Quy Trình Sản Xuất Natto [PDF]

Zitiervorschau

Mục lục Giới thiệu : ............................................................................................................................................2

I. II.

Nội dung : ..........................................................................................................................................2

1.

Nguyên liệu .......................................................................................................................................2

2.

Giống vsv dùng trong sản xuất natto ..............................................................................................4

3.

Bản chất sinh hóa – cơ chế...............................................................................................................5

4.

Quy trình công nghệ.........................................................................................................................5

5.

Giải thích quy trình công nghệ........................................................................................................7

6.

5.1

Phân loại ....................................................................................................................................7

5.2

Rửa sạch ....................................................................................................................................7

5.3

Ngâm ..........................................................................................................................................7

5.4

Hấp .............................................................................................................................................7

5.5

Cấy giống ...................................................................................................................................7

5.6

Cho vào bao bì ...........................................................................................................................7

5.7

Lên men .....................................................................................................................................8

5.8

Làm chín ....................................................................................................................................8

Các dạng sản phẩm và thành tựu ...................................................................................................8

IV . Kết luận và đề nghị : .............................................................................................................................9 III . Tài liệu tham khảo :..............................................................................................................................9

1

I.

Giới thiệu : Natto là những hạt đậu nành đã luộc chín được ủ với vi khuẩn Bacillus natto ở một môi trường 40°C trong vòng 14-18 giờ để lên men thành những hạt đậu có màu nâu, độ nhờn nhớt cao và bền (chứa nhiều Acid Glutamic), có mùi nồng nặc (của nước tiểu) rất khó chịu với người không quen. Theo kinh nghiệm của nhà sản xuất cho biết khi độ nhớt càng cao thì chất lượng Natto càng tốt và vị càng ngọt. Là một món ăn dân dã rất phổ biến ở nông thôn Nhật bản, họ thường ăn cơm sáng với Natto, nước tương với rong biển phơi khô (Nori) và trứng gà sống. Ngày nay Natto còn được chế biến trong các món ăn xào nấu với thịt, làm sandwich kẹp natto hay bánh mì gọi là Natto-burger. Natto là một đặc sản thiên nhiên, không qua chế biến (nấu, xào, hấp …) vì vậy những tố chất bổ dưỡng cho sức khỏe đều được giữ nguyên vẹn trong đó enzym Nattokinase là một hoạt chất sản sinh trong quá trình lên men tự nhiên được xem là hoạt chất có hiệu quả trong việc ngăn ngừa các chứng bệnh tim mạch–một phát hiện vô cùng lý thú bởi nhà nghiên cứu sinh lý học Nhật bản nổi tiếng, GS Sumi Hiroyuki vào năm 1980. Từ trước đến nay, có nhiều thức ăn từ đậu nành lên men như các loại Tương (miso), Chao.. bằng những con men như Aspergillus, Rhozipus hay Actinomucos nhưng chỉ có Natto là lên men từ vi khuẩn (active protease enzymes) Bacillus Subtilis có trong rơm rạ và được gọi phổ biến là Bacillus Natto II. Nội dung : 1. Nguyên liệu Đậu nành Đậu nành còn được gọi là đậu tương hay tương đỗ Tên khoa học là Glycine max merrill Nguồn gốc Đậu nành có nguồn gốc ở mãn châu (trung quốc) xuất phát từ một loại đậu nành dại, thân mảnh, dạng dây leo, tên khoa học là Zucc. Từ trung quốc đậu nành lan truyền dần ra khắp thế giới. khoảng 200 năm TCN đậu nành được đưa vào Triều Tiên và sau đó phát triển sang Nhật. Hiện nay do có giá trị dinh dưỡng cao mà nó đem lại cho con người, đậu nành được trồng ở nhiều nơi, đặc biệt là Mỹ và các nước dọc theo sông misisipi. Tại một số quốc gia trên thế giới, đậu nành trở thành nguồn thực phẩm được dùng hằng ngày như một nguồn dinh dưỡng chính. Tại nhật người dân sử dụng Natto ăn chung với cơm và tương hằng ngày Ở Việt Nam, đậu nành được trồng nhiều ở các tỉnh phía Nam và phía Bắc. Đậu nành có nhiều màu khác nhau, trong đó đậu nành vàng có chất lượng tốt nhất nên được trông và sử dụng nhiều nhất. Thành phần hóa học của đậu nành Vò chiếm 8% trọng lượng hạt Phôi chiếm 2% Tử diệp chiếm 90% Bảng: thành phần hóa học của đậu nành 2

Thành phần

Tỷ lệ

Protein (%) Dầu (%)

Tro (%)

Hydratcacbon (%) 34 86 43 29

Hạt đậu nguyên 100 40 21 4.9 Vỏ 8 8.8 1 4.3 Phôi 2.4 41.1 11 4.4 Tử diệp 90.3 43 23 5 → Thành phần protein chiến tỷ lệ lớn Protein Trong protein của đậu nành globulin chiếm khoảng 85 – 95%, ngoài ra còn chứ một lượng nhỏ albumin và một lượng không đáng kể prolamine và glutelin Các acid amin không thay thế trong đậu nành có mặt khá đầy đủ và cân đối Bảng: Thành phần acid amin trong protein của đậu nành Isoleucine 1.1% Phenylalanine 5.0% Leucin 7.7% Threonine 4.3% Lysine 5.9% Tryptophan 1.3% Methionine 1.6% Valine 5.4% Cysteinine 1.3% histidine 2.6% Hydratcacbon Chiếm khoảng 34% hạt đậu nành và có thể chia thành 2 loại: Loại tan trong nước: chiếm 10% toàn bộ Hydratcacbon Loại hông tan trong nước Thành phần Loại Phần trăm % Cellulose 4.0 Hemicellulose 15.4 Stachyose 3.8 Rafinose 1.1 Saccharose 5.0 Các loại đường khác 5.1 Khoáng Chiếm khoảng 5% trọng lượng khô của hạt đậu nành. Đáng chú ý là Ca, photpho, Mg, Zn, Al Bảnng: thành phần khoáng trong hạt đậu nành Canxi 0.16 / 0.47% Photpho 0.41 / 0.82% Mangan 0.22 / 0.24% Kẽm 37 mg/kg Sắt 90 / 150 g/kg Vitamin 3

Đậu nành chứa rất nhiều vitamin khác nhau trừ vitamin C và vitamin D. Bảng: Thành phần vitamin trong hạt đậu nành Vitamin Hàm lượng Vitamin Hàm lượng Thiamin 11 / 17.5 mg/kg Inoxton 1.9 Riboflavin 3.4 / 3.6 Acid folic 2300 Niacin 21. / 23 Vitamin A 0.18 hoặc 2.43 Pyridoxin 7.1 / 12 Vitamin E 1.4 Biotin 0.8 Vitamin K 1.9 Acid Tantothenic 13 – 21.5 mg/g Enzyme - Urease chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua ruột do đo không nên ăn đậu nành sống - Lipase thủy phân glyceride tạo thành glycerin và acid béo - Phospholipase thủy phân ester của acid acetic - Amylase thủy phân tinh bột, β-amylase trong đậu nành với số lượng khá lớn - Lipoxygenase: xúc tác phản ứng chuyển H2 trong acid béo Ngoài ra đậu nành còn có hợp chất Isoflavone là một chất tương tự như kích thích sắc tố nữ estrogen có khả năng ngăn ngừa và trị liệu một số bệnh như tim mạch, tai biến mạch máu não, tim mạch, ung thư vú, … Tiêu chuẩn chọn đậu nành - Chất lượng Natto bị ảnh hưởng bởi chất lượng của đậu nành. - Kích thước nhỏ - Dể dàng rửa sạch tạp chất hay chất bẩn dính vào - Hạt đậu nành có bề mặt vàng trông còn tươi - Có vị ngọt, hài hòa - Ít thay đổi thành phần trong thời gian lưu trữ 2. Giống vsv dùng trong sản xuất natto - Vào năm 1905 TS Shin Sawamura (đại học Tokyo) đã thành công trong việc tách 2 loại vi khuẩn Natto từ đậu nành nấu chín, trong đó vi khuẩn gây ra mùi hương đặc biệt làm hạt đậu lên men (Bacillus natto) cũng như vi khuẩn tạo chất nhờn rất dẻo dai (Bacillus mesentericus vulgarus) tạo vị ngọt. Bacillus subtiliss được phát hiện và đặt tên vào năm 1872 còn có tê khác là trực khuẩn cỏ khô Ngành: Firmicutes Lớp: Trực khuẩn Bộ : Bacillales Họ : Bacillaceae Giống : Bacillus Loại : Bacillus subtilis - Là những vi khuẩn hình que, ngắn, nhỏ, kích thước 3µm - 5µm 4

- Tế bào nối với nhau thành chuối dài ngắn khác nhau hoặc tế bào đứng riêng rẽ. - Khuẩn lạc khô, không màu hoặc màu xám nhạt, hơi nhăn hoặc tạo ra lớp màng mịn lan trên bề mặt thạch, có mép nhăn bám chặt vào môi trường thach - Bào tử hình bầu dục kích thước 0.6 – 0.9 µm, phân bố lệch tâm, gần tâm hưng không chính tâm. Bào tử có thể sống vài năm đến vài chục năm. Đã có những chứng cứ về việc duuy trì sức sống bào tử Bacillus subtilis trong 200 – 300 năm - Vi khuẩn Bacillus subtilis có màng nhày (giác mạc) giúp vk có khả năng chịu đựng thời tiết khắc nghiệt. vì màng nhày có thể dự trữ thức ăn và bảo vệ vk tránh khỏi tổn thương khi khô hạn. màng nhày có thể quan sát được khi nhuộm tiêu bản, qua kính hiểm vi thấy màng nhày không màu trong suốt còn tế bào vk bắt màu nâu đỏ ttrên nền tiêu bản. 3. Bản chất sinh hóa – cơ chế - Nhiệt độ thích hợp cho Bacillus subtilis sinh trưởng là 30 – 50OC, thường nuôi cấy ở 37OC - Bacillus subtilis có khả năng sinh một số enzyme như α-amylase, protease kiềm có giá trị cao, đặc biệt có khả năng sinh tổng hợp riboflavin (tiền vitamin B2). Vì vậy Bacillus subtilis được ứng dụng khá nhiều trong các ngành công nghiệp. - Bacillus subtilis là vk hiếu khí - Bacillus subtilis có thể lên men sử dụng nhiều loại đường như glucose, fructosse, suctose, raffinose, Stachyose và một số nguồn cacbon Sucrose không chỉ cần thiết cho sự phát triển mà còn cần cho sự tạo nhớt trong sản phẩm natto lên men - Phát triển trong pH trung tính - Phát triển chẩm ở pH 4.5 và thấp hơn - Bacillus subtilis phải cung cấp chất sinh trưởng là biotin để bào tử của nó có thể nảy mầm - Bacillus subtilis có nha bào không gây bệnh. Nha bào chịu được 100OC trong 1 giờ, 115OC trong 6 phút. Loại này có trong đồ hộp cá rau thịt. không gây mùi vị lạ, phát triển mạnh ở 25 – 35OC 4. Quy trình công nghệ

5

6

5. Giải thích quy trình công nghệ 5.1 Phân loại Mục đích : sàng lọc sơ bộ Loại bỏ các tạp chất như đất cát , loại bỏ các hạt không đạt về kích thước .Cần chú ý tránh làm tổn thương hạt do tác động cơ học . Biến đổi : không có sự biến đổi Thiết bị : sàng 5.2 Rửa sạch Mục đích : loại bỏ tạp chất ( bụi bẩn , thuốc trừ sâu , phân bón còn bám lại , các tạp chất vô cơ từ đất , từ côn trùng , sâu bọ ) Biến đổi : không có sự biến đổi Thiết bị : dùng loại thiết bị để rửa bề mặt hạt đậu 5.3 Ngâm Mục đích : làm mềm hạt đậu giúp hạt đậu trương nở chuẩn bị cho quá trình hấp Biến đổi : + Vật lý : hạt đậu mềm ra , trương nở , hút nước , tăng kích thước , khối lượng + Hóa học : một số chất không có lợi được tách ra khỏi đậu nành ( raffinose hay starchyose – gây khó tiêu ) + Thời gian ngâm : quá lâu sẽ làm thất thoát các chất tan , quá ngắn thì chưa đạt độ nở thích hợp . Thiết bị : + Tỉ lệ đậu nước là 1:3 + Thời gian 18-20 tiếng + Độ ẩm cuối : 55-65% 5.4 Hấp Mục đích : làm chín hạt đậu nành , biến tính protein Biến đổi : + Vật lý : hạt mềm hơn + Hóa học : protein trong hạt đậu nành bị biến tính + Sinh học : tiêu diệt vi sinh vật khác , giúp cho giống vi khuẩn nuôi cấy phát triên tốt Thiết bị : nồi hấp hơi nước áp suất 1.5kg/cm trong 30-40 phút ở 1320C 5.5 Cấy giống Mục đích : cấy giống chuẩn bị cho lên men Tiến hành : - B.Subtilis được phun dạng huyền phù bào tử vào đậu nành vừa hấp xong vẫn còn nóng (850C) . Nồng độ B.Subtilis trong khối nguyên liệu khoảng 103 cfu/g đậu nành . Bao bì cần có lỗ để thông thoáng khí vì lên men natto cần oxy 5.6 Cho vào bao bì Mục đích : hoàn thiện sản phẩm 7

Cho vào bao bì trước khi lên men , tránh tình trạng sản phẩm có độ nhớt khó phân phối đều vào trong bao bì . Bao bì cần có lỗ thoát khí để lên men natto . Vật liệu : + Truyền thống : rơm rạ + Hiện đại : bao bì PSP (polystyrene) 5.7 Lên men Mục đích : chế biến thành sản phẩm B.Subtilis sẽ thủy phẩn protein có trong đậu nành thành các acid amin cho cơ thể hấp thụ Biến đổi : + Vật lý : tỉ trọng , độ nhớt , nhiệt độ thay đổi + Hóa học : nồng độ oxy hòa tan và oxy trong bao bì sẽ thay đổi do là hô hấp hiếu khí + Sinh học : B.Subtilis sẽ sinh trưởng và sinh ra enzyme nattokinase , tạo độ nhớt .Ngoài ra còn sinh tổng hợp enzyme trypsin và diatase giúp cho cơ thể tiêu hóa protein và tinh bột dễ dàng hơn. + Hóa sinh : - Enzyme protease do vi khuẩn tạo ra phân giải protein thành acid amin - Enzyme amylase phân giải tinh bột thành đường - Enzyme lipase phân giải lipid trung tính thành glycerol và acid béo Thông số kỹ thuật : + Thời gian lên men quá lâu sẽ tạo mùi khai do sinh ra NH3 , nhưng càng lâu thì vị ngọt đạm do acid amin sinh ra nhiều càng cao . Tùy thuộc vào từng nhà sản xuất mà có thời gian phù hợp . + Độ ẩm ban đầu : 85-90% , sau 6-16h còn 75% , sau 16-24h còn 55% + Thời gian : 24h + Nhiệt độ : sau 10h lên men nhiệt độ đạt 48-52oC , sau 18-20h giảm nhiệt độ xuống o 40 C , sau 24h giảm xuống 10oC 5.8 Làm chín Mục đích : bước cuối để hoàn thiện sản phẩm , tạo dính , mùi vị . Bảo quản ở nhiệt độ thấp để hạn chế sự tăng sinh khối của vi sinh vật Biến đổi : + Vật lý : các hạt đậu dính với nhau , độ nhớt cao , dính . Các sản phẩm sau lên men cần bảo quản ở nhiệt độ thấp , bảo quản được 1 tuần nếu nhiệt độ dưới 10oC 6. Các dạng sản phẩm và thành tựu - Natto lên men truyền thống dùng như một món ăn kèm được bày bán trong các hệ thống siêu thị - Enzyme nattokinase được thu từ đậu lên men natto với tác dụng hỗ trợ tai biến , tăng cường sức khỏe . Điển hình là sảng phẩm Nattokinase dạng viên của công ty Orihiro nhật bản . 8

IV . Kết luận và đề nghị : Kết luận : Natto là một loại thực phẩm có rất nhiều lợi ích cho sức khỏe người tiêu dùng , có thể sử dụng làm thực phẩm chức năng , cũng có thể dùng làm nguyên liệu để tách chiết enzyme nattokinase hỗ trợ trong điều trị tai biến . Quy trình sản xuất khá đơn giản , không tiêu hao quá nhiều nguyên vật liệu lại cho hiệu quả cao . Nhưng thực tế cho thấy hiện nay các sản phẩm về natto vẫn chưa phổ biến ở Việt Nam , do mùi vị chưa thực sự hợp lý đối với người Việt Nam . Đề nghị : Giảm thời gian lên men hoặc bổ sung các chất khử bớt mùi NH3 có trong sản phẩm nhưng vẫn đảm bảo lượng acid amin tạo ra bằng cách rút ngắn thời gian lên men . Nghiên cứu cải tạo giống B.Subtilis để tăng hiệu quả sinh enzyme và tăng hoạt độ enzyme III . Tài liệu tham khảo : Luận văn tìm hiểu quy trình sản xuất natto (https://text.123doc.org/document/2706189-luan-van-tim-hieu-quy-trinh-san-xuatnatto.htm )

9