báo cáo sơ bộ tìm hiêủ vai tro ̀ cuả vi khuẩn lactic trong quá trình sản xuất mắm tôm chua

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC





BÁO CÁO
THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
Sơ bộ tìm hiểu vai trò của vi khuẩn lactic trong quá trình
sản xuất mắm tôm chua
Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS. Lương Đức Phẩm
Cố vấn Viện Công nghệ sinh học
TS. Nguyễn Văn Giang
Khoa Công nghệ sinh học
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội
Sinh viên thực hiện : Chu Đức Hà
Lớp : CNSH - K51
“Khóa luận đệ trình Khoa CNSH, Trường ĐH Nông Nghiệp Hà Nội là một phần yêu cầu của
trình độ đại học ngành Công nghệ sinh học".
HÀ NỘI - 2010
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này em xin bày tỏ sự biết ơn vô cùng sâu
sắc tới thầy PGS. TS. Lương Đức Phẩm – Nghiên cứu viên cấp cao thuộc Viện Công
nghệ Sinh học – Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam và thầy TS. Nguyễn Văn
Giang – Trưởng BM. Công nghệ Vi sinh & Sinh học phân tử – Khoa Công nghệ Sinh
học – ĐH Nông nghiệp Hà Nội về những hướng dẫn tận tình, chu đáo bên cạnh những
kiến thức xã hội bổ ích khác.
Bên cạnh đó, em cũng xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ quý báu, nhiệt tình
của tập thể cán bộ thuộc:

1. Phòng thí nghiệm Công nghệ Vi sinh – Khoa Công nghệ Sinh học.
2. Phòng thí nghiệm Công nghệ Môi trường – Khoa Tài nguyên & Môi trường.
3. Phòng thí nghiệm BM. Vi sinh vật & Truyền nhiễm – Khoa Thú Y.
4. Phòng thí nghiệm BM. Di truyền & Giống – Khoa Chăn nuôi & Nuôi trồng thủy
sản.
là những nơi em đã tiến hành khóa luận tốt nghiệp của mình.
Cuối cùng, em xin cám ơn sự giúp đỡ của các thầy cô trong BM. Công nghệ Vi
sinh & Sinh học phân tử - Khoa Công nghệ Sinh học – ĐH Nông nghiệp Hà Nội.
Hà Nội, ngày tháng năm 2010
Sinh viên
Chu Đức Hà
i
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC VIẾT TẮT v
DANH MỤC BẢNG vi
DANH MỤC HÌNH vii
TÓM TẮT viii
PHẦN I
MỞ ĐẦU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục đích – Yêu cầu 1
1.2.1. Mục đích 1
1.2.2. Yêu cầu 1
PHẦN II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1. Sơ lược về nguồn nguyên liệu tôm ở Việt Nam 3
2.1.1. Nguồn lợi và tình hình thương mại tôm ở Việt Nam 3
2.1.2. Đặc điểm phân loại học và sinh vật học của tôm 5

2.2. Sơ lược về sản phẩm mắm tôm chua truyền thống Việt Nam 9
2.2.1 Giá trị dinh dưỡng của mắm tôm chua truyền thống Việt Nam 9
2.2.2. Các phương thức sản xuất mắm tôm chua truyền thống 10
2.2.2.1 Quy trình sản xuất mắm tôm chua miền Bắc 10
2.2.2.2 Quy trình sản xuất mắm tôm chua miền Trung: 11
2.2.2.3 Quy trình sản xuất mắm tôm chua miền Nam: 11
2.3. Cơ sở khoa học trong sản xuất mắm tôm chua – Lên men lactic 13
2.3.1. Quá trình lên men lactic 13
2.3.2. Vi khuẩn lactic 14
2.4. Tình hình nghiên cứu ở trong và ngoài nước 25
2.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 25
2.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 26
PHẦN III
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28
3.1. Vật liệu nghiên cứu 28
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 28
3.1.2. Hóa chất 28
3.1.3. Dụng cụ, thiết bị nghiên cứu 29
3.1.4. Môi trường cơ bản sử dụng cho nghiên cứu 30
3.2. Địa điểm nghiên cứu 31
ii
3.3. Thời gian nghiên cứu: 15/02/2010 – 31/07/2010 31
3.4. Phương pháp nghiên cứu 32
3.4.1. Các thí nghiệm 32
3.4.2. Phương pháp nghiên cứu 37
PHẦN IV
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42
4.1. Kết quả phân lập và tuyển chọn vi khuẩn có khả năng sinh acid lactic từ mắm tôm chua
42
4.1.1. Thí nghiệm 1.1 – Phân lập các chủng vi khuẩn trên môi trường MRS dựa theo khả

năng sinh acid lactic 42
4.2. Kết quả tìm hiểu đặc tính sinh học của các chủng VK sinh acid lactic 43
4.2.1. Thí nghiệm 2.1. Tìm hiểu đặc điểm hình thái học khuẩn lạc của các chủng lựa
chọn 43
4.2.2. Thí nghiệm 2.2. Đặc điểm hình thái học tế bào của 2 chủng đã phân lập 46
4.2.3. Thí nghiệm 2.3. Hoạt tính catalase của 2 chủng NB1 và NB5 47
4.2.4. Thí nghiệm 2.4. Xác định kiểu lên men của 2 chủng nghiên cứu 47
4.2.5. Thí nghiệm 2.5. Hoạt tính protease của các chủng nghiên cứu 48
4.2.6. Thí nghiệm 2.6. Khả năng đồng hóa các loại đường của 2 chủng NB1 và NB5 48
4.2.7. Sơ bộ định danh cho các chủng vi khuẩn đã tuyển chọn 48
4.3. Kết quả tìm hiểu một số điều kiện nuôi cấy VK lactic đã tuyển chọn 49
4.3.1. Thí nghiệm 3.1. Xác định đường cong sinh trưởng của VK lactic phân lập từ
nguồn mắm tôm chua 50
4.3.2. Khả năng sinh acid lactic của các chủng VK lactic phân lập từ mắm tôm chua 52
4.3.3. Tìm hiểu khả năng sinh bacterioxin của VK lactic phân lập từ mắm tôm chua 59
4.3.4. Tìm hiểu ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng nghiên
cứu 61
4.3.5. Ảnh hưởng của nồng độ muối đến sự sinh trưởng của 2 chủng NB1 và NB5 62
4.4. Kết quả tìm hiểu tác dụng kháng khuẩn của VK lactic phân lập từ mắm tôm chua 63
4.4.1. Thí nghiệm 4.1. Tìm hiểu tác dụng kháng khuẩn đơn loài của VK lactic phân lập từ
mắm tôm chua 64
4.5. Kết quả tìm hiểu quá trình lên men trong quy trình sản xuất mắm tôm chua ở quy mô
phòng thí nghiệm 66
4.5.1. Thí nghiệm 5.1. Tìm hiểu sự thay đổi các giá trị cảm quan của mắm tôm chua
trong quá trình sản xuất ở quy mô phòng thí nghiệm 67
4.5.2. Thí nghiệm 5.2. Tìm hiểu phương pháp làm mắm tôm chua cải tiến trên quy mô
phòng thí nghiệm 70
4.6. Phác thảo, đề xuất một quy trình sản xuất mắm tôm chua dựa trên kết quả thu được 72
4.6.1. Các hạn chế của quy trình lên men mắm tôm chua truyền thống 72
4.6.2. Biện pháp khắc phục đề nghị 73

4.6.3. Quy trình sản xuất mắm tôm chua đề nghị 73
PHẦN V
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 76
5.1. Kết luận 76
5.2. Đề nghị 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO 78
iii
PHỤ LỤC 81
iv
DANH MỤC VIẾT TẮT
VSV Vi sinh vật
VK Vi khuẩn.
LB Lauria Broth
MRS de Man, Rogosa and Sharpe.
TB Trung bình
R Số lần nhắc lại
CT Công thức
v
DANH MỤC BẢNG
ĐỀ TÀI: 1
Bảng 2.1: Tóm tắt đặc điểm địa lý và khí hậu của Việt Nam (Phạm Thược, 1995) 3
Bảng 2.2: Phân loại khoa học của tôm 6
Bảng 4.1: Kết quả phân lập 6 chủng VK từ mắm tôm chua 42
Bảng 4.2: Đặc điểm hình thái khuẩn lạc của 2 chủng NB1 và NB5 44
Bảng 4.3: Khả năng đồng hóa các loại đường của 2 chủng NB1 và NB5 48
Bảng 4.4: Đặc điểm phân loại học 2 chủng NB1 và NB5 49
Bảng 4.5: Khả năng sinh trưởng của 2 chủng VK lactic xác định qua trị số đo OD-
620 nm 50
Bảng 4.6: Kết quả theo dõi sự hình thành vòng tròn hoạt tính sinh acid lactic của 2
chủng NB1 và NB5 54

Bảng 4.7: Mức độ acid hóa môi trường của 2 chủng NB1 và NB5 56
Bảng 4.8: Kết quả định lượng khả năng sinh acid lactic của 2 chủng NB1 và NB5
58
Bảng 4.9: Khả năng sinh bacterioxin của 2 chủng NB1 và NB5 61
Bảng 4.10: Kết quả đo OD620 nm khi nuôi cấy NB1 và NB5 ở các nhiệt độ khác
nhau 62
Bảng 4.11: Kết quả đo OD620 nm khi nuôi cấy NB1 và NB5 ở các nồng độ muối
khác nhau 63
Bảng 4.13: Hoạt tính ức chế khuẩn của 2 chủng NB1 và NB5 64
Bảng 4.14: Kết quả đo các giá trị cảm quan trong quá trình lên men mắm tôm chua.
68
Bảng 4.15: Nguyên liệu lên men mắm tôm chua quy mô phòng thí nghiệm 71
Bảng 4.16: Kết quả xác định các giá trị cảm quan trong quá trình lên men mắm tôm
chua theo công thức cải tiến 71
vi
DANH MỤC HÌNH
ĐỀ TÀI: 1
Hình 2.1: Đại diện họ Penaoidae 6
Hình 2.3: Ảnh chụp tế bào của Lactobacillus sp 15
Hình 2.4: Ảnh chụp tế bào của Leuconostoc sp 16
Hình 2.5: Ảnh chụp tế bào của Pediococcus sp 16
Hình 2.6: Ảnh chụp tế bào của Streptococcus sp 17
Hình 2.7: Ảnh chụp tế bào của Bifidobacterium sp 17
Hình 4.1: Hình thái khuẩn lạc của chủng NB5 45
Hình 4.3: Ảnh chụp tiêu bản nhuộm tế bào của chủng NB1 46
Hình 4.4: Ảnh chụp tiêu bản nhuộm tế bào của chủng NB5 46
Hình 4.5: Vòng tròn hoạt tính sinh acid lactic hình thành xung quanh khuẩn lạc
chủng NB1 55
Hình 4.6: Vòng tròn hoạt tính sinh acid lactic hình thành xung quanh khuẩn lạc
chủng NB5 55

Hình 4.7: Vòng tròn hoạt tính sinh acid lactic khuếch tán trên lỗ thạch
của chủng NB1 57
Hình 4.8: Vòng tròn hoạt tính sinh acid lactic khuếch tán trên lỗ thạch
của chủng NB5 57
Hình 4.9: Khả năng sinh bacterioxin của chủng NB1 kháng Bacillus sp 60
Hình 4.10: Khả năng sinh bacterioxin của chủng NB1 kháng Pseudomonas sp. 61
Hình 4.11: Vòng tròn kháng khuẩn của chủng NB1 với Bacillus sp 65
Hình 4.12: Vòng tròn kháng khuẩn của chủng NB1 với Staphylococcus “vàng”
65
Hình 4.13: Vòng tròn kháng khuẩn của chủng NB5 với E.Coli 65
Hình 4.14: Sự khác nhau giữa màu sắc tôm của 3 công thức lên men sau 5 ngày
68
Hình 4.15: Sự khác nhau giữa màu sắc dịch mắm của 3 công thức lên men
sau 10 ngày 69
Hình 4.16: Lọ mắm tôm chua được lên men theo công thức cải tiến 72
vii
TÓM TẮT
Mắm tôm chua là một món ăn đặc sản truyền thống, mang đậm đà bản sắc dân
tộc của Việt Nam. Đây là một món ăn đã có từ lâu đời, được làm từ nguồn nguyên liệu
tôm phong phú ở Việt Nam. Bên cạnh những giá trị văn hóa và tinh thần mà nó mang
lại, mắm tôm chua còn cung cấp đầy đủ dinh dưỡng, có khả năng bổ sung cho hệ tiêu
hóa những VSV có lợi, tăng cường khả năng tiêu hóa của cơ thể và tránh một số bệnh
ở người. Chính vì vậy, từ 3 nguồn mẫu mắm tôm chua thu thập được, chúng tôi đã tiến
hành phân lập và đánh giá thành công 2 chủng VK lactic NB
1
thuộc chi Streptococcus
và NB
5
thuộc chi Lactobacillus. Qua đó, chúng tôi bước đầu tìm hiểu các đặc tính sinh
acid lactic và khả năng sinh bacterioxin của chúng. Bên cạnh đó, tìm hiểu ảnh hưởng

của các yếu tố môi trường (nhiệt độ nuôi cấy, nồng độ muối) đối với sự sinh trưởng
của 2 chủng NB
1
và NB
5
cũng giúp chúng tôi có thể xác định được điều kiện nuôi cấy
phù hợp. Sau đó, chúng tôi đã thử nghiệm thành công phương pháp lên men mắm tôm
chua trên quy mô phòng thí nghiệm. Đây là phương pháp lên men có bổ sung dịch
nuôi cấy 2 chủng NB
1
và NB
5
. Kết quả cho thấy, mắm tôm chua được lên men theo
phương pháp cải tiến bổ sung 10 % dịch nuôi cấy đã rút ngắn thời gian lên men, các
giá trị cảm quan đạt yêu cầu. Từ đó, chúng tôi đã mạnh dạn đề xuất phương pháp lên
men mắm tôm chua cải tiến bằng cách bổ sung dịch nuôi cấy 2 chủng NB
1
và NB
5.

viii
PHẦN I
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Trong các thức ăn cổ truyền nổi tiếng của dân tộc ta, tôm chua có giá trị dinh
dưỡng cao và thơm ngon đặc biệt. Tôm chua được xem là một đặc sản của Việt Nam.
Thực chất tôm chua là một sản phẩm lên men lactic, làm từ các nguyên liệu tôm, cơm
nếp, muối ăn và gia vị. Nó là một thức ăn thường thấy ở các tỉnh phía Nam. Từ Huế
trở vào, tỉnh nào cũng muối tôm chua, nhưng tôm chua ở Huế là thơm ngon hơn cả.
Tuy là một đặc sản nhưng từ trước đến nay, mắm tôm chua chưa được nghiên

cứu kỹ và phát triển thành sản phẩm công nghiệp mà chỉ được sản xuất ở quy mô gia
đình với sản lượng khiêm tốn.
Nước ta có nguồn lợi tôm rất lớn, tôm ngoài tiêu thụ trong nước còn được xuất
khẩu ra nước ngoài dưới dạng tôm lạnh đông. Sản lượng tôm tuy lớn nhưng thực tế
lượng tôm có đủ phẩm chất để làm lạnh đông chiếm một tỷ lệ không quá 40 % sản
lượng tôm nói trên. Số tôm còn lại phải xếp vào thứ phẩm, chất lượng bị giảm đi rất
nhiều trong quá trình bảo quản và chuyên chở. Lượng tôm không đủ tiêu chuẩn để
xuất khẩu lạnh đông, cũng như phân phối tươi được đưa vào các sản phẩm tôm chế
biến, trong đó có mắm tôm chua.
Với lợi thế ở thời gian bảo quản dài, dễ dàng cho việc lưu thông và phân phối,
hương vị thơm ngon, sản phẩm tôm chua nếu được đầu tư cho nghiên cứu và sản xuất
có thể trở thành mặt hàng đáng giá trong tương lai. Do đó, chúng tôi thực hiện đề tài:
“Sơ bộ tìm hiểu vai trò của vi khuẩn lactic trong quá trình sản xuất mắm tôm
chua.”
1.2. Mục đích – Yêu cầu
1.2.1. Mục đích
Bước đầu tìm hiểu cơ sở khoa học trong công nghệ sản xuất mắm tôm chua và
mạnh dạn đề xuất một quy trình công nghệ cho sản phẩm này ở quy mô công nghiệp.
1.2.2. Yêu cầu
1
o Sơ bộ xác định hệ VK lactic có trong sản phẩm.
o Tìm hiểu một số đặc tính sinh học của các chủng sinh acid lactic.
o Sử dụng các chủng đã thu được vào ứng dụng sản xuất quy mô phòng thí
nghiệm.
o Đề ra một quy trình công nghệ sản xuất mắm tôm chua ở quy mô công nghiệp.
2
PHẦN II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Sơ lược về nguồn nguyên liệu tôm ở Việt Nam
2.1.1. Nguồn lợi và tình hình thương mại tôm ở Việt Nam

2.1.1.1. Điều kiện thuận lợi phát triển thương mại tôm ở Việt Nam
Việt Nam là một quốc gia nằm ở vùng nhiệt đới có trên 3000 km bờ biển và
nhiều đầm, phá, thuộc một trong những trung tâm đa dạng sinh học cao của thế giới.
Sự đa dạng sinh học ở biển Việt Nam được thể hiện bằng khoảng 2.038 loài cá biển,
225 loài tôm biển, 642 loài thực vật phù du; 657 loài động vật phù du, 6.377 loài động
vật đáy, 55 loài mực nang và mực ống, 21 loài rắn biển, 5 loài rùa biển và khoảng 25
loài cá voi và cá heo (Phạm Thược, 1995)
Có thể liệt kê một số đặc điểm địa lý, khí hậu thuận lợi để chứng minh sự đa
dạng sinh học ở Việt Nam như sau:
Bảng 2.1: Tóm tắt đặc điểm địa lý và khí hậu của Việt Nam (Phạm Thược, 1995).
Các chỉ tiêu Chỉ số của Việt Nam
Diện tích đất 330.000 (km
2
)
Đường biển 3.444 (km)
Vùng đặc quyền kinh tế 1.000.000 (km
2
)
Khí hậu
• Miền Bắc: 9 – 39 (
o
C)
• Miền Nam: 20 – 35 (
o
C)
Lượng mưa 2.200 (mm/năm)
Diện tích ao 160.000 (ha)
Diện tích hồ và bể chứa 340.000 (ha)
Diện tích ruộng lúa 580.000 (ha)
Vùng ven biển bao gồm rừng ngập

mặn, vịnh, đầm phá, vùng triều …
700.000 (ha)
Sông ngòi Chiều dài hàng nghìn km
Các hệ thống sông chính
Sông Cửu Long, sông Hồng và rất nhiều
các hệ thống sông nhỏ hơn.
Phân tích đơn giản như ở vùng đồng bằng Sông Cửu Long có nền nhiệt độ điển
hình từ 20 – 35
o
C, cho phép người dân nuôi hai vụ tôm trong năm. Tại khu vực miền
Bắc, do có một mùa đông lạnh rõ rệt kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, nhiệt độ
3
dao động từ 9 – 39
o
C nên nông dân chỉ có thể nuôi một vụ tôm trong năm (Phạm
Thược và cộng sự, 2003).
Qua khảo sát và thống kê cho thấy, vùng Đồng bằng Sông Cửu Long là nơi có
diện tích nuôi tôm nước lợ lớn nhất cả nước, chiếm 87.2 % tổng diện tích nuôi tôm
nước lợ của cả nước tương đương 75.95 % diện tích nuôi thủy sản của Đồng bằng
Sông Cửu Long (Phạm Thược, 1995).
Có thể nói rằng, với điều kiện tự nhiên thuận lợi như vậy, được sự chỉ đạo đúng
đắn của Nhà nước, tôm đang là một nguồn lợi được chú trọng phát triển và nâng cao
cả về số lượng và chất lượng, chiếm tỷ trọng lớn trong nền kinh tế quốc dân.
2.1.1.2. Tình hình thương mại tôm ở Việt Nam
Ngành thủy sản ở Việt Nam, cũng như ở các nước trên thế giới, đã và đang
đóng góp một phần quan trọng cho việc đảm bảo an ninh lương thực, nguồn chất dinh
dưỡng, sinh kế, tạo thu nhập và việc làm cho người dân. Theo số liệu của các cuộc
điều tra về tiêu dùng thực phẩm, ước tính các sản phẩm thủy sản đã cung cấp 50 %
lượng protein trong bữa ăn của người Việt Nam. Lượng tiêu dùng các sản phẩm thủy
sản tính trên đầu người đã tăng từ 13.2 (kg) vào năm 1990 lên 18.7 (kg) vào năm 2000

và dự đoán sẽ đạt 19.4 (kg) vào năm 2020 (Vũ Dũng Tiến, 2008)
Trong nền kinh tế Việt Nam, thủy sản cũng là ngành đang phát triển nhanh
chóng. Từ năm 2005 đến năm 2008, sản lượng thủy sản của Việt Nam đã tăng từ
3.456.900 (tấn) lên 4.574.900 (tấn). Ngành thủy sản nói chung đã đóng góp 4 % cho
tổng sản phẩm quốc nội, 8 % cho giá trị hàng hóa xuất khẩu. Ngoài ra, ngành thủy sản
hiện đang đứng thứ 4 về xuất khẩu, chỉ sau các ngành dầu khí, may mặc và giầy da
Từ năm 2004 đến 2008, tổng sản lượng nuôi trồng thủy sản đã tăng 102 % từ
1.202.500 (tấn) lên 2.430.944 (tấn), trong đó có 381.728 (tấn) tôm nuôi (chiếm 15.7
%). Có thể nói rằng, kể từ năm 2000, chiếm ưu thế trong các sản phẩm thủy sản xuất
khẩu của Việt Nam trên thị trường quốc tế là các đối tượng nuôi, đặc biệt là tôm sú
(Penaeus monodon) và tôm chân trắng (Penaeus vannamei).
Các sản phẩm thủy sản xuất khẩu chủ yếu là các loài nước lợ, kể cả về khối
lượng và giá trị. Năm 2008, Việt Nam đã xuất khẩu tổng số 191.553 (tấn) tôm, trị giá
1.625 tỷ USD (số liệu của Viện Kinh tế và Quy hoạch Thủy sản Việt Nam , năm 2008),
4
đưa tôm trở thành đối tượng thủy sản xuất khẩu có giá trị nhất của nước ta. Con số này
đã tăng khoảng 18.8 % về khối lượng và 7.7 % về giá trị so với năm 2007.
Mặt khác, thị trường xuất khẩu chính cho tôm Việt Nam là Nhật Bản, nơi tiêu
thụ 31 % khối lượng và đồng thời 31 % giá trị tôm xuất khẩu vào năm 2008. Bên cạnh
thị trường xuất khẩu chính là Nhật Bản, Mỹ (với 14 % về khối lượng tôm xuất khẩu,
29 % về giá trị tôm xuất khẩu) và Liên minh Châu Âu – EU (với 17 % về khối lượng
tôm xuất khẩu, 14 % về giá trị tôm xuất khẩu) cũng đang là những khách hàng lớn tiếp
theo đối với sản phẩm tôm Việt Nam trong năm qua.
Với đà tăng trưởng như hiện nay, cùng chủ trương hợp lý và hiệu quả của Nhà
nước, ngành thương mại tôm nói riêng và ngành thương mại thủy sản nói chung sẽ có
những bước đi vững chắc và đứng đắn, đóng góp hơn nữa vào GDP của Việt Nam,
xứng đáng là một trong những ngành trọng điểm có định hướng.
2.1.1.3. Các hình thức nuôi tôm ở Việt Nam
Bộ Thủy sản, năm 2007 đã hợp nhất vào Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông
thôn, đã phân loại các hình thức nuôi tôm ở nước ta thành 3 cấp độ khác nhau, tùy theo

các đầu vào và mức độ thâm canh như sau (Vũ Huy Thủ, 2003)
• Nuôi tôm quảng canh: Sản lượng tối đa tới 0.5 (tấn/ha/năm).
• Nuôi tôm bán thâm canh: Sản lượng 1 – 2 (tấn/ha/năm).
• Nuôi tôm sú thâm canh: Sản lượng 5 – 6 (tấn/ha/năm).
• Nuôi tôm chân trắng thâm canh: Sản lượng đạt từ 15 – 20 (tấn/ha/năm).
Hiện nay, phần lớn sản lượng tôm nuôi, đặc biệt là tôm sú, được sản xuất từ các
ao nuôi quảng canh (90 % diện tích ao nuôi vẫn còn ở hình thức nuôi này) (Nguyễn
Thanh Phương, 2004). Tuy nhiên, theo xu hướng của các hệ thống nuôi tôm, các cơ
quan của Nhà nước, chính quyền địa phương và đội ngũ cán bộ khuyến ngư đang
tích cực thúc đẩy là ngày càng tăng cường mức độ thâm canh.
Có thể nói thêm rằng, với 3 hình thức nuôi tôm như hiện nay, với chủ trưởng
tăng cường thâm canh của Đảng, sản lượng tôm đang ngày càng tăng về cả số
lượng và chất lượng. Tuy nhiên, chúng ta cũng cần có sự quản lý chặt chẽ và nhận
thực về bảo vệ môi trường để sản lượng tôm tăng trong sự phát triển bền vững.
2.1.2. Đặc điểm phân loại học và sinh vật học của tôm
5
2.1.2.1. Phân loại khoa học của tôm
Theo hệ thống phân loại sinh giới, ta có thể xác định đơn vị phân loại học
của tôm như sau (Nguyễn Thanh Phương và cộng sự, 2009)
Bảng 2.2: Phân loại khoa học của tôm
Đơn vị phân loại
Tiếng Việt
Đơn vị phân loại
Tiếng Anh
Tên Tiếng Việt Tên Tiếng Anh
Giới Kingdom Động vật Animalia
Ngành Phylum Chân khớp Arthropoda
Lớp Class Giáp xác Malacostraca
Bộ Order Mười chân Decapoda
Họ Family Tôm he Penaeoidae

Hình 2.1: Đại diện họ Penaoidae
Các chi trong họ Penaeoidea bao gồm hơn 48 chi tôm khác nhau được công
nhận, trong đó có 23 chi trong số đó người ta chỉ biết đến từ các mẫu hóa thạch. Với
25 chi đang tồn tại, chúng phân bố hầu hết ở các nơi trên thế giới, cả ở biển và sông,
hồ. Tuy nhiên, tôm biển vẫn chiếm ưu thế hơn hẳn so với các loài tôm nước ngọt
Ở đây, chúng tôi chỉ đề cập tới 2 chi quan tâm (là nguyên liệu chủ yếu làm mắm
tôm chua) là chi Metapenaeus (Wood – Mason & Alcock phát hiện vào năm 1891) và
chi Penaeus (Fabricius phát hiện vào năm 1798).
2.1.2.2. Đặc điểm chung của chi Penaeus và Metapenaeus
Cả 2 giống Penaeus và Metapenaeus đều có tên Tiếng Việt là tôm rảo, người
dân gọi chung là tôm đất đồng
6

Hình 2.2: Tôm thuộc chi Penaeus và Metapenaeus (từ trái sang phải)
Chúng có một vài đặc điểm cơ bản như sau [4], [5], [6]:
- Thân màu xanh, trong, chùy trán hơi cong lên.
- Các đốt bụng 2 – 3 có gờ ở lưng khá rõ.
- Ở con đực trưởng thành, cơ quan giao phối ở thùy đỉnh giữa, thu hẹp ở phần
trước và hướng thẳng về phía trước, mỗi bên có dạng tam giác.
- Ở con cái trưởng thành, các tấm bên của cơ quan giao phối có hình lưỡi liềm,
cong, đối đầu nhau, đầu sau không dính liền, tấm trước có dạng liền, nửa sau nhỏ hơn
nửa trước.
- Các chân bò thường có vằn nâu nhạt.
- Tôm rảo trưởng thành trung bình có kích thước trên 150 (mm), trọng lượng
khoảng 30 (g).
- Tôm rảo sinh sản hữu tính, đẻ trứng ở khu vực xa bờ, có độ sâu trên 20 m,
thường tập trung nơi có đáy bùn. Chúng đẻ quanh năm, mùa sinh sản là các tháng 4 –
8 (đặc biệt là tháng 5 – 6) và tháng 10 – 11.
2.1.2.3. Thành phần hóa học của tôm nguyên liệu
Tôm nguyên liệu – thuộc giống Penaeus và Metapenaeus nói riêng và tôm

thuộc họ Penaeid nói chung có thành phần hóa học cấu tạo cơ thể đều như nhau, bao
gồm các thành tố cơ bản phải kể đến như nước, protein, lipid, hydratecacbon, khoáng
chất, vitamine … Trong đó, nước, protein, lipid và các khoáng chất chiếm hàm lượng
tương đối nhiều, trong khi hàm lượng hydratecacbon trong tôm chỉ chiếm tỷ lệ rất ít và
thường tồn tại dưới dạng glycogen [5], [8].
Thành phần, hàm lượng và tỷ lệ các chất trong cơ thể tôm nói chung luôn ở
7
mức cân bằng động, sự thay đổi của chúng phụ thuộc vào trạng thái sinh lý của cơ thể.
Đối với cùng một loài thì các yếu tố vô sinh như các điều kiện tự nhiên (nhiệt độ, độ
mặn của nước biển, thời tiết …) và các yếu tố hữu sinh như điều kiện về thức ăn …
cũng có ảnh hưởng nhất định đến sự thay đổi hàm lượng các chất trong cơ thể tôm [8].
a. Nước
Tôm là động vật sống dưới nước, vì vậy, tỷ lệ nước trong cơ thể của chúng khá cao.
Người ta ước tính rằng, trong cơ thịt của tôm chứa khoảng 70 – 80 % nước [5], [6].
Hàm lượng nước thay đổi phụ thuộc vào giống, loài tôm và tình trạng dinh
dưỡng của tôm (nghĩa là phụ thuộc vào điều kiện thức ăn …).
Trong giai đoạn đẻ trứng, tôm thường trải qua giai đoạn nhịn đói nhiều lần, làm
giảm số năng lượng dự trữ trong mô cơ, và dẫn đến làm tăng hàm lượng nước trong cơ
thể tôm.
Về vai trò của nước đối với sinh vật dưới nước nói chung và tôm nói riêng,
nước đóng vai trò vô cùng quan trọng và thiết yếu. Một cách cơ bản, nước làm dung
môi hòa tan cho các chất vô cơ và hữu cơ, tạo ra môi trường cho các phản ứng sinh lý,
sinh hóa, hóa sinh xảy ra trong tế bào, dẫn đến các hoạt động sinh lý của cơ thể tôm.
Đồng thời, nước cũng tham gia vào rất nhiều các phản ứng hóa học và có ảnh hưởng
lớn đến các phản ứng của protein (đặc biệt là protein cấu thành nên enzyme) [6].
Trạng thái của nước trong cơ thể tôm phụ thuộc nhiều vào sự tương tác giữa cấu
trúc của nước và các chất dinh dưỡng khác trong tế bào, đặc biệt là với các đại phân tử
protein.
Vì vậy, những thay đổi về hàm lượng nước trong tôm được gây ra bởi quá trình
chế biến sẽ có ảnh hưởng mạnh, tác động hai mặt đến tính thẩm thấu, giá trị dinh

dưỡng và chất lượng cảm quan của thịt tôm.
b. Protein
Hàm lượng protein trong tôm thường đạt khoảng 13 – 25 % protein – tỷ lệ này
là khá cao so với các động vật dưới nước có giá trị kinh tế khác (như cá, cua …).
Hàm lượng protein thay đổi phụ thuộc vào từng giống, loài tôm, yếu tố thức ăn,
các điều kiện vô sinh khác …
Nhìn chung, có thể chia protein trong tôm thành 3 nhóm chính sau [6], [24]:
8
 Protein cấu trúc: 70 – 80 % tổng hàm lượng protein.
 Protein cơ: 23 – 30 % tổng hàm lượng protein. Ví dụ như mycoalbumin,
globulin …
 Protein mô liên kết: Điểm đẳng điện của protein đạt khoảng 4.5 – 5.5, nghĩa
là ở giá trị pH trong khoảng này (4.5 – 5.5) các protein trung hòa về điện và kị nước
hơn trạng thái ion hóa, khả năng liên kết với nước và khả năng hòa tan của protein
thấp nhất.
Tôm là thực phẩm giàu acid amin. Giá trị dinh dưỡng của tôm cao là nhờ các
axit amin này. Tuy nhiên, do trong cấu thành của các axit amin có chứa nguyên tố lưu
huỳnh (S) cao nên khi bị phân hủy tạo cho tôm có mùi ươn thối, rất khó chịu.
c. Lipid
Trong tôm chứa khoảng 0.01 – 3 % lipid, thành phần chủ yếu là các
phospholidpid [6].
d. Chất khoáng
Tôm là loại thực phẩm rất giàu chất khoáng. Hàm lượng chất khoáng trong tôm
đạt mức ổn định ở 0.7 – 1.5 % khối lượng tôm. Tỷ lệ này đặc trưng cho từng giống,
loài tôm và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện thức ăn, sự thay đổi của mùa [6].
e. Hệ vi sinh vật và enzyme
Các loài thủy sản nói chung và tôm nói riêng đều có hệ vi sinh vật tự nhiên khá
cao do chúng sống trong môi trường nước. Người ta thấy rằng, tôm có lượng vi sinh
vật cao nhưng ít hơn cá do có vỏ chitosan bảo vệ. Trong quá trình nghiên cứu, người ta
phân loại các nhóm vi sinh vật cư trú trong tôm chủ yếu bao gồm [6], [24]:

 Nhóm vi khuẩn hiếu khí trong nước: Pseudomonas liquefacciens sp. …
 Nhóm vi khuẩn yếm khi trong nội tạng (đầu tôm): Clostridium sp.,
Escherichia coli, Samonella. Các vi khuẩn này tham gia vào quá trình ươn thối ở tôm.
Mặt khác, đầu tôm là nơi chứa cơ quan nội tạng, trong đó có bộ máy tiêu hóa.
Hai enzyme protease thuộc hệ VSV trên ảnh hưởng đến quá trình làm mắm tôm chua
sau này là enzyme tripsin và pepsin.
2.2. Sơ lược về sản phẩm mắm tôm chua truyền thống Việt Nam
2.2.1 Giá trị dinh dưỡng của mắm tôm chua truyền thống Việt Nam
9
Mắm tôm chua là một món ăn có từ lâu đời, được làm từ nguồn nguyên liệu
tôm phong phú. Mắm tôm chua là một thứ mắm hấp dẫn có thể ăn kèm với nhiều món
khác nhau.
Mắm tôm chua là một sản phẩm truyền thống, mang đạm đà bản sắc dân tộc,
vùng miền của Việt Nam. Nó đã trở thành một trong những món ăn khoái khẩu của
nhiều người, ở nhiều vùng miền trong cả nước. Nó không những mang phong cách dân
giã như trước đây, mà đã trở thành một món ăn đặc sắc, sang trọng. Chẳng hạn như ở
Huế, món Tôm chua là một đặc sản được nhiều người biết đến, hầu hết các du khách,
khách vãng lai … khi một lần đến Huế thì không thể không thưởng thức món đặc sắc
này. Trong các bữa tiệc sang trọng, bữa cơm thân mật trong gia đình hoặc tiếp đãi
khách thường có món Tôm chua. Thậm chí nó còn phổ biến ở một số cộng đồng người
Việt Nam sống ở nước ngoài [29].
Xét về mặt y sinh học, mắm tôm chua còn cung cấp cho hệ tiêu hóa các VSV có
lợi (ở đây là các VK lactic), giúp tăng cường sự tiêu hóa và tránh một số bệnh ở người.
2.2.2. Các phương thức sản xuất mắm tôm chua truyền thống
Trước đây, ở nước ta chỉ có hai cách làm mắm tôm chua truyền thống – hay còn
gọi là muối tôm chua, một ở Huế và một ở Đồng Hới. Hiện nay, do nghề sản xuất mắm
tôm chua đã được mở rộng và phát triển rộng khắp cả nước, mỗi địa phương có những
phương pháp với quy trình công nghệ khác nhau. Tựu chung lại, người ta chia các quy
trình sản xuất mắm tôm chua truyền thống thành 3 miền: Miền Bắc (đại diện là Thái
Bình), Miền Trung (đại diện là Huế), Miền Nam (đại diện là ở đồng bằng Sông Cửu

Long).
Hiện nay, bên cạnh 3 công thức làm mắm tôm chua truyền thống đại diện cho 3
miền Bắc – Trung – Nam, người ta cũng ứng dụng nhằm tạo ra các chế phẩm vi sinh
nhằm thúc đẩy quá trình làm mắm tôm chua, tăng chất lượng và thời gian bảo quản
của sản phẩm, từ đó cũng hình thành các quy trình sản xuất mắm tôm chua theo công
nghệ hiện đại.
2.2.2.1 Quy trình sản xuất mắm tôm chua miền Bắc
Nhìn chung, tôm tươi được muối chua với cơm nếp, muối ăn và các loại gia vị
(gồm có ớt, tỏi, riềng, rượu 40
o
) [30].
10
Nguyên liệu chính là tôm biển, tốt nhất là tôm rảo (Penaeus sp.) còn sống hoặc
còn tươi. Tôm có kích thước bằng ngón tay út. Không chọn tôm bị ươn, tôm bị gãy
đầu, tôm bị nát, tôm mùa nước lũ. Tôm được loại bỏ rong rêu, san hô, bùn, ốc, sò, cá
con, mực, đầu tôm và được rửa thật sạch, từ 3 – 4 lần. Sau đó tôm được cắt râu từ mắt
trở lên và ba đôi chân trước (bằng kéo). Tôm được rửa lại và để ráo nước [29], [30].
Đầu tiên, người ta dùng rượu 40
o
ngon, phun thành bụi mù lên tôm (3 – 4 %).
Tôm đã được xử lý ở trên được “muối” với muối ăn (NaCl) (muối rang dạng bột), cơm
nếp đã giã nguyễn, thêm vào tỏi, ớt, riềng, măng vòi … Tôm đã muối được cho vào
vại, nén chặt, lấy lá riềng đậy lên, rồi gài nén bằng nan tre mỏng như muối dưa chua.
Cuối cùng đậy nắp thật kín. Vại trước khi sử dụng phải được rửa thật sạch, phơi khô
trước khi muối tôm [30].
Sau 18 ngày (mùa nắng) tôm chua chín. Tôm chua chín có màu đỏ tươi tự
nhiên, vị chua, mùi thơm đặc trưng của sản phẩm lên men lactic. Về cơ lý tôm không
bị gãy đầu, nguyên mình, dòn và không có vết đen. Gia vị phải sáng đẹp, không để sót
lại những hạt ớt, vỏ tỏi. Phần nước phải đặc sánh, có màu hồng nhạt, không còn vết hạt
nếp, không lắng cặn [30].

2.2.2.2 Quy trình sản xuất mắm tôm chua miền Trung:
Quá trình muối tôm chua ở miền Trung (Huế, Đồng Hới) có khác một ít so với muối
tôm chua ở miền Bắc, người ta thường thay và sử dụng thính, một ít đường thay cho cơm
nếp. Tôm chua được muối theo tỷ lệ như sau: 10 chén tôm, 1 chén muối rang, 1 chén thính
gạo tẻ, 1 thìa đường, 1 chén gia vị (tỏi, riềng, gừng), 1 chén rượu nhỏ. Trước khi gài nén,
người ta dùng lá ổi rải lên bề mặt tôm. Sau 18 – 20 ngày tôm chua bắt đầu ăn được. Màu của
thính làm cho màu của tôm chua thành phẩm tối đi [29], [30].
2.2.2.3 Quy trình sản xuất mắm tôm chua miền Nam:
Tôm rửa sạch, bỏ đầu (tránh hiện tượng bị biến đen) muối với muối ăn, mật
ong, gia vị. Sau 7 ngày cho thêm một ít đường vào. Tôm chua muối theo phương pháp
này sau 20 ngày thì ăn được. Thành phẩm đóng trong các chai xá xị. Điểm đặc biệt của
phương pháp muối tôm chua này là dùng các thanh mía chẽ mỏng để cài nén tôm khi
muối[33].
Quy trình được khái quát như sau [29], [30]: Tôm rảo lựa con nhỏ, rửa sạch cát,
11
hớt một chút trên đầu và dưới đuôi, ướp muối một đêm (một chén tôm với một thìa
muối sống). Lúc ướp tôm, muốn cho tôm dai thì cho vài một ít phèn chua tán nhỏ. Lấy
một ít nếp vo sạch, nấu chín. Măng vòi, tỏi, riềng, ớt các thứ đều nhau, 2 thìa rượu
trắng, 1 thìa mật ong hoặc 1 thìa đường, 1 lít nước muối (10 %), các thứ trộn chung
với tôm cho đều, cho toàn bộ nguyên liệu vào chum, lấy lá riềng đậy lên, gài kín, bịt lá
ra ngoài.
Phương pháp muối tôm chua trong dân gian, tùy địa phương có những điểm
khác nhau nhưng nhìn chung tôm được muối với muối ăn (muối rang, dạng bột), gia vị
(gồm có tỏi, ớt, riềng non …).
2.2.2.4 Quy trình sản xuất chung
Như vậy, chúng tôi tổng kết ra quy trình sản xuất mắm tôm chua theo công thức
chung như sau:
12
2.3. Cơ sở khoa học trong sản xuất mắm tôm chua – Lên men lactic
Trong quy trình làm mắm tôm chua nói chung có nhiều quá trình chuyển hóa

xảy ra; nhưng đặc trưng và quyết định nhất đến chất lượng của mắm tôm chua – cũng
là bản chất của quá trình làm mắm tôm chua, đó là quá trình lên men lactic với sự
tham gia của VK lactic.
2.3.1. Quá trình lên men lactic
Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành acid lactic nhờ VK lactic
[22].
Len men lactic có hai dạng; lên men đồng hình (còn gọi là lên men điển hình)
13
và lên men dị hình [22].
Phương trình tổng quát của lên men lactic đồng hình:
C
6
H
12
O
6
2 CH
3
-CHOH-COOH + 94 kcal.
(glucose) (acid lactic)
Lên men lactic dị hình cho sản phẩm ngoài acid lactic còn có các sản phẩm
phụ( axit xuccinic, axit axetic, rượu etylic, khí CO
2
và H
2
:
C
6
H
12

O
6
CH
3
-CHOH-COOH + HOOC-CH
2
-CH
2
-COOH + CH
3
-COOH
(glucose) (acid lactic) (acid xuccinic) (acid axetic)
+ CH
3
-CH
2
OH +CO
2
+ H
2
rượu etylic
2.3.2. Vi khuẩn lactic
2.3.2.1. Lịch sử phát hiện vi khuẩn lactic
VK lactic được con người sử dụng từ rất lâu rồi để bảo quản và chế biến thực
phẩm. Năm 1780 acid này mới được phát hiện và tách ra từ sữa bò lên men do nhà
khoa học người Thụy Điển Carl Wilhelm tìm ra và gọi tên là “acid sữa”. Trở lại lịch sử
của những năm trước thế kỷ 20, thuật ngữ “vi khuẩn lactic” sử dụng để chỉ những VK
làm chua sữa. Năm 1857, Louis Pasteur đã tìm ra từ sữa bị chua (lactic có nghĩa là
sữa) tất cả các VSV lên men lactic thuộc họ Lactobactericeae (ngày nay gọi là
Lactobacterium). Năm 1873 J. Lister lần đầu tiên phát hiện được một loài VK đặt tên

là “vi khuẩn lactic” (hay còn gọi là Lactococcus lactis) và ngành công nghệp lên men
nhờ VK lactic đã được hình thành từ năm 1881. Những nghiên cứu quan trọng trong
sự phân loại VK lactic đã thấy rằng có nét tương tự giữa VK lactic từ sữa chua và VK
lactic trong các sản phẩm chứa acid lactic khác như thịt, rượu vang, các sản phẩm
muối chua và các loại VK lactic có ích trong đường ruột [19].
Từ những nghiên cứu xác thực người ta đã đưa ra những điểm chung về VK
lactic: chúng đều là những VK Gram dương (+), không tạo bào tử, hô hấp yếm khí,
sinh acid lactic. Ngày nay với những kĩ thuật hiện đại con người đã miêu tả rõ hơn về
hình dáng, kích tước, cấu tạo, đặc điểm sinh lý, sinh hoá của VK lactic [19], [20].
14
2.3.2.2. Khái niệm vi khuẩn lactic
Những VK gây lên men lactic được gọi chung là VK lactic [22].
2.3.2.3. Phân loại học vi khuẩn lactic
Có rất nhiều cách phân loại VK lactic.
Orla-Jensen đã phân loại VK lactic dựa vào những đặc điểm: hình thái học (cầu
khuẩn hoặc trực khuẩn), kiểu lên men, khả năng phát triển ở các nhiệt độ khác nhau,
khẳ năng đồng hóa các loại đường. Ông xếp chúng thành bốn giống: Lactobacillus,
Leuconostoc, Pediococcus và Streptococcus. Ngày nay người ta bổ sung thêm một
giống nữa là Bifidobacterium có hình dạng biến đổi và đã phân loại tới 11 giống [20],
[22].
a. Lactobacillus
Trực khuẩn, có thể xếp đôi, chuỗi hoặc đứng riêng rẽ. Nhiệt độ tối ưu là 30 – 45
o
C.
Lên men được đường galactose, glucose, fructose… Chúng gồm có ba nhóm với ba
loài đặc trưng: L. bulgaricus, L. brevis, L. casei [22].
Hình 2.3: Ảnh chụp tế bào của Lactobacillus sp.
b. Leuconostoc
Cầu khuẩn, có hình ovan hoặc hình trứng. Lên men đường, dextran, trioza, sản
phẩm tạo thành là axit D – lactic, etanol, CO

2
. Có 2 loài đặc trưng là L.
mensenteroides và L. lactis [22].
15
Hình 2.4: Ảnh chụp tế bào của Leuconostoc sp.
c. Pediococcus
Cầu khuẩn, tồn tại dưới dạng bát cầu khuẩn, tụ cầu khuẩn, hoặc xếp song đôi.
Lên men đường glucose theo con đường EMP, axit tạo thành có dạng DL, D(-) hay
D(+). Có ba loài đặc trưng là P. acidilactici, P. dextranicum, P. halophilus [22].
Hình 2.5: Ảnh chụp tế bào của Pediococcus sp.
d. Streptococcus và Lactococcus
Cầu khuẩn, xếp đôi hoặc chuỗi. Có khả năng lên men đường hexoza thành acid
lactic và các loại đường khác. Có ba loài đặc trưng được sử dụng trong sữa: S. lactis,
S. cremoris, S. thermophilus [22].
16