UNG DUNG THUY PHAN TRONG CNTP

BỘ CÔNG THƯƠNG
-

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM


Đề tài:

Ứng dụng thủy phân trong
cơng nghệ thực phẩm
GVHD: Ths. LIÊU MỸ ĐƠNG
Nhóm: 4.1
SVTH:
1.
2.
3.
4.

Đồn Thị Tuyết Minh
Trần Thị Minh Nhung
Vũ Thị Oanh
Nguyễn Thùy Trang

Hồ Chí Minh - 2015

2005130113
2005130127
2005130260
2005130101

GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông

Mục lục
I.

Bản chất của thủy phân................................................................................................3
A.

Thủy phân bằng chất xúc tác phi enzyme.............................................................3

B.

Thủy phân bằng enzyme:......................................................................................4

II.

Ứng dụng thủy phân trong sản xuất chao.................................................................5

III.

Ứng dụng thủy phân trong sản xuất nước tương....................................................11

A.

Phương pháp hóa giải..........................................................................................11

B.

Phương pháp len men.........................................................................................15

IV.

Ứng dụng thủy phân trong sản xuất nước mắm......................................................18

A.

Công nghệ sản xuất nước mắm...........................................................................18

B.

Công nghệ sản xuất nước mắm dài ngày............................................................20

( pp chế biến nước mắm cổ truyền)..............................................................................20
C.

Công nghệ sản xuất nước mắm ngắn ngày..........................................................25

(pp lên men bằng vi sinh vật,enzyme)..........................................................................25

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
Mở đầu
Phản ứng thủy phân ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất và đặc biệt
quan trọng trong cơng nghiệp thực phẩm vì bên cạnh phản ứng thủy phân có hại sẽ gây
hư hỏng cho thực phẩm thì những phản ứng có lợi sẽ giúp tăng cảm quan và giá trị dinh
dưỡng cho sản phẩm. Vì thế người ta đã ứng dụng thủy phân để sản xuất nhiều sản phẩm
như sản xuất glucose, mạch nha, sản xuất nước mắm, tương, chao, nước chấm len men,…

với nhiều hương vị đặc trưng. Trong bài tiểu luận này, nhóm em xin giới thiệu về ứng
dụng thủy phân trong công nghệ thực phẩm và một số sản phẩm ứng dụng thủy phân.
Trong quá trình tìm hiểu và thực hiện tài liệu này nhóm chúng em khơng tránh khỏi sai
sót, mong thầy và các bạn góp ý giúp đỡ nhóm hồn chỉnh tốt hơn.
Bảng phân cơng cơng việc

Stt

Họ và tên

MSSV

Cơng việc

1

Đồn Thị Tuyết Minh

2005130113

Nước tương

2

Trần Thị Minh Nhung

2005130127

Chao

3

Vũ Thị Oanh

2005130260

Nước mắm

4

Nguyễn Thùy Trang

2005130101

Bản chất thủy phân
Tổng hợp, bổ sung.

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đơng

I.

Bản chất của thủy phân
Q trình thủy phân (hydrolysis ) là quá trình phân cắt các hợp chất hóa học có

phân tử lượng cao, với sự tham gia của nước để tạo ra những hợp chất hóa học mới có
phân tử lượng thấp hơn. [6]
Hay quá trình thủy phân là quá trình phân cắt một số liên kết nhị dương

(dispositive bonds ) trong hợp chất hữu cơ thành phần dưới tác dụng của các chất xúc tác
và có sự tham gia của nước trong phản ứng ( một số liên kết nhị dương: liên kết peptide,
liên kết este, liên kết glucozide).[4]
VD: Bản chất của sự thủy phân protein là sự thủy phân liên kết peptide.
Proteinpolypeptidepeptidspeptoneacid amin[5]

Tinh bột

H2O

Glucose + Maltose + Dextrin[4]
Enzyme amylase
Acid mạnh

Xúc tác

Kiềm mạnh
Nhiệt độ, áp suất cao

Trong ngành công nghiệp thực phẩm, dựa vào các chất xúc tác ta có các phản ứng
thủy phân:
A.

Thủy phân bằng chất xúc tác phi enzyme
 Acid vô cơ

Acid (H3PO4 và HCl) là hai acid vô cơ thường được sử dụng nhất và khi sử dụng
hai acid này cần phải chọn nguồn acid có độ tinh sạch theo đúng qui định. Còn acid
(H2SO4 và HNO3) là những chất oxi hóa mạnh nên khơng được sử dụng làm chất xúc tác
trong công nghiệp thực phẩm.

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đơng
Ưu điểm: có cường lực xúc tác mạnh.
Nhược điểm: dễ phát sinh nhiều phản ứng phụ và ảnh hưởng xấu chất lượng sản
phẩm. Thường bị lẫn với một số ion kim loại nặng và một số tạp chất hóa học độc hại cho
sức khỏe người tiêu dùng.
 Acid hữu cơ
Acid citric: có nhiều trong chanh, cam,…
Acid tartaric: có nhiều trong trái nho.
Acid malic: có nhiều trong trái táo.
Ưu điểm: không lẫn kim loại nặng và một số chất độc hại cho sức khỏe người tiêu
dùng. Khả năng gây phản ứng phụ thấp.
Nhược điểm: có cường lực xúc tác yếu.[6]
 Kiềm (NaOH)
Trong môi trường kiềm, arginin, acid amine chứa lưu huỳnh bị phân hủy. Xảy ra
hiện tượng racemic hóa (acid amine chuyển từ dạng L sang dạng D dẫn đến khơng cịn
giá trị dinh dưỡng. [9]
B.
Thủy phân bằng enzyme:
Enzyme từ vi sinh vật, nấm mốc, thực vật,… cách này được sử dụng rộng rãi và
hiệu quả nhất là enzyme thủy phân từ vi sinh vật.
 Amylase: dung trong sản xuất bánh mì, cơng nghiệp bánh kẹo, cơng nghiệp
rượu, sản xuất bia.
 Protease: được dung trong chế biến chế biến thủy sản (vd: nước mắm),
nước tương,…

Trang

GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
 Lipase: dùng trong len men yogurt, sản xuất phomai, sữa, chế biến dầu…
loài vi sinh vật được sử dụng sản xuất Lipase theo quy mô công nghiệp là
nấm sợi.
Ưu điểm:
Không tạo sản phẩm phụ do enzyme có tính đặc hiệu cao.
Điều kiện thủy phân nhẹ nhàng ( nhiệt độ thấp ) nên ít ảnh hưởng chất lượng sản
phẩm.
Vd: protease của vi sinh vật thường cho sản phẩm thủy phân triệt để.
Nhược điểm:
Thời gian thủy phân dài làm chu kỳ sản xuất kéo dài.
Muốn có hiệu quả cao phải có chế phẩm enzyme tinh khiết.
Khó lọc hơn thủy phân bằng acid, khắc phục nhược điểm này bằng cách thủy phân
bằng ezyme acid.[4]
Thủy phân được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm cũng như
các ngành khác. Sau đây xin giới thiệu về ba sản phẩm điển hình ứng dụng quá trình thủy
phân là chao, nước tương, nước mắm.

II.

Ứng dụng thủy phân trong sản xuất chao
Chao là một sản phẩm lên men từ sữa đậu nành đơng đặc.“ Vì qua q trình lên

men nên chao có giá trị dinh dưỡng và hệ số tiêu hóa cao hơn đậu phụ nhiều”.[2]
Chao có nhiều loại bao gồm chao nước, chao đặc, chao bánh, chao bột.

Trang

GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đơng

Do q trình lên men, các enzyme của vi sinh vật tham gia thủy phân protein
thành các axit amin, lipit thành các este thơm nên chao có giá trị dinh dưỡng cao và mùi
thơm rất đặc trưng.
“Các lồi vi sinh vật tìm thấy trong chao: Actinomucor elegans, Mucor hiemalis,
Mucorsilvaticus, Mucor subtilis. Trong đó lồi Actinomucor elegans là tốt nhất. Ngồi ra
người ta cịn thấy nhiều lồi vi khuẩn tổng hợp protease trong các mẫu chao”.[2]

Hình :Actinomucor elegans
Giống Mucor thuộc lớpZygomycetes (ngành phụ nấm tiếp hợp), nang bào tử kín
hình cầu, đường kính khoảng 40 m, là vi sinh vật hiếu khí, sợi nấm có phân nhánh, có bào
tử túi.[3]
Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
Công nghệ sản xuất chao:

Dịch sữa đậu → Đun sôi→ Kết tủa ← CaSO4
↓
Ép ← Hoa đậu ←Gạn nước →Nước đậu
↓
Đậu phụ chao → Cấy mốc → Nuôi mốc → Ướp muối →Lên men → Chao nước

Mốc bào tử

Muối ăn
Hình .Quy trình sản xuất chao nước.[1]

Ni mốc → Ngâm ← Dung dịch rượu và muối
↓
Lên men nóng
↓
Lên men nguội → Bao gói
Hình .Quy trình sản xuất bánh chao[1]
Giải thích quy trình cơng nghệ:[1]
 Định hình bánh đậu làm chao:

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đơng
Trong q trình sản xuất chao người ta dùng tác nhân đông tụ là CaSO 4, với lượng
2 g/l. CaSO4 có khả năng giúp ta thu hồi lượng protein cao nhất.
Hòa tan 1kg CaSO4 trong 15 lít nước, lọc và đun sơi.
Khi cho dung dịch CaSO4 vào phải khuấy đều để tránh hiện tượng phản ứng cục
bộ. Để lắng khoảng 2 -3 phút, chắt bỏ phần nước. Kết tủa thu được đem đi ép, khi đó ta
thu được bánh đậu dùng để sản xuất chao. Bánh đậu tốt phải rắn chắc, khi cắt thì vết cắt
mịn, khơng có lỗ rỗng.
 Ni mốc:
Đây là giai đoạn quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất chao.Sự phát triển của
mốc có ý nghĩa rất lớn trong sự chuyển hóa protein và làm cứng bánh chao.
Bánh đậu trước khi cấy mốc phải chần qua nước sôi để tiêu diệt các vi sinh vật
nhiễm tạp. Mốc giống ở dạng bào tử được cấy trực tiếp vào bánh đậu với tỉ lệ 0,2 – 0,5%.
Sau khi cấy mốc xong phải đảm bảo nhiệt độ nuôi mốc là 28 – 30 oC, độ ẩm khơng
khí phịng ni mốc là 90% trong 14 – 16 giờ đầu. Khi trên bề mặt miếng đậu xuất hiện
khuẩn ty màu trắng, ta phải tăng hàm ẩm lên 95% trong 10 giờ tiếp theo. Khi mốc chuyển
từ màu trắng sang màu hung nâu thì giảm hàm ẩm xuống cịn 80 – 85% và kết thúc q
trình ni mốc khi khuẩn ty của mốc dài 2 cm.

 Ướp muối hoặc ngâm trong dung dịch rượu và muối:
Lượng muối để ướp là 130 – 150 g/kg bánh đậu đã lên mốc, ướp trong 24 giờ.Khi
ướp muối nên xếp một lớp bánh đậu đã lên men xem kẽ một lớp muối, cứ như thế đến lớp
cuối cùng thì phủ một lớp muối kín bề mặt đậu.
Ngồi ướp muối, cịn có phương pháp nhúng muối. Chuẩn bị dung dịch muối ăn
đậm đặc 300 – 320 g/l rồi nhúng bánh đậu đã lên mốc trong 6 -7h, vớt ra, để ráo trong 24
giờ rồi đem lên men. Nếu dùng dung dịch rượu và muối thì sử dụng rượu 12%V để pha
nước muối với nồng độ như trên là 130 – 150 g/l.
 Lên men:

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
Sau nuôi mốc, lên men là cơng đoạn rất quan trọng, nó quyết định chất lượng sản
phẩm. Trong giai đoạn này các enzym của mốc sẽ tham gia hàng loạt các phản ứng sinh
hóa và các vi sinh vật gây hương tạo nên sản phẩm chao.
 Quy trình sản xuất giống vi sinh vật:[2]
Giá đậu

Bã đậu + Bột mì + nước

↓

↓

Nước

Trộn đều

↓

↓

Đun sơi

Phân vào hộp nhơm hoặc bình tam giác

↓

↓

Lọc

Hấp

↓

↓

Thạch + đường→ Nước đậu

Cấy giống

↓

↓

Đun sơi

Ni

↓

↓

Hấp

Trộn ←Bột mì đã rang chín

↓

↓

Ống mơi trường

Rây →Bã

↓

↓

Ống giống→Cấy giống

Bào tử giống cho sản xuất

↓
Nuôi→ Mốc giống
 Kỹ thuật sản xuất mốc giống:
Kỹ thuật sản xuất mốc giống bao gồm 3 giai đoạn: sản xuất giống ống thạch, sản

xuất giống trung gian và sản xuất giống bào tử dùng trong sản xuất.
- Ống giống thạch:
Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đơng
Mơi trường có thành phần sau đây: thạch: 18-20 g, đường: 20 g, nước giá đậu:
1000ml.
Rửa sạch 300g giá đậu, thêm 1000ml nước, đun sôi 30 phút, chắt lấy nước và bổ
sung nước cho đủ 1000ml. Cho thêm thạch, đun sôi, lọc, điều chỉnh đến pH = 4,5 – 5.
Thêm đường, đun sơi hịa tan rồi phân phối vào các ống nghiệm thạch nghiêng và nuôi ở
nhiệt độ 28 – 30oC trong 4 – 5 ngày.
- Giống trung gian:
Có 2 cách sản xuất giống trung gian: ni trong bình tam giác hoặc ni trong hộp
nhơm. Mơi trường có thành phần: bã đậu phụ1 kg; bột mì 0,5 kg.
Dùng nước điều chỉnh độ ẩm tới 70 ÷72%, pH mơi trường = 5,5 ÷6,0 được điều
chỉnh bằng các axit thực phẩm trên. Môi trường được phân vào các bình tam giác
50÷60g, nút bơng và dung giấy dầu bịt kín miệng bình. Hấp 45 phút với áp lực hơi nóng
1,2kg/cm2.
Làm nguội và cấy giống từ ống thạch nghiêng sang. Ni ở nhiệt độ28 ÷30 oC
khoảng 18 ÷24 giờ thấy xuất hiện các khuẩn ty trắng, nuôi tiếp 3 - 4 ngày ta có giống
trung gian.
Nếu dùng hộp nhơm thì dùng hộp hình trụ có đường kính 30cm, cao 12cm và có
nắp đậy kín.
- Giống bào tử:
Cho giống trung gian vào bột mì đã rang chín để nguội với tỉ lệ 1:1, trộn đều rồi
rây lấy bột có bào tử và phần ty, đây chính là hỗn hợp bào tử giống cho sản xuất.
Các hiện tượng xấu có thể xảy ra trong quá trình sản xuất chao:[2]
 Chao bị đắng:

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
Hiện tượng này thường thấy ở chao bánh. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến hiện
tượng này, trong đó, có thể kể đến một số nguyên nhân chúng ta hay mắc phải:
- Mốc xấu, nuôi trong điều kiện không hợp yêu cầu.
- Nhiễm khuẩn gây vị đắng. Trường hợp này dễ phát hiện khi bánh đậu lên men có
màng nhớt và có mùi khó chịu.
- Dùng quá nhiều CaSO4 trong quá trình sản xuất bánh đậu làm chao.
 Chao có mùi khó chịu:
Trong hiện tượng này, chao có thể màu đen, xám và có mùi khó chịu như mùi
mắm tơm. Ngun nhân có thể chao bị nhiễm mốc đen, hoặc mốc phát triển quá mạnh,
hoặc có thể do bánh đậu sau khi ép có độ ẩm quá cao dễ bị nhiễm các vi sinh vật khác.

III.

Ứng dụng thủy phân trong sản xuất nước tương
Phản ứng thủy phân được ứng dụng trong cả 2 phương pháp sản xuất nước tương:

phương pháp hóa giải và phương pháp lên men. Phản ứng thủy phân có vai trị quan trọng
trong sản xuất.
A.

Phương pháp hóa giải

Phản ứng thủy phân nằm trong bước thứ 2 của quy trình cơng nghệ sản xuất nước
tương.
- Mục đích cơng nghệ: protein đậu nành dưới tác dụng của acid xúc tác sẽ
thủy phân thành acid-amin thành phần chính của nước tương.

- Các biến đổi xảy ra trong q trình:

Hóa học
+ phản ứng thủy phân protein thành những chất trung gian đơn giản
peptide, polypeptide và cuối cùng thành các acid amin, xúc tác HCl.
R – CO – NHR' + HOH  RCOOH + R'NH2
+ Tinh bột bị thủy phân thành đường mantose và cuối cùng thành glucose:
2(C6H10O5)n n(C12H22O11) 2n(C6H12O6)

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
Mantose

glucose

+ Các phản ứng tạo màu: phảu ứng caramen hóa và phản ứng maillard ( do
đường kết hợp với các acid amin). Màu được hình thành dần dần từ màu vàng nâu nhạt
 nâu đậm. Sự hình thành màu phụ thuộc vào nồng độ đường, acid amin và nhiệt độ.
+ phản ứng thủy phân chất béo thành glycerin và acid béo: khơng đáng kể
vì lượng béo trong bã đậu nành rất thấp.
C3H5(COOH)3 + 3H2O  C3H5(OH)3 + 3RCOOH
Glycerin

acid béo

+ Phản ứng thủy phân hemicellulose thành pentose và cuối cùng thành
furfuran.
(C5H8O4) (C5H10O5)n C4H3OCHO

Pentose

Vật lí:
+ Nhiệt độ: Trong quá trình thủy phân nhiệt độ dịch thủy phân tăng dần vì
phản ứng thủy phân là phản ứng tỏa nhiệt. Nhiệt độ tăng đến 125 oC – 130oC khi ta
tiến hành sục hơi vào để tăng áp suất lực thủy phân.
+ Thể tích: trong q trình thủy phân nhờ bổ xung dung dịch HCl nên dịch thủy
phân tăng lên.
+ Nồng độ chất khô: phản ứng thủy phân tạo ra các hợp chất đơn giản như: đường,
acid amin, làm cho nồng độ chất khô trong dung dịch tăng lên.
+ Độ nhớt: protein bị phân hủy dần thành acid amin và peptide cùng với tác dụng
của nhiệt độ cao làm cho độ nhớt dịch thủy phân giảm dần.
Phương pháp thực hiện:
Thực hiện phương pháp gia nhiệt trực tiếp, sau khi dẫn nhiệt vào thiết bị, ta
bổ xung HCl vào thiết bị, sau đó hơi nước được đưa trực tiếp vào để tăng áp lực
thủy phân.
Nhiệt độ thủy phân: 125 – 130oC

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
Lưu ý ở đây không nên thủy phân ở nhiệt độ và áp suất cao quá vì điều này
sẽ làm cho protein phân hủy mạnh dẫn đến hiệu suất thu hồi acid amin không
cao.Khi dịch thủy phân nguội ta vớt bỏ màng váng dầu trên mặt dịch.
Trong quá trình thủy phân người ta xác định điểm kết thúc của quá trình
bằng cách dùng giấy thử anilin acetat.
Thời gian thủy phân: 12h
Nồng độ acid dùng trong quá trình thủy phân này theo thực nghiệm là
25%.[8]

Quy trình cơng nghệ:[7]

Ngun liệu
Nghiền
HCl

Thủy phân

Để nguội
Na2CO3

Muối
Chai,
nút
Thanh
trùng
Làm
Rửakhơ

Trung hịa
Lọc
Bã lọc
Trang
Dịch
lọc
1
Thanh
trùng
Pha

đấu
Lắng
Vơ
chai,
dán
Sản
phẩm
nhãn

Bã

Nấu nước 2
Bã Lọc
Lọc
Natri benzoat
Dịch lọc 2


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông

B.

Phương pháp len men
Phản ứng thủy phân nằm trong bước thứ 9 của quá trình lên men.
Mục đích cơng nghệ:
Tạo pH thích hợp cho enzyme protease và amylase của nấm mốc hoạt động

làm biến đổi sâu sắc thành phần nguyên liệu theo hướng tạo ra sản phẩm nước
tương.
Các q trình biến đổi:


Hóa sinh
+ Enzyme protesea thủy phân phân tử protein thành những chất trung gian
tương đối đơn giản peptide và cuối cùng thành các acid amin đơn giản.
+ Tinh bột bị enzyme amylase thủy phân thành đường mantose và cuối
cùng thành glucose:
2(C6H10O5)n n(C12H22O11) 2n (C6H12O6)
Quá trình lên men của vi khuẩn lactic tạo các acid hữu cơ: acid lactic, acid
acetic,...ethanol, CO2.

Hóa học:
+ Các phản ứng ester hóa giữa ethanol và các acid hữu cơ làm tăng thêm
hương vị cho sản phẩm nước tương lên men mà sản phẩm thủy phân bằng
acid khơng có hoặc rất ít.
+ pH dịch lên men giảm do sự tạo thành các acid hữu cơ góp phần ức chế
các vi sinh vật tạp khơng có lợi cho q trình lên men.

Vật lí:
+ Thể tích: tăng vì bổ sung thêm nước muối.
+ Trong qua trình thủy phân nhiệt độ dịch thủy phân tăng dần vì phản ứng
thủy phân là phản ứng tỏa nhiệt.
+ Độ nhớt: protein bị thủy phân thành các acid amin và peptide cùng với
tác dụng của nhiệt độ cao làm cho độ nhớt của dịch thủy phân giảm dần.
+ Nồng độ chất khô: phản ứng thủy phân tạo ra các hợp chất đơn giản
như đường, acid amin... Làm cho nồng độ chất khô trong dung dịch tăng.
Phương pháp thực hiện:

Trang

GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
Nguyên liệu sau khi đã lên mốc xong, làm tơi, để ủ đống cho tới khi nhiệt
độ đạt 46-48oC thì bắt đầu cho nước vào. Khi cho nước vào nên dùng nước có
nhiệt độ 60oC để khi cho vào bể lên men, nguyên liệu có nhiệt độ là 53 oC. Khi trộn
nước phải trộn nhanh rồi cho ngay vào thùng hoặc bể lên men. Trên mặt ngun
liệu rải một lớp muối kín đề phịng tạp khuẩn xâm nhập.Đậy nắp để hơi nước
không bay đi và nhiệt độ không bị giảm.
Sau khi lên men cần phải căn cứ vào hàm lượng nước trong dung dịch để
tính ra muối và nước muối cần bổ sung cho đạt được nồng độ quy định và số
lượng nước chấm định lấy.
Nước muối được xử lý bằng cách đun sôi với nước để tạo thành một dung
dịch nước muối đồng thời còn nhằm mục đích thanh trùng nước muối. Vì nước
muối trộn vào với nguyên liệu trong quá trình này được dùng để thủy phân và
chiết nguyên liệu sau này nên phải thanh trung để tránh làm nhiễm thêm vi sinh
vật vào sản phẩm. Sau khi đun sôi được lọc để tách tạp chất.
Thời gian lên men thường là 64-72h. [8]
Quy trình công nghệ

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
Nghiền
Làm nguội

Khô đậu nành

Phối liệu và trộn nước
Ủ

Rang

Hấp
Bột mì
Đánh tơi và làm nguội
Ni mốc

Mốc giống

Đánh tơi
Trộn
Nước muối

Nước muối

Thủy Phân
Bã

Nước muối

Trích ly
Ngâm rửa
Lọc

Chai, nút

Rửa sạch
Làm nguội

Benzoat

Natri

Phối Trộn

Thanh trùng
Vỏ chai, dán nhãn
Nước tương
Trang

Lọc rút

Bã

Nước bã 3


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
IV.

Ứng dụng thủy phân trong sản xuất nước mắm

Nước mắm là hỗn hợp các acid amin. Các acid amin này được tạo do sự thủy phân
của protease. Các protease này là do vi sinh vật tổng hợp nên. Ngồi ra cịn có NaCl, các
chất thơm được tạo ra trong q trình lên men.
A.

Cơng nghệ sản xuất nước mắm

Bản chất của quá trình sản xuất nước mắm gồm có hai q trình chuyển hóa cơ
bản.

 Chuyển hóa protid thành acid amin
Đây là q trình chính trong sản xuất nước mắm. Quá trình này xảy ra do protease
của vi sinh vật và protease có trong tụy tạng cá. Quá trình thủy phân này xảy ra nhờ ảnh
hưởng của nhiệt độ là chính, thường rất chậm. Cơ chế quá trình này như sau:
Protease của vi sinh vật
Protid

Polypeptide
Protease của tụy tạng cá

Acid amin

Nếu quá trình xảy ra mạnh sẽ dẫn đến sản phẩm cuối cùng là acid amin và một số
khí có mùi rất khó chịu như NH 3, H2S,… Các sản phẩm khí này có thể sẽ tan trong nước
mắm, cũng có thể bay hơi tạo mùi rất khó chịu, vừa hao tốn lượng đảm cần thiết có trong
nước mắm vừa gây mùi khó chịu. Chính vì thế trong sản xuất, người ta hạn chế quá trình
này xảy ra.
 Quá trình tạo hương thơm
Quá trình hình thành hương vị đặc trưng của nước mắm là do quá trình len men
tạo ra các amin, acid hữu cơ bay hơi và các chất hữu cơ có mùi thơm khác. Tác nhân chủ
yếu tham gia quá trình hình thành hương thơm này là vi sinh vật. [4]

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
Vi sinh vật trong sản xuất nước mắm:
Nguồn gốc: có từ nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị, mơi trường (khơng khí, nước).
Khi vi sinh vật xâm nhập vào chượp có ảnh hưởng sau:
 Tham gia vào quá trình thủy phân protein nhưng rất yếu vì bị ức chế bởi nồng độ

muối cao.
 Tham gia tích cực vào quá trình hình thành hương vị của nước mắm, chủ yếu là vi
sinh vật kỵ khí có khả năng sinh hương.
Các VSV tồn tại trong nước mắm được chia làm 2 loại:
Nhóm VSV ưa muối có thể phát triển trong mơi trường có nồng độ muối
cao trên 10% chủ yếu là giống Cocci.
Nhóm VSV khơng ưa muối.
Ngồi ra, ta có thể chia VSV thành hai nhóm hiếu khí và kỵ khí theo nhu
cầu sử dụng oxy. Ở giai đoạn đầu của quá trình chế biến nước mắm VSV hiếu khí
phát triển được và có tham gia vào q trình thủy phân cá. Sau một thời gian muối
ngắm vào cá và gây ức chế cho hoạt động của nhóm VSV này làm hoạt động của
chúng giảm dần. Cịn nhóm VSV kỵ khí thì hoạt động được ở giai đoạn sau của
q trình dù bản thân chúng cũng khơng ưa muối nhưng do có sự thích nghi dần
với độ mặn của muối nên phát triển được.
Từ lớp váng nổi đặc biệt của một số thùng nước mắm các nhà nghiên cứu
đã phân lập được hai chủng tạo hương sau:
Chủng 1: Staphylococcus intermediu; thuộc giống Staphylococcus; họ
Micrococcaceae.
Chủng 2: Vibrio costicola; thuộc giống Vibrio; họ Vibrionaceae.
Hiện nay có nhiều phương pháp sản xuất khác nhau, ta có thể gom lại thành hai
nhóm cơng nghệ cơ bản:
B.

Công nghệ sản xuất nước mắm dài ngày
( pp chế biến nước mắm cổ truyền)

Hệ vi sinh vật

Trang

GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
Khi xác định hệ vi sinh vật trong nguyên liệu cũng như hệ vi sinh vật trong khối cá
đang lên men người ta thấy có mặt rất nhiều vi khuẩn thuộc Bacillus subtilis, Bacillus
mensentericcus, Pseudomonas spp, clostridium spp,…
Quy trình tổng quát

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
Cá + Muối
Phương pháp gài nén

Phương pháp bổ sung nước

Phương pháp của
vùng Phú Quốc

Phương pháp khuấy trộn

Len men

Triết rút lần 1

Bã chượp chín

Nước mắm nguyên

Triết rút lần 2

Bã

Pha đấu

Nước mắm
thành phẩm
các loại

Nước mắm triết rút lần 2

vat6
Làm phân bón, thức ăn gia súc

Giải thích quy trình công nghệ:[11]
 Cá + muối: được gọi là chượp.
Cá rửa sạch nhằm loại bỏ tạp chất như cát, đất, bụi và làm giảm lượng VSV.
Trộn muối chuẩn bị quá trình lên men, bảo quản cụ thể là ức chế VSV gây
thối, thúc đẩy quá trình thủy phân nhanh hơn, tạo vị cho sản phẩm.
Phương pháp trộn: trộn xóa hoặc xếp lớp.
Nồng độ muối thấp có tác dụng thúc đẩy quá trình thủy phân nhanh hơn,
chượp mau chín.
Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
Nồng độ muối quá cao ức chế làm mất hoạt tính enzyme, q trình thủy
phân chậm lại, thời gian thủy phân kéo dài (protein bị kết tủa bởi muối trung tính
bão hịa).
Hàm lượng muối cần thiết 20-25%. Có thể ướp muối một lần đủ mặn ngay

từ đầu hoặc ướp muối nhiều lần theo yêu cầu kỹ thuật hiện nay.
- Cách cho muối 3 lần (pp Nghệ An – Hà Tĩnh):
Lần 1 cho vào 15% so với tổng lượng muối.
Lần 2, sau 3-5 ngày sau lần 1 là 2-7%.
Lần 3, số muối còn lại, khuấy đảo đều và phủ một lớp muối trên bề mặt.
Việc cho muối vào nhiều lần từ tổng lượng muối cần thiết có tác dụng hạn
chế sự ức chế của muối gây ra đối với hoạt tính của enzyme protease.
- Cách cho muối 1 lần (pp Phú Quốc):
Muối được cho vào một lần và trong hỗn hợp cịn có thêm thính, dứa, mít.
Phương pháp này có nhược điểm là việc cho muối quá mặn làm ức chế hoạt
động enzyme.
 Lên men: chế biến, thủy phân protein thành acid amin nhờ hệ
enzyme của nội tạng cá và VSV, tạo màu sắc và mùi cho sản phẩm.
Biến đổi trong ngun liệu
Hóa học:
Trong q trình chế biến nước mắm hàm lượng protein trong cá giảm
xuống theo thời gian còn hàm lượng đảm tổng số, đạm acid amin, đạm amon trong
chượp đều tăng lên rõ rệt.
Đạm tổng số tăng từ tháng đầu tới tháng thứ 3, sau tháng thứ 3 thì tốc độ
tăng chậm lại và đến tháng thứ 6 gần đạt đến trạng thái cân bằng.
Lượng acid amin tăng nhanh trong hai tháng đầu, tháng thứ 3 tăng hơi
chậm hơn và sang tháng tư lại tiếp tục tăng nhanh lên, đến tháng thứ 6 tốc độ lại
giảm.
Đạm tổng số và đạm amin tăng nhanh ở phương pháp cho muối nhiều lần
so với phương pháp cho muối 1 lần.
Độ pH của tháng đầu giảm xuống, trong tháng tứ 2 và 3 thì tăng nhanh lên
và từ tháng thứ tư trở đi gần như ổn định khoảng 6-6.2.
Trong q trình sản xuất nước mắm có hiện tượng sinh tổng hợp một số
acid amin của VSV trong chượp. Một số acid amin có chiều hướng tăng lên nhưng
cũng có một số acid amin có chiều hướng giảm đi. Nguyên nhân có thể do chúng

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đông
tham gia vào phản ứng melanoidin, polyphenolamin, oxy hóa… cịn khi bị thủy
phân thành các sàn vật thối rữa nên hàm lượng giảm đi khá nhiều.
Sự biến đổi màu sắc là do hai nguyên nhân:
Do sắc tố trong nguyên liệu tạo nên. Ví dụ: nước mắm cá cơm có màu vàng
rơm nhạt, cịn nước mắm cá nục có màu cánh gián (vàng đậm).
Do phản ừng của các acid amin gây nên như phản ứng tạo melanoidin, phản
ứng oxy hóa,…
Sinh học:
Do nồng độ muối cao vi khuẩn gây thối hầu như ngừng hoạt động và các vi
sinh vật khác cũng bị ức chế cao độ.
Mặt khác, một số VSV có khả năng tổng hợp acid amin nên có một số acid
amin tăng lên trong q trình chế biến: acid glutamic, alanin, serine, cystine,
cysteine,...
Thời gian lên men: 6-12 tháng.
 Triết rút lần 1: khi bã chượp chín, cho nước mắm ngun có độ đạm
cao nhất.
Bã chượp chín: đánh giá chượp chín bằng cách:
- Cảm quan
 Màu sắc: màu nâu tươi, nâu xám hoặc xám. Riêng nước cốt có màu vàng
rươm đến cánh gián.
 Mùi thơm đặc trưng, không có mùi chua, mùi lạ.
 Trạng thái:
Đối với chượp gài nén: cá còn nguyên con, nếu sẽ thịt cá ra tách khỏi
xương, nếu khuấy thịt sẽ nát vụn.
Đối với chượp đánh khuấy: cá nát nhuyễn, cái chượp sáng, khi đánh khuấy

khơng có hiện tưởng sủi bọt.
- Hóa học: có 2 yếu tố
Tỉ lệ nitơ amin trên đạm toàn phần của nước cốt:
Đối với chượp cá nổi tỉ lệ này >45%.
Đối với chượp cá đáy tỉ lệ này >40%.
Một vài phương pháp khác.
 Triết rút lần 2 từ bã chượp chín sẽ cho nước mắm chiết rút có độ
đạm thấp hơn nước mắm nguyên. Quá trình rút nước mắm là quá
trình lọc liên hồn cũng là q trình chượp chín tự nhiên, để khi ra
nước mắm thành phẩm hương vị thơm ngon. Quá trình triết rút nước

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đơng
mắm là q trình rút đạm trong bã không qua nấu bằng cách dùng
lượng nước bổi hoặc nước thuộc ít đạm cho chuyển lần lượt từ thùng
này sang thùng khác để tăng đạm và tăng hương vị.
 Pha đấu:
Nước mắm bán thành phẩm pha với nước mắm ngun thành nước mắm
thành phẩm có độ đạm thích hợp.
Ở Việt Nam một số vùng sản xuất nước mắm dài ngày có thể kể tới như: Cát Hải Hải Phịng ( phương pháp bổ sung nước trong q trình lên men ), Miền Trung ( phương
pháp gài, nén ),…[1]

C.

Công nghệ sản xuất nước mắm ngắn ngày

(pp lên men bằng vi sinh vật,enzyme)
Trong quá trình lên men để sản xuất nước mắm, quá trình thủy phân được xúc tác

bởi enzyme từ hai nguồn khác nhau: Protease trong nội tạng cá protease bổ sung thêm từ
bên ngoài. Việc bổ sung enzyme protease sẽ làm rút ngắn thời gian thủy phân qua đó rút
ngắn thời gian len men.
Để tăng nhanh q trình thủy phân cá, người ta thường cho thêm 3 – 5% protease
của nấm mốc, đồng thời ổn định nhiệt độ 50 – 550C, sau đó hạ xuống 450C.[1]
Nhân tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất nước mắm: nhiệt độ, pH, lượng muối,
diện tích tiếp xúc, bản thân nguyên liệu. Tạo điều kiện tối ưu thì quá trình sản xuất nước
mắm càng nhanh. Tạo điều kiện tối ưu cho vi sinh vật và enzyme hoạt động tốt.
Vi sinh vật học là phương pháp dùng vi khuẩn hoặc nấm mốc để thủy phân thịt cá
làm cho giai đoạn chín chượp nhanh hơn, rút ngắn thời gian chế biến nước mắm. Hiên
nay nấm mốc được chọn để thủy phân thịt cá là Aspergillus oryzae.

Trang


GVHD: Ths. Liêu Mỹ Đơng

Quy trình cơng nghệ
Cá tươi

Làm sạch
Phân loại và trộn

Lên men

Ướp muối

Lên men

Trang

Nước mắm nguyên
Pha chế
Thành
phẩm