Đề tài Lên men truyền thống nước mắm

I. NGUYÊN LIỆU 1.Cá: Thành phần hóa học cơ bản của cá gồm có: nước, protide, lipid, glucid, muối khoáng, vitamin … , trong đó, nước chiếm tỷ lệ rất lớn, protein và lipid chiếm một phần đáng kể. Thành phần hóa học của cá thay đổi không những về lượng mà còn thay đổi về chất tuỳ theo giống loài, điều kiện sinh sồng, độ tuổi, mùa vụ… Sự khác nhau về thành phần hóa học và những biến đổi của chúng làm ảnh hưởng đến mùi vị, giá trị dinh dưỡng của nước mắm. Thành phần hóa học của một số loài cá: Loại cá Thành phần hoá học(%khối lượng) nươc Protein lipid chép 79 18.2 1.5 diếc 84 13 1.2 mè hoa 82 14.5 0.6 mối thường 77.5 19.2 1.8 trích 76 22.03 3.2 cơm 75 11.3 2.1 mòi 77 9.5 1.45 chuồn 76.2 9.8 7.5 Nước: dao động từ 70÷80% khối lượng. Do tỷ lệ nước cao nên chúng rất dễ bị ươn thối, hư hỏng. Có hai dạng thướng tồn tại là nước tự do và nước liên kết. Protein: Thông thường, protid có ở các loại cá biển thay đổi từ 17÷23% trọng lượng của thit cá, có loại cá đạt đến 26,5% hoặc cao hơn. Lipid: thành phần chủ yếu của chất béo trong cá là triglyceride do acid béo bậc cao hóa hợp với glycerine mà thành, ngoài ra có phần không phải là glycerine gọi là chất không xà phòng hóa, chất béo có vai trò rất quan trọng trong hoạt động sống và thường tồn tại ở dạng dự trữ Chất béo của cá chứa nhiều acid béo không no (khoảng 84%) và các loaiï vitamin tan trong dầu như vitamin A,D,E, các phosphatid…, vì vậy ta có thể nói dầu cá có giá trị dinh dưỡng rất cao, dễ tiêu hóa, hấp thụ. Tuy nhiên, chính vì chứa nhiều acid béo không bão hoà mà chất béo của cá dễ bị oxy hóa tạo thành các sản phẩm có mùi hôi khét, vị đắng, thay đổi màu… Đồng thời, các sản phẩm của quá trình oxy hóa dầu cá còn có thể kết hợp với glyceine, hình thành các hợp chất không tan trong nước và không bị phân giải bởi enzyme tiêu hóa. Các sản phẩm này còn ức chế hoạt động của các enzyme trong cơ thể, làm rối loạn sự trao đổi chất, làm cho mọi hoạt động cũng như sự phát triển của cơ thể bị trì trệ. Vitamin: trong thịt cá có hầu hết các vitamin, nó làm tăng giá trị dinh dưỡng của cá. Ví dụ: trong ruột cá có loại vi sinh vật tổng hợp vitamin B12 nên lượng B12 trong một số loài cá khá cao như cá Trích đạt 210γ/kg. 2. Muối: Muối sử dụng cho quá trình ướp cá là muối hột có chất lượng tốt (ít lẫn tạp chất, độ ẩm tương đối thấp ...) và sử dụng với hàm lượng hợp lý. Nếu hàm lượng muối cao sẽ giới hạn sự phát triển của các loại vi khuẩn thừơng có trong cá và kìm hãm hoạt động của các enzyme thủy phân thịt cá. Tác dụng kiềm chế vi khuẩn này chủ yếu là do việc giảm hoạt tính nước (aw) của hầu hết cá vi khuẩn theo cơ chế thấm thấu. Mặc khác, hàm lượng muối chiếm 25% là cần thiết cho sự phát triển của một số vi khuẩn có lợi cho sản xuất và hoạt động của các enzyme protease. II. KỸ THUẬT SẢN XUẤT NƯỚC MẮM 1.Bản chất của quá trình: Nước mắm là sản phẩm lên men từ các loại cá, là quá trình thuỷ phân protein cá thành các hỗn hợp acid amin, peptid nhờ enzyme protease của các hệ vi sinh vật có trong ruột cá Quá trình sản xuất nước mắm gồm 2 giai đoạn: Giai đoạn thuỷ phân protein nhờ enzyme protease, quá trình này xảy ra càng triệt để thì chất lượng nước mắm càng ngon, độ đạm càng cao. Protein ® acid amin, peptid Giai đoạn tạo hương thơm: giai đoạn này nước mắm đã ngấu, tạo mùi vị đặc trưng do sự tạo thành của các acid hữu cơ như acid formic, acid acetic, acid propionic, acidbutylic đồng phân tạo ra bởi vi khuẩn Pediococcus halophilus trong quá trình lên men. Ngoài ra, những nghiên cứu về nước mắm cho thấy tác nhân quan trọng trong việc hình thành mùi thơm đặc trưng của nước mắm là các vi khuẩn yếm khí. Năm 1930 Boer và Guillerm đã tách được từ nước mắm một loại vi khuẩn kỵ khí sinh nha bào là Clostridium, đem cấy vào môi trường thạch- pepton sẽ sinh ra mùi của nước mắm. 2. Hệ vi sinh vật tham gia trong quá trình chế biến nước mắm Về hoạt động của vi sinh vật trong quá trình chế biến nước mắm đến nay vẫn chưa nghiên cứu kỹ. Nhưng hệ vi sinh vật này đã có mặt ngay từ đầu quá trình chế biến do nguyên liệu như trong các mô và các cơ quan của cá tươi thường gặp: Sarcina flavus, Micrococus flavus, Micrococus cereus, chromobacterium prodigiosum, bacterium putidium, Bacillus megetherium, Bacillus subtilis, Proteus vulgaris … cũng như các nấm mốc Penicilium glaucum, Aspergillus niger, Mucor, trong mang cá dễ tìm thấy là pseudomonas flourescens liquefaciens, trên bề mặt cá Micrococus roseus, E. coli. Chúng đều có khả năng tổng hợp enzym protease phân huỷ không chỉ dừng ở acid amin mà còn tạo NH3, H2S … có mùi thối, nhưng trong số này vẫn chưa biết loài nào có lợi trong quá trình chế biến. Khi nghiên cứu về hương vị nước mắm Saisithi (1969) đã phân lập các loại vi khuẩn và hàm lượng acid bay hơi trong nước mắm được cho dưới bảng sau. Loại vi khuẩn Tổng số Thứ tự Số VK cùng loại Acid bay hơi theo acid lactic (mol/100ml) Bacillus Coryneform Streptococcus Micrococus staphylococus 10 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 13 15 23 25 42 53 66 85 91 56 7.4 8.1 80 109 3.5 4.0 4.0 4.0 4.0 3.4 4.0 3.8 3.8 4.5 5.0 3.5 4.0 4.0 8.0 Các vi sinh vật tồn tại trong nước mắm được chia thành hai nhóm: nhóm vi sinh vật ưa muối có thể phát triển được trong môi trường có nồng độ muối trên 10% và nhóm vi sinh vật không ưa muối thì phát triển ở nồng độ muối dưới 10%. Các vi kkuẩn ưa muối chủ yếu là loại Cocci. Ơû thời gian đầu của quá trình chế biến nước mắm, vi sinh vật hiếu khí phát triển và có tham gia quá trình thủy phân cá nhưng khi muối ngấm vào cá thì hoạt động của chúng giảm dần còn vi sinh vật yếm khí hoạt động ở giai đoạn sau của quá trình chế biến. 3. Các yếu ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm 3.1 Aûnh hưởng của nhiệt độ Thời gian ướp muối giảm khi nhiệt độ của cá được nâng cao, khi nâng nhiệt độ của dung dịch hay của cá khi ướp muối phải thận trọng, vì quá trình ngấm muối của cá luôn chậm hơn quá trình lên men phân giải. Đối với cá có chiều dày lớn, nhiều mỡ ở dưới da và vẩy dày thì nhiệt đo thích hợpä khi ướp muối là 5 – 7oC. Đối với cá nhỏ có thể muối ở nhiệt độ cao hơn vì quá trình ngấm muối nhanh hơn sự phá hoại của vi sinh vật thường nhiệt độ thích hợp là 37 – 50oC 3.2 Aûnh hưởng của muối Thành phần hoá học và kích thước của muối Lượng muối Ca, Mg trong muối ăn cao làm cản trở NaCl ngấm vào cá vì chúng làm khô bề mặt cá, protid bị đông đặt lại. Vì thế, khi ướp muối ngưới ta thường dùng muối tinh khiết, có độ rắn cao, không vón cục Thành phần hóa học của muối Độ mặn của thịt cá trong thời gian muối (ngày đêm)% 1 3 6 9 NaCl tinh khiết 99%NaCl + 1%MgCl2 95.4%NaCl + 4.6%MgCl2 90%NaCl + 10%Na2SO4 9.8 6.5 5.9 7.1 16 15.7 12.7 10.5 19.7 18.7 17.1 15.3 22.4 19.0 18.0 17.1 Loại muối nhỏ làm nhanh quá trình ngấm muối vì chúng dễ hòa tan hơn các hạt muối lớn Thời gian từ bắt đầu muối (giờ) Hàm lượng muối trong cá Loại 1 Loại 2 Loại hạt không nghiền 0.5 1 2 3 6 8 10 3.39 6.0 7.3 9.1 10.9 12.9 15.5 3.88 5.6 5.9 8.57 10.8 12.9 14.9 2.54 4.4 5.8 7.0 10.9 12.5 13.4 Nồng độ muối NaCl là muối trung tính, nếu lượng muối cho vào đạt đến độ bão hòa (358g/l ở 20oC) sớm thì protein trong cơ thể cá khó hòa tan mả ngay cả những protein tan trong dung dịch cũng có thể bị tủa. Như vậy lượng đạm tổng cộng trong phần nước chợp sẽ bi giảm. Nếu nồng độ muối loãng thì có tác dụng như chất kích thích thúc đẩy tác dụng của enzym làm cho protein bị thủy phân nhanh hơn, chượp sẽ mau chin hơn. Nếu nồng độ muối đậm đặc thì nó sẽ làm tê liệt hoạt động của vi sinh vật vì tề bào vi sinh vật sẽ bị mất nước dẫn đến hiện tượng co nguyên sinh chất, protein trong ca ùbị tủa. Vì thế, để quá trình chế biến chượp được nhanh chóng thông thường người ta cho vào 22 – 25%(muối tinh khiết), xác định số lần, tỉ lệ, thới gian cho vào bao lâu là thích hợp nhất. 3.3 Aûnh hưởng của nguyên liệu Các loại cá khác nhau có thành phần cấu trúc hóa học khác nhau, đặc biệt là hệ vi sinh vật tồn tại trong cá cũng khác nhau. Cá tươi, giá trị kinh tế cao hơn là nguyên liệu tốt nhất cho quá trình chế biến nước mắm. Những loài cá nào có thành phấn protein cao, nước ít chế biến ra nước mắm có lượng đạm cao. Những loài cá nào có cầu trúc thịt lỏng lẻo, cơ thịt mềm, mỏng mình, ít vãy dễ chế biến hơn, chượp mau chín hơn. Cá có nhiều mỡ cũng không thích hợp chế biến nước mắm, khi chế biến chượp mỡ nổi lên trên dễ bị oxy hóa làm cho nước mắm có mùi hôi khét khó chịu và một phần mỡ bị thủy phân sinh ra các acid yếu bay hơi làm cho nước mắm có vị chua Tuỳ thuộc vào khu vực sống của cá, các loại cá sống ở tầng trên và giữa như: cá cơm, nục, thu, trích… chế biến nước mắm cho chất lượng cao nhất. Cá sống ở tầng đáy chất lượng nước mắm không tốt lắm vì chúng ăn bùn, rong rêu.. 3.4 Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc Để tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật hoạt động cũng như rút ngắn thời gian chế biến nước mắm, thì ta phải xay nhỏ, đập dập, cắt khúc, đánh khuấy… khi đó vi sinh vật được phân bố đều ra toàn bộ khối chượp. Cá xay nhỏ thì diện tích tiếp xúc lớn nhất nhưng protein dễ bị biến tính nhiều nhất mặc dù vi sinh vật phát triển tốt. Trong quá trình kéo rút dễ bị tắc lù Cá đập dập vẫn giữ được hình dạng nguyên con và cơ thịt mềm ra, tế bào bị vỡ màng, nguyên sinh chất ngấm ra tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển. Ưu điểm không gây hiện tượng tắc lù. Nói chung trong các biện pháp cơ học trên thì cá đập dập có ưu điểm hơn cả, ví vậy để tăng diện tích tiếp xúc, rút ngắn thời gian chế biến ta nên sử dụng phương pháp đập dập cá. 3.5 Aûnh hưởng của phương pháp ướp muối Nhìn chung thì tốc độ ướp muối của phương pháp ướp muối khô và ướt hỗn hợp bé hơn một ít so với tốc độ ướp muối trong dung dịch, nhưng nếu ướp muối trong dung dịch tuần hoàn thì tốc độ lại nhanh nữa. Người ta đã chứng minh được rằng muối trong dung dịch tuần hoàn thời gian giảm đi 1.3 lần so với ướp muối khô giảm đi 1.8 lần so với ướp muối trong dung dịch không tuần hoàn. Sau đây là bảng để thấy được tốc độ ướp muối của các phương pháp Phương pháp ướp muối Thời gian ướp muối (giờ) 2 4 6 8 10 Ướp muối khô Ướp muối hỗn hợp Ướp muối tuần hoàn 8.71 9.38 10.89 11.65 12.37 12.71 12.91 14.44 14.98 15.9 16.41 16.66 16.16 17.21 17.40 4. Công nghệ sản xuất nước mắm dài ngày 4.1 Quy trình sản xuất chung: CÁ MUỐI CHƯỢP GÀI NÉN THÁO ĐẢO CHẠY HỆ THỐNG QUE LONG TRỮ TRONG THÙNG GIÁ PHA ĐẤU BẢO ÔN NƯƠC MẮM XÁ THÙNG CHƯỢP CHIẾT RÓT ĐÓNG NẮP RÚT MÀNG CO ĐÓNG THÙNG BẢO QUẢN DÁN NHÃN NƯƠC MẮM CHAI MAMMAMA CHAI, BÌNH NẮP NHÃN THÙNG Thuyết minh quy trình công nghệ Các thùng chượp chủ yếu là thùng gỗ trong nhà lều, và hồ xi măng ngoài trời. Nếu cá chượp nhập về là cá chượp tốt thì được chứa trong các thùng gỗ trong nhà lều và tiến hành chế biến. Nếu cá chượp thuộc loại cá tạp , có kích thước lớn và nhiều dầu như cá Linh, cá Trích … thì chứa trong các hồ ngoài trời. Đó là hồ xi măng có khả năng giữ nhiệt tốt. Khi đặt ngoài trời nó hấp thu nhiệt và phân giải mạnh thịt cá. Công dụng của việc sử dụng hồ ngoài trời cho một số loại cá như sau: - Đối với cá tạp : do chất lượng cá không tốt, nếu chế biến trực tiếp thì nước mắm sẽ không ngon mặc lượng đạm có thể cao. Vì thế,hồ chứa cá tạp chủ yếu là tạo hệ thống lấy đạm cho nước mắm. Đối với cá có kích thước lớn: nhờ hồ có khả năng giữ nhiệt, nhiệt độ cao nên quá trình phân giải cá nhanh hơn và tốt hơn sovới việc phân hủy cá ở nhiệt độ thùng chượp bằng gỗ trong nhà lều. - Đối với cá có dầu: dầu cá trong quá trình chế biến rất dễ bị oxy hóa nên cũng ảnh hưởng đến chất lượng nước mắm. Vì vậy người ta trữ cá trong các hồ ngoài trời vừa tránh làm giảm chất lượng nước mắm, vừa có thể vớt dầu để bán, tăng thêm thu nhập. Ngoài ra, việc chiết rút đạm từ cá sẽ triệt để hơn. Không nên thêm nước lã và chỉ cho muối một lần, chỉ nên thêm nước màu chứ không bỏ thêm chất phụ gia nào khác. Giai đoạn chế biến: Trước khi chế biến, phải tiến hành vệ sinh lại thùng chượp. Đầu tiên, kiểm ta sơ bộ về độ mặn của chượp nhằm tính toán lượng muối sẽ cho vào khi chượp, cho cá và muối vào thùng gỗ, cứ một lớp cá thì một lớp muối và dùng bàn cào gỗ để dàn đều lớp cá và lớp muối, nếu chượp cá bị nhạt tức lượng muối phải nhiều thì rãi nhiều lớp muối mỏng thay vì ít lớp nhưng dày, phủ một lớp muối mặt khá dày khoảng 2 – 3 cm trên cùng để ủ giữ nhiệt và tránh ruồi nhặng đậu vào. lấy nhiều lớp lá phủ lên lớp muối mặt, lớp lá được cột chặt vào các thanh nẹp, dùng các đòn hạ gài các thanh nẹp lại rồi dùng hai đòn thượng gác ngang qua thùng chượp để nén vỉ không bị trồi lên. Mục đích khâu gài nén là vừa giữ vệ sinh, vừa tác dụng lực ép để nước từ thịt cá được tiết ra nhanh hơn. Sau một thời gian,nước bổi tháo ra làm cá xẹp xuống dần nên phải tiếp tục nén xuống nữa và gài ém lại. Nước bổi ban đầu do cá tiết ra có màu đỏ nâu, mùi tanh và được giữ trong các trổ. Sau khi nén xong, đổ nước bổi vừa rút được cho vào ngập cá Sau khi gài nén và bổ sung chượp cho gần đầy thùng chượp, bơm nước bổi vào cá và để yên, khoảng ba tháng một lần, người ta kiểm tra xem cá có thiếu muối hay không để bổ sung muối cho kịp lúc. Nếu cá thiếu muối, thì lớp cá trên mặt sẽ bị cháy, có màu đen và mùi khét. Có thể bổ sung thêm bằng cách rãi thêm lớp muối mặt hoặc tháo nước bổi, cho chạy nước muối qua xác cá chượp rồi bơm nước bổi vào. Mỗi lần kiểm tra muối người ta cũng giặt vỉ để đảm bảo vệ sinh cho thùng chượp. Khi thùng chượp được ngâm từ 6 – 9 tháng, bắt đầu tháo đảo thường xuyên. Tháo đảo bằng cách cho nước bổi chảy ra ngoài các trổ, đem nước bổi phơi nắng rồi lại bơm vào thùng chượp. Thông thường, mỗi tuần kéo nước ra phơi một lần, buổi sáng kéo ra phơi, buổi chiều kéo vào ngay. Lúc này cũng kiểm tra xem chượp đã chín chưa bằng phương pháp cảm quan và cả bằng phương pháp hóa học. Nhiệt độ càng cao thì quá trình phân giải thịt cả càng nhanh. Nếu để thùng chượp trong nhà lều thì nhiệt độ chỉ khoảng 30 – 40 oC. ở nhiệt độ này, thịt cá phân giải tương đối chậm, chính vì thế, muốn tăng nhiệt độ lên thì đem nước bổi ra phơi nắng. Nếu muốn chượp chín nhanh thì phải thường xuyên tháo đảo, đồng thời nhiệt độ cao thì thịt cá cũng phân giải nhanh hơn. Thời gian ngâm còn tùy thuộc vào mỗi loại cá, dụng cụ chứa đựng, thời tiết,… Thời gian ướp cá thường từ 8 – 10 tháng. Khi chượp chín thì tiến hành rút nước mắm. Giai đoạn rút nước mắm Cá sau khi đã chín chuẩn bị quá trình chiết nước mắm. Một số nhà sản xuất thích để ngâm dầm từ 1 – 2 năm vì thời gian ngâm dầm lâu, nước mắm chiết ra hương vị càng đậm đà, thơm ngon và lượng đạm càng cao. Trong quá trình rút nước mắm, ta cho chạy hệ thống que long. Số thùng long từ 4 thùng trở lên. Nếu nước bổi chạy trong các hồ ngoài trời tốt thì số que long sẽ ít lại, còn ngược lại, nước bổi ngoài trời không tốt, lượng đạm không cao thì sẽ nhiều thùng long hơn. Đối với những loại cá chượp mà ít hương thì sẽ dẫn qua hệ thống tạo hương hay đạm thấp thì dẫn qua hệ thống nâng đạm. Thực chất thì những hệ thống này là hệ thống kéo rút liên hoàn từ những thùng chượp chín. Rút mắm nước cốt: Khi chượp chín , mở nút cho nước mắm cốt chảy ra, đổ vào thùng và rút lại vì nước cốt đầu tiên còn đục. Khi mở lù, điều chỉnh cho nước mắm chảy từ từ khoảng 30l/h. loại nước mắm cốt này có màu vàng đậm, hương thơm đặc trưng, vị bùi và được giữ trong thùng giá. Nước mắm cốt thường không bán mà chỉ để dùng để pha vào các loại nước mắm sau này. Rút nước mắm bán: Việc rút nước mắm bán thường được làm cùng lúc với việc rút nước mắm cốt. Cả một dãy thùng long tạo ra một hệ thống rút nước mắm liên hoàn. Ta xét hệ thống que long với 5 thùng long. Thùng số 1 là thùng chượp chín, còn nguyên, chưa rút nước mắm cốt còn 4 thùng kia đã rút rồi. Dùng nước muối mặn 25% thường dùng là các thùng ngoài trời dẫn vào thùng số 5. sau nửa ngày sau khi ngâm dầm rút nước cho vào thùng số 4. ngâm dầm nửa ngày rồi lại rút qua thùng số 3 và tương tự đến thùng số 2, nước rút ra đem pha với nước cốt rút ra ở thùng 1 để thành nước mắm bán thành phẩm. Dung dịch nước mắm rút ra được từ thùng số 2 sau khi qua hệ thùng 5, 4, 3 được gọi là nước “long nhất”. Nước mắm chiết rút ra đều được đựng trong các thùng giá. Sau một thời gian, lượng đạm chiết rút trong thùng số 5 không con nữa thì bỏ thùng số 5, thế vào đó là thùng số 4. vậy thùng số 4 bây giờ là thùng số 5, thùng số 3 là thùng số 4, …. Quá trình sẽ lặp lại như cũ. Tùy theo loại nước mắm ngon hay bình thường mà ta điều chỉnh lượng nước muối đổ vào bình số 5 và lượng nước cốt rút ra từ bình số 1. áp dụng phương pháp tuần hoàn liên tục trong giai đoạn rút nước mắm tuy có tốn công sức và thời gian lâu nhưng hầu như lượng đạm và hương vị có trong khối chượp được chiết rút hoàn toàn. Nước mắm rút ra là nước mắm bán thành phẩm, pha đấu với nước mắm cốt tạo thành nước mắm thành phẩm. Nếu muốn tăng mùi vị cho sản phẩm thì trước khi pha đấu thì dẫn qua thùng chượp tạo hương. Đa số các thùng chượp tạo hương là các thùng chứa cá tạo hương đặc trưng cho nước mắm như cá Cơm, cá Linh, cá Nục…. Nếu muốn tăng đạm cho sản phẩm thì cũng dẫn qua các thùng chứa các loại cá có đạm cao. Thông thuờng, nếu các loại nước mắm đặc trưng thì chỉ dùng một loại cá(ví dụ như nước mắm cá cơm thì chỉ dùng cá Cơm), còn nếu không yêu cầu thì các thùng long có thể chứa hơn một loại cá. Cách này cho phép ta tạo ra được sản phẩm có tính kinh tế mà có thể sản xuất trái mùa cá. Trong suốt quá trình kéo rút, phải luôn theo dõi hương vị của nước mắm để