Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:80

Thêm vào BST

Báo xấu

123
lượt xem 26
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nước mắm là sản phẩm được lên men từ các loại cá, là sản phẩm truyền thống của dân tộc Việt Nam. Nước mắm đã gắn liền với đời sống hằng ngày và là một bản sắc rất riêng của dân tộc Việt Nam. Luận văn sau đây nhằm phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm

MỞ ĐẦU Nước mắm là một loại nước chấm quen thuộc được ưa chuộng nhất ở nước ta và không thể thiếu trong mỗi bữa ăn hàng ngày. Nước mắm có giá trị dinh dưỡng cao, hấp dẫn người ăn bởi hương vị đậm đà, đặc trưng mà không loại sản phẩm nào có thể thay thế được. Nước mắm là một mặt hàng chính của ngành thủy sản. Nó tiêu thụ khoảng 4060% tổng số cá đánh bắt và được chế biến khắp nơi trên toàn quốc. Nước mắm được sản xuất từ cá và muối không chỉ được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam mà hiện nay còn được ưa chuộng ở nhiều nước trên thế giới. Tương tự như nước mắm các nước trên thế giới cũng có một số loại nước chấm khác như: Shottusuru ở Nhật, nampla ở Thái Lan, …. Nhưng với phương pháp khác nhau thì sản phẩm có mùi vị không giống nhau Nước mắm sản xuất theo phương pháp cổ truyền ở Việt Nam có mùi vị thơm ngon đặc trưng. Tuy nhiên nó có nhược điểm là hàm lượng nitơ không cao, chu kì sản xuất quá dài (từ 6 tháng đến 1 năm hoặc có thể lâu hơn), giá thành sản phẩm cao vì vậy không kinh tế. Vài chục năm gần đây có nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước nhằm rút ngắn thời gian chế biến và nâng cao chất lượng, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của thị trường trong và ngoài nước. Nhưng sản phẩm chế biến từ các phương pháp cải tiến này đã gặp trở ngại về hương vị vì sự tạo thành hương vị của nước mắm chủ yếu là do vi sinh vật trong quá trình phân hủy cơ chất tạo thành, mà để tạo hương thì cần thời gian dài. 1
Xuất phát từ yêu cầu đó chúng tôi đã tiến hành đề tài : “ Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm” Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu chung về nước mắm. Nước mắm là sản phẩm được lên men từ các loại cá, là sản phẩm truyền thống của dân tộc Việt Nam. Nước mắm đã gắn liền với đời sống hằng ngày và là một bản sắc rất riêng của dân tộc Việt Nam. Đây là sản phẩm của nhiều quá trình phức tạp gồm quá trình đạm hóa, quá trình phân giải đường trong cá thành acid, quá trình phân hủy một phần amino acid dưới tác dụng của vi khuẩn có hại, tiếp tục bị phân hủy thành những hợp chất đơn giản như amin, amoniac, cacbonic hydrosunfua… Nước mắm được sản xuất từ cá và muối không chỉ được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam mà còn được ưa chuộng tại nhiều nước trên thế giới. Đặc biệt, nước mắm được sản xuất ở hầu hết các nước Châu Á. Mỗi nước có điều kiện sản xuất khác nhau tạo ra sản phẩm có giá trịnh dinh dưỡng và giá trị cảm quan khác nhau.[4] 1.1.1.Giá trị dinh dưỡng của nước mắm Hàm lượng nitơ: Chiếm chủ yếu và quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm.. Hàm lượng nitơ toàn phần: là tổng lượng nitơ có trong nước mắm (g/l), quyết định phân hạng của nước mắm. 2
Hàm lượng nitơ amin: là tổng lượng đạm nằm dưới dạng acid amin (g/l), quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm Hàm lượng nitơ amon: Lượng đạm amon càng nhiều nước mắm càng kém chất lượng Ngoài ra trong nước mắm còn chứa đầy đủ các acid amin, đặc biệt là các acid amin không thay thế: valin, leucin, methionin, isoleucin, phenylalanin, alanin.v.v .. Các thành phần khác có kích thước lớn như tripeptid, peptol, dipeptid. Chính những thành phần trung gian này làm cho nước mắm dễ bị hư hỏng do hoạt động của vi sinh vật.[11] Các chất bay hơi: Rất phức tạp và quyết định hương vị của nước mắm. Hàm lượng các chất bay hơi trong nước mắm mg/100g nước mắm Các chất cacbonyl bay hơi: 407512 (formaldehyde) Các acid bay hơi: 404533 (propionic) Các amin bay hơi: 9,511,3 (izopropylamin) Các chất trung tính bay hơi: 5,113,2 (acetaldehyde) Các chất khác: Các chất vô cơ: NaCl chiếm 250280g/l và một số các chất khoáng như: S, Ca, Mg, P, I, Br. Vitamin: B1, B12, B2, PP. 1.1.2. Nguyên liệu. a, Cá Nguyên liệu chính dùng để sản xuất nước mắm là các loại cá. Tuy nhiên chất lượng nước mắm lại phụ thuộc rất nhiều vào từng loại cá. Vì thế việc chọn cá để sản xuất nước mắm là điều mà các nhà sản xuất quan tâm. 3
Thành phần hóa học của cá gồm: nước, protide, lipid, glucid, muối vô cơ, vitamine,...trong đó nước chiếm tỉ lệ rất lớn, protide và lipid chiếm một phần đáng kể, glucid trong cá thường rất ít và tồn tại dưới dạng glycogen. Các thành phần này khác nhau và thay đổi phụ thuộc vào giống, loài, giới tính, điều kiện sinh sống. Ngoài ra, các yếu tố như thành phần thức ăn, môi trường sống, kích cỡ cá và các đặc tính di truyền cũng ảnh hưởng đến thành phần hóa học, đặc biệt ở cá nuôi. Thành phần hóa học của cá ở từng cơ quan, bộ phận có sự khác nhau. Bảng 1: Thành phần hóa học của cá [11] Thành phần Nước Protein Lipid Muối vô cơ Chỉ tiêu Thịt cá 48 – 85,1 10,3 – 24,4 0,1 – 5,4 0,5 – 5,6 Trứng cá 60 – 70 20 – 30 1 – 11 1 – 2 Gan cá 40 – 75 8 – 18 3 – 5 0,5 – 1,5 Da cá 60 – 70 7 – 15 5 – 10 1 – 3 Sự khác nhau về thành phần hóa học của cá và sự biến đổi của chúng có ảnh hưởng đến mùi vị và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, việc bảo quản tươi nguyên liệu và qui trình chế biến. Bảng 2. Thành phần hóa học cá biển [2] Thành phần hóa học (% khối TT lượng) Nước Protein Lipit Tên loại cá 1 Nục sổ 76.80 21.75 0.85 2 Mối thường 77.50 19.26 1.80 3 Trích 75.90 21.76 3.15 4 Phèn hai sọc 76.20 20.35 2.20 4
5 Lươn ngắn 79.30 19.03 1.21 6 Cơm 75.14 11.25 2.10 7 Mòi 76.60 9.37 14.40 8 Lẹp 81.84 10.00 1.40 9 Chuồn 76.17 9.75 7.50 Nước: [2] Đóng vai trò và chức năng quan trọng trong đời sống, chất lượng của cá. Nước tham gia vào phản ứng sinh hoá, vào các quá trình khuếch tán trong cá, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển. Lipid: [2] Cá sử dụng chất béo như là nguồn năng lượng dự trữ để duy trì sự sống trong những tháng mùa đông, khi nguồn thức ăn khan hiếm. Hàm lượng lipid trong cá dao động nhiều (0,130%). Lipid trong các loài cá xương được chia thành 2 nhóm chính: phospholipid và triglycerit. Phospholipid tạo nên cấu trúc của màng tế bào, vì vậy chúng được gọi là lipid cấu trúc. Triglycerit là lipid dự trữ năng lượng có trong các nơi dự trữ chất béo, thuờng ở trong các tế bào mỡ đặc biệt được bao quanh bằng một màng phospholipid và mạng lưới collagen mỏng hơn. Lipid của cá khác với lipid của động vật có vú, chủ yếu do lipid của cá có tới 40% acid béo mạch dài (14 22 nguyên tử cacbon) và mức độ không no cao. Trong lipid của động vật có vú, ít khi có acid béo với 2 nối kép trở lên trong khi lipid của cá có nhiều acid béo với 5 hoặc 6 nối kép. [2] Protein: [2] Có thể chia protein của mô cơ cá ra thành 3 nhóm sau: * Protein cấu trúc: Gồm các sợi myosin, actin, actomyosin và tropomyosin, chiếm khoảng 70 80% tổng lượng protein (so với 40% trong các loài động vật có vú). Các protein này hòa tan trong dung dịch muối trung 5
tính có nồng độ ion khá cao (> 0,5 M). Các protein cấu trúc có chức năng co rút đảm nhận các hoạt động của cơ. * Protein tương cơ: Gồm myoalbumin, globulin và các enzyme, chiếm khoảng 2530% tổng luợng protein. Các protein này hòa tan trong nuớc, trong dung dịch muối trung tính có nồng dộ ion thấp (
Leucine 8.4 10.2 8.2 8.4 Isoleucine 6.0 7.2 5.2 7.1 Threonine 4.6 4.4 4.2 5.5 Methioninecystine 4.0 4.3 2.9 3.3 Valine 6.0 7.6 5.0 8.1 Hệ vi sinh vật cá: [10] Thịt cá là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của hầu hết các vi sinh vật, trong đó có cả các loài sinh bào tử cũng như gây bệnh. Hệ vi sinh vật của cá rất đa dạng. Trên bề mặt cá thường có một lớp nhầy chưa một lượng lớn chất protein. Lớp nhầy này là môi trường dinh dưỡng tốt đối với vi sinh vật. Những vi sinh vật này thường là trực khuẩn sinh bào tử hoặc không sinh bào tử, cầu khuẩn nhỏ, Sarcina và một số nấm men, nấm mốc có ở trong nước. Các vi khuẩn thường thấy ở đây là Pseudomonas fluorescens liquefaciens, Proteus vulgaris, Micrococcus roseus và E.coli. Ở mang cá đặc biệt nhiều vi khuẩn hiếu khí. Sau khi cá chết các vi sinh vật này phát triển rất mạnh. Trong số này dễ tìm thấy Pseudomonas fluorescens liquefaciens. Trong ruột cá hệ sinh vật tương đối đa dạng và là nguồn gây thối rữa sau khi cá chết. Vi sinh vật xâm nhập vào đây từ trước, từ bùn cùng với các loại thức ăn. Ở đây tìm thấy tất cả các loại vi sinh vật cư trú trong nước và bùn, kể cả các dạng sinh bào tử. Trong ruột cá có Clostridium putrificus và nhóm E.coli, cũng thấy các loại gây ngộ độc thực phẩm Salmonella và 7
Clostridium botulinum. Số lượng vi khuẩn thường dao động rất lớn rừ vài nghìn tới vài chục triệu tế bào trên 1g chất chứa trong ruột. Nhiều kết quả nghiên cứu đã xác định thành phần hệ vi sinh vật của cá không khác biệt với hệ vi sinh vật của môi trường nước chung quanh cá sống. Trong các mô và cơ quan của cá tươi thường gặp Sarcina lutea, Sarcina flava, Sarcina alba, Micrococcus flavus, Micrococcus cereus, proteus vulgaris, Chromobacterium prodigiosum, Pseudomonas fluorescens liquefacien, Bacterium pudium, Bacillus megatherium, B. mycoides, B. subtilis, B. mesentericus, Clostridium putrificus, Aspergiluss niger, Mucor. Trong này có thể tới khoảng 20 loài có hoạt tính proteaza. Chúng có thể phân hủy protein và là nguồn gây thối rữa sau khi cá chết. Trong cá tươi sống rất ít vi khuẩn tạp nhiễm. Thành phần hệ vi sinh vật tự nhiên của cá không thay đổi, nếu như loại trừ được những nguồn tạp nhiễm từ môi trường chung quanh. b. Muối Muối là nguyên liệu không thể thiếu được trong quá trình sản xuất nước chấm. Trong tự nhiên muối hiện diện trong các nguồn nước biển. Nhờ khả năng hút nước nên muối được dùng tồn trữ thực phẩm, ức chế được vi sinh vật phát triển trong thực phẩm trừ các loại vi sinh vật chịu mặn Thành phần chính của muối là NaCl, H2O, các hoạt chất hòa tan và không tan. Muối được dự trữ trên 5 tháng. Các chất hoà tan gồm có: calciphosphat (CaSO4), Magiesunfat (MgSO4), Magieclorua (MgCl), Calcioxit (CaO), Manganoxit (MnO)…. Các loại này có vị 8
đắng và chát, các tạp chất này làm giảm độ thẩm thấu của muối vào cá. Các tạp chất không tan gồm có: bùn, đá, sỏi, cát…[4] 1.2. Quy trình sản xuất nước mắm truyền thống 1.2.1. Quá trình thuỷ phân, lên men nước mắm. a, Cơ chế quá trình hình thành nước mắm Bản chất của quá trình sản xuất nước mắm Sự tham gia của enzyme trong quá trình thủy phân thường trải qua ba giai đoạn Trong đó E là enzyme, S là cơ chất (Substrate), ES là hợp chất trung gian giữa enzyme và cơ chất, P là sản phẩm. Giai đoạn thứ nhất: Enzyme kết hợp với protein tạo thành phức chất enzyme protein, bước này xảy ra khá nhanh, liên kết không bền. Giai đoạn thứ hai: Xảy ra sự chuyển biến của các phân tử protein dẫn đến làm phá vỡ các mối liên kết đồng hóa trị tham gia vào phản ứng. Khi đó phức chất ES đồng thời xảy ra hai quá trình là sự dịch chuyển thay đổi electron, dẫn đến sự cực hóa của mối liên kết tham gia vào phản ứng và sự biến dạng hình học của nối liên kết đồng hóa trị trong phân tử protein cũng như trong trung tâm hoạt động của enzyme, làm cho protein hoạt động, quá trình thủy phân dễ dàng hơn. 9
Giai đoạn thứ ba: Giai đoạn tạo thành các acid amin và peptid cấp thấp, giải phóng enzyme [11]. b, Các hệ enzyme trong sản xuất nước mắm Gồm 3 hệ enzyme lớn Hệ enzyme Metaloprotease (Aminodipeptidase): Hệ enzyme này tồn tại trong nội tạng của cá và chịu được nồng độ muối cao nên ngay từ đầu nó đã hoạt động mạnh, giảm dần từ tháng thứ 3 trở về sau. Loại enzyme này có hoạt tính khá mạnh, có khả năng thủy phân rộng rãi đối với các loại peptid. Đây là nhóm thủy phân enzyme trung tính, pH tối thích từ 57, nó ổn định với ion Mg2+, Ca2+ và mất hoạt tính với Zn2+, Ni2+, Pb2+, Hg2+.. Hệ enzyme serinprotease: Điển hình là enzyme tripsin, tồn tại nhiều trong nội tạng của cá. Ở giai đoạn đầu của quá trình sản xuất nước mắm hoạt động của nó yếu đến tháng thứ 2 và phát triển dần đạt giá trị cực đại ở tháng thứ 3 rồi giảm dần đến khi chượp chín (protein phân giải gần như hoàn toàn không còn ở dạng peptol). Hệ enzyme này luôn bị ức chế bởi chuỗi acid amin trong cấu trúc của enzyme. Để tháo gỡ chuỗi này phải nhờ đến hoạt động của enzyme cathepsin B nhưng enzyme cathepsin B dễ bị ức chế bởi nồng độ muối cao. Vì vậy để enzyme cathepsin B hoạt động được người ta thực hiện phương pháp cho muối nhiều lần. Enzyme serinprotease hoạt động mạnh ở pH từ 510, mạnh nhất ở pH=9. Hệ enzyme acidprotease: Có trong thịt và nội tạng cá, điển hình là enzyme cathepsin D. Hệ enzyme này dễ bị ức chế bởi nồng độ muối khoảng 15% nên thường nó chỉ tồn tại một thời gian ngắn ở đầu thời kỳ của quá trình 10
thủy phân. Loại enzyme này đóng vai trò thứ yếu trong quá trình sản xuất nước mắm. c, Vai trò của vi sinh vật Trong ướp chượp thường chứa một lượng lớn các vi sinh vật. Có thể tìm thấy hàng trăm, hàng nghìn hoặc hàng triệu tế bào trong 1 ml nước chượp. Các vi khuẩn ở đây thường thuộc nhóm vi khuẩn lactic, thuộc chi Micrococus, ngoài ra còn có Spirilum, Proteus, Leuconostoc, Clostridium và nấm mốc. Những vi khuẩn sinh bào tử tìm thấy trong nước chượp là Bacillus [10]. Nhiều chủng Bacillus có khả năng sinh proteaza đã được ứng dụng trong sản xuất thực phẩm. Chi Bacillus là một chi gồm các vi khuẩn hình que, nói chung Gram dương, hầu hết có khả năng chuyển động, sinh trưởng hiếu khí hoặc hiếu khí tùy tiện, hầu hết có phản ứng catalase dương tính, tất cả đều hình thành nội bào tử [19,20]. Phần lớn Bacillus là các vi khuẩn ưa ấm với nhiệt độ sinh trưởng tối ưu từ 300 – 450C. Một số loài có thể sinh trưởng ở nhiệt độ 650C. Một số loại ưa lạnh có thể sinh trưởng và hình thành nội bào tử ở 00C, pH sinh trường rất khác nhau từ 2 11 [30]. Vi khuẩn lactic có vai trò quan trọng trong bảo quản và chế biến đa dạng các loại thực phẩm lên men [1]. Lên men lactic giúp thực phẩm ngăn chăn sự phát triển của vi sinh vật gây độc hại cho thực phẩm. Aicd do quá trình lên men tạo ra cũng làm thay đổi hương của các nguyên liệu ban đầu và cải thiện giá trị dinh dưỡng [6, 26]. Vi khuẩn Lactic: Không đồng nhất về mặt hình thái, các giống khác nhau có hình dạng và kích thước khác nhau. Nhưng nhìn chung chúng được chia thành hai loại hình cầu và hình que [12]. Chúng đều là những vi khuẩn 11
Gram (+), không có khả năng tạo bào tử, không di động, sinh axit lactic trong quá trình phát triển, catalase, oxydase và khử nitrat âm tính, không chứa các xitocrom, hô hấp kỵ khí hoặc vi hiếu khí [5] Hiroshi [17] khi nghiên cứu về vi sinh vật trong nước mắm Thái Lan và nước mắm Nhật Bản ông thấy hầu hết chúng là loại vi khuẩn lên men lactic chịu được độ muối cao. Một số loại nấm mốc phát triển trong môi trường có hàm lượng đường kính cao, được phát triển trong nước mắm Thái Lan lại không có trong nước mắm Nhật Bản. Các loài Bacillus và Micrococcus được phân lập từ muối biển, còn Micrococcus được phân lập trong cả thành phần của muối mỏ. Các vi sinh vật có mặt ngay trong thành phần nguyên liệu sản xuất là cá và muối, chúng có khả năng phát triển trên môi trường có độ muối cao. Một số loại lên men lactic dị hình được phát hiện như: Staphylococcus saprophyticus, Micrococcus varians trong nước mắm Thái Lan, nước mắm Nhật Bản. Vi khuẩn lên men lactic đồng hình như Pediococcus halophilus từ các loại nước mắm Malaixia. Nghiên cứu về vi sinh vật trong nước mắm Thái Lan, Bulan phithakpol [14] nhận thấy các loài vi khuẩn thuộc nhóm Micrococcus, Pediococcus, Staphylococcus sarcina, Bacillus liên quan đến quá trình lên men. Vi sinh vật có mặt ngay từ đầu của quá trình chế biến do nguyên liệu, dụng cụ và từ môi trường nhiễm vào, nhưng do nồng độ muối cao nên chúng không hoạt động được. Song cũng có nhiều loài vi sinh vật ưa mặn hoặc quen dần với muối có thể phát triển mạnh trong môi trường muối cao Ngay trong giai đoạn ngắn đầu tiên khi muối chưa kịp tác dụng, có một ít vi sinh vật gây thối hoạt động. Với sự hình thành của nước bổi, độ 12
mặn tăng dần lên, khi đạt từ 12% trở lên thì vi sinh vật gây thối hầu như ngừng hoạt động và các vi khuẩn hầu như cũng bị ức chế. Như vậy trong quá trình chế biến nước mắm sự tham gia của vi sinh vật trong quá trình thủy phân tương đối yếu nhưng về sự hình thành mùi vị của nước mắm trong quá trình chế biến thì vi khuẩn gây hương đã tham gia khá tích cực [4]. d, Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm. Quá trình chế biến nước mắm có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến. Những yếu tố công nghệ đó là: Nhiệt độ lên men, pH, lượng muối, diện tích tiếp xúc và ảnh hưởng bởi bản thân nguyên liêu: Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng vận tốc phản ứng tăng, đến một nhiệt độ nào đó sẽ không tăng nữa và có thể giảm xuống do nhiệt độ cao làm cho hệ enzyme serinprotease mất hoạt tính, quá trình thủy phân kém. Nhiệt độ 30 47oC thích hợp cho quá trình chế biến chượp. Nhiệt độ 70oC trở lên hầu hết các hệ enzyme trong cá mất hoạt tính. Nâng nhiệt độ của chượp lên bằng cách phơi nắng, nấu hoặc sử dụng tôn nóng để che phân xưởng [4].. pH: Mỗi hệ enzyme có pH tối thích khác nhau, vì vậy phải xem loại enzyme nào nhiều nhất và đóng vai trò chủ yếu nhất trong quá trình sản xuất nước mắm để tạo pH thích hợp cho enzyme đó hoạt động. 13
Qua thực nghiệm cho thấy: pH môi trường tự nhiên từ 5,56,5 enzyme tripsin và pepsin hoạt động được, đồng thời ở pH này có tác dụng ức chế một phần vi khuẩn gây thối. Vì vậy ở môi trường tự nhiên có pH thích hợp cho quá trình sản xuất nước mắm hơn. Lượng muối: Muối là nguyên liệu quan trọng cho quá trình sản xuất nước mắm, thiếu muối nước mắm không hình thành được. Yêu cầu của muối trong sản xuất nước mắm phải là loại muối ăn, càng tinh khiết càng tốt, kết tinh hạt nhỏ có độ rắn cao, màu trắng óng ánh. Nồng độ muối thấp có tác dụng thúc đẩy quá trình thủy phân protein nhanh hơn, chượp mau chín. Nồng độ muối quá cao có tác dụng ức chế làm mất hoạt tính của enzyme, quá trình thủy phân chậm lại, thời gian thủy phân kéo dài (protein bị kết tủa bởi muối trung tính bão hòa). Để chế biến chượp nhanh cần xác định lượng muối cho vào trong chượp là bao nhiêu và lượng muối này phải thõa mãn 2 điều kiện: Không mặn quá để tránh ức chế hoạt động của enzyme và không nhạt quá để có đủ khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối. Thường lượng muối cho vào khoảng 2025% so với khối lượng cá. Nên thực hiện phương pháp cho muối nhiều lần và cần phải xác định số lần cho muối, tỉ lệ muối của mỗi lần và khoảng cách giữa các lần cho muối để không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất nước mắm. Diện tích tiếp xúc: Muốn phản ứng xảy ra nhanh phải có sự tiếp xúc tốt giữa enzyme và cơ chất. Các enzyme trong cá tập trung nhiều ở nội tạng, nên 14
để tăng tốc độ thủy phân người ta tìm cách tăng diện tích tiếp xúc giữa enzyme và thịt cá. Bản thân nguyên liệu: Những loài cá khác nhau, thành phần hóa học và cấu trúc cũng khác nhau, nhất là hệ enzyme trong cá vì vậy tạo ra loại nước mắm có chất lượng khác nhau [11].. 1.2.2. Sơ đồ sản xuất.nước mắm truyền thống [4,11] a, Sơ đồ 15
b, Thuyết minh sơ đồ. 16
Xử lý nguyên liệu: Nguyên liệu phải được rửa sạch, loại bỏ tạp chất và chuẩn bị chế biến. Ướp muối: Trước khi chế biến, phải tiến hành vệ sinh thùng chượp và tính toán lượng muối cho vào khi chượp. Cho cá và muối vào thùng. Cứ một lớp cá thì một lớp muối và dùng bàn cào gỗ để dàn đều lớp cá và lớp muối. Nên rãi nhiều lớp muối mỏng thay vì ít lớp nhưng dày. Phủ một lớp muối mặt khá dày khoảng 2 – 3 cm trên cùng. Lấy nhiều lớp lá phủ lên lớp muối mặt. Lớp lá được cột chặt vào các thanh nẹp, dùng các đòn hạ gài các thanh nẹp lại rồi dùng hai đòn thượng gác ngang qua thùng chượp để nén vỉ không bị trồi lên. Mục đích của khâu gài nén là vừa giữ được vệ sinh, vừa tác dụng lực ép để nước từ thịt cá được tiết nhanh hơn. Ủ thời gian 2 ngày. Đây là giai đoạn lên men khô, cả khối chượp nóng lên đến gần 400C. Lên men khô yếm khí vừa có tác dụng phân giải tốt, vừa tạo hương vị thơm ngon. Giai đoạn lên men chế biến chượp cổ truyền: Đây chính lá quá trình thủy phân protein trong cá nhờ hệ enzyme protease. Sản phẩm cuối cùng là acide amin hoặc peptide cấp thấp. Có 3 phương pháp chế biến chượp cổ truyền: Phương pháp đánh khuấy (Đây là phương pháp của Cát Hải Hải Phòng): Cho muối nhiều lần đã lợi dụng được khả năng phân giải của enzyme và vi sinh vật tới mức đô cao, rút ngắn thời gian chế biến chượp. Cho muối nhiều lần là tạo điều kiện để phòng thối, tiêu diệt các vi khuẩn gây thối thông thường và không kìm hãm nhiều quá khả năng hoạt động của men. Cho thêm 17
nước lã là cung cấp cho môi trường phân giải một lượng vi sinh vật đáng kể, tạo môi trường lỏng giúp cho men và vi sinh vật hoạt động được dễ dàng, làm cho tế bào thịt cá chóng được phân giải. Lượng nước cho thêm vào nên vừa phải, nếu ít quá thì tác dụng phân giải của men kém nhưng nếu nhiều quá thì không khống chế được quá trình thối rữa, đồng thời làm giảm độ đạm trong nước mắm. Vì vậy, lượng nước cho vào còn tùy thuộc đặc điểm của nguyên liệu, thường từ 20 – 30% so với cá. Phương pháp gài nén (Đây là phương pháp của vùng khu 4 cũ hoặc của các tỉnh phía Nam): Cá được trộn đều với muối cho đủ muối ngay từ đầu hoặc cho muối nhiều lần, sau đó ướp vào thùng hoặc bể rồi gài nén. Dựa vào men trong cá để phân giải protide của thịt cá, không cho nước lã và không đánh khuấy. Phương pháp chế biến hỗ hợp (kết hợp hai phương pháp gài nén và đánh khuấy). Lúc đầu, thực hiện phương pháp gài nén. Sau đó thực hiện phương pháp đánh khuấy. Khi đã cho đủ muối thì thân cá đã ngấm đủ muối, nát đều và chìm xuống, không còn hiện tượng trương và nổi lên nữa. Lúc đó, người ta nói cá đã “đứng cá”. Nhờ nén chặt, nhiệt nội có trong cá làm cho men hoạt động tăng lên, trung tâm tích tụ dần khí NH3, CO2, H2S... làm cho cá trương lên, thịt cá bị xé nát nhưng xương và da vẫn còn nguyên. Muối thẩm thấu vào cá nước tiết ra gọi là nước bổi. Khoảng 1 tháng sau thì cá chìm xuống hẳn, nước nổi lên có màu vàng, trong và xuất hiện mùi nước mắm rõ rệt, lúc đó cá đã “đứng mặt dầu”. Màu sắc của nước mắm chuyển từ màu vàng nhạt sang hẳn màu vàng đậm, nước mắm trong. 18
Sau 6 – 12 tháng, chượp đã chín hoàn toàn, có thể chiết rút. Đặc điểm của phương pháp này là chượp chín cá vẫn còn nguyên con, xương không nát nên thuận lợi cho việc kéo rút. Chiết rút: Quá trình kéo rút nước mắm là quá trình lọc liên hoàn. Quá trình kéo rút là quá trình rút đạm trong bã không quá nấu bằng cách dùng lượng nước bổi hoặc nước thuộc ít đạm cho chuyển lần lượt từ thùng này qua thùng khác để tăng đạm và tăng hương vị. Sau khi chượp chín, nước mắm chỉ có mùi thơm thuần túy, không còn mùi hỗn tạp của chượp nữa. Tuy vậy, phần bã vẫn còn mùi tanh. Ta rút phần nước có nàu vàng, trong phía trên (nước mắm cốt). Còn lại phần xương thịt cá chưa phân giải hết ta tiếp tục cho lên men. Với mỗi lần chiết rút ta lại bổ sung nước muối vào để làm nước thuộc. Quá trình lên men tiếp tục phân giải hết lượng thịt cá còn sót lại. Quá trình lên men và chiết rút dừng lại khi tất cả thịt cá đã hoàn toàn được phân giải. Phối trộn: Muốn thu được nước mắm có hương vị thơm ngon và có hàm lượng nitơ như mong muốn, ta phải pha đấu các loại nước mắm có có hàm lượng nitơ khác nhau, thường pha nước mắm có có hàm lượng nitơ cao với nước mắm có có hàm lượng nitơ thấp thành loại nước mắm có có hàm lượng nitơ trung bình. 19
Sản phẩm nước mắm thu được theo phương pháp cổ truyền có hương vị đặc trưng nên được người tiêu dùng ưa thích. Phương pháp này, trang thiết bị đơn giản, chi phí sản xuất thấp. Nhưng do thời gian chế biến quá dài nên hiệu quả kinh tế không cao, lượng đạm mất đi lớn, vệ sinh an toàn thực phẩm thấp. 1.3. Quy trình sản xuất nước mắm có bổ sung enzyme protease thương mại (quy trình sản xuất nước mắm ngắn ngày) Dựa trên cơ sở muốn rút ngắn thời gian chế biến nước mắm ta cần bổ sung enzyme proteaza và tạo điều kiện thích hợp cho enzyme hoạt động để thúc đẩy nhanh quá trình thủy phân. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về nước mắm đã có nhiều nha khoa học đã nghiên cứu sử dụng enzyme proteaza nhân tạo để rút ngắn quá trình thủy phân thịt cá. Nguyễn Thị Dự (Viện công nghệ Thực phẩm) năm 1995 đã thực hiện đề tài cấp Bộ công nghiệp “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất nước mắm ngắn ngày bằng enzyme proteaza từ B. subtilis”. Kết quả là rút ngắn quy trình sản xuất nước mắm từ 6 – 8 tháng xuông còn 2 tháng, độ đạm nước mắm tăng từ 8,3% lên 20,8% hiệu xuất thu hồi đạm tăng gấp 2 lần, tiêu hao nguyên liệu giảm 13%. Tuy nhiên các nguồn để thu enzyme có nguồn gốc từ thực vật, động vật, từ vi sinh vật, mặc dù mới nghiên cứu những năm gần đây, nhưng những nghiên cứu về enzyme từ vi sinh vật đã đem lại những thành tựu đáng kể, đóng góp to lớn vào thành công chung của việc nghiên cứu rút ngắn thời gian chế biến nước mắm. Enzyme có nguồn gốc từ vi sinh vật được sử dụng ưu việt hơn các 20