Tài liệu Ghiên cứu khả năng sinh histamine của một số vi sinh vật chủ yếu phân lập từ chượp cá cơm trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG ĐÀO THỊ NGÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH HISTAMINE CỦA MỘT SỐ VI SINH VẬT CHỦ YẾU PHÂN LẬP TỪ CHƯỢP CÁ CƠM TRONG QÚA TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÁ CƠM TRUYỀN THỐNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHÁNH HÒA - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG ĐÀO THỊ NGÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH HISTAMINE CỦA MỘT SỐ VI SINH VẬT CHỦ YẾU PHÂN LẬP TỪ CHƯỢP CÁ CƠM TRONG QÚA TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÁ CƠM TRUYỀN THỐNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngành: Mã số: Quyết định giao đề tài: Quyết định thành lập HĐ: Ngày bảo vệ: Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. VŨ NGỌC BỘI 2. TS. ĐỖ VĂN NINH Chủ tịch Hội đồng: Công nghệ sau thu hoạch 60540104 1694/QĐ-ĐHNT ngày 20/12/2013 226/QĐ-ĐHNT ngày 17/03/2016 16/05/2016 Khoa sau đại học: KHÁNH HÒA - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình khoa học nào khác cho tới thời điểm này. Khánh Hòa, Ngày 26 tháng 04 năm 2016 Tác giả luận văn Đào Thị Ngà iii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn này, Trước hết, tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm và Khoa Sau đại học sự kính trọng, niềm tự hào được học tập và nghiên cứu tại Trường trong những năm qua. Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được dành cho thầy: TS. Vũ Ngọc Bội - Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm và TS. Đỗ Văn Ninh - Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Thái Bình Dương, đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn NCS. ThS. Phạm Văn Đạt đã hỗ trợ kinh phí và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài để đề tài nghiên cứu được thực hiện với chất lượng cao. Xin ghi nhận tình cảm và sự giúp đỡ của học viên Trần Hoàng Cẩm Tú, các Thầy Cô giáo trong Khoa Công nghệ Thực phẩm và tập thể cán bộ trong Các phòng thí nghiệm: Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sinh học, Chế biến Thủy sản - Trung tâm Thí nghiệm Thực hành - Trường Đại học Nha Trang đã nhiệt tình và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và tất cả bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Khánh Hòa, ngày 26 tháng 04 năm 2016 Tác giả luận văn Đào Thị Ngà iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................................................iii LỜI CẢM ƠN .........................................................................................................................................iv MỤC LỤC.................................................................................................................................................v DANH MỤC KÝ HIỆU ......................................................................................................................vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................................................... viii DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................................................ix DANH MỤC HÌNH VẼ ........................................................................................................................x TRÍCH YẾU LUẬN VĂN...................................................................................................................xi MỞ ĐẦU ..................................................................................................................................................1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................................3 1.1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ NƯỚC MẮM ........................................................ 3 1.1.1.Giới thiệu chung về nước mắm .................................................................. 3 1.1.2.Quy trình sản xuất nước mắm gài nén của Nam Trung Bộ ....................... 5 1.1.3.Tổng quan về giá trị dinh dưỡng ................................................................ 6 1.1.4.Nguyên liệu sản xuất nước mắm và vai trò ảnh hưởng của chúng trong quá trình sản xuất nước mắm....................................................................................... 9 1.1.5.Quá trình hình thành nước mắm .............................................................. 14 1.2. TỔNG QUAN VỀ HISTAMINE VÀ NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ VI SINH VẬT SINH HISTAMINE TRONG SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÁ CƠM TRUYỀN THỐNG ............................................................................................ 18 1.2.1.Tổng quan chung về histamne ................................................................. 18 1.2.2.Một số nghiên cứu về các loại vi khuẩn sinh histamine trong sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống ................................................................................ 24 1.2.3.Tổng quan về tài liệu phân lập hệ vi sinh vật sinh histamine .................. 29 CHƯƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................33 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU ....................................................................................... 33 2.2 MÔI TRƯỜNG HÓA CHẤT VÀ THUỐC THỬ ............................................ 33 2.3 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ SỬ DỤNG ................................................................... 36 2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................... 37 2.4.1.Phương pháp phân tích hóa học ............................................................... 37 2.4.1.1. Xác định hàm lượng Histamine ........................................................... 37 v 2.4.2.Phương pháp phân tích vi sinh vật ........................................................... 37 2.4.3.Phương pháp xử lý số liệu ........................................................................ 37 2.4.4.Phương pháp bố trí thí nghiệm................................................................. 37 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.............................................42 3.1. ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG DỊCH CHƯỢP MẮM THEO THỜI GIAN SẢN XUẤT ........................................... 42 3.1.1.Sự thay đổi chất lượng cảm quan của dịch chượp theo thời gian sản xuất .................................................................................................................................... 42 3.1.2.Sự thay đổi của một số thành phần hóa học và hàm lượng histamine của dịch chượp theo thời gian sản xuất ............................................................................ 45 3.2. PHÂN LẬP VÀ ĐỊNH DANH MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT (VSV) SINH HISTAMINE HIỆN DIỆN TRONG CHƯỢP .................................................. 52 3.2.1.Phân lập và tuyển chọn vi sinh vật sinh histamine .................................. 52 3.2.2.Định danh vi khuẩn bằng phương pháp giải trình tự gen 16S ................. 59 3.3. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SẢN SINH HISTAMINE CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT ĐÃ PHÂN LẬP ........................................................................ 62 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .....................................................................64 4.1. KẾT LUẬN ....................................................................................................... 64 4.2. KHUYẾN NGHỊ ............................................................................................... 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................66 PHỤ LỤC vi DANH MỤC KÝ HIỆU A : Số ml AgNO3 0,1N đã tiêu tốn khi chuẩn độ; F : Hệ số pha loãng; V : Số ml mẫu đem thí nghiệm; v1, v2 : Số ml H2SO4 0,1N đã dùng khi chuẩn độ mẫu thí nghiệm và mẫu trắng. v1, v2 : Số ml NaOH dùng khi chuẩn độ mẫu thí nghiệm và mẫu trắng. : Thể tích mẫu nguyên v v H SO : Số ml H2SO4 dùng khi chuẩn độ mẫu thí nghiệm 2 d 4 : Nồng độ pha loãng vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CDC : Centers for Disease Control and Prevention (Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh Mỹ) CFU : Colony forming Unit (Đơn vị khuẩn lạc) HBI : Brain Heart Infusion (Môi trường dinh dưỡng HBI) HPLC: High-performance liquid chromatography (Sắc ký lỏng hiệu năng cao) NL : Nguyên liệu ng : ngày NM : Nước mắm TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam th : tháng TNHH: Trách nhiệm hữu hạn TT-BNNPTNT: Thông tư-Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn TSAH : Trypticase Soy Agar Histidine (Môi trường dinh dưỡng canh đậu nành có bổ sung Histamine) TSBH : Trypticase Soy Broth Histidine (Môi trường dinh dưỡng canh đậu nành có bổ sung Histamine) VSV : Vi sinh vật viii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Phương pháp và loại cá sử dụng trong chế biến nước mắm ở một số quốc gia .....3 Bảng 1.2 Hàm lượng axít amin trong nước mắm (mg/ml)..........................................................7 Bảng 1.3 Thành phần các chất bay hơi trong nước mắm ............................................................8 Bảng 1.4 Thành phần các chất vô cơ và vitamin có trong nước mắm 15 -200 đạm (g N/l) ...9 Bảng 1.5 Thành phần dinh dưỡng của cá cơm ........................................................................... 11 Bảng 1.6 Thành phần hoá học và phân loại của muối (số gam trong 100 g muối) .............. 13 Bảng 1.7 Một số loài cá phổ biến liên quan đến ngộ độc cá scombroid ................................ 21 Bảng 3.1 Đánh giá cảm quan của các mẫu dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất.......... 44 Bảng 3.2 Kết quả phân lập vi sinh vật sau khi ủ kỵ khí ở 370C, thời gian 10 ngày, nồng độ pha loãng mẫu từ 10-1 ...................................................................................................................... 53 Bảng 3.3 Mức độ tương đồng của các trình tự nucleotide trên Genbank bằng chương trình BLAST SEARCH ........................................................................................................................... 62 Bảng 3.4 Kết quả phân tích hàm lượng histamine bằng phương pháp sắc ký ........................ 63 ix DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Quy trình sản xuất nước mắm truyền thống gài nén của Việt Nam ...............5 Hình 1.2 Cá cơm nguyên liệu ........................................................................................10 Hình 2.1 Hình ảnh về cá cơm thường (Stolephorus commersonii) .............................. 33 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát ...................................................................38 Hình 2.3 Sơ đồ phân tích hàm lượng histamine ............................................................ 39 Hình 2.4 Sơ đồ phân tích các chỉ tiêu hóa học . ............................................................. 4 0 Hình 2.5 Sơ đồ phân lập và định danh vi khuẩn ...........................................................41 Hình 3.1 Hình ảnh về dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất ...................................42 Hình 3.2 Sự thay đổi của pH dịch chượp theo thời gian sản xuất ................................ 46 Hình 3.3. Nồng độ muối của dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất .......................47 Hình 3.4 Độ acid trong dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất ................................ 47 Hình 3.5 Hàm lượng đạm tổng trong dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất ..........48 Hình 3.6 Hàm lượng đạm thối (NH3) trong dịch chượp mắm theo thời gian...............49 Hình 3.7 Sự thay đổi về hàm lượng đạm acid amin trong dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất....................................................................................................................50 Hình 3.8 Kết quả phân tích hàm lượng histamine ở các mẫu dịch chượp mắm qua các thời gian sản xuất bằng GC. ...........................................................................................51 Hình 3.9 Hình thái khuẩn lạc và tế bào vi khuẩn ở nồng độ 10 % NaCl......................56 Hình 3.10 Hình thái khuẩn lạc và tế bào vi khuẩn ở nồng độ 12 % NaCl ...................57 Hình 3.11 Khả năng sinh catalase của chủng vi khuẩn .................................................58 Hình 3.12 Tính di động của chủng vi khuẩn .................................................................58 Hình 3.13 Các ống chủng vi khuẩn ủ kỵ khí ở 370C sau 3 ngày trong môi trường TSBH............................................................................................................................... 63 x TRÍCH YẾU LUẬN VĂN 1. Chủ đề nghiên cứu Ngày nay vấn đề về an toàn vệ sinh thực phẩm đang được rất nhiều người tiêu dùng quan tâm, bởi nó ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của người tiêu dùng. Một trong những sản phẩm thực phẩm như nước mắm cũng tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây ngộ độc, đó là hàm lượng histamine có trong nước mắm khá cao. Thực trạng hàm lượng histamine có trong nước mắm truyền thống lâu nay biến động từ 1000-3000 mg/lít. Trong khi đó tiêu chuẩn Codex 302-2011 và Thông tư 29/TT-BNNPTNT quy định hàm lượng histamine trong nước mắm không quá 400 mg/kg. Điều này dẫn đến một nguy cơ mất an toàn trong sử dụng nước mắm do hiện tượng ngộ độc histamine, đồng thời trở thành một rào cản lớn cho nước mắm Việt Nam trên con đường hội nhập với thị trường các nước trên thế giới. Xuất phát từ thực trạng trên tôi đã chọn hướng đề tài “Nghiên cứu khả năng sinh histamine của một số vi sinh vật chủ yếu phân lập từ chượp cá cơm trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống” tạo tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm ức chế khả năng sinh histamine trong nước mắm từ đó nâng cao chất lượng và phục vụ nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Xác định khả năng sinh histamine của vi sinh vật trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống. - Phân lập một số chủng vi sinh vật hiện diện trong giai đoạn nước mắm có hàm lượng histamine cao. 3. Phương pháp nghiên cứu 3.1. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa học và vi sinh vật. 1) Phân tích hàm lượng histamine bằng phương pháp sắc ký GC-EZ faast (LCMSMS); 2) Phân tích hàm lượng NaCl (TCVN 3701-1990); 3) Xác định độ acid (TCVN 3702-1990); 4) Xác định nitơ tổng số bằng phương pháp Kjeldalh (TCVN 3705-1990); 5) Xác định nitơ amin bằng phương pháp chuẩn độ formol; 6) Xác định nitơ ammoniac bằng phương pháp chưng cất lôi cuối hơi nước, chuẩn độ bằng acid (TCVN 3706-1990); 7) Phân tích vi sinh vật: Định danh vi sinh vật bằng phương pháp giải trình tự gen 16S. xi 3.2. Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Excel (Office 2013, Microsoft, USA). 4. Kết quả nghiên cứu và khuyến nghị 4.1. Kết quả nghiên cứu: Từ các kết quả nghiên cứu ở trên cho phép rút ra một số kết luận như sau: 1) Đã phân tích chất lượng cảm quan, một số thành phần hóa học và hàm lượng histamine có trong dịch chượp sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống trong 6 tháng và nhận thấy theo thời gian sản xuất màu sắc và mùi vị của dịch chượp dần bị biến đổi theo hướng hình thành màu sắc và mùi vị đặc trưng của nước mắm. Mặt khác, theo thời gian sản xuất, hàm lượng đạm tổng, đạm thối (NH 3), đạm acid amin,… của dịch nước mắm tăng dần. Cụ thể, hàm lượng đạm tổng số và hàm lượng acid amin tăng nhanh trong 2 tháng đầu, đến tháng thứ 3 tăng chậm, sau đó từ tháng thứ tư tiếp tục tăng và đạt cao nhất ở tháng thứ 6 (đạm tổng: 25,5 gN/L, đạm acid amin: 10,78 (g/L). Hàm lượng đạm thối (NH3) cũng tăng đều nhưng vẫn ở nằm dưới ngưỡng giới hạn cho phép, tại tháng thứ 6 hàm lượng đạm thối (NH3) của dịch chượp ở mức 3,5 g/L. Hàm lượng histamine trong các mẫu dịch chượp cũng tăng nhanh theo thời gian và đạt cực đại 233 mg/L vào tháng thứ 5. 2) Đã tiến hành phân lập, tuyển chọn và định danh được hai chủng vi khuẩn có khả năng sinh histamine cao nhất trong dịch chượp mắm ở giai đoạn tháng thứ 5 là Tetragenococcus halophilus và Lentibacillus juripiscarius có mức độ tương đồng 99100% so với trình tự nucleotide trên Genbank bằng chương trình BLAST SEARCH. Đã tiến hành nghiên cứu một số đặc tính sinh hóa của 2 chủng vi khuẩn Tetragenococcus halophilus, Lentibacillus juripiscarius và nhận thấy cả hai chủng đều là vi khuẩn Gram dương, hình que (trực khuẩn), kỵ khí tùy tiện và ưa mặn. Tuy thế, chúng chỉ hoạt động tốt ở nồng độ muối 10-12% và khi ở nồng độ muối cao trên 14% thì chúng hoạt động yếu và hầu như không có khả năng sinh trưởng, phát triển. 3) Đã nghiên cứu về khả năng sinh histamine của 2 chủng (Tetragenococcus halophilus và Lentibacillus juripiscarius) và thấy khi nuôi cấy các chủng vi khuẩn trên ở môi trường HEB chúng có khả năng sinh histamine với hàm lượng cao từ 451,60÷457,86 mg/L. xii 4.2. Khuyến nghị: Từ các nghiên cứu ở trên cho phép kiến nghị: - Đề nghị tiếp tục nghiên cứu về khả năng sinh histamine của vi khuẩn trong chượp mắm ở từng giai đoạn (tháng) sản xuất khác nhau. - Tiếp tục nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh histamine của vi khuẩn như nguyên liệu ban đầu, điều kiện bảo quản, nồng độ muối, độ pH, nhiệt độ, quá trình lên men,… trên cơ sở đó đưa ra các giải pháp nhằm hạn chế (ức chế) sự hoạt động của các chủng vi khuẩn sinh histamine trong sản phẩm nước mắm. 5. Từ khóa: Histamine, nước mắm, vi khuẩn sinh histamine trong nước mắm. xiii MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Nước mắm là một loại gia vị không thể thiếu trong các bữa ăn hàng ngày của người Việt. Mặt khác, nước mắm còn là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Tuy nhiên, ở các vùng miền khác nhau sẽ có các phương pháp chế biến nước mắm khác nhau. Từ đó sẽ cho nước mắm có nét đặc trưng riêng cho từng vùng miền như: Miền Bắc có nước mắm Cát Hải, Miền Trung có nước mắm Nha Trang, Phan Thiết, Miền Nam có nước mắm Phú Quốc…. Trong những năm gần đây, một số công trình nghiên cứu trên thế giới cho rằng nước mắm từ châu Á chứa hàm lượng histamine cao nhưng chưa có những điều tra nghiên cứu về sự hình thành histamine trong nước mắm. Ngộ độc histamine thường gây ra các triệu chứng bất lợi trên hệ hô hấp như sổ mũi, hen suyễn do co thắt phế quản hay các triệu trứng trên da như nổi mề đay, phát ban, ngứa, phù làm cho mí mắt, môi sưng húp hoặc triệu trứng trên mắt như viêm, đỏ kết mạc mắt hoặc triệu trứng trên hệ tiêu hóa như gây sự tiết quá độ dịch vị ở dạ dày, tiêu chảy và triệu trứng trên hệ tim mạch như gây giãn mạch, hạ huyết áp, co thắt tim. Ở nước ta, các nghiên cứu về histamine trong nước mắm nói riêng và các sản phẩm lên men từ thủy sản nói chung chưa được quan tâm đúng mức. Vì vậy hiện chưa có các công trình nghiên cứu bài bản về quá trình hình thành histamine trong nước mắm. Mới đây, để chuẩn hóa sản phẩm nước mắm trong thời kỳ hội nhập và đảm bảo nước mắm của Việt Nam đáp ứng các tiêu chuẩn trong khu vực và quốc tế, tiêu chuẩn Codex 302-2011 và Thông tư 29/TT-BNNPTNT quy định hàm lượng histamine trong nước mắm không quá 400 mg/kg. Để sản phẩm nước mắm có chất lượng cao đáp ứng tiêu chuẩn Codex 302-2011 và an toàn cho người tiêu dùng thì việc hiểu biết về quá trình hình thành histamine và hiểu biết về vi khuẩn trong nước mắm sinh histamine là cần thiết để từ đó cải tiến quy trình sản xuất giúp cho chất lượng nước mắm ra thị trường đáp ứng tiêu chuẩn trong nước và tiêu chuẩn của nước nhập khẩu. Do vậy việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng sinh histamine của một số vi sinh vật chủ yếu phân lập từ chượp cá cơm trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống” là cấp thiết. 1 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI - Xác định khả năng sinh histamine của vi sinh vật trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống. - Phân lập một số chủng vi sinh vật hiện diện trong giai đoạn nước mắm có hàm lượng histamine cao. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1) Phân tích sự thay đổi của các thành phần hóa học và hàm lượng histamine trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống. 2) Sơ bộ phân lập và định danh một số chủng vi sinh vật hiện diện trong giai đoạn nước mắm có hàm lượng histamine cao. 3) Đánh giá khả năng sản sinh histamine của một số chủng vi sinh vật phân lập được. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN Ý NGHĨA KHOA HỌC Kết quả của đề tài là dẫn liệu khoa học mới về vi khuẩn sinh histamine trong nước mắm và bổ sung thêm các hiểu biết về hệ vi khuẩn trong nước mắm. Do vậy kết quả nghiên cứu của đề tài có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho tất cả những ai quan tâm tới lĩnh vực này. Ý NGHĨA THỰC TIỄN Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở cho các nghiên cứu chuyên sâu về lĩnh vực histamine trong sản phẩm nước mắm và là cơ sở để cải tiến sản xuất nước mắm nhằm tạo ra nước mắm có hàm lượng histamine thấp hướng đến mục tiêu xuất khẩu nước mắm ra thị trường thế giới. Do vậy đề tài có ý nghĩa thực tiễn tốt. 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ NƯỚC MẮM 1.1.1. Giới thiệu chung về nước mắm Nước mắm là một loại gia vị và cũng là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp nguồn protein quan trọng. Nó là một sản phẩm lên men truyền thống và được sử dụng rộng rãi như một loại gia vị trong chế biến các món ăn ở hầu hết các quốc gia Đông Nam Á và những người Châu Á sống ở phương Tây và dần dần trở lên phổ biến trên thế giới (Saisithi 1994). Ở Đông Nam Á, sản xuất nước mắm không chỉ còn giới hạn trong một quốc gia mà nó đã được mở rộng ở quy mô quốc tế mỗi năm, trong đó đặc biệt phải kể đến là Thái Lan và Việt Nam. Nước mắm có nhiều tên gọi khác nhau phụ thuộc vào từng quốc gia sản xuất (Beddows 1985; Saistithi và cộng sự. 1966; Lopetcharat và cộng sự. 2001). Mỗi quốc gia lại có điều kiện sản xuất khác nhau tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan khác nhau, mang hương vị riêng đặc trưng cho từng quốc gia, dân tộc. (bảng 1.1). Ở Việt nam, có khoảng 600 nhà máy chế biến nước mắm phân bố trong cả nước, trong đó tập trung nhiều nhất ở Bình Thuận, Ninh Thuận, Khánh Hòa và Kiên Giang với sản lượng nước mắm cung cấp hàng năm vào khoảng 10 triệu lít. Nước mắm là một dạng sản phẩm lỏng được tạo thành trong quá trình lên men cá trong điều kiện nồng độ muối cao trong các thùng/bồn/hồ ở nhiệt độ thường (Amano 1962). Nước mắm được sản xuất từ nguyên liệu chính là cá cơm (Stolephorus spp.), cá nục, cá thu (Rastrelliger spp.) và cá trích (Cluppea spp.) (Lopetcharat và cộng sự. 2001). Theo phương pháp lên men truyền thống, nước mắm được sản xuất từ hỗn hợp cá với muối theo tỷ lệ 1 phần muối với 2-3 phần cá và được lên men ở khoảng nhiệt độ 30400C trong thời gian 6 đến 12 tháng hoặc lâu hơn (Lopetcharat và cộng sự, 2001) để sự thủy phân xảy ra hoàn toàn và phát triển hương vị cho sản phẩm (Jay 1996). Tuy nhiên, tỷ lệ muối/cá có thể thay đổi, phụ thuộc vào từng quốc gia. Bảng 1.1. Phương pháp và loại cá sử dụng trong chế biến nước mắm ở một số quốc gia (Beddows 1985) Tên nước Tên gọi sản Loại cá phẩm Phương pháp (tỷ lệ cá: muối) và thời gian lên men 3 Campuchia Nước mắm Stolephorus spp. Ristrelliger spp. Engraulis spp. Decapterus spp. Dorosoma spp. Clupea spp. Clarius spp. Ophicephalus spp. 3:1-3:2 (2-3 tháng) Thái Lan Nampla Stolephorus spp. Ristrelliger spp. Cirrhinus spp. 5:1-1:1 (5-12 tháng) Malaysia Budu Stolephorus spp. 5:1-3:1(cá:muối+đường cọ+ trái me) (3-12 tháng) Myanma Ngapi (No report available) 5:1 (3-5 tháng) Philipphin Patis Stolephorus spp. Clupea sp. Decapterus pp. Leionathus spp. 3:1-4:1 (3-12 tháng) Indonesia Ketjap-Ikan Stolephorus spp. Clupea spp. Leiagnathus spp. Osteochilus spp Puntius spp. Ctenops spp. 6:1 (6 tháng) Ấn Độ và Colombocure Ristelliger spp. Cybium spp. Clupea spp. Cá đã được loại bỏ ruột và Pakistan mang + trái me: muối là 6:1 (trên 12 tháng) Hồng Công Yeesui Hy Lạp Garos Sardinella spp. Jelio spp. Carangidae sp. Engraulis pupapa Teuthis spp. Scomber colias 4:1 (3-12 tháng) Chỉ sử dụng gan cá:muối là 9:1 (8 ngày) 4 Pháp Pissala Anchovy Aphya pellucida Gobius spp. Engraulis spp. Atherina spp. Meletta spp. Engraulis encrasicholus 4:1 (2-8 tuần - phụ thuộc cào kích thước cá) 1.1.2. Quy trình sản xuất nước mắm gài nén của Nam Trung Bộ Sau đây là quy trình sản xuất nước mắm gài nén của Nam Trung Bộ được thể hiện qua các công đoạn sau: Tiếp nhận muối Tiếp nhận nguyên liệu Bảo quản Ướp muối Gài nén và chăm sóc Pha nước muối Kéo rút nước mắm Bổ sung nước, phụ gia Pha đấu Đóng gói, dán nhãn Bảo quản, phân phối Hình 1.1. Quy trình sản xuất nước mắm gài nén truyền thống của Nam Trung Bộ Thuyết minh quy trình: * Nguyên liệu cá cơm: Cá cơm thường (Stolephorus commersonii) được thu mua vận chuyển bằng xe chuyên dùng về cơ sở. Nguyên liệu được đánh giá cảm quan: Cá tươi, màu sắc đặc trưng của loài, không có tạp chất. Không tiếp nhận những lô nguyên liệu không đạt yêu cầu. * Tiếp nhận muối nguyên liệu: Khi hàm lượng NaCl ≥ 80 %, muối trắng, hạt rời, ít tạp chất. Muối phải được bảo quản trong kho ít nhất 03 tháng mới được sử dụng. * Ướp muối: Nguyên liệu cá khi tiếp nhận về đến cơ sở được tiến hành nhặt sạch tạp chất (rác, cá tạp,…), sau đó nguyên liệu được phối trộn với muối theo tỷ lệ 75 % cá : 25 % muối. 5 * Gài nén và chăm sóc: Trong quá trình muối chượp thì nước bổi tiết ra đầy hồ do đó phải rút hết nước bổi tiến hành gài nén, náo đảo rồi chăm sóc chượp. * Kéo rút nước mắm: Sau khi kéo rút khoảng 11 đến 12 tháng thì tiến hành kiểm tra độ chín của chượp. Nếu chượp chín thì kéo rút nước mắm. Nước mắm thu được lần đầu gọi là nước cốt. Tiếp tục cho nước bổi vào chượp kéo rút thu được nước mắm có độ đạm khác nhau. * Pha đấu: Nước mắm cốt được phối trộn với nước, các chất phụ gia bảo quản và chất điều vị theo tỉ lệ qui định, sau đó được khuấy đảo đều bằng máy khuấy trong thời gian 2 giờ và lọc qua thiết bị lọc chuyên dụng để tạo ra sản phẩm nước mắm. * Đóng gói, dán nhãn: Bán thành phẩm được rót vào chai PET hoặc chai thủy tinh sạch. Chai sản phẩm sau khi được đậy nắp kín sẽ được chuyển sang bàn dán nhãn. Tại đây công nhân dùng keo chuyên dụng để dán nhãn vào các chai. * Bảo quản, phân phối: Các chai nước mắm được bao màng co theo dạng block 6 chai hoặc không được bao màng co, sau đó được cho vào thùng các tông, sau đó dùng băng keo dán kín miệng hộp. Sản phẩm được bảo quản trong kho thoáng mát. 1.1.3. Tổng quan về giá trị dinh dưỡng (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng 1990) Nước mắm hấp dẫn mọi người bởi hương vị đậm đà và giá trị dinh dưỡng cao (chứa 13 loại acid amin, vitamin B,…). Thành phần dinh dưỡng của nước mắm thay đổi liên tục trong quá trình chế biến. 1.1.3.1 Các chất đạm Các chất có đạm chiếm hàm lượng chủ yếu trong nước mắm và là thành phần quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm. Các chất có đạm trong nước mắm bao gồm nitơ toàn phần, nitơ acid amin, nitơ các chất bay hơi (chủ yếu là NH3). Người ta đã dựa vào lượng nitơ toàn phần để phân hạng nước mắm. Nước mắm có thành phần dinh dưỡng cao là vì nó có chứa đầy đủ các acid amin đặc biệt là các acid amin không thay thế như: Valin, Leucine, isoleucine, lysine, threonine, alanine, methionine, phenylalanine, tryptophane và histidine. Tuy nhiên thành phần, hàm lượng, tỷ lệ các chất dinh dưỡng của nước mắm còn phụ thuộc vào nguyên liệu cũng như quá trình chế biến. Theo kết quả phân tích hàm lượng acid amin trong ba loại nước mắm của Đỗ Đình Học (1990) được ghi ở bảng 1.2. 6 Bảng 1.2 Hàm lượng acid amin trong nước mắm (mg/ml) Loại nước mắm Tên acid amin Loại 1 Loại 2 Loại 3 Lysine 12,4553 5,0581 3,9276 Histidine 3,3359 0,3930 0,4551 Ammonia 1,7949 1,1432 0,8442 Arginine - 0,8361 0,7684 Taurine 1,1889 0,6090 0,9177 Acid Aspactic 9,1572 6,9655 4,4366 Threonine 4,8720 2,0568 1,5962 Serine 3,8361 1,2191 0,9738 Axit glutamic 13,6928 11,2308 7,7194 Proline 4,1438 2,2718 1,8036 Glysine 8,8288 2,9677 2,0463 Alanine 1,3337 4,7158 4,0922 Cystine 8,1302 0,9612 1,0092 Valine 3,1781 4,4672 3,6160 Methionine 3,4106 1,7306 1,5517 Iso leucine 3,8304 3,6642 2,4748 Leucine 0,5435 5,0460 3,9266 Tyrosine 3,8550 1,0025 0,8092 Phenylalanine 5,5142 2,5328 2,1194 4,9015 3,2696 63,7731 48,3432 Tryptophane Tổng số 92,7369 1.1.3.2 Các chất bay hơi Đóng góp chính vào việc hình thành nên hương vị đặc trưng của nước mắm là các chất bay hơi. 7