TĂNG độ đạm của nước mắm BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỐI TRỘN DỊCH CHIẾT từ bã MEN BIA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TĂNG ĐỘ ĐẠM CỦA NƯỚC MẮM BẰNG
PHƯƠNG PHÁP PHỐI TRỘN DỊCH CHIẾT TỪ
BÃ MEN BIA

GVHD : Th.s Tôn Nữ Minh Nguyệt
SVTH : Nguyễn Thị Phương Thảo
MSSV : 105110106

TP.HCM, Tháng 08/2009


LỜI MỞ ĐẦU
Trong những thập niên gần đây đã có nhiều ứng dụng của công nghệ sinh học
trong công nghiệp sản xuất thực phẩm, làm đa dạng hóa các sản phẩm, đáp ứng nhu cầu
phát triển xã hội. Đó là con đường hết sức ưu việt, kinh tế, đầy triển vọng, trong đó con
đường tổng hơp các chất nhờ VSV được áp dụng rộng rãi và phổ biến nhất.
Thực tiễn khoa học đã chứng minh khả năng tuyệt vời của vi sinh vật như khả
năng sinh sản, phát triển nhanh, tốc độ tổng hợp protein cao hơn hẳn các loại động vật,
thực vật khác; nguyên liệu làm môi trường nuôi chúng là các phế phẩm, phụ liệu của
công nghiệp nên rẻ, dễ kiếm do vậy giá thành sản phẩm thấp; vi sinh vật còn có khả năng
tổng hợp các chất khác như vitamin, kháng sinh, acid amin, enzyme.
Sinh khối nấm men bia là nguồn bổ sung dinh dưỡng quan trọng trong chăn nuôi,
có thể bổ sung cho cả người. Sinh khối nấm men bia giàu protein, dễ dàng thủy phân để
thu được acid amin đã có nhiều ứng dụng trong sản xuất dịch chiết nấm men – yeast

extract, được sử dụng như là một chất điều vị trong chế biến thực phẩm, làm thành phần
bổ sung vào môi trường nuôi cấy vi sinh vật.
Tuy nhiên ở Việt Nam hiện nay các nhà máy bia vẫn chưa ứng dụng bã men bia
một cách hiệu quả đa số chỉ dùng làm thức ăn cho gia súc, một số nhà máy chỉ thải ra môi
trường bên ngoài, điều này sẽ gây ô nhiễm môi trường.
Do đó, để giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường, tạo ra một hướng đi mới
trong việc sử dụng protein trong bã men bia, em đã chọn đề tài: “Tăng độ đạm nước mắm
bằng phương pháp phối trộn dịch chiết từ bã men bia”.


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Nấm men từ lâu đã được dùng làm thực phẩm cho con người do nó có chứa nhiều chất
dinh dưỡng có giá trị như protein, vitamin… và nấm men được thải từ quy trình sản xuất bia
là một nguồn protein quý giá nhưng ít được sử dụng. Để tận dụng có hiệu quả, ứng dụng trong
sản xuất thực phẩm em tiến hành sử dụng phương pháp tự phân và thủy phân bã men bia để
thu dịch acid amin, sau đó đem thử nghiệm cô đặc để phối trộn vào nước mắm. Đề tài em
thực hiện là: “ Tăng độ đạm của nước mắm bằng phương pháp phối trộn dịch chiết từ bã men
bia”. Kết quả thu được sau thời gian nghiên cứu là:
 Quá trình thủy phân bằng bã men bia
Nhiệt độ: 50oC
Thời gian: 36h
Lượng enzyme: 3% (cho enzyme vào sau 24h tự phân)
 Dịch acid amin sau khi tinh sạch và cô đặc có:
Nitơ amin: 45g/L
Nitơ tổng: 54,4g/L
Tỉ lệ đem phối trộn dịch acid amin cô đặc với nước mắm là 3:7. Sản phẩm nước mắm
phối trộn có:
Nitơ formol: 24,9g/L
Nitơ tổng: 31,3g/L.

iii


MỤC LỤC
Đề mục
Trang
Trang bìa ..........................................................................................................................i
Nhiệm vụ đồ án
Lời cảm ơn...................................................................................................................... ii
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Nhận xét của giáo viên phản biện
Tóm tắt luận văn ............................................................................................................ iii
Mục lục.......................................................................................................................... iv
Danh mục bảng biểu ...................................................................................................... vi
Danh mục hình vẽ .........................................................................................................vii
Lời mở đầu .......................................................................................................................
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN .......................................................................................... 1
1.1 Nước mắm ............................................................................................................. 2
1.1.1 Nước mắm là gì ............................................................................................. 2
1.1.2 Công nghệ sản xuất nước mắm ...................................................................... 2
1.1.3 Thành phần hóa học của nước mắm ............................................................... 3
1.1.4 Tiêu chuẩn TCVN về nước mắm ................................................................... 6
1.1.5 Quy trình sản xuất nước mắm ........................................................................ 7
1.2 Bã men bia ........................................................................................................... 12
1.2.1 Bã men bia là gì ........................................................................................... 12
1.2.2 Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men bia .................................. 12
1.2.3 Các hướng tận dụng nấm men bia ................................................................ 14
1.3 Enzyme thủy phân protein (protease) .................................................................... 19
1.3.1 Thủy phân với enzyme Flavozyme .............................................................. 21
1.3.2 Khử hoạt enzyme ......................................................................................... 23

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 26
2.1 Nguyên liệu ......................................................................................................... 27
2.1.1 Nước mắm ................................................................................................... 27
2.1.2 Bã nấm men................................................................................................. 27
2.1.3 Enzyme protease .......................................................................................... 27
2.2 Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 27
2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu ......................................................................................... 28
2.2.2 Các hoạch định thí nghiệm .......................................................................... 29
2.2.2.1 Kiểm tra nguyên liệu .............................................................................. 29
2.2.2.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân bã men bia ....... 29
2.2.2.3 Thử nghiệm phối trộn dịch acid amin vào nước mắm ............................. 32
2.3 Phương pháp phân tích ......................................................................................... 33
2.3.1 Tính độ pH bã nấm men .............................................................................. 33
2.3.2 Phương pháp xác định nitơ tổng ................................................................... 33
2.3.3 Phương pháp xác định nitơ acid amin .......................................................... 33
2.3.4 Phương pháp phân tích đánh giá cảm quan sản phẩm ......................................... 37
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................................... 38
3.1 Kiểm tra nguyên liệu ............................................................................................ 39
3.1.1 Nước mắm ................................................................................................... 39
3.1.2 Bã men bia .................................................................................................. 39
3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân bã men bia ...................... 40
3.2.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất tự phân không
bổ sung enzyme .......................................................................................... 40
iv


3.2.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất tự phân không
bổ sung enzyme ........................................................................................... 41
3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát quá trình tự phân có bổ sung enzyme từ đầu ........... 44
3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát quá trình tự phân có bổ sung enzyme sau

thời gian 24 giờ ........................................................................................... 46
3.2.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát nồng độ enzyme Flavozyme bố sung vào
quá trình tự phân .......................................................................................... 47
3.3 Thử nghiệm phối trộn dịch acid amin cô đặc vào trong nước mắm ....................... 49
3.3.1 Làm sạch và cô đặc dung dịch acid amin thủy phân ..................................... 48
3.3.2 Thử nghiệm phối trộn dung dịch acid amin cô đặc vào nước mắm ............... 50
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 53
4.1 Kết luận ............................................................................................................... 54
4.2 Kiến nghị ............................................................................................................. 54
Tài liệu tham khảo ...........................................................................................................I
Phu lục .......................................................................................................................... III

v


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 pH và hàm lượng NaCl, Nitơ tổng của nước mắm sản xuất từ các quốc gia
khác nhau ..........................................................................................................................3
Bảng 1.2 Hàm lượng các acid amin trong nước mắm sản xuất từ các quốc gia
khác nhau (mg/100ml) ...................................................................................................... 4
Bảng 1.3 Hàm lượng các chất bay hơi trong nước mắm ......................................................5
Bảng 1.4 Hàm lượng một số chất vô cơ trong nước mắm ...................................................5
Bảng 1.5 Hàm lượng các vitamin trong nước mắm .............................................................5
Bảng 1.6 Các chỉ tiêu cảm quan của nước mắm theo TCVN 107-1993 ...............................6
Bảng 1.7 Chỉ tiêu vi sinh của nước mắm theo TCVN 5526-91 ...........................................7
Bảng 1.8 Chỉ tiêu hóa học nước mắm theo TCVN 5107-1993 ...........................................7
Bảng1.9 So sánh thành phần hóa học sản xuất nước mắm ngắn ngày có chế phẩm
enzyme VSV và sản xuất nước mắm dài ngày theo phương pháp thông thường ................11
Bảng 1.10 Thành phần hóa học của nấm men bia ...............................................................2
Bảng 1.11 Thành phần các hợp chất chủ yếu trong bã men bia .........................................13

Bảng 1.12 Thành phần chất khô của bã men bia ..............................................................13
Bảng 1.13 Hàm lượng vitamine trong bã men bia (g/g men khô) ...................................14
Bảng 1.14 Hàm lượng axit amin và axit amin tự do trong dịch tự phân nấm men .............17
Bảng 1.15 Hàm lượng các vitamin có trong dịch tự phân nấm men ..................................18
Bảng 1.16 Hàm lượng chất khoáng trong dịch tự phân nấm men ......................................18
Bảng 1.17 Tính chất của một số protease nấm mốc ..........................................................20
Bảng 1.18 Các chế phẩm enzyme protease phổ biến của hãng sản xuất
Novo Nordisk ..................................................................................................................21
Bảng 1.19 Hiệu suất thủy phân của các loại enzyme ........................................................24
Bảng 1.20 Các thông số pH, nhiệt độ, thời gian vô hoạt Protease ...................................25
Bảng 2.1 Kế hoạch thí nghiệm .........................................................................................31
Bảng 2.2 Nồng độ dung dịch acid amin cô đặc đem phối trộn ..........................................33
Bảng 3.1 Kết quả phân tích thành phần niơ của nước mắm................................................39
Bảng 3.2 Kiểm tra các thông số hóa lí và thành phần hóa học dịch bã men ......................39
Bảng 3.3 Hàm lượng nitơ amin dưới ảnh hưởng của nhiệt độ tự phân ..............................41
Bảng 3.4 Hàm lượng nitơ amin theo thời gian tự phân .....................................................42
Bảng 3.5 Hàm lượng nitơ amin theo thời gian tự phân có bổ sung enzyme từ đầu .............44

vii


Bảng 3.6 Hàm lượng nitơ amin tại các thời điểm khảo sát ................................................46
Bảng3.7 Hàm lượng nitơ amin khi bổ sung Flavozyme ở những nồng độ
khác nhau .........................................................................................................................48
Bảng 3.8 Kết quả cảm quan ..............................................................................................50
Bảng 3.9 Điểm trung bình xếp hạng đối với các mẫu nước mắm ......................................51

viii

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Quy trình sản xuất nước dài ngày .............................................................8
Hình 1.2 Quy trình làm nước mắm ngắn ngày ........................................................10
Hình 1.3 Thủy phân protein bằng Flavozyme .........................................................22
Hình 1.4 Hiệu suất thủy phân của enzyme protease .................................................24
Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu ......................................................................................28
Hình 2.2 Quy trình thủy phân bã men bia .................................................................29
Hình 2.3 Quy trình cô đặc dung dịch acid amin sau khi thủy phân ..........................32
Hình 3.1 Hàm lượng nitơ amin dưới ảnh hưởng của nhiệt độ tự phân ....................41
Hinh 3.2 Hàm lượng nitơ amin theo thời gian tự phân ............................................43
Hinh 3.3 Sự thay đổi niơ amin trong quá trình tự phân không bổ sung enzyme
và có bổ sung enzyme ngay từ đầu ...........................................................................45
Hinh 3.4 Sự thay đổi niơ amin trong quá trình tự phân không bổ sung enzyme,
có bổ sung enzyme ngay từ đầu và bổ sung enzyme sau 24 giờ tự phân ..................47
Hinh 3.5 Hàm lượng nitơ amin khi bổ sung Flavozyme ở những nồng độ
khác nhau ..................................................................................................................48
Hình 3.6 Quy trình cô đặc dung dịch acid amin sau khi thủy phân ..........................49
Hình 3.7 Dịch acid amin sau cô đặc đem phối trộn vào nước mắm .........................52

vi


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................

................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................


Chương 1 Tổng quan

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

-1-


Chương 1 Tổng quan
1.1 NƯỚC MẮM:
1.1.1 Nước mắm là gì: [4]

Nước mắm là dung dịch thủy phân từ các loại cá được ướp muối lâu ngày trải qua
một quá trình lên men phức tạp để tạo ra những hương vị đặc trưng cho từng chủng loại
sản phẩm khác nhau. Nó được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực của các quốc gia Đông
Nam Á như một loại gia vị nước chấm cho các món ăn như cá, tôm, thịt, rau…
Ở Việt Nam, nước mắm là sản phẩm lên men từ các loại cá đặc biệt như cá cơm,
là sản phẩm truyền thống của dâu tộc. Nước mắm được sản xuất từ rất lâu, cho đến nay
chưa có tài liệu nào xác định được thời điểm chính xác và ai là người Việt Nam đầu tiên
đưa ra quy trình sản xuất sản phẩm này. Chỉ biết rằng, nước mắm đã gắn liền với đời
sống hằng ngày và là một bản sắc rất riêng của dân tộc Việt Nam.
Nước mắm là hỗn hợp các acid amin. Các acid amin này được tạo thành do sự
thủy phân của protease. Các protease này là do vi sinh vật tổng hợp nên. Muối có tác
dụng ức chế vi sinh vật gây thối. Tỷ lệ muối thích hợp là 2025%. Tác dụng làm ngấu và
tạo hương ngoài protease của vi sinh vật còn do các enzyme tiêu hóa cơ 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44oC.
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. Nguyên liệu chính được dùng sản xuất các loại
nước mắm là các loại cá. Tuy nhiên, chất lượng nước mắm lại phụ thuộc rất nhiều vào
từng loại cá. Cũng chính vậy cho dù dùng cùng một công nghệ sản xuất nhưng chất lượng
nước mắm ở mỗi nơi mỗi khác.
1.1.2 Công nghệ sản xuất nước mắm: [4]
Quá trình sản xuất nước mắm bao gồm hai quá trình chuyển hóa cơ bản. Quá trình
thủy phân protein nhờ enzyme protease và quá trình tạo hương thơm cho nước mắm.
Quá trình thủy phân protein thành các acid amin là quá trình chính trong sản xuất
nước mắm, nhờ protease của vi sinh vật và protease có trong tụy tạng cá, nếu quá trình
này xảy ra quá mạnh sẽ dẫn đến sản phẩm cuối cùng là acid amin và một số loại khí như
H2S, NH3... Các sản phẩm này có thể hòa tan trong nước mắm, cũng có thể bay hơi tạo
sản phẩm rất khó chịu và làm hao tổn đạm, chính vì thế trong sản xuất nước mắm người
ta rất hạn chế hiện tượng này.

-2-


Chương 1 Tổng quan
Quá trình tạo hương là một quá trình phức tạp, đòi hỏi phải có thời gian nhất định
để sản phẩm tích lũy năng lượng tập trung cho sự chuyển hóa các hợp chất hữu cơ tạo
thành hương. Mùi vị đặc trưng do sự tạo thành các acid hữu cơ như acid formic, acid
acetic, acid propionic, acid butylic đồng phân tạo ra bởi vi khuẩn Pediococcus halophilus
trong quá trình lên men. Ngoài ra, theo những nghiên cứu về nước mắm cho thấy tác
nhân quan trọng hình thành mùi thơm đặc trưng của nước mắm là các vi khuẩn yếm khí.
Năm 1930, Eoer và Guillerm đã tách được từ nước mắm một loại vi khuẩn kỵ khí sinh
nha bào là Clostridium, đem cấy vào môi trường thạch – pepton sinh ra mùi nước mắm.
Như vậy, nước mắm là một dung dịch, dung dịch đó không chỉ có acid amin,
NaCl mà còn phải có các hương vị đặc trưng của nó. Sự chuyển hóa này rất phức tạp đòi
hỏi phải có thời gian cần thiết. Do đó, ta cần phải có thời gian nhất định để sản phẩm tích
lũy được hương vị đặc trưng của nước mắm, nếu thiếu quá trình này thì nước mắm không
còn là « nước mắm » mà chỉ là dung dịch acid amin.
1.1.3 Thành phần hóa học của nước mắm:[4, 13]
Tùy theo xuất xứ của nước mắm mà thành phần hóa học của nó có khác nhau. Vì
vậy nước mắm ở mỗi nước dựa trên những kỹ thuật sản xuất khác nhau sẽ cho ra những
loại nước mắm có thành phần khác nhau.
Bảng 1.1 pH và hàm lượng NaCl, Nitơ tổng của nước mắm sản xuất từ các quốc gia khác
nhau [13]
Các nước

pH

NaCl

Nitơ tổng

(g/100ml)

(g/100ml)

Thái Lan

5,63

21,4

1,7

Việt Nam

5,75

20,2

2,6

Trung Quốc

6,15

11,0

1,5

Hàn Quốc

5,49

22,2

1,3

Nhật Bản

5,54

18,0

1,8

-3-


Chương 1 Tổng quan
Bảng 1.2 Hàm lượng các acid amin trong nước mắm sản xuất từ các quốc gia khác nhau
(mg/100ml)[13]
Acid amin

Thái Lan

Việt Nam

Trung

Hàn Quốc

Quốc

Nhật
Bản

Taurine

119

171

117

192

223

Aspartate

583

1.002

511

349

657

Threonine

384

584

285

207

420

Serine

233

483

95

128

369

Glutamate

1.489

1.584

1.164

550

1.088

Proline

135

322

127

181

230

Glycine

267

461

265

346

298

Alanine

574

985

597

715

611

Cysteine

17

45

125

36

23

Valine

478

709

493

427

517

Methionine

222

230

206

197

237

Isoleucine

334

374

348

347

392

Leucine

439

427

471

544

541

Tyrosine

91

128

88

110

128

Phenylalanine

323

415

328

257

374

Triptophan

323

50

328

12

24

Lysine

767

1.269

653

655

801

Histidine

275

370

191

103

318

Arginine

3

217

191

50

280

Tổng cộng

6.732

9.626

6.061

5.406

7.532

Các hợp chất chứa N chiếm tỉ lệ cao trong thành phần chất khô của nước mắm,
quyết định đến giá trị dinh dưỡng của nước mắm. Các hợp chất chứa N trong nước mắm
bao gồm đạm hữu cơ (acid amin, peptide, polypeptide, acid nucleic), đạm vô cơ (NH3,

-4-


Chương 1 Tổng quan
muối amoni, muối nitrate…). Trong nước mắm có đầy đủ acid amin thiết yếu cho cơ thể
trong đó chiếm hàm lượng cao là lysine, aspartic acid, glutamic acid…
Các chất bay hơi trong nước mắm có thành phần khá phức tạp, quyết định hương
vị của nước mắm. Theo một số nghiên cứu cho thấy: trong các hợp chất bay hơi có 12
loại trung tính, 4 loại acid bay hơi, 8 loại amin bay hơi và 6 loại carbonyl bay hơi.
Bảng 1.3 Hàm lượng các chất bay hơi trong nước mắm
Chất bay hơi

Hàm lượng (mg/100mL)

Các hợp chất Carbonyl

407-512

Acid

404-533

Amin

9,5-13,2

Trung tính

5,1-13,2

Trong nước mắm ngoài NaCl còn có các chất vô cơ khác như S, Ca, Mg, P, I, Br.
Ngoài ra còn chứa các vitamin (B1, B2, B12, PP) nhưng hàm lượng rất thấp.
Bảng 1.4 Hàm lượng một số chất vô cơ trong nước mắm
Các chất vô cơ

Hàm lượng (g/L)

NaCl

200-280

S

0,546-1,165

Ca

0,439-0,541

P

2,208-2,31

Mg

0,266-0,566

I

5,08-7,61

Br

68,8-97,5

Bảng 1.5 Hàm lượng các vitamin trong nước mắm
Các vitamin

Hàm lượng (mg/L)

B1

7

B2

8,7

B12

3,3

PP

4,4

-5-


Chương 1 Tổng quan
1.1.4 Tiêu chuẩn TCVN về nước mắm:
Có nhiều TCVN có liên quan đến sản phẩm nước mắm. Các bảng 2.6 đến 2.8
trình bày một số chỉ tiêu trích từ các TCVN.
Theo TCVN 107-1993, nước mắm được phân làm 4 hạng: đặc biệt, thượng hạng,
hạng 1, hạng 2.
Bảng 1.6 Các chỉ tiêu cảm quan của nước mắm theo TCVN 107-1993
Tên chỉ tiêu

Yêu cầu
Đặc biệt

Màu sắc

Thượng hạng

Hạng 1

Hạng 2

Từ vàng, vàng nâu đến nâu vàng

Độ trong

Trong sánh, không vẩn đục

Trong, không vẩn đục

Mùi

Thơm rất đặc trưng của nước

Thơm đặc trưng của nước

mắm, không có mùi lạ

mắm, không có mùi lạ

Vị

Ngọt của đạm

Ngọt của đạm

Ngọt của đạm

Ngọt của đạm

Có hậu vị rõ

Có hậu vị

Ít hậu vị

Không mặn
chat

Bảng 1.7 Chỉ tiêu vi sinh của nước mắm theo TCVN 5526-91
Tên chỉ tiêu

Mức giới hạn

Tổng số vi sinh vật hiếu khí, CFU/ml, không

2.104

lớn hơn
Escherichia coli

Không được có

Coliform, CFU/ml, không lớn hơn

10

Clostridium perfringens (Welchi), CFU/ml,

2

không lớn hơn
Salmonella, Shigella, CFU/ml

Không được có

Staphylococcus aureus

Không được có

-6-


Chương 1 Tổng quan
Bảng 1.8 Chỉ tiêu hóa học nước mắm theo TCVN 5107-1993
Tên chỉ tiêu

Mức chất lượng
Đặc biệt Thượng hạng

Hàm lượng Nitơ toàn phần

Hạng 1

Hạng 2

25

20

15

10

46

45

40

34

25

26

30

35

6,5

6

4

3

tính bằng g/L không nhỏ hơn
Hàm lượng Nitơ acid amin,
tính bằng % so với Nitơ toàn
phần, không nhỏ hơn
Hàm lượng Nitơ amoniac,

tính bằng % so với Nitơ toàn
phần, không lớn hơn
Hàm lượng acid, tính bằng
g/L theo acid axetic, không
nhỏ hơn
Hàm

lượng

muối

Natri

clorua, tính bằng g/L, trong
khoảng

260-295

Chỉ tiêu kim loại nặng – giới hạn hàm lượng chì theo TCVN 5685-92, hàm lượng
chì có trong nước mắm được sản xuất từ cá không được quá 1mg/L.
1.1.5 Quy trình sản xuất nước mắm: [4, 1, 7]
Hiện nay, trong sản xuất nước mắm có nhiều phương pháp khác nhau, có thể phân
thành hai công nghệ cơ bản: công nghệ sản xuất nước mắm dài ngày và công nghệ sản
xuất nước mắm ngắn ngày.
 Quy trình sản xuất nước mắm dài ngày:

-7-


Chương 1 Tổng quan

Muối

Cá
Chượp
Gài nén
Tháo đảo
Chạy hệ thống que
long
Trữ trong thùng giá
Phá đấu
Bảo ôn
Chai, bình

Chiết rót

Nắp

Đóng nắp

Nhãn

Dán nhãn
Rút màng co

Thùng

Đóng thùng
Bảo quản

Nước mắm chai

Nước mắm xái

Hình 1.1 Quy trình sản xuất nước dài ngày

-8-


Chương 1 Tổng quan
Đặc điểm:
o Cơ chế tạo sản phẩm: trong công nghệ sản xuất nước mắm dài ngày quá
trình thủy phân protein tạo acid amin và tạo hương cho nước mắm từ hệ vi
sinh vật sẵn có và thời gian tác động chậm để ổn định chất lượng hương vị
cho nước mắm.
o Đặc trưng của sản phẩm: tạo được cảm quan màu, mùi, vị đặc trưng của
nước mắm.
o Thời gian chượp: 6-9 tháng
o Lượng muối cho vào chượp với tỉ lệ cá: muối = 1:4, cho muối nhiều lần.

-9-


Chương 1 Tổng quan

 Quy trình sản xuất nước mắm ngắn ngày:

Cá

Trộn muối lần 1

Protease

Trộn muối lần 2

Trộn muối lần 3

Chượp chín
Lọc

Bã chượp 1

Dịch lọc 1

Dịch lọc 2

Gây hương

Bã chượp 2

Phá đấu

Kéo rút
Thành phẩm

Bã

Hình 1.2 Quy trình làm nước mắm ngắn ngày

- 10 -

Chương 1 Tổng quan

Đặc điểm:
o Cơ chế tạo sản phẩm: trong công nghệ sản xuất nước mắm nhằm rút ngắn
thời gian sản xuất là người ta dựa vào hệ enzyme từ bên ngoài bổ sung vào
trong quá trình sản xuất, nhờ hệ enzyme được bổ sung vào làm cho quá
trình thủy phân protein xảy ra nhanh hơn, từ đó rút ngắn được thời gian
sản xuất.
o Đặc trưng của sản phẩm: vì thời gian lên men xảy ra nhanh nên không thể
ổn định được hương vị và màu sắc của nước mắm.
o Thời gian sản xuất nước mắm: 30 ngày
Khi so sánh hai phương pháp sản xuất nước mắm ngắn ngày và dài ngày, người ta
thấy nước mắm ngắn ngày có hàm lượng đạm toàn phần khá cao, tuy nhiên về hương vị
thơm ngon đặc trưng thì kém nước mắm dài ngày. Người ta có thể khắc phục bằng cách
pha trộn với nước mắm dài ngày hoặc bổ sung thêm chất tạo hương vị đặc trưng thơm
ngon, hoặc cho chảy qua lớp xác bã mắm của nước mắm dài ngày.
Bảng1.9 So sánh thành phần hóa học sản xuất nước mắm ngắn ngày có chế phẩm enzyme
VSV và sản xuất nước mắm dài ngày theo phương pháp thông thường [5]
Phương

Thời gian

Muối

Acid

N-tổng

N-formol

N-NH3

pháp

thủy phân

g/L

g/l

g/L

g/L

Có bổ sung

30 ngày

257

6,2

27,06

17,64

6,1

6-9 tháng

262

5,09

25,48

14,82

3,82

enzyme VSV
Không bổ
sung enzyme

- 11 -


Chương 1 Tổng quan
1.2 BÃ MEN BIA:
1.2.1 Bã men bia là gì:
Bã men bia là chất thải trong quá trình sản xuất bia. Cặn men ở các thùng lên men
chính sau khi đã chuyển dịch vào lên men phụ chia làm 3 lớp. lớp dưới cùng là những tế
bào già, có lực lên men yếu, lớp giữa là những tế bào trẻ hơn có khả năng lên men mạnh,
và lớp trên cùng là những tế bào có kích thước nhỏ khả năng kết lắng kém cùng với
những vẩn cặn protein và houblon. Vì thế có một lượng bã men thải ra đáng kể từ các nhà
bia rất lớn.
1.2.2 Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men bia [2, 9, 15, 7, 10]
Công thức hóa học tổng quát của sinh khối nấm men là:

C3921H6365O2070N597P40S6
Bảng 1.10 Thành phần hóa học của nấm men bia
Thành phần

Tỉ lệ %

Polysaccharide

34,1%

Trehalose

5,0%

Acid nucleic và các nucleotide

10,8%

Phospholipide

4,5%

Triglyceride

2,5%

Sterol

1,0%

Tro

3,1%

Protein

39,0%

Thành phần hóa học và dinh dưỡng của nấm men bia phụ thuộc vào giống,
môi trường, trạng thái sinh lý và điều kiện nuôi cấy.
- Protein là thành phần quan trọng nhất của tế bào nấm men, chiếm hơn 45% tổng
thành phần nấm men. Đa số các nấm men đều có khả năng tổng hợp toàn bộ 20 axit amin
vốn tạo nên các phân tử protein của chúng. Do có chứa những axit amin thiết yếu nấm
men từ lâu đã được sử dụng trong thực phẩm cho người và gia súc.
- Hệ enzyme trong tế bào nấm men rất phong phú, ngoài hệ enzyme chuyển hóa
đường rất đặc trưng như alcoholdehydrogenase, còn có một số enzyme nội bào đã được
nghiên cứu -1,3- glucanase, -1,3-glucan transferase( là một hợp chất mannoprotein chủ

- 12 -


Chương 1 Tổng quan
yếu của S.cerevisiae), chitinase, -N-Acetylglucosaminidase, Glutaminyl-peptid-glutamylyl-transferase, proteinase, phospholipase, phosphatase, trehalase.
- Ngoài ra, trong tế bào nấm men còn có glutathione, một loại tri-peptid của
glutamate, glycine, được nghiên cứu ứng dụng trong y học nhờ có hoạt tính chống oxy
hóa. Theo Rolf Sommer, 1996, hoạt tính chống oxy hóa các hợp chất melanoidine( điển
hình là glutathione) thậm chí còn mạnh hơn buthyhydroxyanisole( BHA) hay propyl
gallate. Thí nghiệm của Rolf Sommer cho thấy sử dụng glutathione với liều lượng 0,01%
- 0,02% làm giảm đáng kể sự trở mùi của bơ ở nhiệt độ phòng.
Bảng 1.11 Thành phần các hợp chất chủ yếu trong bã men bia

Thành phần

Hàm lượng (%)

Nước

75,00

Chất chứa nitơ

14,00

Lipid

0,75

Chất hòa tan không chứa nitơ

8,25

Tro

2,00

Bảng 1.12 Thành phần chất khô của bã men bia
Thành phần

Hàm lượng (%)

Protein

51-58

Lipid

2-3

Glucid

9-11,5

Tro

8,1-9,1

Chất hòa tan không chứa nitơ

25-30

Nhiệt lượng tính bằng calo/gram

4560-4840

Vitamin: nấm men bia cung cấp một lượng lớn vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm
B như vitamin B1, B2, B6, acid panthotenic, biotin, acid folic… vì vậy đã được sử dụng
vào mục đích chữa bệnh thiếu vitamin nhóm B. Khi lên men nhào bằng nấm men, người
ta cũng nhận thấy sự gia tăng hàm lượng vitamin. Ngoài ra acid folic còn có tác dụng
kích thích sinh trưởng một số vi sinh vật như Streptococus lactis, Lactobacillus casei.

- 13 -

Chương 1 Tổng quan
Bảng 1.13 Hàm lượng vitamine trong bã men bia (g/g men khô)
Các vitamin

Hàm lượng (g/g)

Thiamin (vitamin B1)

24-50

Riboflavin (vitamin B2)

30-60

Pyridoxine (vitamin B6)

14-39

Acid pantotenic ( vitamin B3)

2-19

Biotin (vitamin H)

0,6-0,7

Nicotinanit ( vitamin B5)

370-375

1.2.3 Các hướng tận dụng nấm men bia [3]
Khi kết thúc quá trình lên men lượng men tăng lên gấp bốn lần. Khoảng 25%
lượng men này được sử dụng lại, phần bã men còn lại có dạng lỏng sánh trong đó chứa
đến 70% nước. Để sử dụng nấm men đã qua lên men phải xử lý bằng cách thu nhận cặn
nấm men chuyển vào thùng hình trụ, cho nước lạnh vào khuấy nhẹ sau đó để lắng. Tách
bỏ phần trên và phần dưới đáy, chỉ nhận phần ở giữa có chứa nhiều tế bào nấm men
trưởng thành. Phần sinh khối này được rửa bằng nước khử trùng ở 1oC nhiều lần.
Đối với bã men bia hiện nay được nhiều nước trên thế giới tận dụng vào các mục
đích khác nhau như sản xuất dịch chiết men (ekisu, Nhật Bản), làm gia vị thực phẩm,
thức ăn gia súc, thành phần môi trường nuôi cấy vi sinh vật… Tại Nhật, lượng bã men
vào năm 2000 là khoảng 10.000 tấn, năm 1990, lượng men sử dụng để chế biến thuốc
chiếm 17-18%, chế biến thực phẩm chiếm 20%, thuốc động vật là 12-13% và chế biến
phân bón hỗn hợp là 50%. Ở Việt Nam, các nhà máy bia không chú trọng đến việc tận
dụng nguồn bã men này, thông thường bã men được sấy khô làm thức ăn gia súc hoặc
thải ra ngoài sau giai đoạn xử lý, gần đây một hướng nghiên cứu mới tại Việt Nam tận
dụng bã men bia để sản xuất chế phẩm invertase sử dụng trong công nghiệp sản xuất
nước giải khát, kẹo…
1.2.4 Quá trình thủy phân bã men bia [5, 6]
Tế bào nấm men được bao bọc bởi lớp màng khá dầy, để có dịch chiết từ nấm
men chúng ta cần phải phá vỡ tế bào. Có nhiều cách để phá vỡ tế bào nấm men khác
nhau:
 Phương pháp cơ học:

- 14 -


Chương 1 Tổng quan
o Phương pháp nghiền: do tế bào nấm men rất nhỏ nên phải có chất trợ

nghiền, thường sử dụng những hạt thủy tinh.
o Phương pháp đồng hóa áp lực cao: đây là phương pháp được sử dụng rộng
rãi ở quy mô công nghiệp. Huyền phù của tế bào nấm men được nén với
một áp suất cao và chúng va chạm mạnh vào vành ống. Tế bào được phá
vỡ bởi lực cắt và sức nén.
 Phương pháp vật lý
o Phương pháp sốc nhiệt: bằng cách làm lạnh đông huyền phù tế bào rồi
tăng nhiệt nhanh lên 40oC để phá vỡ vách tế bào. Phương pháp này dễ
thực hiện nhưng hiệu suất không cao. Hoặc cũng có thể đun dịch huyền
phù nấm men đến 100oC.
o Phương pháp dùng sóng siêu âm: đây là phương pháp rất phổ biến, tốc độ
nhanh, dễ thực hiện, hiệu quả đối với nhiều loại tế bào. Sóng siêu âm
truyền trong môi trường lỏng tạo nên các vi lỗ, khi các lỗ này vỡ ra sẽ tạo
nên một lực cắt rất lớn có khả năng phá vỡ màng tế bào. Theo Miller
(1996), xử lý dịch tế bào trong 40 giây bằng sóng siêu âm có thể phá vỡ
đến 75% lượng tế bào, lượng protein hòa tan tăng lên 65% trong dịch tế
bào.
 Phương pháp hóa học
o Có thể sử dụng axit hoặc kiềm để phá vỡ tế bào nấm men. Ưu điểm của
phương pháp hóa giải bằng axit là hiệu suất cao, rút ngắn được thời gian.
Tuy nhiên việc sử dụng axit đậm đặc là rất độc hại đối với công nhân, yêu
cầu thiết bị phải chống ăn mòn. Acid có thể làm biến đổi một số tính chất
của các sản phẩm bên trong tế bào, phá hủy các axit amin như lizin,
arginine, cysteine, tryptophan. Và đặc biệt là nó có thể tạo ra các chất gây
đột biến.
Khi xử lý bằng kiềm có thể phá hoảng một số axit amin như: cysteine,
cystin, arginine, một vài acid amin bị racemic hóa.
 Phương pháp sinh học
Hai phương pháp thường dùng là phương pháp tự phân và phương pháp thủy
phân.

- 15 -