QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CỔ TRUYỀN

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CỔ TRUYỀN

1) Quá trình thủy phân của cá

Bản chất của quá trình sản xuất nước mắm: chính là quá trình thủy phân protein đến acid amin. Sản phẩm chủ yếu của quá trình phân giải protein là acid amin và các peptid cấp thấp. Theo nghiên cứu của Beddow, ba bước tạo thành và chuyển hóa hợp chất ES tương ứng với 3 chặng đường biến đổi hợp chất nitrogen trong quá trình thủy phân cá.

– Pha 1 (0 – 25 ngày): Có sự gia tăng thể tích của phần chất lỏng nổi ở trên bề mặt sản phẩm và protein hòa tan.

– Pha 2 (80 – 120 ngày): Mô tế bào bị phá vỡ, protein của tế bào trở nên tiếp xúc với enzym, sản phẩm của quá trình tự phân protein được phóng thích. Hầu như tất cả mô tế bào đều bị phân hủy và biến mất sau 120 – 140 ngày.

– Pha 3 (140 – 200 ngày): Enzym phóng thích và tấn công vào các phần protein hòa tan. Đây là nguyên nhân làm thay đổi hợp chất Nitơ.
Ngoài ra đường, chất béo cũng bị phân giải thành rượu và các acid hữu cơ.

2) Các hệ enzym trong sản xuất nước mắm: Gồm 3 hệ enzym lớn

a. Hệ enzym Metalo-protease (Aminodipeptidase)

Hệ enzym này tồn tại trong nội tạng của cá và chịu được nồng độ muối cao nên ngay từ đầu nó đã hoạt động mạnh, giảm dần từ tháng thứ 3 trở về sau. Loại enzym này có hoạt tính khá mạnh, có khả năng thủy phân rộng rãi đối với các loại peptid. Đây là nhóm thủy phân enzym trung tính, pH tối thích từ 5-7, pI = 4-5, nó ổn định với ion Mg2+, Ca2+và mất hoạt tính với Zn2+, Ni2+, Pb2+, Hg2+..

b. Hệ enzym serin-protease

Điển hình là enzym tripsin, tồn tại nhiều trong nội tạng của cá. Ở giai đoạn đầu của quá trình sản xuất nước mắm hoạt động của nó yếu đến tháng thứ 2 và phát triển dần đạt giá trị cực đại ở tháng tứ 3 rồi giảm dần đến khi chượp chín (protein phân giải gần như hoàn toàn không còn ở dạng peptol). Hệ enzym này luôn bị ức chế bởi chuỗi acid amin trong cấu trúc của enzym. Để tháo gỡ chuỗi này phải nhờ đến hoạt động của men cathepsin B nhưng men cathepsin B dễ bị ức chế bởi nồng độ muối cao. Vì vậy để men cathepsin B hoạt động được người ta thực hiện phương pháp cho muối nhiều lần. Enzym serin-protease hoạt động mạnh ở pH từ 5-10, mạnh nhất ở pH=9.

c. Hệ enzym acid-protease

Có trong thịt và nội tạng cá, điển hình là enzym cathepsin D. Hệ enzym này dễ bị ức chế bởi nồng độ muối khoảng 15% nên thường nó chỉ tồn tại một thời gian ngắn ở đầu thời kỳ của quá trình thủy phân. Loại men này đóng vai trò thứ yếu trong quá trình sản xuất nước mắm.

Thùng chượp ủ nước mắm truyền thống

3) Vi sinh vật trong sản xuất nước mắm

– Nguồn gốc: có từ nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị, môi trường (không khí, nước). Khi vi sinh vật xâm nhập vào chượp có các 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 việc hình thành hương vị của nước mắm, chủ yếu là các vi sinh vật kỵ khí có khả năng sinh hương.

4) Nhân tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm

a) Nhiệt độ
Nhiệt độ tăng vận tốc phản ứng tăng, đến một nhiệt độ nào đó sẽ không tăng nữa và có thể giảm xuống do nhiệt độ cao làm cho hệ enzym serin-protease mất hoạt tính. Quá trình thủy phân kém.
– Nhiệt độ 30 – 47oC thích hợp cho quá trình chế biến chượp.
– Nhiệt độ 70oC trở lên hầu hết các hệ enzym trong cá mất hoạt tính.
Nâng nhiệt độ của chượp lên bằng cách phơi nắng, nấu hoặc sử dụng tôn nóng để che phân xưởng.

b) PH
Mỗi hệ enzym có pH tối thích khác nhau, vì vậy phải xem loại enzym nào nhiều nhất và đóng vai trò chủ yếu nhất trong quá trình sản xuất nước mắm để tạo pH thích hợp cho enzym đó hoạt động. Qua thực nghiệm cho thấy:
pH môi trường tự nhiên từ 5,5-6,5 enzym tripsin và pepsin hoạt động được, đồng thời ở pH này có tác dụng ức chế một phần vi khuẩn gây thối. Vì vậy ở môi trường tự nhiên có pH thích hợp cho quá trình sản xuất nước mắm hơn.

c) Lượng muối
Muối là nguyên liệu quan trọng cho quá trình sản xuất nước mắm, thiếu muối nước mắm không hình thành được. Yêu cầu của muối trong sản xuất nước mắm phải là loại muối ăn, càng tinh khiết càng tốt, kết tinh hạt nhỏ có độ rắn cao, màu trắng óng ánh (không vón cục, ẩm ướt, vị đắng chát).
– Nồng độ muối thấp có tác dụng thúc đẩy quá trình thủy phân protein nhanh hơn, chượp mau chín.
– Nồng độ muối quá cao có tác dụng ức chế làm mất hoạt tính của enzym, quá trình thủy phân chậm lại, thời gian thủy phân kéo dài (protein bị kết tủa bởi muối trung tính bão hòa).
Để chế biến chượp nhanh cần xác định lượng muối cho vào trong chượp là bao nhiêu và lượng muối này phải thõa mãn 2 điều kiện:
– Không mặn quá để tránh ức chế hoạt động của enzym.
– Không nhạt quá để có đủ khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối.
Thường lượng muối cho vào khoảng 20-25% so với khối lượng cá. Nên thực hiện phương pháp cho muối nhiều lần và cần phải xác định số lần cho muối, tỉ lệ muối của mỗi lần và khoảng cách giữa các lần cho muối để không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất nước mắm.

d) Diện tích tiếp xúc
Muốn phản ứng xảy ra nhanh phải có sự tiếp xúc tốt giữa enzym và cơ chất. Các enzym trong cá tập trung nhiều ở nội tạng, nên để tăng tốc độ thủy phân người ta tìm cách tăng diện tích tiếp xúc giữa enzym và thịt cá. Có thể dùng các biện pháp:
– Phương pháp xay nhỏ cá:
+ Xay nhỏ cá diện tích tiếp xúc sẽ lớn nhưng protein dễ bị biến tính do tác dụng cơ học.
+ Enzym phân tán nhưng phân tán rất rộng ra môi trường nước làm cho nồng độ enzym loãng ra. Khi chượp chín đem kéo rút sẽ gặp hiện tượng tắt lù.
– Phương pháp đập dập: Cá đập dập sẽ giữ được hình dạng ban đầu, cơ thịt bên trong bị mềm ra, tổ chức cơ thịt lỏng lẻo giúp enzym dễ ngấm vào trong thịt. Cá đập dập xương cá không bị vỡ vụn, khi chượp chín kéo rút dễ dàng.
– Phương pháp cắt khúc: thịt cá vẫn còn chắc nên enzym khó ngấm vào hơn phương pháp đập dập, protein ở mặt ngoài dễ bị biến tính do tiếp xúc với dung dịch có nồng độ muối cao.
Như vậy để tăng diện tích tiếp xúc sử dụng phương pháp đập dập kết hợp với đánh khuấy chượp là tốt nhất.

e) Bản thân nguyên liệu
Những loài cá khác nhau, thành phần hóa học và cấu trúc cũng khác nhau, nhất là hệ enzym trong cá vì vậy tạo ra loại nước mắm có chất lượng khác nhau.
– Cá tươi chế biến chất lượng tốt hơn cá ươn.
– Loại cá có kết cấu cơ thịt lỏng lẽo, mềm mại, ít vảy dễ chế biến hơn loại cá cứng, chắc, nhiều vảy.
– Nếu cá có nhiều mỡ thì nước mắm có mùi ôi khét khó chịu, mùi chua (do sự thủy phân chất béo thành acid béo và glycerid) hoặc khét do oxy hóa chất béo.
– Cá sống ở tầng nước mặt và giữa như cá thu, cá cơm, cá nục, cá mòi… cho chất lượng nước mắm tốt nhất vì nó ăn được thức ăn ngon nên dinh dưỡng và thành phần đạm cao.
– Cá sống ở tầng nước dưới và tầng đáy như cá phèn, cá mối cho nước mắm có chất lượng kém vì thiếu thức ăn (ăn rong, rêu, bùn hoặc thực vật dưới đáy) làm cho thịt cá thiếu dinh dưỡng và bụng cá có bùn đất ảnh hưởng đến màu sắc nước chượp

f) Chỉ tiêu đánh giá chượp chín
* Cảm quan
– Màu sắc: màu nâu tươi, nâu xám hoặc xám. Riêng nước cốt có màu vàng rơm 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 ra thịt cá tách khỏi xương, nếu khuấy thịt sẽ nát vụn.
+ Đối với chượp đánh khuấy: cá nát nhuyển, cái chượp sáng, khi đánh khuấy không có hiện tượng 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%.

h) Bảo quản nước mắm
Nhờ muối và hàm lượng đạm cao, tạo áp suất thẩm thấu lớn ức chế hoạt động của vi sinh vật. Hàm lượng đạm cao thời gian bảo quản rất dài từ hàng năm đến hàng chục năm nhưng hương vị kém đi.
Dụng cụ chứa phải vệ sinh sạch sẽ