Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm bánh men từ một số chủng vi sinh vật thuần chủng và ứng dụng trong sản xuất rượu nếp cái hoa vàng

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: “NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẾ PHẨM BÁNH MEN TỪ MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT THUẦN CHỦNG VÀ ỨNG DỤNG TRONG S

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đề tài:

“NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẾ PHẨM BÁNH MEN

TỪ MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT THUẦN CHỦNG VÀ ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU NẾP CÁI HOA VÀNG”

Giáo viên hướng dẫn : TS Đặng Hồng Ánh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hà Trang

Hà Nội - 2015

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

HÀ NỘI - 2015

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, cho phép tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc đến

TS Đặng Hồng Ánh và ThS Phạm Thị Thu, Bộ môn Công nghệ đồ uống _ Viện

công nghệ thực phẩm đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu này

Tôi cũng xin gửi những lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ sinh học _ Viện Đại Học Mở Hà Nội đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học

Sau cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè và gia đình, những người luôn bên cạnh động viên, khích lệ tinh thần để tôi hoàn thành chương trình học cũng như nội dung khóa luận của mình

Dù tôi đã cố gắng rất nhiều để hoàn thiện bản luận khóa bằng sự nhiệt tình và năng lực của mình nhưng sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong sự góp ý của quý thầy cô và các bạn để bản khóa luận được hoàn thiện hơn

Khóa luận tốt nghiệp Viện Đại Học Mở Hà Nội

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

PHẦN I: TỔNG QUAN 3

1.1 Sơ lược lịch sử sản xuất rượu trên thế giới và Việt Nam 3

1.1.1 Lịch Sử sản xuất rượu trên thế giới 3

1.1.2 Tình hình sản xuất rượu tại Việt Nam 7

1.2 Giới thiệu về công nghệ sản xuất bánh men rượu truyền thống 8

1.2.1 Nguyên liệu sản xuất bánh men 8

1.2.2 Hệ vi sinh vật trong bánh men 10

1.2.3 Quy trình sản xuất bánh men và rượu 14

1.3 Tầm quan trọng của việc sử dụng chế phẩm bánh men vi sinh vật thuần chủng trong sản xuất rượu truyền thống 21

PHẦN 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Vật liệu nghiên cứu 23

2.1.1 Nguyên vật liệu 23

2.1.2 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu 23

2.2 Phương pháp nghiên cứu 24

2.2.1 Phương pháp hóa lí 24

2.2.2 Phương pháp công nghệ 25

2.2.4 Phương pháp đánh giá cảm quan 27

PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Đánh giá chất lượng một số loại men trên thị trường 31

3.2 Xây dựng quy trình sản xuất bánh men thuốc bắc từ vi sinh vật thuần chủng 32

Khóa luận tốt nghiệp Viện Đại Học Mở Hà Nội

3.2.1 Lựa chọn tỷ lệ chủng vi sinh vật thích hợp cho sản xuất bánh men 32

3.2.2 Lựa chọn môi trường thích hợp cho sản xuất bánh men 34

3.2.3 Lựa chọn điều kiện nuôi thích hợp 35

3.2.4 Xây dựng quy trình sản xuất bánh men từ vi sinh vật thuần chủng 39

3.2.5 Theo dõi đánh giá chất lượng bánh men theo thời gian 41

3.3 Ứng dụng chế phẩm bánh men trong sản xuất rượu đặc sản nếp cái hoa vàng 42 3.3.1 Sử dụng chế phẩm bánh men trong sản xuất rượu nếp cái hoa vàng 42

3.3.2 Đánh giá chất lượng sản xuất rượu nếp cái hoa vàng 42

PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

Khóa luận tốt nghiệp Viện Đại Học Mở Hà Nội

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Một số loại bánh men ở các nước khác nhau 6

Bảng 2.1: Điểm tiêu chuẩn cho từng chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm 27

Bảng 2.2: Hệ số quan trọng của từng chỉ tiêu 29

Bảng 2.3: Hạng chất lượng của sản phẩm 29

Bảng 3.1: Phân tích độ rượu của các mẫu được lên men bởi các mẫu bánh men khác nhau (%V) 31

Bảng 3.2: Lựa chọn tỷ lệ chế phẩm nấm mốc và nấm men phù hợp 32

Bảng 3.3: Kết quả đo dộ rượu và đánh giá cảm quan chất lượng bánh men 34

Bảng 3.4: Đánh giá cảm quan bánh men khi bổ sung các nguồn dinh dưỡng khác nhau 35

Bảng 3.5: Độ rượu (%V) của các mẫu bánh men được bổ sung các nguồn dinh dưỡng khác nhau 35

Bảng 3.6: Đánh giá cảm quan bánh men và độ rượu (%V) khi nuôi ở các nhiệt độ khác nhau 37

Bảng3.7: Đánh giá cảm quan của bánh men ở các thời gian nuôi khác nhau 38

Bảng 3.8: Theo dõi đánh giá chất lượng bánh men theo thời gian 41

Bảng 3.9: Độ rượu của 5 mẻ sản xuất 42

Bảng 3.10: Phân tích chất lượng rượu nếp cái hoa vàng 42

Bảng 3.11: Đánh giá chất lượng cảm quan 43

Khóa luận tốt nghiệp Viện Đại Học Mở Hà Nội

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1: Quy trình sản xuất bánh men theo phương thức truyền thống 17

Sơ đồ 1.2: Quy trình sản xuất rượu truyền thống sử dụng bánh men 19

Sơ đồ 2.1: Quy trình công nghệ cải tiến sản xuất rượu nếp cái hoa vàng sử dụng bánh men có chứa vi sinh vật thuần chủng 26

Sơ đồ 3.1: Quy trình sản xuất bánh men thuốc bắc từ vi sinh vật thuần chủng 39 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Các lo ại rượu trên thế giới 5

Hình 1.2: T ế bào nấm men qua kính hiển vi 11

Hình 1.3: N ấm men saccharomyces 12

Hình 1.4: Ch ủng nấm mốc Mucor 13

Hình 1.5: Bánh men thu ốc bắc 18

Hình 1.6: Mô hình ch ưng cất rượu 20

Hình 3.1: S ản phẩm bánh men sau khi nuôi 40

MỞ ĐẦU

Từ xưa đến nay, rượu là một loại đồ uống mang hương vị truyền thống đậm

đà bản sắc dân tộc, một trong những sản phẩm tiêu biểu của nền văn hóa ẩm thực Việt Nam

Rượu nấu theo phương pháp truyền thống đã có từ rất lâu, không chỉ ở Việt Nam mà còn ở nhiều nước khác trên thế giới Rượu thường được gắn liền với hoạt động văn hóa trong các dịp lễ quan trọng như tết, tiệc tùng, cũng giỗ,

Rượu truyền thống từ lâu đã là niềm tự hào dân tộc của nhiều quốc gia trên thế giới Người ta không chỉ biết đến hương vị độc đáo đặc trưng của nó, mà thông qua cách thưởng thức rượu truyền thống dân tộc có thể tìm về cội nguồn văn hóa của dân tộc mình Ở nước ta rượu được nấu từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như: gạo, ngô, sắn, cùng nhiều loại men khác nhau: men thuốc bắc, bánh men lá Mỗi vùng miền, địa phương khác nhau sẽ có công thức khác nhau và tạo nên rượu

có hương vị đặc trưng riêng

Ở Việt Nam nhắc đến rượu truyền thống người ta không thể không nhắc đến rượu nếp cái hoa vàng, một loại rượu độc đáo của ông cha ta có từ rất lâu đời Rượu được làm từ những bông nếp cái hoa vàng hay còn gọi là nếp ả hay nếp hoa vàng đây là giống lúa nếp truyền thống nổi tiếng tại các tỉnh đồng bằng và trung

du Bắc Bộ Nhưng từ những bông lúa nếp trên để nấu ra một chai rượu nếp cái hoa vàng thơm, ngon không phải là chuyện đơn giản đòi hỏi người nấu rượu phải hết sức tỷ mỉ cẩn thận trong từng công đoạn từ lên men cho đến khi cất rượu rồi sau đó đem đi ủ để cho ra môt chai rượu khi uống vào có vị đâm không bị nhức đầu nhưng khi uống có vị thơm của gạo nếp và để lâu không có vị chua hay đắng Tuy nhiên, rượu nếp cái hoa vàng mới chỉ được sản xuất ở quy mô hộ gia đình tại các địa phương như làng Vân-Bắc Giang, Kim Sơn-Ninh Bình,Yên Phú-Nam Định

Trong khi, hiện nay thị trường rượu nước ta đang tràn lan các loại rượu nhập khẩu và các loại rượu mạnh sản xuất theo gu ngoại, còn các sản phẩm rượu truyền thống vẫn chưa được nhà sản xuất chú ý phát triển Một phần nguyên nhân của hiện tượng trên là do hiện nay công nghệ sản xuất các sản phẩm rượu truyền thống mới chỉ mang tính chất nhỏ lẻ, không phù hợp với quy mô sản xuất tại các nhà máy Hơn nữa, một yếu tố vô cùng quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản

phẩm đó là nguồn men giống và sự ổn định chất lượng của nguồn men giống thủ công hiện nay không đảm bảo dẫn đến chất lượng sản phẩm không ổn định Vì vậy, việc nghiên cứu sản xuất một loại chế phẩm men bánh có ý nghĩa rất lớn trong phát triển các sản phẩm rượu truyền thống ở nước ta với quy mô công nghiệp Vì vậy, để

có hướng giải quyết vấn đề trên, chúng tôi xin tiến hành nghiên cứu đề tài:

“ Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm bánh men từ một số chủng vi sinh

vật thuần chủng và ứng dụng trong sản xuất rượu nếp cái hoa vàng”

Mục đích của đề tài:

Xây dựng quy trình sản xuất bánh men thuốc bắc từ các chủng vi sinh vật thuần chủng Từ đó, tạo ra bánh men giống có chất lượng ổn định để sản xuất rượu nếp cái hoa vàng

Nội dung nghiên cứu:

1 Thu thập và khảo sát đánh giá chất lượng một số loại bánh men trên thị trường

2 Xây dựng quy trình sản xuất bánh men thuốc bắc từ chủng vi sinh vật thuần

chủng

+ Lựa chọn tỷ lệ chế phẩm nấm men, nấm mốc thích hợp cho sản xuất bánh men + Lựa chọn môi trường thích hợp cho sản xuất bánh men: lựa chọn bột gạo, lựa chọn môi trường

+ Lựa chọn các điều kiện nuôi thích hợp: nhiệt độ, thời gian

+ Xây dựng quy trình sản xuất bánh men thuốc bắc từ chủng vi sinh vật thuần chủng

+ Xác định thời gian bảo quản

3 Ứng dụng chế phẩm bánh men trong sản xuất rượu đặc sản nếp cái hoa vàng

+ Sử dụng chế phẩm bánh men trong sản xuất rượu nếp cái hoa vàng

+ Đánh giá chất lượng sản phẩm

PHẦN I: TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược lịch sử sản xuất rượu trên thế giới và Việt Nam

1.1.1 Lịch sử sản xuất rượu trên thế giới: [1], [2], [13]

Từ rất lâu đời, đồ uống chứa cồn đã gắn liền với lịch sử phát triển của con người Nhiều nhà khảo cổ tin rằng, rượu vang được làm từ nho đã ra đời cách đây hơn 10000 năm và những đồ uống khác như bia, rượu mật ong thậm chí còn xuất hiện sớm hơn Xuyên suốt quá trình lịch sử, rượu đã được dùng một cách rộng rãi với nhiều mục đích khác nhau như trong các lễ hội, trận đánh, lễ kí hiệp ước, Các nhà lịch sử đã viết rằng, từ thời tiền sử, các du mục đã làm ra bia từ ngũ cốc và nước trước khi học ra cách làm bánh mì Người Celtic, Hi Lạp cổ, Nauy, Ai Cập và Babylon đã có rất nhiều ghi chép về hoạt động sản xuất và tiêu thụ đồ uống có cồn thời đó Những người Ai Cập cổ còn cho rằng rượu là một vật lễ không thể thiếu cho những người đã mất trên hành trình sang thế giới bên kia

Cùng với sự phát triển của nền nông nghiệp đã trở thành nguồn cung cấp nguyên liệu lớn cho quá trình lên men và chưng cất Nền văn minh nông nghiệp đầu tiên xuất hiện là Summeria vào khoảng 4000 năm trước công nguyên Đã có những bằng chứng rõ nét đưa ra bởi các nhà khảo cổ minh chứng về việc rượu đã được sản xuất tại đây Một bản miêu tả quá trình sản xuất bia được chạm khắc bằng chữ tượng hình Summer cổ, theo đó bánh mì được xé vụn, ngâm vào nước tạo thành nước ủ men, và sau đó làm ra thứ đồ uống được ghi lại là làm cho mọi người có cảm giác “vui vẻ, ngạc nhiên và sung sướng”

Rượu được sản xuất bằng phương pháp chưng cất bắt nguồn từ Trung Quốc và Ấn Độ vào những năm 800 trước Công nguyên Đồ uống có cồn như rượu

và bia được sản xuất đầu tiên từ các loại quả và hạt Các loại rượu nổi tiếng như: Brandy, Cognac và Sake đã được sản xuất bằng phương pháp lên men – chưng cất Đến tận thế kỉ VII phương pháp này mới được xuất hiện ở Châu Âu

Các loại rượu có nồng độ cao như Gin, Brandy, Sabuca đã được sản xuất cách đây hàng nghìn năm tại Đức, Bỉ và Anh Ngày nay, trên thế giới có nhiều loại rượu được ưa chuộng bởi những đặc trưng riêng về hương vị: Vodka – Nga, Whisky – Scosland, Tequila – Mexico, Ouzo – Hi Lạp, Strega – Italy

Ở phương Đông, rượu được sản xuất từ ngũ cốc như: lúa mì, ngô, gạo đã trở thành nét văn hóa truyền thống độc đáo với công nghệ và thiết bị khác hẳn Châu

Âu Hệ thống phân loại rượu có thể chia theo men giống dùng cho sản xuất, theo hương vị, qui trình

Các loại đồ uống của Nhật Bản như Sake, Shochu đã trở thành đồ uống quen thuộc của người tiêu dùng trên thế giới Sake là rượu nhẹ chứa từ 10 đến 20% rượu được nấu từ gạo và qua nhiều công đoạn lên men mà người Nhật gọi là Nihonsu, hoặc luật Thuế Rượu của Nhật Bản gọi là Seishu Shochu lại được sản xuất từ gạo, khoai ngọt, bột mì, bột bắp và kê

Với Trung Quốc, rượu được coi trọng và được xem là một thứ đồ quý giá để cúng lễ đất trời, tổ tiên Rượu Thiệu Hưng nổi tiếng trong lịch sử xuất xứ từ vùng Thiệu Hưng Rượu được chế biến từ gạo nếp mới thu hoạch với nước khoáng ở Thiên Hồ và men đặc biệt Rượu Phúc Kiến được chế biến từ lúa nếp thơm, phối hợp có nhiều vị thuốc rất có lợi cho sức khỏe Ngày nay trên thế giới nói chung ngành sản xuất rượu có tốc độ tăng trưởng mạnh trong vài năm trở lại đây Trên thị trương các sản phẩm rượu xuất hiện ngày càng phong phú cả về nội dung lẫn hình thức, sẵn sàng đáp ứng nhu cầu sử dụng của tất cả mọi người Nhiều loại rượu cổ truyền đã được sản xuất ở quy mô công nghiệp và có mặt rộng rãi tại nhiều nước trên thế giới Với mỗi đặc trưng riêng của từng loại nguyên liệu, mỗi bí quyết của các loại bánh men khác nhau đem lại cho mỗi loại rượu một hương vị đặc trưng và tính độc đáo riêng

Hình 1.1: Các lo ại rượu trên thế giới

Bảng 1.1 Một số loại bánh men ở các nước khác nhau [8], [16], [17]

Tên nước

sản xuất Tên gọi Thành phần nguyên liệu

chính

Hình dạng bánh men Hệ vi sinh vật

gạo( nguyên hạt, gạo lứt hoặc bột)

Dạng bột hoặc hình bánh

Rhizopus, Amylomyces

Đậu tương( hạt giống)

Bánh lớn

Hình tròn lớn

Aspergillus, Rhizopus, Saccharomyces

Aspergillus, Rhizopus, Saccharomyces, Bacillus

(nguyên hạt, gạo lứt hoặc bột)

Dạng bột

Việt Nam

Bánh men thuốc bắc

Bánh men lá

Gạo ( bột), thuốc bắc

Gạo, kê (bột), thuốc nam

Bánh nhỏ

Saccharomyces

Mucor, Rhizopus, Aspergillus Endomycopsis

1.1.2 Tình hình sản xuất rượu tại Việt Nam

Việt Nam nằm ở trong khu vực Đông Nam Á, khí hậu nhiệt đới gió mùa

nóng, ẩm tạo mưa nhiều, địa hình có nhiều sông ngòi dày đặc là điều kiện thích hợp phát triển nghề nông nghiệp trồng lúa nước, người Việt đã biết thuần dưỡng cây lúa nước cách đây 3000 đến 4000 năm, nên rượu Việt truyền thống gần như đều được làm ra từ ngũ cốc: lúa, ngô, sắn làng quê Việt mỗi nơi cho ra một loại rượu khác nhau, từ hương thơm đến vị ngọt cay, chất men say, cùng cảm giác khi uống một hớp rượu đều không trùng lặp tạo nên hứng thú riêng đối với từng loại rượu của từng vùng miền, rất quyến rũ, hấp dẫn Thổ nhưỡng, thời tiết cho nhiều loại ngũ cốc không giống nhau, mỗi nước vùng mỗi khác, rồi công thức làm men ủ, các loại lá cây tạo mùi hương, nhiệt độ khi chưng cất và cả những kinh nghiệm truyền đời của dòng tộc, hàng họ, làng bản Tất cả tạo nên những danh tửu có hương vị khác nhau,

danh bất hư truyền – quốc tửu Việt Nam

Rượu Mẫu Sơn – Lạng Sơn được sản xuất với công nghệ lâu đời của người Dao sống trên vùng núi mẫu sơn, từ bánh men lá được sản xuất từ bột gạo và các loại lá, củ quả rừng cùng với điều kiện đặc trưng sản xuất được rượu có chất lượng tốt, hương vị rất đặc trưng Ngày nay rượu men lá Lạng Sơn đã được nhiều người tiêu dùng biết đến với các thương hiệu như rượu Mẫu Sơn, Công Sơn tửu

Rượu Làng Vân – Bắc Giang có từ hồi thời Thiệu Quang Phục (thế kỉ VI) được nấu từ gạo nếp thơm, men gia truyền với các vị thuốc quý và kĩ thuật riêng của người Kinh Bắc Rượu trở thành niềm tự hào của người dân nới đây và nổi tiếng với cái tên “ Vân hương mỹ tửu” Ngày nay rượu Làng Vân được sản xuất bởi các hộ dân, công suất khá lớn, hàng ngày có khoảng 15.000 – 20.000 lít được ra lò và cung cấp cho những vùng lân cận

Rượu Kim Sơn – Ninh Bình được sản xuất nhiều ở các làng nghề chuyên về nấu rượu ở Kim Sơn như: Hòa Lạc, Ứng Luật.v.v nhưng nhiều nhất và nổi tiếng hơn cả vẫn là nghề nấu rượu ở xã Lai Thành Để tạo được rượu ngon, khâu lựa chọn nguyên liệu là quan trọng nhất Nếu rượu được nấu từ nếp chiêm thì gọi là rượu chiêm và rượu được nấu từ gạo nếp vụ mùa thì gọi là rượu mùa Men rượu làm từ những gia đình có kinh nghiệm lâu đời tại địa phương nên rất thơm và khô Để có men quý người ta cho vào đó một số dược liệu có tác dụng thông khí huyết, diệt khuẩn Để có được rượu ngon, người nấu phải có kinh nghiệm lâu năm, nhất là việc

bảo quản ủ rượu trong các điều kiện thời tiết và môi trường khác nhau So với các rượu tên tuổi khác như rượu Sán Lùng, rượu Làng Vân hay rượu cần thì rượu Kim Sơn có nồng độ cao hơn, trong suốt Ngày trước rượu được đựng trong các vò đất

và nút lá chuối khô, rượu kim Sơn khi uống vào cảm thấy rất thơm và êm dịu Một đặc trưng của rượu là càng để lâu càng ngon Ngoài ra còn có rất nhiều loại rượu ngon nổi tiếng như rượu Bầu Đá, rượu Hồng Đào, rượu Kim Long là những loại rượu tiêu biểu cho rượu ngon miền trung, đại diện cho danh tửu miền nam có Gò Đen, rượu Phú Lễ, rượu Xuân Thạnh

Ngoài ra còn có rượu dân tự nấu, do trình độ công nghệ còn kém và thiết bị sản xuất thô sơ nên còn rất nhiều độc tố, tạp chất có tác động xấu đến hệ tiêu hóa,

hệ thần kinh, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người tiêu dùng Mặt khác hao phí nguyên liệu lớndẫn đến hiệu suất thu hồi rượu thấp Ở nước ta tuy có nhiều làng nghề nấu rượu, với các loại rượu đặc sản có nét riêng độc đáo nhưng nhìn chung chất lượng chưa cao, và chưa có nhiều loại rượu vượt tầm ra khỏi địa phương để hòa nhập vào thị trường cùng cạnh tranh mạnh mẽ với nhiều dòng rượu ngoại Vấn

đề nghiên cứu, ứng dụng kĩ thuật kết hợp với công nghệ cổ truyền, sản xuất nâng cao chất lượng các loại rượu đặc sản rất cần thiết và có ý nghĩa quan trọng trong chiến lược phát triển ngành rượu Việt Nam

1.2 Giới thiệu về công nghệ sản xuất bánh men rượu truyền thống

1.2.1 Nguyên liệu sản xuất bánh men

a G ạo

Gạo được chọn làm nguyên liệu chính để cung cấp tinh bột cho sản xuất bánh men Thành phần hóa học của gạo phụ thuộc vào nhiếu yếu tố như đất đai, khí hậu, phân bón giống lúa cũng như kỹ thuật chế biến và bảo quản Thành phần của gạo: Tinh bột (70 ÷ 75% chất khô); Các loại đường (2 ÷ 5%); Protit (7 ÷ 8%); Chất béo (1 ÷ 1,5%); Chất khoáng ( 1 ÷ 1,5%) [6] Tinh bột gạo chiếm 90 – 95% tổng khối lượng các nguyên liệu dùng làm bánh men

b Men gi ống

Men giống được sử dụng trong phương pháp men thuôc bắc là các loại bánh men cũ Nhờ vai trò của các vị thuốc bắc là kĩm hãm sự phát triển của tạp khuẩn, các loài sống sót sẽ sử dụng các chất kích thích phát triển của thuốc bắc trên cơ chất

là tinh bột, tiến hành đường hóa và rượu hóa để phát triển, tồn tại Cũng có thể không dùng bánh men cũ mà chỉ dùng bột gạo, thuốc bắc để làm men thuốc bắc, lúc

đó, các vi sinh vật trong không khí sẽ vào bánh men, những chủng nấm mốc, nấm men nào không bị chất kháng khuẩn của thuốc bắc tiêu diệt thì sẽ phát triển trên cơ chất tinh bột nhờ quá trình phân giải thành đường glucoza và lên men rượu từ các đường đơn giản Tuy nhiên, trong sản xuất bánh men cổ truyền, nếu làm như vậy thì thời gian ủ bánh kéo dài nhằm giúp các giống nấm mốc, nấm men rượu xâm nhập, thích nghi và phát triển, đồng thời chủng giống sẽ yếu hơn so với việc dùng bánh men cũ làm giống.[5]

Trên môi trường có cơ chất là tinh bột gạo và ở điều kiện thích hợp, các chủng nấm mốc và nấm men có khả năng sinh glucoamilaza khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ phát triển, sinh enzym thủy phân tinh bột thành đường glucoza, còn các chủng nấm men rượu sẽ sử dụng đường khử để duy trì quá trình sống và phát triển Và sau khi đã đạt đến thời điểm nuôi cấy, đem sấy tới độ ẩm bảo quản thì các chủng vi sinh vật này sẽ cùng tồn tại trên một môi trường bánh men Thời gian để một bánh men giống có khả năng lên men rượu cao phụ thuộc vào nhiều điều kiện khác nhau, tùy thuộc vào các giống vi sinh vật (nấm mốc, nấm men), điều kiện ủ và chế độ sấy

c Thu ốc bắc

Nói chung, có rất nhiều bài thuốc bắc khác nhau ở mỗi địa phương, tùy thuộc vào kinh nghiệm người sản xuất, các mùa trong năm Sau đây là một ví dụ về bài thuốc bắc sử dụng cho sản xuất bánh men:

• Một số vị thuốc bắc được sử dụng trong phương pháp MTB: (g/kg bột gạo)

- Nhục đâu khấu 3 - Bạch truật 2

- Nhục quế 2 - Thảo quả 2

- Cam thảo 2 - Bạc hà 2

- Tế tân 2 - Uất kim 2

- Tiểu hồi 2 - Xuyên khung 2

Ngoài các vị thuốc bắc nêu trên trong bánh men còn sử dụng một số các vị khác như Hoàng liên, Hoàng bá, Ngải cứu, Khung cư và Phục linh; các vị Hoàng liên, Hoàng bá có tác dụng ức chế sự phát triển của nấm men Các vị khác, rõ rệt nhất là Ngải cứu, Nhục quế, Bạch truật, Khung cư, Tế tân, Uất kim và Phục linh có tác dụng kích thích sự phát triển của nấm men ( Theo tài liệu nghiên cứu của Bộ

môn Vi sinh trường Đại học Tổng hợp) Đối với Rhizopus thì hầu như nhiều vị

thuốc bắc không có tác dụng gì rõ rệt

1.2.2 Hệ vi sinh vật trong bánh men [3], [4], [7], [11], [15]

Thực chất bánh men thuốc bắc là canh trường không thuần khiết của hệ vi sinh vật có khả năng sinh trưởng tổng hợp enzym đường hóa và lên men rượu, nói cách khác hệ vi sinh vật trong bánh men rất đa dạng Trong đó, có 3 loài phổ biến nhất: nấm men, nấm mốc và vi khuẩn

Các kết quả nghiên cứu khoa học cho thấy giá trị pH bánh men Việt Nam trong khoảng 5,76, độ ẩm khoảng 13,5%, nấm mốc 3,4×106, nấm men 5,8×107

cfu/gam bánh men Trong tổng số 119 vi sinh vật phân lập được thì có 53 tế bào mốc, 51 tế bào nấm men và 15 tế bào vi khuẩn Các chủng nấm mốc xác định được:

Rhizopus oryzae, Mucor indicus, Mucor circinilloides, Amylomyces rouxii và các

chủng nấm men thường gặp: Saccharomyces cerevisiae, Hyphopichia burtonii,

Sacchromycopsis fibuligera, Pichia anomala và Candidas sp.[15]

Việc nghiên cứu tuyển chọn các chủng nấm mốc, nấm men để bổ sung vào sản xuất bánh men thuốc bắc nhằm làm giàu các chủng vi sinh vật này để nâng cao

và ổn định chất lượng bánh men là cần thiết

Tiêu chí để tuyển chọn các chủng nấm mốc, nấm men như sau:

- Đối với các chủng nấm men:

+ Có hoạt lực lên men mạnh, hiệu suất lên men rượu cao, chịu được nồng

độ đường cao

+ Chịu được môi trường có độ axit cao

+ Tạo hương thơm và sinh ít tạp chất

- Đối với các chủng nấm mốc:

+ Sinh trưởng tốt trên môi trường nuôi cấy bề mặt hoặc nuối cấy chìm + Có khả năng sinh tổng hợp hệ enzyme amylase cao, trong một thời gian

có thể dạng hình cầu, hình trứng hay hình bầu dục, hình tam giác

Đối với nấm men trong qua trình hoạt động sống, chúng đồng hóa các monosacarit trong điều kiện yếm khí, thải ra môi trường xung quanh sản phẩm dị hóa là rượu etylic và khí cacbonic nhờ tác dụng của phức hệ các enzym Đây là một trong những đặc trưng quan trọng của nấm men đã được nhân dân ta ứng dụng từ lâu đời để sản xuất rượu bằng bánh men thuốc bắc

Hình 1.2: T ế bào nấm men qua kính hiển vi

Trong mỗi gam bánh men có từ vài chục triệu đến vài trăm triệu tế bào nấm

men Gồm 2 chi khác nhau:

- Saccharomycopsis (chủ yếu là S Fibuligera)

- Saccharomyces (chủ yếu là S cerevisiae)

S Fibuligera là nấm men rất giàu enzym amylase, glucoamylase Do đó vừa có khả năng rượu hóa vừa có khả năng đường hóa Hơn nữa, enzym lấy từ

Saccharomycopsis không có mùi nấm mốc làm cho hương vị của rượu thành phẩm thơm ngon

S cerevisiae có tế bào hình ovan, kích thước khoảng 3-10 × 5-12µm, sinh sản vô tính theo cách nảy chồi, hình thành bào tử trong điều kiện nhất định, thường

1 – 4 bào tử Đóng góp quan trọng của S cerevisiae chính là ở giai đoạn rượu hóa

(giai đoạn lên men lỏng) Chúng có khả năng lên men rất nhiều loại đường khác nhau như glucose, saccharose, maltose, fructose, rafinose, galactose và lên men được ở nhiệt độ cao (khoảng từ 36 - 40°C), chịu được acid Đặc biệt có thể chịu được sát trùng Na2SiF6 với nồng độ 0,02 – 0,025%, điều này rất thuận lợi cho lên men khi cần sử dụng thuốc sát trùng

Đặc điểm quan trọng hơn hết là loài nấm men này có khả năng lên men các loại nguyên liệu rất khác nhau như gạo, ngô, khoai, sắn với lượng đường trong dung dịch từ 12 – 14%, có khi 16 – 18% Nồng độ rượu trong dịch lên men là 10 – 12% Nhiệt độ lên men thích hợp là 28 – 32°C

Hình 1.3: N ấm men saccharomyces

Ngoài hai chủng nấm men trên, trong bánh men thuốc bắc còn thấy nhiều loại nấm dại khác nhau Chứng vừa có khả năng thủy phân tinh bột, vừa có khả năng chuyển đường thành cồn, tuy sự chuyển hóa này còn rất thấp Điều đặc biệt là các loài nấm men dại này chịu nhiệt độ rất cao, có khi lên tới 60 -65°c và chịu được chất sát trùng ở nồng độ 0,05 – 1%

1.2.2.2 N ấm mốc

Trong bánh men thuốc bắc có nhiều loại nấm mốc phát triển thuộc

Aspergillus, Penicillium, Mucor, Rhizopus Các loại nấm mốc này có thành phần và

tỷ lệ rất khác nhau tùy thuộc vào từng loại bánh men, từng vùng sản xuất và từng hộ gia đình Vai trò của nấm mốc trong bánh men rượu chính là nguồn cung cấp enzym amylaza Khi các loại nấm mốc này phát triển trên môi trường với cơ chất là tinh

bột thì chúng có khả năng sinh tổng hợp enzym amylaza để thủy phân tinh bột thành đường; nhưng trong đó, Mucor và Rhizopus thấy phát triển nhiều hơn cả

Mucor là giống nấm bậc thấp có khuẩn ti đơn bào không có vách ngăn phân

nhánh mạnh Đỉnh đầu của sợi nấm là cuống bào tử nang, nang bào tử hình cầu có chứa các bào tử bên trong Thành của nang bào tử nứt ra sẽ giải phóng các bào tử và các bào tử sẽ được phát tán, gặp đầy đủ điều kiện sẽ nảy mầm mọc thành hệ sợi

mới Sợi của nấm Mucor thường khi bắt đầu có màu trắng, sau sẫm hơn rồi ngả

sang màu đem Sợi nấm có thể đứt thành những đoạn nhỏ và khi gặp thuận lợi cũng

phát triển thành hệ sợi mới Mucor có khả năng lên men yếu và tranh giành cơ chất với nấm men nuôi cấy, trong điều kiện đủ oxy chúng phát triển khá mạnh Đặc biệt

là Mucor rouxii có nhiều đặc tính quý như khả năng chịu nhiệt độ cao (32 - 35°C)

Chúng vừa có khả năng đường hóa vừa có khả năng rượu hóa

Hình 1.4: Ch ủng nấm mốc Mucor

Rhizopus mốc có màu đen, là một trong những mốc phổ biến Trên khuẩn ti

của Rhizopus hình thành những nút (đế chồi) và từ đây sẽ mọc những rễ cắm sâu

vào cơ chất và mọc những cuống sinh bào tử nang Trong bào tử nang chứa nhiều bào tử hình trứng hoặc hình tang trống Bào tử nang lúc đầu trắng toát, khi chín thì toàn màu đen Trường hợp mốc phát triển mạnh ta thấy dày đặc những chấm đen

1.2.2.3 Vi khu ẩn

Nhóm vi khuẩn thường gặp trong bánh men thuộc nhóm vi khuẩn lactic, vi khuẩn acetic Nói chung cho đến nay, vai trò của vi khuẩn trong bánh men vẫn chưa được xác định rõ ràng, song ở giai đoạn đầu của quá trình sản xuất, sự có mặt

của vi khuẩn lactic làm giảm pH ban đầu, có tác dụng ngăn ngừa sự nhiễm tạp

1.2.3 Quy trình sản xuất bánh men và rượu

1.2.3.1 Quy trình s ản xuất bánh men theo phương pháp cổ truyền

Bánh men thuốc bắc là một loại men rượu được sản xuất thủ công tại Việt Nam Mỗi địa phương và mỗi dân tộc có phương pháp sản xuất riêng Việc sản xuất bánh men chính là sản xuất hỗn hợp các hệ vi sinh vật cần thiết cho quá trình sản

có thể chia các loại thuốc bắc trong sản xuất bánh men thành 3 nhóm:

+ Nhóm có giá trị dinh dưỡng đối với các vi sinh vật gồm protein, gluxit (tinh bột, các chất đường), lipit, vitamin, chất khoáng và các chất kích thích sinh trưởng + Nhóm chất có tác dụng dược lí sát trùng bao gồm: tinh dầu, chất nhựa, alcaloit

và glucozit

+ Nhóm chất vô hại gồm chất xơ, chất màu

- Quá trình đồng hóa và rượu hóa xảy ra đồng thời trong khi ủ men với nguyên liệu tinh bột Nhưng 48 ÷ 72 giờ đầu hầu như quá trình đường hóa chiếm ưa thế tuyệt đối Quá trình rượu hóa phải cho thêm nước sạch, và trong sản xuất lớn ở quy

mô công nghiệp, người ta thường bổ sung dịch nấm men đã được nuôi cấy thuần khiết để nâng cao hiệu suất lên men Những đặc điểm kỹ thuật của phương pháp men thuốc bắc được nêu trên, dẫn đến một nhược điểm rất cơ bản là phương pháp men thuốc bắc dễ bị nhiễm tạp khuẩn, độ axit trong dịch lên men cao (10g/l theo axit axetic), ức chế quá trình đường hóa và lên men, tạo ra nhiều sản phẩm trung gian khác Mặt khác, do tế bào tinh bột chưa được phá vỡ triệt để, nên tinh bột còn lại nhiều sau khi kết thúc quá trình lên men, hiệu suất thu hồi thấp ( 50 ÷ 60% so với lí thuyết)

Hương vị đặc trưng trong rượu thủ công sản xuất từ gạo bằng men thuốc bắc được tạo thành bởi gần 40 loại hợp chất khác nhau của 4 nhóm: axit, rượu, aldehit

và este sinh ra trong quá trình lên men và chưng cất Tuy rằng sau chưng cất rượu thu được còn có nhiều tạp chất, song từ trước đến nay, những người nghiện rượu trong nước và khách nước ngoài lại thích uống rượu sản xuất theo phương pháp men thuốc bắc Điều này có thể giải thích là rượu được sản xuất từ nguyên liệu tốt như gạo nếp, tẻ không giã và sử dụng men thuốc bắc, sản phẩm lại không qua tinh chế nên trong sản phẩm có thể còn có chứa sinh tố nhóm B ( B1 và B2) sẽ có tác dụng làm giảm nhức đầu, axit amin sẽ làm giảm sốc và glyxerin làm tăng vị ngọt đậm đà, giảm huyết áp đối với người uống rượu

Trong bánh men thuốc bắc không phải đã có đủ lượng enzim để đường hóa tinh bột và rượu hóa đường thành rượu như trong dịch nấm mốc, nấm men, dịch malt dùng trong phương pháp Myco-malt Vì thực chất của bánh men chỉ là nuôi cấy và bảo quản vi sinh vật trên môi trường tinh bột sống ở trạng thái khô, sau quá

trình tạo bánh, ủ và sấy tới độ ẩm bảo quản, các vi sinh vật được chuyển từ trạng thái hoạt động sang trạng thái nghỉ Chúng sẽ hoạt động trở lại trong điều kiện môi trường thích hợp (độ ẩm, chất dinh dưỡng, nhiệt độ), sản sinh phát triển đồng thời sinh tổng hợp phức hệ enzyme đường hóa và rượu hóa

Thiết bị sản xuất bánh men: trong dân gian người ta thường dùng các loại cối hoặc máy nghiền để nghiền gạo, thuốc bắc (đối với bánh men thuốc bắc), các loại lá, củ, quả (đối với bánh men lá) và bánh men giống thành bột để làm men Ngoài ra còn có các vật dụng như vỉ tre, mẹt để xếp men; chăn để ủ men Sau đó được phơi khô tự nhiên và được treo trong bếp để bảo quản và sử dụng dần.Quy trình sản xuất theo phương pháp truyền thống như sau:

Sơ đồ 1.1: Quy trình sản xuất bánh men theo phương thức truyền thống

Thuyết minh quy trình

Nguyên liệu làm bánh men thuốc bắc

Bánh men sử dụng trong sản xuất rượu truyền thống là bột gạo ẩm trộn với bánh men giống giã nhỏ Để tránh sự nhiễm các VSV lạ không mong muốn, khi làm

bánh men, người ta bổ sung các vị thuốc bắc thu được men thuốc bắc

Làm bánh men:

Gạo được ngâm nước, để ráo rồi nghiền thành bột mịn sau đó đem cân để tính toán lượng men giống, thuốc bắc cần đưa vào Thêm nước để nhào bột gạo với men giống, thuốc bắc tới độ ẩm khoảng 55 ÷ 58% (theo kinh nghiệm), nhào bột cho thật đều rồi nặn bánh Sau khi nặn, bánh thường được để trên một lớp trấu, giữ nhiệt

độ nuôi khoảng 30 ÷ 31°C, tối đa 33 ÷ 34°C, ở giai đoạn vi sinh vật phát triển mạnh Sau 22 ÷ 24 giờ, theo dõi bánh men phồng đều, ngả màu hơi vàng, có mùi thơm của nấm mốc thì đưa đi hong sơ bộ, sấy khô, bảo quản Nhiệt độ sấy không quá 35°C, bảo quản trong các hộp kín có chất hút ẩm Ở nông thôn thường sấy và bảo quản trên gác bếp Trong khói bếp có gần 70 loại hợp chất khác nhau, trong đó

có CO2, CO, cacbuahydro, phenol, crezon, pirogalon, formaldehyt, canifon, xkipida, tanin, axit formic, axit axetic Các hợp chất này ít nhiều có tác dụng hạn chế sự xâm nhiễm của tạp khuẩn, đồng thời làm cho nấm mốc, nấm men không phát triển

mà chỉ tồn tại ở trạng thái nghỉ, khá ổn định trong thời gian dài

Hình 1.5: Bánh men thu ốc bắc

1.2.3.2 Quy trình s ản xuất rượu từ bánh men

Từ sự khác biệt về nguyên liệu sản xuất, sự đa dạng của các loại bánh men và quy trình sản xuất giữa các vùng đã góp phần đem lại sự phong phú cho rượu truyền thống Việt Nam Cũng như ở các nước khác rượu truyền thống Việt Nam có thể chia thành 2 loại: rượu qua chưng cất và rượu không qua chưng cất Trong khuôn khổ đề tài này chúng tôi chủ yếu giới thiệu về rượu truyền thống qua chưng cất:

Sơ đồ 1.2: Quy trình sản xuất rượu truyền thống sử dụng bánh men

Thuyết minh quy trình

a Nguyên li ệu

Loại gạo được lựa chọn có thể là gạo tẻ hoặc nếp nhưng phải là gạo ngon, không bị ẩm mốc có như vậy mới tạo được loại rượu thơm ngon, êm dịu Với mỗi loại gạo khác nhau cũng tạo nên rượu có mùi vị đặc trưng riêng Sau khi được lựa chọn, gạo được xử lý sơ bộ nhặt bỏ tạp vật rồi đem ngâm nước trong khoảng 6 -8

giờ, vớt ra để ráo để chuẩn bị hấp

b H ấp chín

Mục đích là làm trương nở các hạt tinh bột thông qua bẻ gãy các liên kết cao phân tử trong hạt gạo và đồng thời giữ lại một lượng nước thích hợp trong cơm nhằm tạo môi trường thuận lợi cho hệ vi sinh vật trong bánh men phát triển, ngoài

ra khi nấu còn có tác dụng diệt các vi sinh vật nhiễm tạp trên gạo