Nghiên cứu sử dụng enzyme protease thương mại trong việc sản xuất nước mắm cá đù

Trữ lượng cao nhưng ít được sử dụng và sản phẩm của nó ít đa dạng, cần có những nghiên cứu ứng dụng về loại cá này, vì vậy đề tài “ Nghiên cứu sử dụng enzyme protease thương mại trong vi

Trang 1

Xin gởi lời cảm ơn đến gia đình,những người thân luôn luôn ở bên cạnh,quan tâm, giúp đỡ và đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi được theo học tại trường

Tôi chân thành gởi lời cảm ơn đến Cô TS Nguyễn Thị Mỹ Hương, người đã tận tình giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Tôi cũng gởi lời cảm ơn chân thành đến cán bộ các phòng thí nghiệm: Phòng thí nghiệm Hóa_Vi Sinh, Phòng thí nghiệm Công Nghệ Chế Biến, Phòng Thí Nghiệm Công nghệ Sinh Học, Phòng Thí Nghiệm Công Nghệ Thực Phẩm đã tạo điều kiện cho tôi thực tập trong suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp

Cảm ơn các bạn những người luôn quan tâm, động viên và giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian học tại trường cũng như thời gian làm đề tài tốt nghiệp

Sinh viên

Nguyễn Thị Hồng Đậm

Trang 2

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Naa/Nts Tỉ lệ nitơ acid amin trên nitơ tổng số

NNH 3/ Nts Tỉ lệ nitơ amoniac trên nitơ tổng số

FAO Tổ chức lương thực và nông nghiệp của

liên hiệp quốc WHO Tổ chức y tế thế giới

YT-CNTC Y tế - chứng nhận tiêu chuẩn

Trang 3

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vi

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương I TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về nguyên liệu cá Đù 2

1.1.1Giới thiệu về cá Đù 2

1.1.2 Phân loại cá Đù 2

1.1.3 Tình hình khai thác và chế biến cá Đù 5

1.1.4 Thành phần dinh dưỡng của cá Đù 6

1.2 Tổng quan về enzyme[3] 6

1.2.1 Phân loại enzyme protease 6

1.2.2 Cơ chế tác động của enzyme 7

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng của enzyme 9

1.2.4 Ứng dụng của enzyme protease trong chế biến thủy sản .11

1.2.5 Những nghiên cứu về enzyme protease trong sản xuất nước mắm ở nước ta 12

1.3 Tổng quan về nước mắm 12

1.3.1 Nguyên liệu sản xuất nước mắm 12

1.3.2 Các phương pháp chế biến nước mắm 13

1.3.2.1 Phương pháp chế biến chượp cổ truyền[4] 13

1.3.2.2 Chế biến nước mắm bằng phương pháp hóa học 21

1.3.2.3 Phương pháp chế biến nước mắm bằng vi sinh vật 23

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm[4] 26

1.3.4 Những hiện tượng hư hỏng trong quá trình sản xuất nước mắm 27

1.3.5 Thành phần hóa học của nước mắm 29

1.3.6 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước mắm .30

Chương II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

Trang 4

2.1 Đối tượng nghiên cứu 32

2.1.1 Cá Đù 32

2.1.2 Muối 33

2.1.3 Enzyme Protamex 33

2.1.4 Enzyme Flavourzyme 33

2.2 Phương pháp nghiên cứu 34

2.2.1 Xác định thành phần hóa học của cá Đù 34

2.2.2 Quy trình dự kiến sản xuất nước mắm cá Đù 35

2.2.3 Bố trí thí nghiệm 37

2.2.3.1 Bố trí thí nghiệm xác định loại và tỉ lệ enzyme thích hợp 37

2.2.3.2 Bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ muối 39

2.2.3.3 Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ lên men 41

2.3 Phương pháp phân tích 42

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 43

Chương III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44

3.1 Kết quả xác định thành phần hóa học của cá Đù bạc 44

3.2 Kết quả xác định các thông số cho quá trình sản xuất nước mắm 44

3.2.1 Kết quả thí nghiệm xác định loại và tỉ lệ enzyme thích hợp cho quá trình thủy phân 44

3.2.2 Kết quả thí nghiệm xác định tỉ lệ muối cho quá trình lên men 45

3.2.3 Kết quả xác định ảnh hưởng của nhiệt độ lên men 47

3.3 Đề xuất quy trình sản xuất nước mắm 49

3.4 Sản xuất nước mắm theo thông số thích hợp 50

3.5 Đánh giá chất lượng nước mắm 50

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 53

Kết luận: 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Trang 5

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng: 1.1 Thành phần dinh dưỡng của cá Đù [10] 6

Bảng 1.2: Yêu cầu cảm quan của nước mắm 30

Bảng 1.3 Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm 30

Bảng 3.1 Thành phần hóa học của cá Đù bạc 44

Bảng 3.2 Bảng mô tả cảm quan của nước mắm theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79 50

Bảng 3.3 Bảng chỉ tiêu hóa học của nước mắm 51

Bảng 3.4 Bảng chỉ tiêu vi sinh vật của nước mắm 51

Trang 6

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 1.1 Họ cá Đù 2

Hình 1.2 Cá Đù bạc 3

Hình 1.3 Cá Đù vàng 3

Hình 1.4 Cá Đù đen 4

Hình 1.5 Cá Đù đỏ 5

Hình 1.6 Loại cá thường dùng trong sản xuất nước mắm 13

Hình 2.1 Cá Đù bạc 32

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thành phần hóa học của nguyên liệu 34

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình dự kiến 35

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định loại và tỷ lệ enzyme 37

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ muối 39

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ lên men 41

Hình 3.1 Hàm lượng nitơ tổng số và nitơ acid amin trong dịch sau khi thủy phân 44

Hình 3.2 Hàm lượng nitơ tổng số, nitơ acid amin và nitơ NH3 trong nước mắm sau 60 ngày lên men theo tỉ lệ muối khác nhau 45

Hình 3.3 Tổng điểm cảm quan của nước mắm sau 60 ngày lên men theo tỉ lệ muối khác nhau 46

Hình 3.4 Hàm lượng nitơ tổng số, nitơ acid amin, nitơ NH3 trong nước mắm sau 60 ngày lên men ở nhiệt độ khác nhau 47

Hình 3.5 Tổng điểm cảm quan của nước mắm sau 60 ngày lên men ở nhiệt độ khác nhau 48

Hình 3.6 Sơ đồ quy trình sản xuất nước mắm 49

Hình 3.7 sản phẩm nước mắm 50

Trang 7

LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây đã có nhiều đề tài nghiên cứu sử dụng enzyme protease trong chế biến thủy sản Tuy nhiên các công trình nghiên cứu sử dụng enzyme protease trong lĩnh vực này chưa nhiều và vẫn cần được tiếp tục nghiên cứu Đây là lĩnh vực còn mới mẻ nhưng rất có triển vọng ở nước ta

Cá Đù có cơ thịt không săn chắc nên có giá trị kinh tế kém, thông thường chỉ

sử dụng để làm chả cá và khô cá Trữ lượng cao nhưng ít được sử dụng và sản phẩm của nó ít đa dạng, cần có những nghiên cứu ứng dụng về loại cá này, vì vậy đề tài “

Nghiên cứu sử dụng enzyme protease thương mại trong việc sản xuất nước mắm cá Đù” là cần thiết trong lĩnh vực chế biến thủy sản để làm đa dạng các sản phẩm từ cá Đù

Mục đích của nghiên cứu là thăm dò và chọn loại và tỷ lệ enzyme thích hợp

để thủy phân cá, các điều kiện thích hợp về nồng độ muối, nhiệt độ lên men để tạo

ra nước mắm có hàm lượng đạm cao, và rút ngắn thời gian Từ đó xây dựng được quy trình sản xuất nước mắm từ cá Đù sử dụng enzyme protease thương mại

Ý nghĩa thực tiễn của đồ án: Tận dụng loài cá Đù vào trong sản xuất nước mắm Ứng dụng enzyme protease đã được nghiên cứu vào trong sản xuất Rút ngắn thời gian chế biến và tăng hàm lượng đạm và hương vị cho nước mắm Xây dựng được quy trình sản xuất nước mắm từ cá Đù bằng enzyme protease thương mại, là

cơ sở để các doanh nghiệp sản xuất nước mắm rút ngắn thời gian chế biến và hạ giá thành sản phẩm từ việc tận dụng cá Đù

Trang 9

Hình 1.2 Cá Đù bạc

Cá Đù bạc tên khoa học: Pennahia argentata

Tên tiếng anh: Silver croaker

Đặc điểm: Thân dài, dẹp bên, khá cao, miệng xiên và rộng Hàm trên đạt tới

viền sau mắt Hàm dưới ngắn hơn một nửa chiều dài đầu Răng phân biệt rõ ràng thành răng lớn và răng nhỏ ở cả hai hàm Không có răng nanh điển hình Bóng bơi hình củ cà rốt với 25 - 27 đôi nhánh phụ phân nhánh Vây lưng có 9 -10 tia cứng, tiếp theo là một khe thấp, phần thứ hai của vây có 1 tia cứng và 25 - 28 tia mềm Vây ngực khá dài, bằng khoảng 1/4 chiều dài tiêu chuẩn Vây hậu môn có 2 tia cứng và 7 - 8 tia mềm, tia cứng thứ hai tương đối yếu Vây đuôi lồi, dạng thoi tù

Đường bên chạy đến tận gốc vây đuôi

Phân bố: Nhật Bản, Trung Quốc, Việt Nam Ở Việt Nam : Tập trung ở vịnh

Bắc Bộ, Trung Bộ và Đông Nam Bộ

Cá Đù vàng

Hình 1.3 Cá Đù vàng

Trang 10

Tên khoa học và các tên khác: Larimichthys croceus thuộc họ cá Sciaenidae Các tên cũ: Pseudoscianea crocea, Collichthys chinensis

Tên theo FAO: Large yellow croaker (Anh-Mỹ)

Tambour à gros yeux (Pháp)

Corvina japonica (Tây Ban Nha)

Các tên khác: Croceine croaker, Fúsei (Nhật), Đại Hoàng Ngư (Trung Hoa)

Cá có thân hình thoi dài, hẹp một bên Thân phủ vẩy, vẩy tại phần đầu mềm, nhưng cứng tại phần thân còn lại Mõm tù, miệng rộng, hàm trên kéo dài tới phía sau đến gần mắt Răng mọc hàng đôi nơi cả 2 hàm Hàm dưới có mẩu răng gần mút ngoài Bong bóng hơi có hình củ cà rốt phân nhánh dạng cây Độ sâu thích hợp nhất trong khoảng 10m tại các vùng biển có nhiệt độ giữa 23-340C, tuy nhiên cá có khả năng thích ứng cao với nhiệt độ và độ mặn của môi trường sinh sống Cá đẻ trứng vào mùa Xuân và mùa Thu tại những vùng nước đục nơi cửa sông đổ ra biển Cá mái bắt đầu đẻ trứng khi 2 tuổi, và cá đực phát dục năm 3 tuổi Cá dài trung bình 60

cm, được khai thác ở cỡ 20-25 cm Chiều dài tối đa có thể đến 80 cm [6]

Cá Đù đen

Hình 1.4 Cá Đù đen

Tên tiếng anh: Black croaker

Cá có cục thịt dư lớn ngay dưới cằm, hình thoi Vây lưng chia làm hai phần: phần đầu có 9-10 tia cứng, tiếp theo là một rãnh thấp rồi đến phần thứ hai, không có tia cứng, chỉ có 30-35 tia mềm Vây ngực dài trung bình Vây hậu môn có 2 tia cứng và 7-9 tia mềm Vây đuôi lồi, nhọn Cá thuộc loài ăn tạp ở tầng đáy, ăn các loại cá nhỏ, tôm, giáp xác.[9]

Trang 11

1.1.3 Tình hình khai thác và chế biến cá Đù

Vùng phân bố chính của cá là vùng biển Tây Bắc Thái Bình Dương (khu vực Hoàng Hải và biển Đông), eo biển Taiwan, tập trung nhiều nhất tại các vùng biển cạn từ Quảng đông, Phúc Kiến xuống đến Vịnh Bắc Bộ Việt Nam và cả tại ven biển miền Trung và Đông Nam Bộ Việt Nam Thường sống đàn lớn đàn lớn ở vùng đáy bùn cát Khai thác quanh năm, khai thác bằng lưới kéo đáy, lưới rê,…

Tính riêng tại Khánh Hòa theo thống kê của bộ Thủy Sản mỗi năm trữ lượng khai thác cá Đù chiếm 10% - 15% tổng sản lượng khai thác cá tạp Và đa số là các loại cá Đù nhỏ có giá trị kinh tế kém Cá Đù được tiêu thụ dưới các dạng cá tươi, ướp muối phơi khô Bong bóng cá được tách tiêng, phơi khô

Tổng sản lượng đánh bắt trên thế giới năm 2007 lên đến gần 80 ngàn tấn, trong đó Trung Hoa đứng đầu với gần 60 ngàn, tiếp theo sau là Nam Hàn và Đài Loan Cá Đù rất được ưa chuộng tại Trung Hoa và Đài Loan Cá đánh bắt tại vùng biển Zhoushan được đánh giá là ngon và có giá trị kinh tế rất cao: Cá từ 40-50 cm được bán với giá 30-40 USD/kg Từ 1984, do bị đánh bắt quá mức (lên đến 240 ngàn tấn năm 1975 đến 1984 chỉ còn được dưới 30 ngàn tấn ) số lượng cá trong

Trang 12

thiên nhiên giảm nhanh nên đã có những chương trình tạo giống và nuôi cá trong các điều kiện nhân tạo, phần lớn là trong các lồng, bè tại các vùng ven biển

Tại Việt Nam loại cá này được dùng để làm khô cá Đù, chả cá, cá ướp muối,

cá filê, cá đông lạnh hoặc làm thức ăn cho gia súc Ở Việt Nam hiện nay có nhiều

cơ sở chế biến cá Đù mặt hàng chính của các cơ sở này là cá Đù đông lạnh nguyên con, khô cá Đù 1 nắng Cá Đù 1 nắng được chế biến như sau: Cá được làm sạch ruột, bỏ đầu, xương sống, phơi khô và bảo quản đông lạnh Đối với cá Đù đông lạnh thì cá được rửa sạch các tạp chất bên ngoài sau đó làm đông khối block

1.1.4 Thành phần dinh dưỡng của cá Đù

Theo Nantong Travel Bureau thì cá Đù có thành phần chất đạm cao, chứa nhiều sinh tố và khoáng chất Lượng Selenium cao trong cá được xem là một yếu tố chống lão suy Thành phần dinh dưỡng của cá tương đối cao, trong dân gian loài cá này thường được dùng như phương thuốc chống một số bệnh như suy nhược…

Bảng: 1.1 Thành phần dinh dưỡng của cá Đù [10]

Thành phần dinh dưỡng trong 100g thực phẩm ăn được

1.2.1 Phân loại enzyme protease

Theo phân loại quốc tế các enzym protease được chia thành bốn nhóm phụ:

- Aminopeptidase: Cắt đứt mối liên kết peptid ở đầu mạch polypeptid có nhóm amin tự do

H2N-CH- CO-…-NH - CH-COOH

R1 RX

Trang 13

- Cacboxypeptidase: Cắt đứt mối liên kết peptid ở chỗ đầu mạch polypeptid

có nhóm cacboxyl tự do

- Dipeptidase: Thủy phân các dipeptid

- Proteinase: Xúc tác thủy phân các liên kết peptid nối mạch

1.2.2 Cơ chế tác động của enzyme

Enzyme là chất xúc tác sinh học, do đó trước tiên chúng mang đầy đủ các đặc điểm của chất xúc tác nói chung Enzyme tác động và chuyển hóa cơ chất trải qua ba giai đoạn

E+S ES ES* P+E

Trang 14

- Giai đoạn 2 : Là giai đoạn phức tạp hóa xảy ra sự biến đổi của cơ chất dướisự tác dụng của một số nhóm chức trong trung tâm hoạt động của enzyme và làm cho cơ chất từ chỗ không hoạt động trở thành hoạt động, một số liên kết trong cơ chất bị kéo căng và mật

độ electron trong cơ chất bị thay đổi

- Giai đoạn 3 : Là giai đoạn tạo thành sản phẩm và giải phóng enzyme Đây là giai đoạn cuối của quá trình phản ứng từ cơ chất hoạt động sẽ hình thành sản phẩm và giải phóng enzyme dưới dạng tự do ban đầu

Nguyên lý của quá trình thuỷ phân protein là quá trình biến đổi protein trong

nguyên liệu thành acid amin bằng tác nhân enzyme theo cơ chế sau:

Nhờ tác nhân thuỷ phân, protein phân giải thành các phân tử đơn giản ngắn mạch dần và cuối cùng thành acid amin Mục đích của quá trình thuỷ phân protein là giúp cho quá trình tiêu hóa dễ dàng, đồng thời tăng thêm hương vị, tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm

Nguyên lý của phương pháp là sử dụng enzyme protease để thủy phân protein thành acid amin

Trang 15

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng của enzyme

Phản ứng do enzyme xúc tác phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Nồng độ

enzyme, nồng độ cơ chất, nhiệt độ, pH môi trường, các ion kim loại, các chất

vô cơ và hữu cơ khác

Trang 16

Nồng độ cơ chất [S]

Nồng độ cơ chất ảnh hưởng lớn đến tốc độ phản ứng, khi tăng [S] tốc độ phản ứng càng tăng Nhưng khi vận tốc phản ứng đạt vận tốc cực đại v = vmax không phụ thuộc vào [S] Như vậy nếu [S] đã đủ lớn đến mức nào đó, nếu tiếp tục tăng nồng độ cơ chất, vận tốc phản ứng sẽ không tăng theo

Ảnh hưởng của các chất kìm hãm

Hoạt động của enzyme có thể bị thay đổi dưới tác dụng của một số chất

có bản chất hóa học khác Các chất làm giảm hoạt độ enzyme nhưng không bị chuyển hóa bởi enzyme được gọi là các chất kìm hãm hoặc chất ức chế Các chất này có thể là những ion, các phân tử vô cơ, hữu cơ kể cả các protein

Khi có mặt của các chất kìm hãm, enzyme có thể bị giảm hoặc mất hoạt tính Với mỗi enzyme ta có các chất kìm hãm khác nhau, vì vậy khi sử dụng enzyme ta phải biết rõ các chất kìm hãm của nó để điều chỉnh phản ứng

Ảnh hưởng của các chất hoạt hoá:

Chất hoạt hoá là những chất khi có mặt trong phản ứng có tác dụng làm tăng hoạt tính enzyme, các chất này có bản chất hoá học khác nhau, có thể là ion kim loại, anion hoặc các chất hữu cơ Tuy nhiên các chất hoạt hoá chỉ có tác dụng trong giới hạn nồng độ xác định Khi dùng quá nồng độ cho phép, hoạt độ enzyme cũng không tăng

Ảnh hưởng của nhiệt độ:

Enzyme là protein có hoạt tính xúc tác nên kém bền với nhiệt, chúng chỉ

có hoạt tính trong khoảng nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ làm chúng biến tính Trong khoảng nhiệt độ đó, khi nhiệt độ tăng tốc độ phản ứng thuỷ phân tăng Vùng nhiệt

độ tạo cho enzyme có hoạt độ cao nhất gọi là vùng nhiệt độ thích hợp của enzyme,

trong đó có một giá trị nhiệt độ mà ở đó, tốc độ đạt cực đại gọi là nhiệt độ tối thích Với đa số enzyme, vùng nhiệt độ thích hợp trong khoảng 40 – 500C Nhiệt độ làm cho enzyme mất hoàn toàn hoạt tính gọi là nhiệt độ tới hạn, đa số enzyme có nhiệt

độ tới hạn khoảng 700C; với các enzyme bền nhiệt (bromelin, papin…), nhiệt độ tới

Trang 17

hạn có thể cao hơn Nhiệt độ thích hợp đối với một enzyme có sự thay đổi khi có sự

thay đổi về pH, nồng độ cơ chất…

cơ chất,… thay đổi

Ảnh hưởng của thời gian thủy phân:

Thời gian thủy phân cần thích hợp để enzyme phân cắt các liên kết trong

cơ chất, tạo thành các sản phẩm cần thiết của quá trình thuỷ phân nhằm đảm bảo hiệu suất thuỷ phân cao, chất lượng sản phẩm tốt Thời gian thuỷ phân dài, ngắn khác nhau tuỳ thuộc vào loại enzyme, nồng độ cơ chất, pH, nhiệt độ, sự có mặt của chất hoạt hoá, ức chế… Trong thực tế, thời gian thuỷ phân phải xác định bằng thực nghiệm và kinh nghiệm thực tế cho từng quá trình thuỷ phân cụ thể

Ảnh hưởng của lượng nước:

Nước vừa là môi trường để phân tán enzyme và cơ chất lại vừa trực tiếp tham gia phản ứng nên tỷ lệ nước có ảnh hưởng lớn đến tốc độ và chiều hướng và là

một yếu tố điều chỉnh phản ứng thuỷ phân bởi enzyme

1.2.4 Ứng dụng của enzyme protease trong chế biến thủy sản

Trong quá trình chế biến cá như khi làm nước mắm, sản xuất bột cá, bột nêm… protease vốn có trong cá sẽ thủy phân một phần protein thịt cá Tuy nhiên quá trình này thường xảy ra rất chậm và yếu Đưa thêm protease từ ngoài sẽ làm tăng quá trình thủy phân rút ngắn thời gian chế biến, làm tăng hương vị của sản phẩm Sử dụng protease để sản xuất các dịch đạm thủy phân từ các phế liệu giàu protein như thịt vụn, đầu cá, da cá…từ đó tạo nên các sản phẩm từ dịch đạm như

Trang 18

bột nêm, bột cá Sử dụng enzyme protease để thủy phân tách lấy lipid từ phế liệu đầu cá nhiều dầu như cá cờ, cá chẽm Hay sử dụng enzyme protease để rút ngắn thời gian thủy phân tách lấy khoáng từ những nguyên liệu cá có nhiều xương sau đó sản xuất bột khoáng Sử dụng protease trong việc đánh vẩy cá: Đánh vẩy cá bằng enzym được sử dụng trong trường hợp xử lý cơ học không thể đáp ứng được Kỹ thuật dựa trên cơ sở sử dụng một hỗn protease của cá để phân hủy tế bào cấu trúc liên kết với vẩy cá Ứng dụng của enzyme protease hiện nay vẫn còn rất hạn chế do

đó cần phải nghiên cứu nhiều hơn sâu hơn để tận dụng những ưu điểm của enzyme này

1.2.5 Những nghiên cứu về enzyme protease trong sản xuất nước mắm ở nước ta

Nghiên cứu quá trình thủy phân protein cá bằng enzyme protease từ

B.subtilis S5 của Tiến Sĩ Vũ Ngọc Bội Trong đề tài này Tiến Sĩ Vũ Ngọc Bội đã

nghiên cứu ứng dụng enzyme protease từ B.subtilis S5 để thủy phân cá cơm trong

sản xuất nước mắm, sau kéo rút 21 ngày mẫu nước mắm thủy phân bằng enzyme

protease B.subtilis S5 có hàm lượng axit amin thu được cao hơn cả Sau đó tiến

hành thử nghiệm trên quy mô lớn với quy mô mẫu 1000kg tại Xí nghiệp Thủy Sản Nha Trang- Công Ty Thủy Sản khu vực II đặt tại 584 Lê Hồng Phong, Nha Trang,

qua kết quả thử nghiệm cho thấy mẫu thử nghiệm enzyme protease B.subtilis S5 để

sản xuất nước mắm từ cá cơm có thời gian chế biến ngắn hơn và có lượng mắm cốt

thu được gấp 1.18 lần so với phương pháp sản xuất nước mắm truyền thống [5]

Nghiên cứu của Đặng Văn Hợp (2003), nghiên cứu quy trình sản xuất nước mắm ngắn ngày bằng việc sử dụng enzyme kỹ thuật protease chiết rút từ quá trình

nuôi cấy nấm mốc Aspegillus oryzae Tỷ lệ enzyme so với cá là 0.1%, cho muối

nhiều lần, phơi nắng đánh đảo Kết quả thu được hiệu suất thu đạm tăng 20% so với

phương pháp cổ truyền, tổng thời gian sản xuất theo quy trình là 20 ngày

1.3 Tổng quan về nước mắm

1.3.1 Nguyên liệu sản xuất nước mắm

Về nguyên tắc thì các loại cá đều có thể sử dụng để sản xuất nước mắm Nhưng để có thể sản xuất được nước mắm thơm ngon, độ đạm cao mang lại hiệu quả kinh tế thì chọn loại cá có cơ thịt mềm, hàm lượng protein cao, dễ thủy phân, ít

Trang 19

béo, tạo ra số lượng nước mắm nhiều với hương vị thơm ngon Các loại cá thường dùng để sản xuất nước mắm là: Cá cơm, cá nục, cá trích, cá liệt, cá bò, cá mối… trong đó chủ yếu là cá cơm, cá nục Nguyên liệu càng tươi thì nước mắm tạo ra sẽ càng ngon

Những loại cá thường dùng để sản xuất nước mắm:

Hình 1.6 Loại cá thường dùng trong sản xuất nước mắm

1.3.2 Các phương pháp chế biến nước mắm

1.3.2.1 Phương pháp chế biến chượp cổ truyền[4]

Chế biến chượp bằng phương pháp đánh khuấy (phương pháp Cát Hải)

Phương pháp chế biến chượp bằng phương pháp đánh khuấy của Cát Hải – Hải Phòng khác với các nơi khác là trong quá trình chế biến có cho thêm nước lã, cho muối nhiều lần và đánh khuấy liên tục

Phương pháp cho muối nhiều lần đã lợi dụng được khả năng phân giải enzyme của vi sinh vật tới cao độ, rút ngắn thời gian chế biến chượp Cho muối nhiều lần là tạo điều kiện vừa đủ để phòng thối, tiêu diệt các loại vi khuẩn gây thối thông thường và không kiềm hãm nhiều quá khả năng hoạt động của men

Cá cơm Cá nục

Cá trích Cá mối

Trang 20

Cho thêm 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 vào nên vừa phải, nếu ít quá thì tác dụng phân giải của men kém, nếu nhiều quá thì không kiềm chế được quá trình thối rửa, đồng thời làm loãng độ đạm trong nước mắm Vì vậy lượng nước cho vào còn phụ thuộc đặc điểm của nguyên liệu, thông thường từ 20-30%, có khi đến 40% so với cá

• Chế biến chượp từ cá tươi

Cá tươi đã được rửa sạch đổ vào thùng, chậu sạch sẽ, cứ 100kg cá trộn đều với 10 kg muối về mùa hè hoặc 8 kg muối vào mùa đông, sau đó đổ vào bể hay chum sạch, thêm 2 kg muối san đều phủ lên mặt cá, vỗ nhẹ cho muối chặt, lấy nắp đậy kín

Trong chum cá được ủ kín, enzyme sẽ bắt đầu xúc tiến quá trình phân giải làm cho thịt cá trương lên và mềm ra

Đậy kín như vậy 2 ngày vào mùa hè, 3 ngày vào mùa đông Tiếp tục cho vào 20% nước lã sạch so với khối lượng cá, với loại cá to cho nước tới 30%

Không cho nước vào ngay từ đầu với mục đích làm cho muối có thời gian ngấm vào cá Nước bổi được tạo thành, loại nước cá này chứa rất nhiều chất ngấm

ra rất tốt cho vi khuẩn phát triển Cho nước xong dùng cào gỗ đánh đảo thật kỹ để cho muối tan đều và tan hết Nếu thấy thiếu muối thì cho thêm muối bổ sung Sau

đó ban ngày ( không mưa) mở nắp để phơi, tối đậy lại Hằng ngày mở nắp đánh đảo đều và phơi cá như vậy làm cho cá chóng phân giải, đồng thời bụng cá trương lên

do tích tụ khí NH3, CO2 , H2S, … dần dần nổi lên gần mặt bể - lúc này là cá đòi muối

Cho muối lần thứ hai: Về mùa hè chừng 2 – 3 ngày, mùa đông 3 – 4 ngày tính từ ngày cho nước vào cá, bụng cá vỡ ra, lườn cá tướp ra, khối cá dâng lên và bốc mùi chua nhẹ lẫn mùi tanh, thoang thoảng mùi thối, cho cào vào thấy sủi bọt

Khi ấy cần cho muối kịp thời, lượng muối cho vào 5 – 10% tùy theo tình trạng cụ thể của cá đòi muối Thực tế lượng muối cho vào người ta cũng áng chừng chứ không cần chính xác, cho muối vào rồi dùng cào gỗ đánh đảo thật đều làm tan

Trang 21

hết muối Hằng ngày mở nắp phơi nắng đánh khuấy, sự phân giải lại tiếp tục cho đến khi cá đòi muối lần thứ 3

Các đợt cho muối sau này rất quan trọng, cần phải cho đúng lúc Cho muối sớm hay muộn đều không tốt Cho muối sớm quá thì quá trình thủy phân bị ức chế nhưng cho muộn thì quá trình thối rữa sẽ sảy ra

Bình thường cho muối 4 – 5 lần là đủ, nhưng cũng có trường hợp phải cho nhiều lần hơn

Khi cho đủ muối 30 – 35% 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 rằng cá đã

“ đứng cá” Hằng ngày phải phơi nắng nhưng không cần chăm sóc cẩn thận như trong thời gian đòi muối nữa Chừng một tháng (kể từ lúc đòi muối) thì cá chìm hẳn xuống, nước nổi lên có màu vàng, trong và xuất hiện mùi nước mắm rõ rệt – lúc đó

là cá đã “ đứng mặt đầu” Màu sắc của nước mắm chuyển dần từ vàng nhạt sang vàng đậm, nước mắm trong và óng ánh

Sau 4 – 5 tháng ( mùa hè) kể từ bắt đầu muối là chượp đã chín hoàn toàn, có thể rút được (mùa đông thì thơi gian chượp kéo dài hơn) Lúc này nước mắm chỉ còn mùi thơm thuần túy, không còn nhiều mùi hỗn tạp của chượp nữa, tuy vậy phần

bã vẫn còn mùi tanh

Đối với cá đông lạnh, trước khi trộn muối phải xả đá nếu không chượp sẽ đen từng vùng, trong bản thân cá thì đen từ xương sống trở ra…Khi phát hiện hiện tượng đen, ta thường lầm tưởng nguyên nhân từ sắc tố hoặc vì khối chượp có mạch lươn (mao quản)… chứ ít ai biết được từ cá đông lạnh Khi giám định trường hợp này ta chỉ việc tách thịt cá ra để xem xương sống là biết

• Chế biến chượp từ cá mặn

Ở miền Bắc, cá đã ướp muối đem chế biến nước mắm khối lượng rất lớn so với cá tươi, những chế độ ướp muối ban đầu để bảo quản ở trên các tàu thuyền không được thống nhất, khi mặn, khi nhạt nên đưa cá về phải dùng phương pháp cảm quan đánh giá độ mặn ban đầu Cá mặn quá thì thân cứng và tóp lại, mắt lõm

và đanh, độ mặn của nước cá thường 18 – 200 Bé

Trang 22

Trường hợp này phải cho nước lã ngay từ đầu cho cá thoát bớt muối Lượng nước cho vào tùy theo cá to nhỏ và độ mặn mà quyết định, khoảng từ 25 – 40% so với cá Lượng nước cho vào cũng áng chừng theo cảm quan Đối với cá mặn vừa thì không cho nước ngay, sau 1 hay 2 – 3 ngày mới cho

Đối với cá nhạt đầu thì phải cho muối ngay, lượng muối cho vào nhiều hay ít tùy theo nhận định cảm quan, nếu nhạt nhiều, ươn nhiều phải cho tương đối nhiều, nói chung khoảng 8 – 10 %

Sau khi cho nước lã đối với cá có độ mặn vừa (10 – 15%) về mùa hè chỉ sau

2 – 3 ngày là cá “ đòi muối”, cá nhạt đầu thì đòi muối sớm hơn, ngược lại cá mặn đầu thì rất lâu mới đòi muối Về mùa đông thời gian đòi muối chậm hơn, đối với cá

có độ mặn vừa phải từ 4 – 6 ngày Hằng ngày phải phơi nắng và theo dõi lò chượp

Hiện tượng đòi muối là hiện tượng rất quan trọng trong khâu chế biến chượp, người công nhân chăm sóc cần phải nhận xét tinh tường, cho muối kịp thời mới đảm bảo được chất lượng sản phẩm

Do chế độ ướp muối ban đầu không chính xác, lượng cá, lượng nước cho vào mỗi bể áng chừng theo cảm quan nên có hiện tượng bể đòi muối trước bể đòi muối sau

Khi cá đòi muối cũng cho như chế biến nguyên liệu ươi, tức là bể nào đòi ít thì cho 2 – 5%, bể đòi nhiều thì cho 8 – 10% Đó là giai đoạn gần giống như cho muối lần thứ 2 khi chế biến từ cá tươi Quá trình tiếp tục về sau giống như chế biến nguyên liệu tươi

Chế biến chượp bằng phương pháp gài nén ( phương pháp khu 4 cũ)

Cá được trộn đều 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 protit không cho nước lã và không đánh khuấy Đây là phương pháp chế biến của vùng khu 4 cũ hoặc tương tự như các phương pháp của các tỉnh phía Nam Ở khu 4, cá được chứa trong những ô, bể lớn, mỗi ô chứa 5 – 5.5 tấn cá Ở khu 4 thường còn cho thêm 2% thính để gây hương vị, đặc biệt đối với cá dã cào Còn các tỉnh phía Nam thì muối vào các thùng gỗ lớn từ 1 – 15 tấn và quá trình chế biến là quá trình náo đảo liên tục cho đến khi chượp chín thì kéo rút

Trang 23

• Chế biến chượp từ cá tươi

Cho muối đợt 1: Cá rửa sạch, đổ vào bể tỷ lệ cá và muối : 100 kg cá + 12 – 15% muối + 2% thính Cứ một lớp cá rắc một lớp muối và thính nén chặt ( thường thường đi chân ủng cao su nén chặt xuống) Càng lên trên muối càng nhiều so với lớp dưới, lớp cá trên cùng phủ kín bằng lớp muối dày ( 3cm) để giữ nhiệt và tránh ruồi nhặng Dùng vỉ tre hay nứa sạch đậy kín trên lớp muối, đặt các thanh gỗ hay tre

để nén chặt xuống Vì bước đầu cá trương lên to, nước tiết ra làm khối chượp nổi lên cho nên để nén chặt được ta phải dùng 2 cách:

Nén bằng đá với sức nặng 25% so với tổng số cá trong thùng

Dùng đòn ngáng trên miệng thùng hay bể chằng dây xuống chốt dưới Nhờ nén chặt nhiệt nội có trong cá phát sinh làm cho men hoạt động tăng lên, trung tâm

cá tích tụ dần các chất khí NH3, CO2, H2S làm cho cá trương lên, thịt cá bị xé nát nhưng da và xương vẫn còn nguyên Muối thẩm thấu vào cá, nước tiết ra gọi là nước bổi Nước này được tiết ra, một phần đem đun nóng, rồi lại đổ trở lại thùng chượp gọi là tiếp nhiệt lần đầu Các lần sau thì đun nóng tới 70 – 800 C Còn phần lớn nước bổi được đưa ra phơi nắng đến 3 giờ chiều khi nước còn nắng thì đổ lại bể chượp

Cho muối cá đợt sau: Sau khi cho muối đợt 1 được 3 – 4 ngày vè mùa hè , 5 – 7 ngày về mùa đông thì cho muối lần thứ 2 và tiếp tục cho các lần sau

• Chế biến chượp từ cá mặn

Xử lý bước đầu: Khi nhận nguyên liệu phải kiểm tra kỹ độ mặn Nếu lượng muối ướp vào cá trên thuyền quy định tương ứng với lượng muối cho vào đợt 1 ( tức 12 – 15%) thì chỉ cần khử tạp chất sau đó cho cá vào bể gài nén ngay, nước bổi đem phơi riêng Nếu quá độ mặn phải rửa cá cho thoát bớt muối mới gài nén Nước rửa phải nhập chung với nước bổi để sử dụng sau Nếu còn nhạt ta phải cho thêm muối rồi mới cho vào bể gài nén

Cho muối các đợt sau: Cá được gài nén chặt giữa các lớp muối làm cho nhiệt

độ trong cơ thể cá tăng lên giúp cho enzyme hoạt động được dễ dàng Muối dần dần thoát vào cá và nước thoát ra, từ 2 – 4 ngày có hiện tượng sủi bọt, mùi tanh chua bốc lên, mở nút lù nước chảy ra thùng dung dịch muối màu đỏ nâu, đục bẩn do

Trang 24

nước cá tiết ra có mùi tanh Dùng muối hòa tan vào nước bổi có độ mặn 24 – 250 Bé rồi lại đổ lên trên cho ngập cá để tránh tiếp xúc với không khí và ruồi nhặng bám vào gây hư hỏng

Sau khi rút hết dung dịch muối trong bể ra, cá sẽ xẹp xuống, bùn nhớt, rêu bẩn sẽ đọng lại trên mặt phên, phải rửa sạch phên, phơi khô sau đem vào gài nén lại rồi mới cho dung dịch muối mới hòa tan đổ vào Hàng ngày buổi sáng rút nước ra phơi nắng ( nhưng không rút hết tránh cá tiếp xúc với không khí), phơi nắng đến 3 –

4 giờ chiều nước còn nóng múc đổ lại vào bể, đậy nắp kín

Khảng 4 – 5 ngày sau, muối vẫn tiếp tục ngấm vào cá, nước thoát ra, cá xẹp xuống, dung dịch muối lại có hiện tượng sủi bọt, bốc mùi chua, lại mở nút lù cho dung dịch nước bổi từ từ chảy ra Cho muối vào nước bổi hòa tan đến độ mặn 24 –

250 Bé rồi lại đổ lên như trên Làm như vậy chừng 3 lần, cuối cùng từ 4 – 5 ngày sau rút nước muối ra cho độ mặn đạt 22 – 230 Bé thì coi như đã đủ muối

Toàn bộ thời gian gài nén và cho muối như trên về mùa hè khoảng 16 – 20 ngày, mùa đông chừng 30 ngày Sau khi đã cho đủ muối hàng ngày mở nắp phơi nắng tối đậy lại Mỗi tuần rút nước ra phơi nắng từ buối sáng, buổi chiều múc đổ vào, làm như thế chùng 2 tháng cá chìm hẳn xuống có thể bỏ phên và đòn tre hay gỗ

ra, náo rút 1 lần Tháng thứ 4 rở đi 2 tuần náo rút 1 lần

Phương pháp chế biến hỗn hợp (kết hợp phương pháp gài nén và đánh khuấy)

Phương pháp này rút kinh nghiệm của hai phương pháp trên khắc phục những nhược điểm và phát huy những ưu điểm của chúng Nguyên liệu nhập xưởng được phân loại kỹ Tùy từng loại cá, từng mùa mà thời gian và lượng muối cho vào

có khác nhau: Cá nhỏ lượng muối cho vào 26 – 30% Cho muối nhiều lần thường

từ 3 – 4 lần

Với những nguyên liệu tươi thì trộn đều 12 – 15% muối; Nguyên liệu mặn thì phải kiểm tra độ mặn và đem xử lý riêng như đã nói ở 2 phương pháp trên Cá được trộn muối xong cho vào bể ướp và gài nén Khoảng sau 2 ngày, mở lỗ lù tháo nước bổi ra, dùng muối hòa vào đến độ mặn 22 -230 Bé rồi múc đổ trở lại vào bể, nếu có điều kiện thì đem nước bổi phơi nắng tiếp nhiệt Chừng 4 – 5 ngày sau lại

Trang 25

mở lù cho nước chảy ra, lúc này độ mặn của nước chừng 16 – 180 Bé lại hòa tan muối vào để có độ mặn 22 – 230 Bé, múc đổ lên bể Làm như vậy chừng 3 – 4 lần, khi nào rút nước bổi đo độ mặn đạt 22 – 230 Bé thì coi như đã đủ muối

Toàn bộ thời gian cho muối và gì nén khoản 20 – 30 ngày tùy theo từng mùa Giai đoạn này giống như phương pháp gài nén của khu 4

Sau khi đã đủ muối ta tháo phên gài nén ra để đánh khuấy giống như phương pháp của Cát Hải

Nếu nguyên liệu ban đầu quá mặn thì tùy theo mức độ lượng muối dư nhiều hay ít mà cho thêm một lượng nước lã thích hợp để hòa tan bớt muối, tạo độ mặn vừa phải cho enzyme hoạt động, tránh hiện tượng cá mặn đầu không phân giải được

Như vậy phương pháp này áp dụng hai giai đoạn: Giai đoạn đầu gài nén cho muối nhiều lần và nếu có điều kiện thì tiếp nhiệt Giai đoạn hai là đánh khuấy phơi nắng

Trong thời gian đánh khuấy còn có thể cho thêm một lượng muối nhỏ nữa nếu thấy cần thiết

Chượp trong bể thời gian từ 4 – 5 tháng đã có thể nấu được, 6 – 7 tháng thì

có thể nấu được, còn chượp ở chum nhỏ do điều kiện chăm sóc tốt hơn nên chín cũng nhanh hơn

Tóm lại thời gian chín của chượp theo phương pháp hỗn hợn nhanh hơn phương pháp gài nén khu 4, chậm hơn phương pháp đánh khuấy của Cát Hải

Thính và nước hàng: Khu 4 cũ và một số tỉnh khác thường dùng thính trong chế biến nước mắm Thính có tác dụng làm cho nước mắm có màu đỏ đẹp, hấp thụ mùi tanh của cá, tăng mùi thơm, phân giải tạo thành acid làm môi trường cho enzyme hoạt động tốt

Nước hàng có tác dụng làm cho nước mắm có màu vàng đẹp, nước mắm có màu vàng đẹp, nước mắm có vị ngọt dịu, thơm

Cách làm: Thính có nhiều loại như thính ngô, thính gạo, thính vừng Thính gạo, gạo được đem rang đến khi bên ngoài hơi xám đen, bên trong vàng đậm thì thôi Thính ngô, ngô cũng đem rang như gạo Để cho ngô không nổ, trước khi rang đem ngâm nước một đêm, để ráo nước rồi rang Rang xong giã nhỏ để dùng, nếu không dùng ngay phải bảo quản thật kỹ

Trang 26

Nước hàng: Đun mật hoặc đường đến màu cánh gián hoặc thử vào nước lã thấy đóng cục, cắn giòn là được Sau đó cho thêm nước lã, mắm tôm, chượp xấu hoặc bã chượp với tỷ lệ cứ 2 kg mật, 1 kg mắm tôm, 1 kg chượp và 6 lít nước lã, tiếp tục đun đến khi còn 6 lít là được Sau đó lấy vải phin trắng lọc lấy nước hàng

để dùng Cách làm đơn giản hơn là cho nước lã và mật vào đun đến keo sau đó cho thêm ít nước mắm vào thành một dung dịch lỏng có màu cánh gián

Phương pháp chế biến chượp của Phú Quốc

Trước kia nhân dân ở đảo Phú Quốc khi sản xuất chượp thường dùng thùng

gỗ để chứa đựng, cho muối 1 lần và cho một số quả như mít, dứa để tăng thêm mùi, vị

Trình tự chế biến như sau: Những thùng gỗ được lau rửa sạch, mỗi thùng có

1 lỗ sát đáy và đắp lù muối Cá đem về bỏ vào thùng, cứ một lớp cá một lớp muối, một lớp thính và một lớp dứa chín thái thành khoanh, hoặc mít bóc thành múi Sau mỗi lớp cá, muối, thính, dứa hay mít người ta dùng bàn gỗ dàn đều lớp cá và muối

Trung bình mỗi lớp cá dày từ 8 = 12 cm Càng lên trên lớp muối càng nhiều

và lớp cá trên cùng được phủ một lớp muối dày 3cm để ủ kín, tránh ruồi nhặng Tỷ

lệ các nguyên liệu: Cứ 100 kg cá; 25 kg muối; 2 kg thính, 10 quả dứa hoặc 1 – 2 quả mít Sau 3 ngày mở nút lù lấy nước bổi Nước bổi rút ra phơi từ buổi sáng, đến chiều gần hết nắng thì đổ vào

Nước bổi thoát ra, cá xẹp xuống dần, dùng vỉ tre để lên mặt cá rồi nén đá đè chặt xuống Sau khi nén xong đem đổ nửa phần nước bổi vào thùng cho ngập cá, còn nữa phần kia đem chưa vào chum phơi nắng Hàng ngày mở nắp để phơi nắng, nước trong thùng cạn dần lại tiếp tục đổ phần nước bổi còn lại vào Trong thời gian hai tháng đầu thì mỗi tuần kéo rút ra một lần, từ tháng thứ 3 trở đi mỗi tháng kéo ra phơi 1 - 3 lần Ngâm như vậy lâu hay nhanh tùy từng loại cá và sự chăm sóc

Ở Phú Quốc khí hậu nóng bức hầu như quanh năm, về mùa hè buổi trưa nhiệt độ lên tới 40 – 450 C, do đó chỉ sau 4 – 7 tháng chượp đã chín ngấu Nước mắm Phú Quốc để càng lâu càng ngon

Phương pháp chế biến chượp Phú Quốc cơ bản gần như phương pháp gài nén ngày nay, không dùng dứa, mít gây hương vị

Trang 27

1.3.2.2 Chế biến nước mắm bằng phương pháp hóa học

Nguyên lý:

Dùng hóa chất để thủy phân protit thịt cá đến acid amin Thường thường người ta dùng acid clohiric công nghiệp để thủy phân Dùng acid clohiric để thủy phân có ưu điểm hơn các hoa chất khác vì có màu sắc nước mắm đẹp, đạm thối ít và

Qua so sánh trên cho thấy dùng HCl thủy phân là tốt hơn cả và dùng HCl có nồng độ 7N để thủy phân Nói chung nồng độ acid càng cao thủy phân càng nhanh, nhưng kết hợp cả nhiệt độ, thời gian cho thấy nồng độ 7N là thích hợp

Dung dịch lọc được sau khi thủy phân chỉ là một dung dịch nước chấm có nhiều acid amin, không có hương vị của mắm, vì vậy muốn có nước mắm thì ta phải cho của nước mắm vào bằng cách phối trộn với nước mắm tốt Phương pháp có hiệu quả hơn là ta đưa nước lọc thô vào thùng chượp chín ( hoặc bã chượp tốt) kéo rút vài ngày là được nước mắm thơm ngon

Trang 28

Thủy phân

Thủy phân là quá trình phân giải protit thành acid amin hoặc peptit cấp thấp Dụng cụ: Bình thủy tinh hay chum vại bằng sành sứ chịu được acid và nhiệt

độ cao, có ống sinh hàn cắm trên để giữ HCl không bị bay đi Nếu dùng chum, vại

để thủy phân thì để một lỗ nhỏ ở nắp, cho que vào khuấy đảo để phản ứng tiến hành được đều và nhanh, khi khuấy xong rút que ra phải nút kín lỗ lại

Cách tiến hành: Cho thêm nước vào vại nguyên liệu đã xử lý bằng acid khoảng 30% so với trọng lượng cá, tức là làm thế nào để pha loãng HCl ra tới nồng

độ 7N Như vậy khi cho HCl vào ngâm cá cần tính toán sao cho thêm vào chừng 30% nước nữa để nồng độ theo yêu cầu

Nhiệt độ thủy phân với nồng độ HCl như trên là 100-1050C, tức là nhiệt độ sôi của dung dịch ở áp lực bình thường

Thời gian thủy phân với nồng độ acid và nhiệt độ sôi của dung dịch như trên

là từ 7-8 giờ nếu đun bằng bếp lò đã phân giải được trên 70% ; từ 15-16 giờ nếu đun bằng bếp điện

Lượng acid dùng để thủy phân còn tùy theo tính chất nguyên liệu Trên đây

là giới thiệu về nguyên liệu cá đã ướp muối có độ mặn vừa phải (khoảng 10-12% muối) Còn cá khô, có nhiều xương thì cần lượng acid nhiều hơn; Cá tươi và nước muối cá cũ thì dùng lượng acid it hơn so với cá ướp muối

Nhiệt độ và thời gian thủy phân cũng phụ thuộc vào tính chất của nhiên liệu Nếu nhiệt độ quá cao, thời gian quá dài, hoặc nhiệt độ quá thấp thời gian quá ngắn đều không có lợi Trong khi gia nhiệt muốn biết thủy phân đã hoàn toàn hay chưa ta dùng phản ứng biure để kiểm tra: Lấy một ít nước thủy phân ra cho nước vào trung hòa sau đó nhỏ CuSO4 vào, nếu đã thủy phân hoàn toàn thì phản ứng không xảy ra

có màu xanh của CuSO4 Nếu chưa hoàn toàn thì có màu tím

Trung hòa

Khi đã thủy phân hoàn toàn, ta ngừng ngay, để nguội tới 60- 70oC, dùng

Na2CO3 công nghiệp cho vào từ từ khuấy trộn, trung hòa tới pH= 6,3-6,5.Trung hòa

Trang 29

ở nhiều độ này khử nhiều mùi tanh chua, hôi thối nhất.Vì vậy khi trung hòa cần

đánh khuấy mạnh, tiết diện bay hơi càng lớn càng tốt

Dung dịch lọc sau khi lọc xong cần điều chỉnh lại chất lượng nước chấm như:

- Điều chỉnh nồng độ muối, nếu chưa đủ độ mặn thì cho thêm muối vào, nồng độ đạt trên 200 Bé là được

- Nếu độ đạm chưa đủ thì cô hay phơi nắng để đạt tới nồng độ yêu cầu

- Khử tanh: Đun ở 60 – 700C, nếu chưa hết thì đun sôi nhỏ lửa từ 1- 2 giờ, nếu vẫn còn thì tiếp tục đem ra phơi nắng

- Để phòng thối thì có thể cho thêm 1% Benzoat natri, dụng cụ chứa đựng phải sát trùng, để ở nơi cao ráo sạch sẽ, tránh nhiệt độ cao, nước mưa

- Để có hương vị nước mắm ta đem kéo rút ở bã chượp cá cơm tốt

1.3.2.3 Phương pháp chế biến nước mắm bằng vi sinh vật

Chế biến chượp bằng phương pháp vi sinh vật học là dùng vi khuẩn hay nấm mốc để thủy phân thịt cá, làm cho giai đoạn chín của chượp nhanh hơn, rút ngắn

được thời gian chế biến nước mắm

Hiện nay mốc được chọn để thủy phân thịt cá là loại Aspergillus oryzae

Nguyên lý:

Dùng nấm mốc Aspergillus oryzae để thủy phân thịt cá là dựa vào nguyên lý: Trong nấm mốc Asp.oryzae có hệ enzyme proteaza như: innulaza, imertaza,

asparaginaza, glutaminaza, proteolytic Những enzyme này có tác dụng thủy phân

protit thành acid amin ở điều kiện nhiệt độ và môi trường thích hợp là:

Trang 30

t0 = 37 – 410C ; pH = 6 -8

Asp.oryzae có màu vàng lục, trong đó có nhiều loại men đường hóa tinh bột,

đặt biệt là men thủy phân đạm rất cao.Vì vậy nó được sử dụng nhiều trọng công nghiệp thực phẩm để sản xuất magi, xì dầu, nước mắm…

Loại mốc này có thể sản xuất theo 2 cách:

Cho lên mốc tự nhiên (sử dụng môi trường nếp là tốt nhất) tức là thổi cơm sôi lên để nguội rải đều ra khay rồi lấy nấm mốc từ không khí rơi vào môi trường

Phương pháp này có nhiều khuyết điểm : Chu kỳ lên mốc kéo dài, có nhiều tạp trùng, tạp mốc xuất hiện cùng một lúc

Lấy mốc Asp.oryzae đã phân lập cấy vào môi trường thì hoàn toàn được một

loại mốc tinh khiết

Phương pháp này nhanh và đảm bảo phẩm chất tốt Môi trường cấy mốc có thể dùng gạo nếp, tẻ, ngô, khoai, cám…dùng gạo và sản xuất lớn tốn kém nhiều nên thường lấy ngô, khoai, cám…để thay thế gạo

Xử lý nguyên liệu:

Nguyên liệu gồm có cá, mốc, muối và nước

Cá: (cá nước mặn và nước ngọt đều được), rửa sạch bùn đất, tạp chất.Nếu cá

to thì phải cắt nhỏ

Mốc: yêu cầu tốc độ sinh trưởng và phát triển cao, hình thái khuẩn ty to và mập, không tiết ra độc tố, trong quá trình sản xuất giai đoạn phát triển của mốc tốt nhất là sau hai ngày ở nhiệt độ ẩm thích hợp

Muối: là một thành phần cấu tạo nên nước mắm nếu dùng với một lượng thích hợp thì vừa có tác dụng kích thích men hoạt động làm cho quá trình chín của chượp nhanh chóng vừa có tác dụng khống chế vi sinh vật gây thối rửa Các loại muối ăn đều có thể dùng được nhưng tốt nhất là muối tinh nhỏ, màu sang, độ rắn cao, không vón cục, không có vị chát

Trang 31

Thủy phân:

Tỷ lệ mốc là 3-4% so với cá, cá xay nhỏ trộn đều với mốc, giai đoạn đầu có thể cho 5-10% nước để vừa ngấm ướt mốc, tạo điều kiện cho thủy phân được nhanh Để ở nhiệt độ 37- 410C sau 10 đến 15 ngày là chượp chín

Lượng muối cho vào trong gai đoạn thủy phân từ 4-6% so với cá Nếu như cho thêm nước thì cần phải cho thêm muối để tránh hiện tượng thối rửa Với lượng muối từ 4-6% thì enzyme proteaza của mốc hoạt động được, nếu cao hơn thì chúng

sẽ bị ức chế còn nếu quá thấp thì sẽ bị vi khuẩn gây thối rửa

Lọc:

Dung dịch đã thủy phân đem lọc, nước lọc để riêng, bã dùng nước nóng rửa 2-3 lần, nước rửa có thể cho chung vào nước lọc, lượng nước rửa bã cộng với lượng cho vào thủy phân khoảng 30% Nước lọc và nước rửa bã đã hợp lại đem đun sôi nhỏ lửa, cho thêm muối vào đạt tới độ mặn yêu cầu là được nước chấm Để có hương vị nước mắm ta phải đưa nước lọc kéo rút qua bã chượp cá vài ngày

- Nước mắm chua: Có nhiều nguyên nhân, có thể do lượng tinh bột mà mốc

sử dụng không hết trong quá trình chế biến bị lên men lactic có thể do các acid yếu

dễ bay hơi hình thanh khi cá đã ươn

Biện pháp khử là đun nóng đến 700C là hết chua, thường đun cách thủy hay đun trực tiếp hoặc phơi nắng

- Nước mắm bị đắng có thể do xác vi sinh vật tồn tại, hoặc do các loại muối canxi, magie có trong muối ăn

Cách xử lý là dùng than để hấp phụ hoặc để lắng trong, hoặc kéo rút qua bã chượp tốt

Trang 32

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm[4]

Nhiệt độ lên men

Quá trình chế biến nước mắm là một quá trình lên men với sự tham gia của enzyme trong cá và vi sinh vật Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến quá trình chế biến nước mắm bởi nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt lực của enzyme Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy lên men được tiếp nhiệt 40-500C đã rút ngắn thời gian chín từ 6 tháng xuống còn 2 đến 3 tháng

pH của môi trường

pH của môi trường cũng ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm Hệ protease trong cá có thể hoạt động thích hợp ở môi trường trung tính, acid hay bazơ Qua thực nghiệm nếu điều chỉnh pH môi trường về 1.5-2.5 thì màu sắc của nước mắm đẹp nhưng mùi vị kém hơn môi trường tự nhiên Nếu điều chỉnh pH về 7.5-8.5 thì tốc độ thủy phân nhanh nhưng đạm thối nhiều và màu sắc xám xẫm Do vậy người ta duy trì môi trường chế biến là môi trường tự nhiên của cá, ở môi trường này cho màu sắc và mùi vị ưu việt hơn cả

Nồng độ và độ sạch của muối

Muối là vật liệu quan trọng trong chế biến nước mắm Muối có vai trò bảo quản nguyên liệu và các vật chất sinh thành khỏi bị thối rửa và tạo vị cho nước mắm Muối lẫn nhiều tạp chất sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của nước mắm Nồng

độ muối cũng ảnh hưởng đến tốc độ thủy phân thịt cá Nếu nồng độ muối cao ngay

từ đầu thì quá trình thủy phân sẽ rất chậm Để rút ngắn thời gian chế biến cần giảm lượng muối ở thời gian đầu bằng cách cho muối nhiều lần Sau đó, lượng muối được tăng dần cùng với lượng vật chất sinh thành trong dịch lên men Tổng lượng muối trong quá trình chế biến là 22-25%

Tác động cơ học

Nếu thịt cá được xay vụn đập dập, cắt nhỏ thì tốc độ thủy phân được tăng cường bởi lẽ diện tích tiếp xúc giữa enzyme và cơ chất tăng lên Trong các phương pháp làm nhỏ cá thì phương pháp đập dập là ưu việt hơn cả Đánh đảo chượp trong quá trình chế biến cũng góp phần làm rút ngắn thời gian chượp chín Nguyên liệu

Trang 33

ban đầu cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình chế biến và chất lượng của nước mắm

Cá có kết cấu cơ thịt lỏng lẻo, ít vẩy thì chượp mau chín hơn Cá béo thường làm cho mắm có mùi khét

1.3.4 Những hiện tượng hư hỏng trong quá trình sản xuất nước mắm

Hiện tượng chượp bị chua

• Hiện tượng: Hỗn hợp bốc mùi chua, màu xám đượm, mùi tanh hôi khó chịu

• Nguyên nhân:

- Chua vì mặn đầu: Do lượng muối lúc đầu quá nhiều, lượng muối này ngấm vào lớp thịt các lớp bên ngoài, bên trong và nội tạng chưa kịp ngấm muối, làm cho thịt cá bị nhạt muối, xảy ra quá trình phân giải nhiều acid bay hơi phức tạp như glycogen, glucose bị phân giải yếm khí tạo ra acid lactic Các chất này phân giải hiếu khí tạo acid acetic, acid butyric Ngoài ra các chất béo bị thủy phân tạo glycerin và acid béo hoặc chất đạm khử amin thành acid béo

- Chua vì nhạt đầu: Cá nhạt muối không đủ sức kiềm hãm sự phát triển của

vi sinh vật, phân giải tạo nhiều acid bay hơi phức tạp làm phát sinh mùi chua, tanh thối chuyển sang hư thối

• Cách phòng chữa

- Cần phải cho muối đều và đủ

- Náo đảo, phơi nắng, kéo rút qua bã chượp tốt

- Dùng rượu chuyển các acid thành các este có mùi thơm hoặc trung hòa bằng NaHCO3

- Dùng thính để hấp thụ mùi

- Chua vì mặn đầu tiến hành cho thêm nước lã vào trong hỗn hợp và tiếp tục lên men

Hiện tượng chượp bị đen

• Hiện tượng: Nước bị xám đen, cá nhợt nhạt và ở mức độ cao hơn nữa là

cá bị đen

Trang 34

- Do sự phân hủy của các chất khác

- Do trộn muối không đều gây ngưng tụ nhóm amin và nhóm aldehyde

- Sự oxy hóa các chất béo chưa bão hòa

Tùy theo nguyên nhân có cách phong chữa khác nhau:

- Xử lý nguyên liệu ban đầu cho tốt

- Cần chọn lựa nguyên liệu ban đầu cho kỹ, tránh nhiễm bẩn

- Cho một ít thính rang kỹ và bã chượp tốt vào trong bã chượp bị đen tiến hành đánh khuấy và tăng cường phơi nắng

- Dùng chất chống oxy hóa như KMnO4, KClO3, H2O2 để oxy hóa các chất đen

- Khi hỗn hợp lên men trở mùi kịp thời cho muối vào để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật

- Đun sôi nước bổi màu đen sẽ bị phá hủy do bay hơi, vi sinh vật bị tiêu diệt

Hiện tượng chượp bị thối

• Hiện tượng: Hỗn hợp lên men có màu đen và có mùi hôi thối

• Nguyên nhân: Chủ yếu là do muối quá nhạt hoặc khi cá đòi muối ta không kịp thời cho muối vào Khi đó các vi sinh vật hoạt động phân hủy các chất đạm chủ yếu là các acid amin thành các sản phẩm cấp thấp làm cho hỗn hợp lên men bị thối

- Cần xử lý nguyên liệu cho tốt, tránh nước mưa vào

- Dụng cụ chế biến phải sạch sẽ, không để ở nơi ẩm thấp, bẩn

- Cần áp dụng đúng kỹ thuật chế biến, đồng thời cần nắm vững hiện tượng cá đòi muối, để cho muối đủ, đúng và kịp thời

Trang 35

Nếu hỗn hợp lên men bị thối rồi rất khó chữa:

- Có thể trộn với hỗn hợp lên men khác đem nấu

- Nếu bị ướt nước mua nhiều thì múc riêng phần đó riêng ra cho muối vào, tăng cường phơi nắng náo đảo

1.3.5 Thành phần hóa học của nước mắm

Các chất đạm:

Chiếm chủ yếu và quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm

- Đạm tổng số: Là tổng lượng nitơ có trong nước mắm (g/l), quyết định phân hạng của nước mắm

- Đạm amin: Là tổng lượng đạm nằm dưới dạng acid amin (g/l), quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm Là sản phẩm của sự thủy phân protein cá, hàm lượng nhiều hay ít phụ huộc vào mức độ thủy phân protein

- 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, pheylalanin, alanin… Thành phần dinh dưỡng của nước mắm phụ thuộc vào nguyên liệu mang đi chế biến

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: 407-512 (formaldehyde) Các acid bay hơi: 404-533 (propionic) Các acid amin bay hơi: 9,5-11,3 (izopropylamin) Các chất trung tính bay hơi: 5,1-13,2 (acetaldehyde) Mùi trong nước mắm được hình thành chủ yếu do hoạt động của vi sinh vật yếm khí trong quá trình sản xuất nước mắm tạo ra

Trang 36

1.3.6 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước mắm

Đánh giá theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5107 - 2003

Yêu cầu về cảm quan

Bảng 1.2: Yêu cầu cảm quan của nước mắm

Yêu cầu Chỉ tiêu

Đặc biệt Thượng hạng Hạng 1 Hạng 2 Màu sắc Từ nâu cánh gián đến nâu vàng

Mùi Thơm đặc trưng của nước mắm, không có mùi lạ

Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm

Bảng 1.3 Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm

Hàm lượng Nitơ acid amin, tính bằng % so

với Nitơ toàn phần, không nhỏ hơn