Nghiên cứu sản xuất nước chấm lên men từ cua đồng

Đi từ nhu cầu, mong muốn của người tiêu dùng cộng với các triển vọng kinh tế về nguồn nguyên liệu, từ đó đặt ra vấn đề cần nghiên cứu sản xuất ra các sản phẩm từ cua đồng để tạo đầu ra c

DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT ii

DANH MỤC CÁC HÌNH iii

DANH MỤC CÁC BẢNG iv

PHỤ LỤC v

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4

1.1 TỔNG QUAN VỀ CUA ĐỒNG 4

1.1.1 Giới thiệu chung về cua đồng 4

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của cua đồng 6

1.2 GIỚI THIỆU VỀ NƯỚC CHẤM ĐƯỢC LÊN MEN TỪ CUA ĐỒNG 8

1.2.1 Tổng quan về nghề làm mắm và các phương pháp chế biến mắm cổ truyền từ cua ở Việt Nam 8

1 Các phương pháp chế biến mắm cổ truyền từ cua ở Việt Nam 9

2 So sánh giữa các phương pháp chế biến chượp cua cổ truyền 10

1.2.2 Cơ sở khoa học của quá trình hình thành nước mắm cua 11

1 Nguyên lý của quá trình thủy phân nước mắm cua 11

2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân nước mắm cua 14

1.2.3 Các hiện tượng hư hỏng trong quá trình chế biến nước mắm cua 19

1 Chượp cua chua 19

2 Chượp cua đen 20

3 Chượp cua thối 22

4 Nước mắm cua thối 23

1.3 TỔNG QUAN VỀ ENZYME THỦY PHÂN ỨNG DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CUA 24

1.3.1 Giới thiệu chung về enzyme 24

1.3.2 Giới thiệu về hệ enzyme proteaza 24

2.1 VẬT LIỆU NGUYÊN CỨU 27

2.1.1 Nguồn nguyên liệu 27

2.1.2 Các dụng cụ sử dụng trong quá trình chế biến 29

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.2.1 Phương pháp phân tích hóa học 29

2.2.2 Phương pháp đánh giá cảm quan theo TCVN 3215-79 29

2.2.3 Phương pháp chế biến dự kiến 33

1 Sơ đồ quy trình dự kiến 33

2 Thuyết minh quy trình 34

2.2.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm 35

1 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ thính gạo bổ sung 35

2 Bố trí thí nghiệm xác định lượng nước bổ sung vào thời gian đầu của quá trình lên men 37

3 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men 39

4 Bố trí thí nghiệm thử nghiệm thời gian bảo quản sản phẩm 42

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44

3.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TỶ LỆ THÍNH GẠO PHỐI TRỘN 44

3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC BỔ SUNG VÀO THỜI GIAN ĐẦU CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN 47

3.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THỜI GIAN LÊN MEN 51

3.4 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM THỜI GIAN BẢO QUẢN SẢN PHẨM 58

3.5 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC CHẤM LÊN MEN TỪ CUA ĐỒNG 60

3.5.1 Sơ đồ quy trình 60

3.5.2 Thuyết minh quy trình 60

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm đề tài tốt nghiệp để hoàn thành khóa học em đã nhận được

sự giúp đỡ tận tình của rất nhiều thầy cô, các anh chị và các bạn

Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các Thầy Cô giáo trong Khoa Công Nghệ Thực Phẩm cũng như toàn thể các Thầy Cô đã dạy em trong suốt thời

gian học tập tại trường và đặc biệt là GS TS Trần Thị Luyến người đã tận tình

hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài Em xin gửi lời cảm

ơn tới quý thầy cô cùng các cán bộ phòng thí nghiệm của Viện Công Nghệ Sinh Học và Môi Trường, bộ môn Công nghệ Chế Biến Thực Phẩm đã tạo mọi điều kiện

để em hoàn thành đề tài được giao

Em cũng không quên gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè, những người

đã luôn bên cạnh cỗ vũ động viên em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại Học Nha Trang

Nha Trang, tháng 5 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Ngô Thị Thúy Kiều

DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

Ký hiệu viết tắt Diễn giải

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

NTS Nitơ tổng số

Na.a Nitơ axit amin

NNH3 Nitơ thối

Npep Nitơ peptid

NK Nitơ của các chất hòa tan khác

DANH MỤC CÁC HÌNH

1.3 Quy trình sản xuất nước mắm cua đơn giản từ dân gian 9

2.1 Sơ đồ quy trình chế biến nước chấm lên men từ cua đồng dự

2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ thính gạo bổ sung 36

2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lượng nước bổ sung vào

thời gian đầu của quá trình lên men 38 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men 40 2.5 Bố trí thí nghiệm thử nghiệm thời gian bảo quản sản phẩm 43

3.1 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ thính gạo đến chất

3.2.a

Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung vào thời gian đầu của quá trình lên men đến chất lượng cảm quan của sản phẩm

48

3.2.b

Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung vào thời gian đầu của quá trình lên men đến các chỉ tiêu hóa học

3.5 Sơ đồ quy trình sản xuất nước chấm lên men từ cua đồng

3.6 Hình ảnh sản phẩm dùng làm nước chấm ăn cùng với rau

DANH MỤC CÁC BẢNG

1 Thành phần hóa học trong 100g thịt cua đồng 6

2.2 Bảng quy định các cấp chất lượng đối với sản phẩm thực

2.3 Thang điểm đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm 32

3.5 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm nước mắm cua đồng

3.8 Bảng hao phí nguyên vật liệu qua một số công đoạn sản xuất 69

3.9 Bảng chi phí nguyên vật liệu để sản xuất ra 600ml nước mắm

thành phẩm từ 1kg nguyên liệu cua ban đầu 69

PHỤ LỤC

Phụ lục 1 Bảng 3.1 Bảng điểm cảm quan chất lượng sản phẩm trong thí

nghiệm xác định tỷ lệ thính gạo bổ sung

Phụ lục 2

Bảng 3.2.a Bảng điểm cảm quan chất lượng sản phẩm trong thí nghiệm xác định tỷ lệ nước bổ sung vào thời gian đầu của quá trình lên men

Phụ lục 2 Bảng 3.2.b Bảng kết quả phân tích hàm lượng các thành phần hóa

học

Phụ lục 3 Bảng 3.3.a Bảng điểm cảm quan chất lượng sản phẩm trong thí

nghiệm xác định thời gian lên men

Phụ lục 3 Bảng 3.3.b Bảng kết quả phân tích hàm lượng các thành phần hóa

học

Phụ lục 4 Bảng 3.4 Bảng điểm cảm quan chất lượng sản phẩm trong thí

nghiệm theo dõi sơ bộ thời gian bảo quản của sản phẩm

Phụ lục 5 Các phương pháp phân tích hóa học

Phụ lục 6 Phiếu kết quả phân tích chỉ tiêu vi sinh và các chỉ tiêu hóa học của sản phẩm nước mắm cua đồng

LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây với sự phát triển mạnh mẽ của ngành chế biến thủy sản thì việc khai thác và sử dụng nguồn lợi các động vật thủy sản đang được xem là một chiến lược quan trọng để phát triển nền kinh tế của đất nước Ngoài các đối tượng truyền thống như cá đã được quan tâm nhiều từ trước tới nay thì việc nghiên cứu, phát triển và sử dụng các sản phẩm từ động vật giáp xác nước ngọt như cua đồng cũng đang dần dần được quan tâm nhiều hơn

Bên cạnh các đối tượng thủy sản có giá trị xuất khẩu như: cá, tôm, cua nước mặn

và một số loài cá, tôm nước ngọt thì “Cua đồng” được đánh giá là loài hải sản có giá trị rất được nhiều người ưa chuộng vì thịt cua đồng không những thơm ngon mà còn

có giá trị dinh dưỡng cao Đặc biệt cua đồng được coi là thực phẩm có khả năng phòng và trị một số bệnh mà từ trước tới giờ nhân dân ta vẫn hay sử dụng nó kết hợp với một số vị thuốc khác để chữa bệnh rất hiệu quả Hiện nay công nghệ sản xuất các mặt hàng chế biến từ cua đồng chủ yếu ở dạng đơn giản thường được chế biến theo kiểu kết hợp hoặc bổ sung vào một số thực phẩm khác hay các món ăn đặc sản trong nhà hàng mà chưa có nhiều nghiên cứu tập trung vào sản phẩm được chế biến hoàn toàn từ cua

Gần đây nhiều địa phương đã quan tâm đến việc bảo vệ môi trường sinh thái và phát triển theo hướng lâu dài Một trong những xu hướng mới hiện nay đó là mô hình nghiên cứu sinh sản và ương nuôi cua đồng đang phát triển rầm rộ nhất là ở vùng đồng bằng sông Cửu Long và một số tỉnh lân cận

Nói đến sản phẩm truyền thống của người Việt Nam thì không ai là không biết đến các sản phẩm nước mắm được chế biến từ nguyên liệu chủ yếu là cá và muối Đây là một trong những sản phẩm mà được rất nhiều người tiêu dùng ưa chuộng bởi hương vị đặc trưng của nó tuy nhiên họ vẫn cảm thấy thiếu đi cảm giác được nếm những loại nước chấm mới với hương vị mới có nhiều nét đặc trưng riêng của vùng đồng quê mà từ trước tới giờ họ chưa được nếm thử Chính vì vậy mà họ mong muốn trên thị trường sẽ cho ra một loại nước chấm mới với nét đặc trưng mới mang hương vị truyền thống và đặc biệt không có sự can thiệp của nhiều loại hóa chất

Đi từ nhu cầu, mong muốn của người tiêu dùng cộng với các triển vọng kinh tế

về nguồn nguyên liệu, từ đó đặt ra vấn đề cần nghiên cứu sản xuất ra các sản phẩm

từ cua đồng để tạo đầu ra cho nguyên liệu, giúp nâng cao đời sống của nhân dân, thúc đẩy ngành nuôi trồng thủy sản nước ta phát triển đồng thời mang đến cho người tiêu dùng một sản phẩm mới đậm nét truyền thống mà ai ai cũng có thể sử dụng được trong các bữa ăn hàng ngày của gia đình

Từ thực tiễn đặt ra cần có những nghiên cứu và thử nghiệm sản phẩm, do đó thực

hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất nước chấm lên men từ cua đồng” là cần thiết,

vừa có ý nghĩa khoa học, vừa có ý nghĩa thực tiễn tạo ra sản phẩm mới có giá trị cao, góp phần làm đ a d ạ n g h ó a t h ê m c á c sản phẩm lên men truyền thống

 Nội dung nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu xác định tỷ lệ thính gạo phối trộn

- Nghiên cứu xác định lượng nước bổ sung vào thời gian đầu của quá trình lên men

- Nghiên cứu xác định thời gian lên men

- Thử nghiệm thời gian bảo quản sản phẩm

- Đề xuất quy trình sản xuất, đánh giá chất lượng sản phẩm và tính giá

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CUA ĐỒNG [17, 20, 22, 23]

1.1.1 Giới thiệu chung về cua đồng

Ở nước ta cua đồng thường gặp ở vực nước ngọt: ao, hồ, ruộng, sông, suối, nước

lợ nhạt vùng đồng bằng…

Hình 1.1 Cua đồng

Cua đồng có tên khoa học Somaniathelphusia sinensis, là động vật sống đáy, ưa

nước sạch, thường sống trong hang thích nghi với bùn sét, bùn cát Chúng sinh sản quanh năm nếu môi trường thuận lợi nhiều nhất là mùa hè, mùa thu Cua thường xuất hiện nhiều nhất là sau những cơn mưa đầu hè, chúng thường bò ra trên mặt ruộng và thường đi ăn vào ban đêm Cua là động vật ăn tạp thiên về thức ăn động vật Chúng thích ăn thịt các loại nhuyễn thể như: trai, ốc, hến, cá tạp Nếu thiếu thức ăn chúng sẽ ăn thịt lẫn nhau, nhất là cua mới lột vỏ

Cua đồng thuộc lớp giáp xác, bộ 10 chân thường có 2 càng to và 8 chân (ngoe) Cua có 2 giống: giống được và giống cái Cua đực thường lớn hơn cua cái, 2 càng cũng lớn hơn nhiều, yếm cũng khác nhau Yếm con đực thì có dạng hình tam giác, yếm con cái thì có dạng hình cầu và ôm hết phần bụng Yếm cua cái thường lớn hơn

vì đó là nơi chứa trứng và con trong thời kỳ sinh sản Cua cái có 4 đôi chân bụng, cua đực có 2 đôi chân bụng biến thành chân giao cấu

Cấu tạo của cua đồng có thể chia thành 2 phần chính như sau:

Thân cua: (mai cua) là một lớp vỏ cứng khá dày và chắc thường có màu nâu

đỏ hoặc màu giống đất, bên trong mai cua là phần dạ dày và đây cũng chính là nơi thường có nhiều vi khuẩn sống ký sinh Dạ dày cua chính là túi xương nhỏ hình tam giác nằm trong thân cua, nằm ở giữa thân cua xung quanh được bao bọc bởi 1 lớp gạch cua khá dày Dạ dày hay còn gọi là phần nội tạng cua, đây là nơi chứa khá nhiều enzyme proteaza, enzyme này

có vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình thủy phân protein Vì thế, phần nội tạng cua này được giữ lại trong quá trình chế biến nhằm lợi dụng nguồn enzyme sẵn có trong nguyên liệu để thủy phân tạo ra sản phẩm như mong muốn

Lưu ý: Một số mai cua bị nhiễm sinh vật ký sinh thì không nên giữ phần nội

tạng mà chỉ lấy phần gạch cua để sử dụng trong quá trình chế biến

Mình cua: Đây chính là phần có giá trị dinh dưỡng nhất chứa nhiều protein được sử dụng trong quá trình chế biến Mình cua có nhiều thịt và gạch cua, hai bên mình cua là các chân cua và cũng là nơi chứa nhiều thịt cua Phía dưới mình cua chính là bụng cua, dưới bụng cua có 1 bộ phận nhỏ đó là yếm cua Trong yếm cua có một đường màu đen, đường này có nhiều chất bẩn nên phần này được bỏ đi trong quá trình xử lý

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của cua đồng

Bảng 1 Thành phần hóa học trong 100g thịt cua đồng

Về giá trị dinh dưỡng: Trong 100g cua đồng bỏ mai và yếm có 74.4g nước, 12.3g protid, 3.3g lipid, 2g glucid, cung cấp được 89g calo Chất lượng protit trong cua cũng thuộc loại tốt, qua phân tích người ta thấy có 8 trên 10 axit amin cần thiết gồm: lysine, methionie, valine, leucin, isoleucien, phenylalanine, threonine và trytophane (chỉ thiếu arginine và histidine) trong thịt cua

Cua đồng không chỉ là thực phẩm dân dã quen thuộc đối với người Việt Nam chúng ta mà còn là một vị thuốc tốt Canh cua đồng là món giải nhiệt trong mù hè, kích thích ăn uống và dễ tiêu hóa

Trong y học cổ truyền, cua đồng được dùng kết hợp với một số bài thuốc khác để chữa một số bệnh như: trẻ nhỏ còi xương, chậm biết đi, chữa vết thương đụng dập,

lở loét, sưng tấy và những người hay có tâm trạng bồn chồn, kém ăn, mất ngủ, viêm

Thành phần hóa học trong 100g thịt cua đồng

Đơn vị (mg)

thận cấp, trướng bụng, phù tim…Đặc biệt không được uống nước cua sống vì có thể chứa ấu trùng sán lá Đối với phụ nữ mới mang thai trong thời kỳ đầu không nên sử dụng các món ăn có liên quan tới cua Người huyết áp cao, bệnh tim mạch cần hạn chế dùng vì gạch cua có nhiều cholesterol, những người bị bệnh gút cũng không nên dùng vì cua đồng chứa nhiều sodium và purines

Theo khuyến cáo của cơ quan y tế California (Hoa Kỳ), ăn cua đồng sống hay nấu chưa chín có thể bị bệnh sán lá phổi do ký sinh trùng Paragonimus Ký sinh trùng này sống bám trên cua đồng, khi vào tới ruột người, gây ra các triệu chứng đau bụng, tiêu chảy sau đó chúng sang phổi gây ho, đau tức ngực, khó thở, nóng sốt, nổi mề đay Nếu sán cư trú ở não thì thường gây cơn động kinh Tại Việt Nam, từng có một số người dân ở vùng Thanh Hoá, Bắc Giang, Nghệ An vì muốn dẻo dai trong các cuộc thi đấu vật nên đã uống nước cua đồng sống và bị bệnh sán lá phổi

Loại cua đồng ăn được thường có hai càng to và tám chân (ngoe) Tuy nhiên, cũng có loại chỉ sáu hoặc bốn chân, phải cảnh giác với loại này Trong Nam dược thần hiệu, Tuệ Tĩnh đã lưu ý: “Cua đồng thì kiêng thứ sáu chân hoặc bốn chân, mắt

đỏ, bụng dưới có lông, trong bụng có xương, đầu lưng có chấm sao, chân có khoang thì chớ ăn mà hại người, nên cẩn thận”

1.1.3 Sản lượng và giá trị

Trước đây, sản lượng cua đồng nước ngọt tại Việt Nam là rất lớn nhưng hiện nay

do tình trạng nguồn nước bị ô nhiễm bởi hóa chất, thuốc bảo vệ thực vật từ nông nghiệp, hóa chất xử lý môi trường trong nuôi trồng thủy sản, nước thải công nghiệp

từ các nhà máy…cộng với tình hình khai thác thủy sản quá mức đã làm giảm nguồn lợi cua đồng ở nhiều địa phương Do sản lượng cua đồng ngày càng ít nên giá thành của chúng cũng khá cao Vì vậy nuôi cua là một nghề mới rất hấp dẫn người dân và rất có tiềm năng đang dần phổ biến Hiện nay, đã có rất nhiều vùng áp dụng mô hình nuôi cua tự nhiên trong ruộng lúa đã cho năng suất cua khá cao, mang lại giá trị kinh tế cao cho bà con nông dân Hiện nay trên thị trường có rất nhiều sản phẩm

về cua như: cua đồng rang me, cua đồng xay nguyên chất, nước mắm giam, rạm và

các món ăn dân giã về cua đồng…được nhiều người tiêu dùng ưa chuộng không những trong nước mà còn ở nước ngoài

Tuy mắm cua là một sản phẩm mới nhưng nó không mấy xa lạ với người tiêu dùng vì trên thị trường đã có một số sản phẩm tương tự như: nước mắm giam, mắm cáy…Trong khi trên thị trường hiện nay có rất nhiều sản phẩm nước mắm với nhiều hương vị khác nhau được quảng cáo rầm rộ nhưng vẫn có một số người tiêu dùng “e ngại” không dám dùng do không hợp khẩu vị hoặc do nghi ngờ có hàm lượng u-rê cao, có chứa chất độc hại 3- MPCĐ thì nước mắm cáy, mắm giam, mắm cua vẫn chiếm được lòng tin của đông đảo người tiêu dùng Bởi lẽ, chúng được chế biến bằng phương pháp thủ công truyền thống với nguyên liệu rất quen thuộc của vùng đồng quê Việt Nam

1.2 GIỚI THIỆU VỀ NƯỚC CHẤM ĐƯỢC LÊN MEN TỪ CUA ĐỒNG

Nước chấm là một chất điều vị “Nước chấm” là tên gọi để gọi cho tất cả các loại gia vị có đạm và có nồng độ muối tương đối cao Tuy nhiên hiện nay người ta dùng một số khái niệm để phân biệt các loại khác nhau như: chao, tương, nước chấm…Trong phạm vi hẹp thì nước chấm bao gồm ba loại: nước tương, tàu vị yểu

và nước mắm trong đó nước mắm được sản xuất bằng nguyên liệu động vật

Nước chấm được lên men từ cua đồng là loại nước mắm dạng đục, hơi sệt được chế biến theo phương pháp cổ truyền nhưng đều dựa trên cơ sở của quá trình tự thủy phân và lên men lactic Khi sản phẩm “chín” sẽ có mùi vị đặc trưng thơm ngon đồng thời tạo các chất đơn giản dễ hấp thu trong hệ tiêu hóa

1.2.1 Tổng quan về nghề làm mắm và các phương pháp chế biến mắm cổ truyền từ cua ở Việt Nam

Nước ta có hơn hai nghìn cây số bờ biển, có nhiều sông ngòi, ao hồ nên nguồn lợi thủy sản rất phong phú và đa dạng kéo theo các ngành nghề về đánh bắt thủy sản, làm muối cũng được ra đời từ rất lâu Nhưng ở nước ta có khí hậu nhiệt đới nên việc bảo quản nguyên liệu, thực phẩm gặp nhiều khó khăn, nhân dân ta phải tìm biện pháp để bảo quản những sản phẩm của mình làm ra, đặc biệt với những nguyên liệu thủy sản có đặc điểm mau ươn thối Vì vậy, qua bao nhiêu năm tốn công tìm tòi

họ đã tìm thấy tác dụng sát trùng và phòng thối của muối, từ đó nhân dân đã biết dùng muối trong việc bảo quản cá, tôm, cua…Song song với phơi khô và ướp muối, nhân dân ta đã sáng tạo ra hình thức chế biến chượp, làm mắm tôm, mắm tép, mắm cá…nghề làm mắm ra đời từ đó và phát triển đến tận ngày hôm nay Trong quá trình phát triển, ngoài hai nguyên liệu chính: cá, tôm kết hợp với muối, đường và các loại gia vị khác như: tỏi, ớt,…Ngoài ra, nhân dân ta còn sáng tạo nên các sản phẩm như: mắm nêm, mắm cá thu, mắm cáy, mắm giam, mắm cua đồng…có mùi vị thơm ngon, hấp dẫn đặc trưng góp phần làm phong phú thêm các sản phẩm mắm cổ truyền Việt Nam

1 Các phương pháp chế biến mắm cổ truyền từ cua ở Việt Nam [2, 11] Theo phương pháp cổ truyền, quy trình sản xuất nước mắm cua đơn giản nhất

được chế biến theo dân gian được thể hiện ở (hình 1.3)

Nước mắm

thành phẩm

Pha đấu Tận dụng làm thức ăn

chăn nuôi hoặc phân bón

Bã thải

Hình 1.3 Quy trình sản xuất nước mắm cua đơn giản từ dân gian

Tùy theo phương pháp chế biến và chăm sóc chượp, phương pháp kéo rút tận dụng đạm có trong bã chượp mà các phương pháp sản xuất nước mắm từ cua và một số loài động vật thủy sản khác ở các địa phương khác nhau thì khác nhau mang đặc điểm riêng của từng vùng, miền Hiện nay có các phương pháp chế biến chượp cua như sau:

a Phương pháp đánh đảo

Đây là phương pháp chế biến mắm thường gặp ở một số vùng như: Hải Dương, Nghệ An, Thanh Hóa, Hà Tĩnh…đặc điểm của phương pháp chế biến này gần giống với phương pháp chế biến từ cá Đặc trưng của phương pháp này là cho muối nhiều lần, không cho nước lã nhưng có thể cho thêm nước muối hoặc nước đã qua đun sôi

để nguội, phơi nắng và đánh đảo liên tục

b Phương pháp gài nén

Đây là phương pháp chế biến mắm cua thường gặp nhất là ở một tỉnh phía Nam như: Sóc Trăng, Tiền Giang,…Đặc trưng của phương pháp này là nguyên liệu được đem trộn đều với muối cho đủ một lần hoặc nhiều lần sau đó ướp vào thùng hoặc bể rồi gài nén, không cho nước lã và không khuấy đảo Ngoài ra họ còn cho thêm một lượng thính để hấp thụ mùi và gây hương vị

c Phương pháp hỗn hợp

Phương pháp này là hỗn hợp của hai phương pháp trên, đặc trưng của phương pháp này là lượng muối cho vào khoảng 26-30% với nguyên liệu có kích thước nhỏ, 30-35% với nguyên liệu có kích thước lớn, cho muối một hoặc nhiều lần tùy theo cách chế biến của mỗi vùng, miền Thời gian đầu chế biến chượp như phương pháp gài nén, thời gian khoảng 2-3 tuần hoặc dài hơn tùy theo dạng nước mắm Thời gian còn lại chăm sóc chượp như phương pháp đánh khuấy và phơi nắng

2 So sánh giữa các phương pháp chế biến chượp cua cổ truyền

Chế biến chượp cua theo phương pháp đánh đảo: cho muối nhiều lần, không cho nước lã nhưng có thể cho thêm nước muối hoặc nước đã qua đun sôi để nguội và tiếp nhiệt tự nhiên đã tạo điều kiện cho hoạt động của hệ enzyme proteaza do đó thời gian chế biến là ngắn nhất Tuy nhiên cũng bởi cho muối nhiều lần và có cho

thêm nước nên vi sinh vật dễ bị lây nhiễm từ môi trường ngoài vào và phát triển dẫn đến tổn thất đạm nhiều, hàm lượng đạm thối cao, lượng nước mắm đặc biệt ít Chế biến chượp cua theo phương pháp gài nén: cho muối một lần nên từ đầu đã

đủ mặn, vi sinh vật gây thối bị khống chế ngay từ đầu nên quá trình thủy phân diễn

ra chậm chạp dẫn đến thời gian chế biến kéo dài Tuy nhiên chế biến theo phương pháp này thì lượng đạm tổn thất và lượng đạm thối ít, cho lượng nước mắm đặc biệt nhiều

Còn phương pháp hỗn hợp là sự kết hợp của hai phương pháp trên nên đã khắc phục được nhược điểm của hai phương pháp, giảm được sự tổn thất đạm và lượng đạm thối so với phương pháp đánh khuấy và rút ngắn được thời gian chế biến so với phương pháp gài nén

Dựa vào ưu-nhược điểm cũng như đặc điểm của từng phương pháp chế biến nước mắm cua cổ truyền từ dân gian và dựa vào đặc tính của nguyên liệu mà tôi tiến hành lựa chọn phương pháp chế biến hỗn hợp (gài nén, đánh đảo) kết hợp với các thao tác kỹ thuật để tránh các biến đổi xấu xảy ra để nghiên cứu và đưa ra quy trình chế biến phù hợp với đặc điểm và tính chất của nguyên liệu cua đồng

1.2.2 Cơ sở khoa học của quá trình hình thành nước mắm cua

1 Nguyên lý của quá trình thủy phân nước mắm cua [2]

Sự hình thành nước mắm cua về nguyên tắc cũng gần giống với sự thuỷ phân hình thành nước mắm từ cá Nước mắm cua là chế phẩm thu được từ quá trình thủy phân thịt cua được thực hiện theo nguyên lý: cua đem trộn lẫn với muối theo một tỷ

lệ nhất định và cho lên men tự nhiên sau một thời gian sẽ hình thành nên nước mắm Đó là nhờ quá trình tác dụng của hệ enzyme proteaza có trong bản thân nguyên liệu và vi sinh vật bên ngoài tác động vào thủy phân thịt cua từ dạng protein qua các dạng trung gian tạo thành peptit, axit amin theo sơ đồ:

Enzyme Enzyme Enzyme

Protein Polypeptid peptid Axit amin

Cùng với quá trình đó, màu sắc và mùi vị của nước mắm cua dần dần được hình thành do các quá trình sinh hóa học, vi sinh vật học phức tạp diễn ra không ngừng

Sự tổng hợp giữa các vật chất sinh thành cùng với màu sắc, mùi vị đặc trưng đã tạo

nên tính độc đáo của chế phẩm nước mắm cua đồng

Quá trình tạo màu được quyết định bởi các phản ứng sinh hóa học phức tạp như:

Melanoidin, oxy hóa khử…hoặc có thể do các sắc tố có sẵn trong bản thân nguyên

liệu Quá trình hình thành mùi vị đặc trưng của nước mắm cua là do quá trình lên

men tạo ra các amin, các axit hữu cơ bay hơi và các chất có mùi thơm khác Tác

nhân chủ yếu tham gia vào quá trình tạo mùi là do các vi sinh vật gây hương tạo

nên.Vị của nước mắm cua là do các axit amin, các peptid, muối và các hợp chất hữu

cơ khác tạo nên

Quá trình thủy phân protein trong thịt cua xảy ra trong môi trường tự nhiên được

xúc tác bởi hệ enzyme proteaza có trong bản thân nguyên liệu, trong nguyên liệu

phụ được bổ sung trong quá trình chế biến và trong vi sinh vật Do vậy, tùy vào

mức độ và thời gian thủy phân mà người ta có thể thu được peptid hay acid amin

Quá trình phân giải thịt cua từ protit đến axit amin là một quá trình rất phức tạp, vì

enzyme là chất xúc tác sinh học, có tính đặc hiệu cao nên nó chỉ có tác dụng đối với

một vài liên kết nào đó và một kiểu liên kết nhất định

Như enzyme proteaza chỉ tác dụng lên mối liên kết peptid (-CO-NH-)n để thủy phân

mối liên kết này

Ngay cùng loại proteaza đều thủy phân mối liên kết peptid song có loại lại tương

đối ưu tiên hơn với mối liên kết này, có loại lại ưu tiên hơn đối với mối liên kết

peptid kia

Ví dụ như pepsin là cắt đứt mối liên kết peptid ở giữa vị trí nhân thơm và diaxit

– OC – NH – CH – CO – NH – CH – CO – NH –

NH2 CH2 COOH Hay carboxypeptidaza ưu thế của nó là cắt đứt mối liên kết ở chỗ đầu mạch polypeptide có nhóm carboxyl tự do

Bước 1: Enzyme kết hợp với protein tạo thành phức chất protein- enzyme, bước này xảy ra khá nhanh và liên kết này không bền

Bước 2: Là sự chuyển biến của các phần tử protein dẫn tới làm phá vỡ các mối liên kết đồng hóa trị tham gia vào phản ứng Khi đó trong phức chất ES đồng thời xảy ra 2 quá trình là sự dịch chuyển thay đổi mật độ electron dẫn tới sự cực hóa của mối liên kết tham gia vào phản ứng và sự biến dạng hình học của các mối liên kết đồng hóa trị trong phân tử protein cũng như trong trung

tâm hoạt động của enzyme, như vậy làm cho protein trở nên hoạt động do đó quá trình thủy phân sẽ dễ dàng hơn

Bước 3: Là giai đoạn tạo thành các axit amin hoặc peptit cấp thấp và giải phóng enzyme ra

Ngoài quá trình thủy phân protein nhờ tác dụng của hệ enzyme proteaza thì còn

có quá trình lên men lactic xảy ra trong giai đoạn đầu của quá trình nhưng quá trình này xảy ra ra trong thời gian khá ngắn khoảng 1 tuần đầu vì hệ vi khuẩn lactic sẽ bị

ức chế bởi nồng độ muối cao Tuy tồn tại thời gian khá ngắn nhưng các sản phẩm sinh ra sau quá trình lên men lactic làm nguồn dinh dưỡng cung cấp cho các sinh vật gây hương phát triển làm tăng mùi hương cho sản phẩm

Nước mắm được hình thành ngoài tác động của hệ enzyme nội tại cũng như nguồn enzyme được bổ sung từ nguyên liệu phụ thì quá trình thuỷ phân nước mắm cua còn nhờ vào sự tham gia của vi sinh vật Vi sinh vật có mặt ngay từ đầu quá trình chế biến chủ yếu là do nguyên liệu, dụng cụ và từ môi trường ngoài nhiễm vào nhưng ở nồng độ muối quá cao nên chúng không hoạt động được Ngay trong giai đoạn ngắn đầu tiên khi muối chưa kịp tác dụng thì có một ít vi sinh vật gây thối hoạt động Khi nước bổi hình thành, độ mặn tăng dần lên lúc này các vi khuẩn gây thối hầu như ngừng hoạt động và các vi khuẩn khác cũng bị ức chế cao độ Vậy trong quá trình chế biến nước mắm nói chung và nước mắm cua nói riêng, sự tham gia vào quá trình thủy phân protein của vi sinh vật tương đối yếu nhưng về sự hình thành về mùi vị nước mắm trong quá trình chế biến thì vi khuẩn đã tham gia khá tích cực

2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân nước mắm cua [2, 19]

Chế biến sản phẩm lên men là lợi dụng men trong bản thân nguyên liệu và men

vi sinh vật có lợi để tiến hành phân giải protit, lipit, đường thành những sản vật trung gian tạo nên hương vị thơm ngon cho sản phẩm Quá trình lên men là quá trình tự nhiên Thời kỳ đầu tác dụng chủ yếu là men phân giải protit cho polypeptit, peptit hình thành đạm hoà tan tăng lên rõ rệt và tốc độ phân giải tương đối nhanh

Thời kỳ sau của lên men chủ yếu là tác dụng phân hủy của vi sinh vật và loại men sản sinh amin và amoniac, tốc độ phân hủy cũng tương đối nhanh

Các chất béo, đường,…cũng phân giải thành những chất khác Vì vậy quá trình lên men là rất phức tạp, nếu không kiềm chế tốt thì sản phẩm rất dễ hư hỏng Có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến quá trình lên men như: nhiệt độ, độ pH, nồng độ muối, diện tích tiếp xúc, bản thân nguyên liệu, thời gian thủy phân, hàm lượng nước…Tuy nhiên trong thực tế sản xuất, thường thì không điều chỉnh độ pH mà chỉ để lên men

tự nhiên vì hầu hết môi trường này các enzyme đều có thể hoạt động được

a Ảnh hưởng của nhiệt độ

Quá trình chế biến nước mắm cua là một quá trình lên men với sự tham gia của enzyme trong nguyên liệu và vi sinh vật Nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng lớn đến quá trình chế biến nước mắm bởi nhiệt độ tác động trực tiếp đến hoạt lực của enzyme Dưới 00C, enzyme và vi sinh vật đều bị kiềm hãm, không phát triển được Từ 0-400

C nhiệt độ càng tăng thì vận tốc phản ứng tăng, quá trình thủy phân diễn ra nhanh nhưng đến một nhiệt độ nào đó sẽ không tăng nữa và có thể giảm xuống do nhiệt độ cao làm cho hệ enzym proteaza mất hoạt tính vì bản chất của enzyme là protein, chúng sẽ bị biến tính khi ở nhiệt độ cao Quá trình thủy phân kém, vì vậy phải tạo một nhiệt độ thích hợp cho enzyme hoạt động

Mỗi loại vi sinh vật có một nhiệt độ hoạt động thích hợp của nó

+ Vi sinh vật dưới nước hoạt động mạnh ở 250C

+ Vi sinh vật trên cạn hoạt động mạnh ở 300C

Ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ thích hợp thì vi sinh vật bị ức chế hoạt động, trừ loại hiếu nhiệt, còn đại bộ phận vi sinh vật trên 600C đều bị chết Còn với enzyme, nhiệt

độ trên 500C enzyme bị ức chế và trên 700C thì bị đình chỉ hoạt động

Vậy ở nhiệt độ 35-500C là nhiệt độ thích hợp cho enzyme hoạt động và ức chế được hoạt động của một số vi sinh vật gây thối Để tăng nhanh quá trình thủy phân con người hay sử dụng phương pháp tiếp nhiệt tự nhiên đó là lợi dụng nhiệt của Mặt Trời bằng cách đem sản phẩm ra phơi nắng

Chượp càng phơi nắng nhiều nước mắm càng ngon, càng rút ngắn được thời gian

“chượp chín” tăng hiệu suất thủy phân Đây chính là yếu tố điều chỉnh tốc độ phản ứng cho enzyme xúc tác, tuy đơn giản nhưng rất hiệu quả

b Ảnh hưởng của độ pH

pH của môi trường cũng ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm cua đặc biệt là ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme Mỗi một enzyme hoạt động thích hợp trong một phạm vi pH nhất định:

+ Enzyme pepsin hoạt động tốt trong môi trường axit có pH = 2-3

+ Tripsin hoạt động mạnh trong môi trường pH = 8-9

+ Cathepsin hoạt động tốt ở pHth = 4

+ Bromelin hoạt động tối ưu ở pH = 5-8

Quá trình thủy phân protein của cơ thịt cua một phần nhờ tác dụng của enzyme

có sẵn trong bản thân nguyên liệu, một phần được bổ sung vào nhờ nguyên liệu phụ Nếu pH môi trường ở trong phạm vi thích hợp thì các enzyme hoạt động mạnh

mẽ, quá trình thủy phân diễn ra nhanh sẽ rút ngắn được thời gian chế biến

Mỗi hệ enzyme có pH tối thích khác nhau, vì vậy phải xem loại enzyme nào nhiều nhất và đóng vai trò chủ yếu nhất trong quá trình sản xuất nước mắm để tạo

pH thích hợp cho enzyme đó hoạt động Ở môi trường tự nhiên pH = 5.5-6.5 tuy không ưu tiên phát triển loại enzyme nào nhưng cả ba loại enzyme pepsin, tripsin, bromelin đều phát triển được đồng thời ở pH này lại có tác dụng ức chế một phần

sự hoạt động của vi sinh vật gây thối Do vậy, khi chế biến chượp, ta không phải xét đến môi trường hoạt động của enzyme vì môi trường tự nhiên là ưu việt hơn cả

trung tính bão hòa Nếu nồng độ muối loãng sẽ tạo điều kiện cho hoạt động thủy phân của enzyme proteaza, thúc đẩy quá trình thủy phân protein nhanh hơn, chượp mau chín hơn nhưng nồng độ muối loãng thì vi sinh vật gây thối rất dễ phát triển gây ra các biến đổi xấu làm ảnh hưởng đến chất lượng nước mắm Do đó lượng muối cho vào phải phù hợp để ức chế hoạt động của vi sinh vật

Thường lượng muối cho vào khoảng 20-30% so với khối lượng cua, ta nên thực hiện phương pháp cho muối nhiều lần Tuy nhiên, cua là một nguyên liệu rất dễ bị biến đen trong quá trình chế biến nên ta cần hạn chế mở nắp chượp nhiều lần tránh tiếp xúc với oxy không khí làm biến đổi chất lượng Vì vậy, ta cần chú ý đến phương pháp chế biến để đảm bảo được điều kiện cho muối nhiều lần mà vẫn hạn chế được sự tiếp xúc với không khí

Thành phần hóa học của muối cũng ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm cua Nếu muối ăn có lẫn nhiều muối tạp thì sẽ làm cản trợ sự ngấm muối đồng thời

sẽ làm cho sản phẩm có vị đắng chát Vì vậy khi sản xuất nước mắm cua cần sử dụng muối tinh khiết, muối càng tinh khiết càng tốt

d Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc

Trong quá trình chế biến mắm một trong những yếu tố quan trọng thúc đẩy quá trình thủy phân protein là diện tích tiếp xúc của cơ chất với enzyme Muốn phản ứng xảy ra nhanh phải có sự tiếp xúc tốt giữa enzyme và cơ chất Các enzyme trong cua tập trung nhiều ở nội tạng, nên để tăng tốc độ thủy phân người ta tìm cách tăng diện tích tiếp xúc giữa enzym có trong nội tạng với thịt cua

Có thể dùng các biện pháp như: xay nhỏ, giã dập hoặc cắt khúc

- Phương pháp xay nhỏ: Phương pháp này sẽ làm tăng diện tích tiếp xúc nhưng protein dễ bị biến tính do tác dụng cơ học và dễ gây hiện tượng tắt lù, hạn chế quá trình lọc sau này

- Phương pháp giã dập: Phương pháp này giúp cơ thịt bên trong mình và càng cua mềm ra, tổ chức cơ thịt lỏng lẻo giúp enzym dễ ngấm vào trong phần thịt cua Cua

là nguyên liệu có lớp vỏ rất cứng và dày nên dùng phương pháp này là tốt nhất vừa

đảm bảo điều kiện vỏ cua không bị vỡ vụn vừa tăng diện tích tiếp xúc của thịt cua với enzyme

- Phương pháp cắt khúc: Thịt cua vẫn còn chắc và nằm bên trong lớp vỏ cứng nhất

là phần thịt cua nằm trong càng nên enzyme khó ngấm vào hơn so với phương pháp giã dập, protein ở mặt ngoài dễ bị biến tính do tiếp xúc với dung dịch có nồng độ muối cao

Như vậy để tăng diện tích tiếp xúc sử dụng phương pháp giã dập kết hợp với phơi nắng chượp là tốt nhất

e Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu

Nguyên liệu cấu thành nên sản phẩm, có thể nói rằng nguyên liệu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm sau này Đối với cá thì mỗi loài cá khác nhau, thành phần hóa học, cấu trúc khác nhau, hệ enzyme khác nhau thì sẽ tạo ra loại nước mắm

có chất lượng khác nhau Cua cũng vậy, cua sử dụng để chế biến tốt nhất là thời điểm (cuối hè, đầu thu), đây là thời điểm cua béo ngon nhất

Kích thước, cấu trúc cơ thịt của nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến tốc độ thủy phân và thời gian chế biến Cua có kích thước càng nhỏ, cấu trúc lỏng lẻo thì quá trình thủy phân nhanh, rút ngắn thời gian chế biến Cua có kích thước lớn thì chất dinh dưỡng hình thành trong cua nhiều hơn nhưng vỏ lại rất cứng, hạn chế quá trình lên men nên ta phải giã dập trước khi chế biến để làm tăng khả năng tiếp xúc của cơ chất với enzyme để quá trình thủy phân diễn ra nhanh, rút ngắn thời gian chế biến Cua thường sống ở dưới nước và thường ăn các loại như: rong, rêu, bùn hoặc thực vật dưới đáy nên trong mai cua có rất nhiều bùn đất Vì vậy, thao tác xử lý và làm sạch cua phải cẩn thận nếu không sẽ ảnh hưởng đến màu sắc nước chượp trong quá trình chế biến

Ngoài ra thành phần lipid trong nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, lipid là thành phần rất dễ bị oxy hóa khi tiếp xúc với không khí làm ảnh hưởng tới mùi vị, màu sắc và làm giảm chất lượng sản phẩm Vì vậy, trong quá trình lên men cần chú ý thao tác cũng như kỹ thuật chế biến nhằm hạn chế sự tiếp xúc của khối chượp với không khí bên ngoài

f 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 sản phẩm

Thời gian tác dụng kéo dài thì enzyme có điều kiện để cắt mạch triệt để dẫn đến biến đổi sâu sắc của cơ chất Nhưng nếu kéo dài thời gian thủy phân quá mức sẽ dẫn tới vi sinh vật gây thối hoạt động làm sản sinh càng nhiều các sản phẩm thứ cấp như: NH3, H2S, indol…đồng thời khi thời gian kéo dài hiệu quả kinh tế kém Còn thời gian thủy phân ngắn thì sự phân giải protein chưa triệt để, hiệu suất thủy phân kém và gây lãng phí nguyên liệu Vì vậy, trong quá trình chế biến nước mắm ta cần kết hợp nhiều biện pháp với nhau như: bổ sung thêm enzyme, giảm diện tích tiếp xúc giữa cơ chất với enzyme, tiếp nhiệt tự nhiên…để đảm bảo được được thời gian thủy phân protein là rút ngắn nhất và hiệu suất thu hồi đạm là cao nhất

g Ảnh hưởng của hàm lượng nước

Nước là môi trường thuận lợi cho 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 nước và hàm lượng nước chiếm tối thiểu là 15% (ở trạng thái tự do) Do vậy trong quá trình thủy phân protein trong thịt cua đồng, nếu ta bổ sung hàm lượng nước quá thấp thì hạn chế sự hoạt động của vi sinh vật có lợi và ức chế hoạt động của enzyme làm giảm hiệu suất thủy phân Nhưng nếu bổ sung hàm lượng nước quá cao thì nước chính là môi trường thuận lợi để cho vi sinh vật gây thối hoạt động và phát triển, nó sẽ phân hủy sản phẩm thành các sản phẩm thứ cấp như: NH3, H2S, indol…làm ảnh hưởng tới chất lượng của sản phẩm Vì vậy phải xác định hàm lượng nước bổ sung thích hợp cho quá trình thủy phân

1.2.3 Các hiện tượng hư hỏng trong quá trình chế biến nước mắm cua [2]

1 Chượp cua chua

a Hiện tượng

Chượp bốc mùi chua, màu xám đượm, có mùi tanh hôi khó chịu

b Nguyên nhân

Chua vì mặn đầu: Do lượng muối lúc đầu quá nhiều, lượng muối này ngấm vào lớp thịt cua phía bên ngoài, bên trong chưa kịp ngấm muối làm cho thịt cua bị nhạt muối, xảy ra quá trình phân giải sinh ra nhiều acid bay hơi phức tạp như: glycogen, glucose bị phân giải yếm khí tạo ra acid lactic Các chất này phân giải hiếu khí tạo acid acetic, acid butyric Ngoài ra các chất béo bị thủy phân tạo glycerin và acid béo có mùi chua

Chua vì nhạt đầu: Cua nhạt muối không đủ sức kiềm hãm sự phát triển của

vi sinh vật, phân giải tạo nhiều acid bay hơi phức tạp làm phát sinh mùi chua, tanh thối nhanh chóng chuyển sang hư thối

Quá trình lên men lactic xảy ra mạnh tạo các acid gây nên hiện tượng chượp bị chua

c Cách phòng chữa

Cần phải cho muối đều và đủ tránh để quá trình lên men lactic xảy ra quá mạnh

Náo đảo, phơi nắng đúng thời điểm

Dùng rượu chuyển các acid sang dạng ester có mùi thơm hoặc trung hòa bằng NaHCO3

R – COOH + NaHCO3 R – COONa +H2O + CO2

Dùng thính để hấp phụ mùi chua, thính cần rang hơi cháy, phần than sẽ hấp thụ mùi, phần tinh bột còn lại sẽ phân giải thành đường đơn có chức rượu (-OH) để chuyển axit thành este tạo mùi thơm cho sản phẩm

Phương pháp đơn giản nhất là ta có thể đun nóng 15 phút hoặc tiếp nhiệt làm bay hơi mùi chua và cho lội qua chượp tốt

Chua vì mặn đầu tiến hành cho thêm nước đã qua đun sôi để nguội vào trong chượp và tiến hành chế biến chượp tiếp theo Cách thông thường nhất mà người ta vẫn hay làm đó là tăng cường đảo trộn và phơi nắng

2 Chượp cua đen

a Hiện tượng

Nước bị xám đen, thịt cua nhợt nhạt thậm chí bị đen Quá trình này thường xảy ra vào nữa tháng sau khi bắt đầu lên men, lúc đầu là nước sẽ bị biến màu trước từ xám nhạt đến xám đậm rồi đến đen tiếp theo đó là cả khối chượp bị biến đen Đây là một trong những biến đổi rất dễ xảy ra trong quá trình lên men nhất là thời điểm 2 tuần đầu vì cua là một nguyên liệu rất dễ bị biến đen khi tiếp xúc với không khí nên giai đoạn này cần giữ khối mẫu ở trong điều kiện yếm khí

b Nguyên nhân

Khâu xử lý nguyên liệu không kỹ vần còn sót lại các tạp chất bùn đất có trong nội tạng của cua

Do sự oxy hóa các sắc tố có trong vỏ cua do sự tiếp xúc với oxy không khí

Do trộn muối không đều ở chỗ thiếu muối sẽ có hiện tượng thối rửa, biến đen Hiện tượng này thường kèm theo thối, những chất gây ra đen có phân

tử lớn do sự ngưng tụ nhóm amin và nhóm aldehyde

–NH2 + O = CH – R… – N = CH – R (nhóm cho màu đen)

(–NH2) là của các axit amin còn (–CHO) do sự lên men của gluxit mà tạo thành Những chất gây đen phần lớn có chứa S, khi phân hủy có thể hình thành H2S,

CH3HS… có màu đen, những chất này ngoài tính khử ra còn tác dụng với ion kim loại cũng cho màu đen

HS – CN2 – CH – COOH H2S + NH3 + HCOOH + CH3COOH

Tùy theo nguyên nhân có cách phòng chữa khác nhau như:

Xử lý nguyên liệu ban đầu cho tốt vì cua là động vật hay sống trong hang nên có rất nhiều bùn đất bám xung quanh than cua cũng như trong nội tạng

Cần chọn lựa nguyên liệu ban đầu cho kỹ, tránh bị nhiễm bẩn

Cho một ít thính rang kỹ và bã chượp tốt vào trong bã chượp bị đen, tiến hành đánh khuấy và tăng cường phơi nắng sau một thời gian thì màu của chượp bị đen sẽ trở lại tương đối tốt

Dùng chất chống oxy hóa KMnO4, KClO3, H2O2 để oxy hóa các chất đen thì màu đen sẽ mất đi nhanh chóng

Nếu đen do phá huỷ một số chất thì khi bắt đầu trở mùi kịp thời, tốt hơn cho nước ra đun sôi thì những sản vật tạo màu đen bị phân huỷ, bay hơi, vi sinh vật bị tiêu diệt cần thiết có thể cho thêm một lượng muối vào để khống chế

sự phân huỷ

3 Chượp cua thối

Trong quá trình chế biến, hiện tượng biến đen thường đi liền với hiện tượng thối

Vì vậy chượp đã bị thối bao giờ cũng bị đen

c Cách phòng chữa

Cần xử lý nguyên liệu cho tốt để tránh nước mưa vào

Dụng cụ chế biến phải sạch sẽ, không để chượp ở nơi ẩm thấp, bẩn thỉu, tránh để mưa

Cần áp dụng đúng kỹ thuật chế biến, đồng thời cần nắm vững hiện tượng đòi muối để cho muối đủ, đúng và kịp thời

Nguyên nhân sinh ra hiện tượng đòi muối là lúc muối chượp ta cho vào một lượng muối nhất định để kìm hãm hoạt động của vi sinh vật nhưng vẫn phát huy được hoạt động của enzyme Ban đầu nồng độ muối bên ngoài khối mẫu cua mặn, quá trình khếch tán và thẩm thấu diễn ra, muối sẽ đi vào trong khối thịt cua, nước từ

khối mẫu cua thoát ra ngoài dần dần nồng độ muối sẽ giảm xuống nhanh nhất là giai đoạn đầu, cộng vào đó là quá trình phân giải làm cho các tế bào thịt cua bị tách ra,

cơ thịt mềm mại, lại thiếu muối đã tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật hoạt động mạnh hơn

Bản chất của hiện tượng đòi muối là bước đầu của giai đoạn phân huỷ, vì vậy cần phải theo dõi cho muối kịp lúc tránh gây ra hiện tượng thối rữa Nhưng cua là nguyên liệu rất dễ hỏng nên trong thời gian đầu được lên men trong điều kiện yếm khí và áp dụng phương pháp cho muối 2 lần, lần 1 với lượng muối nhiều nhưng muối được phân bố ở 3 vị trí khác nhau Vì vậy cần theo dõi kỹ khi nào xảy ra hiện tượng đòi muối mà ta tiến hành trộn đều lớp muối thứ 3, thời gian trộn phải nhanh

và nên hạn chế sự tiếp xúc với không khí bên ngoài

Nếu chượp bị thối rất khó chữa Khi đó ta có thể cho muối vào mặn hơn quy định hoặc trộn với chượp tốt hơn và đem nấu cho đạm thối bay hơi đi

Nước mắm bị thối do nhiều nguyên nhân như:

Chượp chưa chín chỉ mới phân giải đến sản vật trung gian dễ bị đóng vón, keo

tụ mà ta đem kéo rút

Do nước mắm lọc không kỹ (còn lại xác cũ)

Do dụng cụ chứa không sạch sẽ có khi lẫn cả xác chượp sống

Do nước mắm bị nước mưa hay nước lã đổ vào

c Cách phòng chữa

Cần tránh những nguyên nhân trên Bản chất của nước mắm thối là do vi sinh vật phân huỷ các sản vật trung gian và các axit amin thành các sản vật cấp thấp có mùi thối và độc tính Vì vậy khi nước mắm đã thối thì cách chữa duy nhất hiện nay là dùng nhiệt độ làm bay hơi mùi hôi thối và tiêu diệt vi sinh vật

Ta có thể lấy nước mắm thối đun sôi từ 30 phút đến 1 giờ, vớt bọt và thêm một ít nước hàng, đun sôi lại xong để nguội rồi lọc Ta chỉ có thể khắc phục được mùi của nước mắm chứ về màu sắc thì không mấy được cải thiện lắm vì nước mắm thối thường có màu xám hoặc đen rất khó chữa có thể pha với nước mắm tốt và sử dụng trong thời gian ngắn

1.3 TỔNG QUAN VỀ ENZYME THỦY PHÂN ỨNG DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CUA [2]

1.3.1 Giới thiệu chung về enzyme

Enzyme là những protein có khả năng xúc tác đặc hiệu cho các phản ứng hóa học

và có mặt trong mọi tế bào sống Enzyme không những có khả năng xúc tác cho những phản ứng xảy ra trong hệ thống sống mà khi tách chúng ra khỏi hệ thống sống chúng vẫn có thể tự xúc tác cho các phản ứng ở ngoài tế bào Mặt khác, enzyme có hoạt lực xúc tác có thể gấp hàng trăm hàng nghìn lần so với các chất vô

cơ thông thường

Hệ enzyme tham gia trong quá trình thủy phân nước mắm chủ yếu là hệ enzyme proteaza, hệ này có tác dụng thủy phân protein, chúng có nhiều trong nội tạng cua, đặc biệt là trong dạ dày gồm nhiều enzyme rất quan trọng như: pepsin, trypsin, chymotrypsin Nhưng trong quá trình chế biến thì một phần nội tạng cua đã được loại bỏ nên hệ enzyme này còn tồn tại trong nguyên liệu không nhiều nên ta tiến hành bổ sung thêm một lượng enzyme bromelin từ nguyên liệu phụ để làm phong phú thêm một lượng enzyme giúp tăng nhanh quá trình thủy phân

1.3.2 Giới thiệu về hệ enzyme proteaza

Quá trình thủy phân protein trong thịt cua được xúc tác bởi hệ enzyme proteaza

có trong bản thân nguyên liệu và có trong vi sinh vật Các nhà khoa học Việt Nam tại Nhật Bản đã phân chia hệ enzyme này thành các loại bao gồm: hệ metalo proteaza, hệ serin-proteaza và hệ acid proteaza

- Hệ acid proteaza: Hệ này có tính acid thường hoạt động mạnh nhưng bị ức chế bởi nồng độ muối cao, đại diện cho hệ này là Cathepsin D Theo nghiên cứu của Sharp hệ này mất hoạt tính ở nồng độ muối 5% sau 12 giờ Trong quá trình thủy

phân protein, hệ enzyme này chỉ tồn tại trong giai đoạn ngắn của thời kỳ đầu thủy phân, bị ức chế và mất hoạt tính ngay trong thời gian đầu chế biến chượp

Vì vậy, nó đóng vai trò yếu đuối trong quá trình chế biến nước mắm

- Hệ Metalo proteaza còn gọi là aminopeptidaza hay Apaza thường có nhiều trong nội tạng các động vật thủy sản, cua cũng vậy Hệ này chịu được nồng độ muối cao nên hoạt động mạnh trong nước bổi, hoạt tính tăng dần theo thời gian và giảm dần ở cuối quá trình Hệ này có khả năng thủy phân rộng rãi đối với các loại peptid, pH thích hợp 5-7

- Hệ serin-proteaza điển hình là trypsin tồn tại nhiều trong nội tạng cua, chúng có tồn tại trong nước bổi song hoạt động yếu, hoạt tính tăng dần theo thời gian Theo Koide thì hệ enzyme này luôn bị ức chế bởi chuỗi axit amin nằm trong cấu trúc của enzyme Khi phân giải tế bào thì Cathepsin B giữ nhiệm vụ tháo gỡ chuỗi ức chế ra khỏi cấu trúc và serin-proteaza hoạt động được

Enzyme Cathepsin bị ức chế bởi nồng độ muối cao trong quá trình chế biến nước mắm, vậy để Cathepsin hoạt động được ta phải áp dụng phương pháp cho muối nhiều lần, phải thủy phân từng đợt từ đầu amin của cấu trúc trở đi và apaza đảm nhận nhiệm vụ này

Hệ enzyme proteaza đóng vai trò quan trọng trong quá trình thuỷ phân protein trong thịt cua, song để chúng tồn tại và hoạt động được thì còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: nhiệt độ, pH môi trường, nồng độ muối, hàm lượng nước, nồng

độ cơ chất…Vì vậy, ta cần nắm rõ tính chất cũng như đặc điểm của từng hệ enzyme

để tạo điều kiện tối ưu nhất cho enzyme hoạt động và thuỷ phân

1.3.3 Giới thiệu về enzyme bromelin [18]

Vì trong quá trình xử lý nguyên liệu đã loại bỏ đi một phần nội tạng cua nên lượng enzyme nội tại trong bản thân nguyên liệu còn không nhiều nên tiến hành bổ sung thêm một lượng enzyme bromelin có trong dứa vào trong quá trình chế biến giúp tăng nhanh quá trình thủy phân protein có trong thịt cua

Bromelin là nhóm proteaza thực vật có nhiều trong thân và trái dứa nhưng nhiều nhất là trong quả Bromelin thuộc nhóm endoproteaza có khả năng phân cắt các liên

kết peptid nội phân tử protein để chuyển phân tử protein thành các đoạn nhỏ gọi là các peptid Khi bổ sung dứa vào trong khối chượp thì bromelin kết hợp với protein trong thịt cua và thủy phân sơ bộ cho ra polypeptide và acid amin

Giống như các loại chất sinh học khác, bromelin cũng bị ảnh hưởng bởi các yếu

tố như nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme, nhiệt độ, pH, ion kim loại, một số nhóm chức pH là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của enzyme

pH thích hợp nhất đối với bromelin không ổn định mà phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian phản ứng, bản chất và nồng độ cơ chất…Enzyme này thường hoạt động ở vùng trung tính pH = 7-8

1.3.4 Ứng dụng chung của enzyme proteaza

Enzyme ngày càng có vị trí quan trọng trong sự phát triển của nhiều lĩnh vực Proteaza là loại enzyme được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: công nghệ thực phẩm, y học, hóa phân tích đặc biệt là trong lĩnh vực chế biến thủy sản

Từ lâu người ta đã nghiên cứu và biết được tác dụng của proteaza có sẵn trong nguyên liệu có tác động đến quá trình thủy phân cá trong công nghệ sản xuất nước mắm Để tăng nhanh quá trình thủy phân rút ngắn thời gian chế biến nước mắm người ta đã tiến hành tạo nhiệt độ thích hợp cho proteaza hoạt động, làm giảm độ mặn ban đầu của khối chượp cũng như làm tăng diện tích tiếp xúc giữa proteaza với

cá bằng cách xay nhỏ Hơn nữa, người ta còn nghiên cứu bổ sung thêm proteaza từ ngoài vào để làm tăng tốc độ, hiệu quả thủy phân protein trong cá Dựa vào những đặc điểm chế biến của sản phẩm nước mắm lên men từ cá thì nước mắm lên men từ cua đồng sơ bộ cũng có những nét gần như tương tự

Như vậy: Chế biến nước mắm từ cua đồng đã có công nghệ truyền thống trong dân gian nhưng việc nghiên cứu sâu sắc về các công đoạn một cách khoa học và đưa ra công nghệ sản xuất mắm cua đồng đạt chất lượng tốt thì chưa có công trình nào công bố Do đó đề tài “Nghiên cứu sản xuất nước chấm lên men từ cua đồng” với những nội dung chính đã đề cập ở trên là vấn đề mới mẻ và cần thiết hiện nay

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 VẬT LIỆU NGUYÊN CỨU

2.1.1 Nguồn nguyên liệu

Nguyên liệu chính sử dụng trong quá trình chế biến nước mắm là: Cua đồng có

tên khoa học là Somaniathelphusia sinensis

Cua đồng được mua từ các tỉnh từ Bình Định đến Khánh Hòa đặc biệt là ở vùng quê Bình Định Nguồn cua đồng ở Bình Định không những nhiều mà giá còn rất rẻ nên cua sau khi thu mua xong thì được vận chuyển ngay vào Nha Trang để tiến hành làm thí nghiệm

Yêu cầu nguyên liệu: Cua phải còn sống, tươi sạch và đảm bảo chất lượng

Ngoài nguyên liệu chính là cua đồng thì còn có các nguyên liệu phụ khác không kém phần quan trọng trong quá trình chế biến góp phần tạo nên hương vị hài hòa cho sản phẩm như:

Muối ăn (NaCl)

Muối là thành phần không thể thiếu được trong quá trình chế biến nước mắm, thiếu muối nước mắm không hình thành được Muối sử dụng trong quá trình chế biến nước mắm với mục đích:

Tạo vị

Ức chế hoạt động của vi sinh vật gây thối

Yêu cầu: Muối dùng trong quá trình chế biến là loại muối tốt hạt nhỏ, màu trắng không lẫn tạp chất cát sạn Hàm lượng NaCl trên 95% độ ẩm không quá 0.5% và đã được loại đi các muối tạp chất như CaCl2, MgCl2, KCl…gây vị đắng chát cho sản phẩm

Bổ sung thêm 1 lượng enzyme bromelin giúp tăng nhanh quá trình thủy phân, rút ngắn được thời gian lên men

Yêu cầu: Dứa phải tươi, không dập nát, đảm bảo vệ sinh ATTP

Thính gạo

Thính gạo cũng là 1 trong những nguyên liệu không kém phần quan trọng, được bổ sung vào công đoạn phối trộn trong quá trình chế biến nước mắm với mục đích:

Thính giúp hấp thụ 1 số mùi lạ sản sinh trong quá trình chế biến

Cung cấp một lượng dinh dưỡng giúp một số vi khuẩn có lợi sinh hương tạo mùi thơm đặc trưng của sản phẩm

 Giúp tạo nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm

Yêu cầu: Thính phải rang thật kỹ, chín đều bên trong, có màu vàng đẹp

Nước

Nước được bổ sung vào thời gian đầu của quá trình lên men với mục đích:

Giúp hòa tan nhanh lượng muối còn trong khối mẫu

Tạo môi trường lỏng giúp cho enzyme và VSV hoạt động được dễ dàng, giúp

tế bào thịt cua chóng được phân giải, rút ngắn được thời gian lên men

Tăng khả năng truyền nhiệt từ môi trường ngoài vào khối chượp

Giảm độ mặn đầu của khối chượp tạo điều kiện cho một số vi sinh vật gây hương thích nghi dần với môi trường có nồng độ muối cao

Yêu cầu: Nước phải qua đun sôi

Là nơi ngăn cách lớp muối thứ 3 với khối mẫu bên trong

Yêu cầu: Phải khô và được thanh trùng trước khi sử dụng

2.1.2 Các dụng cụ sử dụng trong quá trình chế biến

- Lọ thủy tinh có nắp đậy dùng để chứa đựng

- Cối, chày để giã nhỏ nguyên liệu

- Đũa tre dùng để khuấy đảo

- Bì nilon dùng để đựng mẫu khi cân

- Dụng cụ chứa đựng dùng khi phối trộn

- Cân sử dụng để cân nguyên liệu

- Vải lọc dùng để lọc nước mắm

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Phương pháp phân tích hóa học [6, 7] và phương pháp phân tích vi sinh

- Xác định đạm tổng quát bằng phương pháp Kjeldahl

- Xác định đạm thối

- Xác định đạm foocmon và đạm axit amin

- Xác định độ mặn bằng phương pháp trực tiếp (Mohr)

- Xác định độ axit của nước mắm

2.2.2 Phương pháp đánh giá cảm quan theo TCVN 3215-79 [14]

Để đánh giá cảm quan sản phẩm nước mắm cua đồng, tôi cho điểm cảm quan theo TCVN 3215-79 Đây là tiêu chuẩn sử dụng hệ điểm 20 xây dựng trên một thang thống nhất 6 bậc 5 điểm (từ 0 đến 5) trong đó điểm 0 ứng với chất lượng sản phẩm “bị hỏng”, còn từ điểm 1 đến điểm 5 ứng với mức khuyết tật giảm dần Ở điểm 5 sản phẩm coi như không có sai lỗi và khuyết tật nào, trong tính chất đang xét, sản phẩm có tính tốt đặc trưng và rõ rệt cho chỉ tiêu đó Tổng điểm của các chỉ tiêu là điểm chất lượng sản phẩm Điểm này quyết định mức chất lượng của sản phẩm được đánh giá

Sáu bậc đánh giá phải tương ứng với bảng sau:

Sản phẩm có khuyết tật nhỏ hoặc sai lỗi nhỏ hoặc cả hai nhƣng không làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm

Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả hai Số lƣợng và mức độ khuyết tật sai lỗi làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm nhƣng sản phẩm vẫn đạt tiêu chuẩn

Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả hai Số lƣợng và mức độ khuyết tật sai lỗi làm sản phẩm không đạt chất lƣợng quy định trong tiêu chuẩn nhƣng còn khả năng bán đƣợc

Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi ở mức độ trầm trọng, không đạt mục đích sử dụng chính của sản phẩm Song sản phẩm vẫn chƣa coi là bị hỏng Sản phẩm đó không thể bán đƣợc nhƣng sau khi tái chế thích hợp vẫn có thể sử dụng đƣợc

Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi ở mức độ trầm trọng, sản phẩm bị coi là hỏng, không sử dụng đƣợc nữa