Nghiên cứu ứng dụng phương pháp enzyme vào cải tiến quy trình sản xuất nước mắm

Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

MỞ ĐẦU

Với chiều dài hơn hai ngàn cây số bờ biển và có nhiều sông, ngòi, ao,
hồ,… đó là nguồn cung cấp cá và muối dồi dào, là nguyên nhân phát sinh nghề
làm nước mắm của nhân dân ta từ lâu đời. Công thức làm nước mắm được
truyền từ đời này sang đời khác, và mỗi địa phương lại có công thức khác nhau,
tạo ra sản phẩm nước mắm đặc trưng cho từng vùng: Miền Bắc có nước mắm
Cát Hải, Miền Trung có nước mắm Phan Thiết, Miền Nam có nước mắm Phú
Quốc….
Nước mắm là một loại gia vị và cũng là một loại thực phẩm có giá trị dinh
dưỡng cao. Trong bữa ăn hàng ngày của người dân Việt Nam thường không thể
thiếu nước mắm. Nước mắm Việt Nam đã được phát triển từ lâu đời cùng với
lịch sử phát triển của dân tộc và mang bản sắc đặc thù của dân tộc Việt Nam.
Nước mắm hấp dẫn mọi người bởi hương vị đậm đà và giá trị dinh dưỡng cao.
Xã hội ngày càng phát triển, việc sản xuất cũng theo đó mà phát triển
theo, xưa kia sản xuất chỉ phục vụ cho gia đình và nhân dân quanh vùng, dần
cung cấp cho cả nước. Tuy nhiên, xu hướng của nước ta hiện nay và của cả thế
giới là phải hội nhập quốc tế; do đó mà sản phẩm thủy sản nói chung và nước
mắm nói riêng không chỉ đáp ứng thị trường trong nước mà còn phải đáp ứng thị
trường nước ngoài; muốn vậy sản phẩm phải đảm bảo về chất lượng cũng như
số lượng đồng thời hạ giá thành.
Nước mắm được sản xuất từ cá và muối không chỉ được sử dụng rộng rãi
ở Việt Nam, mà hiện nay còn được ưa chuộng ở nhiều nước trên thế giới. Tương
tự như nước mắm, các nước trên thế giới cũng có một số loại nước chấm khác
như: Shottusuru ở Nhật, Nampla ở Thái Lan,…nhưng với phương pháp khác

nhau thì sản phẩm có mùi vị không giống nhau.
Nước mắm được chế biến theo phương pháp cổ truyền ở Việt Nam có mùi
vị thơm ngon đặc trưng, tuy nhiên, nó có nhược điểm là độ đạm không cao, chu
kỳ sản xuất quá dài (từ 1 năm đến 2 năm hoặc có thể lâu hơn), năng suất không
cao, giá thành sản phẩm cao vì vậy không kinh tế. Vài chục năm gần đây, có
nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước nhằm rút ngắn thời gian chế biến và nâng
cao chất lượng nước mắm, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của thị trường trong
và ngoài nước. Trong đó tiêu biểu là: sử dụng enzyme trong quá trình sản xuất
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ %


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

nước mắm nhằm rút ngắn thời gian lên men, nghiên cứu giải quyết hương vị cho
mắm để thích hợp với từng thị trường khác nhau, từng bước cơ giới hoá quá
trình sản xuất tiến dần đến tự động hoá trong nghề sản xuất nước mắm.
Quảng Ninh là một tỉnh miền núi - duyên hải, chạy dọc ven biển với chiều
dài hơn 300km, là nơi cung cấp nguồn thủy - hải sản lớn của khu vực phía bắc.
Nghề đánh bắt cá vì thế cũng phát triển mạnh, theo đó nghề sản xuất nước mắm
cũng hình thành và phát triển sớm. Hiện nay, Quảng Ninh có một số cơ sở sản
xuất, chế biến nước mắm, trong đó có 2 cơ sở sản xuất nước mắm có thương
hiệu như Công ty cổ phần thủy sản Cái Rồng, Công ty Cổ phần thủy sản Đại
Yên. Tuy nhiên, phần lớn các cơ sở sản xuất nước mắm ở Quảng Ninh hiện nay
đang sản xuất theo phương pháp truyền thống, thời gian sản xuất kéo dài, lượng

đạm thu hồi không cao, do đó hiệu quả kinh tế chưa cao. Chính vì vậy, nhóm
nghiên cứu lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ứng dụng phương pháp enzyme vào cải
tiến quy trình sản xuất nước mắm” nhằm đưa tiến bộ khoa học công nghệ vào
thực tiễn, nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất nước mắm, góp phần thúc
đẩy kinh tế chung của tỉnh Quảng Ninh, nâng cao đời sống xã hội cho người dân
làng nghề, tiếp tục phát huy thế mạnh của Tỉnh về khai thác và chế biến thuỷ sản
đồng thời tạo thương phẩm cho nước mắm Quảng Ninh.

Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ &


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

PHẦN I: TỔNG QUAN

1. Nước mắm.
Nước mắm là một sản phẩm do thịt cá ngâm dầm trong nước muối mặn,
phân giải từ protein phức tạp đến protein đơn giản và cuối cùng là các acid amin
nhờ tác dụng của enzyme có sẵn trong thịt và hệ tiêu hóa của cá, làm cho nước
mắm có mùi vị đặc trưng. Quá trình hình thành nước mắm là một quá trình phức
tạp gồm quá trình đạm hóa, quá trình phân giải đường trong cá thành acid, quá
trình phân hủy một phần amino acid dưới tác dụng của vi khuẩn có hại, tiếp tục
bị phân hủy thành những hợp chất đơn giản như amin, amoniac, cacbonic
hydrosunfua…

Nước mắm được sản xuất từ cá và muối không chỉ được sử dụng rộng rãi
ở Việt Nam mà còn được ưa chuộng tại nhiều nước trên thế giới. Đặc biệt, nước
mắm được sản xuất ở hầu hết các nước Châu Á. Mỗi nước có điều kiện sản xuất
khác nhau tạo ra sản phẩm có giá trịnh dinh dưỡng và giá trị cảm quan khác
nhau mang hương vị riêng đặc trưng cho từng quốc gia, dân tộc.
Bảng 1: Tên các loại nước mắm và tỷ lệ phối trộn tạo sản phẩm ở các nước khác nhau
Nước sản
xuất
Nhật Bản

Tên gọi

Điều kiện và thời gian lên men

ShottsuruUwo - Tỷ lệ 5 : 1 = Cá : Muối + gạo lên men và koji (3 : 1) Thời gian
shoyu
lên men : 6 tháng

Hàn Quốc

Jeot – kal

Tỷ lệ 4 : 1 = Cá : Muối (6 tháng)

Việt Nam

Nước mắm

Tỷ lệ 3: 1 - 3 : 2 = Cá : Muối ( 4 - 12 tháng)

Thái Lan

Nam – pla

Tỷ lệ 5 : 1 = Cá : Muối (5 - 12 tháng)

Malaysia

Budu

Tỷ lệ 5 : 1 - 3 :1 = Cá : Muối + đường + me ( 3 - 12 tháng)

Philippine

Patis

3 : 1 - 4 : 1 = Cá : Muối (3 - 12 tháng)

Bruma

Ngapi

5 : 1 = Cá : Muối (3 - 6 tuần)

1.1. Tổng quan về giá trị dinh dưỡng.
Nước mắm hấp dẫn mọi người bởi hương vị đậm đà và giá trị dinh dưỡng
cao (chứa 13 loại acid amin, vitamin B).
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ ∋

Báo cáo t!ng k#t %& tài

•

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

Các chất đạm

Chiếm chủ yếu và quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm chính là
các chất đạm:
- Đạm tổng số: là tổng lượng nitơ có trong nước mắm (g/l), bao gồm đạm
axít amin và đạm amoniac (đạm thối), quyết định phân hạng của nước mắm.
+ Đạm amin: là tổng lượng đạm hữu ích nằm dưới dạng acid amin (g/l),
quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm.
+ Đạm amoniac: càng nhiều nước mắm càng kém chất lượng.
Ngoài ra, trong nước mắm còn chứa đầy đủ các acid amin, đặc biệt là các
acid amin không thay thế: valin, leucin, methionin, isoleucin, phenylalanin,
alanin, vv.... tuy nhiên thành phần, hàm lượng, tỷ lệ các chất dinh dưỡng của
nước mắm còn phụ thuộc vào nguyên liệu cũng như quá trình chế biến.
• Các chất bay hơi
Đóng góp chính vào việc hình thành nên hương vị đặc trưng của nước
mắm là các chất bay hơi, hàm lượng các chất bay hơi trong nước mắm mg/100g
nước mắm như sau:
- Các chất cacbonyl bay hơi: 407-512 (formaldehyde)
- Các acid bay hơi: 404-533 (propionic)
- Các amin bay hơi: 9,5-11,3 (izopropylamin)

- Các chất trung tính bay hơi: 5,1-13,2 (acetaldehyde)
•

Các chất khác

- Các chất vô cơ: NaCl chiếm 250-280g/l và một số các chất khoáng như:
S, Ca, Mg, P, I, Br.
- Vitamin: B1, B12, B2, PP.
1.2. Nguyên liệu và vai trò ảnh hưởng của chúng trong quá trình chế
biến nước mắm
1.2.1. Cá
Nguyên liệu chính dùng để sản xuất nước mắm là cá. Nó đóng vai trò
quan trọng, quyết định nhiều đến phần chất lượng và giá thành của nước mắm,
do vậy, việc lựa chọn loại cá để đưa vào sản xuất cũng là một vấn đề đáng quan
tâm và được các nhà sản xuất hết sức coi trọng.

Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ (


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

Nước mắm chủ yếu được sản xuất từ các loại cá biển nhỏ như: cá nục, cá
tráp, cá liệt, cá tạp… là những loài cá có giá trị kinh tế thấp. Tuy nhiên, việc sử
dụng loại cá gì cho sản xuất còn phụ thuộc vào từng khu vực, từng mùa vụ khác

nhau. Những cơ sở sản xuất có nguồn nguyên liệu truyền thống là cá Cơm thì
nước mắm thành phẩm có hương vị thơm ngon đặc trưng hơn, còn những cơ sở
sản xuất nước mắm đa số sản xuất từ nguồn nguyên liệu cá tạp thì nước mắm
thành phẩm có hương vị kém đặc trưng, do đó phải kéo rút qua chượp gây
hương để bổ sung hương vị. Sở dĩ nước mắm được làm từ cá Cơm cho hương vị
thơm ngon hơn cả là do một số nguyên nhân sau:
- Cá cơm là loài cá ăn nổi, hoạt động mạnh nên thành phần của cá ít mỡ.
Trong sản xuất không tạo lớp máng mỡ dày, do đó mùi vị ôi khét ít xảy ra.
- Cá cơm nói riêng và cá tầng nổi nói chung có hoạt tính enzyme protease
trong thịt và ruột cá cao hơn các loại cá khác nên quá trình thủy phân xảy ra
nhanh hơn. Vì vậy, cùng một thời gian sản xuất (6 – 12 tháng) thì ở các bể
chượp có nguyên liệu là cá cơm, việc thủy phân diễn ra triệt để hơn, không còn
mùi vị tanh ngái của cá.
- Cá cơm có kích thước nhỏ hơn các loại cá khác nên dễ thủy phân.
Các loài cá khác như cá Nục, cá Nhâm, mặc dù hương vị nước mắm thành
phẩm được tạo ra từ 2 loại cá này không thơm bằng cá cơm song nó cũng được
phần lớn cơ sở sản xuất nước mắm lựa chọn, nguyên nhân chính là các loài cá
này có nguồn cung cấp dồi dào, giá thành rẻ, dễ kiếm. Mặt khác, nước mắm
được làm từ cá Nhâm cho màu nước mắm đẹp nhất (màu cánh dán), cá Nục cho
lượng nước mắm cốt nhiều hơn.
* Vì cá là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất ra nước mắm nên ảnh
hưởng trực tiếp tới chất lượng nước mắm, do đó khi lựa chọn cá để làm mắm,
cần phải đạt các yêu cầu sau:
- Nên sử dụng loại cá gầy, có hàm lượng lipit thấp (nên < 0,1%).
- Nên sử dụng các loại cá có kích thước nhỏ vì như vậy sẻ không tốn nhân
công cho công đoạn xử lý nguyên liệu, đồng thời kích thước nhỏ diện tích bề
mặt tiếp xúc giữa muối sẽ tăng lên làm cho quá trình thủy phân diễn ra nhanh
chóng.
- Tuyệt đối không dùng các loại cá có chứa độc tố để làm nguyên liệu chế
biến nước mắm. Như trong cá nóc có độc tetrodotocxin, theo nghiên cứu mới

nhất của viện Hải Dương Học Nha Trang thì độc tố tetrodotocxin không bị thủy
phân trong quá trình chế biến nước mắm và không mất đi khả năng gây độc tố
cho người sử dụng.
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ )


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

- Không dùng các loại cá có chứa tỉ lệ cơ thịt đỏ cao như cá ngừ, cá thu,
cá sòng…vì trong thành phần của cơ thịt đỏ có chứa nhiều acidamin histidin,
đây là một tiền chất của amin histamin, một amin có khả năng gây ngộ độc cao.
Hàm lượng histamin > 20mg/100g thì gây ngộ độc, hàm lượng nhỏ hơn thì gây
đau đầu chóng mặt, nếu bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn 5oC thì chỉ một lượng ít
histamin được hình thành, nhưng nếu trong điều kiện nhiệt độ 15 – 20oC thì một
lượng lớn histamin được tạo thành. Trong quá trình thủy phân protein thịt cá, có
một số loài vi sinh vật cũng có khả năng chuyển hóa histidin thành histamin.
1.2.2. Muối
Muối là nguyên liệu quan trọng thứ hai sau cá, nếu không có muối thì
cũng không tạo thành nước mắm, do đó nguyên liệu muối cũng được lựa chọn
phù hợp. Muối có rất nhiều loại, dựa vào nguồn gốc có thể chia ra các loại: muối
mỏ, muối biển, muối giếng. Do đặc điểm nước ta có bờ biển dài, khí hậu nhiệt
đới gió mùa nên muối được sản xuất từ biển là phương pháp phổ biến nhất và
thu được năng suất cao. Thành phần hóa học của muối sẻ ảnh hưởng tới chất
lượng mùi vị của nước mắm.

1.2.2.1. Thành phần của muối ăn
Thành phần của muối chủ yếu là NaCl, ngoài ra ít nhiều đều có tạp chất.
Những tạp chất này có thể chia làm hai loại:
+ Những chất không có hoạt tính hóa học như nước và các chất không hòa
tan như sỏi, cát ,v.v.
+ Những chất có hoạt tính hóa học như: hợp chất Clor của Ca2+, Mg2+,
Fe2+, Fe3+ và muối của gốc sulfat, ... các chất này có vị đắng và chát, chúng làm
giảm độ thẩm thấu của muối vào cá [12].
Bảng 2: thành phần hoá học và phân loại của muối (số gam trong 100 g muối)
Loại muối

NaCl

Nước

Chất vô cơ không tan

Chất vô cơ tan

Muối cấp 1

92,62

5,11

0,0928

2,2284

Muối cấp 2

89,98

6,45

0,0416

3,4972

Muối ăn tinh khiết là chất kết tinh, không màu. Khối lượng riêng d=2.161,
điểm nóng chảy 8030C, điểm sôi 14390C.
Vị chát của muối là do trong muối có MgCl2, CaCl2. 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.
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ ∗


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

1.2.2.2. Tính chất của muối ăn
v

Tính hút nước và tác dụng phòng thối

Do muối có tính hút nước với môi trường xung quanh nên khi độ ẩm
không khí >75% muối sẽ hút nước và trở nên ẩm ướt, khi độ ẩm không khí
<75% muối sẽ mất nước và khô ráo trở lại. Đồng thời trong quá trình bay hơi nó
sẽ mang theo một số chất như Mg (làm chát muối), Ca (làm đắng muối) và K
(làm nóng cổ) [12]. Vì thế mà muối phải được dự trữ trong kho lâu ngày, khi sử
dụng sẽ hạn chế vị chát, đắng và nóng cổ do các ion này gây nên. Ngoài ra
lượng nước trong muối còn phụ thuộc vào độ to nhỏ của hạt muối, hạt muối to
có hàm lượng nước ít hơn hạt muối có tinh thể nhỏ.
Muối ăn ít có tác dụng giết chết vi khuẩn, nó chủ yếu chỉ có khả năng
phòng thối [2].
v

Tính thẩm thấu và khuyếch tán

Do tính chất hút nước của muối nên khi ướp cá với muối, nước ở trong cá
thoát ra làm tan muối (đây được gọi là quá trình khuyếch tán), song song với đó
là quá trình thẩm thấu (muối thấm vào cá). Sau cùng nước từ cá không thoát ra
nữa nhưng muối trong dung dịch muối cá (nước bổi) vẫn tiếp tục ngấm vào cơ
thể cá cho đến khi bão hoà muối. Độ bão hoà muối ở cá thường thấp hơn trong
nước bổi.
Cá càng tươi thì độ thấm muối càng nhanh và nhiều so với cá bị ươn [12].
1.2.2.3. Vai trò của muối trong quá trình chế biến nước mắm
Nồng độ muối dùng để ướp cá trong quá trình chế biến ảnh hưởng lớn đến
chất lượng sản phẩm thu được.
+ Nồng độ muối thấp có tác dụng thúc đẩy quá trình thủy phân protein
nhanh hơn, chượp mau chín.
+ Nồng độ muối quá cao có tác dụng ức chế, làm giảm hoạt tính của
enzyme, quá trình thủy phân chậm lại, thời gian thủy phân kéo dài.
Vì vậy, để chế biến chượp nhanh cần xác định lượng muối cho vào trong
chượp là bao nhiêu và lượng muối này vừa đủ ức chế sự phát triển của vi khuẩn

gây thối, vừa tránh kìm hãm hoạt động của enzyme. Thông thường ở nước ta,
lượng muối cho vào khoảng 20-25% so với khối lượng cá. Vì thế, nhóm nghiên
cứu lựa chọn tỷ lệ cũng như thời điểm, số lần bổ sung muối vào chượp sao cho
kết quả đạt được là cao nhất.
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ +


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

1.2.3. Enzyme
Enzyme có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành nước mắm. Nhờ
hệ enzyme có sẵn do hệ vi sinh vật sống trong ruột cá, các protide của cá được
thủy phân thành acid amin, peptide. Việc bổ sung enzyme từ ngoài vào giúp đẩy
nhanh quá trình thuỷ phân protein cá. Enzyme sử dụng trong sản xuất nước mắm
đều có tác dụng thuỷ phân protein. Tuy nhiên, mỗi loại enzyme tách chiết từ các
nguồn khác nhau có hoạt tính thuỷ phân (phân cắt) protein khác nhau, điều kiện
phản ứng khác nhau (pH tối ưu, nhiệt độ tối ưu…), tính chịu mặn khác nhau,
hoạt động khác nhau (phân cắt đến polypeptide hay phân cắt đến tận acid amin),
… Mặt khác, mỗi loại cá có hàm lượng protein, lipit, nước… khác nhau do vậy,
tác dụng của từng loại enzyme lên quá trình thuỷ phân protein từng loại cá là
khác nhau, thời gian thuỷ phân khác nhau, lượng acid amin thu được cũng khác
nhau, điều này ảnh hưởng đến thời gian sản xuất và chất lượng nước mắm thành
phẩm thu được.
Từ các kết quả nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước đã được đề

cập, có thể thấy enzyme được sử dụng nhiều nhất và cho kết quả thuỷ phân tốt
nhất là enzyme protease A (một loại enzyme tách chiết từ nấm Aspergillus
oryzae). Tuy nhiên, nghiên cứu mới gần đây nhất có ý nghĩa quan trọng trong
ứng dụng sản xuất nước mắm là nghiên cứu của Yougsawatdigul J- Thái Lan
năm 2007. Ngoài việc sử dụng enzyme protease tách từ nấm Aspergillus oryzae
(Enzyme Flavourzyme), ông còn kết hợp với enzyme protease tách từ Bacillus
licheniformis (Enzyme Alcalase). Nghiên cứu này được áp dụng khá rộng rãi
trên thực tế, nguồn enzyme phục vụ cho sản xuất cũng được nghiên cứu, tách
chiết và sản xuất phổ biến. Từ những lý do trên mà chúng tôi đã lựa chọn 2
enzyme thương phẩm là Alcalase và Flavourzyme để nghiên cứu và ứng dụng
vào quá trình sản xuất nước mắm tại Cty cổ phần Thuỷ sản Cái Rồng.
* Enzyme Alcalase:
Là một loại enzyme thuỷ phân protein được tách chiết từ Bacillus
lichenifomis có trọng lượng phân tử 27300. Chúng có khả năng phân cắt các liên
kết peptide nội phân tử (endopeptidase) để chuyển phân tử protein thành các
đoạn peptide. Nhiệt độ tối ưu cho Alcalase từ 55 oC đến 70oC, pH tối ưu là 6,58,5. Enzyme alcalase có tính chịu muối kém.
* Enzyme Flavourzyme:
Là một phức hợp enzyme thuỷ phân protein được tách chiết từ nấm
Aspergillus oryzae, có cả hai hoạt tính phân cắt nội và ngoại phân tử protein
(endopeptidase và exopeptidase) để chuyển hoá protein đến tận đơn vị cuối cùng
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ ,−


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

là acid amin. Nhiệt độ tối ưu cho Flavourzyme hoạt động là khoảng xung quanh
50oC, pH tối ưu từ 5,0 -7,0 và có khả năng chịu mặn tốt.
1.3. Quá trình hình thành n!∀c m%m
v

Cơ chế của quá trình hình thành nước mắm

Trong quá trình ướp muối cá, các thành phần của cơ thịt cá bị biến đổi
mà chủ yếu là protein bị thủy phân dưới tác dụng của protease có sẵn trong bản
thân cá thành các sản phẩm trung gian và cuối cùng là các acid amin.
Protease
Protein

E
polipetide

E
peptide

acid amin

Và quá trình này là một quá trình phức tạp. Vì tính đặc hiệu của enzyme
chỉ tác dụng lên một vài chất đặc hiệu nào đó và một vài kiểu liên kết nhất định.
- Nhóm protease có tác dụng thủy phân protein, ví dụ: pepsin, trypsin,
chimotrypsin, papain, bromelin.
- Nhóm peptitdase có tác dụng thủy phân các polypeptide, nhóm này gồm
các enzyme như carboxypeptitdase, aminopeptitdase, dipeptitdase.
Sự tham gia của enzyme trong quá trình thủy phân theo cơ chế xúc tác

Trong đó:

- Với E : enzyme
- S : cơ chất (protein)
- ES : hợp chất trung gian giữa enzyme và cơ chất.
- P: là sản phẩm trong nước mắm chủ yếu là acid amin và các
peptid bậc thấp.

Sự tạo thành và chuyển biến hợp chất ES qua 3 bước.
Bước 1: Enzyme kết hợp với protein tạo thành phức chất enzyme protein,
bước này xảy ra khá nhanh, liên tiếp, không bền.
Bước 2: Xảy ra sự chuyển biến của các phân tử protein dẫn đến làm phá
vỡ các mối liên kết đồng hóa trị tham gia vào phản ứng. Khi đó phức chất ES
đồng thời xảy ra hai quá trình là sự dịch chuyển thay đổi electron, dẫn đến cực
hóa các mối liên kết tham gia vào phản ứng và sự biến dạng mối hình học của
nối liên kết đồng hóa trị trong phân tử protein cũng như trong trung tâm hoạt
động của enzyme, làm cho quá trình thủy phân diễn ra dễ dàng hơn.
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ ,,


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

Bước 3: Giai đoạn tạo thành các acid amin, peptide cấp thấp, giải phóng
enzyme.

v

Các hệ enzyme tham gia vào quá trình

Trong quá trình chế biến nước mắm có rất nhiều hệ enzyme tham gia
nhưng trong đó chủ yếu là hệ enzyme protease tham gia vào quá trình thủy phân
protein, gồm có: metaloprotease và serin-protease, acid protease.
§ Hệ enzyme Metalo-protease (Aminodipeptidase)
Hệ enzyme này tồn tại trong nội tạng của cá và chịu được nồng độ muối
cao nên ngay từ đầu nó đã hoạt động mạnh, giảm dần từ tháng thứ 3 trở về sau.
Loại enzyme này có hoạt tính khá mạnh, có khả năng thủy phân rộng rãi đối với
các loại peptide. Đây là nhóm thủy phân enzyme trung tính, pH tối thích từ 5–7,
ổn định với ion Mg2+, Ca2+và mất hoạt tính với Zn2+, Ni2+, Pb2+, Hg2+..
§ Hệ enzyme serin-protease
Tồn tại nhiều trong nội tạng của cá, điển hình là enzyme trypsin. Ở giai
đoạn đầu của quá trình sản xuất nước mắm, hoạt động của nó yếu, sau phát triển
dần và đạt giá trị cực đại ở tháng tứ 3 rồi giảm dần đến khi chượp chín (protein
phân giải gần như hoàn toàn không còn ở dạng pepton). Hệ enzyme này luôn bị
ức chế bởi chuỗi acid amin trong cấu trúc của enzyme. Để tháo gỡ chuỗi này
phải nhờ đến hoạt động của men cathepsin B nhưng men cathepsin B dễ bị ức
chế bởi nồng độ muối cao. Vì vậy, để men cathepsin B hoạt động được người ta
thực hiện phương pháp cho muối nhiều lần. Enzyme serin-protease hoạt động
mạnh ở pH từ 5–10, mạnh nhất ở pH=9.
§ Hệ enzyme acid-protease:
Có trong thịt và nội tạng cá, điển hình là enzyme cathepsin D. Hệ enzyme
này dễ bị ức chế bởi nồng độ muối khoảng 15% nên thường nó chỉ tồn tại một
thời gian ngắn ở thời kỳ đầu của quá trình thủy phân. Loại enzyme này đóng vai
trò thứ yếu trong quá trình sản xuất nước mắm.
v

Vai trò của vi sinh vật (VSV )

VSV có mặt ngay từ đầu của quá trình chế biến nước mắm do nguyên
liệu, dụng cụ và từ môi trường nhiễm vào, nhưng do nồng độ muối cao nên
chúng không hoạt động được. Ngay trong giai đoạn ngắn đầu tiên khi muối chưa
kịp tác dụng, có một số ít VSV gây thối hoạt động. Với sự hình thành của nước
bổi, độ mặn tăng dần lên, khi đạt từ 12% trở lên thì VSV gây thối hầu như
ngừng hoạt động và các vi khuẩn hầu như cũng bị ức chế. Như vậy, trong quá
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ ,.


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

trình chế biến nước mắm sự tham gia của VSV trong quá trình thủy phân tương
đối yếu, nhưng về sự hình thành mùi vị của nước mắm trong quá trình chế biến
thì vi khuẩn gây hương đã tham gia khá tích cực.
1.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất nước mắm.
* pH:
Mỗi hệ enzyme có pH tối thích khác nhau, vì vậy phải xem loại enzyme
nào nhiều nhất và đóng vai trò chủ yếu nhất trong quá trình sản xuất nước mắm
để tạo pH thích hợp cho enzyme đó hoạt động. Qua thực nghiệm cho thấy: ở pH
môi trường tự nhiên từ 5,5 - 6,5, enzyme tripsin và pepsin hoạt động được, đồng
thời ở pH này, một phần vi khuẩn gây thối bị ức chế hoạt động. Vì vậy, pH ở
môi trường tự nhiên là pH thích hợp cho quá trình sản xuất nước mắm hơn. Mặt

khác, hai enzyme được chọn lựa trong đề tài có vùng pH tối ưu tương đương.
Chính vì vậy, trong phạm vi nghiên cứu của đề tài nhóm nghiên cứu không xét
đến yếu tố này.
* Nhiệt độ
Nhiệt độ tăng vận tốc phản ứng tăng, đến một nhiệt độ nào đó vận tốc
phản ứng sẽ không tăng nữa và có thể giảm xuống do nhiệt độ cao làm cho hệ
enzyme serin-protease mất hoạt tính, quá trình thủy phân kém.
- Nhiệt độ 30 – 47o C thích hợp nhất cho quá trình chế biến chượp.
- Nhiệt độ từ 47oC đến 70oC, một số enzyme bị giảm hoạt tính.
- Nhiệt độ 70o C trở lên hầu hết các hệ enzyme trong cá mất hoạt tính.
Nâng nhiệt độ của chượp lên bằng cách phơi nắng, nấu hoặc sử dụng tôn
nóng để che phân xưởng.
* Lượng muối
Như đã đề cập ở trên, nồng độ muối tối thiểu để ngăn cản sự phát triển
của các vi khuẩn có hại là khoảng 15%. Protease trong cá đóng một vai trò quan
trọng trong quá trình thuỷ phân protein. Tuy nhiên, ở nồng độ muối cao hoạt
tính của protease bị giảm. Như vậy, lượng muối cho vào phải đảm bảo 2 yêu cầu
cơ bản (vừa đủ ức chế hoạt động của vi khuẩn gây thối, vừa tránh kìm hãm hoạt
động của các protease). Vì thế, ở các nước khác nhau có một phương pháp sản
xuất nước mắm khác nhau, tỷ lệ muối/ cá cũng khác nhau [7].
Tại bang California - Mỹ, S. TungKaWachara and J. W. Park năm 2001
đã nghiên cứu ảnh hưởng tương tác của muối và pH lên hoạt động của enzyme
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ ,%


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

trong nước mắm. Hai ông sử dụng loại cá đáy để làm mắm ở nồng độ muối 15%
và 25% tại các pH khác nhau (2, 3, 5, 5.5, 6.5, 7.5, and 8.5); hoạt tính của
enzyme (cathepsin L, cathepsin B, chymotrypsin, and trypsin), mức độ thuỷ
phân, protein tổng số, protein hoà tan và hàm lượng Nitơ amin trong nước mắm
được các ông theo dõi, phân tích. Kết quả cho thấy hoạt tính của enzyme
cathepsin B và trypsin lớn hơn ở nồng độ muối 15%. Đối với chymotrypsin, tại
pH 8.5 hoạt tính cao hơn ở nồng độ muối 15%. Hoạt tính của enzyme cathepsin
L cũng cao hơn khi nồng đồ muối là 15% so với 25% tại pH 5.5, 6.5 và 8.5.
Nồng độ protein hoà tan và Nitơ amin cũng tăng dần khi nồng độ muối giảm và
tăng theo thời gian lên men [30].
Tại Thái Lan, năm 2001, Asbjorn Gildberg & Chaufah Thongthai đã
nghiên cứu ảnh hưởng của việc giảm nồng độ muối và bổ sung vi khuẩn ưa
muối (Tetragenococcus halophilus) đến chất lượng và thành phần của nước
mắm cá Trích. Hai ông tiến hành làm 6 mẫu nước mắm ở 2 nồng độ muối khác
nhau (23 và 20%). Những ảnh hưởng từ các nồng độ muối khác nhau và sự bổ
sung vi khuẩn Tetragenococcus halophilus lên quá trình thuỷ phân, thành phần
hoá học và giá trị cảm quan đều được nghiên cứu. Kết quả, cả quá trình thuỷ
phân và hoạt tính của vi sinh vật đạt cao nhất ở nồng độ muối thấp nhất [20].
Ở Việt Nam, năm 2006, công trình nghiên cứu của Lê Văn Việt Mẫn và
Trần Thị Ánh Tuyết - Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM cũng cho thấy
việc áp dụng bổ sung chế phẩm protease và bổ sung muối nhiều lần vào chượp
sẽ làm rút ngắn đáng kể thời gian thuỷ phân protein cá trong chượp, và với nồng
độ cao của muối trong chượp (25%) đã làm giảm hoạt tính xúc tác của chế phẩm
enzyme protease. [4].
2. Tổng quan về enzyme protease và những nghiên cứu ứng dụng
trong sản xuất nước mắm
2.1. Tình hình nghiên cứu về enzyme protease

Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của Công nghệ sinh học, các
chế phẩm enzyme được sản xuất càng nhiều và được sử dụng trong hầu hết các
lĩnh vực như: chế biến thực phẩm, nông nghiệp, y tế… Hằng năm lượng enzyme
được sản xuất trên thế giới đạt khoảng trên 300.000 tấn với giá trị trên 500 triệu
USD, được phân phối trong các lĩnh vực khác nhau. Phần lớn enzyme được sản
xuất ở quy mô công nghiệp đều thuộc loại enzyme đơn cấu tử, xúc tác cho phản
ứng phân hủy. Khoảng 75% chế phẩm là enzyme thủy phân được sử dụng cho
việc thủy phân cơ chất tự nhiên và được sử dụng nhiều nhất hiện nay trong một
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ ,&


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

số ngành sản xuất như: ngành chế biến thực phẩm, ngành sản xuất chất tẩy rửa,
thuộc da, y tế, nông nghiệp… [5].
Nhóm enzyme protease (peptide – hidrolase 3.4) xúc tác quá trình thuỷ
phân liên kết peptide (-CO-NH-)n trong phân tử protein, polypeptide đến sản
phẩm cuối cùng là các axit amin. Ngoài ra, nhiều protease cũng có khả năng
thuỷ phân liên kết este và vận chuyển axit amin.

Hình 1. Mô hình enzyme Protease thủy phân phân tử Protein.

Trong các protease sản xuất, các enzyme của hệ tiêu hóa được nghiên cứu
sớm hơn cả. Năm 1857, Corvisart tách được trypsin từ dịch tụy, đó là protease

đầu tiên nhận được ở dạng chế phẩm. Năm 1861, Brucke cũng đã tách được
Pepsin từ dịch dạ dày Chó ở dạng tương đối tinh khiết. Tiếp đó là các protease
thực vật được nghiên cứu và năm 1879 Wurtz được xem là người đầu tiên tách
được protease thực vật [11].
Các protease của vi sinh vật mới được chú ý nghiên cứu nhiều từ năm
1950, mặc dù từ năm 1918- 1919, Waksman đã phát hiện được khả năng phân
giải protein của xạ khuẩn. Trong hơn 10 năm nay, số công trình nghiên cứu về
protease vi sinh vật tăng lên đáng kể, nhiều hơn các protease của động vật và
thực vật. Những kết quả đạt được trong lĩnh vực này đã góp phần mở rộng quy
mô sản xuất chế phẩm enzyme và ứng dụng enzyme trong thực tế [11].
Trong công nghiệp thực phẩm, người ta sử dụng protease để sản xuất
phomat từ sữa (Mohanty et al.,1999), xản xuất bánh từ bột mì (Hozova et al.,
2003), chế biến các sản phẩm giàu protein từ đậu tương (Ghazi et al., 2003; Ma
et al., 2004) hay sản xuất nước mắm ngắn ngày bằng protease thực vật như
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ ,∋


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

bromelain, papain và protease vi sinh vật); trong công nghiệp thuộc da, protease
được dùng để thủy phân một số thành phần phi collagen của da và loại bỏ các
protein phi fibrin như albumin, globulin (Gupta, Rammani, 2006); trong chất tẩy
rửa, protease là một trong những thành phần quan trọng của tất cả các loại chất
tẩy rửa, từ các chất tẩy rửa dùng trong gia đình đến những chất làm sạch kính

hoặc răng giả, kem đánh răng (Rao et al., 1998). Những năm gần đây, giá trị
thương mại của các enzyme công nghiệp trên toàn thế giới đạt khoảng 1 tỷ USD,
trong đó chủ yếu là các enzyme thủy phân (75%), và protease là một trong ba
nhóm enzyme lớn nhất sử dụng trong công nghiệp (60%) (Rao et al., 1998) [8].
Từ năm 1950 trở lại đây, trên thế giới có hàng loạt protease động vật, thực
vật và vi sinh vật được tách chiết nghiên cứu. Thời gian gần đây, các nhà khoa
học trên thế giới tập trung nghiên cứu về protease vi sinh vật và đã đạt nhiều
thành tựu to lớn trong lĩnh vực này (protease từ vi sinh vật chiếm tới 40% tổng
doanh thu của enzyme toàn thế giới (Godfrey west, 1996) [8]). Hiện nay, số
lượng các enzyme được sản xuất hàng năm trên thế giới ở các nước phát triển
(nhất là châu Âu, Mỹ và Nhật Bản) vào khoảng 300.000 tấn với doanh thu từ sản
xuất enzyme ước tính vào khoảng trên 500 triệu USD. Trong đó khoảng 600 tấn
protease tinh khiết được sản xuất từ vi sinh vật bao gồm khoảng 500 tấn từ vi
khuẩn và 100 tấn từ nấm mốc. Những nước có công nghệ sản xuất và ứng dụng
protease tiên tiến trên thế giới là: Đan Mạch, Nhật Bản, Mỹ, Anh, Pháp, Hà Lan,
Trung Quốc, Singapore... Các nước này đã đầu tư thích đáng cho công tác
nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng protease từ vi sinh vật [5],[6].
Ở Việt Nam cũng có nhiều công trình công bố về việc nghiên cứu sử dụng
protease, một số công trình phải kể đến như Nghiên cứu thu nhận chế phẩm
protease từ ruột cá Basa (pangasius bocourti) năm 2006 của Trần Quốc Hiền,
Lê Văn Việt Mẫn, Trung tâm Công nghệ sau thu hoạch, Viện Nghiên cứu nuôi
trồng thủy sản II, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh
[13]; Tối ưu một số điều kiện nuôi cấy chủng vi sinh vật biển Acinetobacter sp.
QN6 sinh tổng hợp protease do Quyền Đình Thi, Trần Thị Quỳnh Anh, Nguyễn
Thị Thảo viện CNSH thực hiện năm 2007 [14]; “Tinh sạch và khảo sát đặc điểm
của các Serine Protease từ Trùn Quế” do Phan Thị Bích Trâm và cộng sự, Đại
học Cần Thơ, Trường ĐHKH Tự nhiên, ĐH Quốc Gia TP Hồ Chí Minh hiện
[15],[5]; “Nghiên cứu ứng dụng protease bacillus subtilis trong sản xuất bột
đạm thủy phân từ cá Mối” của Vũ Ngọc Bội, trường Đại học thủy sản Nha
Trang. …

2.2. Những nghiên cứu ứng dụng protease trong sản xuất nước mắm
Với nhu cầu sử dụng ngày càng đa dạng và phong phú, đòi hỏi nhà sản
xuất nước mắm phải nghiên cứu và tìm ra quy trình công nghệ sản xuất đáp ứng
nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Và sự lựa chọn bổ sung enzyme làm tăng
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ ,(


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

chất lượng, giảm thời gian sản xuất nước mắm được nhiều nhà khoa học trên thế
giới nghiên cứu và nhiều nơi cũng đã bắt đầu ứng dụng để sản xuất.
* Ngoài nước
Enzyme protease đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình thủy phân
protein cá để tạo ra nước mắm. Quá trình thuỷ phân tự nhiên sẽ diễn ra rất chậm
và yếu (từ 12 – 24 tháng) nhờ chính hệ enzyme protease có trong nội tạng cá.
Trước đây, nhiều nhà nghiên cứu khoa học đã cố gắng thúc đẩy nhanh quá trình
lên men nước mắm bằng nhiều phương pháp khác nhau như bổ sung acid và
alkaline (Gilberg and Shi 1984; ThongThai and Suntinanalert 1991), tăng nhiệt
độ trong quá trình lên men (Mabesa et al 1989 và Lopetcharat and Park 2002)
[30], bổ sung enzyme từ ngoài vào như sử dụng protease thực vật từ dứa
(bromelain); đu đủ (papain) (Ooshira et al 1982); hoặc sử dụng nước tương Koji
(Chae et al 1989) [16]. Tuy nhiên, tất cả các phương pháp trên đều có một vài
giới hạn nhất định như việc sử dụng các chất hoá học (acid hydrochloric) cần
điều kiện làm việc khắt khe, nghiêm ngặt và cho kết quả nước mắm có giá trị

cảm quan (hương vị, màu sắc) không tốt như nước mắm truyền thống; việc tăng
nhiệt độ làm cho giá thành sản phẩm tăng, … Vì vậy, các nghiên cứu này được
xem là phi thực tế khi đưa ra sản xuất dạng dưới công nghiệp.
Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng vi sinh
vật, enzyme thương phẩm trong sản xuất nước mắm nhằm đẩy nhanh quá trình
thuỷ phân protein cá đạt kết quả đáng tin cậy.
Một số công trình nghiên cứu phải kể đến như: Ravipim Chaveesuk năm
1991 đã nghiên cứu sử dụng các enzyme thủy phân protein để thúc đẩy nhanh
quá trình lên men của nước mắm. Ông sử dụng trypsin và chymotrypsin để bổ
sung vào quá trình sản xuất nước mắm với tỷ lệ 0,3% đến 0,6%. Kết quả cho
thấy, việc sử dụng trypsin và chymotrypsin làm tăng đáng kể quá trình lên men
nước mắm, hơn nữa hàm lượng nito tổng, nito amin, amino acid tự do tăng đáng
kể. Thời gian thủy phân giảm từ 6- 12 tháng xuống còn 2 tháng. Về màu sắc,
hương vị của nước mắm bổ sung trypsin và chymotrypsin cũng không có sự
khác biệt nhiều so với nước mắm truyền thống của Thái (Nampla). Ngoài ra, các
thành phần vi sinh vật trong nước mắm bổ sung enzyme cũng tương tự như nước
mắm truyền thống của Thái, đảm bảo các tiêu chuẩn về vệ sinh an toàn thực
phẩm [24].
Taniguchi năm 2003 đã nghiên cứu, sử dụng các loại protease khác nhau
để tìm ra loại protease thích hợp nhất với mong muốn tạo nước mắm chất lượng
cao. Ông đã sử dụng nguyên liệu chung là cá Hồi Oncohynchus keta. Các mẫu
khác nhau có bổ sung hoặc nội tạng cá, hoặc một loại enzyme thuỷ phân protein
với nồng độ như nhau là 1% gồm: protease A, aroase và papain W40 vào thịt cá,
song song với mẫu đối chứng lên men theo kiểu truyền thống. Kết quả cho thấy,
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ ,)


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

các mẫu nước mắm có bổ sung protease A và papainW40 có sự thay đổi về pH
và hàm lượng axit là tương tự nhau. Sau 120 ngày, giá trị pH giảm xấp xỉ pH 5,6
và độ acid không nhỏ hơn 3. Tuy nhiên, các mẫu nước mắm có sự khác nhau về
tốc độ thuỷ phân protein cá và sản phẩm thuỷ phân phụ thuộc nhiều vào loại
enzyme protease bổ sung vào cá. Hàm lượng nitơ tổng số và lượng nitơ amin
cũng như tốc độ amin hoá ở mẫu nước mắm bổ sung enzyme là cao hơn mẫu
không bổ sung enzyme, đặc biệt mẫu nước mắm bổ sung enzyme protease A cho
hàm lượng nitơ tổng số và hàm lượng nitơ amin là cao nhất (với 32,2g/l và 20,0
g/l), tiếp đến là mẫu nước mắm bổ sung papainW40 (với 30,5 g/l và 17,1 g/l) và
thấp nhất là mẫu nước mắm bổ sung aroase (với 24,6g/l và 15,5g/l) [27]. Kết
qủa nghiên cứu của Taniguchi cho thấy, sử dụng enzyme protease A (protease từ
nấm Aspergillus oryzae) là thích hợp nhất, ông đã khá thành công trong việc rút
ngắn thời gian sản xuất nước mắm xuống còn 4 tháng, và hàm lượng nitơ tổng
số cũng như nitơ amin cao hơn rất nhiều so với nước mắm sản xuất bằng
phương pháp truyền thống dài ngày hơn. Tuy nhiên, nghiên cứu của ông chúng
tôi chưa thấy đề cập nhiều đến giá trị cảm quan nước mắm thành phẩm thu
được.
Tiếp đến, Hariono I (Singapore năm 2006) cũng đã nghiên cứu, sử dụng
Koji và enzyme protease của hãng Nagase Enzyme được tách chiết từ nấm
Aspergillus oryzae làm rút ngắn thời gian sản xuất nước mắm xuống (2,5 tháng)
so với nước mắm sản xuất theo công nghệ truyền thống (1-2 năm). Ông sử dụng
cá Sòng tròn (chi cá Nục)- Decapterus macrosoma (RS) và cá Thu Nhật bản
(hay còn gọi là cá Nùng nục) - Megalaspis cordyla (HT) để làm nguyên liệu;
ông bổ sung 1% enzyme protease (tách từ nấm Aspergillus oryzae) cùng với
25% Koji (từ đậu nành, bột mì và hạt cấy nấm Aspergillus oryzae) và 30% nước,

16% muối (so với khối lượng hỗn hợp cá + nước); đồng thời điều chỉnh pH tới
pH 6,5 (bằng bổ sung axit lactic); sau để ở nhiệt độ phòng 28oC trong 2,5 tháng.
Kết quả sau 2,5 tháng lên men, hàm lượng muối trong nước mắm RS và
HT (20% và 24%) thấp hơn so với nước mắm truyền thống của Thái (25%); hàm
lượng nitơ tổng số trong nước mắm RS và HT (26g/l và 27,3g/l) cao hơn so với
nước mắm truyền thống của Thái (19,5g/l), nước mắm thu được có chất lượng
đạm cao hơn, năng suất hơn…. Như vậy, có thể tạo nước mắm chất lượng tốt từ
những loại cá nhỏ, cá tạp bởi phương pháp sử dụng Koji và protease. Có thể nói,
phương pháp này tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu cá có giá trị kinh tế thấp và
giá trị dinh dưỡng không cao [21]. Hariono I cũng sử dụng 1% enzyme protease
thương phẩm của hãng Nagase Enzyme được tách chiết từ nấm Aspergillus
oryzae (protease A) để thúc đẩy sự phân huỷ protein cá trong quá trình lên men
nước mắm. Tuy nhiên, ngoài việc sử dụng bổ sung enzyme, ông còn bổ sung
thêm Koji giúp tăng thêm nồng độ enzyme protease A trong quá trình lên men
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ ,∗


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

nước mắm. Điều này giúp rút ngắn thời gian sản xuất nước mắm xuống còn 2.5
tháng.
Thái Lan là nơi sản xuất nước mắm lớn nhất thế giới, với 390 nhà máy
cung cấp mỗi năm sấp sỉ 64.000 tấn lít nước mắm (Saisithi, 1994) [25]. Nước
mắm Thái Lan thường được sản xuất chủ yếu từ cá Cơm, cá Thu hay cá Hồi, với

tỷ lệ trộn muối và cá là 1:2 hoặc 1:3 trong thời gian thủy phân từ 6 – 12 tháng và
lâu hơn (Lopetchara et al, 2001). Năm 2007, Yougsawatdigul J đã bổ sung các
protease theo trình tự gồm 0,25% Alcalase 2,4 L (protease từ Bacillus
lichenifomis) thuỷ phân ở 65oC trong 2 giờ, tiếp đến bổ sung 0,5 % Flavourzyme
500L (protease từ Aspergillus oryzae) thuỷ phân ở 50oC trong 4 giờ, sau đó
10% NaCl được bổ sung vào mẫu rồi giữ ở 50oC trong 3 ngày, tiếp đó hỗn hợp
được bổ sung với 10% canh trường nuôi cấy vi khuẩn (Virgibacillus sp. SK33,
Virgibacillus sp. SK37 hoặc Staphylococcus sp. SK1-5 ở mật độ tế bào
106CFU/ml) và hàm lượng muối được điều chỉnh đến 25% NaCl, sau giữ ở nhiệt
độ 35oC trong 4 tháng. Kết quả sau 4 tháng, nước mắm cá Trồng Stolephorus
indicus có hàm lượng α-amino cao hơn so với nước mắm truyền thống lên men
trong 12 tháng. Điểm cảm quan (hương vị, màu sắc) của nước mắm thuỷ phân
nhờ enzyme protease và canh trường nuôi cấy vi khuẩn không khác với mẫu sản
xuất theo công nghệ truyền thống lên men >12 tháng [31]. Nghiên cứu của
Yongsawatdigul J giúp rút ngắn thời gian sản xuất nước mắm xuống còn 4 tháng
với chất lượng nước mắm tốt hơn. Đặc biệt, nghiên cứu của Yongsawatdigul J
đã thành công trong việc giải quyết những hạn chế của các nghiên cứu trước, đó
là cải tiến được hương vị của nước mắm ngắn ngày bằng sử dụng canh trường vi
khuẩn. Hơn nữa, nghiên cứu của Yongsawatdigul J vượt trội hơn các nghiên cứu
trước đó về giá thành sản xuất nước mắm. Bởi ông sử dụng kết hợp 2 loại
enzyme protease (Flavourzyme và Alcalase) với tổng lượng dùng là 0,75%,
giảm đi rất nhiều so với các công trình nghiên cứu khác khi sử dụng một loại
enzyme (1%). Tuy nhiên đến nay, nghiên cứu này chưa được triển khai nhiều
vào thực tế nhất là những khu vực sản xuất có nền khoa học kém phát triển.
Nguyên nhân chủ yếu là do trên thực tế các khu vực sản xuất này còn tồn tại
nhiều nhược điểm, hạn chế về trình độ chuyên môn, trang thiết bị cũng như khoa
học công nghệ và cơ sở vật chất của các cơ sở sản xuất là không đồng bộ và
chưa phù hợp, đặc biệt là trong việc bổ sung canh trường vi khuẩn.
*Trong nước
Nước mắm được sản xuất rất lâu, đã gắn liền với đời sống hằng ngày và

mang một bản sắc văn hoá rất riêng của dân tộc Việt Nam. Hầu hết các vùng
biển trên đất nước ta đều ướp cá làm mắm, nổi tiếng nhất là mắm Phú Quốc,
Nha Trang, Phan Thiết…. Những năm qua cùng với quá trình phát triển kinh tế -

Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ ,+


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

xã hội của đất nước, công nghệ sản xuất nước mắm đã có nhiều tiến bộ cả về
chất lượng và uy tín thương hiệu trong cả nước.
Đã có một số nhà khoa học trong nước tiến hành nghiên cứu ứng dụng
enzyme vào sản xuất nước mắm và thu được một số thành quả nhất định, một số
nghiên cứu phải kể đến như Đề tài cấp Nhà nước “Sản xuất nước mắm ngắn
ngày bằng enzyme proteaze”, mã số 12-93-HĐ-KHCN-DA do ông Nguyễn Bài nguyên phó Giám đốc Công ty Thủy sản Nghệ An (nay là Công ty Cổ phần
Thủy sản Nghệ An) và TS. Nguyễn Thị Dự - nguyên trưởng Bộ môn Công nghệ
Sinh học, Viện Công nghiệp Thực phẩm đồng chủ nhiệm đề tài. Đề tài đã được
Hội đồng KHCN cấp Nhà nước - thành lập tại Quyết định số 1759/PTCN ngày
16/10/1995 của Bộ trưởng Bộ KHCN & MT đánh giá nghiệm thu loại xuất sắc
tại Biên bản họp Hội đồng KHCN nghiệm thu dự án ngày 24/10/1995. Công
trình được giải thưởng VIFOTEC năm 1998. Kết quả công trình thu được là rút
ngắn thời gian sản xuất xuống còn 2 tháng, độ đạm của nước mắm tăng từ 8,3%
đến 20,8% so với mẫu đối chứng và tăng 12 - 21% so với TCVN. Hiệu suất sử
dụng đạm đạt từ 92,4 - 93,5%, tăng từ 1,51 - 2,64% so với TCN. Định mức tiêu

hao nguyên liệu giảm 13% so với TCN do đó làm giảm chi phí sản xuất, giảm
giá thành sản phẩm [1]. Đề tài thành công đã thu được nhiều kết quả hữu hiệu cả
về giá trị kinh tế và xã hội như: giá thành sản phẩm giảm; có thể tận dụng nhiều
loại cá, kể cả cá đáy, từ đó góp cho nghề khai thác cá đáy phát triển. Mặt khác
giúp tăng thu nhập cho người lao động, góp phần đáng kể trong việc đảm bảo an
ninh trật tự trong khu vực. Tuy nhiên, công trình còn nhiều nhược điểm và hạn
chế như: phù hợp với thời tiết mùa hè, nếu mùa đông thì phải có giải pháp tiếp
nhiệt hỗ trợ; sau khi thủy phân, hỗn hợp ở dạng đặc sệt khó tách lọc; giá trị cảm
quan thấp, màu sắc kém tự nhiên, khả năng xuống màu nhanh; hương vị rất kém.
Vì vậy, do những hạn chế và nhược điểm tồn tại trên nên thực tế hiện nay không
có nhiều doanh nghiệp sử dụng phương pháp này để ứng dụng trong sản xuất mà
mặc dù đề tài có nhiều ưu điểm vượt trội.
Năm 2006, Lê Văn Việt Mẫn và Trần Thị Ánh Tuyết - Trường Đại học
Bách Khoa – ĐHQG-HCM với công trình nghiên cứu “Khảo sát một số tính
chất của chế phẩm protease từ canh trường nuôi cấy bề mặt Aspergillus oryzae
và ứng dụng enzyme trong sản xuất nước mắm” cho thấy việc áp dụng bổ sung
muối và chế phẩm protease nhiều lần vào chượp sẽ làm rút ngắn đáng kể thời
gian thuỷ phân protein cá trong chượp, và với nồng độ cao của muối trong
chượp (25%) đã làm giảm hoạt tính xúc tác của chế phẩm enzyme protease. Cụ
thể, nhóm tác giả sử dụng cá Trồng Stolephorus indicus, bổ sung muối vào
chượp cá làm 5 lần (tổng số 25%) và bổ sung protease từ A. oryzae vào chượp cá
(0,075 units/g cá). Kết quả sau 5 ngày, hàm lượng nitơ amino tự do đạt cao nhất
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ .−


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

(11,64g/l) so với mẫu bổ sung muối làm 2 lần trong 2 ngày đầu (hàm lượng nitơ
amin tự do chỉ đạt 5,18 g/l). Để nghiên cứu và tìm ra nồng độ enzyme bổ sung
phù hợp, nhóm tác giả bổ sung enzyme protease làm 4 lần trong 6 ngày đầu.
Lượng enzyme được bổ sung vào mỗi mẫu là khác nhau (từ 0,016, 0,032, 0,048,
0,064, 0,08 units/g protein cá). Lượng muối bổ sung vẫn là 25% chia làm 5 lần.
Kết quả sau 7 ngày, hàm lượng nitơ amin tự do trong mẫu bổ sung enzyme với
lượng 0,08 units/g protein cá đạt cao nhất, đạt 11,69 g/l, trong khi đó ở mẫu đối
chứng không bổ sung protease thì hàm lượng nitơ amin tự do chỉ đạt 4g/l. Như
vậy, việc bổ sung muối làm nhiều lần sẽ hài hoà cả hai mục đích: vừa ức chế gây
nhiễm do vi sinh vật vừa duy trì hoạt tính của protease trong cá trong suốt quá
trình lên men. Việc bổ sung enzyme với nồng độ thích hợp sẽ tăng đáng kể hàm
lượng axit amin trong nước mắm. Nghiên cứu được tiếp tục theo sự tính toán kỹ
thuật tham số của quá trình thủy phân cá nhằm cải thiện hàm lượng nitơ amin tự
do và hương vị của nước mắm [4]. Nghiên cứu của Lê Văn Việt Mẫn, bước đầu
mới chỉ chứng minh ảnh hưởng của enzyme vào quá trình thủy phân và vai trò
tác dụng của việc bổ sung muối làm nhiều lần. Về các yếu tố khác khá quan
trọng và liên quan trực tiếp đến quá trình sản xuất nước mắm như nhiệt độ, pH,
thời gian thủy phân, thời gian cần thiết để sản xuất nước mắm khi bổ sung
enzyme, hàm lượng đạm amin, đạm thối, hương vị và giá trị cảm quan của nước
mắm thành phẩm thu được thì nghiên cứu này còn chưa đề cập đến.
Gần đây, nhiều nhà khoa học trong nước cũng tập trung nghiên cứu nhằm
phát triển nước mắm có chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu tăng về số lượng và
chất lượng của người tiêu dùng trên thị trường trong và ngoài nước. Năm 2010,
Trần Công Hòa - Đại học Đà Nẵng đã “nghiên cứu ảnh hưởng của enzyme
bromelain và nồng độ muối đến quá trình sản xuất nước mắm”. Kết quả, sau 6
tháng, hàm lượng nito tổng số trong mẫu bổ sung enzyme bromelain đạt
25,19g/l; hàm lượng nito acid amin đạt 16,49g/l (bằng 65,46% so với nito tổng

số); hàm lượng nito amoniac đạt 3,84 g/l; các chỉ tiêu cảm quan nước mắm thu
được đạt loại khá theo TCVN; và ở nồng độ muối thấp (15%) làm giảm hoạt lực
của enzyme bromelain, đồng thời cũng giảm chất lượng cảm quan của nước
mắm [3].
3. Tổng quan về hương và cải thiện hương nước mắm ngắn ngày
Nước mắm ngắn ngày được sản xuất bằng phương pháp bổ sung enzyme
cho hàm lượng đạm thu hồi, hàm lượng nito tổng số và nito acid amin cao hơn
so với nước mắm được sản xuất theo phương pháp truyền thống. Tuy nhiên, do
thời gian ngắn nên mùi hương kém hơn nước mắm truyền thống. Giải quyết tận
gốc vấn đề hương thơm của nước mắm công nghệ mới là hết sức cần thiết. Để
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ .,


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

khắc phục điều này, nhiều tác giả đã phân lập vi sinh vật gây hương trong nước
mắm, nghiên cứu các hợp chất bay hơi từ đó có những phương pháp làm tăng
hương vị cho nước mắm ngắn ngày. Đã có nhiều công trình khoa học của các tác
giả nước ngoài công bố về mối liên quan của một số thành phần hóa học trong
nước mắm đến mùi hương của chúng. Các công trình đều chỉ ra rằng, các hợp
chất bay hơi có vai trò quan trọng trong việc tạo nên mùi hương đặc trưng của
nước mắm. Các hợp chất này được hình thành bởi các phản ứng không enzyme
của nhiều thành phần khác nhau và các phản ứng enzyme trong bản thân nguyên
liệu và từ sự hoạt động của các vi sinh vật yếm khí tồn tại trong quá trình lên

men nước mắm (Fukami et al., 2004) [19].
Kết quả nghiên cứu của Dougan và Howard năm 1975 về các thành phần
tạo hương của nước mắm đã được nhiều nhà khoa học khác đánh giá cao. Theo
ông, hương nước mắm được tạo nên từ 3 loại hương vị đặc biệt được hình thành
từ sự thủy phân protein, oxi hóa các chất béo hoặc từ sự hoạt động của các vi
sinh vật [17].
- Hương thối của ammoniac được hình thành từ sự tổng hợp của
ammoniac, các amin và các hợp chất chứa nito.
- Hương phomat được hình thành từ các acid béo bay hơi có khối lượng
phân tử thấp và ketone methyl.
- Hương thịt thì phức tạp hơn, được hình thành từ sự oxi hóa các cơ chất
nguyên liệu cá trong nước mắm và các ketone acid.
Rossana R. Peralta et al, 1996 đã nghiên cứu xác định các chất bay hơi
trong nước mắm. Ông sử dụng phương pháp sắc ký cột bằng gel silica. Khoảng
155 chất bay hơi được xác định, trong đó bao gồm 14 acid, 36 hợp chất
carbonyl, 17 hợp chất chứa nito, 10 hợp chất chứa lưu huỳnh…. Trong đó số
lượng lớn các acid, số lượng lớn carbonyl và các hợp chất chứa lưu huỳnh như
dimethyl sulfide, dimethyl trisulfide và 3-(methylthio) propanal cũng như nhiều
hợp chất chứa nito là những thành phần chính tạo nên mùi hương đặc trưng của
nước mắm [23].
Katsuya Fukami et al, 2002 đã xác định các hợp chất bay hơi đặc biệt
trong nước mắm. Kết quả đưa ra, có 4 hợp chất tạo nên mùi hương đặc trưng của
nước mắm là 2 - methylpropanal, 2 - methylbutanal, 2 - ethylpridine và dimethyl
trisulfide [18]. Và gần đây nhất, Xu Wei và cộng sự, 2010 đã phân tích các hợp
chất bay hơi trong nước mắm có nồng độ muối thấp. Kết quả, 91 hợp chất được
tìm thấy, bao gồm 7 hợp chất acid, 5 hợp chất alcohol, 26 hợp chất carbon, 4
hợp chất ester, 18 hợp chất chứa nito, 14 hợp chất chứa lưu huỳnh, 5 hợp chất
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ ..

Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

furan, 5 hợp chất phenol và 7 hydrocarbon khác. Một số hợp chất tạo nên mùi
hương đặc trưng của mắm, trong đó có 4 hợp chất như Katsuya Fukami đã đưa
ra [29].
Từ những kết quả nghiên cứu về các hợp chất bay hơi trong nước mắm
giúp các nhà khoa học có những nghiên cứu, bổ sung các hợp chất gây hương,
các enzyme, các vi sinh vật có tác dụng hình thành các hợp chất bay hơi trong
quá trình lên men nước mắm. Từ đó ứng dụng vào nâng cao hương nước mắm
trong sản xuất nước mắm ngắn ngày. Tại Việt Nam, Phạm Thị Thu Thủy và
Trần Thu Hương, 2005, cũng đã nghiên cứu nâng cao thành phần các hợp chất
bay hơi trong sản xuất nước mắm ngắn ngày bằng cách bổ sung chế phẩm
enzyme Neutrase, 3 chủng vi khuẩn thuộc nhóm clostridium. Kết quả cho thấy
hương nước mắm được cải thiện rõ rệt, cả 3 chủng vi khuẩn này hoạt động hình
thành nên 6 cấu tử bay hơi chính có vai trò quan trọng và chiếm tỷ lệ lớn trong
các hợp chất bay hơi của nước mắm [9].
4. Thực trạng nước mắm tại Quảng Ninh
Hiện nay tại Quảng Ninh, có một số cơ sở chế biến nước mắm sử dụng
phương pháp sản xuất truyền thống như Công ty cổ phần thuỷ sản Đại Yên, công ty
cổ phần thuỷ sản Cái Rồng... Sản phẩm nước mắm của các cơ sở sản xuất tại
Quảng Ninh rất được ưa chuộng trên thị trường địa phương và các tỉnh lân cận. Đặc
biệt là nước mắm Cái Rồng do Công Ty cổ phần Thuỷ sản Cái Rồng huyện Vân
Đồn sản xuất. Đây là cơ sở sản xuất nước mắm theo phương pháp truyền thống, sản
phẩm của công ty nổi tiếng từ vài chục năm nay với thương hiệu uy tín trên thị

trường. Nhiều du khách khi đến với Quảng Ninh không thể bỏ lỡ cơ hội sở hữu
món quà đặc sản của vùng biển này.
Một vài năm gần đây, để nâng cao giá trị cũng như mở rộng sản xuất các mặt
hàng nông sản, Quảng Ninh đã và đang xây dựng thương hiệu cho các sản phẩm
đặc thù, qua đó tạo bước đột phá mới trong lĩnh vực sản xuất nông nghiệp trên địa
bàn. Năm 2012, có 18 dự án xây dựng thương hiệu của tỉnh được triển khai, trong
đó, có nước mắm Cái Rồng. Ngày 11/01/2013, Sở Khoa học và Công nghệ, UBND
huyện Vân Đồn phối hợp với Công ty Nghiên cứu và chuyển giao công nghệ và
đầu tư Tổ chức hội nghị thử nếm và thống nhất Nhãn hiệu – dự án nước mắm Cái
Rồng tại huyện Vân Đồn, tỉnh Quảng Ninh. Hội nghị đã tiến hành thử nếm các
mẫu, thống nhất mẫu logo, thảo luận về Quy chế quản lý nhãn hiệu, xác định vùng
sản xuất nước mắm Cái Rồng. Và tháng 7/2013, UBND huyện Vân Đồn phối hợp
với Công ty tư vấn chuyển giao công nghệ và đầu tư tổ chức hội thảo công bố và
lấy ý kiến cho dự án “tạo lập, quản lý và phát triển nhãn hiệu chứng nhận nước
mắm Cái Rồng”. Theo đó, tất cả các sản phẩm nước mắm mang nhãn hiệu chứng
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ .%


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

nhận Cái Rồng phải được sản xuất theo quy trình truyền thống tại: thị trấn Cái
Rồng và 3 xã Minh Châu, Quan Lạn, Đông Xá, huyện Vân Đồn. Nước mắm phải
đạt yêu cầu: có màu cánh dán, trong, không vẩn đục, mùi thơm ngậy đặc trưng, có
vị mặn nhưng không gắt, hậu vị rõ.

Khi thương hiệu nước mắm Cái Rồng được xây dựng và phát triển, nhu cầu
sử dụng sẽ tăng nhanh. Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày càng tăng cả về
số lượng và chất lượng, rất cần có nghiên cứu giúp giảm thời gian sản xuất, nâng
cao năng xuất và chất lượng nước mắm Cái Rồng.

5. Định hướng mục tiêu và nội dung nghiên cứu của đề tài
5.1. Mục tiêu của đề tài
- Ứng dụng thành công phương pháp enzyme trong sản xuất nước mắm
nhằm rút ngắn thời gian sản xuất nước mắm từ 18- 24 tháng còn 6- 10 tháng.
- Xây dựng được bản hướng dẫn kỹ thuật cải tiến quy trình sản xuất nước
mắm bằng phương pháp enzyme.
5.2. Nội dung nghiên cứu của đề tài
Từ các kết quả nghiên cứu trên, việc sử dụng kết hợp 2 loại enzyme (như
nghiên cứu của Yougsawatdigul J- Thái Lan năm 2007) vào sản xuất nước mắm
sẽ làm tăng quá trình thuỷ phân protein cá, giúp đẩy nhanh quá trình sản xuất,
giảm giá thành sản phẩm. Tuy nhiên, các loại cá khác nhau có hàm lượng
protein, lipid khác nhau nên chất lượng nước mắm (độ đạm, mùi, vị) cũng khác
nhau. Vì vậy, nhóm nghiên cứu tiến hành nghiên cứu trên 3 loại cá mà Công ty
CPTS Cái Rồng thường sử dụng trong sản xuất, đó là cá Quẩn (cá Nục – Chi cá
Nục Decapterus thuộc họ cá Khế Carangidae), cá Nhâm (cá Trích – Clupeidae)
và cá Cơm (Engraulidae).
Sau khi khảo sát thực tế về cơ sở sản xuất, phương pháp sản xuất, sản
lượng sản xuất… tại Công ty Cổ phần Thủy sản Cái Rồng, chúng tôi nghiên
cứu, ứng dụng một phần phương pháp nghiên cứu của Yougsawatdigul và Lê
Văn Việt Mẫn trong việc bổ sung kết hợp 2 loại enzyme Alcalase và
Flavourzyme và bổ sung muối làm nhiều lần. Để đạt được mục tiêu đề ra, đề tài
“Nghiên cứu ứng dụng phương pháp enzyme vào cải tiến quy trình sản xuất
nước mắm” đã thực hiện các nội dung nghiên cứu sau:
- Nghiên cứu xác định tỷ lệ thích hợp kết hợp 2 loại enzyme (Alcalase và
Flavourzyme) của hãng Novozyme để sản xuất nước mắm từ 3 loại cá (cá Nục,

cá Trích và cá Cơm); nghiên cứu xác định số lần và tỷ lệ bổ sung muối vào
chượp cá ở quy mô phòng thí nghiệm (3kg/1vại).
Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ .&


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

- Kiểm chứng kết quả nghiên cứu từ phòng thí nghiệm trên quy mô 120
kg/ 1 ang tại Công ty CPTS Cái Rồng.
- Nghiên cứu phương pháp cải tiến hương vị nước mắm bằng cách ủ và
kéo rút nước mắm sản xuất bằng phương pháp enzyme qua bã chượp sản xuất
theo phương pháp truyền thống sau chiết rút lần 1.
- Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh toàn bộ quy trình khi đưa vào sản xuất.
- Nâng cao chất lượng sản phẩm – tăng độ đạm của nước mắm sản xuất
với phương pháp enzyme bằng công nghệ, hệ thống sân phơi hiện có của Công
ty CPTS Cái Rồng.
- Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, xây dựng Bản hướng dẫn kỹ thuật cải
tiến quy trình sản xuất nước mắm bằng phương pháp enzyme.
- Tập huấn cho cán bộ kỹ thuật và công nhân của Công ty CPTS Cái Rồng
về kỹ thuật sản xuất nước mắm bằng phương pháp enzyme.

Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ .∋

Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

PHẦN II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Phương pháp tham khảo tài liệu và ý kiến chuyên gia:
Tham khảo các tài liệu liên quan đến công nghệ chế biến thực phẩm trong
và ngoài nước
Tham khảo ý kiến của các chuyên gia Viện Công nghệ Thực phẩm.
2. Phương pháp hoá học:
2.1. Định lượng nito tổng số bằng phương pháp Keldal.
Cách tiến hành:
• Xác định mẫu (dịch nước bổi tiết ra qua thời gian)
- Lấy chính xác 10ml nước mắm đã lọc cho vào bình định mức 200ml,
thêm nước cất đến vạch mức, lắc đều.
- Hút chính xác 20ml dịch pha loãng, cho vào bình keldal, thêm chất xúc
tác và 3 – 5ml axit H2SO4 đặc vào để vô cơ hóa.
- Dùng phễu nhỏ đậy bình keldal, đặt bình nghiên 40 độ trên bếp điện
trong tủ hốt. Đun 15 -20 phút sao cho chất lỏng trong bình không sủi phồng,
không bắn lên cổ bình. Sau đó đặt bình thấp gần bếp hơn cho tới khi dịch vô cơ
hóa trong bình trong suốt hoặc trong xanh (không được có màu vàng nhạt) mặt
trong bình hoàn toàn trong sạch. Ngừng đun, để nguội (Trong quá trình đun, nếu
thấy mẫu không trắng, ngừng đun, để nguội, cho thêm khoảng 0,5g chất xúc tác
vào rồi tiếp tục đun. Nếu thấy mẫu còn đen mà đã cạn, thì lấy ra để nguội, cho
thêm khoảng 3ml axit H 2SO4 đậm đặc vào và tiếp tục đun cho tới khi dung dịch
đạt yêu cầu như trên).

- Lấy chính xác một lượng axit H2SO4 0,1N (< 25ml) và 5 giọt chỉ thị hỗn
hợp vào bình nón 250ml, đặt bình vào dưới ống sinh hàn của máy cất đạm sao
cho đầu ống sinh hàn ngập hẳn vào dung dịch.
Cho cẩn thận dịch đã vô cơ hóa vào bình cất, tráng bình kendan nhiều lần
bằng nước cất cho đến khi nước tráng hết phản ứng axit (thử bằng giấy đo pH).
Cho tiếp vào bình cất 5 giọt phenolphtalein 1% và dung dịch NaOH 33% cho
đến khi dung dịch trong bình chuyển thành màu hồng, cho tiếp vào một ít dung
dịch kiềm, tráng nước cất cho sạch kiềm ở phễu rồi khóa máy lại.
- Cho nước lạnh chảy qua ống sinh hàn và bắt đầu chưng cất liên tục trong
40 phút kể từ khi dung dịch trong bình bắt đầu sôi. Hạ bình hứng để ống sinh
hàn lên khỏi mặt nước, dùng bình tia rửa đầu ống sinh hàn, tiếp tục chưng cất
một vài phút nữa. Sau đó hứng nước chưng chảy ra ở đầu ống sinh hàn, thử bằng
giấy đo pH thấy không có phản ứng kiềm là được.

Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ .(


Báo cáo t!ng k#t %& tài

ThS. Ph∋m Khánh Ph∗+ng

2013

- Dùng NaOH 0,1N chuẩn độ lượng axit dư trong bình hứng cho đến khi
dung dịch trong bình chuyển từ màu tím sang xanh lá mạ.
• Xác định mẫu trắng
Tiến hành xác định mẫu trắng tương tự với các bước thí nghiệm như trên,
không có mẫu thử.

• Tính kết quả
Hàm lượng nitơ tổng số (X) tính bằng phần trăm theo công thức:
X=

(V − V ) ⋅ 0,0014 ⋅ 100
1
2
m

V 1 – Thể tích dung dịch natri hydroxyt 0,1N tiêu tốn khi
chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng ml;
V 2 – Thể tích dung dịch natri hydroxyt 0,1N tiêu tốn khi
Trong đó

chuẩn độ mẫu thử, tính bằng ml;
m – khối lượng mẫu thử, tính bằng g;
0,0014 : Số gam Nitơ tương ứng với 1 ml NaOH 0,1N
100 : Hệ số đổi ra g/l

2.2. Định lượng nito amin bằng phương pháp chuẩn độ formol.
Cách tiến hành:
• Xác định mẫu (dịch nước bổi tiết ra qua thời gian)
- Lấy 19ml H2O cho vào bình tam giác
- Lấy tiếp 1ml mẫu nguyên cho vào bình, lắc đều
- Cho thêm 1ml chỉ thị hỗn hợp gồm Phenolphtalein 0,1% và
Bromtymol 0,05% với tỷ lệ 1:1
- Cho vài giọt NaOH vào đến khi xuất hiện màu vàng thì dừng lại.
- Tiếp đó cho thêm 10ml formol trung tính
- Lắc đều, sau đó chuẩn độ bằng NaOH 0,1N. Dung dịch sẽ chuyển
từ màu vàng sang màu phớt xanh lá mạ rồi đến màu tím thì dừng

lại.
- Ghi kết quả số ml NaOH 0,1N dung để chuẩn độ.
• Xác định mẫu trắng
Ta tiến hành xác định lượng NaOH dung để chuẩn độ khi lấy mẫu là nước
trắng bằng cách tương tự.

Nghiên c,u ,ng d.ng enzyme vào c0i ti#n quy trình s0n xu2t n∗3c m4m

!∀#∃ .)