Quá Trình Lên Men Là Một Phần Trong Cuộc Sống Của Chúng TaChắc hẳn mỗi người trong chúng ta đều đã từng nghe về quá trình lên men, nhưng không phải ai cũng biết ý nghĩa thật sự của quá trình này hay tác dụng của nó như thế nào. Bạn có biết, nếu không có quá trình lên men, bạn sẽ không có cơ hội nhấm nháp vài cốc bia sau giờ làm hay ly rượu vang trong bữa tối. Vậy thực chất quá trình lên men là gì?

Loài người đã ứng dụng việc lên men trong ít nhất khoảng 10.000 năm, chủ yếu là để bảo quản thực phẩm và làm tăng thêm hương vị món ăn. Quá trình này diễn ra tự nhiên 100% và vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay để tạo ra các món ăn đa dạng như sữa chua, kim chi và nước tương. Và đó cũng là bí quyết đằng sau quá trình sản xuất bột ngọt.

■ Thực Phẩm Lên Men Rất Đa Dạng

Quá trình lên men là gì?Rất dễ nhầm lẫn giữa lên men và ôi thiu, vì xét về mặt cơ chế thì chúng cũng khá giống nhau. Để hình dung ra được sự khác biệt, hãy lấy sữa làm ví dụ.

■ Lên men so với ôi thiu

Như bạn đã biết, nếu chúng ta bảo quản sữa trong tủ lạnh đến khi quá hạn sử dụng, hoặc tệ hơn là quên cho sữa vào trong tủ lạnh ngay từ đầu sau khi mở nắp, sữa sẽ có vị chua. Đó là một ví dụ điển hình cho trường hợp thực phẩm bị ôi thiu. Mặt khác, sữa cũng có thể chuyển thành các loại thực phẩm thơm ngon và có lợi cho sức khỏe khác ví dụ như phô mai hay sữa chua. Đây là vài ví dụ điển hình của quá trình lên men. Xét về mặt khoa học, thực phẩm bị ôi thiu hay lên men đều có cùng một tác nhân: vi sinh vật.

“Kéo” và “Pac-Man”Nói chung, quá trình lên men diễn ra theo một trong hai cách. Hãy quay lại ví dụ về sữa để có thể hiểu rõ hơn.

■ Hai Loại Lên Men

Loại lên men đầu tiên có thể được xem như “lên men kiểu kéo.” Các enzyme do vi sinh vật tạo ra sẽ phân cắt protein trong sữa. Bạn có thể gọi quá trình này là “lên men kiểu kéo”, vì các enzyme sẽ đóng vai trò như chiếc kéo và cắt rời protein. Nếu áp dụng kiểu lên men này cho sữa, chúng ta sẽ thu được phô mai. Và tương tự như vậy, nếu áp dụng phương pháp “lên men kiểu kéo” này cho đậu nành, chúng ta sẽ thu được nước tương. Phương pháp “lên men kiểu kéo” giúp thực phẩm trở nên thơm ngon hơn vì làm tăng nồng độ axit amin, bao gồm glutamate, chính là “chất tạo vị umami” (vị ngọt thịt).

Loại lên men còn lại là “Lên men kiểu Pac-Man”, trong đó một loại vi sinh vật trực tiếp tiêu thụ các loại đường trong sữa, giống như Pac-Man. Nếu chúng ta áp dụng kiểu lên men này cho sữa, chúng ta sẽ có món sữa chua. Thực hiện phương pháp “Lên men kiểu Pac-Man” trên quả nho sẽ thu được rượu vang. Và đây cũng chính là loại lên men dùng để sản xuất bột ngọt.

Mãi cho đến những năm 1850, các nhà khoa học mới nhận ra điều này. Trước đó, sữa bị chua chỉ đơn thuần được xem là phản ứng hóa học. Nói cách khác, các nhà khoa học cho rằng, hai hóa chất phản ứng với nhau để hình thành nên một sản phẩm mới, giống như khi sắt có hiện tượng gỉ sét, hoặc đánh lửa một que diêm. Sữa chua và phô mai đã được sản xuất hàng thế kỷ, nhưng không ai thật sự hiểu rõ tại sao sữa lại có thể trở thành những món ăn như vậy.

Louis Pasteur, một trong các nhà khoa học vĩ đại nhất thời hiện đại, đã chứng minh rằng các vi sinh vật sống trong sữa là loại vi khuẩn có thể tạo nên những thay đổi trong sữa. (Và, dĩ nhiên đó là lý do tại sao ngày nay sữa được “tiệt trùng”, là một quá trình sử dụng nhiệt độ để khử trùng và kéo dài thời hạn bảo quản.)

■ Louis Pasteur

Phát hiện của Pasteur đã làm thay đổi thế giới, và từ đó lĩnh vực hóa sinh ra đời. Phát hiện này cũng đã bác bỏ thuyết “tự sinh”, cho rằng vạn vật có thể được sinh ra từ hư không. Điều này cũng đặt nền tảng cho cuộc cách mạng trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học, phát triển và sản xuất thực phẩm và đồ uống.

Ngày nay, lên men được định nghĩa là một quá trình trong đó vi sinh vật tạo nên những thay đổi có lợi đối cơ chất. Sữa chua và phô mai là những thực phẩm “lên men”, chứ không phải “ôi thiu”, vì chúng ta sử dụng vi sinh vật một cách có chủ đích nhằm tạo ra những thay đổi có lợi trong sữa. Ngoài ra, vi khuẩn không phải là vi sinh vật duy nhất được dùng cho quá trình lên men. Ví dụ như nấm men vốn không phải là vi khuẩn, được dùng để lên men bột và làm bánh mì.

Tháng Ba 2020 tập 18 ①

Quá Trình Lên Men: Sự Kỳ Diệu Của Tạo HóaBí Mật Đằng Sau Hương Vị Tuyệt Hảo –

và Bột Ngọt (MSG)

Tháng Ba 2020

tập 18Bò là những “Cỗ Máy Lên Men”

Bạn có bao giờ thắc mắc làm thế nào mà bò có thể chuyển hóa cỏ thành sữa và bắp thịt không? Và đương nhiên câu trả lời chính là do lên men. Trong dạ dày của bò (có kết cấu phức tạp hơn của người, chia làm bốn ngăn riêng biệt), các vi sinh vật sẽ tiến hành quá trình lên men chuyển hóa cỏ thành axit amin. Axit amin là thành phần cấu tạo nên protein, và sữa cũng như thịt đều giàu protein.

Nhưng bò không phải là cỗ máy duy nhất thực hiện quá trình lên men như vậy. Có nhiều loại động vật ăn cỏ cũng có thể thực hiện quá trình tương tự. Và tất cả các loài động vật, bao gồm cả con người đều có vi khuẩn đường ruột giúp chuyển đổi thức ăn thành các chất hữu ích bằng quá trình lên men.

Mối Liên Kết Giữa Quá Trình Lên Men Và Bột NgọtVào năm 1909, Giáo sư Kikunae Ikeda, người đã phát minh ra bột ngọt AJI-NO-MOTO® đã tách chiết thành công axit glutamic từ kombu, một loại tảo bẹ. Ông nhận thấy vị của thành phần này không giống với vị ngọt, chua, mặn hay đắng, nên ông đã đặt cho vị này một cái tên mới: “umami.” Phát hiện này của Giáo sư Ikeda đã đặt nền móng cho phát minh ra bột ngọt, loại gia vị giúp mang vị “umami” đến bữa ăn của mọi người.

■ Giáo sư Kikunae Ikeda

Nhưng việc sản xuất bột ngọt trên quy mô lớn là cả một thử thách, một vấn đề mà nhiều phát hiện vĩ đại phải đối mặt. Trong nhiều năm, bột ngọt được sản xuất bằng “phương pháp chiết xuất” axit glutamic từ gluten, một protein trong lúa mì. Nhưng quy trình này không hiệu quả và gặp khó khăn khi sản xuất trên quy mô lớn, đồng thời cũng gặp hạn chế trong việc sản xuất một cách ổn định tại các nhà máy bên ngoài Nhật Bản. May mắn thay, vào thập niên 1960, người ta đã phát hiện ra loại vi khuẩn có thể tạo ra axit glutamic, và từ đó phương pháp lên men đã trở thành phương pháp chính trong sản xuất bột ngọt. Quan trọng hơn , điều này giúp cho các nước Đông Nam Á, Nam Mỹ, châu Âu và Bắc Mỹ cũng có thể sản xuất được bột ngọt. Chẳng mấy chốc, toàn thế giới đã sử dụng vị “umami”.

Bột Ngọt Được Tạo Ra Như Thế Nào Nguyên liệu thô được dùng để sản xuất bột ngọt là nguồn đường dồi dào tại mỗi khu vực. Ví dụ, tại khu vực Đông Nam Á và Nam Mỹ, nguồn nguyên liệu chính thường là mía hoặc củ sắn (khoai mì); trong khi đó ở châu Âu và Bắc Mỹ người ta sử dụng củ cải đường hoặc ngô (bắp).

■ Quá Trình Lên Men và Sản Xuất Bột Ngọt

Các cơ chất này được chuyển hóa thành glucose, sau đó vi khuẩn sẽ sử dụng để lên men và tạo ra axit glutamic. Sau quá trình trung hòa, sản phẩm được tạo ra chính là bột ngọt. Gần như 100% trong tổng số 3,2 triệu tấn bột ngọt sản xuất mỗi năm đều được thực hiện thông qua quá trình lên men đơn giản này!

Công Nghệ Lên Men Giúp Cho Mọi Người Ăn Ngon, Sống Khỏe.Ajinomoto đã nghiên cứu về quá trình lên men và các công nghệ liên quan trong hơn 80 năm. Phương pháp nghiên cứu này đã mang lại không chỉ là axit amin hay các món ăn thơm ngon. Ví dụ, các nghiên cứu chuyên sâu hơn về phương pháp lên men tạo nên axit glutamic – chính là phương pháp được sử dụng để sản xuất bột ngọt – đã giúp tạo ra phần lớn các axit amin bằng phương pháp lên men. Công nghệ này ngày nay được sử dụng cho việc sản xuất các sản phẩm “dược phẩm sinh học” tiên tiến nhất. Và điều tuyệt vời nhất là quá trình lên men này hoàn toàn tự nhiên và đặc biệt thân thiện với môi trường. Các sản phẩm phụ (hoặc nói chính xác hơn là “đồng sản phẩm”) của quá trình lên men tại các nhà máy của chúng tôi sẽ được dùng làm phân bón cho đất, từ đó có thể giúp gieo trồng thêm được nhiều hơn các nguyên liệu thô như củ sắn và bắp.

Tập đoàn Ajinomoto sẽ không ngừng phát triển công nghệ lên men, cũng như hiểu biết và năng lựccủa mình, giúp thúc đẩy hơn nữa các hoạt động kinh doanh bền vững trên khắp thế giới.

Giới thiệu về Ajinomoto Co., Inc.Tập đoàn Ajinomoto là một tập đoàn toàn cầu chuyên về lĩnh vực thực phẩm và axit amin, dựa trên nền tảng công nghệ hóa chất tinh khiết và công nghệ sinh học tiên tiến.

Với khẩu hiệu “Eat Well, Live Well” (tạm dịch: Ăn ngon, Sống khỏe), chúng tôi đã không ngừng ứng dụng khoa học để nghiên cứu sâu hơn về các công dụng tiềm năng của axit amin trong việc góp phần mang lại cuộc sống khỏe mạnh cho con người ở khắp nơi trên thế giới. Chúng tôi luôn nỗ lực để phát triển hơn nữa và không ngừng góp phần vào việc đảm bảo cuộc sống khỏe mạnh hơn cho mọi người bằng cách kiến tạo giá trị cho cộng đồng và xã hội thông qua các giải pháp cải tiến và bền vững.

Tập đoàn Ajinomoto có văn phòng tại 35 quốc gia, khu vực, và cung cấp sản phẩm cho hơn 130 quốc gia và khu vực. Doanh thu của tập đoàn đạt 1,1274 nghìn tỷ JPY (10,1 tỷ USD) trong năm tài chính 2018. Để biết thêm về Tập đoàn Ajinomoto, truy cập www.ajinomoto.com.

Kim chi

Sữa chua

Nước tương

Dưa cải muối Đức

Bánh mì bột chua

Sữa chua Phô mai

Hết Hạn sử dụng Lên men

Sữa

Sữa bịchua, hỏng

Quá Trình Lên Men Là Một Phần Trong Cuộc Sống Của Chúng TaChắc hẳn mỗi người trong chúng ta đều đã từng nghe về quá trình lên men, nhưng không phải ai cũng biết ý nghĩa thật sự của quá trình này hay tác dụng của nó như thế nào. Bạn có biết, nếu không có quá trình lên men, bạn sẽ không có cơ hội nhấm nháp vài cốc bia sau giờ làm hay ly rượu vang trong bữa tối. Vậy thực chất quá trình lên men là gì?

Loài người đã ứng dụng việc lên men trong ít nhất khoảng 10.000 năm, chủ yếu là để bảo quản thực phẩm và làm tăng thêm hương vị món ăn. Quá trình này diễn ra tự nhiên 100% và vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay để tạo ra các món ăn đa dạng như sữa chua, kim chi và nước tương. Và đó cũng là bí quyết đằng sau quá trình sản xuất bột ngọt.

■ Thực Phẩm Lên Men Rất Đa Dạng

Quá trình lên men là gì?Rất dễ nhầm lẫn giữa lên men và ôi thiu, vì xét về mặt cơ chế thì chúng cũng khá giống nhau. Để hình dung ra được sự khác biệt, hãy lấy sữa làm ví dụ.

■ Lên men so với ôi thiu

Như bạn đã biết, nếu chúng ta bảo quản sữa trong tủ lạnh đến khi quá hạn sử dụng, hoặc tệ hơn là quên cho sữa vào trong tủ lạnh ngay từ đầu sau khi mở nắp, sữa sẽ có vị chua. Đó là một ví dụ điển hình cho trường hợp thực phẩm bị ôi thiu. Mặt khác, sữa cũng có thể chuyển thành các loại thực phẩm thơm ngon và có lợi cho sức khỏe khác ví dụ như phô mai hay sữa chua. Đây là vài ví dụ điển hình của quá trình lên men. Xét về mặt khoa học, thực phẩm bị ôi thiu hay lên men đều có cùng một tác nhân: vi sinh vật.

“Kéo” và “Pac-Man”Nói chung, quá trình lên men diễn ra theo một trong hai cách. Hãy quay lại ví dụ về sữa để có thể hiểu rõ hơn.

■ Hai Loại Lên Men

Loại lên men đầu tiên có thể được xem như “lên men kiểu kéo.” Các enzyme do vi sinh vật tạo ra sẽ phân cắt protein trong sữa. Bạn có thể gọi quá trình này là “lên men kiểu kéo”, vì các enzyme sẽ đóng vai trò như chiếc kéo và cắt rời protein. Nếu áp dụng kiểu lên men này cho sữa, chúng ta sẽ thu được phô mai. Và tương tự như vậy, nếu áp dụng phương pháp “lên men kiểu kéo” này cho đậu nành, chúng ta sẽ thu được nước tương. Phương pháp “lên men kiểu kéo” giúp thực phẩm trở nên thơm ngon hơn vì làm tăng nồng độ axit amin, bao gồm glutamate, chính là “chất tạo vị umami” (vị ngọt thịt).

Loại lên men còn lại là “Lên men kiểu Pac-Man”, trong đó một loại vi sinh vật trực tiếp tiêu thụ các loại đường trong sữa, giống như Pac-Man. Nếu chúng ta áp dụng kiểu lên men này cho sữa, chúng ta sẽ có món sữa chua. Thực hiện phương pháp “Lên men kiểu Pac-Man” trên quả nho sẽ thu được rượu vang. Và đây cũng chính là loại lên men dùng để sản xuất bột ngọt.

Mãi cho đến những năm 1850, các nhà khoa học mới nhận ra điều này. Trước đó, sữa bị chua chỉ đơn thuần được xem là phản ứng hóa học. Nói cách khác, các nhà khoa học cho rằng, hai hóa chất phản ứng với nhau để hình thành nên một sản phẩm mới, giống như khi sắt có hiện tượng gỉ sét, hoặc đánh lửa một que diêm. Sữa chua và phô mai đã được sản xuất hàng thế kỷ, nhưng không ai thật sự hiểu rõ tại sao sữa lại có thể trở thành những món ăn như vậy.

Louis Pasteur, một trong các nhà khoa học vĩ đại nhất thời hiện đại, đã chứng minh rằng các vi sinh vật sống trong sữa là loại vi khuẩn có thể tạo nên những thay đổi trong sữa. (Và, dĩ nhiên đó là lý do tại sao ngày nay sữa được “tiệt trùng”, là một quá trình sử dụng nhiệt độ để khử trùng và kéo dài thời hạn bảo quản.)

■ Louis Pasteur

Phát hiện của Pasteur đã làm thay đổi thế giới, và từ đó lĩnh vực hóa sinh ra đời. Phát hiện này cũng đã bác bỏ thuyết “tự sinh”, cho rằng vạn vật có thể được sinh ra từ hư không. Điều này cũng đặt nền tảng cho cuộc cách mạng trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học, phát triển và sản xuất thực phẩm và đồ uống.

Ngày nay, lên men được định nghĩa là một quá trình trong đó vi sinh vật tạo nên những thay đổi có lợi đối cơ chất. Sữa chua và phô mai là những thực phẩm “lên men”, chứ không phải “ôi thiu”, vì chúng ta sử dụng vi sinh vật một cách có chủ đích nhằm tạo ra những thay đổi có lợi trong sữa. Ngoài ra, vi khuẩn không phải là vi sinh vật duy nhất được dùng cho quá trình lên men. Ví dụ như nấm men vốn không phải là vi khuẩn, được dùng để lên men bột và làm bánh mì.

Bò là những “Cỗ Máy Lên Men”

Bạn có bao giờ thắc mắc làm thế nào mà bò có thể chuyển hóa cỏ thành sữa và bắp thịt không? Và đương nhiên câu trả lời chính là do lên men. Trong dạ dày của bò (có kết cấu phức tạp hơn của người, chia làm bốn ngăn riêng biệt), các vi sinh vật sẽ tiến hành quá trình lên men chuyển hóa cỏ thành axit amin. Axit amin là thành phần cấu tạo nên protein, và sữa cũng như thịt đều giàu protein.

Nhưng bò không phải là cỗ máy duy nhất thực hiện quá trình lên men như vậy. Có nhiều loại động vật ăn cỏ cũng có thể thực hiện quá trình tương tự. Và tất cả các loài động vật, bao gồm cả con người đều có vi khuẩn đường ruột giúp chuyển đổi thức ăn thành các chất hữu ích bằng quá trình lên men.

Mối Liên Kết Giữa Quá Trình Lên Men Và Bột NgọtVào năm 1909, Giáo sư Kikunae Ikeda, người đã phát minh ra bột ngọt AJI-NO-MOTO® đã tách chiết thành công axit glutamic từ kombu, một loại tảo bẹ. Ông nhận thấy vị của thành phần này không giống với vị ngọt, chua, mặn hay đắng, nên ông đã đặt cho vị này một cái tên mới: “umami.” Phát hiện này của Giáo sư Ikeda đã đặt nền móng cho phát minh ra bột ngọt, loại gia vị giúp mang vị “umami” đến bữa ăn của mọi người.

■ Giáo sư Kikunae Ikeda

Nhưng việc sản xuất bột ngọt trên quy mô lớn là cả một thử thách, một vấn đề mà nhiều phát hiện vĩ đại phải đối mặt. Trong nhiều năm, bột ngọt được sản xuất bằng “phương pháp chiết xuất” axit glutamic từ gluten, một protein trong lúa mì. Nhưng quy trình này không hiệu quả và gặp khó khăn khi sản xuất trên quy mô lớn, đồng thời cũng gặp hạn chế trong việc sản xuất một cách ổn định tại các nhà máy bên ngoài Nhật Bản. May mắn thay, vào thập niên 1960, người ta đã phát hiện ra loại vi khuẩn có thể tạo ra axit glutamic, và từ đó phương pháp lên men đã trở thành phương pháp chính trong sản xuất bột ngọt. Quan trọng hơn , điều này giúp cho các nước Đông Nam Á, Nam Mỹ, châu Âu và Bắc Mỹ cũng có thể sản xuất được bột ngọt. Chẳng mấy chốc, toàn thế giới đã sử dụng vị “umami”.

Bột Ngọt Được Tạo Ra Như Thế Nào Nguyên liệu thô được dùng để sản xuất bột ngọt là nguồn đường dồi dào tại mỗi khu vực. Ví dụ, tại khu vực Đông Nam Á và Nam Mỹ, nguồn nguyên liệu chính thường là mía hoặc củ sắn (khoai mì); trong khi đó ở châu Âu và Bắc Mỹ người ta sử dụng củ cải đường hoặc ngô (bắp).

■ Quá Trình Lên Men và Sản Xuất Bột Ngọt

Các cơ chất này được chuyển hóa thành glucose, sau đó vi khuẩn sẽ sử dụng để lên men và tạo ra axit glutamic. Sau quá trình trung hòa, sản phẩm được tạo ra chính là bột ngọt. Gần như 100% trong tổng số 3,2 triệu tấn bột ngọt sản xuất mỗi năm đều được thực hiện thông qua quá trình lên men đơn giản này!

Tháng Ba 2020 tập 18 ②

Công Nghệ Lên Men Giúp Cho Mọi Người Ăn Ngon, Sống Khỏe.Ajinomoto đã nghiên cứu về quá trình lên men và các công nghệ liên quan trong hơn 80 năm. Phương pháp nghiên cứu này đã mang lại không chỉ là axit amin hay các món ăn thơm ngon. Ví dụ, các nghiên cứu chuyên sâu hơn về phương pháp lên men tạo nên axit glutamic – chính là phương pháp được sử dụng để sản xuất bột ngọt – đã giúp tạo ra phần lớn các axit amin bằng phương pháp lên men. Công nghệ này ngày nay được sử dụng cho việc sản xuất các sản phẩm “dược phẩm sinh học” tiên tiến nhất. Và điều tuyệt vời nhất là quá trình lên men này hoàn toàn tự nhiên và đặc biệt thân thiện với môi trường. Các sản phẩm phụ (hoặc nói chính xác hơn là “đồng sản phẩm”) của quá trình lên men tại các nhà máy của chúng tôi sẽ được dùng làm phân bón cho đất, từ đó có thể giúp gieo trồng thêm được nhiều hơn các nguyên liệu thô như củ sắn và bắp.

Tập đoàn Ajinomoto sẽ không ngừng phát triển công nghệ lên men, cũng như hiểu biết và năng lựccủa mình, giúp thúc đẩy hơn nữa các hoạt động kinh doanh bền vững trên khắp thế giới.

Giới thiệu về Ajinomoto Co., Inc.Tập đoàn Ajinomoto là một tập đoàn toàn cầu chuyên về lĩnh vực thực phẩm và axit amin, dựa trên nền tảng công nghệ hóa chất tinh khiết và công nghệ sinh học tiên tiến.

Với khẩu hiệu “Eat Well, Live Well” (tạm dịch: Ăn ngon, Sống khỏe), chúng tôi đã không ngừng ứng dụng khoa học để nghiên cứu sâu hơn về các công dụng tiềm năng của axit amin trong việc góp phần mang lại cuộc sống khỏe mạnh cho con người ở khắp nơi trên thế giới. Chúng tôi luôn nỗ lực để phát triển hơn nữa và không ngừng góp phần vào việc đảm bảo cuộc sống khỏe mạnh hơn cho mọi người bằng cách kiến tạo giá trị cho cộng đồng và xã hội thông qua các giải pháp cải tiến và bền vững.

Tập đoàn Ajinomoto có văn phòng tại 35 quốc gia, khu vực, và cung cấp sản phẩm cho hơn 130 quốc gia và khu vực. Doanh thu của tập đoàn đạt 1,1274 nghìn tỷ JPY (10,1 tỷ USD) trong năm tài chính 2018. Để biết thêm về Tập đoàn Ajinomoto, truy cập www.ajinomoto.com.

Sữa chuaPhô mai

Axit Amin tự do(Hỗn hợp các axit amin tự

do giàu glutamate)

Đạm sữa

Sữa

Vi khuẩn Axit lactic

Axit lactic

Enzyme

Lactose (Đường trong sữa)

Quá Trình Lên Men Là Một Phần Trong Cuộc Sống Của Chúng TaChắc hẳn mỗi người trong chúng ta đều đã từng nghe về quá trình lên men, nhưng không phải ai cũng biết ý nghĩa thật sự của quá trình này hay tác dụng của nó như thế nào. Bạn có biết, nếu không có quá trình lên men, bạn sẽ không có cơ hội nhấm nháp vài cốc bia sau giờ làm hay ly rượu vang trong bữa tối. Vậy thực chất quá trình lên men là gì?

Loài người đã ứng dụng việc lên men trong ít nhất khoảng 10.000 năm, chủ yếu là để bảo quản thực phẩm và làm tăng thêm hương vị món ăn. Quá trình này diễn ra tự nhiên 100% và vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay để tạo ra các món ăn đa dạng như sữa chua, kim chi và nước tương. Và đó cũng là bí quyết đằng sau quá trình sản xuất bột ngọt.

■ Thực Phẩm Lên Men Rất Đa Dạng

Quá trình lên men là gì?Rất dễ nhầm lẫn giữa lên men và ôi thiu, vì xét về mặt cơ chế thì chúng cũng khá giống nhau. Để hình dung ra được sự khác biệt, hãy lấy sữa làm ví dụ.

■ Lên men so với ôi thiu

Như bạn đã biết, nếu chúng ta bảo quản sữa trong tủ lạnh đến khi quá hạn sử dụng, hoặc tệ hơn là quên cho sữa vào trong tủ lạnh ngay từ đầu sau khi mở nắp, sữa sẽ có vị chua. Đó là một ví dụ điển hình cho trường hợp thực phẩm bị ôi thiu. Mặt khác, sữa cũng có thể chuyển thành các loại thực phẩm thơm ngon và có lợi cho sức khỏe khác ví dụ như phô mai hay sữa chua. Đây là vài ví dụ điển hình của quá trình lên men. Xét về mặt khoa học, thực phẩm bị ôi thiu hay lên men đều có cùng một tác nhân: vi sinh vật.

“Kéo” và “Pac-Man”Nói chung, quá trình lên men diễn ra theo một trong hai cách. Hãy quay lại ví dụ về sữa để có thể hiểu rõ hơn.

■ Hai Loại Lên Men

Loại lên men đầu tiên có thể được xem như “lên men kiểu kéo.” Các enzyme do vi sinh vật tạo ra sẽ phân cắt protein trong sữa. Bạn có thể gọi quá trình này là “lên men kiểu kéo”, vì các enzyme sẽ đóng vai trò như chiếc kéo và cắt rời protein. Nếu áp dụng kiểu lên men này cho sữa, chúng ta sẽ thu được phô mai. Và tương tự như vậy, nếu áp dụng phương pháp “lên men kiểu kéo” này cho đậu nành, chúng ta sẽ thu được nước tương. Phương pháp “lên men kiểu kéo” giúp thực phẩm trở nên thơm ngon hơn vì làm tăng nồng độ axit amin, bao gồm glutamate, chính là “chất tạo vị umami” (vị ngọt thịt).

Loại lên men còn lại là “Lên men kiểu Pac-Man”, trong đó một loại vi sinh vật trực tiếp tiêu thụ các loại đường trong sữa, giống như Pac-Man. Nếu chúng ta áp dụng kiểu lên men này cho sữa, chúng ta sẽ có món sữa chua. Thực hiện phương pháp “Lên men kiểu Pac-Man” trên quả nho sẽ thu được rượu vang. Và đây cũng chính là loại lên men dùng để sản xuất bột ngọt.

Mãi cho đến những năm 1850, các nhà khoa học mới nhận ra điều này. Trước đó, sữa bị chua chỉ đơn thuần được xem là phản ứng hóa học. Nói cách khác, các nhà khoa học cho rằng, hai hóa chất phản ứng với nhau để hình thành nên một sản phẩm mới, giống như khi sắt có hiện tượng gỉ sét, hoặc đánh lửa một que diêm. Sữa chua và phô mai đã được sản xuất hàng thế kỷ, nhưng không ai thật sự hiểu rõ tại sao sữa lại có thể trở thành những món ăn như vậy.

Louis Pasteur, một trong các nhà khoa học vĩ đại nhất thời hiện đại, đã chứng minh rằng các vi sinh vật sống trong sữa là loại vi khuẩn có thể tạo nên những thay đổi trong sữa. (Và, dĩ nhiên đó là lý do tại sao ngày nay sữa được “tiệt trùng”, là một quá trình sử dụng nhiệt độ để khử trùng và kéo dài thời hạn bảo quản.)

■ Louis Pasteur

Phát hiện của Pasteur đã làm thay đổi thế giới, và từ đó lĩnh vực hóa sinh ra đời. Phát hiện này cũng đã bác bỏ thuyết “tự sinh”, cho rằng vạn vật có thể được sinh ra từ hư không. Điều này cũng đặt nền tảng cho cuộc cách mạng trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học, phát triển và sản xuất thực phẩm và đồ uống.

Ngày nay, lên men được định nghĩa là một quá trình trong đó vi sinh vật tạo nên những thay đổi có lợi đối cơ chất. Sữa chua và phô mai là những thực phẩm “lên men”, chứ không phải “ôi thiu”, vì chúng ta sử dụng vi sinh vật một cách có chủ đích nhằm tạo ra những thay đổi có lợi trong sữa. Ngoài ra, vi khuẩn không phải là vi sinh vật duy nhất được dùng cho quá trình lên men. Ví dụ như nấm men vốn không phải là vi khuẩn, được dùng để lên men bột và làm bánh mì.

Tháng Ba 2020 tập 18 ③

Bò là những “Cỗ Máy Lên Men”

Bạn có bao giờ thắc mắc làm thế nào mà bò có thể chuyển hóa cỏ thành sữa và bắp thịt không? Và đương nhiên câu trả lời chính là do lên men. Trong dạ dày của bò (có kết cấu phức tạp hơn của người, chia làm bốn ngăn riêng biệt), các vi sinh vật sẽ tiến hành quá trình lên men chuyển hóa cỏ thành axit amin. Axit amin là thành phần cấu tạo nên protein, và sữa cũng như thịt đều giàu protein.

Nhưng bò không phải là cỗ máy duy nhất thực hiện quá trình lên men như vậy. Có nhiều loại động vật ăn cỏ cũng có thể thực hiện quá trình tương tự. Và tất cả các loài động vật, bao gồm cả con người đều có vi khuẩn đường ruột giúp chuyển đổi thức ăn thành các chất hữu ích bằng quá trình lên men.

Mối Liên Kết Giữa Quá Trình Lên Men Và Bột NgọtVào năm 1909, Giáo sư Kikunae Ikeda, người đã phát minh ra bột ngọt AJI-NO-MOTO® đã tách chiết thành công axit glutamic từ kombu, một loại tảo bẹ. Ông nhận thấy vị của thành phần này không giống với vị ngọt, chua, mặn hay đắng, nên ông đã đặt cho vị này một cái tên mới: “umami.” Phát hiện này của Giáo sư Ikeda đã đặt nền móng cho phát minh ra bột ngọt, loại gia vị giúp mang vị “umami” đến bữa ăn của mọi người.

■ Giáo sư Kikunae Ikeda

Nhưng việc sản xuất bột ngọt trên quy mô lớn là cả một thử thách, một vấn đề mà nhiều phát hiện vĩ đại phải đối mặt. Trong nhiều năm, bột ngọt được sản xuất bằng “phương pháp chiết xuất” axit glutamic từ gluten, một protein trong lúa mì. Nhưng quy trình này không hiệu quả và gặp khó khăn khi sản xuất trên quy mô lớn, đồng thời cũng gặp hạn chế trong việc sản xuất một cách ổn định tại các nhà máy bên ngoài Nhật Bản. May mắn thay, vào thập niên 1960, người ta đã phát hiện ra loại vi khuẩn có thể tạo ra axit glutamic, và từ đó phương pháp lên men đã trở thành phương pháp chính trong sản xuất bột ngọt. Quan trọng hơn , điều này giúp cho các nước Đông Nam Á, Nam Mỹ, châu Âu và Bắc Mỹ cũng có thể sản xuất được bột ngọt. Chẳng mấy chốc, toàn thế giới đã sử dụng vị “umami”.

Bột Ngọt Được Tạo Ra Như Thế Nào Nguyên liệu thô được dùng để sản xuất bột ngọt là nguồn đường dồi dào tại mỗi khu vực. Ví dụ, tại khu vực Đông Nam Á và Nam Mỹ, nguồn nguyên liệu chính thường là mía hoặc củ sắn (khoai mì); trong khi đó ở châu Âu và Bắc Mỹ người ta sử dụng củ cải đường hoặc ngô (bắp).

■ Quá Trình Lên Men và Sản Xuất Bột Ngọt

Các cơ chất này được chuyển hóa thành glucose, sau đó vi khuẩn sẽ sử dụng để lên men và tạo ra axit glutamic. Sau quá trình trung hòa, sản phẩm được tạo ra chính là bột ngọt. Gần như 100% trong tổng số 3,2 triệu tấn bột ngọt sản xuất mỗi năm đều được thực hiện thông qua quá trình lên men đơn giản này!

Công Nghệ Lên Men Giúp Cho Mọi Người Ăn Ngon, Sống Khỏe.Ajinomoto đã nghiên cứu về quá trình lên men và các công nghệ liên quan trong hơn 80 năm. Phương pháp nghiên cứu này đã mang lại không chỉ là axit amin hay các món ăn thơm ngon. Ví dụ, các nghiên cứu chuyên sâu hơn về phương pháp lên men tạo nên axit glutamic – chính là phương pháp được sử dụng để sản xuất bột ngọt – đã giúp tạo ra phần lớn các axit amin bằng phương pháp lên men. Công nghệ này ngày nay được sử dụng cho việc sản xuất các sản phẩm “dược phẩm sinh học” tiên tiến nhất. Và điều tuyệt vời nhất là quá trình lên men này hoàn toàn tự nhiên và đặc biệt thân thiện với môi trường. Các sản phẩm phụ (hoặc nói chính xác hơn là “đồng sản phẩm”) của quá trình lên men tại các nhà máy của chúng tôi sẽ được dùng làm phân bón cho đất, từ đó có thể giúp gieo trồng thêm được nhiều hơn các nguyên liệu thô như củ sắn và bắp.

Tập đoàn Ajinomoto sẽ không ngừng phát triển công nghệ lên men, cũng như hiểu biết và năng lựccủa mình, giúp thúc đẩy hơn nữa các hoạt động kinh doanh bền vững trên khắp thế giới.

Giới thiệu về Ajinomoto Co., Inc.Tập đoàn Ajinomoto là một tập đoàn toàn cầu chuyên về lĩnh vực thực phẩm và axit amin, dựa trên nền tảng công nghệ hóa chất tinh khiết và công nghệ sinh học tiên tiến.

Với khẩu hiệu “Eat Well, Live Well” (tạm dịch: Ăn ngon, Sống khỏe), chúng tôi đã không ngừng ứng dụng khoa học để nghiên cứu sâu hơn về các công dụng tiềm năng của axit amin trong việc góp phần mang lại cuộc sống khỏe mạnh cho con người ở khắp nơi trên thế giới. Chúng tôi luôn nỗ lực để phát triển hơn nữa và không ngừng góp phần vào việc đảm bảo cuộc sống khỏe mạnh hơn cho mọi người bằng cách kiến tạo giá trị cho cộng đồng và xã hội thông qua các giải pháp cải tiến và bền vững.

Tập đoàn Ajinomoto có văn phòng tại 35 quốc gia, khu vực, và cung cấp sản phẩm cho hơn 130 quốc gia và khu vực. Doanh thu của tập đoàn đạt 1,1274 nghìn tỷ JPY (10,1 tỷ USD) trong năm tài chính 2018. Để biết thêm về Tập đoàn Ajinomoto, truy cập www.ajinomoto.com.

Củ sắn

Tinh bột

Glucose

Vi khuẩnLên men Trung hòa

Axit glutamicBột ngọt

AJI-NO-MOTO®

Mật mía

Bắp Mía

Quá Trình Lên Men Là Một Phần Trong Cuộc Sống Của Chúng TaChắc hẳn mỗi người trong chúng ta đều đã từng nghe về quá trình lên men, nhưng không phải ai cũng biết ý nghĩa thật sự của quá trình này hay tác dụng của nó như thế nào. Bạn có biết, nếu không có quá trình lên men, bạn sẽ không có cơ hội nhấm nháp vài cốc bia sau giờ làm hay ly rượu vang trong bữa tối. Vậy thực chất quá trình lên men là gì?

Loài người đã ứng dụng việc lên men trong ít nhất khoảng 10.000 năm, chủ yếu là để bảo quản thực phẩm và làm tăng thêm hương vị món ăn. Quá trình này diễn ra tự nhiên 100% và vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay để tạo ra các món ăn đa dạng như sữa chua, kim chi và nước tương. Và đó cũng là bí quyết đằng sau quá trình sản xuất bột ngọt.

■ Thực Phẩm Lên Men Rất Đa Dạng

Quá trình lên men là gì?Rất dễ nhầm lẫn giữa lên men và ôi thiu, vì xét về mặt cơ chế thì chúng cũng khá giống nhau. Để hình dung ra được sự khác biệt, hãy lấy sữa làm ví dụ.

■ Lên men so với ôi thiu

Như bạn đã biết, nếu chúng ta bảo quản sữa trong tủ lạnh đến khi quá hạn sử dụng, hoặc tệ hơn là quên cho sữa vào trong tủ lạnh ngay từ đầu sau khi mở nắp, sữa sẽ có vị chua. Đó là một ví dụ điển hình cho trường hợp thực phẩm bị ôi thiu. Mặt khác, sữa cũng có thể chuyển thành các loại thực phẩm thơm ngon và có lợi cho sức khỏe khác ví dụ như phô mai hay sữa chua. Đây là vài ví dụ điển hình của quá trình lên men. Xét về mặt khoa học, thực phẩm bị ôi thiu hay lên men đều có cùng một tác nhân: vi sinh vật.

“Kéo” và “Pac-Man”Nói chung, quá trình lên men diễn ra theo một trong hai cách. Hãy quay lại ví dụ về sữa để có thể hiểu rõ hơn.

■ Hai Loại Lên Men

Loại lên men đầu tiên có thể được xem như “lên men kiểu kéo.” Các enzyme do vi sinh vật tạo ra sẽ phân cắt protein trong sữa. Bạn có thể gọi quá trình này là “lên men kiểu kéo”, vì các enzyme sẽ đóng vai trò như chiếc kéo và cắt rời protein. Nếu áp dụng kiểu lên men này cho sữa, chúng ta sẽ thu được phô mai. Và tương tự như vậy, nếu áp dụng phương pháp “lên men kiểu kéo” này cho đậu nành, chúng ta sẽ thu được nước tương. Phương pháp “lên men kiểu kéo” giúp thực phẩm trở nên thơm ngon hơn vì làm tăng nồng độ axit amin, bao gồm glutamate, chính là “chất tạo vị umami” (vị ngọt thịt).

Loại lên men còn lại là “Lên men kiểu Pac-Man”, trong đó một loại vi sinh vật trực tiếp tiêu thụ các loại đường trong sữa, giống như Pac-Man. Nếu chúng ta áp dụng kiểu lên men này cho sữa, chúng ta sẽ có món sữa chua. Thực hiện phương pháp “Lên men kiểu Pac-Man” trên quả nho sẽ thu được rượu vang. Và đây cũng chính là loại lên men dùng để sản xuất bột ngọt.

Mãi cho đến những năm 1850, các nhà khoa học mới nhận ra điều này. Trước đó, sữa bị chua chỉ đơn thuần được xem là phản ứng hóa học. Nói cách khác, các nhà khoa học cho rằng, hai hóa chất phản ứng với nhau để hình thành nên một sản phẩm mới, giống như khi sắt có hiện tượng gỉ sét, hoặc đánh lửa một que diêm. Sữa chua và phô mai đã được sản xuất hàng thế kỷ, nhưng không ai thật sự hiểu rõ tại sao sữa lại có thể trở thành những món ăn như vậy.

Louis Pasteur, một trong các nhà khoa học vĩ đại nhất thời hiện đại, đã chứng minh rằng các vi sinh vật sống trong sữa là loại vi khuẩn có thể tạo nên những thay đổi trong sữa. (Và, dĩ nhiên đó là lý do tại sao ngày nay sữa được “tiệt trùng”, là một quá trình sử dụng nhiệt độ để khử trùng và kéo dài thời hạn bảo quản.)

■ Louis Pasteur

Phát hiện của Pasteur đã làm thay đổi thế giới, và từ đó lĩnh vực hóa sinh ra đời. Phát hiện này cũng đã bác bỏ thuyết “tự sinh”, cho rằng vạn vật có thể được sinh ra từ hư không. Điều này cũng đặt nền tảng cho cuộc cách mạng trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học, phát triển và sản xuất thực phẩm và đồ uống.

Ngày nay, lên men được định nghĩa là một quá trình trong đó vi sinh vật tạo nên những thay đổi có lợi đối cơ chất. Sữa chua và phô mai là những thực phẩm “lên men”, chứ không phải “ôi thiu”, vì chúng ta sử dụng vi sinh vật một cách có chủ đích nhằm tạo ra những thay đổi có lợi trong sữa. Ngoài ra, vi khuẩn không phải là vi sinh vật duy nhất được dùng cho quá trình lên men. Ví dụ như nấm men vốn không phải là vi khuẩn, được dùng để lên men bột và làm bánh mì.

Bò là những “Cỗ Máy Lên Men”

Bạn có bao giờ thắc mắc làm thế nào mà bò có thể chuyển hóa cỏ thành sữa và bắp thịt không? Và đương nhiên câu trả lời chính là do lên men. Trong dạ dày của bò (có kết cấu phức tạp hơn của người, chia làm bốn ngăn riêng biệt), các vi sinh vật sẽ tiến hành quá trình lên men chuyển hóa cỏ thành axit amin. Axit amin là thành phần cấu tạo nên protein, và sữa cũng như thịt đều giàu protein.

Nhưng bò không phải là cỗ máy duy nhất thực hiện quá trình lên men như vậy. Có nhiều loại động vật ăn cỏ cũng có thể thực hiện quá trình tương tự. Và tất cả các loài động vật, bao gồm cả con người đều có vi khuẩn đường ruột giúp chuyển đổi thức ăn thành các chất hữu ích bằng quá trình lên men.

Mối Liên Kết Giữa Quá Trình Lên Men Và Bột NgọtVào năm 1909, Giáo sư Kikunae Ikeda, người đã phát minh ra bột ngọt AJI-NO-MOTO® đã tách chiết thành công axit glutamic từ kombu, một loại tảo bẹ. Ông nhận thấy vị của thành phần này không giống với vị ngọt, chua, mặn hay đắng, nên ông đã đặt cho vị này một cái tên mới: “umami.” Phát hiện này của Giáo sư Ikeda đã đặt nền móng cho phát minh ra bột ngọt, loại gia vị giúp mang vị “umami” đến bữa ăn của mọi người.

■ Giáo sư Kikunae Ikeda

Nhưng việc sản xuất bột ngọt trên quy mô lớn là cả một thử thách, một vấn đề mà nhiều phát hiện vĩ đại phải đối mặt. Trong nhiều năm, bột ngọt được sản xuất bằng “phương pháp chiết xuất” axit glutamic từ gluten, một protein trong lúa mì. Nhưng quy trình này không hiệu quả và gặp khó khăn khi sản xuất trên quy mô lớn, đồng thời cũng gặp hạn chế trong việc sản xuất một cách ổn định tại các nhà máy bên ngoài Nhật Bản. May mắn thay, vào thập niên 1960, người ta đã phát hiện ra loại vi khuẩn có thể tạo ra axit glutamic, và từ đó phương pháp lên men đã trở thành phương pháp chính trong sản xuất bột ngọt. Quan trọng hơn , điều này giúp cho các nước Đông Nam Á, Nam Mỹ, châu Âu và Bắc Mỹ cũng có thể sản xuất được bột ngọt. Chẳng mấy chốc, toàn thế giới đã sử dụng vị “umami”.

Bột Ngọt Được Tạo Ra Như Thế Nào Nguyên liệu thô được dùng để sản xuất bột ngọt là nguồn đường dồi dào tại mỗi khu vực. Ví dụ, tại khu vực Đông Nam Á và Nam Mỹ, nguồn nguyên liệu chính thường là mía hoặc củ sắn (khoai mì); trong khi đó ở châu Âu và Bắc Mỹ người ta sử dụng củ cải đường hoặc ngô (bắp).

■ Quá Trình Lên Men và Sản Xuất Bột Ngọt

Các cơ chất này được chuyển hóa thành glucose, sau đó vi khuẩn sẽ sử dụng để lên men và tạo ra axit glutamic. Sau quá trình trung hòa, sản phẩm được tạo ra chính là bột ngọt. Gần như 100% trong tổng số 3,2 triệu tấn bột ngọt sản xuất mỗi năm đều được thực hiện thông qua quá trình lên men đơn giản này!

Tháng Ba 2020 tập 18 ④

Công Nghệ Lên Men Giúp Cho Mọi Người Ăn Ngon, Sống Khỏe.Ajinomoto đã nghiên cứu về quá trình lên men và các công nghệ liên quan trong hơn 80 năm. Phương pháp nghiên cứu này đã mang lại không chỉ là axit amin hay các món ăn thơm ngon. Ví dụ, các nghiên cứu chuyên sâu hơn về phương pháp lên men tạo nên axit glutamic – chính là phương pháp được sử dụng để sản xuất bột ngọt – đã giúp tạo ra phần lớn các axit amin bằng phương pháp lên men. Công nghệ này ngày nay được sử dụng cho việc sản xuất các sản phẩm “dược phẩm sinh học” tiên tiến nhất. Và điều tuyệt vời nhất là quá trình lên men này hoàn toàn tự nhiên và đặc biệt thân thiện với môi trường. Các sản phẩm phụ (hoặc nói chính xác hơn là “đồng sản phẩm”) của quá trình lên men tại các nhà máy của chúng tôi sẽ được dùng làm phân bón cho đất, từ đó có thể giúp gieo trồng thêm được nhiều hơn các nguyên liệu thô như củ sắn và bắp.

Tập đoàn Ajinomoto sẽ không ngừng phát triển công nghệ lên men, cũng như hiểu biết và năng lựccủa mình, giúp thúc đẩy hơn nữa các hoạt động kinh doanh bền vững trên khắp thế giới.

Giới thiệu về Ajinomoto Co., Inc.Tập đoàn Ajinomoto là một tập đoàn toàn cầu chuyên về lĩnh vực thực phẩm và axit amin, dựa trên nền tảng công nghệ hóa chất tinh khiết và công nghệ sinh học tiên tiến.

Với khẩu hiệu “Eat Well, Live Well” (tạm dịch: Ăn ngon, Sống khỏe), chúng tôi đã không ngừng ứng dụng khoa học để nghiên cứu sâu hơn về các công dụng tiềm năng của axit amin trong việc góp phần mang lại cuộc sống khỏe mạnh cho con người ở khắp nơi trên thế giới. Chúng tôi luôn nỗ lực để phát triển hơn nữa và không ngừng góp phần vào việc đảm bảo cuộc sống khỏe mạnh hơn cho mọi người bằng cách kiến tạo giá trị cho cộng đồng và xã hội thông qua các giải pháp cải tiến và bền vững.

Tập đoàn Ajinomoto có văn phòng tại 35 quốc gia, khu vực, và cung cấp sản phẩm cho hơn 130 quốc gia và khu vực. Doanh thu của tập đoàn đạt 1,1274 nghìn tỷ JPY (10,1 tỷ USD) trong năm tài chính 2018. Để biết thêm về Tập đoàn Ajinomoto, truy cập www.ajinomoto.com.