Nghiên cứu ứng dụng enzyme công nghiệp trong sản xuất rượu nếp truyền thống để tăng hiệu suất thu hồi ethylic và nâng cao chất lượng sản phẩm

Gạo nếp có hàm lượng amylopectin cao, điều kiện sản xuất trên thực tế chưa hoàn toàn phù hợp cho quá trình thủy phân tinh bột dẫn đến tỷ lệ thu hồi rượu thấp hơn so với sản xuất rượu từ

CAO CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

SẢN PHẨM

LUẬN VĂN THẠC SỸ

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Mã số: 8540101

Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS Hồ Tuấn Anh

Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS Vũ Văn Hạnh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, kết quả nghiên cứu trong luận văn này là sản phẩm thuđược từ quá trình lao động của chính bản thân tôi dưới sự hướng dẫn của PGS.TS HồTuấn Anh và PGS.TS Vũ Văn Hạnh

Những thông tin trong khóa luận tốt nghiệp này có nguồn gốc từ các công trìnhkhoa học khác đã được trích dẫn đầy đủ trong luận văn và thể hiện trong phần Tài liệutham khảo

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm theo quy định về đạo đức trong nghiên cứukhoa học cũng như kết quả luận văn của mình

Hà Nội, ngày tháng năm 2021

Học viên

Phạm Quang Tứ

Tôi xin cảm ơn sự nhiệt tình giúp đỡ của các chuyên gia đến từ Viện Công nghệsinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã dành cho tôi trong quá trìnhthực hiện đề tài.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như trong quá trình hoàn thành luận văn!

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2021

Học viên

Phạm Quang Tứ

MỤC LỤC

8 1.3 Một số đặc điểm đặc trưng trong sản xuất whisky trên thế giới 11

10 1.4 Tổng quan các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước 13

13 CHƯƠNG 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ

16 3.1.2 Dụng cụ, hoá chất và thiết bị phân tích 19

23 4.1 Xác định thành phần nguyên liệu sản xuất rượu nếp 37

24 4.1.1 Phân tích thành phần nguyên liệu gạo nếp 37

26 4.1.3 Phân tích thành phần vi sinh vật trong bánh men rượu Hải Hậu 40

27 4.2 Nghiên cứu xác định Phương pháp bổ sung chế phẩm enzyme

SEBflo-TL có hoạt tính beta glucanase hỗ trợ thủy phân thành tế

28 4.3 Nghiên cứu xác định Phương pháp bổ sung chế phẩm enzyme

SEBrew-GL có hoạt tính glucoamylase hỗ trợ thủy phân tinh bột

29 4.4 Đánh giá, khảo sát các phương pháp chưng cất thu dịch cất - rượu

30 4.5 Đánh giá, khảo sát sự biến đổi thành phần hóa học của sản phẩm rượu

nếp trong quá trình ngâm ủ, tàng trữ với vật liệu gỗ sồi 54

31 4.5.1 Sự biến đổi thành phần hoá học của rượu trong quá trình tàng trữ 54

33 4.5.1.2 Mẫu rượu đối chứng trong thùng gỗ sồi 56

34 4.5.1.3 Mẫu rượu tách 3% rượu đầu ủ trong thùng gỗ sồi có bổ sung 2

39 4.5.2 Sự biến đổi cường độ màu của các mẫu rượu thí nghiệm khi tàng

41 4.6 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất rượu nếp truyền thống có

bổ sung chế phẩm enzyme và nâng cao chất lượng sản phẩm 67

42 4.6.1 Quy trình công nghệ sản xuất rượu nếp truyền thống có bổ sung

chế phẩm enzyme và nâng cao chất lượng sản phẩm 68

46 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 74

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

DNS : Dinitrosalicylic Acid

PTN : Phòng thí nghiệm

YPD : Yeast Peptone Dextrose

CMC : Carboxyl Methyl Cellulose

DNA : Deoxyribonucleic Acid

DANH MỤC BẢNG

1 Bảng 4.1: Thành phần hóa học của gạo nếp nguyên liệu 37

2 Bảng 4.2 Chỉ tiêu các thành phần của nước sinh hoạt thành phố NĐ 38

3 Bảng 4.3 Các chỉ tiêu chất lượng của nước tinh khiết 40

4 Bảng 4.4: Mật độ (cfu/g) của nấm men, nấm sợi phân lập từ bánh men 41

5 Bảng 4.5: Đặc điểm hình thái khuẩn lạc, tế bào nấm men, nấm sợi 42

6 Bảng 4.6: Kết quả đo vòng phân giải theo thời gian lên men (D-d, mm) 43

7 Bảng 4.7 Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme SEBflo-TL đến sản lượng cồn 49

8 Bảng 4.8: Sự biến thiên của nồng độ cồn khi ứng dụng SEBrew-GL 51

9 Bảng 4.9 Thành phần của rượu chưng cất lần 1, rượu đầu và rượu giữa 53quy về cồn khan tuyệt đối

10 Bảng 4.10 Thành phần hóa học của rượu tàng trữ trong chum sành (quy 55

về cồn khan tuyệt đối)

11 Bảng 4.11 Thành phần hóa học của rượu tách 3% tạp đầu ngâm ủ, tàng 57trữ trong thùng gỗ sồi không bổ sung phoi gỗ sồi

12 Bảng 4.12 Thành phần hóa học của rượu tách 3% tạp đầu ngâm ủ, tàng 58trữ trong thùng gỗ sồi có bổ sung 2 g/l phoi gỗ sồi

13 Bảng 4.13 Sự biến đổi thành phần hóa học của rượu tách 3% tạp đầu 60tàng trữ trong thùng gỗ sồi có bổ sung 4 g/l phoi gỗ sồi

14 Bảng 4.14 Sự biến đổi thành phần hóa học của rượu tách 5% rượu đầu, 61tàng trữ trong thùng gỗ có sồi bổ sung 2 g/l phoi gỗ sồi

15 Bảng 4.15 Sự biến đổi thành phần hóa học của rượu tách 5% rượu đầu, 62tàng trữ trong thùng gỗ có sồi bổ sung 2 g/l phoi gỗ sồi

16 Bảng 4.16 Sự biến đổi cường độ màu của rượu trong thời gian tàng trữ 64

19 Bảng 4.19 Chi phí sản xuất cho một mẻ nấu rượu nếp truyền thống có 72

sử dụng enzyme

13 Hình 3.12 Làm nguội cơm và bổ sung chế phẩm enzyme SEBflo-TL 28

14 Hình 3.13 Thùng gỗ sồi và chum sành tàng trữ rượu 32

15 Hình 4.1 Kết quả mẫu phân lập trên các môi trường khác nhau: A: Môi

trường YPD có kháng sinh; B1 và B2: Môi trường YPD không kháng

16 Hình 4.2 Hình ảnh đo vòng phân giải cơ chất theo thời gian lên men

1, 2, 3, 4, 5 là kí hiệu của các chủng phân lập từ bánh men 45

17 Hình 4.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme SEBflo-TL đến sản lượng cồn 50

18 Hình 4.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme SEBrew-GL đến sản lượng cồn 52

19 Hình 4.5 Sự biến đổi cường độ màu của rượu trong thời gian tàng trữ 64

23Hình 4.9 Sự biến đổi màu của các mẫu rượu sau 90 ngày ngâm ủ. 66

24 Hình 4.10 Sơ đồ quy trình công nghệ

68

MỞ ĐẦU

Sản phẩm rượu nếp tại Việt Nam có truyền thống từ lâu đời Một số sản phẩm nổitiếng bao gồm rượu nếp Hải Hậu, Nam Định; Rượu nếp cái hoa vàng, làng Vân, BắcGiang, …

Trong hai thành phần amylose và amylopectin của tinh bột, amylopectin hiệndiện là thách thức lớn cho các nhóm enzyme thủy phân Liên kết 1,4-glucoside dễdàng được thủy phân bởi nhóm enzyme amylase nhưng các liên kết 1,6-glucoside cũngphải được phân giải để nâng cao mức độ thủy phân amylopectin thành các loại đường

có khả năng lên men (Nguyễn Đức Lượng và cs., 2004)

Gạo nếp có hàm lượng amylopectin cao, điều kiện sản xuất trên thực tế chưa hoàn toàn phù hợp cho quá trình thủy phân tinh bột dẫn đến tỷ lệ thu hồi rượu thấp hơn so với sản xuất rượu từ gạo tẻ;

Thành phần hemicelulose trong gạo nếp, bao gồm các glucan trong thành tế bào nội nhũ cũng có thể là nguồn thu các loại đường có khả năng lên men tạo thành cồn.

Enzyme công nghiệp đem lại hiệu quả kinh tế và chất lượng sản phẩm đã đượcứng dụng rộng rãi tại Việt Nam và trên thế giới Sau quá trình hồ hóa gạo, các nhà máysản xuất cồn ứng dụng glucoamylase để thủy phân tinh bột Hầu hết các nhà máy sảnxuất bia ứng dụng beta glucanase để thủy phân các glucan làm giảm độ nhớt của dịchđường, hỗ trợ công đoạn lọc và nâng cao hiệu suất thu hồi chất chiết

Những công nghệ sản xuất whisky đã được ứng dụng trên thế giới theo một cách

tương đối có thể chia thành 2 nhóm: Cổ điển, trong đó chỉ sử dụng malt đại mạch và Hiện đại, sử dụng malt và các nguyên liệu ngũ cốc thay thế chưa qua nảy mầm.

Công nghệ sản xuất whisky sử dụng malt đại mạch làm nguyên liệu chính để sản

xuất malt-whisky Sơ đồ của quy trình công nghệ này bao gồm số lượng lớn các côngđoạn trong các giai đoạn chính: 1/ Sản xuất malt, 2/ Chế biến dịch lên men, 3/ Lênmen dịch đường, 4/ Chưng cất 5/ Tàng trữ và 6/ Xử lý tạo thành sản phẩm cuối cùng.Đồng thời với quá trình tạo thành cồn hình thành một khối lượng nhất định các

dịch cất và whisky Tỷ lệ của các chất này có thể điều chỉnh trong một giới hạn nhấtđịnh thông qua việc điều khiển các thông số kỹ thuật của quá trình lên men.

Chưng cất nâng cao nồng độ cồn và các chất bay hơi quý báu đến nồng độ mongmuốn trong dịch cất Sự chuyển dịch của các chất bay hơi từ dịch lên men vào dịch cấtphụ thuộc vào phương pháp thực hiện và hệ thống thiết bị, vào hệ số bay hơi và tinhchế của các cấu tử bay hơi Phổ biến nhất cho chế biến dịch cất của whisky là sự sửdụng hệ thống thiết bị hoạt động gián đoạn, để tạo thành dịch cất chất lượng caothường áp dụng phương pháp chưng cất 2 lần Thành phần và đặc trưng của dịch cấtphụ thuộc vào nhiều yếu tố: chất lượng nguyên liệu, phương pháp đường hóa, côngnghệ lên men và chế độ chưng cất

Dịch cất được ủ chín trong những điều kiện tương tự như cô-nhắc với sự khácbiệt, đó là các thùng gỗ sồi trước khi đổ đầy được xông khói Quá trình này tạo điềukiện để đẩy nhanh quá trình tách chiết và làm giàu dịch cất bởi những thành phần bịphân hủy từ các cấu tử của gỗ sồi Trong quá trình ủ, trong dịch cất tạo thành các hợpchất mới có ảnh hưởng quyết định đến mùi, vị của dịch cất và whisky thành phẩm Từvật liệu gỗ sồi tách chuyển vào dịch cất một khối lượng xác định các chất chát, sau cácquá trình oxy hóa các chất này hình thành mùi, vị, màu sắc của whisky thành phẩm.Khi thủy phân hemicelulose tạo thành hàng loạt các đường khử: glucoza, fructoza,xiloza, arabinoza làm mềm vị của dịch cất

Các công đoạn chưng cất và tàng trữ với vật liệu gỗ sồi trong công nghệ sản xuất whisky có khả năng đem lại sản phẩm mới có hương thơm, mùi vị đặc trưng cho sản phẩm rượu nếp truyền thống của Việt Nam.

Xuất phát từ nhu cầu nâng cao hiệu suất thu hồi cồn trong quy trình sản xuất rượunếp và phát triển sản phẩm mới, đề tài của luận văn thạc sĩ này được xác định là:

“Nghiên cứu ứng dụng enzyme công nghiệp trong sản xuất rượu nếp truyền thống để tăng hiệu suất thu hồi ethylic và nâng cao chất lượng sản phẩm”.

đồng thời phát triển sản phẩm mới từ gạo nếp.

Nhóm nghiên cứu chưa phát hiện các công bố trong và ngoài nước về việc pháttriển sản phẩm rượu nếp có màu hổ phách, sản xuất theo cách chưng cất phân đoạn vàtàng trữ với vật liệu gỗ sồi Sản phẩm rượu của đề tài cần đáp ứng các điều kiện củaQuy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với đồ uống có cồn và TCVN 7043-2013, an toàn chosức khỏe người tiêu dùng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Rượu nếp truyền thống Nam Định

Nam Định là một tỉnh đồng bằng nam sông Hồng có địa hình bằng phẳng, đấtđai phì nhiêu màu mỡ, khí hậu tương đối ôn hòa Nhiều con sông lớn chảy qua từ ngànxưa đã hình thành nên nền văn minh lúa nước với những đặc sản gạo nổi tiếng nhưTám Hải Hậu, nếp Cát Thành, gạo dự Nam Trực…

Gạo nếp Nam Định được sử dụng làm lương thực, xuất khẩu và sản xuất cácloại rượu nếp nổi tiếng như rượu nếp Hải Hậu, rượu nếp Kiên Lao Để sản xuất rượunếp trắng truyền thống, ngoài nguyên liệu chính là gạo nếp còn có men rượu, nước.Ảnh hưởng đến chất lượng rượu còn có chất lượng nguồn nước, khí hậu và kinhnghiệm của người làm rượu Ở Nam Định người dân chủ yếu sản xuất rượu nếp bằngcác loại bánh men thuốc bắc có nguồn gốc từ các làng nghề nổi tiếng như làng La –

Mỹ Phúc, Hải Phú – Hải Hậu, Kiên Lao – Trực Ninh…

Ngoài phục vụ cho người dân địa phương, hiện nay rượu nếp truyền thống NamĐịnh đang được cung cấp cho người tiêu dùng tại nhiều tỉnh, thành trong cả nước.Phần lớn rượu nếp Nam Định được sản xuất tại các hộ dân theo phương pháp thủ côngnhỏ lẻ và manh mún, chất lượng không đồng nhất và hầu hết các cơ sở sản xuất chưađược các cơ quan chức năng giám sát, kiểm định chất lượng

Gạo nếp: Nguyên liệu chính trong sản xuất rượu nếp truyền thống tại Nam Định là gạo nếp lai hoặc nếp cái hoa vàng.

Bánh men: Men làm rượu thông thường gồm có: men lá, men thuốc bắc, men thuốc

nam… Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại men khác nhau và cần lựa chọn những

cơ sở làm men chất lượng tốt Nấm mốc trong bánh men sinh enzyme thủy phân tinhbột thành đường Nấm men lên men các loại đường có khả năng lên men

Quy trình sản xuất rượu quê truyền thống gồm các bước như sau:

Bước 1: Lựa chọn nguyên liệu chính là gạo nếp và bánh men

và tăng hương vị cho rượu Trong quá trình nghiên cứu, gạo được bảo quản ở nơi khôráo, thoáng mát Nấu rượu từ gạo nếp thu được rượu thơm ngon, đậm, ngọt miệng,cảm giác êm nồng.

Bước 2: Nấu cơm rượu:

Trước hết phải ngâm gạo để rửa hết cặn bẩn từ gạo ra đồng thời làm hạt gạo tơixốp và trương phồng Sau đó vớt ra để ráo nước rồi cho vào một chiếc nồi to để nấucơm rượu Lưu ý: gạo nấu rượu phải là gạo xát lứt và vẫn còn dính cám trên hạt gạonghĩa là khi xát gạo chỉ tẩy lớp vỏ trấu bên ngoài ra

Lượng nấu: Để nấu cơm rượu không bị nát và nhão thông thường tỉ lệ gạo nước sẽ

là: 1:1 Mục đích nấu cơm rượu là để làm chín hạt gạo, hồ hóa tinh bột gạo giúp cácenzyme dễ dàng thủy phân tinh bột

Bước 3: Làm nguội cơm rượu:

Sau khi cơm rượu chín, đổ cơm rượu ra thúng, nong và trải đều ra cho nguộicơm Chú ý, không nên để cơm rượu nguội quá lâu vì như vậy sẽ ảnh hưởng đến độngon của rượu, nên để ở mức nhiệt độ 300C là tốt nhất

Bước 4: Trộn men với cơm rượu nấu:

Khi cơm đã nguội thì trộn bánh men đều với cơm bằng cách nghiền mịn bánhmen và rắc lên bề mặt của cơm rượu Về tỉ lệ trộn men và cơm rượu thì người xưathường dựa vào kinh nghiệm làm nhiều quen tay để trộn Ngày nay, thông thường cứ25g đến 30g men trên 1 kg gạo Tỷ lệ này chỉ là tương đối, tùy theo những loại menkhác nhau mà trộn với cơm rượu là khác nhau

Bước 5: Quá trình lên men bao gồm 2 giai đoạn: lên men ẩm và lên men lỏng: + Lên men ẩm: Giai đoạn lên men ẩm tạo điều kiện để cho enzym amylase của nấm

mốc xúc tác thủy phân tinh bột Cơm rượu đã trộn men được đem đi ủ trong vòng 5-10giờ để mốc mọc cả khối cơm Sau đó vun thành đống, phủ kín bằng vải và giữ ở nơithoáng mát nhiệt độ 28-320C trong 3-4 ngày (có thể sớm hoặc muộn hơn 1-2 ngày tùy vào thời tiết)

+ Lên men lỏng: Giai đoạn lên men lỏng là quá trình nấm men sử dụng các loại đường có

khả năng lên men để lên men rượu Khi cơm rượu có mùi thơm nhẹ của rượu, ăn thử

thấy ngọt và có hơi cay vị của rượu thì lúc đó chuyển sang ủ trong chum, vại kín với nước sạch theo tỷ lệ: 1 phần gạo / 3 phần nước

Bước 6: Chưng cất rượu:

Trên thực tế, một số nhà sản xuất rượu nếp truyền thống Nam Định đưa dịch lên men

đi chưng cất một lần để thu hồi rượu và đem bán

Để nâng cao chất lượng sản phẩm, một số nhà sản xuất thường thực hiện quá trình

chưng cất theo 3 giai đoạn được mô tả như sau:

cất giai đoạn 1 nhằm tách loại phần rượu đầu có chứa nhiều methanol và aldehyt lànhững thành phần gây hại trực tiếp cho sức khỏe hoặc gây ngộ độc rượu Lượng rượuđược tách bỏ trong rượu đầu chiếm khoảng 3-5% của tổng lượng rượu thu được Nồng

độ cồn trong phần rượu này dao động trong khoảng 55-65% v/v Phần rượu đầu nàykhông dùng để uống mà thường được phối trộn với rượu cuối để chưng cất lại

+ Giai đoạn 2: Sản phẩm chính của quá trình chưng cất này được gọi là rượu giữa.

Thông thường loại rượu này có nồng độ cồn từ 35-45% v/v Phần rượu này được dùng

để uống hoặc được dự trữ để đem bán ra thị trường

+ Giai đoạn 3: Thu hồi rượu cuối Quá trình chưng cất được tiếp tục nhằm thu hồi rượu cuối, tận thu cồn và hạn chế sự có mặt của dầu fusel Rượu cuối thường có vị hơi

chua và không còn hương vị đặc trưng Rượu cuối này thường chỉ được dùng để phachung với rượu đầu, sau đó đem chưng cất với mẻ sau để thu hồi cồn

1.2 Công nghệ sản xuất whisky.

Công nghệ cổ điển sử dụng malt đại mạch làm nguyên liệu chính để sản xuất malt whisky Sơ đồ của quy trình này công nghệ được thể hiện ở hình 1.1:

Tiêp men Lên men Tách men Men

Chưng cất

Phần đầu Dịch cất Phần cuối Phần không

còn cồn Xông khói

Loại bỏ kim loại Tàng trữ Pha trộn

Whisky

Xử lý, làm bền, đóng chai Sản phẩm

Hình 1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất rượu Whisky

7

1.2.1 Sản xuất malt đại mạch.

Quá trình sản xuất malt bao gồm các bước: làm sạch, phân loại, ngâm ẩm, nảymầm, sấy, xông khói và tách rễ Nhìn chung, các giai đoạn của quy trình công nghệsản xuất malt đại mạch, kỹ thuật thực hiện cũng như các biến đổi sinh lý, sinh hóatrong hạt đại mạch đã được mô tả chi tiết trong nhiều tài liệu chuyên ngành trong vàngoài nước, trong các giáo trình, tài liệu học tập dùng để giảng dạy trong các trườngđại học (Kabzev, 1993; Hoàng Đình Hòa, 2002, Kunze, 2004)

Quá trình sấy làm giảm độ ẩm xuống đến mức 3-4% nhằm mục đích chuyển biếnmalt trở thành sản phẩm bền vững khi bảo quản với khả năng hoạt hóa của các hệenzyme Trong quá trình sấy tích lũy các chất thơm có ảnh hưởng đặc biệt đến chấtlượng của dịch cất và whisky thành phẩm Sấy malt được thực hiện ở các điều kiệnnhiệt độ xác định Các điều kiện sấy (tốc độ tăng nhiệt độ, thời gian của quá trình vànhiệt độ sấy tối đa) có ảnh hưởng lớn đến thành phần hóa học và các đặc trưng củamalt Malt có thể được sấy trong các thiết bị hoạt động liên tục hoặc gián đoạn Phổbiến rộng rãi nhất là các máy sấy 2 tầng Trong đó quá trình sấy được thực hiện bởikhông khí nóng, trộn với khói của than bùn Sự sử dụng của khói than bùn xuất phát từảnh hưởng đặc biệt của các thành phần trong khói đến mùi, vị, chất lượng của dịchđường, dịch cất và whisky thành phẩm

Than bùn được hình thành do sự tích tụ và phân huỷ không hoàn toàn tàn dư thựcvật trong điều kiện yếm khí xảy ra liên tục Quá trình này diễn ra tại các vùng trũngngập nước Các vùng đất ngập nước là những vùng có năng suất sinh học cao, điềukiện phát triển của thực vật rất thuận lợi Tuy nhiên, lớp thổ nhưỡng tại các vùng nàyluôn trong điều kiện yếm khí; do đó, mặc dù sinh khối các loài cỏ sống trên mặt nướctăng nhanh, nhưng quá trình phân giải xác thực vật lại xảy ra chậm và không đạt tớigiai đoạn vô cơ hoá dẫn đến tích luỹ hữu cơ Tiếp theo cỏ là lau, lách, cây bụi, câythân gỗ thay thế, kết hợp với quá trình kiến tạo địa chất, quá trình bồi tụ, lắng đọng

1.2.2 Chế biến dịch đường và lên men.

Công đoạn sản xuất dịch đường và lên men bao gồm các bước nghiền malt,đường hóa, lọc bã, làm lạnh, làm trong, xông khói và lên men

Sản xuất dịch đường cho whisky dựa vào cơ sở là quá trình thủy phân các hợpchất cao phân tử nhờ vào sự xúc tác của các enzyme có sẵn trong malt Để sản xuấtdịch đường có chất lượng cao cần phải thủy phân triệt để các thành phần của tinh bột,trong khi đó cần phải giới hạn sự hòa tan của protein và lipid nhằm giảm những ảnhhưởng không có lợi đến thành phần của dịch cất và whisky thành phẩm Dịch đườngcần phải chứa tối đa hàm lượng đường có khả năng lên men, có tối thiểu nồng độ cácchất chứa nitơ với phân tử lượng vừa và cao

Sau khi được làm lạnh xuống 16-20oC, dịch đường được lọc trong bằng máy lọckieselgurg hoặc ly tâm Quá trình công nghệ sản xuất whisky bao gồm công đoạnxông khói dịch đường nhằm mục đích giảm chi phí cho việc xông khói malt

Dịch đường trong sau khi xông khói được phối trộn với nấm men đã được tuyểnchọn và nhân giống đến số lượng cần thiết Với hàm lượng đường có khả năng lênmen 12-14% và nhiệt độ 24-280C quá trình lên men diễn ra trong 3-4 ngày

Đồng thời với quá trình tạo thành cồn trong dịch lên men tập trung một khốilượng nhất định các rượu bậc cao, ester, aldehyd, axit hữu cơ bay hơi Các thành phầnnày có mùi đặc trưng và hình thành nên nền mùi của dịch lên men, dịch cất và whisky

Phổ biến nhất cho chế biến dịch cất của whisky là sự sử dụng hệ thống thiết bị hoạt động gián đoạn, để tạo thành dịch cất chất lượng cao cần áp dụng chưng cất 2 lần Qua

lần đầu cồn được tách khỏi dịch để tạo thành dịch cất thô với hàm lượng cồn 20-22%V.

Trong lần chưng cất sau, dịch cất thô được tách thành 4 phần: Phần đầu tiên chứa 1-1,5%cồn so với tổng số cồn trong dịch cất thô Hàm lượng cồn trong phần này thường là 80-82%, trong đó tập trung những tạp chất không mong muốn, chủ yếu là các ester vàaldehyd với vị sốc và mùi không đặc trưng cho dịch cất của whisky Phần thứ 2 (phầngiữa / phần chính / dịch cất) được tách ra cho đến khi hàm lượng cồn trong dòng chảy rakhỏi cột cất giảm đến mức 50-55% Hàm lượng cồn trong phần 2 này ở mức 70-72%,trong đó tập trung ở một mức độ thích hợp những thành phần bay hơi khác đặc trưng chowhisky Phần thứ 3 được tạo thành đến khi tách toàn bộ cồn ra khỏi dịch cất, hàm lượngcồn trong phần này ở mức 28-32% và chiếm khoảng 12-15% trong tổng số cồn của dịchcất thô Trong phần cuối có chứa một số ester khó bay hơi (ở nhiệt độ cao), có ích chomùi đặc trưng cho dịch cất của whisky Phần này được bổ sung theo một tỷ lệ nhất địnhvào dịch đã lên men và đưa đi chưng cất Thông qua đó tiết kiệm cồn và nâng cao chấtlượng của dịch cất ban đầu Sự tái sử dụng của phần này tối đa là 4 lần

Thành phần và đặc trưng của dịch cất phụ thuộc vào nhiều yếu tố: chất lượngnguyên liệu, phương pháp đường hóa, công nghệ lên men và chế độ chưng cất

1.2.4 Ủ, hoàn thiện sản phẩm.

Dịch cất dùng để đưa vào công đoạn ủ trong sản xuất whisky là chất lỏng khôngmàu với những đặc trưng phân tích gần giống với dịch cất của cô-nhắc và chứa nhiềuloại vật chất khác như rượu bậc cao, ester, aldehyd, axit béo và phenol bay hơi Thànhphần hóa học và hàm lượng của các vật chất này có ý nghĩa quan trọng đến sự hìnhthành mùi, vị của sản phẩm whisky thành phẩm cuối cùng

Để tạo thành whisky, dịch cất phải trải qua quá trình ủ với vật liệu gỗ sồi Trướckhi đưa đi ủ dịch cất phải được phân tích và đánh giá cảm quan, trong trường hợp hàm

1.3 Một số đặc điểm đặc trưng trong sản xuất whisky trên thế giới

1.3.1 Scotland.

Tại Scotland người ta thường sản xuất malt-whisky và whisky từ một số ngũ cốckhác Hai loại whisky này khác nhau từ nguyên liệu đầu vào, phương pháp sản xuất vàchất lượng sản phẩm Malt-whisky chỉ được sản xuất từ malt đại mạch-xông với khóithan bùn Dịch lên men được chưng cất thô trong thiết bị hoạt động gián đoạn Từ dịchlên men thu được dịch cất thô có hàm lượng cồn 20-22%, sau đó đưa đi tinh chế lần 2

để tạo thành dịch cất có chứa 70-75%V cồn Whisky từ ngũ cốc được sản xuất từ 25% malt đại mạch đã được xông khói và 75-85% ngũ cốc khác như đại mạch, yếnmạch, lúa mạch đen) Quá trình chưng cất dịch lên men được thực hiện trong những hệthống chưng cất-tinh luyện hoạt động liên tục

15-Dịch cất cho cả 2 loại whisky trên đều được pha loãng với nước mềm đến hàmlượng cồn 55-66%V và ủ chín trong các thùng gỗ sồi với thể tích 225-500 dm3 Thờigian ủ tối thiểu là 3 năm Dịch cất của whisky từ ngũ cốc không đòi hỏi thời hạn ủ dàingày, trong khi dịch cất của malt-whisky có chứa nồng độ cao của các chất thơm thôngthường được ủ 10-15 năm

Tại Scotland ngoài whisky nguyên bản còn có whisky phối trộn (Blended) Saukhi phối trộn, hỗn hợp được ủ tiếp trong các thùng gỗ sồi thêm một thời gian nhằm ổnđịnh và năng cao mùi đặc trưng, vị hài hòa

1.3.2 Ireland.

Irich whisky được sản xuất theo công nghệ cổ điển, sự khác biệt so với scotchwhisky là ở chỗ được làm không hoàn toàn từ malt đại mạch Nguyên liệu của Irichwhisky bao gồm malt đại mạch, đại mạch, tiểu mạch, lúa mỳ đen, yến mạch và ngô Maltđại mạch chiếm khoảng 40%, các ngũ cốc khác – 60% Malt đại mạch xông khói nhẹ hoặckhông xông khói Dịch lên men được đưa đi chưng cất sau khi tách riêng phần bã (phầncứng, thể rắn) Quá trình chưng cất được thực hiện trong hệ thống thiết bị hoạt động giánđoạn trong điều kiện khuấy trộn liên tục Chưng cất 3 lần, lần thứ nhất tạo thành dịch cất

tinh chế để thu về dịch cất-II có chứa 75%V cồn Dịch cất-II lại được tinh chế để đemlại dịch cất-III (dịch cất cuối cùng) có chứa 86%V cồn Các thành phần phụ khác thuđược trong lần chưng cất thứ 3 được chưng cất lại cùng với dịch cất-I trong lần chưngcất thứ 2, còn các sản phẩm phụ khác trong lần chưng cất thứ 2 được chưng cất lạicùng với dịch đã lên men.

Quá trình ủ dịch cất cuối được thực hiện trong các thùng gỗ sồi sau khi pha loãngvới nước mềm đến 70% V cồn Một phần dịch cất được ủ trong các thùng đã đượcxông khói nhẹ, một phần trong số các thùng không cần xông khói Thời hạn tối thiểu

để ủ là 3 năm Ngoài phương pháp cổ điển, tại Ireland dịch cất của whisky còn đượcsản xuất theo phương pháp liên tục trong các tháp chưng cất

Khác biệt với công nghệ sản xuất whisky của Scotland và Ireland, trong đó dịchlên men đã được tách ra khỏi khối bã trấu, một phần lớn công nghệ sản xuất whiskycủa Mỹ áp dụng phương pháp lên men toàn khối (bao gồm cả dịch đường và bã trấu).Một đặc điểm nữa trong một số công nghệ sản xuất whisky tại Mỹ là bổ sungthêm vào dịch đang lên men (hoặc dịch đường) một thể tích dịch tối thiểu đã được lênmen chua bởi vi khuẩn sữa chua Phương pháp này nổi tiếng với tên gọi “Suor mach”,khác biệt với phương pháp lên men cồn thuần chủng sử dụng loại nấm men “Sweetmach” Tại Mỹ cho phép phối trộn cùng một loại (hạng) whisky từ các nguồn gốc khácnhau, cũng như phối trộn whisky với cồn tinh khiết Yêu cầu cơ bản là trong sản phẩmphải chứa không ít hơn 40% V cồn

Nguyên liệu chính dùng để sản xuất whisky tại Canada là lúa mỳ đen, ngô và đạimạch Đặc trưng nổi bật của các dòng whisky Canada là tỷ lệ tương đối cao của cồntinh chế, được sản xuất từ ngũ cốc Khác biệt với các loại whisky của Mỹ, khi sản xuấtloại blended whisky của Canada, cồn được thêm vào trước khi đưa dịch cất vào ủtrong các thùng gỗ sồi.

1.4 Tổng quan các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước

Khoa học và công nghệ về rượu đã được mô tả trong các giáo trình giảng dạy bậcđại học tại Việt Nam và trên thế giới (Nguyễn Đình Thưởng và cs, 2007; Marinov,2005) Các tài liệu về enzyme và ứng dụng đã được phổ biến rộng rãi (Nguyễn ĐứcLượng, 2004; Brewing with Novozyme, 1999)

Hoàn thiện công nghệ, thiết bị và xây dựng dây chuyền sản xuất rượu đặc sảntruyền thống quy mô công nghiệp là dự án sản xuất thử nghiệm thuộc Chương trìnhKHCN cấp nhà nước KC06 (Phạm Văn Thiêm, 2010)

Đề tài “ Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ và mô hình sản xuất rượu đặcsản Mai Hạ (Hòa Bình)’’ thuộc Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học tronglĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 đã phân tích chất lượng bánh men,nghiên cứu và tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng sinh enzyme cao, xâydựng mô hình thiết bị công suất 400 lít/ngày, (Nguyễn Thúy Hường, 2011)

Trong nước, Viện nghiên cứu Bông và Phát triển nông nghiệp Nha Hố đã hoànthành đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất rượu Brandy từ nho Việt Nam” (TrầnThanh Hùng, 2011) Công ty cổ phần Cồn rượu Hà Nội đã thực hiện đề tài “Nghiêncứu công nghệ sản xuất Rượu Brandy từ quả vải và quả mận Việt Nam”, (Vũ Thị KimPhong, 2011) Dự án: “Hoàn thiện công nghệ sản xuất rượu Brandy trái cây (vải, dứa)

ở quy mô công nghiệp” cũng đã được Công ty TNHH Một thành viên Bia RượuERESSON báo cáo năm 2016

Báo cáo tổng kết của các đề tài đều công bố các quy trình chưng cất phân đoạn

và tàng trữ dịch cất với vật liệu gỗ sồi.

Không có công nghệ thống nhất để sản xuất whisky Các nước khác nhau áp dụngcác sơ đồ và chế độ công nghệ khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm của nguyên liệu đầuvào và hệ thống thiết bị sẵn có (Marinov, 2005) Với công nghệ chuyển giao từ nướcngoài, Công ty TNHH MTV Eresson đã sản xuất và kinh doanh whisky “Eresson” và

có chất lượng tốt Công ty Eresson cũng là địa chỉ để nhóm nghiên cứu của Viện Côngnghiệp thực phẩm triển khai các nghiên cứu sản xuất whisky trong phạm vi đề tài cấpnhà nước Các nhà khoa học của Viện Công nghiệp thực phẩm đã thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu công nghệ sản xuất rượu Whisky từ malt đại mạch và nguyên liệu thay thế của Việt Nam” trong khuôn khổ Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 Nhóm nghiên cứu đã sản xuất

được 5000 lít rượu whisky từ malt đại mạch và nguyên liệu thay thế của Việt Nam làngô đạt tiêu chuẩn chất lượng, góp phần tạo sản phẩm whisky mới trên thị trườngngành rượu Việt Nam (Nguyễn Minh Thu, 2016),

SEBrew-GL được sản xuất bằng cách điều khiển quá trình lên men của chủng

Rhizopus không biến đổi gen SEBrew-GL là exo-alpha-amylase, thủy phân liên kết

1,4-alpha-glucosidic của dịch tinh bột Hoạt động kéo dài của SEBrew-GL sinh ra mộtlượng lớn glucose

SEBrew-GL thường được sử dụng cho quá trình đường hóa trong công nghiệpcồn nhiên liệu và rượu cồn SEBrew-GL đạt tiêu chuẩn ISO 9002 Các đặc điểm kỹthuật tuân theo các tiêu chuẩn dành cho enzyme thực phẩm của FAO/WHO JECFA,FCC và IFOAM

Các chế phẩm enzyme hỗ trợ thủy phân thành tế bào nội nhũ có hoạt tính glucanase nâng cao hiệu suất thu hồi của chất chiết đang được sử dụng phổ biến tại cácnhà máy bia và nhà máy sản xuất cồn.

beta-Enzym SEBflo-TL là enzyme ở dạng lỏng, được sản xuất bằng cách điều khiển

quá trình lên men của chủng Tricoderma không biến đổi gen SEBflo-TL là enzyme

endo-glucanase xúc tác cho quá trình thủy phân beta-glucan (1,4-beta-, glucans) của lúa mạch và malt tới oligosaccharide Enzyme xúc tiến quá trình dịchhóa, giảm độ nhớt, xúc tiến sự phân chia lỏng / rắn, rút ngắn thời gian lọc Về cơ bảnthì SEBflo-TL không ảnh hưởng tới hoạt tính của protease SEBflo-TL đạt tiêu chuẩnISO 9002 Các đặc điểm kỹ thuật tuân theo các tiêu kỹ thuật chuẩn dành cho enzymethực phẩm của FAO/WHO JECFA, FCC và IFOAM

1,3-beta-Việc ứng dụng chế phẩm enzyme SEBflo-TL hỗ trợ quá trình thủy phân thành tếbào nội nhũ có thể coi là một trong những tính mới của đề tài

Công nghệ sản xuất whisky đã được phổ biến rộng rãi trên thế giới, whisky đãđược nghiên cứu và sản xuất tại Việt Nam Công nghệ sản xuất rượu brandy cũng cómột số công đoạn tương đồng như trong sản xuất whisky và một số thông tin về cáccông trình đã được công bố có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho nghiêncứu sản xuất rượu nếp theo cách ủ với vật liệu gỗ sồi

CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là:

1 Xác định được Phương pháp ứng dụng enzyme công nghiệp để nâng cao hiệu suất thu hồi ethylic so với quy trình sản xuất rượu nếp truyền thống;

2 Xác định được Quy trình sản xuất sản phẩm rượu mới từ gạo nếp theo cách chưng cất phân đoạn và ủ với vật liệu gỗ sồi

CHƯƠNG 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU 3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu ứng dụng chế phẩm enzyme hỗ trợ thủy phân tinh bột và betaglucan trong thành tế bào nội nhũ của nguyên liệu gạo nếp, đồng thời phát triển sảnphẩm mới dạng whisky từ gạo nếp Nam Định

3.1.1 Nguyên liệu

nếp và chất lượng sản phẩm trong thực tiễn sản xuất rượu nếp truyền thống của Nam

Định, đề tài thực hiện các thí nghiệm trên nguyên liệu gạo nếp: Giống DT21, gạo cómàu vàng rơm, cơm dẻo, có mùi thơm đặc trưng như nếp cái hoa vàng, giá thành rẻ.Giống này do Công ty giống cây trồng Nam Định lai tạo và sản xuất

Hình 3.1 Gạo nếp DT21

- Bánh men rượu: Căn cứ trên thực tiễn sản xuất và kinh doanh rượu nếp cổ truyền

Nam Định, đề tài lựa chọn và sử dụng bánh men thuốc bắc cổ truyền: Bánh men của

xã Hải Phú, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định

Hình 3.2 Bánh men rượu Hải Hậu

- Nước : Trong điều kiện thực tiễn sản xuất rượu nếp truyền thống Nam Định của đề

tài, ba nguồn nước được sử dụng bao gồm:

+ Nước sinh hoạt : dùng để trao đổi nhiệt (làm mát trong quá trình ngưng tụ rượu), vệ sinh thiết bị, dụng cụ…

+ Nước mềm : nước đã qua xử lý, có độ pH = 6 - 6,5 dùng để nấu cơm

+ Nước tinh khiết : dùng để lên men lỏng và pha chế

- Enzyme:

Tỷ lệ enzyme bổ sung trong các mẫu thí nghiệm được xác định trên cơ sở cácthí nghiệm khảo sát và loại enzyme thương mại có trên thị trường cùng với hướng dẫncủa Nhà sản xuất trên các loại gạo cụ thể

Đề tài thực hiện các thí nghiệm trên hai loại enzyme có nguồn gốc từ Ấn Độ,được ứng dụng rộng rãi trên thị trường với chất lượng và giá cả phù hợp so với các chếphẩm enzyme của các nhà sản xuất enzyme khác để lựa chọn tỷ lệ enzyme phù hợp:+ Enzyme 1: SEBflo-TL (beta glucanase)

+ Enzyme 2: SEBrew-GL (glucoamylase)

Hình 3.3 Các chế phẩm enzyme

- Phoi gỗ sồi: Đề tài sử dụng loại phoi gỗ sồi chuyên dụng cho sản xuất whisky được

nhập khẩu từ nước ngoài

3.1.2 Dụng cụ, hoá chất và thiết bị phân tích

1 Nồi nấu xôi

2 Khay làm nguội cơm nếp, bổ sung và trộn men

3 Thùng lên men

4 Nồi cất rượu

5 Thùng chứa rượu

6 Cân cơ học, cân phân tích, tỷ trọng kế, tủ sấy, bình hút ẩm

7 Ống đong, cốc đong, pipet các loại, kính hiển vi,

8 Môi trường YPD (yeast peptone dextrose) g/L: cao nấm men 10; peptone 10; glucose 20; agar 20; pH = 7

9 Thùng gỗ sồi 30 lít

10 NaOH, HCl, ferycyanua kali, metyl da cam, xanh metylen, …

3.2 Nội dung nghiên cứu

- Nội dung 1: Xác định thành phần nguyên liệu sản xuất rượu nếp và các nguyên liệu

bổ sung

- Nội dung 2: Nghiên cứu xác định Phương pháp bổ sung chế phẩm enzyme

SEBflo-TL có hoạt tính beta glucanase hỗ trợ thủy phân thành tế bào nội nhũ trong gạo nếp

- Nội dung 3: Nghiên cứu xác định Phương pháp bổ sung chế phẩm enzyme

SEBrew-GL có hoạt tính glucoamylase hỗ trợ thủy phân tinh bột trong gạo nếp

- Nội dung 4: Nghiên cứu xác định Phương pháp chưng cất thu dịch cất (rượu giữa) cho

công đoạn ủ với vật liệu gỗ sồi tạo thành sản phẩm rượu nếp dạng whisky

- Nội dung 5: Nghiên cứu xác định Phương pháp tàng trữ tạo sản phẩm rượu nếp dạng

Nam theo các quy trình đã được tiêu chuẩn hoá

- Bánh men rượu Hải Phú - Hải Hậu - Nam Định được phân tích tại các PTN củaViện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam để xác định các loài vi sinh vật có lợiứng dụng trong sản xuất rượu nếp truyền thống Nam Định

- Chất lượng nước sử dụng trong các thí nghiệm được phân tích tại PTN củaTrường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp và Trung tâm Kiểm soát Bệnh tật – Sở y

tế tỉnh Nam Định

- Nội dung 2: Nghiên cứu xác định Phương pháp bổ sung chế phẩm enzyme

SEBflo-Nguyên tắc: Các thí nghiệm được tiến hành theo phương pháp sản xuất rượu nếp truyền thống, bổ sung chế phẩm SEBflo-TL với những tỷ lệ khác nhau (so với chất

khô tuyệt đối của gạo nếp) Sau quá trình lên men và chưng cất, các mẫu thí nghiệm được xác định lượng cồn tạo thành trong dịch lên men và so sánh với mẫu đối chứng không sử dụng enzyme để xác định tỷ lệ SEBflo-TL bổ sung phù hợp.

Thí nghiệm 2: Nghiên cứu xác định tỷ lệ enzyme beta glucanase hỗ trợ thủy phân thành tế bào nội nhũ trong tinh bột.

Tiến hành với 5 mẫu thí nghiệm có sử dụng chế phẩm SEBflo-TL:

 Mẫu đối chứng: 0% SEBflo-TL

 Mẫu 1: 0,03 % SEBflo-TL so với chất khô của gạo nếp

 Mẫu 2: 0,04 % SEBflo-TL so với chất khô của gạo nếp

 Mẫu 3: 0,05 % SEBflo-TL so với chất khô của gạo nếp

 Mẫu 4: 0,06 % SEBflo-TL so với chất khô của gạo nếp

Hàm lượng cồn thu được trong các mẫu thí nghiệm có bổ sung SEBflo-TL được

sử dụng để so sánh với mẫu đối chứng và làm căn cứ để lựa chọn tỷ lệ chế phẩm enzyme phù hợp

Các thí nghiệm được thực hiện theo Quy trình sản xuất rượu truyền thống, mô

tả trong hình 3.4.

Chưng cất lần 2

Rượu trắng (Rượu giữa)

Nước gạo

Bã rượu

Rượu cuối

Hình 3.4 Sơ đồ quy trình sản xuất rượu nếp truyền thống

Thuyết minh quy trình:

Nguyên liệu: Các thí nghiệm được thực hiện trên quy mô 10 kg gạo nếp DT21trong một mẻ, sử dụng men rượu Hải Hậu truyền thống để đảm bảo hương vị đặctrưng của Nam Định Các thiết bị sản xuất rượu truyền thống thường xuyên được sửdụng để sản xuất rượu từ nhiều năm tại Nam Định

Nguyên liệu được xử lý theo các bước như sau:

gian 8-10h để cho gạo trương nở tạo điều kiện cho quá trình nấu cơm được tốt hơn

Hình 3.5 Ngâm gạo

2 Rửa gạo: (đãi gạo, vo gạo) là quá trình loại bỏ tạp chất, bột, cám gạo bằng nước

sạch, để ráo nước trước khi nấu cơm rượu

thể, chuyển tinh bột thành trạng thái hồ hoá Khi đun nguyên liệu gạo nếp với nước sẽ xảy rahiện tượng hút nước, trương nở Dùng 10 lít nước mềm đưa vào nồi gang có thể tích vừa đủ(30 lít), đun sôi sau đó cho gạo đã làm sạch vào nấu, khuấy đảo đến cạn

nước thì ủ trên bếp nhỏ lửa Để sau 2-3h cho cơm chín nhừ thì đem đi làm nguội cơm

Hình 3.6 Nấu và ủ cơm rượu

4 Làm nguội cơm: Cơm sau khi nấu xong đem trải đều ra khay Inox, chiều dày lớp

cơm khoảng 3 – 4 cm, để nguội vào mùa hè hoặc sờ thấy ấm tay vào mùa đông (khoảng30-35oC) thì tiến hành trộn men

được nghiền mịn và cân theo tỉ lệ 3% (so với số kg nguyên liệu gạo nếp) đem rắc đều lên bềmặt cơm đã được làm nguội Sau đó đảo trộn để bột men phân tán đều trong khối cơm Đưahỗn hợp cơm đã trộn men vào thùng lên men, đậy lên bề mặt cơm một lớp

nilong hoặc lá chuối để giữ ẩm, tạo điều kiện phù hợp cho quá trình lên men ẩm

6 Lên men ẩm: Lên men ẩm là giai đoạn nấm mốc sinh trưởng và phát triển trên các

cơ chất và tổng hợp nên các enzyme thủy phân tinh bột cũng như một số enzyme khác

để tạo thành đường và các thành phần dinh dưỡng cho nấm men Sau khi đã đưa hỗnhợp cơm và men rượu vào thùng, đậy nắp thùng nhưng không quá kín để cung cấp mộtlượng oxy phù hợp cho nấm mốc và nấm men phát triển Quá trình lên men ẩm thườngdiễn ra trong thời gian từ 5-7 ngày tùy theo mùa và thời tiết, thùng lên men thườngđược đặt ở nơi thoáng mát vào mùa hè và ủ ấm vào mùa đông Quá trình lên men ẩmkết thúc có thể cảm nhận được theo kinh nghiệm sờ tay lên bề mặt khối cơm thấy nhiệt

độ, thể tích giảm Trong quá trình lên men, dưới tác động của các vi sinh vật, mộtlượng nước mọng được sinh ra và kèm theo hiện tượng sủi bọt do CO2 giải phóng.Ngoài ra, còn có những kinh nghiệm để nhận biết sự kết thúc của công đoạn lên men

ẩm là thử nếm: khối cơm có vị ngọt do đường được sinh ra từ tinh bột và có vị caynồng của cồn do quá trình lên men nhờ nấm men

Hình 3.9 Lên men ẩm

7 Lên men lỏng: Trong giai đoạn lên men lỏng diễn ra mạnh mẽ quá trình lên men

cồn từ các loại đường có khả năng lên men nhờ một lượng sinh khối nấm men đủ lớn

đã tạo thành trong quá trình lên men ẩm Kết thúc quá trình lên men ẩm, tiến hành bổsung 15 lít nước tinh khiết vào thùng lên men để thực hiện công đoạn lên men lỏng,quan sát thấy bã hèm nhanh chóng nổi lên trên bề mặt là minh chứng cho quá trình lênmen ẩm đã được thực hiện với hiệu quả tốt Lượng nước bổ sung này tạo môi trườnglỏng cho nấm men thực hiện quá trình lên men cồn Thời gian lên men lỏng diễn ra từ7-10 ngày tùy theo mùa và thời tiết của môi trường Khi quan sát thấy toàn bộ lượng

bã hèm lắng hết xuống đáy thùng thì kết thúc quá trình lên men lỏng và hỗn hợp dịchhèm được đem đi chưng cất

ngưng tụ thành rượu Chưng cất rượu nhằm loại bỏ một số vật chất độc hại dễ hoặc khóbay hơi sinh ra trong quá trình lên men và nâng cao nồng độ cồn cho rượu sản phẩm.

Sau quá trình lên men lỏng dịch giấm chín được đưa vào nồi chưng có dung tích

50 lít, bổ sung thêm 10 lít nước tinh khiết để tráng rửa thùng lên men và pha loãngdịch giấm tạo điều kiện cho việc tách riêng các cấu tử trong hỗn hợp Quá trình gianhiệt được thực hiện trên bếp than và trao đổi nhiệt bằng nước lạnh Để ngưng tụ rượutrong quá trình chưng phải điều chỉnh cường độ lửa và nhiệt độ của nước trao đổinhiệt Quá trình chưng cất kết thúc khi thu hồi hết cồn trong dịch giấm trong nồi cất

Hình 3.11 Chưng cất rượu và đo nồng độ cồn

9 Chưng cất lần 2:

Nhằm nâng cao nồng độ cồn và loại bỏ những thành phần không muốn cho sứckhoẻ người tiêu dùng như methanol, aldehyde, … tổng lượng rượu sau khi cất lần 1được đo thể tích, xác định nồng độ cồn thì đem chưng cất lần 2 Khi chưng cất lần 2cần bổ sung thêm 50% lượng nước tinh khiết để pha loãng và có tác dụng lôi kéo cáccấu tử khó bay hơi ở lại nồi chưng