Công nghệ sản xuất nước mắm cá cơm

Công nghệ sản xuất nước mắm cá cơm

GVHD: PGS.TS Nguyễn

Thúy Hương NHÓM 2

Công nghệ sản xuất nước mắm cá cơm

Nội dung

Giới thiệu

chung

Cơ sở sinh hóa

Các yếu

tố ảnh hưởng I

Quy trình

công nghệ

Cải tiến

và ứng dụng công nghệ mới

III II

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng V

• Nước mắm là sản phẩm lên men từ cá, là dung dịch axit amin, NaCl, các chất thơm được tạo thành trong quá trình lên men.

• 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

I Giới thiệu chung:

1 Nước mắm:

•Nước mắm được sản xuất ở hầu hết các nước Châu Á Mỗi nước có kiểu sản xuất khác nhau tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan khác nhau.

Bảng Tên các loại nước mắm và tỷ lệ phối trộn tạo sản phẩm

2 Nguyên liệu:

• Nguyên liệu chính dùng chế biến nước mắm là các loại cá và muối ăn Bất cứ loại cá nào cũng có thể sử dụng để làm nước mắm, nhưng người sản xuất nước mắm Phú Quốc chỉ sử dụng duy nhất loại cá cơm làm nguyên liệu Cá cơm có nhiều loại: Sọc Tiêu, Phấn Chì, Cơm Đỏ, Cơm Lép, Sọc Phấn, Cơm Than Loại cá cơm cho nước mắm ngon nhất là Sọc Tiêu và Cơm Than.

• Ngoài ra tùy theo tập quán sản xuất và thị hiếu tiêu dùng của từng địa phương, người ta thêm các phụ liệu khác như : thính gạo, thính ngô, thính vừng, mắm ruốc, ớt, riềng…

• Chất lượng của nước mắm chủ yếu là do chất lượng của cá quyết định, vì vậy các cơ sở sản xuất nước mắm hiện nay đặc biệt coi trọng phẩm chất của cá, họ đã hướng dẫn đồng bào ngư dân cách đánh cá cũng như cách bảo quản và vận chuyển cá như thế nào cho tốt, đồng thời quan tâm đến chất lượng cá trước khi nhập cá.

• Cá cơm có tên khoa học là Stolephorus thuộc dòng họ

cá trống Engraulidae bao gồm 16 giống và 130 loài

khác nhau Ở Việt Nam có các loài cá cơm theo tiếng địa phương gồm: cá cơm than, cá cơm đỏ, cá cơm sọc tiêu, cá cơm sọc phấn và cá cơm phấn chì

• Giống clupeiformes (herrings).

• Lớp Actinopterygii (các loài cá có vảy sáng ánh bạc)

• Kích thước lớn nhất (maxsize) : 10 cm.

• Môi trường sống: Sống ở biển, ở độ sâu 0-50m

• Hình thái học : Thân hình thon dài, hơi dẹp, hàm trên đưa ra so với hàm dưới, có răng nhỏ trên xương hàm

Cơ thể nhiều thịt, thịt trong màu sáng, có 2 vạch sáng bạc dọc theo thân bên hông.

Thành phần dinh dưỡng của cá cơm

Thành phần dinh dưỡng trong 100 g thực phẩm ăn được

Năng

lượng

Thành phần chính Muối khoáng Vitamin

Nước Protein Lipid Tro Ca P Fe Na K A B1 B2 PP C

81 78,9 18,5 0,7 1,8 168 226 1,0 584 133 18 0,06 0,07 1,8 0

3 Giá trị dinh dưỡng của nước mắm:

- Đạm amon: càng nhiều nước mắm càng kém chất lượng

• Ngoài ra trong nước mắm còn chứa đầy đủ các acid amin, đặc biệt là các acid amin không thay thế: valin, leucin, methionin, isoleucin, phenylalanin, alanin…

• Các thành phần khác có kích thước lớn như tripeptid, peptol, dipeptid Chính những thành phần trung gian này làm cho nước mắm dễ bị hư hỏng do hoạt động của vi sinh vật

• Thành phần dinh dưỡng của nước mắm phụ thuộc vào nguyên liệu đem đi chế biến

b) Các thành phần khác:

• Các hợp chất hương.

• Các chất vô cơ: NaCl chiếm 250-280g/l và một số các chất khoáng như: S, Ca, Mg, P, I, Br.

• Vitamin: B1, B2, B12, PP.

II Cơ sở sinh hóa.

 Lên men sản xuất nước mắm là một quá trình sinh chuyển hóa rất phức tạp, với sự tham gia của hệ vi sinh vật và hệ enzyme phong phú.

 Theo dẫn liệu của các nhà nghiên cứu nước ngoài, trong nước thịt muối hay cá muối thường có 32-40 dạng vi sinh vật khác nhau:

• Thuộc giống Micrococcus: M.alvatus, M.aquatilis, M.candidus, M.flavus,

M.flaviscens, M.citreus, M.acidilactis, M.luteus, M.pallidus, M.aerogenes, M.percitrium.

• Thuộc nhóm trực khuẩn Gram âm : Giống Achrromobacter (A.venosum,

A.reticulare, A.geniculatus, A.albus); Pseudomonas (P.viscosa, P.liquefaciens); Flavobacterium; E.coli ; Alcaligenes (Alcal.faecalis, Alcal.recti).

• Thuộc nhóm vi khuẩn lactic: Streptococcus faecalis, Strep.liquefaciens,

Lactobacillus plantarum, L.leichmanii.

• Ngoài ra còn có Spirilum, Proteus, Leuconostoc, Clostridium và nấm mốc.

• Vi khuẩn sinh bào tử tìm thầy trong nước chượp không nhiều: Bacillus

subtilis, Bacillus mensentericus.

• Hệ enzyme: Gồm 3 nhóm lớn, đều nằm trong nội tạng cá.

- Hệ enzym metalo-protease (Aminodipeptidase)

- Hệ enzym serin-protease

- Hệ enzym acid-protease

• Đây là quá trình chính trong quá trình sản xuất nước mắm Quá trình này xảy ra do protease của vi sinh vật và protease có trong tụy tạng cá Quá trình thủy phân xảy ra nhờ ảnh hưởng của nhiệt

độ là chính, thường rất chậm Cơ chế của quá trình này như sau:

• Protein peptone polypeptide peptide acid amin

• Nếu quá trình xảy ra mạnh sẽ tạo ra sản phẩm cuối cùng là axit amin và một số loại khí có mùi rất khó chịu như NH3, H2S, mercaptan Các sản phẩm khí này có thể sẽ tan trong nước mắm, cũng có thể bay hơi tạo ra mùi rất khó chịu Chính vì vậy trong sản xuất nước mắm, người ta kìm hãm quá trình này xảy ra.

1 Thủy phân protein:

Bản chất của quá trình sản xuất nước mắm gồm hai quá

trình chuyển hóa cơ bản:

2 Quá trình tạo hương thơm:

• Hương vị nước mắm được hình thành bởi sự chuyển hóa của hệ vi sinh vật trên nguồn cơ chất giàu dinh dưỡng

• Tham gia tích cực vào việc hình thành hương vị của nước mắm,

chủ yếu là các vi sinh vật kỵ khí có khả năng sinh hương như: Bacillus, Coryneform, Streptococcus, Micrococcus, Staphylococcus Trong đó Staphylococcus tồn tại khá nhiều và sinh ra lượng acid bay

hơi cao, góp phần quan trọng trong việc sinh ra mùi vị của nước mắm Năm 1930, Boer và Guillerm đã tìm thấy vai trò sinh hương nước mắm của Clostridium Hai ông nuôi vi khuẩn này trên môi trường thạch-peptone có 1,5% glucose và 0,1% KNO3 hay trên bột

cá đều thấy có mùi nước mắm tạo thành

• Giai đoạn này nước mắm đã ngấu, có mùi vị đặc trưng do sự tạo thành của các acid hữu cơ như acid formic, acid acetic, acid

propionic, acid butylic đồng phân tạo ra bởi vi khuẩn Pediococcus halophilus trong quá trình lên men.

• Sự kết hợp hoặc liên kết giữa các acid amin trong nước mắm và các acid bay hơi, ester hoặc aldehyde được tạo ra trong quá trình lên men…sẽ tạo ra những hợp chất hương mới làm cho sản phẩm có hương thơm đặc trưng.

• 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 amin bay hơi: 9,5-11,3 (izopropylamin)

- Các chất trung tính bay hơi: 5,1-13,2 (acetaldehyde)

• Tuy nhiên ,hương thơm đặc trưng của nước mắm còn tùy thuộc vào từng vùng địa phương là do có sự khác nhau về nguồn nguyên liệu, hệ vi sinh vật trên nguyên liệu, nhiệt độ lên men…nên khả năng bão hòa hương sẽ khác nhau

•Nước mắm là một dung dịch, trong đó không chỉ có các axit amin, NaCl mà phải có các loại hương thơm đặc trưng của nó Sự chuyển hóa các hợp chất hữu cơ tạo thành hương thơm là một quá trình rất phức tạp, đòi hỏi thời gian Do đó sản xuất nước mắm cần thời gian nhất định để sản phẩm tích lũy hương đặc trưng Nếu thiếu quá trình này và thành phần này thì nước mắm sẽ không phải

là nước mắm mà là chỉ là dung dịch axit amin thuần túy

III Các yếu tố ảnh hưởng:

1 Ảnh hưởng của nhiệt độ:

• Nhiệt độ tăng vận tốc phản ứng tăng, đến một nhiệt độ nào đó sẽ không tăng nữa và có thể giảm xuống do nhiệt độ cao làm cho hệ enzyme serin-protease mất hoạt tính.

• Khi nâng nhiệt độ của dung dịch hay của cá khi ướp muối phải thận trọng, vì quá trình ngấm muối của cá luôn chậm hơn quá trình lên men phân giải.

• Nhiệt độ 30 – 470C thích hợp cho quá trình chế biến chượp.

• Nhiệt độ 700C trở lên hầu hết các hệ enzyme trong cá mất hoạt tính.

2 Ảnh hưởng của muối:

• Muối là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất nước mắm, thiếu muối nước mắm không hình thành được.

• Yêu cầu của muối trong sản xuất nước mắm phải là loại muối ăn càng tinh khiết càng tốt, kết tinh hạt nhỏ có độ rắn cao, màu trắng óng ánh (không vón cục, ẩm ướt, vị đắng chát)

• Muốn ức chế vi sinh vật gây thối tỷ lệ muối thích hợp là 25%.

20-• Để quá trình chượp nhanh cần xác định lượng muối cho vào phù hợp van lượng muối thõa mãn hai điều liện :

- Không mặn quá để tránh ức chế hoạt động của enzyme

- Không nhạt quá để đủ khả năng ức chế vi sinh vật gây thối.

3 Ảnh hưởng của nguyên liệu:

• Các loại cá khác nhau có thành phần cấu trúc hóa học khác nhau, đặc biệt là hệ vi sinh vật tồn tại trong cá cũng khác nhau.

•Cá tươi có thành phần protein cao, nước ít chế biến ra nước mắm có lượng đạm cao.

•Cấu trúc thịt, cơ và hình dạng của cá cũng ảnh hưởng tới quá trình chượp.

•Cá có nhiều mỡ cũng không thích hợp cho chế biến nước mắm.

•Tùy thuộc vào khu vực sống của cá, các loại cá sống ở tầng trên

và giữa như: cá cơm, nục, thu, trích… chế biến nước mắm cho chất lượng cao nhất Cá sống ở tầng đáy nước mắm chất lượng mắm không tốt vì chúng ăn bùn, rong rêu…

4 Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc:

 Để tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật hoạt động cũng như rút ngắn thời gian chế biến nước mắm thì ta phải:

•Cá xay nhỏ thì diện tích tiếp xúc lớn nhất nhưng protein bị biến tính nhiều nhất mặc dù vi sinh phát triển tốt trong quá trình kéo rút dễ bị tắc lù.

•Với các biện pháp cơ học thì cá đập dập ưu điểm tốt hơn cả Vì vậy để tăng diện tích tiếp tiếp xúc ta nên sử dụng phương pháp này.

5 Ảnh hưởng của pH:

• Mỗi enzyme có pH tối thích khác nhau, vậy phải xem loại enzyme nào đóng vai trò chủ yếu nhất trong quá trình sản xuất nước mắm để tạo pH thích hợp cho enzyme hoạt động.

• Trong đó pepsin và tripsin là 2 enzyme chủ yếu.

• Qua thực nghiệm cho thấy pH môi trường tự nhiên 5,5-6,5 enzyme tripsin van pepsin hoạt động được, đồng thời pH này ức chế một phần vi khuẩn gây thối.Vì vậy ở môi trường tự nhiên có pH thích hợp cho quá trình sản xuất nước mắm hơn.

IV Quy trình công nghệ

a Mục đích: Chuẩn bị

• Nhằm loại trừ các tạp chất cơ học như đất, cát, bụi

và làm giảm lượng VSV.

b Các biến đổi của nguyên liệu:

• Sinh học: Giảm lượng VSV

• Vật lý: Loại tạp chất

c Thiết bị:

• Gồm một bồn dài trên đó có 1 hệ thống truyền động gồm các cánh đẩy gắn dọc trên hệ thống Khi hoạt động, các cánh sẽ xoay, đẩy cá đi dọc theo thiết bị.

Trộn muối:

a Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình lên men, bảo quản.

• Ức chế VSV gây thối, thúc đẩy cho quá trình thủy phân

• Nên rãi nhiều lớp muối mỏng thay vì rãi một lớp muối dày Như thế có thể tránh được hiện tượng cá bị nhạt khi chượp

• Tiếp theo, phủ một lớp muối dày khoảng 2-3 cm để ủ nhiệt

và tránh tiếp xúc ruồi nhặng

• Khối hỗn hợp cá muối được gọi là chượp

Lên men:

a Mục đích công nghệ: Chế biến

• Thủy phân protein thành các acid amin nhờ hệ enzyme trong nội tạng cá và VSV, tạo màu sắc và mùi vị cho sản phẩm.

b Phương pháp thực hiện:

• Cá sau khi trộn muối sẽ được gài nén và cho lên men.

• Gài nén: lấy nhiều lớp lá phủ lên lớp muối mặt, lớp lá được cột chặt vào các thanh nẹp, dùng các đòn hạ gài các thanh nẹp rồi dùng hai đòn thượng gác ngang qua thùng chượp để nén vỉ không bị trồi lên Mục đích khâu gài nén là vừa giữ vệ sinh, vừa tác dụng lực ép để nước

từ thịt cá tiết ra nhanh hơn.

• Sau 1 thời gian, người ta tháo nước bổi (nước bổi là nước cốt từ cá chảy ra) làm lớp cá xẹp xuống dần nên phải tiếp tục nén xuống nữa và gài ém lại và đổ nước bổi ra.

• Nước bổi ban đầu do cá tiết ra có màu đỏ, mùi tanh và chứa trong các trổ Nước bổi này được đem phơi nắng và lắng trong tấm vỉ trên mặt cá, tiếp tục gài nén khối cá thật chặt, xong mới cho nước bổi đã phơi nắng trở lại khối cá trong bể

• Sau khi đổ xong nước bổi vào khối cá, cho thêm một ít muối phiá trên mặt rồi đậy bể thùng lại.

Chiết rút nước bổi:

a Mục đích công nghệ: Khai thác, chiết rút thêm chất dinh

dưỡng từ thịt cá.

b Phương pháp thực hiện:

Tháo nước bổi ra ngoài, đựng trong các trổ rồi đem nước bổi đó phơi nắng Nước bổi sau khi phơi nắng sẽ được bơm trở lại thùng chượp.

c Thiết bị:

Thùng trổ có thể là trụ hay hình quả trám, cao khoảng 0.7m, đường kính khoảng lm50, dung tích khoảng 400 lít.

d Thông số công nghệ:

Trong tháng đầu cứ 4-5 ngày tháo rút nước bổi phơi nắng

1 lần Những tháng sau cứ 7-10 ngày tháo rút 1 lần

c Thiết bị:

• Thùng chứa nước mắm là thùng chỉ để dành riêng để chứa nước mắm khi đã hoàn thành để từ đó, nước mắm được vô chai Đây là thùng có kích thước lớn nhất Dung tích có thể từ 11 ngàn đến 14 ngàn lít, tùy theo tầm vóc lớn nhỏ của hãng nước mắm Loại thùng này thường cao đến 3 mét 50, đường kính 3 mét hoặc lớn hơn.

Đóng chai:

a Mục đích: hoàn thiện, bảo quản.

b Phương pháp thực hiện:

• Sản phẩm sẽ được chiết rót vào các chai theo hệ thống tự động bằng máy.

• Bao bì sử dụng là bao bì thuỷ tinh, hình chai

• Các chai nước mắm sau khi qua công đoạn rót sẽ được theo băng chuyền đưa đến thiết bị đóng nắp tự động.

• Nắp sử dụng ở đây là loại nắp nhựa kín.

c Thiết bị:

• Hệ thống chiết rót tự động

• Đặc điểm của máy:

• Mâm xoay cấp chai tự động.

• Băng tải lá bằng inox hoặc bằng nhựa.

• Nguyên tắc chiết: chân không, bơm hồi lưu.

• Máy chiết rót được cho nhiều loại chai có hình dáng và kích cỡ khác nhau.

• Dễ vệ sinh.

Thiết bị đóng chai Thiết bị đóng nắp

V Tiêu chuẩn chất lượng nước mắm Phú Quốc theo TCVN 2006:

230-1 Chỉ tiêu cảm quan:

2 Chỉ tiêu hóa học:

3 Chỉ tiêu vi sinh:

VI Một số cải tiến và ứng dụng công nghệ mới:

1 Chương trình bổ sung sắt vào nước mắm.

• Chương trình bổ sung sắt vào nước mắm được đánh giá là một giải pháp mang lại hiệu quả lâu dài và có tính bền vững trong công tác

dự phòng thiếu máu, thiếu sắt ở nước ta.

• Chất dinh dưỡng vi sắt (NaFeEDTA) dạng màu vàng, dễ tan trong nước ở nồng độ 10%, không có mùi tanh, sắt nguyên tố 12,5%.

• Quy trình pha chế được thực hiện bởi 6,4kg NaFeEDTA được bơm vào thùng khuấy 1.000 lít nước mắm đúng phẩm cấp rồi bật động cơ khuấy rồi từ từ đổ vi chất sắt vào khuấy trong thời gian một tiếng đồng hồ Hết khoảng thời gian trên lại cho thêm 1.000 lít nước mắm khuấy đều khoảng hơn một tiếng đồng hồ nữa

• Khi kiểm tra thấy chất vi sắt tan hết thì lấy mẫu phân tích nhanh trên máy UV-VIS sau đó mới tiến hành đóng chai.

• Chương trình này được dự kiến triển khai tại 20 nhà máy nước mắm có thị phần lớn nhất Việt Nam.

2 Sử dụng hệ enzyme protease: Chế biến

nước mắm bằng vi sinh vật.

• Sử dụng nấm mốc Aspergilus oryzae để thủy phân protein thịt

cá thành các acid amin ở điều kiện nhiệt độ và môi trường thích hợp

 Đắng do xác vi sinh vật còn tồn tại hoặc do chất lượng của muối kém, có nhiều ion Ca2+, Mg2+