- trong lên men nước mắm ngắn ngày”. - Giới thiệu về nước mắm. - Giá trị dinh dưỡng của nước mắm. - Quá trình hình thành nước mắm. - Vai trò của vi sinh vật trong nước mắm. - Mẫu nước mắm. - Phân lập vi khuẩn lactic từ các mẫu nước nước mắm. - Nghiên cứu ứng dụng các chủng được tuyển chọn trong lên men sản xuất nước mắm. - Điều kiện sản xuất nước mắm ở một số quốc gia [3. - Lượng LAB trong các mẫu nước mắm. - Cây phát sinh chủng loại của các chủng LAB phân lập từ nước mắm. - Chính vì vậy việc sử dụng Tetragenococcus halophilus làm chủng khởi động cho dịch thủy phân cá bằng enzym, có thể rút ngắn thời gian lên men, tăng độ đạm mà vẫn giữ được hương vị của nước mắm truyền thống. - Phân lập Tetragenococcus halophilus từ các mẫu nước mắm được lấy tại hai nhà máy nước mắm tại Việt Nam: Cát Hải và Cửa Hội - Tuyển chọn và định tên các chủng Tetragenococcus halophilus phân lập được dựa trên khả năng sinh trưởng của chúng trên môi trường dịch cá bổ sung 25% NaCl - Ứng dụng làm chủng khởi động trong lên men nước mắm, xác định các chỉ tiêu. - Nước mắm được sản xuất ở hầu hết các nước Châu Á. - Thái Lan là nước sản xuất nước mắm hàng đầu trên thị trường thế giới. - Nước mắm hấp dẫn mọi người bởi hương vị đậm đà và giá trị dinh dưỡng cao. - Nước mắm được chế biến theo phương pháp cổ truyền ở Việt Nam có mùi vị thơm ngon đặc trưng. - Các chất đạm: Các chất đạm chiếm chủ yếu và quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm. - Trong đó đạm tổng số là tổng lượng nitơ có trong nước mắm (g/l), quyết định phân hạng của nước mắm, đạm amin là tổng lượng đạm nằm 4 dưới dạng acid amin (g/l), quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm. - đạm amon càng nhiều nước mắm càng kém chất lượng [2]. - Chính những thành phần trung gian này làm cho nước mắm dễ bị hư hỏng do hoạt động của vi sinh vật. - Thành phần dinh dưỡng của nước mắm cũng phụ thuộc vào nguyên liệu đầu vào đem đi chế biến. - Phân hạng nước mắm [2] STT Tên chỉ tiêu Mức chất lƣợng Đặc biệt Thƣợng hạng Hạng 1 Hạng 2 1 Hàm lượng nitơ toàn phần, tính bằng g/l, không nhỏ hơn Hàm lượng nitơ axit amin, tính bằng % so với nitơ toàn phần, không nhỏ hơn Hàm lượng nitơ amôniac, tính bằng % so với nitơ toàn phần, không lớn hơn Hàm lượng axit, tính bằng g/l theo axit axetic, không nhỏ hơn Hàm lượng muối, tính bằng g/l, trong khoảng TCVN NƯỚC MẮM) 5 1.1.2.2. - Các chất bay hơi Các chất bay hơi rất phức tạp và quyết định hương vị của nước mắm. - Hàm lượng các chất bay hơi trong nước mắm (mg/100g nước mắm), bao gồm: Các chất cacbonyl bay hơi: 407-512 (formaldehyde), các acid bay hơi: 404-533 (propionic), các amin bay hơi izopropylamin), các chất trung tính bay hơi acetaldehyde). - Mùi trong nước mắm được hình thành chủ yếu do hoạt động của vi sinh vật yếm khí trong quá trình sản xuất nước mắm tạo ra [2]. - Quá trình hình thành nƣớc mắm Nguyên liệu chính để sản xuất nước mắm là cá và muối. - Nguyên liệu thô sử dụng trong sản xuất nước mắm là cá và muối. - Cá coi như chất nền cho cả phản ứng enzym và vi khuẩn trong quá trình lên men nước mắm. - Ngoài ra, lượng oxi có trong bể lên men cũng ảnh hưởng đến chất lượng nước mắm. - 6 Cá là nguyên liệu chính dùng để sản xuất nước mắm. - Tuyệt đối không dùng các loại cá có chứa độc tố để chế biến nước mắm. - Loại cá cũng ảnh hưởng đến chất lượng dinh dưỡng của nước mắm đặc biệt là hàm lượng nitơ trong sản phẩm cuối cùng. - Khoáng chất và vitamin có trong cá, cũng đóng góp vào giá trị dinh dưỡng của nước mắm. - Thành phần hóa học của muối sẽ ảnh hưởng tới chất lượng mùi vị của nước mắm. - Muối thường được sử dụng trong ngành nước mắm là muối biển. - Tỉ lệ cá và muối cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mắm. - Ở nồng độ muối khác nhau, hoạt động của vi khuẩn và enzyme sẽ thay đổi dẫn đến thay đổi hương vị của nước mắm. - Các sản phẩm chuyển hóa 8 khác nhau từ các vi sinh vật khác nhau cũng ảnh hưởng đến chất lượng nước mắm [38]. - Mức oxi cũng ảnh hưởng đến chất lượng nước mắm. - Lượng oxi trong chượp lên men rất quan trọng, giúp kiểm soát chất lượng nước mắm thông qua việc ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật hoạt động trong chượp. - Sanceda và cộng sự (1992) chỉ ra rằng quá trình lên men kị khí làm thay đổi hương thơm của nước mắm. - Tuy nhiên, cả quá trình lên men kị khí và hiếu khí đều cần thiết cho sản xuất nước mắm [27]. - Song song với quá trình thủy phân protein cá thành axit amin và peptide bậc thấp là quá trình hình thành hương, các hợp chất bay hơi, tạo mùi hương đặc trưng cho nước mắm. - Theo kết quả nghiên cứu của Dougan và Howard năm 1975, hương nước mắm được tạo nên từ 3 loại hương vị đặc biệt được hình thành từ sự thủy phân protein, oxi hóa các chất béo hoặc từ sự hoạt động của các vi sinh vật [10. - Peralta và cộng sự năm 1996 đã nghiên cứu xác định các chất bay hơi trong nước mắm. - 10 Katsuya Fukami và cộng sự, năm 2002 đã xác định các hợp chất bay hơi đặc biệt trong nước mắm. - Kết quả đưa ra, có 4 hợp chất tạo nên mùi hương đặc trưng của nước mắm là 2 - methylpropanal, 2 - methylbutanal, 2 - ethylpridine và dimethyl trisulfide [11]. - Mới đây nhất, Xu Wei và cộng sự, năm 2010, đã phân tích các hợp chất bay hơi trong nước mắm có nồng độ muối thấp. - Từ những kết quả nghiên cứu về các hợp chất bay hơi trong nước mắm giúp các nhà khoa học có những nghiên cứu, bổ sung các hợp chất gây hương, các enzyme, các vi sinh vật có tác dụng hình thành các hợp chất bay hơi trong quá trình lên men nước mắm. - Từ đó ứng dụng vào nâng cao hương nước mắm trong sản xuất nước mắm ngắn ngày. - Có thể chia ra thành các loại vi khuẩn chịu mặn trong nước mắm. - Vi sinh vật đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình hình thành nước mắm: khả năng sinh protease và khả năng sinh hương, nâng cao hương vị cho nước mắm thành phẩm. - Ở giai đoạn đầu của quá trình chế biến nước mắm vi khuẩn hiếu khí phát triển được, tạo ra enzyme protease thủy phân thịt cá. - Vi sinh vật sinh proteinase trong nước mắm Halobacterium sp và Halococcus sp được tìm thấy trong suốt quá trình lên men nước mắm (Norberg and Hofsten . - Vi sinh vật sinh hương nước mắm Hương thơm của nước mắm được sinh ra do vi khuẩn hiếu khí và yếm khí có mặt trong quá trình lên men (Beddows và cộng sự, 1980) [6]. - Saisithi et al (1966) đã phân lập vi khuẩn sinh các axit dễ bay hơi từ nước mắm 9 tháng. - Lượng ôxi trong chượp lên men rất quan trọng, giúp kiểm soát chất lượng nước mắm thông qua việc ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật hoạt động trong bể lên men. - Sanceda và cộng sự (1992) cho rằng quá trình lên men kị khí làm thay đổi hương thơm của nước mắm. - Tuy nhiên, cả quá trình lên men kỵ khí và hiếu khí đều cần thiết cho sản xuất nước mắm [27]. - Phƣơng pháp cải tiến Quá trình lên men nước mắm truyền thống kéo dài trong thời gian 1 – 2 năm. - Do vậy cải tiến quá trình lên men bằng cách như giảm lượng muối, bổ sung enzyme, axit, kiềm, tăng nhiệt độ đều đã được sử dụng để rút ngắn thời gian lên men nước mắm. - Kéo rút nước mắm qua bã chượp tốt hoặc trộn với nước mắm cốt. - Nhược điểm: nước mắm không đạt được hương vị truyền thống, tồn đọng độc tố 3MCPD trong sản phẩm do quá trình chế biến sử dụng HCl ở nhiệt độ cao và thời gian chế biến kéo dài. - Enzyme có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành nước mắm. - Enzyme sử dụng trong sản xuất nước mắm đều có tác dụng thuỷ phân protein. - Tuy 16 nhiên, nghiên cứu mới gần đây nhất có ý nghĩa quan trọng trong ứng dụng sản xuất nước mắm là nghiên cứu của Yougsawatdigul J- Thái Lan năm 2007. - Thời gian của quá trình sản xuất nước mắm bằng phương pháp bổ sung enzyme Alcalase kết hợp với Flavourzyme là 8 tháng (với tiến hành sản xuất vào mùa đông) và 5 tháng (khi tiến hành sản xuất vào mùa hè). - Tuy nhiên, do thời gian ngắn nên mùi hương kém hơn nước mắm truyền thống [2]. - Phương pháp Vi sinh vật ểm là rút ngắn thời gian và công sức song vẫVì thế mà các phương pháp này chưa được áp dụng cho việc sản xuất nước mắm công nghiệp. - (2005) nghiên cứu tác động của nước tương koji và vi khuẩn lactic trong lên men nước mắm từ cá chép nước ngọt. - Vì vậy, koji (không có vi khuẩn axit lactic) đã được sử dụng trong nước lên men nước mắm như nguồn cung cấp Aspergillus oryzas. - Tuy nhiên, vi khuẩn halophilic/halotolerant với hoạt tính proteolytic chưa được nghiên cứu trong quá trình lên men nước mắm [35]. - Pediococcus Tetragenococcus Tetragenococcuslên me như nước mắm. - halophylus- -methybutanal, 2-methypropanal là các chất tham gia tạo hương đặc trưng cho nước mắm [36]. - Phân lập vi khuẩn lactic từ các mẫu nƣớc nƣớc mắm Các mẫu nước mắm được p ồng độ trải đều 100µl dịch trên môi trường MRS bổ sung CaCO3 (Yongsawatdigul, 2006), trang sau đó n. - Dịch lên men này được dùng làm giống khởi động cho quá trình lên men nước mắm được thử nghiệm. - Quá trình lên men nước mắm được thực hiện ở nhiệt độ 35oC trong 6 tháng. - Phân lập vi khuẩn lactic từ các mẫu nƣớc nƣớc mắm Vi khuẩn lactic được phân lập từ chượp nước mắm ở các tháng của các mẫu nước mắm Cát Hải và Vinh trên môi trường MRS bổ sung NaCl và CaCO3 theo phương pháp mô tả ở mục 2.1. - Số lượng vi sinh vật đếm được ở các mẫu nước mắm khác nhau thì khác nhau. - Các mẫu nước mắm Cát Hải có mật độ LAB cao hơn so với mẫu nước mắm ở Cửa Hội - Vinh. - Điều này có thể được giải thích là do sự khác nhau của nguyên liệu thô và phương pháp lên men giữa các nhà máy xản xuất nước mắm [22]. - Hoạt tính protease và lipase giúp cho vi khuẩn LAB thủy phân protein và lipid trong quá trình hình thành nước mắm. - Có 10/17 chủng thể hiện cả 2 hoạt tính, không cùng thể hiện mạnh nhưng có thể đặt giả thiết rằng những chủng này có khả năng thủy phân cá tốt trong quá trình lên men nước mắm. - Các thành phần của nước luộc cá được so sánh gần giống với môi trường lên men nước mắm. - Theo Saisithi và cộng sự, hoạt động thủy phân protein có chức năng giải phóng amino acid cho sự phát triển hương của nước mắm [26]. - Protein được sử dụng để phục vụ sinh trưởng của vi khuẩn lactic cũng như để sinh oligopeptide là tiền chất cho các chất bay hơi tạo hương cho nước mắm. - Axit glutamic là axit tạo hương vị cho nước mắm. - Các chủng thể hiện tiềm năng của một chủng khởi động trong lên men nước mắm như CH6-2 hay CH8-1 cũng được lựa chọn. - Cây phát sinh chủng loại của các chủng LAB phân lập từ nước mắm 55 Trình tự gen 16S rRNA của các chủng được trình bày ở (Phụ lục 3). - Hàm lƣợng α - axit amin Hàm lượng α - axit amin của mẫu nước mắm được thêm các chủng CH2-4 và CH6-2 như một chủng khởi động sau 60 ngày lên men đạt mg/ml cao hơn so với mẫu đối chứng (5,7 mg/ml) ở cùng thời điểm (Hình 3.4) Hình 3.4. - Sự thay đổi hàm lượng axit amin trong quá trình lên men Mặc dù mật độ các chủng khởi động được thêm vào quá trình lên men nước mắm không tăng trong quá trình lên men, hàm lượng α-amino tăng lên trong tất cả các mẫu so với đối chứng (Hình 3.4). - Những kết quả này chỉ ra rằng các chủng được chọn làm tăng tốc độ thủy phân protein trong quá trình lên men nước mắm. - Các chủng đều mang đặc điểm của Tetragenococcus Các chủng CH6-2, CH2-4, CCH8-3, CH6-1, CH8-1 có khả năng sinh trưởng trong môi trường FB25 với nồng độ muối 25%, cho hoạt độ aminopeptidase cao, khả năng thủy phân protein tốt thích hợp để chọn làm chủng khởi động trong quá trình lên men nước mắm. - halophilus CH6-2 được chọn làm chủng khởi động lên men nước mắm. - Kết quả ban đầu cho thấy hàm lượng axit amin trong nước mắm có mặt hai chủng này cao hơn so với mẫu đối chứng không có LAB chứng tỏ tiềm năng của chúng trong việc cải thiện hương vị và rút ngắn quá trình lên men nước mắm. - Tiếp tục theo dõi quá trình lên men nước mắm đến 6 tháng. - Xác định các hợp chất bay hơi, độ đạm và vi sinh vật trong nước mắm. - halophilus CH6-2 hướng tới tạo chế phẩm chủng khởi động cải tiến quá trình lên men nước mắm. - Phương, P.K., (2013), Nghiên cứu ứng dụng enzyme vào cải tiến quy trình sản xuất nước mắm tại Quảng Ninh, Quangninhgov, Editor
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt