Ứng dụng quá trình thuỷ phân trong sản xuất nước chấm

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÁO CÁO TIỂU LUẬN

MÔN HÓA SINH THỰC PHẨM
Đề tài :

*GVHD : cô TRẦN THỊ MINH HÀ
*Lớp: 01DHTP02

*Danh sách nhóm:
Lê Minh Yến

2005100394

Trần Hữu Tín

2005100358

Đinh Thị Thơm

2005100287

Đỗ Thị Bích Hòa

2005100053

Nguyễn Thanh Nguyên

2005100032

Nguyễn Thị Bích Phương 2005100160

Tp.Hồ Chí Minh , tháng 05 năm 2012


Mục Lục
LỜI MỞ ĐẦU.......................................................................................................4
I Giới thiệu chung..................................................................................................5
II Tổng quan về Proteasa.......................................................................................7
III. Ứng dụng quá trình thủy phân vào trong công nghệ sản xuất nước chấm.......14
1 . Tổng quan về nước tương.......................................................................14
2 . Quá trình sản xuất nước mắm................................................................17
3 . Tổng quan về chao.................................................................................25
KẾT LUẬN.......................................................................................................................36
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................37


PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC
Họ và tên sinh viên
Đỗ Thị Bích Hòa
Trần Hữu Tín

Mã số sinh viên

Phân công công việc

2005100053

Lời mở đầu và giới thiệu chung.

2005100358

Tổng quan về proteasa.

Nguyễn Thị Bích Phương

2005100160

Tổng quan về nước tương.

Đinh Thị Thơm

2005100287

Quá trình sản xuất nước mắm.

Lê Minh Yến

2005100394

Xem toàn bộ, tổng hợp chỉnh
sửa word, viết lời kết luận.

Nguyễn Thanh Nguyên

2005100032

Tổng quan về chao, tổng hợp.

Cùng với glucid và lipid, protein đóng một vai trò quan trọng trong sự tồn
tại, sinh trưởng và phát triển của mọi sinh vật. Nhiều nghiên cứu đã làm sáng tỏ
các tính chất, chức năng của protein, từ đó mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi
protein trong dinh dưỡng, công nghệ thực phẩm, sản xuất hoá chất, y học, dược
phẩm….
Trong ngành công nghệ thực phẩm protein có rất nhiều ứng dụng, một trong
số đó là ứng dụng của protein trong ngành sản xuất nước chấm, đó cũng chính là
đề tài của nhóm.
Tiểu luận của nhóm sẽ đi sâu nghiên cứu quá trình phân giải protein nhờ
enzyme trong các quy trình sản xuất các loại nước chấm như:
• Nước mắm
• Nước tương
• Chao
• Và một số loại nước chấm khác
Bài tiểu luận của nhóm còn nhiều sai sót kính mong sự góp ý của cô và các bạn
để tiểu luận của nhóm được hoàn chỉnh hơn.
Nhóm xin chân thành cám ơn!
Các thành viên.


I . Giới thiệu chung :
Khái niệm : Nước chấm là tên chung chỉ các loại gia vị dạng lỏng chứa chủ
yếu là acid amin, muối ăn và hương vị đặc trưng. Nước chấm là dung dịch thủy
phân của protein và glucide (đối với một số loại nước chấm sản xuất bằng phương
pháp lên men) . Ngoài ra còn có lipid , muối ăn và một số thành phần khác . Là
thực phẩm giàu dinh dưỡng vì có chứa acid amin vừa có tính gia vị vừa giúp ngon
miệng .
Về cơ sở sinh hóa : tất cả các nước chấm đều là sản phẩm thủy phân nguyên

liệu giàu protein từ động vật hay thực vật với xúc tác như acid hay bazơ hay
enzyme .
Thành phần chính : acid amin , muối ăn , nước và một số peptid trọng lượng
phân tử nhỏ - sản phẩm cung cấp chất đạm cho cơ thể .
Nguyên liệu sản xuất nước chấm rất đa dạng và phong phú:
• Từ động vật : phế liệu lò mổ như xương, lông, móng, sừng, phủ tạng ,cá …
• Từ thực vật : các loại đậu giàu đạm như đậu nành, đậu phộng,…
Tác nhân xúc tác là các hóa chất như HCl , SO 4 , NaOH , KOH . Enzyme
protease ở thực vật, động vật, vi sinh vật .
Đặc biệt ngày nay người ta sử dụng enzyme vi sinh vật, nuôi cấy trên môi
trường rồi đưa vào nguyên liệu hoặc tận dụng enzyme từ hệ vi sinh vật có sẵn
trong môi trường ban đầu như trong sản xuất nước mắm (nước chấm lên men sử
dụng enzyme vi sinh vật và thường với loại nguyên liệu thực vật người ta sử dụng
phương pháp lên men) .
Nước chấm hiện nay có nhiều loại nhưng có thể dựa vào nguyên liệu sản xuất


để chia thành hai loại chủ yếu sau:
∗ Nước chấm có nguồn gốc động vật: nước mắm
∗ Nước chấm có nguồn gốc thực vật: magi, xì dầu, tương.
Do đặc điểm nước chấm là dung dịch thủy phân của protein nên về nguyên tắc
loại sản xuất nước chấm này dựa vào sự thủy phân protein của proteaza (lên men)
hoặc

axit

(hóa

giải).

Phương

trình

tổng

RCO-NHR' + HOH → RCOOH + R'N
*Sơ đồ theo phương pháp hóa giải:

quát

chung

:


II. Tổng quan về protease
1. Giới thiệu chung
Nhóm enzyme protease (peptidase) xúc tác quá trình thuỷ phân liên
kết peptid (-CO-NH-) trong phân tử protein, polypeptid đến sản phẩm cuối cùng là
các acid amin. Ngoài ra, nhiều protease cũng có khả năng thuỷ phân liên kết este


và vận chuyển acid amin.
Protease cần thiết cho các sinh vật sống, rất đa dạng về chức năng từ
mức độ tế bào, cơ quan đến cơ thể nên được phân bố rất rộng rãi trên nhiều đối
tượng từ vi sinh vật (vi khuẩn, nấm và virus) đến thực vật (đu đủ, dứa...) và động
vật (gan, dạ dày bê...). So với protease động vật và thực vật, protease vi sinh vật có
những đặc điểm khác biệt. Trước hết hệ protease vi sinh vật là một hệ thống rất
phức tạp bao gồm nhiều enzyme rất giống nhau về cấu trúc, khối lượng và hình

dạng phân tử nên rất khó tách ra dưới dạng tinh thể đồng nhất.

Hình 1: Mô hình phân tử enzyme protease (papain)

Protease cần thiết cho các sinh vật sống, rất đa dạng về chức năng từ
mức độ tế bào, cơ quan đến cơ thể nên được phân bố rất rộng rãi trên nhiều đối
tượng từ vi sinh vật (vi khuẩn, nấm và virus) đến thực vật (đu đủ, dứa...) và động
vật (gan, dạ dày bê...). So với protease động vật và thực vật, protease vi sinh vật có
những đặc điểm khác biệt. Trước hết hệ protease vi sinh vật là một hệ thống rất
phức tạp bao gồm nhiều enzyme rất giống nhau về cấu trúc, khối lượng và hình


dạng phân tử nên rất khó tách ra dưới dạng tinh thể đồng nhất.
Hầu hết các protease phân cắt protein ở các liên kết đặc hiệu, vì thế có
thể sử dụng các enzyme này theo chiều phản ứng tổng hợp để tổng hợp các liên
kết peptitd định trước. Yếu tố tăng cường quá trình tổng hợp bao gồm pH, các
nhóm carboxyl hoặc nhóm amin được lựa chọn để bảo vệ, khả năng kết tủa sản
phẩm,…
Trong cơ thể protein thực phẩm được phân giải ở bộ máy tiêu hóa bởi
các enzyme phân giải protein, đầu tiên là pepsin trong dịch dạ dày và sau đó là các
protease được tiết ra ở tuyến tụy và từ các tế bào ở màng nhày thành ruột. Các acid
amin tự do và các peptid ngắn được hấp thụ và đi qua các tế bào hình lông ở thành
ruột. Phần lớn các peptid được hấp thụ bị thủy phân ở các tế bào thành ruột. Các
acid amin được hấp thụ sẽ đi vào gan và sau đó tham gia vào quá trình chuyển hóa.
Quá trình thủy phân protein đóng vai trò quan trọng trong sản xuất
nhiều loại thực phẩm. Quá trình này có thể được thực hiện nhờ chính protease của
thực phẩm đó hay do các protease vi sinh vật được đưa vào trong quá trình chế
biến thực phẩm.
Trong nhiều trường hợp các tính chất protein thực phẩm được cải
thiện nhờ thủy phân hạn chế hoặc sâu sắc nhờ các enzyme protease. Sự thủy phân

hạn chế có tác dụng tăng khả năng nhũ hóa và tạo bọt của protein (do tăng tính hòa
tan và khả năng khuếch tán đến bề mặt phân chia).


Hình 2: Cấu trúc không gian enzym protease (renin)
2. Phân loại protease
 Protease (peptidase) thuộc phân lớp 4 của lớp thứ 3 (E.C.3.4) trong hệ thống
phân loại các nhóm enzyme.
 Protease được phân chia thành hai loại: endopeptidase và exopeptidase.
 Dựa vào vị trí tác động trên mạch polypeptid, exopeptidase đươc phân chia
thành hai loại:
•

Aminopeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptit ở đầu N tự do của
chuỗi polypeptid để giải phóng ra một amino acid, một dipeptid hoặc
một tripeptid.

•

Carboxypeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptid ở đầu C của chuỗi
polypeptid và giải phóng ra một amino acid hoặc một dipeptid.

 Dựa vào động học của cơ chế xúc tác, endopeptidase được chia thành bốn
nhóm:
• Serin proteinase: là những proteinase chưa nhóm –OH của gốc serine

trong trung tâm hoạt động và có vai trò đặc biệt quan trọng đối với hoạt động xúc


tác của enzyme. Nhóm này bao gồm hai nhóm nhỏ: chymotrypsin và subtilisin.

Nhóm chymotrypsin bao gồm các enzyme động vật như chymotrypsin, trypsin,
elastase. Nhóm subtilisin bao gồm hai loại enzyme vi khuẩn như Subtilisin
Carlsberg, Subtilisin BPN. Các serine proteinase thường hoạt động mạnh ở vùng
kiềm tính và thể hiện tính đặc hiệu cơ chất tương đối rộng.
• Cysteine proteinase: Các proteinase chưa nhóm –SH trong trung tâm

hoạt động. Cystein proteinase bao gồm các proteinase thực vật như papayin,
bromelin, một vài protein động vật và proteinase ký sinh trùng. Các cystein
proteinase thường hoạt động ở vùng pH trung tính, có tính đặc hiệu cơ chất rộng.
• Aspartic proteinase: Hầu hết các aspartic proteinase thuộc nhóm pepsin.

Nhóm pepsin bao gồm các enzyme tiêu hóa như: pepsin, chymosin, cathepsin,
rennin. Các aspartic proteinase có chứa nhóm carboxyl trong trung tâm hoạt động
và thường hoạt động mạnh ở pH trung tính.
• Metallo proteinase: Metallo proteinase là nhóm proteinase đươc tìm thấy

ở vi khuẩn, nấm mốc cũng như các vi sinh vật bậc cao hơn. Các metallo
proteinase thường hoạt động vùng pH trung tính và hoạt độ giảm mạnh dưới tác
dụng của EDTA.
 Ngoài ra, protease được phân loại một cách đơn giản hơn thành ba nhóm:


Protease acid: pH = 2 – 4;



Protease trung tính: pH = 7 – 8;



Protease kiềm: pH = 9 – 11.
2.1 Nguồn thu protease vi sinh vật

Trong công nghiệp protease có thể thu từ nhiều nguồn chủ yếu từ vi sinh vật như:
vi khuẩn, nấm mốc, xạ khuẩn.
*Vi khuẩn:
Lượng protease sản xuất từ vi khuẩn được ước tính vào khoảng 500 tấn,


chiếm 59% lượng enzyme được sử dụng.
Protease của động vật hay thực vật chỉ chứa một trong hai loại
endopeptidase hoặc exopeptidase, riêng vi khuẩn có khả năng sinh ra cả hai loại
trên, do đó protease của vi khuẩn có tính đặc hiệu cơ chất cao. Chúng có khả năng
phân hủy tới 80% các liên kết peptid trong phân tử protein.
Trong các chủng vi khuẩn có khả năng tổng hợp mạnh protease là Bacillus
subtilis, B. mesentericus, B. thermorpoteoliticus và một số giống thuộc chi
Clostridium. Trong đó, B. subtilis có khả năng tổng hợp protease mạnh nhất. Các
vi khuẩn thường tổng hơp các protease hoạt động thích hơp ở vùng pH trung tính
và kiềm yếu.
Các protease trung tính của vi khuẩn hoạt động ở khoảng pH hẹp (pH 5 – 8)
và có khả năng chịu nhiệt thấp. Các protease trung tính tạo ra dịch thủy phân
protein thực phẩm ít đăng hơn so với protease động vật và tăng giá trị dinh dương.
Các protease trung tính có khả năng ái lực cao đối với các amino acid ưa béo và
thơm. Chúng được sinh ra nhiều bởi B. subtilis, B. mesentericus, B.
thermorpoteoliticus và một số giống thuộc chi Clostridium.
Protease của Bacillus ưa kiềm có điểm đẳng điện bằng 11, khối lượng phân
tử từ 20.000-30.000. Ổn định trong khoảng pH 6 – 12 và hoạt động trong khoảng
pH rộng 7 – 12.
*Nấm mốc:
Nhiều loại nấm mốc có khả năng tổng hợp một lượng lớn protease được ứng

dụng trong công nghiệp thực phẩm là các chủng: Aspergillus oryzae, A. terricola,
A. fumigatus, A. saitoi, Penicillium chysogenum… Các loại nấm mốc này có khả
năng tổng hợp cả ba loại protease: acid, kiềm và trung tính. Nấm mốc đen tổng
hợp chủ yếu các protease acid, có khả năng thủy phân protein ở pH 2,5 – 3.
Một số nấm mốc khác như: A. candidatus, P. cameberti, P. roqueforti…
cũng có khả năng tổng hợp protease có khả năng đông tụ sữa sử dụng trong sản


xuất fomat.
*Xạ khuẩn:
Về phương diện tổng hợp protease, xạ khuẩn được nghiên cứu ít hơn vi
khuẩn và nấm mốc. Tuy nhiên, người ta cũng đã tìm được một số chủng có khả
năng tổng hợp protease cao như: Streptomyces grieus, S. fradiae, S. trerimosus...

Hình 3: Bào tử xạ khuẩn

Các chế phẩm protease từ xạ khuẩn đươc biết nhiều là pronase (Nhật)
được tách chiết từ S. grieus, enzyme này có đặc tính đặc hiệu rộng, có khả năng
thủy phân tới 90% liên kết peptit của nhiều protein thành amino acid. Ở Liên Xô
(cũ), người ta cũng tách được chế phẩm tương tự từ S. grieus có tên là protelin.
Từ S. fradiae cũng có thể tách chiết được keratinase thủy phân karetin. Ở
Mỹ, chế phẩm được sản xuất có tên là M-Zim dùng trong sản xuất da. Protease từ
S. fradiae cũng có hoạt tính elastase cao, do đó chúng đươc dùng trong công
nghiệp chế biến thịt.
Cũng do là phức hệ gồm nhiều enzyme khác nhau nên protease vi sinh vật
thường có tính đặc hiệu rộng rãi cho sản phẩm thuỷ phân triệt để và đa dạng.


2.2 Thu nhận protease từ vi sinh vật
Sự thu nhận protease từ vi sinh vật trải qua các giai đoạn chính có thể

tóm tắt thành sơ đồ như sau:

Sơ đồ 1: Các giai đoạn trong quá trình thu nhận protease
III . Ứng dụng quá trình thủy phân vào trong công nghệ sản xuất nước chấm
1 . Tổng quan về nước tương
a. Nguồn gốc của nước tương:
Trong văn hoá ẩm thực của các nước phương Đông, các sản phẩm lên men
từ đậu nành đã được sản xuất từ hàng nghìn năm nay, chúng được dùng như những


gia vị không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày và được xem như là thành phần bổ
sung dinh dưỡng cho khẩu phần ăn. Các sản phẩm lên men cổ truyền này rất
phong phú. Mỗi quốc gia có một vài loại sản phẩm đặc trưng riêng biệt như Nhật
Bản có “miso” (đậu nành lên men dạng paste), “natto”, Indonesia có “temph”,
Thái Lan có “Tao chiew”, Trung Quốc có nước tương, đậu hũ, Việt Nam có tương
Bần, tương Cự Đà…Trong số các loại sản phẩm này, nước tương (soy sauce) là
loại thực phẩm được phổ biến nhiều nhất, đặc biệt là ở khu vực châu Á.
Nước tương đã có từ thời nhà Chu ở Trung Quốc, khoảng năm 1027-777
trước công nguyên. Con người trồng đậu nành để làm thức ăn và nuôi gia súc. Vì
hạt đậu nành rất dễ bị hỏng nên người ta đã biết cho muối vào thùng chứa để bảo
quản. Lâu dần, các hạt đậu bị lên men (tương tự như dưa cải), nhưng khác dưa cải
ở chỗ, nó chuyển thành dạng paste, người Trung Quốc gọi nó là “Chiang”, tương
tự như “miso” của Nhật Bản hiện nay. Dạng paste này dễ tiêu hoá hơn và con
người đã sử dụng nó hàng thế kỉ. Tài liệu đầu tiên nói về “Chiang” là tập sách
mang tên “Chou-li” của tác giả Chou-kung, xuất bản khoảng năm 1100 trước công
nguyên.
Nguyên liệu dùng để sản xuất nước tương: là các nguồn protein thực vật, có
thể từ hạt: lúa mì, ngô hạt (bắp), đậu nành hay từ bánh khô dầu đậu nành, đậu
phụng hoặc gluten bột mì, gluten bắp.
Hiện tại ở Việt Nam có các nguồn nguyên liệu như sau đang được sử dụng:

-Bã khô đậu nành trích ly của Argentina
-Bã khô đậu phộng trích ly của Ấn độ
-Bã khô đậu nành trích ly của Mỹ
(Đậu nành từ Mỹ và Argentina là GMO )
Bánh khô dầu đậu phộng ép thủ công còn 5-8% chất béo
Bánh khô dầu đậu phộng ép công nghiệp còn 3-5% chất béo
Hàm lượng protein tổng trong các nguyên liệu này 42-50%. Hàm lượng chất


béo từ 0,1 đến 8%
b. Sản xuất nước tương (bằng Phương pháp lên men vi sinh vật)
*Nguyên lý:
Chủ yếu dựa vào tác dụng của Enzym thu được từ mốc giống đã chọn
lọc, nuôi cấy để thuỷ phân protid và glucid của nguyên liệu thực vật.
*Phương pháp:

Sơ đồ 5: Quytrình sản xuất nước tương theo phương pháp vi sinh vật
Mốc giống được nuôi trong môi trường thạch sẽ được nhân ra và cấy
vào hỗn hợp khô đậu tương (bã đậu nành) hoặc khô lạc (bánh dầu đậu phộng) và
bột mì (bột làm bánh mì chớ không phải bột khoai mì) đã hấp chín, đánh tơi ra và
để nguội. Nấm mốc Aspergillus oryzae sinh ra các enzym amylaz, invertaz,


maltoz, proteaz và cataz có khả năng phân giải tinh bột, protein thành đường, acid
amin.
Ủ mốc ở nhiệt độ ấm (30 – 380C), nơi thoáng khí, có độ ẩm tương đối của
không khí hơn 90%.
Khi giai đoạn phát triển mốc kết thúc, làm tơi nguyên liệu đã lên mốc,
pha trộn vào đó dung dịch nước muối 20% theo tỷ lệ từ 25 – 30% và đem ủ ấm ở
nhiệt độ 50 – 600C.

Sau đó chiết rút và pha tiếp nước muối vào và tiếp tục chiết rút nước
tương,.. (nước cốt hay nước 1, nước 2, nước 3,..)
Bản chất của sự thủy phân protein là sự thủy phân liên kết peptide:

Do liên kết peptide là một liên kết mạnh, sự thủy phân xảy ra trong
điều kiện có xúc tác.
Tác nhân xúc tác hóa học là axit hoặc kiềm và tác nhân hóa sinh học
là nhóm enzym thủy phân protein có tên chung là protease
Trong chế biến, sự thủy phân protein được ứng dụng để thu nhận các
sản phẩm thủy phân hoàn toàn hoặc thu nhận các sản phẩm thủy phân chưa hoàn
toàn.
Các sản phẩm thủy phân chưa hoàn toàn ( protein hydrolysates) hay
bị đắng, nhất là khi bị thủy phân bởi các protease của vi khuẩn. Vị đắng liên quan
đến các peptide chứa các axit amin kỵ nước. sản phẩm có vị đắng khi mức độ thủy
phân chỉ đạt từ 4-40%. Vị đắng chỉ ảnh hưởng đến tính chất cảm quan. Không ảnh
hưởng đến giá trị dinh dưỡng.
2 . Quá trình sản xuất nước mắm :


Nước mắm là sản phẩm được lên men từ các loại cá, là sản phẩm
truyền thống của dân tộc Việt Nam.
Theo kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học và công nghệ sản
xuất nước mắm được hiểu như sau :
* Nước mắm là hỗn hợp amino acid . Các amino acid này được tạo
thành do sự thủy phân của protease. Các protease này do các vi sinh vật tổng hợp
nên.
* Muối có tác dụng ức chế vi sinh vật gây thối, tỷ lệ muối thích hợp là 2025% .
* Tác dụng làm ngấu và tạo hương: ngoài protease của vi sinh vật còn có các
enzyme tiêu hóa trong nội tạng cá .
* Nhiệt độ có tác dụng rất lớn đến hoạt động của các enzyme trong quá trình

sản xuất nước mắm. Nhiệt độ thích hợp là 36 - 440C.
* Trong quá trình thủy phân, độ acid tăng. Ban đầu của quá trình làm nước
mắm, môi trường kiềm yếu có tác dụng rất tốt.
a. Nguyên liệu sản xuất :
∗ Cá :

Nguyên liệu chính dùng để sản xuất nước mắm là các loại cá. Tuy nhiên
chất lượng nước mắm lại phụ thuộc nhiều vào từng loại cá. Thành phần hóa học
của cá gồm nước, protein, lipid, muối vô cơ, vitamin ,…
Trong cá còn có enzyme : enzyme là protein, chúng hoạt động xúc tác cho
các phản ứng hóa học trong nội tạng và trong cơ thịt. Enzyme tham gia vào quá
trình trao đổi chất ở tế bào, quá trình tiêu hóa thức ăn và tham gia vào quá trình tê
cứng. Sau khi chết, enzyme vẫn còn hoạt động, vì thế gây nên quá trình tự phân
giải của cá làm ảnh hưởng đến mùi vị, trạng thái cấu trúc và hình dạng của chúng.
Nhiều loại protease được tách chiết từ cơ thịt cá và có tác dụng phân giải làm mềm


mô cơ. Sự mềm hóa mô cơ gây khó khăn trong chế biến. Các enzyme thủy phân
protein quan trọng trong nguyên liệu gồm: Cathepsin, protease kiềm tính,
collagenase, pepsin trypsin, chimotripsin.
Các enzyme thủy phân lipid quan trọng gồm: lipase, phospholipase. Chúng
thường có trong các cơ quan nội tạng và trong cơ thịt. Enzyme thủy phân lipid rất
quan trọng đối với cá đông lạnh, ở các loài cá này lipid có thể bị thủy phân khi độ
hoạt động của nước thấp. Quá trình bảo quản lạnh đông các acide béo tự do được
sinh ra từ phospholipid và triglycerid, có ảnh hưởng xấu đến chất lượng của cá.
Acide béo tự do gây ra mùi vị xấu, ảnh hưởng đến cấu trúc và khả năng giữ nước
của protein cơ thịt.
Các enzyme oxy hóa bao gồm: phenoloxidase, lipoxygenase, peroxidase.
Polyphenoloxidase đặc biệt quan trọng trong tôm vì chúng là nguyên nhân gây nên
đốm đen cho nguyên liệu sau thu hoạch.

∗ Muối :
Thành phần của muối chủ yếu là NaCl, ngoài ra ít nhiều đều có tạp chất.
Tác dụng phòng thối của muối ăn : muối ăn thẩm thấu vào nguyên liệu làm
cho nước thoát ra, vi khuẩn thiếu nước không thể phát triển được.
Tính thẩm thấu và khuếch tán : do tính hút nước của muối nên ướp cá với
muối, nước ở trong cá thoát ra làm tan muối (gọi là quá trình khuếch tán). Song
song đó là quá trình muối thấm vào cá (gọi là thẩm thấu). 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 hòa muối. Độ bão hòa muối ở cá thường thấp
hơn nước bổi. Cá càng tươi thì tốc độ thấp muối càng nhanh và nhiều hơn cá ươn.
b. Quy trình sản xuất :


c. Cơ sở lý thuyết :

∗ Bản chất của các quá trình sản xuất nước mắm :
Bản chất của quá trình này chính là quá trình thủy phân protein trong cá nhờ
hệ enzyme protease → pepton → polypeptide → peptide → acide amin.
Quá trình thủy phân protein đến acide amin là một quá trình rất phức tạp.
Đặc hiệu của enzyme là chỉ tác dụng lên một vài chất nào đó với vài kiểu liên kết
nhất định, như enzyme peptidase chỉ tác dụng lên mối liên kết peptide để thủy
phân mối liên kết này:
– CO – NH – H20, peptidase – COOH + – NH2


Với dự tham gia của enzyme trong quá trình thủy phân theo cơ chế xúc tác:
E + S ↔ ES ↔ E + P
Với E: Enzyme
S: cơ chất (protein)
ES: hợp chất trung gian giữa enzyme và cơ chất

P: sản phẩm
Sản phẩm chủ yếu của quá trình phân giải protein là acide amin và các
peptide cấp 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 kết 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 sự cực
hóa của mối liên kết tham gia vào phản ứng và biến dạng hình học của mối liên kết
đồng hóa trị trong phân tử protein cũng như trong trung tâm hoạt động của
enzyme, làm cho protein hoạt động, quá trình thủy phân dễ dàng hơn.
+ Bước 3: Giai đoạn tạo thànnh các acide amin và peptide cấp thấp, giải
phóng enzyme.
Theo nghiên cứu của Beddow, ba bước tạo thành và chuyển hóa hợp chất ES
tương ứng với 3 chặng đường biến đổi hợp chất nitrogen trong quá trình thủy phân
cá :
+ Pha 1 (0 – 25 ngày): có sự gia tăng thể tích của phần chất lỏng nổi trên bề
mặt sản phẩm và protein hòa tan.
+ Pha 2 (80 – 120 ngày): mô tế bào bị phá vỡ, protein của tế bào trở nên tiếp
xúc với enzyme, sản phẩm của quá trình tự phân protein được phóng thích. Hầu


như tất cả mô tế bào đều bị phân hủy và biến mất sau 120 – 140 ngày.
+ Pha 3 (140 – 200 ngày): enzyme phóng thích và tấn công vào các phần
protein hòa tan. Đây là nguyên nhân làm thay đổi hợp chất nitơ.
Ngoài ra, đường và chất béo cũng bị phân giải thành rượu và các acide hữu cơ.
* Các hệ enzyme trong sản xuất nước mắm :
Gồm 3 hệ enzyme lớn:
- 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 ba 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 = 5 – 7, pI =
4 – 5. Nó ổn định đối với ion Mg 2+, Ca2+ và mất hoạt tính với Zn2+, Ni2+, Pb2+,
Hg2+...
- Hệ enzyme serin – protease :
Điển hình là enzyme tripsin, tồn tại nhiều trong nội tạng của cá. Ở giai đoạn
đầu của quá trình sản xuất nước mắm hoạt động của nó yếu đến tháng thứ hai và
phát triển dần đạt cực đại ở tháng thứ 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 amino acid trong cấu trúc của enzyme. Để tháo gỡ chuỗi này phải
nhờ đến họat động cuae men cathepsin B nhưng men cathepsin B sễ bị ức chế ở
nồng độ muối cao. Vì vậy, để men cathepsin B hoạt động được, người ta thực hiện
cho muối nhiều lần. Enzyme serin – protease hoạt động mạnh từ pH = 5 – 10,
mạnh nhất ở pH = 9.
- Hệ enzyme acide – protease :
Có trong thịt và nội tạng cá, điển hành là enzyme cathepsin D. Hệ enzyme
này dễ bị ức chế bởi nồng độ muối khoảng 15% nên thường nó chit tồn tại một
thời gian ngắn ở đầu thời kỳ của quá trình thủy phân. Loại men này đóng vai trò


thứ yếu trong quá trình sản xuất nước mắm.
* Vi sinh vật trong sản xuất nước mắm :
Nguồn gốc: có từ nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị, môi trường (không khí,
nước). Khi vi sinh vật xâm nhập vào chượp có các ảnh hưởng sau:
Tham gia vào quá trình thủy phân protein nhưng rất yếu vì bị ức chế bởi nồng độ
muối cao.
Tham gia tích cực vào việc hình thành hương vị của nước mắm, chủ yếu là
các vi sinh vật kỵ khí có khả năng sinh hương.

* Nhân tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm :
-Nhiệt độ :
Nhiệt độ tăng vận tốc phản ứng tăng, đến một nhiệt độ nào đó sẽ không tăng
nữa và có thể giảm xuống do nhiệt độ cao làm cho hệ enzym serin-protease mất
hoạt tính. Quá trình thủy phân kém.
Nhiệt độ 30 – 470C thích hợp cho quá trình chế biến chượp.
•

Nhiệt độ 700C trở lên hầu hết các hệ enzym 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.
-pH :
Mỗi hệ enzym có pH tối thích khác nhau, vì vậy phải xem loại enzym nào
nhiều nhất và đóng vai trò chủ yếu nhất trong quá trình sản xuất nước mắm để tạo
pH thích hợp cho enzym đó hoạt động. Qua thực nghiệm cho thấy: pH môi trường
tự nhiên từ 5.5 – 6.5 enzym tripsin và pepsin hoạt động được, đồng thời ở pH này
có tác dụng ức chế một phần vi khuẩn gây thối. Vì vậy ở môi trường tự nhiên có
pH thích hợp cho quá trình sản xuất nước mắm hơn.
-Lượng muối :
Muối là nguyên liệu quan trọng cho quá trình sản xuất nước mắm, thiếu


muối nước mắm không hình thành được. Yêu cầu của muối trong sản xuất nước
mắm phải là loại muối ăn, càng tinh khiết càng tốt, kết tinh hạt nhỏ có độ rắn cao,
màu trắng óng ánh (không vón cục, ẩm ướt, vị đắng chát).
• 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 mất hoạt tính của
enzym, quá trình thủy phân chậm lại, thời gian thủy phân kéo dài

(protein bị kết tủa bởi muối trung tính bão hòa).
Để chế biến chượp nhanh cần xác định lượng muối cho vào trong chượp là
bao nhiêu và lượng muối này phải thỏa mãn 2 điều kiện:
• Không mặn quá để tránh ức chế hoạt động của enzym.
• Không nhạt quá để 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.
-Diện tích tiếp xúc :
Muốn phản ứng xảy ra nhanh phải có sự tiếp xúc tốt giữa enzym và cơ chất.
Các enzym trong cá tập trung nhiều ở nội tạng, nên để tăng tốc độ thủy phân người
ta tìm cách tăng diện tích tiếp xúc giữa enzym và thịt cá. Có thể dùng các biện
pháp:
- Phương pháp xay nhỏ cá:
+ Xay nhỏ cá diện tích tiếp xúc sẽ lớn nhưng protein dễ bị biến tính do tác
dụng cơ học.
+ Enzym phân tán nhưng phân tán rất rộng ra môi trường nước làm cho


nồng độ enzym loãng ra. Khi chượp chín đem kéo rút sẽ gặp hiện tượng tắt lù.
- Phương pháp đập dập:
Cá đập dập sẽ giữ được hình dạng ban đầu, cơ thịt bên trong bị mềm ra, tổ
chức cơ thịt lỏng lẻo giúp enzym dễ ngấm vào trong thịt. Cá đập dập xương cá
không bị vỡ vụn, khi chượp chín kéo rút dễ dàng.
- Phương pháp cắt khúc:
Thịt cá vẫn còn chắc nên enzym khó ngấm vào hơn phương pháp đập dập,
protein ở mặt ngoài dễ bị biến tính do tiếp xúc với dung dịch có nồng độ muối cao.
3. Tổng quan về chao

a. Giới thiệu chung
Chao là một sản phẩm lên men từ sữa đậu nành đông đặc do vi sinh
vật tiết ra enzyme để chuyển biến protein, chất béo, gluxit có trong sữa đậu nành
thành những phân tử đơn giản như amino acid, acid béo, các đường đơn. Nhờ vậy
chao có mùi thơm, béo đặc biệt.
Về mặt dinh dưỡng chao có đầy đủ các chất bổ dưỡng của sữa đậu
nành, nhưng dễ tiêu hóa vì các protit, lipid, gluxit đã được các enzyme của vi sinh
vật chuyển hóa ra các phân tử đơn giản sẵn sàng được tiêu hóa và hấp thụ.
Ở nước ta, việc làm chao đã có từ lâu đời. Đây là một sản phẩm
truyền thống, có tính chất cổ truyền. Chao được làm và để len men tự nhiên.
Những mốc có sẵn trong không khí, cứ ủ là lên men, và sau khi lên men, cho vào
keo, đổ đủ nước muối và rượu, thêm gia vị để cho chao chín, một thời gian sau là
dùng được.
Một số enzyme trong đậu nành:
Urease: chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua hàng ruột do đó không nên
ăn đậu nành sống.
Lipase: thủy phân glyceric tạo thành glycerin và acid béo.