Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm (luận văn thạc sĩ)

Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm (luận văn thạc sĩ)Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm (luận văn thạc sĩ)Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm (luận văn thạc sĩ)Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm (luận văn thạc sĩ)Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm (luận văn thạc sĩ)Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm (luận văn thạc sĩ)Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm (luận văn thạc sĩ)Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm (luận văn thạc sĩ)Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm (luận văn thạc sĩ)Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm (luận văn thạc sĩ)Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm (luận văn thạc sĩ)Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hương trong công nghệ sản xuất nước mắm (luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - NGHIÊM THỊ HƢƠNG PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VI SINH VẬT SINH HƢƠNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƢỚC MẮM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng 1- TỔNG QUAN 1.1.Giới thiệu chung nƣớc mắm 1.1.1 Giá trị dinh dƣỡng nƣớc mắm 1.1.2 Nguyên liệu 1.2 Quy trình sản xuất nƣớc mắm truyền thống 1.2.1 Quá trình thuỷ phân, lên men nƣớc mắm 1.2.2 Quy trình sản xuất 14 1.3 Quy trình sản xuất nƣớc mắm có bổ sung enzyme protease 18 thƣơng mại (quy trình sản xuất nƣớc mắm ngắn ngày) 1.3.1 Quy trình sản xuất 19 1.3.2 Thuyết minh quy trình 19 1.4 Các nghiên cứu hƣơng nƣớc mắm 20 1.4.1 Mối liên quan nguyên liệu hƣơng nƣớc mắm 20 1.4.2.Các thành phần hóa học nƣớc mắm liên quan đến hƣơng 22 vị nƣớc mắm cổ truyền 1.4.3 Liên hệ vi sinh vật hƣơng nƣớc mắm 23 Chƣơng - NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Nguyên liệu 25 2.2 Hóa chất thiết bị 25 2.2.1 Hóa chất 25 2.2.2 Thiết bị dùng nghiên cứu 25 2.3 Môi trƣờng phân lập nuôi cấy vi sinh vật 26 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 27 2.4.1 Phƣơng pháp vi sinh 27 2.4.2 Phƣơng pháp sinh hóa 32 2.4.3 Phƣơng pháp tính toán thống kê 33 2.4.4 Phƣơng pháp cảm quan 34 2.4.5 Nghiên cứu tỷ lệ bổ sung chủng vi khuẩn sinh hƣơng 35 sản xuất nƣớc mắm 2.4.6 Phƣơng pháp phân tích 35 Chƣơng 3: KẾT QUẢ, THẢO LUẬN 39 3.1 Xác định thành phần nguyên liệu cá 39 3.2 Phân lập tuyển chọn chủng vi sinh vật 40 3.2.1 Phân lập chủng vi sinh vật có khả sinh proteaza 40 môi trƣờng có nồng độ muối cao 3.2.2 Tuyển chọn chủng vi khuẩn chịu mặn, sinh proteaza, sinh 41 hƣơng cho sản xuất nƣớc mắm ngắn ngày 3.2.3 Định tên chủng vi khuẩn chịu mặn, sinh tổng hợp 43 proteaza, sinh hƣơng ứng dụng cho sản xuất nƣớc mắm ngắn ngày 3.3 Nghiên cứu tỷ lệ bổ sung chủng vi khuẩn sinh hƣơng sản xuất nƣớc mắm 50 3.3.1 Nghiên cứu kết hợp chủng vi khuẩn tới khả sinh 50 hƣơng 3.3.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng tỉ lệ vi khuẩn bổ sung đến khả 39 sinh hƣơng 3.4 Nghiên cứu ảnh hƣởng điều kiện nuôi cấy tới khả sinh khối chủng vi khuẩn sinh hƣơng 52 3.4.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ 53 3.4.2 Ảnh hƣởng pH 54 3.4.3 Ảnh hƣởng tỷ lệ tiếp giống 56 3.3 Khảo sát đặc tính chịu mặn chủng vi khuẩn 57 3.5 Động học trình phát triển chủng vi khuẩn sinh hƣơng điều kiện cấy thích hợp 58 3.6 Kết phân tích cấu tử sinh hƣơng mẫu sản phẩm có bổ sung vi sinh vật không bổ sung vi sinh vật 61 3.5 Đƣờng cong sinh trƣởng chủng vi khuẩn 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 70 MỞ ĐẦU Nƣớc mắm loại nƣớc chấm quen thuộc đƣợc ƣa chuộng nƣớc ta thiếu bữa ăn hàng ngày Nƣớc mắm có giá trị dinh dƣỡng cao, hấp dẫn ngƣời ăn hƣơng vị đậm đà, đặc trƣng mà không loại sản phẩm thay đƣợc Nƣớc mắm mặt hàng ngành thủy sản Nó tiêu thụ khoảng 40-60% tổng số cá đánh bắt đƣợc chế biến khắp nơi toàn quốc Nƣớc mắm đƣợc sản xuất từ cá muối không đƣợc sử dụng rộng rãi Việt Nam mà đƣợc ƣa chuộng nhiều nƣớc giới Tƣơng tự nhƣ nƣớc mắm nƣớc giới có số loại nƣớc chấm khác nhƣ: Shottusuru Nhật, nampla Thái Lan, … Nhƣng với phƣơng pháp khác sản phẩm có mùi vị không giống Nƣớc mắm sản xuất theo phƣơng pháp cổ truyền Việt Nam có mùi vị thơm ngon đặc trƣng Tuy nhiên có nhƣợc điểm hàm lƣợng nitơ không cao, chu kì sản xuất dài (từ tháng đến năm lâu hơn), giá thành sản phẩm cao không kinh tế Vài chục năm gần có nhiều nghiên cứu nƣớc nhằm rút ngắn thời gian chế biến nâng cao chất lƣợng, đáp ứng yêu cầu ngày cao thị trƣờng nƣớc Nhƣng sản phẩm chế biến từ phƣơng pháp cải tiến gặp trở ngại hƣơng vị tạo thành hƣơng vị nƣớc mắm chủ yếu vi sinh vật trình phân hủy chất tạo thành, mà để tạo hƣơng cần thời gian dài Xuất phát từ yêu cầu tiến hành đề tài : “ Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hƣơng công nghệ sản xuất nƣớc mắm” Chƣơng 1- TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung nƣớc mắm Nƣớc mắm sản phẩm đƣợc lên men từ loại cá, sản phẩm truyền thống dân tộc Việt Nam Nƣớc mắm gắn liền với đời sống ngày sắc riêng dân tộc Việt Nam Đây sản phẩm nhiều trình phức tạp gồm trình đạm hóa, trình phân giải đƣờng cá thành acid, trình phân hủy phần amino acid dƣới tác dụng vi khuẩn có hại, tiếp tục bị phân hủy thành hợp chất đơn giản nhƣ amin, amoniac, cacbonic hydrosunfua… Nƣớc mắm đƣợc sản xuất từ cá muối không đƣợc sử dụng rộng rãi Việt Nam mà đƣợc ƣa chuộng nhiều nƣớc giới Đặc biệt, nƣớc mắm đƣợc sản xuất hầu hết nƣớc Châu Á Mỗi nƣớc có điều kiện sản xuất khác tạo sản phẩm có giá trịnh dinh dƣỡng giá trị cảm quan khác nhau.[4] 1.1.1 Giá trị dinh dưỡng nước mắm Hàm lƣợng nitơ: Chiếm chủ yếu định giá trị dinh dƣỡng nƣớc mắm - Hàm lƣợng nitơ toàn phần: tổng lƣợng nitơ có nƣớc mắm (g/l), định phân hạng nƣớc mắm - Hàm lƣợng nitơ amin: tổng lƣợng đạm nằm dƣới dạng acid amin (g/l), định giá trị dinh dƣỡng nƣớc mắm - Hàm lƣợng nitơ amon: Lƣợng đạm amon nhiều nƣớc mắm chất lƣợng Ngoài nƣớc mắm chứa đầy đủ acid amin, đặc biệt acid amin không thay thế: valin, leucin, methionin, isoleucin, phenylalanin, alanin.v.v Các thành phần khác có kích thƣớc lớn nhƣ tripeptid, peptol, dipeptid Chính thành phần trung gian làm cho nƣớc mắm dễ bị hƣ hỏng hoạt động vi sinh vật.[11] Các chất bay hơi: Rất phức tạp định hƣơng vị nƣớc mắm Hàm lƣợng chất bay nƣớc mắm mg/100g nƣớc 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) Các chất khác: Các chất vô cơ: NaCl chiếm 250-280g/l số chất khoáng nhƣ: S, Ca, Mg, P, I, Br Vitamin: B1, B12, B2, PP 1.1.2 Nguyên liệu a, Cá Nguyên liệu dùng để sản xuất nƣớc mắm loại cá Tuy nhiên chất lƣợng nƣớc mắm lại phụ thuộc nhiều vào loại cá Vì việc chọn cá để sản xuất nƣớc mắm điều mà nhà sản xuất quan tâm Thành phần hóa học cá gồm: nƣớc, protide, lipid, glucid, muối vô cơ, vitamine, nƣớc chiếm tỉ lệ lớn, protide lipid chiếm phần đáng kể, glucid cá thƣờng tồn dƣới dạng glycogen Các thành phần khác thay đổi phụ thuộc vào giống, loài, giới tính, điều kiện sinh sống Ngoài ra, yếu tố nhƣ thành phần thức ăn, môi trƣờng sống, kích cỡ cá đặc tính di truyền ảnh hƣởng đến thành phần hóa học, đặc biệt cá nuôi Thành phần hóa học cá quan, phận có khác Bảng 1: Thành phần hóa học cá [11] Thành phần Nƣớc Protein Lipid Muối vô Thịt cá 48 – 85,1 10,3 – 24,4 0,1 – 5,4 0,5 – 5,6 Trứng cá 60 – 70 20 – 30 – 11 1–2 Gan cá 40 – 75 – 18 3–5 0,5 – 1,5 Da cá 60 – 70 – 15 – 10 1–3 Chỉ tiêu Sự khác thành phần hóa học cá biến đổi chúng có ảnh hƣởng đến mùi vị giá trị dinh dƣỡng sản phẩm, việc bảo quản tƣơi nguyên liệu qui trình chế biến Bảng Thành phần hóa học cá biển [2] TT Thành phần hóa học (% khối lƣợng) Tên loại cá Nƣớc Protein Lipit Nục sổ 76.80 21.75 0.85 Mối thƣờng 77.50 19.26 1.80 Trích 75.90 21.76 3.15 Phèn hai sọc 76.20 20.35 2.20 Lƣơn ngắn 79.30 19.03 1.21 Cơm 75.14 11.25 2.10 Mòi 76.60 9.37 14.40 Lẹp 81.84 10.00 1.40 Chuồn 76.17 9.75 7.50 Nƣớc: [2] Đóng vai trò chức quan trọng đời sống, chất lƣợng cá Nƣớc tham gia vào phản ứng sinh hoá, vào trình khuếch tán cá, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển Lipid: [2] Cá sử dụng chất béo nhƣ nguồn lƣợng dự trữ để trì sống tháng mùa đông, nguồn thức ăn khan Hàm lƣợng lipid cá dao động nhiều (0,1-30%) Lipid loài cá xƣơng đƣợc chia thành nhóm chính: phospholipid triglycerit Phospholipid tạo nên cấu trúc màng tế bào, chúng đƣợc gọi lipid cấu trúc Triglycerit lipid dự trữ lƣợng có nơi dự trữ chất béo, thuờng tế bào mỡ đặc biệt đƣợc bao quanh màng phospholipid mạng lƣới collagen mỏng Lipid cá khác với lipid động vật có vú, chủ yếu lipid cá có tới 40% acid béo mạch dài (14 - 22 nguyên tử cacbon) mức độ không no cao Trong lipid động vật có vú, có acid béo với nối kép trở lên lipid cá có nhiều acid béo với nối kép [2] - Protein: [2] Có thể chia protein mô cá thành nhóm sau: * Protein cấu trúc: Gồm sợi myosin, actin, actomyosin tropomyosin, chiếm khoảng 70 - 80% tổng lƣợng protein (so với 40% loài động vật có vú) Các protein hòa tan dung dịch muối trung tính có nồng độ ion cao (> 0,5 M) Các protein cấu trúc có chức co rút đảm nhận hoạt động * Protein tƣơng cơ: Gồm myoalbumin, globulin enzyme, chiếm khoảng 25-30% tổng luợng protein Các protein hòa tan nuớc, dung dịch muối trung tính có nồng dộ ion thấp ([...]... NH3 trong nƣớc mắm đã đƣợc mô tả bởi Chƣơng Văn Chom [15] NH3 gây ra (mùi thối) nặng mùi cho nƣớc mắm, vì vậy trong những năm gần đây hàm lƣợng NH3 đƣợc kiểm tra nghiêm ngặt Nó là một trong những tiêu chuẩn đánh giá chất lƣợng nƣớc mắm có đạt tiêu chuẩn an toàn chất lƣợng thực phẩm hay không 1.4.3 Liên hệ giữa vi sinh vật và hương nước mắm Ở trong nƣớc vi c phân lập và nhận dạng vi sinh vật có trong. ..- Hệ vi sinh vật cá: [10] Thịt cá là môi trƣờng thuận lợi cho sự phát triển của hầu hết các vi sinh vật, trong đó có cả các loài sinh bào tử cũng nhƣ gây bệnh Hệ vi sinh vật của cá rất đa dạng Trên bề mặt cá thƣờng có một lớp nhầy chƣa một lƣợng lớn chất protein Lớp nhầy này là môi trƣờng dinh dƣỡng tốt đối với vi sinh vật Những vi sinh vật này thƣờng là trực khuẩn sinh bào tử hoặc không sinh bào... nên dễ thủy phân, có thể các chất tạo hƣơng đƣợc hình thành từ sự phân giải thịt cá qua sự tác dụng của vi sinh vật và enzyme trong cá 1.4.2.Các thành phần hóa học của nước mắm liên quan đến hương vị của nước mắm cổ truyền Nƣớc mắm không chỉ đƣợc sản xuất ở Vi t Nam mà còn sản xuất ở nhiều nƣớc khác nhau nhƣ: Thái Lan, Campuchia, Malaixia, Philippin, Hồng Kông, Trung Quốc Đã có rất nhiều công trình... làm trong điều kiện vô trùng thiếu hẳn hƣơng vị của nƣớc mắm Nhƣ vậy vi sinh vật tồn tại trong quá trình sản xuất một mặt thúc đẩy nhanh quá trình phân hủy bằng chính enzyme tạo ra mà thành phần quan trọng hơn cả là tạo ra các sản phẩm hình thành hƣơng vị đặc trƣng của nƣớc mắm Nhiều nhà nghiên cứu khác nhƣ Saisithi và cộng sự [27] đã nghiên cứu vai trò vi sinh vật trong quá trình tạo hƣơng nƣớc mắm. .. loài vi sinh vật ƣa mặn hoặc quen dần với muối có thể phát triển mạnh trong môi trƣờng muối cao Ngay trong giai đoạn ngắn đầu tiên khi muối chƣa kịp tác dụng, có một ít vi sinh vật gây thối hoạt động Với sự hình thành của nƣớc bổi, độ mặn tăng dần lên, khi đạt từ 12% trở lên thì vi sinh vật gây thối hầu nhƣ ngừng hoạt động và các vi khuẩn hầu nhƣ cũng bị ức chế Nhƣ vậy trong quá trình chế biến nƣớc mắm. .. Enzyme có nguồn gốc từ vi sinh vật đƣợc sử dụng ƣu vi t hơn các nguồn enzyme khác Ba loại enzyme vi sinh vật chính thƣờng đƣợc sử dụng trong thuỷ phân cá là: + Enzyme Flavourzyme: Đƣợc sản xuất từ chủng A oryzae, chế phẩm này bao gồm cả hoạt tính endopeptidaza và exopeptidaza pH thích hợp cho quá trình thủy phân là 5,0 – 7,0, nhiệt độ thích hợp 45 – 55oC [25] + Enzyme Alcalase: Đƣợc sản xuất từ chủng B licheniformis,... đá, sỏi, cát…[4] 1.2 Quy trình sản xuất nƣớc mắm truyền thống 1.2.1 Quá trình thuỷ phân, lên men nƣớc mắm a, Cơ chế quá trình hình thành nước mắm Bản chất của quá trình sản xuất nƣớc mắm Sự tham gia của enzyme trong quá trình thủy phân thƣờng trải qua ba giai đoạn 12 Trong đó E là enzyme, S là cơ chất (Substrate), ES là hợp chất trung gian giữa enzyme và cơ chất, P là sản phẩm Giai đoạn thứ nhất: Enzyme... đƣợc độ muối cao Một số loại nấm mốc phát triển trong môi trƣờng có hàm lƣợng đƣờng kính cao, đƣợc phát triển trong nƣớc mắm Thái Lan lại không có trong nƣớc mắm Nhật Bản Các loài Bacillus và Micrococcus đƣợc phân lập từ muối biển, còn Micrococcus đƣợc phân lập trong cả thành phần của muối mỏ Các vi sinh vật có mặt ngay trong thành phần nguyên liệu sản xuất là cá và muối, chúng có khả năng phát triển... proteaza trong môi trƣờng muối, chủ yếu chúng tạo ra các hợp chất chƣa nitơ, dễ bay hơi trong nƣớc mắm Sau này tác giả Trƣơng Văn Chôm [15] đã phát hiện ra 28 acid axetic và acid n.butanoic và giả thiết rằng có thể vi khuẩn lên men lactic liên quan đến vấn đề tạo hƣơng Vi c phân hủy protein từ cá là do hai nguyên nhân chính: Do enzyme có sẵn trong cá và do enzyme từ vi sinh vật trong nƣớc mắm Các sản phẩm... saprophyticus, Micrococcus varians trong nƣớc mắm Thái Lan, nƣớc mắm Nhật Bản Vi khuẩn lên men lactic đồng hình nhƣ Pediococcus halophilus từ các loại nƣớc mắm Malaixia Nghiên cứu về vi sinh vật trong nƣớc mắm Thái Lan, Bulan phithakpol [14] nhận thấy các loài vi khuẩn thuộc nhóm Micrococcus, Pediococcus, Staphylococcus sarcina, Bacillus liên quan đến quá trình lên men 15 Vi sinh vật có mặt ngay từ đầu của ... hành đề tài : “ Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật sinh hƣơng công nghệ sản xuất nƣớc mắm Chƣơng 1- TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung nƣớc mắm Nƣớc mắm sản phẩm đƣợc lên men từ loại cá, sản phẩm truyền... giải thịt cá qua tác dụng vi sinh vật enzyme cá 1.4.2.Các thành phần hóa học nước mắm liên quan đến hương vị nước mắm cổ truyền Nƣớc mắm không đƣợc sản xuất Vi t Nam mà sản xuất nhiều nƣớc khác nhƣ:... vật 40 3.2.1 Phân lập chủng vi sinh vật có khả sinh proteaza 40 môi trƣờng có nồng độ muối cao 3.2.2 Tuyển chọn chủng vi khuẩn chịu mặn, sinh proteaza, sinh 41 hƣơng cho sản xuất nƣớc mắm ngắn ngày