Đề tài: CÁ LÊN MEN TRUYỀN THỐNG: SẢN XUẤT NƯỚC MẮM

Chia sẻ: Kieu Tien | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

270
lượt xem 71
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cá là một nguồn protein phong phú cho con người ở những nước đang phát triển. Gần 50% sự đánh bắt của thế giới từ những nước này và hấu hết sự đánh bắt được tiêu thụ trong nước. Ở khu vực Đông Nam Á, con người nhận khoảng 60 – 70% protein cho cơ thể từ cá. Theo cổ truyền, bảo quản cá tươi thông thường là bằng ướp muối, tiếp theo được sấy hoặc phơi nắng. Ướp muối và phơi khô ở vùng khí hậu nhiệt đới có thể được kéo dài nhờ độ ẩm cao và lượng mưa thường xuyên. Giai đoạn ướp muối...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: CÁ LÊN MEN TRUYỀN THỐNG: SẢN XUẤT NƯỚC MẮM

Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản CÁ LÊN MEN TRUYỀN THỐNG: SẢN XUẤT NƯỚC MẮM I GIỚI THIỆU Cá là một nguồn protein phong phú cho con người ở những nước đang phát triển. Gần 50% sự đánh bắt của thế giới từ những nước này và hấu hết sự đánh bắt được tiêu thụ trong nước. Ở khu vực Đông Nam Á, con người nhận khoảng 60 – 70% protein cho cơ thể từ cá. Theo cổ truyền, bảo quản cá tươi thông thường là bằng ướp muối, tiếp theo được sấy hoặc phơi nắng. Ướp muối và phơi khô ở vùng khí hậu nhiệt đới có thể được kéo dài nhờ độ ẩm cao và lượng mưa thường xuyên. Giai đoạn ướp muối kéo dài này cho phép sự lên men chậm lại, và người ta dần dần thu được mùi và hương vị của cá lên men. Sự thay đổi ít nhất về tỉ l ệ muối cá thông thường có thể dẫn đến sản phẩm không ngon. Sự lên men đạt yêu cầu tốt sẽ làm gia tăng hương vị thậm chí che giấu một số mùi khó chịu do một số vi sinh vật gây thối tạo nên. Nhu cầu về thực phẩm lên men tuyệt vời như vậy để nhiều sản phẩm đa dạng được tìm kiếm. Thông thường, cá ướp muối được bổ sung thêm nguồn cacbon hydrate như đường, gạo gang (thính) hoặc cơm, những sản phẩm cá lên men truyền thống với hương và mùi vị khác nhau sẽ được tạo ra. Không giống như các sản phẩm được thanh lọc và cô đặc cao cấp thường quá đắt cho người tiêu dùng ở những nước đang phát triển, sản phẩm cá lên men truyền thống thì được cho là rẻ và tốt với mọi người. Trong dinh dưỡng, cá lên men truyền thống có thể không tốt bằng cá tươi nhưng cá tươi thì độ phân hủy cao. Nếu như khâu vệ sinh không được kiểm tra nghiêm ngặc thì cá tươi có thể làm nguy hại đến sức khỏe. Cá lên men truyền thống đ ược sản xuất bởi sự biến đổi sinh hóa đơn giản từ quy trình tự nhiên. Giá trị thực phẩm của cá lên men có thể bị thay đổi từ cá tươi nhưng trong nhiều mặc nó mang lợi ích đến người tiêu dùng. Những thận lợi của sản phẩm cá lên men truyền thống đến con người ở những nước đang phát triển là: khả năng chấp nhận cao, giá thấp, dễ dàng chuẩn bị, an toàn, tăng cường tiêu hóa và hấp thu. Từ khi cá lên Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 1
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản men truyền thống được cho là sản phẩm của sự lên men lactic, nó cũng có hiệu lực phòng bệnh và chữa bệnh chống lại các loại viêm nhiễm đường ruột. Sự suy dinh dưỡng calorie protein là mối quan tâm của các cơ quan y tế công cộng ở nhiều nước phát triển. Nó đã được ước tính hàng chục triệu trẻ em trong độ tuổi mầm non bị tình trạng này ở mức độ khác nhau (Anonymous, 1974).Cá lên men truyền thống có lẽ là thực phẩm tốt cho bệnh nhân kém hấp thu. Lý do cho sự hấp thụ tốt hơn là hiệu lực của những hạt có kích thướt nhỏ. Nói chung, trong các loại thực phẩm lên men kích thước hạt nhỏ hơn nhiều hơn so với thực phẩm tươi sống. Tầm quan trọng của giá trị dinh dưỡng của sản phẩm cá lên men trong chế độ ăn hàng ngày của người dân Đông Nam Á đã được thảo luận đến một mức độ nhất định bởi các điều tra khác nhau. (Amano, 1962: van Veen, 1965; Areekul et al. 1974: GArby and Areekul, 1974: Suwanik, 1979. Anonymous, 1973; Saisithi, 1981). Hiện nay, nhiều sự chú ý đã được đưa ra để cải thiện sản phẩm thủy sản truyền thống lên men khác để tăng sự sẵn có của thực phẩm protein chi phí thấp cho tiêu thụ nội địa. II. CÁC LOẠI SẢN PHẨM THỦY SẢN TRUYỀN THỐNG LÊN MEN Nhờ vào sự ưa chuộng điều kiện khí hậu, đã c ó một số loại thực phẩm bản địa lên men ở châu Á. Tầm quan trọng của các sản phẩm để người dân Châu Á là rất nhiều, trong năm 1981, Hiệp hội Hợp tác Khoa học ở châu Á (ASCA) đã chọn chủ đề Thực phẩm lên men truyền thống như Tài nguyên công nghiệp ở các quốc gia ASCA cho cuộc họp thứ 8. Năm 1986, cuốn sổ tay ngắn gọn của Thuacj phẩm lên men bản địa trong những quốc gia ASCA được xuất bản, bao gồm một ít sản phẩm cá truyền thống lên men. Sản phẩm cá truyền thống lên men thường xuất xứ tù nhữn quốc gia Đong Nam Á như Lào, Campuchia, Việt Nam, Thái LAn, Mianma, Malaysia, Indonesia và Philippines. Riêng ở Thái Lan có ít nhất 16 sản phẩm cá truyền thống lên men được sử dụng hiện tại (Sundhakul et at., 1975). Có lẽ có những số lượng tương tự tại các quốc gia khác; tuy nhiên, có thể có nhiều sự đa dạng hơn xuất hiện vì quá trình được mô tả như là quá trình lên men có thể nhiều người thực sự hình thành một loạt các sản phẩm được xác định rõ ràng. Do đó, nhiều nỗ lực đã được thực hiện cho các nhóm sản phẩm cá lên men theo đặc điểm coi là phổ biến. Rao Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 2
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản (1967), ví dụ, chỉ cần chia truyền thống cá lên men thành ba nhóm theo sự xuất hiện sản phẩm cuối cùng như sau: 1. Cá lên men trong đó cá vẫn còn duy trì hình dạng ban đầu của nó khi quá trình lên men đã được bắt đầu. Cá lên men trong đó cá được ngâm vào các sản phẩm ở dạng nhũ tương. 2. Cá lên men mà cá thủy phân hoàn toàn thành dạng lỏng. 3. Từ khi phân loại của Rao dựa vào sự xuất hiện sản phẩm hơn là phương pháp xử lí, sản phẩm cá lên men truyền thống giống như những nhóm khác có thể có những sự lên men khác nhau. Amano (1962) đã chia sản phẩm cá lên men làm 3 loại theo phương pháp xử lí như sau: 1. Sản phẩm truyền thống được lên men chủ yếu bởi hoạt động của những enzyme hiện có trong ruột và cơ thịt cá với muối đã được thêm vào. 2. Các sản phẩm truyền thống lên men bằng các ảnh hưởng kết hợp của các enzym cá bổ sung men vi khuẩn chủng vào và những enzyme hiện có trong ruột và cơ thịt cá với muối đã được thêm vào. 3. Các sản phẩm phi truyền thống sản xuất bằng cách lên men nhanh, ủ chua axit và sự thủy phân hóa học. Theo phân loại của Amano hầu hết các sản phẩm cá truyền thống lên men rơi vào nhóm đầu tiên. Chỉ một hoặc có thể hai sản phẩm truyền thống rơi vào nhón thứ hai. Do đó, sự phân loại chỉ sử dụng cho những nguồn enzyme như là phương pháp phân chia các sản phẩm lên men là không thực tẻ cho các sản phẩm cá lên men truyền thống. Gần đây, Adm, Cook và Rattagool (1985) đã chia các sản phẩm cá truền thống lên men ở vùng Đông Nam Á theo cơ chất được sử dụng trong quá trình lên men như sau: 1. Sản phẩm lên men từ cá và muối. 2. Sản phẩm lên men từ cá, muối và cacbon hydrate. Lại một lần nữa, xem xét các thành phần thêm vào như là cơ chất không đại diện cho một phân loại đúng của các sản phẩm cá truyền thống lên men.Sự thêm cacbon hydrate vào hỗn hợp cá và muối thì thường dự định cho những mục đích khác nhau.Ví dụ như, thính, cái được thêm vào sau giai đoạn lên men không Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 3
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản những tạo hương vị cho sản phẩm mà còn hạn chế hấp thụ độ ẩm và ngăn chặn cá lên men lien kết lại với nhau. Gạo gang (thính) thường được thay thế bởi cám gạo. Đường thường được sử dụng để cung cấp nguồn năng lượng cho vi khuẩn lactic; vì vậy đã đẩy mạnh tỉ lệ phát triển của vi khuẩn. Trong trường hợp khác cơm cúng được sử dụng như là cơ chất cho men và nấm. Vì vậy, Saisithi (1987), đã đề xuất phaanl loại các sản phẩm cá truyền thống lên men, dựa vào cả cơ chất và nguồn enzyme được sử dụng tronh quá trình lên men, chia làm 3 nhóm như sau: 1. Cá truyền thống lên men trong đó cá được lên men bởi sự kết hợp hoạt động của enzyme cá và những enzyme của vi khuẩn hiện có trong cá/ hỗn hợp muối. 2. Cá truyền thống lên men trong đó cá và cabon hydrate dược lên men hầu hết bởi và những enzyme của vi khuẩn hiện có trong hỗn hợp cá, muối và cacbon hydrate. 3. Cá truyền thống lên men trong đó cá được lên men bởi enzyme mô cá và cacbon hydrate được lên men bởi các chủng men và nấm được cộng vào. Nên lưu ý rằng sản phẩm cá truyền thống lên men ở đây được đề cập bởi Saisithi (1987) dựa trên nghiên cứu tiến hành trong các sản phẩm cá truyền thống lên men ở Thái Lan. Quả trình lên men của sản phẩm xuất hiện bao gồm sự có mặt của vi khuẩn lactic trong 3 nhóm trên. Vi khuẩn lactic không đ ược dùng giống như những loại cho tất cả các sản phẩm, mà chúng phụ thuộc vào các nguồn cacbon hydrate khác nhau được sử dụng, vào số lượng muối được them và có hoặc không có vi sinh vật chủng vào. Để cho người đọc hiểu tốt hơn về các sản phẩm cá truyền thống lên men được phân chia như thế nào, mối nhóm của sản phẩm được tách ra theo nhiều phần. 2.1 Sản phẩm cá truyền thống lên men – Nhóm 1 Sự đa dạng của sản phẩm cá lên men trong nhóm này gồm có 2 sản phẩm quan trọng nhất và được tìm hiểu ở Đông Nam Á, đố là nước mắm và mắm tôm (Bảng 2.1). Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 4
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản Quốc gia Tên địa phương Nước mắm Mắm tôm Bruma Ngapi Ngapi Indonesia Ketjab – ikan Trassi Nước-mắm – gau-ca Campuchia Prahoc Lao Nam – pla Pradec Malaysia Budu Balachan Philippine Patis Bagoong Việt Nam Nước mắm Mắm tôm Cả nước mắm và mắm tôm đều được chuẩn bị từ cá. Cá là cơ chất sẵn có của quá trình lên men lactic. Sự thêm vào của muối sẽ làm cho cá giảm hoạt độ nước (aw) và vì vậy giữ cho cá không bị làm hại bởi vi sinh vật gây thối. Enzyme của quá trình này đến từ hệ thống tiêu hóa cá và một phần đến từ vi khuẩn hiện có trong cá và muối. Những vi sinh vật chịu trách nhiệm cho quá trình lên men phải ưa mặn hoặc chịu mặn trong tự nhiên. Sự khác biệt của 2 sản phẩm này là sự tọa thành sản phẩm cuối. quá trình lên men bắt đầu với enzyme ruột cá là sự phá vỡ dần dần các phân tử lớn của các mô cá thành những phân tử nhỏ hơn. Các sản phẩm thủy phân mô, lần lượt, được sử dụng làm cơ chất cho các vi khuẩn axit lactic. Hoàn thành quá trình thủy phân này sẽ sản xuất thành một dạng lỏng gọi là nước mắm. Trong quá trình sản xuất mắm tôm, chỉ một phần enzyme ruột cá được cho phép thủy phân. Vì vậy trong quá trình làm, hầu hết dạng lỏng dư thừa trong quá trình ướp muối được rút chiết. Điều này không chỉ hạn chế hoạt động của enzyme mà còn hạn chế hoạt đ ộ nước cho vi khuẩn phát triển. Thủy phân đầy đủ của các mô cá được ngăn ngừa Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 5
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản bằng cách làm khô một phần cơ chất. Sản phẩm cuối cùng, ngược với nước mắm, phần thu được ở dạng rắn. Một loại sản phẩm cá truyền thống lên men khác cũng thuộc nhóm này là Pla – ra (Thái Lan). Sản phẩm này tong tại ở nhiều quốc gia trong khu vực Đông Nam Á (Bảng 2.2) Quốc gia Thành phần Tham khảo Tên thông dùng Cá/ muối/ gạo gang Indonesia Wadi Rao (1967) Cá/ muối/ gạo gang Campuchia Mam-ca-sat Amano (1962), Rao (1967) Cá/ muối/ gạo gang Lao Padec Rao (1967) Cá/ muối/ gạo gang Malaysia Pekasam Yeoh, Aziz and Adnan (1985) Cá/ muối/ gạo gang Thái Lan Pla-ra Hongtonhdaeng (1979) Việt Nam Mắm Cá/ muối/ gạo gang Rao (1967) Sản phẩm này thường được đặt trong các nhóm khác nhau từ nước mắm và mắm tôm do thực tế mà cacbohydrate được thêm vào.Nghiên cứu cho thấy rằng cacbohydrate trong việc chuẩn bị của sản phẩm là không thực sự được sử dụng như là chất nền trong quá trình lên men. Nước trong thịt cá tươi phải được sử dụng bởi vì cá béo có thể làm hỏng sản phẩm do bị ôi. Trong quá trình chuẩn bị nguyên liệu, cá được rút ruột để loại bỏ các enzyme ruột, làm nhỏ và nhào ép ra từ các mô cá. Sau đó cá được rửa và làm ráo trước khi muối. Cá muối được gài trong thùng. Trong suốt giai đoanh thủy phân protein và bắt đầu quá trình lên men, tuy nhiên, không có mặt của các enzyme ruột, quá trình thủy phân mô cá bị chậm lại. Trước khi cá lên men chín, nó được lấy ra khỏi thùng và được trộn với gạo gang. Hỗn hợp của cá lên men và gạo gang được đống gói l ại đ ể làm chín thêm nữa. Chức năng chính của gạo gang là hấp thụ độ ẩm thừa trong suốt giai đoạn chin và ngăn chặn cá dính lại với nhau. Cám gạo cũng đ ược sử dụng ở một số vùng thay cho gạo gang. Kỹ thuật chế biến của những sản phẩm cá Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 6
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản truyền thống lên men có thể được tóm tắt trong sơ đồ 2.1. Vi khuẩn lên men lactic chịu trách nhiệm trong các sản phẩm cá lên men của nhóm này chỉ là vi khuẩn Pediococcus halophilus. Sự hiện diện duy nhất của Pediococcus halophilus có lẽ là do nồng độ muối cao trong các sản phẩm của nhóm 1. Cá nhỏ hoặc tôm Bỏ nội tạng Rửa và để ráo Ướp muối khô Khử béo và đánh Ướp muối Thủy phân và lên men vẩy ướt Ướp muối Thủy phân và lên Làm khô một phần khô men Ủ Chờ chín Nghiền,đập dập Lọc, rạn Lên men Lên men Trộn thính Đóng gói Lên men và chờ chín PLA-RA NAM-PLA KAPI Sơ đồ 2.1 Phương pháp xử lí sản phẩm cá n truyền thống lên men – Nhóm 1. 2.2 Phương pháp lên men truyền thống nhóm II: Có nhiều loại sản phẩm lên men khác nhau hơn trước đây. Tuy nhiên, lượng sản xuất các sản phẩm này ít hơn và yêu cầu tiêu thụ nghiêm khắc hơn so với sản phẩm nhóm I. Phương pháp này sử dụng cho cả cá nước ngọt và cá nước mặn với nhiều dạng nguyên liệu khác nhau như cá nguyên con, miếng và Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 7
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản cá vụn. Thính là nguồn cung cấp cơ chất carbohydrate và thêm đường. Các sản phẩm lên men truyền thống như: Cá kích cở trung bình Cá nhỏ hoặc Fillet Bỏ nội tạng và tôm đầu Rửa và để ráo Nạo thịt Rửa và để ráo nước nước Ướp muối Cơm+ muối Ướp muối Cơm Gia vị Cơm+ đường Lên men Lên men Lên men PLA- SOM PLA- SOM- PLA- JOM FUG Các sản phẩm lên men được chuẩn bị từ cá tươi hoặc cá nguyên con. Cá đem xử lý sơ bộ loại bỏ nội tạng, da và mang. Riêng đối với cá cơ thịt l ưng dày, mổ thêm vài đường ăn muối 2 bên lưng Tỉ lệ cá: muối khoảng 3: 1 hoặc 4: 1. Thời gian muối cá và lên men từ khoảng 1 ngày hoặc từ 2 đến 3 ngày,riêng với sản phẩm funo- shushi của Nhật Bản mất 2 tháng. Sau đó thêm carbohydrate vào làm cơ chất. Quá trình lên men chỉ 2- 3 ngày, thịt cá bị thủy phân hoàn toàn, loc và lấy dung dịch cao đạm. Màu sắc của nước mắm biến đổi do 2 nguyên nhân: một là do sắc tố trong nguyên liệu tạo nên, hai là do phản ứng của các acid amin gây nên các phản ứng melanoidin, phản ứng oxy hóa…Nước mắm Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 8
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản cũng có màu đỏ do thêm đường vào như: Pla-peang-deang, Filipino Bulong-dalag và Indonesian Makassar. Thông thường đường được bổ sung làm cơ chất cho quá trình lên men của tôm và cá nhỏ sử dụng sản xuất sản phẩm lêm men tương tự. Đặc điểm chính của quá trình lên men của nhóm 2: + Cơ chất chủ yếu là carbohydrate + Bảo qủan nhờ vào acid sinh ra trong quá trình lên men. Khác với các sản phẩm nhóm 1, các sản phẩm ở nhóm I là nồng độ muối sử dụng len men cao hơn. Sản phẩm lên men sản phẩm nhóm II là từ cá, muối, carbohydrate mà quá trình lên men chủ yếu dựa vào các enzyme cá sẵn trong nguyên liệu và các enzyme của các vi sinh vật cóua trong tự nhiên. 2.3 Phương pháp lên men truyền thống nhóm III: Sản phẩm lên men cá nhóm III giống như nhóm II. Chỉ khác nhau, lên men cá, muối, carbohydrate mà quá trình lên men dựa vào enzyme vi sinh vật chủng vào. Tuy nhiên,không hạn chế vi sinh vật tự nhiên phát triển. Pla-jao là sản phẩm tiêu biểu kết hợp cá muối được lên men sự kết hợp vi sinh vật có sẵn trong cá và vi sinh vật chủng vào. Lên men nhóm III chủ y ếu nhờ vào vi sinh vật. Cá nước ngọt có kích thước trung bình vào nhỏ sử dụng lên men phổ biến theo nhóm III này. Cá đem đánh vảy, loại bỏ ruột và đầu. Sau đó, ướp muối để qua đêm rồi trộn với cơm và chủng vi sinh vật vào lên men sản phẩm khoảng 15 ngày. Đóng gói hỗn hợp trên và vận chuyển đến nơi tiêu dùng. Trước khi ăn nấu sản phẩm lại. Nồng độ muối là 4,4- 9,5%, pH= 4,0- 5,3, vị chua là 1,08- 3,8% so với nồng độ acid lactic. Các vi sinh vật tham gia quá trình lên men điển hình: Pediococcus cerevsiae, Stayphylococcus.spp, Micrococous. pp, Bacillus. spp, Sacchoromyces. Spp, Endomycospis. Spp. Rửa và để ráo Xử lý sơ bộ Cá tươi nước Cơm+ đường Lên men PLA- JOM Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 9
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản Tóm lại, sản phẩm lên men truyền thống của các nước Châu Á rất đa dạng. Sản phẩm lêm men sử dụng như gia vị, món khai vị hay món chính trong bữa ăn. Sản phẩm lên men nồng độ muối thấp mau hư hỏng, ít được tiêu dùng. Sản phẩm lên men nồng độ muối cao, nhóm I, rất được ưa chuộng. Nước mắm được sản xuất heo quy trình công nghiệp và trở thành mặt hang xuất khẩu c ủa nhiều quốc gia, bao gồm Thái Lan. Do đó, sản xuất theo phương pháp truy ền thống, ứng dụng thêm các tiến bộ khoa học, các sản phẩm từ cá trở thành một mặt hang xuất khẩu của khu vực Đông Nam Á. III. SẢN XUẤT NƯỚC MẮM Trong tất cả các sản phẩm lên men truyền thống thì nước mắm được biết đến nhiều nhất, không những ở khu vực Đông Nam Á mà còn ở Châu Âu và Bắc Mỹ. Thái Lan là quốc gia co sản xuất nhiều nhất,có 390 nhà máy sản xuất với 64000 tấn m3 hằng năm. Cá có khối lượng nhỏ, cả cá nước ngọt và cá nước mặn đều được sản xuất nước mắm. Nước mắm là gia vị trong các món ăn, làm cho mùi vị trở thêm ngon hơn. Tuy nhiên, nước mắm cũng là nguồn cung cấp chất đạm hằng ngày cho cơ thể. Theo Amono( 1962), nước mắm cung cấp nhiều hơn 7.5% tổng lượng đạm cho cơ thể. Hàm lượng Nito trong nước mắm như sau: Tổng lượng Đạm Đạm bay Formol(%) Peptide(%) đạm( %) hơi(%) amino(%) Nam- pla 1.96 ND 0.21 ND ND Budu 1.77 1.17 0.12 1.85 0.48 Nước 1.90 1.05 0.4 1.45 0.45 mắm Patis 0.02 0.98 0.18 0.17 0.84 Ngoài Nitơ hữu ích còn chứa vitamin và khoáng chất có trong nước mắm.Ví dụ như vitamin B12 được tìm thấy nhiều nhất. Nếu người sử dụng khoảng 25ml nước mắm hằng ngày, trung bình nhận đươc khoảng 0,08-1.46 µg. Vitamin B12 Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 10
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản phòng chống bệnh thiếu hồng cầu trong máu. Khoáng chất trong nước mắm: phosphorus: 0.266- 0.566 g/l; caxium: 0.439- 0.541 g/l, magnesium: 2208- 2320 g/l, lưu huỳnh: 0.54- 1.16 g/l, sắt: 10- 12mg/l( Van Veen, 1965; Garby và Areekul, 1974; Suwanik, 1977). IV. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM Sản xuất theo phương pháp lên men truyền thống là sử dụng muối ướp cá, phản ứng thủy phân của enzyme và quá trình lên men của vi khuẩn. Ở Việt Nam, nước mắm được công nhận bởi Rose(1918). Việt Nam là quốc gia xuất khẩu nước mắm qua Thai Lan và Malaysia hang đầu lúc bấy giờ. Van Veen(1953) mô tả sản xuất nước mắm như sau: Cá tươi nhưng chưa được xử lý sơ bộ trộn với muối và đem đi gài nén. Tùy theo loại cá mà sử dụng lượng muối thích hợp, muối và cá tỉ lệ 2 : 3. Cá đem đi ướp muối gọi là chượp. Trãi lớp muối bề mặt và dưới đáy vạt dày hơn giữa các lớp cá và muối, trên cùng chượp bao phủ lớp nhựa. Sau 3 ngày rút dịch chiết từ chượp ra gọi là nước bổi phơi nước bổi ngoài không khí, màu đ ỏ của dung dịch sớm biến mất, dung dịch lỏng trở nên trong hơn (Guillerm, 1930). Một phần cho vào chượp lại, một phần còn lại sử dụng cho lần sau. Trong khi đó, cá được gài chặt bên dưới tấm vạt, lớp muối cũng hòa tan hết. Chượp cá được gài nén chặt ở phía dưới thật kĩ nên nhiệt nội cá phát sinh làm men hoạt động tăng lên. Lúc này cá xẹp dần xuống, nước nổi lên có màu vàng. Trong thời gian dùng thanh tre để lên mặt cá rồi nén đá đè chặt xuống với khối lượng vừa phải không quá. Sản xuất nước mắm ở Thái Lan cũng giống như ở Việt Nam. Tỉ lệ muối và cá khác nhau tùy theo loại cá nước mặn hay cá nước ngọt: cá nước mặn: muối là 2:1: cá nước ngọt ; muối là 3:1. Cá tươi được dàn đều trên mặt sàn. Công nhân rãi muối lên cá và trộn thật kĩ để hỗn hợp cá muối thật đều. Sau đó, cá sau khi trộn muối xong cho vào bể ướp. Bên dưới bể lớp muối dày khoảng 50cm, phía trên bể cũng phủ một lớp muối. Sau một tuần, bụng cá trương lên do tích tụ khí NH3, CO2, H2S… dần dần nổi lên gần bề mặt – lúc này cá đòi muối. Khi ấy cho một lượng muối kịp thời, tạo độ mặn vừa phải cho enzyme hoạt động, tránh hiện tượng cá mặn dầu không phân giải được. Do cá trương Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 11
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản lên thì ta tiến hành nén đá cho cá chìm xuống. Lượng muối thích hợp cho enzyme nội tạng hoạt động thủy phân chất dinh dưỡng cần thiết để vi khuẩn lên men bắt đầu hoạt động. Từ 8 đến 18 tháng kể từ khi bắt đầu muối là chượp chín hoàn toàn có thể chiết rút được. Nước mắm chiết rút lần 1 được gọi là nước mắm nhĩ và lần 2 có hàm lượng đạm cao – nước mắm có chất lượng tốt nhất. Cá nhỏ nguyên con Muối Quá trình lên men và thủy phân Chượp Dung dịch nước Dịch muối bão hòa chiết Chiết rút Dung dịch nước Nước mắm Chượp muối bão hòa nhĩ Chiết rút Thời gian lâu Long nhất Nước mắm nhỉ Phương pháp ướp muối ngày càng hiện đại hơn. Các nhà nghiên cứu tiết lộ rằng, muối có tác dụng hạn chế quá trình thối rủa của vi sinh vật gây thối và sự phát triển của vi khuẩn biến đỏ thường là cầu khuẩn nhỏ, hiếu muối như Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 12
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản Micrococcus, Sarcinarius. Nó hoạt đọng mạnh nhất trong môi trường nhiệt độ 370C,độ ẩm trên 80%, phát triển được trong môi trường muối lớn hơn 7%, thích hợp nhất là 18%. Tuy nhiên, lượng muối thích hợp sản xuất nước mắm từ khoảng 18- 20%. Sử dụng lượng muối nhiều hơn 15% hạn chế được quá trình phân giải protein trong dạ dày của cá. Tuy nhiên, khi protein mô cơ đươc sử dụng như là cơ chất thì quá trình phân giải protein thấp nhất (Noda 1981). Enzyme nội tạng thực hiện quá trình thủy phân protein cá nhanh chóng thành dung dịch( Chevey, 11931). Tùy theo mùa vụ mà lượng enzyme nội tạng hoạt động mạnh hay yếu. Cá bơi lội nhiều thì phản ứng thủy phân xảy ra nhanh hơn cá ít bơi lội ( Fuij, Hirose and Era. 1951). Cuối cùng, nồng độ muối cao cũng trì hoàn quá trình lên men sản xuất nước mắm. Ngày nay, sản xuất nước mắm, ướp muối bằng tay thay bằng máy. Loại máy thường được sử dụng trong các nhà máy là muối dạng băng truy ền và các thùng. Muối cá băng tay tốn nhiều thời gian và cá có thể không đều. Quá trình tự phân giải của cá bắt đầu xảy ra khi cá chết, vi khuẩn gây thối hoạt động. Vì thế,sử dụng cá tươi là cách tốt nhất tránh hư hỏng nguyên liệu. Các loại máy giúp muối cá và trộn nhanh hơn. Những con cá nhỏ bị rơi lại dưới phễu, việc rơi cá nhỏ từ phễu và được giải quyết gọn gàng trong một lớp trên một băng tải, nơi chúng được cung cấp muối theo một dây chuyền thứ hai từ phễu muối. Độ dày của lớp cá và muối được điều khiển bởi chiều rộng của các khe hở tại các cửa hàng của phễu. Muối dư rơi rải rác từ vành của băng tải thấp hơn vào máy trộn thác, và sau đó được đổ vào bồn và lên men. Các loại máy trộn muối bao gồm hệ thống tăng quay. Cá được vận chuyển tới máy trộn bằng thang máy và được cho ăn muối bằng một sâu. Như thùng xoay hỗn hợp cá/muối đi dần đến đầu kia, rơi vào thùng hoặc quá trình lên men. Một phương pháp ướp muối khác được sử dụng ở Philipin là cho muối vào vị trí trên và dưới đáy thùng. Phương pháp này không những thúc đẩy nhanh quá trình ướp muối mà còn có hiệu quả cao đối với số lượng cá lớn. Hỗn hợp cá và muối trực tiếp là tốt nhất đối với cá nhỏ như cá mòi, cá cơm. Cá nhỏ có diện tích bề mặt lớn nên muối có thể tiếp xúc với bề mặt cá nhiều khoảng hơn 18% Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 13
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản còn cá lớn là khoảng 3–4 %. Cá nhỏ thường thì sử dụng muối nhiều. Khi hỗn hợp cá – muối được cho vào thùng, ta tăng dần tỉ lệ muối dưới tr ở lên. Sau đó lớp trên cùng được phủ bởi một lớp muối dày khoảng 1.5 - 2cm. Bồn chứa quá trình lên men mới được trang bị với một hệ thống tái chế hiện đang được thử nghiệm ở quy mô công nghiệp.Kỹ thuật mới này sẽ cắt giảm thời gian sản xuất hơn nửa và nước mắm có thể được sản xuất dưới sự kiểm soát vệ sinh đầy đủ. V. BIẾN ĐỔI TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN Khi hỗn hợp cá/muối được chuyển vào thùng, bồn chứa, nó phải được đảm bảo rằng muối vẫn còn phân bố đều xung quanh cá. Phân phối đ ều muối trên cá là quan trọng nhất, bởi vì khuếch tán xảy ra chậm và nếu một phần nhỏ bị thiếu muối, cá sẽ bị hỏng. Khi ướp muối cá tươi tự nhiên muối sẽ đi vào khá nhanh chóng. Nếu quá trình muối là chậm, nước biển tự nhiên có thể được sử dụng, dự kiến 1 -2 ngày. Trong trường hợp này, cá trong lớp đầu bắt đầu hư hỏng. Vì vậy,nên thêm nước muối bão hòa vào bồn chứa cho đến khi tất cả các lớp cá đều được bao phủ bởi nước muối. Các nhà sản xuất nước mắm cá thường cho rằng họ có khó khăn với điều này, chủ yếu là bởi vì cá nổi lên trên nước muối – đi ều này có thể xảy ra khi ngâm nước muối bão hoà hoặc khoang bụng cá đầy khí. Khi cá là hỗn hợp muối, không hẳn cá sẽ nổi lên vì hỗn hợp có mật độ lớn hơn so với nước muối. Do là nước biển tự nhiên nên hình thành trong vài ngày đầu tiên là xuất hiện màu đỏ và độ đục cao. Một số nhà sản xuất chuộng việc để dịch chiết này ra và thay thế nó với nước muối bão hòa. Những phần bã lọc khỏi chất l ỏng trong bồn cho đến khi nó trở thành nước mắm chín, mà thường mất khoảng 1 năm, dịch chiết được rút ra sau khi lần đầu tiên 2-3 ngày được giữ đ ể sử dụng sau này. Đợt đầu tiên của nước mắm truyền thống bao gồm khoảng 40-50% tổng số lượng cá và muối. Không còn nghi ngờ gì nữa, điều này chỉ có thể được gây ra bởi quá trình thủy phân không đầy đủ của các mô cá, hoặc do nồng độ muối cao hoặc ruột cá quá ít enzyme hoặc cả hai. Dư lượng còn lại sau khi chiết rút cá, nước mắm vẫn còn chứa một lượng lớn thịt không tiêu. Do đó, Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 14
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản chiết rút lần thứ hai, thứ ba và chiết rút lần thứ tư, để lại nó cho 3- 4 tháng hoặc ít hơn và sau đó sau đó chất lỏng được chiết rút một lần nữa. Việc chiết rút lần đầu tiên và chiết rút thứ hai là kết hợp và được bán như là nước mắm nhỉ chất lượng đầu tiên. Sử dụng thích hợp muối và cá với các hoạt đ ộng enzyme mạnh sẽ giúp giảm thời gian lên men đáng kể, sự lên men của nước mắm mất chỉ khoảng 4 tháng. Cố gắng sử dụng các enzyme nhân tạo để thay thế enzyme ruột cá là giảm giá trị (Greig và Estrella, 1988). Ngoài ra còn có dấu hiệu cho thấy rằng, ngoài các enzyme ruột cá, có enzym thủy phân protein từ vi khuẩn ưa mặn thường có trong muối có thể tham gia vào quá trình thủy phân protein của mô cá (Suntinanalert, 1979). Màu đỏ của nước mắm chiết rút lần đầu biến mất dần và trở thành trong suốt. Bã chượp sẽ lắng xuống đáy thùng. Đây là giai đoạn đặc trưng khi vi sinh vật bắt đầu thực hiện phản ứng lên men acid lactic. Mùi hương đ ặc tr ưng c ủa nước mắm cũng phát triển. Ngoài ra màu sắc nước mắm cũng thay đổi. Protein và lipid ít bị thuỷ phân dưới tác dụng chất hoá học, điều này tốt cho chất lượng nước mắm. Chất lượng nước mắm Thái Lan quy định bởi độ trong và mùi hương đặc trưng. Bởi vì tầm quan trọng của thương hiệu Nam-pla, đến nền kinh tế Thái Lan, tiêu chuẩn chính thức được ban hành năm 1970 bởi Viện Tiêu Chuẩn Công Nghiệp Thái. VI. VI SINH VẬT HỌC CỦA NƯỚC MẮM Trước đây mùi vị đặc trưng của nước mắm không thơm bằng khi sản xuất dưới điều kiện vô trùng (Krempt, 1974). Boez và Guillerm (1930) cho rằng đây là quá trình kỵ khí. Bào tử vi khuẩn vẫn tồn tại ( Clostridium sp) nó được biết để sinh hương cho nước mắm. Nó đã từng được biết đến trong thời gian dài khi mà quá trình tự chín của cá muối diễn ra phụ thuộc vào hoạt động của hệ vi sinh. Dưới sự ảnh hưởng của hệ vi sinh vật, carbohydrate được lên men bởi vi khuẩn acid lactic và vi khuẩn hình que ở nội tạng, nó chứng tỏ cá ăn muối và lúc này nó có mùi hương dễ chịu và mùi chua nhẹ. Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 15
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản Thời gian lên men Số lượng vi sinh vật Cá tươi 6.5 x 106 Sau khi ướp muối 2.9 x 106 1 tuần 4.6 x 104 2 tuần 5.4 x 103 3 tuần 3.2 x 102 Bảng: Sự thay đổi số lương vi sinh vật ở các giai đoạn khác nhau của quá trình lên men Patis Ở Philipin, Hamm và Clague (1950) bắt đầu nghiên cứu về chất lượng vi sinh vật của Patis. Số lượng vi sinh vật trong Patis ở các giai đoạn khác nhau của quá trình lên men được thể hiện rõ trong bảng 5.8. Sự giảm số l ượng vi sinh vật hình như trong suốt quá trình ướp muối, khi nồng độ muối cao các vi khuẩn sinh trưởng chậm chạp trong môi trường Kasemsarn (1963), do đó, tin rằng Staphylococcus spp chịu trách nhiệm cho sự lên men của Nam-pla.Saisithi (1967) là người đầu tiên cô lập Pediococus halophilus từ Nam-pla. Trái ngược với phát hiện của Hamm và Clague, Amorntiparat (1979) nhận thấy có sự gia tăng số lượng tổng số vi khuẩn sau khi ngày thứ ba lên men Budu (tên Thái Lan và Malaysia cho nước mắm). Vào ngày thứ 13 của quá trình lên men số lượng cao nhất của vi khuẩn, 9,7 x 10 5 tế bào/g, đã thu được. Các vi khuẩn được tìm thấy ở giai đoạn này chủ yếu là Pediococus halophilus và Aureus spp. Pediococus halophilus trở thành vi khuẩn mạnh nhất cho đến khi kết thúc 3 tháng thời gian lên men. Itoh et al (1985) đã xác đ ịnh vi khuẩn s ản xuất nước mắm Thái Lan Pediococcus halophilus, Staphylococcus saprophyticus, Micrococcus varians và halodenitrificans Paracoccus. Họ cũng đã phân lập các vi khuẩn axit lactic ưa mặn mà phát triển tốt trên môi trường có một nồng độ muối cao ở pH kiềm và acid lactic làm hạ thấp pH khoảng 5,0. Các vi khuẩn đã được xác định là Aerococcus halovaridans và axit lactic lên men phức tạp vi khuẩn sản xuất được xác định là Anaerobius Peptococcus. Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 16
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản VII. HOÁ HỌC NƯỚC MẮM Nước mắm là sản phẩm thủy phân của các mô cá trong đó bao gồm chủ yếu là protein và lipid. Con đường suy thoái của các thành phần lipid trong quá trình lên men không được hiểu đầy đủ. Saisithi (1967) phát hiện ra rằng số lượng tổng các axit dễ bay hơi (TVA) tăng lên trong quá trình lên men và đạt tối đa khoảng 9 tháng lên men. Các axit dễ bay hơi được tìm thấy trong Nam - pla và nuoc-mam được thể hiện trong bảng 5.9. Những axit dễ bay hơi đã được thành lập như là một thành phần hương vị của nước mắm. Người ta tin r ằng các axit dễ bay hơi là sản phẩm phụ của quá trình lên men acid lactic do vi khuẩn lactic có trong nước mắm (Saisithi, 1967), sự phân giải protein của cá mô bởi các enzyme trong ruột cá (Chevy, 1931 - Fuji, Hidrose và Era, 1951) và có thể bởi các enzyme vi sinh vật (Suntinanalert, 1979); MIttranond và Thongthai, 1984) Acid dễ bay hơi Tổng số Tài liệu tham khảo (meq/l) Formic, acetic, propionic và Saisithi (1967) 87 acid iso-butyric, η-butyric/acetic Nguyen An – Cu và 175 Vialard – Goudou (1935) Acetic, 210-530 mg/100ml, Howard và Dougan propionic, 11-47 mg/100ml (1974) Eso-butyric, 1mg/100ml 78 η-butyric, 6-13mg/100ml Iso-valeric, 3-30mg/100ml cho tăng lên đến axit amin và peptide phân tử nhỏ. Bảng: Thành phần axit dễ bay hơi trong nước mắm Howgate (1971) tìm thấy rằng số lượng của các axit amin trong quá trình lên men của Nam-pla tăng dần từ 2937 12466 mg/100ml ở cuối của 12 tháng lên men.Các axit amin thành phần của Nam-pla được thể hiện trong Bảng 5.10. Tổng số nội dung axit amin trong nước mắm là xấp xỉ như nhau như tìm thấy Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 17
Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản trong protein của mô cá. Taurine, đó là xem xét như là một thành phần protein nhưng được tìm thấy ở Nam-pla, có thể được bắt nguồn từ các axit amin cysteine hoặc cystine (Meister, 1965).Điều này sẽ giải thích cho sự biến mất của cysteine, cystine từ nước mắm. Điều này cũng đúng cho Citrulline, là một dẫn xuất của arginine.Những axit amin, và những người khác như tyrosine, tryptophan, proline, acid butyric OH-proline và gamma-amino, được chuyển hóa bởi vi khuẩn (Bremstedt, 1962), trong khi sự biến mất của một số axit amin là do phản ứng không enzymic (Van Klaveren và Legendre, 1965).Saisithi (1967) tin rằng màu sắc của nước mắm từ phản ứng màu nâu không enzymic giữa các axit amin trong nước mắm và ribose – một sản phẩm của post-mortem suy thoái của ATP (Partmann, 1965; Tarr, 1965). Bảng 5.10. Thành phần amino acid của Nam-pla Số lượng (mg/100ml) Amino acid Cơ thịt cá Không tiêu hoá Tiêu hoá Taurine 167 211 _ Aspartic acid 1601 2009 1800 Threonin 819 873 834 Serin 683 861 924 Glutamic acid 1448 3280 2704 Glysin 552 1041 816 Alanin 1194 1272 1136 Valin 469 974 928 Methionin 331 335 432 Isoleusin 372 379 800 Leusin 434 431 1472 Tyrosin 99 63 656 Phenylalanin 519 541 752 Histidin 707 649 576 Lysin 1767 1982 1692 Arginin 4 34 1120 Citrullin 1300 894 _ Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 18