sử dụng enzim nhân tạo trong quá trình sản xuất nước mắm

Nhóm 13 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh Sử dụng enzyme nhân tạo trong chế biến nước mắm Trang 4 Nước mắm được sản xuất từ cá và muối không chỉ được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam, mà hiện nay còn đ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Đề tài : Sử dụng enzyme nhân tạo trong quá

trình sản xuất nước mắm

, Tháng năm

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I 5

1.1 Giới thiệu về enzyme nhân tạo 5

1.2 Các nguồn thu enzyme 6

1.3 Quy trình nuôi và phát triển nấm mốc Asp.Oryzae thu nhận enzyme 9

1.3.1 Nguyên lý 9

1.3.2 Phương pháp nuôi cấy 9

1.4 Mục đích sử dụng enzyme nhân tạo trong quá trình chế biến nước mắm 12

2.2 Thuyết minh quy trình 14

2.2.1 Nguyên liệu 14

2.2.2 Xử lý nguyên liệu 19

2.2.3 Quá trình thủy phân của cá 20

2.2.4 Kéo rút và lọc 23

2.2.5 Gây hương cho nước mắm 23

2.2.6 Tiến hành pha đấu nước mắm 24

2.2.7 Bao gói bảo quản 24

2.3 Một số phương pháp chế biến nước mắm 24

2.3.1 Phương pháp cổ truyền 24

2.3.2 Phương pháp hiện đại 26

Kết luận 27

Tài liệu tham khảo 28

MỞ ĐẦU

Với chiều dài hơn hai ngàn cây số bờ biển và có nhiều sông ngòi ao hồ,

Đó là nguồn cung cấp cá và muối dồi dào, là nguyên nhân phát sinh nghề làm nước mắm của nhân dân ta từ lâu đời Công thức làm nước mắm được truyền

từ đời này sang đời khác, và mỗi địa phương lại có công thức khác nhau, tạo

ra sản phẩm nước mắm đặt trưng cho từng vùng: Miền Bắc có nước mắm Cát Hải, Miền Trung có nước mắm Phan Thiết, Miền Trung có nước mắm Phú Quốc…

Nước mắm là một loại gia vị và cũng là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Trong bữa ăn hàng ngày của người dân Việt Nam thường không thiếu nước mắm

Nước mắm Việt Nam đã được phát triển từ lâu đời cùng với lịch sử phát triển của dân tộc và mang bản sắc đặc thù của dân tộc Việt Nam Nước mắm hấp dẫn mọi người bởi hương vị đậm đà và giá trị dinh dưỡng cao Bên cạnh

đó nước mắm còn có thể chữa một số bệnh như: đau dạ dày, chữa bỏng, phục hồi cơ thể khi suy nhược … Ngoài ra nước mắm cũng có tác dụng cung cấp năng lượng tạm thời khi đi đêm lạnh hoặc khi chuẩn bị lặn sâu dưới nước người ta thường uống một ít nước mắm để lấy năng lượng

Xã hội ngày càng phát triển, việc sản xuất cũng theo đó mà phát triển theo, xưa kia sản xuất chỉ phục vụ cho gia đình và nhân dân quanh vùng dần cung cấp cho cả nước Tuy nhiên xu hướng của nước ta hiện nay và của cả thế giới là phải hội nhập quốc tế do đó mà sản phẩm thủy sản nói chung và nước mắm nói riêng không chỉ đáp ứng thị trường trong nước mà còn phải đáp ứng thị trường nước ngoài, muốn vậy sản phẩm phải đảm bảo về chất lượng cũng như số lượng đồng thời hạ giá thành sản phẩm mới tăng được sức cạnh tranh trên thị trường quốc tế

Nhóm 13 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh

Sử dụng enzyme nhân tạo trong chế biến nước mắm

Trang 4

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 chấm khác như: Shottusuru ở Nhật, nampla ở Thái Lan, ở Miễn Điện có Ngapi Hay Pilippin có Patic… Nhưng với phương pháp khác nhau thì sản phẩm có mùi vị không giống nhau

Phương pháp chế biến nước mắm cổ truyền ở Việt Nam có mùi vị thơm ngon đặc trưng Tuy nhiên nó có nhược điểm là độ đạm không cao, chu kì sản xuất quá dài ( từ 6 tháng đến 1 năm hoặc có thể lâu hơn) hiệu quả kinh tế không cao, 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 Trong đó tiêu biểu là: sử dụng enzyme nhân tạo trong

quá trình sản xuất nước mắm nhằm rút ngắn thời gian lên men , nghiên cứu

giải quyết hương vị cho mắm để thích hợp với từng thị trường khác nhau, từng bước cơ giới hoá quá trình sản xuất tiến dần đến tự động hoá trong nghề

sản xuất nước mắm Vì thế nhóm chúng em đã tìm hiểu đề tài “Sử dụng

enzyme nhân tạo trong quá trình sản xuất nước mắm”

Nhóm 13 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh

Sử dụng enzyme nhân tạo trong chế biến nước mắm

Trang 5

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về enzyme nhân tạo

Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của Công nghệ sinh học, các chế phẩm enzyme được sản xuất càng nhiều và được sử dụng hầu hết trong các lĩnh vực như: Chế biến thực phẩm, nông nghiệp, chăn nuôi, y tế, và đặc biệt là trong công nghệ sản xuất nước mắm…Hằng năm lượng enzyme được sản xuất trên thế giới đạt khoảng trên 300.000 tấn với giá trị trên 500 triệu USD, được phân phối trong các lĩnh vực khác nhau Phần lớn enzyme được sản xuất ở quy mô công nghiệp đều thuộc loại enzyme đơn cấu tử, xúc tác cho các phản ứng phân hủy Khoảng 75% chế phẩm là enzyme được sử dụng cho việc thủy phân cơ chất tự nhiên Ngoài ra enzyme là chất xúc tác hữu cơ có bản chất protein, đóng vai trò quan trọng trong sự sinh tồn và phát triển của sinh vật Do enzyme có bản chất là protein nên có đầy đủ tính chất của protein Enzyme xúc tác rất mạnh so với chất xúc tác vô cơ Dựa vào đặc điểm này mà ta lợi dụng enzyme trong công nghệ sản xuất như nước mắm, mắm tôm chua, bột cá thực phẩm…Mỗi loại enzyme xúc tác cho một phản ứng khác nhau Và trong sản xuất nước mắm người ta thường sử dụng enzyme proteaza Nhóm enzyme này có tác dụng xúc tác thủy phân protein

là chính Ngoài ra Proteaza là enzyme được sử dụng nhiều nhất hiện nay trong một

số nghành sản xuất như 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 như một nguồn cung cấp proteaza đã cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất và sản phẩm được tạo ra nhiều hơn Tuy nhiên giá thành chế phẩm proteaza còn khá cao, do đó cũng hạn chế việc

sử dụng rộng rãi enzyme trong sản xuất

Protease phân bố ở thực vật, động vật, vi sinh vật Tuy nhiên nguồn enzyme

ở vi sinh vật phong phú nhất, có ở hầu hết các vi sinh vật như vi khuẩn, nấm mốc

Nhóm 13 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh

Sử dụng enzyme nhân tạo trong chế biến nước mắm

Trang 6

và xạ khuẩn… Có thể nói vi sinh vật là nguồn nguyên liệu thích hợp nhất để sản xuất enzyme ở quy mô lớn dùng trong công nghệ và đời sống

Nhóm enzyme protease (peptit – hidrolase 3.4) xúc tác quá trình thuỷ phân liên kết liên kết peptit (-CO-NH-)n trong phân tử protein, polypeptit đến sản phẩm cuối cùng là các axit amin Ngoài ra, nhiều protease cũng có khả năng thuỷ phân liên kết este và vận chuyển axit amin

Protease cần thiết cho các sinh vật sống, rất đa dạng về chức năng từ mức độ

tế bào, cơ quan đến cơ thể nên được phân bố rất rộng rãi trên nhiều đối tượng từ vi sinh vật (vi khuẩn, nấm và virus) đến thực vật (đu đủ, dứa ) và động vật (gan, dạ dày bê ) So với protease động vật và thực vật, protease vi sinh vật có những đặc điểm khác biệt Trước hết hệ protease vi sinh vật là một hệ thống rất phức tạp bao gồm nhiều enzyme rất giống nhau về cấu trúc, khối lượng và hình dạng phân tử nên rất khó tách ra dưới dạng tinh thể đồng nhất Cũng do là phức hệ gồm nhiều enzyme khác nhau nên protease vi sinh vật thường có tính đặc hiệu rộng rãi cho sản phẩm thuỷ phân triệt để và đa dạng

1.2 Các nguồn thu enzyme

Vì enzyme là những chất không thể chế biến bằng phương pháp tổng hợp hóa

học người ta thường thu chúng từ các nguồn sinh học Mặc dù enzyme có trong tất

cả các cơ quan mô của động vật, thực vật cũng như trong tế bào vi sinh vật song việc tách enzyme nhất là tách với quy mô công nghiệp thuận lợi về kinh tế chỉ có thể tiến hành trong những trường hợp mà vật liệu có chứa một lượng lớn enzyme cũng như cho phép thu được enzyme với hiệu suất cao Và có ba nguồn nguyên liệu sinh học cơ bản là

- Các mô và cơ quan động vật

- Mô và cơ quan thực vật

- Tế bào vi sinh vật (nấm mốc, vi khuẩn…)

Trong tất cả các nguồn có nguồn gốc từ động vật thì tuyến tụy, màng nhầy,

dạ dày, tim …những phế liệu của công nghiệp thịt dùng để tách enzyme rất tiện

Nhóm 13 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh

Sử dụng enzyme nhân tạo trong chế biến nước mắm

Trang 7

lợi Dịch tủy có chứa amilaza, lipaza, proteaza, ribonucleaza và một số enzyme khác Từ ngăn thứ 4 của dạ dày bê nghé người ta thu chế phẩm renin để làm đông sữa trong sản xuất phomat Renin là chế phẩm enzyme có giá trị lớn trong công nghiệp Tuy vậy, để sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và trong nền kinh tế quốc dân, proteaza động vật ít thuận lợi do sản xuất chúng bị hạn chế và lượng nguyên liệu để thu enzyme không lớn lắm Các nguyên liệu này có thể sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác

Từ thực vật người ta cũng thu được một số chế phẩm enzyme thủy phân như papain, bromelin, fixin Đó là các proteinaza thực vật Người ta thu papain từ nhữa (mủ) đu đủ xanh bằng cách khuấy nhữa đu đủ một thời gian và sau đó tách lấy kết tủa protein và đem sấy khô nghiền nhỏ Bromelin thu từ thân dứa, sau khi hái quả người ta bỏ lá và ép thân lấy dịch rối dùng dung môi hữu cơ kết tủa enzyme trong dịch ép Fixin được tách từ dịch ép thân và lá giống Ficus

Thực vật (malt đại mạch và các hạt nảy mầm khác ) cũng là nguồn enzyme có truyền thống được dùng trong công nghiệp rượu, bia, bánh kẹo Malt chủ yếu có chứa amilaza hoạt động còn các enzyme thủy phân khác hoạt động yếu Tuy thế thu các chế phẩm enzyme thuần khiết từ malt không phổ biến và không kinh tế, bởi lẽ khi tách enzyme tinh khiết từ malt thì những chất không hòa tan quý giá (tinh bột, protid ) sẽ không được sử dụng Malt là nguyên liệu thiếu và đắt vì thế thu được nó cần phải có hạt có độ phát dục cao Lượng enzyme thu được từ thực vật không lớn lắm so với lượng nguyên liệu hao

Từ các nguồn nguyên liệu động, thực vật chính có thể chiết xuất các chế phẩm enzyme, chúng ta thấy rằng hai nguồn nguyên liệu đó vì nguyên nhân nào khác (về công nghệ hay kinh tế….)không thể dùng làm nguyên liệu để sản xuất với quy mô công nghiệp lớn các chế phẩm enzyme nhằm thỏa mãn các nhu cầu của nền kinh

tế Như vậy trong các nguồn nguyên liệu sinh học thì nguồn nguyên liệu vi sinh vật là dồi dào và đầy hứa hẹn Vì dùng vi sinh vật làm nguồn nguyên liệu để sản xuất các chế phẩm enzyme sẻ khắc phục được mọi khó khăn và hạn chế mà trong quá trình sản xuất enzyme từ hai nguồn động, thực vật đã gặp phải

Nhóm 13 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh

Sử dụng enzyme nhân tạo trong chế biến nước mắm

Trang 8

Chúng ta không thể không công nhận vi sinh vật là nguồn nguyên liệu vô tận

để sản xuất enzyme với một lượng lớn và có thể mở rộng để sản xuất tới phạm vi cần thiết, đồng thời việc thu chế phẩm cũng dễ dàng và có thể thỏa mãn trong một mức độ lớn nhu cầu các nghành công nghiệp khác

Hệ enzyme vi sinh vật vô cùng phong phú Từ vi sinh vật không những chỉ

có thể thu được một số lớn các enzyme khác nhau, mà từ một số rất lớn các vi sinh vật đã biết luôn luôn có thể tìm được những vi sinh vật có phức hệ enzyme thích ứng tốt hơn nhiều với điều kiện của sản xuất Vi sinh vật có thể đồng hóa bất kỳ một chất nào trong thiên nhiên Trong lúc đó có nhiều chất mà động, thực vậtkhông thể đồng hóa được Enzyme của vi sinh vật có hoạt tính rất mạnh, vượt

xa các sinh vật khác Người ta tính được rằng trong vòng 24h, vi sinh vật có thể chuyển hóa một lượng thức ăn gấp 30 – 40 lần so với trọng lượng cơ thể của chúng Ưu việt lớn của việc thu enzyme từ vi sinh vật là có khả năng tăng cường sinh tổng hợp các enzyme nhờ chọn giống khi tạo được những biến chủng có hoạt lực cao Vi sinh vật rất nhạy cảm với hoạt động của môi trường , có khả năng thích ứng nhanh chóng với nguồn dinh dưỡng Vì khi thay đổi điều kiện sống của vi sinh vật hoặc tác động lên chúng bằng các tác nhân khác nhau có thể thay đổi dễ dàng hệ enzyme cũng như hoạt tính của chúng và tăng tối đa sự tổng hợp các enzyme trong vi sinh vật nuôi cấy Điều đó cho phép ta có thể tạo được những enzyme theo ý muốn, dễ dàng thu được enzyme có độ thuần khiết cao Vi sinh vật sinh sản với tốc độ cực nhanh, khối lượng lại nhỏ, kích thước bé nhưng tỉ lễ enzyme trong tế bào tương đối lớn nên quy trình sản xuất chế phẩm khá dễ dàng, thao tác thuận lợi, hiệu suất thu hồi cao Trong một thời gian ngắn, với một quy

mô nhỏ có thể sản xuất được một lượng lớn chế phẩm enzyme

Trong sản xuất nước mắm có nhiều hệ enzyme tham gia nhưng trong đó chủ yếu là hệ enzyme proteaza tham gia quá trình thủy phân protein Do vậy để thúc đẩy quá trình thủy phân protein hay rút ngắn thời gian chế biến chúng ta phải bổ sung enzyme proteaza vào Nguồn enzyme proteaza được thu từ nhiều nguồn khác

Nhóm 13 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh

Sử dụng enzyme nhân tạo trong chế biến nước mắm

Trang 9

nhau như chúng ta đã nêu ở trên tuy nhiên trong bài tiểu luận này chúng em sử dụng enzyme proteaza thu nhận từ nấm mốc Aspergillus oryzae để bổ sung

1.3 Quy trình nuôi và phát triển nấm mốc Asp.Oryzae thu nhận enzyme

Yêu cầu mốc có hình xạ khuẩn, ty to, mập không tiết ra độc tố và có màu vàng hoa cau

1.3.1 Nguyên lý

Trong nấm mốc chứa một lượng enzyme proteaza như: Inulaza, Imetaza, Proteolictic, Glutaminza…Chính hệ enzyme này khi cho nấm mốc vào thịt cá nó kết hợp với enzyme trong nội tạng của cá làm tăng quá trình thủy phân của thịt cá, rút ngắn thời gian chế biến nước mắm

Enzyme proteaza enzyme enzyme

Protein polypeptit peptit acid amin

1.3.2 Phương pháp nuôi cấy

Để nhận chế phẩm enzyme proteaza từ vi sinh vật có thể dùng 2 phương pháp nuôi cấy: Phương pháp nuôi cấy bề mặt và nuôi cấy bề sâu

Vì nấm mốc là vi sinh vật hiếu khí bắt buộc điển hình, do đó phương pháp nuôi cấy bề mặt là phương pháp được sử dụng nhiều nhất Ưu điểm của phương pháp này là dễ dàng sấy khô, ít hao tổn đến hoạt tính của enzyme, chế phẩm thô dễ vận chuyển Không cần thiết bị phức tạp chỉ cần nuôi trên khay và buồng nuôi giữ ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp quá trình sản xuất ít tốn năng lượng Ngoài ra phương pháp này không đòi hỏi vô trùng tuyệt đối nếu vi sinh vật nhiễm tạp phát triển thì chỉ cần loại bỏ phần nhiễm tạp đó đi còn nếu sử dụng phương pháp nuôi cấy chìm thì phải bỏ hoàn toàn môi trường cấy đó

Phương pháp nuôi cấy bề mặt là phương pháp nuôi cấy vi sinh vật mà khi vi sinh vật sinh trưởng phát triển nó sẻ mọc trên bề mặt môi trường cấy( rắn hoặc lỏng) và còn được gọi là phương pháp nuôi cấy nổi Thường sử dụng môi trường rắn để nuôi cấy vì dễ thao tác, đơn giản hơn Môi trường trước khi nuôi cấy được

Nhóm 13 GVHD: Lê Phan Thùy Hạnh

Sử dụng enzyme nhân tạo trong chế biến nước mắm

Trang 10

làm ẩm (50 – 60%) nhiệt độ tùy vào loài vi sinh vật, nhiệt độ thích hợp để nấm mốc phát triển là 30 – 32oC

Môi trường rắn nguyên liệu thường là các nguyên liệu tự nhiên như cám mì, cám gạo, mảnh ngô, đậu tương …thường dùng nhất là cám

1.3.3 Sơ đồ nuôi và phát triển nấm mốc

Giải thích quy trình

 Môi trường

Cám gạo 85%, bột đậu nành 1,62%, bột ngô 4,19%, trấu 9,19%

Trong đó cám gạo là thành phàn chủ yếu nó ảnh hưởng lớn nhất đến khả năng sinh enzyme proteaza của nấm mốc Nên chọn loại cám mới có hàm lượng tinh bột lớn hơn 20%, kích thước hạt cám tương đối lớn để môi trường dễ thông khí Trấu thêm vào để tăng độ xốp, nhưng không quá nhiều vì nó sẻ làm cho môi trường nghèo chất dinh dưỡng làm cho khả năng phát triển của nấm mốc chậm lại, dẫn đến khả năng tổng hợp enzyme giảm

Môi trường Hấp chín Làm nguội Cấy giống Nuôi dưỡng Sấy khô Bao gói bảo quản