Đề tài nghiên cứu xác định các đặc trưng chất lượng của một số loại nước mắm thương mại

Những dòng sản phẩm uy tín vẫn thường thể hiện rõ trên nhãn mác các thông số quan trọng như chỉ số độ đạm trong thành phần dinh dưỡng, nhà sản xuất, nơi sản xuất, hạn dùng,… Nhưng những

LỜI CẢM ƠN

Đề tài này được hoàn thành là nhờ sự giúp đỡ tận tình của nhiều thầy cô giáo,

gia đình và bạn bè Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến tất cả tập thể và cá nhân đã giúp đỡ em trong thời gian học tập và thực hiện đề tài

Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn thầy Nguyễn Xuân Duy, người đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình chỉ bảo những kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian em thực hiện đề tài, cùng thầy Nguyễn Anh Tuấn là giáo viên đồng hướng dẫn

Em xin chân thành biết ơn thầy cô trong khoa chế biến đã truyền đạt cho em những kiến thức trong suốt quá trình học tập

Em xin chân thành biết ơn cán bộ phòng công nghệ chế biến của bộ môn công nghệ chế biến thủy sản, công nghệ thực phẩm, phòng thí nghiệm viện công nghệ sinh học và môi trường đã tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình thực tập

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè đã động viên và nhiệt tình giúp đỡ em thực hiện đề tài này

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về nước mắm 3

1.2 Tình hình tiêu thụ nước mắm ở Việt Nam và tình hình phát triển nước mắm ở nước ngoài 8

1.3 Thành phần hóa học của nước mắm 10

1.4 Tiêu chuẩn nước mắm Việt Nam 14

1.5 Quá trình hình thành hương vị của nước mắm 16

1.6 Nghiên cứu trong và ngoài nước về thành phần hóa học của nước mắm 19

CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Nguyên vật liệu 23

2.1.1 Nước mắm 23

2.1.2 Hóa chất 24

2.2 Bố trí thí nghiệm 25

2.3 Phương pháp phân tích 25

2.3.1 Đánh giá cảm quan 25

2.3.2 Xác định các thông số màu sắc ( L*, a* và b*) 25

2.3.3 Xác định mức độ sẫm màu 26

2.3.4 Xác định giá trị pH 26

2.3.5 Xác định tỷ trọng 26

2.3.6 Xác định khả năng chống oxi hóa của nước mắm 26

2.3.7 Phân tích hàm lượng axit amin 27

2.3.8 Phân tích thành phần các chất bay hơi có trong nước mắm 27

2.3.9 Phương pháp xử lý số liệu 28

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 So sánh chất lượng cảm quan của các mẫu nước mắm thương mại 29

3.2 So sánh màu sắc( L*, a*, b*) của các mẫu nước mắm thương mại 30

3.3 So sánh mức độ sẫm màu của các mẫu nước mắm thương mại 31

3.4 So sánh giá trị pH của các mẫu nước mắm thương mại 32

3.5 So sánh tỷ trọng của các mẫu nước mắm thương mại 33

3.6 So sánh khả năng khử gốc tự do DPPH của các mẫu nước mắm thương mại 34

3.7 So sánh thành phần axit amin của các mẫu nước mắm thương mại 36

3.8 So sánh thành phần hàm lượng các chất bay hơi của các mẫu nước mắm thương mại39 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 44

4.1 Kết luận 44

4.2 Đề xuất ý kiến 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1: Hàm lượng axit amin trong nước mắm(mg/ml) 11

Bảng 1.2: Thành phần các chất bay hơi trong nước mắm 12

Bảng 1.3: Các chỉ tiêu cảm quan của nước mắm 15

Bảng 1.4: Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm 15

Bảng 1.5: Các chỉ tiêu vi sinh vật của nước mắm 16

Bảng 2.1: Thông tin chi tiết về bốn loại nước mắm thương mại sử dụng trong nghiên cứu 23

Bảng 3.1: Thành phần và hàm lượng(%) các chất bay hơi có trong bốn loại nước mắm thương mại 38

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1: Hình ảnh các mẫu nước mắm sử dụng trong nghiên cứu 24

Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định các đặc trưng chất lượng của bốn mẫu nước mắm thương mại 25

Hình 3.1: Điểm đánh giá cảm quan các chỉ tiêu của bốn loại nước mắm thương mại 29

Hình 3.2: Giá trị các thông số màu sắc( L*, a* và b*) của bốn loại nước mắm thương mại 30

Hình 3.3: Độ sẫm màu của bốn loại nước mắm thương mại 31

Hình 3.4: Giá trị pH của bốn loại nước mắm thương mại 32

Hình 3.5: Tỷ trọng của bốn loại nước mắm thương mại 33

Hình 3.6: Năng lực khử gốc tự do DPPH của bốn loại nước mắm thương mại 34

Hình 3.7: Thành phần axit amin của bốn mẫu nước mắm thương mại 36

Hình 3.8: Tổng hợp thành phần axit amin của bốn mẫu nước mắm thương mại 37

Hình 3.9: Sắc kí đồ phân tích thành phần các chất của các mẫu nước mắm thương mại 40

MỞ ĐẦU

Nước mắm là một loại sản phẩm truyền thống của dân tộc Việt Nam Ngày nay, nước mắm đã trở thành một loại gia vị không thể thiếu trong các bữa ăn truyền thống của người Việt Mặc dù nguyên lý chung để sản xuất nước mắm thì giống nhau, cá được phối trộn với muối theo một tỉ lệ nhất định và tiến hành lên men trong một thời gian sẽ thu được nước mắm Tuy nhiên, ở mỗi vùng miền đều có phương pháp chế biến nước mắm riêng Do vậy, nước mắm từ các vùng miền khác nhau có những nét đặc trưng về hương vị, màu sắc khác nhau Một số loại nước mắm truyền thống với thương hiệu khá nổi tiếng trong nước có thể kể đến là nước mắm Phú Quốc, Phan Thiết, Nha Trang, Cát Hải,…

Nước mắm Việt Nam đã được phát triển từ lâu đời cùng với lịch sử phát triển của dân tộc và mang đậm bản sắc đặc thù của dân tộc Việt Nam Nước mắm hấp dẫn mọi người bởi hương vị đậm đà và giá trị dinh dưỡng cao Bên cạnh đó, nước mắm còn có thể chữa một số bệnh như: Đau dạ dày, chữa bỏng, phục hồi cơ thể khi suy nhược,… Ngoài ra, nước mắm cũng có tác dụng cung cấp năng lượng tạm thời: Khi đi đêm lạnh hoặc khi chuẩn bị lặn sâu dưới nước người ta thường uống một ít nước mắm để lấy năng lượng

Nước mắm được sản xuất từ cá và muối không chỉ được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam mà hiện nay còn được ưa chuộng ở nhiều nước trên thế giới Tương tự như nước mắm các nước trên thế giới cũng có một số loại nước chấm khác như: Shottusuru ở Nhật, Nampla ở Thái Lan, ở Miến Điện có Ngapi Hay Philippin có Patic… Nhưng với phương pháp khác nhau thì sản phẩm có mùi vị không giống nhau

Nước mắm hấp dẫn mọi người bởi hương vị đặc trưng riêng của nó Nước mắm nguyên chất có vị mặn của muối, vị ngọt có hậu của axít amin cũng như có hương thơm đặc trưng Nước mắm thường rất giàu axít amin và các loại vitamin đặc biệt là

vitamin B12 Ngoài ra, trong nước mắm còn có iod và các khoáng chất cần thiết cho cơ thể

Hiện nay trên thị trường đang tồn tại rất nhiều dòng sản phẩm nước mắm của nhiều công ty khác nhau Những dòng sản phẩm uy tín vẫn thường thể hiện rõ trên nhãn mác các thông số quan trọng như chỉ số độ đạm trong thành phần dinh dưỡng, nhà sản xuất, nơi sản xuất, hạn dùng,… Nhưng những thông tin về thành phần, hàm lượng axít amin tạo nên giá trị dinh dưỡng cho nước mắm và các chất bay hơi tạo nên hương vị cho nước mắm thì gần như là không được công bố, mà những thông tin này rất quan trọng giúp người tiêu dùng có sự lựa chọn đúng đắn hơn khi mua sản phẩm nước mắm

Vì vậy, nghiên cứu xác định các đặc trưng chất lượng của một số loại nước mắm thương mại có ý nghĩa thiết thực Trong đề tài này, một số đặc trưng chất lượng của bốn loại nước mắm thương mại bao gồm nước mắm Chin su, nước mắm Nha Trang, nước mắm 584 và nước mắm Khải Hoàn được xác định Các đặc trưng chất lượng bao gồm: Chất lượng cảm quan, các thông số màu sắc, mức độ sẫm màu, giá trị pH, tỷ trọng, khả năng chống oxi hóa, thành phần axít amin và thành phần các chất bay hơi

Em hy vọng với những kết quả đạt được của đề tài này sẽ không chỉ giúp người tiêu dùng có sự lựa chọn đúng đắn khi mua sản phẩm nước mắm mà còn tạo tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm từng bước cải thiện chất lượng lượng nước mắm của Việt Nam tiến đến xuất khẩu cho mặt hàng này

Nha Trang, ngày 5 tháng 7 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Lê Thị Kim Xuân

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nước mắm

* Nguyên lý sản xuất nước mắm

Nguyên lý chung của quá trình sản xuất nước mắm là cá được trộn với muối theo một

tỉ lệ nhất định, trong điều kiện môi trường tự nhiên 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

Võ Văn Thành và Nguyễn Văn Chuyển (1990) khi nghiên cứu quá trình chế biến nước mắm theo phương pháp cổ truyền đã cho rằng quá trình thủy phân của thịt cá là

do tác động của các hệ enzyme proteaza: Metalo proteaza, Serin proteaza và axít proteaza có trong cá và vi sinh vật như sau:

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

Enzyme Enzyme Enzyme

Protein polypeptid peptid axít amin

Hệ Serin proteaza điển hình là trypsin và chymotypsin Hệ enzyme này có trong tụy trạng cá Trong giai đoạn đầu, hệ Serin proteaza hoạt động yếu ớt, nhưng kể từ tháng thứ 2 trở đi, hoạt tính của chúng lại tăng dần cho tới khi chượp chín Tuy nhiên,

hệ enzyme này chỉ hoạt động được sau khi được cathepsin B tháo gỡ chuỗi axít amin

ức chế nằm trong cấu trúc của nó Nhưng trong môi trường có nồng độ muối cao, cathepsin B lại bị ức chế, vì vậy để cathepsin B hoạt động được và tháo gỡ chuỗi axít 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 do 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

Hệ axít proteaza, đại diện cho hệ này là cathepsin D có trong cơ thịt cá Hệ enzyme 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 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 axít amin như: Alanine, isoleucine, arginine, aspartic… đồng thời tháo gỡ chuỗi ức chế trong cấu trúc của enzyme Serin proteaza

Giai đoạ n 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 axít amin được tạo thành trong thời kì 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 Màu sắc của nước mắm được hình thành bởi tổ hợp tỉ lệ thành phần các màu khác nhau, chúng là sản phẩm của các quá trình phản ứng sinh hóa học như: Melanoidin, quinoamin, oxy hóa khử các hợp chất hữu cơ,… Ngoài ra, màu sắc của nước mắm còn phụ thuộc vào các sắc tố có trong bản thân nguyên liệu, phương pháp và thời gian chế biến

Mùi vị đặc trưng của nước mắm được hình thành là do quá trình lên men tạo ra các axít amin, axít hữu cơ bay hơi và các chất có mùi thơm khác Tác nhân chủ yếu tham gia vào quá trình tạo mùi là vi sinh vật, đặc biệt là vi sinh vật yếm khí [1] Ngoài

ra, quá trình lên men tạo nên mùi vị của nước mắm còn phụ thuộc rất nhiều vào thành phần các chất ngấm ra, các axít amin và các chất hữu cơ khác có trong nguyên liệu Hương, vị và màu sắc của nước mắm là những chỉ tiêu cảm quan rất quan trọng của chất lượng nước mắm, nó quyết định trong việc hấp dẫn khách hàng Khi đánh giá cảm quan các chỉ tiêu này, các chuyên gia đánh giá mức độ quan trọng như sau: Mùi >

vị > độ trong > màu sắc [12]

Bản chất của quá trình chế biến nước mắm là một quá trình lên men với sự tham gia của các enzyme trong cá và enzyme vi sinh vật Tuy nhiên, quá trình này nhanh hay chậm và chất lượng của nước mắm có thơm ngon, hấp dẫn hay không, còn phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố như bản thân nguyên liệu là cá và muối; các yếu tố môi trường: Nhiệt độ, pH, vi sinh vật; phương pháp chế biến và chế độ chăm sóc

* Nguyên liệu

Nguyên liệu cá là nhân tố quan trọng nhất, quyết định đến chất lượng sản phẩm trong quá trình chế biến nước mắm Nguyên liệu cá tươi hay ươn, béo hay gầy và mỗi loại cá khác nhau sẽ cho ra chất lượng nước mắm khác nhau Cá có thành phần dinh dưỡng cao, có độ tươi nhất định sẽ cho nước mắm có chất lượng tốt Cá có kết cấu cơ thịt lỏng lẻo, ít vẩy thì chượp mau chín hơn Cá béo thường làm cho nước mắm có mùi

khét Những loại cá sống ở tầng mặt và tầng giữa như cá cơm, nục, thu… thì cho nước mắm có chất lượng tốt hơn những loài cá sống ở tầng đáy như cá bơn, phèn,… Cá được đánh bắt vào mùa mưa (gọi là cá nước bạc) sẽ cho hương vị nước mắm ít thơm ngon hơn so với khi cá được đánh bắt vào mùa nắng Nguyên liệu chế biến nước mắm rất phong phú nhưng thường là các loại cá có kích thước nhỏ và gầy sống ở tầng nổi như cá cơm, cá nục,… ngoài ra cũng có thể dùng một số loại cá khác như cá mối, cá lượng, cá ồ, cá chim trắng…

* Nhiệt độ

Vì enzyme có bản chất là protein nên nhiệt độ trong môi trường chế biến có thể làm ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt lực của nó Đa số enzyme ở trong cá đều mất hoạt tính với nhiệt độ từ 700C trở đi

Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy chượp được tiếp nhiệt từ 40oC đến 50oC đã rút ngắn thời gian chín từ 6 tháng xuống còn 2 đến 3 tháng [3] Chế biến chượp vào mùa

hè do có khí hậu nóng bức chượp cá chín nhanh hơn là vào mùa đông có khí hậu lạnh

* pH

Tương tự như nhiệt độ, pH của môi trường cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình chế biến nước mắm là do enzyme rất nhạy cảm với sự thay đổi pH của môi trường Hệ proteaza trong cá có thể hoạt động được ở cả 3 môi trường trung tính, axít hay bazơ Qua thực nghiệm nếu điều chỉnh pH môi trường về 1,5 đến 2,5 thì màu sắc của chượp đẹp nhưng mùi vị kém hơn so với trong môi trường tự nhiên, và nếu điều chỉnh pH về 7,5 đến 8,5 để thích hợp cho enzyme tripsin hoạt động thì tốc độ thủy phân thịt cá nhanh hơn, nhưng đạm thối lại được tạo ra nhiều và màu sắc của sản phẩm cũng bị xám sẫm hơn so với nếu để ở môi trường tự nhiên với pH 5,5 - 6,5 Do vậy người ta duy trì môi trường chế biến là môi trường tự nhiên của cá, ở môi trường này sản phẩm tạo ra sẽ có màu sắc và mùi vị ưu việt hơn cả [3]

* Diện tích tiếp xúc

Cá có kích thước cơ thể nhỏ thì chượp mau chín hơn cá có kích thước lớn Nếu thịt cá được xay vụn, đập dập, cắt nhỏ thì tốc độ thủy phân được tăng cường bởi lẽ diện tích tiếp xúc giữa enzyme và cơ chất được tăng lên Trong các phương pháp làm nhỏ cá thì phương pháp đập dập cá là phương pháp ưu việt hơn cả do khi đập dập thì vẫn giữ được hình dạng ban đầu của cơ thể cá nhưng cơ thịt bên trong thì đã mềm ra, tổ chức lỏng lẻo nên enzyme dễ ngấm vào toàn bộ cơ thể cá

* Hệ vi sinh vật trong cá và chượp

Hệ vi sinh vật trong cá và chượp có vai trò rất lớn trong quá trình hình thành hương vị cho nước mắm Hệ vi sinh vật trong chượp rất phong phú, tổng số vi sinh vật phân lập được có 122 chủng, trong đó có 96 chủng hiếu khí và 26 chủng kị khí Các loại vi sinh vật này, hầu như chúng thuộc loại ưa muối và chịu muối, có loại chịu được nồng độ muối rất cao[11]

Một số vi sinh vật trong chượp có khả năng sinh enzyme proteaza để thủy phân thịt cá cùng với enzyme của bản thân nguyên liệu Số lượng vi sinh vật có khả năng

sinh proteaza thay đổi theo thời gian chế biến chượp Năm 1975, Nguyễn Văn Lệ đã tách được 29 chủng vi sinh vật có khả năng thủy phân mạnh protein từ chượp [6] Năm 1984, Nguyễn Trọng Cẩn và cộng sự nghiên cứu từ các mẫu chượp và nước mắm Việt Nam đã phát hiện có 30 chủng vi sinh vật hiếu khí và 52 chủng vi sinh vật kị khí

Khi nghiên cứu về mùi nước mắm thì các loài vi khuẩn thuộc giống Clostridium có vai

trò nổi bật hơn cả Từ chượp sau 4 tháng lên men có mùi thơm đặc trưng đã phân lập được 22 chủng vi sinh vật kị khí có khả năng gây hương cho nước mắm Trong đó có 8 chủng có khả năng gây hương trội hơn hẳn, các vi sinh vật gây hương phát triển thích hợp nhất ở điều kiện 370C, nồng độ muối là 1%, pH = 7 [2]

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Lệ (1975) cho biết trong chượp tồn tại những vi sinh vật tự dưỡng có khả năng sử dụng amoniac làm nguyên liệu sinh tổng hợp axit amin Tác giả và cộng sự đã tách được từ môi trường chượp tự nhiên 123 chủng vi khuẩn, trong đó có 10 chủng có khả năng tích lũy axít amin Các chủng vi sinh vật này có thể sử dụng phần lớn amoniac có sẵn ngay trong chượp để sinh tổng hợp axít amin, xác định được hàm lượng của 10 loại axít amin do vi khuẩn trong chượp

tự nhiên sinh tổng hợp được, đặc biệt có 4 loại axít amin không thay thế được vi sinh vật tổng hợp là phenylalanine, methionine, lysine, histidine Năm 1991 - 1992, Trần Thị Luyến và Đặng Văn Hợp đã vận dụng khả năng này để làm tăng hiệu suất thu hồi đạm trong quá trình chế biến, bằng cách bổ sung thêm rỉ đường và sục khí Kết quả nghiên cứu cho thấy ở mẫu thí nghiệm, hiệu suất thu hồi axit amin tăng lên đến 98,04% trong khi ở mẫu đối chứng chỉ đạt 82,19% [9,10]

1.2 Tình hình tiêu thụ nước mắm ở Việt Nam và tình hình phát triển nước mắm ở nước ngoài

1.2.1 Tình hình tiêu thụ nước mắm ở Việt nam

Theo một điều tra mới đây của Tổng cục Thống kê, mỗi năm thị trường Việt Nam cần hơn 200 triệu lít nước mắm Với hơn 95% hộ gia đình tại Việt Nam sử dụng nước

mắm để chấm, ướp và nấu trong các bữa ăn quanh năm thì đây quả là một thị trường hấp dẫn [14]

Nhìn chung tình hình sản xuất và tiêu thụ nước mắm trên toàn quốc hiện nay tồn tại một số dạng sau:

Một số nhà sản xuất trên các địa bàn và khu vực vừa tổ chức sản xuất vừa có mạng lưới phân phối đến các đại lý và người tiêu dùng

Một số doanh nghiệp, cơ sở sản xuất chỉ chuyên việc sản xuất còn khâu phân phối đến người tiêu dùng là do bộ phận khác đảm nhận

Một số nhà phân phối có hệ thống phân phối mạnh hoặc có lợi thế nhất định trong công tác phân phối không tổ chức sản xuất mà chỉ mua nước mắm về đóng chai, tiêu thụ dưới nhãn hiệu của công ty mình như Chinsu,

Mặc dù là sản phẩm truyền thống dễ làm nhưng mỗi nơi, mỗi vùng có điều kiện

tự nhiên, sử dụng nguyên liệu và có phương pháp sản xuất khác nhau nên dặc trưng sản phẩm của mỗi vùng khác nhau và mỗi khu vực sản xuất lại có một nhóm đối tượng tiêu thụ riêng biệt, chính các yếu tố này đã tạo cho thị trường sản xuất và tiêu thụ nước mắm đan xen lẫn nhau và rất đa dạng

Đặc biệt là hiện nay sản lượng cung cấp của các nhà sản xuất cũng chưa thật sự dồi dào, hệ thống phân phối chưa chuyên nghiệp còn nhiều hạn chế, chưa thật sự tiện lợi cho người tiêu dùng nên thị trường tiêu thụ sản phẩm nước mắm còn đan xen nhau giữa các vùng, các nhà sản xuất: những nhà sản xuất phân phối nào biết tận dụng phân khúc thị trường thích hợp với các sản phẩm của mình, có giá cả phù hợp, hệ thống phân phối tiện lợi sẽ có cơ hội tiêu thụ được nhiều sản phẩm hơn và chiếm được thị phần tiêu thụ sản phẩm lớn hơn

1.2.2 Tình hình phát triển nước mắm ở nước ngoài [15]

1 Nước mắm châu Á

Nước mắm châu Á thường được chế biến từ cá cơm, muối và nước, và cần được tiêu thụ điều độ vì nó có vị rất mạnh Nước mắm Thái Lan rất giống mắm Việt Nam và được gọi là Nam pla Ở Trung Quốc, nó được gọi là Ngư lộ, ở Triều Tiên được gọi là Yeotgal, ở Indonesia được gọi là Kecap ikan và ở Philippines được gọi là Patis Ở Nhật Bản, ba loại mắm được sử dụng là: Shottsuru ở tỉnh Akita, Ishiru ở tỉnh Ishikawa,

và Ikanago-jōyu ở tỉnh Kagawa.Bã cá giống mắm ở Indonesia được gọi là Trasi, tại Campuchia được gọi là Prahok và thường dùng cá đã để hơi ươn trước khi ướp muối Người Mã Lai cũng có cục gạnh cá gọi là Belacan Mắm Lào được gọi là Padek, được chế biến từ cá nước ngọt

2 Nước mắm châu Âu

Có một loại nước mắm cũng đã từng phổ biến ở thời La Mã cổ đại, tiếng Latin gọi là Garum hoặc Liquamen, và cũng tồn tại trong nhiều loại nước chấm như Oxygarum (pha với giấm), Meligarum (pha với mật ong), v.v Nước mắm cũng là một trong những đặc sản ở vùng Hispania Baetica

Trong tiếng Anh, nó được gọi là fish sauce Nước chấm Worcestershire ở Anh là một sản phẩm tương tự, loại nước chấm này được mang từ Ấn Độ sang Anh Quốc Ngày nay, người ta dùng cá trống để làm Garum, nhưng không được lên men

1.3 Thành phần hóa học của nước mắm

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

1.3.1 Các chất có 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 axít 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 đầy đủ các axít amin đặc biệt là các axít amin không thay thế như: Leucine, isoleucine, lysine, threonine, alanine, methionine, phenylalanine, tryptophane và histidine

Theo kết quả phân tích hàm lượng axít amin trong ba loại nước mắm của Đỗ Đình Học (1990) được ghi ở bảng 1.1

Bảng 1.1: Hàm lượng axít amin trong nước mắm (mg/ml)

Loại nước mắm Tên axít amin

- 1,1889 9,1572 4,8720 3,8361 13,6928 4,1438 8,8288 1,3337 8,1302 3,1781

5,0581 0,3930 1,1432 0,8361 0,6090 6,9655 2,0568 1,2191 11,2308 2,2718 2,9677 4,7158 0,9612 4,4672

3,9276 0,4551 0,8442 0,7684 0,9177 4,4366 1,5962 0,9738 7,7194 1,8036 2,0463 4,0922 1,0092 3,6160

1,7306 3,6642 5,0460 1,0025 2,5328 4,9015

1,5517 2,4748 3,9266 0,8092 2,1194 3,2696

Các chất bay hơi quyết định hương vị nước mắm

Bảng 1.2: Thành phần các chất bay hơi trong nước mắm Thành phần các chất bay hơi trong nước mắm

LOẠI TRUNG TÍNH

Sec-Butanol L-Propanol L-Butanol Iso amyl alcohol n-amyl alcohol

0,10 2,03 0,64 1,35 0,09 LOẠI AXÍT

Axít acetic

Axít propionic

18,4 19,5

Axít butyric Axít isovaleric

50,1 12,1 LOẠI AMIN

n-butylamine n-dipropylamine n-amylamine

2,22 24,60 39,50

Isobutyraldehyde Metylethylketone IsoValeraldehyde

4,94 1,15 0,11

Hàm lượng các chất bay hơi trong nước mắm được xác định như sau: (tính theo mg/100ml nước mắm )

Các chất cacbonyl bay hơi: 407 - 512

Các axít bay hơi (tính theo axít acetic): 404 - 533

Các amin bay hơi: 9,5 - 11,3

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

Sự biến đổi thành phần hóa học trong nước mắm theo phương pháp cổ truyền: 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 axít amin tăng nhanh trong 2 tháng đầu, tháng thứ 3 thì tăng hơi chậm lại và sang tháng thứ 4 lại tiếp tục tăng nhanh lên, đến tháng thứ 6 tốc độ lại giảm [3]

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

1.4 Tiêu chuẩn nước mắm Việt Nam

1.4.1 Phân hạng của nước mắm

Nước mắm được phân chia làm 4 loại sau đây: Đặc biệt, thượng hạng, hạng 1, hạng 2

1.4.2 Yêu cầu cảm quan của nước mắm

Bảng 1.3: Các chỉ tiêu cảm quan của nước mắm

Yêu cầu Tên chỉ tiêu

Độ trong Trong, sánh, không vẩn đục Trong, không vẩn đục

Mùi Thơm rất đặc trưng của nước mắm,

Ngọt của đạm,

ít hậu vị

Ngọt của đạm, không mặn chát

1.4.3 Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm

Bảng 1.4: Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm

Mức chất lượng Tên chỉ tiêu

Hàm lượng nitơ toàn phần tính

Hàm lượng nitơ axít amin tính

theo % so với nitơ toàn phần

không nhỏ hơn

Hàm lượng nitơ ammoniac tính

theo % không lớn hơn

Hàm lượng muối NaCl tính theo

1.4.4 Chỉ tiêu vi sinh vật của nước mắm

Bảng 1.5: Các chỉ tiêu vi sinh vật của nước mắm

1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, tính theo số khuẩn

lạc trong 1ml

105

2 Coliform tính theo số khuẩn lạc trong 1ml 102

3 Clostridium perfringens, tính theo số khuẩn lạc

trong 1ml

10

4 E.coli tính theo số khuẩn lạc trong 1ml 0

5 Staphylococus aureus tính theo số khuẩn lạc trong

1.4.5 Dư lượng kim loại nặng trong nước mắm

Dư lượng tối đa của chì trong nước mắm là 1mg/l

1.5 Quá trình hình thành hương vị của nước mắm

Mùi hương đặc trưng của nước mắm chủ yếu được hình thành trong quá trình chế biến nhờ sự lên men của vi sinh vật có khả năng gây hương có trong chượp Qua nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học Việt Nam và của một số nước khác trên thế giới đã chứng tỏ rằng hương thơm đặc trưng của nước mắm là do vi sinh vật gây hương hấp

thụ các axít amin và phân giải thành các sản phẩn thứ cấp là các axít hữu cơ bay hơi và một số hợp chất khác tạo ra mùi thơm đặc trưng của nước mắm Mùi của nước mắm được mô tả là một hỗn hợp của ba nhóm gây mùi riêng biệt:

Nhóm thứ nhất gồm các hợp chất có tính chất của ammoniac như ammoniac, các amin

và các hợp chất chứa nitơ khác nhưng chủ yếu là ammoniac và trimethylamin (Sasithi

và cộng sự 1966, Dougan và Howard 1975) [3]

Nhóm thứ hai có tính chất tạo mùi phomat đó là các acid béo no bay hơi có phân

tử lượng thấp như axít axetic, axít butanoic, n-butyric, n-propionic… (Van- chom 1958; Sasithi và cộng sự 1966; Dougan và Howar 1975; Beddow và cộng sự 1976; Sanceda và cộng sự 1983) [3]

Nhóm thứ ba là các chất tạo mùi thịt, nó không do một chất riêng nào mà phụ thuộc vào số lớn các chất dễ bay hơi như γ- butyrol lacton, γ- caprolacton,…[3]

Theo Dougan và howar( 1975), Beddow và cộng sự( 1976) thì nguồn gốc tạo ra 3 nhóm trên ở trong nước mắm là sản phẩm phân giải protein và oxy hóa lipid được thực hiện nhờ quá trình tự phân và lên men của vi sinh vật [3]

Năm 1979, Lê Minh Diệu và cộng sự đã nghiên cứu nước mắm và nước chấm của

Nhật Bản được chế biến từ các loại cá thuộc họ Trichodontidae, qua phân tích bằng

phương pháp sắc kí quang phổ cho thấy có 12 chất trong nhóm bay hơi trung tính là 3 cacbonyl, 1 este và alcol Các axít bay hơi trong nước chấm gồm: Butyric, isobutyric, axetic, propionic… Trong đó axít butyric và isobutyric là chất bay hơi chủ yếu, hàm lượng của 2 nhóm này chiếm 30% tổng lượng axít hữu cơ trong nước mắm Ngoài ra còn một số chất bay hơi khác, trong đó trimethylamin là loại amin chủ yếu [4]

Năm 1993 Trần Thị Dung bằng phương pháp sắc kí quang phổ đã nghiên cứu thành phần các chất tạo hương được chế biến từ cá cơm, cá nục và cá trích Bulgaria cho thấy trong tất cả các loại nước mắm này đều chứa cùng một số hợp chất như ethyl axetat, ethyl format, 2- etoxypropanol, 3- methyl- 2- butanol, axít axetic, axít

isobutyric Từ đó tác giả đưa ra giả thuyết rằng mùi đặc trưng của nước mắm do các hợp chất này tham gia và cường độ mùi mạnh hay yếu là phụ thuộc vào nồng độ các chất có trong nước mắm

Ngoài ra, nguyên liệu ban đầu, thời gian và phương pháp chế biến cũng là một trong những nhân tố quyết định đến mùi hương của nước mắm Thực tế sản xuất nước mắm ở Việt Nam cho thấy, nước mắm được sản xuất theo phương pháp cổ truyền từ loại cá nào thì cho hương thơm khá đặc trưng của nước mắm sản xuất từ loại cá đó Cá béo có hàm lượng lipid lớn thì dễ làm cho nước mắm có mùi ôi khét Hoặc nước mắm được sản xuất ở mỗi vùng địa lý khác nhau, theo những phương pháp chế biến và thời gian sản xuất dài, ngắn khác nhau, sẽ cho hương thơm đặc trưng của nước mắm khác nhau, chẳng hạn như nước mắm được chế biến ở Phú Quốc, Nha Trang, Phan Thiết…mỗi nơi đều có một hương thơm đặc trưng riêng của nó Điều này thứ nhất là

do các nguyên liệu ở mỗi vùng khác nhau có chất lượng khác nhau, cụ thể là thành phần các chất ngấm ra, các chất hữu cơ và các axít amin khác nhau trong nguyên liệu

cá ở mỗi vùng Thứ hai là do các loài cá khác nhau sẽ chứa số lượng chủng vi sinh vật

và thành phần sinh hóa học khác nhau [6] Cuối cùng là điều kiện nhiệt độ và khí hậu môi trường ở mỗi vùng địa lý, cũng như mỗi phương pháp và thời gian chế biến khác nhau thì sẽ ảnh hưởng đến hoạt động sinh tổng hợp của vi sinh vật khác nhau, sinh ra thành phần và hàm lượng của các chất tạo hương trong nước mắm khác nhau, chính vì vậy mà hương của nước mắm có những nét đặc trưng khác nhau

Kết quả nghiên cứu của đề tài còn cho thấy, trong quá trình bảo quản, hàm lượng

NNH3 và bazơ nitơ tổng số tăng dần theo thời gian bảo quản, nhưng mùi hương của nước mắm có xu hướng giảm dần đi, như thế có thể thấy rằng, hương nước mắm giảm

đi là do tỉ lệ các thành phần các chất bay hơi thay đổi, có thể đã làm ức chế lẫn nhau khiến cho hương nước mắm giảm dần đi, không còn giữ được trạng thái ban đầu nữa

Vị đặc trưng của nước mắm quyết định bởi thành phần cũng như hàm lượng muối, đạm và một số chất khác có trong nước mắm Vị của nước mắm chính là vị mặn

của muối ăn, vị ngọt của đạm peptid và đạm axít amin Thực tế cho thấy nước mắm có hàm lượng đạm càng cao và hàm lượng muối trong nước mắm càng thấp thì nước mắm càng có hậu vị ngon ngọt đậm đà Năm 1973 Asano dùng phương pháp sắc kí trao đổi ion phân tích thành phần peptid của nước mắm cho thấy vị của nước mắm phụ thuộc lớn vào hàm lượng axít amin và peptid bậc thấp (tripeptid trở xuống) và khi hàm lượng này đạt 60% thì nước mắm ngon đạm đà và hàm lượng này càng nhỏ thì vị của nước mắm càng kém đi [3] Vị của nước mắm còn bị ảnh hưởng bởi các muối tạp và thành phần các polypeptide (từ tripeptid trở lên) có trong nước mắm, nếu hàm lượng của các muối tạp như CaCl2, KCl,… cao cũng như tỉ lệ của các peptid bậc cao càng nhiều thì nước mắm có vị mặn đắng và chát [3]

Kết quả nghiên cứu cho thấy, theo thời gian bảo quản, hàm lượng axít amin ngày càng tăng thì vị của nước mắm ngày càng đậm đà hơn

1.6 Nghiên cứu trong và ngoài nước về thành phần hóa học và mùi hương của nước mắm

1.6.1 Một số nghiên cứu nước ngoài

Đầu tiên là những nghiên cứu của người Pháp: Tiến sĩ khoa học Rose và bác sĩ Mesnard, nghiên cứu điều tra các phương pháp chế biến khác nhau ở các địa phương của Việt Nam và bán đảo Đông Dương và cho ra đời cuốn sách về thành phần hóa học của các chất có trong nước mắm

Năm 1924, Kremf nghiên cứu và cho rằng nếu nước mắm được sản xuất trong điều kiện vô trùng thì thiếu hẳn hương vị của nó Năm 1930, Boez và Guiler đã tách được vi

khuẩn kị khí sinh nha bào Chlostridium có khả năng sinh ra hương vị đặc trưng cho

nước mắm Năm 1951, Shimo đã nghiên cứu biến đổi thành phần hóa học của nước mắm trong suốt quá trình chế biến Năm 1952 tại Thái Lan Velandav, Boury, nghiên cứu về axít amin, peptone, NNH3 trong nước mắm, bằng phương pháp sắc kí, Balass phân tích và nhận thấy rằng, trong nước mắm có mặt hầu như đầy đủ các loại axít amin

thông thường Adrian( 1954), Goudou( 1957) đã nghiên cứu và phát hiện trong nước mắm có tồn tại Vitamin , đặc biệt là Vitamin B12 có hoạt tính Cùng thời gian này, Toury nghiên cứu và nhận thấy hàm lượng Lizin trong nước mắm nhiều hơn các axít amin khác

Năm 1965, Sasithi đã xác định được 5 loại vi khuẩn có khả năng sinh thành các axít

hữu cơ bay hơi như: Bacillus, Coryneform, Streptococcus, Micrococcus và Staphilococcus Các loại vi khuẩn này được phân lập từ chượp nước mắm sau 9 tháng phân hủy Trong đó vi khuẩn Staphilococcus tồn tại nhiều và đóng vai trò quan trọng

trong quá trình sinh ra hương vị của nước mắm [3]

Năm 1968, Teruo đã xác định được thành phần axít bay hơi và không bay hơi theo thứ tự:

Các axít bay hơi Các axít không bay hơi

Butyric axít Pyruvic axít

Isobutyric axít Fumalic axít

Propionic axít Succinic axít

Axít axetic Lactic axít

Oxaloaxetic axít Pyroglutamic

Teruo cho rằng các axít này có liên quan đến mùi vị của nước mắm, trong 10 loại kể trên thì axít isobutyric chiếm hàm lượng cao ( > 30%) trong tổng số axít hữu cơ có trong nước mắm Năm 1972, Nonaka và Lê Minh Diệu đã xác định được một số chất bay hơi tạo mùi nước mắm bằng phương pháp sắc kí khí, trong đó có12 loại axít bay hơi trung tính, 4 loại axít bay hơi, 8 loại amin bay hơi và 6 loại cacbonyl bay hơi [3]

1.6.2 Một số nghiên cứu trong nước

Những người Việt Nam đầu tiên nghiên cứu về nước mắm là Đinh Minh Kha và Nguyễn Xuân Thọ Các nghiên cứu này xoay quanh cơ chế hoạt động của proteaza và thành phần của nước mắm

Từ năm 1962 đến năm 1966 Bộ môn Chế biến của trường Đại học Thủy sản và

bộ môn vi sinh trường Đại học tổng hợp Hà Nội đã triển khai phương pháp rút ngắn thời gian chế biến nước mắm Kết quả nghiên cứu đã rút ngắn được thời gian chế biến nước mắm, nhưng mùi vị của nước mắm lại kém hơn so với nước mắm được sản xuất theo phương pháp cổ truyền Cũng trong thời gian này, các đề tài nghiên cứu bổ sung papain từ đu đủ, bromelin từ dứa vào chượp để tăng nhanh quá trình chế biến và hương

vị của nước mắm cũng đã được triển khai và thu được những kết quả tốt

Năm 1975, Viện nghiên cứu hải sản Hải Phòng đã nghiên cứu và ứng dụng chế

phẩm enzyme proteaza của vi khuẩn B.pumillus vào thủy phân thịt cá, kết quả thu được

dịch thủy phân sau 24h đầu đã có màu cánh dán, vị ngọt, mùi thơm mùi nước mắm, không có mùi vị lạ và có hàm lượng đạm cao hơn mẫu đối chứng [6]

Năm 1982, Nguyễn Trọng Cẩn và các cộng sự trường Đại học Thủy sản đã nghiên cứu từ các mẫu chượp và nước mắm của Việt Nam, phát hiện có 30 chủng vi sinh vật hiếu khí và 52 chủng vi sinh vật kị khí Đặc biệt khi nghiên cứu về mùi thì các

loài vi khuẩn thuộc giống Chlostridium có vai trò nổi bật hơn cả Từ chượp chín (sau 4

tháng lên men) có mùi thơm đã phân lập được 22 chủng vi khuẩn kị khí có khả năng gây hương cho nước mắm, trong đó có 8 chủng có khả năng sinh hương nổi trội hơn,

chúng thuộc giống Chlostridium

Năm 1983 Trần Thị Luyến, Đỗ Minh Phụng và cộng tác viên đã nghiên cứu quy luật biến đổi của 17 axít amin trong nước mắm cá cơm và cá lượng chế biến theo phương pháp đánh đảo cho muối một lần [8]

Năm 1992 Trần Thị Luyến và Đặng Văn Hợp [9] đã công bố ảnh hưởng của rỉ đường và sục khí đến hàm lương nitơ, axít amin trong dịch chượp

Tóm lại, thông qua phần tổng quan về những kết quả nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước trong nhiều năm qua, có thể nhận thấy rằng việc nghiên cứu về thành phần axít amin cũng như thành phần các chất tham gia tạo mùi hương cho nước

mắm còn rất ít Hiện nay, việc đánh giá mùi hương của nước mắm chỉ dừng lại ở việc đánh giá cảm quan là sản phẩm có mùi đặc trưng hay không, nhưng mùi đặc trưng là mùi như thế nào và gồm những chất gì, hàm lượng bao nhiêu,… thì chưa được làm rõ Trước nhu cầu đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu: Xác định thành phần, hàm lượng axít amin và các chất dễ bay hơi có trong một số loại nước mắm thương mại, từ

đó so sánh tìm ra các đặc điểm đặc trưng cũng như xác định định lượng các chất gây mùi hương cho các loại nước mắm đó nhằm tạo tiền đề cho các công trình tiếp theo đi vào nghiên cứu xử lý các chất gây mùi hương cho nước mắm Việt Nam, nâng cao khả năng cạnh tranh của chúng ở thị trường trong nước và cả thị trường xuất khẩu

CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên vật liệu

2.1.1 Nước mắm

Bốn mẫu nước thương mại được mua từ các nhà cung cấp ở địa phương gồm nước mắm Chin Su (CSFS), Nha Trang (NTFS), 584 (584FS) và nước mắm Khải Hoàn (KHFS) Chi tiết về chất lượng của các loại nước mắm sử dụng trong nghiên cứu được trình bày chi tiết trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Thông tin chi tiết về bốn loại nước mắm thương mại sử dụng trong nghiên

Nước mắm nhỉ nguyên chất cá cơm

Nước mắm Phú Quốc Khải Hoàn Nhà sản xuất Cty CP Công

Nghiệp Masan, Dĩ An, Bình Dương

Khoa Chế biến, trường Đại học Nha Trang

Cty CPTS 584 Nha Trang

DNTN Hải Sản Khải Hoàn, Phú Quốc, Kiên Giang