2.4 Tổng quan về quá trình lên men tạo nước mắm
2.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
Quá trình thủy phân nhờ sự đóng góp chủ yếu của hệ enzyme protease trong cơ thịt và nội tạng cá còn vi sinh vật chỉ đóng vai trò phụ do bị ức chế bởi nồng độ muối cao (vai trò tạo hương là quan trọng). Do đó trong quá trình sản xuất phải tạo điều kiện thuận lợi cho hệ enzyme protease hoạt động thì cần phải quan tâm đến các yếu tố sau:
2.4.3.1 Bản thân nguyên liệu
Cá là nguyên liệu chính để chế biến nước mắm. Các loài cá khác nhau khi chế biến sẽ cho ra các nguồn nước mắm có chất lượng khác nhau do hai nguyên nhân sau:
• Thành phần hóa học và cấu trúc khác nhau.
• Hệ enzyme và hệ vi sinh vật trong cá khác nhau.
Acid amin là kết quả của quá trình lên men tạo nước mắm cho nên những loài cá có hàm lượng protein cao, ít nước khi chế biến nước mắm sẽ cho ra độ đạm cao.
Độ tươi của nguyên liệu đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra nước mắm có dinh dưỡng cao. Vì đạm acid amin phản ánh mức dinh dưỡng của nước mắm chứ không phải đạm tổng hay đạm formol. Nếu nguyên liệu khai thác và bảo quản không tốt sẽ dẫn đến cá kém tươi và một phần protein trong cá bị thủy phân thành đạm thối.
Cá tươi đem chế biến nước mắm là tốt nhất.
Về kết cấu thì cá có tổ chức cơ thịt lỏng lẻo, mềm, mỏng mình, ít vảy dễ chế biến và chượp mau chín hơn. Cá có nhiều mỡ khi chế biến mỡ nổi lên trên dễ bị oxi hóa làm cho nước mắm có mùi khét khó chịu và một phần chất béo bị thủy phân cho ra các acid yếu bay hơi đó cũng chính là nguyên nhân làm cho nước mắm có vị chua.
Cá sống ở các tầng nước khác nhau khi chế biến sẽ cho ra các loại nước mắm khác nhau. Các loài cá sống ở tầng trên như cá cơm, trích, mòi, thu sống thành từng đàn lớn có hàm lượng protein cao khi chế biến nước mắm cho sản phẩm có chất lượng cao nhất. Các loài cá sống ở tầng dưới và đáy như cá bơn, bò, liệt, mối thường ăn bùn đất, rong rêu và tạp chất nên khi chế biến cho nước mắm có chất lượng kém hơn.
2.4.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng để phát huy tác dụng của enzyme. Enzyme có bản chất là protein nên bị ức chế ở nhiệt độ thấp và bị phá hủy ở nhiệt độ quá cao. Enzyme thủy phân có nhiệt độ thích hợp là 37 – 50 oC. Dưới 37 oC thì độ hoạt động của enzyme giảm sút rõ rệt nên về mùa đông thời gian chín của chượp lâu hơn. Trên 50 oC enzyme bị ức chế và trên 70 oC thì bị phá hủy. Trong khoảng nhiệt độ thích hợp khi tăng 10 oC thì tốc độ thủy phân của enzyme tăng 1.5 – 2 lần.
Trong quá trình sản xuất nước mắm nên phơi nắng hoặc dùng mái che bằng nhựa để gia tăng nhiệt độ đạt mức thích hợp.
2.4.3.3 Ảnh hưởng của pH
Mỗi enzyme có một pH tối ưu để hoạt động và enzyme rất nhạy cảm với sự thay đổi pH của môi trường. Có rất nhiều enzyme tham gia vào quá trình lên men. Do đó việc xác định vai trò của mỗi enzyme để tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme có vai trò quan trọng nhất hoạt động là rất quan trọng. Có hai loại enzyme chính là pepsin và tripsin:
• Pepsin hoạt động tốt ở pH = 1.5 – 2.2. Nếu điều chỉnh môi trường quá acid cho pepsin thì màu sắc chượp đẹp nhưng tốc độ thủy phân chậm và mùi vị thì kém hơn với sản xuất nước mắm ở điều kiện môi trường tự nhiên.
• Tripsin hoạt động tốt ở pH = 8 – 9. Nếu điều chỉnh môi trường quá kiềm cho tripsin hoạt động thì tốc độ thủy phân nhanh nhưng lượng đạm thối sinh ra nhiều (do môi trường này cũng thích hợp cho vi sinh vật có hại phát triển) và màu sắc không bằng so với sản xuất ở môi trường tự nhiên
Môi trường tự nhiên có pH = 5.5 – 6.6 tuy không phải là môi trường tối ưu cho hai loại enzyme trên nhưng cả hai loại enzyme điều có thể hoạt động được, đồng thời còn có tác dụng ức chế một phần vi sinh vật có hại. Vì vậy, môi trường tự nhiên là thích hợp nhất.
2.4.3.4 Ảnh hưởng của lượng muối
Muối có tác dụng kiềm hãm sự hoạt động của enzyme và vi sinh vật. Do enzyme có bản chất là protein nên có thể bị kết tủa trong dung dịch muối trung tính bão hòa dẫn đến giảm hoạt động làm kéo dài thời gian thủy phân. Enzyme có khả năng chịu muối tốt hơn vi sinh vật do đó cần tính toán lượng muối, số lần cho muối, thời gian của mỗi lần cho muối để ức chế vi sinh vật gây thối mà vẫn cho enzyme hoạt động. Tỉ lệ muối thông thường là 22 – 25 % so với khối lượng cá.
2.4.3.5 Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc
Muốn cho phản ứng thủy phân xảy ra nhanh cần có sự tiếp xúc tốt giữa cơ chất (proteiin trong cơ thịt cá) và enzyme (có nhiều trong nội tạng cá). Nên có tác dụng cơ học xảy ra như: xay nhỏ, đập dập, cắt khúc để tăng diện tích tiếp xúc của prottein.
• Phương pháp xay nhỏ: enzyme bị phân tán quá nhiều ra cả phần dung dịch dẫn đến bị loãng và dễ bị biến tính khi gặp nồng độ muối cao. Mặt khác cá xay nhuyễn dễ gây tắc lù.
• Phương pháp cắt khúc: diện tích tiếp xúc tăng không nhiều, thịt cá còn chắc nên enzyme khó xâm nhập, phần enzyme tại các bề mặt cắt dễ bị biến tính.
• Phương pháp đập dập: cơ thịt cá lỏng lẻo, enzymme dễ ngấm vào cơ thịt cá và xúc tác phản ứng thủy phân với các chất trong tế bào. Cá không quá nát nên kéo rút nước mắm cũng dễ dàng.
Trong ba phương pháp trên thì phương pháp đập dập là hiệu quả nhất.
Qua các sự ảnh hưởng của các yếu tố thì muốn cho chượp mau chín hơn trong quá trình thủy phân cần quan tâm đến năm yếu tố trên. Đồng thời bổ sung enzyme từ bên ngoài như pepsin, tripsin, cathepsin, trong nội tạng gia súc, bromelin trong trái thơm hay papain trong trái mít, vi khuẩn và nấm mốc thông qua cho trực tiếp hoặc chiết xuất enzyme sau đó cho vào chượp.