i
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian 4 năm học vừa qua, em đã được học nhiều kiến thức quý báu về
chuyên ngành Chế biến thủy sản, đồng thời qua thời gian thực tập em đã được tiếp xúc
kiến thức thực tế và rút ra được nhiều bài học kinh nghiệm cho mình. Để có kết quả
ngày hôm nay em xin chân thành cảm ơn:
Ban giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban chủ nhiệm khoa Chế biến, phòng
đào tạo, cùng sự giúp đỡ, dìu dắt của các thầy cô giáo trong suốt quá trình học tập và
nghiên cứu tại trường.
Xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn động viên giúp đỡ em trong thời gian vừa
qua.
Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy Nguyễn Xuân Duy và
thầy Nguyễn Anh Tuấn đã tận tình theo sát hướng dẫn và giúp đỡ trong suốt quá trình
nghiên cứu hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Nha trang, ngày 10 tháng 7 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Lại Thị Huyền
ii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
LỜI MỞ ĐẦU 1
Chương I: TỔNG QUAN 3
1. Tổng quan về tình hình tiêu thụ nước mắm ở Việt Nam 3
1.1. Tổng quan về sản xuất và tiêu thụ nước mắm 3
1.2. Nguyên liệu sản xuất nước mắm 4
1.2.1. Nguyên liệu cá 4
1.2.2. Nguyên liệu muối 8
1.2.3. Nguyên liệu phụ 10
1.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mắm 11
1.3.1. Nguyên liệu 11
1.3.2. Hệ vi sinh vật trong cá và chượp 13
2. Thành phần hóa học và mùi vị của nước mắm 16
2.1. Thành phần hóa học 16
2.2. Mùi vị của nước mắm 21
iii
3. Sử dụng phụ gia trong nước mắm 24
3.1. Mục đích sử dụng phụ gia trong nước mắm 24
3.2. Tình hình sử dụng phụ gia trong nước mắm 25
3.3. Các loại phụ gia thường sử dụng và tính an toàn của phụ gia 27
Chương II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31
2. Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu 31
2.1. Nguyên vật liệu 31
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 31
2.1.2. Hóa chất 31
2.2. Bố trí thí nghiệm 31
2.3. Phương pháp phân tích 33
2.3.1. Đánh giá cảm quan chất lượng nước mắm 33
2.3.2. Xác định các thông số màu sắc (L*, a* và b*) 36
2.3.3. Xác định mức độ sẫm màu 37
2.3.4. Xác định pH 37
2.3.5. Xác định tỷ trọng 37
2.3.6. Xác định khả năng khử gốc tự do DPPH 37
2.3.7. Xử lý số liệu thống kê 38
Chương III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39
3.1. Sự thay đổi màu sắc của nước mắm trong quá trình bảo quản 39
iv
3.2. Sự thay đổi vị của nước mắm trong quá trình bảo quản 40
3.3. Sự thay đổi mùi của nước mắm trong quá trình bảo quản 41
3.4. Sự thay đổi độ trong của nước mắm trong quá trình bảo quản 42
3.5. Sự thay đổi tổng số điểm cảm quan chất lượng của nước mắm có bổ sung phụ gia
(A) và không bổ sung phụ gia (WA) theo thời gian bảo quản 43
3.6. Sự thay đổi các giá trị màu sắc (L*, a*, b*) theo thời gian bảo quản 44
3.7. Sự thay đổi giá trị pH của nước mắm trong quá trình bảo quản 48
3.8. Sự thay đổi mức độ sẫm màu của nước mắm trong quá trình bảo quản 49
3.9. Sự thay đổi khả năng chống oxy hóa chất béo của nước mắm trong quá trình bảo
quản 51
3.10. So sánh tỷ trọng nước mắm có bổ sung phụ gia (A) và nước mắm không bổ sung
phụ gia (WA) 53
Chương IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 55
4.1. Kết luận chung 55
4.2. Đề xuất ý kiến 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO 56
PHỤ LỤC 57
v
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1 : Thành phần một số loại cá nước mắm thường dùng chế biến nước mắm . 6
Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng của cá cơm 7
Bảng 1.3: Thành phần của một số loại cá nước ngọt thường dùng sản xuất nước 8
Bảng 1.4: Thành phần hóa học của các muối 9
Bảng 1.5: Thành phần muối của một vài địa phương ở Việt Nam 10
Bảng 1.6: Hàm lượng acid amin trong nước mắm (mg/ml) 17
Bảng 1.7: Thành phần các chất bay hơi trong nước mắm 19
Bảng 2.1. Công thức bổ sung chất phụ gia vào nước mắm 32
Bảng 2.2. Bảng điểm đánh giá chất lượng nước mắm 34
Bảng 2.3. Danh mục chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng 35
Bảng 2.4. Cơ sở phân cấp chất lượng sản phẩm thực phẩm dựa trên điểm chung có
trọng lượng 36
vi
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá chất lượng của nước mắm có và không có
phối trộn phụ gia bảo quản 9 tuần 33
Hình 3.1: Sự thay đổi điểm cảm quan màu sắc của nước mắm có bổ sung phụ gia (A)
và không bổ sung phụ gia (WA) theo thời gian bảo quản 40
Hình 3.2: Sự thay đổi điểm cảm quan vị của nước mắm có bổ sung phụ gia (A) và
không bổ sung phụ gia (WA) theo thời gian bảo quản 41
Hình 3.3: Sự thay đổi điểm cảm quan mùi của nước mắm có bổ sung phụ gia (A) và
không bổ sung phụ gia (WA) theo thời gian bảo quản 42
Hình 3.4: Sự thay đổi điểm cảm quan độ trong của nước mắm có bổ sung phụ gia (A)
và không bổ sung phụ gia (WA) theo thời gian bảo quản 43
Hình 3.5: Sự thay đổi tổng số điểm cảm quan chất lượng của nước mắm có bổ sung
phụ gia và không bổ sung phụ gia theo thời gian bảo quản 44
Hình 3.6: Sự thay đổi mức độ sáng của mẫu nước mắm có bổ sung phụ gia và không
bổ sung phụ gia theo thời gian bảo quản 46
Hình 3.7: Sự thay đổi thông số màu sắc (màu đỏ) của mẫu nước mắm có bổ sung phụ
gia và không bổ sung phụ gia theo thời gian bảo quản 47
Hinh 3.8: Sự thay đổi thông số màu sắc (màu vàng) của nước mắm có bổ sung phụ gia
và không bổ sung phụ gia theo thời gian bảo quản 48
Hình 3.9: Sự thay đổi giá trị pH của mẫu nước mắm có bổ sung phụ gia và không bổ
sung phụ gia theo thời gian bảo quản 49
Hình 3.10: Sự thay đổi mức độ sẫm màu giữa mẫu nước mắm có bổ sung phụ gia và
vii
không bổ sung phụ gia theo thời gian bảo quản 51
Hình 3.11: Sự thay đổi khả năng khử gốc tự do DPPH của nước mắm có bổ sung phụ
gia (A) và không bổ sung phụ gia (WA) theo thời gian bảo quản 53
Hình 3.12: Tỷ trọng nước mắm có bổ sung phụ gia và nước mắm không bổ sung phụ
gia 54
1
LỜI MỞ ĐẦU
Tất cả các dân tộc trên thế giới đều có những sản phẩm truyền thống riêng của
mình. Đó là những sản phẩm được sản xuất ra mang đậm bản sắc kinh nghiệm được
đúc kết bởi cả một dân tộc và được truyền từ đời này sang đời khác. Mang sắc thái của
mỗi dân tộc, mỗi vùng miền.
Nước mắm là một trong những sản phẩm cổ truyền mà đã từ lâu là niềm tự hào
của nhiều quốc gia Châu Á. Người ta không chỉ biết đến hượng vị đặc trưng của nó mà
thông qua cách thưởng thức nước mắm cổ truyền có thể tìm về cội nguồn của dân tộc
ấy.
Nươc mắm là sản phẩm của quá trình phân giải protein trong dung dịch muối qua
nhiều diễn biến phức tạp dưới tác dụng xúc tác của hệ Enzyme proteaza của tế bào nội
tạng cá và vi sinh vật. Nước mắm không chỉ có vai trò như một loại gia vị mà còn là
một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Nó cung cấp nhiều loại a xít min cần
thiết cũng như bổ sung một số loại axít hữu cơ cho cơ thể. Bên cạnh đó nước mắm còn
có thể chữa một số bệnh như: đau dạ dày, chữa bỏng, phục hồi cơ thể khi suy nhược,…
Ngoài ra nước mắm cũng có tác dụng cung cấp năng lượng tạm thời như khi đi đêm
lạnh hoặc khi chuẩn bị lặn sâu dưới nước người ta thường uống một ít nước mắm để
lấy năng lượng.
Tuy nước mắm chiếm tỷ lệ rất nhỏ trong khẩu phần ăn hằng ngày. Nhưng nó
không thể thiếu trong mỗi bữa ăn, đóng vai trò như một thứ tất yếu trong khẩu phần ăn
của người Việt Nam nói riêng và một số nước Châu Á nói chung.
Với vai trò quan trọng trên nên nước mắm ngày càng được chú ý và được sử dụng
rộng rãi trong và ngoài nước và ngày càng được nhiều nước khuyến khích sử dụng.
Ngày nay do sự hòa nhập về kinh tế và văn hóa, nhất là gần đây Việt Nam đã gia
nhập WTO, nước mắm không những được tiêu thụ khắp cả nước mà còn theo gót
người Việt đi khắp năm châu và là một mặt hàng xuất khẩu đầy tiềm năng của nước ta.
Đặc biệt nước mắm Phú Quốc là sản phẩm nước mắm đầu tiên của Việt Nam được
2
đăng ký thương hiệu theo xuất xứ và là nhãn hiệu nước mắm được biết đến ở nhiều
nước trên thế giới.
Do vậy, để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao trong nước cũng như của các thực
khách trên toàn thế giới, người ta thường sử dụng các chất phụ gia thực phẩm bổ sung
vào nước mắm. Việc bổ sung này nhằm đảm bảo và cải thiện chất lượng, hương vị
cũng như màu sắc của nước mắm trong quá trình bảo quản và sử dụng. Tuy nhiên, ảnh
hưởng của chúng đến sản phẩm thì chưa có nhiều nghiên cứu. Do vậy, tôi đã được
Khoa Chế biến và Bộ môn Công nghệ chế biến giao thực hiện đề tài: Nghiên cứu ảnh
hưởng của chất phụ gia đến một số đặc tính chất lượng nước mắm trong quá trình bảo
quản”. Nhằm tìm ra được những ảnh hưởng của chúng đến chất lượng nước mắm trong
quá trình bảo quản và sử dụng. Sau 3 tháng triển khai thực hiện tại phòng thí nghiệm
của Khoa Chế Biến, đề tài đã đạt được một số nội dung chính như sau:
- Tổng quan về nước mắm và phụ gia sử dụng trong nước mắm.
- Xác định sự thay đổi chất lượng cảm quan của nước mắm trong quá trình bảo
quản
- Xác định sự thay đổi giá trị pH của nước mắm trong quá trình bảo quản
- Xác định sự thay đổi màu sắc của nước mắm trong quá trình bảo quản
- Xác định sự thay đổi mức độ sẫm màu của nước mắm trong quá trình bảo quản.
- Xác định sự thay đổi khả năng chống oxi hóa chất béo của nước mắm trong quá
trình bảo quản.
Trong điều kiện thí nghệm còn nhiều hạn chế và thời gian thực hiện có hạn nên
không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy, cô và
các bạn.
3
Chương I: TỔNG QUAN
1. Tổng quan về tình hình tiêu thụ nước mắm ở Việt Nam
1.1. Tổng quan về sản xuất và tiêu thụ nước mắm
Nước mắm là sản phẩm lên men từ các loại cá, là sản phẩm truyền thống của dân
tộc Việt Nam. Nước mắm đã được sản xuất từ rất lâu, nước mắm đã gắn liền với đời
sống hằng ngày và là một bản sắc văn hóa rất riêng của dân tộc Việt Nam.
Nước mắm là một loại nước chấm quen thuộc được ưa chuộng nhất và không thể
thiếu trong mỗi bữa ăn hàng ngày của người dân Việt Nam. Hiện nay, nhu cầu sử dụng
nước mắm trong cả nước rất lớn. Với con số trên 86 triệu dân, theo điều tra số liệu của
viện Dinh Dưỡng năm 2000, mức tiêu thụ nước mắm bình quân mỗi người Việt Nam
tiêu thụ 15-16ml nước mắm/ngày [2]. Và cũng theo một điều tra mới đây của Tổng
cục Thống kê, đời sống nhân dân ngày càng được cải thiện nên mức độ tiêu thụ nước
mắm ngày càng cao, do vậy sản lượng nước mắm cũng ngày càng lớn. Hiện có hơn
95% hộ gia đình Việt Nam sử dụng nước mắm trong các bữa ăn hằng ngày. Trung bình
mỗi năm sẽ có khoảng trên 200 triệu lít nước mắm được tiêu thụ [6]. Và đây cũng là thị
trường hấp dẫn, đầy tiềm năng cho nhà sản xuất nước mắm. Vì vậy, việc duy trì và
phát triển các cơ sở sản xuất nước mắm có uy tín lâu đời là hết sức cần thiết. Ngoại trừ
những cơ sở sản xuất nước mắm tại những vùng khác như Phan Thiết, Phú Quốc, Nha
Trang, Cát Hải,…Hiện nay trên thị trường cũng đã xuất hiện nhiều loại nước mắm
khác nhau với các thương hiệu nổi tiếng như nước mắm Chinsu, nước mắm KABIN,
nước mắm Long Vân,…
Không chỉ riêng nước ta mà ngay cả các nước khác cũng đang cải tiến quy trình
sản xuất nhằm nâng cao chất lượng nước mắm và hạ giá thành sản phẩm. Hiện tại, có
rất nhiều cơ sở sản xuất với quy mô vừa và nhỏ đang cạnh tranh với nhau và với các
nhãn hiệu nước mắm có từ lâu đời. Chính vì thế, thị trường nước mắm Việt Nam rất
phong phú và đa dạng, chất lượng nước mắm do vậy càng được nâng cao hơn. Chẳng
hạn như nước mắm Thái Lan, mặc dù rất nổi tiếng nhưng cũng gặp nhiều khó khăn khi
4
cạnh tranh với các sản phẩm trong nước. Trong khi đó, nhãn hiệu nước mắm của nước
ta như nhãn hiệu nước mắm Phú Quốc thì đã trở thành quen thuộc với người tiêu dùng
không chỉ trong nước mà còn ngoài nước.
Nước mắm có giá trị dinh dưỡng cao, hấp dẫn người ăn bởi hương vị đậm đà, đặc
trưng mà không một loại sản phẩm nào khác có thể thay thế được. Chính vì nguồn lợi
từ tài nguyên thiên nhiên và sản phẩm có giá trị cao mà dần dần đã có nhiều nghiên
cứu và ứng dụng các quy trình, công nghệ máy móc trong việc sản xuất và chế biến
nước mắm thay thế cho phương thức chế biến cổ truyền của ông cha ta ngày xưa. Tuy
nhiên ở nước ta, việc chế biến và sản xuất nước mắm hầu như vẫn theo phương thức
cổ truyền, gắn liền với lịch sử phát triển của dân tộc, đã tạo ra được một loại sản phẩm
nước mắm thơm ngon, hương vị đặc trưng mà không có một quy trình, công nghệ sản
xuất máy móc nào có thể thay thế được.
Nước mắm có rất nhiều công dụng, nó thích hợp với nhiều món ăn và không thể
thiếu trong bữa cơm của người Việt. Nhiều món ăn, ngon hay dở, được quyết định bởi
chất lượng chén nước mắm. Cái hồn của món ăn Việt chính là nước mắm. Nấu phải
nêm bằng nước mắm, cá kho, thịt kho ướp bằng nước mắm, chiên, xào, nướng, luộc,…
với bất cứ món ăn nào cũng phải có nước mắm. Nước mắm đã thấm vào huyết quản
của mỗi người từ thuở bé thơ cho đến lúc trưởng thành, nó đã hình thành và ảnh hưởng
sâu sắc đến khẩu vị của từng người. Cho dù đi bất cứ đâu họ không thể nào quên được
hương vị đậm đà tinh tế trong chén nước mắm quê nhà. Đó chính là một phần của đất
nước, nước mắm là hương vị quê nhà trong ký ức không thể phai mờ của từng người
Việt.
1.2. Nguyên liệu sản xuất nước mắm
Nguyên liệu chính để sản xuất nước mắm là cá và muối ăn. Ngoài ra, tùy theo tập
quán sản xuất và thị hiếu tiêu dùng của từng địa phương mà thêm vào thính gạo, thính
ngô, riềng, dứa, mít,…
1.2.1. Nguyên liệu cá
5
Cá là nguyên liệu chính để sản xuất nước mắm nên chất lượng của cá sẽ quyết
định nhiều đến chất lượng nước mắm. Dựa vào tập tính sống, ta có thể phân loại như
sau: gồm các loại cá nước mặn và nước ngọt.
Cá nước mặn: Nói chung tất cả các loại cá nước mặn đều có thể làm nước mắm
được như người ta thường dùng các loại cá sau để làm nước mắm.
Những loại cá sinh sống ở tầng nước trên và tầng nước giữa: Cá trích, cá mòi, cá
cơm, cá lẹp và những loài cá nhỏ mình nhiều thịt, ít xương, dài khoảng 15 - 20cm,
nặng 2- 150g. Những loại cá này thường có từ tháng 3 đến tháng 9, ở các tầng nước từ
1 – 16m. Riêng cá cơm tập trung nhiều nhất dọc ven biển Quảng Bình và Vĩnh Linh từ
tháng 2 đến tháng 4 dương lịch.
Cá nục, cá bạc má, cá chỉ vàng là những loại cá thường xuất hiện từ tháng 5 đến
tháng 9 dương lịch dọc theo ven biển từ Thanh Hóa đến Vĩnh Linh ở tầng nước từ 12 -
30m. Những khu vực cá này thường tập trung nhiều ở vùng dưới đáy biển có sỏi đá.
Những ngày trời yên, biển lặng các loại cá này thường tập trung đi từng đàn, trữ lượng
rất lớn, có đàn từ 15 - 25 tấn. Những tháng cá đi nhiều là từ tháng 6 đến tháng 8 dương
lịch.
Những loại cá sinh sống ở tầng nước dưới và dưới đáy: Cá đáy là những loại cá
sống ở đáy và gần đáy vùng biển. Ở Việt Nam cá đáy rất đa dạng và phong phú loài, có
giá trị kinh tế lớn. Đa số các loài thuộc nhóm này sống tầng đáy, có kích thước không
lớn, phân bố gần bờ. Các loài đánh bắt được chủ yếu có chiều dài khoảng 200mm.
Nhìn chung các loài cá đáy có chu kỳ sống tương đối ngắn, khoảng 3-4 năm. Phần lớn
các loài cá thường đẻ trứng ở các vùng nước nông ven bờ, gần cửa sông, quanh các đảo
hoặc trong các vịnh. Mùa đông cá thường di trú đến vùng nước sâu - những vùng chịu
ảnh hưởng của dòng nước ấm từ biển Đông vào. Vùng biển phía Bắc có tập trung nhiều
nhất vào tháng 4 đến tháng 6. Vùng biển miền Trung vào tháng 8 đến tháng 9, vùng
biển miền Nam nhiều từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau. Cá phèn, cá mới, cá ớt xuất
hiện khắp ven biển từ vùng Hải Ninh đến Vĩnh Linh từ tháng 4 đến tháng 9 dương lịch
ở các tầng nước từ 20 đến 60m. Những loại cá này thường hay đi thành từng đàn lớn
6
nếu cá đánh được thường có nhiều loại như cá kẹ, cá dớp, cá đuối,… mà ngư dân hay
gọi là cá ba quân hay cá tạp.
Bảng 1.1 : Thành phần một số loại cá thường dùng chế biến nước mắm [7].
Thành phần (g/100g) Loại cá
Nước Protein Lipit Nước khoáng
Nục số 76,8 21,75 0,85 0,07
Mối thường 77,5 19,26 1,8 -
Trích 75,9 21,76 3,15 0,07
Phèn hai sọc 76,2 20,35 2,2 -
Lươn ngắn 79,3 19,03 1,21 -
Cơm 75,14 11,25 2,1 0,9
Mòi 71,66 9,37 14,4 0,56
Lẹp 81,84 10 1,4 0,6
Chuồn 76,17 9,71 7,5 1,12
Nguyên liệu làm nước mắm chủ yếu là cá cơm, cá nục,…Đây là loại cá tầng nổi,
khi sản xuất nước mắm sẽ cho chất lượng cao hơn các loại cá đáy, bởi lẽ các loại cá ở
tầng đáy thường ăn bùn đất, rong rêu và các tạp chất trong phù sa cho nên khi chế biến
sẽ cho sản phẩm có chất lượng kém.
Cá Cơm tạo hương thơm nhẹ, đặc trưng và được dùng để khử mùi cho các nhóm
cá tạp hoặc để tạo hương riêng biệt cho nước mắm cá Cơm. Cá Nục, cá Linh có hương
7
nồng hơn hương cá Cơm và thường dùng để tạo hương vị đặc trưng riêng cho nước
mắm cá Nục, cá Linh.
Các loại cá như cá Cơm Kiên Giang (Sọc, Tiêu, Than, Ve, Trích…); cá Cơm
Vàm Láng…, vừa làm cho nước mắm có vị ngon, ngọt dịu vừa làm giảm vị mặn chát
của các loại cá tạp khác.
Trong quá trình sản xuất, các loại cá này được dùng để tạo hương và vị để nâng
cao chất lượng cảm quan cho nước mắm.
Bên cạnh các loại cá có lượng đạm cao như cá Cơm, cá Nục, cá Linh, cá Trích…
cho chất lượng nước mắm tốt về hương vị còn có các loại cá khác như cá xô tạo, cá
Liệt thịt, cá Bò, cá Liệt Đồng Tháp cho hàm lượng đạm tuy rất cao nhưng lại kém về
hương vị. Do đó, trong sản xuất người ta thường kết hợp các loại cá để tạo ra các sản
phẩm nước mắm có chất lượng tốt nhất, giá thành rẻ nhằm thỏa mãn, đáp ứng được
nhu cầu và thị hiếu khách hàng.
Cá cơm sống chủ yếu trong nước mặn (có một số loài sống trong nước ngọt hay
nước lợ), có kích thước nhỏ (chiều dài tối đa là 50 cm). Thường bơi thành từng đàn và
ăn các loại sinh vật phù du, trừ một số loài ăn cả cá. Chúng phân bố ở Vịnh Bắc Bộ, có
thể khai thác quanh năm.
Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng của cá cơm [7]
(Thành phần dinh dưỡng trong 100g ăn được)
Thành phần Đơn vị Hàm lượng
Thành phần chính
Nước g 78,9
Tro g 1,8
Protein g 18,5
Lipid g 0,7
Muối khoáng
Canxi mg 168
Phospho mg 226
Sắt mg 1
Natri mg 584
8
Kali mg 133
Vitamin
A µg 18
B1 µg 0,06
B2 mg 0,07
PP mg 1,8
Loại cá nước ngọt nào cũng đều có thể chế biến thành nước mắm được. Tuy
nhiên, loại cá mỏng mình, nhiều thịt, ít vảy như cá Diếc, cá Lành Canh,… thì chế biến
dễ hơn những loại cá mình dày, da dày, nhiều vảy như cá Rô, cá Chép, cá Trắm đen,…
Bảng 1.3: Thành phần của một số loại cá nước ngọt thường dùng sản xuất nước
mắm [7]
Thành phần(g/100g) Loại cá
Nước protein lipit Nước khoáng
Cá diếc 85 13 1,1 0,8
Cá chép 79 18,1 1,5 1,1
Cá trắm đen 77 17,9 3,8 1,2
Cá mè hoa 82 14,5 0,6 1,2
Cá mè trắng 86 10 1 0,7
Thành phần hóa học của mỗi loại cá chênh nhau rất lớn. Mặt khác tuy cùng một
loại cá nhưng thành phần này còn thay đổi theo kích cỡ của cá , mùa vụ cá, môi trường
sống của cá.
Qua bảng thành phần hóa học của một số loại cá ở trên, ta thấy rằng giá trị tỷ lệ
protein trong cá trung bình là 15%. Riêng đối với một số loại cá có giá trị kinh tế cao
thì tỷ lệ protein có khi lên tới 24%. Lượng nitơ toàn phần trong protein là 16%. Vậy
trong 100kg cá, nếu hàm lượng protein chiếm 15% khối lượng thì có (15x16)/100 = 2,4
kg nitơ toàn phần. Loài cá nào nhiều chất đạm, ít nước thì nước mắm sau này chế biến
ra sẽ ngon hơn loại cá ít đạm, nhiều nước.
1.2.2. Nguyên liệu muối
9
Muối trong tự nhiện gồm có muối mỏ, muối giếng, muối ở đáy hồ nước mặn và
muối bể. Tuỳ theo phẩm chất và công dụng của mỗi loại muối người ta chia ra: Muối
ăn – muối công nghiệp – muối làm phân.
Muối là vật liệu quan trọng cho quá trình sản xuất nước mắm, thiếu muối nước
mắm không hình thành được. Muối dùng trong chế biến nước mắm là loại muối ăn và
càng tinh khiết càng tốt. Trong quá trình chế biến, muối có vai trò bảo quản nguyên
liệu và các vật chất sinh thành khỏi bị thối rữa và tạo vị cho nước mắm. Để chế biến
chượp nhanh cần xác định lượng muối cho vào trong chượp là bao nhiêu và lượng
muối này không mặn quá để tránh ức chế hoạt động của enzyme, cũng không nhạt quá
để không có đủ khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối. Thường lượng
muối cho vào khoảng 20-25% so với khối lượng cá. Nên thực hiện phương pháp cho
muối nhiều lần và cần phải xác định số lần cho muối, tỉ lệ muối của mỗi lần và khoảng
cách giữa các lần cho muối để không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất nước mắm.
Thành phần chính của muối ăn là NaCl, ngoài ra còn lẫn tạp chất khác và chia
làm hai loại:
+ Những chất không có hoạt tính hóa học như: nước, các chất không hòa tan (sỏi,
cát,…).
+ Những chất có hoạt tính hóa học như: hợp chất Clor của Ca
2+
, Mg
2+
, Fe
2+
và
muối của gốc sulfat ( SO
4
2-
).
Ngoài ra, còn có một số muối vô cơ không tan như CaCO
3
, MgCO
3
và một lượng
rất ít muối nhôm. Hiện nay, ở hầu hết các nước tiên tiến, Nhà nước đều quy định phẩm
chất, cấp bậc của mỗi loại muối. Theo kết quả phân tích của phòng hóa nghiệm xưởng
Cam Đảo Hải Nam thì thành phần hóa học của các loại muối sau:
Bảng 1.4: Thành phần hóa học của các muối (số gam trong 100 g muối)
Cấp bậc NaCl Nước Chất vô cơ không tan Chất vô cơ tan
Muối cấp 1 92,62 5,11 0,0928 2,2284
10
Muối cấp 2 89,98 6,45 0,0416 3,4972
Muối càng lẫn nhiều tạp chất thì màu càng ngà, đôi khi có màu đen. Nước trong
muối ăn là một thành phần rất dễ thay đổi vì muối ăn có đặc tính hấp thụ nhiều nước
trong không khí nên lượng nước trong muối còn phụ thuộc vào độ to nhỏ của hạt
muối, hạt to có hàm lượng nước ít hơn hạt nhỏ. Do đó, cần phải kiểm tra cẩn thận
trước khi sử dụng. Việc phân loại chất lượng muối ăn, ngoài phương pháp hóa học ra
còn dùng các phương pháp cảm quan như căn cứ vào cảm giác của tay, mắt, miệng,…
Vị chát của muối là do trong muối có MgCl
2
, CaCl
2
. Trong muối thường tồn tại
K
+
, nếu ăn phải lượng ít thì bị đau cuống họng, nếu ăn phải lượng nhiều thì gây đau
đầu, nôn mửa. Theo tài liệu nghiên cứu của Sở Ngư Nghiệp Hải Dương Liên Xô, nếu
nồng độ của Ca
++
, Mg
++
trong dung dịch nước muối nếu đạt 0,6% sẽ có vị chát.
Hiện nay các loại muối ăn của Việt Nam có thành phần như sau:
Bảng 1.5: Thành phần muối của một vài địa phương ở Việt Nam [8]
Hàm lượng (g/ 100g) Nơi
sản
Xuất
Nước NaCl Chất vô
Cơ không tan
Magie
Canxi Gốc SO
4
2-
Nam Định
8,61 89 0,02 0,5 0,16 0,7
Nghệ An 1 97 0,31 0,1 0,1 0,6
Hà
Tĩnh
11,62 85 0,6 0,6 0,22 0,7
1.2.3. Nguyên liệu phụ
Tùy theo tập quán và thị hiếu của mỗi địa phương, trong việc chế biến hoặc pha
chế nước mắm, người ta cho thêm vào những gia vị khác đề làm tăng thêm sắc và
11
hương vị vủa nước mắm như thính, nước hàng, quả thơm, ớt, riềng,…hay cho ruốc,
ruột cá để rút ngắn thời gian chín của chượp.
Thính: Ở Nghệ An, Thanh Hóa hay dùng thính. Thính có tác dụng làm cho nước
mắm có màu đỏ đẹp và tăng mùi thơm, át mùi tanh của cá. Có nhiều loại thính như
thính gạo tẻ, gao nếp, thính vừng, thính ngô,…
Nước hàng: Từ Nghệ An trở vào người ta thường cho nước hàng vào để làm cho
nước mắm được dịu, ngọt giọng, nước sánh, màu vàng đẹp.
Nước màu: Ở miền nam, người ta thường dung nước màu để làm nước mắm được
dịu, ngọt giọng, màu vàng đẹp.
Ớt, Riềng: Ở Quảng Bình người ta thường dung ớt, riềng khô thêm vào trong khi
muối cá để làm cho nước mắm sau này có vị cay, ít mùi tanh.
Quả thơm: Ở Phú Quốc, Cần Thơ, Phan Thiết,…người ta hay dùng mít chín hoặc
dứa chín thêm vào trong khi muối cá để làm cho nước mắm sau này có vị ngọt, hương
thơm.
Mắm ruốc, ruột cá: Khi cho ruột cá, mắm ruốc (đã chín ngấu thì càng tốt) vào
chượp thì sẽ mau chín, vừa có mùi thơm đặc trưng của nước mắm cao.
1.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mắm
Nước mắm là sản phẩm của quá trình phân giải protein thịt cá trong dung dịch
nước qua nhiều diễn biến phức tạp dưới tác dụng xúc tác của hệ enzyme proteaza trong
nội tạng cá và vi sinh vật. Tuy nhiên tất cả các các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng thủy
phân protein cũng như các phản ứng tạo màu, tạo mùi như bản thân nguyên liệu cá và
muối; các yếu tố môi trường: Nhiệt độ, pH, vi sinh vật; phương pháp chế biến, chế độ
chăm sóc,…đều ảnh hưởng đến chất lượng nước mắm.
1.3.1. Nguyên liệu
1. Cá
Cá là nguyên liệu chính để sản xuất nước mắm nên chất lượng của cá sẽ quyết
định chất lượng nước mắm. Nguyên liệu cá tươi hay ươn, béo hay gầy và mỗi loại cá
12
khác nhau, thành phần hóa học và cấu trúc cũng khác nhau, nhất là hệ enzym trong cá,
sẽ cho ra chất lượng nước mắm khác nhau. Cá có thành phần dinh dưỡng cao, có độ
tươi nhất định sẽ cho nước mắm có chất lượng tốt. Cá có kết cấu cơ thịt lỏng lẻo, ít vẩy
thì chượp mau chín hơn. Cá béo thường làm cho nước mắm có mùi khét, do sự thủy
phân chất béo thành axít béo và glycerid, hoặc khét do oxy hóa chất béo.
Những loại cá sống ở tầng mặt và tầng giữa như cá cơm, cá nục, thu,… chúng ăn
được thức ăn ngon nên dinh dưỡng và thành phần đạm cao do vậy cho nước mắm có
chất lượng tốt hơn những loại cá sống ở tầng đáy như cá bơn, phèn, mối,…những loại
cá này thiếu thức ăn (ăn rong, rêu, bùn hoặc thực vật dưới đáy làm cho thịt cá thiếu
dinh dưỡng và bụng cá có bùn đất ảnh hưởng đến màu sắc nước chượp. Cá được đánh
bắt vào mùa mưa (gọi là cá nước bạc) sẽ cho hương vị nước mắm ít thơm ngon hơn so
với khi cá được đánh bắt vào mùa nắng. Nguyên liệu chế biến nước mắm rất phong
phú nhưng thường là các loại cá có kích thước nhỏ và gầy sống ở tầng nổi như cá cơm,
cá nục,…Ngoài ra, cũng có thể dùng một số loại cá khác nhau như cá mối, cá lượng, cá
ồ, cá chim trắng,…
2. Muối
Muối là nguyên liệu quan trọng đứng thứ hai sau cá sẽ ảnh hưởng đến chất lượng
nước mắm, khi sử dụng loại muối tinh khiết ít lẫn tạp chất, kết tinh hạt nhỏ có độ rắn
cao, màu trắng óng ánh, không vón cục, không ẩm ướt, không có vị đắng chát thì sẽ
cho nước mắm có chất lượng tốt. Nếu muối dùng để chế biến mà nhiều tạp chất và
nhiều các loại muối tạp khác như CaCl
2
, KCl,… sẽ làm cho nước mắm có vị đắng và
chát. Ngoài ra trong muối còn chứa một lượng lớn Kali, nếu ta ăn phải một lượng nhiều
sẽ gây đau đầu buồn nôn. Bên cạnh đó nồng độ muối cũng ảnh hưởng đến tốc độ thủy
phân của thịt cá. Nếu nồng độ cao ngay từ đầu sẽ kìm hãm hoạt động của enzyme
khiến cho quá trình thủy phân thịt cá diễn ra chậm chạp, đồng thời protein trong cơ thịt
cá khó hòa tan và protein hòa tan trong dung dịch cũng dễ dàng bị kết tủa. Ngược lại,
nếu cho quá ít muối, không đủ hạn chế tác động của vi khuẩn, cá sẽ bị phân hủy nhanh,
13
chượp sẽ bị thối. Vì vậy để rút ngắn thời gian chế biến, cần giảm lượng muối thích hợp
ở thời gian đầu bằng cách cho muối nhiều lần và sau tăng dần lên cùng với lượng vật
chất sinh thành trong dịch chượp.
1.3.2. Hệ vi sinh vật trong cá và chượp
Hệ vi sinh vật trong cá và chượp có vai trò rất lớn trong quá trình hình thành
hương vị cho nước mắm. Hệ vi sinh vật trong chượp rất phong phú , tổng số vi sinh vật
phân lập được 122 chủng, trong đó có 96 chủng hiếu khí và 26 chủng kỵ khí. Các loại
vi sinh vật này, hầu như chúng thuộc loại ưa muối và chịu muối, có loại chịu được
muối ở nồng độ rất cao.
Một số vi sinh vật trong chượp, có khả năng sinh enzyme proteaza để thủy phân
thịt cá cùng với enzyme của bản thân nguyên liệu. Số lượng vi sinh vật có khả năng
sinh proteaza thay đổi theo thời gian chế biến chượp. Năm 1975, Nguyễn Văn Lệ đã
tách được 29 chủng vi sinh vật có khả năng thủy phân mạnh từ chượp.
Năm 1982, Nguyễn Trọng Cẩn và cộng sự nghiên cứu từ các mẫu chượp và nước
mắm Việt Nam đã phát hiện có 30 chủng vi sinh vật hiếu khí và 52 chủng vi sinh vật
kỵ khí. Khi nghiên cứu về mùi nước mắm thì các loài vi khuẩn thuộc giống
Clostridium cá vai trò nổi bật hơn cả. Từ chượp sau 4 tháng lên men có mùi thơm đặc
trưng đã phân lập được 22 chủng vi sinh vật kỵ khí có khả năng gây hương cho nước
mắm. Trong đó có 8 chủng có khả năng gây hương trội hơn hẳn, các vi sinh vật gây
hương phát triển thích hợp nhất ở điều kiện 37
o
C, nồng độ muối là 1%, pH là 7. Các
tác giả xác định các vi sinh vật gây hương đó thuộc giống Clostridium, họ Bacillaceae,
bộ Eubacteriales, lớp Schizomycetes.
Đặc biệt, một số vi sinh vật trong chượp còn có khả năng sinh tổng hợp axít amin,
điển hình là các loại: Micrococcus. Corinebacterium, Brevy – Bacterium,…Kết quả
nghiên cứu của Nguyễn Văn Lệ cho biết trong chượp tồn tại những vi sinh vật tự
dưỡng có khả năng sử dụng ammoniac làm nguyên liệu sinh tổng hợp axít amin. Tác
giả và cộng sự đã tách được từ môi trường chượp tự nhiên 123 chủng vi khuẩn, trong
14
đó có 54 chủng dương tính và 10 chủng có khả năng tích lũy axít amin. Các chủng vi
sinh vật này có thể sử dụng phần lớn ammoniac có sẵn ngay trong chượp để sinh tổng
hợp axít amin. Bằng phương pháp phân lập và nuôi cấy lên men trong môi trường
kinoshita, Nguyễn Văn Lệ xác định được hàm lượng của 10 loại axít amin do vi khuẩn
trong chượp tự nhiên sinh tổng hợp được. Đặc biệt, có 4 loại axít amin không thay thế
được vi sinh vật tổng hợp là phenylalanine, và methionine, lizine, histidine. Những a
xít amin không thay thế nói riêng và axít amin nói chung sẽ góp vai trò quan trọng về
giá trị chất lượng của nước mắm [1].
Các quá trình Enzyme trong sản xuất nước mắm
Nguyên lý chung của quá trình sản xuất nước mắm là cá được trộn với muối theo
một tỷ lệ nhất định, trong điều kiện môi trường tự nhiên sau một thời gian hình thành
nên nước mắm, có hương vị đặc trưng. Nước mắm chính là sản phẩm của quá trình
thủy phân protein thịt cá dưới tác dụng xúc tác của hệ enzyme proteaza hoặc của vi
sinh vật bên ngoài tác động vào thủy phân thịt cá từ dạng protein qua các dạng trung
gian như pepton, polypeptit, peptit và cuối cùng là a xít amin theo sơ đồ sau:
Enzyme Enzyme Enzyme
Protein polypeptit peptit axít amin
Song song với quá trình thủy phân là các quá trình biến đổi sinh hóa học phức tạp
diễn ra không ngừng và dưới tác động của vi sinh vật tạo nên hương vị và màu sắc đặc
trưng của nước mắm.
Theo nghiên cứu của Võ Văn Thành và Nguyễn Văn Chuyển khi nghiên cứu quá
trình chế biến nước mắm theo phương pháp cổ truyền đã cho rằng quá trình thủy phân
thủy phân thịt cá là do tác động của hệ enzyme proteaza: Metalo proteaza, Serin
proteaza và axít proteaza có trong cá và các vi sinh vật như sau:
+ Hệ enzyme Metalo proteaza có nhiều trong nội tạng cá, chịu được nồng độ
muối cao và hoạt động mạnh từ khi bắt đầu muối cá. Các enzyme này có pH tối thích
khoảng 5-7, phân tử lượng khoảng 260.000 đơn vị và điểm đẳng điện 4-5, ổn định với
15
Mn
++
và Mg
++
và dễ mất hoạt tính với Zn
++
, Ni
++
, Pb
++
, Hg
++
. Hệ enzyme này có hoạt
tính khá mạnh và có khả năng thủy phân mạnh các loại peptit nhưng kể từ tháng thứ 2
trở đi thì hoạt động của hệ Metalo proteaza lại giảm dần đến cuối quá trình thủy phân.
+ Hệ enzyme Serin proteaza điển hình là Tripsin và chymotrypsin. Hệ enzyme
này có trọng tụy tạng cá. Trong giai đoạn đầu, hệ serin proteaza hoạt động yếu ớt,
nhưng kể từ tháng thứ 2 trở đi, hoạt tính của chúng lại tăng dần cho tới khi chượp chín.
Tuy nhiên, hệ enzyme này chỉ hoạt động được sau khi được cathepsin B tháo gỡ chuỗi
axít amin ức chế nằm trong cấu trúc của nó. Nhưng trong môi trường nồng độ muối
cao, cathepsin B lại bị ức chế, thì ta phải áp dụng phương pháp cho muối nhiều lần,
phải thủy phân từng đợt từ đầu amin của cấu trúc trở đi và nhiệm vụ này đã do metalo
proteaza đảm nhiệm trước đó. Sau khi hoạt hóa, serin proteaza hoạt động mạnh, nó
đóng vai trò quan trọng trong suốt quá trình hình thành nước mắm, serin proteaza hoạt
động tốt ở pH= 9, hoạt động an toàn ở khoảng pH= 5- 10.
+ Hệ enzyme axít proteaza, đại diện cho hệ này là Cathepsin D có trong cơ thịt
cá. Hệ enzyme này thủy phân protein rất mạnh, nhưng lại bị ức chế bởi nồng độ muối
cao, chỉ cần 5% muối sau 12h có thể làm hệ enzyme này mất hoạt lực. Vì vậy, vai trò
xúc tác của chúng trong quá trình chế biến nước mắm rất hạn chế và yếu ớt. Muốn phát
huy hoạt tính của chúng ta phải giảm nồng độ muối ban đầu xuống đáng kể.
Quá trình hình thành nước mắm trong điều kiện tự nhiên có thể phân chia làm hai
giai đoạn như sau:
Giai đoạn đầu: Từ đầu đến tháng thứ 3. Trong giai đoạn này, hệ Enzyme Metalo
proteaza thủy phân protein từ đầu amin của cấu trúc trở đi, hình thành các axít amin
như: Alanine, isoleucine, arginine, aspartic,…đồng thời tháo gỡ chuỗi ức chế trong cấu
trúc của enzyme serin proteaza.
Giai đoạn thứ 2: Sau khi chuỗi ức chế được tháo gỡ, serin proteaza hoạt động
mạnh, thủy phân các peptit và protein còn lại cho đến khi chượp chin. Các axít amin
được tạo thành trong thời kỳ này là: Proline, valine, tyrosine, phenylalanine,…Như vậy
muốn tăng nhanh quá trình thủy phân và tháo gỡ chuỗi ức chế, thì ta phải giản bớt độ
16
mặn ở thời gian đầu và tạo điều kiện tiếp nhiệt cho bể chượp ở nhiệt độ từ 40
o
C đến 45
o
C. Hoặc có thể tăng cường cho chượp những chế phẩm enzyme vi sinh vật hay thực
vật.
Cùng với quá trình thủy phân protein của các hệ enzyme, các quá trình sinh hóa
học phức tạp cũng diễn ra không ngừng tạo nên màu sắc và hương vị của nước mắm.
Quá trình tạo màu được quyết định bởi những phản ứng sinh hóa xảy ra liên tục. Sự
tổng hòa giữa các chất tạo thành cùng với màu sắc, mùi vị đặc trưng đã tạo nên tính
độc đáo của chế phẩm nước mắm.
Quá trình tạo màu được quyết định bởi các phản ứng sinh hóa phức tạp như:
Melanoidin, quinonomin, oxy hóa khử.
Quá trình hình thành vị của nước mắm là do các quá trình lên men tạo ra các axít
hữu cơ bay hơi và các chất có mùi thơm khác. Tác nhân chủ yếu tham gia vào quá trình
tạo mùi là vi sinh vật, đặc biệt là vi sinh vật yếm khí. Ngoài ra, quá trình lên men hình
thành mùi vị của nước mắm còn phụ thuộc rất nhiều vào thành phần các chất ngấm ra,
các axít amin và các chất hữu cơ khác có trong nguyên liệu [4].
2. Thành phần hóa học và mùi vị của nước mắm
2.1. Thành phần hóa học
Thành phần hóa học tổng quát của nước mắm gồm:
Nước : 57% - 68%
Đạm tổng số : 7% - 21%
Muối NaCl : 22% - 26% .
Nước
Là thành phần chủ yếu trong nước mắm
Các chất có 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 axít amin, nitơ các chất bay hơi (chủ yếu là NH
3
). Người ta đã
dựa vào lượng nitơ toàn phần để phân hạng nước mắm.
17
Nước mắm có thành phần dinh dưỡng cao là vì nó có đầy đủ các a xít amin đặc
biệt là các axít amin không thay thế như: Leucine, isoleucine, lysine, threonine,
alanine, methionine, phenylalanine, tryptophane và histidine.
Theo kết quả phân tích hàm lượng axít amin trong ba loại nước mắm của Đỗ
Đình Học được ghi ở bảng sau:
Bảng 1.6: Hàm lượng acid amin trong nước mắm (mg/ml)
Loại nước mắm Tên
Acid amin
Loại 1 Loại 2 Loại 3
Lysine
Histidine
Ammonia
Arginine
Taurine
AcidAspactic
Threonine
Serine
Axit glutamic
Proline
Glysine
Alanine
12,4553
3,3359
1,7949
-
1,1889
9,1572
4,8720
3,8361
13,6928
4,1438
8,8288
5,0581
0,3930
1,1432
0,8361
0,6090
6,9655
2,0568
1,2191
11,2308
2,2718
2,9677
4,7158
3,9276
0,4551
0,8442
0,7684
0,9177
4,4366
1,5962
0,9738
7,7194
1,8036
2,0463
4,0922
18
Cystine
Valine
Methionine
Iso leucine
Leucine
Tyrosine
Phenylalanine
Tryptophane
1,3337
8,1302
3,1781
3,4106
3,8304
0,5435
3,8550
5,5142
0,9612
4,4672
1,7306
3,6642
5,0460
1,0025
2,5328
4,9015
1,0092
3,6160
1,5517
2,4748
3,9266
0,8092
2,1194
3,2696
Tổng số 92,7369 63,7731 48,3432
Các acid nucleic (mM/ml):
Inosine: 0.265 – 0.874
Hypoxanthine: 0.242 – 0.798
Inosine monophotphate: 4.367 – 13.723
Adenosine monophotphate: 0.280 – 1.118
+ Các peptide:
Hàm lượng tripeptid trở xuống chiếm khoảng 60% tổng lượng đạm của nước mắm,
peptide bậc cao chiếm không quá 10% cho mùi vị kém có khi còn cho vị đắng.
Các chất bay hơi:
Các chất bay hơi quyết định hương vị nước mắm
Theo kết quả nghiên cứu của Nonaka và cộng tác viên cho thấy trong hợp chất
bay hơi của nước mắm có 12 loại trung tính, 4 loại axít bay hơi, 8 loại amin bay hơi và
6 loại cacbonyl bay hơi.