Phân lập, tuyển chọn các giống vi sinh vật sinh protease

Phân lập, tuyển chọn các giống vi sinh vật sinh protease và gây hương mắm đặc trưng và ứng dụng vào sản xuất nước mắm chay từ nấm (87 trang)



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN CÁC GIỐNG VI SINH VẬT SINH PROTEASE VÀ GÂY HƯƠNG MẮM ĐẶC TRƯNG TỪ CHƯỢP MẮM VÀ ỨNG DỤNG VÀO SẢN XUẤT

NƯỚC MẮM CHAY TỪ NẤM

Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Niên khoá: 2003 – 2007

Sinh viên thực hiện: TR ẦN THỊ ANH THẢO

Thành phố Hồ Chí Minh



PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN CÁC GIỐNG VI SINH VẬT SINH PROTEASE VÀ GÂY HƯƠNG MẮM ĐẶC TRƯNG TỪ CHƯỢP MẮM VÀ ỨNG DỤNG VÀO SẢN XUẤT

NƯỚC MẮM CHAY TỪ NẤM

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện

ThS VƯƠNG THỊ VIỆT HOA TRẦN THỊ ANH THẢO

Thành phố Hồ Chí Minh

LỜI CẢM TẠ

Chúng tôi xin chân thành cảm tạ:

Ban giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm

Bô Môn Công Nghệ Sinh Học, cùng tất cả thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tại trường

ThS Vương Thi Việt Hoa đã hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp

Ks Nguyễn Minh Hiền đã tận tình giúp đỡ , tạo điều kiện cho tôi trong thời gian thực tập tốt nghiệp

Các bạn bè thân yêu của lớp Công Nghệ Sinh Học 29 và Bảo Quản 29 đã chia xẻ cùng tôi những vui buồn trong thời gian học cũng như hết lòng hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong thời gian thực tập

TÓM TẮT

Đề tài “Phân lập, tuyển chọn các giống vi sinh vật sinh protease và gây hương

mắm đặc trưng và ứng dụng vào sản xuất nước mắm chay từ nấm” được tiến

hành tại phòng thí nghiệm Vi Sinh, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh từ tháng 3/2007 đến 7/2007 dưới sự hướng dẫn của Th.S Vương Thị Việt Hoa nhằm tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng thủy phân và gây hương tốt để ứng dụng thử vào sản xuất thử nghiệm nước mắm chay ngắn ngày từ nấm

Đề tài tiến hành gồm 5 thí nghiệm:

Thí nghiệm 1: phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật hiện diện ưu thế trong chượp mắm trên môi trường NA, NB, cơ bản và nước chiết nấm rơm

Thí nghiệm 2: khảo sát khả năng chịu mặn của các chủng vi sinh vật phân lập được

ở thí nghiệm 1 trên môi trường nước chiết nấm rơm được bổ sung muối với nồng độ tăng dần từ 0% đến 20%.dựa hàm lượng đạm formol sinh ra sau mỗi lần bổ sung muối được đo bằng phương pháp chuẩn độ formol

Thí nghiệm 3: khảo sát khả năng thủy phân của các chủng vi sinh vật phân lập được

từ thí nghiệm 1 và bố trí trên môi trường nước chiết nấm rơm có 20% muối Thời

gian theo dõi sau 24 giờ, khảo sát khả năng hàm lượng đạm formol được sinh ra bằng phương pháp chuẩn độ formol

Thí nghiệm 4: khảo sát khả năng sinh hương của các chủng vi sinh vật phân lập được từ thí nghiệm 1 trên môi trường nước chiết nấm rơm có 20% muối Thời gian theo dõi sau 3 ngày, ghi nhận kết quả qua phép thử cho điểm bằng phương pháp đánh giá cảm quan

Thí nghiệm 5:Sản xuất nước mắm chay từ nấm có bổ sung các chủng vi sinh vật phân lập được

Nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân là 400C-500C

Tỉ lệ phối trộn của dứa từ 15% đến 45%

Sản phẩm nước mắm chay có bổ sung vi khuẩn gây hương Clostridium.sp và vi khuẩn thủy phân Bacillus.sp được phân lập và tuyển chọn từ các thí nghiệm 1, thí

nghiệm 2, thí nghiệm 3, thí nghiệm 4 để cho ra sản phẩm có giá trị cảm quan cao nhất

Kết quả thu được:

Tất cả các chủng đều có khả năng chịu mặn

Chủng Bacillus sp.1 và Bacillus sp.4 được chọn làm tác nhân thủy phân

Chủng Clostridium sp.1 và Clostridium sp.2 được chọn làm tác nhân sinh hương

Nghiệm thức 5 với công thức phối trộn giữa các thành phần nguyên liệu là 45% dứa + 20% nấm rơm + 20% nấm bào ngư + 15% muối + 10% canh khuẩn vi khuẩn hiếu

khí (gồm vi khuẩn Bacillus sp.1 và Bacillus sp.4 theo tỉ lệ 1:1) + 10% vi khuẩn kị khí (gồm vi khuẩn Clostridium sp.1 và Clostridium sp.2 theo tỉ lệ 1:1) được chọn

làm công thức phối trộn để sản xuất sản phẩm hoàn chỉnh

Tp.HCM, ngày 30 tháng 7 năm 2007

Bộ môn Công Nghệ Sinh Học

ABSTRACT

Subject “ Isolation, selection of microorganism that release protease and create specific smell of fish sauce and applied to produce vegetarian fish sauce from mushroom ” is excicuted in Microorganism Laboratory, Food Technology Faculty, Nong Lam University from 3/2007 to 7/2007, is guided by MSc Vuong Thi Viet Hoa to select bacteria can hydrolyze protein and create specific smell of fish sauce well in order to produce experimentally vegetarian fish sauce from mushroom

The subject has 5 experiments:

The 1st experiment: Isolation, selection of microorganism that is present

mainly in fish sauce grounds in NA, NB, Czapek and Volvariella volvacea extract

culture

The 2nd experiment: Survey possibility of salt-resistant of bacteria that

isolated on Volvariella volvacea extract culture with salt concentration from 0% to

20% Survey hydrolysis of protein by title of formol method

The 3rd experiment: Survey possibility of salt-resistant of bacteria that

isolated on Volvariella volvacea extract culture with 20% salt Survey hydrolys of

protein by title of formol method after 24 hours

The fourth experiment: Survey possibility of hydrolysis of bacteria that

isolated on Volvariella volvacea extract culture with 20% salt Result is evaluated

by sense organs method

The fifth experiment: Producing experimentally vegetarian fish sauce from mushroom

T0opt: 400C – 500C

Ratio of pineapple: 15% - 45%

Vegetarian fish sauce is supplemented Clostridium sp and Bacillus sp that are

isolated and selected from the 1st experiment, the 2nd experiment, the 3rd experiment and the fourth experiment

Result:

All of bacteria have possibility of salt-resistant

Hydrolytic agents are Bacillus sp.1 and Bacillus sp.4

Smell agents are Clostridium sp.1 and Clostridium sp.2

The fifth sample (include: 45% pineapple + 20% Volvariella volvacea + 20%

Pleurotus ostreatus + 15% salt + 10% Bacillus sp.1 and Bacillus sp.4 (ratio of Bacillus sp.1 and Bacillus sp.4 is 1:1) + 10% Clotridium sp.1 and Clostrdium sp.2

(ratio of Clostridium sp.1 and Clostridium sp.2 is 1:1)) is chosen the formula of

accomplished product

Ho Chi Minh City, July 30th 2007

Biotechnology Faculty

MỤC LỤC

CHƯƠNG TRANG Trang tựa

Lời cảm tạ iii

Tóm tắt iv

Abtract vi

Mục lục viii

Danh sách các bảng xi

Danh sách các sơ đồ, hình , đồ thị xiii

1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích, nội dung và giới hạn đề tài 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Nội dung nghiên cứu 2

1.2.3 Giới hạn đề tài 3

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Khái quát về nước mắm 4

2.1.1 Giới thiệu 4

2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành nước mắm 4

2.1.3 Giá trị dinh dưỡng của nước mắm 7

2.2 Cơ chế hình thành nước mắm 7

2.2.1 Quá trình chuyển hóa protid thành acid amin 7

2.2.2 Quá trình tạo hương thơm 8

2.3 Quy trình sản xuất nước mắm 8

2.3.1 Quy trình sản xuất nước mắm dài ngày 8

2.3.2 Quy trình sản xuất nước mắm ngắn ngày 10

2.4 Giá trị dinh dưỡng của nấm ăn 13

2.5 Sự phân giải của enzyme 18

2.5.1 Phân loại protease 18

2.5.2 Một số nguồn enzyme được sử dụng 19

2.5.2.1 Protease từ vi sinh vật 19

2.5.2.2.Protease từ thực vật – enzyme bromelin 20

3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

3.1 Thời gian và địa điểm 21

3.2 Nguyên vật liệu thí nghiệm 21

3.2.1 Nguyên liệu 21

3.2.2 Vật liệu 21

3.2.3 Môi trường sử dụng 22

3.2.2 Hóa chất sử dụng 22

3.3 Nội dung và phương pháp tiến hành thí nghiệm 23

3.4 Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng chịu mặn, thủy phân tốt và sinh hương đặc trưng nước mắm 23

3.4.1 Thí nghiệm 1: Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật hiện diện trong chượp mắm 23

3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng chịu mặn của các chủng vi sinh vật phân lập được trên môi trường nước chiết nấm rơm 25

3.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng thủy phân của các chủng vi sinh vật phân lập được trên môi trường nước chiết nấm rơm 26

3.4.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát khả năng sinh hương của các chủng vi sinh vật phân lập được trên môi trường nước chiết nấm rơm 27

3.5 Sản xuất nước mắm chay từ nấm có bổ sung các chủng vi sinh vật phân lập được 29

4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32

4.1 Kết quả quá trình phân lập, tuyển chọn các hủnh vi sinh vật có khả năng chịu mặn, thủy phân tốt và sinh hương đặc trưng nước mắm 32

4.1.1 Kết quả quá trình phân lập các chủng vi sinh vật 32

4.1.1.1 Kết quả quá trình phân lập các chủng vi khuẩn hiếu khí 32

4.1.1.2 Kết quả quá trình phân lập các chủng vi khuẩn kị khí 35

4.1.2 Kết quả khảo sát khả năng chịu mặn của các chủng vi sinh vật phân lập được 37

4.1.3 Kết quả khảo sát khả năng thủy phân của các chủng vi sinh vật phân lập được trên môi trường nước chiết nấm rơm 40

4.1.4 Kết quả khảo sát khả năng sinh hương của các chủng vi sinh vật phân lập được 43

4.2 Kết quả sản xuất nước mắm chay từ nấm có bổ sung các chủng vi khuẩn phân lập được 44

5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 56

5.1 Kết luận 56

5.2 Đề nghị 57

6 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

7 PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC BẢNG

BẢNG TRANG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của nước mắm 7

Bảng 2.2 So sánh thành phần nước mắm ngắn ngày có dùng thêm chế phẩm enzyme vi sinh vật và nước mắm dài này theo phương pháp thông thường 12

Bảng 2.3 Thành phần phân tích của một số nấm trồng phổ biến 14

Bảng 2.4 Hàm lượng vitamine và chất khoáng 14

Bảng 2.5 Thành phần acid amin trong nấm 14

Bảng 3.1 Bảng tiêu chuẩn cho điểm về khả năng gây hương của các chủng vi

sinh vật trên môi trường nước chiết nấm rơm 28

Bảng 3.2 Bảng chỉ tiêu cảm quan nước mắm 31

Bảng 4.1 Kết quả khảo sát hàm lượng đạm formol sinh ra của các chủng vi sinh vật trong môi trường nước chiết nấm rơm ở nồng độ muối 0% 37

Bảng 4.2 Kết quả khảo sát hàm lượng đạm formol sinh ra của các chủng vi sinh vật trong môi trường nước chiết nấm rơm ở nồng độ muối 3% 38

Bảng 4.3 Kết quả khảo sát hàm lượng đạm formol sinh ra của các chủng vi sinh vật trong môi trường nước chiết nấm rơm ở nồng độ muối 10% 38

Bảng 4.4 Kết quả khảo sát hàm lượng đạm formol sinh ra của các chủng vi sinh vật trong môi trường nước chiết nấm rơm ở nồng độ muối 20% 39

Bảng 4.5 Kết quả khảo sát hàm lượng đạm formol của các nghiệm thức 41

Bảng 4.6 Bảng điểm đánh giá cảm quan về khả năng gây hương của các chủng

vi sinh vật phân lập được từ chượp mắm 43

Bảng 4.7 Kết quả hàm lượng đạm amoniac của các nghiệm thức theo thời gian 45

Bảng 4.8 Kết quả hàm lượng đạm formol của các nghiệm thức theo thời gian 46

Bảng 4.9 Kết quả hàm lượng đạm amin của các nghiệm thức theo thời gian 47

Bảng 4.10 Kết quả đánh giá cảm quan của nghiệm thức 1 48

Bảng 4.11 Kết quả đánh giá cảm quan của nghiệm thức 2 48

Bảng 4.12 Kết quả đánh giá cảm quan của nghiệm thức 3 49 Bảng 4.13 Kết quả đánh giá cảm quan của nghiệm thức 4 49 Bảng 4.14 Kết quả đánh giá cảm quan của nghiệm thức 5 49

DANH SÁCH CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH , ĐỒ THỊ

SƠ ĐỒ TRANG

Sơ đồ 2.1 Quy trình tổng quát công nghệ sản xuất nước mắm dài ngày 9

Sơ đồ 2.2 Quy trình tổng quát công nghệ sản xuất nước mắm ngắn ngày 11

Sơ đồ 3.1 Các bước tiến hành thí nghiệm 23

Sơ đồ 4.1 Quy trình đề nghị sản xuất nước mắm chay ngắn ngày từ nấm 54

HÌNH TRANG Hình 4.1 Khuẩn lac Bacillus sp.1 - Tế bào vi khuẩn (x100) 32

Hình 4.2 Khuẩn lac Bacillus sp.2 - Tế bào vi khuẩn (x100) 33

Hình 4.3 Khuẩn lac Bacillus sp.3 - Tế bào vi khuẩn (x100) 34

Hình 4.4 Khuẩn lac Bacillus sp.4 - Tế bào vi khuẩn (x100) 34

Hình 4.5 Khuẩn lac Bacillus sp.5 - Tế bào vi khuẩn (x100) 35

Hình 4.6 Khuẩn lac Clostridium sp.1 - Tế bào vi khuẩn (x100) 36

Hình 4.7 Khuẩn lac Clostridium sp.2 - Tế bào vi khuẩn (x100) 36

Hình 4.8 Hiện tượng tạo quầng trong xung quanh khuẩn lạc của những chủng

vi khuẩn có khả năng sinh protease trên môi trường cơ bản bổ sung 10% sữa 40

Hình 4.9 Sản phẩm nước mắm chay 55

ĐỒ THỊ TRANG Đồ thị 4.1 Biến thiên khả năng sinh đạm formol của các chủng vi sinh vật phân lập được trên môi trường nước chiết nấm rơm theo nồng độ muối 39

Đồ thị 4.2 Khảo sát hàm lượng đạm formol sinh ra do các chủng vi sinh vật phân lập được từ chượp mắm trong các nghiệm thức 42

Đồ thị 4.3 Khảo sát hàm lượng đạm amoniac của các nghiệm thức theo thời gian 45

Đồ thị 4.4 Khảo sát hàm lượng đạm formol của các nghiệm thức theo thời gian 46

Đồ thị 4.5 Khảo sát hàm lượng đạm amin của các nghiệm thức theo thời gian 47

Đồ thị 4.6 Điểm có trọng lượng về cảm quan màu sắc giữa các nghiệm thức 50

Đồ thị 4.7 Điểm có trọng lƣợng về cảm quan mùi giữa các nghiệm thức 50

Đồ thị 4.8 Điểm có trọng lƣợng về cảm quan vị giữa các nghiệm thức 51

Đồ thị 4.9 Điểm có trọng lƣợng về cảm quan độ trong giữa các nghiệm thức 51

Ngoài ra vấn đề cạnh tranh giữa các hãng nước mắm không chỉ trong nước mà còn ngoài nước như Thái Lan thì các yêu cầu trên càng được quan tâm hơn Trong khi đó, công nghệ sản xuất nước mắm ở Viêt Nam còn mang tính thủ công, hiệu suất lên men thấp, thời gian lên men kéo dài và đây cũng là nhược điểm lớn nhất Vì vậy nếu chúng ta có được chủng vi sinh vật thủy phân đạm và gây hương thì ta có thể linh động hơn trong quá trình sản xuất đồng thời có thể sử dụng các nguồn nguyên liệu giàu đạm khác nhau và rút ngắn được chu kì sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao hiệu suất kinh tế

Bên cạnh đó việc tìm các nguồn nguyên liệu mới nhằm làm đa dạng sản phẩm nước mắm cũng là một nhu cầu cấp thiết trên thị trường Làm sao để có một sản

phẩm nước mắm mà những người an chay vẫn có thể dùng? Ta biết rằng từ lâu nấm

đã được coi là một đặc sản thơm ngon có giá trị dinh dưỡng cao Hàm lượng đạm trong nấm cao hơn bất kì loại rau quả nào khác, hàm lượng muối khoáng trong nấm cao hơn thịt cá và đặc biệt nấm có chứa nhiều loại vitamine như B12, B2… Ngoài

ra nấm còn có tác dụng chữa một số loại bệnh Với những giá trị và tác dụng như trên nấm được xem là loại thức ăn an toàn dành cho người Những năm gần đây, phong trào nuôi trồng nấm phát triển mạnh Nhà nhà trồng nấm Người người trồng nấm Gặp lúc thời tiết thuận lợi, nấm ra hàng loạt tiêu thụ và không tránh khỏi cảnh

“dội chợ”, hàng trăm ký nấm bị đổ đi vì không thể giữ lâu được Chính vì vậy vẫn dựa trên phương pháp sản xuất nước mắm cổ truyền và nguyên tắc sử dụng nguồn

hệ vi sinh vật phân lập từ chượp mắm, enzyme từ dứa và nguồn nguyên liệu nấm để sản xuất ra sản phẩm nước mắm chay Từ những ý tưởng trên, được sự cho phép của Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, dưới sự hướng

dẫn của và giúp đỡ của Th.S Vương Thị Việt Hoa chúng tôi đã thực hiện đề tài

“Phân lập, tuyển chọn các giống vi sinh vật sinh protease và gây hương mắm đặc trưng và ứng dụng vào sản xuất nước mắm chay từ nấm

1.2.Mục đích, nội dung và giới hạn đề tài

1.2.1.Mục đích

Tuyển chọn các vi khuẩn sinh protease và gây hương từ các chủng vi khuẩn

đã được phân lập qua khảo sát khả năng phân giải đạm và gây hương trong dịch chiết nấm rơm

Ứng dụng các chủng vi sinh vật sinh protease và gây hương để chế biến nước mắm chay ngắn ngày từ nguyên liệu nấm rơm và nấm bào ngư làm đa dạng sản phẩm nước mắm, tạo sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, đáp ứng nhu cầu an toàn thực phẩm

1.2.2.Nội dung nghiên cứu

Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật hiện diện trong chượp mắm Khảo sát khả năng chịu mặn của các chủng vi sinh vật phân lập được trong chượp mắm trên môi trường nước chiết nấm rơm

Tuyển chọn các chủng vi sinh vật sinh protease qua khảo sát khả năng thủy phân protein của các chủng vi sinh vật phân lập trong chượp mắm trên nguyên liệu nước chiếtt nấm rơm

Khảo sát khả năng gây hương của các chủng vi sinh vật phân lập trong chượp mắm trên nguyên liệu nước chiết nấm rơm

Sản xuất thử nghiệm nước mắm chay từ nấm có bổ sung các chủng vi khuẩn phân lập và tuyển chọn được

1.2.3 Giới hạn đề tài

Đề tài chỉ bước đầu phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn sinh thủy phân tốt và gây hương mắm đặc trưng trên dịch chiết nấm rơm từ đó ứng dụng vào sản xuất nước mắm chay ở quy mô phòng thí nghiệm

Do thiếu hóa chất để thực hiện một số phản ứng sinh hóa nên đề tài chỉ dừng lại ở mức định danh sơ bộ các chủng vi khuẩn

Nước mắm có truyền thống từ lâu đời và cho đến nay chưa có tài liệu nào xác định được thời điểm chính xác cũng như ai là người đầu tiên đưa ra quy trình sản xuất sản phẩm này, chỉ biết rằng nó đã gắn liền với đời sống hằng ngày, mang nét đặc trưng rất riêng, là sản phẩm truyền thống của dân tộc Việt Nam (Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng, 1990)

Nghề nước mắm đã có những chuyển biến rõ rệt từ màu sắc, mùi vị và thời gian tạo ra sản phẩm rút ngắn từ 9 – 12 tháng còn lại khoảng 2 – 3 tháng

Năm 1914, Rose đánh giá phẩm chất của nước mắm theo các chỉ số hóa học:

Đạm toàn phần tính theo g/l

Đạm hữu cơ = đạm toàn phần - đạm amoniac

Đạm amin = đạm formol - đạm amoniac

2.1.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành nước mắm:

Lượng nước cho vào trong quá trình thủy phân phải phù hợp thì quá trình thủy phân nhanh hơn Lượng nước cho vào trong quá trình thủy phân, theo kinh nghiệm của các xí nghiệp sản xuất nước chấm cho thấy lượng nước cho vào thủy phân tốt nhất là 30 – 40% so với nguyên liệu, khi cho nước vào nên cho 5 – 10% muối NaCl và duy trì nhiệt độ thủy phân 540C – 580C trong suốt thời gian lên men

là 64 – 72 giờ ( Nguyễn Đức Lượng, 2006)

Muối là nguyên liệu quan trọng cho quá trình sản xuất nước chấm, thiếu muối nước chấm sẽ không hình thành được

Yêu cầu của muối trong quá trình sản xuất nước chấm phải là muối ăn

(NaCl), muối càng tinh khiết càng tốt Tốt nhất là muối kết tinh hạt nhỏ, có độ rắn cao, màu trắng óng ánh không đóng cục, không có vị đắng chát

Nồng độ muối thấp có tác dụng thúc đẩy quá trình thủy phân protein

nhanh hơn, tạo thành acid amin nhiều hơn

Nồng độ muối cao có tác dụng ức chế, làm mất hoạt tính của enzyme,

quá trình thủy phân chậm lại, thời gian thủy phân kéo dài

Thường lượng muối cho vào quá trình lên men khoảng 20 – 25% so với

lượng nước Nên thực hiện phương pháp cho muối nhiều lần và cần phải xác

định số lần cho muối vào và khoảng cách giữa các lần cho muối để không ảnh hưởng đến quá trình lên men

Nồng độ muối ảnh hưởng mạnh mẽ đến vi sinh vật Nồng độ muối cao

sẽ ức chế vi sinh vật phát triển Còn nồng độ muối thấp thì mốc dễ dàng phát

triển cùng với một số vi khuẩn gây thối phát triển và làm hư sản phẩm

Nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng để phát huy tác dụng tích cực của các

loại enzyme Trong quá trình chế biến, khi nhiệt độ tăng thì vận tốc phản ứng

của các enzyme sẽ tăng, nhưng nhiệt độ tăng cao quá sẽ ức chế enzyme và quá trình thuỷ phân sẽ giảm Vì enzyme mang bản chất là protein nên chúng không chịu được nhiệt độ cao Nhiệt độ thích hợp cho các enzyme hoạt động từ

450C – 540C

Ngoài ra nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật Mỗi loại vi sinh vật thích ứng với một nhiệt độ nhất định, do đó ta cần tạo một nhiệt

độ tối ưu cho vi sinh vật phát triển và sinh trưởng, từ đó vi sinh vật sẽ tiết ra

nhiều enzyme và quá trình thuỷ phân protein thành acid amin nhanh hơn

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

Từ đó, ta tạo pH thích hợp cho enzyme đó hoạt động Qua thực nghiệm cho thấy pH môi trường tự nhiên có pH = 4 – 5 thích hợp cho quá trình lên men Đồng thời, ở pH này còn có tác dụng ức chế vi khuẩn gây thối phát triển

Nước bổi có vi khuẩn, men tiêu hóa được xem như dung môi hòa tan các chất

do sự phân giải cá hình thành để chống vi khuẩn bên ngoài xâm nhập khối thịt cá

Trong nước mắm có chứa rất nhiều loại vi khuẩn hiếu khí: gồm Escherichia

coli, Paracoli, Aerobacter, Bacillus subtilius….vi khuẩn gây bệnh: với tỉ lệ 1% như Staphilococcus aureus, vi khuẩn yếm khí: Clostridium Tonkimeirs, Clostridium welchii, Eubacterium; nấm mốc: Aspergillus Penicillium, Mucor; nấm men: Trichoderma, Tropicalis…

Năm 1930, Boer và Guiller đã tách được từ nước mắm một loại vi khuẩn kị

khí sinh bào nha là Clostridium Loại này cấy trong môi trường thạch pepton sẽ sản

sinh ra hương vị của nước mắm

Thêm chượp chín cũng có tác dụng rút ngắn ¼ - ½ thời gian trong điều kiện

360C – 440C Đồng thời phải cho muối từ nhạt đến mặn dần để lợi dụng khả năng lên men ban đầu của vi sinh vật, không làm ức chế các men hoạt động

Áp dụng phương pháp cho muối nhiều lần sẽ phân giải nhanh hơn cho muối 1 lần

Nguyên liệu được băm, nghiền, đập dập có tác dụng rút ngắn được thời gian chế biến chượp hơn cá nguyên con

Nghề nước mắm hiện nay ở Việt Nam vẫn sản xuất theo phương pháp cổ truyền quá trình sản xuất thô sơ, thời gian kéo dài và hiệu quả kinh tế thấp Đã có nhiều công trình nghiên cứu để cơ giới hóa nghề nước mắm nhưng còn gặp nhiều khó khăn và hạn chế vì sự ăn mòn của muối đối với kim loại

2.1.3.Giá trị dinh dưỡng của nước mắm

Quá trình hình thành nước mắm gồm 2 quá trình cơ bản:

2.2.1.Quá trình chuyển hóa protid thành acid amin

Quá trình thủy phân protit của cá thành acid amin, peptit nhờ enzyme protease của cá hệ sinh vật có trong ruột cá hay vi sinh vật bên ngoài tác dụng vào qua các dạng trung gian như peptin, polypeptit, peptit, và cuối cùng là acid amin

Protein > polypeptid > acid amin

Nếu quá trình xảy ra mạnh sẽ dẫn đến các sản phẩm cuối cùng là acid amin và

1 số loại khí có mùi rất khó chịu như: H2, NH3,…Các sản phẩm này làm giảm chất lượng nước mắm, bay hơi tạo mùi khó chịu Những vi sinh vật tiết ra enzyme protease thúc đẩy quá trình thủy phân xảy ra nhanh hơn Bên cạnh đó các vi sinh vật

gây thối có tác dụng ngược lại làm nát thịt cá và gây thối sản phẩm, những vi sinh

vật này xuất hiện có khi ở giai đoạn đầu hay trong trong quá trình chế biến nếu

không khống chế kịp thời sau khi tạo thành nước mắm cũng dễ bị thối do vi sinh vật

gây nên

2.2.2.Quá trình tạo hương thơm

Đây là một quá trình phức tạp, đòi hỏi phải có thời gian nhất định để sản phẩm

tích lũy năng lượng đặc trưng do sự chuyển hóa các hợp chất hữu cơ tạo thành

hương thơm

Nước mắm là một dung dịch mà trong đó không chỉ có acid amin, nước, muối,

vitamine và các chất khoáng mà phải có loại hương thơm đặc trưng của nó Do đó

nếu thiếu quá trình này thì nước mắm không còn là nước mắm mà chỉ là dung dịch

acid amin thuần túy

Cho đến nay vẫn chưa có sự giải thích rõ ràng nào về sự tạo hương nước mắm,

nhiều người cho rằng các sản phẩm thủy phân trong quá trình kết hợp với nhau mà

sinh hương, một số khác thì cho ràng là do hoạt động của vi khuẩn lactid hoặc vi

khuẩn thuộc giống Clostridium như công trình nghiên cứu cùa Boer và Guiller

(1930), Creach và Koskopull (1940)…

2.3.Quy trình sản xuất nước mắm

2.3.1.Quy trình sản xuất nước mắm dài ngày

Đây là phương pháp làm nước mắm thủ công, quá trình này thường kéo dài

12 – 14 tháng để làm chuyển hóa protein của cá thành acid amin rùi đem lọc và nấu

nước mắm Ở mỗi vùng mỗi địa phương có phương pháp làm khác nhau nhưng ta

có thể tóm tắt quy trình tổng quát như sau :

Làm phân bón hoặc làm thực phẩm gia súc

Sơ đồ 2.1 Quy trình tổng quát công nghệ sản xuất nước mắm dài ngày

(Nguyễn Đức Lượng, 2006)

Một số điểm lưu ý trong công nghệ sản xuất:

*Cho muối trong quá trình lên men

Cho muối thành nhiều lần khác nhau: Cơ sở khoa học của phương pháp này là:

Làm cho enzyme protease không bị ức chế bởi nồng độ muối cao, ngay từ đầu

ở nồng độ muối thấp quá trình thủy phân xảy ra với tốc độ cao hơn

Kiềm hãm hoạt động của các vi sinh vật gây thối Nếu với nồng độ muối cao

thịt cá sẽ chắc lại khó thủy phân, do vậy làm chậm tốc độ thủy phân cá

*Sự cho nước thêm vào chượp:

Điều này có tác dụng làm loãng nồng độ muối, làm loãng chượp tạo điều kiện cho các enzyme hoạt động tốt, dễ khuấy trộn, thịt cá chóng nát, nhiệt độ phân phối đều trong chượp

Tuy nhiên, việc cho nước thêm vào chượp dễ tạo điều kiện xâm nhập hoạt động của các vi sinh vật gây thối Do đó cần theo dõi quá trình sản xuất để phát hiện các hiện tượng bất thường, tạo mùi thối, vị xấu để bổ sung muối kịp thời ngăn chặn sự hư hỏng của chượp cá

*Tác dụng phơi nắng:

Tạo điều kiện thích hợp cho enzyme hoạt động làm tăng tốc độ thủy phân Chượp càng phơi nắng nhiều nước mắm càng ngon, càng rút ngắn được thời gian chượp chín làm tăng hiệu suất thủy phân

*Tác dụng của khuấy trộn, đánh nhuyễn:

Tác dụng cơ học làm cho thịt cá chóng rã, tăng diện tích tiếp xúc với enzyme, nhiệt độ, nồng độ muối, khối cá được đồng đều, đồng nhất, tạo điều kiện thủy phân tốt hơn

*Tác dụng bổ sung bã mắm cá và chượp chín vào chượp mới ướp muối: Cơ sở áp

dụng của phương pháp này là:

Làm tăng lượng enzyme và lượng vi sinh vật cần thiết giúp quá trình phân giải nhanh hơn

Giảm được lượng muối cho những lần men sau, giảm bớt mùi tanh

2.3.2.Quy trình sản xuất nước mắm ngắn ngày

Có nhiều biện pháp để rút ngắn thời gian len men bằng cách tăng cường lượng enzyme từ vi sinh vật, từ thực vật, điều chỉnh chế độ nhiệt độ, pH, lượng nước thích hợp từ đó làm thay đổi đáng kển thời gian, hiệu suất và chất lượng sản phẩm

Một số điểm lưu ý trong công nghệ sản xuất:

*Tăng lượng enzyme từ bên ngoài bổ sung enzyme vào cần hỗ trợ cho enzyme protease của vi sinh vật ruột cá

Nguồn enzyme bên ngoài có thể lấy từ thực vật như bromelin của dứa, từ động vật như pepsin từ niêm mạc dạ dày, enzyme protease khác từ tụy tạng, ruột non… protease từ chượp cá đã chín của các mẻ nước mắm trước Hiện nay ở nước ta người ta áp dụng biện pháp sử dụng các chế phẩm enzyme protease vi sinh vật Các

vi sinh vật này được nuôi cấy trên môi trường thích hợp bên ngoài sau đó bổ sung vào chượp cá Biện pháp này rất có hiệu quả, rút ngắn đáng kể thời gian làm nước mắm Tuy nhiên khi sử dụng biện pháp này, điều cần chú ý là nếu ta sử dụng loại enzyme nào cần tạo các điều kiện cần thiết và tối ưu cho hoạt động của enzyme đó như nhiệt độ, pH, nồng độ muối…) thì mới đạt được hiệu quả tác dụng cao Thông thường thời gian sản xuất nước mắm từ 6 tháng đến 9 tháng, nếu thêm chế phẩm enzyme từ vi sinh vật thời gian có thể rút ngắn xuống còn 30 ngày

So sánh giữa hai phương pháp sản xuất nước mắm ngắn ngày và dài ngày, người ta thấy nước mắm ngắn ngày có hàm lượng đạm toàn phần khá cao, tuy nhiên

về hương vị thơm ngon thì kém nước mắm dài ngày Người ta có thể khắc phục bằng cách pha trộn nước mắm ngắn ngày với nước mắm dài ngày hoặc bổ sung thêm chất tạo hương vị đặc trưng thơm ngon

Bảng 2.2 So sánh thành phần hóa học nước mắm ngắn ngày có dùng thêm chế phẩm enzyme vi sinh vật và nước mắm dài ngày theo phương pháp thông thường

Phương pháp Thời

gian thủy phân

Muối (g/l)

Acid (g/l)

N-tổng (g/l)

Nitơ formol (g/l)

N-NH3 (g/l)

Nitơ formol N-tổng (%)

Có bổ sung vi

sinh vật

30 ngày

257 6,2 27,06 17,64 6,1 65,43

Không bổ sung

vi sinh vật

6-9 tháng

262 5,09 25,48 14,82 3,82 58,35

(Đồng Thị Thanh Thu, 1999)

*Yếu tố nhiệt độ

Theo kinh nghiệm sản xuất từ lâu đời, người ta thấy rằng trong trường hợp có

bổ sung enzyme bên ngoài hay không thì nhiệt độ phù hợp là 450C + 20C với nồng

độ muối 5 - 10% Nếu không muối thì nhiệt độ phù hợp cho thủy phân và ức chế vi sinh vật gây thối phải > 450C và < 500C, nhiệt độ cao hơn 500C sẽ ức chế enzyme

*Yếu tố xay nhỏ nguyên liệu

Nhiều quan niệm cho rằng cá xay nhỏ làm tăng diện tích tiếp xúc với không khí và enzyme từ đó làm tăng tốc độ thủy phân Tuy nhiên theo kinh nghiệm với cá xay nhỏ cần áp dụng phương pháp cho muối nhiều đợt, nếu cho muối mặn ngay từ đầu sẽ làm đông vón protid và ức chế các enzyme hạn chế tốc độ thủy phân protid

và làm chậm chượp chín

*Nồng độ muối

Nồng độ muối cho vào sao chỉ ức chế các vi sinh vật gây thối mà không ức chế enzyme Biện pháp cho muối nhiều đợt đáp ứng được hai yêu cầu trên

2.4.Giá trị dinh dưỡng của nấm ăn

Không chỉ dùng làm món ăn, các loại nấm còn có tác dụng tăng cường sức đề kháng, chống lão hóa, làm giảm các nguy cơ mắc bệnh ung thư, tim mạch… Từ xa xưa nấm được các y thư cổ đánh giá là thứ “ăn được, bồi bổ được, có thể dùng làm thuốc, toàn thân đều quý giá”

Trong giới sinh vật có gần 7 vạn loài nấm, nhưng chỉ có hơn 100 loài có thể ăn hoặc dùng làm thuốc, thông dụng nhất là mộc nhĩ đen, ngân nhĩ, nấm hương, nấm

mỡ, nấm rơm, nấm kim châm, nấm trư linh Ngoài nguồn thu hái từ thiên nhiên, người ta đã trồng được hơn 60 loài theo phương pháp công nghiệp với năng suất cao Nhiều nhà khoa học cho rằng, nấm sẽ là một trong những thực phẩm rất quan trọng và thông dụng của con người trong tương lai

Về hàm lượng đạm: tuy nấm có hàm lượng đạm thấp hơn so với thịt cá nhưng cao hơn các loại rau quả khác Mặc khác, nấm có chứa các loại acid amin thiết yếu, trong đó có 9 loại acid amin cần thiết cho con người do đó xét về chất lượng đạm thì đạm nấm không thua gì đạm động vật

Nấm có chứa ít đường với hàm lượng thay đổi từ 3% dến 28% trọng lượng tươi, đặc biệt nấm có nguồn đường dự trữ dưới dạng glycogen tương tự như động vật thay vì dưới dạng tinh bột như thực vật

Ngoài ra nấm còn chứa nhiều vitamin như A, B, C, D, E, K trong đó nhiều nhất là vitamine B

Nấm có chứa nguồn khoáng dồi dào Chứa nhiều Kali (K), Natri (Na), Calci (Ca) , Photpho (P) và Magie (Mg), chúng chiếm 56% - 70% trọng lượng tro tổng cộng

Bảng 2.3 Thành phần phân tích của một số nấm trồng phổ biến

Loại nấm Độ ẩm

ban đầu (%)

Protein thô (%)

Béo (%)

Carbonhyrat (%)

Xơ (%)

Tro (%)

Năng lượng cung cấp (Kcal) Rơm tươi 90,1 21,2 10,1 58,6 11,1 10,1 369

Bào ngư 90,8 30,4 2,2 47,6 8,7 9,8 345 Đông cô 91,8 13,4 4,9 78,0 7,3 3,7 392 Tuyết nhĩ 19,7 4,6 0,2 94,8 1,4 0,4 412

Kim châm 89,2 17,6 1,9 73,1 3,7 7,4 378 Trân châu 95,2 20,8 4,2 66,7 6,3 8,3 372 (Nguyễn Hữu Đồng, 2000)

Bảng 2.4 Hàm lượng vitamine và chất khoáng (Đơn vị: mg/100g chất khô)

Ngoài giá trị cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể, nấm ăn còn có nhiều tác dụng dược lý khá phong phú như:

Tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể: các polysaccharide trong nấm có

khả năng hoạt hóa miễn dịch tế bào, thúc đẩy quá trình sinh trưởng và phát triển của

tế bào lympho, kích hoạt tế bào lympho T và lympho B Nấm linh chi, nấm vân chi, nấm đầu khỉ và mộc nhĩ đen còn có tác dụng nâng cao năng lực hoạt động của đại thực bào

Kháng ung thư và kháng virus: trên thực nghiệm, hầu hết các loại nấm ăn đều

có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư Với nấm hương, nấm linh chi

và nấm trư linh, tác dụng này đã được khảo sát và khẳng định trên lâm sàng Nhiều loại nấm ăn có công năng kích thích cơ thể sản sinh interferon, nhờ đó ức chế được quá trình sinh trưởng và lưu chuyển của virus

Dự phòng và trị liệu các bệnh tim mạch: nấm ăn có tác dụng điều tiết công

năng tim mạch, làm tăng lưu lượng máu động mạch vành, hạ thấp oxy tiêu thụ và cải thiện tình trạng thiếu máu cơ tim Các loại nấm như ngân nhĩ (mộc nhĩ trắng), mộc nhĩ đen, nấm đầu khỉ, nấm hương, đông trùng hạ thảo đều có tác dụng điều chỉnh rối loạn lipid máu, làm hạ lượng cholesterol, triglycerid và beta-lipoprotein trong huyết thanh Ngoài ra, nấm linh chi, nấm mỡ, nấm rơm, nấm kim châm, ngân nhĩ, mộc nhĩ đen còn có tác dụng làm hạ huyết áp

Giải độc và bảo vệ tế bào gan: kết quả nghiên cứu cho thấy, nhiều loại nấm

ăn có tác dụng giải độc và bảo vệ tế bào gan rất tốt Ví như nấm hương và nấm linh chi có khả năng làm giảm thiểu tác hại đối với tế bào gan của các chất như carbon tetrachlorid, thioacetamide và prednisone, làm tăng hàm lượng glucogen trong gan

và hạ thấp men gan Nấm bạch linh và trư linh có tác dụng lợi niệu, kiện tỳ, an thần, thường được dùng trong những đơn thuốc Đông dược điều trị viêm gan cấp tính

Kiện tỳ dưỡng vị: nấm đầu khỉ có khả năng lợi tạng phủ, trợ tiêu hóa, có tác

dụng rõ rệt trong trị liệu các chứng bệnh như chán ăn, rối loạn tiêu hóa, viêm loét dạ dày tá tràng Nấm bình có tác dụng ích khí sát trùng, phòng chống viêm gan, viêm

loét dạ dày tá tràng, sỏi mật Nấm kim châm và nấm kim phúc chứa nhiều arginine,

có công dụng phòng chống viêm gan và loét dạ dày

Hạ đường máu và chống phóng xạ: khá nhiều loại nấm ăn có tác dụng làm hạ

đường máu như ngân nhĩ, đông trùng hạ thảo, nấm linh chi Cơ chế làm giảm đường huyết của đông trùng hạ thảo là kích thích tuyến tụy bài tiết insulin Ngoài công dụng điều chỉnh đường máu, các polysaccharide B và C trong nấm linh chi còn có tác dụng chống phóng xạ

Thanh trừ các gốc tự do và chống lão hóa: gốc tự do là các sản phẩm có hại

của quá trình chuyển hóa tế bào Nhiều loại nấm ăn như nấm linh chi, mộc nhĩ đen, ngân nhĩ có tác dụng thanh trừ các sản phẩm này, làm giảm chất mỡ trong cơ thể,

từ đó có khả năng làm chậm quá trình lão hóa và kéo dài tuổi thọ

Ngoài ra, nhiều loại nấm ăn còn có tác dụng an thần, trấn tĩnh, rất có lợi cho việc điều chỉnh hoạt động của hệ thần kinh trung ương Gần đây, nhiều nhà khoa học còn phát hiện thấy một số loại nấm ăn có tác dụng phòng chống AIDS ở mức

độ nhất định, thông qua khả năng nâng cao năng lực miễn dịch của cơ thể

Một số loại nấm ăn điển hình

Nấm hương: còn gọi là nấm đông cô, hương cô, hương tín, hương tẩm , được mệnh danh là “hoàng hậu thực vật”, là “vua của các loại rau” (can thái chi vương) Trong 100 g nấm hương khô có 12 - 14 g protein (vượt xa so với nhiều loại rau khác) Nấm hương có tác dụng điều tiết chuyển hóa, tăng cường năng lực miễn dịch của cơ thể, ức chế tế bào ung thư, hạ huyết áp, giảm cholesterol máu, phòng ngừa sỏi mật và sỏi tiết niệu, trợ giúp tiêu hóa Đây là thức ăn lý tưởng cho những người

bị thiếu máu do thiếu sắt, cao huyết áp, tiểu đường, rối loạn lipid máu, trẻ em suy dinh dưỡng

Nấm rơm: còn gọi là bình cô, lan hoa cô, ma cô , là một trong những loại nấm ăn được sử dụng rất rộng rãi, có giá trị dinh dưỡng khá cao Nấm rơm là thức

ăn rất tốt cho những người bị cao huyết áp, rối loạn lipid máu, vữa xơ động mạch, tiểu đường, ung thư và các bệnh lý mạch vành tim

Nấm mỡ: còn gọi là nhục tẩm, bạch ma cô, dương ma cô , cũng là một trong những loại nấm có giá trị dinh dưỡng cao Nấm mỡ có tác dụng làm giảm đường và cholesterol máu, phòng chống ung thư và cải thiện chức năng gan Bởi vậy, đây là loại thực phẩm rất thích hợp cho những người bị ung thư, tiểu đường, tăng cholesterol máu, cao huyết áp, giảm bạch cầu và viêm gan

Ngân nhĩ: còn gọi là mộc nhĩ trắng, bạch mộc nhĩ, nấm bạc, bạch nhĩ tử , cũng là một loại nấm khá giàu chất dinh dưỡng Ngân nhĩ có tác dụng tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể, nâng cao năng lực tạo máu của tủy xương, cải thiện chức năng của gan và thận, thúc đẩy quá trình tổng hợp protid trong gan, làm giảm cholesterol máu, chống phù và chống phóng xạ Bởi vậy, ngân nhĩ là thực phẩm rất tốt cho những người bị suy nhược cơ thể, suy nhược thần kinh, bị các bệnh lý đường hô hấp, cao huyết áp, thiểu năng tuần hoàn não

Mộc nhĩ đen: còn gọi là vân nhĩ, thụ kê, mộc nhu, mộc khuẩn Mộc nhĩ đen chứa nhiều protid, chất khoáng và vitamine Mộc nhĩ đen có khả năng ức chế quá trình ngưng tập tiểu cầu, phòng chống tình trạng đông máu do nghẽn mạch, ngăn cản sự hình thành các mảng vữa xơ trong lòng huyết quản Ngoài ra, còn có tác dụng chống lão hóa, chống ung thư và phóng xạ Bởi vậy, mộc nhĩ đen là thực phẩm lý tưởng cho những người bị cao huyết áp, vữa xơ động mạch, thiểu năng tuần hoàn não, thiểu năng động mạch vành và ung thư

Bào ngư: còn gọi là nấm sò Nấm bào ngư là loài nấm dễ trồng, cho năng suất cao, phẩm chất ngon, có nhiều tính chất quí Tính về thành phần dinh dưỡng, nấm bào ngư có nhiều chất đường cao hơn cả nấm rơm, nấm mỡ, nấm đông cô Nấm bào ngư cũng không thua các loại nấm trên về hàm lượng đạm, chất khoáng Xét về năng lượng, nấm bào ngư cung cấp năng lượng ở mức tối thiểu, thấp hơn nấm đông

cô, tương đương với nấm rơm và nấm mỡ, rất thích hợp cho những người ăn kiêng Nấm bào ngư còn chứa 2 polysaccharide có hoạt tính kháng ung bướu, đồng thời nấm còn chứa nhiều acid folic, rất cần cho những người bị thiếu máu

Theo nghiên cứu của kỹ sư Lê Duy Thắng, Đại Học Khoa Học Tự Nhiên thì với nguyên liệu làm nước mắm là nấm rơm sẽ cho sản phẩm có mùi hăng hắc, màu

đục, vị lợ Thế là, ông chuyển sang làm thử bằng nấm bào ngư Sản phẩm nước mắm làm từ nấm bào ngư có màu đỏ rượu chát, trong suốt, hương thơm đặc trưng của nước mắm, vị không khác lắm so với nước mắm thông thường Đặc biệt, nước mắm nấm còn có mùi thơm của nấm bào ngư Với xu hướng trên, chúng ta có thể tận dụng những nấm bị đổ đi, hư hỏng qua các khâu xử lí trong quá trình lên men có

bổ sung thêm các chủng vi sinh vật phân lập từ chượp mắm để tạo ra sản phẩm nước mắm từ nấm giúp bữa ăn của những người ăn chay thêm đậm đà phong phú

mà người ăn mặn cũng có thể thưởng thức được

2.5.Sự phân giải của enzyme

Quá trình phân giải protein dưới tác dụng của enzyme phân giải (protease, peptidase, proteinase, disaminase…)

Enzyme protease là nhóm enzyme xúc tác quá trình phân hủy protein Dưới tác dụng của chúng protein bi phân hủy: Protein  Pepton  Peptid  Acid amin Đây là một quá trình thủy phân tương đối phức tạp có sự tham gia của nhiều protease khác nhau gồm 2 loại chính: endoprotease và exoprotease Cả hai loại này

có thể lấy từ nhựa đu đủ, dạ dày tụy tạng… nhưng nhiều nhất vẫn là từ vi sinh vật

Vi sinh vật tiết protease vào môi trường và nhờ đó mà protein có cấu trúc phức tạp được chuyển thành những hợp chất đơn giản mà tế bào có thể sử dụng được

Quá trình phân giải protein dưới tác dụng của enzyme do vi sinh vật tiết ra có thể chia tóm tắt như sau:

Protein Pepton Polypeptid Acid amin NH3

H2, CO2 Acid béo Phenol, Indol, Amin, H2S, CO2

CO2 + H2O Metan

2.5.1.Phân loại protease

Protease được chia làm 2 loại

Endoprotease còn gọi là proteinase phân hủy protein thành polypeptid và pepton

Exoprotease còn gọi là peptidase có thể tác dụng trực tiếp lên protein tự nhiên Sự thủy phân tiến hành dần dần tạo ra các sản phầm trung gian và sản phẩm cuối dùng là acid amin

2.5.2.Một số nguồn enzyme được sử dụng

2.5.2.1.Protease từ vi sinh vật

Vi sinh vật dùng trong sản xuất là vi khuẩn thuần chủng Bacillus sp và

Clostridium sp phân lập từ chượp mắm

Bacillus là trực khuẩn, gram dương, hiếu khí nên tương đối dễ thích nghi với

điều kiện nuôi cấy trong môi trường lỏng bằng cách tạo trên bề mặt môi trường một lớp ván khuẩn lạc

Bacillus sp hoạt động trong khoảng nhiệt độ từ 370C – 550C

pH từ 4 – 11

Bacillus sp tham gia quá trình phân giải protein kèm theo sự tạo thành

amoniac

Clostridium là vi khuẩn hình que, gram dương, kị khí, sinh bào tử, phần lớn di

động, có thể thủy giải saccharide và protein trong các hoạt động thu nhận năng lượng Những loài thủy giải saccharide có thể lên men các loại đường polysaccharide tạo thành acetic acid, butyric và rượu Nhiều loài có thể thủy giải protein và chuyển hóa không hoàn toàn các acid amin tạo thành mùi rất khó chịu

trong sản phẩm Hầu hết giống Clostridium thuộc nhóm ưa nhiệt vừa, tuy nhiên có

một số thuộc nhóm ưa nhiệt và một số loài khác thuộc nhóm ưa lạnh

Enzyme của vi sinh vật có ưu điểm hơn các loại enzyme khác như

(enzyme trong nội tạng của động vật hoặc chiết từ thực vật) là bền và có hoạt tính sinh học cao hơn

Dưới tác dụng của enzyme các phản ứng sinh hóa xảy ra nhanh hơn từ

108 đến 1020 lần so với bình thường

Trong công nghiệp làm nước mắm, làm nước tương, muối cá,… Người

ta chủ động cấy vi sinh vật có khả năng phân giải protein để thu lấy sản phẩm

phân giải dễ dàng như acid amin, dipeptid, oligopeptid mà người và động vật dễ dàng đồng hoá

2.5.2.2.Protease từ thực vật – enzyme bromelin

Enzyme bromelin được thu nhận từ dứa

Enzyme này hoạt động ở khoảng nhiệt độ từ 400C – 500C

pH từ 3 – 7

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1.Thời gian và địa điểm

Chượp mắm lấy từ cơ sở nước mắm Cửa Bé, Thành Phố Nha Trang

Nấm rơm và nấm bào ngư loại 2, dứa, muối mua tại chợ Gò Vấp, quận Gò Vấp, thành phố Hồ Chí Minh

3.3.Nội dung và phương pháp tiến hành thí nghiệm

Các bước thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ

Chượp mắm Nấm, dứa

Phân lập các chủng vi sinh vật Rửa sạch, xay nhuyễn

Tuyển chọn các chủng vi sinh vật Phối trộn thành phần nấm, dứa

có khả năng phân giải cao, chịu mặn tốt

Sơ đồ 3.1 Các bước tiến hành thí nghiệm

3.4.Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng chịu mặn, thủy phân tốt và sinh hương đặc trưng nước mắm

3.4.1.Thí nghiệm 1: Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật hiện diện trong chượp mắm

Mục đích: nhằm phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng sinh

protease

Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được chia làm 3 giai đoạn Phân lập, tuyển

chọn hoàn toàn ngẫu nhiên dựa trên khả năng sinh protease

Giai đoạn 1: phân lập

Chượp mắm được pha loãng ở nồng độ 10-1

,10-2, 10-3 với cất vô trùng Chúng tôi tiến hành đỗ đĩa petri lần lượt các môi trường NA và cơ bản có bổ sung 10% sữa tiệt trùng

Đối với vi khuẩn hiếu khí

Phân lập vi khuẩn trên môi trường NA ủ 24 giờ - 48 giờ ở 400C, quan sát hình dạng khuẩn lạc

Tiếp tục cấy chuyền các khuẩn lạc từ môi trường NA sang môi trường cơ bản

có bổ sung 10% sữa, ủ 24 giờ - 48 giờ ở 400C

Đối với vi khuẩn kị khí

Phân lập trên môi trường NA bằng cách tiến hành đổ đĩa petri lồng vào nhau sau đó dán kín miệng đĩa bằng băng keo ủ 24 giờ - 48 giờ ở 400C, quan sát hình dạng khuẩn lạc

Cách đọc kết quả:

Đối với vi khuẩn hiếu khí

Quan sát khả năng sử dụng casein trong sữa của vi khuẩn trên môi trường cơ bản có bổ sung 10% sữa tiệt trùng ủ 24 giờ - 48 giờ ở 400C Tuyển chọn sơ bộ các chủng vi khuẩn dựa vào hiện tượng tạo lớp quầng trong xung quanh khuẩn lạc (có sinh protease)

Nhuộm gram: Quan sát hình dạng vi khuẩn dưới kính hiển vi với độ phóng đại 1000 lần (Phụ lục 5)

Đối với vi khuẩn kị khí

Quan sát hình dạng khuẩn lạc của các vi khuẩn được phân lập trên môi trường NA trong đĩa petri sau 24 giờ - 48 giờ ở 400C

Nhuộm gram Quan sát hình dạng vi khuẩn dưới kính hiển vi với độ phóng đại

1000 lần (Phụ lục 5)

Giai đoạn 2: thuần khiết chủng vi sinh vật

Từ các chủng vi sinh vật tuyển chọn sơ bộ, chúng tôi cấy vào môi trường thạch nghiêng NA đối với vi khuẩn hiếu khí, và môi trường NB trong ống nghiệm

đối vi khuẩn kị khí

Giai đoạn 3: nhân sinh khối khuẩn lạc

Đối với vi khuẩn hiếu khí

Cấy một que cấy vi khuẩn vào môi trường NB ủ ở 400C sau 24 giờ

Cấy canh khuẩn vào bình tam giác có chứa 200 ml nước chiết nấm rơm vô trùng với tỉ lệ canh khuẩn là 1% Để bình tam giác vào tủ ấm sau 24 giờ quan sát sự biến đổi của môi trường

Khảo sát tính chất sinh hóa: Phản ứng Catalase (Phụ lục 10)

Đối với vi khuẩn kị khí

Cấy canh khuẩn từ môi trường NB sang môi trường nước chiết nấm ủ ở 400

C sau 24 giờ

Cấy canh khuẩn vào chai cao và kín có chứa nước chiết nấm rơm vô trùng với

tỉ lệ canh khuẩn là 1% Nuôi trong chai chứa ngập môi trường nước chiết nấm rơm, đậy kín miệng bình Sau 24 giờ - 72 giờ quan sát sự hiện diện sinh khối của vi khuẩn dưới đáy chai

Khảo sát tính chất sinh hóa: Phản ứng Catalase (Phụ lục 10)

3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng chịu mặn của các chủng vi sinh vật phân lập được trên môi trường nước chiết nấm rơm

Mục đích: Tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng chịu được độ mặn

cao

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm gồm 7 nghiệm thức, 1 yếu tố, số lần lặp lại là

2

Nghiệm thức I: Nước chiết nấm rơm + 1% canh khuẩn hiếu khí 1

Nghiệm thức II: Nước chiết nấm rơm + 1% canh khuẩn hiếu khí 2

Nghiệm thức III: Nước chiết nấm rơm + 1% canh khuẩn hiếu khí 3

Nghiệm thức IV: Nước chiết nấm rơm + 1% canh khuẩn hiếu khí 4

Nghiệm thức V: Nước chiết nấm rơm + 1% canh khuẩn hiếu khí 5

Nghiệm thức VI: Nước chiết nấm rơm + 1% canh khuẩn kị khí 1

Nghiệm thức VII: Nước chiết nấm rơm + 1% canh khuẩn kị khí 2

Yếu tố thí nghiệm: các chủng vi sinh vật phân lập từ chượp mắm

Các lô thí nghiệm được khảo sát cùng điều kiện nhiệt độ, thời gian, lượng môi trường nuớc chiết nấm rơm, các chủng vi sinh vật trong nghiệm thức được dùng dưới dạng canh khuẩn nuôi cấy sau 24 giờ

Chỉ tiêu theo dõi:

Hàm lượng đạm formol được tạo thành sau mỗi lần bổ sung muối ở nhiệt độ

ở nồng độ muối trước sang môi trường ở nồng độ muối tiếp theo

Thời gian và lượng muối tương ứng được cho vào như sau:

0 giờ đến 12 giờ 0% muối

12 giờ đến 18 giờ 3% muối

30 giờ đến 48 giờ 7% muối

72 giờ đến 84 giờ 10% muối

Thí nghiệm được tiến hành trong tủ ấm ở nhiệt độ 400C - 500C, thời gian khảo sát sau 84 giờ

3.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng thủy phân của các chủng vi sinh vật phân lập được trên môi trường nước chiết nấm rơm

Mục đích: tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng thủy phân cao

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm gồm 7 nghiệm thức, 1 yếu tố, số lần lặp lại là 2

Nghiệm thức I: Nước chiết nấm rơm + 1% canh khuẩn hiếu khí 1

Nghiệm thức II: Nước chiết nấm rơm + 1% canh khuẩn hiếu khí 2