Nghiên cứu sản xuất dịch đạm thủy phân từ đầu cá chẽm và ứng dụng trong việc sản xuất nước chấm

Kết quả xác định các thông số tối ưu cho quá trình sản xuất nước chấm từ dịch thủy phân đầu cá chẽm.. Đề xuất quy trình sản xuất nước chấm từ sản phẩm thủy phân đầu cá chẽm ...55... Với

Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn cô TS Nguyễn Thị Mỹ Hương, người đã trực tiếp hướng dẫn, thôi thúc và tận tình chỉ bảo những kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian mà em thực hiện đề tài

Em cũng gửi lời cảm ơn tới các thầy cô quản lý các phòng thí nghiệm: phòng thí nghiệm hóa sinh, phòng thí nghiệm công nghệ chế biến, phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm và phòng thí nghiệm công nghệ sinh học đã nhiệt tình, tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian thực tập

Cuối cùng, em xin cảm ơn các bạn của em, những người đã động viên và giúp đỡ em mỗi khi cần thiết

Sinh viên

Nguyễn Thị Lý Luận

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vi

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về nguyên liệu 3

1.1.1 Tổng quan về nguyên liệu cá chẽm .3

1.1.2 Tình hình khai thác, nuôi trồng và chế biến cá chẽm .7

1.1.3 Tình hình sử dụng phế liệu cá chẽm .11

1.2 Tổng quan về enzyme protease 13

1.2.1 Đặc điểm 13

1.2.2 Ứng dụng của protease 14

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thủy phân protein bằng enzyme 15

1.3 Sản phẩm thủy phân .17

1.3.1 Dịch đạm thủy phân 17

1.3.2 Ứng dụng của sản phẩm thủy phân 17

1.4 Tổng quan về nước chấm và các loại nước chấm .17

1.4.1 Khái niệm nước chấm 17

1.4.2 Các loại nước chấm trên thị trường và phương pháp chế biến 18

1.4.3 Thành phần dinh dưỡng của các loại nước chấm .25

1.4.4 Các chỉ tiêu chất lượng của nước mắm .27

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 Đối tượng nghiên cứu 29

2.1.1 Phế liệu cá chẽm .29

2.1.2 Enzyme Flavourzyme .29

2.1.3 Các hóa chất, gia vị và hương liệu dùng trong sản xuất nước chấm .29

2.2 Phương pháp nghiên cứu 32

2.2.1 Xác định thành phần hóa học của đầu cá chẽm .32

2.2.2 Quy trình dự kiến sản xuất từ dịch thủy phân đầu cá chẽm .33

2.2.3 Bố trí thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật trong quá trình thủy phân 34

2.2.3.1 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme với nguyên liệu tối ưu .34

2.2.3.2 Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân tối ưu 36

2.2.3.3 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân tối ưu 38

2.2.4 Quy trình dự kiến sản xuất nước chấm từ dịch thủy phân đầu cá chẽm .40

2.2.4.1 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ muối bổ sung thích hợp .42

2.2.4.2 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ sorbitol bổ sung thích hợp .43

2.2.4.3 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ màu caramel bổ sung thích hợp 44

2.5 Phương pháp phân tích .45

2.6 Phương pháp xử lý số liệu .45

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ 46

3.1 Kết quả xác định thành phần hóa học đầu cá chẽm .46

3.2 Kết quả xác định các thông số tối ưu cho quá trình thủy phân .46

3.2.1 Kết quả xác định tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu .46

3.2.2.Kết quả xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp .48

3.2.3 Kết quả xác định thời gian thủy phân thích hợp 50

3.3 Kết quả xác định các thông số tối ưu cho quá trình sản xuất nước chấm từ dịch thủy phân đầu cá chẽm .52

3.3.1 Kết quả xác định tỷ lệ muối bổ sung thích hợp .52

3.3.2 Kết quả xác định tỷ lệ sorbitol bổ sung thích hợp .54

3.3.3 Kết quả xác định tỷ lệ caramel bổ sung thích hợp 55

3.4 Đề xuất quy trình sản xuất nước chấm từ sản phẩm thủy phân đầu cá chẽm 55

3.4.1 Sơ đồ quy trình sản xuất nước chấm từ dịch thủy phân từ đầu cá

chẽm 56

3.4.2 Thuyết minh quy trình .57

3.5 Chất lượng của nước chấm 58

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHẦN PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của cá Chẽm 6

Bảng 1.2: Thành phần acid amin không thay thế của cá chẽm nguyên con và các cơ quan chính (g/100g protein) 7

Bảng 1.3: Sản lượng cá chẽm nuôi trồng trên thế giới 2001-2009 8

Bảng 1.4: Giá trị kinh tế của ngành nuôi trồng cá chẽm thế giới 9

Bảng 1.5: Sản lượng cá chẽm đánh bắt trên thế giới 2001-2009 10

Bảng 1.6: Thành phần khối lượng của cá chẽm 12

Bảng 1.7: Bảng chỉ tiêu cảm quan của nước mắm 27

Bảng 1.8: Bảng chỉ tiêu hóa học của nước mắm 28

Bảng 1.9: Bảng chỉ tiêu vi sinh của nước mắm .28

Bảng 3.1: Thành phần hóa học của đầu cá chẽm .46

Bảng 3.2: Bảng đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm nước chấm .58

Bảng 3.3: Chỉ tiêu hóa học của nước chấm 58

Bảng 3.4: Chỉ tiêu vi sinh của nước chấm .59

Bảng 3.5: Thành phần axit amin trong nước chấm .60

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Hình ảnh cá chẽm 3

Hình 1.2: Sản lượng cá chẽm nuôi trồng trên thế giới (FAO fishery statistic) 8

Hình 1.3: Sản lượng cá chẽm đánh bắt trên thế giới (FAO fishery statistic) 9

Hình 1.4: Sơ đồ quy trình tổng quát công nghệ sản xuất nước mắm truyền thống 19

Hình 1.5: Sơ đồ quy trình chế biến mắm nêm dạng nguyên con (mắm cái) 22

Hình 1.6: Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến mắm nêm dạng sệt (mắm đục) 23

Hình 2.1: Sơ đồ xác định thành phần hóa học của đầu cá chẽm 32

Hình 2.2: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất dịch thủy phân đầu cá chẽm 33

Hình 2.3: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu tối ưu 35

Hình 2.4: Sơ đồ thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân tối ưu .37

Hình 2.5: Sơ đồ thì nghiệm xác định thời gian thủy phân tối ưu 39

Hình 2.6: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất nước chấm từ dịch thủy phân đầu cá chẽm 40

Hình 2.7: Sơ đồ thì nghiệm xác định tỷ lệ muối thích hợp .42

Hình 2.8: Sơ đồ thì nghiệm xác định tỷ lệ sorbitol thích hợp .43

Hình 2.9: Sơ đồ thì nghiệm xác định tỷ lệ caramel thích hợp .44

Hình 3.1: Ảnh hưởng của tỉ lệ enzyme đến lượng đạm trong dịch thủy phân thu được từ đầu cá chẽm .47

Hình 3.2: Ảnh hưởng của tỉ lệ enzyme đến tỷ lệ Naa/Nts (%) trong dịch thủy phân thu được từ đầu cá chẽm 47

Hình 3.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến lượng đạm trong dịch thủy phân thu được từ đầu cá chẽm 49

Hình 3.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến tỷ lệ Naa/Nts (%) trong dịch thủy phân thu được từ đầu cá chẽm .49

Hình 3.5: Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến lượng đạm trong dịch thủy phân thu được từ đầu cá chẽm 51

Hình 3.6: Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến tỷ lệ Naa/Nts (%) trong dịch

thủy phân thu được từ đầu cá chẽm .51 Hình 3.7: Ảnh hưởng của tỉ lệ muối đến tổng điểm cảm quan sản phẩm nước chấm .53 Hình 3.8: Ảnh hưởng của tỉ lệ sorbitol đến tổng điểm cảm quan sản phẩm nước chấm .54 Hình 3.9: Ảnh hưởng của tỉ lệ caramel đến tổng điểm cảm quan sản phẩm

nước chấm .55 Hình 3.10: Sơ đồ quy trình sản xuất nước chấm từ sản phẩm thủy phân thủy

phân từ đầu cá chẽm 56 Hình 3.11: Sản phẩm nước chấm .56

KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

NAA/ NTS Tỷ lệ nitơ axit amin so với nitơ tổng số

LỜI MỞ ĐẦU

Thuỷ sản Việt Nam hiện nay là một trong những ngành kinh tế trọng điểm,

đã đóng góp một phần không nhỏ vào nền kinh tế, tạo công ăn việc làm góp phần tăng thu nhập cho một bộ phân dân cư ven biển Trong những năm gần đây ngành

đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể trong nuôi trồng, chế biến cũng như trong xuất nhập khẩu Song đi kèm với sự phát triển đó thì vấn đề phế liệu thuỷ sản đang trở thành một vấn đề cấp bách vì nó đe doạ đến vấn đề môi trường Hàng năm ngành thủy sản thải ra một lượng lớn các phế liệu và bị coi là một trong sáu ngành ô nhiễm môi trường nhất

Từ thực tế trên, yêu cầu cấp bách đặt ra cho các nhà công nghệ ngành thủy sản là phải sử dụng hợp lý, hiệu quả lượng phế liệu do nhà máy chế biến thủy sản thải ra Để giải quyết một lượng lớn phế liệu như hiện nay, tại Việt Nam và trên thế giới đang có xu hướng tận thu phần phế liệu này để chế biến thành các sản phẩm có giá trị gia tăng Một số phế liệu có thể được dùng để chế biến thành bột cá, dầu cá, sản phẩm thủy phân, bột khoáng cho chăn nuôi gia súc, gia cầm và thủy sản

Tuy nhiên vấn đề nghiên cứu sản xuất nước chấm từ các nguồn phế liệu này còn rất hạn chế

Với mong muốn góp phần giải quyết vấn đề trên, tôi thực hiện đề tài:

Nghiên cứu sản xuất dịch đạm thủy phân từ đầu cá chẽm và ứng dụng trong việc sản xuất nước chấm, nhằm tăng giá trị sử dụng và sử dụng triệt để hơn nguồn phế

liệu cá chẽm, giảm ô nhiễm môi trường tạo điều kiện thuận lợi cho ngành kinh tế thủy sản Nội dung nghiên cứu gồm có:

- Xác định thành phần hóa học của đầu cá chẽm

- Xác định các thông số tối ưu cho quá trình thủy phân đầu cá chẽm và sản xuất dịch đạm thủy phân

- Xác định các thông số thích hợp cho quá trình sản xuất nước chấm

- Sản xuất nước chấm và đánh giá chất lượng của nước chấm

Ý nghĩa thực tiễn:

- Nâng cao giá trị sử dụng của phế liệu cá chẽm, giảm ô nhiễm môi trường

và tăng thu nhập cho người dân

- Sản xuất nước chấm góp phần đa dạng các mặt hàng sản phẩm nước chấm trên thị trường

Ý nghĩa khoa học:

- Đề tài đưa ra được các thông số tối ưu của quá trình thủy phân đầu cá chẽm

- Đề tài cũng đưa ra được các thông số phụ gia tối ưu cho việc sản xuất nước chấm từ dịch đạm thủy phân

Trong quá trình thực hiện đề tài, do thời gian và kiến thức có hạn,cùng với

sự mới mẻ của lĩnh vực nghiên cứu về sản phẩm nước chấm cũng như chưa có kinh nghiệm thực tế, chắc chắn đề tài còn nhiều thiếu sót Rất mong những ý kiến đóng góp, chỉ dạy của thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nguyên liệu

1.1.1 Tổng quan về nguyên liệu cá chẽm

1.1.1.1 Đặc điểm hình thái:

Tên tiếng Anh: Barramundi, Giant seaperch [1]

Tên khoa học: Lates calcarifer

Theo FAO (1974) cá chẽm có hệ thống phân loại như sau:

Ngành động vật có xương sống Chordata

Lớp cá xương Osteichthyes

Phân lớp cá vây tia Actianopteryga

Bộ cá vược Pereiformes

Phân bộ cá vược Percoidei

Họ cá sơn biển Centropomidal

Giống cá chẽm Lates

Loài cá Chẽm Lates calcarifer (Bloch, 1790)

Hình 1.1: Hình ảnh cá chẽm

Cá chẽm còn được gọi là cá vược, có thân hình thon dài và dẹt bên, cuống

đuôi khuyết sâu Đầu nhọn, nhìn bên cho thấy phía trên hơi lõm xuống ở giữa và

hơi lồi ở lưng Miệng rộng và hơi so le, hàm trên kéo dài đến phía dưới sau hốc mắt

Răng dạng nhung, không có răng nanh, trên nắp mang có gai cứng, vây lưng gồm

có 2 vi: vi trước có 7-9 gai cứng và vi sau có 10-11 tia mềm Vi hậu môn có 3 gai

cứng, vi đuôi tròn và có hình quạt Vẩy dạng lược và có kích cỡ vừa phải, có 61 vẩy đường bên Chiều dài thân bằng 2,7 – 3,6 lần chiều cao Chiều dài lớn nhất 47cm, thông thường là 19 – 25cm [1]

Khi cá còn khoẻ, trên mặt lưng có màu nâu, mặt bên và bụng có màu bạc khi sống trong môi trường nước biển, màu nâu vàng khi sống trong môi trường nước ngọt Khi cá ở giai đoạn trưởng thành sẽ có màu xanh lục hay vàng nhạt trên lưng

số lượng lớn trong các kênh rạch, đầm phá và nhất là trong các đầm nuôi tôm [4]

Cá chẽm là loài cá phân bố rộng từ vùng nhiệt đới đến cận nhiệt đới thuộc Tây Thái Bình Dương vá Ấn Độ Dương Cá chẽm rất rộng muối và có tình di cư xuôi dòng, cá lớn lên chủ yếu ở vùng nước ngọt như sông, hồ Khi thành thục (từ 3 đến 4 năm tuổi) chúng sẽ di cư ra vùng cửa sông, vùng ven biển có độ mặn thích hợp để sinh sản Ấu trùng sau khi nở ra sẽ được sóng đưa vào vùng cửa sông, vùng ven bờ và lớn lên Cá con sẽ dần di cư vào các thủy vực nước ngọt sinh sống và phát triển thành các cá thể trưởng thành [1]

Ở nước ta, chúng phân bố chủ yếu tại vùng vịnh Bắc bộ, vùng biển miền Trung, và số ít ở vùng biển miền Nam, mùa vụ khai thác là quanh năm Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu khai thác tự nhiên chiếm số lượng thấp, chủ yếu là nguyên liệu thông qua nuôi trồng (tập trung nhiều ở các tỉnh ven biển miền trung, hình thức nuôi

là trong các ao đất và lồng lưới) Khi cá đạt từ 10 đến 12 tháng tuổi là khai thác được, lúc này trọng lượng mỗi con từ 800 – 1,2kg và kích thước từ 350 đến 500 mm

Thế giới: Cá chẽm phân bố chủ yếu ở một số nước như: Đông Châu Phi, Vịnh Percian, Ấn Độ, Srilanca, Myanmar, Australia, New Guinea, Indonesia, Malaysia, Philippines [4]

1.1.1.3 Vòng đời:

Cá chẽm trải qua phần lớn thời gian sinh trưởng (2 – 3 năm) trong các thủy vực nước ngọt như: sông, hồ, nơi nối liền với biển Cá có tốc độ tăng trưởng nhanh, thường đạt cỡ 3 – 5kg sau 2 – 3 năm Khi cá trưởng thành (3 – 4 tuổi) chúng sẽ di

cư từ vùng nước ngọt ra cửa sông và biển để đẻ trứng Cá chẽm đẻ trứng theo chu kì trăng (thường vào lúc khởi đầu của tuần trăng hay lúc trăng tròn), thường vào buổi tối cùng với lúc thủy triều lên Điều này giúp trứng và ấu trùng trôi vào vùng cửa sông, nơi đó ấu trùng sẽ phát triển và di cư ngược dòng vào sông, hồ để lớn lên Hiện nay điều chưa rõ là cá trưởng thành sau khi đẻ trứng có đi ngược dòng vào sông không hay vẫn sống lại ở biển Một số cá sống tại môi trường nước ngọt (nơi chúng lớn lên) có vòng đời lên đến kích thước 65cm và cân nặng 19, 3 kg thì tuyến sinh sản của chúng không phát triển [5]

1.1.1.4 Tính ăn:

Cá chẽm là loài cá dữ điển hình Khi còn nhỏ, tuy chúng có thể ăn các loài sinh vật phù du khuê tảo nhưng thức ăn chủ yếu của chúng vẫn là cá và tôm nhỏ (chiếm 80% tổng lượng thức ăn) Khi cá lớn hơn 20 cm, 100% là thức ăn động vật bao gồm giáp xác chiếm khoảng 70% và các loài cá nhỏ chiếm 30% Cá chẽm bắt mồi rất dữ, chúng có thể bắt những con mồi có kích thước bằng cơ thể chúng Cá chẽm rất thích bắt mồi sống và di động [5]

1.1.1.5 Phân biệt giới tính:

Đặc điểm nổi bật trong quá trình sinh sản của cá chẽm là có sự thay đổi giới tính từ cá đực thành cá cái sau khi tham gia lần sinh sản đầu tiên và đây được gọi là

cá chẽm thứ cấp Tuy nhiên cũng có những cá cái được phát triển từ trứng và được gọi là cá cái sơ cấp Chính vì thế trong thời gian đầu (1,5 – 2kg) phần lớn là cá đực, nhưng khi đạt khối lượng 4 – 6kg thì phần lớn là cá cái

Thông thường, rất khó phân biệt giới tình của chúng ngoại trừ vào mùa sinh sản, có thể dựa vào các đặc điểm sau:

Cá đực có có mõm hơi cong còn cá cái thì mõm thẳng,

Cá đực có thân thoi và dài hơn cá cái

Cùng tuổi thì cá cái sẽ có kích thước lớn hơn cá đực

Trong mùa sinh sản, những vẩy gần lỗ huyệt của cá đực sẽ dày hơn cá cái Đồng thời bụng cá cái to hơn cá đực [5]

1.1.1.6 Thành phần hóa học của cá Chẽm

Thành phần hóa học cơ bản của cơ thịt cá chẽm gồm có: nước, protein, lipid, gluxit, khoáng chất, vitamin Thành phần hóa học của cá thường khác nhau theo giống loài nhưng trong cùng một loài mà ở môi trường sống khác nhau thì thành phần hóa học cũng khác nhau Thành phần hóa học của cá còn phụ thuộc vào trạng thái sinh lý, mùa vụ, thức ăn, thời tiết Sự khác nhau về thành phần thức ăn làm ảnh hưởng rất lớn đến mùi vị và giá trị dinh dưỡng của cá Thành phần hóa học của cá chẽm được thể hiện trong bảng 1.1

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của cá Chẽm [18]

Thành phần dinh dưỡng trong 100g thực phẩm ăn được

Năng

lượng Nước Protein Lipid Tro Calci Phospho Sắt Natri Kali A B1 B2 PP

111 75,5 20,5 3,2 1,2 26 202 0,4 56 329 15 0,1 0,16 2,1

Cá chẽm chắc thịt, ít béo, giàu omega 3 và protein, có các axit amin cân đối

và một lượng khoáng hợp lý Các nguyên tố khoáng đa lượng và vi lượng rất cần thiết cho sự phát triển của con người Với giá trị dinh dưỡng rất cao và sản lượng khai thác cao, nên giá trị về mặt kinh tế của cá chẽm cũng rất cao Thịt cá chẽm chứa đủ các axit amin và quan trọng hơn cả là trong thịt có đủ các axit amin không thay thế (axit amin cưỡng bức) như bảng sau:

Bảng 1.2: Thành phần acid amin không thay thế của cá chẽm nguyên con và

các cơ quan chính (g/100g protein).[17]

Sản lượng nuôi trồng cá chẽm được thể hiện qua sơ đồ sau:

Hình 1.2: Sản lượng cá chẽm nuôi trồng trên thế giới (FAO fishery statistic)

Bảng 1.3: Sản lượng cá chẽm nuôi trồng trên thế giới 2001-2009 (đơn vị :tấn)

(FAO fishery statistic) [16]

Năm 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Sản

lượng 26745 25194 28698 28888 31288 32124 34301 42976 49299

Ở Thái Lan, phần lớn cá chẽm bán trên thị trường là cá nuôi lồng hoặc nuôi

ao Thái Lan cũng là quốc gia đầu tiên sản xuất cá chẽm giống và có truyền thống

lâu đời về lĩnh vực này Tuy nhiên nhiều nước khác ở châu Á cũng có bờ biển để

nuôi thương mại loài cá này nhưng nhìn chung hoạt động nuôi trong suốt thập niên

qua vẫn phát triển chậm do thiếu nguồn cá giống và chưa tạo được uy tín cao về mặt

hàng này

Ở Inđônêxia, công ty PT FEGA MAIRKULTURA đã thành công trong việc

nuôi cá chẽm Châu Á trong lồng nuôi ở vùng biển khơi, hiện nay công ty có 25-30

lồng nuôi đặt trong vùng biển đang hoàn toàn nguyên sơ có diện tích 2.300 ha của

Inđônêxia, cách Jakarta khoảng 40 hải lý Sản lượng năm 2010 dự kiến đạt 1.000

tấn và tăng lên 5.000 tấn năm 2011 [19]

Cá chẽm được nhiều nước trên thế giới nhập khẩu như Trung Quốc, Mỹ, Anh Trong đó Singapore là nước nhập khẩu thực phẩm cá biển lớn trong khu vục Châu á tới 1000 tấn hằng năm

Cá chẽm được đánh giá là loại cá có giá trị kinh tế cao theo FAO:

Bảng 1.4: Giá trị kinh tế của ngành nuôi trồng cá chẽm thế giới (nghìn USD)

(FAO fishery statistic) [16]

Năm 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Giá trị 87593 64427 96826 74375 83545 98673 144527 155963 163729

Theo tổ chức nông lương thế giới (FAO), sản lượng cá chẽm thương phẩm hàng năm của thế giới đạt gần 130 nghìn tấn, trong đó sản lượng của Thái Lan và các nước châu Á khác chiếm hơn 90%

Sản lượng đánh bắt cá chẽm cũng được FAO thống kê như sau:

Hình 1.3: Sản lượng cá chẽm đánh bắt trên thế giới (FAO fishery statistic)

Bảng 1.5: Sản lượng cá chẽm đánh bắt trên thế giới 2001-2009 (đơn vị : tấn)

(FAO fishery statistic) [16]

Năm 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Sản

lượng 68716 71988 70705 6064 72235 85640 95269 81118 80831

Hiện nay do nguồn khai thác cá chẽm từ biển và đại dương khá khan hiếm nên nguyên liệu cá chẽm được cung cấp cho thị trường chủ yếu là từ nguồn nuôi thông qua các hộ nuôi Ở khu vực Đông Nam Á,Thái Lan đi đầu trong việc nghiên cứu tạo giống cũng như nuôi cá chẽm, cung cấp cho thị trường nội địa và xuất khẩu một lượng lớn giống và cá chẽm thương phẩm

1.1.2.2 Trong nước

Ở nước ta, cá chẽm được xem là giống cá mới và có tiềm năng lớn trong tương lai Chúng ta đã sản xuất thành công cá chẽm giống và đang nghiên cứu sâu hơn về loài này Trong hoàn cảnh cá tra và cá basa đã có khuynh hướng bão hòa, nguyên liệu tôm đang gặp nhiều khó khăn do dịch bệnh tràn lan và khó kiểm soát về

dư lượng kháng sinh thì nguyên liệu cá chẽm được xem là một trong những mặt hàng đem lại hiệu quả kinh tế cao Mặt khác, việc nuôi cá chẽm cũng ít làm ô nhiễm môi trường nước do chúng là loài ăn tạp và ít phát sinh dịch bệnh Vì vậy, nhiều hộ dân ở các tỉnh miền trung đã chuyển đổi mô hình nuôi cá tra, cá basa, tôm, cá khác sang nuôi cá chẽm và bước đầu đem lại lợi nhuận lớn

Hiện nay cá chẽm được nuôi trong ao đầm nước lợ, nuôi lồng hoặc nuôi quảng canh Năm 2001, tổng số lồng nuôi trên biển là 23.989 lồng, nhiều hơn năm

2000 là 5.244 lồng, trong đó số lồng nuôi cá biển là 4.077 lồng Sản lượng nuôi lồng bè nước mặn năm 2001 đạt 2.635 tấn, cao hơn năm 2000 là 853 tấn, trong đó sản lượng cá biển là 1.898 tấn Năm 2004, diện tích nuôi cá biển trong ao là 1.750

ha và số lồng cá chẽm trên 8.850 chiếc đạt sản lượng 7.675 tấn Ngoài ra tại các đầm nước lợ ven biển cá đã được thả nuôi ghép với đối tượng khác nhau Sản lượng

cá nuôi nước lợ mặn đạt 13.865 tấn Kết quả này còn hạn chế, một trong những nguyên nhân chủ yếu là do chưa chủ động được nguồn cá giống [5]

Việt Nam bắt đầu nghiên cứu sản xuất giống cá biển từ những năm 1993 –

1994 Đến năm 2005, chúng ta cơ bản chủ động sản xuất giống một số loài cá biển trong đó có cá chẽm Trong năm 2003 – 2004, Viện nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II và Trường Đại học Nha Trang đã sản xuất 400.000 con giống cá chẽm

Dự án nuôi cá chẽm của công ty CTCP Vĩnh Hoàn được khởi động vào cuối năm 2010, với 68 ha ao nuôi, dự kiến vùng nuôi tăng lên 300 ha vào năm 2012 theo

dự kiến năm 2011, sản lượng cá chẽm của Vĩnh Hoàn sẽ đạt 700 tấn, trong 2 năm tiếp theo, sản lượng sẽ tăng lên lần lượt là 4.100 tấn và 6.100 tấn [15]

Hiện nay ở Sóc Trăng cũng đã tiến hành nuôi thí điểm cá chẽm công nghiệp đạt 70 tấn cá/ ha

đã có xu hướng tận dụng để sản xuất sản phẩm giá trị gia tăng như: Dầu cá, bột cá, enzyme,… Tuy nhiên còn rất nhiều hoạt chất sinh học trong phế liệu cá mà ta chưa khai thác hết

Năm 2008 ở Cà Mau, tổng sản lượng nuôi và khai thác biển là 3.481,8 ngàn tấn Trong đó riêng cá biển khoảng 2.657,6 ngàn tấn, cá chẽm chiếm khoảng 3.000 tấn, như vậy phế liệu cá chẽm khoảng trên 1.700 tấn [5] Theo dự báo trong những năm tới lượng cá chẽm tại Cà Mau còn tăng lên rất nhiều

Thành phần khối lượng của cá chẽm biến động phụ thuộc vào độ thành thục sinh lý, ngư trường khai thác, Thành phần khối lượng thường được phân ra các phần sau: cơ thịt, đầu, vây, vảy, da, xương, nội tạng…(Bảng 1.3)

Bảng 1.6: Thành phần khối lượng của cá chẽm (% so với toàn bộ cơ thể) [5]

Thịt cá Đầu cá Xương cá Vây + vẩy Nội tạng Gan, bong bóng, mỡ

Từ kết quả của bảng trên ta thấy: Cá chẽm có tỷ lệ đầu cá cao, trong đó đầu

cá chiếm 21,97% so với toàn bộ cơ thể Mà hiện nay nhu cầu về cá chẽm của thị trường ngày được tăng cao nên việc khai thác và chế biến cá chẽm cũng tăng lên đáng kể Vì vậy lượng phế liệu đầu cá cũng rất nhiều, đòi hỏi một hướng tận dụng phế liệu này như: sản xuất thức ăn chăn nuôi, bột khoáng, dầu cá, bột đạm,…

Các hướng tận dụng phế liệu:

 Sản xuất nước mắm

Từ phế liệu cá (đầu cá…), người ta đem thủy phân bằng enzyme Hỗn hợp sau thủy phân đem lọc thu được dịch thủy phân chứa nhiều axit amin Dịch thủy phân này được sử dụng trong việc sản xuất nước mắm

 Sản xuất bột cá, dầu cá [12]

Cùng với sự phát triển của công nghệ chế biến thực phẩm thủy sản, công nghệ sản xuất bột cá chăn nuôi ngày càng phát triển Bởi lẽ, từ công nghệ chế biến thủy sản tạo ra nguồn phế liệu khá dồi dào, sản lượng cá tạp ngày càng tăng cao, chiếm 2/3 tổng sản lượng chung Các nước phát triển công nghiệp đòi hỏi tiêu thụ một lượng lớn về bột cá chăn nuôi Việc sản xuất bột cá chăn nuôi có ý nghĩa kinh

tế rất lớn, bởi vì công nghệ này đã tận dụng được nguồn phế liệu và nguyên liệu thủy sản kém giá trị tạo nên sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp lượng đạm dễ tiêu hóa cho động vật nhằm phát triển chăn nuôi cung cấp trứng, sữa, thịt cho con người

Từ các loại phế liệu cá như: gan cá, nội tạng, đầu cá…có thể dùng làm nguyên liệu để sản xuất dầu cá Thông thường quá trình tách chiết dầu cá là gắn liền với công nghệ sản xuất bột cá Bởi lẽ, cần phải tách triệt để dầu cá ra khỏi nguyên liệu trước khi sản xuất bột cá để chất lượng bột cá tốt hơn

 Sản xuất bột đạm thủy phân

Phương pháp sản xuất chủ yếu là phương pháp thủy phân nhờ enzyme Bột đạm thủy phân thu được chứa nhiều đạm dễ tiêu hóa, các vitamin, các nguyên tố khoáng đa lượng, vi lượng và các chất hoạt động sinh học khác

 Sản xuất gelatin và collagen từ da cá

 Sản xuất guanine và chân châu từ vảy cá

 Sản xuất insulin từ tụy tạng cá

 Sản xuất bột khoáng từ xương cá [13]

Trong nước

Hiện nay ngành chế biến thủy sản trong nước phát triển khá mạnh mẽ nhưng công nghệ xử lý và tận dụng phế liệu của quá trình này thực sự chưa phát triển và chưa được quan tâm đúng mức Các sản phẩm sản xuất từ phế liệu thủy sản còn ít, chưa đa dạng, chất lượng chưa cao Vì vậy, các nhà chế biến thực phẩm thủy sản cần tìm giải pháp để tối đa lợi ích thu được từ nguồn phế liệu này, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong chế biến thủy sản, đồng thời giảm thiểu lượng phế liệu thải ra môi trường

1.2 Tổng quan về enzyme protease

1.2.1 Đặc điểm

Protease là nhóm enzyme thủy phân các liên kết peptide trong phân tử protein hoặc các polypeptide thành các peptide có phân tử lượng nhỏ (peptone và polypeptide) Tiếp theo đó là sự thủy phân các peptide trên thành các amino acid tự

do dưới tác dụng của peptidase

Protease là enzyme được thu nhận từ thực vật (papain, bromelin) từ động vật (pepsin, chymosin, trypsin, chimotrysin…) và từ vi sinh vật, có tác dụng thủy phân liên kết peptide của protein thành các đoạn peptide và acid amin

Phần lớn protease thương mại được sản xuất từ vi sinh vật Các sản phẩm protease thương mại được phân loại dựa vào pH tối ưu cho protease hoạt động, gồm

protease acid, protease trung tính và protease kiềm [7]

• Peptidase phân hủy các phân tử peptide có phân tử nhỏ (pepton, polypeptide) thành các acid amin tự do Những enzyme mà đòi hỏi phải có nhóm –COOH và –NH2 tự do tận cùng ở gần kề liên kết peptide.Peptidase có tính đặc hiệu tương đối hẹp, chủ yếu phân cắt các liên kết ở hai đầu của phân tử protein nên gọi là exo-peptidase (hay peptidase phân cắt đầu mạch) Nếu phân cắt ở đầu có gốc amin

tự do thì được gọi là enzyme amino-peptidase Nếu phân cắt ở đầu có gốc carboxyl

tự do thì gọi là enzyme carboxyl-peptidase

Cả hai enzyme endo-peptidase và exo-peptidase kết hợp với nhau một cách

có hiệu quả trong việc thủy phân phân tử protein

1.2.2 Ứng dụng của protease

Từ xưa, con người đã biết sử dụng enzyme vào thực tiễn sản xuất tuy nhiên các ứng dụng này chỉ mang tính tự phát chưa có cơ sở khoa học Theo thời gian các nghiên cứu về khoa học phát triển[14]

• Trong công nghiệp: người ta dùng protease bổ sung vào xà phòng, chất tẩy rửa để nâng cao tính năng tẩy rửa các loại dầu mỡ và chất bẩn hay người ta dùng protease để khử lông trân bò trong công nghệ thuộc da

• Trong y học: người ta dùng protease để loại bỏ các phần mô bị hỏng, bị thối hay các ổ viêm, các vết thương hay làm tan các cục máu đông tắc nghẽn mạch máu

• Trong thực phẩm: người ta dùng protease để làm mềm thịt, thủy phân thịt

cá, sản xuất nước mắm, bột cá… hoặc người ta có thể dùng protease để thủy phân tế bào gan cá trích ly dầu…

• Trong nông nghiệp: người ta dùng protease và một số enzyme khác để sản xuất các loại thức ăn cho động vật nhằm làm tăng hệ số hấp thụ thức ăn giảm lượng thức ăn sử dụng và tăng cao tốc độ tăng trọng Đặc biệt ngày nay trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản, người ta đã tạo ra nhiều loại thức ăn có chứa protease, amylase… để làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn giảm chi phí và nâng cao sự tăng trọng cho động vật nuôi như cá, tôm… Do vậy, năng suất nuôi trồng thủy sản ngày càng tăng

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thủy phân protein bằng enzyme

Quá trình thủy phân chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: nhiệt độ, pH, nồng độ

cơ chất và enzyme, sự có mặt hay không có mặt của chất hoạt hóa và chất kìm hãm, lượng nước thêm vào

• Ảnh hưởng của nhiệt độ

Vì enzyme có bản chất protein nên khi tăng hay giảm nhiệt độ đều ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme Thật vậy, mỗi enzyme chỉ hoạt động trong vùng nhiệt độ xác định Phần lớn enzyme hoạt động thích hợp ở khoảng nhiệt độ 40÷500C và vô hoạt hóa ở 700C Trong vùng nhiệt độ thích hợp nếu nhiệt độ tăng

100C thì tốc độ thủy phân tăng 1,5÷ 2 lần Nhiệt độ thích hợp của enzyme có thể thay đổi khi có sự thay đổi về pH, cơ chất [14]

• Ảnh hưởng của pH môi trường

Enzyme rất nhạy cảm với sự thay đổi pH môi trường Mỗi enzyme chỉ hoạt động ở vùng pH nhất định gọi là pH tối thích pH tối thích của đa số enzyme nằm trong vùng acid yếu, kiềm yếu hay trung tính, chỉ có một số enzyme hoạt động tối thích nằm trong vùng acid mạnh hay kiềm mạnh Cùng một loại enzyme nhưng thu

từ các nguồn khác nhau cũng có pH tối thích khác nhau [14]

• Ảnh hưởng của nồng độ enzyme

Giống như các phản ứng enzyme, tốc độ phản ứng thủy phân tỉ lệ với nồng

độ enzyme Khi nồng độ enzyme quá cao nếu tiếp tục thêm enzyme, sự biến đổi của tốc độ thủy phân là không đáng kể Vì vậy, tốt hơn là sử dụng nồng độ enzyme thích hợp để đạt hiệu quả thủy phân cực đại và giảm giá thành[14]

• Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất

Trong các phản ứng do enzyme xúc tác trước hết tạo thành phức trung gian giữa enzyme và cơ chất Sau đó, phức này chuyển hóa tiếp tục tạo thành sản phẩm cuối cùng và enzyme tự do, enzyme lại kết hợp với phân tử cơ chất khác Nếu nồng

độ cơ chất đủ thích hợp với lượng enzyme sẽ làm cho quá trình thủy phân diễn ra đều đặn nhanh chóng [14]

• Ảnh hưởng của hàm lượng nước

Nước là môi trường thuận lợi của enzyme và vi sinh vật hoạt động Các kết quả nghiên cứu cho thấy điều kiện để các loại enzyme và vi sinh vật hoạt động được

là môi trường phải có hàm lượng nước tự do tối thiểu là 15%

Do vậy, nếu trong quá trình thủy phân ta bổ sung lượng nước quá thấp thì nó hạn chế được sự hoạt động của vi sinh vật nhưng đồng thời nó cũng ức chế hoạt động của enzyme làm giảm hiệu suất thủy phân Nhưng nếu bổ sung hàm lượng nước quá cao thì chính nước là môi trường thuận lợi để vi sinh vật hoạt động và phát triển tạo ra các sản phẩm cấp thấp như: indol, skatol, NH3, H2S… làm giảm chất lượng sản phẩm [14]

• Ảnh hưởng của thời gian thủy phân

Thời gian thủy phân kéo dài hoặc rút ngắn đều ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình thủy phân và chất lượng của sản phẩm

Thời gian tác dụng kéo dài thì enzyme có điều kiện để cắt mạch triệt để Nhưng nếu kéo dài thời gian thủy phân quá mức dẫn đến vi sinh vật thích nghi và hoạt động tạo ra các sản phẩm cấp thấp như NH3, H2S, indol, skatol… đồng thời khi thời gian kéo dài hiệu quả kinh tế sẽ kém

Ngược lại, thời gian thủy phân rút ngắn, sự phân giải protein chưa triệt để, hiệu suất thủy phân không cao và gây lãng phí nguyên liệu [14]

• Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc

Khi thủy phân diện tích tiếp xúc giữa enzyme và nguyên liệu cũng ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ thủy phân Để tạo điều kiện cho enzyme protease hoạt

động tốt người ta thường xay nhỏ, đập dập, cắt khúc… Khi diện tích tiếp xúc giữa enzyme và protein càng lớn thì quá trình thủy phân càng dễ dàng và ngược lại [14]

• Ảnh hưởng của nguyên liệu

Độ tươi của nguyên liệu có vai trò quyết định đến quá trình thủy phân và chất lượng của sản phẩm Độ tươi của nguyên liệu giảm thì làm giảm chất lượng sản phẩm tạo thành [14]

1.3.2 Ứng dụng của sản phẩm thủy phân

Dịch đạm cô đặc và bột đạm hòa tan có thể được ứng dụng trong sản xuất thức ăn chăn nuôi, đặc biệt là trong nuôi trồng thủy sản Sản phẩm với hàm lượng đạm cao, gồm hỗn hợp các acid amin cần thiết cho sự phát triển của tôm, cá

Bột đạm thủy phân cũng có thể được dùng trong thực phẩm sản xuất các sản phẩm bột dinh dưỡng cao đạm đối với bột đạm thủy phân có chất lượng cao

Dịch đạm cô đặc còn có thể sử dụng để bổ sung trong quá trình làm nước mắm do nó có hàm lượng axit amin cao, làm tăng độ đạm của nước mắm

Dịch đạm thủy phân có thể dùng trong sản xuất nước mắm công nghiệp khi thêm hương vị của nước mắm, rút ngắn thời gian sản xuất mà hàm lượng đạm axit amin trong đó lại cao

1.4 Tổng quan về nước chấm và các loại nước chấm

1.4.1 Khái niệm nước chấm

Nước chấm là tên gọi chung cho các loại gia vị dạng lỏng, chứa chủ yếu là Acid amin, muối ăn, nước, các peptit có trọng lượng phân tử nhỏ và có hương vị đặc trưng của từng sản phẩm

Nước chấm được sản xuất từ các nguyên liệu giàu Protein và bằng 2 phương pháp: phương pháp hóa học và phương pháp sử dụng vi sinh vật

Ngoài vai trò tăng mùi vị giúp bữa ăn thêm ngon miệng thì nước chấm còn cung cấp cho cơ thể một lượng đạm nhất định

1.4.2 Các loại nước chấm trên thị trường và phương pháp chế biến

Người Việt Nam rất quen thuộc với các loại nước chấm làm bằng cá, tôm ướp với muối, gia vị để lên men gọi tên là mắm Nghề làm mắm ở nước ta đã có từ lâu đời, với hàng trăm loại mắm được chế biến từ các loại nguyên liệu khác nhau sẵn có tại từng vùng miền như cá, còng, tôm, ruốc (moi), mực, sò, cáy Mắm có dạng nguyên con như mắm lóc, mắm sặc, mắm cái; có dạng làm nhuyễn như mắm

ruốc, mắm nêm; có dạng chỉ dùng lấy nước gọi là nước mắm

1.4.2.1 Nước mắm truyền thống

Nước mắm là một sản phẩm do thịt cá ngâm trong dung dịch nước muối,thủy phân protein thành các peptit và các axit amin nhờ tác dụng của enzyme có sẵn trong thịt cá và ruột cá làm cho nước mắm có mùi và vị đặc trưng [11]

Nước mắm là loại nước chấm quen thuộc được ưa chuộng nhất nước ta và không thể thiếu trong mỗi bữa ăn hằng ngày Nước mắm có giá trị dinh dưỡng chứa

13 loại acid amin, vitamin B, khoảng 1-5 microgram vitamin B12 Hấp dẫn người

ăn bởi hương vị đậm đà, đặc trưng mà không một loại sản phẩm nào có thể thay thế được

Nước mắm là một mặt hàng chính cả ngành thủy sản Nó tiêu thụ khoảng 60% tổng số cá đánh bắt và chế biến trên toàn quốc Nghề nước mắm của nước ta hiện nay vẫn còn theo phương pháp cổ truyền, ở mỗi địa phương có sự khác nhau chút ít, nhưng quy trình sản xuất vẫn còn thô sơ và thời gian kéo dài, hiệu quả kinh

40-tế còn thấp

Khi nhắc đến nước mắm thì ta sẽ nghĩ ngay đến những vùng sản xuất nước mắm lớn và nổi tiếng hiện nay như: Phú Quốc, Phan Thiết, Nha Trang, Hải Phòng…Ở những vùng khác nhau ta sẽ có những đặc trưng riêng về hương vị và đến nay vẫn chưa tìm thấy sự giống nhau về hương vị của từng loại nước mắm Dó chính là bí quyết riêng của từng cơ sở sản xuất nước mắm

Quy trình sản xuất nước mắm truyền thống [6]

Sản xuất nước mắm truyền thống là một trong những nghề khá phổ biến của dân cư ven biển Việt Nam Quy trình công nghệ tổng quát được thể hiện qua sơ đồ sau:

Hình 1.4: Sơ đồ quy trình tổng quát công nghệ sản xuất nước mắm

Miền Trung nổi tiếng bởi phương pháp sản xuất nước nắm của Phan Thiết, cho cá trộn muối vào 3 lần mỗi thùng Sau mỗi lần cho cá và muối tiến hành rút nước bổi rồi mới cho cá và muối lần tiếp theo Sau đó cho nước bổi vào rồi lại rút nước bổi ra, tiến hành náo đảo liên tục cho đến khi toàn bộ khối nước bổi đều có hương thơm, màu đẹp, hết mùi tanh thì đạt

Và nổi tiếng nhất vẫn là nước mắm được chế biến theo phương pháp chế biến chượp của Phú Quốc với đặc trưng là chế biến chượp bằng cách gài nén Phương pháp này đơn thuần cho muối một lần từ đầu, rút nước bổi ra phơi nắng và

ép nén khối cá xuống sau đó đổ nước bổi lên trên cho đến khi mắm chín

Mỗi phương pháp chế biến nước mắm mang những nét đặc trưng và có những ưu nhược điểm riêng Ngoài ra, có thể kết hợp hai phương pháp gài nén và đánh khuấy để khắc phục những nhược điểm và phát huy những ưu điểm của từng phương pháp, gọi là phương pháp chế biến chượp hỗn hợp Với phương pháp này, muối không cho đủ ngay từ đầu mà cho muối nhiều lần và gài nén Sau khi cho đủ muối thì lại tháo gài nén và tiến hành đánh khuấy giống như phương pháp Cát Hải

Với từng phương pháp chế biến sẽ có những nét đặc trưng riêng của điều kiện tự nhiên, đặc điểm nguyên liệu của từng vùng

độ, độ pH, nồng độ muối, cho thêm nước, xay nhỏ, đánh khuấy

Hướng thứ hai là cho thêm enzyme nhân tạo từ bên ngoài vào, hướng này đã được nhiều người nghiên cứu nhưng còn nhiều tồn tại nên việc ứng dụng vào sản xuất còn nhiều hạn chế vì chưa đáp ứng được mùi vị của nước mắm

1.4.2.3 Mắm nêm

Mắm nêm là một món ăn địa phương độc đáo từ lâu đời của người dân ven biển, đặc biệt là ngư dân các tỉnh duyên hải miền Trung Mắm nêm có nhiều loại, loại nguyên con được gọi là mắm cái, được sử dụng như là một món ăn trong bữa cơm gia đình; loại dạng đục sệt gọi là mắm đục thì được sử dụng làm nước chấm [6]

Ngoài ra, mắm nêm còn được chế biến bằng cách xay nhuyễn trộn chung với

cá muối, dưa chuột, đu đủ chua, ớt chín thái mỏng, thêm hương liệu để trở thành mắm cà

Trong đó, mắm nêm dạng đục (hay còn giọi là mắm đục) rất được người dân

ưa chuộng bởi mùi vị thơm ngon hấp dẫn của nó và cũng được sản xuất khá phổ biến ở các tỉnh miền Trung, đặc biệt là khu vực duyên hải miền Trung nước ta Thứ mắm này, để lắng lại, phía trên là nước mắm trong màu hổ phách, phía dưới là xương cá, xác cá còn sót lại màu xám đục Lọc bỏ xác sẽ thu được mắm dạng sền sệt, màu xám nâu, thơm ngon hấp dẫn

Cá sử dụng để chế biến mắm nêm thường là cá cơm hoặc cá nục Vào mùa

cá, ngư dân ven biển thường mua cá về muối mắm nêm để gia đình dùng, hoặc làm quà biếu

Khác với nước mắm, do thời gian chế biến ngắn nên làm mắm nêm không đòi hỏi dụng cụ chế biến phải lớn, vật liệu dùng muối mắm nêm ở quy mô gia đình chỉ cần dùng vò, hủ, chai là được

Mắm nêm có mùi vị rất hấp dẫn, thường sử dụng để ăn với cơm, với bún, với bánh tráng (bánh đa) nướng hoặc dùng làm nước chấm cho các món luộc trong các bữa cơm gia đình

Mắm nêm là sản phẩm dễ thực hiện trong gia đình, đồng thời là món ăn dự trữ trong mùa đông tháng giá, nhất là đồng bào ven biển và miền cao Nhược điểm của mắm nêm là khi ăn xong sẽ để lại dư vị rất tanh

Công nghệ sản xuất mắm nêm đã có từ lâu đời, chủ yếu là theo kinh nghiệm dân gian truyền lại, mang đặc trưng của sản phẩm truyền thống Việt Nam nói chung

và khu vực Đông Nam Á nói riêng

Các phương pháp chế biến mắm nêm [6]

Sản xuất mắm nêm nguyên con (mắm cái) từ cá cơm

Mắm nêm dạng nguyên con được sản xuất theo phương pháp lên men có bổ sung cơ chất là thính, đường và có bổ sung gia vị, sản phẩm ở dạng nguyên con, được sử dụng như một món ăn trong bữa cơm gia đình

Phương pháp 1: [6]

Cá cơm Rửa sạch, trộn muối

Ủ lên men Trộn thính

Ủ lên men Mắm nêm Bao gói

Hình 1.5 : Sơ đồ quy trình chế biến mắm nêm dạng nguyên con (mắm cái)

Cá cơm thường sử dụng loại cá cơm thường, có chất lượng tươi tốt Cá cơm trước khi chế biến đem rửa sạch bằng nước muối 10%, để ráo rồi trộn với 20% muối (5 cá 1 muối) Tiến hành ủ lên men trong vòng 1 tuần sau đó trộn thính 7% và

ủ lên men kín khoảng 30 ngày Mắm chín ở trạng thái nguyên con, vị mặn ngọt đậm

đà và có mùi thơm đặc trưng hấp dẫn

Chú ý nhiệt độ trong suốt quá trình phải đạt 40-45oC

Phương pháp 2: [6] Theo kinh nghiệm dân gian, mắm nêm từ cá cơm được chế

biến ở dạng nguyên con như sau: chọn loại cá cơm còn tươi, lấy 1/3 số cá tươi nhúng vào nước muối bão hòa quậy nhẹ, rồi vớt ra để ráo nước đem phơi héo trộn đều, cho 20% muối, 2% đường cát, 3% thính gạo nếp rồi trộn đều, cho vào dụng cụ chứa, đậy kỹ tránh sinh dòi Sau 2 ngày rút ráo nước rồi ém nhẹ để cá chìm, trả nước trở lại và giữ im như vậy khoảng 20 ngày sau là ăn được

Nhìn chung, trong sản xuất mắm nêm từ cá cơm có trộn thính, mắm nêm ở dạng nguyên con, có mùi vị thơm ngon hấp dẫn

Sản phẩm mắm nêm dạng sệt (mắm đục) từ cá cơm [6]

Mắm nêm loại này sản xuất từ nguyên liệu chính là cá cơm và muối, bổ sung thêm nước lã, có khuấy đảo và phới nắng tiếp nhiệt Đây là phương pháp chủ yếu đang được sử dụng trong sản xuất tại các xí nghiệp Quy trình sản xuất mắm nêm từ

cá cơm tham khảo tại công ty TNHH TM & SX NAVIA như sau:

Nguyên liệu

Xử lý Bổ sung nước, trộn muối

Lên men Bổ sung muối lần 2

2 Xử lý: nguyên liệu sau khi tiếp nhận về tiến hành nhặt hết các tạp chất như

cá tạp,mực, rác,… và tiến hành cân khối lượng

3 Bổ sung nước, trộn muối:

Cho cá vào các chum rồi bổ sung 10% nước sạch vào Sau đó cho muối 10% (tỷ lệ khối lượng muối so với tổng khối lượng cá và nước) và tiến hành trộn đều Rải 1 lớp muối mỏng lên trên rồi bọc vải màn 2 lớp lên trên miệng chum để tránh dòi bọ

* Yêu cầu trộn muối: Sau khi bổ sung đủ nước, cân đủ muối và khuấy trộn phải cho muối tan đều, tránh việc muối tiếp xúc với cá cục bộ, làm mất tác dụng phòng thối của muối

4 Lên men: Tiến hành lên men ở điều kiện tự nhiên, khuấy đảo 2lần/ngày lúc gần trưa và đầu buổi chiều Ban ngày mở nắp chum ra phơi nắng, tối đậy lại

5 Bổ sung muối lần 2: Sau khoảng 3÷5 ngày lên men, khi thấy cá có hiện tượng đòi muối thì thiến hành bổ sung thêm 8% muối và khuấy đảo đều Như vậy, tổng lượng muối sử dụng là 18% so với tổng khối lượng cá và nước bổ sung

6 Lên men: tiếp tục lên men tự nhiên, phơi nắng và khuấy đảo đều cho đến khi thấy cá đã bị thủy phân hết và hỗn hợp ở trạng thái sệt, mịn đều thì không khuấy đảo nữa rồi đậy nắp ủ kín cho đến khi thấy mắm không còn mùi tanh và có mùi thơm đặc trưng của sản phẩm mắm nêm là đạt Thời gian lên men khoảng 20 ngày

là mắm chín

7 Sản phẩm:

Sản phẩm mắm nêm có trạng thái từ sệt đến hơi lỏng, có màu nâu đỏ đến nâu xám, vị ngọt đậm đà của đạm trên nền mặn của muối ăn và có mùi thơm hấp dẫn đặc trưng của mắm nêm cá cơm

Để cải tiến khẩu vị cho mắm nêm, trước khi ăn hoặc tiến hành bao gói cần bổ sung thêm các gia vị như dứa (thơm), chanh (hoặc giấm), đường, ớt… để tạo đủ vị chua, cay, mặn, ngọt đậm đà cho sản phẩm

1.4.2.4 Mắm tôm

Mắm tôm được sản xuất thành 3 dạng: đặc, sệt và lỏng [6].Quy trình sản xuất gần giống nhau, chỉ khác nhau ở tỷ lệ muối, hàm lượng nước và quá trình phơi nắng Từ đó mà thời gian chế biến và trạng thái của sản phẩm cũng khác nhau Quy trình sản xuất mắm tôm được mô tả theo quy trình:

Nguyên liệu → Xử lý → Ướp muối → Ép sơ bộ → nghiền nhỏ → Lên men → Sản phẩm [6]

1 Nguyên liệu: nguyên liệu sử dụng để chế biến mắm tôm là tôm nhỏ hoặc moi trộn với muối Nguyên liệu phải tươi tốt và muối phải sạch với hàm lượng NaCl trên 95%

2 Xử lý:

Nguyên liệu sau khi tiếp nhận về tiến hành nhặt hết tạp chất cá con, cua, ốc, rác,… rửa sạch moi và tiến hành cân khối lượng Đối với loại moi đầu vụ có trứng thì cần tiến hành ướp với 5% muối rồi cho vào thùng gỗ mở nút ở đấy, hoặc dùng rổ

to dằn đá nén trong 3-4h để loại bớt nước

3 Ướp muối:

Tùy vào mục đích chế biến mà chọn tỷ lệ khối lượng muối/cá thích hợp như sau:

- Mắm tôm lỏng lượng muối 28%

- Mắm tôm sệt lượng muối 25%

- Mắm tôm đặc lượng muối 22%

Đối với moi đã ướp muối 5% thì tỷ lệ muối ướp giảm 2% cho mỗi loại

Có thể trộn muối 1 lần hoặc 2 lần, thời gian ướp từ 10-12h

1 Ép sơ bộ: nhằm tách riêng nước và cái sau khi ướp muối

2 Nghiền nhỏ: có thể nghiền thủ công hoặc dùng máy nghiền

+ Thủ công: cho moi chà xát lên rá, hứng lấy phần thịt, bỏ phần xác và tạp chất trên rá Vừa chà xát vừa cho muối cho đủ lượng quy định (đối với phương pháp cho muối 2 lần)

+ Dùng máy: trộn đều moi đã ướp muối với lượng muối còn lại (đối với phương pháp cho muối 2 lần) rồi cho vào máy nghiền với đường kính mắt lưới sàng không quá 3cm

3 Lên men

- Mắm tôm lỏng: Bán thành phẩm sau khi nghiền nhỏ xong kết hợp với nước

ép đem lên men khoảng 20-30 ngày thì sản phẩm bắt đầu có mùi đặc trưng

- Mắm tôm sệt: Bán thành phẩm sau khi nghiền nhỏ đặt lên nong tre dàn thành lớp mỏng dưới 1cm và đem phơi, cào đảo liên tục cho chóng khô Phía dưới nong tre có đặt dụng cụ hứng nước nhỏ xuống Nước ép cũng được đem phơi, sau

đó đổ trộn với nước hứng dưới nong rồi trộn với cái ép đã phơi được mắm dạng sệt Cho mắm vào chum, hàng ngày mở nắp đánh khuấy trong vòng 1 tháng rồi phủ lên trên bề mặt một lớp muối mỏng

- Mắm tôm đặc: Đem mắm tôm sệt phơi cho nước bay hơi ta sẽ được mắm tôm đặc

1.4.3 Thành phần dinh dưỡng của các loại nước chấm

* Thành phần dinh dưỡng của nước mắm

Các chất đạm chiếm chủ yếu và quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm

• 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 dưới dạng acid amin (g/l), quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm

• Đạm amoniac: càng nhiều nước mắm càng kém chất lượng

Trong nước mắm còn chứa đầy đủ các acid amin, đặc biệt là các acid amin không thay thế như : valin, leucin, methionin, isoleucin, phenylalanin v.v

Các thành phần khác như tripeptid, dipeptid Thành phần trung gian như polypeptit làm cho nước mắm dễ bị hư hỏng do hoạt động của vi sinh vật

Thành phần dinh dưỡng của nước mắm phụ thuộc vào nguyên liệu đem đi chế biến

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

- Các chất cacbonyl bay hơi: 407-512

- Các acid bay hơi: 404-533

- Các amin bay hơi: 9,5-11,3

- Các chất trung tính bay hơi: 5,1-13,2

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

Và các chất khác

- Các chất vô cơ: NaCl chiếm 250-280g/l và một số các chất khoáng như: S,

Ca, Mg, P, I, Br

- Vitamin: B1, B12, B2, PP

* Thành phần dinh dưỡng của mắm nêm

Thành phần dinh dưỡng của mắm nêm chủ yếu là do thành phần dinh dưỡng

cá quyết định Hàm lượng cụ thể của các thành phần này còn tùy thuộc vào nguyên liệu chế biến và phương pháp chế biến Thành phần dinh dưỡng cơ bản của mắm nêm bao gồm:

• Các chất có đạm: cũng như nước mắm, các chất có đạm chiếm hàm lượng chủ yếu trong mắm nêm và nó cũng là thành phần quyết định giá trị dinh dưỡng của mắm nêm Các chất có đạm này bao gồm nitơ toàn phần, nitơ

peptit ngắn mạch, nitơ axit amin và nitơ các chất bay hơi (chủ yếu là NH3)… Trong đó, có nhiều axit amin không thay thế như valin, lơxin, isolơxin, threonin, methionin, lysine, phenylalanine, triptophan và histidin [6]

• Các chất bay hơi: là thành phần quyết định đến hương vị của mắm nêm Các chất bay hơi chủ yếu là các chất cacbonyl bay hơi, các axit bay hơi, các amin bay hơi và các chất trung tính bay hơi [6]

• Các chất khác: Trong mắm nêm còn có NaCl, các chất khoáng và các sinh tố như B6, B2, B12…

1.4.4.Các chỉ tiêu chất lượng của nước mắm

Trong những năm gần đây, do sự sản xuất và tiêu thụ nước mắm phát triển mạnh mẽ nên hiện nay chúng ta đã có tiêu chuẩn ở cấp quốc gia cho sản phẩm nước mắm: Tiêu chuẩn TCVN 5107_2003 và đã được soát xét lần 4 vào năm 2008

1.4.1.1 Chỉ tiêu cảm quan

Bảng 1.7: Bảng chỉ tiêu cảm quan của nước mắm

Yêu cầu Tên chỉ tiêu

Đặc biệt Thượng hạng Hạng 1 Hạng 2

3 Mùi Thơm đặc trưng của nước mắm không có mùi lạ

5 Tạp chất nhìn

thấy bằng mắt

thường

Không được có

1.4.1.2 Chỉ tiêu hóa học

Bảng 1.8: Bảng chỉ tiêu hóa học của nước mắm

Mức chất lượng Tên chỉ tiêu

2 Hàm lượng nito acid amin, tính bằng % so

với nito toàn phần, không nhỏ hơn

3 Hàm lượng nito amôniac, tính bằng % so với

nito toàn phần, không lớn hơn

4 Hàm lượng axit, tính bằng g/l theo axit

axetic, không nhỏ hơn

8.0 6.5 4.0 3.0

5 Hàm lượng muối, tính bằng g/l, trong khoảng 245-280 260-295

1.4.1.3 Chỉ tiêu vi sinh

Bảng 1.9 : Bảng chỉ tiêu vi sinh của nước mắm

phép

1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1ml 105

6 Tổng số bào tử nấm men và nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1ml 10

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Phế liệu cá chẽm

Đầu cá chẽm được nghiên cứu mua tại Xí nghiệp khai thác và dịch vụ thủy sản Khánh Hòa – Bình Tân – Nha Trang Đây là cá chẽm nuôi lồng trên biển, tại vịnh Vân Phong – Cam Ranh – Khánh Hòa Khối lượng cá chẽm khoảng từ 2÷3 kg/con Kích cỡ đầu cá chẽm trung bình từ 400÷500g/đầu

Đầu cá chẽm này là phế liệu của quá trình chế biến cá chẽm phi lê đông lạnh Chúng được xử lý ngay (rửa, xay nhỏ) và được cho vào túi nhựa 100g sau đó bảo quản đông (-20 0C) cho đến khi sử dụng

2.1.2 Enzyme Flavourzyme

Enzyme Flavourzyme là chế phẩm enzyme của quá trình lên men chìm của Aspergillus oryzae Là một phức hợp gồm endo- protease, amino- petidase, cacboxyl- petidase

Điều kiện hoạt động tối ưu là: pH là 5,0- 7,0

2.1.3 Các hóa chất, gia vị và hương liệu dùng trong sản xuất nước chấm

2.1.3.1 Muối

Muối ăn là chất kết tinh, hình khối lập phương màu trắng, không mùi, vị mặn, tan trong nước, trong glyxerin, ít tan trong cồn

Trọng lượng riêng của muối ăn là: 2,161

Điểm nóng chảy là 80,30C Điểm sôi là 14390C

Thành phần chủ yếu của muối ăn là NaCl chiếm 90 ÷ 98% Ngoài ra còn tồn tại một số hợp chất khác Tạp chất sẽ ảnh hưởng đến tính chất của muối và chất lượng sản phẩm Nên yêu cầu muối dùng trong thực phẩm phải có màu trắng, ở dạng tinh thể xốp, độ hoà tan cao không có vị chát Độ ẩm không quá 5%, độ tinh khiết trên 90%, lượng tạp chất không quá 2,5%

2.1.3.3 Acid citric

Công thức:HOC(COOH)(CH2COOH)2

Công thức hóa học:

Tên gọi khác:

• 2-hydrox-1,2,3-propanetricarboxylic acid; Hydrous citric acid

• Hydroxytricarballylic acid monohydrate

Mô tả: Tinh thể trắng không màu, trong suốt, có vị chua đặc trưng

Sản phẩm được mua tại cửa hàng hóa chất Hoàng Trang, số 42 Hoàng Hoa Thám, Nha Trang, Khánh Hòa

2.1.3.4 Caramel

Caramel được làm từ đường, đường có công thức phân tử: C12H22O11

Yêu cầu đường sử dụng không bị vón cục, không chua, hàm lượng ẩm thấp, hàm lượng sacarose trên 99%, lượng đường khử dưới 0,1%

Sử dụng đường tinh luyện mua tại siêu thị ở TP Nha Trang, có hàm lượng saccarose không nhỏ hơn 99,85%; độ ẩm nhỏ hơn 0,04 %; được sản xuất từ công ty đường Khánh Hoà sản xuất

Lấy 20g đường cho vào cốc thủy tinh 250ml, đặt cốc trên bếp điện, đun cho đến khi đường chảy ra và có màu nâu, rồi cho 10ml nước vào, đun sôi trở lại

2.1.3.5 Hương mắm

Thành phần: Hương tổng hợp, hương tự nhiên, dung môi PG(Propylene Glycol)

• PG(Propylene Glycol): Tên hóa học 1,2 – Propanediol

Công thức CH3-CH(OH)-CH2OH; C3H8O2

Propylene Glycol có tính độc thấp và độ tinh khiết cao vì thế nó được dùng trong công nghiệp dược, mỹ phẩm, thực phẩm, nước giải khát và các ứng dụng khác

Propylene Glycol là chất lỏng không màu, gần như không mùi, hơi nhớt, hút

ẩm, có khả năng hòa tan nhiều loại vô cơ, hữu cơ và hòa tan trong nước

Propylene Glycol là dung môi quan trọng hòa tan nhiều loại chất thơm, nó được dùng trong công nghiệp ly trích hương thơm, tạo ra các hương thơm cô đặc có chất lượng cao và giá thành rẻ

Liều lượng sử dụng: 0,01% - 0,02% so với khối lượng sản phẩm

Nguyên liệu ngoại nhập đóng gói tại công ty hương liệu và phụ gia thực phẩm Hồng Ánh

Hương mắm được mua tại công ty hóa chất Tam Hưng, số 45 Đường 2 Tháng 4

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Xác định thành phần hóa học của đầu cá chẽm

Hình 2.1 : Sơ đồ xác định thành phần hóa học của đầu cá chẽm

2.2.2 Quy trình dự kiến sản xuất dịch thủy phân từ đầu cá chẽm

Hình 2.2: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất dịch thủy phân đầu cá chẽm

 Thuyết minh quy trình dự kiến

• Nguyên liệu: Đầu cá chẽm đã được xay nhỏ đông lạnh

• Rã đông: Cho túi PE có chứa 100g nguyên liệu vào tủ lạnh và để rã đông ở nhiệt độ 40C

• Thủy phân: quá trình thủy phân diễn ra trong bể ổn nhiệt để giữ nhiệt độ thủy phân được ổn định Trong quá trình thủy phân cần chú ý đến nhiệt độ, thời gian thủy phân, tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu…sao cho thích hợp nhất để tạo được hiệu suất thủy phân là cao nhất

• Bất hoạt enzyme: bất hoạt enzyme trực tiếp trên thiết bị ổn nhiệt, nhiệt độ bất hoạt là 900C, khuấy đảo đều Thời gian bất hoạt là 15 phút

Lipid Cặn ly tâm Xương

Nguyên liệu

Ly tâm Rây lọc Bất hoạt enzyme Thủy phân

Rã đông

Tách riêng thành từng phần

Dịch thủy phân

- Tỷ lệ E/ NL

- Nhiệt độ thủy phân

-Thời gian thủy phân