LỜI MỞ ĐẦU Nước mắm là sản phẩm từ cá và muối, được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước châu Á, đặc biệt ở các nước Đông Á và Đông Nam Á như Thái Lan, Philipine, Việt Nam… Nước mắm là sản phẩm giàu dinh dưỡng. chứa nhiều acid không thay thế như lysin, valin. các vitamin hoà tan trong nước B1, B2,. và các nguyên tố Ca, P, S.
Hiện nay, phương pháp rút ngắn thời gian sản xuất nước mắm bằng enzyme thuỷ phân protein kết hợp với vi sinh vật được nghiên cứu nhiều và được ứng dụng vào thực tế. Nó đem lại hiệu quả về mặt kinh tế khi thời gian sản xuất từ 12 tháng xuống còn 6 tháng. Không chỉ vậy, sản xuất bằng phương pháp sinh học còn đem lại chất lượng sản phẩm cao nhờ giá trị dinh dưỡng và cảm quan tốt. Tạo chế phẩm vi khuẩn ứng dụng chủng khởi động là một phần quan trọng trong công nghệ sản xuất các sản phẩm lên men.
Từ đó, giảm thiểu được các chi phí vận chuyển bảo quản chủng, giảm giá thành của sản phẩm cuối. Tetragenococcus halophilus đã được Udomsil cùng cộng sự phân lập và chứng minh khả năng sinh hương cho chượp mắm. Trong nghiên cứu này, Tetragenococcus halophilus CH6-2 đã được nhóm nghiên cứu chứng minh mang lại nhiều giá trị cho nước mắm. Với lý do trên, em xin tiến hành đề tài “Nghiên cứu điều kiện thu nhận chế phẩm Tetragenococcus halophilus ch6-2 nhằm ứng dụng trong sản xuất nước mắm bằng phương pháp enzyme”.
Là một quốc gia có ngành sản xuất nước mắm trải dài khắp cả nước, vì thế đề tài này có tính khả thi cao, có khả năng ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam. Nội dung nghiên cứu: 1. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng sống sót của T. halophilus CH6-2 trong quá trình sấy phun và bảo quản.
Nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố chất mang tới khả năng sống sót của T. halophilus CH6-2 trong quá trình sấy đông khô và bảo quản. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan về nước mắm Nước mắm là một loại nước chấm và gia vị rất quen thuộc đối với người dân Việt Nam, là sự kết hợp giữa cá với muối và được ủ lên men trong khoảng từ 12 – 18 tháng. Nước mắm mang lại rất nhiều giá trị, từ kinh tế, dinh dưỡng, đến cảm quan.
Về kinh tế: theo tạp chí Grand View Research, thị trường nước mắm quốc tế ước tính khoảng 15.32 tỉ USD trong năm 2018 và dự đoán sẽ đạt 19.5 tỉ USD và mở rộng hơn nữa với tốc độ CAGR (Compound Annual Growth Rate) là 3. Tại Việt Nam, nước mắm đem lại giá trị kinh tế lên tới 12000 tỉ đồng. Nước mắm dần dần được gia tăng sản lượng chung, nhưng thị phần nước mắm truyền thống ngày càng giảm, thể hiện bởi sản lượng sản xuất và tiêu thụ. Theo Niên giám thống kê Việt Nam qua các năm, lượng nước mắm tiêu thụ tại Việt Nam trong giai đoạn từ năm 2000 trở về trước ổn định trong khoảng 160 triệu lít/năm (bình quân tiêu thụ 1,6 lít/người/năm); giai đoạn từ năm 2000 - 2007 khoảng 167 - 213 triệu lít/năm (bình quân tiêu thụ 2 - 2,5 lít/người/năm), chủ yếu là nước mắm thành phẩm do các hãng sản xuất theo phương pháp truyền thống đưa ra thị trường [2].
Đến năm 2018, Việt Nam có tổng sản lượng khoảng 380 triệu lít nước mắm, trong đó nước nắm truyền thống vẫn khiêm tốn với sản lượng 120 triệu lít. Về xuất khẩu, nước mắm Việt Nam dần dần được đưa ra thị trường quốc tế. Theo đại diện cục chế biến nông lâm thuỷ sản và nghề muối – Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Việt Nam hiện chỉ xuất khẩu khoảng 3 – 5% sản lượng nước mắm toàn quốc, mang về 15 triệu USD cho đất nước. Về dinh dưỡng và cảm quan: thành phần chủ yếu trong nước mắm chính là các hợp chất nitrogen.
Amine nitrogen bao gồm các protein, peptide và các amino acid, chúng cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể, ngoài ra chúng còn tạo vị cho sản phẩm, một số peptide trong đó đóng vai trò quan trọng trong việc ức chế vi sinh vật, bảo quản cho sản phẩm. Ammonia nitrogen bao gồm các hợp chất không thuộc nhóm trên, chúng sinh ra trong quá trình sinh tổng 2 hợp của các vi sinh vật trong chượp. Chỉ số này càng cao thì chất lượng nước mắm càng thấp. Nước mắm còn chứa lượng lớn các hợp chất vô cơ như muối NaCl, khoáng chất khác như K, Mg, Cu,…và các Vitamin nhóm B như B1, B12, B2….
Các nhà khoa học đã phân tích thành phần các hợp chất bay hơi, có tổng cộng khoảng 40 – 70 các chất tuỳ thuộc vào từng sản phẩm, trong đó có các nhóm chủ yếu như alcohol, aldehyde, acid, ester và các hợp chất nitrogen khác, các hợp chất này ảnh hưởng tới tính chất cảm quan của sản phẩm.1 Cơ chế hình thành nước mắm Quá trình ủ chượp cá được chia thành hai phần chính, đó là thuỷ phân và lên men. Tuy nhiên hai phần này không tách biệt, mà chúng gần như xảy ra song song, thiếu một trong hai phần, sản phẩm sẽ không được gọi là nước mắm. Thuỷ phân: trong quá trình thuỷ phân, hệ enzyme nội tại trong cá thuỷ phân protein thịt cá thành các dạng protein hoà tan. Sau đó, chúng tiếp tục bị thuỷ phân thành các hợp phần nhỏ hơn là các peptides và amino acids.
Ngoài enzyme nội tại của cá, nguồn enzyme có thể đến từ các vi sinh bên ngoài. Sản phẩm của quá trình thủy phân vừa đóng vai trò về cảm quan và dinh dưỡng, vừa là nguyên liệu để quá trình lên men diễn ra. Lên men: quá trình lên men cá do tác nhân vi sinh vật gây ra, chúng sử dụng các cơ chất cho hoạt động sinh dưỡng và chống chịu trước môi trường nồng độ muối và các amino acid cao. Sản phẩm của quá trình sinh dưỡng đó chính là thành phần chính của mùi hương nước mắm.
Theo báo cáo của Udomsil, mùi nước mắm được cấu thành từ 3 phần chính: hương thịt, hương pho mai và hương amoniac [3]. Các vi sinh vật tạo ra các hợp chất bay hơi trong quá trình sinh hoá, hợp chất aldehyde, ketone bay hơi đóng vai cho tạo vị thịt, các acid béo bay hơi đóng vai trò cho hương thịt, và hương amoniac [3]. Mỗi loại vi sinh vật thường xuất hiện tại các khoảng thời gian khác nhau, chúng tạo ra các sản phẩm khác nhau. Tùy theo phương pháp sản xuất mà mỗi vùng miền, mỗi quốc gia lại có sản phẩm đặc trưng riêng.
Vi sinh vật đều bị ức chế sau khoảng 6 – 7 tháng [4], đó cũng là khoảng thời gian chượp chín, có thể chiết dịch thu sản phẩm.2 Quy trình sản xuất nước mắm truyền thống Về cơ bản, nước mắm Việt Nam được sản xuất từ cá phối trộn với muối và được ủ kín. Do có sự khác nhau về văn hoá vùng miền, các công thức gia truyền,…nước mắm trở nên đa dạng, nhưng vẫn tuân theo quy trình cơ bản: Hình 1. Sơ đồ quy trình sản xuất nước mắm truyền thống 1. Phương pháp đánh khuấy Phương pháp đánh khuấy thường được bắt gặp tại các vùng của miền Bắc Việt Nam.
Do điều kiện tự nhiên thay đổi theo mùa, việc sản xuất nước mắm cũng trở nên khó khăn. Vì thế, người dân đã lợi dụng các đặc điểm của cá để bổ sung muối trong chượp với lượng tăng dần, kết hợp với các tác động cơ học để làm nhỏ thịt cá, đồng thời bổ sung nước để cá dễ dàng nát hơn. Từ đó tạo ra sản phẩm nước mắm với thời gian từ 8 – 10 tháng. Tuy nhiên, nước mắm đánh khuấy thường có hàm lượng đạm tổng không cao, tỉ lệ amon cao, màu sẫm và thường có lượng histamine cao hơn so với sản phẩm các vùng khác.
Phương pháp gài nén Gài nén là phương pháp đặc trưng cho khu vực phía Nam, nhất là vùng Phú Quốc. Chất lượng nước mắm ở đây được đánh giá là tốt nhất cả nước, với độ đạm cao, mùi vị thơm ngon, hơn nữa nước mắm Phú Quốc đã từ lâu được các nước châu Âu bảo hộ chỉ dẫn về địa lý do Cục sở hữu Trí tuệ Việt Nam cấp, số ít được xuất khẩu sang các nước châu Âu. Nước mắm Phú Quốc được thiên nhiên ưu ái khi có nguồn nguyên liệu dồi dào, điều kiện khí hậu ổn định và nóng quanh năm. Cá sau khi đánh bắt được phối trộn với muối luôn trên thuyền, sau đó được bổ sung đến hàm lượng muối đến mức yêu cầu và được gài nén chặt trong các thùng gỗ lớn, thời gian sản xuất thường lên đến 12 tháng.
Điều này làm cho nước mắm thơm, có độ đạm cao, tỉ lệ ammonia thấp. Sản phẩm có màu sáng, đẹp. Tuy nhiên, tất cả các sản phẩm chế biến theo phương pháp gài nén đều có thời gian kéo dài, các thùng chượp lớn nếu không được kiểm soát sẽ gây tổn thất nặng nề cho người dân làm mắm. Nhược điểm trong sản xuất nước mắm theo phương pháp truyền thống Sản xuất nước mắm theo phương pháp truyền thống gặp rất nhiều khó khăn.
Về nguyên liệu: theo cục Chế biến nông lâm thuỷ sản và nghề muối, sản lượng cá cơm ngày càng giảm, chi phí khai thác tăng. Các khu chế biến sản phẩm thuỷ sản khô ngày càng phát triển, dẫn đến việc cạnh tranh cá cơm ngày càng gay gắt. Phó chủ tịch hội Nước mắm Phan Thiết Nguyễn Huy Tiến cho biết giá cá cơm trong những năm gần đây tăng đều 10 – 20%, điều này dẫn đến chi phí sản xuất cũng tăng lên, nhưng giá thành sản phẩm lại không đổi. Với Phú Quốc, trong những năm từ 2016 tới nay, hàng loạt các cơ sở thu mua cá cơm mọc lên khắp đảo, khiến nguồn cá cơm ngày càng trở nên khan hiếm.
Về đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm: nước mắm truyền thống được sản xuất theo những công thức gia truyền, việc đảm bảo vệ sinh của dòng sản phẩm này là rất khó, điều này cũng dẫn đến sự khó cạnh tranh với nước mắm sản xuất công nghiệp. Ngoài ra, nước mắm còn bị làm giả bởi các cơ sở nhỏ lẻ không có chứng nhận về vệ sinh. Họ thu mua nước mắm giá rẻ về pha chế với mì chính, muối, đường. Thị trường nước mắm Việt Nam xuất hiện các doanh nghiệp sử 5 dụng nước lã, các chất màu, phụ gia, hoá chất…để pha chế tạo ra nước mắm giả.
Gần đây, chánh thanh tra bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã công bố 3 công ty sử dụng hoá chất để sản xuất nước mắm tại các tỉnh An Giang và Vĩnh Long… 1.