Xem mẫu
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
CÁ LÊN MEN TRUYỀN THỐNG: SẢN XUẤT NƯỚC
MẮM
I GIỚI THIỆU
Cá là một nguồn protein phong phú cho con người ở những nước đang phát
triển. Gần 50% sự đánh bắt của thế giới từ những nước này và hấu hết sự
đánh bắt được tiêu thụ trong nước. Ở khu vực Đông Nam Á, con người nhận
khoảng 60 – 70% protein cho cơ thể từ cá.
Theo cổ truyền, bảo quản cá tươi thông thường là bằng ướp muối, tiếp
theo được sấy hoặc phơi nắng. Ướp muối và phơi khô ở vùng khí hậu nhiệt
đới có thể được kéo dài nhờ độ ẩm cao và lượng mưa thường xuyên. Giai đoạn
ướp muối kéo dài này cho phép sự lên men chậm lại, và người ta dần dần thu
được mùi và hương vị của cá lên men. Sự thay đổi ít nhất về tỉ l ệ muối cá
thông thường có thể dẫn đến sản phẩm không ngon. Sự lên men đạt yêu cầu tốt
sẽ làm gia tăng hương vị thậm chí che giấu một số mùi khó chịu do một số vi
sinh vật gây thối tạo nên. Nhu cầu về thực phẩm lên men tuyệt vời như vậy để
nhiều sản phẩm đa dạng được tìm kiếm. Thông thường, cá ướp muối được bổ
sung thêm nguồn cacbon hydrate như đường, gạo gang (thính) hoặc cơm, những
sản phẩm cá lên men truyền thống với hương và mùi vị khác nhau sẽ được tạo
ra.
Không giống như các sản phẩm được thanh lọc và cô đặc cao cấp
thường quá đắt cho người tiêu dùng ở những nước đang phát triển, sản phẩm
cá lên men truyền thống thì được cho là rẻ và tốt với mọi người. Trong dinh
dưỡng, cá lên men truyền thống có thể không tốt bằng cá tươi nhưng cá tươi thì
độ phân hủy cao. Nếu như khâu vệ sinh không được kiểm tra nghiêm ngặc thì
cá tươi có thể làm nguy hại đến sức khỏe. Cá lên men truyền thống đ ược sản
xuất bởi sự biến đổi sinh hóa đơn giản từ quy trình tự nhiên. Giá trị thực phẩm
của cá lên men có thể bị thay đổi từ cá tươi nhưng trong nhiều mặc nó mang lợi
ích đến người tiêu dùng. Những thận lợi của sản phẩm cá lên men truyền thống
đến con người ở những nước đang phát triển là: khả năng chấp nhận cao, giá
thấp, dễ dàng chuẩn bị, an toàn, tăng cường tiêu hóa và hấp thu. Từ khi cá lên
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 1
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
men truyền thống được cho là sản phẩm của sự lên men lactic, nó cũng có hiệu
lực phòng bệnh và chữa bệnh chống lại các loại viêm nhiễm đường ruột. Sự
suy dinh dưỡng calorie protein là mối quan tâm của các cơ quan y tế công cộng
ở nhiều nước phát triển. Nó đã được ước tính hàng chục triệu trẻ em trong độ
tuổi mầm non bị tình trạng này ở mức độ khác nhau (Anonymous, 1974).Cá lên
men truyền thống có lẽ là thực phẩm tốt cho bệnh nhân kém hấp thu. Lý do cho
sự hấp thụ tốt hơn là hiệu lực của những hạt có kích thướt nhỏ. Nói chung,
trong các loại thực phẩm lên men kích thước hạt nhỏ hơn nhiều hơn so với
thực phẩm tươi sống. Tầm quan trọng của giá trị dinh dưỡng của sản phẩm cá
lên men trong chế độ ăn hàng ngày của người dân Đông Nam Á đã được thảo
luận đến một mức độ nhất định bởi các điều tra khác nhau. (Amano, 1962: van
Veen, 1965; Areekul et al. 1974: GArby and Areekul, 1974: Suwanik, 1979.
Anonymous, 1973; Saisithi, 1981). Hiện nay, nhiều sự chú ý đã được đưa ra để
cải thiện sản phẩm thủy sản truyền thống lên men khác để tăng sự sẵn có của
thực phẩm protein chi phí thấp cho tiêu thụ nội địa.
II. CÁC LOẠI SẢN PHẨM THỦY SẢN TRUYỀN THỐNG LÊN MEN
Nhờ vào sự ưa chuộng điều kiện khí hậu, đã c ó một số loại thực phẩm
bản địa lên men ở châu Á. Tầm quan trọng của các sản phẩm để người dân
Châu Á là rất nhiều, trong năm 1981, Hiệp hội Hợp tác Khoa học ở châu Á
(ASCA) đã chọn chủ đề Thực phẩm lên men truyền thống như Tài nguyên công
nghiệp ở các quốc gia ASCA cho cuộc họp thứ 8. Năm 1986, cuốn sổ tay ngắn
gọn của Thuacj phẩm lên men bản địa trong những quốc gia ASCA được xuất
bản, bao gồm một ít sản phẩm cá truyền thống lên men. Sản phẩm cá truyền
thống lên men thường xuất xứ tù nhữn quốc gia Đong Nam Á như Lào,
Campuchia, Việt Nam, Thái LAn, Mianma, Malaysia, Indonesia và Philippines.
Riêng ở Thái Lan có ít nhất 16 sản phẩm cá truyền thống lên men được sử dụng
hiện tại (Sundhakul et at., 1975). Có lẽ có những số lượng tương tự tại các
quốc gia khác; tuy nhiên, có thể có nhiều sự đa dạng hơn xuất hiện vì quá trình
được mô tả như là quá trình lên men có thể nhiều người thực sự hình thành một
loạt các sản phẩm được xác định rõ ràng. Do đó, nhiều nỗ lực đã được thực
hiện cho các nhóm sản phẩm cá lên men theo đặc điểm coi là phổ biến. Rao
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 2
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
(1967), ví dụ, chỉ cần chia truyền thống cá lên men thành ba nhóm theo sự xuất
hiện sản phẩm cuối cùng như sau:
1. Cá lên men trong đó cá vẫn còn duy trì hình dạng ban đầu của nó khi quá
trình lên men đã được bắt đầu.
Cá lên men trong đó cá được ngâm vào các sản phẩm ở dạng nhũ tương.
2.
Cá lên men mà cá thủy phân hoàn toàn thành dạng lỏng.
3.
Từ khi phân loại của Rao dựa vào sự xuất hiện sản phẩm hơn là phương pháp
xử lí, sản phẩm cá lên men truyền thống giống như những nhóm khác có thể có
những sự lên men khác nhau. Amano (1962) đã chia sản phẩm cá lên men làm 3
loại theo phương pháp xử lí như sau:
1. Sản phẩm truyền thống được lên men chủ yếu bởi hoạt động của những
enzyme hiện có trong ruột và cơ thịt cá với muối đã được thêm vào.
2. Các sản phẩm truyền thống lên men bằng các ảnh hưởng kết hợp của
các enzym cá bổ sung men vi khuẩn chủng vào và những enzyme hiện có
trong ruột và cơ thịt cá với muối đã được thêm vào.
3. Các sản phẩm phi truyền thống sản xuất bằng cách lên men nhanh, ủ
chua axit và sự thủy phân hóa học.
Theo phân loại của Amano hầu hết các sản phẩm cá truyền thống lên men
rơi vào nhóm đầu tiên. Chỉ một hoặc có thể hai sản phẩm truyền thống rơi vào
nhón thứ hai. Do đó, sự phân loại chỉ sử dụng cho những nguồn enzyme như là
phương pháp phân chia các sản phẩm lên men là không thực tẻ cho các sản
phẩm cá lên men truyền thống.
Gần đây, Adm, Cook và Rattagool (1985) đã chia các sản phẩm cá truền
thống lên men ở vùng Đông Nam Á theo cơ chất được sử dụng trong quá trình
lên men như sau:
1. Sản phẩm lên men từ cá và muối.
2. Sản phẩm lên men từ cá, muối và cacbon hydrate.
Lại một lần nữa, xem xét các thành phần thêm vào như là cơ chất không
đại diện cho một phân loại đúng của các sản phẩm cá truyền thống lên men.Sự
thêm cacbon hydrate vào hỗn hợp cá và muối thì thường dự định cho những mục
đích khác nhau.Ví dụ như, thính, cái được thêm vào sau giai đoạn lên men không
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 3
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
những tạo hương vị cho sản phẩm mà còn hạn chế hấp thụ độ ẩm và ngăn
chặn cá lên men lien kết lại với nhau. Gạo gang (thính) thường được thay thế
bởi cám gạo. Đường thường được sử dụng để cung cấp nguồn năng lượng cho
vi khuẩn lactic; vì vậy đã đẩy mạnh tỉ lệ phát triển của vi khuẩn. Trong trường
hợp khác cơm cúng được sử dụng như là cơ chất cho men và nấm. Vì vậy,
Saisithi (1987), đã đề xuất phaanl loại các sản phẩm cá truyền thống lên men,
dựa vào cả cơ chất và nguồn enzyme được sử dụng tronh quá trình lên men,
chia làm 3 nhóm như sau:
1. Cá truyền thống lên men trong đó cá được lên men bởi sự kết hợp hoạt
động của enzyme cá và những enzyme của vi khuẩn hiện có trong cá/
hỗn hợp muối.
2. Cá truyền thống lên men trong đó cá và cabon hydrate dược lên men hầu
hết bởi và những enzyme của vi khuẩn hiện có trong hỗn hợp cá, muối
và cacbon hydrate.
3. Cá truyền thống lên men trong đó cá được lên men bởi enzyme mô cá và
cacbon hydrate được lên men bởi các chủng men và nấm được cộng vào.
Nên lưu ý rằng sản phẩm cá truyền thống lên men ở đây được đề cập bởi
Saisithi (1987) dựa trên nghiên cứu tiến hành trong các sản phẩm cá truyền
thống lên men ở Thái Lan. Quả trình lên men của sản phẩm xuất hiện bao gồm
sự có mặt của vi khuẩn lactic trong 3 nhóm trên. Vi khuẩn lactic không đ ược
dùng giống như những loại cho tất cả các sản phẩm, mà chúng phụ thuộc vào
các nguồn cacbon hydrate khác nhau được sử dụng, vào số lượng muối được
them và có hoặc không có vi sinh vật chủng vào. Để cho người đọc hiểu tốt
hơn về các sản phẩm cá truyền thống lên men được phân chia như thế nào, mối
nhóm của sản phẩm được tách ra theo nhiều phần.
2.1 Sản phẩm cá truyền thống lên men – Nhóm 1
Sự đa dạng của sản phẩm cá lên men trong nhóm này gồm có 2 sản phẩm
quan trọng nhất và được tìm hiểu ở Đông Nam Á, đố là nước mắm và mắm
tôm (Bảng 2.1).
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 4
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
Quốc gia Tên địa phương
Nước mắm Mắm tôm
Bruma Ngapi Ngapi
Indonesia Ketjab – ikan Trassi
Nước-mắm – gau-ca
Campuchia Prahoc
Lao Nam – pla Pradec
Malaysia Budu Balachan
Philippine Patis Bagoong
Việt Nam Nước mắm Mắm tôm
Cả nước mắm và mắm tôm đều được chuẩn bị từ cá. Cá là cơ chất sẵn có
của quá trình lên men lactic. Sự thêm vào của muối sẽ làm cho cá giảm hoạt độ
nước (aw) và vì vậy giữ cho cá không bị làm hại bởi vi sinh vật gây thối.
Enzyme của quá trình này đến từ hệ thống tiêu hóa cá và một phần đến từ vi
khuẩn hiện có trong cá và muối. Những vi sinh vật chịu trách nhiệm cho quá
trình lên men phải ưa mặn hoặc chịu mặn trong tự nhiên. Sự khác biệt của 2
sản phẩm này là sự tọa thành sản phẩm cuối. quá trình lên men bắt đầu với
enzyme ruột cá là sự phá vỡ dần dần các phân tử lớn của các mô cá thành những
phân tử nhỏ hơn. Các sản phẩm thủy phân mô, lần lượt, được sử dụng làm cơ
chất cho các vi khuẩn axit lactic. Hoàn thành quá trình thủy phân này sẽ sản
xuất thành một dạng lỏng gọi là nước mắm. Trong quá trình sản xuất mắm
tôm, chỉ một phần enzyme ruột cá được cho phép thủy phân. Vì vậy trong quá
trình làm, hầu hết dạng lỏng dư thừa trong quá trình ướp muối được rút chiết.
Điều này không chỉ hạn chế hoạt động của enzyme mà còn hạn chế hoạt đ ộ
nước cho vi khuẩn phát triển. Thủy phân đầy đủ của các mô cá được ngăn ngừa
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 5
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
bằng cách làm khô một phần cơ chất. Sản phẩm cuối cùng, ngược với nước
mắm, phần thu được ở dạng rắn.
Một loại sản phẩm cá truyền thống lên men khác cũng thuộc nhóm này là
Pla – ra (Thái Lan). Sản phẩm này tong tại ở nhiều quốc gia trong khu vực Đông
Nam Á (Bảng 2.2)
Quốc gia Thành phần Tham khảo
Tên thông dùng
Cá/ muối/ gạo gang
Indonesia Wadi Rao (1967)
Cá/ muối/ gạo gang
Campuchia Mam-ca-sat Amano (1962), Rao
(1967)
Cá/ muối/ gạo gang
Lao Padec Rao (1967)
Cá/ muối/ gạo gang
Malaysia Pekasam Yeoh, Aziz and Adnan
(1985)
Cá/ muối/ gạo gang
Thái Lan Pla-ra Hongtonhdaeng (1979)
Việt Nam Mắm Cá/ muối/ gạo gang Rao (1967)
Sản phẩm này thường được đặt trong các nhóm khác nhau từ nước mắm
và mắm tôm do thực tế mà cacbohydrate được thêm vào.Nghiên cứu cho thấy
rằng cacbohydrate trong việc chuẩn bị của sản phẩm là không thực sự được sử
dụng như là chất nền trong quá trình lên men. Nước trong thịt cá tươi phải được
sử dụng bởi vì cá béo có thể làm hỏng sản phẩm do bị ôi. Trong quá trình chuẩn
bị nguyên liệu, cá được rút ruột để loại bỏ các enzyme ruột, làm nhỏ và nhào ép
ra từ các mô cá. Sau đó cá được rửa và làm ráo trước khi muối. Cá muối được
gài trong thùng. Trong suốt giai đoanh thủy phân protein và bắt đầu quá trình lên
men, tuy nhiên, không có mặt của các enzyme ruột, quá trình thủy phân mô cá bị
chậm lại. Trước khi cá lên men chín, nó được lấy ra khỏi thùng và được trộn
với gạo gang. Hỗn hợp của cá lên men và gạo gang được đống gói l ại đ ể làm
chín thêm nữa. Chức năng chính của gạo gang là hấp thụ độ ẩm thừa trong suốt
giai đoạn chin và ngăn chặn cá dính lại với nhau. Cám gạo cũng đ ược sử dụng
ở một số vùng thay cho gạo gang. Kỹ thuật chế biến của những sản phẩm cá
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 6
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
truyền thống lên men có thể được tóm tắt trong sơ đồ 2.1. Vi khuẩn lên men
lactic chịu trách nhiệm trong các sản phẩm cá lên men của nhóm này chỉ là vi
khuẩn Pediococcus halophilus. Sự hiện diện duy nhất của Pediococcus
halophilus có lẽ là do nồng độ muối cao trong các sản phẩm của nhóm 1.
Cá nhỏ hoặc tôm
Bỏ nội tạng Rửa và để ráo Ướp muối
khô
Khử béo và đánh Ướp muối Thủy phân và lên men
vẩy ướt
Ướp muối Thủy phân và lên Làm khô một phần
khô men
Ủ Chờ chín Nghiền,đập
dập
Lọc, rạn
Lên men Lên men
Trộn thính
Đóng gói
Lên men và chờ chín
PLA-RA NAM-PLA KAPI
Sơ đồ 2.1 Phương pháp xử lí sản phẩm cá n truyền thống lên men – Nhóm 1.
2.2 Phương pháp lên men truyền thống nhóm II:
Có nhiều loại sản phẩm lên men khác nhau hơn trước đây. Tuy nhiên,
lượng sản xuất các sản phẩm này ít hơn và yêu cầu tiêu thụ nghiêm khắc hơn
so với sản phẩm nhóm I. Phương pháp này sử dụng cho cả cá nước ngọt và cá
nước mặn với nhiều dạng nguyên liệu khác nhau như cá nguyên con, miếng và
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 7
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
cá vụn. Thính là nguồn cung cấp cơ chất carbohydrate và thêm đường. Các sản
phẩm lên men truyền thống như:
Cá kích cở trung bình
Cá nhỏ hoặc
Fillet
Bỏ nội tạng và
tôm
đầu
Rửa và để ráo Nạo thịt
Rửa và để ráo
nước
nước
Ướp muối Cơm+ muối
Ướp muối
Cơm Gia vị
Cơm+
đường
Lên men Lên men
Lên men
PLA- SOM PLA- SOM-
PLA- JOM
FUG
Các sản phẩm lên men được chuẩn bị từ cá tươi hoặc cá nguyên con. Cá
đem xử lý sơ bộ loại bỏ nội tạng, da và mang. Riêng đối với cá cơ thịt l ưng
dày, mổ thêm vài đường ăn muối 2 bên lưng Tỉ lệ cá: muối khoảng 3: 1 hoặc 4:
1. Thời gian muối cá và lên men từ khoảng 1 ngày hoặc từ 2 đến 3 ngày,riêng
với sản phẩm funo- shushi của Nhật Bản mất 2 tháng. Sau đó thêm carbohydrate
vào làm cơ chất. Quá trình lên men chỉ 2- 3 ngày, thịt cá bị thủy phân hoàn toàn,
loc và lấy dung dịch cao đạm. Màu sắc của nước mắm biến đổi do 2 nguyên
nhân: một là do sắc tố trong nguyên liệu tạo nên, hai là do phản ứng của các
acid amin gây nên các phản ứng melanoidin, phản ứng oxy hóa…Nước mắm
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 8
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
cũng có màu đỏ do thêm đường vào như: Pla-peang-deang, Filipino Bulong-dalag
và Indonesian Makassar.
Thông thường đường được bổ sung làm cơ chất cho quá trình lên men của
tôm và cá nhỏ sử dụng sản xuất sản phẩm lêm men tương tự.
Đặc điểm chính của quá trình lên men của nhóm 2:
+ Cơ chất chủ yếu là carbohydrate
+ Bảo qủan nhờ vào acid sinh ra trong quá trình lên men.
Khác với các sản phẩm nhóm 1, các sản phẩm ở nhóm I là nồng độ muối
sử dụng len men cao hơn. Sản phẩm lên men sản phẩm nhóm II là từ cá, muối,
carbohydrate mà quá trình lên men chủ yếu dựa vào các enzyme cá sẵn trong
nguyên liệu và các enzyme của các vi sinh vật cóua trong tự nhiên.
2.3 Phương pháp lên men truyền thống nhóm III:
Sản phẩm lên men cá nhóm III giống như nhóm II. Chỉ khác nhau, lên men
cá, muối, carbohydrate mà quá trình lên men dựa vào enzyme vi sinh vật chủng
vào. Tuy nhiên,không hạn chế vi sinh vật tự nhiên phát triển. Pla-jao là sản
phẩm tiêu biểu kết hợp cá muối được lên men sự kết hợp vi sinh vật có sẵn
trong cá và vi sinh vật chủng vào. Lên men nhóm III chủ y ếu nhờ vào vi sinh
vật.
Cá nước ngọt có kích thước trung bình vào nhỏ sử dụng lên men phổ biến
theo nhóm III này. Cá đem đánh vảy, loại bỏ ruột và đầu. Sau đó, ướp muối để
qua đêm rồi trộn với cơm và chủng vi sinh vật vào lên men sản phẩm khoảng
15 ngày. Đóng gói hỗn hợp trên và vận chuyển đến nơi tiêu dùng. Trước khi ăn
nấu sản phẩm lại. Nồng độ muối là 4,4- 9,5%, pH= 4,0- 5,3, vị chua là 1,08-
3,8% so với nồng độ acid lactic. Các vi sinh vật tham gia quá trình lên men điển
hình: Pediococcus cerevsiae, Stayphylococcus.spp, Micrococous. pp, Bacillus.
spp, Sacchoromyces. Spp, Endomycospis. Spp.
Rửa và để ráo
Xử lý sơ bộ
Cá tươi
nước
Cơm+ đường
Lên men
PLA- JOM
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 9
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
Tóm lại, sản phẩm lên men truyền thống của các nước Châu Á rất đa
dạng. Sản phẩm lêm men sử dụng như gia vị, món khai vị hay món chính trong
bữa ăn. Sản phẩm lên men nồng độ muối thấp mau hư hỏng, ít được tiêu dùng.
Sản phẩm lên men nồng độ muối cao, nhóm I, rất được ưa chuộng. Nước mắm
được sản xuất heo quy trình công nghiệp và trở thành mặt hang xuất khẩu c ủa
nhiều quốc gia, bao gồm Thái Lan. Do đó, sản xuất theo phương pháp truy ền
thống, ứng dụng thêm các tiến bộ khoa học, các sản phẩm từ cá trở thành một
mặt hang xuất khẩu của khu vực Đông Nam Á.
III. SẢN XUẤT NƯỚC MẮM
Trong tất cả các sản phẩm lên men truyền thống thì nước mắm được biết
đến nhiều nhất, không những ở khu vực Đông Nam Á mà còn ở Châu Âu và
Bắc Mỹ. Thái Lan là quốc gia co sản xuất nhiều nhất,có 390 nhà máy sản xuất
với 64000 tấn m3 hằng năm. Cá có khối lượng nhỏ, cả cá nước ngọt và cá nước
mặn đều được sản xuất nước mắm.
Nước mắm là gia vị trong các món ăn, làm cho mùi vị trở thêm ngon hơn.
Tuy nhiên, nước mắm cũng là nguồn cung cấp chất đạm hằng ngày cho cơ thể.
Theo Amono( 1962), nước mắm cung cấp nhiều hơn 7.5% tổng lượng đạm cho
cơ thể. Hàm lượng Nito trong nước mắm như sau:
Tổng lượng Đạm Đạm bay Formol(%) Peptide(%)
đạm( %) hơi(%)
amino(%)
Nam- pla 1.96 ND 0.21 ND ND
Budu 1.77 1.17 0.12 1.85 0.48
Nước 1.90 1.05 0.4 1.45 0.45
mắm
Patis 0.02 0.98 0.18 0.17 0.84
Ngoài Nitơ hữu ích còn chứa vitamin và khoáng chất có trong nước mắm.Ví dụ
như vitamin B12 được tìm thấy nhiều nhất. Nếu người sử dụng khoảng 25ml
nước mắm hằng ngày, trung bình nhận đươc khoảng 0,08-1.46 µg. Vitamin B12
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 10
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
phòng chống bệnh thiếu hồng cầu trong máu. Khoáng chất trong nước mắm:
phosphorus: 0.266- 0.566 g/l; caxium: 0.439- 0.541 g/l, magnesium: 2208- 2320
g/l, lưu huỳnh: 0.54- 1.16 g/l, sắt: 10- 12mg/l( Van Veen, 1965; Garby và
Areekul, 1974; Suwanik, 1977).
IV. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM
Sản xuất theo phương pháp lên men truyền thống là sử dụng muối ướp cá,
phản ứng thủy phân của enzyme và quá trình lên men của vi khuẩn. Ở Việt
Nam, nước mắm được công nhận bởi Rose(1918). Việt Nam là quốc gia xuất
khẩu nước mắm qua Thai Lan và Malaysia hang đầu lúc bấy giờ. Van
Veen(1953) mô tả sản xuất nước mắm như sau:
Cá tươi nhưng chưa được xử lý sơ bộ trộn với muối và đem đi gài nén.
Tùy theo loại cá mà sử dụng lượng muối thích hợp, muối và cá tỉ lệ 2 : 3. Cá
đem đi ướp muối gọi là chượp. Trãi lớp muối bề mặt và dưới đáy vạt dày hơn
giữa các lớp cá và muối, trên cùng chượp bao phủ lớp nhựa. Sau 3 ngày rút dịch
chiết từ chượp ra gọi là nước bổi phơi nước bổi ngoài không khí, màu đ ỏ của
dung dịch sớm biến mất, dung dịch lỏng trở nên trong hơn (Guillerm, 1930).
Một phần cho vào chượp lại, một phần còn lại sử dụng cho lần sau. Trong khi
đó, cá được gài chặt bên dưới tấm vạt, lớp muối cũng hòa tan hết. Chượp cá
được gài nén chặt ở phía dưới thật kĩ nên nhiệt nội cá phát sinh làm men hoạt
động tăng lên. Lúc này cá xẹp dần xuống, nước nổi lên có màu vàng. Trong thời
gian dùng thanh tre để lên mặt cá rồi nén đá đè chặt xuống với khối lượng vừa
phải không quá.
Sản xuất nước mắm ở Thái Lan cũng giống như ở Việt Nam. Tỉ lệ muối
và cá khác nhau tùy theo loại cá nước mặn hay cá nước ngọt: cá nước mặn:
muối là 2:1: cá nước ngọt ; muối là 3:1. Cá tươi được dàn đều trên mặt sàn.
Công nhân rãi muối lên cá và trộn thật kĩ để hỗn hợp cá muối thật đều. Sau đó,
cá sau khi trộn muối xong cho vào bể ướp. Bên dưới bể lớp muối dày khoảng
50cm, phía trên bể cũng phủ một lớp muối. Sau một tuần, bụng cá trương lên
do tích tụ khí NH3, CO2, H2S… dần dần nổi lên gần bề mặt – lúc này cá đòi
muối. Khi ấy cho một lượng muối kịp thời, tạo độ mặn vừa phải cho enzyme
hoạt động, tránh hiện tượng cá mặn dầu không phân giải được. Do cá trương
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 11
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
lên thì ta tiến hành nén đá cho cá chìm xuống. Lượng muối thích hợp cho
enzyme nội tạng hoạt động thủy phân chất dinh dưỡng cần thiết để vi khuẩn
lên men bắt đầu hoạt động. Từ 8 đến 18 tháng kể từ khi bắt đầu muối là chượp
chín hoàn toàn có thể chiết rút được. Nước mắm chiết rút lần 1 được gọi là
nước mắm nhĩ và lần 2 có hàm lượng đạm cao – nước mắm có chất lượng tốt
nhất.
Cá nhỏ nguyên con
Muối
Quá trình lên men
và thủy phân
Chượp Dung dịch nước
Dịch
muối bão hòa
chiết
Chiết rút
Dung dịch nước
Nước mắm Chượp muối bão hòa
nhĩ
Chiết rút
Thời gian lâu
Long nhất
Nước mắm
nhỉ
Phương pháp ướp muối ngày càng hiện đại hơn. Các nhà nghiên cứu tiết
lộ rằng, muối có tác dụng hạn chế quá trình thối rủa của vi sinh vật gây thối và
sự phát triển của vi khuẩn biến đỏ thường là cầu khuẩn nhỏ, hiếu muối như
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 12
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
Micrococcus, Sarcinarius. Nó hoạt đọng mạnh nhất trong môi trường nhiệt độ
370C,độ ẩm trên 80%, phát triển được trong môi trường muối lớn hơn 7%, thích
hợp nhất là 18%. Tuy nhiên, lượng muối thích hợp sản xuất nước mắm từ
khoảng 18- 20%. Sử dụng lượng muối nhiều hơn 15% hạn chế được quá trình
phân giải protein trong dạ dày của cá. Tuy nhiên, khi protein mô cơ đươc sử
dụng như là cơ chất thì quá trình phân giải protein thấp nhất (Noda 1981).
Enzyme nội tạng thực hiện quá trình thủy phân protein cá nhanh chóng thành
dung dịch( Chevey, 11931). Tùy theo mùa vụ mà lượng enzyme nội tạng hoạt
động mạnh hay yếu. Cá bơi lội nhiều thì phản ứng thủy phân xảy ra nhanh hơn
cá ít bơi lội ( Fuij, Hirose and Era. 1951). Cuối cùng, nồng độ muối cao cũng trì
hoàn quá trình lên men sản xuất nước mắm.
Ngày nay, sản xuất nước mắm, ướp muối bằng tay thay bằng máy. Loại
máy thường được sử dụng trong các nhà máy là muối dạng băng truy ền và các
thùng. Muối cá băng tay tốn nhiều thời gian và cá có thể không đều. Quá trình
tự phân giải của cá bắt đầu xảy ra khi cá chết, vi khuẩn gây thối hoạt động. Vì
thế,sử dụng cá tươi là cách tốt nhất tránh hư hỏng nguyên liệu. Các loại máy
giúp muối cá và trộn nhanh hơn.
Những con cá nhỏ bị rơi lại dưới phễu, việc rơi cá nhỏ từ phễu và được
giải quyết gọn gàng trong một lớp trên một băng tải, nơi chúng được cung cấp
muối theo một dây chuyền thứ hai từ phễu muối. Độ dày của lớp cá và muối
được điều khiển bởi chiều rộng của các khe hở tại các cửa hàng của phễu.
Muối dư rơi rải rác từ vành của băng tải thấp hơn vào máy trộn thác, và sau đó
được đổ vào bồn và lên men.
Các loại máy trộn muối bao gồm hệ thống tăng quay. Cá được vận chuyển
tới máy trộn bằng thang máy và được cho ăn muối bằng một sâu. Như thùng
xoay hỗn hợp cá/muối đi dần đến đầu kia, rơi vào thùng hoặc quá trình lên men.
Một phương pháp ướp muối khác được sử dụng ở Philipin là cho muối vào vị
trí trên và dưới đáy thùng. Phương pháp này không những thúc đẩy nhanh quá
trình ướp muối mà còn có hiệu quả cao đối với số lượng cá lớn. Hỗn hợp cá và
muối trực tiếp là tốt nhất đối với cá nhỏ như cá mòi, cá cơm. Cá nhỏ có diện
tích bề mặt lớn nên muối có thể tiếp xúc với bề mặt cá nhiều khoảng hơn 18%
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 13
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
còn cá lớn là khoảng 3–4 %. Cá nhỏ thường thì sử dụng muối nhiều. Khi hỗn
hợp cá – muối được cho vào thùng, ta tăng dần tỉ lệ muối dưới tr ở lên. Sau đó
lớp trên cùng được phủ bởi một lớp muối dày khoảng 1.5 - 2cm.
Bồn chứa quá trình lên men mới được trang bị với một hệ thống tái chế
hiện đang được thử nghiệm ở quy mô công nghiệp.Kỹ thuật mới này sẽ cắt
giảm thời gian sản xuất hơn nửa và nước mắm có thể được sản xuất dưới sự
kiểm soát vệ sinh đầy đủ.
V. BIẾN ĐỔI TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN
Khi hỗn hợp cá/muối được chuyển vào thùng, bồn chứa, nó phải được
đảm bảo rằng muối vẫn còn phân bố đều xung quanh cá. Phân phối đ ều muối
trên cá là quan trọng nhất, bởi vì khuếch tán xảy ra chậm và nếu một phần nhỏ
bị thiếu muối, cá sẽ bị hỏng.
Khi ướp muối cá tươi tự nhiên muối sẽ đi vào khá nhanh chóng. Nếu quá
trình muối là chậm, nước biển tự nhiên có thể được sử dụng, dự kiến 1 -2
ngày. Trong trường hợp này, cá trong lớp đầu bắt đầu hư hỏng. Vì vậy,nên
thêm nước muối bão hòa vào bồn chứa cho đến khi tất cả các lớp cá đều được
bao phủ bởi nước muối. Các nhà sản xuất nước mắm cá thường cho rằng họ có
khó khăn với điều này, chủ yếu là bởi vì cá nổi lên trên nước muối – đi ều này
có thể xảy ra khi ngâm nước muối bão hoà hoặc khoang bụng cá đầy khí. Khi cá
là hỗn hợp muối, không hẳn cá sẽ nổi lên vì hỗn hợp có mật độ lớn hơn so với
nước muối.
Do là nước biển tự nhiên nên hình thành trong vài ngày đầu tiên là xuất
hiện màu đỏ và độ đục cao. Một số nhà sản xuất chuộng việc để dịch chiết này
ra và thay thế nó với nước muối bão hòa. Những phần bã lọc khỏi chất l ỏng
trong bồn cho đến khi nó trở thành nước mắm chín, mà thường mất khoảng 1
năm, dịch chiết được rút ra sau khi lần đầu tiên 2-3 ngày được giữ đ ể sử dụng
sau này. Đợt đầu tiên của nước mắm truyền thống bao gồm khoảng 40-50%
tổng số lượng cá và muối. Không còn nghi ngờ gì nữa, điều này chỉ có thể được
gây ra bởi quá trình thủy phân không đầy đủ của các mô cá, hoặc do nồng độ
muối cao hoặc ruột cá quá ít enzyme hoặc cả hai. Dư lượng còn lại sau khi
chiết rút cá, nước mắm vẫn còn chứa một lượng lớn thịt không tiêu. Do đó,
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 14
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
chiết rút lần thứ hai, thứ ba và chiết rút lần thứ tư, để lại nó cho 3- 4 tháng
hoặc ít hơn và sau đó sau đó chất lỏng được chiết rút một lần nữa. Việc chiết
rút lần đầu tiên và chiết rút thứ hai là kết hợp và được bán như là nước mắm
nhỉ chất lượng đầu tiên. Sử dụng thích hợp muối và cá với các hoạt đ ộng
enzyme mạnh sẽ giúp giảm thời gian lên men đáng kể, sự lên men của nước
mắm mất chỉ khoảng 4 tháng. Cố gắng sử dụng các enzyme nhân tạo để thay
thế enzyme ruột cá là giảm giá trị (Greig và Estrella, 1988). Ngoài ra còn có dấu
hiệu cho thấy rằng, ngoài các enzyme ruột cá, có enzym thủy phân protein từ vi
khuẩn ưa mặn thường có trong muối có thể tham gia vào quá trình thủy phân
protein của mô cá (Suntinanalert, 1979).
Màu đỏ của nước mắm chiết rút lần đầu biến mất dần và trở thành trong
suốt. Bã chượp sẽ lắng xuống đáy thùng. Đây là giai đoạn đặc trưng khi vi sinh
vật bắt đầu thực hiện phản ứng lên men acid lactic. Mùi hương đ ặc tr ưng c ủa
nước mắm cũng phát triển. Ngoài ra màu sắc nước mắm cũng thay đổi. Protein
và lipid ít bị thuỷ phân dưới tác dụng chất hoá học, điều này tốt cho chất lượng
nước mắm. Chất lượng nước mắm Thái Lan quy định bởi độ trong và mùi
hương đặc trưng. Bởi vì tầm quan trọng của thương hiệu Nam-pla, đến nền
kinh tế Thái Lan, tiêu chuẩn chính thức được ban hành năm 1970 bởi Viện Tiêu
Chuẩn Công Nghiệp Thái.
VI. VI SINH VẬT HỌC CỦA NƯỚC MẮM
Trước đây mùi vị đặc trưng của nước mắm không thơm bằng khi sản xuất
dưới điều kiện vô trùng (Krempt, 1974). Boez và Guillerm (1930) cho rằng đây
là quá trình kỵ khí. Bào tử vi khuẩn vẫn tồn tại ( Clostridium sp) nó được biết
để sinh hương cho nước mắm. Nó đã từng được biết đến trong thời gian dài khi
mà quá trình tự chín của cá muối diễn ra phụ thuộc vào hoạt động của hệ vi
sinh. Dưới sự ảnh hưởng của hệ vi sinh vật, carbohydrate được lên men bởi vi
khuẩn acid lactic và vi khuẩn hình que ở nội tạng, nó chứng tỏ cá ăn muối và
lúc này nó có mùi hương dễ chịu và mùi chua nhẹ.
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 15
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
Thời gian lên men Số lượng vi sinh vật
Cá tươi 6.5 x 106
Sau khi ướp muối 2.9 x 106
1 tuần 4.6 x 104
2 tuần 5.4 x 103
3 tuần 3.2 x 102
Bảng: Sự thay đổi số lương vi sinh vật ở các giai đoạn khác nhau
của quá trình lên men Patis
Ở Philipin, Hamm và Clague (1950) bắt đầu nghiên cứu về chất lượng vi
sinh vật của Patis. Số lượng vi sinh vật trong Patis ở các giai đoạn khác nhau
của quá trình lên men được thể hiện rõ trong bảng 5.8. Sự giảm số l ượng vi
sinh vật hình như trong suốt quá trình ướp muối, khi nồng độ muối cao các vi
khuẩn sinh trưởng chậm chạp trong môi trường Kasemsarn (1963), do đó, tin
rằng Staphylococcus spp chịu trách nhiệm cho sự lên men của Nam-pla.Saisithi
(1967) là người đầu tiên cô lập Pediococus halophilus từ Nam-pla.
Trái ngược với phát hiện của Hamm và Clague, Amorntiparat (1979) nhận
thấy có sự gia tăng số lượng tổng số vi khuẩn sau khi ngày thứ ba lên men Budu
(tên Thái Lan và Malaysia cho nước mắm). Vào ngày thứ 13 của quá trình lên
men số lượng cao nhất của vi khuẩn, 9,7 x 10 5 tế bào/g, đã thu được. Các vi
khuẩn được tìm thấy ở giai đoạn này chủ yếu là Pediococus halophilus và
Aureus spp. Pediococus halophilus trở thành vi khuẩn mạnh nhất cho đến khi
kết thúc 3 tháng thời gian lên men. Itoh et al (1985) đã xác đ ịnh vi khuẩn s ản
xuất nước mắm Thái Lan Pediococcus halophilus, Staphylococcus saprophyticus,
Micrococcus varians và halodenitrificans Paracoccus. Họ cũng đã phân lập các
vi khuẩn axit lactic ưa mặn mà phát triển tốt trên môi trường có một nồng độ
muối cao ở pH kiềm và acid lactic làm hạ thấp pH khoảng 5,0. Các vi khuẩn đã
được xác định là Aerococcus halovaridans và axit lactic lên men phức tạp vi
khuẩn sản xuất được xác định là Anaerobius Peptococcus.
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 16
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
VII. HOÁ HỌC NƯỚC MẮM
Nước mắm là sản phẩm thủy phân của các mô cá trong đó bao gồm chủ
yếu là protein và lipid. Con đường suy thoái của các thành phần lipid trong quá
trình lên men không được hiểu đầy đủ. Saisithi (1967) phát hiện ra rằng số
lượng tổng các axit dễ bay hơi (TVA) tăng lên trong quá trình lên men và đạt tối
đa khoảng 9 tháng lên men. Các axit dễ bay hơi được tìm thấy trong Nam - pla
và nuoc-mam được thể hiện trong bảng 5.9. Những axit dễ bay hơi đã được
thành lập như là một thành phần hương vị của nước mắm. Người ta tin r ằng
các axit dễ bay hơi là sản phẩm phụ của quá trình lên men acid lactic do vi
khuẩn lactic có trong nước mắm (Saisithi, 1967), sự phân giải protein của cá mô
bởi các enzyme trong ruột cá (Chevy, 1931 - Fuji, Hidrose và Era, 1951) và có thể
bởi các enzyme vi sinh vật (Suntinanalert, 1979); MIttranond và Thongthai, 1984)
Acid dễ bay hơi Tổng số Tài liệu tham khảo
(meq/l)
Formic, acetic, propionic và Saisithi (1967)
87
acid iso-butyric,
η-butyric/acetic Nguyen An – Cu và
175
Vialard – Goudou (1935)
Acetic, 210-530 mg/100ml, Howard và Dougan
propionic, 11-47 mg/100ml (1974)
Eso-butyric, 1mg/100ml 78
η-butyric, 6-13mg/100ml
Iso-valeric, 3-30mg/100ml
cho tăng lên đến axit amin và peptide phân tử nhỏ.
Bảng: Thành phần axit dễ bay hơi trong nước mắm
Howgate (1971) tìm thấy rằng số lượng của các axit amin trong quá trình
lên men của Nam-pla tăng dần từ 2937 12466 mg/100ml ở cuối của 12 tháng lên
men.Các axit amin thành phần của Nam-pla được thể hiện trong Bảng 5.10.
Tổng số nội dung axit amin trong nước mắm là xấp xỉ như nhau như tìm thấy
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 17
- Bài báo cáo Công Nghệ Sinh Học Trong Thuỷ Sản
trong protein của mô cá. Taurine, đó là xem xét như là một thành phần protein
nhưng được tìm thấy ở Nam-pla, có thể được bắt nguồn từ các axit amin
cysteine hoặc cystine (Meister, 1965).Điều này sẽ giải thích cho sự biến mất
của cysteine, cystine từ nước mắm. Điều này cũng đúng cho Citrulline, là một
dẫn xuất của arginine.Những axit amin, và những người khác như tyrosine,
tryptophan, proline, acid butyric OH-proline và gamma-amino, được chuyển hóa
bởi vi khuẩn (Bremstedt, 1962), trong khi sự biến mất của một số axit amin là
do phản ứng không enzymic (Van Klaveren và Legendre, 1965).Saisithi (1967) tin
rằng màu sắc của nước mắm từ phản ứng màu nâu không enzymic giữa các axit
amin trong nước mắm và ribose – một sản phẩm của post-mortem suy thoái của
ATP (Partmann, 1965; Tarr, 1965).
Bảng 5.10. Thành phần amino acid của Nam-pla
Số lượng (mg/100ml)
Amino acid
Cơ thịt cá
Không tiêu hoá Tiêu hoá
Taurine 167 211 _
Aspartic acid 1601 2009 1800
Threonin 819 873 834
Serin 683 861 924
Glutamic acid 1448 3280 2704
Glysin 552 1041 816
Alanin 1194 1272 1136
Valin 469 974 928
Methionin 331 335 432
Isoleusin 372 379 800
Leusin 434 431 1472
Tyrosin 99 63 656
Phenylalanin 519 541 752
Histidin 707 649 576
Lysin 1767 1982 1692
Arginin 4 34 1120
Citrullin 1300 894 _
Nhóm 5: Cá lên men truyền thống 18
nguon tai.lieu . vn