Rút ngắn một nửa thời gian lên men
Một trong những nhược điểm của nước mắm truyền thống là quá trình ủ chượp, lên men phải mất cả năm trời. Điều này làm giảm sức cạnh tranh của nước mắm truyền thống.
“Nhìn chung, chế biến nước mắm theo phương pháp cổ truyền ở nước ta còn thô sơ và thời gian chế biến còn dài (khoảng 12 tháng) nên hiệu quả kinh tế còn thấp”, PGS.TS Lê Thanh Hà ở Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm (Trường ĐH Bách khoa Hà Nội) nhận xét.
Phương pháp truyền thống cũng tạo ra hương vị nước mắm nồng mặn đặc trưng, ít được người trẻ ưa thích như các loại nước chấm công nghiệp dịu nhẹ.
Từ thực tế trên, PGS.TS Lê Thanh Hà và các cộng sự đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu phân lập Tetragenococcus sp. chịu mặn ứng dụng làm chủng khởi động nhằm cải thiện nước mắm ngắn ngày”.
Kết quả là chị đã tìm ra chủng vi khuẩn có khả năng rút ngắn quá trình ủ tạo hương cho nước mắm, vừa tiết kiệm thời gian, vừa giảm bớt hàm lượng đạm thối (đạm amon) - yếu tố chính đem đến sự “nặng mùi” của nước mắm.
Với đường bờ biển kéo dài qua nhiều vĩ độ, mỗi vùng biển Việt Nam lại có cách sản xuất nước mắm khác nhau tùy theo điều kiện tự nhiên. Ở miền Bắc ít nắng, người dân thường dùng phương pháp phơi nắng - khuấy đảo, ở miền Nam nắng nhiều hơn nên có phương pháp ủ chượp - kéo rút, còn miền Bắc Trung Bộ lại kết hợp ủ chượp - phơi nắng - đánh khuấy...
Bản chất của các phương pháp này đều hội tụ ở hai giai đoạn là thủy phân và lên men. Ở giai đoạn thứ nhất, các enzyme proteaza trong nội tạng cá sẽ thủy phân protein trong thịt cá chuyển thành axit amin. Đến giai đoạn thứ hai, vi khuẩn trong đó sẽ phân giải đạm và lipid tạo thành các hợp chất dễ bay hơi tạo ra hương, mùi vị đặc trưng của nước mắm.
Thông thường, với nước mắm truyền thống phải mất cả năm trời mới trích rút được sản phẩm còn nước chấm công nghiệp, người ta thường bổ sung thêm enzyme proteaza để đẩy nhanh quá trình.
Tuy có lợi về thời gian nhưng cách làm này lại ảnh hưởng đến hương vị. Việc dùng enzyme có thể rút ngắn thời gian thủy phân, nhưng đến giai đoạn tạo hương vị lại rất kém.
Trong quá trình nghiên cứu, PGS.TS Lê Thanh Hà và các cộng sự nhận thấy một trong những lời giải cho bài toán tạo hương nước mắm là các vi sinh vật sinh hương. Trong các sản phẩm lên men, người ta hay dùng vi khuẩn lactic. Nhóm nghiên cứu đã tìm ra một chủng vi khuẩn đặc biệt tiềm năng là Tetragenococcus Halophilus.
Điểm độc đáo của nó là có khả năng sinh hương và chịu mặn cao, vượt trội hơn hẳn các hệ vi sinh vật sinh hương được sử dụng ở Việt Nam hiện nay bao gồm Bacillus, Lactobacillus, Clostridium, Lactococcus và Staphylococcus. Điểm khó của Tetragenococcus Halophilus là nó khó phân lập hơn so với các chủng thông thường vì nó sinh trưởng rất chậm.
Nhóm nghiên cứu đã phân lập thành công các chủng vi khuẩn Tetragenococcus Halophilus từ các mẫu chượp mắm ở Cát Hải và Cửa Hội. Nhóm đã lấy mẫu ở nhiều giai đoạn lên men khác nhau để chọn ra chủng tiềm năng nhất là Tetragenococcus Halophilus.
“Kết quả, nước mắm bổ sung chủng vi khuẩn Tetragenococcus có thể lên hương sau sáu tháng lên men, thay vì chín tháng như thông thường. Hàm lượng nitơ tổng là 21g/l (đạt tiêu chuẩn nước mắm hạng 1 theo TCVN 5107:2003), trong đó hàm lượng đạm thối chỉ chiếm 15% so với nitơ tổng”, PGS Hà cho biết.
Nhờ tính mới và tiềm năng ứng dụng cao, chủng vi khuẩn Tetragenococcus Halophilus V7-3 do nhóm nghiên cứu phân lập đã được Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ KH&CN) cấp bằng bảo hộ giải pháp hữu ích.
Tạo ra nước mắm nhiều hương vị
Thành công bước đầu đã đem lại nhiều cơ hội cho PGS.TS Lê Thanh Hà và cộng sự tìm đến những giải pháp đa dạng hơn, ví dụ như khả năng đa dạng hóa sản phẩm nước mắm truyền thống với nhiều hương vị khác nhau.
“Hoàn toàn có thể” - chị hào hứng - “Chủng vi khuẩn mà chúng tôi đã đăng ký giải pháp hữu ích chỉ là một số các chủng đã phân lập thôi. Khi thử nghiệm, chúng tôi thấy mỗi chủng tạo ra hương và vị nước mắm khác nhau, rất thú vị”.
Để mở rộng cơ hội ứng dụng trong thực tế, chị và các cộng sự đã nghiên cứu tìm môi trường tăng sinh thay thế môi trường MRS (thường dùng tăng sinh và định lượng vi khuẩn lactic).
“Nếu đưa vào ứng dụng trong thực tế thì phải có lượng sinh khối lớn, cho nên chúng tôi phải tìm môi trường nào giúp vi khuẩn phát triển nhanh hơn và có giá thành phù hợp”, PGS.TS Lê Thanh Hà giải thích.
Bằng các phương pháp tối ưu quy hoạch, nhóm đã tìm ra môi trường nuôi cấy có thể giúp số lượng vi khuẩn tăng lên gấp đôi, vừa “rẻ hơn và đơn giản hơn rất nhiều so với môi trường MRS - có gần 10 thành phần, chúng tôi giảm đi chỉ còn khoảng 3 - 4 thành phần”, PGS.TS Lê Thanh Hà cho biết.
Dù đã nỗ lực, song nhóm nghiên cứu biết rằng, còn rất nhiều việc phải làm với con vi khuẩn này nếu muốn áp dụng trong sản xuất. Do đó, họ đang dấn thêm một bước nữa để thúc đẩy quá trình này: Thực hiện đề tài tạo chế phẩm vi sinh chịu mặn sinh hương từ các chủng vi khuẩn đã phân lập.
“Có thể nhờ vậy thì việc tạo chế phẩm sẽ dễ dàng vận chuyển, bảo quản và sử dụng hơn” - chị giải thích - “Hơn nữa, có chế phẩm rồi thì mới có thể thử nghiệm trên quy mô công nghiệp và đánh giá được chính xác hơn so với quy mô nhỏ”.
Bên cạnh vấn đề hương vị, quá trình sản xuất nước mắm truyền thống còn gợi mở nhiều bài toán thú vị khác cho các nhà nghiên cứu. “Chẳng hạn như giảm độ mặn hay tăng hiệu suất thu hồi, đây đều là những vấn đề rất quan trọng với doanh nghiệp.
Chúng tôi đang cố gắng xem có thể cải tiến được hay không, làm thế nào để lên men triệt để, phần bã sau khi làm mắm không còn chút protein nào thì sẽ mang lại lợi ích kinh tế rất cao. Đây là bài toán rất cần quan tâm nhưng không dễ giải quyết”, chị nói.
