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

i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ rất lớn từ phía quí thầy cô, gia đình và bạn bè đến nay tôi đã hoàn thành đồ án tố nghiệp. Qua đây tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến : Ban lãnh đạo nhà trường, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Chế Biến trường Đại Học Nha Trang và các thầy cô giáo đã tận tình giúp đỡ và trang bị cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tại trường. 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 ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT N ts Nitơ tổng số N aa Nitơ acid amin N NH 3 Nitơ amoniac Naa/Nts Tỉ lệ nitơ acid amin trên nitơ tổng số N NH 3 / Nts Tỉ lệ nitơ amoniac trên nitơ tổng số TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam FAO Tổ chức lương thực và nông nghiệp của liên hiệp quốc WHO Tổ chức y tế thế giới BYTVN Bộ y tế Việt Nam YT-CNTC Y tế - chứng nhận tiêu chuẩn iii 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 iv 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 v 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 vi 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 NH 3 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 NH 3 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 1 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. 2 Chương I. TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nguyên liệu cá Đù 1.1.1 Giới thiệu về cá Đù Cá Đù theo danh pháp khoa học họ này có tên là Sciaenidae là một họ cá thuộc bộ cá vược (Perciformes) sống ngoài biển và phân bố ở vùng biển nhệt đới, cận nhiệt đới có khoảng 270 loài trong 70 chi thuộc họ cá này. Ở Việt Nam có khoảng 20 loài thuộc họ cá này. [8] Hình 1.1 Họ cá Đù 1.1.2 Phân loại cá Đù  Cá Đù bạc: Giới (regnum): Animalia Ngành (phylum): Chordata Lớp (class): Actinopterygii Bộ (ordo): Perciformes Phân bộ (subordo): Percoidei Họ (familia): Sciaenidae 3 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 4 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 23-34 0 C, 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] [...]... ng cá trong 6 thiên nhiên gi m nhanh nên ã có nh ng chương trình t o gi ng và nuôi cá trong các i u ki n nhân t o, ph n l n là trong các l ng, bè t i các vùng ven bi n T i Vi t Nam lo i cá này ư c dùng làm khô cá ù, ch cá, cá ư p mu i, cá filê, cá ông l nh ho c làm th c ăn cho gia súc cơ s ch bi n cá con, khô cá ru t, b Vi t Nam hi n nay có nhi u ù m t hàng chính c a các cơ s này là cá ù 1 n ng Cá. .. c a enzyme này 1.2.5 Nh ng nghiên c u v enzyme protease trong s n xu t nư c m m nư c ta Nghiên c u quá trình th y phân protein cá b ng enzyme protease t B.subtilis S5 c a Ti n Sĩ Vũ Ng c B i Trong tài này Ti n Sĩ Vũ Ng c B i ã nghiên c u ng d ng enzyme protease t B.subtilis S5 th y phân cá cơm trong s n xu t nư c m m, sau kéo rút 21 ngày m u nư c m m th y phân b ng enzyme protease B.subtilis S5 có hàm... và y u ưa thêm protease t ngoài s làm tăng quá trình th y phân rút ng n th i gian ch bi n, làm tăng hương v c a s n ph m S d ng protease protein như th t v n, s n xu t các d ch u cá, da cá t m th y phân t các ph li u giàu ó t o nên các s n ph m t d ch m như 12 b t nêm, b t cá S d ng enzyme protease th y phân tách l y lipid t ph li u u cá nhi u d u như cá c , cá ch m Hay s d ng enzyme protease rút ng... nguyên t c thì các lo i cá Nhưng u có th s d ng có th s n xu t ư c nư c m m thơm ngon, s n xu t nư c m m m cao mang l i hi u qu kinh t thì ch n lo i cá có cơ th t m m, hàm lư ng protein cao, d th y phân, ít 13 béo, t o ra s lư ng nư c m m nhi u v i hương v thơm ngon Các lo i cá thư ng dùng s n xu t nư c m m là: Cá cơm, cá n c, cá trích, cá li t, cá bò, cá m i… trong ó ch y u là cá cơm, cá n c Nguyên... hư ng c a các ch t kìm hãm Ho t ng c a enzyme có th b thay i dư i tác d ng c a m t s ch t có b n ch t hóa h c khác Các ch t làm gi m ho t enzyme nhưng không b chuy n hóa b i enzyme ư c g i là các ch t kìm hãm ho c ch t c ch Các ch t này có th là nh ng ion, các phân t vô cơ, h u cơ k c các protein Khi có m t c a các ch t kìm hãm, enzyme có th b gi m ho c m t ho t tính V i m i enzyme ta có các ch t kìm... nguyên li u cá có nhi u xương sau ó s n xu t b t khoáng S d ng protease trong vi c ánh v y cá: ánh v y cá b ng enzym ư c s d ng trong trư ng h p x lý cơ h c không th áp ng ư c K thu t d a trên cơ s s d ng m t h n protease c a cá liên k t v i v y cá phân h y t bào c u trúc ng d ng c a enzyme protease hi n nay v n còn r t h n ch do ó c n ph i nghiên c u nhi u hơn sâu hơn t n d ng nh ng ưu i m c a enzyme này... c v a là môi trư ng phân tán enzyme và cơ ch t l i v a tr c ti p tham gia ph n ng nên t l nư c có nh hư ng l n m ty ut 1.2.4 nt c và chi u hư ng và là i u ch nh ph n ng thu phân b i enzyme ng d ng c a enzyme protease trong ch bi n th y s n Trong quá trình ch bi n cá như khi làm nư c m m, s n xu t b t cá, b t nêm… protease v n có trong cá s th y phân m t ph n protein th t cá Tuy nhiên quá trình này thư... càng ngon Nh ng lo i cá thư ng dùng s n xu t nư c m m: Cá cơm Cá n c Cá trích Cá m i Hình 1.6 Lo i cá thư ng dùng trong s n xu t nư c m m 1.3.2 Các phương pháp ch bi n nư c m m 1.3.2.1 Phương pháp ch bi n chư p c truy n[4] Ch bi n chư p b ng phương pháp ánh khu y (phương pháp Cát H i) Phương pháp ch bi n chư p b ng phương pháp ánh khu y c a Cát H i – H i Phòng khác v i các nơi khác là trong quá trình ch... bay hơi: 9,511,3 (izopropylamin) Các ch t trung tính bay hơi: 5,1-13,2 (acetaldehyde) Mùi trong nư c m m ư c hình thành ch y u do ho t ng c a vi sinh v t y m khí trong quá trình s n xu t nư c m m t o ra Các ch t khác: Trong nư c m m ngoài các ch t m và các ch t bay hơi còn có các ch t vô cơ, các vitamin và các s c t • Các ch t vô cơ: NaCl chi m 250-280g/l và m t s các ch t khoáng như: S, Ca, Mg, P,... u t nh hư ng nt c ph n ng c a enzyme Ph n ng do enzyme xúc tác ph thu c vào nhi u y u t như: N ng enzyme, n ng cơ ch t, nhi t , pH môi trư ng, các ion kim lo i, các ch t vô cơ và h u cơ khác N ng enzyme Nói chung trong i u ki n th a cơ ch t, v n t c ph n ng ph thu c tuy n tính vào n ng enzyme v = k* [E] v : V n t c ph n ng [E] : N ng enzyme Cũng có trư ng h p khi n ng enzyme quá l n, v n t c ph n ng . 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. 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. 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