Nghiên cứu sản xuất koji để ứng dụng trong sản xuất nước mắm từ thịt vụn cá ngừ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

HOÀNG THỊ HẰNG

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT KOJI ĐỂ ỨNG DỤNG TRONG
SẢN XUẤT NƢỚC MẮM TỪ THỊT VỤN
CÁ NGỪ
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã số: 60540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2017


ii

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA-ĐHQG-HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Lại Quốc Đạt

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS. Phan Tại Huân

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Trần Thị Thu Trà

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 11 tháng 7 năm 2017
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. GS. Lê Văn Việt Mẫn

2. PGS.TS. Phan Tại Huân
3. TS. Trần Thị Thu Trà
4. PGS.TS. Hồng Kim Anh
5. TS. Võ Đình Lệ Tâm
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƢỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: HOÀNG THỊ HẰNG

MSHV: 1570423

Ngày, tháng, năm sinh: 29/9/1986

Nơi sinh: Hà Nội

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Mã số : 60540101

I. TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT KOJI ĐỂ ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT NƯỚC
MẮM TỪ THỊT VỤN CÁ NGỪ
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Khảo sát ảnh hưởng của thành phần mơi trường đến q trình sinh tổng hợp
protease trong quá trình tạo chế phẩm từ Koji.
- Khảo sát các yếu tố pH ban đầu và độ ẩm canh trường đến quá trình sinh tổng
hợp protease trong quá trình tạo chế phẩm từ Koji.
- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung chế phẩm protease từ Koji đến quá trình
thủy phân protein từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ.
- Khảo sát ảnh hưởng của phương pháp bổ sung muối đến quá trình thủy phân
protein từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 16/01/2017
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/6/2017
V. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS. Lại Quốc Đạt

Tp. HCM, ngày 16 tháng 01 năm 2017
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

TRƢỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
(Họ tên và chữ ký)


i

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn và bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến TS.
Lại Quốc Đạt. Xin cảm ơn thầy đã luôn tận tình chỉ dạy cho tơi những kiến thức và
hướng dẫn cho tôi những kỹ năng nghiên cứu quý báu nhất trong q trình tơi thực
hiện luận văn.
Tơi cũng xin cảm ơn Quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia
TP.HCM, Quý thầy cô bộ môn Công nghệ Thực phẩm đã truyền đạt những kiến thức
và kinh nghiệm hữu ích cũng như tạo mọi điều kiện giúp tơi hồn thành luận văn.
Ngồi ra, tơi cũng xin cảm ơn tới những bạn học viên Cao học và những bạn sinh
viên Đại học cùng làm việc tại phịng thí nghiệm vi sinh và phịng thí nghiệm hóa sinh
tại trường Đại học Bách Khoa đã giúp đỡ và hỗ trợ tơi rất nhiệt tình trong q trình tơi
thực hiện luận văn.
Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành và lịng biết ơn sâu sắc nhất.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 6 năm 2017.
Học viên thực hiện

Hoàng Thị Hằng


ii

TĨM TẮT LUẬN VĂN
Hiện nay, trong q trình sản xuất cá ngừ phi lê, một lượng lớn phế phẩm được
thải ra, trong đó riêng phần cơ sẫm cá ngừ chiếm tỷ lệ khoảng 10% khối lượng nguyên
liệu. Đây là nguồn đạm rất đáng kể, nhưng đang được sử dụng để làm bột cá bổ sung
vào thức ăn gia súc và thủy sản như phế liệu của các loại thủy sản khác. Do đó, nếu
nguồn phế liệu này được khai thác để sản xuất các sản phẩm có giá trị gia tăng cao, sẽ
góp phần làm tăng hiệu quả kinh tế của ngành chế biến biến thủy sản.
Trong những năm gần đây, nguồn nguyên liệu đạm phục vụ cho sản xuất nước
mắm đang ngày càng thiếu hụt. Trong khi đó, nhu cầu sử dụng nước mắm của người
tiêu dùng trong nước ngày càng tăng do số lượng người tiêu dùng ngày càng tăng. Nếu

nguồn thịt vụn cá ngừ được sử dụng để sản xuất nước mắm, với một phương pháp phù
hợp, sẽ góp phần giải quyết được được thực trạng này.
Tuy nhiên, trong thịt vụn cá ngừ khơng có nguồn protease sẵn có như trong nội
tạng của cá. Do đó, để sản xuất nước mắm, cần thiết phải bổ sung nguồn enzyme từ
bên ngoài vào. Chế phẩm Koji, chế phẩm enzyme thô từ nấm mốc Apergillus oryzae đã
được sử dụng như nguồn protease trong sản xuất các sản phẩm như nước tương từ đậu
nành. Do đó, đây có thể được xem là nguồn enzyme phù hợp trong sản xuất nước mắm
từ thịt vụn cá ngừ.
Từ cơ sở thực tiễn và khoa học trên, đề tài “Nghiên cứu sản xuất Koji để ứng
dụng trong sản xuất nƣớc mắm từ thịt vụn cá ngừ” được thực hiện nhằm mục đích
đánh giá khả năng sử dụng chế phẩm Koji để sản xuất nước mắm từ thịt vụn cá ngừ để
góp phần đa dạng hóa nguồn nguyên liệu sản xuất nước mắm đáp ứng nhu cầu của
người tiêu dùng, tăng hiệu quả kinh tế của ngành chế biến thủy sản. Theo mục đích đó,
nội dung được thực hiện trong đề tài bao gồm hai phần chính sau:


iii

Phần 1: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến q trình sinh tổng hợp protease từ
Koji trên mơi trường đậu nành để tạo chế phẩm Koji bổ sung vào quá trình thủy phân
thịt vụn cá. Các nội dung khảo sát bao gồm: Tỷ lệ đậu nành/trấu, hàm lượng chất cảm
ứng casein, pH canh trường, độ ẩm canh trường.
Phần 2: Khảo sát quá trình lên men nước mắm từ thịt vụn cá ngừ sử dụng enzyme
protease từ chế phẩm Koji đã nuôi cấy Các yếu tố khảo sát bao gồm: Hàm lượng chế
phẩm enzyme (thông qua tỷ lệ bổ sung chế phẩm Koji) và phương pháp bổ sung muối.
Kết quả nghiên cứu thu được như sau:
- Mơi trường thích hợp cho q trình ni cấy giống Koji để sinh tổng hợp
protease là: tỷ lệ đậu nành/trấu/casein là 70/25/5 theo khối lượng, pH ban đầu 7, độ ẩm
ban đầu 50 % w/w. Ở điều kiện trên, với mật độ vi sinh vật là 108 cfu/mL, thời gian lên
men là 72 giờ, hoạt lực protease thu được là 1,228 U/g chế phẩm thơ.

- Kết quả khảo sát q trình lên men nước mắm bằng chế phẩm Koji sinh tổng
hợp được cho thấy, điều kiện thích hợp cho q trình lên men nước mắm từ thịt vụn cá
ngừ là nồng độ enzyme bổ sung là 1,2 U/g protein cá, hàm lượng muối là 15%, được
bổ sung làm 4 lần. Với điều kiện đó, sau 18 ngày lên men, sản phẩm nước mắm thu
được có nồng độ Nitơ tổng là 22,69 g/100g, Nitơ acid amin là 19,05 g/100g và nitơ
NH3 là 2,37 g/100g, tỉ lệ nitơ amin/nitơ tổng là 83,96%.
Kết quả nghiên cứu thu được cho thấy, việc sản xuất nước mắm từ cơ sẫm thịt
vụn cá ngừ là khả thi về mặt kỹ thuật. Tuy nhiên để có thể ứng dụng trong thực tiễn sản
xuất, cần phải thực hiện thêm các nghiên cứu khác như: Tối ưu hóa q trình lên men,
khảo sát chất lượng dinh dưỡng và chất lượng cảm quan của sản phẩm tạo thành, đánh
giá hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất nước mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ.


iv

ABSTRACT
At present, in the processing of tuna fillet, a large amount of by-product, in which
the red tuna muscle accounts for about 10% of the volume of raw materials. This is a
very significant source of protein, but is being used to make fishmeal supplements in
cattle feeds and fisheries as waste of other fisheries. Therefore, if the source of this byproduct is exploited for the production of high value products, it will contribute to the
economic efficiency of the maritime product processing industry.
In recent years, the source of raw materials for fish sauce production is
increasingly in short supply. Meanwhile, the demand for fish sauce of domestic
consumers is increasing due to the increasing number of consumers. If the source of
scrap tuna fish is used to produce fish sauce, with a suitable method, will contribute to
solve this situation.
However, in tuna scrap there is no available source of protease as in the viscera of
fish. Therefore, to produce fish sauce, it is necessary to add enzyme source from
outside. Koji, the crude enzyme preparation from Apergillus oryzae, has been used as a
source of protease in the manufacture of products such as soy sauce. Therefore, this is

considered to be a suitable source of enzymes in the production of fish sauce from tuna
scraps.
Base on following practical and scientific basic, the matter of “Research on the
production of protease from Koji for use in fish sauce from red tuna muscle” was
carried out for the purpose of evaluating the potential use of Koji inoculants for
production fish sauce from tuna scrap to help diversify the source material of fish sauce
production to meet the demand of consumers, increase the economic efficiency of
maritime product processing. For that purpose, the content included in the topic
consists of the following two main section:


v

Section 1: Research on factors influencing the biosynthesis of protease from Koji
on soybean to produce Koji preparation supplemented with hydrolysis of tuna scrap.
The contents of the survey included: soybean/paddy, casein inducible content, initial
pH, culture moisture.
Section 2: Investigation of fermented fish sauce from tuna scrap using protease
from cultured koji. The survey factors include: enzyme content (follow Koji
supplementation rate) and salt addition method.
Research results show that:
The suitable environment for Koji cultivation for biosynthesis of protease is: The
ratio of soybean/paddy/casein is 70/25/5 by mass, pH: 7, humidity: 50% w/w. With the
conditions, a microbial density of 108cfu/mL, the fermentation time was 72 hours, the
enzyme activity was 1,228 U/g.
Results of fermented fish sauce fermentation with Koji biosynthesis of protease
showed that the suitable condition for fermented fish sauce from tuna scrap was
enzyme concentration: 1,2 U/g protein fish, salt content is 15%, added in 4 times. With
that condition, after 18 days of fermentation, the fish sauce obtained was the total
nitrogen concentration of 22,69 g/100g, nitrogen amine is 19,05 g/100g and NH3

nitrogen is 2,37 g/l, the ratio of nitrogen amine/nitrogen is 83,96%.
The results of the study showed that the production of fish sauce from red tuna
muscle was technically feasible. However, in order to be able to apply in production
practice, other studies such as optimizing the fermentation process, nutritional quality
survey and sensory quality of the products must be carried out, the cost-effectiveness
of the production of fish sauce from tuna fish scraps.


vi

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của chính bản thân tơi. Các nội
dung nghiên cứu và các kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công
bố trước đây, không sao chép từ bất cứ tài liệu hay bất cứ nguồn nào dưới mọi hình
thức. Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) đều được trích dẫn và ghi rõ nguồn tài
liệu tham khảo theo đúng quy định.
Tác giả luận văn
Hoàng Thị Hằng


vii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................i
TÓM TẮT LUẬN VĂN .................................................................................................ii
LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................................vi
MỤC LỤC .....................................................................................................................vii
DANH MỤC BẢNG .....................................................................................................xii
DANH MỤC HÌNH .....................................................................................................xiv
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1

1. Đặt vấn đề .................................................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài ....................................................................................................... 2
3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................................... 2
4. Ý nghĩa về khoa học và thực tiễn ................................................................................. 3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN.......................................................................................... 4
1.1. Tổng quan về cá ngừ ................................................................................................. 4
1.1.1. Giới thiệu chung................................................................................................... 4
1.1.2. Phân loại và phân bố ............................................................................................ 4
1.1.2.1. Phân loại của cá ngừ tại Việt Nam.................................................................... 4
1.1.2.2. Sự phân bố của cá ngừ ...................................................................................... 5
1.1.3. Thành phần hóa học của cá ngừ ........................................................................... 6
1.1.4. Thực trạng về chế biến cá ngừ hiện nay .............................................................. 7
1.1.4.1. Thực trạng chung trên toàn thế giới .................................................................. 7


viii

1.1.4.2. Tình hình chế biến cá ngừ tại Việt Nam ........................................................... 9
1.2. Tổng quan về Koji ................................................................................................... 10
1.2.1. Lịch sử phát triển Koji ....................................................................................... 10
1.2.2. Bản chất của Koji ............................................................................................... 10
1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp protease trong mốc Koji Aspergillus
oryzae ......................................................................................................................... 11
1.2.3.1. Thành phần môi trường................................................................................... 11
1.2.3.2. Điều kiện nuôi cấy .......................................................................................... 13
1.3. Nước mắm và quá trình lên men nước mắm bổ sung protease ............................... 19
1.3.1. Thực trạng sản xuất nước mắm tại Việt Nam hiện nay ..................................... 19
1.3.2. Cơ sở khoa học của ứng dụng protease trong sản xuất nước mắm.................... 20
1.3.2.1. Cơ chế phân giải của enzyme protease ........................................................... 20
1.3.2.2. Phương pháp sản xuất nước mắm truyền thống và phương pháp có bổ sung

enzyme ......................................................................................................................... 21
1.3.3. Ứng dụng chế phẩm protease từ Koji trong sản xuất nước mắm ...................... 23
CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 25
2.1. Nguyên liệu và hóa chất .......................................................................................... 25
2.1.1. Nguyên liệu ........................................................................................................ 25
2.1.2. Hóa chất ............................................................................................................. 25
2.2. Sơ đồ nghiên cứu..................................................................................................... 26
2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 27


ix

2.3.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp protease trong q
trình ni cấy mốc tạo chế phẩm Koji ......................................................................... 27
2.3.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đậu nành/trấu trong môi trường nuôi cấy đến
hoạt tính protease ......................................................................................................... 27
2.3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng casein đến hoạt tính protease ................ 28
2.3.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của pH ban đầu của môi trường ni cấy đến hoạt tính
protease ........................................................................................................................ 29
2.3.1.4. Khảo sát ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu của môi trường nuôi cấy đến hoạt
tính protease ................................................................................................................ 29
2.3.2. Khảo sát khả năng sử dụng chế phẩm Koji để thủy phân protein trên cơ chất thịt
vụn cơ sẫm cá ngừ........................................................................................................ 30
2.3.2.1. Phân tích thành phần hóa học của thịt vụn cơ sẫm cá ngừ ............................. 30
2.3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của phương pháp bổ sung muối một lần trong quá trình
thủy phân protein từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ bằng chế phẩm Koji.............................. 31
2.3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ protease và phương pháp bổ sung muối
trong quá trình thủy phân protein từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ bằng chế phẩm Koji ..... 32
2.4. Các phương pháp phân tích ..................................................................................... 33
2.4.1. Phương pháp định lượng bào tử (đếm trực tiếp) ................................................ 33

2.4.2. Xác định hàm lượng ẩm ..................................................................................... 33
2.4.3. Xác định hoạt tính protease bằng phương pháp Anson cải tiến ........................ 33
2.4.4. Phương pháp xác định hàm lượng tro nung đến khối lượng không đổi ............ 33
2.4.5. Phương pháp xác định hàm lượng chất béo ....................................................... 33


x

2.4.6. Xác định hàm lượng nitơ tổng ........................................................................... 33
2.4.7. Xác định hàm lượng nitơ acid amin bằng phương pháp Ninhydrin ................ 33
2.4.8. Xác định hàm lượng nitơ amoniac (NNH3) bằng phương pháp chưng cất.......... 34
2.4.9. Xác định tỉ lệ nitơ amin/ nitơ tổng ..................................................................... 34
2.4.10. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................... 34
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................................. 35
3.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố mơi trường đến q trình sinh tổng hợp
protease trong q trình ni cấy mốc Aspergillus oryzae ............................................ 35
3.1.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ đậu nành/trấu trong môi trường nuôi cấy đến hoạt tính
protease ........................................................................................................................ 35
3.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng casein đến hoạt tính protease ................................. 37
3.1.3. Ảnh hưởng của pH ban đầu của môi trường nuôi cấy đến hoạt tính protease ... 39
3.1.4. Ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu của mơi trường đến hoạt tính protease ............ 41
3.2. Kết quả khảo sát khả năng sử dụng chế phẩm Koji để thủy phân protein trên cơ
chất thịt vụn cơ sẫm cá ngừ ............................................................................................ 43
3.2.1. Thành phần hóa học của thịt vụn cơ sẫm cá ngừ ............................................... 43
3.2.2. Ảnh hưởng của việc bổ sung muối một lần đến khả năng thủy phân protein từ
thịt vụn cơ sẫm cá ngừ bằng chế phẩm Koji ................................................................ 45
3.2.3. Ảnh hưởng của việc bổ sung muối nhiều lần đến khả năng thủy phân protein từ
thịt vụn cơ sẫm cá ngừ bằng chế phẩm Koji ................................................................ 50
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................. 57
4.1. Kết luận ................................................................................................................... 57

xi

4.2. Kiến nghị ................................................................................................................. 57
PHỤ LỤC .........................................................................................................................i


xii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1. Thành phần chiều dài một số loài cá ngừ [6] ................................................. 5
Bảng 1. 2. Sự phân bố của 4 loại cá ngừ có sản lượng đánh bắt lớn nhất tại Việt Nam .. 6
Bảng 1. 3. Thành phần dinh dưỡng trung bình trong 100g cá ngừ [8] ............................ 7
Bảng 1. 4. Thành phần dinh dưỡng (theo giá trị trung bình) trong 100g hạt đậu nành . 15
Bảng 1. 5. Thành phần acid amin của đậu nành ............................................................ 16
Bảng 2. 1. Tỉ lệ trấu/đậu nành trong môi trường khác nhau

27

Bảng 2. 2. Hàm lượng casein trong môi trường nuôi cấy khác nhau............................. 28
Bảng 2. 3. Lượng muối cần bổ sung và thời gian bổ sung vào canh trường ................. 32
Bảng 3. 1. Kết quả hoạt tính protease ở các thành phần môi trường nuôi cấy khác nhau
........................................................................................................................................ 35
Bảng 3. 2. Ảnh hưởng của hàm lượng casein đến hoạt tính protease ............................ 37
Bảng 3. 3. Kết quả hoạt tính protease dưới ảnh hưởng của pH ban đầu môi trường ..... 39
Bảng 3. 4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của độ ẩm đến hoạt tính protease trong q
trình ni cấy: ................................................................................................................ 41
Bảng 3. 5. Thành phần ngun liệu thịt vụn cơ sẫm cá ngừ .......................................... 43
Bảng 3. 6. Thành phần amino acid trong thịt vụn cơ sẫm cá ngừ .................................. 44

Bảng 3. 7. Kết quả phân tích trong quá trình thủy phân protein bổ sung muối một lần
tương ứng hoạt độ protease ban đầu 1,1 U/g protein cá ................................................ 46
Bảng 3. 8. Kết quả phân tích trong quá trình thủy phân với hàm lượng chế phẩm Koji
là 1,1 U/g protein cá ....................................................................................................... 50


xiii

Bảng 3. 9. Kết quả phân tích trong q trình thủy phân protein với hàm lượng chế
phẩm Koji là 1,2 U/g protein cá ..................................................................................... 51
Bảng 3. 10. Kết quả phân tích trong q trình thủy phân với hàm lượng chế phẩm Koji
là 1,3 U/g protein cá ....................................................................................................... 51


xiv

DANH MỤC HÌNH
Hình 2. Sơ đồ quy trình nghiên cứu ............................................................................... 26
Hình 3. 1. Ảnh hưởng của tỉ lệ trấu/đậu/casein đến hoạt tính protease trong q trình
ni cấy chế phẩm Koji (♦: MT1, ■: MT2,▲: MT3) .................................................... 36
Hình 3. 2. Ảnh hưởng của lượng casein bổ sung trong môi trường ni cấy đến hoạt
tính protease (♦: 3%, ■: 4%, ▲: 5%, ×: 6%) ................................................................. 38
Hình 3. 3. Ảnh hưởng của pH ban đầu của mơi trường đến hoạt tính protease (♦: pH 5,
■: pH 6, ▲: pH 7, ×: pH 8) ............................................................................................ 39
Hình 3. 4. Ảnh hưởng của độ ẩm đến hoạt tính protease trong q trình ni cấy ....... 42
Hình 3. 5. Sự biến đổi hàm lượng nitơ tổng trong quá trình thủy phân protein từ thịt
vụn cơ sẫm cá ngừ bằng chế phẩm Koji bổ sung muối một lần .................................... 46
Hình 3. 6. Sự biến đổi hàm lượng nitơ acid amin trong quá trình thủy phân protein từ
thịt vụn cơ sẫm cá ngừ bằng chế phẩm Koji bổ sung muối một lần .............................. 47
Hình 3. 7. Sự biến đổi hàm lượng nitơ NH3 trong quá trình thủy phân protein từ thịt

vụn cơ sẫm cá ngừ bằng chế phẩm Koji bổ sung muối một lần .................................... 47
Hình 3. 8. Tỷ lệ nitơ acid amin/nitơ tổng trong quá trình thủy phân protein từ thịt vụn
cơ sẫm cá ngừ bằng chế phẩm Koji bổ sung muối một lần ........................................... 48
Hình 3. 9. Hoạt lực protease trong quá trình thủy phân protein từ thịt vụn cơ sẫm cá
ngừ bằng chế phẩm Koji bổ sung muối một lần ............................................................ 48
Hình 3. 10. Tỉ lệ nitơ tổng trong quá trình thủy phân protein từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ
bằng chế phẩm Koji bổ sung muối nhiều lần (♦: 1,1 U/g, ■: 1,2 U/g, ▲: 1,3 U/g) ...... 52
Hình 3. 11. Sự biến đổi hàm lượng nitơ acid amin trong quá trình thủy phân protein từ
thịt vụn cơ sẫm cá ngừ bằng chế phẩm Koji bổ sung muối nhiều lần (♦: 1,1 U/g, ■: 1,2
U/g, ▲: 1,3 U/g) ............................................................................................................ 53


xv

Hình 3. 12. Sự biến đổi hàm lượng nitơ NH3 trong quá trình thủy protein từ thịt vụn cơ
sẫm cá ngừ bằng chế phẩm Koji bổ sung muối nhiều lần (♦: 1,1 U/g, ■: 1,2 U/g, ▲: 1,3
U/g)................................................................................................................................. 53
Hình 3. 13. Tỉ lệ nitơ acid amin/nitơ tổng trong quá trình thủy phân protein từ thịt vụn
cơ sẫm cá ngừ bằng chế phẩm Koji bổ sung muối nhiều lần (♦: 1,1 U/g, ■: 1,2 U/g, ▲:
1,3 U/g)........................................................................................................................... 54


1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Trong ngành chế biến nước mắm ở nước ta từ trước tới nay, nguyên liệu thường
dùng là cá cơm, cá thu, cá nục, cá phèn…Trong đó, cá cơm được sử dụng nhiều nhất.
Riêng đối với cá ngừ ở nước ta, sản lượng khai thác khá lớn, một số phụ phẩm như
đầu, xương, nội tạng, mang, vây cá, bụng, da,…được nghiên cứu thu nhận các thành

phần có giá trị như lipid, protein,…Nhưng nguồn phụ phẩm này chủ yếu sử dụng trong
trong sản xuất bột cá, dầu cá, giá trị kinh tế không cao.
Riêng đối với thành phần cơ sẫm cá ngừ, đó là phần thịt đen gần xương sống,
nguyên liệu cá sau khi sản xuất ra các mặt hàng trên phần cơ thịt sẫm loại ra có thể lên
đến 20% tổng trọng lượng của nguyên liệu [1]. Thành phần dinh dưỡng khá cao, lượng
thải ra tương đối lớn, có thể tận dụng để tăng giá trị sử dụng. Tuy nhiên, hiện tại lượng
thịt này được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi hoặc bán ra các đầu mối bán lẻ tại các chợ
với giá thành từ 4.000 – 5.000 đ/kg. Các nhà máy chế biến cá ngừ vẫn chưa tìm được
giải pháp hiệu quả để tận dụng lượng thịt đỏ này sản xuất các sản phẩm có giá trị kinh
tế, đảm bảo chất lượng về vệ sinh an toàn thực phẩm [2].
Theo AC Nielsen (2015), tổng thị phần nước mắm Việt Nam khoảng 230 triệu
lít/năm và doanh thu 554 triệu đô la Mỹ. Nhu cầu của thị trường hằng năm tăng khoảng
5 ÷ 7%. Như vậy có thể thấy rằng thị trường nước mắm vẫn đang phát triển mạnh và có
nhiều tiềm năng [3].
Việc tận dụng phần thịt giàu protein này vào quá trình chế biến nước mắm là rất
cần thiết và hợp lý, vừa tận dụng được lượng phế liệu có giá trị dinh dưỡng, vừa giúp
giải quyết cho vấn đề thiếu hụt nguồn nguyên liệu sản xuất nước mắm hiện nay, khi mà
nguồn cá cơm đang ngày càng khan hiếm, tạo ra sản phẩm có giá trị gia tăng cao hơn.
Tuy nhiên, do trong nguồn phụ phẩm này khơng có protease để có thể thủy phân


2

protein nên cần phải bổ sung protease vào nguyên liệu trong quá trình lên men nước
mắm. Nếu sử dụng chế phẩm enzyme protease thương mại để thủy phân protein trong
chế biến nước mắm thì giá thành tương đối cao, phụ thuộc vào nguồn cung cấp trên thị
trường, dẫn đến hiệu quả kinh tế thấp.
Koji là chế phẩm giống nấm mốc được sản xuất đầu tiên ở Nhật Bản. Khi muốn
tạo ra các loại enzyme mong muốn thì việc đầu tiên sẽ là cấy giống mốc thuần chủng
lên cơ chất hạt gạo, malt hoặc đậu nành, sau đó sẽ được sấy khơ và đóng gói, nhằm tạo

ra bào tử giống thuần khiết của Aspergillus oryzae hoặc Aspergillus sojae, lúc này có
thể sử dụng giống này đem cấy truyền sang mẻ khác để tạo ra enzyme với số lượng lớn
trên những cơ chất khác nhau [4]. Koji đã được ứng dụng trong lên men nước tương từ
đậu nành, lên men rượu sake của Nhật Bản bằng q trình đường hóa, hoặc ứng dụng
lên men hỗn hợp đậu nành và bột mì để làm sản phẩm miso, xì dầu…
Trên cơ sở đó, đề tài: “Nghiên cứu sản xuất koji để ứng dụng trong sản xuất
nƣớc mắm từ thịt vụn cá ngừ” được nghiên cứu để góp phần khai thác hiệu quả
nguồn phụ phẩm cá ngừ, nâng cao hiệu quả kinh tế trong ngành chế biến thủy sản.
2. Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu chung của đề tài là góp phần nâng cao hiệu quả của của ngành chế biến
thủy sản thông qua việc sử dụng hiệu quả nguồn phế liệu tạo ra sản phẩm có giá trị gia
tăng cao.
Mục tiêu cụ thể của đề tài là nghiên cứu khảo sát quá trình sản xuất chế phẩm
Koji từ mốc Aspergillus oryzae và đánh giá khả năng sử dụng trong quá trình lên men
nước mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ.
3. Nội dung nghiên cứu
Để thực hiện mục tiêu nghiên cứu của đề tài, các nội dung nghiên cứu sau được
thực hiện:


3

- Khảo sát ảnh hưởng của thành phần môi trường đến quá trình sinh tổng hợp
protease trong quá trình tạo chế phẩm Koji.
- Khảo sát các yếu tố pH ban đầu và độ ẩm canh trường đến quá trình sinh tổng
hợp protease trong quá trình tạo chế phẩm Koji.
- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung chế phẩm Koji đến quá trình lên men
nước mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ.
- Khảo sát ảnh hưởng của phương pháp bổ sung muối đến quá trình lên men nước

mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ.
4. Ý nghĩa về khoa học và thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học:
Ý nghĩa khoa học của đề tài là:
- Góp phần cung cấp dữ liệu khoa học về sự ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá
trình sinh tổng hợp protease trong q trình ni cấy Koji từ nấm mốc Aspergillus
oryzae.
- Góp phần cung cấp dữ liệu khoa học về ảnh hưởng của một số thơng số cơng
nghệ đến q trình lên men nước mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn:
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài là góp phần khai thác hiệu quả nguồn phế phẩm trong
q trình chế biến thủy sản, đa dạng hóa sản phẩm. Từ đó, góp phần nâng cao hiệu quả
kinh tế trong lĩnh vực chế biến thủy sản cũng như đáp ứng nhu cầu của người tiêu
dùng.


4

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về cá ngừ
1.1.1. Giới thiệu chung
Cá ngừ thuộc họ cá thu ngừ, tên gọi chung là cá ngừ đại dương, là loại cá lớn
thuộc họ cá bạc má (Scombridae), chủ yếu thuộc chi Thunnus, sinh sống ở vùng biển
ấm, cách bờ độ 185 km trở ra [5].
Giới: Animalia
Ngành: Chordata
Lớp: Actinopterygi
Bộ: Perciformes
Họ: Scombridae
Chi: Thunnus

Cá ngừ là loại cá có giá trị kinh tế quan trọng nhất ở biển Việt Nam. Cá ngừ phân
bố ở khắp các vùng biển Việt Nam, kích thước cá tương đối lớn (6 lồi có kích thước
từ 20 ÷ 70 cm, khối lượng từ 0,5 ÷ 4 kg. Riêng hai lồi cá ngừ vây vàng và cá ngừ mắt
to có kích thước lớn 70 ÷ 200 cm, khối lượng 1,6 ÷ 64 kg).
1.1.2. Phân loại và phân bố
1.1.2.1. Phân loại của cá ngừ tại Việt Nam
Trong 14 loài cá ngừ thuộc 8 giống phân bố ở Biển Đông và lân cận, ở biển Việt
Nam đã bắt gặp 8 loài thuộc 5 giống, đó là:
- Cá ngừ chù: Auxis thazard
- Cá ngừ ồ: Auxis rochei
- Cá ngừ chấm: Euthynnus affinis
- Cá ngừ bị: Longtail tuna
- Cá ngừ sọc dưa: Sarda orientalis
Ngồi 5 loại cá ngừ trên, cịn có 2 loại cá ngừ di cư đại dương là: Cá ngừ vằn


5

(Katsuwonus pelamis) và cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares), là đối tượng của nghề
câu vàng, mới vào Việt Nam trong thời gian gần đây [6].
Đặc điểm sinh học của một số loài cá ngừ như sau:
Bảng 1. 1. Thành phần chiều dài một số loài cá ngừ [6]
Loài

Chiều dài đánh bắt (cm)

Auxis rochei

20 – 59

A.thazard

24 – 29

Euthynnus affinis

20 – 64

Sarda orientalis

41 – 71

Thunnus tonggol

26 – 68

Katsuwonus pelamis

41 – 65

Tất cả các loài cá ngừ kể trên chủ yếu ăn cá thuộc giống cá nục (Decapterus):
Mực ống (Loligo spp); cá trích (Sardinella.Spp) và cá cơm (Stolephorus spp) và cả
động vật phù du [6].
1.1.2.2. Sự phân bố của cá ngừ
Cá ngừ phân bố rộng ở vùng nước ven bờ và ngoài khơi biển Việt Nam. Theo kết
quả phân tích cá ngừ đánh bắt bằng lưới rê, có thể cho rằng cá ngừ từ ngồi khơi biển
Đơng bắt đầu di cư vào vùng biển miền Trung từ tháng 1 ÷ 2. Chúng ở vùng biển miền
Trung một thời gian và sau đó thì một phần di cư lên phía Bắc vào Vịnh Bắc Bộ từ
tháng 3 ÷ 4 và ở đó cho đến tháng 8 ÷ 9, một phần di cư xuống phía Đông Nam Bộ và
Vịnh Thái Lan, phần lớn cá vẫn ở lại vùng biển miền Trung [6].

Sự phân bố của 4 loại cá ngừ có sản lượng đánh bắt cao nhất tại Việt Nam được
thể hiện trong Bảng 1.2:


6

Bảng 1. 2. Sự phân bố của 4 loại cá ngừ có sản lượng đánh bắt lớn nhất tại Việt Nam
[6].
Loài

Vùng biển
Vịnh Bắc Bộ

Ngừ chù

Miền Trung
Vịnh Thái Lan
Vịnh Bắc Bộ

Ngừ chấm

Vịnh Thái Lan

Ngừ bò

Vịnh Thái Lan
Vịnh Bắc Bộ

Ngừ sọc dưa

Miền Trung

1.1.3. Thành phần hóa học của cá ngừ
Mỗi loại cá ngừ có hàm lượng dinh dưỡng khác nhau, tính theo giá trị trung bình
thì cá ngừ thuộc loại có hàm lượng dinh dưỡng tương đối cao, nhất là hàm lượng
protein trong cơ thịt cá ngừ. Tính theo hàm lượng trung bình bao gồm cả: vây, da, bụng
…được trình bày trong Bảng 1.3. Trong khi dùng trong chế biến thì cần phải loại bỏ
các thành phần như mang, vây, da…hàm lượng dinh dưỡng trong những thành phần
này lại khơng nhiều.
Có thể thấy nếu chỉ tính hàm lượng protein trong cơ thịt cá ngừ thì cao hơn hẳn
các loại cá khác, cụ thể là loài cá cơm, loại cá thường dùng để sản xuất nước mắm.
Hàm lượng dinh dưỡng trong cá cơm bao gồm nước là 78,3%, protein là 18,7%, lipid
1,7% [7].


7

Bảng 1. 3. Thành phần dinh dưỡng trung bình trong 100g cá ngừ [8]
Thành phần

Hàm lƣợng

Nước

77,5 g

Protein

21,0 g

Lipid

0,3 g

Tro

1,2 g

Ca

44 mg

P

206 mg

Fe

1,0 mg

Vitamin A

5 mcg

Vitamin B1

0,02 mg

Vitamin B2

0,08 mg

Vitamin PP

4,0 mg

1.1.4. Thực trạng về chế biến cá ngừ hiện nay
1.1.4.1. Thực trạng chung trên toàn thế giới
Trong năm 2011, trong khi sản lượng khai thác cá ngừ toàn cầu đạt khoảng 4,76
triệu tấn, thì lượng sản phẩm cá ngừ đóng hộp chỉ có gần 2 triệu tấn. Các phụ phẩm
được thải ra từ sản xuất cá ngừ đóng hộp (bao gồm đầu, bộ xương, nội tạng, mang,
phần thịt màu sẫm, vây bụng và da) có thể chiếm tỉ lệ rất lớn so với lượng nguyên liệu
ban đầu. Các số liệu báo cáo trong ngành sản xuất thịt cá ngừ cho thấy các phế phẩm,
phụ phẩm chiếm khoảng 50% tổng nguyên liệu ban đầu. Khi philê cá, sản phẩm đạt
được thường chỉ chiếm khoảng 30-50% so với lượng nguyên liệu ban đầu [9].
Có thể thấy, ngành chế biến cá ngừ đã và đang tạo ra một lượng đáng kể các phế
phẩm, phụ phẩm và thịt vụn từ các thành phần như đầu, bộ xương, bụng, gan và trứng.
Đây là những bộ phận chứa protein chất lượng cao, axit béo omega-3, vi chất dinh