GIỚI THIỆU
ĐẶT VẤN ĐỀ
Rượu đế là thức uống có cồn truyền thống, phổ biến từ lâu đời và đặc trưng cho từng dân tộc Nhờ sự phát triển của khoa học, công nghệ sản xuất rượu đã được cải tiến, nâng cao chất lượng Mỗi loại rượu đều mang nét đặc trưng của vùng miền, góp phần tạo nên thương hiệu riêng cho sản phẩm.
Rượu đế Phong Điền nổi bật với hương vị đặc trưng, góp phần tạo dựng thương hiệu được nhiều người yêu thích Tuy nhiên, sản xuất rượu tại tổ hợp tác Phong Điền cần được cải tiến để đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng của Việt Nam.
Quá trình sản xuất rượu phụ thuộc vào giống men, nguồn nguyên liệu (gạo) và cách thức lên men, trong đó bánh men thuốc bắc đóng vai trò quan trọng Hệ vi sinh vật có trong bánh men thuốc bắc, bao gồm nấm mốc, nấm men và vi khuẩn, quyết định thành công của quá trình lên men Bánh men thuốc bắc được sử dụng phổ biến và có mặt ở hầu hết các địa phương Mỗi loại bánh men có phương pháp sản xuất riêng, dẫn đến sự khác biệt về số lượng và chất lượng vi sinh vật, phụ thuộc vào kinh nghiệm của người sản xuất.
Việc khảo sát đặc điểm men giống sử dụng trong sản xuất bánh men thuốc bắc tại Phong Điền, Cần Thơ là rất quan trọng để hoàn thiện quy trình sản xuất, từ đó nâng cao hiệu quả lên men Điều này không chỉ cải thiện chất lượng rượu mà còn tăng thu nhập cho người dân địa phương, đồng thời đa dạng hóa sản phẩm rượu để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.
MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM
Nghiên cứu đặc điểm vi sinh của men giống trong sản xuất bánh men thuốc bắc tại tổ hợp tác Phong Điền, Cần Thơ, nhằm đề xuất biện pháp nâng cao chất lượng vi sinh cho men giống Việc này góp phần hoàn thiện quy trình sản xuất bánh men thuốc bắc, phục vụ cho quá trình sản xuất rượu tại địa phương.
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 2
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
GIỚI THIỆU VỀ RƯỢU
* Gạo Đây là nguyên liệu chính để sản xuất rượu Hiện nay, ở vùng Đồng Bằng sông Cửu
Long có rất nhiều loại gạo được sử dụng để làm rượu
Gạo là một sản phẩm lương thực quan trọng, với hạt gạo có màu trắng, nâu hoặc đỏ thẫm, chứa nhiều dinh dưỡng Hạt gạo được hình thành từ nhân của thóc sau khi tách bỏ vỏ trấu và cám Thóc có nhiều loại và giống khác nhau, chủ yếu được chia thành hai loại chính là tẻ và nếp, mỗi loại lại có nhiều giống với kích thước và đặc tính riêng biệt.
Nguyên liệu chính để nấu rượu đế bao gồm các loại ngũ cốc có hàm lượng tinh bột cao như gạo tẻ và gạo nếp Các loại gạo nếp phổ biến được sử dụng là nếp cái hoa vàng, nếp bông chát, nếp ruồi, nếp mỡ, nếp mường, nếp sáp, nếp thơm, nếp hương, nếp ngự, nếp quạ, nếp cái, nếp tiêu, nếp sột soạt, và nếp ba tháng Trong khi đó, các loại gạo tẻ như gạo cúc, gạo co, gạo trì, gạo ba trăng, gạo trăng biển, gạo tứ quý, gạo bắc thơm, gạo tám, và gạo nàng hương cũng được sử dụng để chế biến rượu đế.
Bảng 1 Thành phần của gạo trong 100g
Nước 6.70 Protein 7.10 Lipid tổng số 4.90
Nguồn: http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/search/
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 3
Men thuốc bắc, có nguồn gốc lâu đời tại Việt Nam và Trung Quốc, được sử dụng phổ biến trong các vùng miền núi, nơi người dân còn dùng lá để nấu rượu Phương pháp này đặc trưng bởi sự hiện diện của nấm mốc và nấm men; nấm mốc có khả năng phân giải tinh bột thành đường, trong khi nấm men chuyển hóa đường thành rượu Hai quá trình này diễn ra liên tục và thường được hiểu là xảy ra đồng thời.
Thuốc bắc bao gồm 20 vị, trong đó có 6 vị chính, được nghiền nhỏ và trộn với bột, sau đó nhiễm nấm mốc và nấm men từ không khí Chúng được nặn thành bánh và bảo quản nơi khô ráo hoặc gói kín để sử dụng dần Phương pháp nấu rượu thủ công hoặc rượu nếp vẫn sử dụng men thuốc bắc Nguyên liệu tinh bột không được nấu thành dịch mà được chế biến chín như xôi, rồi rắc men thuốc bắc đã tán nhỏ lên Sau vài giờ, nấm mốc phát triển và sinh ra enzyme thủy phân tinh bột, sau đó tiến hành ủ và lên men Rượu nấu từ men thuốc bắc làm từ gạo nếp có chất lượng cao và hương vị đậm đà hơn so với rượu nấu từ gạo thường.
Men thuốc bắc truyền thống của người dân phía Bắc Việt Nam thường có hàm lượng thuốc bắc cao hơn so với các vùng khác Sự khác biệt này được thể hiện qua tỷ lệ thuốc bắc được sử dụng trong quá trình sản xuất men.
Nhưng phương pháp lên men rượu bằng men thuốc bắc cho hiệu suất thấp, nhiều khi chỉ đạt khoảng 50% so với lý thuyết
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 4
Nước là thành phần chính trong sản phẩm rượu, vì vậy nước dùng để sản xuất rượu cần đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt: độ cứng không vượt quá 7 mg đương lượng/lít, phải trong suốt, không màu và không có mùi.
Không có hoặc có rất ít muối ion kim loại nặng như: Hg 2+ , Ba 2+ ,…
Khả năng oxy hoá 1 lít nước không vượt quá 2ml dung dịch KMnO4 (0.01N)
Chất cặn không vượt quá 1000 mg/l
Muối CaSO4, MgCl2, NaCl với hàm lượng từ 300 – 400 mg/l thích hợp cho hoạt động của enzyme amylase, lượng đường khử tăng lên
Muối CaCO3, MgCO3, Fe 2+ , Fe 3+ với lượng 400 mg/l, muối nitrit 400 mg/l sẽ ảnh hưởng không tốt đến quá trình lên men
Bảng 2 Giới hạn hàm lượng các ion trong nước
Ion Hàm lượng (mg/l) Ion Hàm lượng (mg/l)
(Nguồn: Bùi Thị Huỳnh Hoa – công nghệ sản xuất rượu, bia và nước giải khát)
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 5
2.1.2 Giới thiệu qui trình sản xuất rượu gạo truyền thống
2.1.3 Quá trình lên men rượu
Lên men rượu là quá trình trao đổi chất do các enzyme hoạt động, được biết đến như chất xúc tác sinh học Dựa vào sản phẩm cuối cùng, có nhiều loại hình lên men khác nhau, nhưng chủ yếu được chia thành hai loại: lên men yếm khí và lên men hiếu khí.
Xử lý (vo, để ráo nước)
Trải cơm ra và để nguội
Bánh men thuốc bắc đã nghiền mịn Ủ 48 ÷ 72 giờ ở nhiệt độ 28 ÷ 32 0 C
Cho nước sạch ngập cơm rượu
Cho lên men tiếp ở nhiệt độ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 6
+ Lên men hiếu khí: là sự phân huỷ đường với sự có mặt của oxy như các quá trình lên men acid acetic, acid citric…
+ Lên men yếm khí: là sự phân huỷ đường không có sự hiện diện của oxy như quá trình lên men lactic, lên men rượu, butylic…
Trong quá trình lên men rượu, nấm men chuyển hóa đường thành rượu etylic và CO2, được gọi là quá trình rượu hóa hay cồn hóa Quá trình này diễn ra qua hai giai đoạn, trong đó nấm men phát triển và thực hiện chức năng chuyển đổi đường thành sản phẩm rượu.
+ Quá trình phát triển sinh khối: với sự có mặt của oxy tế bào nấm men gia tăng kích thước và số lượng
Quá trình lên men diễn ra khi nấm men hấp thụ các chất dinh dưỡng và sử dụng enzyme của chúng để thực hiện các phản ứng sinh hóa, giúp duy trì sự sống Trong quá trình này, nấm men tạo ra rượu và khí CO2.
2.1.3.2 Cơ chế của quá trình lên men rượu Để lên men người ta cho vào môi trường một lượng tế bào nấm men nhất định Tùy theo phương pháp lên men mà lượng nấm men cho vào khác nhau Thông thường khi lên men, lượng tế bào nấm men phải đạt > 100 triệu tế bào trong 1 ml dịch lên men
Do bề mặt tế bào nấm men có điện tích lớn, chúng có khả năng hấp thụ hiệu quả các chất dinh dưỡng trong môi trường lên men Quá trình hấp thụ diễn ra đầu tiên trên bề mặt nấm men, sau đó các chất dinh dưỡng khuếch tán qua màng tế bào vào bên trong, dẫn đến sự hình thành rượu và CO2.
Rượu etylic tạo thành khuếch tán ra môi trường bên ngoài qua màng tế bào nấm men
Rượu hòa tan trong nước nhanh chóng, trong khi CO2 cũng hòa tan nhưng đạt trạng thái bão hòa chậm hơn Khi bão hòa, CO2 bám vào tế bào nấm men, tạo ra bọt khí Các tế bào nấm men dính liền, làm cho bọt khí ngày càng lớn và hình thành túi khí Khi khối lượng riêng của môi trường và nấm men chênh lệch, tế bào nấm men nổi lên bề mặt Tại đây, sự thay đổi sức căng bề mặt khiến bọt khí vỡ ra, phóng thích CO2 ra ngoài, trong khi nấm men lại chìm xuống do khối lượng riêng lớn Quá trình này diễn ra liên tục, giúp tế bào nấm men chuyển từ trạng thái tĩnh sang động, tăng cường khả năng tiếp xúc với môi trường và thúc đẩy quá trình trao đổi chất, từ đó làm tăng tốc độ lên men.
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 7
2.1.3.3 Động học của quá trình lên men
Tốc độ lên men có thể được xác định thông qua việc theo dõi sự biến đổi hàm lượng đường trong dịch lên men, đồng thời quan sát sự thay đổi hàm lượng rượu.
Quá trình lên men chia thành 3 thời kỳ chính:
Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men, khoảng 60 giờ sau khi nấm men tiếp xúc với dịch lên men, sự phát triển diễn ra chậm rãi và lượng đường được lên men là không đáng kể.
Thời kỳ 2 là giai đoạn lên men chính, kéo dài từ 60 đến 120 giờ sau thời kỳ đầu Trong giai đoạn này, sự phát triển của nấm men diễn ra mạnh mẽ, với quá trình lên men gia tăng đáng kể theo từng giờ và đạt đến mức tối đa.
BÁNH MEN THUỐC BẮC DÙNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU
2.2.1 Bánh men thuốc bắc dùng trong sản xuất rượu
Hiện nay, Việt Nam có nhiều loại men để sản xuất rượu, bao gồm men lá cho rượu cần, men cơm rượu cho cơm rượu, và bánh men thuốc bắc dùng trong sản xuất rượu đế và rượu nếp than.
Bánh men thuốc bắc là loại bánh phổ biến nhất, được sản xuất tại hầu hết các địa phương Nguyên liệu chính bao gồm bột gạo, nấm men và các vị thuốc bắc, với tỷ lệ khác nhau tại mỗi lò, tạo nên bí quyết gia truyền độc đáo.
2.2.1.2 Các thành phần chủ yếu của bánh men thuốc bắc
Khi chọn bột gạo để làm bánh, cần lưu ý chọn nguyên liệu chất lượng, không bị nhiễm vi sinh vật hoặc côn trùng, vì điều này có thể ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật của bánh men Bột gạo hoặc bột nếp với độ ẩm khoảng 11.3% là sự lựa chọn lý tưởng cho quá trình chế biến.
* Men giống: sử dụng ở dạng đông khô, gồm 2 chủng chủ yếu là Saccharomyces và
Endomycopsis Nấm men được hoạt hóa bằng nước trước khi cho vào hòa trộn với bột
* Thuốc bắc: thành phần hóa học của các vị thuốc bắc có thể chia thành 2 nhóm: nhóm các chất độn và nhóm hoạt chất
Nhóm các chất độn bao gồm: nước, muối vô cơ, đường, tinh bột, chất béo,…
Nhóm hoạt chất như acid hữu cơ, acid vô cơ, tinh dầu và chất béo có tác động mạnh mẽ đến hệ thần kinh, tuần hoàn, hô hấp và vận động Bên cạnh đó, một số chất như dầu, phenol và ancaloit còn chứa các hợp chất kháng sinh, mang lại lợi ích cho sức khỏe.
Vai trò của các vị thuốc bắc trong viên men chủ yếu tập trung vào hai tác dụng chính: kháng khuẩn và tạo hương cho rượu Tuy nhiên, vấn đề này vẫn chưa được nghiên cứu nhiều trong thời gian gần đây.
Nghiên cứu cho thấy rằng các vị thuốc bắc có tác động tích cực đến sự phát triển sinh khối của nấm men và nấm mốc trong giai đoạn đầu của quá trình lên men.
Hiện nay, có khoảng 20 vị thuốc bắc được sử dụng phổ biến trong sản xuất rượu nếp than như: bạc hà, thảo quả, đinh hương, cam bắc thảo,…
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 13
2.2.1.3 Hệ vi sinh vật trong bánh men thuốc
- Các loại nấm mốc thường gặp trong viên men
Trong bánh men thuốc bắc thấy phát triển nhiều loại mốc khác nhau thuộc
Aspergillus, Penicillium, Mucor và Rhizopus Trong đó, Mucor và Rhizopus thấy phát triển nhiều hơn cả
Loài Mucor, đặc biệt là Mucor rouxii, nổi bật với nhiều đặc tính quý giá như khả năng chịu nhiệt độ cao từ 32 đến 35 độ C, cùng với khả năng đường hóa và rượu hóa hiệu quả.
- Vai trò của nấm mốc trong lên men rượu
Nấm mốc có khả năng sản sinh enzyme amylase, đặc biệt là α–amylase và amyloglucosidase, giúp thủy phân tinh bột thành đường glucose Quá trình này bắt đầu bằng việc nấu hoặc hấp tinh bột, sau đó hóa lỏng bằng α–amylase và đường hóa bằng amyloglucosidase.
+ α–amylase cắt ngẫu nhiên liên kết 1–4glycozid trong mạch amylose và amylopectin thành hỗn hợp oligomer bao gồm các đoạn phân nhánh và không phân nhánh
Amyloglucosidase là enzyme có khả năng cắt đứt các liên kết α – 1,4 từ đầu không khử của amylose, giải phóng các monomer đơn D – glucose Đồng thời, enzyme này cũng thủy giải các liên kết α – 1,6, mặc dù quá trình này diễn ra chậm hơn Với khả năng thủy phân tinh bột gần như hoàn toàn thành glucose, enzyme có thể đạt hiệu suất lên tới 98%.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến việc sản sinh enzyme đường hóa của nấm mốc
+ Các chất dinh dưỡng: glucose là nguồn carbon tối hảo cho tất cả các sợi nấm
Để sợi nấm sản sinh enzyme đường hóa, tinh bột là nguồn carbon lý tưởng Trong quá trình nuôi sợi nấm sinh enzyme, nguồn nitrogen cần thiết được cung cấp dưới dạng sunfat amon Tỷ lệ carbon và nitơ trong môi trường nuôi trồng có ảnh hưởng đáng kể đến tổng hợp sinh nấm và khả năng tạo ra enzyme Khi carbon và nitơ được cung cấp đầy đủ, sợi nấm sẽ tích lũy enzyme tối đa.
Hàm lượng nước trong môi trường đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của nấm Nước đủ sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho nấm sinh trưởng, trong khi môi trường thừa nước làm giảm độ xốp và lượng oxy khuếch tán, tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển Ngược lại, nếu môi trường thiếu nước, bề mặt sẽ khô, cản trở sự phát triển của sợi nấm và làm giảm khả năng tích lũy enzyme.
Nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển của nấm sợi, khi chúng sinh ra một lượng nhiệt đáng kể, làm tăng nhiệt độ môi trường xung quanh Để nấm phát triển tối ưu, nhiệt độ lý tưởng nhất là từ 32 độ C.
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 14
33 o C, thông thường chỉ cần điều chỉnh nhiệt độ vào giai đoạn đầu của quá trình nuôi cấy nhằm kích thích bào tử nấm mọc ra sợi nấm tốt
Thời gian phát triển của nấm phụ thuộc vào từng loại, nhưng thường sau 30 – 32 giờ nuôi cấy, nấm sợi sẽ phát triển mạnh nhất và enzyme đường hóa đạt mức tối đa Giai đoạn này kết thúc khi sợi nấm bắt đầu sinh bào tử (Nguyễn Đức Lượng).
Nấm men là loại nấm đơn bào thường sinh sản bằng cách nẩy chồi hoặc phân cắt, phổ biến trong tự nhiên Chúng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất rượu, bia và bánh mì Tế bào nấm men chứa nhiều protein và vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm B và tiền vitamin D2.
Bảng 3 Thành phần hóa học của nấm men
- Các loại nấm men thường gặp trong men rượu:
Each gram of yeast contains several tens to hundreds of millions of yeast cells, primarily consisting of two types: Endomycopsis (mainly endo fibuligenes) and Saccharomyces (predominantly Saccharomyces cerevisiae).
+ Endo fibuligenes là loài nấm men rất giàu enzyme amylase, glucoseamylase nên chúng vừa có khả năng đường hóa, vừa có khả năng rượu hóa
SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI NẤM MỐC VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH
2.3.1 Sơ lược về hệ thống phân loại nấm mốc Đơn vị nhỏ nhất là loài Mỗi loài được gọi bằng một tên khoa học gồm hai phần: tên giống và tên loài (danh pháp kép) Tên giống viết hoa, tên loài viết thường và được in nghiêng
Giống là một nhóm bao gồm một hoặc nhiều loài, trong khi bậc kế tiếp là họ, có thể chứa một hoặc nhiều giống Hệ thống phân loại sinh học được tổ chức theo thứ tự từ trên xuống, bao gồm 7 bậc phân loại.
Giai đoạn dinh dưỡng là sợi nấm hoặc đơn bào, có vách Chia thành 5 lớp
Lớp Nấm Roi (Mastigomycetes) gồm nấm có bào tử động, sợi nấm không vách ngăn
Lớp Nấm Tiếp Hợp (Zygomycetes) Sợi nấm không vách ngăn, sinh sản hữu tính theo lối đẳng giao cho ra một bào tử tiếp hợp
Lớp Nấm Nang (Ascomycetes) Sợi nấm có vách ngăn, sinh sản hữu tính cho ra nang chứa bào tử nang
Lớp Nấm Đảm (Basidiomycetes) bao gồm các loại nấm có sợi nấm có vách ngăn Chúng sinh sản chủ yếu bằng bào tử hoặc hạch nấm, và hiện tại chưa có thông tin rõ ràng về khả năng sinh sản hữu tính của chúng Ngay cả những loài nấm đã được biết đến có khả năng sinh sản hữu tính, trong giai đoạn vô tính vẫn được phân loại vào lớp này.
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 20
2.3.3 Một số nấm mốc thường gặp
Mốc Mucor là loại nấm có đặc điểm là khuẩn ti đơn bào phân nhánh mạnh và sinh bào tử nang Loại mốc này thường phát triển trên các hạt, thức ăn gia súc và những thực phẩm bị ẩm, tạo thành lớp lông tơ màu xanh.
Một số loài Mucor có khả năng lên men rượu và oxy hóa, đóng vai trò quan trọng trong sản xuất acid hữu cơ, rượu và chế phẩm enzyme (Lương Đức Phẩm, 2004).
Chi Mucor thuộc họ Mucoraceae, bộ Mucorales, nổi bật với hệ sợi nấm không có đoạn sợi bò và rễ giả Các nang bào tử kín có thể có cuống nang phân nhánh hoặc không, mọc đơn độc hoặc thành cụm từ các sợi nấm Đặc điểm hình thái như kích thước, hình dạng và màu sắc của khuẩn lạc, nang bào tử kín và các bộ phận liên quan đến bào tử là những yếu tố đặc trưng cho từng loài trong chi này.
Nhiều loài trong chi Mucor phân bố rộng rãi trong môi trường đất và không khí, gây ra hiện tượng mốc trên các sản phẩm nông nghiệp Đặc biệt, một số loài có khả năng biến đổi sinh học các hợp chất steroid, chủ yếu thông qua quá trình hydroxy hóa tại các vị trí 6β và 11α Trong số đó, Mucor racemosus là một loài đáng chú ý.
M.tonkinensis được dùng để lên men rượu, thủy phân tinh bột (Bùi Xuân Đồng,
Hình 2 Một số nấm mốc Mucor
Mucor racemosus Fres là một loại nấm có thể phát triển trên môi trường cao men bia, tạo ra các khuẩn lạc màu xám hoặc xám nâu, có đặc điểm xốp bông và chiều cao dưới 1 cm Cuống nang của nó không phân nhánh, và sau khi phân nhánh, hình dạng trở nên không đều.
Nang bào tử có hình cầu, kích thước từ 20 – 70 μm, với vỏ nang sần sùi và dễ vỡ Trụ nang có hình dạng trái xoan, quả lê hoặc elip, với phần phụ bao quanh gốc do vỏ nang còn sót lại Bào tử kín chủ yếu có hình elip, kích thước 6 – 10 x 5 – 8 μm Bào tử áo xuất hiện nhiều trên các sợi nấm khí sinh và cuống nang, có hình cầu hoặc hình trứng, đường kính từ 10 – 20 μm, không màu hoặc màu vàng và nhẵn Sự hình thành bào tử tiếp hợp là hiếm gặp (Bùi Xuân Đồng, 2004).
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 21
Rhizopus hình thành các nút trên khuẩn ti, từ đó phát triển rễ cắm sâu vào cơ chất và cuống sinh bào tử nang Bên trong bào tử nang chứa nhiều bào tử có hình trứng hoặc hình tang trống, với vỏ bào tử có những nếp nhăn đặc trưng.
Cuống sinh bào tử nang phình rỗng dần ở cuối Đặc điểm này đặc trưng cho giống
Rhizopus Bào tử nang lúc đầu trắng toát, khi chín thì đen hoàn toàn Trường hợp mốc phát triển mạnh ta thấy dày đặc những chấm đen
Họ nấm Aspergillus bao gồm hơn 200 loài với cấu trúc tế bào có vách ngăn và cuống sinh bào tử hình chai Các bào tử này có hình dạng như hoa cúc và mang màu sắc đặc trưng cho từng loài, như màu hoa cau, xanh lục và đen Một số loài như A oryzae và A flavus được biết đến với ứng dụng thực tế trong sản xuất thực phẩm, trong khi A niger, A awamori và A usami cũng có vai trò quan trọng Những loài này sản sinh nhiều enzyme như amylase, protease và pectinase, được sử dụng trong sản xuất tương, nước chấm, rượu, đường mật và chế biến đay gai, trong đó A niger chủ yếu được dùng để sản xuất acid citric.
Chi Aspergillus Mich ex Fr đặc trưng bởi nhữnh đặc điểm sau:
Hệ sợi nấm bao gồm các sợi ngăn vách, phân nhánh, có màu sắc từ không màu đến màu nhạt, và có thể trở thành nâu hoặc màu sẫm ở những khu vực nhất định của khuẩn lạc Bộ máy mang bào tử trần được phát triển từ một tế bào có đường kính lớn hơn và màng dày hơn so với các đoạn lân cận của sợi nấm, được gọi là tế bào chân Giá bào tử trần, như một nhánh của sợi nấm, thường phát triển gần thẳng góc với trục của tế bào chân và thường nằm trên bề mặt cơ chất.
Giá bào tử trần không có nhánh và thường chỉ có rất ít vách ngang Phần đỉnh của nó phát triển thành bọng với các hình dạng như chùy, elip, nửa cầu hoặc cầu Bọng này có vai trò quan trọng trong quá trình sinh sản của bào tử.
(bọng đỉnh giá) mang các thể bình
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 22
Thể bình có thể chỉ có một tầng hoặc hai tầng Trong trường hợp hai tầng, mỗi thể bình cấp 1 (cuống thể bình, metula) sẽ mang một cụm gồm 2-3 hoặc nhiều hơn thể bình cấp 2 ở phần đỉnh Các bào tử trần được hình thành nối tiếp nhau trong miệng thể bình, tạo thành chuỗi hướng gốc, với bào tử ở miệng thể bình là non nhất và bào tử càng xa miệng thể bình thì càng già, không phân nhánh.
Bào tử trần có sự đa dạng về hình dạng, kích thước và màu sắc, với bề mặt có thể nhẵn, có gai hoặc có nốt sần tùy thuộc vào từng loài Tất cả các chuỗi bào tử trần đều có đỉnh bọng, và khối bào tử này có thể có hình dạng cột, hình cầu hoặc hình tia tỏa tròn.
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU
Thời gian thực hiện: 12 tuần (từ ngày 04/01/2008 đến 12/04/2008)
Thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm của bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm trường Đại Học Cần Thơ
3.1.2 Nguyên liệu – hóa chất – thiết bị
* Nguyên liệu: Giống bánh men được mua từ Phong Điền, Cần Thơ
+ Môi trường nuôi vi sinh vật: CDA, PCA, yeast extract
+ Các hóa chất sử dụng để chuẩn aldehyd, acid, ester
+ Kính hiển vi có thước trắc vi
+ Ống nghiệm đường kính 16mm
+ Đĩa Petri bằng nhựa hoặc thủy tinh đã được thanh trùng
+ Pipet bằng thủy tinh đã được thanh trùng
+ Hệ thống ống sinh hàn dùng chưng cất, thủy phân
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 27
PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát qui trình chế biến bánh men thuốc bắc tại tổ hợp tác sản xuất rượu Phong Điền - Cần Thơ
Xác định lại quy trình sản xuất bánh men thuốc bắc trong tổ hợp tác sản xuất rượu địa phương tại Phong Điền nhằm tìm kiếm phương pháp cải tiến chất lượng sản phẩm.
Thu thập một số loại men giống được sử dụng phổ biến tại huyện Phong Điền, Cần
Thơ Khảo sát và tìm hiểu qui trình chế biến bánh men thuốc bắc tại địa phương
Kết quả khảo sát quy trình sản xuất bánh men tại địa phương cho thấy những thông tin quý giá, đồng thời các dữ liệu thu thập từ nguồn tài liệu cũng góp phần làm rõ hơn về quy trình này.
Tình hình sản xuất bánh men thuốc bắc tại địa phương hiện nay đang được đánh giá lại để cải thiện chất lượng và hiệu quả So sánh qui trình sản xuất hiện tại với các qui trình đã được nghiên cứu trước đó, giúp nhận diện những điểm mạnh và điểm yếu trong quy trình Việc này không chỉ nâng cao giá trị sản phẩm mà còn góp phần bảo tồn và phát triển nghề truyền thống.
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 28
3.2.2 Thí nghiệm 2: Phân lập, định danh các loại nấm mốc có trong men giống sử dụng trong sản xuất bánh men thuốc bắc tại Phong Điền, Cần Thơ
Để xác định thành phần vi sinh vật trong quy trình chế biến bánh men, nhằm cải thiện và bổ sung chất lượng men giống cho sản xuất bánh men thuốc bắc trong tương lai.
Để chuẩn bị môi trường nuôi cấy, cần sử dụng các loại môi trường như PCA, CDA và agar chiết xuất nấm men Những môi trường này được chuẩn bị và thanh trùng, sau đó được đổ vào đĩa Petri để tạo thành lớp đặc tự nhiên trên bề mặt phẳng ngang.
Chuẩn bị mẫu: Thí nghiệm được thực hiện trên mẫu men giống
+ Tiến hành thí nghiệm: Phân lập nấm mốc
Men giống được nghiền nhỏ, lấy một ít mẫu men đã được nghiền rắc trực tiếp lên mặt thạch của Petri (môi trường PCA)
Nuôi ủ ở nhiệt độ phòng cho nấm mốc phát triển
Tiến hành quan sát sự phát triển hàng ngày của nấm mốc và nấm men Sau khoảng 7 ngày nuôi cấy, sử dụng que cấy để lấy một ít bào tử nấm mốc.
(dựa trên hình thái quan sát) cấy lên môi trường Czapek dox agar trong đĩa petri
Tiến hành ủ ở điều kiện nhiệt độ phòng thí nghiệm (28 – 30 o C) cho nấm mốc phát triển
Thao tác cấy truyền được thực hiện nhiều lần cho đến khi mẫu hoàn toàn thuần chủng, không có lẫn sợi nấm lạ
+ Ghi nhận kết quả: Định danh theo phương pháp quan sát bằng kính hiển vi dựa vào khóa phân loại của Raper và Fennell, 1965 (Bùi Xuân Đồng, 2004)
Tiến hành nhận xét đại thể và vi thể nấm
- Đại thể: quan sát đặc điểm hình thái sợi nấm bằng mắt thường
- Vi thể: thực hiện tiêu bản nấm, quan sát ở vật kính 40X cấu tạo khuẩn ty và bào tử của nó
Dựa trên kết quả thu nhận được tra khóa phân loại, xác định tên loài nấm mốc tương ứng
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 29
3.2.3 Thí nghiệm 3: So sánh khả năng đường hóa và lên men của bánh men giống với
2 loại men thuốc bắc khác trên thị trường
Tiến hành lên men rượu với 3 loại men khác nhau: men giống, men AT, men CT
+ Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm 1 nhân tố (loại men)
MG: Men giống AT: Men AT CT: Men CT
Tổng số nghiệm thức: 3 nghiệm thức
Thí nghiệm được tiến hành với 2 lần lặp lại
Tổng số đơn vị thí nghiệm là 6
Hình 6 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát khả năng lên men của các loại bánh men thuốc bắc
- Hàm lượng tinh bột sót
- Hàm lượng đường tạo thành
- Hàm lượng rượu tạo thành
Nấu chín Làm sạch Để nguội (30 – 35 o C)
Chưng cất Rượu thành phẩm
Chan nước Ủ yếm khí, 3 ngày
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 30