm. Có giá trị dinh dưỡng và hệ số tiêu hóa cao hơn rất nhiều so với đậu hũ (Vì về bản chất - chao là sản phẩm của quá trình thuỷ phân protein có trong đậu hũ thành các axit amin bằng phương pháp vi sinh vật nhờ enzym proteaza do các chủng nấm mốc tham gia vào quá trình lên men). Cung cấp acid amin: tăng độ hấp thu thức ăn. Cung cấp vitamin B12: sự thiếu sẽ gây ra những rối loạn về thần kinh, thiếu máu, kém trí nhớ. Bảng: Giá trị dinh dưỡng của chao so với đậu phụ Loại Năng lượng (cal) Protein (g) Chất béo (g) Carbohydrat (g) Xơ (g) Tro (g) Ca P Fe Na K Đậu phụ 33 3.1 1.9 1.5 0.0 0.5 114 38 0.8 4 119 Chao 79 7.8 5.0 2.5 0.0 1.0 110 137 1.0 3700 55 f.Thành phần hoá học của chao : Bảng: Thành phần hoá học của chao Thành phần Các loại sản phẩm của chao Chao nước Chao bánh Phần cái(%) Phần nước(%) Hàm ẩm 73-75 - 65-70 Đạm toàn phần 2-2.9 12.5-13 2.3-2.6 Đạm Formol 0.7-0.85 7.5-7.8 0.8-0.9 Đạm amôniac 0.3-0.4 2.5-3.0 0.3-0.4 Muối ăn 4.5-5 6-6.2 6.0-6.5 Chất béo 8-8.5 - 9.0-10.0 Độ chua 110.0-120 mg NaOH 0.1N/100g Các axít amin không thay thế Lizin 2.84-2.9 - 5.3-5.5 Treonin 3.3-3.5 2.8-2.9 - Valin 1.7-1.75 - 1.5-1.6 Triptophan 0.15-0.2 0.4-0.45 Phenilalanin 1.55-1.6 - 2.5-2.7 Izolơxin - - - Lơxin 1.8-1.9 - 0.8-0.9 Methionin 0.4-0.5 - 0.4-0.5 Hiện nay ở nước ta vẫn rất thông dụng với cách làm chao truyền thống, chao được làm tại nhà, hoặc các cơ sở sản xuất nhỏ với quy mô thủ công, dễ nhiễm nhiều tạp khuẩn, không đạt chất lượng ổn định. 2.Nguồn vi sinh vật và enzyme trong sản xuất chao: Việc chọn giống mốc sản xuất chao rất quan trọng. Tiêu chuẩn đối với một chủng vi sinh như sau: Khuẩn ty của nấm phải tròn,bóng,có màu trắng hoặc hơi vàng để chao sản xuất ra có màu đặc trưng. Cấu trúc của sợi nấm: phải chặt, dày, tạo một lớp màng vững chắc trên mặt bánh đậu. Không tạo ra mùi vị khó chịu do nấm bị nhiễm. Tạo được enzyme có hoạt tính thủy phân đạm cao.vật để sản xuất chao Vì thế muốn chao có chất lượng tốt, sản phẩm ổn định, trong sản xuất phải có vi sinh vật thuần chủng và tạo các điều kiện tối thích hợp như: nhiệt độ, độ ẩm, môi trường, pH, … để phát huy hết tính ưu việt của chúng. Hệ vi sinh vật thường sử dụng làm chao : Tác nhân nấm mốc. Actinormucor elegans (chủ yếu) M.hiemalis M.silvaticus M.sultiliscimus Tác nhân vi khuẩn Bacillus mycoides Bacillus mensentericus và B.megatherium Bacillus cereus Bacillus Subtilis Wai (1929) đã phân lập được một chủng mốc dòng Mucor, và ông đặt tên là Mucor sufu(mốc chao). Ông tin rằng mốc này do nguồn gốc rơm rạ mà ra, vì người ta thường dùng rơm, rạ để ủ chao. Ở Việt Nam, Actinomucor elegant là loại nấm mốc được sử dụng rộng rãi nhất và là một trong những loài tốt nhất cho sản xuất chao. Ngoài ra còn có các loài M.hiemalis, M.silvaticus, M.praini. Tuy nhiên, người ta chỉ mua giống về sản xuất với quy mô nhỏ. Ở Trung Quốc, Đài Loan và một số nước có sản xuất chao, giống Actinomucor taiwanensis được sử dụng rộng rãi vì một số ưu điểm phù hợp với sản xuất quy mô công nghiệp. Một vấn đề của các nhà sản xuất hiện nay khi sử dụng các loài thuộc chủng Actinomucor là khi thời tiết nóng lên (nhất là vào mùa hè) thì các hoạt động của vi sinh vật này bị ức chế, gây ảnh hưởng đến sản xuất. Một tiến sĩ Trung Quốc là Bie-Zhong Han, tìm ra rằng Rhizopus oligosporus lại hoạt động bình thường ở mức nhiệt độ cao như thế. Tuy nhiên, sản phẩm chao sẽ có màu xám, gây ảnh hưởng đến giá trị cảm quan. Quy trình làm chao cổ truyền: Cơ chế và nguyên tắc chung của sản xuất chao: Quá trình lên men đậu phụ các enzyme VSV tham gia quá trình thủy phân protein tạo thành acid amin, lipit thành ester thơm nên chao có gá trị dinh dưỡng cao và có mùi vị đặc trưng. VSV trong sản xuất chao thường có hoạt độ protease và amylase cao: nấm mốc Murco elegans, M.praini, vi khuẩn Bacillus subtilis. Việc chọn giống tốt để sản xuất chao rất quan trọng, quyết định chất lượng sản phẩm. Thành phần chính của đậu nành là protein, glucid nên lên men đậu nành chủ yếu là quá trình thủy phân potein glucid thành các phân tử như hơn dưới tác dụng của các enzyme. Các enzyme này chủ yếu do nấm mốc sinh tổng hợp enzyme amylase và protease. Ngoài ra trong quá trình lên men còn do các VSV khác sản sinh từ sản phẩm lên men nhờ quá trình trao đổi chất, các VSV này thường là các vi khuẩn. Vi khuẩn háp thu các chất dinh dưỡng có phân tử nhỏ hơn acid amin, acid béo, acid mạch ngắn, các đường lên men và tạo thành sản phẩm lên men thải vào môi trường. Một số vi khuẩn khác qua quá trình trao đổi chất tạo hương cho sản phẩm. Qui trình làm chao Việt Nam Chao Việt Nam sản xuất theo phương pháp truyền thống có 3 giai đoạn: Làm miếng chao. Lên mốc chao. Nấu chao chín. Sơ đồ sản xuất chao truyền thống: Đậu nành èngâm nướcèxay nhuyễnèlọcèđun sôièdịch sữa đậuèđông tụ èhoa đậuècắt miếngèthanh trùngèlên mốcèđể chao chínèdịch mặnèsản phẩm Giải thích quy trình Làm miếng chao: Đậu nành tốt, đều hạt được ngâm qua đêm (5-6 giờ tuỳ tình trạng của đậu). Đậu được xay dưới dòng nước và thu được một khối lỏng, mịn. Lược qua vải thô để loại bỏ phần bã, còn lại là phần sữa lỏng. Pha thêm nước cho đủ tỷ lệ một phần đậu, mười phần nước và nấu dung dịch sữa lỏng này trong vòng 30 phút cho sôi chín và bốc mùi thơm. Dung dịch sữa lỏng để nguội xuống 500C (có thể dùng đồ khuấy cho mau nguội) và dùng nước chua để cô kết. Nước chua là nước ép của miếng chao để cho chua lên men lactic và thêm axit. (Ở lần làm chao đầu tiên có thể sử dụng axit từ dấm ăn hay axit acetic pha ra có pH 3). Lượng nước chua cho vào vừa đủ (đến khi có hiện tượng cô kết đủ). Khi cho nước chua vào, phải khuấy mạnh, khi cho đủ, thì ngưng khuấy và để cho cô kết từ từ. Khi cô kết hoàn toàn, khối kết đã đứng yên, phần nước ở trên được hút ra, phần đặc được cho khung gỗ có bề dày 2 – 2.5 cm, có vải mịn, dùng vật nặng ép lên để loại bỏ hết nước, có được đậu hủ. Nếu dùng 18kg đậu nành tốt, có thể thu được 55,5kg đậu hủ có 88 – 90 % nước. Đậu hủ này có hàm lượng nước cao, không thích hợp cho lên men chao vì dễ thúi và vi khuẩn dễ phát triển. Nên cần ép thêm cho đến khi hàm lượng nước không quá 83% và cho cắt ra từng miếng nhỏ có kích thước 2x2x1cm hay1x1x0,7cm. Đậu hủ dùng làm chao có hàm lượng nước 83%, đạm không tan 9,1%, đạm tan 0,4%, chất béo 4%. Lên mốc chao Các miếng chao được xếp vào khay có đục lỗ dưới đáy và được xếp cách đều nhau một khoảng cần thiết cho thông thoáng để mốc chao mọc đều khắp trên bề mặt của miếng chao. Đem các khay xếp vào phòng ủ và được xếp cách đều cho thông thoáng. Tuỳ điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và độ thông thoáng, trong vòng 36-48 giờ, mốc chao có trong không khí mọc lên iếng chao. Khi miếng chao đã phủ đầy các khuẩn ty từ trắng, ngả sang vàng xám là được. Không có mốc xanh, mốc đen phát triển, không có mùi khó ngửi là miếng chao tốt – có hàm lượng nước 74%, đạm tan 2,3%, đạm không tan10,4% và béo 4,3%. Ở thành phố Hồ Chí Minh, tuỳ theo mùa (mùa khô mát và mùa mưa ẩm) nên tạo điều kiện “tiểu khí hậu” thích hợp cho phòng ủ để mốc chao phát triển tốt, vi sinh vật tạp (nhất là mốc đen, mốc xanh, vi khuẩn gây thối rửa) không phát triển và các côn trùng ruồi, gián, chuột không xâm phạm được vào trong phòng ủ. Để chao chín Khi mốc chao đã đủ chín, có mùi đặc trưng của chao, không có mùi úng thúi thì đem sắp vào keo, lọ để đổ dung dịch mặn vào và tiếp tục cho chao chín. Tuỳ theo lượng muối trong miếng chao và nồng độ muối trong nước chao mà người ta có khuynh hướng làm hai loại chao: chao nổi và chao chìm. (Thật ra thì không đáng để phân loại như thế). Chao ít muối (chao nổi) mau chua hơn chao nhiều muối (chao chìm) nhưng dễ bị thúi. Để làm loại chao này không thúi, người ta phải dùng bột chống mốc Sodium benzoat. Nên sử dụng nước muối 13 – 14 0Bê và 10% rượu etylic cùng với gia vị để lên men yếm khí làm cho chao chín từ từ. Thường thì từ 40 đến 60 ngày, thì chao chín. Sau đó, hấp keo chao ở lò nóng để thanh trùng trước khi phân phối tiêu dùng. Chất gia vị thường được dùng để làm amù sắc và tăng hương vị chao. Người ta dùng gạo lứt đỏ và đậu nành rang nghiền ra thành bột để cho vào dung dịch mặn, cùng với ớt xay nhỏ để làm chao có màu đỏ hoặc dùng gạo lên men, nghiền thành bột để cho thêm hương vị rượu cho chao. Đôi khi cũng dùng tiêu, hương hoa hồng. Theo phương pháp truyền thống, các công đoạn diệt khuẩn rất cần thiết để ngăn sự tạp nhiễm vi sinh vật nhất là vi khuẩn chưa được quan tâm nên phẩm chất chao thường xảy ra có mùi hôi thúi, vị đắng. do đó phải đảm bảo yêu cầu vệ sinh trong các công đoạn sản xuất chao. C.ĐẶT VẤN ĐỀ: Chao Việt Nam là sản phẩm truyền thống có từ xa xưa, sản xuất chao thường sử dụng phương pháp truyền thống, ngại thay đổi, thế nên ta có thể thấy được các khuyết điểm sau: Sản xuất chỉ đạt mức độ quy mô nhỏ, hợp tác xá, hộ gia đình Sản xuất bằng các chủng giống vi sinh vật không xác định có trong rơm rạ dùng để ủ chao, gây các mẻ chao không đồng nhất, hoặc sản phẩm bị đắng, hư hỏng do nhiễm. Các giống vi sinh vật mua về không kiểm tra được chất lượng, cũng dẫn đến những hậu quả trên, ngoài ra còn tooins kém thêm chi phí. Ở Việt Nam, Actinomucor elegant là loại nấm mốc được sử dụng nhiều nhất và là một trong những loài tốt nhất cho việc sản xuất chao. Tuy nhiên, do đặc tính không chịu nhiệt của nó gây khó khăn cho sản xuất ở quy mô công nghiệp. Giống Actinomucor taiwaiensis được sử dụng rộng rãi vì một số ưu điểm phù hợp với sản xuất quy mô công nghiệp ở Trung Quốc, Đài Loan và một số nước có sản xuất chao. Tuy nhiên, sản phẩm chao có mùi khác lạ hơn so với chao Việt Nam, mà có thề do một số sản phẩm phụ sau khi thủy phân của nó như các ester, alcohol… Rhizopus oligospours lại hoạt động bình thường ở mức nhiệt độ cao như thế. Tuy nhiên sản phẩm chao sẽ có màu xám, ảnh hưởng cảm quan. Chính vì thế, chúng tôi đề nghị một phương pháp cải tiến chao Việt Nam như sau:sử dụng phương pháp tái tổ hợp tạo chủng Actinomucor elegant cải tiến và ứng dụng vào công nghệ sản xuất chao với quy mô công nghiệp và bổ sung một số cải tiến trong quy trính sản xuất. Phương pháp này nhằm mục đích: Tạo chủng nấm mốc chịu được nhiệt độ cao thích hợp với quy mô công nghiệp. giải được bài toán khó cho việc sử dụng nấm mốc cho cải tiến chao Việt Nam. Lập nên quy trình sản xuất khép kín cho sản phẩm chao và đạt được độ đồng nhất cho sản phẩm. Đưa sản phẩm chao trở thành thực phẩm có giá trị, an toàn đối với người sử dụng. Trong đậu nành có isoflanoes, chất trị ung thư, bệnh tim, bệnh loãng xương, rối loạn kinh nguyệt, chất chống oxi hóa, còn làm giảm bớt cảm giác nóng bừng mặt ở phụ nữ thời kì mãn kinh, làm tăng tính miễn dịch, làm giảm các triệu chứng của bệnh tiểu đường, bớt sạn túi mật… Isoflanoes (phytoestrogen)- là một hóa chất thực vật có cấu trúc tương tự như chất kích tố sinh dục của phái nữ( female hormone estrogen ) và có chức năng giống nhưestrogen. Trong nhiều loại thực vật thì đậu nành là loại thực phẩm duy nhất có chứa chất isoflanoes. Rất nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã khẳng định chất isoflanoes trong đậu nành có khả năng phòng chống: bệnh loãng xương, tăng huyết áp, tim mạch, chứng tăng cholesterol trong máu, một số bệnh ung thư và các triệu chứng thời kì mãn kinh. Về tỉ lệ isoflanoes trong đậu nành, các nhà khoa học kết luận cứ 1g đậu nành khô thì thu được 3mg isoflanoes. Isoflanoes gồm 2 thành phần chính là genistein và đaizein: Tác dụng genistin: Chống estrogen (anti- estrogen) bằng cách ngăn cản không cho sản sinh estrogen khi quá lượng estrogen cần thiết cho cơ thể. Ngăn ngừa sự phát triển cuả các tế bào ung thư. Kích thích các tế bào ung thư làm cho chúng trở trạng thái bình thường. Ngăn cản sự lớn mạnh của các tế bào ung thư DNA nhưng không ngăn cản sự lớn mạnh của các tế bào bình thường. Chống oxi hóa. Tác dụng của Daidzein Có khả năng ngăn cản sự hao mòn xương và sự phát triển của chứng bệnh xốp xương. Chống oxi hóa (anti- oxidant) và chống ung thư( anti cancer) Kích thích các tế bào ung thư máu để trở thành thứ khác và chuyển hoán chúng về trạng thái bình thường. Nhưng trong quá trình sản xuất đậu nành thì chất này đã bị lọai ra trong quá trình lọc vì Isoflavon là chất không phân cực nên nó không tan được trong nước. Để cải tiến Chao có chất lượng tốt cho sức khỏe chúng ta cần giữ được Isoflavon . Isoflavon không tan trong nước do nó không liên kết được với nước. Vì vậy muốn giữ được Isoflavon trong dịch lọc,chúng ta có thể thêm Dextrin , Maltogenic amylase. Maltogenic amylase sẽ thủy phân dextrin thành glucose ,glucose sẽ gắn vào Isoflavon giúp nó tan đuợc trong nước.,trong dịch lọc lúc này sẽ có Isoflavon. Trong quá trình tủa ,để Isoflavon tủa thì cần bổ sung thêm amylase cắt liên kết giữa glucose và Isoflavon.Như vậy kết tủa có chứa Isoflavon. Trong thành phần của đậu nành, hàm lượng khoáng và vitamin chiếm tỉ lệ khá ổn đinh trong nguyên liêụ. Tuy nhiên, một lượng lớn các chất khoáng và vitamin đã không được tìm thấy trong sản phẩm chao. Có thể nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này là do quá trình lọc và kết tủa trong quá trình sản xuất chao đã loại bỏ khoáng và vitamin trong nguyên liệu. để khắc phục hiện tượng trên chúng tôi đã đề nghị phương pháp cải tiến: Vitamin và khoáng dễ tan trong nước. Để cải tiến chao có chất lượng tốt ta phải giữ được các thành phần vitamin và khoáng trong nguyên liệu. trong quá trình kết tủa dịch lọc có thể một phần vitamin và khoáng bị loại theo dịch lọc. Do đó cần bổ sung thêm một số chất hỗ trợ để gữ được vitamin và khoáng này. D.PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN: 1.Phương pháp tái tổ hợp: a. Thu nhận gen: Mục đích tạo đoạn gen chịu nhiệt ở Rhizopus oligosporus vào Actinomucor elegans, để tăng khả năng chịu nhiệt ở nhiệt độ 35oC, nhằm nâng cao năng suất. Ta sử dụng phương pháp tổng hợp gen từ mRNA của gen tương ứng,vì nó có nhiều ưu điểm. Phương pháp này dựa vào quá trình phiên mã ngược, nhờ sử dụng enzyme phiên mã ngược reverse trascriptase. Nó có khả năng tổng hợp nên DNA một mạch được gọi là c-DNA từ khuôn mRNA. Nhờ enzyme này mà ta có thể tổng hợp hầu như bất cứ gen chuyên biệt nào miễn có mặt mRNA của gen đó. Đoạn c-DNA kép gắn vào plamisd và biến nạp vào tế bào nhận Actionmucor elegans để tạo dòng c-DNA. b.Vector chuyển gen: Để plamsid có thể tồn tại trong tế bào Eukaryote, ta nên chọn plasmid vòng tròn 2 micrometer, dài khoảng 6300pb, có nhiều trong nấm men Saccharomyces cerevisiae. Tạo plasmid tái tổ hợp: gắn đoạn DNA vào vector chuyển gen để tạo plasmid có mang DNA lạ gọi là plasmid tái tổ hợp. Sử dụng phương pháp dùng enzyme terminal transferase: dựa vào khả năng đặc hiệu của enzyme terminal transferase có thể gắn cùng một loại nucleotide thành chuỗi vào đầu mút 3’OH của mạch DNA. Đoạn DNA sau khi thu nhận từ Rhizopus oligospourus, được ủ với enzyme terminal transferase tạo hai đầu mút 3’GGGGG. Khi trộn lẫn hai loại DNA lại với nhau, các đầu mút có trình tự bổ sung với nhau sẽ bắt cặp trên đoạn DNA của thu nhận từ nấm mốc có thể gắn vào plasmid. Enzyme polymeraseI sẽ gắn các nucleotide tương ứng vào chỗ trống và ligase sẽ hàn gắn lại. Biến nạp DNA tái tổ hợp vào tế bào: Sau khi tạo được plasmid tái tổ hợp mang gen chịu nhiệt, tiếp theo là đưa nó vào tế bào nấm mốc Actinomucor elegans không mang plasmid. Ta có thể sử lý bằng hóa chất(CaCl2) kèm sốc nhiệt thì DNA tái tổ hợp được đưa vào tế bào nhiều hơn. Hiệu quả tạo các thể biến nạp nhiều hơn. Có nhiều phương pháp biến nạp DNA tái tổ hợp vào trong tế bào nhưng chúng không thích hợp cho tế bào nấm mốc. ví dụ: điện biến nạp thì tế bào chết cao, vi tiêm thường sử dụng cho động vật có vú, bắn DNA vào tế bào sử dụng cho động vật. Chọn lọc: Sau khi chuyển DNA tái tổ hợp vào trong tế bào nấm mốc Actinomucor elegans ta phải nuôi cấy chúng ở nhiệt độ 350C để chọn lọc những nấm mốc đạt yêu cầu cho sinh sản để tạo dòng. Sự biểu hiện của gen: Muốn gen tạo dòng có biểu hiện tổng hợp protein cần cấu tạo vector có đủ các yếu tố phiên mã và dịch mã, được gọi là vector biểu hiện. Nếu gen không nằm giữa promoter và dấu hiệu kết thúc, nó không được phiên mã. Gen của ta được tổng hợp từ c-DNA không có promoter nên phải gắn chúng cạnh promotor thì mới có biểu hiện phiên mã. Tuy nhiên, ngày nay người ta sử dụng phương pháp PCR, là một phương pháp đơn giản khếch đại nhanh nhiều bản sao của các đoạn DNA mà không qua tạo dòng. PCR là quá trình khếch đại một trình tự DNA đặc hiệu invitro do sự xúc tác enzyme DNA polymerase. Sự khếch đại nói chung được thực hiện nhờ các chu trình nhiệt lặp lại gồm đun nóng( 950 C), làm nguội (37-650) và ủ lâu ở 720C . trong dung dịch có các đoạn mồi, mỗi loại sẽ bắt cặp bổ sung với đầu mạch đơn tương ứng. Nhờ vậy, một mạch kép DNA sau phản ứng cho DNA polymerase thực hiện hai mạch DNA kép và có thể thực hiện chu trình khếch đại theo cấp số nhân 2n. II . Sản xuất chao theo phương pháp hiện đại. Có rất nhiều loại chao khác nhau nhưng về cơ bản quy trình công nghệ nào cũng gồm 5 bước: - Sản xuất đậu phụ làm chao. - Nuôi mốc. - Ướp muối. - Lên men và chế biến. - Đóng gói. Để sản xuất chao có chất lượng tốt, một số công đoạn và yêu cầu vệ sinh cần được bổ sung vào quy trình cho hoàn chỉnh như sau: Khi cô sữa đậu nành bằng nước chua, nên lưu ý cho tỷ lệ khoảng 6% muối ăn để giúp ngăn ngừa vi sinh vật tạp nhiễm phát triển làm ung thúi chao. Nên dùng CaSO4 hay MgSO4 với nồng độ 0,03 - 0,04N thay cho nước chua để cô kết sữa đậu nành, có lợi hơn là cấu trạng miếng chao, thích hợp hơn và còn là nguồn calcium cho sản phẩm. Nhưng trước khi ủ mốc, phải nhúng chao vào dung dịch nước mặn chứa 6% muối ăn và 2,5% axit citric C6H8O7OH trong khoảng 1 giờ để có pH 3 – 4 cho mốc chao phát triển tốt. Trước khi cho lên mốc, các miếng chao cần được thanh trùng (hấp ở 1000C trong khoảng 15 phút để diệt khuẩn). Nên phân lập và nuôi nhân mốc chao thuần chủngng chi trong khi gieo miếng chao để ủ, để các loại mốc đen, mốc xanh không phát triển được. Các mốc Mucor elegans, Mucor hiemalis, Mucor silvaticus, Mucor subtilissimus đều có đặc tính lên men chua tốt nhưng mốc Mucor elegans là tốt nhất. Chao thành phẩm tốt, khi các miếng chao còn nguyên miếng, bề mặt nguyên vẹn, nhẵn mịn. Trạng thái của chao chắc, không rã nát, lợn cợn hạt, có màu vàng ngà đặc trưng, không đen thâm hoặc xanh đen, nước chao không đục. Chao có mùi chua đặc trưng không có mùi thúi hoặc hôi. Vị của chao béo, thơm và hơi chua, dịu, không có vị đắng, tanh hoặc vị khó chịu nào khác. Chao làm từ đậu nành sạch, nước muối lắng lược tốt… sẽ không có cát hoặc vật thể lạ. Chao làm từ nước chua lên men lactic ở 410C có hàm lượng đạm toàn phần, tính trên chất khô khoảng 55%, từ axit acetic hàm lượng đạm có thể lên đến 57,1% và so với cô đặc bằng calcium sulfat là 54% tính trên chất khô. Quy trình sản xuất chao: Đậu nành Rửa sạch Ngâm nước Xay Lọc bã Nước Nước Nước Dịch sữa đậu Đun sôi Kết tủa Lọc vải Hoa đậu Ép Đậu phụ chao Cắt khúc Xử lí nhiệt Nuôi mốc Ướp muối Lên men ủ chín Chao CaSO 4 Whey Bào tử mốc NaCl 2. Giải thích qui trình a. Chuẩn bị đậu phụ chao: Đậu nành qua lựa chọn phải đạt yêu cầu sau: Hạt lớn, đều, căn tròn, ít bị nứt và vỡ Hạt không bị côn trùng gặm nhấm hay cắn hại Vỏ hạt có màu vàng sáng Không bị mốc hay mọc mầm Sau đó, đem phơi khô, rửa sạch rồi ngâm nước khoảng 5–6 giờ để vỏ đậu mềm, sau đó xả nước và đãi cho tróc bớt vỏ đi. Xay ướt trong cối đá đến khi được dịch sữa đậu nành. Nhằm giải phóng lượng protein hòa tan trong đậu ra ngoài do đó lượng nước cho vào phải thích hợp, tốt nhất là theo tỉ lệ 1:6, đồng thời sử dụng chất phá bọt(do saponin tạo bọt trong quá trình xay) Lọc : tiến hành hai bước lọc thô và lọc tinh để thu nhận hoàn toàn dịch sữa, và phải tiến hành nhanh(không quá 30 phút sau khi xay). Sử dụng máy lọc khung bản. Để đảm bảo đậu phụ chao không chứa vi sinh vật tạp và vi sinh vật kị khí, sữa phải được đun sôi ngay và giữ ở nhiệt độ này trong 5 phút, sau đó lọc qua vải màn để tách phần bã còn lại. Gia nhiệt và kết tủa: dịch sữa sau khi gia nhiệt phải đun sôi ngay ở 95-100oC để loại bỏ các độc tố, vi sinh vật tạp, khử mùi tanh,đồng thời hydratcacbon trong dịch sữa sẽ chuyển hóa thành đường… thời gian gia nhiệt càng nhanh càng tốt. Kết tủa protein: - Mục đích: + Đây là công đoạn đông tụ sữa đậu thành hoa đậu bằng cách đưa dịch sữa đậu về khoảng pI của protein đậu nành (pI » 4). - Tác nhân kết tủa: + Có thể dùng CaSO4, MgSO4 hoặc nước chua (nước ép sau khi làm đậu phụ kỳ trước, để lại mấy ngày cho chua). Trong sản xuất chao thực tế người ta thấy CaSO4 giúp thu hồi protein tốt nhất. Hàm lượng thường dùng là 2g/l, sau khi nâng nhiệt độ của dịch sữa lên 100oC thì lượng đạm Nitơ còn lại trong nước lọc rất ít, chỉ khoảng 4–5% so với tổng lượng Nitơ. + Nếu so với sử dụng nước chua để kết tủa như trong ngành sản xuất đậu phụ thường dùng thì CaSO4 có những ưu điểm rõ rệt: Trong dịch kết tủa không có tạp khuẩn gây thối và các vi khuẩn kị khí. Dễ kiếm, rẻ tiền. Thao tác đơn giản, do đó có thể cơ giới hóa. Khi dùng đúng lượng sẽ ép được bánh đậu rắn chắc, có lượng nước phù hợp với yêu cầu phát triển của nấm mốc. Phương pháp thực hiện: - Đem 1 kg CaSO4 (loại 98% Ca2+) hòa trong 15l H2O, lọc bỏ rác cặn, đun sôi dung dịch này. - Khi cho dung dịch CaSO4 vào phải tiến hành khuấy đều, nhẹ tay từ dưới lên trên để tránh hiện tượng xảy ra đông tụ cục bộ. Kinh nghiệm cho thấy khi trên mặt dịch sữa xuất hiện những luồng nước trong, màu vàng nhạt, lẫn trong hoa đậu là được. Để lắng 2–3 phút, sau đó chắt bỏ phần nước (whey, có thể dùng nuôi gia súc). Kết tủa đem đi ép sẽ được bánh đậu phụ dùng để sản xuất chao. - Thông thường hoa đậu được đưa vào một mảnh vải đặt trong khuôn ép, gói lại rồi ép. Bánh đậu sau khi ép xong không được có chiều dày lớn hơn 2cm, vì nếu quá dày thì enzyme của mốc sau này không thẩm thấu vào giữa được, làm cho bánh chao có phẩm chất không đồng đều. Lưu ý: - Lượng tác nhân kết tủa để sản xuất đậu phụ chao cao hơn 20% so với sản xuất đậu phụ thường, vì vậy bánh đậu này rắn chắc hơn bánh đậu ăn hàng ngày rất nhiều. Lượng protein kết tủa khoảng 2.5–3.5% khối lượng chất khô ban đầu của đậu nành. Cần chú ý nếu cho quá nhiều CaSO4, trên mặt bánh đậu sẽ có những khoang trắng loang lổ, dễ làm cho chao có vị nồng và đắng chát, đồng thời giảm vị béo ngậy của chao sau này. - Bánh đậu được coi là có chất lượng tốt là bánh đậu sau khi ép xong phải rắn chắc, lấy dao cắt để lại vết cắt mịn, không có lỗ rỗng. Thành phần bánh đậu như sau là tốt nhất: hàm lượng nước nhỏ hơn 60% (cao hơn dễ ảnh hưởng đến quá trình nuôi mốc), tuy nhiên thông thường hàm ẩm khoảng 63–72%, pH = 6–6.5. b. Nuôi mốc và cấy mốc: Mục đích: - Là giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình sản xuất chao. Sự phát triển của mốc có ý nghĩa rất lớn trong sự chuyển hóa protein và làm cứng bánh chao. Bản chất của quá trình này là sinh tổng hợp hệ enzyme cho giai đoạn lên men. Phương pháp thực hiện: - Bánh đậu thu được đem cắt khối, kích thước thông thường là4x4x2cm, có thể thay đổi tùy thị hiếu người tiêu dùng. Mục đích việc này là tăng diện tích bề mặt nuôi mốc. - Trước khi cấy mốc, bánh đậu cần được xử lý nhiệt để tiêu diệt vi sinh vật tạp nhiễm. Có thể chần nước sôi hoặc sấy ở 100oC trong 15 phút. - Mốc chao sau khi đã được sản xuất ở dạng bào tử, cấy trực tiếp vào bánh đậu không cần phải thêm chất dinh dưỡng nào khác, ta có thể cấy giống mốc vào bánh chao bằng máy hoặc thủ công. Lượng giống mốc cho vào theo tỉ lệ: 100kg bánh đậu cần dùng 0,5kg giống mốc bào tử, 500kg bánh đậu cần 1kg và 1000kg ta dùng 1,2kg. Nếu cho mốc bằng phương pháp thủ công thì lượng giống mốc phải nhân với hệ số 0,2–0,3. - Sau khi cấy mốc xong thì phải đảm bảo nuôi ở nhiệt độ 28–300C, hàm ẩm không khí là 90% ở những giờ đầu. Sau 14–16 giờ nuôi, trên bề mặt đậu xuất hiện những khuẩn ty màu trắng ta phải đưa hàm ẩm lên 95%. Ở những giờ cuối nuôi mốc cần phải làm giảm hàm ẩm xuống để hạn chế sự phát triển của nấm mốc, vì nếu mốc quá tốt (khuẩn ty dài trên 2.5cm) sẽ có hoạt lực enzyme quá cao, thủy phân protein quá mạnh, làm cho chao nặng mùi không hợp với thị hiếu người tiêu dùng. - Đối với khí hậu nước ta, kinh nghiệm trong sản xuất thường điều chỉnh hàm ẩm của bầu không khí xung quanh bánh đậu nuôi mốc bằng cách: 5 giờ đầu phủ xô màn ướt lên các giá mốc, sau 12 giờ nhúng nước khăn một lần. 28–30 giờ sau, bỏ khăn ẩm để giảm ẩm tránh tình trạng kéo dài thời gian nuôi, đồng thời khống chế được hàm lượng men cho phù hợp với yêu cầu của công nghệ sản xuất. - Khống chế hàm ẩm thích hợp với điều kiện sinh trưởng và phát triển của nấm mốc là vấn đề hết sức phức tạp, phải nắm vững 3 yếu tố có liên quan mật thiết với nhau để điều chỉnh cho thích hợp. + Hàm ẩm của bánh đậu sau khi ép. + Hàm ẩm của phòng nuôi mốc. + Hàm ẩm của không khí. - Đặc biệt những tháng hạn khô, độ ẩm của không khí có khi xuống tới 60–70% phải tăng cường độ ẩm, những tháng ẩm ướt phải tùy theo thời gian sinh trưởng của mốc mà khống chế hàm ẩm của phòng nuôi cho thích hợp. Nói chung độ ẩm của không khí thấp thì mốc sẽ cằn cỗi, nếu độ ẩm cao nuôi sẽ không đúng thời gian quy định, mốc sẽ lâu già làm cho các khâu trong dây chuyền sản xuất không nhịp nhàng. - Nuôi mốc đúng kỹ thuật sau 36–42 giờ mốc có hoạt lực thủy phân protein cao nhất là 2.8–3.5 đơn vị protease. Khi thấy mốc chuyển từ màu trắng sang màu hung nâu là kết thúc giai đoạn nuôi mốc. Lúc này khuẩn ty của mốc có thể đạt đến 2cm. - Để việc nuôi mốc tốt cần lưu ý phòng nuôi mốc phải có thiết bị điều chỉnh nhiệt độ (10–200C), giữ được ẩm và nền phòng phải có khả năng thoát nước. Một phòng chỉ nên nuôi mốc trong 1000kg đậu. Thông thường đối với các phòng thông gió tự nhiên 100kg bánh đậu dùng để nuôi mốc cần có dung tích 6–7m3 khí trên diện tích 2m2. - Ở Trung Quốc, vào mùa xuân hoặc thu, sau 3–7 ngày thấy hệ nấm mốc trắng mọc trên bề mặt các miếng đậu phụ, lúc này ngừng quá trình nuôi mốc và đậu phụ được lấy ra ngay để ướp muối. Quy trình sản xuất vi sinh vật: Sản xuất giống ống thạch: Sản xuất giống ống thạch là khâu đầu tiên của công tác giống vì vậy phải hết sức thận trọng, mọi công việc đều phải tiến hành trong điều kiện vô trùng để giống không bị tạp nhiễm. Môi trường nuôi cấy có nhiều loại, môi trường tiêu biểu có thành phần như sau: Thạch 18–20g Đường 20g Nước giá đậu 1000ml Cách làm: - Rửa sạch 300g giá đậu cho vào 1000ml nước, đun sôi nửa giờ, chắt lấy nước, bổ sung thêm nước cho đủ 1000ml, cho thạch và đường vào đun sôi, lọc, lại đun sôi tiệt trùng lần nữa, điều chỉnh pH môi trường đạt 4.5–5.0 bằng acid citric hoặc acid acetic. - Trường hợp nếu không có giá đậu có thể lấy hạt đậu nành, ngâm vào nước từ 6–8 giờ, tùy theo thời tiết khác nhau. Rửa sạch gạn bỏ nước, cho nước mới vào theo tỷ lệ một đậu bốn nước, đun 3–4 giờ, chắt lấy nước. Thường 100g đậu lấy được 200ml dung dịch. Cứ 1000ml dung dịch lại cho thêm 25–30g thạch và 4% đường maltose, lọc qua vải màn ta được môi trường. - Trước khi phân phối môi trường vào các ống nghiệm, ống nghiệm phải được cọ sạch, thanh trùng, đậy nút bông, sấy ở nhiệt độ 100oC trong 1 giờ. Môi trường chứa trong mỗi ống nghiệm chỉ được bằng 1/5 dung tích của nó, không để dính môi trường vào miệng ống dễ gây nhiễm. Sau khi phân phối xong đậy nút bông, lấy giấy dầu bịt kín đầu ống nghiệm, đưa vào thanh trùng ở áp lực 1,2 kg/cm2 trong 1 giờ. Nếu không có nồi hấp áp lực thì dùng phương pháp thanh trùng gián đoạn (hấp cách thủy 1giờ lấy ra để trong tủ ấm 28–30°C trong một ngày rồi lại hấp tiếp đủ 3 lần). Sau lần hấp cuối cùng đặt nghiêng ống nghiệm để tạo thành ống môi trường có mặt nghiêng, rồi đặt vào tủ ấm 28–30°C giữ 3 ngày. Kiểm tra lại không thấy có khuẩn lạc xuất hiện mới cấy giống. Dùng que cấy giống, nuôi ở nhiệt độ 28–30°C trong 4–5 ngày khi thấy mốc có màu hung là được, vì lúc này mốc ở thời kỳ có đủ bào tử. Giống ống thạch chỉ nên dùng qua 7 thế hệ, sau đó phải thay giống gốc mới. Sản xuất mốc giống trung gian: Giống trung gian là loại giống đã được nhân từ ống thạch ra, sử dụng trực tiếp cấy vào nguyên liệu sản xuất. Có 2 cách nuôi giống trung gian: nuôi trong bình tam giác và nuôi trong hộp nhôm. á Nuôi giống trong bình tam giác: - Đối với những xưởng sản xuất qui mô nhỏ (500–1000kg chao/ngày) có thể dùng bình tam giác cỡ 1 lít để nhân giống trung gian. Thành phần môi trường: Bã đậu phụ 1kg Bột mì 0.5kg - Các nguyên liệu này được phối hợp với nước để cho môi trường có hàm ẩm 70–72%, pH của môi trường được điều chỉnh 5.5–6.0 bằng acid citric hoặc acid acetic. - Môi trường phân phối vào mỗi bình tam giác từ 50–60g, đậy nút bông, dùng giấy bạc hoặc giấy dầu bịt kín miệng, hấp ở áp lực 1,2 kg/cm2 trong 45 phút (nếu hấp ở áp lực thường phải 2 giờ). Môi trường sau khi hấp xong có màu nâu nhạt là tốt, đậm quá là hỏng vì protid đã bị biến tính là do môi trường quá acid, thời gian hấp quá dài, áp lực hấp quá cao, nhiệt độ hấp quá lớn. Hoặc có trường hợp môi trường sau khi hấp xong bị vón cục do hàm ẩm quá cao hoặc quá thấp. Môi trường sau khi hấp xong phải lắc ngay để nguyên liệu trong bình có đủ độ tơi và xốp giúp cho mốc phát triển tốt. Khi môi trường nguội đến 30–35°C, cấy giống ống thạch vào. Nuôi ở nhiệt độ 28–30°C khoảng 18–24 giờ sau, ta thấy xuất hiện các khuẩn ty ngắn màu trắng, 3–4 ngày sau các khuẩn ty phát triển dài đến 3–4cm. á Nuôi trong các hộp bằng nhôm: - Ở những xuởng sản xuất qui mô lớn (1 tấn/ngày trở lên), phải dùng các hộp nhôm để nhân giống trung gian. Hộp nhôm có kích thước phù hợp là loại có đường kính 30cm, cao 12cm, có nắp đậy vừa khít, đặt trong các phòng tương đối vô trùng để nuôi. Thành phần môi trường cũng như đối với bình tam giác nhưng hàm ẩm phải thấp hơn 60–67% nếu hấp trong điều kiện thủ công, 62–67% trong điều kiện áp lực cao để sau khi hấp xong môi trường có hàm ẩm 70% phù hợp với yêu cầu phát triển của nấm mốc. Phương pháp hấp cũng như nuôi tiến hành giống như nuôi trong bình tam giác, tuy nhiên thời gian nuôi ngắn hơn chỉ khoảng 48–56 giờ là được. Sản xuất mốc bột bào tử: Mốc giống trung gian cho vào bột mì đã rang chín vàng với tỉ lệ 1:1, dùng tay sạch bóp thật nhỏ môi trường để các bào tử trên khuẩn ty quyện lẫn vào bột, rây lấy bột ta có mốc bột bào tử. Khi chưa dùng, đem bột sấy ở nhiệt độ 40oC trong 4 giờ, đóng vào các túi P.P hai lớp, bảo quản ở nhiệt độ 0–3oC, sử dụng dần trong 7–8 ngày. Qui trình sản xuất giống vi sinh vật Giá đậu Nước Đun sôi Lọc Nước đậu Đun sôi Hấp ống môi trường Cấy giống Nuôi mốc giống ống giống Bã đậu+bột mì+nước Trộn đều Phân phối vào hộp nhôm hoặc bình tam giác Hấp Cấy giống nuôi Trộn rây Bột mì rang chín Bã Bào tử giống cho sản xuất c. Ướp muối và ngâm muối Mục đích: ngừng sự phát triển của nấm mốc, chuẩn bị chuyển sang lên men. Phương pháp thực hiện: - Đậu phụ chao lên mốc được chuyển vào các hũ sành lớn (7 hL/hũ – Trung Quốc). Xếp vào hũ sành cứ một lớp đậu một lớp muối. Lượng muối thích hợp để ngâm là 130–150g/kg bánh đậu đã mọc mốc. Đến lớp đậu cuối cùng thì phủ một lớp kín bề mặt đậu. Muối để ướp phải sạch. Thời gian ướp muối khoảng 24 giờ (ở Trung Quốc là 3–4 ngày), sau đó các miếng đậu được lấy ra, rửa nước sạch và xếp vào hũ khác để chế biến. - Ngoài phương pháp ướp muối, còn có phương pháp nhúng muối, thực hiện như sau: chuẩn bị dung dịch muối có nồng độ 300–320g/l và nhúng bánh đậu đã lên men trong liên tục 6–7 giờ thì nhấc lên, để khô 24 giờ, sau đó cho vào thiết bị lên men. d. Lên men và chế biến: Mục đích: Sau nuôi mốc, lên men là công đoạn rất quan trọng, giai đoạn này quyết định chất lượng của sản phẩm. Trong giai đoạn này các enzyme của nấm mốc sẽ tham gia hàng loạt các phản ứng sinh hóa, mà chủ yếu là protease với sự thủy phân protein thành các acid amin, lipid và các ester thơm, tạo thành các sản phẩm và hương vị đặc trưng cho chao. Hương vị này do 4 nhóm chính tạo nên: các acid amin và NH3, các sản phẩm thủy phân protein, các acid béo, và methylacetone. Thành phần của nước muối để chao chín ảnh hưởng đến tính chất mạnh mẽ của sản phẩm cuối cùng. Nó luôn chứa 10-12% muối,rượu gạo 10% hàm lượng ethanol (ethanol ngoài tác dụng diệt khuẩn còn có tác dụng tạo thêm hương vị cho chao). ở đây pehteze sẽ được ủ trong dung dịch muối 12% và rượu 10% đồng thời có bổ sung các gia vị (ớt 0.5%, đường 2%) giúp cho sản phẩm có hương vị thơm ngon hơn. Tỉ lệ 2 nước: 1 cái, dung dịch ủ chín phải ngập bánh đậu. trong giai đoạn này các enzyme của mốc sẽ tham gia phản ứng sinh hóa, chủ yếu là: Protein thủy phân protein thành các acid amin Lipase thủy phân lipid thành các acid béo mạch ngắn kết hợp với rượu tạo thành các ester thơm, tạo hương vị đặc trưng cho chao. Phân tích thành phần nguyên liệu đậu nành.Đậu nành thành phần chính là protein, lipid, tinh bột. Phân tích được hàm lượng Enzyme sinh ra sau khi ủ.Sau đó sẽ xác định lượng enzyme cần bổ sung để thủy phân lượng tinh bột,protein, lipid. Tạo ra sản phẩm chao tốt nhất. Phương pháp thực hiện: - Thiết bị hũ lên men khoảng 80 lít, thường bằng sành. + Đầu tiên phải chuẩn bị hỗn hợp áo ngoài (dressing mixture), các hỗn hợp này rất đa dạng vì có rất nhiều loại chao. Ví dụ: Chao đỏ: bổ sung red Koji (cơm mọc mốc M.purpureus). Chao Kwangtung (Đài Loan): dùng bột ớt đỏ, hồi bên cạnh muối và red Koji. + Xếp lần lượt từng lớp đậu và hỗn hợp áo ngoài vào hũ đến 80% thể tích hũ, sau đó cho vào dung dịch nước muối nồng độ khoảng 20%. + Mặc dù có nhiều loại hỗn hợp áo ngoài cho chao, nhưng công thức chung như sau: Muối ăn 2kg Bột đậu nành nghiền 1kg Red Koji 0,6kg Jaggery 0,6kg Nước 0,6kg - Chao hồng (rose sufu): bổ sung thêm tinh chất hoa hồng. - Chao Tsao (Tsao sufu): bổ sung thêm hèm rượu gạo. + Sau đó cho thêm rượu trắng vào, mục đích chính là để bảo quản: chống vi sinh vật, đặc biệt là vi sinh vật gây thối. + Các hũ sành được đậy bằng nắp gỗ và ủ kín trong vòng 3 tháng (về nguyên tắc chao để càng lâu càng ngon). + Trong phương pháp truyền thống, đậu phụ được đem phơi nắng khoảng vài giờ, mục đích là tận dụng UV của ánh sáng mặt trời tiệt trùng bề mặt đậu phụ. Tuy nhiên phương pháp này sẽ dẫn đến tổn thất do sự phân hủy của đậu phụ. 3. Sự phát triển của vi sinh vật trong sản xuất chao: Giai đoạn từ đậu hũ-pehtze : tổng số vi khuẩn B.cereus, vi khuẩn Lactic (LAB), enterobacteriacea và nấm phát triển mạnh. Giai đoạn muối của pehtze: nồng độ muối 8-12%: tất cả vi sinh vật đều giảm. Tổng số vi khuẩn hiếu khí (TMAB) và bào tử đều giảm còn 106 CFU/g B. cereus duy trì ở mức 103 CFU/g LAB giảm xuống còn dưới 102 CFU/g nhưng tăng lên 109 CFU/g trong chao 5% muối. Các yếu tố ảnh hưởng tới sản xuất chao: Ảnh hưởng của muối: Wang (1967) đã nghiên cứu khả năng tiết enzyme protease của hệ nấm M. hiemalis khi nó được phát triển trên môi trường đậu nành. Kết quả chỉ có một phần nhỏ enzyme này được vi sinh vật tiết ra vào trong dịch lọc môi trường, còn phần lớn protease đều nằm ở bề mặt của hệ sợi. pH tối thích cho enzyme protease là 3.0–3.5. Khi hình thành các enzyme cố định trên hệ sợi, nếu thêm NaCl hay các muối ion hóa vào môi trường nuôi cấy, các muối này sẽ tách một số enzyme ra khỏi bề mặt hệ nấm. Khi nồng độ NaCl lên đến 0.3M, lượng protease được giải phóng là cực đại. Các hợp chất không có khả năng ion hóa như urea, glucose, và sucrose sẽ không thích hợp cho quá trình tách rửa protease. Do đó, có thể kết luận rằng các enzyme protease đã liên kết với bề mặt hệ nấm bằng các liên kết ion. Trong quá trình giải phóng các enzyme này, sẽ không có sự tham gia của các phản ứng hóa sinh, bởi vì quá trình tách rửa này diễn ra nhanh chóng ngay cả ở 0°C. Vì vậy, nếu vi sinh vật được cấy trên một môi trường không có muối, sẽ chỉ có một phần nhỏ protease có mặt trong dịch lọc môi trường cấy, còn hầu hết các enzyme này sẽ nằm dính với hệ sợi. Khi nấm mốc phát triển trong môi trường có chứa muối, không những có thể phục hồi được một lượng lớn hoạt tính của enzyme trong dịch lọc mà còn làm tăng cao tổng hoạt tính của protease, vì quá trình tách liên tục protease khỏi bề mặt hệ nấm sẽ làm cho vi sinh vật có thể tổng hợp được nhiều enzyme protease hơn. Khi nghiên cứu, M. hiemalis được phát triển trên môi trường có nồng độ muối thấp, do đó các protease sẽ bám trên hệ sợi, từ đó ta có thể nghiên cứu vị trí của các enzyme trước khi được tách ra, và có thể hiểu được quá trình ngâm muối trong lên men chao. Như vậy, chức năng của NaCl trong quá trình lên men chao gồm có: - Ức chế sự phát triển của nấm mốc và các vi sinh vật gây hại. - Tạo vị mặn cho sản phẩm. - Giải phóng các protease cố định trên bề mặt hệ nấm. Trong quá trình lên men chao, nấm mốc được cố định trên bề mặt khối tàu hủ, nhưng hệ nấm không thể thâm nhập sâu vào khối này, mặt khác các enzyme của nấm mốc tiết ra không phải là enzyme ngoại bào; do đó mà chúng chỉ liên kết lỏng lẻo với hệ nấm bằng các liên kết ion. Vì vậy, các enzyme này dễ dàng bị tách rửa bởi NaCl hay các dung dịch muối ion khác, từ đó các protease này sẽ thấm vào đậu hủ đã lên mốc và tiến hành phân giải protein. Một tổ chức kiểm tra vệ sinh và an toàn thực phẩm ở Trung Quốc khi kiểm tra các sản phẩm trên thị trường đều phát hiện các vết nhiễm độc do vi khuẩn. Tuy nhiên, hàm lượng của endotoxin trong sản phẩm rất thấp nên không gây nguy hiểm, nhưng điều đó lại cho thấy có vấn đề trong khâu vệ sinh khi chế biến. Vì nồng độ muối cao nên vi sinh vật không phát triển được, nhưng endotoxin có thể gây độc nếu nồng độ muối được giảm xuống. Ảnh hưởng của sự thủy phân: Mùi vị của chao ngày càng đậm đà trong quá trình ngâm muối và ủ. Lúc này, các enzyme do nấm mốc tiết ra sẽ phân hủy các chất nền, tạo ra các sản phẩm của quá trình thủy phân protein và lipid, là những thành phần chính gây nên mùi vị êm dịu và đặc trưng cho chao. Protein của đậu nành sẽ được protease của nấm mốc thủy phân thành các peptid và acid amin. Điều này được chứng minh bằng sự có mặt của các acid amin tự do như acid aspartic, acid glutamic, serine, alanine, và leucine / isoleucine trong dịch chiết. Các lipid của đậu nành bị thủy phân thành một lượng lớn các acid béo. Khi bổ sung rượu vào dung dịch, sẽ tạo nên phản ứng hóa học nhằm hình thành các ester, những hợp chất này tạo ra hương thơm dễ chịu cho sản phẩm. Ngoài ra, etanol cũng có tác dụng ngăn ngừa sự phát triển của các vi khuẩn không mong muốn. Ảnh hưởng của các phương pháp bảo quản: Vấn đề thời hạn sử dụng của chao vẫn còn nhiều điều phải giải quyết. Hiện tại người ta đang tìm một phương pháp bảo quản cho chao mà không dùng cồn, vì cồn sẽ tạo ra vị gắt cho sản phẩm. Một vấn đề khác là quá trình ngâm đậu, vì nó tạo ra vị quá mặn. Do đó mà các phương pháp bảo quản truyền thống bị hạn chế, làm giảm lượng tiêu thụ sản phẩm. Để tránh các hiện tượng trên, Wai đã đề xuất phương pháp áo ngoài toàn bộ khối đậu lên mốc một lớp parafin (ở nhiệt độ 60°C). Khối đậu này đầu tiên được ngâm trong dung dịch NaCl 7%, sau đó được phủ một lớp parafin nóng chảy. Khi parafin đông đặc lại, sản phẩm được cho vào một thùng chứa bằng thủy tinh, để ở nhiệt độ phòng trong một tháng, lúc đó lớp parafin sẽ nứt ra, phần sản phẩm bên trong sau khi kiểm tra cảm quan cho thấy kết quả đạt yêu cầu về chất lượng. Ảnh hưởng của các peptid: Theo một nghiên cứu của một số trường Đại học ở Trung Quốc và các ôtrung tâm nghiên cứu ở Nhật về hoạt tính của các enzyme chống Oxy hóa và tăng huyết áp của hai sản phẩm sufu (Bắc Kinh, Trung Quốc) và tofuyo (Okinawa, Nhật) – là một sản phẩm tương tự như chao; kết quả cho thấy các enzyme chống Oxy hóa và tăng huyết áp trong chao có hoạt tính khá cao. Người ta cho rằng điều này là do trong chao chứa nhiều peptid có khối lượng phân tử khoảng 10 kDa. Các nhà khoa học cho rằng một số hợp chất có hoạt tính sinh lý khi được tạo thành, hoạt tính của nó sẽ được giữ trong quá trình lên men. Yasuda và các cộng sự đã thí nghiệm, ghi nhận lại những thay đổi hóa học trong sản phẩm tofuyo, được lên men từ giống nấm Monacus. Theo báo cáo, trong sản phẩm, protein là thành phần thay đổi rõ rệt nhất. Ở đầu giai đoạn lên men, hàm lượng các loại protein chính trong đậu nành có mặt khá nhiều, nhưng chỉ sau 3 tháng, các protein này đều biến mất ngoại trừ các tiểu phân cơ bản của glycinin. Từ đó, họ kết luận rằng thành phần của tofuyo chính là các tiểu phân này và các peptid có khối lượng phân tử 11–15 kDa. Hiện nay, đã có nhiều nghiên cứu cho thấy nhiều loại peptid có hoạt tính chống Oxy hóa. Các nhà khoa học đã phân tích cấu trúc của một số peptid chống Oxy hóa từ enzyme b–conglycinin trong đậu nành, và xác định được 5 loại oligopeptid (chứa 6–16 acid amin). Khi phân tích từ các enzyme chống tăng huyết áp b–conglycinin và glycinin, họ xác định được trong đó chứa các 4 loại peptid có 6–7 acid amin. Từ kết quả này, các nhà khoa học đang nghiên cứu tiếp về cấu trúc của các peptid này, và mối liên quan giữa các peptid với hoạt tính của 2 enzyme trên, nhưng trong tương lai sẽ phát triển theo hướng ứng dụng chao trở thành một loại thực phẩm chức năng. Một số hiện tượng hư hỏng của chao.● Hiện tượng chao bị đắng:Thường thấy ở chao bánh.Nguyên nhân:+ Do mốc xấu, nuôi trong điều kiện không đạt yêu cầu.+ Do nhiễm vi khuẩn gây bị đắng.+ Do dùng quá nhiều CaSO4khi kết tủa.+ Do chất đắng có sẵn trong nguyên liệu.● Có mùi khó chịu: Nguyên nhân có thể do bị nhiễm mốc đen, có thể do mốc phát triển quá mạnh. Khi đó khả năng thuỷ phân sẽ rất cao, kết quả là sản phẩm cuối cùng của quá trình thuỷ phân tạo ra những sản phẩm gây mùi, hoặc cũng có thể do bánh đậu sau khi ép còn độ ẩm quá cao dễ bị nhiễm các vi sinh vật khác. Tiêu chuẩn của chao: Yêu cầu thành phẩm : bánh chao có màu vàng nhạt, mùi vị đặc trưng, thơm, béo. Hàm lượng nước từ 67-70%, lipid 8-9%, muối 5,8-6%, pH= 5.9-6.1. Chỉ tiêu cảm quan: Chỉ tiêu Yêu cầu Hình dáng và màu sắc miếng chao Nguyên vẹn, không bể cạnh, góc, không rã nát. Màu vàng ngà đặc trưng, không thâm đen hoặc có màu lạ khác. Độ trong và màu sắc miếng chao Nước chao không quá đục Màu sắc đặc trưng Mùi Thơm đặc trưng và hơi chua Không úng thối hoặc có mùi khó chịu Vị Thơm béo và chua đặc trưng, mặn vừa. Không đắng tanh và có vị tanh Tạp chất Không tạp chất(mảnh gỗ, đất, cát…) Chỉ tiêu lý hóa: Chỉ tiêu Mức Hàm lượng chất khô(% chao) 17-28 Protid (nitơ *6.25)(%chất khô) 30-35 Đạm thối chuyên ra NH3 (%chất khô) 2 Chất béo được trích với ete (% chất khô) 19-23 Muối ăn(NaCl) (%chất khô) 26-47 Hàm lượng acid của nước chao (chuyển ra CH3COOH)(%nước chao) 2-3 Chỉ tiêu vi sinh vật : Vi sinh vật Giới hạn cho phép trong 1g hay 1ml Tổng số Coliform trong 1g chao (không lớn hơn) 10 Escherchia coli (E.coli) 0 Cl. Perfringens 10 Staphylococcus aureus 10 Streptococcus 0 Tổng số vi khuẩn hiếu khí 5.103 Samonella 0 E. LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: Kết luận: Trong bài báo cáo này chúng ta đã xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất chao trong công nghiệp nhằm đưa vào sản xuất với quy mô lớn với chất lượng được nâng cao, chi phí thấp. nhằm tạo thương hiệu ở thị trường trong và ngoài nước. Quy trình sản xuất chao trong quy mô công nghiệp. Tạo được loại nấm mốc sản xuất chao chịu được nhiệt độ cao. Để sản phẩm chao có chất lượng tốt, đồng thời rút ngắn thời gian lên men, chúng tôi đã nghiên cứu nâng cao năng suất. Kiến nghị: Nghiên cứu ra loại nấm mốc phân hủy protein nhanh và mạnh, đồng thời tạo hương vị cho chao. Có sử dụng kết hợp giữa nấm mốc và enzyme Alcalase trong sản xuất giảm vị đắng trong chao. Nghiên cứu và phân lập một số vi sinh vật có trong chao có ảnh hưởng đến hương vị đặc trưng trong chao. Hướng phát triển chao thành một sản phẩm chức năng dành cho người cao huyết áp (giảm nồng độ muối, khống chế lượng enzyme sinh ra…) TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1.Giáo trình công nghệ lên men. Trường đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh khoa công nghệ thực phẩm và sinh học năm 2006 2.Công nghệ sản xuất mì chính và các sản phẩm lên men cổ truyền. PGS.TS Nguyễn Thị Hiền. Nhà xuất bản khoa học và Kỹ thuật Hà Nội. 3. Sản xuất chao. Ths. Lê Thanh Sơn. 4.Kỹ thuật chế biến đậu tương. Bộ NN & PTNN. NXB Nông Nghiệp 2006. 5.Google.com.vn