Đề tài Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục

ưa bão hòa cao. Hàm lượng acid béo chưa bão hòa trong cá biển (88%) cao hơn trong cá nước ngọt (70%). Chất béo trong cá chứa nhiều acid béo chưa bão hòa do đó rất dễ bị oxy hóa sinh ra các sản phẩm cấp thấp như aldehyde, ceton, skaton. Tuy nhiên lipid trong cá rất có lợi cho sức khẻo người tiêu dùng. Các hợp chất có lợi trong lipid cá là các acid béo không no cao, đặc biệt là: acide eicosapentaenoic (EPA 20.5), và acide docosahexaenoic (DHA 22.6). 1.1.3.4 Glucid Hàm lượng glucid trong cơ thịt cá rất thấp, thường dưới 0,5% tồn tại dưới dạng năng lượng dự trữ glycogen. Tuy nhiên hàm lượng glycogen ở cá chiếm khoảng 3%. Cá vừa đẻ trứng lượng glucid dự trữ rất thấp. Sau khi chết, glycogen cơ thịt chuyển thành acid lactic, làm giảm pH của cơ thịt, mất khả năng giữ nước của cơ thịt. Sự biến đổi của pH cơ thịt sau khi chết của cá có ý nghĩa công nghệ rất lớn trong cơ thịt. 1.1.3.5 Enzym Enzym là protein, chúng hoạt động xúc tác cho các phản ứng hóa học ở trong nội tạng và trong cơ thịt .Enzyme tham gia vào quá trình trao đổi chất ở tế bào, quá trình tiêu hóa thức ăn và tham gia vào quá trình tê cứng. Sau khi chết, enzyme vẫn còn hoạt động, vì thế gây nên quá trình tự phân giải của cá làm ảnh hưởng đến mùi vị, trạng thái cấu trúc và hình dạng của chúng. Sản phẩm của quá trình phân giải do enzyme là nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật, làm tăng tốc độ ươn hỏng. Trong nguyên liệu có nhiều enzyme khác nhau. Các nhóm enzyme chính ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu là: - Enzyme thủy phân : protease ( pepsinase, trypsinase, peptidase) , esterase, carbonhydrase( amylase. Cellulase, lactase,…) Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 13 - Enzyme oxy hóa khử: catalase, phenoloxydase,… Bảng 6: Phạm vi hoạt động của một số loại enzyme Enzyme Nơi tồn tại Độ pH hoạt động pH tối thích Pepsin Trypsin Cathepsin Erepsin Dịch dạ dày Tụy tạng Cơ thịt, gan Dịch ruột 1÷4 6÷10 2.5÷6.5 6.5÷9.5 2÷3 8÷9 4 8 Nhiều loại protease được tách chiết từ cơ thịt cá và có tác dụng phân giải làm mềm mô cơ. Sự mềm hóa mô cơ gây khó khăn trong chế biến. Các enzyme thủy phân protein quan trọng trong nguyên liệu gồm: Cathepsin, protease kiềm tính, collagenase, pepsin trypsin, chimotripsin Các enzyme thủy phân lipid quan trọng gồm: lipase, phospholipase. Chúng thường có trong các cơ quan nội tạng và trong cơ thịt. Enzyme thủy phân lipid rất quan trọng đối với cá đông lạnh, ở các loài cá này lipid có thể bị thủy phân khi độ hoạt động của nước thấp. Quá trình bảo quản lạnh đông các acid béo tự do được sinh ra từ phospholipid và triglycerit, có ảnh hưởng xấu đến chất lượng của cá. Acid béo tự do gây ra mùi vị xấu, ảnh hưởng đến cấu trúc và khả năng giữ nước của protein cơ thịt Các enzyme oxy hóa bao gồm: phenoloxydase, lipoxygenase, peroxydase. Polyphenoloxydase đặc biệt quan trọng trong tôm vì chúng là nguyên nhân gây nên đốm đen cho nguyên liệu sau thu hoạch 1.1.3.6. Các loại vitamin và khoáng chất: Cá là nguồn cung cấp chính vitamine nhóm B (thiamin, riboflavin và B12), vitamine A và D có chủ yếu trong các loài cá béo. Vitamine A và D tích lũy chủ yếu trong gan, Vitamine nhóm B có chủ yếu trong cơ thịt cá. Vitamine rất nhạy cảm với oxy, ánh sáng, nhiệt độ. Ngoài ra, trong quá trình chế biến ảnh hưởng lớn đến thành phần vitamine. Vì vậy cần phải chú ý tránh để tổn thất vitamine trong quá trình chế biến Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 14 Chất khoáng của cá phân bố chủ yếu trong mô xương, đặc biệt trong xương sống. Canxi và phospho là 2 nguyên tố chiếm nhiều nhất trong xương cá. Thịt cá là nguồn giàu sắt, đồng, lưu huỳnh và iod. Ngoài ra còn có niken, coban, chì, asen, kẽm. Hàm lượng chất sắt trong thịt cá nhiều hơn động vật trên cạn, cá biển nhiều hơn cá nước ngọt, cơ thịt cá màu sẫm nhiều hơn thịt cá màu trắng. Sunfua có phổ biến trong thịt các loài hải sản, chiếm khoảng 1% chất khô của thịt. Sunfua trong thịt cá phần lớn tồn tại ở dạng hợp chất hữu cơ sunfua hòa tan. Hàm lượng sunfua nhiều hay ít có ảnh hưởng lớn đến màu sắc sản phẩm. Hàm lượng đồng trong cá ít hơn so với động vật thủy sản không xương sống. Hàm lượng iod trong thịt cá ít hơn so với động vật hải sản không xương sống. Cá biển có hàm lượng iod cao hơn cá nước ngọt. Hàm lượng iod của hải sản nói chung nhiều hơn gấp 10 – 50 lần so với động vật trên cạn. Thịt cá có nhiều mỡ thì hàm lượng iod có xu hướng tăng lên. 1.2 Muối: 1.2.1 Thành phần của muối ăn: Thành phần của muối chủ yếu là NaCl, ngoài ra ít nhiều đều có tạp chất. Những tạp chất 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. Muối ăn tinh khiết là chất kết tinh, không màu. Khối lượng riêng d = 2.161, điểm nóng chảy: 8030C, điểm sôi 14390C. Muối ăn có màu trắng, tan trong nước, glycerin, hơi tan trong cồn, dễ hút ẩm, có vị mặn. Lượng nước trong muối luôn thay đổi. Nếu trong không khí có độ ẩm trên 75% muối sẽ hút nhiều nước. Nếu độ ẩm không khí dưới 75% thì muối sẽ khô rất nhanh. 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. 1.2.2 Tác dụng của muối ăn: 1.2.2.1 Tác dụng phòng thối của muối ăn Muối ăn thẩm thấu vào nguyên liệu làm cho nước thoát ra, vi khuẩn thiếu nước không thể phát triển được. NaCl khi hòa tan sẽ cho ra ion Cl-, Cl- kết hợp với protide ở mối peptide làm cho các men phân hủy protide của vi sinh vật không còn khả năng phá vỡ protide để lấy chất dinh dưỡng để sinh sống. Cũng có thể do ion Cl- có độc tính làm cho vi khuẩn trúng độc. Nồng độ muối càng lớn thì áp suất thẩm thấu càng mạnh, vì vậy có thể làm rách màng tế bào vi khuẩn, gây cho chúng sát thương. Do có muối nên oxy ít hòa tan trong môi trường ướp muối. Vì vậy nhóm vi sinh vật hiếu khí không có điều kiện phát triển. Giới hạn phát triển của khuẩn lên men ở nồng độ muối 15% và của khuẩn lên mốc là 20 – 30%. Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 15 1.2.2.2 Ảnh hưởng của các thành phần khác trong muối ăn: Trong muối ăn, ngoài NaCl còn có các muối khác như CaCl2, MgCl2... Các muối này đều làm trở ngại tốc độ thẩm thấu của NaCl vào cơ thể cá, vì độ hòa tan của chúng lớn hơn. Ngoài ra, còn làm cho màu sắc, mùi vị và độ vững chắc của sản phẩm kém đi. 1.2.2.3 Tính thẩm thấu và khuếch tán: Do tính hút nước của muối nên ướp cá với muối, nước ở trong cá thoát ra làm tan muối (gọi là quá trình khuếch tán). Song song đó là quá trình muối thấm vào cá (gọi là thẩm thấu). 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 hòa muối. Độ bão hòa muối ở cá thường thấp hơn nước bổi. Cá càng tươi thì tốc độ thấm muối càng nhanh và nhiều hơn cá ươn Muối càng lẫn nhiều tạp chất thì màu càng ngà, đôi khi có màu đen. Nước trong muối ăn là một thành phần rất dễ thay đổi vì muối ăn có đặc tính hấp thụ nhiều nước trong không khí , lượng nước trong muối còn phụ thuộc vào độ to nhỏ của hạt muối.Vị chát của muối là do trong muối có MgCl2, CaCl2, theo tài liệu nghiên cứu của Sở Ngư Nghiệp Hải Dương Liên Xô, nếu nồng độ của Ca2+, Mg2+ trong dung dịch nước muối nếu đạt 0,6% sẽ có vị chát. 1.2.3 Tiêu chuẩn muối ăn Yêu cầu của muối trong sản xuất nuớc mắm phải là loại muối ăn, càng tinh khiết càng tốt, kết tinh hạt nhỏ có độ rắn cao, màu trắng óng ánh ( không vón cục, ẩm ướt, vị đắng chát ).  Chỉ tiêu cảm quan của muối : o Màu sắc: trắng trong, trắng ánh xám, trắng ánh vàng, trắng ánh hồng. o Mùi vị: không mùi, dung dịch muối 5% có vị mặn thuần khiết, không có vị lạ. o Dạng bên ngoài khô ráo, sạch.  Chỉ tiêu hoá lý: Bảng 7: Chỉ tiêu hóa hóa lý của các loại muối ăn Chỉ tiêu Thượng hạng Hạng 1 Hạng 2 Hàm lượng NaCl, tính theo % khối lượng chất khô không nhỏ hơn 98 96.5 95 Độ ẩm tính theo phần trăm không lớn hơn 5 6 8 Hàm lượng chất không tan trong nước tính theo % khối lượng chất khô, không lớn hơn 0.25 0.3 0.5 Hàm lượng các ion tính theo % khối lượng chất khô không lớn hơn Ion Ca2+ 0.15 0.2 0.4 Ion Mg2+ 0.1 0.15 0.4 Ion SO4 2- 0.3 0.7 1.1 Muối là nguyên liệu quan trọng trong chế biến nước mắm, không có muối thì không làm nước mắm được. Muối có nhiều loại khác nhau và có tác dụng khác nhau trong chế biến nước mắm. Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 16 Muối dùng trong sản xuất nước mắm và ướp muối cá là loại muối ăn càng tinh khiết càng tốt. Tốt nhất là loại muối kết tinh hạt nhỏ, có độ rắn cao, màu trắng óng, không vón cục, không ẩm ướt, không có vị chát, đắng. Trong muối ăn nếu có lẫn các muối khác như :CaCl2, MgCl2, KCl… sẽ ảnh hưởng đến độ hòa tan và tính thẩm thấu của muối vào cơ thể cá, đặc biệt làm cho sản phẩm có vị đắng, chát. Trong chế biến nước mắm phải sử dụng muối cũ, muối được bảo quản càng lâu càng tốt. Trong quá trình chế biến chượp có sự di chuyển của muối vào cơ thể cá và nước từ cơ thể cá ra bên ngoài tạo thành nước bổi. NaCl là một muối trung tính, nếu lượng muối cho vào đạt đến độ bão hòa sớm (358g/lit ở 20oC) thì protein trong cơ thể cá khó được hòa tan và những protein ở dạng hòa tan trong dung dịch cũng có thể bị kết tủa như vậy lượng đạm theo lý thuyết sẽ giảm nhưng thực tế thì lại tăng. Nguyên nhân là do sự thủy phân protein dưới tác dụng của enzyme tạo sản phẩm: peptone, polypeptide và acid amin tự do. Các chất này không bị kết tủa bởi NaCl bão hòa nên mặc dù protein trong cơ thể cá không hòa tan vào dung dịch nhưng lại có sản phẩm thủy phân của nó hòa tan. Trong muối ăn, ngoài NaCl ra còn có các muối khác như CaCl2, MgCl2… các muối này đều làm trở ngại tốc độ thẩm thấu của NaCl vào cơ thể cá, vì độ hòa tan của chúng lớn hơn. Ngoài ảnh hưởng đó nó còn làm cho màu sắc, mùi vị, chất lượng sản phẩm kém hơn 2. VI SINH VẬT VÀ HỆ ENZYM TRONG SẢN XUẤT NƯỚC MẮM: 2.1 Hệ vi sinh vật trong sản xuất nước mắm: 2.1.1 Nguồn gốc: Vi sinh vật có mặt từ đầu của quá trình chế biến do tồn tại trong nguyên liệu hoặc từ ngoài môi trường ngoài nhiễm vào. Do nồng độ muối trong quá trình sản xuất nước mắm quá cao nên đã ức chế rất nhiều hoạt động của vi sinh vật. Tuy nhiên, trong một giai đoạn ngắn đầu tiên, khi muối chưa kịp tác dụng, có một số vi sinh vật gây thối hoạt động. Sau đó với sự hình thành nước bổi, độ mặn tăng dần và khi nồng độ muối đạt từ 12% trở lên thì các vi sinh vật gây thối hầu như ngừng hoạt động và các vi sinh vật khác cũng bị ức chế cao độ. Như vậy, trong quá trình chế biến nước mắm, vi sinh vật tham gia với hai chức năng:  Tham gia vào quá trình thủy phân protein nhưng rất yếu vì bị ức chế bởi nồng độ muối cao.  Tham gia tích cực vào việc hình thành hương vị của nước mắm, chủ yếu là các vi sinh vật kỵ khí có khả năng sinh hương. Cho enzyme protease vào để rút ngắn thời gian lên men : dùng chế phẩm enzyme protease của nấm mốc Aspergillus oryzae để thủy phân. Nhờ men của nấm mốc mà quá trình phân giải sẽ xảy ra nhanh hơn rút ngắn được thời gian lên men. 2.1.2 Phân loại: - Hệ vi sinh vật tồn tại trong sản xuất nước mắm được chia thành 2 loại:  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: chỉ phát triển được ở nồng độ muối dưới 10% - Ngoài ra , ta cũng có thể chia hệ vinh vật thành hai nhóm hiếu khí và kị khí theo nhu cầu sử dụng oxy. Ở giai đoạn đầu của quá trình chế biến nước mắm vi sinh vật hiếu khí phát triển được và có tham gia vào quá trình thủy phân cá. Sau một thời gian, muối ngấm vào cá gây ức Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 17 chế hoạt động của nhóm vi sinh vật này làm hoạt động của chúng giảm dần. Còn nhóm vi sinh vật kị khí thì hoạt động được ở giai đoạn sau của quá trình dù bản thân chúng cũng không ưa muối nhưng do có sự thích nghi dần với độ mặn của muối nên phát huy được tác dụng. 2.2 Nấm mốc Aspergillus oryzae: - A.oryzae là một loại nấm vi thể thuộc bộ Plectascales, lớp Ascomycetes (nang khuẩn). Cơ thể sinh trưởng của nó là một hệ sợi bao gồm những sợi rất mảnh, chiều ngang 5-7 µm, phân nhánh rất nhiều và có vách ngang, chia sợi thành nhiều bao tế bào (nấm đa bào). Từ những sợi nằm ngang này hình thành những sợi thẳng đứng gọi là cuống đính bào tử, ở đó có cơ quan sinh sản vô tính. Cuống đính bào tử của Asp.oryzae thường dài 1-2 mm. Phía đầu cuống đính bào tử của Asp.oryzae phồng lên gọi là bọng từ bọng này phân chia thành những tế bào nhỏ, thuôn dài, gọi là những tế bào hình chai. Đầu các tế bào hình chai phân chia thành những bào tử đính vào nhau, nên gọi là đính bào tử. - Đính bào tử của Asp.oryzae có màu vàng lục hay màu vàng hoa cau. Đặc điểm của giống Asp.oryzae giàu các enzyme thuỷ phân nội bào và ngoại bào (protease, amylase, pectinase…). - Trong nấm mốc Asp.oryzae có khả năng tổng hợp 3 loại enzyme protease: axit, kiềm, trung tính, như: innulase, ivertase, asparaginaza, glutaminase, proteolytic. Những enzyme này khả năng thuỷ phân protein thành axit amin ở điều kiện nhiệt độ và pH thích hợp là: nhiệt độ 37- 41 oC; pH = 6-8. Bảng 8: Một số tính chất của protease VSV Nhóm Nguồn Enzyme Chất kìm hãm Đặc điểmTTHĐ pH tối thích P Xerin Bac.subtilis Bac.pumilus Str.griseus Str.fradiae Art hrobacter B22 Asp.oryzae Asp.flavus Asp.sojae E.coli DFP+ Xerin Kiềm P-tiol Streplococcus Clostridium histoly-ticum Indoaxeta-mit Ps.cloromer- curbenzoat -SH 7,5 7,0 P kim Loại Bac.subtilus EDTA++ Kim loại hóa trị Trung tính Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 18 Bac.subtilus NRRL B3411 Bac. Subtilisamy Losaccarilicis Bac. Megaterium Psuedomonasa eruginoa Atreptomeces naraensis Asp. Oryzae Acremonium kiliense Clostridiumhist tolytium 1,10octa- fenantrolin hai P Acid Asp.niger Asp.Awamori Sailoi,penicilli um Janthinellum Rhizopus chinensis Mucor pucillus Endothia parasilica Dizoaxetil Dlnorlox- inmetil este COOH Acid Bảng 9: Một số nấm mốc có khả năng tổng hợp mạnh Protease (P) Nấm mốc Asp. Oryzae Asp. Satoi Asp. Awamori Asp. Niegr Asp. Shirousami Asp. Fumigatus P-trung tính, P-axit, P-kiềm. P acid, P trung tính, P kiềm. P acid (aspergilopepti- dase A) P acid Hai P acid P acid Hai P: Pacid, và P kiềm Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 19 Asp. Tericola Asp. Candidus Asp. Ochraceus Asp. Sojae Asp. Flavus Pen. Janthinellum Pen. Chrysogenum Pen. Cyaneo fulvum Mucor. Pusillus Rh. Chinensis Ph. Delemar Ph. Niveus Ph. Nodous Ph. Pseudokinensis Ph. Peka Phymatorrichum omnivorum P acid có tác dụng làm đông sữa P trung tính P kiềm Hai P: P kiềm và P trung tính P acid P kiềm P acid có tác dụng làm đông sữa đã được dùng ở Nhật để thay thế cho rennin. Bảng 10: Đặc điểm protease nấm sợi STT Vi sinh vật Khoảng pH phân hủy Ổn định ở pH Chất ức chế Hemoglobin Cazein 1 Aspergillus saitoi 3.0 – 4.5 2.5 – 3.0 2.0 – 5.0 NBS 2 Aspergillus Oryzae 3.0 – 4.0 2.5 – 3.0 5.0 3 Aspergillus Oryzae (Protease trung tính) 5.5 – 7.5 7.0 EDTA 4 Aspergillus Oryzae (Protease kiềm) 6.0 -9.5 6.5 – 10.0 7.0 – 8.0 DIFD 5 Paccilomyces varoiti 3.5 – 5.5 3.0 3.0 – 5.0 6 Rhizopus chemninsis 5.0 2.9 – 3.3 3.8 – 6.5 7 Mucor pusillus 3.5 – 4.5 5.6 3.0 -6.0 Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 20 2.3 Đặc điểm của protease: - Protease là các enzyme xúc tác cho sự thủy phân liên kết peptid (CO-NH) trong phân tử và các chất tương tự, tạo thành các peptide phân tử thấp, axit amin. - Protease được phân chia thành hai loại: endopeptidase và exopeptidase. Endopeptidase(proteinase): phân giải các liên kết peptid ở giữa chuỗi mạch polypeptide (pepsine, tripsine, chymotripsine...). Dựa vào động học của cơ chế xúc tác, endopeptidase được chia thành bốn nhóm: + Serin proteinase: là những proteinase chứa nhóm –OH của gốc serine trong trung tâm hoạt động và có vai trò đặc biệt quan trọng đối với hoạt động xúc tác của enzyme. Nhóm này bao gồm hai nhóm nhỏ: chymotrypsin và subtilisin. Nhóm chymotrypsin bao gồm các enzyme động vật như chymotrypsin, trypsin, elastase. Nhóm subtilisin bao gồm hai loại enzyme vi khuẩn như subtilisin Carlsberg, subtilisin BPN. Các serine proteinase thường hoạt động mạnh ở vùng kiềm tính và thể hiện tính đặc hiệu cơ chất tương đối rộng. + Cysteine proteinase: Các proteinase chứa nhóm –SH trong trung tâm hoạt động. Cystein proteinase bao gồm các proteinase thực vật như papain, bromelin, một vài protein động vật và proteinase ký sinh trùng. Các cystein proteinase thường hoạt động ở vùng pH trung tính, có tính đặc hiệu cơ chất rộng. + Aspartic proteinase (protease acid): Hầu hết các aspartic proteinase thuộc nhóm pepsin. Nhóm pepsin bao gồm các enzyme tiêu hóa như: pepsin, chymosin, cathepsin, renin. Các aspartic proteinase có chứa nhóm carboxyl trong trung tâm hoạt động và thường hoạt động mạnh ở pH trung tính. + Metallo proteinase: Metallo proteinase là nhóm proteinase được tìm thấy ở vi khuẩn, nấm mốc cũng như các vi sinh vật bậc cao hơn. Các metallo proteinase thường hoạt động vùng pH trung tính và hoạt độ giảm mạnh dưới tác dụng của EDTA. Exopeptidase (peptidase): thủy phân các liên kết ở đầu mút của chuỗi mạch. Dựa vào vị trí tác động trên mạch polypeptide, exopeptidase được phân chia thành hai loại: • Aminopeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu N tự do của chuỗi polypeptide để giải phóng ra một amino acid, một dipeptide hoặc một tripeptide. • Carboxypeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu C của chuỗi polypeptide và giải phóng ra một amino acid hoặc một dipeptide. Ngoài ra, protease được phân loại một cách đơn giản hơn thành ba nhóm • Protease acid : pH 2-4 • Protease trung tính: pH 7-8 • Protease kiềm: pH 9 -11 Protease từ vi sinh vật Protease vi sinh vật là một hệ thống rất phức tạp bao gồm nhiều enzyme rất giống nhau về cấu trúc, khối lượng và hình dạng phân tử nên rất khó tách ra dưới dạng tinh thể đồng nhất. Cũng do là phức hệ gồm nhiều enzyme khác nhau nên Protease vi sinh vật thường có tính đặc hiệu rộng rãi cho sản phẩm thủy phân triệt để và đa dạng. Nhiều vi sinh vật có khả năng tổng hợp mạnh protease. Các công trình nghiên cứu protease vi sinh vật ngày càng nhiều. Các kết quả nghiên cứu cho thấy ngay cả các protease của cùng một loài vi sinh vật cũng có thể khác nhau về Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 21 nhiều tính chất. Căn cứ vào cơ chất phản ứng, PH hoạt động thích hợp,… các nhà khoa học đã phân loại các protease vi sinh vật thành 4 nhóm như sau:  Protease-xerin; Protease-thiol; Protease-kim loại; Protease-acid. Một số tác giả chia protease ra 3 nhóm, dựa vào PH hoạt động của chúng bao gồm:  Protease-acid, Protease trung tính, Protease kiềm. Trong bốn protease kể trên, các Protease-xerin và Protease-thiol có khả năng phân giải liên kết este và liên kết amid của các dẫn xuất acid của amino acid. Ngược lại protease kim loại và protease acid thường không có họat tính esterase và amidase đối với của các dẫn xuất của amino acid. Trong TTHĐ của Protease vi sinh vật ngoài gốc acid amin đặc trưng cho từng nhóm còn có một số gốc acid amin khác. Các kết quả nghiên cứu chung về TTHĐ của một số Protease vi sinh vật cho phép rút ra một số nhận xét chung như sau: • TTHĐ của Protease đủ lớn và bao gồm một số gốc acid amin và trong một số trường hợp còn có cả cofactơ kim loại. Đối với các Protease không chứa cysteine, TTHĐ của chúng có tính mềm dẻo hơn vì cấu trúc không gian của chúng không được giữ vững bởi các cầu disulphide 2.4 Các hệ enzym trong sản xuất nước mắm Gồm 3 hệ enzym lớn 2.4.1 Hệ enzym Metalo-protease (Aminodipeptidase) Hệ enzym này tồn tại trong nội tạng của cá và chịu được nồng độ muối cao nên ngay từ đầu nó đã hoạt động mạnh, giảm dần từ tháng thứ 3 trở về sau. Loại enzym này có hoạt tính khá mạnh, có khả năng thủy phân rộng rãi đối với các loại peptid. Đây là nhóm thủy phân enzym trung tính, pH tối thích từ 5-7, pI = 4-5, nó ổn định với ion Mg2+, Ca2+ và mất hoạt tính với Zn2+, Ni2+, Pb2+, Hg2+.. 2.4.2 Hệ enzym serin-protease Điển hình là enzym tripsin, tồn tại nhiều trong nội tạng của cá. Ở giai đoạn đầu của quá trình sản xuất nước mắm hoạt động của nó yếu đến tháng thứ 2 và phát triển dần đạt giá trị cực đại ở tháng tứ 3 rồi giảm dần đến khi chượp chín (protein phân giải gần như hoàn toàn không còn ở dạng peptone). Hệ enzym này luôn bị ức chế bởi chuỗi acid amin trong cấu trúc của enzym. 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 men cathepsin B hoạt động được người ta thực hiện phương Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 22 pháp cho muối nhiều lần. Enzym serin-protease hoạt động mạnh ở pH từ 5-10, mạnh nhất ở pH=9. 2.4.2.3 Hệ enzym acid-protease Có trong thịt và nội tạng cá, điển hình là enzym cathepsin D. Hệ enzym này dễ bị ức chế bởi nồng độ muối khoảng 15% nên thường nó chỉ tồn tại một thời gian ngắn ở đầu thời kỳ của quá trình thủy phân. Loại men này đóng vai trò thứ yếu trong quá trình sản xuất nước mắm. 3. SƠ ĐỒ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 23 Lên men lọc cô đặc bổ sung hương tạp chất bã Đóng chai Muối Nước Protease từ A.oryaze Nước mắm đóng chai Chai vô trùng Rửa cá chượp có hương tốt Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 24 4. THUYẾT MINH QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ: 4.1 Rửa: 4.1.1 Mục đích: chuẩn bị Quá trình rửa sẽ làm sạch và loại trừ các tạp chất cơ học như đất, cát, bụi và làm giảm lượng VSV. 4.1.2 Các biến đổi của nguyên liệu: Sinh học: giảm lượng VSV Vật lý: Loại tạp chất như cát đất bụi bám lên bề mặt con cá Các biến đổi khác không đáng kể. 4.1.3 Thiết bị: sử dụng thiết bị ngâm rửa xối tưới , dạng băng tải. Cấu tạo : - Máy được cấu tạo gồm một băng tải bằng thép không rỉ và thùng chứa nước rửa có thể tích tương đối lớn. Băng tải được chia làm 3 phần, phần nằm ngang ngập trong nước, phần nghiêng có các ống phun nước mạnh và một phần nằm ngang ở phía cao. Bên dưới băng tải phần ngập trong nước có bố trí các ống thổi khí nhận không khí từ một quạt đặt bên ngoài. Hoạt động : - Trong giai đoạn ngâm, nguyên liệu ở trên phần băng nằm ngang ngập trong nước, các cặn bẩn bám trên ngoài bề mặt nguyên liệu bị bong ra. Băng tải di chuyển sẽ mang nguyên liệu đi dần về phía phần băng nghiêng. Hiệu quả của quá trình ngâm được tăng cường nhờ thổi khí làm xáo trộn nước và nguyên liệu trên mặt băng, làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu và nước nên thời gian ngâm được rút ngắn. Khi nguyên liệu di chuyển đến phần nghiêng của băng, các vòi phun nước với áp suất cao đến 2-3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn. Ở cuối quá trình rửa, nguyên liệu di chuyển đến phần nằm ngang phía trên để được làm ráo nước. - Tùy thuộc loại nguyên liệu và mức độ bẩn, có thể điều chỉnh tốc độ di chuyển của băng chuyền cho phù hợp. Nếu nguyên liệu quá bẩn, cho băng chuyền đi chậm lại, làm tăng thời gian rửa. Ngược lại, nếu cặn bẩn bám trên ngoài nguyên liệu ít, có thể cho băng chuyền đi nhanh hơn nhằm tăng năng suất quá trình. Nước sạch từ vòi phun vào thùng ngâm sẽ bổ sung nước cho hệ thống, còn cặn bẩn được tháo ra liên tục qua van xả và nước thừa theo máng chảy tràn ra ngoài. Nước mắm cao đạm ngắn ngày từ cá nục PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 25 Hình 2: Máy rửa băng chuyền 4.2. Lên men: 4.2.1. Mục đích công nghệ: chế biến,bảo quản. - Chế biến: Thủy phân protein thành các acid amin nhờ hệ enzyme trong bản thân nguyên liệu cá và chế phẩm enzyme protease bổ sung để rút ngắn thời gian lên men. - Bảo quản:dưới tác động cuả muối làm ức chế VSV gây thối , kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm 4.2.2. Các biến đổi của nguyên liệu: Vật lý: - Nồng độ muối trong cá tăng lên. Do sự dịch chuyển của các tiểu phần muối vào trong cá và sự khuếch tán của nước vào trong thịt cá. - Trong quá trình thủy phân một số tính chất vật lý của mẫu thủy phân sẽ bị thay đổi: nhiệt độ tăng, thể tích khối chượp thay đổi, tỷ trọng khối chượp cũng thay đổi, thay đổi về màu sắc : - Sự biến đổi về màu sắc là do 2 nguyên nhân: • Do sắc tố trong nguyên liệu tạo nên. Nước mắm cá nục thì có màu cánh gián (vàng đậm). • Do phản ứng của các acid