Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện bảo quản đến một số đặc tính chất lượng của nước mắm trong quá trình bảo quản

i LỜI CÁM ƠN Trong thời gian thực hiện đề tài tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, động viên của mọi người. Để đạt được kết quả như ngày hôm nay, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới:  Bộ môn công nghệ chế biến, khoa chế biến đã tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp này.  Tất cả các thầy cô đã dạy dỗ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường Đại Học Nha Trang  Các cán bộ phòng thí nghiệm đã giúp đỡ tôi về cơ sở vật chất để tiến hành thí nghiệm  Thầy giáo Nguyễn Anh Tuấn đã tận tình giúp đỡ tôi trong thời gian vừa qua  Cuối cùng tôi xin gửi lời cám ơn đặc biệt tới thầy giáo Nguyễn Xuân Duy đã tận tình giúp đỡ tôi, gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ tôi trong thời gian vừa qua. Xin chân thành cám ơn! Nha Trang, ngày 10 tháng 7 năm 2011 Sinh viên thực tập Nguyễn Thị Hòa ii MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 Đặt vấn đề........................................................................................................................2 1. Mục tiêu nghiên cứu. ................................................................................................2 2. Nội dung nghiên cứu. .................................................................................................3 Chương 1: TỔNG QUAN ..............................................................................................4 1.1.Tổng quan về nước mắm..........................................................................................4 1.1.1. Qúa trình phát triển của nước mắm.....................................................................4 1.1.2 Nguyên lý chế biến nước mắm. ............................................................................5 1.1.2.1. Cơ chế của quá trình hình thành nước mắm. ...................................................5 1.1.2.2. Cơ chế phân giải của enzyme. ..........................................................................5 1.1.2.3. Các hệ enzyme tham gia phân giải...................................................................6 1.1.2.4. Sự tham gia của vi sinh vật...............................................................................8 1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm..................................9 1.1.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ....................................................................................9 1.1.3.2. Ảnh hưởng của pH.............................................................................................9 1.1.3.3. Ảnh hưởng của lượng muối. ...........................................................................10 1.1.3.4. Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc.....................................................................11 1.1.3.5. Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu...............................................................11 1.1.4. Những biến đổi của nước mắm trong quá trình sản xuất và bảo quản..............12 1.1.5. Chất lượng của nước mắm( TCVN 5107-2003)................................................13 1.1.6. Các phương pháp chế biến nước mắm...............................................................15 1.1.6.1. Phương pháp chế biến chượp cổ truyền...........................................................15 1.1.6.2. Phương pháp chế biến hỗn hợp ........................................................................17 1.1.6.3. Phương pháp chế biến chượp bằng hóa học và vi sinh vật.............................17 1.1.7. Thành phần hóa học của nước mắm....................................................................17 iii 1.1.8. Sử dụng phụ gia trong chế biến nước mắm ........................................................19 1.1.9. Thị trường tiêu thụ nước mắm.............................................................................20 1.2. Phản ứng sẫm màu trong nước mắm......................................................................21 1.2.1. Cơ chế. ..................................................................................................................21 1.2.2.1. Giai đoạn đầu của phản ứng tạo melanoidin ...................................................22 1.2.2.2. Giai đoạn trung gian của phản ứng .................................................................23 1.2.2.3. Giai đoạn cuối cùng của phản ứng tạo melanoidin .........................................29 1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng xẫm màu...................................................31 1.2.2.1. Ảnh hưởng của axit amin và đường .................................................................31 1.2.2.2. Ảnh hưởng của nước .........................................................................................32 1.2.2.3.Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH môi trường......................................................33 1.2.2.3. Ảnh hưởng của chất kìm hãm...........................................................................33 Chương 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................34 2.1. Nguyên vật liệu.......................................................................................................34 2.1.1. Nước mắm.............................................................................................................34 2.1.2. Hóa chất và phụ gia ..............................................................................................34 2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ...............................................................................34 2.3. Phương pháp phân tích............................................................................................37 2.3.1. Phương pháp đánh giá cảm quan.........................................................................37 2.3.2. Xác định màu sắc..................................................................................................39 2.2.3. Xác định độ sẫm màu ...........................................................................................39 2.2.4. Xác định pH .........................................................................................................39 2.3.5. Xác định tỷ trọng..................................................................................................39 2.3.6. Xác định khả năng khử gốc tự do DPPH ............................................................40 2.3.7. Xử lý số liệu thống kê ..........................................................................................40 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .........................................41 3.1. Sự thay đổi chất lượng cảm quan trong quá trình bảo quản .................................41 iv 3.1.1. Sự thay đổi điểm cảm quan màu sắc theo thời gian bảo quản...........................41 3.1.2. Sự thay đổi điểm cảm quan vị theo thời gian bảo quản .....................................42 3.1.3. Sự thay đổi điểm cảm quan mùi theo thời gian bảo quản..................................44 3.1.4. Sự thay đổi điểm cảm quan độ trong theo thời gian bảo quản ..........................45 3.1.5. Sự thay đổi điểm cảm quan tổng theo thời gian bảo quản .................................46 3.2. Sự thay đổi các thông số màu sắc (L*, a*, b*) của nước mắm trong thời gian bảo quản..................................................................................................................................47 3.3. Sự thay đổi mức độ sẫm màu của nước mắm theo thời gian bảo quản................51 3.4. Sự thay đổi giá trị pH của nước mắm theo thời gian bảo quản ...........................54 3.5. Ảnh hưởng của phụ gia đến tỷ trọng của nước mắm ............................................55 3.6. Sự thay đổi khả năng chống oxy hóa của nước mắm theo thời gian bảo quản....56 Chương 4: KẾT LUẬN ..................................................................................................59 4.1. Kết luận chung.........................................................................................................59 4.1.1. Sự biến đổi các chỉ tiêu cảm quan .......................................................................59 4.1.2. Sự biến đổi mức độ sẫm màu trong quá trình bảo quản.....................................59 4.1.3. Phản ứng melanoidin............................................................................................60 4.1.4. Giá trị pH ..............................................................................................................60 4.2. Đề xuất ý kiến ..........................................................................................................60 TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................62 Phục lục v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Chỉ tiêu cảm quan của nước mắm thành phẩm ...............................14 Bảng 1.2 Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm ................................................14 Bảng 1.3 Các chỉ tiêu vi sinh vật của nước mắm ............................................15 Bảng 2.1 Bảng điểm đánh giá chất lượng nước mắm.....................................37 Bảng 2.2 Danh mục chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng ..........................38 Bảng 2.3 Cơ sở phân cấp chất lượng sản phẩm thực phẩm dựa trên điểm chung có trọng lượng ...................................................................................................38 vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của việc bổ sung phụ gia và điều kiện bảo quản đến chất lượng của nước mắm trong quá trình bảo quản......................36 Hình 3.1 Ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện bảo quản đến điểm cảm quan màu sắc của nước mắm ..........................................................................................................................42 Hình 3.2 Ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện bảo quản đến điểm cảm quan vị của nước mắm.................................................................................................................................43 Hình 3.3 Ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện bảo quản đến điểm cảm quan mùi của nước mắm.................................................................................................................................44 Hình 3.4 Ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện bảo quản đến điểm cảm quan độ trong của nước mắm .........................................................................................................................46 Hình 3.5. Ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện bảo quản đến điểm cảm quan tổng của nước mắm ..........................................................................................................................47 Hình 3.6. Ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện bảo quản đến giá trị L* của nước mắm ..........................................................................................................................................49 Hình 3.7. Ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện bảo quản đến giá trị a* của nước mắm ..........................................................................................................................................50 Hình 3.8. Ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện bảo quản đến giá trị b* của nước mắm ..........................................................................................................................................51 Hình 3.9. Ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện bảo quản đến mức độ sẫm màu của nước mắm.................................................................................................................................53 Hình 3.10. Ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện bảo quản đến mức độ sẫm màu của nước mắm.................................................................................................................................55 Hình 3.11. Ảnh hưởng của phụ gia tỷ trọng của nước mắm .................................................56 Hình 3.12. Ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện bảo quản đến khả năng chống ôxy hóa của nước mắm ..................................................................................................................58 1 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Đối với người dân Việt Nam từ lâu nước mắm đã trở thành thứ gia vị không thể thiếu trong mỗi bữa cơm gia đình. Nước mắm đã được phát triển từ lâu đời cùng với lịch sử dân tộc và mang bản sắc đặc thù của Việt Nam. Nước mắm hấp dẫn mọi người bởi cái hương vị đặc biệt của nó và bởi giá trị dinh dưỡng cao. Nước mắm cao đạm lâu năm còn có tác dụng chữa một số bệnh như: đau dạ dày, chữa bỏng, phục hồi cơ thể suy nhược. Hiện nay có hơn 95% hộ gia đình Việt Nam sử dụng nước mắm trong bữa cơm hằng ngày. Trung bình mỗi năm có hơn khoảng 200 triệu lít nước mắm được tiêu thụ. Việt Nam là một thị trường hấp dẫn. Chính vì thế mà nhiều công ty nhãn hiệu tham gia thị trường này. Thành phần của nước mắm là sự kết hợp tổng hòa giữa các thành phần dinh dưỡng thành phần của nước mắm là sự kết hợp tổng hòa giữa các thành phần dinh dưỡng (các thành phần hóa học cơ bản và các thành phần tạo giá trị cảm quan (màu, mùi, vị…). Các chất có đạm chiếm hàm lượng chủ yếu trong nước mắm và nó cũng là thành phần quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm. Các chất có đạm trong nước mắm bao gồm nito toàn phần, nito a xít amin, nito các chất bay hơi (chủ yếu là amomiac…) người ta đã dựa vào nito toàn phần để phân hạng nước mắm. Trong nước mắm có khoảng 20 loại a xít amin. Thành phần các chất bay hơi của nước mắm rất phức tạp và nó quyết định hương vị của nước mắm. Ngoài ra trong nước mắm còn có một số chất vô cơ như NaCl, S, Ca, Mg, P, I, Br và các sinh tố như B1, B2, PP. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về chất lượng của người tiêu dùng và chiến đấu với sự cạnh tranh gay gắt trên thị trường như hiện nay ( có hàng trăm 2 thương hiệu nước mắm trên mọi miền của tổ quốc) thì đòi hỏi các nhà sản xuất phải tạo ra cho mình những bí quyết làm nước nước mắm riêng để nâng cao chất lượng về dinh dưỡng, màu sắc, mùi vị. Trên thực tế các nhà sản xuất dùng rất nhiều các loại phụ gia khác nhau để tạo ra sản phẩm có mùi, vị, màu sắc hấp dẫn nguời tiêu dùng. Hầu hết nước mắm được đóng trong các loại chai trong suốt nhìn thấy rõ màu sắc của sản phẩm. Nước mắm càng để lâu thì màu sắc càng bị sậm dần làm mất đi giá trị cảm quan của sản phẩm. Chính vì thế mà việc giữ màu sắc đặc trưng của nước mắm trong quá trình bảo quản là rất quan trọng. Quá trình tạo màu sắc của nước mắm được quyết định bởi những phản ứng hóa học, sinh hóa học xảy ra không ngừng. Trong thành phần hóa học của nước mắm thì thành phần chủ yếu là a xít amin, trong quá trình sản xuất các nhà sản xuất còn cho thêm một số phụ gia như đường,…để làm dịu độ mặn của nước mắm. Trong khi đó đây là hai yếu tố cơ bản để hình thành nên phản ứng melanoidin và oxy hóa. Sản phẩm của phản ứng này làm cho màu sắc bị sậm dần. Có thể nói trong nước mắm đã xảy ra phản ứng melanoidin làm ảnh hưởng đến chất lượng của nước mắm. Vì thế cần có nghiên cứu về phản ứng melanoidin trong nước mắm để biết cụ thể hơn về ảnh hưởng của nó đến chất lượng nước mắm và sau này sẽ có những biện pháp ngăn chặn góp phần nâng cao chất lượng nước mắm trên thị trường trong nước và cả quốc tế. Chính vì thế tôi được Khoa Công Nghệ Chế Biến Thủy Sản giao cho đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện bảo quản đến một số đặc tính chất lượng của nước mắm trong quá trình bảo quản”. 2. Mục tiêu nghiên cứu. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là tìm hiểu sự biến đổi màu sắc của nước mắm trong quá trình bảo quản trong các điều kiện bảo quản khác nhau để rút ra 3 kết luận làm tài liệu tham khảo cho các đề tài tiếp theo góp phần làm nâng cao chất lượng nước mắm. 2. Nội dung nghiên cứu. Trong các điều kiện bảo quản khác nhau (bổ sung đường: glucose, saccarose, sorbitol, không đường; bảo quản trong điều kiện: kín và bán kín) đề tài sẽ nghiên cứu cụ thể về những vấn đề sau:  Sự thay đổi chất lượng cảm quan trong quá trình bảo quản  Sự thay đổi màu sắc trong quá trình bảo quản  Sự thay đổi mức độ sẫm màu trong quá trình bảo quản  Sự thay đổi giá trị pH trong quá trình bảo quản  Sự thay đổi khả năng khử gốc tự do DPPH trong quá trình bảo quản 4 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan về nước mắm 1.1.1. Qúa trình phát triển của nước mắm. Một vài tác giả người Pháp cho rằng nguồn gốc nước mắm của ta bắt nguồn từ nước chấm của nhật từ thế kỷ 16 và 17. Cũng có những tác giả dựa vào những điểm giống nhau giữa nước mắm của ta bắt nguồn từ nước chấm của Hy Lạp và La Mã vào thế kỷ 18. Nhưng nước chấm của ta là loại nước chấm khá đặc trưng được chế biến từ cá và muối với một quá trình phân giải phức tạp do tác dụng của enzyme trong cá và vi sinh vật của cá từ ngoài vào. Nước ta có hơn hai nghìn cây số bờ biển, có nhiều sông ngòi, ao hồ…nghề đánh cá và làm muối đã phát triển từ lâu, cá và muối là nguồn cung cấp vô tận. Nhưng nước ta ở vùng nhiệt đới , nhiệt độ cao, không khí ẩm ướt nên việc bảo quản nguyên liệu, thực phẩm gặp nhiều khó khăn, nhân dân ta phải tìm biện pháp để bảo quản những sản phẩm của mình làm ra, đặc biệt những nguyên liệu thủy sản có đặc điểm mau ươn thối, vì vậy qua bao nhiêu năm tốn công tìm tòi họ đã tìm thấy tác dụng sát trùng và phòng thối của muối. Song song với phơi khô cá người ta không phải ngẫu nhiên biến thành hình thức chế biến chượp, làm mắm tôm, mắm tép, muối dưa, muối cà… Như vậy có thể nói rằng nghề nước mắm là một công trình sáng tạo của nhân dân ta. Nó đã phát sinh trong quá trình sản xuất ngay từ khi nghề đánh cá và làm muối ra đời, nghĩa là đã có cách đây hơn 500- 600 năm. Từ đó nghề nước mắm đã được truyền từ đời này qua đời khác theo một công thức nhất định, cho tới nay các địa phương đã cải tiến dần dần phương pháp chế biến cho phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng như miềm bắc thích nước mắm Cát Hải, miền trung thích nước mắm Phan Thiết, 584, miền nam thích nước mắm Phú Quốc…Hiện 5 nay nhiều cơ quan nghiên cứu các trường học các cơ sở sản xuất đang tiến hành nghiên cứu quy trình chế biến nước mắm ngắn ngày và tiến dần cơ giới hóa và nhiều nghiên cứu khác nữa để nâng cao chất lượng nước mắm phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng[1] 1.1.2 Nguyên lý chế biến nước mắm. 1.1.2.1. Cơ chế của quá trình hình thành nước mắm. Cá đem trộn với muối theo một tỷ lệ nhất định, được ướp trong điều kiện thích hợp, sau một thời gian sẽ hình thành nên nước mắm. Đó là quá trình hình thành nên hệ enzyme proteaza trong bản thân cá hoặc của vi sinh vật bên ngoài tác động vào thủy phân thịt cá từ dạng protein qua các dạng trung gian như: peptone, polypeptit, peptit, và cuối cùng là axít amin. Protein enzym polypeptit enzym axít amin Bên cạnh quá trình đạm phân (phân giải và phân hủy) của chất protein là chủ yếu còn có sự phân giải đường và chất béo…thành các axít hữu cơ và rượu… Quá trình phân giải protein trong thịt cá chủ yếu là do men tác dụng nhưng có thể có sự tham gia của vi sinh vật. Những vi sinh vật hữu ích tiết ra proteaza thúc đẩy cho quá trình thủy phân nhưng các vi sinh vật gây thối thì có tác dụng làm rữa nát thịt cá có khi ở ngay giai đoạn đầu hay trong quá trình chế biến, hoặc nếu không khống chế kịp thời sau khi tạo thành nước mắm cũng dễ bị thối do vi sinh vật gây nên.[1] 1.1.2.2. Cơ chế phân giải của enzyme. Quá trình phân giải thịt cá chuyển từ protit đến axít amin là một quá trình rất phức tạp. Thuộc nhóm proteaza có pepsin, trypsin, chimotripsin, bromelin, 6 papain. Các proteaza trước hết là thủy phân protein. Sự tham gia của enzyme trong quá trình thủy phân là theo sơ đồ: E+S ES E+P E là enzyme, S là cơ chất, trong quá trình chế biến nước mắm thì S chủ yếu là protein, ES là phức hợp trung gian giữa enzyme và cơ chất, P là sản phẩmtrong nước mắm thì chủ yếu là axít amin và các peptit cấp thấp. Sự tạo thành và chuyển biến của hợp chất trung gian ES xảy ra qua 3 bước. Trước hết enzyme kết hợp với protein tạo thành phức chất enzyme protein, bước này xảy ra khá nhanh và liên kết này không bền. Bước 2 là sự chuyển biến của các phần tử protein dẫn tới làm phá vỡ các mối liên kết đồng hóa trị tham gia vào phản ứng. Khi đó trong phức ES đồng thời xảy ra hai quá tình là sự dịch chuyển thay đổi mật độ electron dẫn tới sự cực hóa của mối liên kết tham gia vào phản ứng và sự biến dạng hình học của các mối liên kết đồng hóa trị trong phân tử protein cũng như trong trung tâm hoạt động của enzyme, như vậy làm cho protein trở nên hoạt động do đó quá trình thủy phân sẽ dễ dàng hơn. Bước ba là giai đoạn tạo thành các axít amin hoặc peptit cấp thấp và giải phóng enzyme ra.[1] 1.1.2.3. Các hệ enzyme tham gia phân giải. Theo nghiên cứu của Võ Văn Thành và Nguyên Văn Chuyển thì nước mắm được chế biến theo phương pháp thông thường sau 6 tháng thì thành phần hóa học biến đổi trong quá trình chế biến như sau: lượng chất đạm tăng cao nhất ở tháng thứ ba, sau đó không tăng hoặc hơi giảm, nhưng lượng peptit và axít amin 7 tăng đều đến khi chượp chín. Tương đương với các thành phẩm trong quá trình chế biến, men phâm giải bao gồm ba hệ và tùy theo tính chất riêng từng hệ mà giữ vai trò quan trọng khác nhau:  Hệ metalo-poteaza còn gọi là aminopeptidaza hay apaza tồn tại nhiều trong nội tạng cá, chịu được nồng độ muối cao nên ngay từ đầu đã hoạt động rất mạnh, sang tháng thứ hai thì giảm dần cho đến tháng thứ ba. Sau đó tác dụng kém dần tới cuối quá trình. Apaza có hoạt tính khá mạnh, có khả năng thủy phân rộng rãi đối với các loại peptit, loại này đại diện cho nhóm men thủy phân trung tính, môi trường tối thích khoảng pH = 5-7.  Hệ men seerin- proteaza điển hình là tripsin tồn tại nhiều trong nội tạng cá. Ở giai đoạn đầu của quá trình chế biến, chúng có tồn tại trong nước bổi nhưng hoạt động yếu ớt. Đến tháng thứ hai trở đi hoạt tính của chúng tăng dần và cực đại ở tháng thứ ba, sau đó giảm dần cho tới khi chượp chín. Hệ men này tồn tại nhiều trong nội tạng cá nhất là trong tụy tạng.  Hệ men axit proteaza được tìm thấy nhiều trong thịt và nội tạng cá, đại diện cho hệ này là cathepsin D. Hệ men này tồn tại trong giai đoạn ngắn của đầu thời kỳ thủy phân, người ta thấy chúng có mặt trong nước bổi, khoảng 24 giờ sau thì hoạt tính của chúng mất dần vì không chịu nổi mặn. Hệ men này thủy phân protein rất mạnh nhưng bị ức chế bởi nồng độ muối cao.[1] 8 1.1.2.4. Sự tham gia của vi sinh vật. Vi sinh vật có mặt ngay từ đầu quá trình chế biến do nguyên liệu, dụng cụ mang theo và từ ngoài môi trường nhiễm vào, nhưng do nồng độ muối quá cao nên chúng không hoạt động. Ngay trong giai đoạn ngắn đầu tiên khi muối chưa kịp tác dụng có một ít vi sinh vật gây thối hoạt động. Với sự hình thành của nước bổi, độ mặn tăng lên dần. Khi đạt từ 12% trở lên thì các vi khuẩn gây thối hầu như không hoạt động và các vi khuẩn khác cũng bị ức chế cao độ. Như vậy trong quá trình chế biến nước mắm, sự tham gia vào quá trình thủy phân protein của vi sinh vật tương đối yếu nhưng về sự hình thành của mùi vị nước mắm trong quá trình chế biến thì vi khuẩn đã tham gia tích cực. 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 khuẩn trong nước mắm chủ yếu là loại cocci chúng phát triển tốt trong môi trường có nồng độ muối cao. Ở giai đoạn đầu của quá trình chế biến nước mắm, vi sinh vật hiếu khí phát triển được có tham gia vào quá trình thủy phân cá thông qua enzyme vi sinh vật nhưng dần dần muối ngấm vào cá thì hoạt động của chúng giảm dần còn vi sinh vật yếm khí thì hoạt động ở giai đoạn sau của quá trình chế biến nước mắm. Những vi sinh vật gây hương yếm khí, bản thân không ưa muối nhưng trong môi trường chế biến chượp chúng thích nghi dần với độ mặn và có thể phát huy được tác dụng.[1] 9 1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm 1.1.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng để phát huy tác dụng tích cực của các loại enzyme. Trong quá trình chế biến, khi nhiệt độ tăng thì vận tốc phản ứng sẽ tăng, nhưng enzyme mang bản chất protein nên chúng không chịu được nhiệt độ cao. Đa số enzyme ở trong cá đều mất hoạt tính với nhiệt độ từ 70 oC trở đi. Trong phạm vi nhiệt độ thích hợp, nếu cứ nhiệt độ tăng 10oC thì tốc độ thủy phân của enzyme tăng từ 1.5-2 lần. Nhưng nếu nhiệt độ tăng vượt mức giá trị tối thích thì vận tốc giảm xuống. Đối với nhiều enzyme thủy phân nhiệt độ hoạt động thích hợp là 37oC – 50oC. Nếu dưới 37oC tác dụng của enzyme giảm sút rõ rệt. Nếu nhiệt độ quá cao, trên 50oC trở lên sẽ ức chế và nhiệt độ tăng lên 70-90 oC enzyme sẽ bị tiêu diệt. Nhiệt độ thích hợp nhất cho các enzyme khi chế biến chượp là từ 45-50oC.[1] 1.1.3.2. Ảnh hưởng của pH. Trong suốt quá trình thủy phân thịt cá đều có sự tham gia của enzyme mà enzyme rất nhạy cảm với độ pH của môi trường. Mỗi enzyme chỉ hoạt động mạnh ở độ pH xác định. Enzyme có nhiều loại và sinh sống, phát triển ở nhiều môi trường khác nhau, cho nên ta phải xem loại enzyme nào có nhiều nhất và đóng vai trò chủ yếu trong quá trình thủy phân thịt cá để tạo môi trường thích hợp cho nó hoạt động. Có rất nhiều loại enzyme tham gia vào quá trình thủy phân có hai loại enzyme chính là pepsin và tripsin. Enzyme pepsin hoạt động mạnh nhất ở nhiệt độ 40-50oC đến 60oC. Hoạt động tốt ở môi trường axit có pH = 1,5 – 2,2. Enzyme tripsin giữ vai trò quan trọng nhất, có khả năng hoạt động mạnh ở nhiệt độ 40-50oC và bị phá hủy ở nhiệt độ 70oC, hoạt động mạnh ở pH môi trường pH = 8 -9. 10 Qua thí nghiệm, nếu điều chỉnh nhiệt độ có pH =1,5-2 thì thấy màu sắc của chượp đẹp, nhưng tốc độ thủy phân chậm và mùi vị so với chượp chế biến bằng phương pháp tự nhiên thì kém hơn. Còn nếu giữ cho môi trường có độ pH = 7,5-8,5 tức là thích hợp cho enzyme tripsin hoạt động thì tốc độ thủy phân nhanh, nhưng đạm thối nhiều hơn và màu sắc không bằng so với chượp chế biến bằng phương pháp tự nhiên. Lượng đạm thối tăng lên nhiều là do trong môi trường đó vi sinh vật phát triển mạnh. Ở môi trường tự nhiên pH = 5,5-6,5 tuy không ưu tiên phát triển cho loại enzyme nào nhưng cả 2 loại enzyme pepsin và tripsin đều phát triển được.[1] 1.1.3.3. Ảnh hưởng của lượng muối. Muối là một nguyên liệu quan trọng trong chế biến nước mắm, muối có nhiều loại khác nhau và có tác dụng rất khác nhau trong chế biến nước mắm. Trong sản xuất nên dùng loại muối kết tinh hạt nhỏ, có độ rắn cao, màu trắng óng ánh, không vón cục, không ẩm ướt, không có vị đắng chát. Trong muối ăn nếu có lẫn các muối khác như: CaCl2, MgCl2, KCl…đều ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan và tính thẩm thấu của NaCl vào cá. Đặc biệt làm cho sản phẩm có vị đắng chát. Trong chế biến nên sử dụng muối cũ, bảo quản càng lâu càng tốt. Nếu nồng độ muối quá loãng thì nó có tác dụng của một chất kích thích thúc đẩy tác dụng của enzyme làm cho protit thủy phân mạnh hơn, chượp sẽ mau chín. Nhưng nếu nồng độ muối đậm đặc thì sẽ làm tê liệt sự hoạt độngcủa enzyme, vì bản chất hóa học của enzyme cũng là protit nó cũng bị kết tủa bởi các muối trung tính bão hòa trong dung dịch. Để đảm bảo chượp chín nhanh chóng và có chất lượng cao thì độ mặn nên vừa phải, nước mắm sẽ thơm ngon. Muối ăn có tác dụng kìm hãm sự hoạt động 11 của vi sinh vật và enzyme. Trong chế biến nước mắm, ta sử dụng muối để khống chế hoạt động của vi sinh vật gây thối rữa, còn khả năng chịu muối của enzyme thủy phân tốt hơn vi sinh vật cho nên trong phạm vi độ mặn nhất định enzyme vẫn có tác dụng thủy phân protein[1] 1.1.3.4. Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc Như chúng ta đã biết trong tế bào cơ thể cá đều có loại enzyme protealytic thủy phân protit, nhưng tập trung nhiều nhất là ở trong nội tạng cá: dạ dày, tụy, ruột…cho nên nếu tăng được diện tích tiếp xúc giữa enzyme và protit thì sẽ thúc đẩy nhanh quá trình thủy phân. Cá xay nhỏ tuy diện tích tiếp xúc có lớn nhất nhưng protit cũng dễ bị biến tính nhiều nhất, lượng enzyme bị phân tán quá rộng ra cả phần nước . Mặt khác cá xay nhỏ sau này rất khó lọc khi kéo rút dễ gây ra hiện tượng tắc lù. Cá đập dập nói chung còn giữ nguyên hình dạng ban đầu của cá nhưng bên trong cơ thịt đã mềm ra, tổ chức lỏng bở enzyme dễ ngấm vào toàn bộ cơ thể cá, tế bào bị vỡ màng, nguyên sinh chất ngấm ra tiếp xúc ngay với enzyme nên quá trình thủy phân sẽ được nhanh chóng. Còn cá cắt khúc tuy có tăng diện tích tiếp xúc giữa enzyme và protein nhưng không lớn bằng cá đập dập và nghiền nhỏ, mặt khác thịt cá còn vững chắc, thịt cá còn khó ngấm vào hơn, hơn nữa chỗ mặt cắt thịt cá tiếp xúc ngay với muối mặn, protit dễ bị biến tính[1] 1.1.3.5. Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu Nguyên liệu chính để chế biến nước mắm là cá, tùy theo từng loại cá khác nhau sẽ cho ra những loại nước mắm có chất lượng khác nhau. Các loại cá khác nhau thì sẽ có những thành phần hóa học, cấu trúc khác nhau, nhất là hệ enzyme tồn tại trong cá khi chế biến cũng cho các loại nước mắm khác nhau. 12 Cá tươi là nguyên liệu tốt nhất cho chế biến nước mắm. Đạm axít amin trong nước mắm là kết quả của sự phân giải protein thịt cá. Vì thế những loại cá nào có thành phần protein cao, nước ít, chế biến ra nước mắm sẽ cho lượng đạm cao. Về mặt kết cấu tổ chức của thịt cá mà nói thì những loại cá nào có kết cấu tổ chức lỏng lẻo, cơ thịt mềm mại, mỏng mình, ít vảy dễ chế biến hơn, tức là chượp mau chín hơn. Những loại cá béo có nhiều mỡ cũng không thích hợp để chế biến nước mắm. Khi chế biến mỡ thường nổi lên trên dễ bị oxy hóa làm cho nước mắm có mùi ôi khét khó chịu Ngoài ra cá sống ở các tầng nước khác nhau sẽ cho chất lượng nước mắm khác nhau. Các loại cá sống ở tầng nước trên và giữa như cá cơm, cá nục, cá thu, cá trích,…sẽ cho chất lượng nước mắm cao nhất. Các loại cá sống ở tầng dưới và tầng đáy như cá bơn, phèn, mòi..các loại cá này thường ăn bùn đất rong rêu và các tạp chất trong phù sa do đó cá này đem chế biến nước mắm cho chất lượng kém[1] 1.1.4. Những biến đổi của nước mắm trong quá trình sản xuất và bảo quản Trong quá trình chế biến nước mắm hàm lượng protein trong cá giảm xuống theo thời gian còn hàm lượng đạm tổng số, đạm axit amin, đạm peptit, và các đạm bay hơi khác trong nước chượp đều tăng lên rõ rệt. Đạm tổng số tăng nhanh từ tháng đầu đến tháng thứ ba, sau tháng thứ ba thì tốc độ tăng chậm lại và tháng thứ sáu gần đạt đến trạng thái cân bằng. Lượng axít amin tăng nhanh trong 2 tháng đầu, tháng thứ ba tăng hơi chậm hơn và sang tháng thứ 4 lai tiếp tục tăng nhanh lên, đến tháng thứ sáu tốc độ lại giảm. 13 Trong quá trình chế biến một số axit amin tăng nhanh như lyxin, loxin, isoloxin, valin, methyonin, axit glutamic, và glyxin, các axit amin tăng chậm như xistin và phenylalanin. Theo một số nghiên cứu cho biết trong quá trình chế biến nước mắm có hiện tượng sinh tổng hợp một số axít amin của vi sinh vật trong chượp. Vì vậy các axít amin có chiều hướng tăng lên và cũng có chiều hướng giảm đi vì có thể chúng tham gia vào các phản ứng melanoidin, polyphenollamin, oxy hóa…đặc biệt là bị phân hủy tạo thành các sản vật thối rữa nên hàm lượng giảm đi khá nhiều. Trong quá trình chế biến sự biến đổi về màu sắc và mùi vị nước mắm ở giai đoạn đầu rất chậm chạp nhưng từ tháng thứ ba trở đi thì biến đổi khá rõ rệt. Sự hình thành về mùi và vị của nước mắm là do các hợp chất bay hơi, các axít amin và các thành phần khác tồn tại trong nước mắm tạo nên, còn sự biến đổi về màu sắc là do hai nguyên nhân, một là do sắc tố trong nguyên liệu tạo nên, thứ hai là do phản ứng của các axít amin gây nên như phản ứng melanoidin, phản ứng oxy hóa…. Nước mắm bảo quản càng lâu thì hương vị sẽ bị giảm, màu sắc sẽ bị sậm dần. Nếu điều kiện bảo quản không tốt rất có thể nước mắm sẽ bị vi sinh vật gây thối hoạt động làm giảm chất lượng nước mắm. Các phản ứng hóa học, sinh hóa học sẽ xảy ra làm giảm giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan của nước mắm.[1] 1.1.5. Chất lượng của nước mắm( TCVN 5107-2003) Về cảm quan: Chỉ tiêu cảm quan của nước mắm thành phẩm được đánh giá theo bảng 1.1 14 Chỉ tiêu Đặc biệt Loại nước mắm Thượng hạng Hạng 1 Hạng 2 Màu sắc Từ nâu cánh gián đến nâu vàng Độ trong Trong không vẩn đục Mùi Thơm đặc trưng của nước mắm không có mùi lạ Vị Ngọt đậm của đạm có hậu vị rõ Ngọt của đạm có hậu vị rõ Tạp chất nhìn thất bằng mắt thường Ngọt của đạm ít có hậu vị rõ Ngọt của đạm không mặn chát Không được có Các chỉ tiêu hóa học của nước mắm được quy định theo bảng 1.2 Mức chất lượng Tên chỉ tiêu Đặc biệt 1. Hàm lượng nito toàn phần, tính bằng g/l không nhỏ hơn 2. Hàm lượng nito axit amin, tính bằng % so với nito toàn phần, không nhỏ hơn 3. Hàm lượng nito amoniac, tính bằng % so với nito toàn phần, không lớn hơn Hạng 1 Hạng 2 30 Thượng hạng 25 15 10 55 50 40 35 20 25 30 35