Nghiên cứu một số yếu tố trong quá trình sản xuất ảnh hưởng đến chất lượng rượu nếp cẩm

Giống như quy trình sản xuất rượu vang khác, rượu Nếp Cẩm Nếp Than thu được không qua chưng cất mà rượu ở đây được đem đi ủ và cho lên men, khoảng 7 – 10 ngày sản phẩm sẽ được vắt và lọc

664 Trường Đại học Vinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Mã số sinh viên: 0952040423

Khóa : 50

1 Tên đề tài:

“ Nghiên cứu một số yếu tố trong quá trình sản xuất ảnh hưởng đến chất lượng rượu nếp cẩm”

2 Nội dung nghiên cứu:

Đề tài được tiến hành với các nội dung sau:

1 Nghiên cứu sự thay đổi của một số yếu tố lí-hóa trong quá trình lên men rượu nếp cẩm: nhiệt độ, pH, axit tổng số

2 Khảo sát hàm lượng bánh men ảnh hưởng đến chất lượng rượu nếp cẩm

- Xác định một số thành phần trong rượu nếp cẩm thành phẩm: độ cồn,

độ đường khử, độ brix, độ pH, hàm lượng protein

- So sánh sự thay đổi chất lượng sản phẩm của 2 quy trình sản xuất rượu nếp cẩm theo phương pháp truyền thống và phương pháp bổ sung enzyme

3 Họ tên cán bộ hướng dẫn : TS Lê Văn Điệp

4 Ngày giao nhiệm vụ đồ án : Ngày tháng 9 năm 2013

5 Ngày hoàn thành đồ án: Ngày tháng 1 năm 2014

Ngày tháng năm 2014

Chủ nhiệm bộ môn Cán bộ hướng dẫn

(Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ

họ tên)

Người duyệt

(Ký, ghi rõ họ tên)

1 Nội dung nghiên cứu:

Đề tài được tiến hành với các nội dung sau:

3 Nghiên cứu sự thay đổi của một số yếu tố lí-hóa trong quá trình lên men rượu nếp cẩm: nhiệt độ, pH, axit tổng số

4 Khảo sát hàm lượng bánh men ảnh hưởng đến chất lượng rượu nếp cẩm

- Xác định một số thành phần trong rượu nếp cẩm thành phẩm: độ cồn,

độ đường khử, độ brix, độ pH, hàm lượng protein

- So sánh sự thay đổi chất lượng sản phẩm của 2 quy trình sản xuất rượu nếp cẩm theo phương pháp truyền thống và phương pháp bổ sung enzyme

2 Nhận xét của cán bộ hướng dẫn:

Ngày tháng 1 năm 2014

Cán bộ hướng dẫn

(Ký, ghi rõ họ tên)

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn thị Ngọc Mã số sinh viên: 0952040423

Khóa : 50

Ngành : Công ngh ệ Thực phẩm Cán bộ hướng dẫn :TS Lê Văn Điệp Cán bộ duyệt :

1 Nội dung nghiên cứu: Đề tài được tiến hành với các nội dung sau: 5 Nghiên cứu sự thay đổi của một số yếu tố lí-hóa trong quá trình lên men rượu nếp cẩm: nhiệt độ, pH, axit tổng số 6 Khảo sát hàm lượng bánh men ảnh hưởng đến chất lượng rượu nếp cẩm - Xác định một số thành phần trong rượu nếp cẩm thành phẩm: độ cồn, độ đường khử, độ brix, độ pH, hàm lượng protein - So sánh sự thay đổi chất lượng sản phẩm của 2 quy trình sản xuất rượu nếp cẩm theo phương pháp truyền thống và phương pháp bổ sung enzyme 2 Nhận xét của cán bộ hướng dẫn:

Cán bộ hướng dẫn

(Ký, ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Lê Văn

Điệp, giảng viên khoa Hóa học - Trường Đại Học Vinh đã luôn tận tình

hướng dẫn em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành đồ án tốt

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các bạn cùng phòng thí nghiệm thực phẩm, các bạn sinh viên lớp 50K Công nghệ thực phẩm đã tạo điều kiện giúp

đỡ tôi trong suốt quá trình nghiêm cứu và hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè

đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Nghệ An, tháng 1 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Ngọc

MỤC LỤC

1.2 Giá trị dinh dưỡng của rượu Nếp Cẩm 5

1.4 Cơ sở khoa học của quá trình lên men rượu 10

PHẦN 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.2 Thiết bị và dụng cụ nghiên cứu 19

2.3.2 Phương pháp xác định pH bằng máy đo pH 21

3.1.1 Nguyên liệu 35

3.2 Khảo sát khối lượng bánh men cần thiết cho quy trình sản xuất rượu nếp cẩm 37

3.3.1 Sự thay đổi của giá trị pH 40

3.3.2 Sự thay đổi của nhiệt độ 42

3.3.3 Sự thay đổi của nồng độ axit tổng số 43

3.4 Ảnh hưởng của enzyme trong quá trình đường hóa đến chất lượng sản phẩm 44

3.4.1 Quy trình sản xuất rượu nếp cẩm bổ sung enzyme glucoamylase và

3.5 Ảnh hưởng của enzyme trong quá trình đường hóa đến chất lượng sản

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.2.1: Kết quả kiểm tra độ cồn 37

Bảng 3.2.2: Kết quả kiểm tra độ đường khử (g/l) 37

Bảng 3.2.8: Tổng kết kết qủa đánh giá cảm quan 39

Bảng 3.5.6: Bảng so sánh tổng hợp sản phẩm rượu nếp cẩm sản xuất theo

Biểu đồ 3.3: Sự thay đổi của nhiệt độ trong quá trình lên men 43

Biểu đồ 3.5: So sánh chất lƣợng cảm quan giữa hai mẫu sử dụng và không

LỜI MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu thực phẩm của con người ngày càng tăng, do đó trên thị trường ngày càng xuất hiện nhiều sản phẩm bánh kẹo, đồ hộp, rượu bia, nước giải khát Các sản phẩm ngày càng được cải tiến mẫu

mã, hình thức, giá trị dinh dưỡng, chất lượng sản phẩm Một trong những sản phẩm quen thuộc và phổ biến, được khá nhiều người biết đến đó là các sản phẩm lên men.Hiện nay, có rất nhiều sản phẩm lên men trên thị trường, một trong các sản phẩm lên men quen thuộc nhất, và được nhiều người biết đến nhất đó là rượu nếp cẩm

Giống như quy trình sản xuất rượu vang khác, rượu Nếp Cẩm (Nếp Than) thu được không qua chưng cất mà rượu ở đây được đem đi ủ và cho lên men, khoảng 7 – 10 ngày sản phẩm sẽ được vắt và lọc để tạo thành rượu Nếp Cẩm thành phẩm Tức sản phẩm rượu được dùng dưới dạng không trong suốt Trong thành phần của mình, ngoài rượu thành phẩm và đường, rượu Nếp Cẩm (Nếp Than) còn chứa một số các chất không thể có ở rượu chưng cất như nhiều vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm B (B1, B2, B12), các aminoacid như asparagin, lisin, acid glutamic, các hệ men vi sinh vật có lợi cho quá trình tiêu hóa… Vì vậy, rượu Nếp Cẩm (Nếp Than) là một thức uống

bổ dưỡng nếu dùng ở mức độ vừa phải và có tác dụng kích thích tiêu hóa, tạo cảm giác ngon miệng khi ăn Ở rượu Nếp Cẩm (rượu Nếp Than), người sành rượu sẽ thích thú với cảm giác vừa cay nồng, vừa ngọt và có hương liệu rất đặc trưng, hấp dẫn không có ở những loại rượu chưng cất khác Các vùng Bắc - Trung - Nam đều có sản xuất rượu Nếp Cẩm (Nếp Than).Mỗi dân tộc có những bí quyết làm rượu Nếp Cẩm (Nếp Than) khác nhau

Để có được chất lượng rượu tốt và có giá trị cảm quan cao, cần phải có những nghiên cứu tác động đến chất lượng rượu Chính vì lẽ đó, em đã

thực hiện nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu một số yếu tố trong quá trình

sản xuất ảnh hưởng đến chất lượng rượu nếp cẩm”

2 Mục tiêu của đề tài

Phân tích và cải thiện chất lượng rượu nếp cẩm thành phẩm

3 Nội dung đề tài

- Tìm hiểu quy trình sản xuất rượu nếp cẩm, nghiên cứu sự thay đổi của một

số yếu tố lí-hóa trong quá trình lên men rượu nếp cẩm: nhiệt độ, pH, axit tổng

PHẦN 1: TỔNG QUAN

1 Tổng quan về sản phẩm

Rượu Nếp Cẩm (Nếp Than) - Nếp Cẩm là cách gọi của người dân miền Bắc, người miền Nam gọi là Nếp Than, là thức uống có nồng độ cồn thấp, được sản xuất hoàn toàn bằng phương pháp thủ công từ nguyên liệu là một loại gạo nếp đặc biệt: Nếp Cẩm (Nếp Than) Giống như quy trình sản xuất rượu vang, rượu Nếp Cẩm (Nếp Than) thu được không qua chưng cất, nhưng lại có chút khác biệt ở chỗ, sản phẩm cuối cùng là loại rượu bao gồm

cả dịch lên men và bã lên men đã được lọc thô, tinh Tức sản phẩm rượu được dùng dưới dạng không trong suốt Trong thành phần của mình, ngoài

Cẩm (Nếp Than) còn chứa một số các chất không thể có ở rượu chưng cất

như asparagin, lisin, acid glutamic[1] … Vì vậy rượu Nếp Cẩm (Nếp Than) là một thức uống bổ dưỡng, giúp tiêu hoá tốt thức ăn nếu sử dụng có mức độ

Ở rượu Nếp Cẩm (rượu Nếp Than), người sành rượu sẽ thích thú với cảm giác vừa cay nồng, vừa ngọt và có hương liệu rất đặc trưng, hấp dẫn không

có ở những loại rượu chưng cất khác[2]

Hình 1.1 Rượu Nếp Cẩm

tộc Thái) đã và đang được một số tộc người trên khắp cả nước làm như người Tày, người Nùng, người Giáy, người H'Mông, người Mường ở các tỉnh Yên Bái, Lào Cai, Sơn La, Hoà Bình thuộc phía Bắc; Các dân tộc như Thái,

H'Mông, Khơmú, Kinh ở các tỉnh miền Trung như Nghệ An, Thanh Hoá, Hà Tĩnh Và hầu hết các hộ dân chỉ sản xuất để phục vụ gia đình, biếu người quen, rất ít người làm dùng để bán

Ngày nay càng có nhiều người miền xuôi tìm đến mua rượu Nếp Cẩm vào dịp tết để uống hoặc biếu người thân bạn bè Bộ đội hay công nhân viên chức làm việc và sinh sống ở các vùng miền núi ở phía Tây của tỉnh Nghệ

An như Tương Dương, Kì Sơn mỗi lần về tết đều đặt với số lượng lớn rượu Nếp Cẩm về để uống và làm quà Vì rượu Nếp Cẩm có nồng độ cồn thấp nên rất phù hợp với nhiều đối tượng, từ người trẻ, đến người già, phụ nữa đều dùng được Màu tím đỏ của cốt cẩm không thua gì một số rượu ngoại được chế biến từ nho Ngày lễ, tết dùng rượu Nếp Cẩm để tiếp khách trông rất sang trọng và lịch sự

1.2 Giá trị dinh dưỡng của rượu Nếp Cẩm

Trong y học cổ truyền còn dùng cơm rượu Nếp Cẩm để dẫn thuốc vào tỳ vị

và thận kinh Trong đông y cơm rượu Nếp Cẩm còn được coi là một vị thuốc

có tính ấm, vị ngọt, dễ tiêu hóa, giúp làm ấm bụng Gạo Nếp Cẩm nấu xôi là loại thuốc hữu hiệu giúp cho người yếu bao tử hay bị viêm loát bao tử khó khăn trong việc tiêu hóa cơm tẻ Do hạt nếp có chứa nhiều chất xơ không hòa tan nên có tác dụng chữa một số bệnh ung thư tuyến tính, trực tràng Người thường xuyên ói mửa có thế lấy một nắm cơm nếp rang khô, một trái cau khô, hạt tiêu cho vào giã nhuyễn, tán thành bột để uống với nước ấm sẽ

cây, thịt nạc Xôi hoặc cơm nếp có công dụng bổ huyết, trừ giun sán, kích thích tiêu hóa

2 Hạ huyết áp

Hiện nay các loại thuốc hạ huyết áp trên thị trường thường dùng nhiều stalin thường gây tác dụng phụ cho người sủ dụng thường xuyên, làm bệnh nhân có triệu chứng như dị ứng, da mẩn ngứa, buồn nôn, hay sây sẩm mặt mày Nhưng với rượu Nếp Cẩm thì điều đó hoàn toàn được loại bỏ Nguyên cứu khoa học cho biết rượu Nếp Cẩm giảm colesterol trong máu mà không gây bất kì một phản ứng phụ nào Bạn có thể ăn Nếp Cẩm thường xuyên để giúp ổn định huyết áp

Kết quả nghiên cứu khoa học đã chỉ rõ men gạo nếp có chứa hoạt chất lovastatine và egostrrol giúp hạn chế tình trạng tai biến tim mạch và giúp tái tạo mạch máu cho các bệnh nhân sau khi phẫu thuật về tai biến mạch máu não Đặc biệt thuốc chế tạo từ men rượu Nếp Cẩm không gây phản ứng phụ

và không thay đổi huyết áp như các loại thuốc khác

4 Giúp tăng cân cho người gầy

Không chỉ là món quà vặt mà rượu Nếp Cẩm còn là món ăn nhiều dinh dưỡng, lượng protein của gạo Nếp Cẩm cao gấp 6,8 lần so với các loại gạo khác Chất béo cao hơn 20% ngoài ra còn có carotene, và 8 loại acid amin, chứa nhiều các nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể Nếu ngày nào bạn cũng ăn khoảng 100g rượu Nếp Cẩm thì bạn sẽ lên cân nhanh chóng

Bạn có thể dùng rượu Nếp Cẩm làm mạt nạ chăm sóc da, vì trong rượu Nếp Cẩm lên men có chứa nhóm vitamin B và các chất có lợi khác Vì thế, rượu Nếp Cẩm được sử dụng với mục đích làm đẹp, ảnh hưởng tích cực

cẩm với sữa hoặc trứng gà để làm mặt nạ giúp chăm sóc da trở nên trắng đẹp hơn mỗi ngày (theo Linh Hương – Tạp chí món ngon)

Tuy nhiênsản phẩm lên men rượu Nếp Cẩm được sản xuất ở quy mô

hộ gia đình theo phương pháp truyền thống dựa trên kinh nghiệm dân gian

Do đó, chất lượng sản phẩm thường không đồng đều, không kiểm soát được các nguy cơ mất an toàn thực phẩm

1.3 Nguyên liệu sản xuất rượu nếp cẩm

Như ta đã biết, để làm được rượu nếp cẩm phải có giống lúa nếp nương màu tím đen khi ủ sẽ cho ta loại rượu màu tím đỏ.Nếp cẩm có tên khoa học

là Phylydrum lanuginosum Banks.Nếp than, nếp nương là tên gọi khác của

nếp cẩm, loại nếp này được trồng ở miền núi phía Bắc Việt Nam, nếp cẩm dễ nhận biết bởi hạt tròn, màu đỏ nâu Nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy giống lúa này có khả năng sinh trưởng khá dài khoảng gần 6 tháng, thích hợp với các vùng đất cao khô thoáng Không chỉ đẹp mắt với những món ăn được chế biến khéo léo, thứ “ngọc thực” này còn nổi danh ở cả châu

Âu bởi đặc tính giàu chất xơ và dinh dưỡng.Gạo nếp cẩm khi sống có màu tím nhưng khi nấu xong có màu đen Các nhà khoa học đã khẳng định: „Nếp cẩm rất được ưa chuộng ở châu Á và nay sẽ trở thành siêu thực phẩm hàng đầu ỏ châu Âu”[3]

Hình 1.2 Nguyên liệu gạo nếp cẩm

Dựa vào màu sắc, nếp cẩm được chia làm hai loại gồm nếp than đen huyền và nếp than hồng đỏ, tuy khác nhau về màu sắc bên ngoài nhưng các loại nếp than có thành phần hóa học không khác nhau nhiều, chủ yếu chứa khoảng 14% nước và trên 74% tinh bột

Nguyên liệu nếp cẩm có nhiều loại như: nếp cẩm Đức Hòa, nếp đen Khánh Vĩnh, nếp than Long Đất,…Tùy nguyên liệu sử dụng mà rượu làm ra

có màu sắc khác nhau Các sắc tố của nếp cẩm rất dễ tan trong nước, vì thế sản phẩm rượu sẽ mang màu đặc trưng của loại nguyên liệu làm ra nó Các sắc tố tạo màu đặc trưng cho rượu nếp cẩm nằm ở lớp vỏ, do đó hạt nếp chọn làm rượu phải còn giữ được lớp vỏ cám mỏng

1.3.2.Men dùng để sản xuất rượu Nếp Cẩm

Ở Việt Nam, căn bản chỉ sử dụng 2 loại men dạng viên Muốn làm cơm rượu người ta dùng loại men gọi là men ngọt Còn muốn nấu rượu đế (rượu trắng) thì dùng loại men đắng Thị trường men đắng Việt Nam còn có nhiều loại men khác của Thái Lan, Singapo, nhưng nhiều và “dữ dằn” nhất là men Trung Quốc không những dạng viên mà còn men dạng nước, dạng dẻo có chứa chất cồn công nghiệp trong men Loại men ngọt thì “hiền lành” hơn, có bán ở tất cảc các chợ từ Bắc vào Nam, thí dụ như ở chợ Bến Thành - Sài Gòn chẳng hạn, có thể tìm thấy vài chục thương hiệu men ngọt khác nhau, chất lượng khác nhau và phân lượng sử dụng khác nhau Thông thường

người bán sẽ hướng dẫn cho bạn 1 kg nếp thì dùng bao nhiêu men là vừa nhưng sẽ tuỳ vào xôi bạn nấu mềm hay cứng, thời tiết nóng hay mát

Hình 1.3 Bánh men

Men rượu được làm từ các loại thảo dược có đặc tính cay, nóng nắm thành từng nắm nhỏ rồi ủ Tuỳ nghệ nhân làm với những bí quyết riêng mà men rượu được làm từ các nguyên liệu khác nhau thường là có riềng, rễ cam thảo, lá ổi xanh, thuốc bắc,… Sắt nhỏ trộn với bột gạo và vỏ trấu Thông thường tỷ lệ từ 2 – 2.5 bánh men/1kg gạo

Người Mường - Thanh Hoá: Muốn làm men rượu phải có bí quyết gia truyền Đặc biệt những người biết làm men rượu thường phải vào tận rừng sâu kiếm sa nhân và thiên niên kiệu là hai vị chính dùng để làm men, tất nhiên còn phải kèm theo một số vị khác nữa từ rễ, từ củ, từ lá của mấy loại cây để đảm bảo cho rượu Nếp Cẩm có hương vị riêng

Doanh nghiệp Tư nhân sản xuất - Thương mại Trần Hải làm ra loại men được tinh chế từ 36 vị thảo dược theo cách thức truyền thống của dòng họ Công ty Anh Đào thì sử dụng loại men được tinh chế từ 23 vị thuốc bắc Men là thành phần quan trọng quyết định hương vị và chất lượng của rượu Nếp Cẩm Thị trường lại có rất nhiều loại men ngọt cho chúng ta lựa chọn Tuỳ thuộc vào chất lượng mỗi loại men mà sử dụng phân lượng hợp lí

để có được loại rượu Nếp Cẩm thơm nồng quyện mùi thảo dược

Men được dùng để sản xuất rượu Nếp Cẩm ở đây chủ yếu lấy từ các huyện vùng núi phía Tây của tỉnh Nghệ An, người dân ở đây chủ yếu làm bánh men bằng phương pháp thủ công

để làm dần Men có chứa các hệ nấm mốc và nấm men có vai trò quan trọng trong quá trình lên men rượu

1.4 Cơ sở khoa học của quá trình lên men rượu

1.4.1 Cơ chế quá trình chuyển hóa các chất trong lên men rượu

Đầu tiên nấm mốc sẽ tạo ra enzim xâm nhập vào cắt tinh bột cho ra đường sau đó nấm men sẽ đồng hóa thành đường alcohol.Rượu được tạo chủ yếu nhờ các tế bào nấm men phân giải glucozo

Lên men rượu Nếp Cẩm (Nếp Than) là một quá trình hết sức phức tạp.Đầu tiên đường được thẩm thấu vào tế bào nấm men, ở đó thường được chuyển hóa qua hàng loạt các sản phẩm trung gian dưới tác dụng của nhiều

hệ enzim rồi tạo thành axit pyruvic.Axit pyruvic bị chuyển thành acetaldehyde

Quá trình lên men xảy ra các quá trình hoá học, sinh học và các quá trình vi sinh vật [2]

- Các quá trình vi sinh vật: Thực chất của quá trình này là quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật Quá trình này xảy ra rất nhanh ở giai đoạn đầu lên men khi cho bánh men 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 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 men 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 điều là sự phát triển không cùng một mức độ Sự phát triển của một số

trường, chính vì thế các loài vi sinh vật này phát triển mạnh ngay trong giai

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 hoá đường từ tinh bột + Các quá trình sinh hoá: Trong quá trình lên men rượu Nếp Cẩm (Nếp Than) xảy ra 3 quá trình sinh hoá cơ bản:

trong đó 2 quá trình tạo axit hữu cơ cơ bản: quá trình tạo axit axetic và quá trình tạo axit lactic Quá trình tạo axit lactic mạnh hơn cả, 2 quá trình này xảy ra với cường độ không mạnh vì giai đoạn đầu lượng đường tạo thành trong khối lên men chưa cao

Do sự phát triển của nấm men Endomycopsic, tinh bột được chuyển thành đường Các loài nấm mốc và nấm men này trong quá trình phát triển tạo ra rất nhiều enzyme amylaza glucoamylaza Các enzyme này hoạt động rất thuận lợi trong giai đoạn đầu và được kéo dài trong suốt thời gian tiếp theo Bản chất của các enzyme này là enzyme cảm ứng, do đó nguyên liệu chứa nhiều tinh bột kích thích mạnh mẽ quá trình sinh tổng hợp.Điểm quan trọng thứ 2 là các enzyme này chịu sự điều khiển bởi sản phẩm cuối cùng là glucoza Bình thường glucoza sẽ ức chế phản ứng thuỷ phân tinh bột, nhưng các loài nấm mốc Mucor rouxii, Rhizopus delemar, các loài nấm men Endomycopsic vừa có khả năng sinh tổng hợp amylaza, glucoamylaza, vừa

có khả năng chuyển đường thành rượu, mặt khác các loài nấm men Saccharomyces cũng rất tích cực chuyển hoá đường glucôzơ thành rượu Kết quả là lượng đường glucoza tạo thành bao nhiêu ngay lập tức sẽ chuyển hoá thành rượu, một phần phục vụ cho sự sinh trưởng của chính các loài vi sinh vật đó, do đó khối lên men này thường không xảy ra cơ chế kìm hãm ngược bởi glucoza

• Quá trình chuyển hoá đường thành rượu:

Quá trình này thực hiện bởi Saccharomyces, Mucor, Rhizopus,

Endomycopsic.Trong đó các loài nấm men Saccharomyces đóng vai trò cơ bản.Song song với quá trình này là quá trình chuyển hoá đường, các axit hữu cơ thành các sản phẩm phụ khác

Lưu ý là tất cả các quá trình chuyển hoá được xảy ra xen kẽ nhau, hỗ trợ nhau và tạo nên một quá trình chung hài hoà, 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

Lên men là một quá trình sinh hoá phức tạp chuyển đường thành rượu có

sự tham gia của nấm men trong điều kiện kỵ khí

Phương trình tổng quát của sự lên men rượu:

C6H12O6 2C2H6OH + 2CO2 + 27KCal

Trong quá trình lên men rượu, dịch lên men thu được sau khi kết thúc quá trình lên men ngoài sinh khối nấm còn có các thành phần sau: Sản phẩm

succinic, các andehyde, và một số loại rượu bậc cao (isoamylic, isobutylic, propiolic )

Đường hoá bằng bánh men:

Đây là phương pháp dùng khá phổ biến trong dân gian để đường hoá các nguyên liệu có chứa tinh bột.Trong bánh men, nấm mốc được nuôi cấy và phát triển trên môi trường tinh bột sống Nếu là bánh men thuốc bắc thì có bổ sung thêm một số vị thuốc bắc (khoảng từ 10 -20 vị) [8] Nấm mốc trong bánh men có hệ enzyme amylaza phân giải tinh bột Quá trình đường hoá: Nguyên liệu chứa tinh bột không nhất thiết phải hồ hoá thành dung dịch mà

các cấu trúc phân tử tinh bột dễ bị phá vỡ Lúc này, tinh bột chuyển sang dạng dễ tan, như vậy hệ amylaza mới thuỷ phân tinh bột được dễ dàng Tuy vậy, do tinh bột không ở dạng dung dịch nên hạn chế tác dụng của amylaza lên các mạch tinh bột, làm cho hiệu suất đường hoá không cao Dùng bánh men để đường hoá tinh bột dễ bị nhiễm tạp khuẩn Do những hạn chế nói trên, quá trình lên men rượu sau này tạo ra nhiều sản phẩm trung gian, hiệu suất tổng thu hồi thấp

Hiện nay, phương pháp chủ yếu sử dụng để đường hoá tinh bột khi sản xuất rượu theo phương thức thủ công

- Lên men biến đường thành rượu:

Đây là giai đoạn quan trọng nhất trong sản xuất rượu quy định chất lượng sản phẩm tạo thành

Cơ chế quá trình lên men rượu xảy ra như sau:

Đường và các chất dinh dưỡng của môi trường lên men được hấp thụ và khuyếch tán vào trong tế bào nấm men qua màng tế bào Trong khi nước ra vào tự do qua màng tế bào nấm men, thì đường và các chất dinh dưỡng khác được màng tế bào chỉ cho đi vào mà không cho quay ra Trong tế bào nấm men, nhờ hoạt động sống của tế bào, nhờ hoạt động xúc tác của hàng loạt men mà nhiều phản ứng sinh hoá phức tạp xảy ra và dẫn đến tổng hợp

khỏi tế bào Rượu ethanol tan tốt trong nước, do vậy nó khuyếch tán rất nhanh vào môi trường xung quanh [4]

1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

+ Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng lướn đến sự trao đổi chất của nấm

+ Ảnh hưởng của pH

pH của môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng lên men của nấm men pH thích hợp nhất để lên men là 3,8 – 4,5

+ Ảnh hưởng của nồng độ đường trong dung dịch lên men

Đường là cơ chất của quá trình lên men nên ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất lên men, nấm men có khả năng lên men đường thành rượu trong

men bắt đầu giảm

+ Ảnh hưởng nồng độ rượu etylic

Rượu etylic là sản phẩm chính của quá trình chuyển hóa đường.Nồng độ rượu khi đạt 5% sẽ ức chế khả năng sinh sản của nấm men Khi độ rượu đạt

từ 7 – 8% thể tích sự trao đổi chất trong nấm men bị ngừng trệ hầu như toàn phần, quá trình lên men hầu như chuyển sang quá trình lên men thầm lặng + Thời gian lên men

Thời gian lên men phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Nhiệt độ lên men, nồng độ

C,

pH khác nhau thì thời gian lên men khác nhau, nhiệt độ thích hợp cho nấm men phát triển, thời gian lên men kéo dài từ 15 đến 20 ngày

1.5 Một số quy trình sản xuất rượu Nếp Cẩm

 Theo bác sĩ Vũ Nguyên Khiết ( Viện dinh dưỡng - Bộ Y Yế)Gạo Nếp Cẩm (chỉ xay bong vỏ chấu, không giã) 1kg, rượu trắng 1lít, men rượu 100g (2 bánh men)

Gạo Nếp Cẩm nhặt hết thóc, sạn, vo sạch rồi nấu thành cơm (chỉ cho ít nước xăm sắp) cơm chín đổ ra khay sạch, trải mỏng cho mau nguội Men rượu giã nhỏ chia làm 2 phần lấy một phần trộn vào cơm nếp khi còn ấm Sau đó cho cơm nếp vào lọ thuỷ tinh hay vò sành (rửa sạch, phơi khô), cứ rải một lớp cơm Nếp Cẩm lại rải một lớp mỏng men rượu Đậy nắp lọ lại sau,

3 ngày mở ra cho thêm 1lít rượu trắng vào rồi tiếp tục đậy kín trong 20 ngày nữa Sau đó đem cơm rượu ra chắt lấy nước rượu lên men, vắt bỏ xác gạo nếp, chỉ dùng nước Nước rượu lên men có màu tím đỏ, thơm, vị ngọt

 Một cách làm rượu Nếp Cẩm khác mà dân gian áp dụng

Gạo nếp xay: 1000g (Nếp Cẩm), men rượu 5g, lá chuối, mẹt, rá to

Gạo nếp xay vo sạch ngâm từ 8 đến 10 giờ vớt ra để ráo nước, đem đồ chín, trải ra mẹt để nguội rồi đồ lại lần thứ 2 hoặc nấu thành cơm nếp Vì gạo nếp xay có vỏ cám dày nên phải nấu lâu cho gạo thật chín (nấu như nấu cơm tẻ) Trải xôi ra giá cho thật nguội, rắc thật đều men đã giã nhỏ Bốc xôi đã rắc men vào rá có lót lá chuối, đậy kín bằng lá chuối, dưới đáy rá lót một chậu men (chậu nhựa hoặc bát tô to) để hứng nước rượu tiết ra Để rá rượu vào nơi sạch

sẽ khô ráo (ở nhiệt độ 30 -320C là tốt nhất) khoảng 24 giờ đến 36 giờ nếm thấy rượu có vị ngọt bốc mùi thơm, có nhiều nước tiết ra là được Nên ăn ngay không nên để ra quá lâu, rượu sẽ kém ngọt và cay nhiều Nếu ăn không hết có thể bảo quản trong tủ lạnh (để ngăn cuối cùng) làm ngưng quá trình lên men

Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã nghiên cứu và hoàn thiện quy trình sản xuất rượu Nếp Than (Nếp Cẩm)

Gạo Nếp Cẩm → Xử lý → Nấu chín → Làm nguội

+ Phối trộn:

Sau khi ngâm và làm sạch gạo, gạo được nấu chín và làm nguội (nhiệt

men dùng cho 1 kg nguyên liệu), trộn đều và cho vào bình có miệng nhỏ, không đậy nắp trong 4 giờ Thời gian này cung cấp oxi cho quá trình tăng sinh khối vi sinh vật Sau đó đậy nắp bình tiến hành lên men

+ Lên men:

Tiến hành lên men ở nhiệt độ thường, thời gian này sẽ có 3 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 hoá và quá trình rượu hoá, thời gian lên men rượu tốt nhất là khoảng 7 đến 10 ngày

+ Hãm cồn:

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 Sau khi cho cồn vào, rượu Nếp Than được tàng trữ ít nhất 6 tháng để ổn định chất lượng rượu và tạo hương thơm cho sản phẩm Có thể cho thêm nước đường và rượu trắng để thay đổi lượng rượu

+ Sản phẩm:

Nước rượu màu đỏ tím, trong vì không còn nhớt gạo có vị ngọt Men vừa thì ngọt, men nhiều thì đắng, ít men rượu nhạt Được nhiều hay ít rượu do nhiều nguyên nhân: Kinh nghiệm ủ rượu, loại men dùng ủ rượu, quá trình làm chín gạo và thời gian vắt Người ủ rượu Nếp Cẩm có nhiều kinh nghiệm biết thời điểm nào vắt rượu sẽ ngon và được nhiều nước, nấu cơm như thế nào để cơm không quá cứng và không nhão, men ủ rượu loại nào tốt nhất

Làm rượu Nếp Cẩm cần phải lưu ý:

Các dụng cụ để làm rượu và tay người làm phải thật sạch sẽ, vệ sinh

Nên chọn hạt gạo đều, không bị vỡ

• Xôi phải nấu thật chín thì khi làm rượu sẽ không bị sượng

• Phải để xôi thật nguội mới rắc men, nếu rắc nóng men chết, rƣợu sẽ hỏng

PHẦN 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng, địa điểm, thời gian nghiên cứu

của bà con dân tộc người Thái

- Thời gian: Từ tháng 8/2013 đến tháng 12/2013

- Địa điểm: Phòng thí nghiệm Hóa thực phẩm trường Đại Học Vinh

2.2 Thiết bị và dụng cụ nghiên cứu

2 Máy khúc xạ kế

3 Máy quang phổ UV – Vis Agilent 8453, cuvet thủy tinh có bề dày 1,001 cm

5 Bếp điện

6 Bộ chưng cất cồn đơn giản

2 Gi ấy lọc, phễu lọc

3 Gi ấy mềm

4 Cốc thủy tinh, chậu thủy tinh

5 Chai thủy tinh

7 Nhiệt kế thủy ngân

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp xác định nhiệt độ bằng nhiệt kế

Nhiệt kế là thiết bị dùng để đo nhiệt độ Một nhiệt kế có hai thành phần

quan trọng: phần cảm nhận nhiệt độ (thí dụ: bầu đựng thủy ngân hoặc rượu

Hình 2.1 Nhiệt kế Cách tiến hành:Đặt nhiệt kế tại tâm của bình, sau thời gian 2 ngày ta lấy

nhiệt kế ra xem nhiệt độ trên nhiệt kế và ghi lại kết quả, đồng thời lấy mẫu

để xác định độ pH và hàm lượng axit tổng số Số liệu thu được trình bày dưới dạng trung bình và độ lệch chuẩn

2.3.2 Phương pháp xác định pH bằng máy đo pH

Hình 2.2: Thiết bị đo độ pH 2.3.2.1 Tổng quát

pH là đại lượng đặc trưng cho tính acid hay kiềm trong mẫu nước và được định nghĩa theo hàm toán học sau: pH = - log {H+}

Giá trị pH được thể hiện theo thang đo từ 0 – 14, trong đó pH= 7 được xem là

Phương pháp đo điện thế kế:Dựa trên nguyên tắc chênh lệch điện thế giữa

điện cực chuẩn calomel và điện cực H+ Phương pháp này có độ chính xác

cao

1 Các yếu tố ảnh hưởng

- Mẫu có độ màu, độ đục cao

- Mẫu có chứa các chất oxy hóa mạnh có tác dụng tẩy màu

- Nhiệt độ thay đổi gây ảnh hưởng trên mẫu, do vậy việc so màu nên chỉ tiến hành trong điều kiện phòng thí nghiệm

2.3.2.3 Hóa chất

- Dung dịch chuẩn pH=4

- Dung dịch chuẩn pH=7

2.3.2.4 Tiến hành

trực tiếp trên màn hình của máy đo.Đọc và ghi lại kết quả