Nghiên cứu khả năng sinh histamine của một số vi sinh vật chủ yếu phân lập từ chượp cá cơm trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

ĐÀO THỊ NGÀ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH HISTAMINE CỦA MỘT SỐ
VI SINH VẬT CHỦ YẾU PHÂN LẬP TỪ CHƯỢP CÁ CƠM
TRONG QÚA TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÁ CƠM
TRUYỀN THỐNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KHÁNH HÒA - 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

ĐÀO THỊ NGÀ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH HISTAMINE CỦA MỘT SỐ
VI SINH VẬT CHỦ YẾU PHÂN LẬP TỪ CHƯỢP CÁ CƠM
TRONG QÚA TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÁ CƠM
TRUYỀN THỐNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Ngành:
Mã số:
Quyết định giao đề tài:
Quyết định thành lập HĐ:
Ngày bảo vệ:

Người hướng dẫn khoa học:
1. TS. VŨ NGỌC BỘI
2. TS. ĐỖ VĂN NINH
Chủ tịch Hội đồng:

Công nghệ sau thu hoạch
60540104
1694/QĐ-ĐHNT ngày 20/12/2013
226/QĐ-ĐHNT ngày 17/03/2016
16/05/2016

Khoa sau đại học:

KHÁNH HÒA - 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài là công trình nghiên cứu của cá nhân
tôi và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình khoa học nào khác cho tới thời
điểm này.
Khánh Hòa, Ngày 26 tháng 04 năm 2016
Tác giả luận văn

Đào Thị Ngà

iii


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Luận văn này,

Trước hết, tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ
nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm và Khoa Sau đại học sự kính trọng, niềm tự hào
được học tập và nghiên cứu tại Trường trong những năm qua.
Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được dành cho thầy: TS. Vũ Ngọc Bội - Trưởng
khoa Công nghệ Thực phẩm và TS. Đỗ Văn Ninh - Phó Hiệu trưởng Trường Đại học
Thái Bình Dương, đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn NCS. ThS. Phạm Văn Đạt đã hỗ trợ kinh phí và giúp đỡ
tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài để đề tài nghiên cứu được thực hiện với chất
lượng cao.
Xin ghi nhận tình cảm và sự giúp đỡ của học viên Trần Hoàng Cẩm Tú, các
Thầy Cô giáo trong Khoa Công nghệ Thực phẩm và tập thể cán bộ trong Các phòng
thí nghiệm: Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sinh học, Chế biến Thủy sản - Trung
tâm Thí nghiệm Thực hành - Trường Đại học Nha Trang đã nhiệt tình và tạo điều kiện
thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và tất cả bạn bè đã
giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Khánh Hòa, ngày 26 tháng 04 năm 2016
Tác giả luận văn

Đào Thị Ngà

iv


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................................................iii
LỜI CẢM ƠN .........................................................................................................................................iv
MỤC LỤC.................................................................................................................................................v
DANH MỤC KÝ HIỆU ......................................................................................................................vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................................................... viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................................................ix
DANH MỤC HÌNH VẼ ........................................................................................................................x
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN...................................................................................................................xi
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................................3
1.1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ NƯỚC MẮM ........................................................ 3
1.1.1.Giới thiệu chung về nước mắm .................................................................. 3
1.1.2.Quy trình sản xuất nước mắm gài nén của Nam Trung Bộ ....................... 5
1.1.3.Tổng quan về giá trị dinh dưỡng ................................................................ 6
1.1.4.Nguyên liệu sản xuất nước mắm và vai trò ảnh hưởng của chúng trong
quá trình sản xuất nước mắm....................................................................................... 9
1.1.5.Quá trình hình thành nước mắm .............................................................. 14
1.2. TỔNG QUAN VỀ HISTAMINE VÀ NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ VI SINH
VẬT SINH HISTAMINE TRONG SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÁ CƠM
TRUYỀN THỐNG ............................................................................................ 18
1.2.1.Tổng quan chung về histamne ................................................................. 18
1.2.2.Một số nghiên cứu về các loại vi khuẩn sinh histamine trong sản xuất
nước mắm cá cơm truyền thống ................................................................................ 24
1.2.3.Tổng quan về tài liệu phân lập hệ vi sinh vật sinh histamine .................. 29
CHƯƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................33
2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU ....................................................................................... 33
2.2 MÔI TRƯỜNG HÓA CHẤT VÀ THUỐC THỬ ............................................ 33
2.3 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ SỬ DỤNG ................................................................... 36
2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................... 37
2.4.1.Phương pháp phân tích hóa học ............................................................... 37
2.4.1.1. Xác định hàm lượng Histamine ........................................................... 37
v


2.4.2.Phương pháp phân tích vi sinh vật ........................................................... 37

2.4.3.Phương pháp xử lý số liệu ........................................................................ 37
2.4.4.Phương pháp bố trí thí nghiệm................................................................. 37
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.............................................42
3.1. ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG DỊCH
CHƯỢP MẮM THEO THỜI GIAN SẢN XUẤT ........................................... 42
3.1.1.Sự thay đổi chất lượng cảm quan của dịch chượp theo thời gian sản xuất
.................................................................................................................................... 42
3.1.2.Sự thay đổi của một số thành phần hóa học và hàm lượng histamine của
dịch chượp theo thời gian sản xuất ............................................................................ 45
3.2. PHÂN LẬP VÀ ĐỊNH DANH MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT (VSV) SINH
HISTAMINE HIỆN DIỆN TRONG CHƯỢP .................................................. 52
3.2.1.Phân lập và tuyển chọn vi sinh vật sinh histamine .................................. 52
3.2.2.Định danh vi khuẩn bằng phương pháp giải trình tự gen 16S ................. 59
3.3. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SẢN SINH HISTAMINE CỦA MỘT SỐ CHỦNG
VI SINH VẬT ĐÃ PHÂN LẬP ........................................................................ 62
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .....................................................................64
4.1. KẾT LUẬN ....................................................................................................... 64
4.2. KHUYẾN NGHỊ ............................................................................................... 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................66
PHỤ LỤC

vi


DANH MỤC KÝ HIỆU
A

: Số ml AgNO3 0,1N đã tiêu tốn khi chuẩn độ;

F

: Hệ số pha loãng;

V

: Số ml mẫu đem thí nghiệm;

v1, v2 : Số ml H2SO4 0,1N đã dùng khi chuẩn độ mẫu thí nghiệm và mẫu trắng.
v1, v2 : Số ml NaOH dùng khi chuẩn độ mẫu thí nghiệm và mẫu trắng.
: Thể tích mẫu nguyên

v

v H SO : Số ml H2SO4 dùng khi chuẩn độ mẫu thí nghiệm
2

d

4

: Nồng độ pha loãng

vii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
CDC : Centers for Disease Control and Prevention (Trung tâm kiểm soát và
phòng ngừa dịch bệnh Mỹ)
CFU : Colony forming Unit (Đơn vị khuẩn lạc)
HBI

: Brain Heart Infusion (Môi trường dinh dưỡng HBI)

HPLC: High-performance liquid chromatography (Sắc ký lỏng hiệu năng cao)
NL

: Nguyên liệu

ng

: ngày

NM

: Nước mắm

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
th

: tháng

TNHH: Trách nhiệm hữu hạn
TT-BNNPTNT: Thông tư-Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn
TSAH : Trypticase Soy Agar Histidine (Môi trường dinh dưỡng canh đậu nành
có bổ sung Histamine)
TSBH : Trypticase Soy Broth Histidine (Môi trường dinh dưỡng canh đậu nành
có bổ sung Histamine)
VSV : Vi sinh vật

viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Phương pháp và loại cá sử dụng trong chế biến nước mắm ở một số quốc gia .....3
Bảng 1.2 Hàm lượng axít amin trong nước mắm (mg/ml)..........................................................7
Bảng 1.3 Thành phần các chất bay hơi trong nước mắm ............................................................8
Bảng 1.4 Thành phần các chất vô cơ và vitamin có trong nước mắm 15 -200 đạm (g N/l) ...9
Bảng 1.5 Thành phần dinh dưỡng của cá cơm ........................................................................... 11
Bảng 1.6 Thành phần hoá học và phân loại của muối (số gam trong 100 g muối) .............. 13
Bảng 1.7 Một số loài cá phổ biến liên quan đến ngộ độc cá scombroid ................................ 21
Bảng 3.1 Đánh giá cảm quan của các mẫu dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất.......... 44
Bảng 3.2 Kết quả phân lập vi sinh vật sau khi ủ kỵ khí ở 370C, thời gian 10 ngày, nồng độ
pha loãng mẫu từ 10-1 ...................................................................................................................... 53
Bảng 3.3 Mức độ tương đồng của các trình tự nucleotide trên Genbank bằng chương trình
BLAST SEARCH ........................................................................................................................... 62
Bảng 3.4 Kết quả phân tích hàm lượng histamine bằng phương pháp sắc ký ........................ 63

ix


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Quy trình sản xuất nước mắm truyền thống gài nén của Việt Nam ...............5
Hình 1.2 Cá cơm nguyên liệu ........................................................................................10
Hình 2.1 Hình ảnh về cá cơm thường (Stolephorus commersonii) .............................. 33
Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát ...................................................................38
Hình 2.3 Sơ đồ phân tích hàm lượng histamine ............................................................ 39
Hình 2.4 Sơ đồ phân tích các chỉ tiêu hóa học . ............................................................. 4 0
Hình 2.5 Sơ đồ phân lập và định danh vi khuẩn ...........................................................41
Hình 3.1 Hình ảnh về dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất ...................................42
Hình 3.2 Sự thay đổi của pH dịch chượp theo thời gian sản xuất ................................ 46

Hình 3.3. Nồng độ muối của dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất .......................47
Hình 3.4 Độ acid trong dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất ................................ 47
Hình 3.5 Hàm lượng đạm tổng trong dịch chượp mắm theo thời gian sản xuất ..........48
Hình 3.6 Hàm lượng đạm thối (NH3) trong dịch chượp mắm theo thời gian...............49
Hình 3.7 Sự thay đổi về hàm lượng đạm acid amin trong dịch chượp mắm theo thời
gian sản xuất....................................................................................................................50
Hình 3.8 Kết quả phân tích hàm lượng histamine ở các mẫu dịch chượp mắm qua các
thời gian sản xuất bằng GC. ...........................................................................................51
Hình 3.9 Hình thái khuẩn lạc và tế bào vi khuẩn ở nồng độ 10 % NaCl......................56
Hình 3.10 Hình thái khuẩn lạc và tế bào vi khuẩn ở nồng độ 12 % NaCl ...................57
Hình 3.11 Khả năng sinh catalase của chủng vi khuẩn .................................................58
Hình 3.12 Tính di động của chủng vi khuẩn .................................................................58
Hình 3.13 Các ống chủng vi khuẩn ủ kỵ khí ở 370C sau 3 ngày trong môi trường
TSBH............................................................................................................................... 63

x


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
1. Chủ đề nghiên cứu
Ngày nay vấn đề về an toàn vệ sinh thực phẩm đang được rất nhiều người tiêu
dùng quan tâm, bởi nó ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của người tiêu dùng. Một
trong những sản phẩm thực phẩm như nước mắm cũng tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây ngộ
độc, đó là hàm lượng histamine có trong nước mắm khá cao. Thực trạng hàm lượng
histamine có trong nước mắm truyền thống lâu nay biến động từ 1000-3000 mg/lít.
Trong khi đó tiêu chuẩn Codex 302-2011 và Thông tư 29/TT-BNNPTNT quy định
hàm lượng histamine trong nước mắm không quá 400 mg/kg. Điều này dẫn đến một
nguy cơ mất an toàn trong sử dụng nước mắm do hiện tượng ngộ độc histamine, đồng
thời trở thành một rào cản lớn cho nước mắm Việt Nam trên con đường hội nhập với
thị trường các nước trên thế giới. Xuất phát từ thực trạng trên tôi đã chọn hướng đề tài

“Nghiên cứu khả năng sinh histamine của một số vi sinh vật chủ yếu phân lập từ
chượp cá cơm trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống” tạo tiền đề
cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm ức chế khả năng sinh histamine trong nước mắm từ
đó nâng cao chất lượng và phục vụ nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định khả năng sinh histamine của vi sinh vật trong quá trình sản xuất
nước mắm cá cơm truyền thống.
- Phân lập một số chủng vi sinh vật hiện diện trong giai đoạn nước mắm có hàm
lượng histamine cao.
3. Phương pháp nghiên cứu
3.1. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa học và vi sinh vật.
1) Phân tích hàm lượng histamine bằng phương pháp sắc ký GC-EZ faast
(LCMSMS); 2) Phân tích hàm lượng NaCl (TCVN 3701-1990); 3) Xác định độ acid
(TCVN 3702-1990); 4) Xác định nitơ tổng số bằng phương pháp Kjeldalh (TCVN
3705-1990); 5) Xác định nitơ amin bằng phương pháp chuẩn độ formol; 6) Xác định
nitơ ammoniac bằng phương pháp chưng cất lôi cuối hơi nước, chuẩn độ bằng acid
(TCVN 3706-1990); 7) Phân tích vi sinh vật: Định danh vi sinh vật bằng phương pháp
giải trình tự gen 16S.

xi


3.2. Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Excel (Office 2013, Microsoft,
USA).
4. Kết quả nghiên cứu và khuyến nghị
4.1. Kết quả nghiên cứu:
Từ các kết quả nghiên cứu ở trên cho phép rút ra một số kết luận như sau:
1) Đã phân tích chất lượng cảm quan, một số thành phần hóa học và hàm lượng
histamine có trong dịch chượp sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống trong 6 tháng
và nhận thấy theo thời gian sản xuất màu sắc và mùi vị của dịch chượp dần bị biến đổi

theo hướng hình thành màu sắc và mùi vị đặc trưng của nước mắm. Mặt khác, theo
thời gian sản xuất, hàm lượng đạm tổng, đạm thối (NH 3), đạm acid amin,… của dịch
nước mắm tăng dần. Cụ thể, hàm lượng đạm tổng số và hàm lượng acid amin tăng
nhanh trong 2 tháng đầu, đến tháng thứ 3 tăng chậm, sau đó từ tháng thứ tư tiếp tục
tăng và đạt cao nhất ở tháng thứ 6 (đạm tổng: 25,5 gN/L, đạm acid amin: 10,78 (g/L).
Hàm lượng đạm thối (NH3) cũng tăng đều nhưng vẫn ở nằm dưới ngưỡng giới hạn cho
phép, tại tháng thứ 6 hàm lượng đạm thối (NH3) của dịch chượp ở mức 3,5 g/L. Hàm
lượng histamine trong các mẫu dịch chượp cũng tăng nhanh theo thời gian và đạt cực
đại 233 mg/L vào tháng thứ 5.
2) Đã tiến hành phân lập, tuyển chọn và định danh được hai chủng vi khuẩn có
khả năng sinh histamine cao nhất trong dịch chượp mắm ở giai đoạn tháng thứ 5 là
Tetragenococcus halophilus và Lentibacillus juripiscarius có mức độ tương đồng 99100% so với trình tự nucleotide trên Genbank bằng chương trình BLAST SEARCH.
Đã tiến hành nghiên cứu một số đặc tính sinh hóa của 2 chủng vi khuẩn
Tetragenococcus halophilus, Lentibacillus juripiscarius và nhận thấy cả hai chủng đều
là vi khuẩn Gram dương, hình que (trực khuẩn), kỵ khí tùy tiện và ưa mặn. Tuy thế,
chúng chỉ hoạt động tốt ở nồng độ muối 10-12% và khi ở nồng độ muối cao trên 14%
thì chúng hoạt động yếu và hầu như không có khả năng sinh trưởng, phát triển.
3) Đã nghiên cứu về khả năng sinh histamine của 2 chủng (Tetragenococcus
halophilus và Lentibacillus juripiscarius) và thấy khi nuôi cấy các chủng vi khuẩn trên
ở môi trường HEB chúng có khả năng sinh histamine với hàm lượng cao từ
451,60÷457,86 mg/L.

xii


4.2. Khuyến nghị:
Từ các nghiên cứu ở trên cho phép kiến nghị:
- Đề nghị tiếp tục nghiên cứu về khả năng sinh histamine của vi khuẩn trong
chượp mắm ở từng giai đoạn (tháng) sản xuất khác nhau.
- Tiếp tục nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh histamine của vi

khuẩn như nguyên liệu ban đầu, điều kiện bảo quản, nồng độ muối, độ pH, nhiệt độ,
quá trình lên men,… trên cơ sở đó đưa ra các giải pháp nhằm hạn chế (ức chế) sự hoạt
động của các chủng vi khuẩn sinh histamine trong sản phẩm nước mắm.
5. Từ khóa: Histamine, nước mắm, vi khuẩn sinh histamine trong nước mắm.

xiii


MỞ ĐẦU
TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Nước mắm là một loại gia vị không thể thiếu trong các bữa ăn hàng ngày của
người Việt. Mặt khác, nước mắm còn là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao.
Tuy nhiên, ở các vùng miền khác nhau sẽ có các phương pháp chế biến nước mắm
khác nhau. Từ đó sẽ cho nước mắm có nét đặc trưng riêng cho từng vùng miền như:
Miền Bắc có nước mắm Cát Hải, Miền Trung có nước mắm Nha Trang, Phan Thiết,
Miền Nam có nước mắm Phú Quốc….
Trong những năm gần đây, một số công trình nghiên cứu trên thế giới cho rằng
nước mắm từ châu Á chứa hàm lượng histamine cao nhưng chưa có những điều tra
nghiên cứu về sự hình thành histamine trong nước mắm. Ngộ độc histamine thường
gây ra các triệu chứng bất lợi trên hệ hô hấp như sổ mũi, hen suyễn do co thắt phế
quản hay các triệu trứng trên da như nổi mề đay, phát ban, ngứa, phù làm cho mí mắt,
môi sưng húp hoặc triệu trứng trên mắt như viêm, đỏ kết mạc mắt hoặc triệu trứng trên
hệ tiêu hóa như gây sự tiết quá độ dịch vị ở dạ dày, tiêu chảy và triệu trứng trên hệ tim
mạch như gây giãn mạch, hạ huyết áp, co thắt tim.
Ở nước ta, các nghiên cứu về histamine trong nước mắm nói riêng và các sản
phẩm lên men từ thủy sản nói chung chưa được quan tâm đúng mức. Vì vậy hiện chưa
có các công trình nghiên cứu bài bản về quá trình hình thành histamine trong nước
mắm. Mới đây, để chuẩn hóa sản phẩm nước mắm trong thời kỳ hội nhập và đảm bảo
nước mắm của Việt Nam đáp ứng các tiêu chuẩn trong khu vực và quốc tế, tiêu chuẩn
Codex 302-2011 và Thông tư 29/TT-BNNPTNT quy định hàm lượng histamine trong

nước mắm không quá 400 mg/kg. Để sản phẩm nước mắm có chất lượng cao đáp ứng
tiêu chuẩn Codex 302-2011 và an toàn cho người tiêu dùng thì việc hiểu biết về quá
trình hình thành histamine và hiểu biết về vi khuẩn trong nước mắm sinh histamine là
cần thiết để từ đó cải tiến quy trình sản xuất giúp cho chất lượng nước mắm ra thị
trường đáp ứng tiêu chuẩn trong nước và tiêu chuẩn của nước nhập khẩu. Do vậy việc
thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng sinh histamine của một số vi sinh vật chủ yếu
phân lập từ chượp cá cơm trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống” là
cấp thiết.

1


MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
- Xác định khả năng sinh histamine của vi sinh vật trong quá trình sản xuất
nước mắm cá cơm truyền thống.
- Phân lập một số chủng vi sinh vật hiện diện trong giai đoạn nước mắm có hàm
lượng histamine cao.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1) Phân tích sự thay đổi của các thành phần hóa học và hàm lượng histamine
trong quá trình sản xuất nước mắm cá cơm truyền thống.
2) Sơ bộ phân lập và định danh một số chủng vi sinh vật hiện diện trong giai
đoạn nước mắm có hàm lượng histamine cao.
3) Đánh giá khả năng sản sinh histamine của một số chủng vi sinh vật phân lập
được.
Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN
Ý NGHĨA KHOA HỌC

Kết quả của đề tài là dẫn liệu khoa học mới về vi khuẩn sinh histamine trong
nước mắm và bổ sung thêm các hiểu biết về hệ vi khuẩn trong nước mắm. Do vậy kết
quả nghiên cứu của đề tài có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho tất cả những ai quan

tâm tới lĩnh vực này.
Ý NGHĨA THỰC TIỄN

Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở cho các nghiên cứu chuyên sâu về lĩnh
vực histamine trong sản phẩm nước mắm và là cơ sở để cải tiến sản xuất nước mắm
nhằm tạo ra nước mắm có hàm lượng histamine thấp hướng đến mục tiêu xuất khẩu
nước mắm ra thị trường thế giới. Do vậy đề tài có ý nghĩa thực tiễn tốt.

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ NƯỚC MẮM
1.1.1.

Giới thiệu chung về nước mắm

Nước mắm là một loại gia vị và cũng là một loại thực phẩm có giá trị dinh
dưỡng cao, cung cấp nguồn protein quan trọng. Nó là một sản phẩm lên men truyền
thống và được sử dụng rộng rãi như một loại gia vị trong chế biến các món ăn ở hầu
hết các quốc gia Đông Nam Á và những người Châu Á sống ở phương Tây và dần dần
trở lên phổ biến trên thế giới (Saisithi 1994). Ở Đông Nam Á, sản xuất nước mắm
không chỉ còn giới hạn trong một quốc gia mà nó đã được mở rộng ở quy mô quốc tế
mỗi năm, trong đó đặc biệt phải kể đến là Thái Lan và Việt Nam. Nước mắm có nhiều
tên gọi khác nhau phụ thuộc vào từng quốc gia sản xuất (Beddows 1985; Saistithi và
cộng sự. 1966; Lopetcharat và cộng sự. 2001). Mỗi quốc gia lại có điều kiện sản xuất
khác nhau tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan khác nhau, mang
hương vị riêng đặc trưng cho từng quốc gia, dân tộc. (bảng 1.1).
Ở Việt nam, có khoảng 600 nhà máy chế biến nước mắm phân bố trong cả
nước, trong đó tập trung nhiều nhất ở Bình Thuận, Ninh Thuận, Khánh Hòa và Kiên

Giang với sản lượng nước mắm cung cấp hàng năm vào khoảng 10 triệu lít. Nước
mắm là một dạng sản phẩm lỏng được tạo thành trong quá trình lên men cá trong điều
kiện nồng độ muối cao trong các thùng/bồn/hồ ở nhiệt độ thường (Amano 1962).
Nước mắm được sản xuất từ nguyên liệu chính là cá cơm (Stolephorus spp.), cá nục,
cá thu (Rastrelliger spp.) và cá trích (Cluppea spp.) (Lopetcharat và cộng sự. 2001).
Theo phương pháp lên men truyền thống, nước mắm được sản xuất từ hỗn hợp cá với
muối theo tỷ lệ 1 phần muối với 2-3 phần cá và được lên men ở khoảng nhiệt độ 30400C trong thời gian 6 đến 12 tháng hoặc lâu hơn (Lopetcharat và cộng sự, 2001) để sự
thủy phân xảy ra hoàn toàn và phát triển hương vị cho sản phẩm (Jay 1996). Tuy
nhiên, tỷ lệ muối/cá có thể thay đổi, phụ thuộc vào từng quốc gia.
Bảng 1.1. Phương pháp và loại cá sử dụng trong chế biến nước mắm ở một số
quốc gia (Beddows 1985)
Tên nước

Tên gọi sản

Loại cá

phẩm

Phương pháp (tỷ lệ cá:
muối) và thời gian lên men

3


Campuchia

Nước mắm

Stolephorus spp.

Ristrelliger spp.
Engraulis spp.
Decapterus spp.
Dorosoma spp.
Clupea spp.
Clarius spp.
Ophicephalus spp.

3:1-3:2 (2-3 tháng)

Thái Lan

Nampla

Stolephorus spp.
Ristrelliger spp.
Cirrhinus spp.

5:1-1:1
(5-12 tháng)

Malaysia

Budu

Stolephorus spp.

5:1-3:1(cá:muối+đường cọ+
trái me)
(3-12 tháng)

Myanma

Ngapi

(No report available)

5:1
(3-5 tháng)

Philipphin

Patis

Stolephorus spp.
Clupea sp.
Decapterus pp.
Leionathus spp.

3:1-4:1
(3-12 tháng)

Indonesia

Ketjap-Ikan

Stolephorus spp.
Clupea spp.
Leiagnathus spp.
Osteochilus spp

Puntius spp.
Ctenops spp.

6:1 (6 tháng)

Ấn Độ và

Colombocure

Ristelliger spp.
Cybium spp.
Clupea spp.

Cá đã được loại bỏ ruột và

Pakistan

mang + trái me: muối là 6:1
(trên 12 tháng)

Hồng Công

Yeesui

Hy Lạp

Garos

Sardinella spp.
Jelio spp.

Carangidae sp.
Engraulis pupapa
Teuthis spp.
Scomber colias

4:1 (3-12 tháng)

Chỉ sử dụng gan cá:muối là
9:1 (8 ngày)

4


Pháp

Pissala

Anchovy

Aphya pellucida
Gobius spp.
Engraulis spp.
Atherina spp.
Meletta spp.
Engraulis
encrasicholus

4:1 (2-8 tuần - phụ thuộc cào
kích thước cá)

1.1.2. Quy trình sản xuất nước mắm gài nén của Nam Trung Bộ
Sau đây là quy trình sản xuất nước mắm gài nén của Nam Trung Bộ được thể hiện qua
các công đoạn sau:

Tiếp nhận muối

Tiếp nhận nguyên liệu

Bảo quản

Ướp muối
Gài nén và chăm sóc

Pha nước muối

Kéo rút nước mắm

Bổ sung nước, phụ gia

Pha đấu
Đóng gói, dán nhãn
Bảo quản, phân phối

Hình 1.1. Quy trình sản xuất nước mắm gài nén truyền thống của Nam Trung Bộ
Thuyết minh quy trình:
* Nguyên liệu cá cơm: Cá cơm thường (Stolephorus commersonii) được thu mua
vận chuyển bằng xe chuyên dùng về cơ sở.
Nguyên liệu được đánh giá cảm quan: Cá tươi, màu sắc đặc trưng của loài,
không có tạp chất. Không tiếp nhận những lô nguyên liệu không đạt yêu cầu.
* Tiếp nhận muối nguyên liệu: Khi hàm lượng NaCl ≥ 80 %, muối trắng, hạt

rời, ít tạp chất. Muối phải được bảo quản trong kho ít nhất 03 tháng mới được sử dụng.
* Ướp muối: Nguyên liệu cá khi tiếp nhận về đến cơ sở được tiến hành nhặt
sạch tạp chất (rác, cá tạp,…), sau đó nguyên liệu được phối trộn với muối theo tỷ lệ 75
% cá : 25 % muối.

5


* Gài nén và chăm sóc: Trong quá trình muối chượp thì nước bổi tiết ra đầy hồ
do đó phải rút hết nước bổi tiến hành gài nén, náo đảo rồi chăm sóc chượp.
* Kéo rút nước mắm: Sau khi kéo rút khoảng 11 đến 12 tháng thì tiến hành
kiểm tra độ chín của chượp. Nếu chượp chín thì kéo rút nước mắm. Nước mắm thu
được lần đầu gọi là nước cốt. Tiếp tục cho nước bổi vào chượp kéo rút thu được nước
mắm có độ đạm khác nhau.
* Pha đấu: Nước mắm cốt được phối trộn với nước, các chất phụ gia bảo quản
và chất điều vị theo tỉ lệ qui định, sau đó được khuấy đảo đều bằng máy khuấy trong
thời gian 2 giờ và lọc qua thiết bị lọc chuyên dụng để tạo ra sản phẩm nước mắm.
* Đóng gói, dán nhãn: Bán thành phẩm được rót vào chai PET hoặc chai thủy
tinh sạch. Chai sản phẩm sau khi được đậy nắp kín sẽ được chuyển sang bàn dán nhãn.
Tại đây công nhân dùng keo chuyên dụng để dán nhãn vào các chai.
* Bảo quản, phân phối: Các chai nước mắm được bao màng co theo dạng block
6 chai hoặc không được bao màng co, sau đó được cho vào thùng các tông, sau đó
dùng băng keo dán kín miệng hộp. Sản phẩm được bảo quản trong kho thoáng mát.
1.1.3. Tổng quan về giá trị dinh dưỡng (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh
Phụng 1990)
Nước mắm hấp dẫn mọi người bởi hương vị đậm đà và giá trị dinh dưỡng cao
(chứa 13 loại acid amin, vitamin B,…).
Thành phần dinh dưỡng của nước mắm thay đổi liên tục trong quá trình chế biến.
1.1.3.1 Các chất đạm
Các chất có đạm chiếm hàm lượng chủ yếu trong nước mắm và là thành phần

quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm. Các chất có đạm trong nước mắm bao
gồm nitơ toàn phần, nitơ acid amin, nitơ các chất bay hơi (chủ yếu là NH3). Người ta
đã dựa vào lượng nitơ toàn phần để phân hạng nước mắm.
Nước mắm có thành phần dinh dưỡng cao là vì nó có chứa đầy đủ các acid
amin đặc biệt là các acid amin không thay thế như: Valin, Leucine, isoleucine, lysine,
threonine, alanine, methionine, phenylalanine, tryptophane và histidine. 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.
Theo kết quả phân tích hàm lượng acid amin trong ba loại nước mắm của Đỗ
Đình Học (1990) được ghi ở bảng 1.2.

6


Bảng 1.2 Hàm lượng acid amin trong nước mắm (mg/ml)
Loại nước mắm
Tên acid amin

Loại 1

Loại 2

Loại 3

Lysine

12,4553

5,0581

3,9276

Histidine

3,3359

0,3930

0,4551

Ammonia

1,7949

1,1432

0,8442

Arginine

-

0,8361

0,7684

Taurine

1,1889

0,6090

0,9177

Acid Aspactic

9,1572

6,9655

4,4366

Threonine

4,8720

2,0568

1,5962

Serine

3,8361

1,2191

0,9738

Axit glutamic

13,6928

11,2308

7,7194

Proline

4,1438

2,2718

1,8036

Glysine

8,8288

2,9677

2,0463

Alanine

1,3337

4,7158

4,0922

Cystine

8,1302

0,9612

1,0092

Valine

3,1781

4,4672

3,6160

Methionine

3,4106

1,7306

1,5517

Iso leucine

3,8304

3,6642

2,4748

Leucine

0,5435

5,0460

3,9266

Tyrosine

3,8550

1,0025

0,8092

Phenylalanine

5,5142

2,5328

2,1194

4,9015

3,2696

63,7731

48,3432

Tryptophane
Tổng số

92,7369

1.1.3.2 Các chất bay hơi
Đóng góp chính vào việc hình thành nên hương vị đặc trưng của nước mắm là
các chất bay hơi.

7


Bảng 1.3 Thành phần các chất bay hơi trong nước mắm (Lương Hữu Đồng 1998)
Chất bay hơi

Chất bay hơi

%

Loại trung tính

%

Loại amine

Acetaldehyde

1,81

Ethylamine

3,11

Propionaldehyde

0,07

Izo propylamine

4,58

Acetone

1,09

Propylamine

14,3

Metanol

0,05

Dietylamine

5,67

Izo propanol

0,56

n-butylamine

2,22

n-dipropylamine

24,6

n- anylamine

39,5

Etanol

-

Propyl acetanol

0,04

Sec-butanol

0,1

N - propanol

2,03

Fomaldehyde

5,13

Izoamyl alcohol

0,64

Acetaldehyde

43

N - amyl alcohol

1,135

Propyaldehyde

39,6

Izobutyaldehyde

4,94

Metyl ethylketone

1,15

Izo valaraldehyde

0,11

Loại cacbonyl

Loại acid
Acid axetic

18,4

Acid propionic

19,5

Acid bytyric

50,1

Acid izovaleric

12,1

Nói chung, 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 amine bay hơi: 9,5-11,3 (izopropylamin)
- Các chất trung tính bay hơi: 5,1-13,2 (acetaldehyde)
8

1.1.3.3 Các chất khác
Bảng 1.4 Thành phần các chất vô cơ và vitamine có trong nước mắm 15 -200 đạm
(g N/l)
Các chất vô cơ

Các vitamine

NaCl: 250 –280g

B1: 6 mg

S:

0,546 –0,541g

B2: 87 mg

Ca :

0,439 –0,541g

B12: 3,3 mg

Mg :

2,208 –2,310g

PP: 3,4 mg

P:

0,266 –0,566g

I:

5,080 –7,620g

Br :

68,80 –97,50g

Trong quá trình chế biến nước mắm hàm lượng protein trong cá giảm xuống
theo thời gian còn hàm lượng đạm tổng số, đạm acid amin, đạm peptide và các đạm
bay hơi khác đều tăng lên rõ rệt.
Sự biến đổi thành phần hóa học trong nước mắm theo phương pháp gài nén
truyền thống như sau:
Đạm tổng số tăng nhanh từ đầu đến tháng thứ 3, sau tháng thứ 3 thì tốc độ tăng
chậm lại và đến tháng thứ 6 gần đạt đến trạng thái cân bằng. Lượng acid amin tăng
nhanh trong 2 tháng đầu, tháng thứ 3 thì tăng hơi chậm và sang tháng thứ 4 lại tiếp tục
tăng nhanh, đến tháng thứ 6 tốc độ lại giảm (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng
1990)
Trong quá trình chế biến có một số acid amin tăng nhanh như: Lysine, leucine,
isoleucine, valine, methyonine, acid glutamic và glysine. Các acid amin tăng chậm như
xistine và phenylalanine.
1.1.4.

Nguyên liệu sản xuất nước mắm và vai trò ảnh hưởng của chúng trong

quá trình sản xuất nước mắm
Nguyên liệu chính để sản xuất nước mắm là các loại cá và muối ăn.
1.1.4.1 Nguyên liệu cá
Nguyên liệu chính để sản xuất nước mắm theo phương pháp gài nén truyền thống
thường được người dân sử dụng là các loại cá tầng nổi như cá cơm thường (hình 1.2),
cá nục, cá tráp, cá liệt, cá tạp…
9


Hình 1.2 Cá cơm nguyên liệu
Cá là nguyên liệu chính dùng để sản xuất nước mắm, do vậy chất lượng của cá
sẽ quyết định chất lượng của nước mắm. Nước mắm chủ yếu được sản xuất từ các loại
cá biển nhỏ như: cá cơm, 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.

10


Bảng 1.5 Thành phần dinh dưỡng của cá cơm
Thành phần dinh dưỡng trong 100g cá cơm
Thành phần chính

Muối khoáng

Nước

Protein

Lipit

Tro

Ca

P

(g)

(g)

(g)

(g)

(g)

(g)

78,9

18,5

0,7

1,8

168

226

Fe

Na

Vitamin
K

(mg) (mg) (mg)
1

584

133

A

B1

B2

PP

(µg)

(µg)

(mg)

(mg)

18

0,06

0,07

1,8

Fishnet.gov.vn
* 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.
- 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 acid amin histidine, đây là một
tiền chất của amin histamine, một amin có khả năng gây ngộ độc cao.
Hàm lượng histamine > 20 mg/100 g thì gây ngộ độc, hàm lượng nhỏ hơn thì
gây đau đầu chóng mặt, nếu bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn 50C thì chỉ một lượng ít
histamine được hình thành, nhưng nếu trong điều kiện nhiệt độ 15 – 200C thì một
lượng lớn histamine được tạo thành. Trong quá trình thủy phân protein thịt cá, có một
số loài vi sinh vật cũng có khả năng chuyển hóa histidine thành histamine.
Trong khuôn khổ đề tài của mình tại công ty Cổ phần thủy sản 584 Nha Trang
đặt tại Phan Rí Cửa - Bình Thuận, họ sử dụng loại cá cơm thường (hình 1.2) được
đánh bắt với sản lượng lớn ở vùng biển Bình Thuận. Mùa vụ khai thác từ tháng tư cho
đến tháng tám âm lịch. Tuy nhiên, nhiều nhà làm nước mắm lâu năm cho biết chất
11


lượng nước mắm còn phụ thuộc vào thời gian đánh bắt cá, nhất là cá được đánh bắt
vào khoảng thời gian tháng tám, cá béo mập sẽ cho nước mắm có vị thơm ngon và đạt
độ đạm cao nhất.
Cá cơm sau khi được đánh bắt chọn lựa kỹ, bỏ những con nhỏ quá hoặc không
tươi. Cá được đem vào muối ngay không cần rửa lại vì trước khi đem lên bờ, cá đã
được rửa bằng nước biển. Tỷ lệ muối thường dùng là 10 cá : 4 muối, hay 3 cá : 1 muối.
Hai thành phần này được trộn chung với nhau cho thật đều, không để nát, gọi là

chượp. Sau đó cho chượp vào đầy thùng lều, phía trên phủ một lớp muối rồi cài vỉ tre
trên mặt và xếp đá đè xuống và vận chuyển về công ty.
1.1.4.2 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. Tùy theo phẩm chất và công dụng của các loại muối mà người ta chia ra:
Muối ăn, muối công nghiệp, muối làm phân,…. 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. Từ đó người ta thường dùng muối biển để sản xuất
nước mắm. Thành phần hóa học của muối sẻ ảnh hưởng tới chất lượng mùi vị của
nước mắm.
a) Thành phần của muối ăn (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng 1990)
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 Ca 2+, 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