1.3.1. Tình hình sản xuất nƣớc mắm trên thế giới.
Raksakulthai (1987) quan sát thấy rằng các enzyme tiêu hóa đóng góp tích cực trong quá trình lên men nƣớc mắm, vì tốc độ thủy phân protein của cá nguyên con cao hơn đáng kể so với cá đã moi nội tạng. Tuy nhiên, chất lƣợng cảm quan của nƣớc mắm sản xuất từ cá nguyên con hoặc cá đã moi nội tạng không có sự khác biệt rõ rệt [27].
Crisan và Sands (1975) nghiên cứu hệ vi khuẩn 4 loại nƣớc mắm: Nampla, Patis, Koami, Onago,và đã phân lập đƣợc 11 loài vi khuẩn, 1 loài nấm men và 3 loài nấm sợi. Phân lập từ Nampla ở các thời gian lên men khác nhau chủ yếu gồm có các loài Bacillus, trong khi nấm men, nấm sợi và vi khuẩn kị khí không đƣợc phân lập. Trong Patis, vi sinh vật phân lập đƣợc chủ yếu bao gồm loài Bacillus, Micrococcus và nấm men Candida clausenic. Koami một loại nƣớc mắm đƣợc sản xuất từ tôm có loài Bacillus và chủng Penicillium notatum. Trong Onago một sản phẩm nƣớc mắm Nhật có mặt Bacillus, và hai loại nấm mốc
Cladosporiumherbarum và Aspergillus fumigatus. Crisan và Sand đã cho thấy loài trực khuẩn là những vi sinh vật chiếm ƣu thế trong nƣớc mắm [19].
Orejana (1978) báo cáo rằng hàm lƣợng acid amin tự do có đƣợc trong nƣớc mắm sau 14 tháng lên men ở nhiệt độ phòng (23 °C) có thể đạt đƣợc chỉ sau một tháng lên men ở nhiệt độ 37 °C [26].
Miyazawa và cộng sự (1979) nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ lên nƣớc mắm sản xuất từ cá cơm. Họ thấy rằng tỷ lệ phần trăm protein thủy phân sau 150 ngày là: 25,3%; 17,6%; 6,3%; 2,9% protein tổng ở 50 °C; 30 °C; 10 °C; 2 °C [22].
Orejana và Liston (1981) nghiên cứu các enzyme phân giải protein trong quá trình sản xuất nƣớc mắm Philippines. Họ báo cáo rằng, enzyme Tripsin hoạt động mạnh trong vài ngày đầu của quá trình lên men. Trong tháng đầu tiên enzyme hoạt động tối đa, sau đó bị suy giảm và duy trì hoạt động ở mức thấp trong suốt quá trình lên men còn lại [26].
Ooshiro và cộng sự (1981) so sánh nƣớc mắm lên men ở nhiệt độ phòng (240C với nƣớc mắm lên men ở nhiệt độ 37 °C và 50 °C. Họ quan sát thấy rằng, lúc đầu, nồng độ của các acid amin và nitơ hòa tan trong mẫu 37 °C cao hơn so với mẫu tại nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, sau 153 ngày nồng độ của acid amin và nitơ hòa tan là tƣơng tự nhau trong tất cả các sản phẩm [25].
Chayovan và cộng sự (1983) cho rằng nhiệt độ tối ƣu cho sản xuất nƣớc mắm thƣơng mại là 37 °C [18]. Tuy nhiên, việc phơi nắng trong quá trình lên men của các nƣớc ở Đông Nam Á mang lại kết quả thủy phân protein nhanh hơn.[18]
Rosario và Maldo (1984) nghiên cứu hoạt động của cathepsins trong quá trình lên men của nƣớc mắm Philippine. Kết quả nghiên cứu cho thấy: trong quá trình lên men, Cathepsin A và C là quan trọng trong sự phân giải protein. Hoạt động của Cathepsin A tỷ lệ thuận vào số lƣợng của acid amin đƣợc tạo ra trong khi hoạt động của Cathepsin C tỷ lệ thuận với số lƣợng peptit có trọng lƣợng phân tử thấp trong nƣớc mắm [28].
Nakano và cộng sự (1986) đã sử dụng protease từ vi khuẩn ƣa mặn
29
enzyme có thể làm giảm thời gian lên men từ 1,5 – 3 năm đến 3 – 6 tháng và sản phẩm có chứa acid amin có giá trị dinh dƣỡng với hàm lƣợng cao [23]. Kiểm tra cảm quan cho thấy rằng các nƣớc mắm có chất lƣợng tốt so với sản phẩm thƣơng mại.
Guevara và cộng sự (1972) sử dụng Papain trong sản xuất nƣớc mắm Philippines (Patis) và báo cáo rằng thời gian lên men giảm xuống 4 -7 ngày mà không có bất kỳ ảnh hƣởng có hại lên hƣơng vị của nƣớc mắm [20].
Simpson và Haard (1987) phát hiện ra việc loại bỏ các nội tạng cá trích trƣớc khi lên men sẽ làm giảm sự hình thành của peptide và các axit amin trong dịch nƣớc mắm [29].
1.3.2.Tình hình sản xuất nƣớc mắm trong nƣớc.
Đặng Văn Hợp (2000) đã phân lập tuyển chọn nuôi cấy và thu nhận chế phẩm proteaza kỹ thuật từ chủng nấm mốc A.orizae A4. Chế phẩm proteaza thu đƣợc từ chủng này, hoạt động tối thích ở nhiệt độ 500
C; pH = 6,5 và nồng độ muối dƣới 11%. Khi ứng dụng sản xuất nƣớc mắm ngắn ngày, với tỷ lệ protease 0,1% tỷ lệ muối ban đầu là 8% và cứ sau 3 ngày thì bổ sung muối một lần, mỗi lần 3% cho đến khi đủ muối thì thời gian thủy phân là 15 – 20 ngày nếu chƣợp đƣợc tiếp nhiệt tự nhiên và 7 ngày nếu chƣợp đƣợc tiếp nhiệt nhân tạo, giữ ổn định ở 52 °C. Hiệu suất thu hồi đạm tăng 20% so với phƣơng pháp cổ truyền. Đồng thời tác giả cũng đã phân lập đƣợc 6 chủng vi khuẩn hình que trong điều kiện yếm khí từ chƣợp cá cơm chín, có khả năng lên men sinh hƣơng nƣớc mắm trên môi trƣờng nƣớc cá – pepton. Sáu chủng vi khuẩn này thuộc giống Bacillus, họ Bacillaceae, bộ
Eubacteriales, lớp Schizomicetes. Chúng có khả năng phát triển và hoạt động lên men tốt ở 370C, pH = 7. Nồng độ muối 0,75% trên môi trƣờng nƣớc cá –pepton. [6]
Trần Thị Luyến (1994) đã nghiên cứu quy luật biến đổi của nitơ, axit amin và nâng cao hiệu suất thu đạm trong sản xuất nƣớc mắm.[9]
Lê Quốc Nam (2004) đã nghiên cứu sự biến đổi về hƣơng vị và màu sắc của nƣớc mắm trong quá trình bảo quản đã kết luận rằng: trong điều kiện bảo quản yếm khí, thì quá trình biến đổi về màu sắc và mùi vị diễn ra chậm chạp, thời gian bảo
quản càng lâu thì màu càng đậm, hƣơng thơm càng giảm và vị càng đậm đà hơn.[11]
Hàm lƣợng đạm tổng quát dƣờng nhƣ không biến đổi, nhƣng đạm axit amin, đạm thối và hàm lƣợng tổng bazơ bay hơi tăng chậm dần trong suốt thời gian bảo quản. Trong điều kiện bảo quản hiếu khí thì tốc độ của quá trình biến đổi về màu sắc và hƣơng vị của nƣớc mắm xảy ra rất rõ rệt. Màu đậm nhanh, hƣơng giảm mạnh, vị biến đổi có chậm hơn, và nếu kéo dài thì màu đen sẫm lại và dần dần xuất hiện mùi vị lạ, mùi khét và vị đắng [10].
Trần Công Hòa (2010) nghiên cứu ảnh hƣởng của enzyme bromelain và nồng độ muối đến quá trình sản xuất nƣớc mắm đã xác định đƣợc: Việc bổ sung chồi dứa (nguồn enzyme) làm tăng tốc độ thủy phân cá và tăng giá trị cảm quan của nƣớc mắm. Nồng độ muối thấp sẽ làm giảm cảm quan của nƣớc mắm.[5]
31
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tƣợng nghiên cứu.
2.1.1 Nguyên liệu đầu tôm thẻ chân trắng.
Đầu tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) đƣợc mua tại phân xƣởng chế biến Công ty Cổ phần Nha Trang Seafoods (F17).
Chất lƣợng nguyên liệu tốt: Chất lƣợng đầu tôm tƣơi, không bị biến đổi màu sắc nhƣ đen đầu hay đỏ đầu, không bẩn nhiễm rác và tạp chất . Tại công ty đầu tôm đƣợc bảo quản bằng đá vảy, đƣợc xếp 1 lớp đá 1 lớp đầu tôm và lớp trên cùng là 1 lớp đá trong thùng xốp cách nhiệt.
Sau khi đã đƣợc cho vào các thùng xốp và đƣợc bảo quản lạnh, vận chuyển về phòng thí nghiệm Công nghệ chế biến, Trƣờng Đại học Nha Trang. Tại đây, đầu tôm đƣợc xay nhỏ bằng máy xay, rồi cho vào các túi nhựa 0,5 kg và sau đó đem đi bảo quản trong tủ đông ở nhiệt độ -200C cho đến ngày sử dụng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 2.1: Đầu tôm thƣờng Hình 2.2: Đầu tôm đã xay
2.1.2. Enzyme.
Enzyme Protex 51FP là một phức endo và exo-peptidase có nguồn gốc từ chủng Aspergillus oryzae, ở dạng bột
Enzyme Protex 51FP hoạt động trong môi trƣờng có pH từ 6 đến 9. Giá trị pH tối thích 7,5. Hoạt động ở nhiệt độ từ 250C đến 600
C, nhiệt độ tối thích là 500C. Protex 51FP có hoạt tính 400.000 HU/g. Enzyme Protex 51FP bị bất hoạt ở nhiệt độ 900C trong 10 phút hoặc ở nhiệt độ 750C trong 60 phút.
2.1.3.Muối.
Đây là nguyên liệu quan trọng thứ 2 trong quá trình sản xuất nƣớc mắm. Muối sử dụng trong đề tài là muối ăn chất lƣợng tốt đƣợc mua tại chợ Vĩnh Hải- Nha Trang, đƣợc vận chuyển về phòng thí nghiệm và bảo quản ở nhiệt độ thƣờng.
Muối hạt nhỏ, màu trắng , không ẩm ƣớt, không vón cục.
2.1.4.Chƣợp chín cá cơm.
Chƣợp chín cá cơm đƣợc cung cấp bởi cơ sở sản xuất nƣớc mắm Kim Thanh – Tháp Bà – Vĩnh Phƣớc. Chƣợp này đƣợc sản xuất từ cá cơm đã qua 6 tháng. Chƣợp chín cá cơm đƣợc sử dụng để bổ sung vào dịch đạm thủy phân protein đầu tôm nhằm gây hƣơng thơm cho nƣớc mắm đƣợc sản xuất từ đầu tôm.
2.2.Phƣơng pháp nghiên cứu.
2.2.1. Xác định thành phần hóa học của đầu tôm thẻ chân trắng.
Quá trình xác định thành phần hóa học của nguyên liệu đầu tôm đƣợc thực hiện theo sơ đồ hình 2.3
Hình 2.3. Sơ đồ xác định thành phần hóa học của đầu tôm.
Thuyết minh: Nguyên liệu đầu tôm đƣợc xay nhỏ, trộn đều sau đó lấy mẫu đêm đi xác định các chỉ tiêu hóa học nhƣ: Protein, nƣớc, lipit, tro.
Đầu tôm
Xay nhỏ
Xác định thành phần hóa học: Protein, nƣớc, tro, lipit.
33
2.2.2. Bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của việc bổ sung Enzyme Protex 51FP và nƣớc đến chất lƣợng của nƣớc mắm từ đầu tôm. nƣớc đến chất lƣợng của nƣớc mắm từ đầu tôm.
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của tỉ lệ Enzyme Protex 51FP và tỉ lệ nƣớc đến hàm lƣợng đạm của nƣớc mắm từ đầu tôm.
Đầu tôm Xay nhỏ Mẫu 1 (ĐC) Muối: 25% Nƣớc: 0% Enzyme: 0% Thủy phân (t=500C, t/g 24h, pH tự nhiên với tỉ lệ muối, nƣớc và enzyme)
nhƣ sau: Mẫu 2 Muối: 5% Nƣớc: 20% Enzyme: 0,1% Mẫu 3 Muối: 5% Nƣớc: 20% Enzyme: 0,2% Mẫu 4 Muối: 5% Nƣớc: 20% Enzyme: 0,3% Mẫu 5 Muối: 5% Nƣớc: 30% Enzyme: 0,1% Mẫu 6 Muối: 5% Nƣớc: 30% Enzyme: 0,2% Mẫu 7 Muối: 5% Nƣớc: 30% Enzyme: 0,3%
Bổ sung thêm 20% muối so với đầu tôm
Bổ sung chƣợp chín với tỉ lệ 10% so với hỗn hợp và để lên men tự nhiên trong 60 ngày
Định kỳ cứ sau 15 ngày lấy mẫu kiểm tra (cảm quan, NTS, Naa, NNH3)
T1 = 15
ngày T2 = 30 ngày T3 = 45 ngày T4 = 60 ngày
35
Thuyết minh quy trình (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguyên liệu: Nguyên liệu đầu tôm tƣơi, không bị biến đen Xay nhỏ: Đầu tôm đƣợc xay nhỏ bằng máy xay..
Thí nghiệm gồm 7 mẫu, mỗi mẫu 500g đầu tôm, mẫu 1 (đối chứng) với tỉ lệ muối 25%, nƣớc 0%, enzyme 0%; 6 mẫu còn lại đƣợc thủy phân ở nhiệt độ 500C, trong thời gian 24h, pH tự nhiên, tỉ lệ muối, nƣớc, enzyme Protex 51FP nhƣ sau:
Mẫu 2: Muối 5%, nƣớc 20%, enzyme 0,1 %. Mẫu 3: Muối 5%, nƣớc 20%, enzyme 0,2 %. Mẫu 4: Muối 5%, nƣớc 20%, enzyme 0,3 %. Mẫu 5: Muối 5%, nƣớc 30%, enzyme 0,1 %. Mẫu 6: Muối 5%, nƣớc 30%, enzyme 0,2 %. Mẫu 7: Muối 5%, nƣớc 30%, enzyme 0,3 %.
Sau khi thủy phân 24h, bổ sung thêm 20% muối cho các mẫu 2, 3, 4, 5, 6, và 7. Rồi tiến hành khuấy đều cho muối tan hết.
Mục đích bổ sung muối nhằm ức chế hoạt động của vi sinh vật tránh hiện tƣợng hƣ hỏng trong quá trình sản xuất nƣớc mắm.
Sau đó bổ sung 10% chƣợp chín cá cơm vào hỗn hợp ở tất cả các mẫu từ 1 đến 7, rồi để lên men tự nhiên trong 60 ngày.
Tiến hành lấy mẫu định kỳ cứ 15 ngày một lần để kiểm tra các chỉ tiêu cảm quan, nito tổng số (Nts), nito axit amin (Naa), nito amoniac (NNH3) .
Căn cứ vào các chỉ tiêu cảm quan và hàm lƣợng NTS, Naa, NNH3 trong nƣớc mắm, chọn tỉ lệ enzyme thích hợp và tỉ lệ nƣớc thích hợp cho quá trình sản xuất nƣớc mắm từ đầu tôm.
2.2.3. Đánh giá chất lƣợng sản phẩm nƣớc mắm.
Nƣớc mắm đƣợc sản xuất với tỉ lệ enzyme và tỉ lệ nƣớc thích hợp đƣợc đem kiểm tra đánh giá chất lƣợng thông qua các chỉ tiêu cảm quan, hóa học, vi sinh vật.
-Kiểm tra chỉ tiêu cảm quan: màu, mùi, vị, độ trong. -Kiểm tra các chỉ tiêu hóa học :
+ Hàm lƣợng nitơ acid amin (tính bằng % so với nitơ toàn phần). + Hàm lƣợng nitơ amoniac (tính bằng % so với nitơ toàn phần). + Hàm lƣợng axit (tính bằng g/l).
+ Hàm lƣợng muối (tính bằng g/l). - Đánh giá chỉ tiêu vi sinh vật:
+ Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1ml. + Coliforms (số khuẩn lạc trong 1ml).
+ E. Coli (số khuẩn lạc trong 1ml).
+ Cl.perfringens (số khuẩn lạc trong 1ml). + S. Aureus (số khuẩn lạc trong 1ml).
+Tổng số bào tử nấm men và nấm mốc (số khuẩn lạc trong 1ml).
2.3. Phƣơng pháp phân tích.
- Xác định hàm lƣợng nƣớc bằng phƣơng pháp sấy ở nhiệt độ 1050C. - Xác định hàm lƣợng tro bằng phƣơng pháp nung ở nhiệt độ 550÷6000C. - Xác định nito tổng số bằng phƣơng pháp Kjeldah,theo TCVN 4328_1:2007.
- Xác định hàm lƣợng protein hòa tan bằng phƣơng pháp biure. - Xác định hàm lƣợng nito focmon theo phƣơng pháp Sorensen. - Nito axit amin = nito formon – nito ammoniac.
- Xác nito đạm amoniac theo phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc. - Xác định hàm lƣợng lipid tổng số bằng phƣơng pháp Folch.
- Đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của nƣớc mắm thu đƣợc bằng phƣơng pháp cho điểm theo TCVN 3215-79.
- Xác định NaCl bằng phƣơng pháp Mohr.
- Xác định chỉ tiêu vi sinh theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5107-2003. - Xác định hàm lƣợng axit bằng phƣơng pháp trung hòa.
2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu.
Xử lý số liệu thực nghiệm trên phần mềm Excel và SPSS 16. Số liệu báo cáo là trung bình của 3 lần lặp lại.
37
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả xác định thành phần hóa học đầu tôm thẻ chân trắng.
Thành phần hóa học của đầu tôm thẻ chân trắng đƣợc thể hiện ở bảng 3.1 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của đầu tôm (tính theo chất khô)
STT Chỉ tiêu phân tích Hàm lƣợng (%)
1 Protein 49,62
2 Lipid 5,10
4 Khoáng 27,42
5 Ẩm 80,02
Từ kết quả thí nghiệm trên, ta thấy đầu tôm có chứa hàm lƣợng Protein cao, chiếm 49,62%. Hàm lƣợng lipid thấp 5,1% phù hợp với việc nghiên cứu sản xuất nƣớc mắm bằng enzym Protex 51FP.
3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của tỉ lệ enzyme và tỉ lệ nƣớc đến hàm lƣợng đạm của nƣớc mắm từ đầu tôm. lƣợng đạm của nƣớc mắm từ đầu tôm.
3.2.1. Ảnh hƣởng của tỉ lệ enzyme và tỉ lệ nƣớc đến hàm lƣợng đạm của nƣớc mắm từ đầu tôm. mắm từ đầu tôm.
3.2.1.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ enzyme và tỉ lệ nước đến hàm lượng nitơ tổng số của nước mắm.
Ảnh hƣởng của tỉ lệ enzyme và tỉ lệ nƣớc đến hàm lƣợng nito tổng số của nƣớc mắm đƣợc thể hiện qua biểu đồ Hình 3.1.
Hình 3.1: Ảnh hƣởng của tỉ lệ enzyme và tỉ lệ nƣớc đến hàm lƣợng nitơ tổng số của nƣớc mắm.
Trong đó:
Mẫu 1 (Đối chứng): Muối 25%, nƣớc 0%, enzyme 0%. Mẫu 2 : Muối 5%, nƣớc 20%, enzyme 0,1%. Mẫu 3 : Muối 5%, nƣớc 20%, enzyme 0,2 %. Mẫu 4 : Muối 5%, nƣớc 20%, enzyme 0,3 %. Mẫu 5 : Muối 5%, nƣớc 30%, enzyme 0,1 %. Mẫu 6 : Muối 5%, nƣớc 30%, enzyme 0,2 %. Mẫu 7 : Muối 5%, nƣớc 30%, enzyme 0,3 %. Nhận xét và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lƣợng nitơ tổng số tăng dần theo thời gian, thời gian càng dài thì hàm lƣợng nitơ tổng số càng cao. Thời gian dài tạo điều kiện cho enzyme Protex 51FP bổ sung và enzyme nội tại của đầu tôm phân cắt mạch protein tạo thành các mạch peptit và axit amin hòa tan vào trong dịch nƣớc mắm. Vì vậy, khi tăng thời gian thì hàm lƣợng nitơ tổng số tăng lên. Việc bổ sung enzyme Protex 51FP và nƣớc vào quá trình sản xuất nƣớc mắm đã làm tăng hàm lƣợng nitơ tổng số trong nƣớc mắm so với mẫu không bổ sung enzyme và nƣớc.
39
Các mẫu có bổ sung enzyme Protex 51FP (từ mẫu 2 đến mẫu 7) có hàm lƣợng nitơ tổng số cao hơn so với mẫu không bổ sung enzyme (Mẫu 1). Mẫu có bổ sung tỉ lệ enzyme Protex 51FP càng nhiều thì hàm lƣợng nitơ tổng số càng cao. Khi