Khảo sát hoạt tính phân giải tinh bột và lên men rượu của các chủng vi sinh vật có trong bánh men thuốc bắc ở Việt Nam

Rượu là một loại thức uống mang hương vị truyền thống của nền văn hóa ẩm thực Việt Nam và là biểu tượng của niềm tự hào về nền văn minh lúa nước, vì lẽ đó mà trong các dịp cúng Thần Hoàn

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG i

DANH MỤC HÌNH iii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ vi

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 LÊN MEN CỔ TRUYỀN: 4

1.1.1 Một số đặc điểm của lên men cổ truyền: 4

1.1.2 Lên men rượu: 6

1.1.3 Các loại rượu trên thế giới có nguốn gốc từ tinh bột: 6

1.1.3.1 Saké: 6

1.1.3.2 Brem Bali: 7

1.1.3.3 Shochu: 9

1.1.3.4 Bubju: 9

1.1.3.5 Takju: 10

1.2 CÁC LOẠI RƯỢU LÊN MEN THEO PHƯƠNG PHÁP CỔ TRUYỀN Ở VIỆT NAM: 11

1.2.1 Rượu nếp than: 11

1.2.2 Rượu cần: 15

1.2.3 Rượu “đế: 16

1.3 NGUYÊN LIỆU CHÍNH DÙNG TRONG LÊN MEN RƯỢU: 17

1.3.1 Đặc điểm chung của các nguyên liệu giàu tinh bột: 17

1.3.2 Bánh men thuốc bắc: 20

1.3.2.1 Giới thiệu chung về bánh men: 20

1.3.2.2 Bánh men thuốc bắc: 20

1.3.2.3 Vai trò của thuốc bắc trong bánh men thuốc bắc: 21

1.3.2.4 Một số công thức làm men thuốc bắc ở Việt Nam: 21

1.3.2.5 Quy trình sản xuất bánh men thuốc bắc: 24

1.4 QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU 25

1.4.1 Khái quát lên men rượu: 25

1.4.1.1 Quá trình vi sinh vật: 25

1.4.1.2 Lên men xảy ra ba quá trình sinh hóa cơ bản: 26

1.4.2 Quá trình thủy phân tinh bột (đường hóa): 26

1.4.2.1 Đặc tính và cơ chế tác dụng của enzyme amylase: 27

1.4.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme amylase: 28

1.4.3 Quá trình chuyển hóa đường thành rượu ( rượu hóa): 28

1.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến lên men rượu: 29

1.4.4.1 Nấm men chỉ có khả năng lên men các loại đường monoza và disaccarit 29

1.4.4.2 Nồng độ đường: 29

1.4.4.3 Ảnh hưởng của oxy: 29

1.4.4.4 Ảnh hưởng của pH: 29

1.4.4.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ: 29

1.4.4.6 Ảnh hưởng của nồng độ rượu tạo thành: 30

1.4.4.7 Ảnh hưởng của CO2: 30

1.4.4.8 Số lượng men giống: 30

1.4.4.9 Nồng độ ethanol: 30

1.4.4.10 Thời gian lên men: 30

1.5 VI SINH VẬT THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH LÊN MEN 31

1.5.1 Nấm mốc: 31

1.5.1.1 Khái quát: 31

1.5.1.2 Vai trò: 31

1.5.1.3 Điều kiện phát triển: 31

1.5.1.4 Các loài nấm mốc thường gặp trong công nghệ lên men 32

1.5.2 Nấm men: 32

1.5.2.1 Khái quát: 32

1.5.2.2 Vai trò: 33

1.5.2.3 Điều kiện phát triển: 34

Chương 2: VẬT LIỆU – PHƯƠNG PHÁP 35

2.1 VẬT LIỆU: 36

2.1.1 Bánh men thuốc bắc: 36

2.1.2 Hóa chất,dụng cụ và thiết bị: 36

2.1.2.1 Hóa chất: 36

2.1.2.2 Dụng cụ và thiết bị: 36

2.1.3 Môi trường: 36

2.1.3.1 Môi trường phân lập và làm thuần: 36

2.1.3.2 Môi trường giữ giống: 38

2.1.3.3 Môi trường khảo sát khả năng phân giải tinh bột: 38

2.1.3.4 Môi trường nuôi cấy tăng sinh và khảo sát nhiệt độ, pH : 39

2.1.3.5 Môi trường khảo sát khả năng tạo đường khử của nấm mốc: 39

2.1.3.6 Môi trường khảo sát nồng độ đường thich hợp cho tăng trưởng: 40

2.1.4 Vật liệu làm bánh men và rượu: 40

2.1.4.1 Vật liệu làm bánh men: 40

2.1.4.2 Nguyên liệu làm rượu: 41

2.2 PHƯƠNG PHÁP: 42

2.2.1 Phương pháp phân lập và làm thuần: 42

2.2.2 Phương pháp giữ giống: 42

2.2.3 Phương pháp định danh: 43

2.2.4 Phương pháp khảo sát khả năng phân giải tinh bột của nấm mốc: 43

2.2.5 Phương pháp khảo sát khả năng tăng trưởng nấm mốc và nấm men: 44

2.2.6 Phương pháp khảo sát nhiệt độ, pH: 44

2.2.7 Phương pháp định lượng đường khử của nấm mốc: 44

2.2.8 Phương pháp khảo sát khả năng chịu cồn của nấm men: 46

2.2.9 Phương pháp khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng: 46

2.2.10 Phương pháp đếm số lương tế bào bằng phòng đếm hồng cầu: 46

2.2.11 Phương pháp làm bánh men và nấu rượu: 47

Chương 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 49

3.1 KẾT QUẢ PHÂN LẬP VÀ LÀM THUẦN: 50

3.1.1 Hình thái của các chủng nấm men 50

3.1.2 Hình thái của các chủng nấm mốc: 58

3.2 KẾT QUẢ MỘT SỐ KHẢO SÁT VỀ NẤM MỐC: 59

3.2.1 Kết quả khảo sát khả năng phân giải tinh bột của nấm mốc: 59

3.2.2 Kết quả định danh nấm mốc: 61

3.2.3 Kết quả khảo sát khả năng tăng trưởng của nấm mốc: 72

3.2.4 Kết quả khảo sát nhiệt độ, pH: sau 12 ngày nuôi cấy 74

3.2.5 Kết quả định lượng đường khử: 78

3.3 KẾT QUẢ MỘT SỐ KHẢO SÁT VỀ NẤM MEN: 81

3.3.1 Kết quả khảo sát khả năng chịu cồn: 81

3.3.2 Kết quả định danh nấm men: 85

3.3.3 Kết quả khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng: 86

3.3.4 Kết quả khảo sát đường cong tăng trưởng: 92

3.3.5 Kết quả khảo sát nhiệt độ, pH: 100

3.4 SẢN PHẨM: 106

3.4.1 Bánh men thuốc bắc: 106

3.4.2 Rượu nếp than: 106

Chương 4: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 107

4.1 KẾT LUẬN: 108

4.2 ĐỀ NGHỊ: 108

TÀI LIỆU THAM KHẢO 110

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 : Đặc điểm của một số nguyên liệu giàu tinh bột thường dùng 20

Bảng 2.1 : Cách thực hiện đường chuẩn DNS 45

Bảng 3.1 : Tên chủng nấm men 50

Bảng 3.2: Tên chủng nấm mốc 50

Bảng 3.3: Đặc điểm sơ bộ các khuẩn lạc nấm mốc sau 7 ngày nuôi cấy trên môi trường Czapek Dox 58

Bảng 3 4 : Bảng kết quả khảo sát khả năng phân giải tinh bột của nấm mốc 60

Bảng 3 5: Bảng số liệu khảo sát khả năng tăng trưởng của chủng bt2 sau 19 ngày

72

Bảng 3 6: Bảng số liệu khảo sát khả năng tăng trưởng của chủng bl2 sau 19 ngày

73

Bảng 3 7: Bảng số liệu khảo sát nhiệt độ của chủng bt2 sau 12 ngày nuôi cấy 74

Bảng 3 8: Bảng số liệu khảo sát nhiệt độ của chủng bl2 sau 12 ngày nuôi cấy 75

Bảng 3 9: Bảng số liệu khảo sát pH của chủng bt2 sau 12 ngày nuôi cấy 76

Bảng 3 10: Bảng số liệu khảo sát pH của chủng bl2 sau 12 ngày nuôi cấy 76

Bảng 3 11: Bảng số liệu đường chuẩn DNS 78

Bảng 3 12: Bảng số liệu kết quả định lượng đường khử của chủng bt2 79

Bảng 3 13: Bảng số liệu kết quả định lượng đường khử của chủng bl2 79

Bảng 3 14: Bảng kết quả khảo sát khả năng chịu cồn của các chủng nấm men 81

Bảng 3 15: : Bảng kết quả khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng của nấm men sau 2 ngày quan sát (nồng độ 5%-50%-80%) 86

Bảng 3 16: Bảng số liệu khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng của nấm men sau 2 ngày quan sát (nồng độ từ 5%-50%) 87

Bảng 3 17: Bảng kết quả khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng của chủng GD2 sau 24 giờ nuôi cấy 90

Bảng 3 18: Bảng kết quả khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng của chủng TA1 sau 24 giờ nuôi cấy 91

Bảng 3 19: Bảng kết quả khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng của chủng PT1 sau 24 giờ nuôi cấy 91 Bảng 3 20: Bảng nhận xét kết quả khảo sát nồng độ đường(5%-20%) sau 1 ngày 92 Bảng 3 21: Bảng số liệu đường chuẩn tương quan giữa OD610nm và log(N/ml) của chủng TA1 92 Bảng 3 22: Bảng số liệu đường cong tăng trưởng của chủng TA1 93 Bảng 3 23: : Bảng số liệu đường chuẩn tương quan giữa OD610nm và log(N/ml) của chủng PT1 95 Bảng 3 24: Bảng số liệu đường cong tăng trưởng của chủng PT1 96 Bảng 3 25: Bảng số liệu đường chuẩn tương quan giữa OD610nm và log(N/ml) của chủng GD2 98 Bảng 3 26: Bảng số liệu đường cong tăng trưởng của chủng GD2 99 Bảng 3 27: Bảng kết quả đo OD về khảo sát nhiệt độ của các chủng nấm men 100 Bảng 3 28: Bảng kết quả đo OD về khảo sát pH của chủng nấm men TA1 103 Bảng 3 29: Bảng kết quả đo OD về khảo sát pH của chủng nấm men PT1 104 Bảng 3 30: Bảng kết quả đo OD về khảo sát pH của chủng nấm men GD2 105

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Nếp than 12

Hình 1.2: Rượu nếp than 12

Hình 1.3: Cấu tạo của tinh bột 18

Hình 1.4: Cấu trúc amylase 19

Hình 1.5: Cấu trúc amylose, amylopectin và các vị trí tác động của enzym amylase 27

Hình 1.6: Phản ứng thủy phân 27

Hình 1.7: Nấm men Saccharomyces cerevisiae 33

Hình 2.1: Bột gạo 41

Hình 2.2: Thuốc bắc 41

Hình 2.3: Nếp than 41

Hình 2.4: Nếp 41

Hình 2.5: Bánh men thuốc bắc dạng viên 42

Hình 2.6: Bánh men thuốc bắc dạng bột 42

Hình 2.7: Cách pha loãng mẫu theo dãy thập phân 46

Hình 3.1: Hình chủng TA1 sau 3 ngày nuôi cấy 51

Hình 3.2: Hình chủng TA2 sau 3 ngày nuôi cấy 51

Hình 3.3: Hình chủng BL2 sau 3 ngày nuôi cấy 52

Hình 3.4: Hình chủng BL2 sau 3 ngày nuôi cấy 52

Hình 3.5: Hình chủng GD1 sau 3 ngày nuôi cấy 53

Hình 3.6: Hình chủng GD2 sau 3 ngày nuôi cấy 53

Hình 3.7: Hình chủng BT1 sau 3 ngày nuôi cấy 54

Hình 3.8: Hình chủng BT2 sau 3 ngày nuôi cấy 54

Hình 3.9: Hình chủng BT3 sau 3 ngày nuôi cấy 55

Hình 3.10: Hình chủng PT1 sau 3 ngày nuôi cấy 55

Hình 3.11: Hình chủng PT2 sau 3 ngày nuôi cấy 56

Hình 3.12: Hình chủng BC1 sau 3 ngày nuôi cấy 56

Hình 3.13: Hình chủng BC2 sau 3 ngày nuôi cấy 57

Hình 3.14: Hình chủng HN1 sau 3 ngày nuôi cấy 57

Hình 3.15: Hình chủng bt1 sau 7 ngày nuôi cấy 62

Hình 3.16: Cuống sinh bào tử chủng bt1 62

Hình 3.17: Hình chủng bt2 sau 7 ngày nuôi cấy 63

Hình 3.18: Cuống sinh bào tử chủng bt2 63

Hình 3.19: Hình chủng bl1 sau 7 ngày nuôi cấy 64

Hình 3.20: Cuống sinh bào tử chủng bl1 64

Hình 3.21: Hình chủng bl2 sau 7 ngày nuôi cấy 65

Hình 3.22: Cuống sinh bào tử chủng bl2 65

Hình 3.23: Hình chủng bc1 sau 7 ngày nuôi cấy 66

Hình 3.24: Cuống sinh bào tử chủng bc1 66

Hình 3.25: Hình chủng bc2 sau 7 ngày nuôi cấy 67

Hình 3.26: Cuống sinh bào tử chủng bc2 67

Hình 3.27: Hình chủng gd1 sau 7 ngày nuôi cấy 68

Hình 3.28: Cuống sinh bào tử chủng gd1 68

Hình 3.29: Hình chủng gd2 sau 7 ngày nuôi cấy 69

Hình 3.30: Cuống sinh bào tử chủng gd2 69

Hình 3.31: Hình chủng pt1 sau 7 ngày nuôi cấy 70

Hình 3.32: Cuống sinh bào tử chủng pt1 70

Hình 3.33: Hình chủng pt2 sau 7 ngày nuôi cấy 71

Hình 3.34: Cuống sinh bào tử chủng pt2 71

Hình 3.35: Hình ảnh khảo sát khả năng chịu cồn của chủng TA1 (nồng độ 2%-10%) 82

Hình 3.36: Hình ảnh khảo sát khả năng chịu cồn của chủng PT1 (nồng độ 2%-10%) 83

Hình 3.37: Hình ảnh khảo sát khả năng chịu cồn của chủng GD2 (nồng độ 2%-10%) 84

Hình 3.38: Hình ảnh tiêu bản chủng PT1: 85

Hình 3.39: Hình ảnh tiêu bản chủng GD2: 85

Hình 3.40: Một số hình ảnh chủng TA1: 86

Hình 3.41: Hình ảnh khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng của nấm men sau 2 ngày quan sát(nồng độ 5%-50%-80%) 87

Hình 3.42: Hình ảnh khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng của chủng GD2 sau 2 ngày quan sát (nồng độ từ 5%-50%) 88

Hình 3.43: Hình ảnh khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng của chủng PT1 sau 2 ngày quan sát (nồng độ từ 5%-50%) 89

Hình 3.44: Hình ảnh khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng của chủng TA1 sau 2 ngày quan sát (nồng độ từ 5%-50%) 89

Hình 3.45 : hình ảnh bánh men thuốc bắc dạng viên 106

Hình 3.46: hình ảnh bánh men thuốc bắc dạng bột 106

Hình 3.47: Hình ảnh rượu nếp than sau 6 ngày lên men 106

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1: Biểu đồ thể hiện đường cong tăng trưởng của chủng bt2 72 Biểu đồ 3.2: Biểu đồ thể hiện đường cong tăng trưởng của chủng bl2 73 Biểu đồ 3.3: Biểu đồ thể hiện sự tăng trưởng theo nhiệt độ của chủng bt2 sau 12 ngày 74 Biểu đồ 3.4: Biểu đồ thể hiện sự tăng trưởng theo nhiệt độ của chủng bl2 sau 12 ngày 75 Biểu đồ 3.5: Biểu đồ thể hiện sự tăng trưởng theo pH của chủng bt2 sau 12 ngày 77 Biểu đồ 3.6: Biểu đồ thể hiện sự tăng trưởng theo pH của chủng bl2 sau 12 ngày 77 Biểu đồ 3.7: Biểu đồ đường chuẩn DNS 78 Biểu đồ 3.8: biểu đồ khảo sát khả năng tạo đường khử của chủng bt2 80 Biểu đồ 3.9: Biểu đồ khảo sát khả năng tạo đường khử của chủng bl2 80 Biểu đồ 3.10: Biểu đồ khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng của chủng GD2 sau 24 giờ nuôi cấy 90 Biểu đồ 3.11: Biểu đồ khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng của chủng TA1 sau 24 giờ nuôi cấy 91 Biểu đồ 3.12: Biểu đồ khảo sát nồng độ đường thích hợp cho tăng trưởng của chủng PT1 sau 24 giờ nuôi cấy 92 Biểu đồ 3.13: Biểu đồ biểu diễn đường chuẩn tương qua giữa log (N/ml) và OD của chủng TA1 93 Biểu đồ 3.14: Biểu đồ biểu diễn đường cong tăng trưởng tương qua giữa log (N/ml)

và thời gian của chủng TA1 95 Biểu đồ 3.15: Biểu đồ biểu diễn đường chuẩn tương qua giữa log (N/ml) và OD của chủng PT1 96 Biểu đồ 3.16: Biểu đồ biểu diễn đường cong tăng trưởng tương qua giữa log (N/ml)

và thời gian của chủng PT1 97 Biểu đồ 3.17: Biểu đồ biểu diễn đường chuẩn tương qua giữa log (N/ml) và OD của chủng GD2 98

Biểu đồ 3.18: Biểu đồ biểu diễn đường cong tăng trưởng tương qua giữa log (N/ml)

và thời gian của chủng GD2 100

Biểu đồ 3.19: Biểu đồ biểu diễn sự tăng trưởng theo nhiệt độ của chủng TA1 101

Biểu đồ 3.20: Biểu đồ biểu diễn sự tăng trưởng theo nhiệt độ của chủng PT1 102

Biểu đồ 3.21: Biểu đồ biểu diễn sự tăng trưởng theo nhiệt độ của chủng GD1 102

Biểu đồ 3.22: Biểu đồ biểu diễn sự tăng trưởng theo pH của chủng TA1 103

Biểu đồ 3.23: Biểu đồ biểu diễn sự tăng trưởng theo pH của chủng PT1 104

Biểu đồ 3.24: Biểu đồ biểu diễn sự tăng trưởng theo pH của chủng GD2 105

LỜI MỞ ĐẦU

Rượu là đồ uống có từ lâu đời Trong cuộc sống, nếu biết sử dụng hợp lí rượu

sẽ rất tốt cho sức khoẻ và cần thiết trong giao tiếp Rượu và các đồ uống có rượu chiếm một vị trí đáng kể trong công nghiệp thực phẩm Chúng đa dạng tuỳ theo truyền thống và thị hiếu của người tiêu dùng mà các nhà sản xuất làm ra nhiều loại rượu mang tên khác nhau

Trên thế giới hiện nay có rất nhiều loại rượu khác nhau Gồm:

-Rượu lên men thuần túy , không qua chưng cất: rượu được lên men từ các nguyên liệu có chứa đường và tinh bột đều có nồng độ thấp Các loại rượu dạng này là: rượu vang, rượu táo sake, cơm rượu, …

-Rượu cất : cũng dùng những nguyên liệu có chứa đường và tinh bột, nhưng sau khi lên men đem cất lại Đây thuộc loại rượu nặng như: Brandy, Whisky, Rhum, Vodka, …

-Rượu pha chế : Rượu được lên men hoặc pha thêm đường, hương liệu, dược liệu…mà thành Như các thú rượu bổ, rượu sâm, cocktail,

Rượu là một loại thức uống mang hương vị truyền thống của nền văn hóa ẩm thực Việt Nam và là biểu tượng của niềm tự hào về nền văn minh lúa nước, vì lẽ đó

mà trong các dịp cúng Thần Hoàng, cúng đình, trong các dịp tiệc tùng giỗ chạp, trong ngày Tết Đoan Ngọ,.…của người Việt xưa không thể thiếu chén rượu dâng lên

tổ tiên thay cho tiếng nói của lòng thơm thảo

Ở nước ta, nghề nấu rượu thủ công có từ ngàn xưa và chưa có tài liệu nào cho biết chính xác có từ khi nào Ở miền núi, đồng bào các dân tộc dùng gạo, ngô, khoai, sắn nấu chín rồi cho lên men, men này được lấy từ một số lá cây hoặc được nuôi cấy thuần khiết hơn Sản phẩm nổi tiếng là rượu cần Ở đồng bằng, nhân dân biết nuôi cấy và phát triển nấm mốc, nấm men trong thiên nhiên trên môi trường thích hợp, gạo và các nguyên liệu khác nhau có chứa tinh bột đã được nấu chín Nổi tiếng như rượu Bàu Đá (Bình Định), rượu Gò Đen (Long An), rượu “làng Vân”,…

Trong sản xuất rượu, hệ vi sinh vật trong bánh men đóng vai trò rất quan trọng Chúng góp phần chuyển hoá các chất từ nguyên liệu thành đường và từ đường thành rượu nhờ quá trình đường hoá và lên men Chúng cùng với nguyên liệu tạo nên chất lượng rượu Tuy nhiên, các khảo sát về rượu chưa phổ biến nhiều ở Việt Nam

Vì vậy chúng tôi tiến hành đề tài “Khảo sát hoạt tính phân giải tinh bột và lên men rượu của các chủng vi sinh vật có trong bánh men thuốc bắc ở Việt Nam”

Mục đích là: - Tìm chủng nấm mốc có khả năng phân giải tinh bột mạnh

- Tìm chủng nấm men có khả năng lên men rượu mạnh

- Tạo ra 1 dạng men có khả năng lên men rượu mạnh và nhanh

Chương 1:

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 LÊN MEN CỔ TRUYỀN:

Lên men cổ truyền là tên gọi chung cho phương pháp sử dụng hỗn hợp vi sinh vật có sẵn trong các nguyên liệu tự nhiên để tạo nên nhiều loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao cũng như tăng thêm tính hấp dẫn về cảm quan

Lên men cổ truyền được biết đến dưới nhiều dạng từ thức uống quen thuộc như bia, rượu đến các dạng thực phẩm lên men như phomat, sữa chua hoặc các dạng muối chua rau quả nổi tiếng của phương Đông

Ngày nay quy mô của ngành công nghiệp lên men đã được mở rộng đáng kể Các sản phẩm trở nên đa dạng, phạm vi sử dụng vượt khỏi lãnh thổ một quốc gia bắt nguồn sản phẩm đó Thêm vào đó xu hướng hợp tác, giao lưu văn hóa, kinh tế góp phần đẩy nhanh tiến trình nâng cao chất lượng trao đổi kinh nghiệm sản xuất giữa các sản phẩm lên men cổ truyền ở từng nước

1.1.1 Một số đặc điểm của lên men cổ truyền:

Các sản phẩm thực phẩm lên men truyền thống là một trong các loại sản phẩm lên men phổ biến của các dân tộc trên thế giới Đó là một loại thực phẩm được sản xuất thủ công, mang sắc thái kinh nghiệm và bản sắc riêng của từng dân tộc Công nghệ sản xuất các sản phẩm lên men truyền thống được thực hiện của cả một dân tộc được truyền từ đời này sang đời khác Theo thời gian, các sản phẩm lên men truyền thống càng được mở rộng cả về chủng loại, cả về phương pháp chế biến Do tính chất đặc biệt của nó mà các sản phẩm lên men truyền thống có một vị trí riêng cho từng vùng, nó mang sắc thái của một nền văn hóa riêng Hầu như mỗi dân tộc trên thế giới đều có riêng những sản phẩm thực phẩm lên men truyền thống của mình, thói quen thưởng thức, sử dụng mùi vị riêng Nên các sản phẩm lên men truyền thống đã tạo thành một thói quen khó có thể bỏ qua của dân tộc đó [8]

Hiện nay, các sản phẩm lên men truyền thống đã không còn được sản xuất hoàn toàn theo phương pháp thủ công nữa Cùng với sự phát triển xã hội, công nghệ sản xuất các sản phẩm lên men truyền thống cũng được cải tiến dần để đáp ứng không chỉ về chất lượng mà còn đáp ứng cả về số lượng cho người tiêu dùng Một

số sản phẩm lên men truyền thống đã được nghiên cứu kỹ không chỉ về mặt khoa học cơ bản mà cả về mặt kỹ thuật sản xuất Chính vì thế các sản phẩm lên men truyền thống đã đi từ sản xuất thủ công chuyển dần sang sản xuất hàng loạt theo phương pháp công nghiệp Lúc đầu người ta còn băn khoăn về chất lượng của sản phẩm này Nhưng do những ưu điểm của phương pháp sản xuất công nghiệp như đảm bảo vệ sinh hơn, kiểm soát được và giữ được tính chất ổn định của sản phẩm,

số lượng sản phẩm thoả mãn nhu cầu thị trường nên các sản phẩm này đã được bán rộng rãi không chỉ ở trong nước mà cả ngoài nước [8]

Một đặc điểm nữa của các công nghệ và sản phẩm thực phẩm lên men truyền thống là tính phổ cập khá nhanh trong mấy thập kỷ gần đây Do sự giao lưu văn hoá dân tộc khác nhau đã xích lại gần nhau hơn trong việc tìm hiểu văn hóa riêng của nhau Trong đó có cả các mặt hàng thực phẩm lên men Từ chỗ thử, tìm hiểu đến một thói quen cần thiết, các dân tộc đã tìm đến nhau, trao đổi nhau về sản phẩm, và trao đổi công nghệ sản xuất ra các sản phẩm này Trong bối cảnh như vậy các sản phẩm thực phẩm lên men của các nước Đông Nam Á cũng đang được bán và được sản xuất tại Việt Nam Tương tự như vậy, các sản phẩm lên men truyền thống của ta cũng đang hòa nhập trong cuộc sống của các nước khác trên thế giới Như vậy việc nghiên cứu các công nghệ lên men truyền thống của ta và cả của các nước khác trên thế giới là điều rất cần thiết Trong mối tương quan ấy, điều quan trọng là mỗi dân tộc phải biết chọn lựa và cải tiến sao cho phù hợp với dân tộc mình Bản sắc dân tộc chính là ở cái riêng nằm trong cái chung ấy [8]

Đặc điểm cuối cùng của các sản phẩm thực phẩm lên men truyền thống và công nghệ sản xuất sẽ mãi mãi trường tồn cùng dân tộc, và sẽ được cải tiến dần, hoàn thiện dần theo thời gian Do đó các thế hệ của một dân tộc, trong đó có chúng

ta hiểu biết và phát huy truyền thống của các sản phẩm này không chỉ là điều cần thiết mà còn là trách nhiệm trong việc gìn giữ và phát huy các truyền thống lâu đời của quê hương, của dân tộc [8]

1.1.2 Lên men rượu:

Lên men là một trong những kỹ thuật lâu đời nhất của sự chế biến thực phẩm

và mang tầm quan trọng kinh tế to lớn Một vài sản phẩm lên men (phó-mat, bia, rượu, …) đã có kinh nghiệm sản xuất một lượng lớn, với việc sử dụng giống chủng

ưu việt, mặt khác nhiều thực phẩm lên men hãy còn được sản xuất sử dụng kỹ thuật truyền thống lâu đời dưới những điều kiện đơn giản hoặc ngay cả nguyên sơ

Lên men là giai đoạn nuôi vi sinh vật để chúng tạo ra sản phẩm hoặc là sinh khối vi sinh vật, hoặc là các sản phẩm trao đổi chất bậc 1, 2…[19]

Lên men rượu là một quá trình sinh hóa phức tạp chuyển đường thành rượu,

có sự tham gia của nấm men trong điều kiện kị khí [19]

Trên thế giới ngày nay, hình thức lên men rượu vô kể vì nước nào cũng có công thức riêng để chế biến, nhưng tóm lại công thức đa phần từ thực vật, trong đó người ta có thể dùng hạt ngũ cốc, có nơi dùng trái cây chín ủ men và thậm chí nấm lên men từ hạt để tạo men trực tiếp Đó chính là điều giải thích vì sao có sự đa dạng trong vị và mùi của rượu trên thế giới

Có thể nói quá trình lên men rượu đã có từ lâu đời và được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và nhất là công nghiệp thực phẩm công nghệ lên men rượu đã sử dụng các nguyên liệu là các sản phẩm từ nông nghiệp nên đã phát sinh và phát triển cùng với sự tiến bộ của nông nghiệp

Đối với công nghiệp thực phẩm, lên men nhằm sản xuất rượu uống, nước giải khát lên men, cơm rượu…khi nhu cầu về rượu, bia ngày càng tăng

Đối với ngành công nghiệp khác như công nghiệp hóa chất, y dược học,…quá trình lên men rượu nhằm sản xuất cồn tinh khiết

1.1.3 Các loại rượu trên thế giới có nguốn gốc từ tinh bột:

1.1.3.1 Saké:

Tên chung: Rượu gạo

- Tên địa phương (Nhật): Sakê

- Nguyên liệu: gạo sạch, cồn, glucoza

- Giá trị dinh dưỡng: đường tổng 4%; đường lên men 3,5%

- Giống vi sinh vật: Aspergillus oryzae, Saccharomyces cerevisiae,

Leuconostoc mensenteroides var sake

- Thời gian bảo quản và sử dụng vài năm

- Sản xuất công nghiệp và thủ công [9]

1.1.3.2 Brem Bali:

Tên chung: rượu vang Brem

- Tên địa phương (Indonesia): Brem Bali

- Nguyên liệu: gạo nếp (loại trắng hoặc loại đen) 95%, giống vi sinh vật là cây Katuk hay vỏ cây Saurpus androgynus merr 5%

Công nghệ sản xuất Brem Bali:

Công nghệ 1:

Gạo nếp → Hấp chín → Làm nguội

↓ Bột ragi (giống VSV) → Lên men 4 ÷ 5 ngày ở nhiệt độ phòng

↓ Bột Ragi (giống VSV) → Lên men 5 ÷ 7 ngày ở nhiệt độ phòng

↓ Dịch ← Tách → Bã

Lên men 7 tháng ← Dịch ← ép → Bã

↓

Tách và làm trong → Brem Bali

- Đặc tính vật lý: là dung dịch, màu nâu đen hay đỏ, vị ngọt, chua có cồn

- Đặc tính hóa học: pH = 3,0 ÷ 4,3; độ cồn 6 ÷14%

- Giá trị dinh dưỡng: đường khử 17,3 ÷26,3%

- Vi sinh vật: Mucor indicu, Candida parapsilopsi

- Sản xuất thủ công [9]

1.1.3.3 Shochu:

- Tên chung: Rượu trắng

- Tên địa phương (Nhật): Shochu

- Nguyên liệu: gạo làm sạch, khoai ngọt, bột mì, bột bắp, kê

Công nghệ sản xuất:

Gạo sạch → Hấp 100°C → Nuôi mốc → Koji

Koji → Trộn → Lên men → Nghiền nát

↓ Chưng cất ↓

Để yên ↓ Tinh chế ↓ Pha trộn ↓

Tên chung: nước uống có cồn

Tên địa phương (Triều tiên): Bubju

Nguyên liệu: gạo 25%; gạo nếp 25%; nước 60%; Nuruk 2%; Koji 2%

Công nghệ sản xuất Bubju:

Gạo tẻ, gạo nếp → Nấu chín → Trộn đều ← Nuruk Koji

↓ Cho thêm nước

↓

Lên men → Lọc → Bubju

Đặc tính vật lý: dạng dung dịch, màu trắng, có cồn

Đặc tính hóa học: cồn etylic 16%

Vi sinh vật chủ yếu là Saccharomyces sp

Sản xuất theo quy mô công nghiệp [ 9]

1.1.3.5 Takju:

Tên chung: nước uống có cồn

Tên địa phương (Triều tiên): Takju

Nguyên liệu: gạo hay lúa mạch làm sạch 95 - 98%; Nuruk 2 - 5%; bột mì, khoai lang (khoai ngọt)

Công nghệ sản xuất:

Nuruk ↓ Gạo tẻ → Ngâm → Hấp 100 ÷120°C / 30 phút → Trộn ← Ngâm gạo nếp và Nuruk

↓ Lên men ↓ Làm loãng với nước ↓

Pha trộn → Takju

Đặc tính vật lý: dạng lỏng, màu trắng đục, vị chua, ngọt

Đặc tính hoá học: pH = 3,8 ÷ 4,0; etylic 5,0 ÷6,0; nước 94,5%

Giá trị dinh dưỡng: protein 0,4%; đường 5,0%

Vi sinh vật: Saccharomyces cerevisiae, Hansenula anoloza, Bacillus sp.,…

Thời gian bảo quản và sử dụng: phụ thuộc nhiệt độ 2 ngày đầu ở 30°C [9]

VIỆT NAM:

1.2.3 Rượu nếp than:

Rượu nếp than là một loại đồ uống có cồn, được sản xuất hoàn toàn thủ công

từ một loại gạo nếp than Loại rượu này không qua chưng cất, sử dụng cả phần dịch

và phần bã lên men đã làm nhuyễn Rượu nếp than là sản phẩm rất đặc sắc lên men hoàn toàn từ nếp than Trong rượu nếp than chứa nhiều axit hữu cơ, các vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm B (B1, B2, PP ), các acid amin Vì vậy rượu nếp than, nếu dùng ở mức độ vừa phải, là một loại thức uống bổ dưỡng và có tác dụng kích thích tiêu hóa, tạo cảm giác ngon miệng khi ăn [9]

Đối với người Việt Nam, rượu nếp than đã trở thành loại thức uống quen thuộc trong đời sống ẩm thực Người ta dùng rượu nếp than như thức uống khai vị trong các bữa tiệc, trong các dịp tết…Người uống chắc chắn sẽ rất thích thú với cảm giác vừa cay nồng, vừa ngọt kết hợp với hương thơm đặc trưng của loại rượu này Gạo nếp than là một loại gạo đặc biệt được trồng nhiều ở vùng Nam bộ, vì thế loại rượu này là đặc sản của vùng Nam bộ [9] Gạo nếp than gồm bốn loại:

Hình 1.1 Nếp than Hình 1.2 Rượu nếp than

Quy trình công nghệ sản xuất rượu nếp than:

Sơ đồ quy trình 1:

Gạo nếp than → Xử lý → Nấu chín → làm nguội

↓ Bánh men thuốc bắc → Nghiền mịn → Phối trộn

↓ Lên men

↓ Làm nhuyễn

↓ Hãm cồn

↓

Thành phẩm Thuyết minh quy trình:

Xử lý nguyên liệu: nguyên liệu được ngâm nước và làm sạch tách các tạp

chất bẩn bám vào nguyên liệu Đồng thời quá trình ngâm còn có mục đích làm mềm

và làm trương nở hạt gạo để dễ nấu chín [9]

Phối trộn: sau khi ngâm và làm sạch gạo, đem nấu chín và làm nguội Rắc

men thuốc bắc (28 – 30g men thuốc bắc dùng cho 1 kg nguyên liệu), trộn đều và cho

vào hũ có miệng nhỏ, không đậy nắp trong 4 giờ Thời gian này cung cấp ôxy cho

quá trình tăng sinh khối vi sinh vật Sau đó đậy nắp hũ tiến hành lên men [9]

Lên men: tiến hành lên men ở nhiệt độ thường, thời gian này sẽ có ba quá

trình xảy ra song song với các mức độ khác nhau, đó là các quá trình tăng sinh khối của vi sinh vật, quá trình đường hóa và quá trình rượu hóa Lên men trong 3 ngày ở 28-30°C [9]

Hãm cồn: sau khi lên men, hàm lượng cồn đạt khoảng 7 ÷10%V Với hàm

lượng cồn này rất khó bảo quản và chất lượng rượu không cao Do đó ta phải bổ sung thêm cồn để tăng hàm lượng cồn trong sản phẩm rượu và tăng khả năng bảo quản sản phẩm Rượu nếp than được tàng trữ ít nhất 6 tháng để ổn định chất lượng rượu và tạo hương cho sản phẩm [9]

Cồn được dùng để làm rượu là loại cồn thực phẩm có độ tinh khiết cao với các chỉ tiêu sau:

+ Trong suốt, không màu, không mùi lạ

Quy trình sản xuất 2:

Điều đặc biệt lưu ý là tất cả các quá trình chuyển hóa được xảy ra xen kẽ nhau, hỗ trợ nhau và tạo nên một quá trình chung hài hòa, để cuối cùng tạo ra sản phẩm không chỉ có nước, rượu mà là một hỗn hợp sản phẩm bao gồm nhiều thành phần khác nhau Chính vì thế rượu nếp than là một loại rượu có hương vị đặc trưng

và có giá trị cảm quan rất riêng

Rượu nếp than hiện có 2 loại:

Rượu nếp than dạng đục: Sau khi lên men, đem cả khối lên men xay nhuyễn, hãm cồn và tàng trữ tạo hương Có màu tương ứng màu của nguyên liệu đưa vào sản xuất

Rượu nếp than dạng trong: Sau khi lên men, đem xay và hãm cồn, sau đó lọc lấy phần dịch, rồi đưa đi tàng trữ, tạo hương, có màu tương ứng với màu của nguyên liệu sản xuất

Cả hai loại rượu nếp than trên đều có màu và mùi vị đặc trưng, còn hàm lượng cồn thấp hay cao tuỳ theo đối tương phục vụ mà lượng cồn hãm vào sau khi lên men nhiều hay ít

1.2.4 Rượu cần:

Rượu cần là loại rượu lên men từ nhiều nguồn nguyên liệu có chứa gluxit khác nhau, là sản phẩm của người dân tộc thiểu số Rượu cần mang bản sắc dân tộc hết sức độc đáo của người miền núi Trước đây nguyên liệu sản xuất rượu cần là các loại gạo của lúa nương (lúa cạn) Sau này, do nhiều nguyên nhân, trong đó có nguyên nhân thiếu lương thực, nên nguyên liệu được thay bằng các loại khác như sắn, ngô [3]

Men thuốc bắc dùng để sản xuất rượu cần, về cơ bản cũng giống như loại men dùng sản xuất rượu nếp than hay rượu “đế” của người Việt, nhưng thay vì thuốc bắc, người dân tộc thiểu số sử dụng các loại lá rừng có nhiều tinh dầu Chất lượng rượu cần phụ thuộc nhiều vào số lượng và loại lá này Người ta phân ra làm 3 loại men: men một lá, men hai lá và men ba lá Điểm khác biệt nữa là rượu cần không qua chưng cất, không có hãm cồn và không sử dụng bã rượu mà chỉ sử dụng dịch lên men [3]

Cách uống rượu cần của người dân tộc thiểu số cũng rất độc đáo, nó mang bản sắc văn hóa dân tộc vùng cao Rượu cần được dùng trong những dịp lễ hội, cưới hỏi, ma chay, ngày kỷ niệm Rượu cần được lên men trong những hũ sành có trang trí hoa văn rất đẹp Khi sử dụng người ta đổ nước mưa hoặc nước suối sạch vào hũ sành đã lên men Hiện nay ở các nhà hàng, khách sạn vùng núi người ta cho nước tinh khiết vào đảm bảo vệ sinh hơn Nhánh cây tre, cây trúc đã đục thông qua các đốt cắm trong hũ rượu Mỗi người dùng một cần rượu, mỗi người uống một lần và sau đó đến người khác Cứ như vậy, khi gần hết rượu trong hũ, lại đổ thêm nước vào Lần uống đầu tiên có vị cồn, chua, thơm, ngọt Càng về sau rượu càng trở nên nhạt hơn [3]

Quy trình sản xuất rượu cần:

Nguyên liệu → Xử lý → Nấu chín

↓ Bánh men → Lên men

↓ Tạo hương

↓

Đổ thêm nước

↓

Sử dụng Chất lượng rượu cần được đánh giá ở sự hài hoà giữa các thành phần của axit hữu cơ, cồn, đường và hương thơm Nồng độ cồn trong rượu cần tương đương hoặc lớn hơn không nhiều của các loại bia [3]

1.2.5 Rượu “đế”:

Các loại rượu “đế” là sản phẩm qua chưng cất và nguyên liệu dùng để sản xuất là gạo nếp dẻo (không màu) Rượu “đế” được sản xuất ở nhiều địa phương với nhiều loại nguyên liệu khác nhau, phụ thuộc loại gạo nếp của vùng đó Tên các loại rượu đó biến đổi tùy theo địa phương như: rượu “làng Vân”, rượu “Bàu Đá”, rượu

Quy trình sản xuất rượu “đế” :

Nguyên liệu → Xử lý → Nấu chín

↓ Men thuốc bắc → Trộn

↓ Lên men

↓ Chưng cất

Vì quá trình chưng cất hoàn toàn thủ công nên rượu sau khi chưng cất vẫn có

độ đục chứ không hoàn toàn trong suốt Hiện nay đã có những thay đổi đáng kể trong công nghệ sản xuất, một số địa phương đã tiếp thu công nghệ sản xuất rượu nếp than bỏ qua khâu chưng cất Sau khi lên men còn đem toàn bộ khối lên men xay nhỏ và hãm cồn Sản phẩm cuối cùng là hỗn hợp cả bã và dịch đã lên men [9]

Có 3 loại nguyên liệu chính dùng sản xuất rượu là: nguyên liệu giàu tinh bột (gạo, nếp, lúa mì, lúa mạch … ), bánh men thuốc bắc (dạng viên, dạng bột) và nước

1.3.3 Đặc điểm chung của các nguyên liệu giàu tinh bột:

Nguyên liệu chính để sản xuất rượu là gạo, nếp, ngô, khoai, sắn chứa rất nhiều tinh bột Các nguyên liệu này cần phải nấu chín để các màng tinh bột bị phá

vỡ, tinh bột chuyển sang dạng dễ tan Sau đó hệ enzyme amylaza sẽ tác dụng phân giải tinh bột dễ dàng và chuyển đường thành rượu

Tinh bột (công thức hóa học: (C6H10O5)n)) là polysaccarit chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá cây Tinh bột có nhiều trong các loại lương thực do đó các loại lương thực được coi là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột Hình dạng và thành phần hóa học của tinh bột phụ thuộc vào giống cây, điều kiện trồng trọt [11]

Tinh bột tồn tại dưới dạng hạt có dạng hình tròn, hình bầu dục hay hình đa diện, có kích thước trong khoảng từ 0,02-0,12nm Cấu tạo và kích thước của hạt tinh bột phụ thuộc vào giống cây, điều kiện trồng trọt cũng như quá trình sinh trưởng của cây Tinh bột gồm hai polysaccarit khác nhau: amylose và amylopectin Tỉ lệ amylose / amylopectin xấp xỉ ¼ Trong tinh bột loại nếp (gạo nếp hoặc ngô nếp) gần như 100% là amylopectin Trong tinh bột đậu xanh, dong riềng hàm lượng amylose chiếm trên dưới 50% [11]

Enzym thủy phân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân liên kết α-D (1,4) glycozit Cấu tạo bên trong của vi hạt tinh bột khá phức tạp Vi hạt tinh bột có cấu tạo lớp, trong mỗi lớp đều có lẫn lộn các amylose dạng tinh thể và amylopectin xắp xếp theo phương hướng tâm

Hình 1.3: Cấu tạo của tinh bột (theo Lê Minh Hoàng, Trương Thị Minh Hạnh, 2007)

Thành phần cấu trúc của amylase:

Amylose là loại mạch thẳng, chuỗi dài từ 500-2000 đơn vị glucose, liên kết nhau bởi liên kết α−1,4 glicozit Amylose “nguyên thủy” có mức độ trùng hợp không phải hàng trăm mà là hàng ngàn Có hai loại amylose:

-Amylose có mức độ trùng hợp tương đối thấp ( Khoảng 2000) thường không

có cấu trúc bất thường và bị phân ly hoàn toàn bởi β-amylase

-Amylose có mức độ trùng hợp lớn hơn, có cấu trúc án ngữ đối với β−amylase nên chỉ bị phân hủy 60% [11]

Hình 1.4: Cấu trúc amylase (theo Lê Minh Hoàng, Trương Thị Minh Hạnh, 2007)

Thành phần cấu trúc của amylopectin:

Amylopectin là polyme mạch nhánh, ngoài mạch chính có liên kết α-1,4 glucozit còn có nhánh liên kết với mạch chính bằng liên kết α-1,6 glucozit Mối liên kết nhánh này làm cho phân tử cồng kềnh hơn, chiều dài của chuổi mạch nhánh này khoảng 25-30 đơn vị glucose Phân tử amylopectin có thể chứa tới 100000 đơn vị glucose [11]

Cấu tạo của amylopectin còn lớn và dị thể hơn amylose nhiều Tỉ lệ này có thể thay đổi phụ thuộc thời tiết, mùa vụ và cách chăm bón [11]

Bảng 1.1 : Đặc điểm của một số nguyên liệu giàu tinh bột thường dùng

1.3.4 Bánh men thuốc bắc:

1.3.4.1 Giới thiệu chung về bánh men:

Bánh men là một kiểu giữ giống và nhân giống các vi sinh vật trong bánh men để sản xuất sản phẩm lên men Bánh men hầu như được bảo quản dưới dạng khô Ở điều kiện này các vi sinh vật hiện diện trong bánh men sống trong điều kiện sinh lý giảm thiểu, sự trao đổi chất trở nên hạn chế

Bánh men rượu được bán trên thị trường dưới 2 dạng: bánh men dạng bột và bánh men dạng viên, tính năng và liều lượng sử dụng của từng loại men sẽ tùy thuộc vào hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất có ghi trên bao bì, tuy nhiên thông thường

sử dụng khoảng 100g bánh men cho 3kg nếp than nguyên liệu

Có 3 loại men rượu: men thuốc bắc, men thuốc nam, men bánh lá dân tộc

1.3.4.2 Bánh men thuốc bắc:

Bánh men thuốc bắc là một loại men rượu được sản xuất thủ công Nguyên liệu chính để sản xuất bánh men thuốc bắc là: bột gạo, men giống, các vị thuốc bắc Bánh men thuốc bắc chứa nhiều giống vi sinh vật thuộc vi khuẩn, nấm men và nấm mốc (nấm sợi) Nấm men: trong mỗi gam bánh men có từ vài chục triệu đến vài

trăm triệu tế bào nấm men Vi khuẩn: trong bánh men thuốc bắc có nhiều loài vi

khuẩn phát triển Trong đó thấy chủ yếu là các loài vi khuẩn lactic và vi khuẩn acetic Các loài vi khuẩn thường làm chua môi trường Thời gian đầu quá trình lên men, quá trình này xảy ra có lợi vì tạo pH môi trường thích hợp cho nấm men và nấm sợi phát triển Tuy nhiên nếu để pH xuống quá thấp sẽ ảnh hưởng xấu cho quá trình lên men Mặt khác nếu trong dịch lên men có mặt ôxy thì vi khuẩn axetic sẽ ôxy hóa rượu thành axit axetic, quá trình này làm tổn hao lượng cồn tạo thành Nấm

mốc: Trong bánh men thuốc bắc thấy nhiều loài nấm mốc phát triển thuộc

Aspergillus, Penicillium, Mucor, Rhizopus phát triển nhiều hơn cả Loài Mucor, đặc

biệt là Mucor rouxii có nhiều đặc tính rất quý như khả năng chịu nhiệt độ cao 32 –

35°C, chúng vừa có khả năng đường hóa vừa có khả năng rượu hóa [9]

1.3.4.3 Vai trò của thuốc bắc trong bánh men thuốc bắc:

Các bài thuốc bắc khác từ 4 ÷ 30 vị khác nhau theo kinh nghiệm nhưng bảo đảm chất lượng:

- Đủ chất dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển

- Đủ hương thơm cho rượu

- Tạo kháng sinh chống vi sinh vật tạp nhiễm

1.3.2.4 Một số công thức làm men thuốc bắc ở Việt Nam:

Công thức 1: Bột gạo 1kg, thuốc bắc 20.5gr, men giống 50gr, nước 580ml Bảng thành phần thuốc Bắc:

Công thức 2: Gạo 1kg, thuốc bắc 49.6gr, men giống 50gr, nước 580ml

Bảng thành phần thuốc Bắc:

Hồ tiêu (Ớt) Piper nigrum Linn

(Capsicum frutescens Linn)

4gam

Công thức 3: Gạo 1kg, thuốc bắc 21gr, men giống 50gr, nước 580ml

Bảng thành phần thuốc Bắc:

Bạch truật Atractylodes macrocephala Koldz 2gam

Công thức 4: Gạo 1kg, men giống 50gr, nước 580ml, thuốc bắc 50g

Bảng thành phần thuốc Bắc:

Hậu phác Magnolia hypoleuca Sicb et Zucc 2gam

1.3.2.5 Quy trình sản xuất bánh men thuốc bắc:

Gạo tốt Ngâm nước Để ráo nước Nghiền thành bột mịn

Men giống Nghiền mịn

Phơi khô chỗ mát

Men rượu

Yêu cầu thành phẩm:

- Đặc tính vật lý và cảm quan: dạng rắn, trắng, xốp, thơm mùi men thuốc bắc

- Số lượng vi sinh vật trong bánh men: nấm men : 100 ÷ 300 x 106 tế bào / 1g

- Vi sinh vật: Hansenula spp., Pichia spp., Saccharomyces spp., Candida spp., Rhodotorula glutinis, Turolopsis spp., Trichosporon spp

- Thời hạn sử dụng: 1 năm

- Sản xuất: Gia đình

- Sử dụng: Dùng trong nấu rượu, làm cơm rượu, nước uống có rượu [9]

1.4 QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU:

1.4.1 Khái quát lên men rượu:

Lên men rượu là một quá trình lên men yếm khí (không có mặt của ôxy) dưới tác dụng của enzyme vi sinh vật đặc hiệu, diễn ra rất phức tạp, bao gồm các quá trình sinh hóa học và các quá trình vi sinh vật Quá trình lên men diễn ra ở nhiệt độ thường, trong thời gian này có 3 quá trình diễn ra song song với những mức độ khác nhau Trước tiên là quá trình tăng sinh khối nấm men Tiếp theo là quá trình đường hóa có sự phân cắt tinh bột thành đường nhờ enzym amylase trong nấm mốc và đường vừa tạo ra trở thành thức ăn để nấm men thực hiện quá trình lên men rượu

Quy trình nấu rượu chung:

Nấu chín Làm nguội Lên men Chưng cất

1.4.1.1 Quá trình vi sinh vật:

Thực chất của quá trình này là quá trình sinh sản và sinh trưởng của vi sinh vật Quá trình này xảy ra rất nhanh ở giai đoạn đầu lên men, khi cho bánh men thuốc bắc vào nguyên liệu Sự phát triển mạnh của các vi khuẩn giai đoạn này kéo theo sự tạo thành một số axit hữu cơ Kết quả là pH môi trường giảm xuống tạo điều kiện thuận lợi cho các loài nấm mốc phát triển Song song đó là các loài nấm men bắt đầu phát triển tuy với tốc độ yếu hơn

Các loài nấm mốc chỉ phát triển mạnh trong giai đoạn đường được tạo thành, hay đúng hơn là cuối của giai đoạn nấm mốc phát triển Việc phân rõ ràng các giai đoạn phát triển của vi khuẩn, nấm mốc, nấm men rất khó vì thực tế việc phát triển của các loài vi sinh vật trong khối lên men diễn ra đồng thời Chỉ có một điều khẳng định là sự phát triển không cùng một mức độ

Sự phát triển của một số vi khuẩn, nấm mốc đòi hỏi sự có mặt một lượng ôxy nhất định trong môi trường, chính vì thế các loài vi sinh vật này phát triển mạnh ở giai đoạn đầu Nấm men cũng cần sự có mặt của ôxy để tăng sinh khối, tuy nhiên mức độ không cao như của nấm mốc Mặt khác nấm men phát triển cần đường, do

đó cần có thời gian để nấm mốc chuyển hóa đường từ tinh bột

1.4.1.2 Lên men có ba quá trình sinh hóa cơ bản:

Quá trình chuyển hóa tinh bột thành đường (đường hóa): chủ yếu là dưới tác dụng của enzyme amylase do phần lớn nấm mốc tạo ra

Quá trình chuyển hóa đường thành rượu (rượu hóa): Các phân tử đường vừa được tạo ra lại trở thành thức ăn cho nấm men sử dụng để thực hiện quá trình lên men rượu tạo thành rượu etylic và CO2 Quá trình rượu hóa diễn ra trong điều kiện yếm khí (điều kiện không có mặt của oxy)

Quá trình chuyển đường và các thành phần khác thành các axit hữu cơ: trong

đó có 2 quá trình tạo axit hữu cơ cơ bản: quá trình tạo axit acetic và axit lactic Quá trình tạo axit lactic mạnh hơn, cả hai quá trình này xảy ra với cường độ không mạnh

ở giai đoạn đầu vì lượng đường tạo thành trong khối lên men chưa cao

1.4.2 Quá trình thủy phân tinh bột (đường hóa):

Enzym amylase có trong nấm mốc thủy phân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân liên kết α-D (1,4) glycozit Đặc trưng của phản ứng này là sự giảm nhanh

độ nhớt và sinh ra đường[11] Amylase thủy phân tinh bột thành glucose, maltose

và dextrin hạn chế

liên kết α-(1-4)

Amylose

Amylopectin

Hình1.5: Cấu trúc amylose, amylopectin và các vị trí tác động của enzym amylase

Hình 1.6: Phản ứng thủy phân

1.4.2.1 Đặc tính và cơ chế tác dụng của enzyme amylase:

Đặc tính enzyme amylase (1,4-glucanohydrolase) (EC 3.2.1.1): amylase từ các nguồn khác nhau có thành phần amino acid khác nhau, mỗi loại α- amylase có một tổ hợp amino acid đặc hiệu riêng α-amylase là một protein giàu tyrosine, tryptophan, acid glutamic và aspartic

α-Cơ chế tác dụng của enzyme α-amylase (α-1,4-glucanohydrolase) (EC 3.2.1.1): α-amylase từ các nguồn khác nhau nhưng cơ chế tác dụng có nhiều điềm rất giống nhau α-amylase có khả năng phân cắt các liên kết α-1,4-glucozit nằm ở

liên kết α-(1-6)

liên kết α-(1-4)

phía bên trong phân tử cơ chất (tinh bột hoặc glycogen) một cách ngẫu nhiên, không theo một trật tự nào cả α-amylase không chỉ thủy phân hồ tinh bột mà nó thủy phân

cả hạt tinh bột nguyên song với tốc độ rất chậm

Tóm lại, dưới tác dụng của α-amylase, tinh bột có thể chuyển thành maltotetrose, maltose, glucose và dextrin phân tử thấp Tuy nhiên, thông thường α-amylase chỉ thủy phân tinh bột chủ yếu thành dextrin phân tử thấp (không cho màu với Iodine) và một ít maltose Khả năng dextrin hóa cao của α-amylase là tính chất đặc trưng của nó Vì vậy, người ta thường gọi loại amylase này là amylase dextrin hóa hay amylase dịch hóa

Tinh bột Dextrin + maltose + glucose [25]

Enzyme α-amylase (α-1,4-glucanohydrolase) (EC 3.2.1.1):

Điều kiện hoạt động của α-amylase từ các nguồn khác nhau thường không giống nhau pH tối thích cho hoạt động của α-amylase từ nấm sợi là 4,0 - 4,8

Độ bền đối với tác dụng của acid cũng khác khác nhau Ở pH= 3,6 và 0°C, amylase của malt bị vô hoạt hoàn toàn sau 15 - 30 phút; trong khi đó hoạt lực của α-amylase của nấm sợi hình như không giảm bao nhiêu Trong dung dịch α-amylase nấm sợi bảo quản tốt ở pH= 5,0 - 5,5

α-Nhiệt độ tối thích cho hoạt động xúc tác của α-amylase từ các nguồn khác nhau cũng không đồng nhất, α-amylase của nấm sợi rất nhạy cảm đối với tác động nhiệt Nhiệt độ tối thích của nó là 50°C và bị vô hoạt ở 70°C

1.4.3 Quá trình chuyển hóa đường thành rượu ( rượu hóa):

Quá trình rượu hóa được thực hiện bởi Saccharomyces sp., Endomycopsis sp Trong đó các loài nấm men Saccharomyces đóng vai trò cơ bản Song song với quá

trình này là các quá trình chuyển hóa đường, các axit hữu cơ thành các sản phẩm phụ khác Quá trình này diễn ra trong điều kiện yếm khí, do đó vào khoảng ngày thứ

α-Amylase