0,5% và muối 20%
4.1.1 Khảo sát hoạt tính enzym
Nhằm kiểm sốt sự hoạt động của enzyme dưới tácdụng của muối với nồng độ là 20% tiến hành khảo sát hoạt tính qua các ngày trong giai đoạn ướp muối. Giá trị hoạt tính enzyme của phần dịch (TU1) và xác(TU2) được thể hiện qua bảng sau:
Bảng 3. Hoạt tính enzyme trong giai đoạn ướp muối
Thời
gian(ngày) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 TU1(TU/ml) 0,000 0,020 0,116 0,136 0,193 0,111 0,201 0,184 0,150 0,113
TU2(TU/ml) 0,0821 0,062 0,028 0,061 0,113 0,085 0,078 0,065 0,068 0,057
Ở nồng độ muối cao sẽ ức chế hoạt động của enzyme làm cho enzyme bị giảm hoạt tính (Nguyễn Đình Khơi, 2003), do papain là một protease nên NaCl hịa tan sẽ cho ion Cl, ion này kết hợp với nối peptide làm cho papain bị giảm hoạt tính. Như vậy, nồng độ muối càng cao thì hoạt tính enzyme càng giảm và đến nồng độ nhất định enzyme sẽ mất hoàn tồn hoạt tính do enzyme bản chất là protein nên khi muối ở trạng thái trung tính bão hịa thì protein sẽ bị mất hoạt tính.
4.1.2 Khảo sát sự thay đổi hàm lượng muối trong xác cá và dịch,ẩm, lipid và cấu trúccơ thịt cá sau 15 ngày ướp muối cơ thịt cá sau 15 ngày ướp muối
Muối là một vị cơ bản, được con người sử dụng hằng ngày giúp điều vị, thức ăn sẽ khơng thể ngon ở một số mĩn do vậy muối đĩng vai trị hết sức quan trọng đối với cuộc sống con người, ngoài ra muối cũng cĩ tác dụng giúp cơ thể tăng cường lượng khống chất giúp cơ thể cĩ sức đề kháng cao. Đĩ là những tiện ích thơng thường của muối mà ta cĩ thể thấy hằng ngày. Bên cạnh đĩ trong lĩnh vực khoa học người ta cịn thấy rằng muối cịn cĩ khả năng kháng lại một số vi sinh vật gây bệnh. Chính vì vậy mà cĩ thể bảo quản tốt thức ăn. Mắm là một điển hình cho cơng dụng đĩ của muối, cá bị thối rữachủ yếu là do các vi khuẩn gây thối rữa gây nên bao gồm:
- Vi khuẩn nha bào hiếu khí: Bacillus. Subtilis, Bacillus. Vulgatus, những vi khuẩn trong đất, trong khí.
- Vi khuẩn khơng nhabào hiếu khí:E.coli, Peudomona, Fruuoresceris.
- Vi khuẩn kị khí hình thành nha bào: Clostridium putificey.
- Vi khuẩn gây thối rữa thịt cá:Achromabacter flaw bacterium (Nguyễn Đức Lượng, 2004)
0 5 10 15 2 0 2 5 3 0 3 6 9 12 15 18 T h ờ i g i a n ( n g à y ) M Ẫ U D C M Ẫ U E N Z Y M
Hình 6. Đồ thị thểhiện sự thay đổi hàm lượng muối trongxác cá sau 15 ngày ướpmuối
Qua thực nghiệm ta thấy rằng sự khác biệt lớn giữa mẫu cĩ xử lý enzyme và mẫu khơng xử lý enzyme (hình 6), sự tăng và giảm ở cả 2 mẫu DC và mẫu cĩ enzyme cĩ thể thấy là gần như nhau. Tuy nhiên, mẫu cĩ xử lý enzyme thì cĩ sự chênh lệch rõ rệt hơn, cĩ giảm nhưng khơng đáng kể so với mẫu DC và nồng độ muối đạt được lúc này của mẫu DC là 17,49% và mẫu cĩ enzyme là 19,58%, một tỉ lệ rất cao, là yếu tố quan trọng trong quá trình làm mắm. Nguyên nhân nồng độ muối cao thì điều này được Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng (1990) giải thích rằng cĩ sự chênh lệch lớn về áp suất thẫm thấu giữa cá và mơi trường bên ngồi cá khi ướp muối và ở trong trường hợp này cũng tương tự. Do đĩ muối cĩ khuynh hướng di chuyển để cân bằng nồng độ giữa bên trong và bên ngồi cơ thể cá, và tiến trình này trải qua 3 giai đoạn như đã trình bày ở phần trước, và kết quả là sau 15 ngày ướp muối (giai đoạn 3), một lượng lớn nước đã dịch chuyển ra ngồi và lượng muối ngấm vào đạt được là 19,58%. Ngồi ra sự mất nước cịn được giải thích bởi diện tích bề mặt rộng của cá chịu sự tác động lớn của muối làm cho protein bị biến tính cục bộ nên cá mất khả năng giữ nước (Phan
Qua kết quả thống kê cho thấy sự tối ưu lại được thể hiện ở mẫu cĩ xử lý enzyme đĩ là do enzyme phân cắt mạch polypeptide thành các đoạn peptide ngắn hoặc các axit amin, tạo nên sự lỏng lẽo trong liên kết bởi các lỗ hỏng, ngoài ra nĩ cịn tạo ra một sự tác động lên cơ thịt cá làm cho tốc độ ngấm muối nhiều hơn so với mẫu đối chứng. Bản chất của papain là một protease thiol theo nghiên cứu của R L. Hill và E. L. Smith, cĩ tính đặc hiệu rất rộng, cĩ thể thủy phân hầu hết các liên kết peptide trừ liên kết của proline với các glutamic acid cĩ nhĩm carboxyl tự do (Đinh Ngọc Thúy), nên nĩ cũng cĩ thểthủy phân được nhiều cơ chất kể cả protein.
Muối ngấm vào cá qua ba giai đoạn, trong đĩ giai đoạn 3 và càng về cuối quá trình thì sự ngấm muối chậm hơn và càng về cuối quá trình đi đến cân bằng (Nguyễn Trọng Cẩn và
Đỗ Minh Phụng, 1990).Vậy nên khi cĩ xử lý enzyme cũng xảy ra tương tự.
Sự di chuyển giữa nước và muối như vậy cũng sẽ làm tăng hàm lượng muối trong dịch được thể hiệnqua hình 7.
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 T h ờ i g i a n ( n g à y ) M u ố i ( % ) M Ẫ U D C M Ẫ U E N Z Y M
Hình 7. Sự thay đổi hàm lượng muối trong dịch cá sau 15 ngày ướp muối
Qua đồ thị cho ta thấy sự nhận định trên cũng đúng đối mẫu dịch khi hàm lượng muối thay đổi, hàm lượng muối trong dịch cao hơn và gần như cân bằng với dịch ở gần cuối quá trình (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990), lượng lớn nước thốt ra như vậy cũng làm hàm lượng ẩm trong cơ thịt cá cũng thay đổi theo được thể hiện qua hình 8.
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 T h ờ i g ia n ( n g à y ) Ẩ m ( % ) MẪ U DC MẪ U ENZ Y M
Hình 8. Sự thay đổi hàm lượng ẩm trong cơ thịt cá sau 15 ngày ướpmuối
Qua hình 8 cho ta thấy cĩ sự tương quan giữa ẩm và sự thốt ra của nước, muối ngấm vơ càng nhiều thì sự thốt nước càng mạnh dẫn đến hàmlượng ẩm giảm, điều này phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn Trọng Cẩn (1990). Tuy nhiên từ ngày 6 đến ngày 12 thì ẩm cĩ khuynh hướng cân bằng cịn muối thì lại tăng, điều này cĩ thể cho thấy rằng lượng muối ngấm vào cĩ khuynh hướng tăng như vậy thế nhưng do sự hịa tan khơng đồng nhất của muối trong quá trìnhướp muối nên chưa đủ mạnh để phá vỡ các liên kết tế bào nên lượng nước thốt ra chậm ở giai đoạn này. Vì vậy, đã làm choẩm khơng cĩ sự dao động trong khi muối cĩ khuynh hướng tăng. Sự hiện diện của lipid càng lớn càng làm giảm sự liên kết giữ nước, kết hợp hình 8 và hình 9.
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 T h ờ i g ia n ( n g à y ) L ip id ( % ) MẪ U DC MẪ U ENZ Y M
Lipid là một trong những chỉ tiêu rất quan trọng trong việc đánh giá chất lượng thực phẩm trong đĩ cĩ mắm, lipid trong cá chứa nhiều các acid béo chưa bão hịa rất tốt cho sức khỏe con người, ngoài ra trong mắm thì lipid cịn gĩp phần tạo nên mùi thơm đặc trưng cho mắm. Cá được đánh bắt vào những mùa khác nhau thì sự biến động về lipid cũng khác nhau (Phan Thị Thanh Quế, 2005). Qua hình trên cho ta thấy cĩ sự tương phản giữa hàm lượng ẩm và lipid ở tuần 9. Vào giai đoạn đầu của quá trình ướp muối sự thốt nước là chủ yếu nên chưa cĩ sự tác động lớn vào lớp thịt bên trong cá, cơ thịt cá bên trong lúc này vẫn cịn đỏ (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990), do đĩ hàm lượng lipid phân tích được ở giai đoạn này vẫn cịn cao ở tuần 3 theo hình 9.
Cấu trúc cơ thịt cá ảnh hưởng rất lớn đến chỉ tiêu chất lượng và cũng ảnh hưởng đến quá trình bảo quản sản phẩm làm ra. Kết quả thực nghiệm ở hình 10 cho thấysự thay đổi của muối cũng ảnh hưởng lớn đến cấu trúc cơ thịt cá.
0 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 T h ờ i g ia n ( n g à y ) C ấ u t rú c ( g l ự c ) MẪ U DC MẪ U ENZ Y M
Hình 10. Sự thay đổi cấu trúc cơ thịt cá sau 15 ngày ướp muối
Khi muối ngấm sâu vào trong cơ thịt cá, nĩ sẽ làm cho nước trong các tế bào, các bĩ cơ trong thịt cá thốt ra ngồi nên các bĩ cơ co lại và liên kết sát vào nhau, sự co lại này làm cho độ cứng cá tăng lên điều này đúng bởi nghiên cứu của Sureeporn Kangsanant (2007).Ở hình 10 cĩ sự giảm nhẹ độ cứng của cơ thịt ở mẫu cĩ enzyme từ tuần thứ 9 đến ngày thứ 15, điều này tương phản với hàm lượng lipid ở thời điểm này, khi cĩ sự hiện diện của lipid sẽ khơng giữ được sự chặt chẽ trong liên kết cấu trúc. Quá trình thẫm thấu muối dẫn đến sự thay đổi tương quan nhau của hàng loạt các chỉ tiêu về ẩm, cấu trúc và lipid cơ thịt cá, sự thay đổi này khơng lớn nên khơng làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm qua một số cơng trình nghiên cứu. Tuy nhiên, ngồi sự
tác động của muối mà cĩ thể ta khơng duy trì sự hoàn thiện về các chỉ tiêu chất lượng, mà cịn bị ảnh hưởng bởi thao tác như ở hình 10 và cĩ thể khắc phục.
4.1.3. Khảo sát sự thay đổi hàm lượng đạm tổng số trên cơ thịt cá, đạm amon, đạm
amin trên cơ thịt cá và dịch sau 15 ngày ướp muối
Mắm là dạng sản phẩm lên men mà chủ yếu là quá trình tự chín của cá bởi hệ vi sinh vật sinh ra trong cá, tham gia phân cắt chuỗi polypeptide của protein thành các mạch ngắn hơn đến sản phẩm cuối là các axit amin. Quá trình tự chín này cĩ sự khác biệt giữa việc sử dụng enzyme và khơng sử dụng enzyme. Do vậy việc kiểm sốt đạm trong cá là rất quantrọng.
Hình 11. Sự thay đổi hàm lượng đạm tổng số sau 15 ngày ướp muối
Qua hình 11 cho ta thấy hàm lượng đạm trong 2 mẫu là tương đối cao, trong giai đoạn đầu ở cả 2 mẫu hàm lượng đạm cao do lượng nước thốt ra lớn nên hàm lượng đạm tổng số cao. Lượng đạm giảm khi càng về cuối quá trình hàm lượng đạm giảm do nước đã bớt thốt ra ngoài, sự ngấm muối cũng đi vào ổn định nên hàm lượng đạm tổng số khơng cao do quá trình tự phân bởi các protease nội tại của cá.
Đạm tổng số bị thay đổi cũng dẫn đến sự thay đổi đạm amon trong cá. Đạm amon là chỉ tiêu khơng mong chờ đối với sản phẩm mắm, lượng đạm amon sinh ra càng nhiều nước mắm càng kém chất lượng(Phan Thị Thanh Quế, 2005),ở đây đối với mắm cũng vậy.
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 T h ờ i g ia n ( n g à y ) Đ ạ m t ổ n g (% ) MẪ U DC MẪ U ENZ Y M
Bảng4. Sự thay đổi hàm lượng đạm amon trong xáccá sau 15 ngày ướp muối
Thời gian (ngày) Mẫu Trung bình
DC Enzym 3 1,5 1,32 1,41a 6 1,4 1,36 1,38a 9 1,21 1,21 1,21a 12 1,26 1,26 1,26c 15 1,26 1,32 1,29b Trung bình 1,226b 1,294a
Nguyên liệu cá thường chứa các nitơ vơ cơ ở dạng muối ammonium hay các hợp chất dễ bay hơi, các hợp chất này được tạo thành do sự phân hủy protein. Từ bảng số liệu 4 cho ta thấy hàm lượng đạm amon cao ở mẫu cĩ xử lý enzyme. Tuy nhiên, sự khác biệt khơng lớn. Càng về sau hàm lượng muối ngấm vào nhiều hơn nên lượng oxi ít hịa tan trong mơi trường ướp muối do vậy nhĩm vi sinh vật hiếu khí khơng cĩ điều kiện phát triển (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990). Lượng muối NaCl hịa tan sẽ cho ion Cl, ion này sẽ kết hợp với protein ở các liên kết peptide làm cho các enzyme thủy phân khơng cịn khả năng phá vỡ protein để vi khuẩn phát triển . Ở mẫu cĩ xử lý enzyme nhìn chung hàm lượng đạm amon cao hơn, điều này cĩ sự khác biệt rất lớn về mặt khoa học (càng giảm theo thời gian bảo quản), sở dĩ cĩ điều này là vìđối với mơ hình thực tế sản xuất chúng ta khơng thể kiểm sốt được tốt việc tác động quá nhiều vào mẫu mà ta phân tích, bên cạnh đĩ nguồn vi sinh vật cũng vậy mà chính những yếu tố này đã tạo sự khác biệt khơng mong muốn đối với mẫu cĩ xử lý enzyme so với mẫu đối chứng.
Đạm amin trong mắm là loại đạm động vật cĩ gía trị dinh dưỡng cao. Sự khuếch tán của nước trong quá trình tự phân các axit amin sinh ra sẽ hịa tan vào mơi trường bên ngồi, hoặc cĩ thể bị chuyển hĩa bởi các vi khuẩn (Bremstedt, 1962) hay các phản ứng hĩa học (Saisithi, 1967)
Bảng 5. Sự thay đổi hàm lượng đạm amin trong xác sau 15 ngày ướp muối
Thời gian (ngày) Mẫu Trung bình
DC Enzyme 3 1,47 1,30 1,39a 6 1,37 1,35 1,36ab 9 1,18 1,26 1,22b 12 1,23 1,22 1,23ab 15 1,22 1,29 1,26b Trung bình 1,3b 1,29a 0 .0 0 0 .2 0 0 .4 0 0 .6 0 0 .8 0 1 .0 0 1 .2 0 1 .4 0 1 .6 0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 T h ờ i g ia n ( n g à y ) Đ ạ m a m in (g /1 0 0 g ) MẪ U DC MẪ U ENZ Y M
Hình 12. Sự thay đổi hàm lượng đạm amin trong xáccásau 15 ngày ướp muối
Từ bảng số liệu thống kê và hình 12 cho ta thấy hàm lượng amin ở mẫu cĩ bổ sung enzyme cĩ sự tăng ở ngày thứ 3 đến ngày thứ 6 sau đĩ giảm nhẹ đến ngày thứ 12, điều này được giải thích do thời gian đầu sự phân hủy protein chưa nhiều nên đạm amin cịn cao, nhưng lại cĩ khuynh hướng tăng ở ngày thứ 12 đĩ là do sự giảm phân cắt của enzyme nên đạm amin phân tích được là cĩ xu hướng tăng. Như đã khảo sát ở trên cho thấy hàm lượng đạm amon lại nhiều ở mẫu cĩ xử lý enzyme, điều này cho thấy sự ảnh hưởng rất lớn của đạm amon đối với đạm amin.
pH cá là một chỉ tiêu khá nhạy cảm đối với điều kiện tự nhiên: nhiệt độ, áp suất,…; điều kiện đánh bắt, xử lý, do vậy đối với cá được xử lý với muối thì sự thay đổi giá trị pH là hết sức lớn bởi nĩ khơng chỉ bị ảnh hưởng bởi những yếu tố nêu trên mà nĩ cịn bị ảnh hưởng bởi nồng độ muối mà ta xử lý, thời gian ướp muối, phương pháp ướp và cả những thay đổi về thành phần hĩa học của cá: nước, muối, đạm, lipid và glucid. Qua
khảo sát cho thấy rằng pH cĩ sự dao động trong khoảng 6 ÷ 7 của cả mẫu đối chứng và mẫu cĩ enzyme. Cá sau khi bắt lên một thời gian thì glycogen sẽ bị giảm dần dẫn đến sự sinh axit lactic (pH giảm) sau đĩ là cá đi vào quá trình tự phân giải (Trần Như Khuyên,
Nguyễn Thanh Hải, 2007). Sự thay đổi pH ngoài ra nguyên nhân cĩ thể là sự phân giải tạo các axit amin và sự oxi hĩa lipid tạo nên các acid béo vì vậy làm thay đổi pH, nhưng với sự thay đổi của giá trị pH này mà ta biết được chất lượng của sản phẩm vì thế căn cứ vào đây ta cĩ thể kiểm sốt pH để duy trì chất lượng.
4.2 Thí nghiệm 2. Khảo sát sự thay đổi chất lượng cá khi xử lý papain nồng độ0,2%, 0,4%và 0,6% trong thời gian bảoquản chờ chín 0,2%, 0,4%và 0,6% trong thời gian bảoquản chờ chín
4.2.1 Khảosát hoạt tínhenzyme
Để đẩy nhanh quá trình chín của cá ta tiếp tục xử lý enzyme ở giai đoạn tiếp theo ta tiến hành khảo sát hoạt tính của enzyme trên cả dịch và cơ thịt cá ở giai đoạn này được thể hiện ở bảng sau: Bảng 6. Hoạt tính enzyme Thời gian(ngày) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TU1(TU/ml) 0,071 0,082 0,088 0,113 0,069 0,163 0,218 0,221 0,227 0,235 TU2(TU/ml) 0,128 0,162 0,224 0,232 0,085 0,078 0,072 0,083 0.085 0,088
Qua bảng số liệu trên cho ta thấy sự tăng hoạt tính ở mẫu xác (TU2) so với mẫu dịch, một phần enzyme đã được xử lý ban đầu nên hệ vi sinh vật trong cá cĩ thể nĩi bị ức