Tìm hiểu về koji
ĐẶT VẤN ĐỀ
Lên men là quá trình trao đổi chất, qua đó chất hữu cơ bị biến đổi dưới tác
dụng của các men (enzyme) vi sinh vật. Các vi sinh vật thường được sử dụng để
lên men là vi khuẩn, nấm men, nấm mốc. Lên men là một trong những kỹ thuật
lâu đời nhất trong chế biến thực phẩm và mang tầm quan trọng kinh tế to lớn.
Thực phẩm lên men truyền thống có thể xem là một nét văn hóa đặc trưng
cho một đất nước. Chúng được tạo ra nhờ sự tìm tòi sáng tạo của mỗi một dân
tộc trên con đường phát triển những món ăn truyền thống. Theo thời gian, các
sản phẩm lên men truyền thống được mở rộng về cả chủng loại và phương pháp
chế biến. Hầu như mỗi dân tộc trên thế giới đều có riêng một sản phẩm thực
phẩm mang đặc sắc riêng của vùng như Hàn Quốc (kim chi, rượu shochu), Việt
nam (nem, chả, tôm chua...), Nhật Bản (rượu sake, tương miso, nước tương
shoyu...),...
Nhật Bản là một trong những quốc gia có những sản phẩm lên men truyền
thống phát triển lâu đời nhất, ứng dụng cho các sản phẩm đó là nhờ sự tìm tòi
phát hiện loại mốc "koji" ngay từ rất sớm. "Koji" là mốc cấy trên gạo, lúa mạch
hoặc đậu nành, nó hoạt động như một chất mồi cho quá trình lên men. Truyền
thống này đã được thực hiện ít nhất 500 năm tại Nhật Bản và đã tạo ra nhiều
sản phẩm có tiếng như rượu sake, tương miso, nước tương shoyu...
Trãi qua thời gian lâu dài của việc sử dụng thực phẩm cho thấy rằng koji
mốc rất an toàn để áp dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm khác.
Việc ứng dụng mốc koji trong chế biến thực phẩm vẫn còn rất lạ lẫm
với nhiều quốc trên thế giới. Trong quá trình học tập nghe đến tên loại này
đối với chúng em vẫn còn rất lạ lẫm. Cho nên nhóm chúng em chọn đề tài:
“Tìm hiểu về koji”.
PHẦN I
TỔNG QUAN VỀ KOJI
1.1. KOJI LÀ GÌ?
Koji là một trong những thành phần quan trọng nhất được coi là giống
khởi động để sản xuất một số thực phẩm lên men truyền thống của Nhật Bản.
Koji có chứa một hệ các enzyme thủy phân được tạo thành trong nấm
mốc sinh trưởng trên các cơ chất chứa tinh bột. Các enzyme thủy phân này
(glucoamyloza, α-amyloza, proteaza) để thủy phân tinh bột và protein thành
các chất có trọng lượng phân tử thấp. Tùy thuộc sản phẩm cuối cùng, các
chủng nấm mốc khác nhau được sử dụng để sản xuất koji như: Aspergillus
oryzae, Aspergillus awamoki, Aspergillus kawachi, Aspergillus niger,...
Koji được nuôi cấy từ hạt gạo, đậu nành, hạt lúa mì, hoặc đậu tương.
Đó là một thành phần quan trọng trong việc sản xuất của các loại thực phẩm
truyền thống của Nhật Bản lên men như sake, miso và shoyu. Các loại mốc
koji khác nhau được sử dụng để sản xuất các loại thực phẩm khác
nhau. Aspergillus oryzae là nấm mốc được sử dụng để sản xuất koji rộng rãi
nhất. Đối với malt sản xuất bia, mốc koji cung cấp enzyme cần thiết để phân
hủy các chất nền cho quá trình lên men thực phẩm.
1.2. PHÂN LOẠI KOJI:
Koji được phân loại với 3 dạng màu sắc khác nhau: kuro (màu
đen), shiro (màu trắng) và Kiroi (màu vàng). Sự khác nhau của koji không
chỉ mang lại một sự khác biệt về màu sắc, mà còn mang đặc tính riêng biệt
về hình dạng, các hương vị và mùi thơm của mỗi sản phẩm sản xuất.
* Một vài đặc điểm của nấm mốc Aspergillus Oryzae:
Aspergillus oryzae thuộc chi Aspergillus, họ Trichocomaceae, bộ
Eurotiales, lớp Eurotiomycetes, ngành Ascomycota và thuộc giới nấm
2
(Kitamoto, 2002). Bào tử của A. oryzae có màu vàng hoa cau, không chứa
độc tố aflatoxin. A.oryzae tiết ra môi trường các enzym thủy phân như
amylase, glucoamylase, xenlulase, pectinase, xylanase và hemixenlulase. Cơ
thể sinh trưởng của nấm mốc A. oryzae là một hệ sợi bao gồm những sợi rất
mảnh, chiều ngang 5-7 µm, phân nhánh rất nhiều và có vách ngăn, chia sợi
thành nhiều bao tế bào.
Từ những sợi nằm ngang này hình thành những sợi đứng thẳng gọi là
cuống đính bào tử, ở đó có cơ quan sinh sản vô tính. Cuống đính bào tử của
A.oryzae thường dài 1-2 mm nên có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Phía đầu
cuống đính bào tử phồng lên gọi là bọng. Từ bọng này phân chia thành
những tế bào nhỏ, thuôn, dài, gọi là những tế bào hình chai.
Đầu các tế bào hình chai phân chia thành những bào tử đính vào nhau,
nên gọi là đính bào tử. Đính bào tử của A. oryzae có màu vàng lục hay màu
vàng hoa cau.
Đặc điểm của giống A. oryzae là giàu các enzyme thủy phân nội bào và
ngoại bào (amylase, protease, pectinase,…). Chúng mọc và phát triển có khi
thành lớp mốc, có màu sắc đen, vàng… Các bào tử này dễ bị gió cuốn bay xa
khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ mọc thành mốc mới.
Nấm mốc A. oryzae khi mới phát triển, hệ sợi có màu trắng, sau đó
chuyển dần sang màu vàng lục và khi già chuyển hẳn sang màu vàng.
Aspergillus oryzae là một loại nấm mốc koji, một trong những loại nấm
được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp. Đặc biệt ở Nhật Bản,
nó không thể thiếu, là một chất thiết yếu của các loại thực phẩm truyền thống
và đồ uống như tương miso, shoyu (nước tương), và sake (rượu gạo). Nuôi
cấy nấm mốc koji từ đậu nành, gạo, hoặc lúa mì, được trộn với môi trường
dinh dưỡng và lên men để sản xuất thực phẩm. Truyền thống này đã được
thực hiện ít nhất 500 năm tại Nhật Bản. Trãi qua thời gian lâu dài của việc sử
dụng thực phẩm cho thấy rằng koji mốc rất an toàn để áp dụng trong các quá
trình công nghiệp thực phẩm khác nhau. Ngoài ra, mốc koji có các tính năng
3
hấp dẫn trong sản xuất một loạt các enzyme tự nhiên. Nấm mốc tương
Aspergillus oryzae thích hợp với môi trường giàu gluxit: Gạo, ngô, cám...
Aspergillus oryzae chủ yếu tiết ra các enzyme amylaze và proteaza. Khi nuôi
cấy trên môi trường rắn thì PH môi trường ít ảnh hưởng đến quá trình tạo
thành enzyme của nấm mốc vì môi trường có tính đệm cao.
Aspergillus oryzae là sinh vật hoàn toàn hiếu khí, chỉ phát triển hoàn
toàn bình thường khi có đầy đủ Oxy khoảng 1.7m 3 không khí cho 1kg môi
trường trong toàn bộ quá trình phát triển.
1.2.1 Koji vàng (kiroi koji)
Koji vàng (kiroi) đã tồn tại ở Nhật Bản nhiều năm. Nó đã được sử dụng
nhiều trong sản xuất thực phẩm do lợi ích của nó mang lại. Kiroi-koji rất
nhạy cảm với nhiệt độ và thích hợp với khí hậu lạnh. Kiroi-koji hiếm khi
được sử dụng. Đầu những năm 1990, việc sử dụng Kiroi-koji đang dần tăng
lên, nhưng trên một cơ sở rất hạn chế.
Koji vàng: loại nấm mốc sử dụng chủ yếu là Aspergillus oryzae
Một loạt các nguyên vật liệu có thể được sử dụng kết hợp với Kiroi-koji: gạo
(kome), khoai lang (imo), lúa mạch (mugi). Shochu sản xuất với kiiroi-koji thường
có màu sắc đẹp và mùi trái cây.
1.2.2 Koji đen (kuro koji )
Trong lịch sử, kuro - koji có nguồn gốc ở Okinawa để sản xuất rượu
Awamori, ngày nay nó vẫn được sử dụng hầu hết để sản xuất Awamori. Năm
1910, kuro - koji lần đầu tiên được đưa vào đất liền Nhật Bản qua đảo
Kyushu. Nó đã được giới thiệu bởi Genichiro Kawachi nhờ sự nỗ lực kiếm để
cung cấp cho shochu ở địa phương koji có chất lượng cao.
Kuro-koji bền hơn koji Kiroi màu vàng, phù hợp với khí hậu cận nhiệt
đới. Mặc dù có thể tạo ra hương vị đặc biệt, hầu hết các nhà sản xuất cuối
cùng loại bỏ kuro - koji vì lý do vệ sinh.
4
Năm 1985, Masaki Yamamoto phát triển NK- koji , loại này giúp sản
phẩm tạo ra ngon miệng hơn kuro-koji. NK koji lần đầu tiên được thực hiện
trong sản xuất của các thương hiệu Nishiki shochu Kuroisa năm 1987. Kurokoji shochu thường là dữ dội trong hương vị và mùi thơm.
Koji đen: sử dụng nấm mốc Aspergillus awamori
Khoai lang (imo) shochu và Awamori là phổ biến nhất là sản xuất
với kuro-koji.
1.2.3 Koji trắng ( shiro)
Shiro koji được phát hiện vào năm 1923 khi Genichiro Kawachi (người
đã giới thiệu kuro-koji ) chứng kiến một sự biến đổi trong kuro-koji. Điều
này dẫn đến việc nghiên cứu sâu hơn cho đến khi ông có thể xác định làm
thế nào để nuôi cấy nó độc lập. Cuối cùng Shiro-koji thay thế kuro-koji để
ngăn chặn các điều kiện vệ sinh khủng khiếp gây ra bởi kuro-koji. Các nhà
sản xuất nhận ra một số lợi ích từ việc sử dụng shiro-koji: độ bền, dễ dàng
phổ biến rộng rãi và đẩy mạnh quá trình đường hóa. Shiro-koji shochu có đặc
điểm là dễ uống, nhẹ và sạch.
Koji trắng: loại nấm mốc được nuôi cấy thường là Aspergillus kawachii
1.3. KỸ THUẬT SẢN XUẤT KOJI
Koji là một bào tử nấm. Nó thường được sản xuất bằng gạo, nhưng
cũng có thể được tạo ra với kiều mạch (soba), khoai lang (imo), hoặc lúa
mạch (mugi).
Quá trình tạo ra koji có thể mất 40-50 giờ và có bốn bước cơ bản:
rửa, hấp vật liệu dùng các Tank, làm gia tăng các bào tử và làm mát.
1. Rửa, ngâm nhằm phân loại xử lí tạp chất và làm sạch nguyên liệu.
2. Hấp làm mềm vật liệu, cho phép các koji nấm mốc phát triển dễ
dàng hơn.Tane-kin được dùng hấp vật liệu.
5
3. Koji được pha trộn đều, sau đó được bọc trong vải và đặt vào
phòng. Phòng koji rất nóng và ẩm ướt, vải sẽ giúp giữ lại cả độ ấm và
ẩm. Ngoài ra, khi các bào tử tăng trưởng với lượng lớn ở nhiệt phù hợp,
koji phải được khuấy trộn để điều chỉnh nhiệt độ.
4. Kết thúc quá trình làm koji, các khay chứa vật liệu lấy ra khỏi
phòng và làm mát ở nhiệt độ phòng.
Quy trình nhân giống A. oryzae
6
1.3.1. Sản xuất koji từ đậu nành
Đậu
Rửa
nành
Tạp
chất
Ngâm
Nướ
c
Rút nước
Nấu (Hấp)
Nướ
c
Làm nguội
Mốc khởi đầu
(A. oryzae)
Phối trộn
Ủ mốc
Muố
i
Bổ sung muối
Koji
Sơ đồ 1.1: Quy trình sản xuất Koji từ đậu nành
*Thuyết minh quy trình:
đậu
nànhđể loại bỏ tạp chất…
Xử lí: Đậu nành được phân loại
Ngâm:
+ Mục đích: Làm mềm hạt đậu, giảm bớt mùi hăng của đậu nành.
+ Các biến đổi của nguyên liệu:
7
Vật lí: Trong quá trình ngâm hạt đậu hút nước, trương nở dẫn đến
sự tăng về kích thước và khối lượng. Hạt đậu trở nên mềm hơn.
Hóa lí: hạt đậu nành bị hydrat hóa. Trong quá trình này, một phần
các oligosaccharide như raffinose, stachyose (là nguyên nhân gây khó tiêu)
được trích ly ra khỏi hạt đậu nành.
+ Thông số công nghệ:
Tỉ lệ đậu: nước là 1:3 (w/w)
Nhiệt độ ngâm đậu: 15 oC
Thời gian ngâm đậu: 8h
Trọng lượng của đậu nành ngâm tăng lên 2,2- 2,4 lần so với đậu nành
thô. Đậu thấm nước nhiều sẽ dễ nấu hơn. Tuy nhiên trong quá trình làm koji.
Nước ngâm cần thay 1-3 lần, tiếp theo phải rút nước ra sau 1h để đảm bảo
phân bố lượng ẩm đều, và do đó hơi nước có thể thấm vào trong từng hạt đậu
nành một cách dễ dàng.
Nấu (hấp chín)
+ Mục đích: Biến tính protein- khử hoạt tính chất ức chế trypsin (ức
chế enzyme tripsin trong hệ tiêu hóa của người) và hemagglutinin (là protein
có khả năng kết hợp với hemmoglobin nên làm giảm hoạt tính của
hemmoglobin). Đậu nành cũng như tất cả các loại hạt khác đều chứa enzyme
cần thiết cho quá trình nảy mầm trong số đó lipoxygenase là enzyme cần
được quan tâm, enzyme này xúc tác cho phản ứng oxy hóa chất béo gây mùi
ôi cho đậu nành.
Làm nguội:
+ Mục đích: Tạo cho đậu nành có nhiệt độ thích hợp để nấm mốc phát triển
+ Phương pháp: Làm nguội trong chân không, không khí lạnh hoặc băng
tải lạnh sẽ làm nguội đậu nành một cách nhanh chóng. Đậu nành nguội sau đó
8
được cắt nhỏ đến đường kính 5-6mm. Kích thước càng nhỏ càng dễ tiêu hóa. Tuy
nhiên, kích thước đậu quá mịn sẽ làm trì hoãn quá trình lên men.
+ Thông số công nghệ: Làm nguội đậu nành đến 30 oC
Phối trộn: Tạo điều kiện cho mốc tiếp xúc đều với nguyên liệu.
Ủ mốc:
+ Mục đích:
Ủ mốc koji để sản xuất amylase và protease để thủy phân nguyên
liệu thô.
Ủ mốc koji cho sự sản xuất cơ chất thúc đẩy sự phát triển của vi sinh
vật chịu muối và để sinh ra các hợp chất tạo hương vị.
Cho sợi nấm xâm nhập vào cấu trúc nguyên liệu và phá vỡ cấu trúc
cho enzyme hoạt động.
Khử các mùi khó chịu từ nguyên liệu.
+ Các biến đổi của nguyên liệu: Mốc tăng sinh sản xuất ra các loại
enzyme để thủy phân nguyên liệu thô.
+ Thông số công nghệ:
Nhiệt độ: 30 -35 0C
Độ ẩm tương đối: 95%
Bổ sung muối:
Ức chế sự phát nhiệt và hạn chế mùi mốc. Để hạn chế sự tăng nhiệt,
koji hoàn thành được trộn ngay lập tức với 1/3 tổng số muối cần. Thông
thường các koji muối được sử dụng trong 2 ngày do sự mất hoạt động của
enzyme.
Sản phẩm:
Tiêu chuẩn của một koji tốt là:
9
Có được hoạt động enzyme thích hợp.
Không nhiễm các vi sinh vật không mong muốn.
Sợi nấm phát triển tốt trên tất cả các hạt gạo.
Màu sáng và không xuất hiện màu nâu.
Không có mùi lạ.
Đàn hồi và mềm .
Mốc khởi đầu:
Bào tử Aspergillus oryzae trưởng thành được sấy khô, mật độ 5- 10.108
tb/g và nó đã được thương mại hóa. Chiều dài sợi nấm của mốc khởi đầu có
thể dài, trung bình hoặc ngắn. Mốc khởi đầu có chiều dài trung bình với kích
thước túi bào tử 1- 3mm được dùng cho sản xuất Miso. Mốc khởi đầu có
chiều dài sợi nấm ngắn có thể sản xuất protease nhiều hơn, còn sợi nấm dài
sản xuất nhiều amylase.
1.3.2. Koji gạo:
Rửa, ngâm và hấp gạo:
Gạo cho vào rửa, rồi nhờ bơm đẩy gạo và nước vào nồi hấp tự động, nồi
hấp quay vừa quay vừa cấp nước để vo gạo. Mục đích của việc vo gạo giúp
loại bỏ tạp chất và một phần vi sinh vật từ gạo. Tùy theo số lượng và chất
lượng gạo mà số lần vo khác nhau. Sau khi vo, cấp thêm nước để ngâm gạo.
Ngâm:
Tỉ lệ hút nước phụ thuộc vào kết cấu hạt, tỉ lệ chà xát, và nhiệt độ nước.
Gạo có kết cấu mềm khi ngâm trong nước đến 4h để qua đêm cho nước thấm
vào tận bên trong hạt và tỉ lệ hấp thu nước đạt đến 28% trọng lượng riêng là
hoàn thành quá trình thủy phân tinh bột trong suốt quá trình hấp chín. Thời
gian ngâm tùy theo loại gạo, đối với các loại gạo Việt Nam thường cứng nên
10
thời gian ngâm kéo dài 18-20h. Hàm ẩm quá nhỏ sẽ khó khăn cho các sợi
nấm xâm nhập vào bên trong hạt. Hàm ẩm quá cao, cơm sẽ nhão và rất khó
khăn cho việc sản xuất koji.
Rút nước:
Gạo ở bước rửa và rút nước sẽ mất một số thành phần hòa tan trong
nước và kali, khoảng 30-50%. Một số các thành phần khác như Na, Mg, P,
đường, protein, amino acid và lipid sẽ bị mất một phần, trong khi Ca và ion
sắt sẽ được hấp thụ.
Mục đích của việc rút nước:
Xả các nước bề mặt tránh bề mặt dính.
Điều chỉnh độ ẩm thích hợp
Tuy nhiên nếu kéo dài thời gian rút nước ở nhiệt độ cao sẽ gây ôi, hư
hỏng, vi sinh vật xâm nhập hoặc đổi sang màu đỏ.
Hấp chín:
Việc hấp chín để hồ hóa tinh bột, để hòa tan protein, để hỗ trợ cho mốc
koji phát triển, và để khử trùng. Nếu gạo chưa nấu kĩ, sợi mốc sẽ không xâm
nhập vào bên trong được, không thể hồ hóa toàn bộ hạt, kết quả là koji với
hoạt động của enzyme kém. Gạo nấu đúng cách: nấu hoàn toàn, đàn hồi, bên
trong mềm, bên ngoài cứng và các hạt rời nhau không có sự dính và trung
tâm hạt không có màu trắng đục. Cơm sẽ chứa 36-37% ẩm.
Làm nguội:
11
Làm nguội cơm có thể được tiến hành hoặc làm nguội tự nhiên hoặc
làm nguội liên tục bằng không khí lạnh để đạt đến nhiệt độ sẵn sàng cho quá
trình sản xuất koji. Nhiệt độ phụ thuộc vào mùa, phương pháp sản xuất koji,
tình trạng ngủ của koji và số lượng koji nẩy chồi. Nhiệt độ làm nguội là
3,5oC trong mùa đông, 3,2 oC cho mùa hè để có thể thích ứng với quá trình
tiếp theo của koji.
Phối trộn: Cho mốc tiếp xúc đều với cơ chất tạo điều kiện cho
quá trình phát triển và sản sinh enzyme.
Ủ mốc:
Theo phương pháp truyền thống: Sản xuất koji gạo theo phương pháp
truyền thống sử dụng các khay bằng gỗ và đi ủ. Cơm được làm nguội xuống
nhiệt độ 30-35 oC và trộn với 0,1% men nấm mốc. Hỗn hợp được trộn đều lên
sau đó phủ khăn ướt lên và ủ ở 30-35 oC trong 3-4h cho bào tử nảy chồi. Sau
8-10h hỗn hợp bắt đầu tăng nhiệt độ. Nhiệt độ đạt mức đỉnh điểm sau 18h.
Để hạn chế việc tăng thêm nhiệt độ và sự hình thành các khối, hỗn hợp ủ cần
phải được chia nhỏ và nên đảo trộn 4 lần trong 20h. Hỗn hợp này được phân
tán đều trên các khay koji để hạn chế sự tăng nhiệt và giảm lượng CO 2. Vị trí
của các khay koji cũng nên thay đổi sau lần trộn thứ hai để phân bố đều nhiệt
độ. Sau khi ủ 40h, koji không tạo các bào tử nữa mà đem làm nguội
Theo phương pháp công nghiệp: So với phương pháp truyền thống sản
xuất koji công nghiệp tiết kiệm thời gian và nhân công hơn. Trong những
năm gần đây, phương pháp cơ học đã được áp dụng để thay thế cho các quá
trình phối trộn bằng tay. Không khí có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp đã được
sử dụng để thổi qua các bề mặt và trung tâm của hỗn hợp để xả bớt hơi nóng
và cung cấp nhiệt độ cho hỗn hợp koji. Hai loại thông khí được sử dụng cho
việc sản xuất koji bằng phương pháp cơ học là loại bề mặt và loại bên trong.
Sau khi ủ 28-30h hỗn hợp sinh ra một lượng nhiệt lớn. Các sợi nấm dài ra và
quấn vào nhau làm cho sự thông khí trở nên khó khăn. Sau đó tiến hành đảo
12
trộn để hạ nhiệt độ xuống thấp. Không khí ẩm bão hòa với nhiệt độ được
điều chỉnh xuống dưới 35 oC được duy trì đến 2-3h trước khi kết thúc quá
trình làm koji.
1.3.3. Koji lúa mì.
Làm koji lúa mì cũng tương tự như làm koji đậu nành và koji gạo. Lúa
mì tạo ra nhiệt nhiều hơn gạo do có thành phần protein, kháng và vitamin
cao hơn. Mốc koji sẽ không thể phát triển khi sự bay hơi ẩm diễn ra dễ dàng
hơn trên bề mặt của lúa mì. Vì thế nên duy trì độ ẩm cao ngay từ đầu, từ đầu
giai đoạn chuẩn bị koji. Việc thông khí nên phối hợp với nhiệt độ tương ứng
của koji trong việc chuẩn bị koji theo phương pháp cơ học. Để có koji với
amylase hoạt động mạnh, màu sáng và hiệu suất tạo sản phẩm cao, chúng ta
cần điều chỉnh nhiệt độ ở 36-38 oC trong 10-18h đầu, tiếp theo điều chỉnh về
30-320.
PHẦN II
ỨNG DỤNG CỦA KOJI TRONG SẢN XUẤT MỘT SỐ
SẢN PHẨM LÊN MEN TRUYỀN THỐNG
13
2.1. Quy trình công nghệ chế biến tương Miso:
Sơ đồ 2.1: Quy trình công nghệ chế biến tương Miso
* Thuyết minh quy trình:
Trong khi đậu nành nấu chín được làm nguội, koji muối, muối và dung
dịch muối tiệt trùng cùng với một số nấm men, vi khuẩn lactic và vitamin
14
được thêm vào. Sau đó hỗn hợp được nghiền và đặt vào thùng lên men cho
lên men và ủ chín.
Phối trộn
+ Mục đích: mục đích chính là bổ sung các tác nhân lên men vào đậu
nành để quá trình lên men xảy ra.
+ Thiết bị phối trộn: Thiết bị phối trộn loại thùng tròn, loại phối trộn
tự động theo trọng lượng, loại đinh vít, loại thùng quay dạng trống được sử
dụng với số lượng hỗn hợp lớn, còn với lượng nhỏ thì được thực hiện trong
thùng làm bằng tay.
+ Thông số kỹ thuật:
Nước: Nước chiếm tỷ lệ khoảng 10% tổng trọng lượng tương, dùng để
tạo ẩm độ cho tương ở mức 48-52 %. Nước cần được loại bỏ các vi khuẩn
gây nhiễm, có thể đun sôi rồi để nguội.
Muối: Nồng độ muối không nên lệch hơn 0,5% trong hỗn hợp.
Nhiệt độ phối trộn: Miso màu nhạt đòi hỏi phối trộn koji với đậu nành
chín trong khi đậu nành vẫn còn ấm.
Nghiền:
Tùy đặc điểm từng loại miso mà có mức độ nghiền khác nhau. Đối với
miso hột thì hỗn hợp được nghiền đến 6 mm, miso mịn thì 1-2 mm.
Lên men:
+ Mục đích:
Sử dụng enzyme từ koji miso để phân hủy những nguyên liệu thô.
Sử dụng khả năng lên men của vi sinh vật chịu muối để tổng hợp các
sản phẩm lên men làm tăng màu sắc và hương vị ở bước lên men và ủ chín.
+ Các biến đổi của nguyên liệu:
Sự biến đổi các chất đạm: Sau khi pha trộn, các nguyên liệu được đổ
vào các thùng chứa. Trong thùng các enzyme nấm mốc bắt đầu tác động,
15
phân cắt các dưỡng chất có trong đậu nành và hạt ngũ cốc. Các protease tác
động trên chất đạm, phân cắt thành các polypeptid rồi thành các acid amin.
Chất đạm chính trong đậu nành là glycinin (80-90%), và amino acid sau
cùng là glutamic acid tạo vị ngọt cho tương.
Sự biến đổi các chất bột: Amylase trong nấm mốc biến đổi chất bột
thành các phân tử đường đơn giản và polysaccharid phần lớn là glucose,
maltose, dextrose...Các đường này sẽ là nguyên liệu để men và vi khuẩn hoạt
động.
Hoạt động của vi khuẩn và nấm men (yeast): Sau giai đoạn hoạt động
của các enzyme và ở trong một môi trường thích hợp có nhiều dưỡng chất,
các vi khuẩn và nấm men hiếm khí bội sinh. Các Lactobacillus biến đổi các
chất đường thành những acids khác nhau như acetic và lactic, các acid này
tạo vị chua nhẹ cho tương, đồng thời giúp cho sự bảo quản. Các nấm men
dùng đường để tạo ra các alcohol và các acid hữu cơ.
+ Thông số kỹ thuật: Sau quá trình phối trộn, ở giai đoạn đầu của sự lên
men xảy ra phản ứng của enzyme. Nhiệt độ tối ưu cho sự thủy phân protein
và carbonhidrate bởi enzyme từ koji miso là 45-50 oC cho protease, và 5560oC cho amylase.
Ủ chín:
Quá trình ủ chín được tiến hành dưới nhiệt độ thấp để miso tạo màu và
hình thành các hợp chất mùi. Khi hương vị ổn định được tạo ra từ sự hòa lẫn
của vị ngọt từ đường, vị mặn từ muối, vị chua từ acid hữu cơ, và vị umami từ
amino acid, thì việc ủ chín hoàn thành. Điểm mấu chốt điều khiển sự lên
men là nhiệt độ cũng như kỹ thuật phối trộn…Tuy nhiên, quá trình ủ chín ở
nhiệt độ cao có thể giết được nấm men và vi khuẩn lactic và là nguyên nhân
làm màu tối và mùi vị hư hỏng.
Đóng gói: Có công nghệ bao gói thủ công và tự động. Trước khi hàn
kín bao gói, chúng ta cần loại khí để ngăn cản sự nâu hóa. Hiện nay, tương
16
miso thường được trữ trong các tuýp hoặc các hộp kín và phải được trữ trong
tủ lạnh ngay sau khi mở ra.
Thanh trùng: Khi bảo quản, có thể thêm acid sorbic (dưới 0,1%)
hoặc K-sorbate (0,05%). Alcohol 2-3% có thể được sử dụng như một chất
bảo quản. Trong qui mô nhỏ, tương miso được gói trong túi nhỏ, và được
thanh trùng ở 60 oC trong 10 phút hoặc 70 oC trong 5 phút. Tiếp tục tiệt trùng
và đóng gói, miso được đun nóng và làm lạnh trong ống bơm tiếp đến là
đóng gói. Tuy nhiên, phương pháp này không được thực hiện ở điều kiện vô
trùng nghiêm ngặt vì vậy cần thêm các yếu tố giữ gìn để ngăn cản sự nhiễm.
2.2 Sản xuất rượu shochu: [14], [15]
Rượu shochu là một loại rượu chưng cất của Nhật Bản. Loại rượu này
thường được chưng cất từ lúa mạch, khoai lang, hay gạo. Một số vùng sử
dụng loại đường vàng, kiều mạch hay maron để làm rượu shochu. Thông
thường loại rượu này có nồng độ 25% độ cồn. Rượu shochu được chưng cất
nhiều lần và được sử dụng trong việc pha trộn lại với nhau, và nồng độ rượu
có thể lên đến 35% độ cồn theo thể tích.
17
Sơ đồ 2.2: Quy trình công nghệ sản xuất rượu shochu
**Thuyết minh quy trình
*Rửa và hấp:
Gạo cho vào rửa, rồi nhờ bơm đẩy gạo và nước vào nồi hấp tự động.
Sau khi gạo được chuyển vào nồi hấp cho nồi hấp quay vừa quay vừa cấp
nước để vo gạo. Tùy theo số lượng và chất lượng gạo khác mà số lần vo sẽ
khác nhau. Sau khi vo, cấp thêm nước và ngâm gạo, thời gian ngâm tùy theo
loại gạo, đối với các loại gạo Việt Nam thường cứng nên thời gian ngâm
18
thường 18- 20h. Sau đó tiến hành xả nước và cho hơi vào hấp cơm. Mỗi lần
hấp đều thường tiến hành đảo trộn, giữ nhiệt 90-95 0 C, thời gian mỗi lần
hấp là 1h. Khi cơm đã chín đều cho nồi quay để đảo trộn và mở quạt gió để
hạ cơm xuống 37-38 0 C trước khi rải mốc. Mốc được rải làm 3 lần, ở mỗi
lần rắc đều tiến hành rắc mốc lên mặt cơm, lên thành nồi rồi sau đó đóng cửa
nồi và cho nồi quay 1-2 vòng để mốc được đều. Tùy theo chất lượng cơm
hấp để thiết đặt nhiệt độ, tần suất gió và số lần nồi quay trong 20h ủ cơm.
Sau khi ủ cơm, cơm được chuyển sang phòng koji nhằm giữ nhiệt độ, độ ẩm
thích hợp cho quá trình phát triển của nấm mốc. Quá trình phát triển của nấm
mốc gồm 2 giai đoạn Naka và shimai. Ở mỗi giai đoạn cần đảm bảo nhiệt độ
và độ ẩm phù hợp cho sự phát triển của nấm mốc.
+ Giai đoạn Naka:
Nhiệt độ 38 0C
Độ ẩm gạo 33%
Độ ẩm phòng: 80-85%
+ Giai đoạn Shimai: Nhiệt độ 38 0C
Độ ẩm gạo 33%
Độ ẩm phòng 80%-85%
Ở mỗi giai đoạn đều có quá trình đảo trộn và dàn đều. Sau khi koji đã
đạt được yêu cầu (21-22h), koji được bảo quản ở nhiệt độ 10-11 0C.
* Làm men cái (Shubo):
Nước nóng 80 0 C và 300 kg koji. Men đường hóa được khuấy đều
trong thùng, nồi được giữ 58-60 0C trong 8 tiếng sau đó được đưa đi đo độ
bome. Khi đã đạt yêu cầu ta cho nước lạnh và đá để hạ nhiệt độ thùng xuống
310C và cho thêm thuốc (các vi khoáng) và men cái vào khuấy đều luôn giữ
nhiệt độ thùng 31 0C và ủ men trong khoảng 38-40 tiếng.
* Làm môi trường dinh dưỡng:
Gạo được đưa vào nồi xay với nước nhằm phá vỡ cấu trúc tinh bột,
trong quá trình xay có bổ sung thêm CP40 (200g). Sau đó, chuyển sang chứa
trong thùng dịch nguyên (cần khuấy trộn tránh đóng cặn) rồi được đưa đi nấu
19
chín. Dịch cháo thu được đưa đi làm nguội, làm lạnh đến nhiệt độ 17-20 0C
thích hợp cho sự phát triển của men.
* Giai đoạn lên men:
Thùng lên men là các thùng 2 vỏ giữ nhiệt v à có cánh khuấy. Ban đầu
cho Shubo vào thùng để men cái nghỉ một ngày để ổn định. Sao đó, cho dịch
cháo và koji vào giữ nhiệt độ 17 0C, có bổ sung thêm thuốc đảm bảo môi
trường cho sự phát triển của nấm men. Ngày thứ 3 là giai đoạn odori ở nhiệt
độ 190C. Ngày thứ 4, Chạy Naka: Cho dịch cháo với koji và giữ ở nhiệt độ
180C và cho chạy tome ở ngày tiếp theo ở nhiệt độ17 0C thêm dịch cháo với
koji.
Trong quá trình ủ men cứ 6h ta đảo trộn dịch 1 lần. Thời gian lên men
14-15 ngày, sau đó ta kiểm tra độ ancol, bome, độ acid. Nếu đạt yêu cầu sẽ
được bơm vào thùng chứa sau đó được đưa đi chưng cất.
* Chưng cất:
Khi quá trình lên men kết thúc, ta tiến hành chưng cất để thu được rượu
thành phẩm. Quá trình chưng cất rượu nhằm tách rượu ra khỏi hỗn hợp nhờ
nhiệt độ sôi của rượu thấp hơn. Quá trình chưng cất được thực hiện ở nồi
chưng, giấm chín (moromi) được đun sôi. Hơi rượu bay hơi theo ống dẫn qua
bộ phận làm mát, làm lạnh để ngưng tụ rượu.
* Lọc:
Rượu sau khi chưng cất được bơm vào bồn chứa và được hòa trộn với
than hoạt tính nhằm khử mùi, các tạp chất, khử andehyt, độc tố trong rượu.
Sau đó rượu được đưa đi lọc bằng thiết bị lọc khung bản. Kết thúc quá trình
lọc ta thu được rượu tinh khiết.
* Điều hộp, lưu trữ đóng chai:
Rượu sau khi lọc được đưa trong thùng điều hợp nhằm phối rượu, pha
nước và các chất theo thông số thích hợp để hạ độ ancol tạo ra các sản phẩm
có mùi vị, chất lượng theo yêu cầu.
20