I – CHẾ BIẾN NƯỚC TƯƠNG
Ở Việt Nam, nước tương là sản phẩm thực phẩm truyền thống được sử dụng phổ biến khắp 3 miền Bắc, Trung, Nam.
Nguyên liệu:
Nguyên liệu sản xuất tương là các nguồn protein thực vật, có thể từ hạt:
- Lúa mì,
- Ngô hạt (bắp)
- Đậu nành
Hay từ bánh khô dầu đậu nành, đậu phụng hoặc gluten bột mì, gluten bắp
Hiện tại ở Việt Nam có các nguồn nguyên liệu như sau đang được sử dụng:
- Bã khô đậu nành trích ly của Argentina
- Bã khô đậu phộng trích ly của Ấn độ
- Bã khô đậu nành trích ly của Mỹ
(Đậu nành từ Mỹ và Argentina là GMO)
- Bánh khô dầu đậu phộng ép thủ công còn 5-8% chất béo
- Bánh khô dầu đậu phộng ép công nghiệp còn 3-5% chất béo
Hàm lượng protein tổng trong các nguyên liệu này 42-50%. Hàm lượng chất béo từ 0,1 đến 8%
Công nghệ:
Sự thủy phân protein là cơ sở của các phương pháp công nghệ chế biến nước tương
Bản chất của sự thủy phân protein là sự thủy phân liên kết peptide.
Do liên kết peptide là một liên kết mạnh, sự thủy phân xảy ra trong điều kiện có xúc tác.
Tác nhân xúc tác hóa học là axit hoặc kiềm và tác nhân xúc tác hoá sinh học là nhóm enzym thủy phân protein có tên chung là protease.
Trong chế biến, sự thủy phân protein được ứng dụng để thu nhận các sản phẩm thủy phân hoàn toàn hoặc thu nhận các sản phẩm thủy phân chưa hoàn toàn.
Các sản phẩm thủy phân chưa hoàn toàn (Protein hydrolysates) hay bị đắng,
Nhất là khi nó được thủy phân bởi các protease của vi khuẩn. Vị đắng liên quan tới các peptide chứa các axit amin kỵ nước. Sản phẩm có vị đắng khi mức độ thủy phân, chỉ đạt từ 4 đến 40%. Vị đắng chỉ ảnh hưởng đến tính chất cảm quan, không ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng.
Để sản xuất nước tương có tới 3 phương pháp công nghệ: công nghệ vi sinh, công nghệ hóa học và công nghệ enzym.
Phương pháp công nghệ axit
Ở nước ta cho tới nay nước tương công nghiệp được sản xuất từ bánh dầu chủ yếu bằng phương pháp thủy phân hóa học sử dụng tác nhân xúc tác là HCl. Quy trình công nghệ như sơ đồ sau:
Dùng HCl nồng độ 6-10 N, nhiệt độ 100 – 1800C, thời gian thủy phân 24 đến 72 giờ.
Nếu gia tăng áp suất, sẽ giảm được thời gian.
Do nhiệt độ cao và nồng độ axit đặc, một số axit amin bị phá huỷ trong quá trình thuỷ phân. Tryptophan bị phá hủy hoàn toàn, các axit amin chứa lưu huỳnh bị mất 10-30%.
Các axit amin chứa nhóm -OH bị phân hủy một phần
Trong thực tế phương pháp thuỷ phân bằng axit đã được ứng dụng trong kỹ nghệ sản xuất nước tương hóa giải còn gọi là xì dầu hay tàu vị yểu. Phương pháp thuỷ phân bằng axit có ưu điểm là rẻ và nhanh, hiệu suất thuỷ phân cao từ 85 đến 90%, thời gian và quy trình sản xuất được rút ngắn, sản phẩm giàu axit amin và dễ bảo quản. Mùi vị nước tương rất ngọt và thơm. Nhược điểm của thuỷ phân bằng axit là: Chi phí năng lượng và thiết bị cao do phải chịu nhiệt và chống axit ăn mòn, việc sử dụng HCl đặc độc hại và gây ô nhiễm môi trường, trong quá trình thuỷ phân ở nhiệt độ cao với xúc tác axit HCl đặc, sẽ làm phân hủy hoàn toàn Trp và một phần Thr, Ser, Met, Cys. Ngoài ra khi nồng độ HCl cao và nhiệt độ cao thường xảy ra phản ứng giữa Cl2 hoặc HCl với glycerol có trong chất béo sinh độc tố 3-MCPD.
Theo quy định của Bộ Y tế Việt Nam về an toàn thực phẩm, nồng độ tối đa cho phép trong sản phẩm nước tương là 1mg/kg. Ở các nước EU giới hạn hàm lượng 3-MCPD trong nước tương là 0,02ppm.
Chọn công nghệ thay thế
Về nguyên tắc có thể dùng kiềm để thủy phân nhưng tại sao trong công nghiệp rất hạn chế thủy phân protein bằng kiềm.
Sử dụng xúc tác kiềm là NaOH, nồng độ 4-8 N, nhiệt độ 100 - 1100C, thời gian 24 đến 36 giờ. Thủy phân trong điều kiện này thì tryptophan được bảo toàn, nhưng xảy ra hiện tượng racemic hóa. Sản phẩm thủy phân là hỗn hợp racemic D,L-aminoacid, làm giảm giá trị dinh dưỡng. Ngoài ra còn xảy ra sự oxy hóa một số axit amin khác.
Kiềm xúc tác cho phản ứng tạo lysinoalanine làm giảm lysine trong thực phẩm. Vì vậy trong sản xuất thực phẩm ít khi dùng kiềm để thủy phân protein
Phương pháp công nghệ vi sinh
Giống như sản xuất nước mắm tận dụng nguồn enzym ngay trong bản thân nguyên liệu, trong sản xuất tương, người ta sử dụng nguồn enzym protease do vi sinh vật sinh ra trong quá trình lên men.
Đặc điểm của việc lên men bởi vi sinh vật là hiệu suất thuỷ phân thấp và thời gian thuỷ phân kéo dài. Vì vậy sản phẩm proteolysat là hỗn hợp gồm cả protein, pepton, peptide và axit amin, mà điển hình là tương Bắc.
Các sản phẩm này thường khó bảo quản, do trong sản phẩm có nhiều enzym khác gây nên sự biến đổi chất lượng vì vậy cần có biện pháp ức chế enzym hay thanh trùng sản phẩm khi đã thủy phân đạt yêu cầu.
Các enzym endoprotease của vi khuẩn thủy phân đặc hiệu tại vị trí liên kết các axit amin kỵ nước. Vì vậy các peptides tạo thành sẽ có axit amin kỵ nước ở đầu chuỗi, làm tăng khả năng bị đắng
Cũng có thể kết hợp công nghệ vi sinh và axit để khắc phục nhược điểm.
Phương pháp công nghệ vi sinh có quy trình công nghệ như sau: 
Để rút ngắn thời gian và ổn định chất lượng sản phẩm thì nên sử dụng chế phẩm enzym thay thế lên men bằng vi sinh vật.
Phương pháp công nghệ enzym
Quy trình công nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp enzym như sau:
Theo đề nghị của công ty Novo quy trình enzyme với 5 enzym được phối hợp sử dụng gồm protease, cellulase, amylase. Quy trình này có ưu điểm là điều kiện thủy phân ôn hòa, hoàn toàn không sử dụng hóa chất, không làm biến đổi thành phần axit amin ban đầu, nhưng hiệu suất tối đa chỉ đat 70%.
Để khắc phục nhược điểm của cả hai phương pháp trên và bổ sung ưu điểm cho nhau, ta kết hợp thủy phân bằng axit với thủy phân bằng enzym.
Công nghệ enzyme kết hợp axit
Có thể thực hiện thuỷ phân bằng enzym trước rồi sau đó mới thuỷ phân bằng axit hoặc thuỷ phân bằng axit rồi sau đó thuỷ phân bằng enzym. Quy trình được lựa chọn như sau:
Việc sử dụng enzym protease kết hợp axit xúc tác quá trình thủy phân có ưu điểm là giảm thiểu sử dụng hóa chất độc hại, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, rút ngắn thời gian sản xuất. Có thể sản xuất trên hệ thống thiết bị sẵn có.
So sánh các phương pháp
Ngoài 3 phương pháp chính nêu trên còn có những phương pháp công nghệ tương tự sản xuất từ nguyên liệu đậu nành hạt bằng phương pháp vi sinh, hay thay đổi thành phần nguyên liệu bã dầu đậu nành, bã dầu đậu phụng, kết hợp gluten bột mì...
Mỗi phương pháp sản xuất sẽ cho một sản phẩm có tên gọi khác nhau và mùi vị cũng khác nhau. Tùy vào thị trường mà nhà sản xuất sẽ chọn loại sản phẩm thích hợp nhưng cần phải đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm.
Quy trình enzym kết hợp đã được chúng tôi chuyển giao cho các doanh nghiệp sản xuất nước tương tại An Giang thông qua Sở Khoa học Công nghệ An Giang ngày 10/10/2005. Đạt tiêu chuẩn về Chloropropanol (3-MCPD và 1,3-DCP).
