Nghiên cứu khả năng sinh histamine của một số vi sinh vật chủ yếu phân lập từ chượp cá cơm trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG ĐÀO THỊ NGÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH HISTAMINE CỦA MỘT SỐ VI SINH VẬT CHỦ YẾU PHÂN LẬP TỪ CHƯỢP CÁ CƠM TRONG QÚA TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

ĐÀO THỊ NGÀ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH HISTAMINE CỦA MỘT SỐ

VI SINH VẬT CHỦ YẾU PHÂN LẬP TỪ CHƯỢP CÁ CƠM TRONG QÚA TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÁ CƠM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

ĐÀO THỊ NGÀ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH HISTAMINE CỦA MỘT SỐ

VI SINH VẬT CHỦ YẾU PHÂN LẬP TỪ CHƯỢP CÁ CƠM TRONG QÚA TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÁ CƠM

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình khoa học nào khác cho tới thời

điểm này

Khánh Hòa, Ngày 26 tháng 04 năm 2016

Tác giả luận văn

Đào Thị Ngà

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành Luận văn này,

Trước hết, tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm và Khoa Sau đại học sự kính trọng, niềm tự hào được học tập và nghiên cứu tại Trường trong những năm qua

Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được dành cho thầy: TS Vũ Ngọc Bội - Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm và TS Đỗ Văn Ninh - Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Thái Bình Dương, đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Xin chân thành cảm ơn NCS ThS Phạm Văn Đạt đã hỗ trợ kinh phí và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài để đề tài nghiên cứu được thực hiện với chất lượng cao

Xin ghi nhận tình cảm và sự giúp đỡ của học viên Trần Hoàng Cẩm Tú, các Thầy Cô giáo trong Khoa Công nghệ Thực phẩm và tập thể cán bộ trong Các phòng thí nghiệm: Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sinh học, Chế biến Thủy sản - Trung tâm Thí nghiệm Thực hành - Trường Đại học Nha Trang đã nhiệt tình và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và tất cả bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Khánh Hòa, ngày 26 tháng 04 năm 2016

Tác giả luận văn

Đào Thị Ngà

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN iii

LỜI CẢM ƠN iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC KÝ HIỆU vii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU ix

DANH MỤC HÌNH VẼ x

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN xi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ NƯỚC MẮM 3

1.1.1.Giới thiệu chung về nước mắm 3

1.1.2.Quy trình sản xuất nước mắm gài nén của Nam Trung Bộ 5

1.1.3.Tổng quan về giá trị dinh dưỡng 6

1.1.4.Nguyên liệu sản xuất nước mắm và vai trò ảnh hưởng của chúng trong quá trình sản xuất nước mắm 9

1.1.5.Quá trình hình thành nước mắm 14

1.2 TỔNG QUAN VỀ HISTAMINE VÀ NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ VI SINH VẬT SINH HISTAMINE TRONG SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÁ CƠM TRUYỀN THỐNG 18

1.2.1.Tổng quan chung về histamne 18

1.2.2.Một số nghiên cứu về các loại vi khuẩn sinh histamine trong sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống 24

1.2.3.Tổng quan về tài liệu phân lập hệ vi sinh vật sinh histamine 29

CHƯƠNG 2 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU 33

2.2 MÔI TRƯỜNG HÓA CHẤT VÀ THUỐC THỬ 33

2.3 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ SỬ DỤNG 36

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

2.4.1.Phương pháp phân tích hóa học 37

2.4.1.1 Xác định hàm lượng Histamine 37

2.4.2.Phương pháp phân tích vi sinh vật 37

2.4.3.Phương pháp xử lý số liệu 37

2.4.4.Phương pháp bố trí thí nghiệm 37

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42

3.1 ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG DỊCH CHƯỢP MẮM THEO THỜI GIAN SẢN XUẤT 42

3.1.1.Sự thay đổi chất lượng cảm quan của dịch chượp theo thời gian sản xuất 42

3.1.2.Sự thay đổi của một số thành phần hóa học và hàm lượng histamine của dịch chượp theo thời gian sản xuất 45

3.2 PHÂN LẬP VÀ ĐỊNH DANH MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT (VSV) SINH HISTAMINE HIỆN DIỆN TRONG CHƯỢP 52

3.2.1.Phân lập và tuyển chọn vi sinh vật sinh histamine 52

3.2.2.Định danh vi khuẩn bằng phương pháp giải trình tự gen 16S 59

3.3 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SẢN SINH HISTAMINE CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT ĐÃ PHÂN LẬP 62

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 64

4.1 KẾT LUẬN 64

4.2 KHUYẾN NGHỊ 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC

DANH MỤC KÝ HIỆU

v1, v2 : Số ml H2SO4 0,1N đã dùng khi chuẩn độ mẫu thí nghiệm và mẫu trắng

v1, v2 : Số ml NaOH dùng khi chuẩn độ mẫu thí nghiệm và mẫu trắng

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CDC : Centers for Disease Control and Prevention (Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh Mỹ)

CFU : Colony forming Unit (Đơn vị khuẩn lạc)

HBI : Brain Heart Infusion (Môi trường dinh dưỡng HBI)

HPLC: High-performance liquid chromatography (Sắc ký lỏng hiệu năng cao)

TT-BNNPTNT: Thông tư-Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn

TSAH : Trypticase Soy Agar Histidine (Môi trường dinh dưỡng canh đậu nành

có bổ sung Histamine)

TSBH : Trypticase Soy Broth Histidine (Môi trường dinh dưỡng canh đậu nành

có bổ sung Histamine)

VSV : Vi sinh vật

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Phương pháp và loại cá sử dụng trong chế biến nước mắm ở một số quốc gia 3

Bảng 1.2 Hàm lượng axít amin trong nước mắm (mg/ml) 7

Bảng 1.3 Thành phần các chất bay hơi trong nước mắm 8

Bảng 1.4 Thành phần các chất vô cơ và vitamin có trong nước mắm 15 -200 đạm (g N/l) 9

Bảng 1.5 Thành phần dinh dưỡng của cá cơm 11

Bảng 1.6 Thành phần hoá học và phân loại của muối (số gam trong 100 g muối) 13

Bảng 1.7 Một số loài cá phổ biến liên quan đến ngộ độc cá scombroid 21

Bảng 3.1 Đánh giá cảm quan của các mẫu dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất 44

Bảng 3.2 Kết quả phân lập vi sinh vật sau khi ủ kỵ khí ở 370C, thời gian 10 ngày, nồng độ pha loãng mẫu từ 10-1 53

Bảng 3.3 Mức độ tương đồng của các trình tự nucleotide trên Genbank bằng chương trình BLAST SEARCH 62

Bảng 3.4 Kết quả phân tích hàm lượng histamine bằng phương pháp sắc ký 63

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Quy trình sản xuất nước mắm truyền thống gài nén của Việt Nam 5

Hình 1.2 Cá cơm nguyên liệu 10

Hình 2.1 Hình ảnh về cá cơm thường (Stolephorus commersonii) 33

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 38

Hình 2.3 Sơ đồ phân tích hàm lượng histamine 39

Hình 2.4 Sơ đồ phân tích các chỉ tiêu hóa học 4 0 Hình 2.5 Sơ đồ phân lập và định danh vi khuẩn 41

Hình 3.1 Hình ảnh về dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất 42

Hình 3.2 Sự thay đổi của pH dịch chượp theo thời gian sản xuất 46

Hình 3.3 Nồng độ muối của dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất 47

Hình 3.4 Độ acid trong dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất 47

Hình 3.5 Hàm lượng đạm tổng trong dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất 48

Hình 3.6 Hàm lượng đạm thối (NH3) trong dịch chượp mắm theo thời gian 49

Hình 3.7 Sự thay đổi về hàm lượng đạm acid amin trong dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất 50

Hình 3.8 Kết quả phân tích hàm lượng histamine ở các mẫu dịch chượp mắm qua các thời gian sản xuất bằng GC 51

Hình 3.9 Hình thái khuẩn lạc và tế bào vi khuẩn ở nồng độ 10 % NaCl 56

Hình 3.10 Hình thái khuẩn lạc và tế bào vi khuẩn ở nồng độ 12 % NaCl 57

Hình 3.11 Khả năng sinh catalase của chủng vi khuẩn 58

Hình 3.12 Tính di động của chủng vi khuẩn 58

Hình 3.13 Các ống chủng vi khuẩn ủ kỵ khí ở 370C sau 3 ngày trong môi trường TSBH 63

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

1 Chủ đề nghiên cứu

Ngày nay vấn đề về an toàn vệ sinh thực phẩm đang được rất nhiều người tiêu dùng quan tâm, bởi nó ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của người tiêu dùng Một trong những sản phẩm thực phẩm như nước mắm cũng tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây ngộ độc, đó là hàm lượng histamine có trong nước mắm khá cao Thực trạng hàm lượng histamine có trong nước mắm truyền thống lâu nay biến động từ 1000-3000 mg/lít Trong khi đó tiêu chuẩn Codex 302-2011 và Thông tư 29/TT-BNNPTNT quy định hàm lượng histamine trong nước mắm không quá 400 mg/kg Điều này dẫn đến một nguy cơ mất an toàn trong sử dụng nước mắm do hiện tượng ngộ độc histamine, đồng thời trở thành một rào cản lớn cho nước mắm Việt Nam trên con đường hội nhập với thị trường các nước trên thế giới Xuất phát từ thực trạng trên tôi đã chọn hướng đề tài

“Nghiên cứu khả năng sinh histamine của một số vi sinh vật chủ yếu phân lập từ

chượp cá cơm trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống” tạo tiền đề

cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm ức chế khả năng sinh histamine trong nước mắm từ

đó nâng cao chất lượng và phục vụ nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định khả năng sinh histamine của vi sinh vật trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống

- Phân lập một số chủng vi sinh vật hiện diện trong giai đoạn nước mắm có hàm lượng histamine cao

3 Phương pháp nghiên cứu

3.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa học và vi sinh vật

1) Phân tích hàm lượng histamine bằng phương pháp sắc ký GC-EZ faast (LCMSMS); 2) Phân tích hàm lượng NaCl (TCVN 3701-1990); 3) Xác định độ acid (TCVN 3702-1990); 4) Xác định nitơ tổng số bằng phương pháp Kjeldalh (TCVN 3705-1990); 5) Xác định nitơ amin bằng phương pháp chuẩn độ formol; 6) Xác định nitơ ammoniac bằng phương pháp chưng cất lôi cuối hơi nước, chuẩn độ bằng acid (TCVN 3706-1990); 7) Phân tích vi sinh vật: Định danh vi sinh vật bằng phương pháp giải trình tự gen 16S

3.2 Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Excel (Office 2013, Microsoft, USA)

4 Kết quả nghiên cứu và khuyến nghị

4.1 Kết quả nghiên cứu:

Từ các kết quả nghiên cứu ở trên cho phép rút ra một số kết luận như sau:

1) Đã phân tích chất lượng cảm quan, một số thành phần hóa học và hàm lượng histamine có trong dịch chượp sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống trong 6 tháng

và nhận thấy theo thời gian sản xuất màu sắc và mùi vị của dịch chượp dần bị biến đổi theo hướng hình thành màu sắc và mùi vị đặc trưng của nước mắm Mặt khác, theo

nước mắm tăng dần Cụ thể, hàm lượng đạm tổng số và hàm lượng acid amin tăng nhanh trong 2 tháng đầu, đến tháng thứ 3 tăng chậm, sau đó từ tháng thứ tư tiếp tục tăng và đạt cao nhất ở tháng thứ 6 (đạm tổng: 25,5 gN/L, đạm acid amin: 10,78 (g/L)

lượng histamine trong các mẫu dịch chượp cũng tăng nhanh theo thời gian và đạt cực đại 233 mg/L vào tháng thứ 5

2) Đã tiến hành phân lập, tuyển chọn và định danh được hai chủng vi khuẩn có khả năng sinh histamine cao nhất trong dịch chượp mắm ở giai đoạn tháng thứ 5 là

Tetragenococcus halophilus và Lentibacillus juripiscarius có mức độ tương đồng

99-100% so với trình tự nucleotide trên Genbank bằng chương trình BLAST SEARCH

Đã tiến hành nghiên cứu một số đặc tính sinh hóa của 2 chủng vi khuẩn

Tetragenococcus halophilus, Lentibacillus juripiscarius và nhận thấy cả hai chủng đều

là vi khuẩn Gram dương, hình que (trực khuẩn), kỵ khí tùy tiện và ưa mặn Tuy thế, chúng chỉ hoạt động tốt ở nồng độ muối 10-12% và khi ở nồng độ muối cao trên 14% thì chúng hoạt động yếu và hầu như không có khả năng sinh trưởng, phát triển

3) Đã nghiên cứu về khả năng sinh histamine của 2 chủng (Tetragenococcus

halophilus và Lentibacillus juripiscarius) và thấy khi nuôi cấy các chủng vi khuẩn trên

ở môi trường HEB chúng có khả năng sinh histamine với hàm lượng cao từ 451,60÷457,86 mg/L

4.2 Khuyến nghị:

Từ các nghiên cứu ở trên cho phép kiến nghị:

- Đề nghị tiếp tục nghiên cứu về khả năng sinh histamine của vi khuẩn trong chượp mắm ở từng giai đoạn (tháng) sản xuất khác nhau

- Tiếp tục nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh histamine của vi khuẩn như nguyên liệu ban đầu, điều kiện bảo quản, nồng độ muối, độ pH, nhiệt độ, quá trình lên men,… trên cơ sở đó đưa ra các giải pháp nhằm hạn chế (ức chế) sự hoạt

động của các chủng vi khuẩn sinh histamine trong sản phẩm nước mắm

5 Từ khóa: Histamine, nước mắm, vi khuẩn sinh histamine trong nước mắm

MỞ ĐẦU

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Nước mắm là một loại gia vị không thể thiếu trong các bữa ăn hàng ngày của người Việt Mặt khác, nước mắm còn là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Tuy nhiên, ở các vùng miền khác nhau sẽ có các phương pháp chế biến nước mắm khác nhau Từ đó sẽ cho nước mắm có nét đặc trưng riêng cho từng vùng miền như: Miền Bắc có nước mắm Cát Hải, Miền Trung có nước mắm Nha Trang, Phan Thiết, Miền Nam có nước mắm Phú Quốc…

Trong những năm gần đây, một số công trình nghiên cứu trên thế giới cho rằng nước mắm từ châu Á chứa hàm lượng histamine cao nhưng chưa có những điều tra nghiên cứu về sự hình thành histamine trong nước mắm Ngộ độc histamine thường gây ra các triệu chứng bất lợi trên hệ hô hấp như sổ mũi, hen suyễn do co thắt phế quản hay các triệu trứng trên da như nổi mề đay, phát ban, ngứa, phù làm cho mí mắt, môi sưng húp hoặc triệu trứng trên mắt như viêm, đỏ kết mạc mắt hoặc triệu trứng trên

hệ tiêu hóa như gây sự tiết quá độ dịch vị ở dạ dày, tiêu chảy và triệu trứng trên hệ tim mạch như gây giãn mạch, hạ huyết áp, co thắt tim

Ở nước ta, các nghiên cứu về histamine trong nước mắm nói riêng và các sản phẩm lên men từ thủy sản nói chung chưa được quan tâm đúng mức Vì vậy hiện chưa

có các công trình nghiên cứu bài bản về quá trình hình thành histamine trong nước mắm Mới đây, để chuẩn hóa sản phẩm nước mắm trong thời kỳ hội nhập và đảm bảo nước mắm của Việt Nam đáp ứng các tiêu chuẩn trong khu vực và quốc tế, tiêu chuẩn Codex 302-2011 và Thông tư 29/TT-BNNPTNT quy định hàm lượng histamine trong nước mắm không quá 400 mg/kg Để sản phẩm nước mắm có chất lượng cao đáp ứng tiêu chuẩn Codex 302-2011 và an toàn cho người tiêu dùng thì việc hiểu biết về quá trình hình thành histamine và hiểu biết về vi khuẩn trong nước mắm sinh histamine là cần thiết để từ đó cải tiến quy trình sản xuất giúp cho chất lượng nước mắm ra thị trường đáp ứng tiêu chuẩn trong nước và tiêu chuẩn của nước nhập khẩu Do vậy việc

thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng sinh histamine của một số vi sinh vật chủ yếu

phân lập từ chượp cá cơm trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống” là

cấp thiết

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

- Xác định khả năng sinh histamine của vi sinh vật trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống

- Phân lập một số chủng vi sinh vật hiện diện trong giai đoạn nước mắm có hàm lượng histamine cao

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1) Phân tích sự thay đổi của các thành phần hóa học và hàm lượng histamine trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống

2) Sơ bộ phân lập và định danh một số chủng vi sinh vật hiện diện trong giai đoạn nước mắm có hàm lượng histamine cao

3) Đánh giá khả năng sản sinh histamine của một số chủng vi sinh vật phân lập được

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN

Ý NGHĨA KHOA HỌC

Kết quả của đề tài là dẫn liệu khoa học mới về vi khuẩn sinh histamine trong nước mắm và bổ sung thêm các hiểu biết về hệ vi khuẩn trong nước mắm Do vậy kết quả nghiên cứu của đề tài có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho tất cả những ai quan tâm tới lĩnh vực này

Ý NGHĨA THỰC TIỄN

Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở cho các nghiên cứu chuyên sâu về lĩnh vực histamine trong sản phẩm nước mắm và là cơ sở để cải tiến sản xuất nước mắm nhằm tạo ra nước mắm có hàm lượng histamine thấp hướng đến mục tiêu xuất khẩu nước mắm ra thị trường thế giới Do vậy đề tài có ý nghĩa thực tiễn tốt

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ NƯỚC MẮM

1.1.1 Giới thiệu chung về nước mắm

Nước mắm là một loại gia vị và cũng là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp nguồn protein quan trọng Nó là một sản phẩm lên men truyền thống và được sử dụng rộng rãi như một loại gia vị trong chế biến các món ăn ở hầu hết các quốc gia Đông Nam Á và những người Châu Á sống ở phương Tây và dần dần trở lên phổ biến trên thế giới (Saisithi 1994) Ở Đông Nam Á, sản xuất nước mắm không chỉ còn giới hạn trong một quốc gia mà nó đã được mở rộng ở quy mô quốc tế mỗi năm, trong đó đặc biệt phải kể đến là Thái Lan và Việt Nam Nước mắm có nhiều tên gọi khác nhau phụ thuộc vào từng quốc gia sản xuất (Beddows 1985; Saistithi và cộng sự 1966; Lopetcharat và cộng sự 2001) Mỗi quốc gia lại có điều kiện sản xuất khác nhau tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan khác nhau, mang hương vị riêng đặc trưng cho từng quốc gia, dân tộc (bảng 1.1)

Ở Việt nam, có khoảng 600 nhà máy chế biến nước mắm phân bố trong cả nước, trong đó tập trung nhiều nhất ở Bình Thuận, Ninh Thuận, Khánh Hòa và Kiên Giang với sản lượng nước mắm cung cấp hàng năm vào khoảng 10 triệu lít Nước mắm là một dạng sản phẩm lỏng được tạo thành trong quá trình lên men cá trong điều kiện nồng độ muối cao trong các thùng/bồn/hồ ở nhiệt độ thường (Amano 1962)

Nước mắm được sản xuất từ nguyên liệu chính là cá cơm (Stolephorus spp.), cá nục,

cá thu (Rastrelliger spp.) và cá trích (Cluppea spp.) (Lopetcharat và cộng sự 2001)

Theo phương pháp lên men truyền thống, nước mắm được sản xuất từ hỗn hợp cá với muối theo tỷ lệ 1 phần muối với 2-3 phần cá và được lên men ở khoảng nhiệt độ 30-

400C trong thời gian 6 đến 12 tháng hoặc lâu hơn (Lopetcharat và cộng sự, 2001) để sự thủy phân xảy ra hoàn toàn và phát triển hương vị cho sản phẩm (Jay 1996) Tuy nhiên, tỷ lệ muối/cá có thể thay đổi, phụ thuộc vào từng quốc gia

Bảng 1.1 Phương pháp và loại cá sử dụng trong chế biến nước mắm ở một số

quốc gia (Beddows 1985)

phẩm

muối) và thời gian lên men

Campuchia Nước mắm Stolephorus spp

trái me) (3-12 tháng)

Clupea spp

Leiagnathus spp

Osteochilus spp Puntius spp

Jelio spp

Carangidae sp

Engraulis pupapa Teuthis spp

4:1 (3-12 tháng)

9:1 (8 ngày)

Pháp Pissala

Anchovy

Aphya pellucida Gobius spp

Engraulis spp

Atherina spp

Meletta spp

Engraulis encrasicholus

4:1 (2-8 tuần - phụ thuộc cào kích thước cá)

1.1.2 Quy trình sản xuất nước mắm gài nén của Nam Trung Bộ

Sau đây là quy trình sản xuất nước mắm gài nén của Nam Trung Bộ được thể hiện qua các công đoạn sau:

Tiếp nhận muối

Bảo quản

Pha nước muối

Tiếp nhận nguyên liệuƯớp muốiGài nén và chăm sócKéo rút nước mắmPha đấuĐóng gói, dán nhãnBảo quản, phân phối

Bổ sung nước, phụ gia

Hình 1.1 Quy trình sản xuất nước mắm gài nén truyền thống của Nam Trung Bộ

Thuyết minh quy trình:

* Nguyên liệu cá cơm: Cá cơm thường (Stolephorus commersonii) được thu mua

vận chuyển bằng xe chuyên dùng về cơ sở

Nguyên liệu được đánh giá cảm quan: Cá tươi, màu sắc đặc trưng của loài,

không có tạp chất Không tiếp nhận những lô nguyên liệu không đạt yêu cầu

* Tiếp nhận muối nguyên liệu: Khi hàm lượng NaCl ≥ 80 %, muối trắng, hạt

rời, ít tạp chất Muối phải được bảo quản trong kho ít nhất 03 tháng mới được sử dụng

* Ướp muối: Nguyên liệu cá khi tiếp nhận về đến cơ sở được tiến hành nhặt

sạch tạp chất (rác, cá tạp,…), sau đó nguyên liệu được phối trộn với muối theo tỷ lệ 75

% cá : 25 % muối

* Gài nén và chăm sóc: Trong quá trình muối chượp thì nước bổi tiết ra đầy hồ

do đó phải rút hết nước bổi tiến hành gài nén, náo đảo rồi chăm sóc chượp

* Kéo rút nước mắm: Sau khi kéo rút khoảng 11 đến 12 tháng thì tiến hành

kiểm tra độ chín của chượp Nếu chượp chín thì kéo rút nước mắm Nước mắm thu được lần đầu gọi là nước cốt Tiếp tục cho nước bổi vào chượp kéo rút thu được nước

mắm có độ đạm khác nhau

* Pha đấu: Nước mắm cốt được phối trộn với nước, các chất phụ gia bảo quản

và chất điều vị theo tỉ lệ qui định, sau đó được khuấy đảo đều bằng máy khuấy trong

thời gian 2 giờ và lọc qua thiết bị lọc chuyên dụng để tạo ra sản phẩm nước mắm

* Đóng gói, dán nhãn: Bán thành phẩm được rót vào chai PET hoặc chai thủy

tinh sạch Chai sản phẩm sau khi được đậy nắp kín sẽ được chuyển sang bàn dán nhãn Tại đây công nhân dùng keo chuyên dụng để dán nhãn vào các chai

* Bảo quản, phân phối: Các chai nước mắm được bao màng co theo dạng block

6 chai hoặc không được bao màng co, sau đó được cho vào thùng các tông, sau đó dùng băng keo dán kín miệng hộp Sản phẩm được bảo quản trong kho thoáng mát

1.1.3 Tổng quan về giá trị dinh dưỡng (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng 1990)

Nước mắm hấp dẫn mọi người bởi hương vị đậm đà và giá trị dinh dưỡng cao (chứa 13 loại acid amin, vitamin B,…)

Thành phần dinh dưỡng của nước mắm thay đổi liên tục trong quá trình chế biến

1.1.3.1 Các chất đạm

Các chất có đạm chiếm hàm lượng chủ yếu trong nước mắm và là thành phần quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm Các chất có đạm trong nước mắm bao gồm nitơ toàn phần, nitơ acid amin, nitơ các chất bay hơi (chủ yếu là NH3) Người ta

đã dựa vào lượng nitơ toàn phần để phân hạng nước mắm

Nước mắm có thành phần dinh dưỡng cao là vì nó có chứa đầy đủ các acid amin đặc biệt là các acid amin không thay thế như: Valin, Leucine, isoleucine, lysine, threonine, alanine, methionine, phenylalanine, tryptophane và histidine Tuy nhiên thành phần, hàm lượng, tỷ lệ các chất dinh dưỡng của nước mắm còn phụ thuộc vào nguyên liệu cũng như quá trình chế biến

Theo kết quả phân tích hàm lượng acid amin trong ba loại nước mắm của Đỗ

Đình Học (1990) được ghi ở bảng 1.2

Bảng 1.2 Hàm lượng acid amin trong nước mắm (mg/ml)

Tên acid amin

Bảng 1.3 Thành phần các chất bay hơi trong nước mắm (Lương Hữu Đồng 1998)

Nói chung, hàm lượng các chất bay hơi trong nước mắm (mg/100g nước mắm) như sau:

- Các chất cacbonyl bay hơi: 407-512 (formaldehyde)

- Các acid bay hơi: 404-533 (propionic)

- Các amine bay hơi: 9,5-11,3 (izopropylamin)

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

Sự biến đổi thành phần hóa học trong nước mắm theo phương pháp gài nén truyền thống như sau:

Đạm tổng số tăng nhanh từ đầu đến tháng thứ 3, sau tháng thứ 3 thì tốc độ tăng chậm lại và đến tháng thứ 6 gần đạt đến trạng thái cân bằng Lượng acid amin tăng nhanh trong 2 tháng đầu, tháng thứ 3 thì tăng hơi chậm và sang tháng thứ 4 lại tiếp tục tăng nhanh, đến tháng thứ 6 tốc độ lại giảm (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng 1990)

Trong quá trình chế biến có một số acid amin tăng nhanh như: Lysine, leucine, isoleucine, valine, methyonine, acid glutamic và glysine Các acid amin tăng chậm như xistine và phenylalanine

quá trình sản xuất nước mắm

Nguyên liệu chính để sản xuất nước mắm là các loại cá và muối ăn

1.1.4.1 Nguyên liệu cá

Nguyên liệu chính để sản xuất nước mắm theo phương pháp gài nén truyền thống thường được người dân sử dụng là các loại cá tầng nổi như cá cơm thường (hình 1.2),

cá nục, cá tráp, cá liệt, cá tạp…

Hình 1.2 Cá cơm nguyên liệu

Cá là nguyên liệu chính dùng để sản xuất nước mắm, do vậy chất lượng của cá

sẽ quyết định chất lượng của nước mắm Nước mắm chủ yếu được sản xuất từ các loại

cá biển nhỏ như: cá cơm, cá nục, cá tráp, cá liệt, cá tạp… là những loài cá có giá trị kinh tế thấp Tuy nhiên, việc sử dụng loại cá gì cho sản xuất còn phụ thuộc vào từng khu vực, từng mùa vụ khác nhau Những cơ sở sản xuất có nguồn nguyên liệu truyền thống là cá Cơm thì nước mắm thành phẩm có hương vị thơm ngon đặc trưng hơn, còn những cơ sở sản xuất nước mắm đa số sản xuất từ nguồn nguyên liệu cá tạp thì nước mắm thành phẩm có hương vị kém đặc trưng, do đó phải kéo rút qua chượp gây hương

để bổ sung hương vị Sở dĩ nước mắm được làm từ cá Cơm cho hương vị thơm ngon hơn cả là do một số nguyên nhân sau:

- Cá cơm là loài cá ăn nổi, hoạt động mạnh nên thành phần của cá ít mỡ Trong sản xuất không tạo lớp máng mỡ dày, do đó mùi vị ôi khét ít xảy ra

- Cá cơm nói riêng và cá tầng nổi nói chung có hoạt tính enzyme protease trong thịt và ruột cá cao hơn các loại cá khác nên quá trình thủy phân xảy ra nhanh hơn Vì vậy, cùng một thời gian sản xuất (6 –12 tháng) thì ở các bể chượp có nguyên liệu là cá cơm, việc thủy phân diễn ra triệt để hơn, không còn mùi vị tanh ngái của cá

- Cá cơm có kích thước nhỏ hơn các loại cá khác nên dễ thủy phân Các loài cá khác như cá Nục, cá Nhâm, mặc dù hương vị nước mắm thành phẩm được tạo ra từ 2 loại cá này không thơm bằng cá cơm song nó cũng được phần lớn cơ sở sản xuất nước mắm lựa chọn, nguyên nhân chính là các loài cá này có nguồn cung cấp dồi dào, giá thành rẻ, dễ kiếm Mặt khác, nước mắm được làm từ cá Nhâm cho màu nước mắm đẹp nhất (màu cánh dán), cá Nục cho lượng nước mắm cốt nhiều hơn

Bảng 1.5 Thành phần dinh dưỡng của cá cơm

Thành phần dinh dưỡng trong 100g cá cơm

Tro (g)

Ca (g)

P (g)

Fe (mg)

Na (mg)

K (mg)

A (µg)

B1 (µg)

B2 (mg)

PP (mg) 78,9 18,5 0,7 1,8 168 226 1 584 133 18 0,06 0,07 1,8

Fishnet.gov.vn

* Cá là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất ra nước mắm nên ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng nước mắm, do đó khi lựa chọn cá để làm mắm, cần phải đạt các yêu cầu sau:

- Nên sử dụng loại cá gầy, có hàm lượng lipit thấp (nên < 0,1 %)

- Nên sử dụng các loại cá có kích thước nhỏ vì như vậy sẻ không tốn nhân công cho công đoạn xử lý nguyên liệu, đồng thời kích thước nhỏ diện tích bề mặt tiếp xúc giữa muối sẽ tăng lên làm cho quá trình thủy phân diễn ra nhanh chóng

- Tuyệt đối không dùng các loại cá có chứa độc tố để làm nguyên liệu chế biến nước mắm Như trong cá nóc có độc tetrodotocxin, theo nghiên cứu mới nhất của viện Hải Dương Học Nha Trang thì độc tố tetrodotocxin không bị thủy phân trong quá trình chế biến nước mắm và không mất đi khả năng gây độc tố cho người sử dụng

- Không dùng các loại cá có chứa tỉ lệ cơ thịt đỏ cao như cá ngừ, cá thu, cá sòng…vì trong thành phần của cơ thịt đỏ có chứa nhiều acid amin histidine, đây là một tiền chất của amin histamine, một amin có khả năng gây ngộ độc cao

Hàm lượng histamine > 20 mg/100 g thì gây ngộ độc, hàm lượng nhỏ hơn thì gây đau đầu chóng mặt, nếu bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn 50C thì chỉ một lượng ít histamine được hình thành, nhưng nếu trong điều kiện nhiệt độ 15 – 200C thì một lượng lớn histamine được tạo thành Trong quá trình thủy phân protein thịt cá, có một

số loài vi sinh vật cũng có khả năng chuyển hóa histidine thành histamine

Trong khuôn khổ đề tài của mình tại công ty Cổ phần thủy sản 584 Nha Trang đặt tại Phan Rí Cửa - Bình Thuận, họ sử dụng loại cá cơm thường (hình 1.2) được đánh bắt với sản lượng lớn ở vùng biển Bình Thuận Mùa vụ khai thác từ tháng tư cho đến tháng tám âm lịch Tuy nhiên, nhiều nhà làm nước mắm lâu năm cho biết chất

lượng nước mắm còn phụ thuộc vào thời gian đánh bắt cá, nhất là cá được đánh bắt vào khoảng thời gian tháng tám, cá béo mập sẽ cho nước mắm có vị thơm ngon và đạt

độ đạm cao nhất

Cá cơm sau khi được đánh bắt chọn lựa kỹ, bỏ những con nhỏ quá hoặc không tươi Cá được đem vào muối ngay không cần rửa lại vì trước khi đem lên bờ, cá đã được rửa bằng nước biển Tỷ lệ muối thường dùng là 10 cá : 4 muối, hay 3 cá : 1 muối Hai thành phần này được trộn chung với nhau cho thật đều, không để nát, gọi là chượp Sau đó cho chượp vào đầy thùng lều, phía trên phủ một lớp muối rồi cài vỉ tre trên mặt và xếp đá đè xuống và vận chuyển về công ty

1.1.4.2 Muối

Muối là nguyên liệu quan trọng thứ hai sau cá, nếu không có muối thì cũng không tạo thành nước mắm, do đó nguyên liệu muối cũng được lựa chọn phù hợp Muối có rất nhiều loại, dựa vào nguồn gốc có thể chia ra các loại: muối mỏ, muối biển, muối giếng Tùy theo phẩm chất và công dụng của các loại muối mà người ta chia ra: Muối ăn, muối công nghiệp, muối làm phân,… Do đặc điểm nước ta có bờ biển dài, khí hậu nhiệt đới gió mùa nên muối được sản xuất từ biển là phương pháp phổ biến nhất và thu được năng suất cao Từ đó người ta thường dùng muối biển để sản xuất nước mắm Thành phần hóa học của muối sẻ ảnh hưởng tới chất lượng mùi vị của nước mắm

a) Thành phần của muối ăn (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng 1990)

Thành phần của muối chủ yếu là NaCl, ngoài ra ít nhiều đều có tạp chất Những tạp chất này có thể chia làm hai loại:

+ Những chất không có hoạt tính hóa học như nước và các chất không hòa tan như sỏi, cát,v.v

+ Những chất có hoạt tính hóa học như: hợp chất Clor của Ca2+, Mg2+, Fe2+,

Fe3+ và muối của gốc sulfat, các chất này có vị đắng và chát, chúng làm giảm độ thẩm thấu của muối vào cá

Bảng 1.6 Thành phần hoá học và phân loại của muối (g/100 g muối)

không tan Chất vô cơ tan

Vị chát của muối là do trong muối có MgCl2, CaCl2 Trong muối thường tồn tại K+, nếu ăn phải lượng ít thì bị đau cuống họng, nếu ăn phải lượng nhiều thì gây đau đầu, nôn mửa

b) Tính chất của muối ăn

Tính hút nước và tác dụng phòng thối Do muối có tính hút nước với môi trường xung quanh nên khi độ ẩm không khí >75 % muối sẽ hút nước và trở nên ẩm ướt, khi độ ẩm không khí <75 % muối sẽ mất nước và khô ráo trở lại Đồng thời trong quá trình bay hơi nó sẽ mang theo một số chất như Mg (làm chát muối), Ca (làm đắng muối) và K (làm nóng cổ) (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng 1990) Vì thế mà muối phải được dự trữ trong kho lâu ngày, khi sử dụng sẽ hạn chế vị chát, đắng và nóng cổ do các ion này gây nên Ngoài ra lượng nước trong muối còn phụ thuộc vào

độ to nhỏ của hạt muối, hạt muối to có hàm lượng nước ít hơn hạt muối có tinh thể nhỏ (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng 1990)

Muối ăn ít có tác dụng giết chết vi khuẩn, nó chủ yếu chỉ có khả năng phòng thối (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng 1990)

Tính thẩm thấu và khuyếch tán Do tính chất hút nước của muối nên khi ướp cá với muối, nước ở trong cá thoát ra làm tan muối (đây được gọi là quá trình khuyếch tán), song song với đó là quá trình thẩm thấu (muối thấm vào cá) Sau cùng nước từ cá không thoát ra nữa nhưng muối trong dung dịch muối cá (nước bổi) vẫn tiếp tục ngấm vào cơ thể cá cho đến khi bão hoà muối Độ bão hoà muối ở cá thường thấp hơn trong nước bổi Cá càng tươi thì độ thấm muối càng nhanh và nhiều so với cá bị ươn (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng 1990)

c) Vai trò của muối trong quá trình chế biến nước mắm

Nồng độ muối dùng để ướp cá trong quá trình chế biến ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm thu được

+ Nồng độ muối thấp có tác dụng thúc đẩy quá trình thủy phân protein nhanh hơn, chượp mau chín

+Nồng độ muối quá cao có tác dụng ức chế, làm giảm hoạt tính của enzyme, quá trình thủy phân chậm lại, thời gian thủy phân kéo dài Vì vậy, để chế biến chượp nhanh cần xác định lượng muối cho vào trong chượp là bao nhiêu và lượng muối này vừa đủ ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối, vừa tránh kìm hãm hoạt động của enzyme Thông thường ở nước ta, lượng muối cho vào khoảng 20-25% so với khối lượng cá

1.1.5 Quá trình hình thành nước mắm

1.1.5.1 Cơ chế của quá trình hình thành nước mắm

Cơ chế chung của quá trình sản xuất nước mắm là cá đem trộn với muối theo một tỉ lệ nhất định, được ướp trong điều kiện thích hợp, sau một thời gian hình thành nên nước mắm, có hương vị đặc trưng Nước mắm chính là sản phẩm của quá trình thủy phân protein thịt cá dưới tác dụng xúc tác của hệ enzyme nội tại có sẵn trong cá theo

sơ đồ sau:

Song song với quá trình thủy phân là các quá trình biến đổi sinh hóa học phức tạp diễn ra không ngừng và dưới tác động của vi sinh vật tạo nên hương vị và màu sắc đặc trưng của nước mắm

1.1.5.2 Các hệ enzyme tham gia quá trình phân giải

Theo nghiên cứu của Võ Văn Thành và Nguyễn Văn Chuyển (1990) thì quá trình chế biến nước mắm theo phương pháp thông thường sau 6 tháng thì thành phần hóa học biến đổi cụ thể như sau: lượng chất đạm tăng cao nhất ở tháng thứ 3, sau đó không tăng hoặc hơi giảm, nhưng lượng peptid và acid amin tăng đều cho đến khi chượp chín Tương đương với các thành phẩm trong quá trình chế biến thì men phân giải gồm

ba hệ và các hệ này đều giữ vai trò quan trọng khác nhau Các hệ enzyme proteaza bao gồm: Metalo proteaza, Serin proteaza và acid proteaza có trong cá

1 Hệ enzyme Metalo proteaza có nhiều trong nội tạng cá, chịu được nồng độ

muối cao và hoạt động mạnh ngay từ khi bắt đầu muối cá Các enzyme này có pH tối thích khoảng 5 - 7, phân tử lượng khoảng 260.000 đơn vị và điểm đẳng điện 4 - 5, ổn định với Mn++ và Mg++ và dễ mất hoạt tính với Zn++, Ni++, Pb++, Hg++ Hệ

enzyme này có hoạt tính khá mạnh và có khả năng thủy phân mạnh các loại peptid nhưng kể từ tháng thứ 2 trở đi thì hoạt động của hệ Metalo proteaza lại giảm dần cho đến cuối quá trình thủy phân

2 Hệ Serin proteaza điển hình là trypsin và chymotypsin Hệ enzyme này có

trong tụy tạng cá Trong giai đoạn đầu, hệ Serin proteaza hoạt động yếu ớt, sau phát triển dần và đạt giá trị cực đại ở tháng thứ 3 rồi giảm dần đến khi chượp chín (protein phân giải gần như hoàn toàn không còn ở dạng pepton) Tuy nhiên, hệ enzyme này luôn bị ức chế bởi chuỗi acid amin trong cấu trúc của enzyme Để tháo gỡ chuỗi này phải nhờ đến hoạt động của men cathepsin B nhưng men cathepsin B dễ bị ức chế bởi nồng độ muối cao Vì vậy để cathepsin B hoạt động được và tháo gỡ chuỗi acid amin

ức chế thì ta phải áp dụng phương pháp cho muối nhiều lần, phải thủy phân từng đợt từ đầu amin của cấu trúc trở đi và nhiệm vụ này đã được Metalo proteaza đảm nhiệm trước

đó Sau khi hoạt hóa, Serin proteaza hoạt động mạnh, nó đóng vai trò quan trọng trong suốt quá trình hình thành nước mắm Serin proteaza hoạt động tốt ở pH = 9, hoạt động

an toàn ở khoảng pH = 5 - 10

3 Hệ axit proteaza, được tìm thấy nhiều trong cơ thịt và nội tạng cá, đại

diện cho hệ này là cathepsin D Hệ men này thủy phân protein rất mạnh, nhưng lại

bị ức chế bởi nồng độ muối cao, chỉ cần 5 % muối sau 12 giờ là có thể làm enzyme này mất hoạt lực Vì vậy, vai trò xúc tác của chúng trong quá trình chế biến nước mắm rất hạn chế và yếu ớt Nó chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn ở thời kỳ đầu của quá trình thủy phân Muốn phát huy hoạt tính của chúng ta phải làm giảm nồng

độ muối ban đầu đáng kể

Từ các đặc tính của 3 hệ enzyme trên mà quá trình hình thành nước mắm trong điều kiện tự nhiên có thể phân chia làm 2 giai đoạn như sau:

Giai đoạn 1: Từ đầu đến tháng thứ 3 Trong giai đoạn này, hệ enzyme Metalo

proteaza thủy phân protein từ đầu amin của cấu trúc trở đi, hình thành các axit amin như: Alanine, isoleucine, arginine, aspartic đồng thời tháo gỡ chuỗi ức chế trong cấu trúc của enzyme Serin proteaza

Giai đoạn 2: Sau khi chuỗi ức chế được tháo gỡ, Serin proteaza hoạt động mạnh,

thủy phân các peptid và protein còn lại cho đến khi chượp chín Các acid amin được tạo thành trong thời kỳ này là: Proline, valine, tyrosine, phenylalanine, như vậy muốn

tăng nhanh quá trình thủy phân và tháo gỡ chuỗi ức chế thì ta phải giảm bớt độ mặn ở thời gian đầu và tạo điều kiện tiếp nhiệt cho bể chượp ở nhiệt độ từ 400C đến 450C hoặc có thể tăng cường cho chượp những chế phẩm enzyme vi sinh vật hay thực vật

Bản chất của quá trình chế biến nước mắm là một quá trình lên men với sự tham gia của các hệ enzyme có sẵn trong cơ thịt cá và hệ enzyme vi sinh vật Tuy nhiên, quá trình này nhanh hay chậm và chất lượng của nước mắm có đảm bảo chất lượng và an toàn hay không còn phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố như bản thân nguyên liệu cá và muối; các yếu tố môi trường: Nhiệt độ, pH, vi sinh vật

1.1.5.3 Sự tham gia của vi sinh vật trong quá trình chế biến nước mắm

Các vi sinh vật tồn tại trong nước mắm được chia thành 2 nhóm, nhóm vi sinh vật ưa muối có thể phát triển được trong môi trường có nồng độ muối trên 10 %, nhóm

vi sinh vật không ưa muối thì phát triển ở nồng độ muối dưới 10 % Các vi khuẩn ưa muối trong nước mắm chủ yếu là loại Cocci, chúng phát triển tốt trong môi trường nước mắm có nồng độ muối cao Ở thời gian đầu của quá trình chế biến nước mắm thì các vi sinh vật hiếu khí phát triển và tham gia vào quá trình thủy phân cá thông qua các enzyme vi sinh vật nhưng khi nồng độ muối trong cá tăng lên thì chỉ còn những vi sinh vật yếm khí hoạt động (giai đoạn sau của quá trình chế biến nước mắm) Những

vi sinh vật gây hương yếm khí này, bản thân không ưa muối nhưng trong môi trường chế biến chượp chúng thích nghi dần với độ mặn

Theo báo cáo của Viện nghiên cứu hải sản Hải Phòng thì trong chượp có một số

vi sinh vật có khả năng tổng hợp acid amin Vì vậy có những acid amin tăng lên trong quá trình chế biến như: acid glutamic, alamin, xerin, prolin, xystein,

1.1.5.4 Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình sản xuất nước mắm

* pH:

Mỗi hệ enzyme có pH tối thích khác nhau và nó rất nhạy cảm với pH của môi trường Qua thực nghiệm cho thấy:

Enzyme pepsin hoạt động mạnh nhất ở nhiệt độ 40-500C và pH=1,5-2,5 Còn

nghiệm, nếu điều chỉnh môi trường có độ pH=1,5-2 thì thấy màu sắc của chượp đẹp, nhưng tốc độ thủy phân chậm và mùi vị kém so với chượp tự nhiên Còn nếu giữ cho môi trường có độ pH=7,5-8,5 thì tốc độ thủy phân nhanh nhưng đạm thối nhiều hơn và

màu sắc không bằng so với chượp chế biến bằng phương pháp tự nhiên Do vậy, để đảm bảo về mặt kinh tế khi sản xuất với lượng lớn, người ta đưa về môi trường pH tự nhiên từ 5,5 - 6,5 enzyme tripsin và pepsin đều hoạt động được, đồng thời ở pH này, một phần vi khuẩn gây thối bị ức chế hoạt động (Nguyễn Trọng Cẩn và cộng sự 2010) Vì vậy, ở pH này nó rất thích hợp cho quá trình sản xuất nước mắm

* Nhiệt độ

Trong quá trình chế biến, khi nhiệt độ tăng vận tốc phản ứng tăng, đến một nhiệt độ nào đó vận tốc phản ứng sẽ không tăng nữa và có thể giảm xuống do nhiệt độ cao làm cho hệ enzyme serin-protease mất hoạt tính, quá trình thủy phân kém

- Nhiệt độ 30 – 470C thích hợp nhất cho quá trình chế biến chượp

- Nhiệt độ từ 470C đến 700C, một số enzyme bị giảm hoạt tính

- Nhiệt độ 700C trở lên hầu hết các hệ enzyme trong cá mất hoạt tính

Trong phạm vi nhiệt độ thích hợp, cứ tăng 100C thì tốc độ thủy phân tăng từ 1,5-2 lần Như vậy đối với phản ứng enzyme khi nhiệt độ từ thấp tăng lên thì tốc độ thủy phân tăng nhưng nếu vượt qua giá trị tối thích thì vận tốc sẽ giảm xuống (Nguyễn Trọng Cẩn và cộng sự 2010)

* Lượng muối

Như đã đề cập ở trên, nồng độ muối tối thiểu để ngăn cản sự phát triển của các

vi khuẩn có hại là khoảng 15 % Protease trong cá đóng một vai trò quan trọng trong quá trình thuỷ phân protein Tuy nhiên, ở nồng độ muối cao hoạt tính của protease bị giảm Như vậy, lượng muối cho vào phải đảm bảo 2 yêu cầu cơ bản (vừa đủ ức chế hoạt động của vi khuẩn gây thối, vừa tránh kìm hãm hoạt động của các protease) Vì thế, ở các nước khác nhau có một phương pháp sản xuất nước mắm khác nhau, tỷ lệ muối/ cá cũng khác nhau (Phan Thị Thanh Quế 2005)

Tại bang California - Mỹ, S TungKaWachara and J W Park (2001) đã nghiên cứu ảnh hưởng tương tác của muối và pH lên hoạt động của enzyme trong nước mắm Hai ông sử dụng loại cá đáy để làm mắm ở nồng độ muối 15 % và 25 % tại các pH khác nhau (2; 3; 5; 5,5; 6,5; 7,5 and 8,5); hoạt tính của Enzyme (cathepsin L, cathepsin

B, chymotrypsin, và trypsin), mức độ thuỷ phân, protein tổng số, protein hoà tan và hàm lượng Nitơ amin trong nước mắm được các ông theo dõi, phân tích Kết quả cho

thấy hoạt tính của enzyme cathepsin B và trypsin lớn hơn ở nồng độ muối 15 % Đối với chymotrypsin, tại pH 8,5 hoạt tính cao hơn ở nồng độ muối 15 % Hoạt tính của enzyme cathepsin L cũng cao hơn khi nồng đồ muối là 15 % so với 25 % tại pH 5,5; 6,5 và 8,5 Nồng độ protein hoà tan và Nitơ amin cũng tăng dần khi nồng độ muối giảm và tăng theo thời gian lên men

Tại Thái Lan, Asbjorn Gildberg & Chaufah Thongthai (2001) đã nghiên cứu ảnh

hưởng của việc giảm nồng độ muối và bổ sung vi khuẩn ưa muối (Tetragenococcus

halophilus) đến chất lượng và thành phần của nước mắm cá Trích Hai ông tiến hành

làm 6 mẫu nước mắm ở 2 nồng độ muối khác nhau (23 và 20 %) Những ảnh hưởng từ

các nồng độ muối khác nhau và sự bổ sung vi khuẩn Tetragenococcus halophilus lên

quá trình thuỷ phân, thành phần hoá học và giá trị cảm quan đều được nghiên cứu Kết quả, cả quá trình thuỷ phân và hoạt tính của vi sinh vật đạt cao nhất ở nồng độ muối thấp nhất

Ở Việt Nam, công trình nghiên cứu của Lê Văn Việt Mẫn và Trần Thị Ánh Tuyết (2006) - Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM cũng cho thấy việc áp dụng bổ sung chế phẩm protease và bổ sung muối nhiều lần vào chượp sẽ làm rút ngắn đáng kể thời gian thuỷ phân protein cá trong chượp và với nồng độ cao của muối trong chượp (25 %) đã làm giảm hoạt tính xúc tác của chế phẩm enzyme protease

1.2 TỔNG QUAN VỀ HISTAMINE VÀ NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ VI SINH VẬT SINH HISTAMINE TRONG SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÁ CƠM TRUYỀN THỐNG

1.2.1 Tổng quan chung về histamne

Histamine là một amin sinh học, tinh thể có màu, dễ hút ẩm, nhiệt độ nóng chảy: 83,5 0C (1820F), nhiệt độ sôi: 209,50C (4090F) và có thể dễ dàng hòa tan trong nước hoặc ethanol, nhưng không tan trong ether, công thức hóa học là C5H9N3 Trong dung dịch nước histamine tồn tại ở hai hình thức hỗ biến là N-H-histamine and N-H-histamine

Histamine trong cơ thể được tìm thấy ở các hạt trong tế bào bạch cầu mast hoặc bạch cầu ái kiềm (tập trung nhiều ở mũi, miệng, chân; bề mặt nội mô cơ thể, và thành mạch máu); ở các tế bào ái Chrom của niêm mạc dạ dày và ở những tế bào ở một vài

tổ chức như não Histamine bị phân huỷ bởi Acetaldehyde dehydrogenase,

Histamine-N-methyltransferase và Diamine oxidase Chế độ ăn nhiều a-xít folic và Niaxin có thể làm tăng nồng độ Histamine trong máu và tăng giải phóng Histamine hoặc L- histidine trong cơ thể người Tác dụng sinh học của Histamine biểu hiện khi Histamine kết hợp với các thụ thể Histamine trên các tế bào đặc hiệu Có 4 loại thụ thể Histamine đã được biết đến là H1, H2, H3, H4 nhưng hiện mới biết đầy đủ được thụ thể H1 và H2.

- Thụ thể H1: Ở tổ chức cơ trơn, nội mạc và hệ thần kinh trung ương Histamine tác động gây hiệu ứng co thắt cơ trơn khí quản ruột nhưng làm giãn cơ trơn mạch máu, tăng tính thấm mao mạch gây phù nề, kích thích tận cùng dây thần kinh gây đau và gây ngứa; có thể gây ra các hội chứng viêm mũi dị ứng và bệnh tiêu chảy

- Thụ thể H2: Có ở các tế bào đỉnh thành dạ dày Histamine gây tăng tiết acid dịch vị, có thể gây viêm loét dạ dày - tá tràng

Trong tự nhiên, histamine được tạo thành từ kết quả của sự chuyển hóa từ histidine thành histamine bởi enzyme histidine decarboxylase:

Ngộ độc histamine thường gây ra các triệu chứng phổ biến đó là phát ban, đỏ bừng và đổ mồ hôi, nóng miệng, ngứa miệng Ngoài ra còn có triệu trứng buồn nôn, nôn, tiêu chảy và đau dạ dày Các triệu chứng khác có thể bao gồm chóng mặt và sưng lưỡi và khuôn mặt (Clifford và cộng sự 1989; Murray và cộng sự 1982) Sự ngộ độc histamine có liên quan đến hàm lượng histamine trong cá, thông thường với hàm lượng histamine trong cá ít nhất 200 ppm và thường lớn hơn 500 ppm sẽ gây ra các triệu trứng ngộ độc histamine (Feldman và cộng sự 2005)

Ngộ độc do ăn phải thực phẩm có các amin hữu cơ (histamine, putrescine, cadaverin, tyramin) đã được công bố nhiều trong các tài liệu (Anonymous 2001) Trong số các amine hữu cơ này, histamine là một nguyên nhân phổ biến của bệnh ngộ độc histamine khi ăn thủy sản Histamine nói riêng và các amin hữu cơ nói chung chủ yếu được hình thành trong thực phẩm bởi vi khuẩn khử carboxyl của acid amin và sự chuyển hóa amin của aldehyde và ceton, chúng góp phần quan trọng trong việc tạo ra các nguy cơ ngộ độc thực phẩm và được coi như là một chỉ thị hóa học của cá bị hư

hỏng (Kim và cộng sự 2009) Ngộ độc histamine còn được gọi là ngộ độc scombrotoxin do có sự liên quan thường xuyên của bệnh với việc tiêu thụ cá scombroid hư hỏng như cá ngừ, cá ngừ vằn, cá thu, cá thu đao… Tuy nhiên một số loài cá không thuộc nhóm scombroid như cá mòi, cá trích, cá mòi cơm, cá cơm, cá cờ,

cá bluefish, cá nục heo cũng liên quan đến sự bùng phát của căn bệnh này (Lehane và Olley 2000; Huss và cộng sự 2003) Danh mục các loài cá có nguy cơ tiềm năng gây ngộ độ histamine được đưa ra trong hướng dẫn của FDA (2001) Nhiều loại trong số chúng có số lượng đáng kể acid amin histidine trong các mô cơ của chúng và đây được xem như một chất nền (cơ chất) cho vi khuẩn sinh enzyme histidine decarboxylase hoạt động Histidine tự do thường được tìm thấy trong mô mỡ, cơ thịt sẫm Do đó, hình thành histamine là một mối nguy hiểm cho sức khỏe chủ yếu liên quan đến cá biển, đặc biệt là loài cá scombroid và nó không được coi là mối nguy hiểm sức khỏe tiềm năng khi sử dụng nguyên liệu là cá nước ngọt (Huss và cộng sự 2003)

Một khi enzyme decarboxylase histidine có mặt trong cá, nó có thể tiếp tục sản xuất histamine trong cá ngay cả khi các vi khuẩn không hoạt động Các enzyme có thể được hoạt động tại hoặc gần nhiệt độ lạnh Enzyme vẫn ổn định trong khi ở trạng thái đông lạnh và có thể được kích hoạt lại rất nhanh sau khi rã đông Đóng băng có thể vô hiệu hóa một số vi khuẩn hình thành enzyme Cả hai enzyme và vi khuẩn có thể bị bất hoạt bởi nhiệt độ nấu ăn Tuy nhiên, một khi histamine được hình thành, nó có thể không được loại bỏ bằng cách đun nóng hoặc đông lạnh

Nhiều loại thực phẩm có thể hỗ trợ sự tăng trưởng của vi khuẩn dẫn đến sự hình thành histamine Sản phẩm lên men như xúc xích, phô mai và dưa cải bắp đóng hộp đã được chứng minh là có nồng độ histamine đủ cao để gây ra bệnh, bởi vì trong quá trình sản xuất những sản phẩm này có rất nhiều loài vi khuẩn lactic có khả năng sinh

histamine (Taylor và cộng sự 1978) Tuy nhiên, các loài cá họ Scomberesocidae và

Scombridae liên quan đến rất nhiều vụ ngộ độc cá thu, ngừ Vì những họ cá này có

nồng độ cao histidine tự do trong mô cơ rất tốt cho hình thành histamine (Merson và cộng sự 1974; Ten Brink và cộng sự 1990) Theo Haaland và cộng sự (1990), hàm lượng histidine có thể thay đổi trong một số loài cá và thậm chí có thể khác nhau giữa các giai đoạn phát triển, mùa vụ thu hoạch, do đó dẫn đến nguy cơ hình thành histamine là khác nhau (Haaland và cộng sự 1990)

Bảng 1.7 Một số loài cá phổ biến liên quan đến ngộ độc cá scombroid

Cybiosarda elegans, Gymnosarda unicolor, Orcynopsis unicolor, Sarda spp

Cá ngừ Califoni

Gasterochisma melampus, Grammatorcynus spp., Rastrelliger kanagurta, Scomber

Scomberomorus cavalla Cá thu, cá bống

Tuna (small) Scombridae

Allothunnus fallai, Auxis spp.,Euthynnus spp., Katsuwonus pelamis, Thunnus tonggol

Cá ngừ (nhỏ)

Tuna (large) Scombridae

Thunnus alalunga, Thunnus albacares,Thunnus

atlanticus,Thunnus maccoyii,

Thunnus obesus, Thunnus thynnus

Scombereso-cidae

Cololabis saira, Scomberesox saurus

Cá thu đao (cá biển mỏ dài)

Alewife or

Cá trích Đại Tây Dương hoặc cá trích song

Herring

Etrumeus teres, Harengula thrissina, Ilisha spp., Opisthopterus tardoore, Pellona

Cá trích dày mình và trứng của nó Có ở biển Bắc Đại Tây Dương của Bắc Mỹ

Shad,

Dorosoma spp., Nematalosa vlaminghi

Có ở biển Bắc Đại Tây Dương của Bắc Mỹ

Cá trích cơm -loài cá biển nhỏ ở châu Âu thuộc họ

Caranx spp., Oligoplites saurus, Selene spp., Seriola rivoliana, Urapsis secunda

Cá chó nhỏ

Loài cá ở phía tây Đại Tây Dương, từ mũi Cod đến Brazil

Crevalle phía tây Florida (tên La

tinh Caranx hippos) Rainbow

Loại cá lớn sống ở vùng nhiệt đới Ấn Độ và Thái Bình Dương

Jack

Loại cá sống ở vùng biển duyên hải Thái Bình Dương

Anchoa spp., Anchoviella spp., Cetengraulis

mysticetus, Engraulis spp., Stolephorus

spp

Cá cơm

(Nguồn: FDA 2001)

* Độc tố histamine trong nước mắm

Histamine được xác định là một mối nguy hiểm trong nước mắm, gây ra các bệnh về ngộ độc thực phẩm và lượng tối đa quy định trong nước mắm là 200 ppm (bởi Canada) và 500 ppm (bởi Hoa Kỳ), trong khi đó tiêu chuẩn Codex 302-2011 và Thông

tư 29/TT-BNNPTNT quy định hàm lượng histamine trong nước mắm không quá 400 mg/kg Brillantes và Samosorn đã xác định mối liên quan giữa mức độ histamine với

tổng lượng nitơ trong 549 mẫu nước mắm thương mại của Thái Lan (nampla), kết quả

nghiên cứu cho thấy hàm lượng histamine trong các mẫu nước mắm rất khác nhau và thay đổi từ 100 đến 1000 ppm (Brillantes và cộng sự 2001)

Nghiên cứu của Brillantes và cộng sự cho thấy hàm lượng histamine tăng lên

trong quá trình lên men sản xuất nước mắm từ nguyên liệu cá cơm Stolephorus sp, cụ

thể từ 22-159 ppm với mẫu thí nghiệm được sản xuất từ nguyên liệu tươi tốt, bảo quản bằng nước đá sau khi đánh bắt, từ 589-686 đối với mẫu thí nghiệm từ nguyên liệu không được bảo quản bằng nước đá (Brillantes và cộng sự 2001) Kết quả nghiên cứu này còn cho thấy hàm lượng histamine trong sản phẩm nước mắm là sự kết hợp của histamine trong nguyên liệu thô và histamine hình thành trong quá trình lên men Và

có thể suy đoán rằng enzyme histidine decarboxylase đã được hình thành trong các

nguyên liệu trước khi giai đoạn lên men xảy ra và chịu trách nhiệm cho sự hình thành histamine trong quá trình lên men

1.2.2 Một số nghiên cứu về các loại vi khuẩn sinh histamine trong sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống

1.2.2.1 Vi khuẩn sinh histamine trong một số nguyên liệu thủy sản và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành histamine

Các loại vi khuẩn có liên quan đến sự phát triển histamine là thường hiện diện trong môi trường nước mặn Nó tồn tại tự nhiên trên mang, trên các bề mặt bên ngoài

và trong ruột cá sống nước mặn, khi cá còn sống không có hại cho cá Khi chết, các cơ chế phòng vệ của cá không còn lúc này vi khuẩn phát triển trong các mô cơ và vi khuẩn sinh enzyme histidine decacboxyldaze phân hủy histidine thành histamine

Có rất nhiều loài vi khuẩn sản sinh histamine Các loài chính chịu trách nhiệm cho sự hình thành histamine trong cá thuộc họ vi khuẩn đường ruột Trong đó,

Morganella morganii, Klebsiella pneumonia, Klebsiella oxytoca, Enterobacter aerogenes, Raoultella planticola, Raoultella ornithinolytica và Clostridium perfringens được xác định là những vi sinh vật tham gia hình thành histamine với hàm

lượng > 1000 ppm trong môi trường nước cốt thịt Chủng Hafnia alvei, Citrobacter

freundii và Escherichia coli tạo hàm lượng histamine thấp hơn, ở mức <500 ppm

(Ienistea 1971; Kim và cộng sự 2001; Kim và cộng sự 2004) Trong số này, M

morganii, K pneumonia and H alvei thường xuyên liên quan đến các trường hợp

bùng phát ngộ độc scombrotoxic (Kim và cộng sự 2004, Taylor 1986) Theo báo cáo

của Kanki và cộng sự, R planticola được phân lập từ cá có khả năng sinh ra hàm

lượng histamine từ 2810 ppm đến 5250 ppm khi ủ qua đêm (trong 18 giờ) trong môi trường nước cốt đậu tương có bổ sung thêm 1% histidine, pH 5.8, nhiệt độ 300C

(Kanki và cộng sự 2002) Lopez-Sabater và cộng sự báo cáo rằng: sáu chủng M

morganii sinh trung bình 2765 ppm histamine khi ủ trong nước cốt thịt ở 370C, pH 5,3

và có bổ sung 1% histidine Trong khi đó ở cùng điều kiện trên thì Hafnia alvei và C

freundii sinh trung bình 224 ppm và 90 ppm histamine (Lopez-Sabater và cộng sự

1996)

Proteus spp và Klebsiella spp được phân lập và phân loại như những vi khuẩn

sinh histamine mạnh trong các mẫu cá ngừ vằn và cá thu, với các loài phổ biến là

Morganella morganii (Proteus morganii) (Omura và cộng sự 1978) Morganella

morganii và Proteus mirabilis là hai vi khuẩn Gram âm, đã được phân lập từ cá nục

heo (tên La tinh Coryphaena hippurus) và cả hai loại vi khuẩn này tạo thành lượng

histamine lớn hơn 1.000 ppm khi ủ trong môi trường canh đậu nành trong 24 giờ ở

370C và có bổ sung 2% histidine (Frank và cộng sự 1985) Cùng với Proteus vulgaris,

Providencia stuartii thì Morganella morganii và Proteus mirabilis và một số loài Proteus chưa xác định được cũng được phân lập từ cá mòi được cho là những vi khuẩn

sinh histamine, (Ababouch và cộng sự 1991) Lopez-Sabater và công sự đã phân lập được các vi khuẩn sinh histamine từ các mẫu cá thu trên thị trường ở Barcelona, Tây

Ban Nha, gồm các vi khuẩn sau: Citrobacter freundii, Enterobacter agglomerans,

Morganella morganii, Proteus mirabilis, Serratia fonticola, và Serratia marcescens

Tương tự như vậy đối với các mẫu cá ngừ trên thị trường, Lopez-Sabater và công sự

đã phân lập được các vi khuẩn sinh histamine sau: Enterobacter cloacae, Enterobacter

intermedium, Hafnia alvei, Klebsiella oxytoca, Plesiomonas shigelloides, Proteus vulgaris, Pseudomona fluorescens, Serratia liquefaciens, và Serratia plymuthica

(Lopez-Sabater và cộng sự 1996)

Vibrio alginolyticus là một vi khuẩn Gram âm hình que được phân lập từ cá nục

heo còn tươi và được xác định là một vi khuẩn sinh hitamine yếu, nó tạo ra hàm lượng histamine dưới 100 ppm khi ủ 24 giờ trong nước cốt đậu nành ở 370C và có bổ sung 2

% histidine vào môi trường nuôi cấy (Frank và cộng sự 1985) Gần đây, người ta

phân lập được từ cá ngừ (Thunnus alalconga) một số loại vi khuẩn có khả năng sinh histamine có tên là Stenotrophomonas maltophia (Ben-Gigirey và cộng sự 1998) và

Photobacterium spp, một vi sinh vật ưa lạnh, đã được đề xuất như một sinh vật sinh

histamine đáng kể (Ten Brink và cộng sự 1990) Alteromonas putrefaciens cũng là

một vi khuẩn Gram âm hình que, được phân lập từ cá nục heo và được xác định là một

vi khuẩn sinh histamine yếu, hình thành dưới 100 ppm histamine trong môi trường được bổ sung histidine (Frank và cộng sự 1985)

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành histamine

Sự hình thành histamine có liên quan mật thiết với nhiệt độ cao khi bảo quản cá sau thu hoạch, mức độ tích tụ hàm lượng histamine chịu ảnh hưởng bởi sự kết hợp giữa thời gian và nhiệt độ bảo quản cá sau thu hoạch Histamine hình thành nhanh

vàng sau khi bảo quản 24 giờ cao gấp 10 lần so với trước khi bảo quản, nồng độ

histamine tăng từ nồng độ ban đầu là 1,18 mg/100 g thịt cá ngừ sau 24 giờ bảo quản tăng lên 11,14 mg/100 g thịt cá ngừ Nồng độ histamine đạt mức 67,53 mg/100 g cá ngừ sau 48 giờ bảo quản (Guizani và cộng sự 2005) Kim và cộng sự (2001) quan sát thấy 50 ppm histamine trong cá thu cất giữ ở 250C trong 24 giờ Hàm lượng histamine trong cá ngừ dao động trong khoảng từ 61 đến 93 ppm khi giữ trên boong tàu ở nhiệt

độ 15-330C (Ben-Gigirey và cộng sự 1998) Shakila và cộng sự (2003) tìm thấy 175 ppm histamine trong cá thu cất giữ ở 320C trong 24 giờ Theo Veciana-Nogues và cộng sự (1997) sự tăng hàm lượng histamine trong mẫu bảo quản ở nhiệt độ thấp chậm hơn so với mẫu bảo quản ở nhiệt độ xung quanh nhiệt độ môi trường Theo Rodtong

và cộng sự (2005), sự tích tụ histamine trong cá cơm Ấn Độ (Stolephorus indicus) sau

15 ngày bảo quản bằng nước đá là 1,9 mg/100 g, nhưng tăng đến 19 mg/100 g sau 32

350C trong 8 giờ

1.2.2.2 Vi khuẩn sinh histamine và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành histamine trong sản xuất nước mắm và các sản phẩm lên men khác

Ngoài lượng histamine được sinh ra trong nguyên liệu trước khi chế biến hoặc

sử dụng thì quá trình lên men cá được xem như là một nguồn histamine, điều này có nghĩa là có một lượng histamine được sinh ra trong quá trình lên men một số loại cá,

sở dĩ như vậy là vì quá trình lên men có thể đáp ứng được đầy đủ các điều kiện cần thiết cho sự hình thành các amin hữu cơ (Østergaard và cộng sự 1998), chẳng hạn như: có sẵn các axit amin tự do; sự hiện diện của các vi sinh vật sinh enzyme decarboxylase; điều kiện cho phép vi khuẩn phát triển, tổng hợp enzyme decarboxylase và hoạt động của enzyme decarboxylase Karnop (1988) đã chứng minh

rằng Pediococcus halophilus (VSV này thường được tìm thấy trong các sản phẩm lên

men từ cá) có thể sinh histamine trong quá trình bảo quản lâu dài sản phẩm cá lên men

cần phải được điều tra

Nước mắm được cho là có chứa hàm lượng histamine và các amin hữu cơ khác nhau Báo cáo của Yongsawatdigul và cộng sự (2004) cho thấy sự hình thành histamine và amin hữu cơ trong nước mắm chế biến từ cá cơm Ấn Độ còn tươi tốt và nhiệt độ xử lý dưới 350C trong các thời gian 8 giờ và 16 giờ Histamine, cadaverin, putrescin và tyramin là những amin hữu cơ chiếm ưu thế được tìm thấy trong cá cơm

và nước mắm ở nhiệt độ dưới 300C trong thời gian 16 giờ Sự biến đổi các amin hữu

cơ diễn ra trong suốt thời gian lên men ở nhiệt độ phòng và ở 400C Vì thế, nguồn amin hữu cơ chính là ở trong nguyên liệu và trong quá trình lên men Theo Brillantes

và cộng sự (2002) sự hình thành histamine trong nước mắm chế biến từ cá cơm Ấn Độ

(Stolephorus sp) là do được hình thành trong nguyên liệu trước khi đưa vào chế biến

nước mắm và được hình thành trong suốt quá trình lên men

Hernández-Herrero và cộng sự (1999) đã phân lập được hai loại vi khuẩn sinh histamine (đây là những vi khuẩn ưa mặn và chịu muối cao) chủ yếu trong quá trình

lên men cá cơm là Staphylococcus epidermidis có thể sinh hơn 1000 micro gam histamine/ml trong điều kiện nồng độ muối 3 % và 10 %; và Staphylococcus capitis có

thể sinh khoảng 400 micro gam histamine/ml trong điều kiện nồng độ muối 10 % (Hernández-Herrero 1999) Theo Naila và cộng sự (2011) các vi khuẩn có khả năng

sinh histamine trong sản phẩm Rihaakuru (patê cá) bao gồm: Bacillus cibi Nai10, B

firmus Nai17a, B flexus Nai8a, B malacitensis Nai11, B massiliensis Nai5, B oleronius Nai7, B polyfermenticus Nai4, B thuringiensis Nai2i, Clostridium irregulare Nai9, E faecalis Nai13f, Lysinibacillus boronitolerans Nai3 và Virgibacillus halodenitrificans Nai18 Trong đó vi khuẩn B massiliensis Nai5 (6,65

ppm) và B polyfermenticus Nai4 (5,87 ppm), Clostridium irregulare Nai9 (4,64 ppm),

Lysinibacillus boronitolerans Nai3 (4,28) là những vi khuẩn sinh nhiều histamine,

trong khi B malacitensis Nai11 (<0,5 ppm) là vi khuẩn sinh ít histamine nhất (Naila

và cộng sự 2011a)

Các yếu tố ảnh hưởng

Một số điều kiện ảnh hưởng đến tốc độ sản xuất của histamine và các amin hữu

cơ khác bao gồm sự sẵn có của các acid amin tự do, sự hiện diện của các sinh vật có khả năng sản xuất các amin, nhiệt độ, thời gian ủ và hàm lượng histamine cũng sẽ khác khi thay đổi trong nhu cầu oxy và pH

Theo Rodriguez-Jerez JJ và cộng sự thì sự tích tụ nồng độ histamine cao trong

cá cơm muối Tây Ban Nha là do chất lượng kém của nguyên liệu và do hoạt động của nhóm vi khuẩn ưa mặn và chịu nồng độ muối cao trong sản phẩm (Rodriguez-Jerez và cộng sự 1993)

Báo cáo của Jung Min LEE và cộng sự (2013) cho biết histidine ngoài tác dụng làm tăng tốc quá trình lên men, giảm thời gian và chi phí sản xuất nước mắm thì còn