Phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn có hoạt tính cao trong quá trình lên men chượp mắm cát hải

Mặt khác, trong quá trình ủ ch n cần sử dụng rất nhiều nhân công để theo dõi “chăm sóc” hàng ngày với các hoạt động khấy đảo, phơi nắng, kéo rút… Để sản xuất ra 1 l t nước mắm thành phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CN SINH HỌC & CN THỰC PHẨM

NGUYỄN THỊ NGÂN HÀ

PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI KHUẨN

CÓ HOẠT TÍNH CAO TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN

CHƯỢP MẮM CÁT HẢI

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Hà Nội – Năm 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CN SINH HỌC & CN THỰC PHẨM

NGUYỄN THỊ NGÂN HÀ

PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI KHUẨN

CÓ HOẠT TÍNH CAO TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN

CHƯỢP MẮM CÁT HẢI

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :

1 TS Bùi Thị Thu Hiền

2 PGS TS Khuất Hữu Thanh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng

Tôi xin cam đoan, các thông tin được trích dẫn trong luận văn này đã được ghi

rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày 18 tháng 9 năm 2017

Người viết báo cáo

Nguyễn Thị Ngân Hà

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của gia đình, các thầy cô giáo và bạn bè, đồng nghiệp

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Bùi Thị Thu Hiền, Trưởng phòng Nghiên cứu Công nghệ Sau thu hoạch, Viện Nghiên cứu Hải sản và PGS.TS Khuất Hữu Thanh, Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã truyền cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm quý báu và tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ của phòng Nghiên cứu Công nghệ Sau thu hoạch, Viện Nghiên cứu Hải sản đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Tôi xin dành những dòng cuối để cảm ơn bố mẹ, chồng con và những người thân trong gia đình đã dành thời gian cho tôi, thay tôi làm mọi công việc gia đình và luôn động viên tôi yên tâm học tập, công tác Tôi cũng dành sự trân trọng với bạn

bè, đồng nghiệp đã luôn ở bên tôi trong những lúc khó khăn để vươn lên trong học tập, công tác và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong thời gian thực hiện luận văn

Hà Nội, ngày 18 tháng 9 năm 2017

Người viết báo cáo

Nguyễn Thị Ngân Hà

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT VI DANH MỤC CÁC BẢNG VII DANH MỤC HÌNH VIII

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN 3

1.1 KHÁIQUÁTVỀNƯỚCMẮM 3

1.1.1 Khái niệm 3

1.1.2 Các loại nước mắm 3

1.1.3 Đặc điểm chung của nước mắm 4

1.2. NGUYÊNLIỆUSẢNXUẤTNƯỚCMẮM 9

1.2.1 Cá 9

1.2.2 Nước 12

1.2.3 Muối 12

1.2.4 Enzyme protease 13

1.3 TÌNHHÌNHSẢNXUẤTNƯỚCMẮMTỪCÁỞCÁTHẢI 16

1.3.1 hái quát về công nghệ sản xuất nước mắm Cát Hải 16

1.3.2 Quy trình sản xuất 17

1.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ LĨNH VỰC SẢN XUẤT NƯỚC MẮM TỪ CÁ… 22

1.4.1 Nghiên cứu bổ sung protease trong sản xuất nước mắm 22

1.4.2 Nghiên cứu tạo hương nhờ vi sinh vật trong sản xuất nước mắm 24

1.5 VAI TRÕ CỦA VI SINH VẬT TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM 25

1.6 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẮM 27

1.6.1 Ảnh hưởng của độ muối 27

1.6.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ 28

1.6.3 Ảnh hưởng của pH 28

1.6.4 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất 28

1.6.5 Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc 28

1.6.6 Ảnh hưởng của chất hoạt hoá 29

CHƯƠNG 2 - NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1. NGUYÊNLIỆU 30

2.2 HÓACHẤTVÀTHIẾTBỊ 30

2.2.1 Hóa chất 30

2.2.2 Thiết bị dùng trong nghiên cứu 30

2.3 MÔI TRƯỜNG PHÂN LẬP VÀ NUÔI CẤY VI SINH VẬT 31

2.4 PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU 31

2.4.1 Định lượng và phân lập vi khuẩn hiếu khí tổng số 31

2.4.2 Sàng lọc các chủng vi khuẩn chịu mặn có hoạt t nh protease định t nh … 32

2.4.3 Sàng lọc các chủng vi khuẩn có khả năng sinh hương định t nh 32

2.4.4 Giải trình tự đoạn ARNr 16S 33

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35

3.1 SỰ BIẾN ĐỘNG MẬT ĐỘ VI HUẨN Ở CHƯỢP MẮM TRONG CÁC GIAI ĐOẠN LÊN MEN HÁC NHAU 35

3.2 TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI HUẨN CHỊU MẶN CÓ HOẠT TÍNH CAO 39

3.2.1 Sàng lọc các chủng vi khuẩn chịu mặn có hoạt t nh protease trong các chượp lên men nước mắm 39

3.2.2 Sàng lọc các chủng vi khuẩn yếm kh chịu mặm có khả năng sinh hương trong các chượp lên men nước mắm 41

3.2.3 Định tên đến loài các chủng vi khuẩn chịu mặn có hoạt t nh cao phân lập được từ các chượp lên men nước mắm bằng kỹ thuật phân tử 42

3.3 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU IỆN NUÔI CẤY TỚI HẢ NĂNG SINH TRƯỞNG CỦA CÁC CHỦNG VI HUẨN M1, M2, H10 VÀ H12 49

3.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ 49

3.3.2 Ảnh hưởng của pH 50

3.3.3 Khảo sát đặc tính chịu mặn của các chủng vi khuẩn 50

3.4 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CHẾ PHẨM VI SINH SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT NƯỚC MẮM TỪ CÁC CHỦNG VI HUẨN M1 VÀ H12 51

3.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy chế phẩm 51

3.4.2 Nghiên cứu điều kiện bảo quản chế phẩm 52

KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

Môi trường NA Môi trường Nutrient Agar

Môi trường MRS Môi trường De Man, Rogosa and Sharpe

CFU/ gram Tổng số khuẩn lạc / gam

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Tên các loại nước mắm và tỷ lệ phối trộn tạo sản phẩm ở cá nước khác

nhau 3

Bảng 1.2: Hàm lượng axit amin trong nước mắm mg ml 5

Bảng 1.3: Thành phần các chất bay hơi trong nước mắm 7

Bảng 1.4: Thành phần hóa học của cá 10

Bảng 1.5 Thành phần hóa học cá biển 10

Bảng 1.6: Các acid amin chủ yếu % trong các protein khác nhau 12

Bảng 1.7: Yêu cầu cảm quan của nước mắm 20

Bảng 1.8: Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm 21

Bảng 1.9: Chỉ tiêu vi sinh của nước mắm 21

Bảng 3.1: Số lượng các loại khuẩn lạc quan sát trên các môi trường NA 25%

NaCl và MRS 25% NaCl 39

Bảng 3.2: Một số chủng vi khuẩn có hoạt t nh protease cao nhất 41

Bảng 3.3: Đánh giá cảm quan các mẫu nghiên cứu 42

Bảng 3.4: Đánh giá chất lượng chế phẩm vi sinh sử dụng trong sản xuất nước mắm sau bảo quản 53

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Quy trình sản xuất nước mắm Cát Hải – Hải Phòng 19 Hình 3.1: Sự biến động mật độ vi khuẩn hiếu kh trong mẫu chượp ở các giai đoạn lên men khác nhau trên môi trường NA và môi trường NA 25% NaCl 36 Hình 3.2: Sự biến động mật độ vi khuẩn hiếu kh trong mẫu chượp ở các giai đoạn lên men khác nhau trên môi trường MRS và môi trường MRS 25% NaCl 37 Hình 3.3: Hình ảnh số lượng và các loại khuẩn lạc vi khuẩn hiếu kh mọc trên môi trường NA 25% NaCl Hình ảnh chụp từ c ng nồng độ pha loãng mẫu ở chượp lên men ở tháng 1 A và chượp lên men tháng 12 B 38 Hình 3.4: hả năng sinh protease của 87 chủng vi khuẩn phân lập từ chượp mắm 40 Hình 3.5: hả năng sinh protease của một số chủng vi khuẩn hoạt t nh cao 40 Hình 3.6: Điện di đồ sản phẩm PCR nhân đoạn gen mã hóa 16S rARN từ ADN tổng

số 43 Hình 3.7: huẩn lạc và tế bào chủng M1 huẩn lạc chụp sau 48 giờ nuôi cấy, tế bào chụp sau 24 giờ nuôi cấy 44 Hình 3.8: huẩn lạc và tế bào chủng M2 huẩn lạc chụp sau 48 giờ nuôi cấy, tế bào chụp sau 24 giờ nuôi cấy 45 Hình 3.9: Cây phát sinh chủng loại của chủng M1 và M2 và các loài vi khuẩn thuộc nhóm Bacillus amyloliquefaciens xây dựng dựa trên đoạn gene 16S rRNA 46 Hình 3.10: huẩn lạc và tế bào chủng H12 47 Hình 3.11: Cây phát sinh chủng loại của chủng H12 với các loài có quan hệ họ hàng gần trong chi Lysinibacillus dựa vào trình tự gen rRNA 16S……… …… 48

Hình 3.12: Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của các chủng vi khuẩn 50 Hình 3.13: hả năng chịu mặn của các chủng vi khuẩn 51 Hình 3.14: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến khả năng sống sót của tế bào trong chế phẩm sau khi sấy 52

MỞ ĐẦU

Nước mắm là một loại nước chấm quen thuộc được ưa chuộng nhất ở nước ta

và không thể thiếu trong mỗi bữa ăn hàng ngày Nước mắm có giá trị dinh dưỡng cao, hấp dẫn người ăn bởi hương vị đậm đà, đặc trưng mà không loại sản phẩm nào

có thể thay thế được

Nước mắm là một mặt hàng chính của ngành thủy sản Sản xuất nước mắm tiêu thụ khoảng 40-60% tổng số cá đánh bắt và được chế biến khắp nơi trên toàn quốc 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 Mỗi quốc gia có quy trình sản xuất nước mắm khác nhau, tạo hương vị riêng đặc trưng cho từng quốc gia, dân tộc: Jeot-kal ở Hàn Quốc, Shottusuru ở Nhật, Nam-pla ở Thái Lan, Budu ở Malaysia…

Nước mắm xuất hiện ở khắp mọi nơi, từ bữa ăn gia đình tới các bữa tiệc nhà hàng, khách sạn ch nh điều đó nói lên t nh quan trọng của nước mắm đối với đời sống ẩm thực của dân tộc Việt Nam Nước mắm sản xuất theo phương pháp cổ truyền ở Việt Nam có mùi vị thơm ngon đặc trưng Tuy nhiên, nó có nhược điểm là hàm lượng nitơ không cao, chu kì sản xuất quá dài (từ 6 tháng đến 1 năm hoặc có thể lâu hơn), tỷ lệ thu hồi không cao, thời gian ủ càng dài thì tỷ lệ thu hồi càng thấp, giá thành sản phẩm cao vì vậy không kinh tế

Mặt khác, trong quá trình ủ ch n cần sử dụng rất nhiều nhân công để theo dõi

“chăm sóc” hàng ngày với các hoạt động khấy đảo, phơi nắng, kéo rút… Để sản xuất ra 1 l t nước mắm thành phẩm thì công nhân phải tốn rất nhiều “mồ hôi và công sức” nhưng hiệu quả kinh tế mang lại không cao, thị trường tiêu thụ hạn chế, phản hồi từ người tiêu d ng không tốt như: vị quá mặn, màu không ổn định, bao bì đơn giản không bắt mắt, thiếu quảng bá hình ảnh thương hiệu…

Nhằm rút ngắn chu kỳ sản xuất, nâng cao hương vị và chất lượng nước mắm, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của thị trường, góp phần giảm giá thành trong sản xuất nước mắm theo phương pháp truyền thống là vấn đề cần thiết hiện nay

Xuất phát từ yêu cầu đó tôi đã tiến hành đề tài : “Phân lập và tuyển chọn các

chủng vi khuẩn có hoạt tính cao trong quá trình lên men chượp mắm Cát Hải”

CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN 1.1 Khái quát về nuớc mắm

Bảng 1.1: Tên các loại nước mắm và tỷ lệ phối trộn tạo sản phẩm ở cá nước khác nhau

Hàn Quốc Jeot-kal Tỷ lệ 4 : 1 = Cá : Muối (6 tháng)

Việt Nam Nước mắm Tỷ lệ 3 : 1 - 3 : 2 = Cá : Muối (6-12 tháng)

Thái Lan Nam-pla Tỷ lệ 5 : 1 = Cá : Muối (5-12 tháng)

Malaysia Budu Tỷ lệ 5 : 1 - 3 : 1 = Cá : Muối đường + me (3-12

tháng) Philippine Patis Tỷ lệ 3 : 1 - 4 : 1 = Cá : Muối (3-12 tháng)

Các loại nước mắm ở Việt Nam

Trên thị trường Việt Nam hiện nay có rất nhiều thương hiệu nổi tiếng về nước mắm truyền thống, nhưng đặc trưng nhất và mang nét riêng của mỗi vùng miền vẫn là nước mắm Cát Hải (Hải Phòng , nước mắm Phan Thiết (Bình Thuận),

nước mắm Phú quốc iên Giang Hiện nay, trên thị trường nước mắm truyền thống được phân loại theo độ đạm, có 4 loại cơ bản: loại cao đạm 40-60g gN/l; loại 33-35gN l, 27-30gN l và loại 15-18gN/l

1.1.3 Đặc điểm chung của nước mắm

Theo Nguy n Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng, Nguy n Việt Dũng, Nguy n Anh Tuấn xuất bản năm 2011, thành phần dinh dưỡng của nước mắm là sự kết hợp tổng hòa giữa các thành phần hóa học cơ bản và các thành phần tạo giá trị cảm quan màu, m i, vị… Thành phần của nước mắm biến đổi liên tục trong quá trình chế biến Nước mắm được chế biến theo phương pháp cổ truyền sau 6 tháng coi như là

đã ch n và thành phần của chúng cũng tạm coi như đã ổn định, tuy vậy từ sau 6

tháng chúng vẫn tiếp tục biến đổi

1.1.3.1 Độ mặn

Độ mặn là một trong những đặc điểm quan trọng để phân biệt nước mắm truyền thống và công nghiệp Theo phương pháp truyền thống, nước nắm Cát Hải được dùng muối để chế biến và bảo quản nên độ mặn phải đạt trong khoảng từ 245 – 290g muối/ lít sản phẩm theo quy định của của TCVN 5107-2003

Trên thực tế, nếu độ mặn giảm xuống thấp hơn thì nước mắm sẽ nhanh chóng bị hư thối trong khoảng từ 7 – 10 ngày Do đó, các loại mắm công nghiệp có

vị nhạt hơn thường phải thêm nhiều chất bảo quản để lưu giữ được trong thời gian dài

Với phương pháp sản xuất nước mắm Cát Hải, chượp được phơi nắng đánh đảo đến trên 12 tháng nên hơi nước sẽ bay lên và mất đi, lượng muối ở lại chỉ khi đạt ngưỡng như trên mới kết tinh thành hạt hi đó, lượng muối trong phần nước đã đạt đến bão hòa

1.1.3.2 Độ đạm

Các chất có đạm chiếm hàm lượng chủ yếu trong nước mắm và nó cũng là thành phần quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm

Bảng 1.2: m lượng a it amin trong nước mắm mg ml Đỗ Đình ọc, 1990)

Theo Đỗ Đình Học 1990 hàm lượng axit amin trong ba loại nước mắm bảng 1.2), các chất có đạm trong nước mắm bao gồm nitơ toàn phần, nitơ axit amin, nitơ các chất bay hơi chủ yếu là NH3 … Người ta đã dựa vào lượng nitơ toàn phần để phân hạng nước mắm Nước mắm có thành phần dinh dưỡng cao là vì nó

có đầy đủ các axit amin mà đặc biệt là các axit amin thiết yếu như valin, lơxin, isolơxin, threonin, methionin, lysin, phenylalanin, triptophan và histidin

Các th nghiệm nhỏ chế biến nước mắm từ cá cơm đại diện cho cá nổi và cá lượng đại diện cho cá đáy cho thấy hàm lượng các axit amin ở nước cá cơm cao hơn nhiều ở cá lượng là xistin, lysin, histidin, axit aspactic, treonin và alanin Riêng phenylalanin, xerin, tyrisin thì ở cá lượng cao hơn cá cơm một t Từ đó cho ta thấy thành phần hóa học của nước mắm có khác nhau theo các nguyên liệu đem chế

biến, các axit amin có hàm lượng cao trong nước mắm cá cơm và cá lượng là: tyrosin, lơxin isolơsin, lysin và xêrin; với hàm lượng trung bình là axit glutamic, arginnin, treonin ở cá cơm và axit aspactic ở cá lượng ; với hàm lượng t là xistin, lysin, alanin, prolin, phenylalanin…

1.1.3.3 Màu sắc

Nước mắm ngon thường có màu từ vàng rơm đậm đến vàng cánh gián, với trạng thái: trong suốt, độ sánh cao, không có váng trên mặt, thể hiện nguồn nguyên liệu cá tươi ngon và chất lượng Nước mắm ngon sau thời gian mở nắp và tiếp xúc với không kh sẽ chuyển màu sẫm hơn Đây chính là hiện tượng tự nhiên của nước mắm truyền thống, khi độ đạm trong nước mắm bị oxy hóa Thêm vào đó, cũng nên chú ý quan sát kỹ chai nước mắm dưới ánh sáng và dốc ngược chai Nếu nước mắm trong và không có cặn là tốt, còn nếu có cặn và lắc không tan thì đó là tạp chất

1.1.3.4 Hương vị

Thành phần các chất bay hơi của nước mắm rất phức tạp và nó quyết định hương vị của nước mắm Theo nghiên cứu của Nonaka và cộng tác viên cho thấy trong hợp chất bay hơi của nước mắm có 12 loại trung t nh, bốn loại axit bay hơi, tám loại amin bay hơi và bảy loại cacbonyl bay hơi như ở hình dưới

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 t nh bay hơi: 5,1-13,2 (acetaldehyde)

Bảng : Th nh ph n các ch t a h i trong nước mắm

Bản chất của quá trình sản xuất nước mắm là quá trình thủy phân protein trong cá nhờ hệ enzyme proteaza thành các sản phẩm pepton → polypeptid → peptid → axit amin Do vậy, trong sản xuất nước mắm, quá trình thủy phân là yếu

tố mở đầu cho việc hình thành mùi vị và màu sắc của sản phẩm Phản ứng thủy phân tạo ra các axit amin sau đó các axit amin biến đổi theo bốn chiều hướng khác nhau theo sơ đồ

Màu sắc đặc trưng

(4)

NH 3 Mùi vị đặc trưng

Theo sơ đồ trên:

Phản ứng theo chiều hướng (1), axit amin là cơ chất dinh dưỡng của vi sinh vật gây hương, các vi sinh vật này hấp thụ axit amin, làm biến đổi tạo ra các chất

bay hơi tạo m i cho nước mắm

Phản ứng theo chiều hướng (2) là axit amin tạo nên vị ngọt đặc trưng của nước mắm: Các axit amin này là sảm phẩm cuối cùng của phản ứng thủy phân

protein, vị ngọt của nước mắm phụ thuộc nhiều vào hàm lượng và thành phần các

Phản ứng theo chiều hướng (4) là một phần axit amin bị phân hủy bởi vi sinh vật tạo ra NH 3, chất này cũng tham gia tạo nên mùi vị cho nước mắm Lượng axit amin còn lại sẽ tạo nên vị ngọt cho nước mắm

Trong quá trình ủ chín dịch đạm có hai phản ứng di n ra đồng thời để hình thành nên mùi mắm đặc trưng Một là, phản ứng thủy phân protein do enzyme xúc tác vẫn hoạt động, nhưng với tốc độ yếu hơn so với điều kiện thủy phân tối ưu Hai

là, vi sinh vật sẽ sử dụng các nguồn chất hữu cơ sẵn từ các sản phẩm của phản ứng thủy phân có để sinh tổng hợp tạo nên các chất m i đặc trưng như 2 -methylpropanal, 2 - methylbutanal, 2 – ethylpyridine và trisulfide dimethyl

Như vậy, quá trình ủ ch n là công đoạn quan trọng để hình thành các giá trị đặc trưng màu sắc; mùi; vị cho nước mắm truyền thống mà ở phương pháp sản xuất nước mắm ngắn ngày và nước mắm công nghiệp không thể có Trong quá trình ủ chín xảy ra hàng loạt các phản ứng thủy phân ở các cấp độ khác nhau, kết hợp với

hoạt động của các chủng vi sinh vật tạo lên sự biến đổi theo chiều hướng có lợi và hình thành mùi vị đặc trưng cho nước mắm

Qua các tài liệu tổng quan cho thấy hệ vi sinh vật đóng vai trò quan trọng và

có tính chất quyết định đến việc hình thành hương vi đặc trưng của nước mắm Nguồn nguyên liệu, quy trình sản xuất khác nhau sẽ có những hệ vi sinh vật gây hương khác nhau Trong pham vi luận văn sẽ hoàn thiện quy trình tạo hương nước mắm đặc sản Cát Hải (từ cá quẩn, cá nhâm) bằng chế phẩm vi sinh

1.2 Nguyên liệu sản xuất nước mắm

Các loài cá như cá Quẩn (cá Nục – Chi cá Nục Decapterus thuộc họ cá Khế Carangidae), cá Nhâm (cá Trích – Clupeidae được phần lớn cơ sở sản xuất nước mắm lựa chọn, nguyên nhân chính là loài cá này có nguồn cung cấp dồi dào, giá thành rẻ, d kiếm Mặt khác, nước mắm làm từ cá Nhâm cho màu nước mắm đẹp nhất (màu cánh dán), cá Quẩn cho lượng nước mắm cốt nhiều hơn

Vì cá là nguồn nguyên liệu ch nh để sản xuất ra nước mắm nên ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng nước mắm, do đó khi lựa chọn cá để làm mắm, cần phải đạt các yêu cầu sau:

- Nên sử dụng loại cá gầy, có hàm lượng lipit thấp (nên < 0,1%)

- Nên sử dụng các loại cá có k ch thước nhỏ, vì vậy sẽ không tốn nhân công cho công đoạn xử lý nguyên liệu, đồng thời k ch thước nhỏ diện tích bề mặt tiếp xúc giữa muối và cá sẽ tăng lên làm cho quá trình thủy phân di n ra nhanh chóng

- Tuyệt đối không dùng các loại cá có chứa độc tố để làm nguyên liệu chế biến nước mắm Như trong cá nóc có độc tố tetrodotocxin, không bị thủy phân trong quá trình chế biến nước mắm và không mất đi khả năng gây độc tố cho người sử dụng

Thành phần hóa học của cá gồm: nước, protide, lipid, glucid, muối vô cơ, vitamine, trong đó nước chiếm tỉ lệ rất lớn, protide và lipid chiếm một phần đáng

kể, glucid trong cá thường rất ít và tồn tại dưới dạng glycogen Các thành phần này khác nhau và thay đổi phụ thuộc vào giống, loài, giới t nh, điều kiện sinh sống Ngoài ra, các yếu tố như thành phần thức ăn, môi trường sống, kích cỡ cá và các đặc tính di truyền cũng ảnh hưởng đến thành phần hóa học, đặc biệt ở cá nuôi Thành phần hóa học của cá ở từng cơ quan, bộ phận có sự khác nhau

Nước: Đóng vai trò và chức năng quan trọng trong đời sống, chất lượng của

cá Nước tham gia vào phản ứng sinh hoá, vào các quá trình khuếch tán trong cá, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển

Lipid: Cá sử dụng chất béo như là nguồn năng lượng dự trữ để duy trì sự

sống trong những tháng m a đông, khi nguồn thức ăn khan hiếm Hàm lượng lipid trong cá dao động nhiều (0,1-30%)

Protein: Có thể chia protein của mô cơ cá ra thành 3 nhóm sau:

- Protein cấu trúc: Gồm các sợi myosin, actin, actomyosin và tropomyosin,

chiếm khoảng 70 - 80% tổng lượng protein (so với 40% trong các loài động vật có vú) Các protein này hòa tan trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion khá cao (> 0,5 M) Các protein cấu trúc có chức năng co rút đảm nhận các hoạt động của cơ

- Protein tương cơ: Gồm myoalbumin, globulin và các enzyme, chiếm khoảng 25-30% tổng luợng protein Các protein này hòa tan trong nuớc, trong dung dịch muối trung tính có nồng dộ ion thấp <15M Đa số protein tương cơ là các enzyme tham gia vào sự trao đổi chất của tế bào, như sự chuyển hoá năng lượng trong điều kiện yếm khí từ glycogen thành ATP

- Protein mô liên kết: Bao gồm các sợi collagen Chiếm khoảng 3% tổng lượng protein trong cá xương và khoảng 10% trong cá sụn Có trong mạng luới ngoại bào, không tan trong nuớc, dung dịch kiềm hoặc dung dịch muối có nồng độ ion cao

Protein của cá có thành phần acid amin gần giống protein trong cơ thịt của động vật có vú, mặc d đặc tính vật lý có thể khác nhau đôi chút Điểm đẳng điện (pI) của protein cá vào khoảng pH 4,5 - 5,5 Tại giá trị pH này, protein có độ hòa

tan thấp nhất Giống như protein trong sữa, trứng và thịt của động vật có vú, protein trong cá có tất cả các acid amin chủ yếu và có giá trị sinh học rất cao

Bảng 1.6: Các acid amin chủ yếu (%) trong các protein khác nhau

là 64 – 72 giờ

1.2.3 Muối

Muối là nguyên liệu quan trọng cho quá trình sản xuất nước mắm, thiếu muối nước mắm sẽ không hình thành được

Nhờ khả năng hút nước nên muối được dùng tồn trữ thực phẩm, ức chế được

vi sinh vật phát triển trong thực phẩm trừ các loại vi sinh vật chịu mặn

Yêu cầu của muối trong quá trình sản xuất nước mắm phải là muối ăn (NaCl), muối càng tinh khiết càng tốt Tốt nhất là muối kết tinh hạt nhỏ, có độ rắn cao, màu trắng óng ánh, không đóng cục, không có vị đắng chát

1.2.4 Enzyme protease

Quá trình chế biến nước mắm các thành phần cơ thịt cá bị biến đổi mà chủ yếu là protein bị thủy phân dưới tác dụng của các enzyme có sẵn trong bản thân cá thành các sản phẩm trung gian và cuối cùng là các acid amin

Như vậy sản phẩm thủy phân của protein là bao gồm các polypeptide, peptone, peptide và các acid amin Trong hầu hết các acid amin thu nhận được khi thuỷ phân protein đều ở dạng L - α amino acid Vị của acid amin phụ thuộc vào cấu trúc không gian, dạng L có vị đắng, dạng D có vị ngọt, còn acid amin có gốc R mạch vòng có cả vị đắng và vị ngọt

Quá trình thủy phân là một quá trình phức tạp vì t nh đặc hiệu enzyme chỉ tác dụng lên một vài cơ chất đặc biệt nào đó và một vài kiểu liên kết nhất định

- Nhóm protease có tác dụng thủy phân protein như pepsin, trypsin, papain, bromelin

- Nhóm peptidase có tác dụng thủy phân các polypeptide, nhóm này gồm các enzyme như carboxypeptidase, aminopeptidase, dipeptidase

Sự tham gia của enzyme trong quá trình theo cơ chế xúc tác gồm 3 bước như sau:

Bước 1: Enzyme kết hợp với protein tạo thành phức chất enzyme protein, bước này

xảy ra nhanh và không bền

Bước 2: Xảy ra sự chuyển biến của các phân tử protein dẫn đến làm phá vỡ các mối

liên kết đồng hóa trị tham gia vào phản ứng hi đó phức chất ES đồng thời xảy ra hai quá trình là sự dịch chuyển thay đổi electron, dẫn đến cực hóa các mối liên kết tham gia vào phản ứng và sự biến dạng mối hình học của nối liên kết đồng hóa trị trong phân tử protein cũng như trung tâm hoạt động của enzyme làm cho quá trình thủy phân di n ra d dàng hơn

Bước 3: Giai đoạn tạo thành các acid amin, peptid cấp thấp, giải phóng enzyme

Các hệ enzyme tham gia vào quá trình chế biến nước mắm

Trong quá trình chế biến nước mắm có rất nhiều hệ enzyme tham gia nhưng chủ yếu là hệ enzyme tham gia vào quá trình thủy phân protein, gồm có metaloprotease và serin-protease, acid protease

Hệ enzyme Metalo-protease

Hệ enzyme này tồn tại trong nội tạng của cá và chịu được nồng độ cao nên ngay từ đầu đã hoạt động mạnh và giảm dần từ tháng thứ 3 trở về sau Loại enzyme

có hoạt t nh khá mạnh, có khả năng thủy phân rộng rãi đối với các loại peptid Đâu

là nhóm thủy phân enzyme trung t nh, pH tối th ch từ 5-7

Hệ enzyme serin-protease

Hệ này tồn tại nhiều trong nội tạng cá, điển hình là enzyme trypsin Ở giai

đoạn đầu của quá trình sản xuất nước mắm hệ enzyme hoạt động yếu, sau phát triển

dần và đạt giá trị cực đại vào tháng thứ 3 rồi giảm dần đến khi chượp ch n Hệ

enzyme này luôn bị ức chế bởi chuỗi các acid amin trong cấu trúc của enzyme

Enzyme serin-protease hoạt động mạnh ở pH từ 5-10, mạnh nhất ở pH 9

Hệ enzyme acid-protease

Có trong thịt và nội tạng cá, điển hình là enzyme cathepsin D Hệ enzyme

này d bị ức chế bởi nồng độ muối khoảng 15% nên thường nó chỉ tồn tại một thời

gian ngắn ở thời kỳ đầu của quá trình thủy phân Loại enzym này đóng vai trò thứ

yếu trong quá trình sản xuất nước mắm

Nguồn thu nhận enz me protease:

Enzyme Protease phân bố chủ yếu vi khuẩn, nấm mốc và xạ khuẩn…gồm

nhiều loài thuộc Aspergillus, Bacillus, Penicillium, Clotridium, Streptomyces và

một số và một số loại nấm men

Lượng protease sản xuất từ vi khuẩn được ước t nh vào khoảng 500 tấn,

chiếm 59% lượng enzyme được sử dụng

Protease của động vật hay thực vật chỉ chứa một trong hai loại endopeptidase

hoặc exopeptidase, riêng vi khuẩn có khả năng sinh ra cả hai loại trên, do đó

protease của vi khuẩn có t nh đặc hiệu cơ chất cao Chúng có khả năng phân hủy tới

80% các liên kết peptide trong phân tử protein

Trong các chủng vi khuẩn có khả năng tổng hợp mạnh protease là

Bacillus subtilis, B mesentericus, B thermorpoteoliticus và một số giống thuộc chi

Clostridium Trong đó, B subtilis có khả năng tổng hợp protease mạnh nhất

Nguy n Trọng Cẩn và cs, 1998 Các vi khuẩn thường tổng hợp các protease hoạt

động th ch hợp ở v ng pH trung t nh và kiềm yếu

Các protease trung t nh của vi khuẩn hoạt động ở khoảng pH hẹp pH 5-8) và có

khả năng chịu nhiệt thấp Các protease trung t nh tạo ra dịch thủy phân protein thực

phẩm t đắng hơn so với protease động vật và tăng giá trị dinh dưỡng Các protease

trung t nh có khả năng ái lực cao đối với các amino acid ưa béo và thơm Chúng

được sinh ra nhiều bởi B subtilis, B mesentericus, B thermorpoteoliticus và một số giống thuộc chi Clostridium

 Protease của Bacillus ưa kiềm có điểm đẳng điện bằng 11, khối lượng phân

tử từ 20.000-30.000 Ổn định trong khoảng pH 6-12 và hoạt động trong khoảng pH rộng 7-12 Nấm

Nhiều loại nấm mốc có khả năng tổng hợp một lượng lớn protease được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm là các chủng: Aspergillus oryzae, A terricola,

A fumigatus, A saitoi, Penicillium chysogenum … Các loại nấm mốc này có khả năng tổng hợp cả ba loại protease: acid, kiềm và trung t nh Nấm mốc đen tổng hợp chủ yếu các protease acid, có khả năng thủy phân protein ở pH 2,5-3

Một số nấm mốc khác như: A candidatus, P cameberti, P roqueforti… cũng có

khả năng tổng hợp protease có khả năng đông tụ sữa sử dụng trong sản xuất pho mát

Về phương diện tổng hợp protease, xạ khuẩn được nghiên cứu t hơn vi khuẩn và nấm mốc Tuy nhiên, người ta cũng đã tìm được một số chủng có khả

năng tổng hợp protease cao như: Streptomyces grieus, S fradiae, S Trerimosus

Các chế phẩm protease từ xạ khuẩn được biết nhiều là pronase Nhật được

tách chiết từ S grieus, enzyme này có đặc t nh đặc hiệu rộng, có khả năng thủy

phân tới 90% liên kết peptide của nhiều protein thành amino acid Ở Liên Xô cũ , người ta cũng tách được chế phẩm tương tự từ S grieus có tên là protelin

Từ S fradiae cũng có thể tách chiết được keratinase thủy phân karetin Ở

Mỹ, chế phẩm được sản xuất có tên là M-Zim d ng trong sản xuất da Protease từ S

fradiae cũng có hoạt t nh elastase cao, do đó chúng được d ng trong công nghiệp

chế biến thịt

Hầu hết các protease phân cắt protein ở các liên kết đặc hiệu, vì thế có thể sử dụng các enzyme này theo chiều phản ứng tổng hợp để tổng hợp các liên kết peptide định trước Yếu tố tăng cường quá trình tổng hợp bao gồm pH, các nhóm carboxyl hoặc nhóm amine được lựa chọn để bảo vệ, khả năng kết tủa sản phẩm, phản ứng trong hệ hai pha lỏng

Có thể nói vi sinh vật là nguồn nguyên liệu th ch hợp nhất để sản xuất enzyme ở quy mô lớn d ng trong công nghệ và đời sống D ng nguồn vi sinh vật có những lợi ch ch nh như sau:

+ Chủ động về nguyên liệu nuôi cấy vi sinh vật và giống vi sinh vật

+ Chu kỳ sinh trưởng của vi sinh vật ngắn: 16÷ 100 giờ nên có thể thu hoặc nhiều lần quanh năm

+ Có thể điều khiển sinh tổng hợp enzyme d dàng theo hướng có lợi định hướng sử dụng và tăng hiệu suất tổng thu hồi

+ Giá thành tương đối thấp vì môi trường tương đối rẻ, đơn giản, dể tổ chức sản xuất

Tuy nhiên trong mọi trường hợp cần lưu ý khả năng sinh độc tố gây độc, gây bệnh để có biện pháp phòng ngừa, xử lý th ch hợp

1.3 T nh h nh sản xuất nước mắm t cá ở Cát Hải

1.3.1 Khái quát về công nghệ sản xuất nước mắm Cát Hải

Cát Hải được biết đến là 1 trong 4 vựa mắm nổi tiếng của cả nước: Nha Trang, Phan Thiết, Phú Quốc, Cát Hải Nếu như ba vựa mắm trên sản xuất nước mắm từ nguồn nguyên liệu ch nh là cá cơm thì Cát Hải lấy cá quẩn, cá nhâm…làm nguyên liệu Nước mắm Cát Hải rất được ưa chuộng trên thị trường địa phương và các tỉnh lân cận Nước mắm Cát Hải được sản xuất theo phương pháp truyền thống, sản phẩm của công ty nổi tiếng từ vài chục năm nay với thương hiệu uy tín trên thị trường Nước mắm Cát Hải có màu cánh dán, trong, không vẩn đục, m i thơm đặc trưng, giàu chất dinh dưỡng, có vị mặm nhưng không gắt, hậu vị rõ

Do quy trình sản xuất nước mắm truyền thống của Việt Nam, với nguồn nguyên liệu khác nhau cá cơm, cá nục, cá nhâm, cá quẩn… , phương pháp chế biến khác nhau như đánh khuấy của Cát Hải (Miền Bắc), gài nén của Phú Quốc (Miền Nam , đánh khuấy kết hợp với gài nén của Phan Thiết (Miền Trung thì hương nước mắm của mỗi vùng miền cũng khác nhau

Công nghệ sản xuất nước mắm Cát Hải là phương pháp đánh khuấy cho thêm nước lã và cho muối nhiều lần, lại được phơi nắng (tiếp nhiệt tự nhiên do đó

đã phát huy được tác dụng của enzyme trong cá và enzyme của vi sinh vật trong quá trình thủy phân, vì vậy thời gian chế biến ngắn hơn so với phương pháp gài nén

Tuy nhiên, quy trình chế biến nước mắm của Cát Hải vẫn có tồn tại một số nhược điểm như sau:

* Về sự thất thoát đạm trong quá trình chế biến:

Quá trình chín của chượp là quá trình thủy phân protein nhờ tác dụng của enzyme để tạo thành peptit đơn giản và axitamin, trong quá trình đó có kèm theo sự phân hủy tạo thành NH3, Indol, Skatol, Trimethylamin…, đây là các đạm thối bay hơi chủ yếu là do vi khuẩn gây thối tạo nên Trong thời gian chế biến ban đầu có một số đạm của amin bậc 1, 2 và 3 mất đi, sau đó tỷ lệ các đạm thối bay hơi NH3

và các amin) phụ thuộc vào quá trình chế biến Số liệu phân tích cho thấy: Phương pháp đánh khuấy Cát Hải tổng lượng đạm thối tới 38% so với đạm toàn phần, cao hơn rất nhiều so với phương pháp gài nén của Phú Quốc (25%), đó là sự tổn thất lớn trong quy trình chế biến nước mắm cổ truyền Nguyên nhân làm hao ph đạm của phương pháp đánh khuấy Cát Hải là do lần đầu cho ít muối, lại cho nhiều lần và cho thêm nước nên vi sinh vật phát triển tương đối mạnh, đạm mất nhiều Cần thiết phải cải tiến quy trình công nghệ mới để hạn chế tổn thất, tăng hàm lượng đạm và chất lượng, hương vị của nước mắm Cát Hải

* Về thiết bị và nhân công:

Phương pháp chế biến đánh khuấy nếu lại cho muối nhiều lần và cho thêm nước lã nữa thì quá trình chế biến yêu cầu rất cao về kỹ thuật Công nhân phải có tay nghề rất cao mới khống chế được quá trình chế biến tốt, chỉ cần sơ ý là quá trình thối rữa sẽ xảy ra ngay

Công nhân phải lao động vất vả nặng nhọc giữa trời nắng Phương pháp đánh khuấy thường dùng thiết bị chứa đựng nhỏ như ang, chum để công nhân thao tác được nhẹ nên phải tốn nhiều diện tích mặt bằng sản xuất

1.3.2 Quy tr nh sản xuất

- Cá + Muối: Cá d ng để làm mắm là các loài cá quẩn, cá nhâm, cá ruội, cá

tạp… Nguyên liệu được công ty thu mua bằng tàu cá tại các ngư trường nên trong quá trình bảo quản về xưởng sản xuất có bổ sung thêm muối từ 3-5%

- Trộn muối: Trong quy trình sản xuất nước mắm Cát Hải, tổng lượng muối

cho vào được chia làm 3 lần trong quá trình lên men Việc cho muối thành nhiều lần

có ý nghĩa rất lớn, cho muối nhiều sẽ làm giảm sự ức chế muối đến quá trình thủy phân protein cá Lượng muối được chia cụ thể như sau

Lần đầu: cho 10÷12% muối vào m a hè, và 6÷8% muối vào m a đông % so

với nguyên liệu ban đầu Nếu cá bị ươn, người ta cho thêm 2÷5% để tránh cá bị thối Sau khi cho muối vào cá, trộn đều, phủ một lớp muối trên bề mặt cá, sau 24 giờ cho nước vào

Đối với cá đã được ướp muối sau khi đánh bắt ngoài biển về thì không cho thêm muối nữa mà chỉ cần cho cá vào các dụng cụ lên men và cho nước vào theo một tỷ lệ đã quy định

Sau một tuần lên men, khối cá sẽ chìm xuống Nếu thấy hiện tượng cá nổi lên trên bề mặt, đó là dấu hiệu thiếu muối, do đó cần bổ sung thêm muối

Lần 2: Thời gian cho muối lần hai cách lần thứ nhất là 3÷5 ngày với m a hè,

và 5÷7 ngày với m a đông, cho 5÷10 % sau khi trộn đều, khi muối hòa tan xong

cho thêm lớp muối nữa để phủ lên trên Sau 24 giờ lại trộn lại

Lần 3: Thời gian cho muối lần thứ ba cách lần hai 2÷3 ngày với m a hè và

4÷7 ngày với m a đông Số lượng muối cho vào lần thứ ba là 8÷10 %

Lần cho cuối c ng được t nh sao lượng muối trong sản phẩm là 24÷250

Bome (10 Bome = 1% NaCl tinh khiết khuấy đều và phơi nắng liên tục

Việc cho muối nhiều lần đòi hỏi kinh nghiệm của nhà chế biến phải cao, phải nhận biết được thời điểm chượp đòi muối để bổ sung muối kịp thời, nếu không nước mắm d bị hư hỏng và tỷ lệ các loại đạm thối cao

- Bổ sung nước: Việc bổ sung thêm nước vào khối chượp có ý nghĩa nhất

định trong sự chuyển hóa các chất trong quá trình lên men và rút ngắn hơn thời gian chế biến Tuy nhiên, theo phương pháp này chượp phải được phơi nắng liên tục trong thời gian chế biến T y vào nguyên liệu mà việc bổ sung thêm nước nhiều hay

t, nếu nguyên liệu to khó cho việc khuấy đảo thì mới cần bổ sung thêm nước, nếu nguyên liệu có nhiều nước bổi và nhỏ d quấy đảo thì không cần bổ sung nước

Hình 1.1 Quy trình sản xu t nước mắm Cát Hải – Hải Phòng

Trộn muối lần 1 (10%NaCl) (Ủ kín từ 2-3 ngày)

Bể xi măng,

ang, chum

Bổ sung 20-30% nước, kết hợp với đánh khuấy

Đánh khuấy kết hợp phơi nắng Trộn muối lần 2 (10%NaCl)

Trộn muối lần 3 (10%NaCl)

Chăm sóc chượp

Đánh khuấy kết hợp phơi nắng

Nước mắm chắt

Nước mắm thành phẩm

- Chăm sóc chượp: Nước mắm Cát Hải được sản xuất theo phương pháp

truyền thống quấy đảo là chủ yếu Việc khuấy đảo sẽ có tác dụng nhiều mặt: Thịt cá được đánh tơi, tăng nhanh bề mặt tiếp xúc của thịt cá với hệ enzyme nội tại và enzyme do vi sinh vật hoạt động Làm phân phối nhiệt trong khối chượp và muối sẽ tan nhanh trong khối chượp

- Chượp chín:

iểm tra bằng cảm quan: khi chượp ch n, bã chượp nát nhừ như bột, lắng chìm, tỏa hương thơm, không còn m i tanh, sắc nước vàng óng

iểm tra bằng phương pháp hóa học: các tiêu chuẩn của chượp ch n:

Độ tan đo bằng pH từ 5,8 - 6,2 hay tính theo lượng H2SO4 là trên 3g/L

- Lượng nitơ formol phải từ 50 – 70% so với lượng nitơ toàn phần

- Lượng nitơ toàn phần càng cao càng tốt nhưng phải trên 18g L

- Lượng muối trên 250g L

- Kéo rút: Chượp được đưa qua nhà lọc để lấy nước mắm chắt, bã được đưa

qua khu nấu cô để nấu phá bã lấy nước mắm thấp đạm

- Pha đấu: Muốn thu được nước mắm có hương vị thơm ngon và có nồng độ

đạm như mong muốn thì phải pha đấu các loại nước mắm có độ đạm khác nhau, thường pha nước mắm có độ đạm cao với nước mắm có độ đạm thấp thành loại nước mắm có độ đạm trung bình

Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng nước mắm: TCVN 5107:2003

* Yêu cầu về cảm quan

Bảng 1.7: Yêu c u cảm quan của nước mắm

Tên

chỉ tiêu

Yêu cầu Đặc biệt Thượng hạng Hạng một Hạng hai

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

* Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm

Bảng 1.8: Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm

* Chỉ tiêu vi sinh của nước mắm

Bảng 1.9: Chỉ tiêu vi sinh của nước mắm

1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml 105

6 Tổng số bào tử nấm men và nấm mốc, số khuẩn lạc

trong 1 ml

10

1.4 Môt số nghiên cứu về l nh vực sản xuất nước mắm t cá

1.4.1 Nghiên cứu ổ sung protease trong sản xuất nước mắm

Năm 2001, Lopetcharat cho rằng hệ vi khuẩn trong nước mắm được phân thành 2 nhóm chính: (1) Vi khuẩn sản xuất các enzyme thủy phân protein như

Bacillus.sp, Pseudomonassp., Micrococcussp., Staphylococcussp., Halococcussp., Halobacterium salinarium; (2)Vi khuẩn có liên quan đến sự hình thành hương vị

đặc trưng của nước mắm như Staphylococcussp., Pediococcus halophilus

Theo Tanasupawat (2006), Namwong (2007) thì nước mắm có chứa nồng độ muối từ 15-22%, do đó, hệ vi khuẩn được phân lập từ nước mắm chủ yếu là các loài

ưa mặn như halotolerant hoặc halophilic: Tetragenococcusmuriaticus,

Halobacillussp, Lentibacillus halophilus, Lentibacillus salicampi, Lentibacillus Juripiscarius, Halobacterium halobium, Halococcus thailandensis và Bacillus vietnamensis

Ở Đài Loan, Ing-Lung Shih đã nghiên cứu bổ sung enzym proteaza dưới dạng koji đậu tương và ang-khak vào phế liệu chế biến cá ngừ (bao gồm: ruột và phủ tạng

cá để sản xuất nước mắm nhằm nâng cao giá trị của cá ngừ và giảm ô nhi m môi trường (Ing-Lung Shih, 2003)

Ở Nhật Bản, Taniguchi đã bổ sung các enzym thủy phân protein là: proteaza

A, aroase, và papain W40 vào thịt cá và các nội tạng cá để sản xuất nước mắm chất lượng cao Những thay đổi về thành phần trong quá trình chín của nước mắm được kiểm tra Kết quả cho thấy các mẫu nước mắm bổ sung proteaza A và papain, những thay đổi về pH và hàm lượng axit là tương tự nhau Sau 120 ngày, giá trị pH giảm xấp xỉ pH 5,6 Sự khác nhau về tốc độ thủy phân protein cá và sản phẩm thủy phân phụ thuộc vào loại enzym proteaza bổ sung vào cá Có thể kết luận rằng, hàm lượng nitơ tổng, hàm lượng nitơ amin và tốc độ amin hóa ở mẫu nước mắm bổ sung enzym là cao hơn mẫu không bổ sung Đặc biệt, mẫu nước mắm bổ sung enzym proteaza A, một enzym chịu mặn, tốc độ amin hóa cao nhất và sấp xỉ 62% (Taniguchi, 2003)

Ở Malaysia, Sim heng Yuen đã nghiên cứu sự thay đổi của vi sinh vật trong quá trình lên men nước mắm (Budu) Nồng độ vi sinh vật giảm từ 5,13±0,01 xuống

3,2 ± 0,02 logCFU/g sau 12 tháng lên men Các chủng vi khuẩn gram dương

(Micrococcus sp) phát triển mạnh và chiếm ưu thế trong thời gian đầu của quá trình lên men, sau đó được thay thế dần bằng chủng Staphylococcus sp cho đến cuối của quá trình lên men Các vi khuẩn ưa mặn đặc biệt là Micrococcus luteusvà

Staphylococcus arlettae có khả năng phân giải protein và lipid tốt hơn các chủng vi

khuẩn khác (Sim Kheng Yuen (2009)

Ở Việt nam, đã có nhiều nghiên cứu về sử dụng protease trong sản xuất nước mắm và ứng dụng để sản xuất nước mắm ngắn ngày Năm 1964, Nguy n Lân Dũng

và cs đã sử dụng protease từ nấm mốc Aspergillus oryzae để rút ngắn thời gian sản

xuất nước mắm, nhưng lại có nhược điểm là không có hương nước mắm Nguy n Lân Dũng và cs, 1964 ;

Năm 1975, Nguy n Văn Lệ và cs đã nghiên cứu bổ sung protease ngoại bào

của Bacillus pumillus với tỉ lệ 1% so với cá trong quá trình sản xuất nước mắm

làm tăng nhanh quá trình thủy phân, dịch thủy phân thu được có màu cánh gián, vị ngọt, m i thơm nước mắm, không có m i lạ, và hàm lượng đạm cao hơn mẫu đối chứng Nguy n Văn Lệ, 1975

Sử dụng 0,3% protease từ Bacillus subtilis bổ sung vào chượp mắm ở nhiệt

độ 50°C, thời gian chế biến nước mắm rút ngắn còn 10 ngày và 30_35 ngày trong điều kiện tự nhiên mùa hè (Ngô Thị Mại, Nguy n Thị Dự và cộng sự , 1991 Đặng

Văn Hợp 1996, đã sử dụng 3% protease của nấm mốc Aspergillus oryzae so với

khối lượng cá ở nhiệt độ tối ưu 49 C, đã đó rút ngắn được thời gian chế biến nước mắm

Năm 1993, Nguy n Trọng Cẩn và cs đã nghiên cứu ứng dụng bổ sung canh

trường nuôi cấy nấm mốc Aspergillus oryzae 29A vào chượp để rút ngắn thời gian

chế biến nước mắm ết quả cho thấy d ng 2,5%-3% canh trường nuôi cấy nấm

mốc Aspergillus oryzae 29A bổ sung vào chượp, ở điều kiện pH=6,5-6,8, nhiệt độ

35oC- 40oC, tỉ lệ muối ban đầu là 6%, và cứ 3 ngày cho muối 1 lần với lượng 3% cho đến khi đủ muối, kết hợp với đánh khuấy thì sau 15-20 ngày chượp đã ổn định,

có thể đem lọc và rút nước mắm Tuy nhiên nước mắm chưa có m i vị đặc trưng,