mở đầu cho việc hình thành mùi vị và màu sắc của sản phẩm. Phản ứng thủy phân tạo ra các axit amin sau đó các axit amin biến đổi theo bốn chiều hƣớng khác nhau theo sơ đồ. (1) Vi sinh vật gây hƣơng Tạo mùi Thủy phân (2) Tạo vị ngọt đặc trƣng Axit amin Protein (3) Oxy hóa phi enzyme Protease Màu sắc đặc trƣng Melanoidin (4) NH3 Mùi vị đặc trƣng 7 Tieu luan Theo sơ đồ trên: Phản ứng theo chiều hướng (1), axit amin là cơ chất dinh dưỡng của vi sinh vật gây hương, các vi sinh vật này hấp thụ axit amin, làm biến đổi tạo ra các chất bay hơi tạo m i cho nƣớc mắm. Phản ứng theo chiều hướng (2) là axit amin tạo nên vị ngọt đặc trưng của nước mắm: Các axit amin này là sảm phẩm cuối cùng của phản ứng thủy phân protein, vị ngọt của nƣớc mắm phụ thuộc nhiều vào hàm lƣợng và thành phần các axit min.
Phản ứng theo chiều hướng (3) là một số axit amin bị oxy hóa tạo nên màu sắc đặc trưng cho nước mắm hoặc tham gia phản ứng hóa học tạo màu, tạo mùi. Màu sắc và mùi vị của nƣớc mắm dần dần đƣợc hình thành do quá trình sinh học, hóa học xảy ra. Quá trình tạo màu đƣợc quyết định bởi những phản ứng oxy hóa xảy ra không ngừng và là sự tổng hợp hòa giữa các chất tạo thành cùng màu sắc, mùi vị đặc trƣng cho sản phẩm nƣớc mắm. Sự thay đổi về màu sắc trong quá trình chín của chƣợp nguyên nhân do chính bản thân nguyên liệu và do phản ứng của các axit amin gây nên nhƣ phản ứng oxy hóa nhƣ phản ứng melanoidin, quinonmonin,… tạo sẫm màu cho sản phẩm.
Phản ứng theo chiều hướng (4) là một phần axit amin bị phân hủy bởi vi sinh vật tạo ra NH3, chất này cũng tham gia tạo nên mùi vị cho nƣớc mắm. Lƣợng axit amin còn lại sẽ tạo nên vị ngọt cho nƣớc mắm. Trong quá trình ủ chín dịch đạm có hai phản ứng di n ra đồng thời để hình thành nên mùi mắm đặc trƣng. Một là, phản ứng thủy phân protein do enzyme xúc tác vẫn hoạt động, nhƣng với tốc độ yếu hơn so với điều kiện thủy phân tối ƣu.
Hai là, vi sinh vật sẽ sử dụng các nguồn chất hữu cơ sẵn từ các sản phẩm của phản ứng thủy phân có để sinh tổng hợp tạo nên các chất m i đặc trƣng nhƣ 2 - methylpropanal, 2 - methylbutanal, 2 – ethylpyridine và trisulfide dimethyl. Nhƣ vậy, quá trình ủ ch n là công đoạn quan trọng để hình thành các giá trị đặc trƣng màu sắc; mùi; vị cho nƣớc mắm truyền thống mà ở phƣơng pháp sản xuất nƣớc mắm ngắn ngày và nƣớc mắm công nghiệp không thể có. Trong quá trình ủ chín xảy ra hàng loạt các phản ứng thủy phân ở các cấp độ khác nhau, kết hợp với 8 Tieu luan hoạt động của các chủng vi sinh vật tạo lên sự biến đổi theo chiều hƣớng có lợi và hình thành mùi vị đặc trƣng cho nƣớc mắm. Qua các tài liệu tổng quan cho thấy hệ vi sinh vật đóng vai trò quan trọng và có tính chất quyết định đến việc hình thành hương vi đặc trưng của nước mắm.
Nguồn nguyên liệu, quy trình sản xuất khác nhau sẽ có những hệ vi sinh vật gây hương khác nhau. Trong pham vi luận văn sẽ hoàn thiện quy trình tạo hương nước mắm đặc sản Cát Hải (từ cá quẩn, cá nhâm) bằng chế phẩm vi sinh. Nguyên liệu sản xuất nƣớc mắm 1.1 Cá Nguyên liệu ch nh d ng để sản xuất nƣớc mắm là các loại cá. Nó đóng vai trò quan trọng, quyết định nhiều đến phần chất lƣợng và giá thành của nƣớc mắm, do vậy, việc lựa chọn loại cá để đƣa vào sản xuất cũng là một vấn đề đáng quan tâm và đƣợc nhà sản xuất hết sức coi trọng.
Nƣớc mắm chủ yếu đƣợc sản xuất từ các loại cá biển nhỏ nhƣ: cá nục, cá tráp, cá liệt, cá tạp… là những loài cá có giá trị kinh tế thấp. Tuy nhiên, việc sử dụng loại cá gì còn phụ thuộc vào từng vùng miền, từng mùa vụ khác nhau. Các loài cá nhƣ cá Quẩn (cá Nục – Chi cá Nục Decapterus thuộc họ cá Khế Carangidae), cá Nhâm (cá Trích – Clupeidae đƣợc phần lớn cơ sở sản xuất nƣớc mắm lựa chọn, nguyên nhân chính là loài cá này có nguồn cung cấp dồi dào, giá thành rẻ, d kiếm. Mặt khác, nƣớc mắm làm từ cá Nhâm cho màu nƣớc mắm đẹp nhất (màu cánh dán), cá Quẩn cho lƣợng nƣớc mắm cốt nhiều hơn.
Vì cá là nguồn nguyên liệu ch nh để sản xuất ra nƣớc mắm nên ảnh hƣởng trực tiếp tới chất lƣợng nƣớc mắm, do đó khi lựa chọn cá để làm mắm, cần phải đạt các yêu cầu sau: - Nên sử dụng loại cá gầy, có hàm lƣợng lipit thấp (nên < 0,1%) - Nên sử dụng các loại cá có k ch thƣớc nhỏ, vì vậy sẽ không tốn nhân công cho công đoạn xử lý nguyên liệu, đồng thời k ch thƣớc nhỏ diện tích bề mặt tiếp xúc giữa muối và cá sẽ tăng lên làm cho quá trình thủy phân di n ra nhanh chóng. 9 Tieu luan - Tuyệt đối không dùng các loại cá có chứa độc tố để làm nguyên liệu chế biến nƣớc mắm. Nhƣ trong cá nóc có độc tố tetrodotocxin, không bị thủy phân trong quá trình chế biến nƣớc mắm và không mất đi khả năng gây độc tố cho ngƣời sử dụng. Thành phần hóa học của cá gồm: nƣớc, protide, lipid, glucid, muối vô cơ, vitamine,.
trong đó nƣớc chiếm tỉ lệ rất lớn, protide và lipid chiếm một phần đáng kể, glucid trong cá thƣờng rất ít và tồn tại dƣới dạng glycogen. Các thành phần này khác nhau và thay đổi phụ thuộc vào giống, loài, giới t nh, điều kiện sinh sống. Ngoài ra, các yếu tố nhƣ thành phần thức ăn, môi trƣờng sống, kích cỡ cá và các đặc tính di truyền cũng ảnh hƣởng đến thành phần hóa học, đặc biệt ở cá nuôi. Thành phần hóa học của cá ở từng cơ quan, bộ phận có sự khác nhau.4: Thành ph n hóa học của cá Thành phần Nƣớc Protein Lipid Muối vô cơ Chỉ tiêu Thịt cá 48 – 85,1 10,3 – 24,4 0,1 – 5,4 0,5 – 5,6 Trứng cá 60 – 70 20 – 30 1 – 11 1–2 Gan cá 40 – 75 8 – 18 3–5 0,5 – 1,5 Da cá 60 – 70 7 – 15 5 – 10 1–3 Sự khác nhau về thành phần hóa học của cá và sự biến đổi của chúng có ảnh hƣởng đến mùi vị và giá trị dinh dƣỡng của sản phẩm, việc bảo quản tƣơi nguyên liệu và qui trình chế biến.
Thành ph n hóa học cá biển Thành phần hóa học (% TT khối lƣợng) Nƣớc Protein Lipit Tên loại cá 1 Nục sổ 76.85 2 Mối thƣờng 77.15 4 Phèn hai sọc 76.20 10 Tieu luan 5 Lƣơn ngắn 79.50 Nƣớc: Đóng vai trò và chức năng quan trọng trong đời sống, chất lƣợng của cá. Nƣớc tham gia vào phản ứng sinh hoá, vào các quá trình khuếch tán trong cá, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển. Lipid: Cá sử dụng chất béo nhƣ là nguồn năng lƣợng dự trữ để duy trì sự sống trong những tháng m a đông, khi nguồn thức ăn khan hiếm. Hàm lƣợng lipid trong cá dao động nhiều (0,1-30%).
Protein: Có thể chia protein của mô cơ cá ra thành 3 nhóm sau: - Protein cấu trúc: Gồm các sợi myosin, actin, actomyosin và tropomyosin, chiếm khoảng 70 - 80% tổng lƣợng protein (so với 40% trong các loài động vật có vú). Các protein này hòa tan trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion khá cao (> 0,5 M). Các protein cấu trúc có chức năng co rút đảm nhận các hoạt động của cơ. - Protein tƣơng cơ: Gồm myoalbumin, globulin và các enzyme, chiếm khoảng 25-30% tổng luợng protein.
Các protein này hòa tan trong nuớc, trong dung dịch muối trung tính có nồng dộ ion thấp <15M. Đa số protein tƣơng cơ là các enzyme tham gia vào sự trao đổi chất của tế bào, nhƣ sự chuyển hoá năng lƣợng trong điều kiện yếm khí từ glycogen thành ATP. - Protein mô liên kết: Bao gồm các sợi collagen. Chiếm khoảng 3% tổng lƣợng protein trong cá xƣơng và khoảng 10% trong cá sụn.
Có trong mạng luới ngoại bào, không tan trong nuớc, dung dịch kiềm hoặc dung dịch muối có nồng độ ion cao. Protein của cá có thành phần acid amin gần giống protein trong cơ thịt của động vật có vú, mặc d đặc tính vật lý có thể khác nhau đôi chút. Điểm đẳng điện (pI) của protein cá vào khoảng pH 4,5 - 5,5. Tại giá trị pH này, protein có độ hòa 11 Tieu luan tan thấp nhất.
Giống nhƣ protein trong sữa, trứng và thịt của động vật có vú, protein trong cá có tất cả các acid amin chủ yếu và có giá trị sinh học rất cao.6: Các acid amin chủ yếu (%) trong các protein khác nhau Acid amin Cá Sữa Thịt bò Trứng Lysine 8.2 Nƣớc Lƣợng nƣớc cho vào trong quá trình thủy phân phải phù hợp thì quá trình thủy phân nhanh hơn. Lƣợng nƣớc cho vào trong quá trình thủy phân tốt nhất là khoảng 30 – 40% so nguyên với nguyên liệu, khi cho nƣớc vào nên cho 5 – 10% muối NaCl và duy trì nhiệt độ thủy phân 540C – 580C trong suốt thời gian lên men là 64 – 72 giờ.3 Muối Muối là nguyên liệu quan trọng cho quá trình sản xuất nƣớc mắm, thiếu muối nƣớc mắm sẽ không hình thành đƣợc. Nhờ khả năng hút nƣớc nên muối đƣợc dùng tồn trữ thực phẩm, ức chế đƣợc vi sinh vật phát triển trong thực phẩm trừ các loại vi sinh vật chịu mặn Yêu cầu của muối trong quá trình sản xuất nƣớc mắm phải là muối ăn (NaCl), muối càng tinh khiết càng tốt. Tốt nhất là muối kết tinh hạt nhỏ, có độ rắn cao, màu trắng óng ánh, không đóng cục, không có vị đắng chát.
Enzyme protease Quá trình chế biến nƣớc mắm các thành phần cơ thịt cá bị biến đổi mà chủ yếu là protein bị thủy phân dƣới tác dụng của các enzyme có sẵn trong bản thân cá thành các sản phẩm trung gian và cuối cùng là các acid amin. Nhƣ vậy sản phẩm thủy phân của protein là bao gồm các polypeptide, peptone, peptide và các acid amin. Trong hầu hết các acid amin thu nhận đƣợc khi thuỷ phân protein đều ở dạng L - α amino acid. Vị của acid amin phụ thuộc vào cấu trúc không gian, dạng L có vị đắng, dạng D có vị ngọt, còn acid amin có gốc R mạch vòng có cả vị đắng và vị ngọt.