Nghiên cứu sản xuất nước mắm từ cá ngừ theo phương pháp lên men ngắn ngày

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

NGÔ ĐẶNG HỒNG PHƢƠNG

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT NƢỚC MẮM TỪ CÁ NGỪ THEO
PHƢƠNG PHÁP LÊN MEN NGẮN NGÀY
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã số: 60540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2018


CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA-ĐHQG-HCM
Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: TS. Lại Quốc Đạt

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS. Hoàng Kim Anh

Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS.TS. Tôn Nữ Minh Nguyệt

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa,
ĐHQG Tp. HCM ngày 17 tháng 7 năm 2018
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn
2. PGS.TS. Hồng Kim Anh
3. PGS.TS. Tơn Nữ Minh Nguyệt
4. TS. Nguyễn Thị Hiền

5. TS. Võ Đình Lệ Tâm
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã đƣợc 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: NGÔ ĐẶNG HỒNG PHƢƠNG

MSHV: 1570435

Ngày, tháng, năm sinh: 11/12/1991

Nơi sinh: Bình Thuận

Chun ngành: Cơng nghệ thực phẩm

Mã số: 60540101

I. TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT NƢỚC MẮM TỪ CÁ NGỪ THEO PHƢƠNG PHÁP
LÊN MEN NGẮN NGÀY

II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ muối đến quá trình thủy phân protein trong quá
trình lên men nƣớc mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ có bổ sung Koji.
- Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ nƣớc đến quá trình thủy phân protein trong quá
trình lên men nƣớc mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ có bổ sung Koji.
- Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ Koji đến quá trình thủy phân protein trong quá
trình lên men nƣớc mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ có bổ sung Koji.
- Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân protein trong quá
trình lên men nƣớc mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ có bổ sung Koji.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 04/09/2017
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 2/7/2018
V. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS. Lại Quốc Đạt
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

Tp. HCM, ngày 02 tháng 07 năm 2018
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

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


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
hƣớng 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 trƣờng 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 nhƣ 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 trƣờng Đại học Bách Khoa đã giúp đỡ và hỗ trợ tôi rất nhiệt tình trong
q trình tơi thực hiện luận văn.
Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc nhất.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 3 tháng 7 năm 2018.
Học viên thực hiện

Ngô Đặng Hồng Phƣơng


TĨM TẮT
Nƣớc mắm là một gia vị tự nhiên có nhiều axit amin đƣợc tạo ra trong quá
trình thủy phân protein thịt cá bằng các enzyme lấy từ thịt và nội tạng cá hoặc vi
sinh vật lên men. Tại Việt Nam, nƣớc mắm thƣờng đƣợc sản xuất bằng các loại cá
nhƣ là cá cơm, cá thu, cá nục, cá phèn… Trong đó, nƣớc mắm làm từ cá cơm đƣợc
ƣa thích và sử dụng nhiều nhất vì nó là loại nƣớc mắm thơm ngon và chất lƣợng cao
nhất.
Tuy nhiên, sản lƣợng nƣớc mắm sản xuất bằng phƣơng pháp lên men truyền
thống không thể đáp ứng kịp nhu cầu của thị trƣờng tiêu dùng. Bên cạnh đó nguồn
nguyên liệu truyền thống cũng bị suy giảm trầm trọng. Trong khi đó sản lƣợng khai
thác cá ngừ ở nƣớc ta khá lớn nhƣng chủ yếu chỉ sản xuất dƣới dạng sản phẩm cá
phi lê và một số phụ phẩm nhƣ đầu, xƣơng, nội tạng, mang, vây cá, bụng, da,… chỉ
đƣợc sử dụng trong trong sản xuất bột cá, dầu cá mang lại giá trị kinh tế khơng cao.
Trong đó đáng quan tâm nhất là phần cơ sẫm cá ngừ. Nếu có thể sử dụng phần
cơ sẫm cá ngừ thay thế cho nguồn nguyên liệu truyền thống trong quá trình sản xuất
nƣớc mắm thì chúng ta có thể tận dụng nguồn phế liệu giàu protein này để tạo ra
sản phẩm với giá trị kinh tế cao, vừa giúp giải quyết cho vấn đề thiếu hụt nguồn

nguyên liệu sản xuất nƣớc mắm hiện nay cũng nhƣ đáp ứng nhu cầu sử dụng nƣớc
mắm ngày càng cao của thị trƣờng ngƣời tiêu dùng. Tuy nhiên, do trong nguồn phụ
phẩm này khơng có protease để có thể thủy phân protein nên cần phải bổ sung
protease vào nguyên liệu trong quá trình lên men nƣớc mắm. Chế phẩm Koji, chế
phẩm enzyme thô từ nấm mốc Apergillus oryzae sẽ đƣợc sử dụng nhƣ nguồn
protease để bổ sung vào quá trình sản xuất nƣớc mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ.
Chính vì vậy đề tài “Nghiên cứu sản xuất nƣớc mắm từ cá ngừ theo
phƣơng pháp lên men ngắn ngày” đƣợc thực hiện nhằm mục đích góp phần giải
quyết vấn đề về nguồn đạm cung cấp cho ngành sản xuất nƣớc chấm, đáp ứng nhu
cầu của ngƣời tiêu dùng, tăng hiệu quả kinh tế của ngành chế biến thủy sản
Nội dung đƣợc thực hiện trong đề tài là: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng đến
quá trình lên men nƣớc mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ bằng protease từ chế phẩm
Koji thô (nuôi cấy nấm mốc Apergillus oryzae trên môi trƣờng đậu nành ở các điều


kiện là: tỉ lệ đậu nành/trấu/casein là 70/25/5 theo khối lƣợng, pH ban đầu 7, độ ẩm
ban đầu 50% w/w, mật độ vi sinh vật cấy vào ban đầu là 108 cfu/ml, thời gian lên
men là 72 giờ, hoạt lực protease thu đƣợc là 1,186U/g chế phẩm thô). Các yếu tố
khảo sát bao gồm: tỉ lệ nƣớc/cá, nhiệt độ, tỉ lệ muối, tỉ lệ Koji/cá.
Kết quả thu đƣợc: với tỉ lệ chế phẩm Koji bổ sung tƣơng ứng với nồng độ
protein nguyên liệu cá là 0,97U/g protein cá, lƣợng nƣớc bổ sung theo tỉ lệ nƣớc/cá
là 35%, lƣợng muối bổ sung là 10% w/w, bổ sung 4 lần vào tại các thời điểm: ngày
đầu tiên, ngày 3, ngày 6, ngày 9 lần lƣợt là 2,5%; 3,5%; 2% và 2%. Sau 18 ngày lên
men ở nhiệt độ 35oC, nƣớc mắm thu đƣợc có hàm lƣợng các hợp chất chứa nitơ nhƣ
sau: nitơ tổng: 19,97g/l, nitơ amin: 16,22g/l, nitơ NH3: 2,17g/l, tỉ lệ nitơ amin/nitơ
tổng là 81,22% và hiệu suất thủy phân 25,96%.
Kết quả nghiên cứu thu đƣợc cho thấy, việc sản xuất nƣớc mắm từ thịt vụn cơ
sẫm 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 nhƣ: khảo sát chất lƣợng
cảm quan của sản phẩm tạo thành, đánh giá hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất

nƣớc mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ.


ABSTRACT
Fish sauce is a natural spice with enriched amino acids produced by the
protein hydrolysis from enzyme of fish, fish internal-organs or fermentation
microorganism. In Vietnam, fish sauce is often made from fish such as long-jawed
anchovy, mackerel, scads, surmullet… In particular, fish sauce from long-jawed
anchovy is the most favorite one and consumed widely because it is the most
delicious sauce with the highest quality.
However, the manufacture of fish sauce using traditional fermentation could
not meet demands of consumption markets. Besides, the traditional ingredients are
also decreased seriously. While the production of tuna is quite high, it mainly
produces in the form of fish fillets and some fish by-products such as heads, bones,
internal organs, fin, skin… which are only used in the production of fish flour, fish
oil with low economic values.
In particular, the most consideration part is the dark muscle of tuna. If we use
this part instead of traditional ingredients during fish sauce production, we could
take the advantage of this enriched protein source to produce fish sauce with high
economic value as well as meet the increasing demand of fish sauce in the
consumption market. However, there is no protease in by-products for protein
hydrolysis, it is necessary to add protease in ingredients during the fermentation
process. Koji preparation, one raw enzyme preparation from Apergillus oryzae is
used to add in the production of fish sauce from dark muscle of tuna.
Therefore, the essay topic of “Research on the production of fish sauce
from tuna based on the short-term fermentation method” is implemented in
order to solve problems of supplying protein source for the sauce industry, meet
demands of customers, and increase the economic efficiency of the seafood
processing.
The main content in this study is to research factors impacting on fermentation

process of fish sauce from dark muscle of tuna by using protease from raw Koji
preparation (growing Apergillus oryzae in a soy-bean environment with conditions:
ratio of soy-bean/rice husk/casein is 70/25/5 based on volume, initial pH is 7, initial


moisture is 50% w/w, initial culture density is 108 cfu/ml, fermentation time is 72
hours, protease activity value is 1,186U/g from raw preparation). Investigated
factors are ratio of water/fish, temperature, ratio of salt and ratio of Koji/fish.
Results: ratio of additional Koji preparation is corresponding to protein
concentration of fish is 0.97U/g, adding water with the ratio of water/fish is 35%,
additional salt amount is 10% w/w, adding 4 times in the first day, 3rd day, 6th day
and 9th day with corresponding values of 2,5%, 3.5%, 2% and 2%. After 18 days of
the fermentation process at the temperature of 35oC, fish sauce obtains the
following nitrogen contents: total Nitrogen: 19,97g/l, Nitrogen amino acid:
16,22g/l, Nitrogen NH3: 2,17g/l, ratio of Nitrogen amino acid/ total Nitrogen:
81,22% and protein recovery ratio: 25,96%.
The research results show that the production of fish sauce from dark muscle
of tuna is technically feasible. However, in order to apply in the production practice,
it is necessary to have more researches such as: product quality surveys, economic
assessment of the production of fish sauce from dark muscle of tuna.


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 chƣa từng đƣợc ai
công bố trƣớc đây, không sao chép từ bất cứ tài liệu hay bất cứ nguồn nào dƣới mọi
hình thức. Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) đều đƣợc trích dẫn và ghi rõ
nguồn tài liệu tham khảo theo đúng quy định.

Tác giả luận văn

Ngô Đặng Hồng Phƣơng


i

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ..............................................................................................................
TÓM TẮT ....................................................................................................................
ABSTRACT .................................................................................................................
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................
MỤC LỤC ................................................................................................................... i
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. iv
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................... v
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề .............................................................................................................. 1
2. Mục tiêu của đề tài ................................................................................................. 2
3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn................................................................................ 3
4.1. Ý nghĩa khoa học .............................................................................................. 3
4.2. Ý nghĩa 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, phân bố và thành phần hóa học của cá ngừ .................................. 4
1.1.2.1. Cá ngừ nhỏ, phân bố địa phƣơng............................................................. 4
1.1.2.2. Cá ngừ di cƣ đại dƣơng ........................................................................... 4
1.1.3. Tình hình khai thác - chế biến cá ngừ ở Việt Nam ....................................... 6
1.1.4. Thực trạng về chế biến cá ngừ hiện nay........................................................ 6
1.2. Tổng quan về nƣớc mắm................................................................................... 12

1.2.1. Tình hình thị trƣờng nƣớc mắm ở Việt Nam .............................................. 12
1.2.2. Giá trị dinh dƣỡng và thành phần hóa học của nƣớc mắm ......................... 13
1.2.3. Cơ sở khoa học của ứng dụng protease trong sản xuất nƣớc mắm ............. 14
1.2.4. Yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chế biến nƣớc mắm ................................. 16
1.2.4.1. Nhiệt độ ................................................................................................. 16
1.2.4.2. pH .......................................................................................................... 17


ii

1.2.4.3. Hàm lƣợng muối .................................................................................... 17
1.2.4.4. Phƣơng pháp xử lý nguyên liệu trƣớc lên men ..................................... 18
1.2.5. Các phƣơng pháp chế biến nƣớc mắm ........................................................ 18
1.3. Tổng quan về Koji ............................................................................................. 23
1.3.1. Lịch sử phát triển Koji................................................................................. 23
1.3.2. Bản chất của Koji ........................................................................................ 24
1.3.3. Ứng dụng Koji vào công nghệ lên men....................................................... 24
CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU ................................................................................ 26
2.1. Nguyên liệu và hóa chất .................................................................................... 26
2.1.1. Nguyên liệu ................................................................................................. 26
2.1.2. Hóa chất ....................................................................................................... 26
2.2. Sơ đồ nghiên cứu............................................................................................... 27
2.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 27
2.3.1. Xác định thành phần hóa học của cơ sẫm cá ngừ và Koji .......................... 27
2.3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ muối trong canh trƣờng lên men
đến quá trình thủy phân protein............................................................................. 30
2.3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ nƣớc/cá bổ sung vào canh trƣờng lên men
đến quá trình thủy phân protein ............................................................................. 31
2.3.4. Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ Koji/cá trong canh trƣờng lên men
đến quá trình thủy phân protein ............................................................................. 32

2.3.5. Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân protein ............. 32
2.3.6. Xác định thành phần hóa học của nƣớc mắm thu đƣợc .............................. 33
2.4. Các phƣơng pháp phân tích ............................................................................... 33
2.4.1. Phƣơng pháp định lƣợng bào tử (đếm trực tiếp) ......................................... 33
2.4.2. Xác định hàm lƣợng ẩm .............................................................................. 34
2.4.3. Xác định hoạt tính protease bằng phƣơng pháp Anson cải tiến .................. 34
2.4.4. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tro nung đến khối lƣợng không đổi...... 34
2.4.5. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng chất béo ................................................ 34
2.4.6. Xác định hàm lƣợng nitơ tổng ..................................................................... 34
2.4.7. Xác định hàm lƣợng nitơ formol (NF) theo phƣơng pháp Sorensen ......... 34


iii

2.4.8. Xác định hàm lƣợng nitơ amoniac (NNH3) bằng phƣơng pháp chƣng cất ... 34
2.4.9. Xác định hàm lƣợng nitơ amin dựa trên nitơ formol và nitơ amoniac ....... 35
2.4.10. Xác định hàm lƣợng axit amin theo phƣơng pháp
AOAC 2012 (994.12) ............................................................................................ 35
2.4.11. Xác định tỉ lệ nitơ amin/ nitơ tổng ............................................................ 35
2.4.12. Phƣơng pháp xử lý số liệu ......................................................................... 35
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ........................................................... 36
3.1. Xác định thành phần hóa học của cơ sẫm cá ngừ và Koji ................................ 36
3.2. Ảnh hƣởng của lƣợng muối bổ sung vào canh trƣờng lên men
đến quá trình thủy phân protein ............................................................................... 37
3.3. Ảnh hƣởng của tỉ lệ nƣớc/cá bổ sung vào canh trƣờng lên men
đến quá trình thủy phân protein ............................................................................... 40
3.4. Ảnh hƣởng của tỉ lệ Koji/cá trong canh trƣờng lên men
đến quá trình thủy phân protein ............................................................................... 43
3.5. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân protein ................................ 46
3.6. Thành phần hóa học của nƣớc mắm thu đƣợc .................................................. 49

CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................... 51
4.1. Kết luận ............................................................................................................. 51
4.2. Kiến nghị ........................................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 52
PHỤ LỤC .................................................................................................................... i


iv

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của cá ngừ trong 100g ăn được ..........................5
Bảng 1.2. Thành phần phế liệu thủy sản .....................................................................8
Bảng 1.3. Thành phần hóa học trong 100g cơ sẫm cá ngừ ......................................11
Bảng 2.1. Cách bổ sung muối (so với tổng tỉ lệ muối cần cho vào khảo sát) ...........30
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của 100g cơ sẫm cá ngừ đã xử lý ...........................36
Bảng 3.2. Thành phần hóa học của 100g chế phẩm Koji thơ ...................................36
Bảng 3.3. Thành phần của nước mắm thu được .......................................................49
Bảng 3.4. So sánh thành phần hóa học với nước mắm truyền thống
của một số quốc gia...................................................................................................50


v

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Quy trình chế biến phi lê cá ngừ .................................................................9
Hình 1.2. Quy trình chế biến cá ngừ ngâm dầu đóng hộp ........................................10
Hình 1.3. Quy trình sản xuất nước mắm truyền thống..............................................19
Hình 1.4. Quy trình sản xuất nước mắm cơng nghiệp ..............................................22
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình nghiên cứu .......................................................................27
Hình 2.2. Quy trình xử lý cơ sẫm cá ngừ ..................................................................28

Hình 2.3. Quy trình ni cấy Koji trên mơi trường đậu nành ..................................29
Hình 2.4. Quy trình lên men nước mắm từ cơ sẫm cá ngừ .......................................31
Hình 3.1. Thành phần axit amin của cơ sẫm cá ngừ đã xử lý
và chế phẩm Koji thơ................................................................................................36
Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ muối đến hàm lượng nitơ tổng trong nước mắm ......37
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ muối đến hàm lượng nitơ amin trong nước mắm .....38
Hình 3.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ muối đến hàm lượng nitơ NH3 trong nước mắm ......38
Hình 3.5. Ảnh hưởng của tỉ lệ nước/cá đến hàm lượng nitơ tổng
trong nước mắm ........................................................................................................41
Hình 3.6. Ảnh hưởng của tỉ lệ nước/cá đến hàm lượng nitơ amin
trong nước mắm .......................................................................................................41
Hình 3.7. Ảnh hưởng của tỉ lệ nước/cá đến hàm lượng nitơ NH3
trong nước mắm ........................................................................................................42
Hình 3.8. Ảnh hưởng của tỉ lệ Koji/cá đến hàm lượng nitơ tổng
trong nước mắm .......................................................................................................44
Hình 3.9. Ảnh hưởng của tỉ lệ Koji/cá đến hàm lượng nitơ amin
trong nước mắm .......................................................................................................44
Hình 3.10. Ảnh hưởng của tỉ lệ Koji/cá đến hàm lượng nitơ NH3
trong nước mắm ........................................................................................................45
Hình 3.11. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng nitơ tổng trong nước mắm ......46
Hình 3.12. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng nitơ amin trong nước mắm .....47


vi

Hình 3.13. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng nitơ NH3 trong nước mắm ......47
Hình 3.14. Thành phần axit amin của các loại nước mắm .......................................49


1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Nƣớc mắm là một gia vị tự nhiên có nhiều axit amin đƣợc tạo ra trong quá
trình thủy phân protein thịt cá bằng các enzyme lấy từ thịt và nội tạng cá hoặc vi
sinh vật lên men. Nó cũng chính là loại gia vị thực phẩm đƣợc ƣa thích và thƣờng
đƣợc sử dụng trong các bữa ăn của ngƣời dân Việt Nam và một số nƣớc thuộc khu
vực Đông Nam Á.
Tại nƣớc ta, nƣớc mắm thƣờng đƣợc sản xuất bằng các loại cá nhƣ là cá cơm,
cá thu, cá nục, cá phèn… Trong đó, nƣớc mắm làm từ cá cơm đƣợc ƣa thích và sử
dụng nhiều nhất vì nó là loại nƣớc mắm thơm ngon và chất lƣợng cao nhất.
Theo AC Nielsen (2015), tổng thị phần nƣớc mắm Việt Nam khoảng 230 triệu
lít/năm và doanh thu 554 triệu đô la Mỹ. Nhu cầu của thị trƣờng hằng năm tăng
khoảng 5÷7%. Nhƣ vậy có thể thấy rằng thị trƣờng nƣớc mắm vẫn đang phát triển
mạnh và có nhiều tiềm năng [1].
Tuy nhiên, sản lƣợng nƣớc mắm sản xuất bằng phƣơng pháp lên men truyền
thống không thể đáp ứng kịp nhu cầu của thị trƣờng tiêu dùng. Bên cạnh đó, nguồn
nguyên liệu truyền thống cũng bị suy giảm trầm trọng. Theo báo cáo xuất khẩu thủy
sản năm 2016 của Hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt Nam cho biết, trữ
lƣợng cũng nhƣ sản lƣợng khai thác cá cơm ở vùng biển Tây Nam bộ giảm nhiều
trong những năm qua. Về trữ lƣợng cá cơm, từ 170.000 tấn trong giai đoạn 20042005, còn 130.000-150.000 tấn ở giai đoạn 2012-2015. Có thể khẳng định, nguồn
cá cơm khơng đáp ứng đủ cho sản xuất nƣớc mắm và cần tìm kiếm các nguồn
nguyên liệu phù hợp khác để thay thế [2][3]
Sản lƣợng khai thác cá ngừ ở nƣớc ta khá lớn nhƣng chủ yếu chỉ sản xuất dƣới
dạng sản phẩm cá phi lê. Các phụ phẩm nhƣ đầu, xƣơng, nội tạng, mang, vây cá,
bụng, da… chỉ đƣợc sử dụng trong trong sản xuất bột cá, dầu cá, giá trị kinh tế
không cao mặc dù chúng chứa các thành phần có giá trị, đặc biệt là protein. Trong
các phụ phẩm, đáng quan tâm nhất là phần cơ sẫm cá ngừ. Đó là phần thịt đen gần
xƣơng sống, có thể chiếm tỉ lệ đến 20% khối lƣợng của cá [4]. Protein trong phần
cơ sẫm khá cao, lƣợng phụ phẩm này ra tƣơng đối lớn, có thể tận dụng để tăng giá

2

trị sử dụng. Tuy nhiên, hiện tại lƣợng phụ phẩm này đƣợc 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,
có giá trị kinh tế thấp [5].
Nếu có thể sử dụng phần cơ sẫm cá ngừ thay thế cho nguồn nguyên liệu truyền
thống trong quá trình sản xuất nƣớc mắm thì chúng ta có thể tận dụng nguồn phế
liệu giàu protein này để tạo ra sản phẩm với giá trị kinh tế cao, vừa giúp giải quyết
cho vấn đề thiếu hụt nguồn nguyên liệu sản xuất nƣớc mắm hiện nay để đáp ứng
nhu cầu sử dụng nƣớc mắm ngày càng cao của thị trƣờng ngƣời tiêu dùng, vừa nâng
cao hiệu kinh tế của ngành chế biến cá ngừ. Tuy nhiên, do trong nguồn phụ phẩm
này không có protease để có thể thủy phân protein nên cần phải bổ sung protease
vào nguyên liệu trong quá trình lên men nƣớc mắm.
Koji là chế phẩm giống nấm mốc đƣợc sản xuất đầu tiên ở Nhật Bản. Chủng
mốc trong Koji thƣờng là Aspergillus oryzae. Chế phẩm Koji có chứa các protease
để thủy phân protein. Trong sản xuất thực phẩm, chế phẩm Koji đƣợc ứng dụng rất
nhiều nhƣ sản xuất nƣớc tƣơng, sản xuất rƣợu sake… Nó cũng đƣợc ứng dụng để
sản xuất nƣớc mắm từ bạch tuộc… Đây là 1 chế phẩm tiềm năng để sử dụng trong
sản xuất nƣớc mắm vì giá thành rẻ, dễ sử dụng.
Trên cơ sở đó, đề tài: “Nghiên cứu sản xuất nƣớc mắm từ cá ngừ theo
phƣơng pháp lên men ngắn ngày” đƣợc 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 và cung cấp sản lƣợng nƣớc mắm cần thiết cho thị trƣờng tiêu dùng.
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, đáp ứng nhu cầu của ngƣời tiêu dùng.
Mục tiêu cụ thể của đề tài là nghiên cứu khả năng sản xuất nƣớc mắm từ

nguồn phế phẩm cơ sẫm cá ngừ có bổ sung chế phẩm Koji từ mốc Aspergillus
oryzae.
3. Nội dung nghiên cứu
Để thực hiện mục tiêu nghiên cứu của đề tài, các nội dung nghiên cứu sau


3

đƣợc thực hiện:
- Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ muối đến quá trình thủy phân protein trong quá
trình lên men nƣớc mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ có bổ sung Koji.
- Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ nƣớc/cá đến quá trình thủy phân protein trong
quá trình lên men nƣớc mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ có bổ sung Koji.
- Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ Koji/cá đến quá trình thủy phân protein trong
quá trình lên men nƣớc mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ có bổ sung Koji.
- Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân protein trong quá
trình lên men nƣớc mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ có bổ sung Koji.
4. Ý nghĩa 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
hƣởng của một số thông số cơng nghệ và một số yếu tố đến q trình thủy phân
protein trong quá trình quá trình lên men nƣớc mắm từ thịt vụn cơ sẫm cá ngừ có bổ
sung Koji từ nấm mốc Aspergillus oryzae.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài là góp phần khai thác hiệu quả nguồn phế phẩm
trong quá 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 nhƣ đáp ứng nhu cầu của
ngƣời tiêu dùng.

4

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về cá ngừ
1.1.1. Giới thiệu chung
Cá ngừ thuộc họ thu - ngừ (Scombridae)
Giới: Animalia
Ngành: Chordata
Lớp: Actinopterygi
Bộ: Perciformes
Họ: Scombridae
Chi: Thunnus
Cá ngừ là lồi cá có giá trị kinh tế cao, sinh sống ở vùng biển ấm, cách bờ độ
185km trở ra [6]. Cá ngừ là loại hải sản đặc biệt thơm ngon, mắt rất bổ (cá ngừ mắt
to), đƣợc chế biến thành nhiều loại món ăn ngon và tạo nguồn hàng xuất khẩu có
giá trị.
1.1.2. Phân loại, phân bố và thành phần hóa học của cá ngừ
Cá ngừ phân bố ở khắp các vùng biển Việt Nam, kích thƣớc cá tƣơng đối lớn
(6 lồi có kích thƣớc từ 20-70cm, khối lƣợng từ 0,5-4kg. Riêng hai lồi cá ngừ vây
vàng và cá ngừ mắt to có kích thƣớc lớn 70-200cm, khối lƣợng 1,6-64kg). Ở biển
Việt Nam đã bắt gặp 8 loài thuộc 5 giống. Căn cứ vào tập tính di cƣ có thể chia cá
ngừ ở Việt Nam thành 2 nhóm nhỏ:
- Nhóm các lồi có kính thƣớc nhỏ, di cƣ trong phạm vi địa lý hẹp.
- Nhóm các lồi di cƣ đại dƣơng.
1.1.2.1. Cá ngừ nhỏ, phân bố địa phƣơng
Đây là các loài cá ngừ có kích cỡ nhỏ (từ 20-70cm, trọng lƣợng từ 0,5-4kg),
có giá trị kinh tế thấp, chủ yếu tiêu thụ nội địa.
Gồm các loại: cá ngừ ồ, cá ngừ chù, cá ngừ chấm, cá ngừ bò, cá ngừ sọc dƣa.
1.1.2.2. Cá ngừ di cƣ đại dƣơng
Ngoài cá ngừ vằn, các loài khác trong nhóm này đều có kích thƣớc lớn (từ 70200cm, khối lƣợng từ 1,6-64kg), có giá trị kinh tế cao và có nhu cầu lớn trên thị

trƣờng thế giới. Phạm vi di cƣ đại dƣơng.


5

Gồm các loại: cá ngừ vằn, cá ngừ vây vàng, cá ngừ mắt to.
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 [7].
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của cá ngừ trong 100g ăn được [8].
Thành phần
dinh dƣỡng

Đơn vị

Cá ngừ
chù

Cá ngừ
chấm

kcal

119

117

107

87

72,5

72,7

74,4

77,5

24

23,2

23,6

21,0

Lipít

2,6

2,7

1,4

0,3

Tro

1,2

1,4

2,3

1,2

4

20

65

44

248

273

471

206

1,2

1,6

1,0

1,0

Natri

-

51

-

-

Kali

-

344

-

-

90

13

140

5

0,26

0,10

0,02

0,02

0,24

0,22

0,21

0,08

14,7

7,1

16

4,0

0

0

0

0

Năng lƣợng
Nƣớc
Prơtêin

g

Canxi
Phốt pho
Sắt

mg

A
B1

µg

B2
PP

mg

C

Cá ngừ
Cá ngừ
vây vàng

Mỗi loại cá ngừ sẽ có thành phần hóa học khác nhau nhƣng nhìn chung chúng

đều giàu protein và có dinh dƣỡng cao. Ở trên chính là bảng thành phần dinh dƣỡng
của các loại cá ngừ. Có thể thấy nếu chỉ tính hàm lƣợng protein trong cơ thịt cá ngừ
thì cao hơn hẳn các loại cá khác, cụ thể là loài cá cơm, loại cá thƣờng dùng để sản
xuất nƣớc mắm. Hàm lƣợng dinh dƣỡng trong cá cơm bao gồm nƣớc là 78,3%,
protein là 18,7%, lipid 1,7% [8].


6

1.1.3. Tình hình khai thác - chế biến cá ngừ ở Việt Nam
Cá ngừ Việt Nam với trữ lƣợng và tiềm năng khai thác lớn, hiện là mặt hàng
đƣợc tiêu thụ tại nhiều quốc gia trên thế giới, giá trị kim ngạch xuất khẩu chiếm
hơn 7% tổng giá trị xuất khẩu thủy sản của cả nƣớc, đứng thứ 3 (chỉ sau tôm và cá
tra). Trong thời gian tới, cơ hội cho ngành hàng này sẽ tiếp tục gia tăng khi các
hiệp định thƣơng mại tự do mới đƣợc ký kết, hứa hẹn sẽ tạo nhiều thuận lợi hơn
cho ngành hàng cá ngừ Việt Nam [9].
Hiện có 8 lồi cá ngừ phân bố ở các vùng biển Việt Nam, bao gồm nhóm cá
ngừ đại dƣơng và cá ngừ nhỏ ven bờ; Trữ lƣợng ƣớc tính khoảng 600.000 tấn,
trong đó, cá ngừ sọc dƣa chiếm hơn 50%; Sản lƣợng khai thác cá ngừ trong 6 tháng
đầu năm 2016 ƣớc tính đạt 11.152 tấn (Bình Định, Phú n và Khánh Hịa là ba
tỉnh khai thác lớn nhất) [9].
Theo báo cáo của Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam, sáu
tháng đầu năm 2016, xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam đạt gần 225 triệu USD, giảm
không đáng kể so với cùng kỳ năm 2015 (0,01%). Trong đó, các mặt hàng mã
HS03 chiếm 59,8% (tăng 10,8% so với cùng kỳ 2015), bao gồm cá ngừ
sống/tƣơi/đông lạnh/ khô; Trái lại, các mặt hàng mã HS16 giảm 12,7% so với cùng
kỳ năm 2015, bao gồm cá ngừ đóng hộp, cá ngừ chế biến; Đặc biệt, mặt hàng cá
ngừ đóng hộp giảm mạnh (18,4%). Từ năm 2013 đến nay, Việt Nam đã chuyển từ
xuất khẩu nhiều mặt hàng cá đóng hộp sang xuất khẩu thăn cá ngừ [9].
Nếu xét về giá trị thì Mỹ và EU là hai thị trƣờng lớn, lần lƣợt nhập khẩu 41%

và 23%, tiếp đến là khối ASEAN 9%. Cụ thể, 6 tháng đầu năm 2016, Mỹ đã nhập
khẩu 92,8 triệu USD (giảm nhẹ 0,2% so với cùng kỳ năm 2015), EU nhập khẩu
50,8 triệu USD (giảm 6,6%), ASEAN 21,2 triệu USD (tăng 24,5%); Do Nhật Bản
giảm nhập khẩu (10,5%), trong khi Israel nhập khẩu tăng lên (6,5%) nên hai thị
trƣờng này trở thành ngang nhau đạt trên dƣới 8,6 triệu USD. Tuy nhiên, nổi bật
nhất vẫn là thị trƣờng Trung Quốc, nhập khẩu tăng 108%, đạt trên 12 triệu USD
[9].
1.1.4. Thực trạng về chế biến cá ngừ hiện nay
Hai sản phẩm cá ngừ chính thúc đẩy sản xuất cá ngừ: cá ngừ đóng hộp truyền


7

thống và sashimi/sushi cá ngừ. Các sản phẩm này đã chứng tỏ sự khác biệt liên
quan đến các loài đƣợc sử dụng, các yêu cầu về chất lƣợng và các hệ thống sản
xuất. Tại thị trƣờng đồ hộp, các loài cá ngừ thịt sáng nhƣ cá ngừ vằn và cá ngừ vây
vàng chiếm ƣu thế, trong khi tại thị trƣờng sushi và sashimi, phần bụng mỡ (fatty)
của cá ngừ vây xanh và các loài cá ngừ thịt đỏ khác nhƣ cá ngừ mắt to đƣợc ƣa
chuộng. Cá ngừ vây xanh là loài đƣợc ƣa chuộng nhất tại thị trƣờng sushi và
sashimi, phần lớn là tại Nhật Bản. Tuy nhiên, theo một xu hƣớng mới, thị trƣờng cá
ngừ vây xanh sẽ giảm đáng kể do ngƣời tiêu dùng Nhật Bản đang chuyển từ các
mặt hàng thực phẩm truyền thống nhƣ sashimi sang các mặt hàng thực phẩm
phƣơng tây.
Ngành cá ngừ đóng hộp đƣợc cung cấp nguyên liệu hoàn toàn bởi nghề khai
thác cá tự nhiên. Đối với việc sản xuất sushi/sashimi, các nhà nuôi cá ngừ vây xanh
đang trở thành nhà cung cấp trong hai thập kỷ qua, cung cấp khoảng dƣới 20%. Về
nhu cầu, đối với cá ngừ đóng hộp đƣợc phân phối trên toàn thế giới, liên quan đến
các cơng ty có quy mơ khác nhau, trong đó có một số công ty chế biến lớn. Trong
khi hội nhập cũng là một xu hƣớng tại thị trƣờng sushi và sashimi, hầu hết các hoạt
động thƣơng mại tập trung tại Nhật Bản, chiếm gần 90% thƣơng mại cá ngừ vây

xanh tƣơi và đơng lạnh tồn cầu. Tuy nhiên, điều này khơng tính đến lƣợng tiêu thụ
đáng kể cá ngừ vây xanh tại thị trƣờng nội địa của Tây Ban Nha và Italy, nơi cá
ngừ đƣợc ăn dƣới dạng cắt miếng hay cắt khúc.
Các thị trƣờng cá ngừ đóng hộp truyền thống tại các nƣớc phát triển đã chậm
lại trong thập kỷ qua. May mắn cho các nhà sản xuất, các thị trƣờng mới tại Cận
Đông và Châu Mỹ Latinh đã nổi lên và có khối lƣợng nhập khẩu tăng, giúp các nhà
sản xuất duy trì sự tăng trƣởng cả về khối lƣợng và giá trị trên trong hoạt động kinh
doanh xuất nhập khẩu cá ngừ đóng hộp trên thế giới.
Ngành cá ngừ đóng hộp vẫn là điểm đến chính cho hầu hết các loài cá đƣợc
khai thác trên thế giới. Thái Lan là nƣớc xuất khẩu cá ngừ chế biến lớn nhất trên
thế giới. Từ năm 2000 đến năm 2011, xuất khẩu của Thái Lan tăng 119%, đây cũng
là xu hƣớng chung của Ecuador và Tây Ban Nha. Xuất khẩu cá ngừ của Indonesia
và Philippines cũng tăng, mặc dù chỉ dƣới 50%.


8

Các thị trƣờng xuất khẩu cá ngừ đóng hộp chính là Mỹ, EU, Hy Lạp, Nhật
Bản và Australia. Tuy nhiên, tiêu thụ trong thập kỷ qua tại EU và Mỹ rất trì trệ, chỉ
tăng ở mức vừa phải tại Nhật Bản. Mức tiêu thụ đang tăng lên tại các thị trƣờng
mới nổi nhƣ Châu Mỹ Latinh và Cận Đông, nơi khối lƣợng nhập khẩu tăng khoảng
50% trong năm năm qua.
Tổ chức của ngành cá ngừ đóng hộp bao gồm các mạng lƣới thƣơng mại quốc
tế phức tạp. Đây là thực tiễn phổ biến trong các ngành công nghiệp của Châu Âu và
Mỹ để xác định bƣớc tiến đầu tiên ngành chế biến tại các nƣớc đang phát triển gần
các khu vực cập cảng chính và sau đó xuất khẩu các sản phẩm sơ chế cho các nhà
máy tại các nƣớc phát triển để hồn thành quy trình cho đến khâu phân phối và tiêu
thụ cuối cùng. Các mạng lƣới này liên quan đến việc kinh doanh các loại sản phẩm
đa dạng tại nhiều quốc gia, có thể khác nhau về mức độ chế biến. Thăn/phi lê cá
ngừ hiện là sản phẩm chính tại thị trƣờng này.

Sự tăng trƣởng trong nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm cá ngừ đóng hộp đã làm
giá tại tất cả các nƣớc đang sản xuất tăng.
Chính nhu cầu của thị trƣờng ngày càng tăng về các sản phẩm cá ngừ đã chế
biến dẫn đến việc tăng sản lƣợng sản xuất ngành chế biến cá ngừ kéo theo đó là
lƣợng phế phẩm của cá ngừ cũng tăng theo.
Các phụ phẩm đƣợc thải ra từ sản xuất cá ngừ đóng hộp (bao gồm đầu, bộ
xƣơng, nội tạng, mang, phần thịt màu sẫm, vây bụng và da) có thể chiếm tỉ lệ rất
lớn so với lƣợng 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 phi lê cá, sản phẩm đạt đƣợc thƣờng chỉ chiếm khoảng 30-50% so với
lƣợng nguyên liệu ban đầu [13].
Bảng 1.2. Thành phần phế liệu thủy sản [13]
Đầu (%) Xƣơng(%) Vây, vẩy (%)
20

8

Nội tạng (%)

Thịt cá (%)

11

60

1

Bên dƣới là hai sơ đồ thể hiện quy trình chế biến hai loại sản phẩm cá ngừ
đang đƣợc sản xuất chủ yếu vào thời điểm hiện nay.

9

Nguyện liệu

Tiếp nhận nguyên liệu

Ngâm phụ gia

Bảo quản

Cân

Xử lý sơ bộ

Cấp đơng IQF

Rửa 1

Mạ băng

Phi lê cá

Bao gói

Rửa 2

Dị kim loại

Chỉnh hình

Đóng thùng

Phân loại

Bảo quản

Rửa 3
Sản phẩm

Hình 1.1. Quy trình chế biến phi lê cá ngừ [10] [11]


10

Hộp

Cá ngừ

Bảo quản

Hấp

Sơ chế, rửa sạch

Làm nguội

Cạo da

Phi lê

Rửa sạch

Làm sạch
Xé vụn

Cắt khúc
Kiểm tra

Làm khơ

Nhãn

Vào hộp

Dịch sốt

Cân

Rót sốt

Rửa hộp

Ghép mí

Tiệt trùng

Làm nguội

Dán nhãn

Lau hộp

Đóng thùng

Sản phẩm

Hình 1.2. Quy trình chế biến cá ngừ ngâm dầu đóng hộp[10] [12]