Tài liệu Khảo sát một số chỉ tiêu an toàn thực phẩm trong quy trình nghiên cứu sản xuất nƣớc mắm từ cá tạp nƣớc ngọt và phụ phẩm cá biển

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN NGUYỄN THỊ LỆ NGỌC KHẢO SÁT MỘT SỐ CHỈ TIÊU AN TOÀN THỰC PHẨM TRONG QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT NƢỚC MẮM TỪ CÁ TẠP NƢỚC NGỌT VÀ PHỤ PHẨM CÁ BIỂN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN 2014 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN NGUYỄN THỊ LỆ NGỌC KHẢO SÁT MỘT SỐ CHỈ TIÊU AN TOÀN THỰC PHẨM TRONG QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT NƢỚC MẮM TỪ CÁ TẠP NƢỚC NGỌT VÀ PHỤ PHẨM CÁ BIỂN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Ths. NGUYỄN QUỐC THỊNH 2014 KHẢO SÁT MỘT SỐ CHỈ TIÊU AN TOÀN THỰC PHẨM TRONG QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT NƢỚC MẮM TỪ CÁ TẠP NƢỚC NGỌT VÀ PHỤ PHẨM CÁ BIỂN Nguyễn Thị Lệ Ngọc, Nguyễn Quốc Thịnh Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ [email protected] ABSTRACT This study was conducted with the objective to survey the volatility of the quality indicators in fish sauce production processing, at the same time take advantage of resources are trashfish freshwater and seafish byproducts of low economic value to processing fish sauce while product still ensure on quality and safety. The study surveyed the effect of the proportion of seafish byproducts (5%, 10% and 15%) and the percentage of the pineapple (0%, 2,5% and 5%) on the quality indicators of the products. There are nine test conditions, three repetitions, experiments are arranged completely random, sampling time is 2 hours, 3 days, 1 week, 4 weeks and 8 weeks. The results of the analysis showed that the concentration of total protein, amin protein are increased, total plate colony (TPC) have significantly the fluctuation, in amoniac protein and pH are less fluctuations and having result of decreasing. At the same time, the value of quality indicators between test conditions have difference, at the percentage of byproducts 15% and the percentage pineapple are products for the most optimal results about the chemicals indicators and microbiological. Keywords: fish sauce, trashfish, byproduct and pineapple Title: The survey some indicators of food safety in the process of researching product the fish sauce from trashfish of fresh water and seafish byproducts. TÓM TẮT Đề tài này được thực hiện với mục tiêu khảo sát sự biến động của các chỉ tiêu chất lượng trong quy trình sản xuất nước mắm, đồng thời tận dụng nguồn nguyên liệu cá tạp nước ngọt và nguồn phụ phẩm cá biển có giá trị kinh tế thấp để chế biến nước mắm mà sản phẩm vẫn đảm bảo được chất lượng và an toàn vệ sinh. Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phụ phẩm cá biển (5%, 10% và 15%) và tỷ lệ dứa (0%, 2,5% và 5%) đến các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm. Có chín nghiệm thức, ba lần lặp lại, thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, thời gian thu mẫu là 2 giờ, 3 ngày, 1 tuần, 4 tuần và 8 tuần. Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng đạm tổng và đạm amin đều tăng, tổng số vi sinh vật hiếu khí có sự biến động rõ rệt, hàm lượng đạm amoniac và pH biến động ít và giảm dần. Đồng thời, giá trị các chỉ tiêu chất lượng giữa các nghiệm thức có sự khác biệt và với tỷ lệ phụ phẩm 15% và tỷ lệ dứa bổ sung 5% thì nước chượp đạt kết quả tối ưu nhất về các chỉ tiêu hóa học và vi sinh. Từ khóa: nước mắm, cá tạp, phụ phẩm và dứa 1 GIỚI THIỆU Trong số tất cả các sản phẩm thủy sản lên men truyền thống, nước mắm là sản phẩm nổi tiếng nhất. Nó không chỉ nổi tiếng trong khu vực Đông Nam Á mà còn ở châu Âu và Bắc Mỹ (A.M. Martin, 1994). Nước mắm được sử dụng như một loại gia vị chính, một loại thực phẩm dinh dưỡng không thể thiếu trong bữa ăn của người Việt, chứa đầy đủ các acid amin đặc biệt là các acid amin không thay thế, ngoài ra còn có muối khoáng, vitamin… (Trương Thị Mộng Thu, 2013). Công trình nghiên cứu đầu tiên về nước mắm là do bác sĩ Rose (1914), đánh giá phẩm chất của nước mắm theo các chỉ số hóa học (Trần Thị Anh Thảo, 2007). Nguyễn Mỹ Tín và Nguyễn Văn Bá (1998), sử dụng chế phẩm protease nấm sợi để sản xuất nhanh nước mắm. Nguyễn Thị Tuyết Nga, Nguyễn Văn Bá và Lê Thanh Hùng (2003), nghiên cứu quá trình lên men nước mắm cá trích có bổ sung enzyme nấm sợi và vi khuẩn thủy phân protein. Trần Thị Anh Thảo (2007), vẫn dựa trên phương pháp sản xuất nước mắm cổ truyền và nguyên tắc sử dụng nguồn hệ vi sinh vật phân lập từ chượp mắm, enzyme từ dứa và nguồn nguyên liệu nấm để sản xuất ra sản phẩm nước mắm chay. Trần Công Hòa (2010), nghiên cứu ảnh hưởng của enzyme bromelain và nồng độ muối đến quá trình sản xuất nước mắm. Khi xã hội không ngừng phát triển, đặt ra yêu cầu cho nhà chế biến làm sao sản xuất được thực phẩm vừa giàu dinh dưỡng, vừa phải đảm bảo an toàn vệ sinh mà vẫn giữ được giá cả hợp lý. Trong khi đó, công nghệ sản xuất nước mắm ở Việt Nam còn mang tính thủ công, hiệu suất lên men thấp, thời gian lên men kéo dài và đây cũng là nhược điểm lớn nhất. Mặt khác, hằng năm mùa nước lũ về không thể không nhắc đến một lượng lớn cá tạp nước ngọt được đánh bắt và tiêu thụ. Tuy nhiên, giá trị sử dụng của nó vẫn chưa được khai thác hiệu quả. Bên cạnh đó, hàng ngày nguồn phụ phẩm cá biển từ các khu chợ khá nhiều và vẫn chưa được tận dụng nhiều ngoài việc làm thức ăn tươi cho cá. Do đó, để tận dụng nguồn nguyên liệu cá tạp và nguồn phụ phẩm có giá trị kinh tế thấp, để biết được sự biến động của các chỉ tiêu chất lượng trong quy trình sản xuất nước mắm, đồng thời đưa vào chế biến nước mắm mà vẫn đảm bảo được chất lượng sản phẩm và an toàn vệ sinh thực phẩm, đề tài “Khảo sát một số chỉ tiêu an toàn thực phẩm trong quy trình nghiên cứu sản xuất nước mắm từ cá tạp nước ngọt và phụ phẩm cá biển” được thực hiện. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu này được tiến hành tại phòng thí nghiệm thuộc Bộ môn Dinh dưỡng và Chế biến thủy sản, Khoa Thủy Sản, Trường Đại Học Cần Thơ. Mẫu nước mắm phân tích được thu từ 135 chượp với trọng lượng nguyên liệu vào là 1 kg cho mỗi chượp. 2 Các chượp mắm được ủ theo phương pháp truyền thống của Phú Quốc kết hợp với phương pháp tại hộ gia đình: nguyên liệu gồm có cá tạp nước ngọt được mua tại hai huyện Châu Phú và Phú Tân (An Giang), phụ phẩm cá biển, dứa và muối được mua tại chợ Xuân Khánh (Tp. Cần Thơ), thính được làm từ gạo sóc Thái; cá tạp được rửa trước khi ủ; sau khi rửa tiến hành ướp muối, phụ phẩm cá biển (được cắt nhỏ), dứa (được xay nhuyễn) và bột thính được phối trộn đều với cá tạp theo tỷ lệ định sẵn, sử dụng muối hạt để ướp muối theo phương pháp ướp luân phiên; nguyên liệu sau khi ướp muối sẽ được gài nén và ủ; cuối cùng là đem nấu, lọc và cô đặc dịch lọc được sản phẩm nước mắm; để nguội, đóng chai, bảo quản trong điều kiện khô ráo, thoáng mát. Bảng 1 Thành phần loài cá trong nguyên liệu cá tạp nước ngọt (n = 100) Tên loài cá Tỷ lệ (%) Cá linh tròn Cá linh rìa Cá bóng Cá tra Cá lăng, cá heo Cá lòng tong Cá sặc, cá thểu Cá chốt, cá ét, cá rô phi Cá dảnh, cá cóc, cá bảy trầu, cá sơn, cá rô đồng, cá chim, cá lau kiếng Cá chày, cá chèn, cá trê, cá linh cám, cá he 16 13 10 8 12 5 8 9 14 5 Thời gian thu mẫu sau khi gài nén và lên men lần lượt là 2 giờ, 3 ngày, 1 tuần, 4 tuần và 8 tuần. Các chượp thí nghiệm được khảo sát trong cùng điều kiện nhiệt độ, thời gian, lượng nguyên liệu 1 kg/chượp, tỷ lệ muối 25% và tỷ lệ thính 2%. Thí nghiệm hai nhân tố: nhân tố A (phụ phẩm cá biển) với các tỷ lệ là 5%, 10% và 15%, nhân tố B (dứa) với các tỷ lệ là 0%, 2,5% và 5%; 9 nghiệm thức, 3 lần lặp lại, số lô thí nghiệm là 27; được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên. Thu mẫu phân tích và đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ cá tạp nước ngọt và phụ phẩm cá biển đến các chỉ tiêu hoá học và vi sinh của quy trình sản xuất nước mắm; ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung dứa đến các chỉ tiêu hoá học và vi sinh của quy trình sản xuất nước mắm. Từ đó, nghiên cứu tìm ra tỷ lệ phụ phẩm cá biển, tỷ lệ dứa thích hợp sử dụng trong quy trình giúp rút ngắn thời gian chế biến nước mắm mà sản phẩm vẫn đạt chất lượng tối ưu nhất. Khảo sát và phân tích mẫu nước chượp với các chỉ tiêu nitơ tổng số phương pháp Kjeldahl, nitơ bay hơi phương pháp chưng cất hơi nước và chuẩn độ, nitơ amin phương pháp chuẩn độ formol, tổng số vi sinh vật hiếu khí phương pháp đếm khuẩn 3 lạc theo tiêu chuẩn Bắc Âu MNKL 86:2006. Số liệu được nhập và xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel và SPSS 16.0. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phụ phẩm cá biển và tỷ lệ dứa bổ sung đến chất lượng sản phẩm Ảnh hƣởng đến chỉ tiêu nitơ tổng số Bảng 2 Trung bình nitơ tổng số (g/l) trong các nghiệm thức thí nghiệm (n = 3) Thời gian thu mẫu Nitơ tổng số 2 giờ 3 ngày 1 tuần 4 tuần 8 tuần NT1: 5% pp, 0% d NT2: 10% pp, 0% d NT3: 15% pp, 0% d NT4: 5% pp, 2,5% d NT5: 10% pp, 2,5% d NT6: 15% pp, 2,5% d NT7: 5% pp, 5% d NT8: 10% pp, 5% d NT9: 15% pp, 5% d 3,17±0,04c 3,24±0,08c 3,29±0,07c 3,34±0,11c 3,36±0,12c 3,66±0,15b 3,64±0,07b 3,83±0,16ab 3,99±0,14a 4,92±0,47e 5,25±0,25e 6,02±0,19d 6,48±0,02c 6,82±0,07bc 6,73±0,11bc 7,36±0,07a 6,40±0,38cd 7,07±0,18b 6,37±0,21d 6,60±0,77cd 7,72±0,16ab 6,65±0,74cd 7,54±0,66bc 7,44±0,58bc 7,91±0,28cd 7,86±0,43cd 8,66±0,16a 13,09±0,12f 13,21±0,08ef 13,30±0,07de 13,46±0,08cd 13,49±0,04cd 13,60±0,11d 15,63±0,21b 15,73±0,18b 16,08±0,15a 14,84±0,19de 14,75±0,08de 15,05±0,12cd 14,42±0,5e 15,49±0,21bc 15,77±0,45b 16,43±0,29a 16,43±0,15a 16,92±0,39a Giá trị trung bình trong cùng một cột có ký tự khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa (p<0,05), pp: phụ phẩm cá biển, d: dứa. Giá trị được thể hiện bằng trung bình ± độ lệch chuẩn. Nitơ tổng số (đạm tổng số) là tổng lượng nitơ (g/l) có trong nước mắm (Trương Thị Mộng Thu, 2013). Tại thời gian thu mẫu 4 tuần, trung bình nitơ tổng số ở nghiệm thức 9 khác biệt có ý nghĩa so với các nghiệm thức còn lại (p<0,05), ở tuần thứ 8 vẫn đạt giá trị cao nhất 16,92 (g/l) nhưng khác biệt không có ý nghĩa so với nghiệm thức 7 và 8. Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng nitơ tổng số tăng lên theo thời gian và có sự khác biệt có ý nghĩa (p<0,05), đồng thời có sự sai khác giữa các nghiệm thức thí nghiệm. Tốc độ phân giải protein tăng nhanh trong tháng thứ nhất, đến tháng thứ hai thì tăng chậm lại. Theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Tuyết Nga, hàm lượng đạm tổng số trong mẫu có bổ sung nấm sợi và vi khuẩn thì đạm tổng số tăng ngay từ những ngày đầu của quá trình lên men, đạm này tăng nhanh đến ngày thứ 75 và tăng chậm cho đến ngày thứ 180 (Nguyễn Thị Tuyết Nga, 2003). Ở thí nghiệm này, trong 7 ngày đầu tiên, hàm lượng nitơ tổng số tăng đều và ổn định, do ở nồng độ muối 25% vi sinh vật trong nội tạng cá và phụ phẩm bị ức chế chưa thích nghi với môi trường muối mặn nên hoạt động còn yếu, thời gian tiếp theo vi sinh vật thích ứng dần và hoạt động mạnh làm cho quá trình thủy phân diễn ra mạnh mẽ, hàm lượng đạm tổng 4 tăng cao. Đồng thời, trong thời gian này còn có sự tham gia của enzyme cathepsin, tripsin, pepsin, đặc biệt là enzyme bromelain trong dứa, hệ enzyme metalo-protease trong nội tạng cá (Trương Thị Mộng Thu, 2013). Mẫu có bổ sung dứa cho hàm lượng đạm cao hơn mẫu không bổ sung dứa hoặc bổ sung thấp, mẫu có tỷ lệ phụ phẩm cá biển cao cũng cho hàm lượng đạm cao hơn mẫu có tỷ lệ thấp nhưng không nhiều. Kết quả xử lý thống kê cho thấy, hai nhân tố này đều ảnh hưởng tới hàm lượng nitơ tổng số nhưng không tương tác với nhau. Hàm lượng đạm tổng số sau hai tháng ủ ở mức 16,92g/l lớn hơn hàm lượng đạm tổng số quy định theo tiêu chuẩn Codex: 07/2011 (không được nhỏ hơn 10 g/l) điều này có ý nghĩa trong nghiên cứu bởi vì đạm tổng số quyết định phân hạng (giá thành sản phẩm) của nước mắm (Trương Thị Mộng Thu, 2013). Ảnh hƣởng đến chỉ tiêu nitơ amin Bảng 3 Trung bình nitơ amin (g/l) trong các nghiệm thức thí nghiệm (n = 3) Thời gian thu mẫu Nitơ amin NT1: 5% pp, 0% d NT2: 10% pp, 0% d NT3: 15% pp, 0% d NT4: 5% pp, 2,5% d NT5: 10% pp, 2,5% d NT6: 15% pp, 2,5% d NT7: 5% pp, 5% d NT8: 10% pp, 5% d NT9: 15% pp, 5% d 2 giờ 1 tuần 3 ngày d 2,19±0,53 2,47±0,35cd 1,59±0,08e 2,66±0,28bcd 2,52±0,00bcd 1,54±0,00e 2,85±0,08abc 2,99±0,21ab 3,22±0,14a f 2,94±0,24 3,36±0,14e 3,55±0,16de 3,64±0,28de 3,83±0,08cd 4,11±0,32bc 4,53±0,16a 4,39±0,08ab 4,57±0,16a 4 tuần c 6,42±0,15 6,49±0,04c 6,72±0,07bc 7,09±0,53b 7,14±0,28b 7,05±0,49b 7,93±0,16a 7,75±0,08a 8,21±0,08a 8 tuần de 9,10±0,12 9,01±0,43e 9,68±0,11cd 9,59±0,19cde 9,61±0,28cd 10,01±0,53bc 10,50±0,14ab 10,87±0,21a 11,01±0,45a 10,34±0,76e 10,41±0,32de 10,87±0,77de 10,83±0,40cde 11,57±0,21bcd 12,32±0,97abc 12,74±0,78bc 13,25±1,78ab 14,05±0,49a Giá trị trung bình trong cùng một cột có ký tự khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa (p<0,05), pp: phụ phẩm cá biển, d: dứa. Giá trị được thể hiện bằng trung bình ± độ lệch chuẩn. Hàm lượng nitơ amin (đạm amin) là tổng lượng đạm (g/l) nằm dưới dạng acid amin và quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm (Trương Thị Mộng Thu, 2013). Hàm lượng nitơ amin tăng cao trong tháng thứ nhất và tiến tới ổn định trong tháng tiếp theo ở tất cả các nghiệm thức. Hàm lượng nitơ amin đạt cao nhất ở nghiệm thức 9 tại các thời điểm thu mẫu. Hàm lượng nitơ amin trong mẫu có bổ sung dứa cao hơn mẫu không bổ sung dứa và tỷ lệ dứa bổ sung 5% cho hàm lượng đạm amin cao hơn tỷ lệ 2,5%. Đồng thời, mẫu có tỷ lệ phụ phẩm cá biển cao thì có hàm lượng đạm amin cao hơn. Tuy nhiên, tỷ lệ phụ phẩm không ảnh hưởng nhiều đến hàm lượng đạm amin, vì vậy không có sự chênh lệch nhiều giữa các mẫu. Theo kết quả xử lý thống kê, tỷ lệ phụ phẩm cá biển và dứa bổ sung đều ảnh hưởng lên hàm lượng đạm amin và hai 5 nhân tố này không có sự tương tác với nhau. Trong nghiên cứu này, hàm lượng đạm amin tại thời điểm 8 tuần là 14,05 (g/l) cao hơn hàm lượng đạm amin ở tháng thứ 3 trong mẫu nước bổi có bổ sung chồi dứa trong nghiên cứu của Trần Công Hòa, 2010 là 11,91 (g/l). Hàm lượng nitơ amin so với hàm lượng nitơ tổng số là 83,04 %. Theo tiêu chuẩn Codex (7/2011) thì tổng đạm amin đối với thành phẩm nước mắm không được nhỏ hơn 40%. Ảnh hƣởng đến chỉ tiêu nitơ amoniac Bảng 4 Trung bình nitơ amoniac (g/l) trong các nghiệm thức thí nghiệm (n = 3) Thời gian thu mẫu Nitơ amoniac 2 giờ 3 ngày 1 tuần 4 tuần 8 tuần NT1: 5% pp, 0% d NT2: 10% pp, 0% d NT3: 15% pp, 0% d NT4: 5% pp, 2,5% d NT5: 10% pp, 2,5% d NT6: 15% pp, 2,5% d NT7: 5% pp, 5% d NT8: 10% pp, 5% d NT9: 15% pp, 5% d 0.09±0,02b 0,12±0,02ab 0,13±0,02ab 0,15±0,02a 0,13±0,02ab 0,13±0,04ab 0,14±0,04ab 0,14±0,00ab 0,12±0,04ab 0,35±0,06c 0,41±0,08abc 0,39±0,04abc 0,49±0,04a 0,50±0,07a 0,51±0,07a 0,36±0,09bc 0,48±0,05ab 0,46±0,16abc 0,70±0,04bc 0,71±0,02abc 0,41±0,05d 0,64±0,16c 0,51±0,07d 0,51±0,07d 0,81±0,06ab 0,78±0,02ab 0,84±0,04a 2,2±0,26c 1,97±0,65c 2,67±1,19abc 2,11±0,26c 1,84±0,53c 2.36±0,40bc 3,19±0,46ab 3,55±0,18a 3,61±0,31a 0,75±0,05d 0,92±0,05d 1,03±0,05cd 1,56±0,11b 1,35±0,16bc 1,54±0,19b 2,89±0,32a 2,80±0,28a 3,00±0,33a Giá trị trung bình trong cùng một cột có ký tự khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa (p<0,05), pp: phụ phẩm cá biển, d: dứa. Giá trị được thể hiện bằng trung bình ± độ lệch chuẩn. Hàm lượng nitơ amoniac (đạm bay hơi) tăng cao ở giai đoạn đầu, đạt cực đại ở tuần thứ 4 (NT9: 3,61 (g/l)) và giảm dần đến tháng thứ 2 thì ở mức 3 (g/l) (NT9). Mẫu có bổ sung dứa cho hàm lượng đạm amoniac cao hơn mẫu không bổ sung dứa, hàm lượng đạm bay hơi tăng theo tỷ lệ dứa bổ sung vào, tương tự mẫu có tỷ lệ phụ phẩm cá biển cao hơn cũng có hàm lượng đạm amoniac cao hơn. Theo Trần Công Hòa, hàm lượng đạm bay hơi trong mẫu nước bổi có bổ sung dứa ở tháng thứ 3 là 4,95 (g/l) đến tháng thứ 6 ở mức 3,84 (g/l) và hàm lượng đạm bay hơi ở mẫu không bổ sung chồi dứa thì thấp hơn mẫu có bổ sung chồi dứa; hàm lượng đạm bay hơi ở cả hai mẫu đều có xu hướng giảm qua các lần phân tích. Theo Nguyễn Thị Tuyết Nga, do quá trình thủy phân tiếp tục tự phân hủy tức là xảy ra quá trình thối rửa do vi sinh vật gây thối phân hủy acid amin thành các chất cấp thấp như: indol, phenol, các loại axit có đạm và các axit béo phân hủy thành hydrosulfit, NH3, CO2,… Trong quá trình thủy phân mỗi một loại enzyme chỉ có tác dụng thủy phân cơ chất protein nhất định như sau: enzyme tương tác với cơ chất cho ra phức hợp giữa enzyme và cơ chất, sau đó gặp điều kiện thích hợp thì tiếp tục tạo thành enzyme, các acid amin và các peptid 6 cấp thấp (Nguyễn Thị Tuyết Nga, 2003). Qua kết quả xử lý thống kê ta có tỷ lệ phụ phẩm cá biển và tỷ lệ dứa bổ sung đều ảnh hưởng tới hàm lượng đạm hay hơi, tuy nhiên giữa hai nhân tố này không có sự tương tác với nhau; từ kết quả này ta cũng thấy được ở các nghiệm thức có cùng tỷ lệ dứa bổ sung thì hàm lượng đạm amoniac giữa các nghiệm thức không có sự sai khác. Hàm lượng nitơ amoniac so với hàm lượng nitơ tổng số là 17,73% và đối với thành phẩm nước mắm không được lớn hơn 65% (Trương Thị Mộng Thu, 2013). Ảnh hƣởng đến chỉ tiêu tổng số vi sinh vật hiếu khí Bảng 5 Trung bình tổng số vi sinh vật hiếu khí (cfu/ml) trong các nghiệm thức thí nghiệm (n = 3) Tổng số vi sinh vật hiếu khí NT1: 5% pp, 0% d NT2: 10% pp, 0% d NT3: 15% pp, 0% d NT4: 5% pp, 2,5% d NT5: 10% pp, 2,5% d NT6: 15% pp, 2,5% d NT7: 5% pp, 5% d NT8: 10% pp, 5% d NT9: 15% pp, 5% d Thời gian thu mẫu 2 giờ 3 ngày 1 tuần 4 tuần 8 tuần 2,5.106 e 2,9.106 de 3,9.106 abc 3,3.106 cd 3,6.106 bcd 4,2.106 ab 3,2.106 d 3,6.106 abcd 3,3.106 a 2,3.106 b 2,8.106 b 3,9.106 a 2,7.106 b 2,9.106 b 4,0.106 a 2,5.106 b 3,1.106 b 4,2.106 a 0,6.106 bc 0,6.106 bc 0,9.106 a 0,5.106 c 0,6.106 bc 0,9.106 a 0,6.106 bc 0,7.106 b 0,9.106 a 8,8.104 a 7,5.104 ab 8,4.104 ab 2,8.104 c 2,9.104 e 3,2.104 c 8,4.104 ab 6,6.104 b 8,4.104 ab 3,3.104 b 3,9.104 ab 4,0.104 ab 3,1.104 b 3,6.104 ab 2,5.104 b 3,0.104 b 3,1.104 b 5,6.104 a Giá trị trung bình trong cùng một cột có ký tự khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa (p<0,05), pp: phụ phẩm cá biển, d: dứa. Giá trị được thể hiện bằng trung bình ± độ lệch chuẩn. Tổng số vi sinh vật hiếu khí giảm chậm trong nửa tháng thứ nhất và sau đó giảm nhanh đến tháng thứ hai thì gần như ổn định. Ở thời gian thu mẫu 3 ngày và 4 tuần, các nghiệm thức 3, 6 và 9 khác biệt có ý nghĩa so với các nghiệm thức còn lại (p<0,05). Vi khuẩn ưa muối chỉ phát triển và gia tăng mật số khoảng một đến hai tháng trong giai đoạn đầu của quá trình lên men, sau đó do điều kiện môi trường có hàm lượng muối cao không còn thích hợp nữa, một vài loài vi khuẩn thành lập bào tử, mật số giảm dần (Lee, Cherl-Ho, 1989). Sự biến động mật số vi sinh vật hiếu khí thủy phân protein theo thời gian lên men ở các nghiệm thức rất rõ rệt. Tổng số vi sinh vật hiếu khí ở các nghiệm thức có cùng tỷ lệ phụ phẩm cá biển thì không có sự sai khác. Mẫu có tỷ lệ phụ phẩm cá biển cao hơn thì tổng số vi sinh vật hiếu khí cao hơn, mật số vi sinh vật giảm nhưng vẫn duy trì ở mức cao. Thời gian đầu của quá trình chế biến nước mắm, vi sinh vật hiếu khí phát triển được và tham gia vào quá trình thủy phân cá thông qua enzyme vi sinh vật nhưng dần muối ngấm vào cá thì hoạt động 7 của chúng giảm dần (Trương Thị Mộng Thu, 2013). Theo kết quả xử lý thống kê thì tỷ lệ dứa trong thí nghiệm này không ảnh hưởng nhiều đến chỉ tiêu vi sinh. Nhân tố phụ phẩm cá biển và dứa bổ sung không tương tác với nhau. Tổng số vi sinh vật hiếu khí trong nước chượp tại thời điểm 8 tuần là 5,6.104. Kết quả này cao hơn kết quả đếm mật số vi sinh vật thủy phân protein trong nước bổi lên men cá cơm có bổ sung nấm sợi ở ngày thứ 14 của Nguyễn Mỹ Tín, 1998 (log10 mật số vi khuẩn thủy phân protein là 3,63), và cao hơn mật số vi khuẩn ở nước bổi cá cơm ở Hàn Quốc (log10 mật số vi khuẩn thủy phân protein là 3, Lee và ctv, 1998: được trích dẫn bởi Nguyễn Thị Tuyết Nga, 2003), nhưng thấp hơn mật số vi khuẩn thủy phân protein trong mẫu nước bổi có bổ sung chế phẩm vi sinh ở ngày thứ 45 của Nguyễn Thị Tuyết Nga, 2003 (mật số vi khuẩn thủy phân protein là 2.105). Ảnh hƣởng đến chỉ tiêu pH Bảng 6 Trung bình pH trong các nghiệm thức thí nghiệm (n = 3) Thời gian thu mẫu pH 2 giờ NT1: 5% pp, 0% d NT2: 10% pp, 0% d NT3: 15% pp, 0% d NT4: 5% pp, 2,5% d NT5: 10% pp, 2,5% d NT6: 15% pp, 2,5% d NT7: 5% pp, 5% d NT8: 10% pp, 5% d NT9: 15% pp, 5% d 1 tuần 3 ngày a 5.09±0,12 4.72±0,08b 4.72±0,25b 5.32±0,08a 5.23±0,12a 4.57±0,26b 4.59±0,17b 4.74±0,15b 4.79±0,05b abc 5.54±0.17 5.57±0,04abc 5.34±0,02d 5.59±0,01ab 5.46±0,05c 5.27±0,02d 5.49±0,04bc 5.62±0,05a 5.64±0,04a 4 tuần bc 5.24±0,11 5.31±0,04ab 5.24±0,08bc 5.31±0,02ab 5.18±0,02c 5.2±0,01c 5.22±0,01c 5.35±0,01a 5.36±0,02a 8 tuần bcd 5.24±0.34 4.62±0,42cd 4.57±0,03d 4.45±0,04d 4.30±0,03d 4.26±0,04d 5.10±0,26abc 5.17±0,36ab 5.27±0,41a 4.54±0.37bc 4.31±0,17bcd 4.34±0,08bcd 4.25±0,17cd 4.14±0,03d 4.14±0,14d 4.46±0,12bcd 4.64±0,15ab 4.95±0,07a Giá trị trung bình trong cùng một cột có ký tự khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa (p<0,05), pp: phụ phẩm cá biển, d: dứa. Giá trị được thể hiện bằng trung bình ± độ lệch chuẩn. Giá trị pH của dịch thủy phân giảm dần theo thời gian, chỉ có tại thời điểm thu mẫu 3 ngày thì pH tăng lên là do lúc đầu dịch dứa có chứa acid hòa tan vào dịch thủy phân làm cho pH thấp nhưng sau một thời gian vi sinh vật và enzyme tham gia thủy phân protein mạnh mẽ làm cho pH tăng lên. Trung bình pH ở nghiệm thức 9 có sự khác biệt có ý nghĩa so với các nghiệm thức 1, 4 và 5 (p<0,05) tại thời gian thu mẫu 2 giờ, nghiệm thức 8 tại thời gian thu mẫu 8 tuần. Mẫu có bổ sung dứa có giá trị pH cao hơn mẫu không bổ sung dứa, mẫu có tỷ lệ phụ phẩm cá biển cao hơn cũng có giá trị pH cao hơn. Theo nghiên cứu của Trần Công Hòa, 2010, mẫu bổ sung chồi dứa có pH cao hơn mẫu không bổ sung ngay từ giai đoạn đầu. Nhân tố phụ phẩm cá biển không ảnh hưởng đến chỉ tiêu pH nhưng có sự tương tác với hàm lượng dứa bổ sung. 8 Lê Kim Thanh (2007) đã viết, hệ enzyme bromelain thể hiện hoạt tính tối thích trong khoảng nhiệt độ từ 10-200C trong khoảng pH thấp, 30-400C môi trường pH kiềm (pH bằng 7,5 đến 9,5) và 40-600C ở môi trường pH trung tính (pH bằng 6,8 đến 7,1). Theo Nguyễn Đức Lượng (2004), bromelain có biên độ pH hoạt động khá rộng, chúng có khả năng hoạt động tốt trong khoảng pH bằng 3 – 10. Tuy nhiên, khoảng pH tối thích đối với enzyme bromelain lại là pH bằng 5 – 8 (được trích dẫn bởi Lê Kim Thanh, 2007). Vi khuẩn lactic lên men trong điều kiện kỵ khí chuyển hóa đường thành acid lactic làm cho pH giảm (Nguyễn Thị Tuyết Nga, 2003). Ngoài ra, các chất béo bị thủy phân tạo thành glycerin và acid béo hoặc chất đạm khử amin thành acid béo (Trần Công Hòa, 2010). Enzyme rất nhạy cảm với pH của môi trường, mỗi enzyme chỉ hoạt động ở độ pH xác định (Trương Thị Mộng Thu, 2013). Giá trị pH của dịch thủy phân tại thời điểm 8 tuần là 4,95. Độ pH phải trong khoảng 5.0-6.5 là phổ biến đối với loại sản phẩm truyền thống; nhưng không được thấp hơn 4,5 nếu sử dụng các thành phần để hỗ trợ quá trình lên men (theo tiêu chuẩn Codex: 7/2011). Kết quả phân tích mẫu nước chượp cho thấy hàm lượng đạm tổng số và đạm amin tăng nhanh trong tháng thứ nhất, đến tháng thứ hai tăng chậm lại và tiến tới ổn định, hàm lượng đạm amoniac tăng nhanh trong tháng đầu tiên và có xu hướng giảm ở tháng tiếp theo, tổng số vi sinh vật hiếu khí thời gian đầu thì giảm chậm sau đó thì bắt đầu giảm nhanh đến tháng thứ hai thì gần như ổn định, và pH giảm dần sau các lần thu mẫu nhưng nhìn chung không biến động nhiều. Các chỉ tiêu đạm và vi sinh có sự sai khác có ý ngĩa (p>0,05) giữa các nghiệm thức, riêng chỉ tiêu pH thì không có khác biệt nhiều giữa các nghiệm thức. Với kết quả đó thì mẫu có tỷ lệ phụ phẩm cá biển 15% và tỷ lệ dứa bổ sung 5% sẽ cho chất lượng tối ưu. Tuy nhiên nghiên cứu này còn hạn chế ở việc cho muối một lần đã ức chế phần nào hoạt lực của enzyme bromelain, các enzyme trong nội tạng cá và phụ phẩm, hoạt động của vi sinh vật (Trương Thị Mộng Thu, 2013) dẫn đến hàm lượng nitơ tổng số có tăng nhưng giá trị chưa cao lắm. Nồng độ muối ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng phân giải protein của enzyme. Khi tăng nồng độ muối từ 10% đến 25% (hoạt lực của enzyme bromelain là 7,5 mm) thì hoạt lực của enzyme bromelain giảm khoảng 46% (Trần Công Hòa, 2010). Điều này có ý nghĩa rất lớn trong việc nghiên cứu bổ sung enzyme bromelain vào quá trình chế biến nước mắm nhằm tăng khả năng phân phải protein. Nếu áp dụng phương pháp cho muối nhiều lần kết hợp gài nén sẽ cho kết quả tốt hơn. Đạm tổng số và đạm amin tăng nhanh ở phương pháp cho muối nhiều lần so với phương pháp cho muối một lần. Nếu nồng độ muối giảm thì có tác dụng như chất kích thích thúc đẩy tác dụng của enzyme làm cho protein bị thủy phân nhanh hơn, chượp sẽ mau chín hơn. Nếu nồng độ muối đậm đặc thì nó sẽ làm tê liệt hoạt động 9 của vi sinh vật. 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, tỷ lệ, thời gian cho vào bao lâu là thích hợp nhất (Trương Thị Mộng Thu, 2013). Trong quá trình ủ chượp các chượp nên được đậy kín và đặt ngoài trời để có thể hấp thu nhiệt từ ánh nắng mặt trời giúp cho quá trình ngấu chín diễn ra nhanh hơn. Do các vi sinh vật trong chượp cá chủ yếu là các vi khuẩn gây thối hoạt lực protease cao là những vi khuẩn ưa nóng, vì vậy cần giữ nhiệt độ từ 36 – 400C trong quá trình chượp cá (Trương Thị Mộng Thu, 2013). Mặt khác, tùy thuộc vào môi trường đánh bắt mà ta có các hệ vi sinh vật có trong cá khác nhau hơn là tùy thuộc vào từng loài cá. Số lượng vi khuẩn trong nội tạng cá có liên quan trực tiếp đến nguồn thức ăn của cá: cao ở cá ăn tạp và thấp ở cá không ăn tạp. Hệ vi sinh vật ở cá nước ngọt khác với ở cá nước mặn. Ngoài ra, số lượng vi khuẩn thay đổi còn tùy thuộc vào mùa sinh sống. Cá sống trong mùa hè có số lượng vi khuẩn cao hơn (Đàm Sao Mai, 2008). Bảng 7 Hệ vi khuẩn ở cá đánh bắt từ vùng nước không bị ô nhiễm Gram (-) Pseudomonas Moraxella Acinetobacter Shewanella putrefaciens Flavobacterium Cytophaga Vibrio Photobacterium Aeromonas Gram (+) Ghi chú Bacillus Clotridium Micrococcus Lactobacillus Các vi khuẩn có dạng hình chùy Vibrio và Photobacterium đặc trưng cho nước biển; Aeromonas đặc trưng cho nước ngọt (Nguồn: Giáo trình Công nghệ chế biến thủy hải sản, Ths.Phan Thị Thanh Quế, 2005) Trần Công Hòa (2010), nghiên cứu ảnh hưởng của enzyme bromelain và nồng độ muối đến quá trình sản xuất nước mắm cũng cho kết quả mẫu có bổ sung dứa có các hàm lượng đạm, pH cao hơn mẫu không bổ sung dứa. Theo nghiên cứu của Nguyễn Mỹ Tín và Nguyễn Văn Bá (1998), kết quả cho thấy hàm lượng các chỉ tiêu đạm đều tăng lên, tuy nhiên mẫu có bổ sung nấm sợi và không bổ sung nấm sợi không có sự khác biệt về hàm lượng đạm tổng. Trong phương pháp lên men nước mắm cổ truyền tốc độ thủy phân protein chậm do mật số vi khuẩn thủy phân protein lúc ban đầu thấp, sau đó mật số này có tăng nhưng không nhiều và đạt mật số cao nhất ở ngày thứ 12 của quá trình lên men, sau đó giảm nhanh chóng (Lee, 1983; Lee và csv, 1986: được trích dẫn bởi Nguyễn Thị Tuyết Nga, 2003). Nguyễn Mỹ Tín và Nguyễn Văn Bá, 1998, có kết quả tương tự cho sự 10 biến động của vi sinh vật hiếu khí, giảm nhiều ở ngày thứ 56, mặc dù giai đoạn đầu mật số có sự tăng giảm. Nguyễn Thị Tuyết Nga, 2003, kết quả nghiên cứu cho thấy mật số vi sinh vật thủy phân protein trong mẫu nước bổi không có bổ sung chế phẩm vi sinh đã đạt ở mức cao vào ngày thứ 15 (1,7.104) và sau đó giảm nhanh; trong khi đó ở mẫu nước bổi có bổ sung thì mật số vi vinh vật tăng lên dần và đạt giá trị cao nhất vào ngày thứ 45 (2.105), sau đó thì giảm dần và vẫn duy trì ở mức cao cho đến ngày thứ 75. Theo nghiên cứu này thì chỉ sau 3 đến 4 tháng ta có thể thu được nước mắm cốt thay vì thời gian khoảng 6 đến 12 tháng theo phương pháp truyền thống. Trước đây cũng có nhiều nghiên cứu được thực hiện nhằm rút ngắn thời gian chế biến nước mắm nhưng vẫn chưa thật sự được áp dụng vào quy trình chế biến truyền thống ở nước ta bởi vì sản xuất vẫn còn mang tính thủ công cổ truyền. Thay vì sử dụng chế phẩm sinh học theo một số nghiên cứu, thì nay ta có thể tận dụng chúng ngay trong nguyên liệu vào một cách đơn giản mà tiết kiệm được chi phí, chủ động về nguyên liệu hơn, nhưng chất lượng vẫn được đảm bảo. Đây là nghiên cứu khoa học có tính thực tiễn cho việc áp dụng vào quy trình công nghệ chế biến nước mắm truyền thống hiện nay. Bên cạnh đó việc nắm được quy luật biến động của các chỉ tiêu chất lượng là rất quan trọng trong sản xuất, như vậy có thể chủ động hơn về phương pháp cũng như cải tiến phương pháp sản xuất để công nghệ chế biến ngày càng hoàn thiện hơn, hiệu suất cao hơn, đảm bảo chất lượng, giảm chi phí và tăng lợi nhuận. Thành phẩm nước mắm trong nghiên cứu này tốt nhất nên dùng để pha đấu nhằm tăng hàm lượng đạm trong các loại nước mắm và làm gia vị nấu. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Mẫu có tỷ lệ phụ phẩm cá biển 15% và tỷ lệ dứa bổ sung 5% cho kết quả tối ưu nhất. Trong nghiên cứu này, hàm lượng các chỉ tiêu đạm tổng số và đạm amin tăng lên trong suốt quá trình phân tích, tăng nhanh trong tháng thứ nhất, và tiến tới ổn định theo thời gian, còn hàm lượng đạm amoniac thì tăng lên ở tháng thứ nhất nhưng sau đó giảm dần cho đến khi ổn định. Hàm lượng nitơ tổng số, nitơ amin và nitơ amoniac ở tuần thứ 8 của mẫu tối ưu lần lượt là 16,92 g/l, 14,05 g/l và 3 g/l. Mặt khác, tổng số vi sinh vật hiếu khí giảm chậm ở giai đoạn đầu sau đó giảm nhanh đến tháng thứ hai thì ở mức 5,6.104. Chỉ tiêu pH có tăng lên ở giai đoạn đầu nhưng có xu hướng giảm đều sau các lần phân tích và có giá trị là 4,95. Nên khảo sát thêm ảnh hưởng của nồng độ muối, phương pháp cho muối và nhiệt độ đến các chỉ tiêu chất lượng của nước mắm sau khi đã chọn được mẫu tối ưu. Mặt khác, để xác định thời gian kết thúc quá trình ủ lên men phải tăng thời gian thu mẫu 11 thêm các giai đoạn 3 tháng và 4 tháng. Bên cạnh đó, nước mắm ủ ngắn ngày thường phải đem nấu phá bã để thu thành phẩm, vì vậy khảo sát thời gian và nhiệt độ nấu, đánh giá cảm quan để phân hạng sản phẩm cũng rất cần thiết. Đưa quy trình sản xuất cá tạp nước ngọt và phụ phẩm cá biển có bổ sung enzyme với tổ hợp thích hợp của hai nhân tố bổ sung vào quy trình sản xuất nước mắm ở quy mô công nghiệp. TÀI LIỆU THAM KHẢO A.M. Martin. Fisheries Processing: Biotechnological application. Chapman and Hall, Inc. London. 494pp Đàm Sao Mai, 2008. Tác hại của vi sinh vật đến các quá trình chế biến và bảo quản thủy hải sản. Tiểu luận. Lớp CĐTP9A. Tp. Hồ Chí Minh. Lee, Cherl-Ho, 1989. Fish fermentation technology-A review. Trong: Post-Harvest technology, preservation and quality of fish in Southeast Asia. Bangkok. Thailand. November 13-17, 1-11 Lê Kim Thanh, 2007. Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ lên hoạt tính xúc tác của enzyme bromelain trong quả dứa. Luận văn tốt nghiệp. Trường Đại Học Cần Thơ. Tp. Cần Thơ. Nguyễn Mỹ Tín và Nguyễn Văn Bá, 1998. Sử dụng chế phẩm protease nấm sợi sản xuất nhanh nước mắm. Luận án Thạc sĩ. Trường Đại Học Cần Thơ. Tp. Cần Thơ. Nguyễn Thị Tuyết Nga, Nguyễn Văn Bá và Lê Thanh Hùng, 2003. Lên men nước mắm cá trích có bổ sung enzyme nấm sợi và vi khuẩn thủy phân protein. Luận án Thạc sĩ. Trường Đại Học Cần Thơ. Tp. Cần Thơ. Trần Thị Anh Thảo, 2007. Phân lập, tuyển chọn các giống vi sinh vật sinh protease và gây hương mắm đặc trưng và ứng dụng vào sản xuất nước mắm chay từ nấm. Luận văn tốt nghiệp. Trường Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. Tp. Hồ Chí Minh. Trần Công Hòa, 2010. Nghiên cứu ảnh hưởng của enzyme bromelain và nồng độ muối đến quá trình sản xuất nước mắm. Luận văn thạc sĩ. Trường Đại Học Đà Nẵng. Tp. Đà Nẵng. Trương Thị Mộng Thu, 2013. Bài giảng môn công nghệ chế biến sản phẩm thủy sản truyền thống. Tủ sách trường Đại học Cần Thơ. 45 trang 12