Đề tài Tìm hiểu công nghệ sản xuất nước mắm

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 1 MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU A. GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU........................................................................................... 4 I. Môi trường……………………………………………………………………............. 4 1. Cá .......................................................................................................................................... 4 2.Muối ..................................................................................................................................... 15 3.Nguyên liệu phụ ................................................................................................................. 17 II. ................................................ 18 B. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ............................................................................................. 20 C. GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ .................................................................. 21 I. Chế biến chượp .................................................................................................................... 21 II. Kéo rút nước mắm .............................................................................................................. 27 III. Nấu phá bã ......................................................................................................................... 28 IV. Pha đấu ............................................................................................................................... 29 D. TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẮM ............................................................... 30 I. Chỉ tiêu đánh giá chượp chín.............................................................................................. 30 II. Đặc điểm mùi vị của nước ................................................................................................ 30 III. Thành phần của một số mẫu nước mắm......................................................................... 31 GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 2 IV. Chỉ tiêu chất lượng………………………………………………………………....35 E. THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ .............................................................................................. 37 Các bảng biểu và hình vẽ Trang 1 ................................................................... 7 2 ..........................................................................................................9 Bảng 3: Thành phần hoá học của các muối.............................................................................................................. 15 Bảng 4: Thành phần nitơ của một số mẫu nước mắm..........................................................32 Bảng 5: Khối lượng trung bình của một số khoáng trong một lit nước mắm ......................33 Bảng 6: Các loại amino acid có trong mẫu nước mắm ........................................................34 Bảng 7 : Hàm lượng một số loại vitamin...............................................................................35 Bảng 8: Yêu cầu cảm quan của nước mắm Phú Quốc ..........................................................35 Bảng 9: Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm Phú Quốc ......................................................36 Bảng 10: Chỉ tiêu vi sinh vật của nước mắm Phú Quốc .......................................................36 GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 3 1 n , Thynnichthys thynnoides ................................................5 2 ng , Cirrhinus jullien................................... ...............................6 3: c , Hemibarbus labeo ..........................................................6 Hình 4 : Sự tạo thành histamine từ histidine ........................................................10 5: Sơ đồ cô đặc nước mắm bằng rulô........................................................37 Hình 6 : Sơ đồ thí nghiệm phân lập vi khuẩn gây hương từ chượm cá chín .........................42 MỞ ĐẦU Nước mắm là thực phẩm quen thuộc , được ưa chuộng nhất ở nước ta và là loại nước chấm không thể thiếu trong mỗi bữa ăn hàng ngày. Nước mắm có giá trị dinh dưỡng cao ( trong nước mắm có chứa 13 loại amino acid, vitamine B, khoảng 1 – 5 microgram vitamine B12 ), có khả năng hấp dẫn người ăn bởi hương vị đậm đà, đặc trưng , làm tăng khẩu vị cho những món ăn khác . Nước mắm là mặt hàng chính của ngành thủy sản. Sản xuất nước mắm được tiến hành phổ biến khắp nơi trên toàn quốc, hàng năm tiêu thụ khoảng 40 -60% tổng lượng cá đánh bắt được. Việc sản xuất nước mắm ở nước ta hiện nay vẫn còn theo phương pháp cổ truyền, ở mỗi địa phương có sự khác nhau chút ít, nhưng nhìn chung, quy trình s ản xuất còn thô sơ, thời gian kéo dài, hiệu quả kinh tế còn thấp. Mặc dù đã có nhiều công trình nghiên cứu , từng bước cơ giới hoá trong sản xuất nhưng thành tựu đạt được còn nhiều hạn chế. Tại Việt Nam, nước mắm được sản xuất với quy mô lớn tại các khu vực như: Phú Quốc, Thuận Hải, Phan Thiết, Khánh Hoà, Hải Phòng... Ở những vùng khác nhau, do sự khác nhau về nguồn nguyên liệu , quy trình sản xuất mà sản phẩm tạo thành cũng rất đặc trưng về hương , vị . Chính điều này tạo nên sự đa dạng hoá về sản phẩm nước mắm nhằm đáp ứng nhiều khẩu vị khác nhau của người tiêu dùng . – GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 4 I./M ôi trường 1/  Phân loạ ấ ( Protein ) Dựa vào hàm lượng nitơ của cá và thời gian chế biến, ngườ ại sau :  ạm cao : trên 30o khô ) : cá cơm Kiên Giang , cá ve , cá nục...  ạm thấ 30o ) : cá cơm Duyên Hải , cá linh non , cá bò …  Phân loạ ất béo ( lipid ) Dự ợng mỡ hay dầu trong cá mà người ta chia thành các loại sau:  ) : có hầu hết ở các loại cá nướ ể cả cá linh non .  – ) : cá linh , cá trích …  ) : đa số là cá nước ngọ ớc lợ như cá basa, cá tra Biển Hồ ...  Phân loại theo tập tính sinh sống  Cá sinh sống ở tầng nổi và tầng lửng ( cá ăn nổi ) : gồm có cá cơm , cá trích , cá lầm , cá mòi , cá nục...  Cá sinh sống ở tầng đáy và tầng lửng ( cá ăn đáy ) : gồm có cá liệt thịt, cá xô tạp, cá bò...  Phân loại theo giá trị sử dụng để làm nước mắm  Cá nhóm I:  Gồm có cá cơm Kiên Giang ( than, sọ ..., vừa có đạm cao, vừa cho sản phẩm có hương vị đặc trưng, chất lượng cao.  Cá nhóm I thường được sử dụng lâu dài trong quá trình chế biến để tạo ra các sản phẩm có hương vị đặc trưng , ngoài ra còn được dùng để tạo hương cho sản phẩm được làm từ các loài cá không có hương hoặc ít hương ( hương không tốt ) .  Cá nhóm II: GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 5  Gồm có cá sơn , cá nục , cá cơm Duyên Hải...chủ yếu là cá linh , sử dụ ử mùi cho các nhóm cá tạp, một phần dùng để tạo hương riêng biệt cho một số loại sản phẩm.  Cá nhóm II thường được sử dụng lâu dài trong quá trình sản xuất, đặc biệt là cá Linh được sử dụng lâu dài , từ 12 – 24 tháng.  Cá nhóm III:  Gồm có cá xô tạp , cá liệt thịt , cá bò , cá liệt Đồng Tháp.  Chủ yếu dùng để lấy đạm làm nền cho sản phẩm. Vì có mùi kém nên phải qua xử lý mùi trước khi tạo nền cho sản phẩm khác. Loại cá này được sử dụng triệt để với thời gian sử dụng tương đối ngắ 4 – 6 tháng . b) nhóm cá xương nước ngọt , cỡ nhỏ , họ Cá chép (Cyprinidae) , phổ biến ở Miền Nam Việt Nam.  ản (Thynnichthys thynnoides ảng ) Đặc điểm sinh học : có thân dài , dẹt hai bên , bụng phình , đầu rộng , không có râu , thân phủ vẩy tròn, màu xanh nhạt , bụng ánh bạc, vây xám nhạt . Sống thành đàn ở tầng mặt. Kích thước nhỏ: thường dài 10 - 20 cm, con lớn nhất 25 cm, nặng khoảng 200 g . Ăn thực vật nổi. Thành thục sinh dục trong năm đầu. Mùa đẻ vào tháng 5 – 6 . Bãi đẻ ở ngã ba sông , ven cồn , nơi nước chảy . Trứng trôi nổi . Thịt ngon , nhiều mỡ , có thể phơi khô hoặc nấu dầu . Sản lượng khai thác khá cao sau mùa lũ . Phân bố : ở miền Nam Việt Nam, Cambodia, Lào, Thái Lan, Indonesia . 1 , Thynnichthys thynnoides  ống ( Cirrhinus jullieni , ỏ ) GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 6 Đặc điểm sinh học : mình tròn, dài khoảng 8 - 15 cm, con lớn nhất dài 22 cm, nặng khoảng 160 g . Mùa đẻ trứng vào tháng 5 - 7. Trứng màu vàng. Thịt ngon, sản lượng tự nhiên khá cao. 2 , Cirrhinus jullieni  ắc ( Hemibarbus labeo ộ ), ít có giá trị kinh tế. 3 , Hemibarbus labeo c) : Các thành phần hoá học cơ bản của cá có thể được trình bày tóm tắt qua bảng sau : GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 7 1 , % ) Protein Lipid 48 - 85.1 10.3- 24.4 0.1- 5.4 0.5- 5.6 48 - 85.1 60 - 70 20 - 30 1 - 11 1 - 2 60 - 70 40 - 75 8 - 18 3 - 5 0.5- 1.5 40 - 75 60 - 70 7 - 15 5 - 10 1 - 3 60 - 70 Gan 48 - 85.1 10.3- 24.4 0.1- 5.4 0.5- 5.6 48 - 85.1  , các quá trình khuếch tán , tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, ngo .  Lipid những tháng mùa đông , khi nguồn thức ăn khan hiếm . ( 0,1-30% ). : , nằm giữa các sợi cơ. . Dạng tự nhiên của lipid 2 nhóm chính: phospholipid và triglycerit :  Phospholipid tạo nên cấu trúc của màng tế bào, vì vậy chúng được gọi là lipid cấu trúc.  Triglycerit là lipid dự trữ năng lượng có trong các nơi dự trữ chất béo, thường ở trong các bào mỡ đặc biệt được bao quanh bằng một màng phospholipid và mạng lưới colagen mỏng hơn. Triglycerit thường được gọi là lipid dự trữ. GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 8 ác este dạng sáp như một phần của các lipid dự trữ. : . Điểm khác nhau chủ yếu là chúng bao gồm các acid béo chưa bão hòa cao ( 14-22 nguyên tử cacbon , 4-6 nối đôi ). Lipid 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 thủy sản rất có lợi cho sức khỏe . Các hợp chất có lợi trong lipid cá là các acid béo không no cao, đặc biệt là: Acid eicosapentaenoic ( EPA 20:5) và acid docosahexaenoic ( DHA 22:6 ) : . Ở nhiệt độ thường ở trạng thái lỏng, nhiệt độ thấp bị đông đặc ở mức độ khác nhau .  Protein Protein được cấu tạo từ các amin . Protein của ngũ cốc thường thiếu lysine và các amino acid có chứa lưu huỳnh ( methionine, cysteine ), trong khi protein của cá là nguồn giàu các amino acid này. Do đó, protein cá có giá trị dinh dưỡng cao hơn các loại ngũ cốc khác. Có thể chia protein của mô cơ cá ra thành 3 nhóm: Protein cấu trúc ( Protein tơ cơ ) Gồm các sợi myosin , actin , actomyosin và tropomyosin , chiếm khoảng 70 - 80% tổng lượng protein ( so với 40% trong các loài động vật có vú ) .Các protein này hòa tan trong dung dịch muối trung tính có nồng dộ ion khá cao ( trên 0,5 M ). Các protein cấu trúc có chức năng co rút đảm nhận các hoạt động của cơ. Protein chất cơ ( Protein tương cơ ) Gồm myoglobin, myoalbumin, globulin và các enzyme - 0,15M ). Hầu hết protein chất cơ bị đông tụ khi đun nóng trong nước ở nhiệt độ trên 50 o C. Trong quá trình chế biến và bảo quản, myoglobin dễ bị oxy hóa thành metmyoglobin, ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm. GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 9 Protein liên kết: . Chiếm khoảng 3% tổng lượng protein trong cá ( so với 17% trong các loài dộng vật có vú ). Có trong mạng lư , dung dịch kiềm hoặc dung dịch muối có nồng độ ion cao. Điểm đẳng điện ( pI ) của protein cá vào khoảng pH 4.5 – 5.5 . Tại giá trị pH này, protein có độ hòa tan thấp nhất. Giống như protein trong sữa, trứng và thịt của động vật có vú, protein trong cá có tất cả các amino acid chủ yếu và có giá trị sinh học rất cao. 2 ( % protein ) Amino acid Lysine 8.8 8.1 9.3 6.8 Trytophan 1.0 1.6 1.1 1.9 Histidine 2.0 2.6 3.8 2.2 Phenylalanine 3.9 5.3 4.5 5.4 Leucine 8.4 10.2 8.2 8.4 Isoleucine 6.0 7.2 5.2 7.1 Threonine 4.6 4.4 4.2 5.5 Methionine- cystine 4.0 4.3 2.9 2.3 Valine 6.0 7.6 5.0 8.1 )  Thành phần trích ly chứa nitơ phi protein ( Non Protein Nitrogen ): Chấ ần hòa tan trong nước, có khối lượng phân tử thấp và chiếm khoảng 9-18% tổng hàm lượng protein ở cá . Thành phần chính của hợp chất này bao gồm các chấ ( amoniac , amine, trimethylamine , dimethylamine ), trimethylamineoxide ( TMAO ), dimethylamineoxide ( MAO ), creatine các amino acid tự do, nucleotide, ure ( có nhiều trong cá sụn ) ... Các chất trích ly chứa nitơ phi protein rất quan trọng đối với các nhà chế biến thuỷ sản bởi vì chúng ảnh hưởng đến mọi tính chất của thực phẩm như: màu sắc, mùi vị, trạng thái cấu trúc, dinh dưỡng, sự an toàn và sự hư hỏng sau thu hoạch. GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 10 Các amino acid tự do Các amino acid tự do chiếm khoảng 0,5-2 % trọng lượng cơ thịt, chúng góp phần tạo nên mùi vị thơm ngon đặc trưng của nguyên liệu. Hàm lượng amino acid tự do càng nhiều thì vi khuẩn gây hư hỏng phát triển càng nhanh và sinh ra amoniac . . Trong thời gian bảo quản, histidine bị vi sinh vật khử nhóm carboxyl hình thành độc tố histamine. Hình 4 : Sự tạo thành histamine từ histidine Ure Ure có phổ biến trong tất cả cơ thị 0.05% .Trong quá trình bảo quản, ure phân huỷ thành NH3 và CO2 dưới tác dụng củ ật. Do urê hoà tan trong nước và thấm qua màng tế bào nên nó dễ được tách ra khỏi miếng phi lê. Amoniac: Amoniac có mùi đặc trưng ( mùi khai ) . Trong cơ thịt của cá tươi có một lượng nhỏ amoniac . Trong cá , lượng amoniac thấp nhưng khi bị hư hỏng do vi sinh vật thì lượng amoniac tăng nhanh. Khi sự hư hỏng tiến triển , pH của cơ thịt chuyển sang môi trường kiềm do lượng amoniac tăng lên và tạo nên mùi ươn thối của cá. Creatine Là thành phần chính của hợp chất phi protein. Cá ở trạng thái nghỉ ngơi creatine tồn tại dưới dạng mạch vòng phospho và cung cấp năng lượng cho quá trình co cơ.  Glucid Hàm lượng glucid trong cơ thịt cá rất thấp , thường dưới 0.5 % và tồn tại dưới dạng năng lượng dự trữ glycogen . Lượng glucid thấp nhất khi cá vừa đẻ trứng . Sau khi chết, GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 11 glycogen trong cơ thịt chuyển thành acid lactic làm giảm pH đồng thời làm mất khả năng giữ nước của cơ thịt . Sự biến đổi của pH ở cơ thịt sau khi chết có ý nghĩa công nghệ rất lớn .  Vitamine Cá là nguồn cung cấp chính vitamine nhóm B ( thiamin , riboflavin và B12 ), vitamine A và D có nhiều trong các loài cá béo và được 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 nên trong quá trình chế biến ( sản xuất đồ hộp, tan giá, ướp muố vitamine .Vì vậy, cần phải chú ý để ổn thất vitamine trong quá trình chế biến .  Chất khoáng của cá phân bố chủ yếu trong mô xương, đặc biệt trong xương sống .  Calcium và phospho là 2 nguyên tố chiếm nhiều nhất trong xương cá. Thịt cá là nguồn giàu sắt, đồng, lưu huỳnh và iode . Ngoài ra còn có niken, coban, chì, asen, kẽm .  Hàm lượng chất sắt trong thịt cá nhiều hơn động vật trên cạn .  ( S ) có phổ biến trong thịt các loài hải sản , chiếm khoảng 1% chất khô của thị ịt cá phần lớn tồn tại ở dạng hợp chất hữ . Hàm lượ ều hay ít có ảnh hưởng lớn đến màu sắc của sản phẩm.  : hàm lượng đồng trong cá ít hơn so với động vật thủy sản không xương sống.  Iode : hàm lượng iode trong thịt cá ít hơn so với động vật hải sản không xương sống . Hàm lượng iode của động vật hải sản nói chung nhiều gấp 10 - 50 lần so với động vật trên cạn. Thịt cá có nhiều mỡ thì hàm lượng iode có xu hướng tăng lên.  Enzyme , chúng hoạt động xúc tác cho các phản ứng hoá học ở trong nội tạng và trong cơ thịt . Enzyme tham gia vào quá trình trao đổi chất ở tế bào, quá trình tiêu hoá thức ăn và tham gia vào quá trình tê cứng. Sau khi cá 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 bề ngoài của chúng . Sản phẩm của quá trình phân giải do enzyme là nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật, làm tăng nhanh tốc độ ươn hỏng . GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 12 Trong nguyên liệu có nhiều enzyme khác nhau. Các nhóm enzyme chính ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệ : Enzyme thuỷ phân. Nhiều loại protease được tách chiết từ cơ thịt cá và có tác dụng phân giải làm mềm mô cơ. Sự mềm hoá của mô cơ gây khó khăn cho chế biến . Các enzyme thuỷ phân protein quan trọng trong nguyên liệu gồm : cathepsine , protease kiềm tính, collagenase, pepsine , trypsine , chimotrypsine . Các enzyme thuỷ phân lipid quan trọng trong cá gồm có: lipase , phospholipase . Chúng thường có trong các cơ quan nội tạng và trong cơ thịt. Enzyme thuỷ phân lipid rất quan trọng đối với cá đông lạnh, ở các loài cá này lipid có thể bị thuỷ 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 triglyceride, 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. Enzyme oxy hoá khử. Các enzyme oxy hoá khử bao gồm : phenoloxidase, lipoxigenase, peroxidase. d) 20 o .  Những biến đổi của cá khi lên bờ (cá sống) Cá giữ lâu trong điều kiện nhân tạ tr ẽ bị ợng protein , lipid giả . ếu thức ăn , mỏi mệt về luỹ các chất phân hủy, các chất hữu c ự hoạt động bình thường của cơ thể trong hệ thầ ủ ức chế ần kinh , mất dần khả năng tiêu thụ ết ngạ , acid tích lũy ngày càng nhiề ếch tán vào máu là nguyên nhân cơ bản làm cá chế , nếu bắt cá ra khỏi nước thì mang cá lập tức chứa đầy máu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 13 có màu đỏ tươi. Vì lượng oxy không đủ để cung cấp cho máu , nên mang cá bị thừa máu và kết quả cá bị chết ngạt . Thịt cá trong thời gian này có cấu trúc nhão . Hiện tượng trên xảy ra do chuyển nguyên sinh chất thành dạng lỏng ( hiện tượng đứt mạch liên kết của các chất chứa nitơ ). Sự thừa máu xảy ra không chỉ ở mang mà đôi khi còn xảy ra ở ất hiện rõ trên bề mặ ững vết đỏ .  Những biến đổi của cá sau khi chết Cá sau khi chế ảy ra hàng loạt biến đổi phức tạp , đặc biệt là các biến đổi sâu sắc về hoá học . Đó là các quá trình phân hủy tự nguyên liệu biến chất hoàn toàn , không thể sử dụng được nữa. ến đổi không tuân theo một thứ tự nhất đị ến đổ ể xảy ra đồng thời , hay giai đoạn này xảy ra trong lòng giai đoạn kia , hoặc là cuối quá trình này là đầu của quá trình khác tiếp nối . Tuy nhiên, để tiện lợi trong nghiên cứu, người ta coi như các giai đoạn biến đổi diễn ra độc lập. Giai đoạn tiết nhớt Khi còn số ết chất nhớt ra ngoài cơ thể để bảo vệ lớp da ngoài, chống sự xâm nhập của bên ngoài vào cơ thể ả ội . Sau khi chết , chúng vẫn tiếp tục tiết chất nhớt cho đến khi tê cứng và lượng nhớ dần, đó là sự tự vệ cuối cùng . Chất nhớt là những hạt nhỏ thuộc loại glucoprotein ở trong tổ chức của tế bào, sau khi hút nước trương lên và tích tụ lại trong tế bào rồi dần dần tiết ra ngoài da . Thành phần chủ yếu của chất nhớt là Mucin vì vậy nó là môi trường rất tốt cho vi sinh vật phát triển. Sau khi cá chết, kháng thể không còn, vi khuẩn bám ở ngoài da gặp môi trường tốt sẽ phát triển rấ ập vào cơ thể . Sự phân huỷ chất nhớt làm cho chất nhớt nhão nát ra , biến dần từ trạng thái trong suốt sang vẩn đục và tiếp đến là quá trình thối rữa xảy ra nhanh chóng . Giai đoạn tê cứng Sau khi chết một thời gian, thịt cá từ mềm trở nên cứng lạ ịt co lại và căng lên vì các biến đổi sinh hóa bên trong thị , cơ thịt vẫn giữ tính chất đàn hồ ặt , cơ thịt cứng , thân cá nhợt nhạt. Cá ở giai đoạn tê cứng vẫn là cá tươi. Ở nhiệt độ cao , sự tê cứng xuất hiện sớm và kết thúc nhanh . Ở nhiệt độ thấp , sự tê cứng xuất hiện chậm và kéo dài hơn . Cá chết ở bên ngoài mặt nước có sự tê cứng kéo dài hơn đối với cá chết bên trong mặt nước. Cá đã cắt đầu lấy ruộ ứng lâu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sản xuất nước mắm 14 hơn cá còn nguyên con . Thời gian tê cứng phụ thuộc vào loài , trạng thái của cá trước khi chết , n