Sử dụng enzyme nhân tạo trong quá trình sản xuất nước mắm

MỞ ĐẦU Với chiều dài hai ngàn số bờ biển có nhiều sơng ngịi ao hồ, Đó nguồn cung cấp cá muối dồi dào, nguyên nhân phát sinh nghề làm nước mắm nhân dân ta từ lâu đời Công thức làm nước mắm truyền từ đời sang đời khác, địa phương lại có cơng thức khác nhau, tạo sản phẩm nước mắm đặt trưng cho vùng: Miền Bắc có nước mắm Cát Hải, Miền Trung có nước mắm Phan Thiết, Miền Trung có nước mắm Phú Quốc… Nước mắm loại gia vị loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Trong bữa ăn hàng ngày người dân Việt Nam thường không thiếu nước mắm Nước mắm Việt Nam phát triển từ lâu đời với lịch sử phát triển dân tộc mang sắc đặc thù dân tộc Việt Nam Nước mắm hấp dẫn người hương vị đậm đà giá trị dinh dưỡng cao Bên cạnh nước mắm cịn chữa số bệnh như: đau dày, chữa bỏng, phục hồi thể suy nhược … Ngoài nước mắm có tác dụng cung cấp lượng tạm thời đêm lạnh chuẩn bị lặn sâu nước người ta thường uống nước mắm để lấy lượng Xã hội ngày phát triển, việc sản xuất theo mà phát triển theo, xưa sản xuất phục vụ cho gia đình nhân dân quanh vùng dần cung cấp cho nước Tuy nhiên xu hướng nước ta giới phải hội nhập quốc tế mà sản phẩm thủy sản nói chung nước mắm nói riêng khơng đáp ứng thị trường nước mà phải đáp ứng thị trường nước ngoài, muốn sản phẩm phải đảm bảo chất lượng số lượng đồng thời hạ giá thành sản phẩm tăng sức cạnh tranh thị trường quốc tế GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 Nước mắm sản xuất từ cá muối không sử dụng rộng rãi Việt Nam, mà ưa chuộng nhiều nước giới Tương tự nước mắm nước giới có số loại chấm khác như: Shottusuru Nhật, nampla Thái Lan, Miễn Điện có Ngapi Hay Pilippin có Patic… Nhưng với phương pháp khác sản phẩm có mùi vị khơng giống Phương pháp chế biến nước mắm cổ truyền Việt Nam có mùi vị thơm ngon đặc trưng Tuy nhiên có nhược điểm độ đạm khơng cao, chu kì sản xuất q dài ( từ tháng đến năm lâu hơn) hiệu kinh tế không cao, giá thành sản phẩm cao khơng kinh tế, Vài chục năm gần có nhiều nghiên cứu nước nhằm rút ngắn thời gian chế biến nâng cao chất lượng, đáp ứng yêu cầu ngày cao thị trường ngồi nước Trong tiêu biểu là: sử dụng enzyme nhân tạo trình sản xuất nước mắm nhằm rút ngắn thời gian lên men , nghiên cứu giải hương vị cho mắm để thích hợp với thị trường khác nhau, bước giới hố q trình sản xuất tiến dần đến tự động hoá nghề sản xuất nước mắm Vì nhóm chúng em tìm hiểu đề tài “Sử dụng enzyme nhân tạo trình sản xuất nước mắm” Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu enzyme nhân tạo Ngày với phát triển mạnh mẽ Công nghệ sinh học, chế phẩm enzyme sản xuất nhiều sử dụng hầu hết lĩnh vực như: Chế biến thực phẩm, nông nghiệp, chăn nuôi, y tế, đặc biệt công nghệ sản xuất nước mắm…Hằng năm lượng enzyme sản xuất giới đạt khoảng 300.000 với giá trị 500 triệu USD, phân phối lĩnh vực khác Phần lớn enzyme sản xuất quy mô công nghiệp thuộc loại enzyme đơn cấu tử, xúc tác cho phản ứng phân hủy Khoảng 75% chế phẩm enzyme sử dụng cho việc thủy phân chất tự nhiên Ngoài enzyme chất xúc tác hữu có chất protein, đóng vai trị quan trọng sinh tồn phát triển sinh vật Do enzyme có chất protein nên có đầy đủ tính chất protein Enzyme xúc tác mạnh so với chất xúc tác vô Dựa vào đặc điểm mà ta lợi dụng enzyme công nghệ sản xuất nước mắm, mắm tôm chua, bột cá thực phẩm…Mỗi loại enzyme xúc tác cho phản ứng khác Và sản xuất nước mắm người ta thường sử dụng enzyme proteaza Nhóm enzyme có tác dụng xúc tác thủy phân protein Ngồi Proteaza enzyme sử dụng nhiều số nghành sản xuất chế biến thực phẩm, sản xuất chất tẩy rửa, thuộc da, y tế, nông nghiệp Qua nhiều năm việc gia tăng sử dụng vi sinh vật nguồn cung cấp proteaza cải thiện đáng kể hiệu sản xuất sản phẩm tạo nhiều Tuy nhiên giá thành chế phẩm proteaza cịn cao, hạn chế việc sử dụng rộng rãi enzyme sản xuất Protease phân bố thực vật, động vật, vi sinh vật Tuy nhiên nguồn enzyme vi sinh vật phong phú nhất, có hầu hết vi sinh vật vi khuẩn, nấm Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 mốc xạ khuẩn… Có thể nói vi sinh vật nguồn nguyên liệu thích hợp để sản xuất enzyme quy mô lớn dùng cơng nghệ đời sống Nhóm enzyme protease (peptit – hidrolase 3.4) xúc tác trình thuỷ phân liên kết liên kết peptit (-CO-NH-)n phân tử protein, polypeptit đến sản phẩm cuối axit amin Ngoài ra, nhiều protease có khả thuỷ phân liên kết este vận chuyển axit amin Protease cần thiết cho sinh vật sống, đa dạng chức từ mức độ tế bào, quan đến thể nên phân bố rộng rãi nhiều đối tượng từ vi sinh vật (vi khuẩn, nấm virus) đến thực vật (đu đủ, dứa ) động vật (gan, dày bê ) So với protease động vật thực vật, protease vi sinh vật có đặc điểm khác biệt Trước hết hệ protease vi sinh vật hệ thống phức tạp bao gồm nhiều enzyme giống cấu trúc, khối lượng hình dạng phân tử nên khó tách dạng tinh thể đồng Cũng phức hệ gồm nhiều enzyme khác nên protease vi sinh vật thường có tính đặc hiệu rộng rãi cho sản phẩm thuỷ phân triệt để đa dạng 1.2 Các nguồn thu enzyme Vì enzyme chất khơng thể chế biến phương pháp tổng hợp hóa học người ta thường thu chúng từ nguồn sinh học Mặc dù enzyme có tất quan mơ động vật, thực vật tế bào vi sinh vật song việc tách enzyme tách với quy mô công nghiệp thuận lợi kinh tế tiến hành trường hợp mà vật liệu có chứa lượng lớn enzyme cho phép thu enzyme với hiệu suất cao Và có ba nguồn nguyên liệu sinh học - Các mô quan động vật - Mô quan thực vật - Tế bào vi sinh vật (nấm mốc, vi khuẩn…) Trong tất nguồn có nguồn gốc từ động vật tuyến tụy, màng nhầy, dày, tim …những phế liệu công nghiệp thịt dùng để tách enzyme tiện lợi Dịch tủy có chứa amilaza, lipaza, proteaza, ribonucleaza số Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 enzyme khác Từ ngăn thứ dày bê nghé người ta thu chế phẩm renin để làm đông sữa sản xuất phomat Renin chế phẩm enzyme có giá trị lớn công nghiệp Tuy vậy, để sử dụng rộng rãi công nghiệp kinh tế quốc dân, proteaza động vật thuận lợi sản xuất chúng bị hạn chế lượng nguyên liệu để thu enzyme khơng lớn Các ngun liệu sử dụng nhiều lĩnh vực khác Từ thực vật người ta thu số chế phẩm enzyme thủy phân papain, bromelin, fixin Đó proteinaza thực vật Người ta thu papain từ nhữa (mủ) đu đủ xanh cách khuấy nhữa đu đủ thời gian sau tách lấy kết tủa protein đem sấy khô nghiền nhỏ Bromelin thu từ thân dứa, sau hái người ta bỏ ép thân lấy dịch rối dùng dung môi hữu kết tủa enzyme dịch ép Fixin tách từ dịch ép thân giống Ficus Thực vật (malt đại mạch hạt nảy mầm khác ) nguồn enzyme có truyền thống dùng cơng nghiệp rượu, bia, bánh kẹo Malt chủ yếu có chứa amilaza hoạt động enzyme thủy phân khác hoạt động yếu Tuy thu chế phẩm enzyme khiết từ malt không phổ biến không kinh tế, lẽ tách enzyme tinh khiết từ malt chất khơng hịa tan q giá (tinh bột, protid ) không sử dụng Malt nguyên liệu thiếu đắt thu cần phải có hạt có độ phát dục cao Lượng enzyme thu từ thực vật không lớn so với lượng nguyên liệu hao Từ nguồn nguyên liệu động, thực vật chiết xuất chế phẩm enzyme, thấy hai nguồn ngun liệu ngun nhân khác (về công nghệ hay kinh tế….)không thể dùng làm nguyên liệu để sản xuất với quy mô công nghiệp lớn chế phẩm enzyme nhằm thỏa mãn nhu cầu kinh tế Như nguồn nguyên liệu sinh học nguồn nguyên liệu vi sinh vật dồi đầy hứa hẹn Vì dùng vi sinh vật làm nguồn nguyên liệu để sản xuất chế phẩm enzyme sẻ khắc phục khó khăn hạn chế mà q trình sản xuất enzyme từ hai nguồn động, thực vật gặp phải Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang Nhóm 13 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Chúng ta không công nhận vi sinh vật nguồn nguyên liệu vô tận để sản xuất enzyme với lượng lớn mở rộng để sản xuất tới phạm vi cần thiết, đồng thời việc thu chế phẩm dễ dàng thỏa mãn mức độ lớn nhu cầu nghành công nghiệp khác Hệ enzyme vi sinh vật vô phong phú Từ vi sinh vật thu số lớn enzyme khác nhau, mà từ số lớn vi sinh vật biết ln ln tìm vi sinh vật có phức hệ enzyme thích ứng tốt nhiều với điều kiện sản xuất Vi sinh vật đồng hóa chất thiên nhiên Trong lúc có nhiều chất mà động, thực vậtkhơng thể đồng hóa Enzyme vi sinh vật có hoạt tính mạnh, vượt xa sinh vật khác Người ta tính vịng 24h, vi sinh vật chuyển hóa lượng thức ăn gấp 30 – 40 lần so với trọng lượng thể chúng Ưu việt lớn việc thu enzyme từ vi sinh vật có khả tăng cường sinh tổng hợp enzyme nhờ chọn giống tạo biến chủng có hoạt lực cao Vi sinh vật nhạy cảm với hoạt động mơi trường , có khả thích ứng nhanh chóng với nguồn dinh dưỡng Vì thay đổi điều kiện sống vi sinh vật tác động lên chúng tác nhân khác thay đổi dễ dàng hệ enzyme hoạt tính chúng tăng tối đa tổng hợp enzyme vi sinh vật ni cấy Điều cho phép ta tạo enzyme theo ý muốn, dễ dàng thu enzyme có độ khiết cao Vi sinh vật sinh sản với tốc độ cực nhanh, khối lượng lại nhỏ, kích thước bé tỉ lễ enzyme tế bào tương đối lớn nên quy trình sản xuất chế phẩm dễ dàng, thao tác thuận lợi, hiệu suất thu hồi cao Trong thời gian ngắn, với quy mơ nhỏ sản xuất lượng lớn chế phẩm enzyme Trong sản xuất nước mắm có nhiều hệ enzyme tham gia chủ yếu hệ enzyme proteaza tham gia trình thủy phân protein Do để thúc đẩy trình thủy phân protein hay rút ngắn thời gian chế biến phải bổ sung enzyme proteaza vào Nguồn enzyme proteaza thu từ nhiều nguồn khác Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 nêu nhiên tiểu luận chúng em sử dụng enzyme proteaza thu nhận từ nấm mốc Aspergillus oryzae để bổ sung 1.3 Quy trình nuôi phát triển nấm mốc Asp.Oryzae thu nhận enzyme u cầu mốc có hình xạ khuẩn, ty to, mập khơng tiết độc tố có màu vàng hoa cau 1.3.1 Nguyên lý Trong nấm mốc chứa lượng enzyme proteaza như: Inulaza, Imetaza, Proteolictic, Glutaminza…Chính hệ enzyme cho nấm mốc vào thịt cá kết hợp với enzyme nội tạng cá làm tăng trình thủy phân thịt cá, rút ngắn thời gian chế biến nước mắm Enzyme proteaza Protein enzyme polypeptit enzyme peptit acid amin 1.3.2 Phương pháp nuôi cấy Để nhận chế phẩm enzyme proteaza từ vi sinh vật dùng phương pháp nuôi cấy: Phương pháp nuôi cấy bề mặt ni cấy bề sâu Vì nấm mốc vi sinh vật hiếu khí bắt buộc điển hình, phương pháp ni cấy bề mặt phương pháp sử dụng nhiều Ưu điểm phương pháp dễ dàng sấy khơ, hao tổn đến hoạt tính enzyme, chế phẩm thơ dễ vận chuyển Không cần thiết bị phức tạp cần nuôi khay buồng nuôi giữ nhiệt độ độ ẩm thích hợp q trình sản xuất tốn lượng Ngồi phương pháp khơng địi hỏi vô trùng tuyệt đối vi sinh vật nhiễm tạp phát triển cần loại bỏ phần nhiễm tạp cịn sử dụng phương pháp ni cấy chìm phải bỏ hồn tồn mơi trường cấy Phương pháp nuôi cấy bề mặt phương pháp nuôi cấy vi sinh vật mà vi sinh vật sinh trưởng phát triển sẻ mọc bề mặt mơi trường cấy( rắn lỏng) gọi phương pháp nuôi cấy Thường sử dụng môi trường rắn để ni cấy dễ thao tác, đơn giản Môi trường trước nuôi cấy làm ẩm (50 – 60%) nhiệt độ tùy vào loài vi sinh vật, nhiệt độ thích hợp để nấm mốc phát triển 30 – 32oC Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 Mơi trường rắn ngun liệu thường nguyên liệu tự nhiên cám mì, cám gạo, mảnh ngô, đậu tương …thường dùng cám 1.3.3 Sơ đồ nuôi phát triển nấm mốc Môi trường Hấp chín Làm nguội Cấy giống Ni dưỡng Sấy khơ Bao gói bảo quản Giải thích quy trình • Mơi trường Cám gạo 85%, bột đậu nành 1,62%, bột ngô 4,19%, trấu 9,19% Trong cám gạo thành phàn chủ yếu ảnh hưởng lớn đến khả sinh enzyme proteaza nấm mốc Nên chọn loại cám có hàm lượng tinh bột lớn 20%, kích thước hạt cám tương đối lớn để môi trường dễ thơng khí Trấu thêm vào để tăng độ xốp, khơng q nhiều sẻ làm cho mơi trường nghèo chất dinh dưỡng làm cho khả phát triển nấm mốc chậm lại, dẫn đến khả tổng hợp enzyme giảm Môi trường trước nuôi cấy làm ẩm, độ ẩm thích hợp cho nấm mốc phát triển 55 – 60% khô nấm mốc sẻ chậm phát triển, ướt sẻ Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 làm cho vi khuẩn phát triển, dễ nhiễm tạp đồng thời khó thơng khí cho mơi trường ni cấy • Hấp chín Trong q trình hấp chín làm phần protein thành dạng hòa tan thành acid amin, cịn tinh bột phần tạo thành đường phân tử khác nhỏ hơn, giúp cho nấm mốc dễ dàng phát triển Ngồi hấp cịn có mục đích trùng nguyên liệu tránh nhiễm vi sinh vật Sau hấp xong àm nguội khơng khí lạnh, nước xuống nhiệt độ 36 – 38oC gieo mốc giống vào sau trộn đều.Q trình ni cấy thường kéo dài từ 35 – 48 tùy thuộc vào thời gian hoàn thành việc tạo enzyme • Ni dưỡng phát triển Tồn chu trình phát triển nấm mốc mơi trường cám chia làm ba thời kỳ sau Trong 10 – 14 đầu, xảy trương đính bào tử bắt đầu mọc nấm Trong thời kỳ phịng ni cấy cần giữ nhiệt độ khơng 28 – 30oC để khơng kìm hãm phát triển ban đầu chúng Qua thời gian hệ sợi nấm bắt đầu phát triển nhanh, thời kỳ kéo dài 14 – 18 Nấm mốc phát triển mạnh mẽ sử dụng lượng lớn chất dinh dưỡng hơ hấp mạnh lượng nhiệt nhiều Vì lớp canh trường nhiệt độ tăng lên đến 37 – 40oC cao tùy vào độ dày lớp Do cần phải thổi khơng khí điều tiết nhiệt độ khơng thấp 28 - 29oC có độ ẩm tương đối cực đại Thời kỳ thứ ba kéo dài 10 – 12 Trong thời kỳ trình trao đổi chất xảy không mạnh mẽ yếu đi, lượng nhiệt thoát bé hơn, tạo enzyme xảy nhiều Phụ thuộc vào tính chất sinh lý chúng kết thúc tổng hợp enzyme mà làm ngừng phát triển nấm mốc vào thời gian Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 • Sấy khô Canh trường bề mặt nấm mốc sau thu nhận xong đem nghiền nhỏ ( máy nghiền đặc biệt) sấy khô đến độ ẩm – 12% để sử dụng Chế phẩm enzyme thu dạng chế phẩm thơ • Bao gói, bảo quản Sau sấy khô enzyme cho vào túi PE hàn kín miệng giấy chống ẩm bảo quản nơi khơ thống mát, tránh ánh nắng mặt trời 1.4 Mục đích sử dụng enzyme nhân tạo trình chế biến nước mắm - Thúc đẩy nhanh trình thủy phân protein cá, rút ngắn thời gian chế biến nước mắm - Tăng độ đạm cho nước mắm Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 10 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 2.2 Thuyết minh quy trình 2.2.1 Nguyên liệu  Cá Nguyên liệu dùng để sản xuất nước mắm cá Nó đóng vai trị quan trọng, định đến phần chất lượng nước mắm, việc lựa chọn nguyên liệu loại cá để đưa vào sản xuất vấn đề dáng quan tâm Những sở sản xuất có nguồn nguyên liệu truyền thống cá cơm có hương vị thơm ngon đặc trưng, kéo rút qua chượp gây hương ( Nha Trang, Phan Thiết, Phú Quốc ) sở sản xuất nước mắm đa số sản xuất từ nguồn nguyên liệu cá tạp, nên nước mắm thành phẩm có hương vị đặc trưng, phải kéo rút qua chượp gây hương để bổ sung hương vị Sở dĩ nguyên liệu làm nước mắm cá cơm có mùi vị thơm ngon nguyên nhân sau: Cá cơm loài cá ăn hoạt động mạnh nên thành phần cá mỡ Trong sản xuất không thấy lên lớp máng mỡ dày, mùi vị khét xảy Cá cơm nói riêng cá tầng nói chung có hoạt tính enzyme proteaza thịt, ruột cá cao loại khác nên trình thủy phân xảy nhanh Vì thời gian sản xuất – 12 tháng bể có nguyên liệu cá cơm thủy phân triệt để hơn, khơng có mùi vị ngái cá Cá cơm có kích thước nhỏ loại cá khác nên dễ thủy phân, sử dụng cá tạp để sản xuất nước mắm sản phẩm khơng ngon hương vị cá tạp có hàm lượng mỡ cao nên bề mặt xuất lớp máng mỡ dày Sự khác nguyên liệu cá thành phần hóa học, hình dạng kích thước chúng Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 12 Nhóm 13 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Cá làm nước mắm chủ yếu sản xuất từ loại cá biển nhỏ như: cá lục, cá tráp, cá liệt, cá tạp lồi cá có giá trị kinh tế thấp Vì cá nguồn nguyên liệu để sản xuất nước mắm, nên ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng nước mắm cá phải đạt yêu cầu sau: Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 13 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 - Cá dùng để chế biến loại cá gầy có hàm lượng lipit thấp( < 0,1%) tốt - Nên sử dụng loại cá có kích thước nhỏ sẻ khơng tốn nhân cơng cho cơng đoạn xử lý nguyên liệu, đồng thời kích thước nhỏ diện tích bề mặt cá tiếp xúc muối sẻ tăng lên làm chop trình thủy phân diễn nhanh chóng - Tuyệt đối khơng dùng loại cá có chứa độc tố để làm nguyên liệu chế biến nước mắm Như cá có độc tetrodotocxin, theo nghiên cứu viện Hải Dương Học Nha Trang độc tố tetrodotocxin khơng bị thủy phân q trình chế biến nước mắm khơng khả gây đọc tố cho người sử dụng - Không dùng loại cá có chứa tỉ lệ thịt đỏ cao cá ngừ, cá thu, cá sịng…vì thành phần thịt đỏ có chứa nhiều axitamin histidin, tiền chất amin histamin, amin có khả gây ngộ độc cao Hàm lượng histamin > 20mg/100g gây ngộ độc, hàm lượng nhỏ gây đau đầu chóng mặt, bảo quản nhiệt độ thấp 5oC lượng histamin hình thành, điều kiện nhiệt độ 15 – 20oC lượng lớn histamin tạo thành Trong trình thủy phân protein thịt cá, chuyển protein thành phần tử nhỏ có số lồi vi sinh vật có khả chuyển hóa histidin thành histamin  Muối Muối nguyên liệu quan trọng thứ hai sau cá, khơng có muối khơng tạo thành nước mắm, nguyên liệu muối lựa chọn phù hợp Muối có nhiều loại, dựa vào nguồn gốc chia loại: Muối mỏ, muối biển, muối giếng Do đặc điểm nước ta có bờ biển dài, lại có khí hậu nhiệt đới gió mùa nên muối sản xuất từ biển phương pháp phổ biến Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 14 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 thu suất cao Thành phần hóa học muối sẻ ảnh hưởng tới chất lượng mùi vị nước mắm Trong công nghệ ướp muối người ta thường dùng muối hạng hạng Trong muối ăn ngày ngồi thành phần NaCl cịn có thành phần khác CaCl2, MgCl2 …những muối có độ hịa tan lớn NaCl sẻ làm cản trở trình thẩm thấu NaCl vào cá Độ hòa tan muối thể qua bảng Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 15 Nhóm 13 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Ngồi muối cịn làm cho mùi vị màu sắc sản phẩm đi, thành phần muối chứa nhiều tạp chất nước mắm có vị đắng chát, ngồi muối cịn có chứa lượng Kali ta ăn phải với lượng nhiều gây đau đầu buồn nôn Do muốn sản xuất nước mắm có chất lượng tốt phải lựa chọn ngun liệu có chất lượng tốt, phải đạt yêu cầu sau: - Muối phải đạt tiêu chuẩn muối thực phẩm, có độ tinh thiết cao lẫn tạp chất, muối sử dụng chế biến tốt muối bảo quản tháng trở lên, muối không kết tinh, khơng vón cục, độ rắn cao, khơng ẩm ướt, khơng có vị đắng chát  Enzyme Nước mắm trình thủy phân protein từ thịt cá thành sản phẩm dạng trung gian polypeptid, dipeptid, peptid, pepton cuối acid amin tác dụng enzyme proteaza thân nguyên liệu cá Dữa sở muốn rút ngắn thời gian chế biến nước mắm, ta cần tạo điều kiện thích hợp cho enzyme proteaza hoạt động để thúc đẩy nhanh trình thủy phân Để đáp ứng nhu cầu ngày tăng nước mắm có nhiều nha khoa học nghiên cứu sử dụng enzyme Proteaza nhân tạo để rút ngắn q trình thủy phân thịt cá, từ rút ngắn thời gian chế biến nước mắm Các nguồn để thu enzyme chúng tơi giới thiệu từ đầu: Như enzyme có nguồn gốc từ thực vật, động vật, từ vi sinh vật, mặc du nghiên cứu năm gần đây, nghiên cứu enzyme từ vi sinh vật đem lại thành tựu đáng kể, đóng góp to lớn vào thành công chung việc nghiên cứu rút ngắn thời gian chế biến Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 16 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 nước mắm Enzyme có nguồn gốc từ vi sinh vật sử dụng ưu việt nguồn enzyme khác vì: • Khi sử dụng enzyme có nguồn gốc từ vi sinh vật sẻ chủ động nguồn nguyên liệu enzyme, mặt khác chu trình sinh trưởng vi sinh vật ngắn hiệu suất thu hồi enzyme cao • Có thể dễ dàng nhanh chóng điều hòa, định hướng tổng hợp enzyme cần thiết sở thay đổi môi trường, chọn lọc gây đột biến chủng vi sinh vật • Giá thành thấp mơi trường ni cấy rẻ tiền dễ kiếm, sử dụng phế thải nghành cơng nghiệp khác • Độ tinh khiết độ địng cao, khơng tạo mùi vị lạ cho sản phẩm, chất lượng sản phẩm thu sẻ cao • Hoạt lực enzyme từ vi sinh vật mạnh hiệu suất thu hồi đạm từ nguyên liệu cao, tăng hiệu kinh tế, đồng thời thu sản phẩm có chất lượng cao 2.2.2 Xử lý nguyên liệu Cá thu mua từ thuyền đánh bắt, chợ đầu nậu, cân phải rửa tạp chất bùn, rác thải, tạp chất lẫn cá Nguyên liệu nhập cần tiến hành phân loại phân hạng dựa kích thước chất lượng cá, yêu cầu đặt với nguyên liệu làm nước mắm đồng chất lượng kích cỡ để q trình thủy phân diễn hàng loạt, trình thủy phân triệt để tránh hao phí đạm cịn lại bã gây tổn thất đạm, làm giảm hiệu kinh tế giảm chất lượng nước mắm Đối với ngun liệu cá có khối lượng kích thước lớn phải xử lý đập dập, nghiền nhỏ cắt khúc để q trình thủy phân diễn hồn thiện Muối phải sử dụng muối ăn qua bảo quản, muối bảo quản tháng Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 17 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 Enzyme: Sử dụng enzyme có nguồn gốc từ vi sinh vật, trực tiếp đưa vào sản xuất, sử dụng chế phẩm enzyme proteaza từ nấm mốc Asp Oryzae dạng bột khô tỷ lệ muối ban đầu so với cá 8% sau ngày bổ sung muối lần, lần 3% tổng khối lượng muối đủ 25%, thời gian thủy phân tùy theo phương pháp thủy phân Nếu thủy phân tự nhiên hết 10 – 15 ngày 2.2.3 Quá trình thủy phân cá  Cơ chế trình hình thành nước mắm Trong trình ướp muối cá, thành phần thịt cá bị biến đổi mà chủ yếu protein bị thủy phân tác dụng proteaza có sẵn thân cá thành sản phẩm trung gian thành acid amin Proteaza Protein E polipetid E peptid acid amin Và trình q trình phức tạp Vì tính đặc hiệu enzyme tác dụng lên vài chất đặc hiệu vài kiểu liên kết định - Nhóm proteaza có pepsin, trypsin, chimotrypsin, papain, bromelin Các proteaza trước hết thủy phân protein - Nhóm peptitdaza có carboxypeptitdaza,aminopeptitdaza, dipeptitdaza Các enzyme trước hết thủy phân polypeptit Sự tham gia enzyme trình thủy phân theo chế xúc tác theo sơ đồ: E +S ES E+P Trong E enzyme, S chất, trình chế biến nước mắm S chủ yếu protein, ES phức hợp trung gian enzyme chất, P sản phẩm nước mắm chủ yếu acid amin peptid bậc thấp Sự tạo thành chuyển biến hợp chất ES qua bước Bước 1: Enzyme kết hợp với protein tạo thành phức chất enzyme protein, bước xảy nhanh liên tiếp không bền Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 18 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 Bước 2: Xảy chuyển biến phân tử protein dẫn đến làm phá vỡ mối liên kết đồng hóa trị tham gia vào phản ứng Khi phức chất ES đồng thời xảy hai trình dịch chuyển thay đổi electron, dẫn đến cự cực hóa mối liên kết tham gia vào phản ứng biến dạng mối hình học nối liên kết đồng hóa trị phân tử protein trung tâm hoạt động của, làm cho protein hoạt động làm cho trình thủy phân diễn dễ dàng Bước 3: Giai đoạn tạo thành acid amin, peptit cấp thấp, giải phóng enzyme  Các hệ enzyme tham gia vào trình Trong trình chế biến nước mắm có nhiều hệ enzyme tham gia chủ yếu hệ enzyme proteaza tham gia q trình thủy phân protein gồm có: metaloproteaza serin_proteaza, acid proteaza - Hệ metaloproteaza Hệ enzyme tồn nội tạng cá chịu nồng độ muối cao nên từ đầu hoạt động mạnh, giàm dần từ tháng thứ trở sau Enzyme có hoạt tính mạnh, có khả thủy phân rộng rãi loại peptid Đây nhóm thủy phân enzyme trung tính, pH tối thích từ – 7, pI = 4- - Hệ serin proteaza Điển hình tripsin, tồn nhiều nội tạng cá Ở giai đoạn đầu hoạt động yếu đến tháng thứ bắt đầu phát triển đến giá trị cực đại giảm dần qua tháng thứ chượp chín.Hệ enzyme thường bị ức chế chuỗi peptit nằm cấu trúc enzyme Và hoạt hóa enzyme cathepsin B men cathepsin bị ức chế nồng độ muối cao trình chế biến nước mắm Vì để enzyme cathepsin hoạt động ta phải cho muối nhiều lần Enzyme serin proteaza hoạt động mạnh môi trường pH= – 10 mạnh pH = Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 19 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 - Hệ acid proteaza Hệ enzyme có nhiều thịt cá, điển hình enzyme cathepsin D Hệ enzyme dễ bị ức chế nồng độ muối khoáng 15% nên tồn thời gian ngắn đầu thời kỳ trình thủy phân  Vai trò vi sinh vật (VSV ) VSV có mặt từ đầu q trình chế biến nguyên liệu, dụng cụ từ môi trường nhiễm vào, nồng độ muối cao nên chúng không hoạt động Ngay giai đoạn ngắn muối chưa kịp tác dụng, có VSV gây thối hoạt động Với hình thành nước bổi, độ mặn tăng dần lên, đạt từ 12% trở lên VSV gây thối ngừng hoạt động vi khuẩn bị ức chế Như trình chế biến nước mắm tham gia VSV trình thủy phân tương đối yếu hình thành mùi vị nước mắm trình chế biến vi khuẩn gây hương tham gia tích cực  Tiến hành thủy phân Nguyên liệu cá sau xử lý đạp dập trộn với 0,1% chế phẩm enzyme proteaza đảo trộn 30 phút, để enzyme khuếch tán nguyên liệu, sau trộn với muối tỉ lệ 6% so với nguyên liệu cá cho vào thùng có nắp đậy Hằng ngày mở nắp đánh khuấy lần lần khoảng 10 – 15 phút Sau đánh đảo xong đậy nắp lại tránh ánh nắng chiếu trực tiếp vào khối chượp, sau – ngày cá nát nhừ xảy tượng cá đòi muối (khối chượp sủi bọt, mùi bốc lên ) lúc ta cho thêm 3% muối nữa, sau 10 – 12 ngày chượp Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 20 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 vào giai đoạn ổn định, mùi khơng cịn tanh, có mùi nước mắm nhẹ Chượp chín thấy nước cốt có màu vàng nâu đến màu cánh gián 2.2.4 Kéo rút lọc Khi chượp chín ( kết thúc trình thủy phân ) ta chuyển sang giai đoạn lọc, để chượp ổn định khoảng – ngày, ta mở nút lù cho dịch lọc chảy thùng hứng , điều chỉnh lưu lượng cho dịch lọc chảy trong, không bị vẫy đục, dịch thu gọi dịch lọc 1, kéo rút qua chượp gây hương Phần bã lại ta cho nước thuộc vào khuấy đảo – 4lần ngày cho lượng đạm cịn bã hồ tan Lượng nước thuộc cho vào lần 25% so với nguyên liệu ban đầu Sau hai ngày khuấy đảo để yên – ngày bã chượp lắng xuống mở nút lù lọc Dịch lọc thu gọi dịch lọc II, bã lúc lượng đạm ít, lượng đạm tổng qt cịn khoảng – 5g/l đem nấu phá bã, dịch phá bã thu gọi nước thuộc dùng để kéo rút nâng đạm mẻ sau Bã cịn lại đem chế biến làm thức ăn chăn nuôi phân bón Dịch lọc thu có nhiều loại, loại có hàm lượng đạm tổng qt >13g/l đem gây hương, loại có hàm lượng đạm tổng quát 13g/l sẻ đem kéo rút qua chượp gây hương Tỷ lệ nước mắm cho vào chượp chiếm khoảng 50% khối lượng chượp bể cho nước mắm ngấm vỉ nén 10cm Ngâm Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 21 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 khoảng ngày cho ổn định sau kéo rút náo đảo – ngày liên tục tùy theo chất lượng chượp gây hương, lần sau thời gian gây hương dài Khi nước mắm có mùi thơm đặc trưng rút ra, tiếp tục cho mẻ khác vào Tiếp tục cho đén chượp khơng cịn khả gây hương Nước mắm gây hương xong tiến hành kiểm tra cảm quan, xác định hàm lượng đạm tổng quát để làm sở cho trình pha đấu nước mắm sau 2.2.6 Tiến hành pha đấu nước mắm Sau gây hương xong ta tiến hành pha đấu nước mắm để thu nước mắm có độ đạm theo yêu cầu Dùng công thức đường chéo để pha đấu C – B loại AoN A C B A–C loại BoN 2.2.7 Bao gói bảo quản Sau pha đấu xong ta thu nước mắm có độ đạm đạt theo yêu cầu Ta đụng can nhữa chai dán nhãn Thành phẩm bảo quản kho chun dùng, kho khơ thống mát tránh xa nguồn lây nhiễm 2.3 Một số phương pháp chế biến nước mắm 2.3.1 Phương pháp cổ truyền Do đặc điểm khí hậu, địa lý, phong tục tập quán vùng khác nhau, nên nơi lại có quy trình chế biến riêng đặc trưng cho vùng miền + Phương pháp đánh khuấy – Phương pháp Cát Hải, Hải Phòng Đặc điểm phương pháp Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 22 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 - Cho muối nhiều lần - Cho thêm nước lã vào trình chế biến chượp - Đánh khuấy liên tục, phơi nắng - Kéo rút theo phương pháp lọc thùng - Nấu phá bã sau kéo rút nước mắm + Phương pháp chế biến nước mắm miền nam – Phương pháp gài nén Đặc điểm phương pháp - Cho muối lần nhiều lần - Khơng thêm nước lã vào q trình chế biến chượp - Không đánh khuấy, tiến hành gài kỹ nén chặt - Có tiếp nhiệt ban đầu không + Phương pháp hỗn hợp Đặc điểm phương pháp - Kết hợp hai phương pháp gài nén đánh khuấy - Lúc đầu thực phương pháp gài nén - Sau thực phương pháp đánh khuấy + Ưu nhược điểm phương pháp cổ truyền Ưu điểm: - Sản phẩm thu có chất lượng cao, hương vị đặc trưng - Đòi hỏi kỹ thuật khơng cao, trang thiết bị đơn giản, chi phí sản xuất thấp Nhược điểm - Thời gian chế biến dài, hiệu kinh tế không cao - Lượng đạm lớn - Tốn nhiều diện tích mặt sản xuất - Cơng nhân địi hỏi có tay nghề cao - Vệ sinh an toàn thực phẩm thấp 2.3.2 Phương pháp đại Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 23 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 Sử dụng enzyme nhân tạo từ bên ngồi vào, bổ sung vào q trình thủy phân thúc đẩy q trình thủy phân diễn nhanh chóng từ thu nước mắm thành phẩm Ưu điểm - Thời gian chế biến ngắn - Hiệu kinh tế cao - Lượng đạm - Khơng tốn nhiều mặt bằng, cơng nhân khơng địi hỏi kinh nghiệm cao - Vệ sinh an toàn thực phẩm tốt Nhược điểm - Nước mắm khơng có mùi vị đặc trưng - Tốn chi phí cho cơng đoạn gây hương - Đòi hỏi kỹ thuật cao Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 24 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 Kết luận Nước mắm loại gia vị loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao khơng thể thiếu bữa ăn hắng ngày người dân Việt Nam Nước mắm loại nước chấm đặc trưng chế biến từ cá muối với trình phân giải phức tạp tác dụng enzyme cá vi sinh vật cá từ vào Nghề nước mắm nước ta truyền từ đời qua đời khác theo công thức định, địa phương cải tiến phương pháp cho phù hợp với thị hiếu vùng miền Tuy nhiên xã hội ngày phát triển nhu cầu người ngày tăng cao sản xuất không đơn đáp ứng đủ nhu cầu nước mà phải xuất nước ngồi phải tìm hiểu nghiên cứu phương pháp sản xuất mà đem lại số lượng lớn đồng thời chất lượng phải đảm bảo để đáp ứng đủ nhu cầu thị trường.Vì mà nhiều quan nghiên cứu, trường học, sở sản xuất tìm nhiều phương pháp để cải tiến chất lượng nước mắm, rút ngắn thời gian chế biến đem lại hiệu kinh tế cao Và phương pháp sử dụng nguồn enzyme nhân tạo trình chế biến phương pháp nhiều nhà máy sản xuất áp dụng Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 25 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Nhóm 13 Tài liệu tham khảo Lê Phan Thùy Hạnh, Bài giảng công nghệ chế biến thủy hải sản Nguyễn Văn Canh, Chế biến nước mắm Lê Ngọc Tú, Lê Dỗn Diện tác giả, Hóa sinh công nghiệp, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2000 Th.s Phan Thị Thanh Quế, Giáo trình công nghệ chế biến thủy hải sản, Trường ĐH Cần Thơ, 2005 http://www.fineprint.com Sử dụng enzyme nhân tạo chế biến nước mắm Trang 26