CONG NGHE MOI http://www.congnghemoi.com.vn
Công ngh m i cho ngành ch bi n n c m mệ ớ ế ế ướ ắ
24.09.2005 23:11
Tăng l ng đ m và rút ng n quy trình s n xu t là u th khi s d ng ch ph mượ ạ ắ ả ấ ư ế ử ụ ế ẩ
sinh h c trong khâu lên men, giúp nhà s n xu t n c m m tăng giá tr s n ph m,ọ ả ấ ướ ắ ị ả ẩ
đ t tiêu chu n Vi t Nam 5107-1993. Ph ng pháp này có th ng d ng s n xu tạ ẩ ệ ươ ể ứ ụ ả ấ
n c m m v i quy mô công nghi p, m h ng m i cho ngành ch bi n n c m mướ ắ ớ ệ ở ướ ớ ế ế ướ ắ
Vi t Nam…ệ
B C Đ T PHÁ M IƯỚ Ộ Ớ
B sung ch ph m sinh h c m h ng phát tri n m i cho ngh ch bi n n c m m Vi tổ ế ẩ ọ ở ướ ể ớ ề ế ế ướ ắ ệ
Nam. Trong nh: Nhà thùng n c m m Phú Qu c.ả ướ ắ ố
Vi t Nam có ngh ch bi n n c m m t lâu đ i, đ c bi t là nh ng tên tu i g n li n v iệ ề ế ế ướ ắ ừ ờ ặ ệ ữ ổ ắ ề ớ
vùng đ t v n là chi c nôi c a ngh này, nh : Phan Thi t (Bình Thu n), Phú Qu c (Kiênấ ố ế ủ ề ư ế ậ ố
Giang). Qua hàng th k hình thành và phát tri n, n c m m Vi t Nam hi n đã có m tế ỷ ể ướ ắ ệ ệ ặ
trên th tr ng th gi i nh ng các nhà s n xu t v n s d ng ph ng pháp dân gian là cáị ườ ế ớ ư ả ấ ẫ ử ụ ươ ủ
t nhiên. ự
Đ u th k 20 đã có nhi u công trình nghiên c u c i ti n quy trình lên men ( cá) nhi uầ ế ỷ ề ứ ả ế ủ ở ề
n c Đông Nam Á, trong đó có Vi t Nam. Các nhà khoa h c nghiên c u tr c đã th bướ ệ ọ ứ ướ ử ổ
sung bromelain, proteaz n m s i. Nh ng nghiên c u này đã rút ng n đ c th i gian lênấ ợ ữ ứ ắ ượ ờ
men nh ng cho ra thành ph m ch a đ t ch t l ng và mùi v nh n c m m truy nư ẩ ư ạ ấ ượ ị ư ướ ắ ề
th ng. M t b c đ t phá m i trong nghiên c u lĩnh v c này là khi đ tài “ ng d ngố ộ ướ ộ ớ ứ ở ự ề Ứ ụ
công ngh sinh h c lên men n c m m cá trích” đ c nghi m thu trong tháng 9-2005.ệ ọ ướ ắ ượ ệ
Nghiên c u đã b sung Enzym n m s i Aspergillus oryzae và vi khu n Bacillus subtilis làmứ ổ ấ ợ ẩ
ch t xúc tác đ y nhanh t c đ th y phân protein th t cá trong quá trình lên men. ấ ẩ ố ộ ủ ị
Phó Giáo s - Ti n sĩ Nguy n Văn Bá, Phó Giám đ c Vi n Nghiên c u và Phát tri n côngư ế ễ ố ệ ứ ể
ngh sinh h c, Tr ng Đ i h c C n Th , Ch nhi m đ tài này, cho bi t: “Trong quáệ ọ ườ ạ ọ ầ ơ ủ ệ ề ế
trình nghiên c u, chúng tôi đã ti n hành song song cùng lúc hai ph ng pháp b sung n mứ ế ươ ổ ấ
s i và vi khu n đ lên men cá nghi n và cá nguyên con. Qua đó, cho th y ch có ph ngợ ẩ ể ề ấ ỉ ươ
pháp b sung ch ph m lên men cá nguyên con m i đ t hi u qu cao...”. B ng ph ngổ ế ẩ ớ ạ ệ ả ằ ươ
pháp này, Ban ch nhi m đ tài đã ti n hành p mu i nhi u l n đ tăng ho t đ ng c aủ ệ ề ế ướ ố ề ầ ể ạ ộ ủ
enzym proteaz, rút ng n quá trình th y phân. B n đ t p mu i t ng đ ng t l 27%ắ ủ ố ợ ướ ố ươ ươ ỷ ệ
so v i l ng cá trong vòng 27 ngày. Sau 6 tháng k t ngày , có th l y n c m mớ ượ ể ừ ủ ể ấ ướ ắ
nguyên ch t lo i 1, m i tháng ti p theo chi t rút đ t 2 và 3... Trong khi đó, ph ng phápấ ạ ỗ ế ế ợ ươ
dân gian ch s d ng các vi sinh v t có s n trong n i t ng cá. Khi g p môi tr ng và đi uỉ ử ụ ậ ẵ ộ ạ ặ ườ ề
ki n dinh d ng thích h p, chúng s sinh ra h enzym pepsin, tripsin... r i th y phânệ ưỡ ợ ẽ ệ ồ ủ
protein th t cá thành axit amin (n c m m). Vì v y, th i gian lên men kéo dài t 9-12ị ướ ắ ậ ờ ừ
tháng.
K t qu nghiên c u cho th y l ng đ m t ng s tăng 14,8% (25,82g/l), đ m amin tăngế ả ứ ấ ượ ạ ổ ố ạ
40,1% (13,58g/l) trong vòng 6 tháng. Cũng cùng th i gian này, m u đ i ch ng đ c s nờ ở ẫ ố ứ ượ ả
xu t theo ph ng pháp dân gian, đ m t ng s ch đ t 22,5g/l và đ m amin là 8,13g/l. Nhấ ươ ạ ổ ố ỉ ạ ạ ư
v y, khi s d ng ch ph m sinh h c trong khâu lên men, ng i s n xu t rút ng n đ cậ ử ụ ế ẩ ọ ườ ả ấ ắ ượ
th i gian lên men t 3- 6 tháng. Đ ng th i, l ng đ m amôn (đ c h i) cũng gi m tờ ừ ồ ờ ượ ạ ộ ạ ả ừ
8.10g/l xu ng còn 5.54 g/l t ng đ ng 31,6% so v i m u đ i ch ng- th p h n 3,6% soố ươ ươ ớ ẫ ố ứ ấ ơ
v i ch t l ng n c m m lo i đ c bi t theo quy đ nh c a tiêu chu n Vi t Nam 5107-ớ ấ ượ ướ ắ ạ ặ ệ ị ủ ẩ ệ
1993.
M H NG PHÁT TRI N NGH CH BI N N C M MỞ ƯỚ Ể Ề Ế Ế ƯỚ Ắ
Ngh s n xu t n c m m Vi t Nam hi n đang phát tri n r t nhanh. N c m m ch tề ả ấ ướ ắ ở ệ ệ ể ấ ướ ắ ấ
l ng ph i có màu nâu đ (cánh gián), mùi th m và v ng t c a đ m. Tuy nhiên, ngu n cáượ ả ỏ ơ ị ọ ủ ạ ồ
c m, nguyên li u chính đ ch bi n n c m m, l i đang b c n ki t do tình tr ng khaiơ ệ ể ế ế ướ ắ ạ ị ạ ệ ạ
thác l i đèn công su t cao trong th i gian qua. Con cá nào có th thay th ? Th c sĩướ ấ ờ ể ế ạ
Nguy n Th Tuy t Nga, thành viên Ban ch nhi m đ tài và cũng là ng i tr c ti pễ ị ế ủ ệ ề ườ ự ế
nghiên c u quy trình lên men n c m m cá trích có b sung ch ph m sinh h c, cho bi t:ứ ướ ắ ổ ế ẩ ọ ế
“Cá trích có các thành ph n dinh d ng r t cao; xu t hi n nhi u vùng bi n n c ta,ầ ưỡ ấ ấ ệ ề ở ể ướ
nh t là vùng bi n Kiên Giang và Qu ng Ninh. V i ngu n dinh d ng t cá trích, vi sinhấ ở ể ả ớ ồ ưỡ ừ
v t có đi u ki n t t đ phát tri n, trong đó có vi sinh th y phân protein th t cá giúp rútậ ề ệ ố ể ể ủ ị
ng n quá trình lên men...”. Cá trích tên khoa h c là Sardinella Jusieu, s ng t ng n i venắ ọ ố ở ầ ổ
b , sinh s n t tháng 3 đ n tháng 7. Ng dân th ng khai thác cá trích trong kho ng th iờ ả ừ ế ư ườ ả ờ
gian t tháng 9 đ n tháng11 hàng năm. Trong cá trích, có đ n 10 lo i khoáng ch t, 10 lo iừ ế ế ạ ấ ạ
vitamine, 18 lo i axit amin và 18 lo i ch t béo v i 22,03% protein, 3,2% lipit, 1,15% Troạ ạ ấ ớ
và 76% n c. ướ
So sánh v ch t l ng n c m m thành ph m v i m u đ i ch ng trong quá trình nghiênề ấ ượ ướ ắ ẩ ớ ẫ ố ứ
c u, Th c sĩ Nguy n Th Tuy t Nga cho bi t thêm: “Khi th c hi n, chúng tôi đã ch n s nứ ạ ễ ị ế ế ự ệ ọ ả
ph m đ i ch ng là n c m m H ng Đài đ c s n xu t t nguyên li u cá c m, r t đ cẩ ố ứ ướ ắ ồ ượ ả ấ ừ ệ ơ ấ ượ
a chu ng trên th tr ng và đã đ t danh hi u Hàng Vi t Nam ch t l ng cao. Ph ngư ộ ị ườ ạ ệ ệ ấ ượ ươ
pháp so sánh c m quan ch là t ng đ i, do đó, chúng tôi ph i s d ng ph ng pháp đo đả ỉ ươ ố ả ử ụ ươ ộ
ph n x màu và đo đ h p thu màu đ có th kh ng đ nh rõ ràng và khoa h c h n v màuả ạ ộ ấ ể ể ẳ ị ọ ơ ề
s c th c c a s n ph m. K t qu , thành ph m n c m m ch bi n t cá trích qua khâuắ ự ủ ả ẩ ế ả ẩ ướ ắ ế ế ừ
lên men có b sung Enzym n m s i Aspergillus oryzae và vi khu n Bacillus subtilis v nổ ấ ợ ẩ ẫ
gi đ c màu nâu đ nh s n ph m truy n th ng, không v n đ c. Vì th , cá trích có thữ ượ ỏ ư ả ẩ ề ố ẩ ụ ế ể
s d ng làm nguyên li u s n xu t n c m m ch t l ng cao c v dinh d ng l n c mử ụ ệ ả ấ ướ ắ ấ ượ ả ề ưỡ ẫ ả
quan...”.
ng d ng công ngh sinh h c lên men n c m m cá trích trong s n xu t n c m m v iỨ ụ ệ ọ ướ ắ ả ấ ướ ắ ớ
quy mô công nghi p là vi c ch a th th c hi n ngay. Song, nghiên c u b sung Enzymệ ệ ư ể ự ệ ứ ổ
n m s i Aspergillus oryzae và vi khu n Bacillus subtilis lên men n c m m cá trích là m tấ ợ ẩ ướ ắ ộ
công ngh m i, đáp ng đ c nhu c u phát tri n, giúp s n ph m n c m m Vi t Namệ ớ ứ ượ ầ ể ả ẩ ướ ắ ệ
kh ng đ nh trên th tr ng qu c t c v ch t l ng và an toàn v sinh th c ph m.ẳ ị ị ườ ố ế ả ề ấ ượ ệ ự ẩ
Công ngh ch bi n n c m mệ ế ế ướ ắ
Module by: ThS. Phan Th Thanh Quị ế
Summary: CÔNG NGH CH BI N N C M MỆ Ế Ế ƯỚ Ắ
M đ uở ầ
N c m m là dung d ch đ m mà ch y u là các acid amin, đ c t o thànhướ ắ ị ạ ủ ế ượ ạ
do quá trình th y phân protein cá nh h enzym protease có trong cá. Ngoàiủ ờ ệ
ra n c m m còn dùng đ ch a m t s b nh nh đau d dày, ph ng, cướ ắ ể ữ ộ ố ệ ư ạ ỏ ơ
th suy nh c, cung c p năng l ng.ể ượ ấ ượ
N c m m đ c s n xu t h u h t các n c Châu Á. M i n c cóướ ắ ượ ả ấ ở ầ ế ướ ỗ ướ
ki u s n xu t khác nhau t o ra s n ph m có giá tr dinh d ng và giá trể ả ấ ạ ả ẩ ị ưỡ ị
c m quan khác nhauả
B ng 5.1. Tên các lo i n c m m và t l ph i tr n t o s n ph mả ạ ướ ắ ỷ ệ ố ộ ạ ả ẩ
N c m mướ ắ Đi u ki n và th i gian lên menề ệ ờ
Nh t B nShottsuruUwo -ậ ả
shoyu
T l 5 : 1 = Cá : Mu i + g o lên men và koji (3 :ỷ ệ ố ạ
1)Th i gian lên men : 6 thángờ
Hàn Qu cJeot - kalốT l 4 : 1 = Cá : Mu i (6 tháng)ỷ ệ ố
Vi t NamN c m mệ ướ ắ T l 3: 1 - 3 : 2 = Cá : Mu i ( 4 - 12 tháng)ỷ ệ ố
Thái LanNam - pla T l 5 : 1 = Cá : Mu i (5 - 12 tháng)ỷ ệ ố
MalaysiaBudu T l 5 : 1 - 3 :1 = Cá : Mu i + đ ng + me( 3 -ỷ ệ ố ườ
12 tháng)
PhilippinePatis 3 : 1 - 4 : 1 = Cá : Mu i (3 - 12 tháng)ố
BrumaNgapi 5 : 1 = Cá : Mu i (3 - 6 tu n)ố ầ
Giá tr dinh d ng c a n c m m ị ưỡ ủ ướ ắ
Các ch t đ mấ ạ
Chi m ch y u và quy t đ nh giá tr dinh d ng c a n c m m. G m 3ế ủ ế ế ị ị ưỡ ủ ướ ắ ồ
lo i đ mạ ạ
- Đ m t ng s : là t ng l ng nit có trong n c m m (g/l), quy t đ nhạ ổ ố ổ ượ ơ ướ ắ ế ị
phân h ng c a n c m m.ạ ủ ướ ắ
- Đ m amin: là t ng l ng đ m n m d i d ng acid amin (g/l), quy tạ ổ ượ ạ ằ ướ ạ ế
đ nh giá tr dinh d ng c a n c m mị ị ưỡ ủ ướ ắ
- Đ m amon: càng nhi u n c m m càng kém ch t l ngạ ề ướ ắ ấ ượ
Ngoài ra trong n c m m còn ch a đ y đ các acid amin, đ c bi t là cácướ ắ ứ ầ ủ ặ ệ
acid amin không thay th : valin, leucin, methionin, isoleucin, phenylalanin,ế
alanin.v.v .. Các thành ph n khác có kích th c l n nh tripeptid, peptol,ầ ướ ớ ư
dipeptid. Chính nh ng thành ph n trung gian này làm cho n c m m d bữ ầ ướ ắ ễ ị
h h ng do ho t đ ng c a vi sinh v t.ư ỏ ạ ộ ủ ậ
Thành ph n dinh d ng c a n c m m ph thu c vào nguyên li u đem điầ ưỡ ủ ướ ắ ụ ộ ệ
ch bi n.ế ế
Các ch t bay h iấ ơ
R t ph c t p và quy t đ nh h ng v c a n c m m.ấ ứ ạ ế ị ươ ị ủ ướ ắ
Hàm l ng các ch t bay h i trong n c m m mg/100g n c m mượ ấ ơ ướ ắ ướ ắ
- Các ch t cacbonyl bay h i: 407-512 (formaldehyde)ấ ơ
- Các acid bay h i: 404-533 (propionic)ơ
- Các amin bay h i: 9,5-11,3 (izopropylamin)ơ
- Các ch t trung tính bay h i: 5,1-13,2 (acetaldehyde)ấ ơ
Mùi trong n c m m đ c hình thành ch y u do ho t đ ng c a vi sinhướ ắ ượ ủ ế ạ ộ ủ
v t y m khí trong quá trình s n xu t n c m m t o ra.ậ ế ả ấ ướ ắ ạ
Các ch t khácấ
- Các ch t vô c : NaCl chi m 250-280g/l và m t s các ch t khoáng nh :ấ ơ ế ộ ố ấ ư
S, Ca, Mg, P, I, Br.
- Vitamin: B1, B12, B2, PP.
Quá trình th y phân c a cáủ ủ
B n ch t c a quá trình s n xu t n c m mả ấ ủ ả ấ ướ ắ
Hình 1
B n ch t c a quá trình này chính là quá trình th y phân protein trong cáả ấ ủ ủ
nh h ờ ệ
Hình 2
Quá trình th y phân protein đ n acid amin là m t quá trình r t ph c t p.ủ ế ộ ấ ứ ạ
Đ c hi u c a enzym là ch tác d ng lên m t vài ch t nào đó v i vài ki uặ ệ ủ ỉ ụ ộ ấ ớ ể
liên k t nh t đ nh, nh enzym peptidase ch tác d ng lên m i n i liên k tế ấ ị ư ỉ ụ ố ố ế
peptid đ th y phân n i liên k t này: ể ủ ố ế
S tham gia c a enzym trong quá trình th y phân theo c ch xúc tác ự ủ ủ ơ ế
Hình 3
V iE : enzym.ớ
S : c ch t (protein)ơ ấ
ES : h p ch t trung gian gi a enzym và c ch t.ợ ấ ữ ơ ấ
P : s n ph m.ả ẩ
S n ph m ch y u c a quá trình phân gi i protein là acid amin và cácả ẩ ủ ế ủ ả
peptid c p th p.ấ ấ
S t o thành và chuy n bi n h p ch t ES qua 3 b c:ự ạ ể ế ợ ấ ướ
* B c 1: Enzym k t h p v i protein t o thành ph c ch t enzym protein,ướ ế ợ ớ ạ ứ ấ
b c này x y ra khá nhanh, liên k t không b n.ướ ả ế ề
* B c 2: X y ra s chuy n bi n c a các phân t protein d n đ n làmướ ả ự ể ế ủ ử ẫ ế
phá v các m i liên k t đ ng hóa tr tham gia vào ph n ng. Khi đó ph cỡ ố ế ồ ị ả ứ ứ
ch t ES đ ng th i x y ra hai quá trình là s d ch chuy n thay đ i electron,ấ ồ ờ ả ự ị ể ổ
d n đ n s c c hóa c a m i liên k t tham gia vào ph n ng và s bi nẫ ế ự ự ủ ố ế ả ứ ự ế
d ng hình h c c a n i liên k t đ ng hóa tr trong phân t protein cũng nhạ ọ ủ ố ế ồ ị ử ư
trong trung tâm ho t đ ng c a enzym, làm cho protein ho t đ ng, quá trìnhạ ộ ủ ạ ộ
th y phân d dàng h n.ủ ễ ơ
* B c 3: Giai đo n t o thành các acid amin và peptid c p th p, gi iướ ạ ạ ấ ấ ả
phóng enzym.
Theo nghiên c u c a Beddow, ba b c t o thành và chuy n hóa h p ch tứ ủ ướ ạ ể ợ ấ
ES t ng ng v i 3 ch ng đ ng bi n đ i h p ch t nitrogen trong quáươ ứ ớ ặ ườ ế ổ ợ ấ
trình th y phân cá.ủ
- Pha 1 (0 - 25 ngày): Có s gia tăng th tích c a ph n ch t l ng n i trênự ể ủ ầ ấ ỏ ổ ở
b m t s n ph m và protein hòa tan.ề ặ ả ẩ
- Pha 2 (80 - 120 ngày): Mô t bào b phá v , protein c a t bào tr nênế ị ỡ ủ ế ở
ti p xúc v i enzym, s n ph m c a quá trình t phân protein đ c phóngế ớ ả ẩ ủ ự ượ
thích. H u nh t t c mô t bào đ u b phân h y và bi n m t sau 120 -ầ ư ấ ả ế ề ị ủ ế ấ
140 ngày.
- Pha 3 (140 - 200 ngày): Enzym phóng thích và t n công vào các ph nấ ầ
protein hòa tan. Đây là nguyên nhân làm thay đ i h p ch t Nit .ổ ợ ấ ơ
Ngoài ra đ ng, ch t béo cũng b phân gi i thành r u và các acid h u c .ườ ấ ị ả ượ ữ ơ
Các h enzym trong s n xu t n c m mệ ả ấ ướ ắ
G m 3 h enzym l nồ ệ ớ
a. H enzym Metalo-protease (Aminodipeptidase)ệ