Chế phẩm vi sinh giảm histamine: "Giải nguy" nước mắm truyền thống

Những tranh cãi về histamine trong nước mắm ở Việt Nam bắt đầu dấy lên kể từ khi dự thảo tiêu chuẩn quốc gia về quy phạm thực hành sản xuất nước mắm (TCVN-12607:2019) được công bố vào năm 2019. Mục đích của việc xây dựng tiêu chuẩn là tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất và nâng cao chất lượng cho sản phẩm nước mắm. Tuy nhiên, quy định về việc kiểm soát hàm lượng histamine trong quá trình sản xuất dường như đang “khai trừ” nước mắm truyền thống – vốn được làm từ cá và muối lên men nên có hàm lượng histamine cao. Sau đó, dự thảo đã được tạm dừng song tiêu chuẩn về histamine vẫn là nỗi lo không nhỏ của những người sản xuất nước mắm.

Có lẽ, chỉ có những người trong ngành mới hiểu vấn đề histamine đã khiến cho nước mắm Việt Nam khốn đốn như thế nào. Cách đây hơn 20 năm, Ủy ban Tiêu chuẩn thực phẩm quốc tế (Ủy ban Codex Alimentarius) đã ban hành quy định hàm lượng histamine trong nước mắm không được lớn hơn 40 mg/100g vào năm 2011. “Điều này dẫn đến câu chuyện rất bất lợi cho Việt Nam, kể từ khi có tiêu chuẩn Codex này, nước mắm của chúng ta bị hạn chế xuất khẩu rất nhiều do không đạt yêu cầu về chỉ tiêu histamine”, TS. Trần Thị Thu Hằng và các cộng sự ở Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp cho biết. Xuất phát từ thực tế trên, chị và các cộng sự đã quyết định thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ vi sinh để giảm hàm lượng histamine trong nước mắm truyền thống” (thuộc Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 do Bộ Công thương chủ trì, diễn ra từ 2018-2020) với mong muốn gỡ bớt một phần rào cản này.

Vậy histamine là gì? “Đây là một amin sinh học tham gia vào rất nhiều chức năng sinh lý trong cơ thể, chẳng hạn điều chỉnh nhiệt độ và trọng lượng cơ thể, kiểm soát giấc ngủ, giảm huyết áp,... Nếu tiêu thụ quá mức có thể gây ngộ độc, biểu hiện thông thường như mẩn ngứa, nôn mửa, đau bụng, nặng hơn có thể ảnh hưởng đến nhịp tim, huyết áp”, TS. Trần Thị Thu Hằng nói. Trong thực phẩm, histamine phát sinh từ quá trình chuyển hóa của một loại axit amin là histidine với sự tham gia của enzyme decarboxylase do vi sinh vật sinh ra. Do vậy, thực phẩm nào có nhiều đạm (nhiều protein) và có quá trình lên men thì hàm lượng histamine trong đó sẽ cao.

Khi nghe những thông tin này, chắc hẳn nhiều người sẽ thấy lo ngại về độ an toàn của nước mắm truyền thống. Tuy nhiên, “hiện nay chưa có bằng chứng về ca ngộ độc histamine nào do ăn nước mắm”, TS. Trần Thị Thu Hằng cho biết. Hơn nữa, sự an toàn của nước mắm truyền thống đã được chứng minh qua bao thế hệ người dùng. Nước mắm vốn là một loại gia vị nên mỗi bữa thường dùng một lượng rất nhỏ, thậm chí có những trường hợp dung nạp lượng nước mắm rất nhiều như các ngư dân uống mắm khi ra khơi hoặc lặn xuống biển, giúp họ tăng nhịp tim và huyết áp, tránh tình trạng kiệt sức.

Dù vậy, ý kiến này sẽ không đủ sức thuyết phục nếu thiếu bằng chứng nghiên cứu khoa học bài bản. Kể cả khi có bằng chứng thì việc chờ đợi sửa đổi quy định về histamine trong nước mắm của tiêu chuẩn Codex cũng là một con đường rất dài. Do đó, nghiên cứu về phương pháp giảm histamine trong nước mắm mà TS. Trần Thị Thu Hằng và các cộng sự thực hiện có lẽ là một trong những “lối thoát” gần nhất của nước mắm truyền thống hiện nay, nhất là trước sức ép của các loại nước chấm pha chế (nước mắm công nghiệp) - vốn chứa rất ít nước mắm được làm từ cá và muối, nên có thể dễ dàng đáp ứng các tiêu chuẩn về histamine.

Thực ra histamine trong thực phẩm không phải là vấn đề mới trên thế giới. Do chứa nhiều protein có axit amin histidin cao và trải qua quá trình lên men, “các sản phẩm như pho mát, thịt lên men,... cũng gặp phải các vấn đề về histamine”, theo TS. Trần Thị Thu Hằng. Điểm khác với Việt Nam là các quốc gia trên thế giới đã đầu tư nhiều nghiên cứu để xác định ngưỡng an toàn và tìm cách giảm hàm lượng histamine trong các loại thực phẩm này. Chẳng hạn, “một số quốc gia châu Âu và Mỹ, Canada quy định hàm lượng histamine trong các sản phẩm thủy hải sản, phô mai, xúc xích,... ở mức 200 mg/kg”.

Trong quá trình tìm hiểu về giải pháp giảm histamine, nhóm nghiên cứu nhận thấy sử dụng vi sinh vật là một trong những hướng khả thi nhất. “Có nhiều phương pháp khác nhau, chẳng hạn như chiếu xạ (phương pháp vật lý) có tác dụng song có thể dẫn đến những biến đổi có hại không kiểm soát được,... Phương pháp hóa học sẽ sử dụng các chất bảo quản để hạn chế sinh ra enzyme chuyển hóa tạo thành histamine lại không tốt cho sức khỏe. Ngoài ra người ta có thể sử dụng tinh dầu hoặc một số hợp chất kháng khuẩn, nhưng giá thành đắt và có thể ảnh hưởng đến hương vị”, TS. Trần Thị Thu Hằng giải thích. Trong khi đó, “phương pháp sử dụng vi sinh vật sẵn có trong nước mắm sẽ đảm bảo an toàn và không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm”.

Với kinh nghiệm ứng dụng vi sinh vật trong công nghệ thực phẩm, việc tìm ra các chủng vi khuẩn phù hợp là điều “nằm trong tầm tay” của nhóm nghiên cứu. “Chúng tôi lấy mẫu ở các chượp mắm vào các thời điểm lên men khác nhau, từ rất nhiều nơi làm mắm nổi tiếng như Hải Hậu (Nam Định), Cát Hải (Hải Phòng), Ba Làng (Thanh Hóa), Diễn Châu (Nghệ An),... Sau đó chọn ra các chủng theo đích đến của mình: chịu được mặn cao (vì dùng cho nước mắm) và có khả năng phân giải histamine”, TS. Trần Thị Thu Hằng cho biết. Dù phân lập được một bộ sưu tập hơn 500 chủng vi khuẩn, song qua quy trình tuyển chọn, họ đã chọn ra hai chủng vi khuẩn Exiguobacterium profundum CH2.1 và Virgibacilus campisalis TT8.5 có khả năng chịu được nồng độ muối 25% và hiệu suất phân giải histamine đạt 43%.

Những công đoạn này đều gắn liền với quy trình làm mắm truyền thống, có thời gian ủ chượp kéo dài từ 12-18 tháng. Do vậy, để đảm bảo mọi thứ “chuẩn ngay từ ban đầu”, tránh phải làm đi làm lại tốn nhiều thời gian, họ đã thực hiện từng bước rất kĩ càng. Chẳng hạn, “để nắm rõ các yếu tố liên quan đến các chủng vi khuẩn trong quá trình làm mắm, chúng tôi đã hợp tác với TS. Bùi Thị Thu Hiền và các cộng sự ở Viện nghiên cứu Hải sản nhằm tìm hiểu về phân loại cá, quy trình làm nước mắm truyền thống,... Đây cũng là bên phụ trách phần triển khai với doanh nghiệp. Bên cạnh đó, chúng tôi còn phối hợp với Học viện Quân y để kiểm tra độc tính cấp của các chủng vi khuẩn đã phân lập”, chị cho biết.

Nhờ đó, ngoài việc chọn ra các chủng vi khuẩn phù hợp, nhóm nghiên cứu còn phát hiện thêm những thông tin thú vị về histamine trong nước mắm truyền thống. “Chúng tôi thấy nước mắm Việt Nam có dải histamine rất rộng, xuất phát từ đặc điểm nguyên liệu, gồm loại cá, độ tươi của cá, kỹ thuật bảo quản, xử lý cá sau khi đánh bắt và phương pháp sản xuất nước mắm theo từng vùng miền. Chẳng hạn nếu cá tươi, đánh bắt xong đem ủ chượp đủ muối luôn thì hàm lượng histamine sẽ thấp”, TS. Trần Thị Thu Hằng cho biết.

Với mục tiêu đưa ra giải pháp ứng dụng thực tế chứ không dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu của TS. Trần Thị Thu Hằng đã xây dựng quy trình công nghệ và mô hình thiết bị sản xuất chế phẩm vi sinh ưa mặn, có khả năng phân giải histamine ở quy mô 50l/mẻ. Chế phẩm vi sinh sẽ được bổ sung vào giải đoạn đầu của quá trình chượp mắm. Kết quả sản xuất thử nghiệm hơn 13 nghìn lít nước mắm ở công ty CP chế biến hải sản Nam Định cho thấy hàm lượng histamine trong nước mắm có sử dụng chế phẩm giảm xuống khoảng 30%, tiệm cận với tiêu chuẩn Codex. Nhờ tính mới và giá trị ứng dụng cao, nhóm nghiên cứu đã tiến hành đăng ký bảo hộ giải pháp hữu ích cho quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn phân giải histamine tại Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ KH&CN).

Dù đạt được kết quả bước đầu khá tốt song nhóm nghiên cứu biết rằng, họ vẫn còn rất nhiều việc cần làm nếu muốn tiến tới thương mại hóa và mở rộng quy mô trong thực tế. Chẳng hạn, “để sản xuất chế phẩm ở quy mô lớn thì phải nghĩ đến nguồn nguyên liệu có giá thành hợp lý, hoặc để áp dụng ở nhiều nơi thì quy trình phải có tính ổn định, nhưng sản xuất nước mắm ở mỗi vùng có đặc điểm riêng, rất nhiều yếu tố ảnh hưởng, mình chưa thể khẳng định 100% áp dụng được cho tất cả mọi nơi. Hiện nay, chúng tôi đang tiếp tục nghiên cứu cải tiến quy trình và tìm thêm những phương pháp mới để giảm histamine trong nước mắm”, TS. Trần Thị Thu Hằng cho biết.