Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
TÓM LƯỢC
Để cải tiến về mặt chất lượng rượu đế Phong Điền, đề tài chúng tui hướng tới mục
tiêu: Đánh giá chất lượng của men giống sử dụng trong sản xuất bánh men thuốc bắc.
Đề tài nhằm đề ra phương pháp cải tiến phù hợp nhất, thể hiện được nét đặc trưng của
bánh men thuốc bắc cho tổ hợp tác Phong Điền, Cần Thơ. Phạm vi đề tài bao gồm 3
thí nghiệm:
- Khảo sát qui trình chế biến bánh men thuốc bắc tại Phong Điền, Cần Thơ.
- Phân lập, định danh các loại nấm mốc có trong bánh men giống sử dụng trong
sản xuất bánh men thuốc bắc tại Phong Điền, Cần Thơ.
- So sánh khả năng đường hóa và lên men của men giống sử dụng trong sản
xuất bánh men thuốc bắc với các loại bánh men thuốc bắc khác trên thị
trường.
Qua quá trình thực hiện, tổng hợp các kết quả thu nhận được có thể rút ra một số kết
luận sau:
- Quá trình sản xuất bánh men còn thủ công, chưa đảm bảo về mặt chất lượng
bánh men thành phẩm. Sản xuất chủ yếu dựa vào kinh nghiệm không có các
thông số tỉ lệ gạo: thuốc bắc: men giống bổ sung cụ thể nên không thể áp
dụng cho việc sản xuất qui mô lớn.
- Sau quá trình phân lập, đinh danh các loại nấm mốc có trong men giống ta thu
được 2 loài: Mucor racemosus và Aspergillus restrictus.
- Khả năng đường hóa và lên men của men giống so với 2 loại men sử dụng
trong tổ hợp tác đạt hiệu suất trung bình.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng iii
MỤC LỤC
Y Z
LỜI CẢM TẠ .............................................................................................................................i
TÓM LƯỢC ............................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................................. vi
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................................. vii
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................................. vii
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU ..................................................................................................... 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................. 1
1.2 MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM .............................................................................................. 1
CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ............................................................................... 2
2.1 GIỚI THIỆU VỀ RƯỢU ................................................................................................. 2
2.1.1 Nguyên liệu sản xuất ................................................................................................ 2
2.1.2 Giới thiệu qui trình sản xuất rượu gạo truyền thống ................................................ 5
2.1.3 Quá trình lên men rượu ............................................................................................ 5
2.1.3.1 Khái quát ............................................................................................................5
2.1.3.2 Cơ chế của quá trình lên men rượu .................................................................... 6
2.1.3.3 Động học của quá trình lên men ........................................................................ 7
2.1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men..................................................... 8
2.1.3.5 Các sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian của quá trình lên men rượu.......... 10
2.2 BÁNH MEN THUỐC BẮC DÙNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU ............................. 12
2.2.1 Bánh men thuốc bắc dùng trong sản xuất rượu ...................................................... 12
2.2.1.1 Giới thiệu ......................................................................................................... 12
2.2.1.2 Các thành phần chủ yếu của bánh men thuốc bắc ........................................... 12
2.2.1.3 Hệ vi sinh vật trong bánh men thuốc ............................................................... 13
2.2.2 Sản xuất bánh men rượu tại Việt Nam ................................................................... 16
2.3 SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI NẤM MỐC VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH
DANH .................................................................................................................................. 19
2.3.1 Sơ lược về hệ thống phân loại nấm mốc ................................................................ 19Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng iv
2.3.2 Phân loại nấm ......................................................................................................... 19
2.3.3 Một số nấm mốc thường gặp ................................................................................. 20
2.3.3.1 Mucor............................................................................................................... 20
2.3.3.2 Rhizopus........................................................................................................... 21
2.3.3.3 Aspergillus ....................................................................................................... 21
2.3.3.4 Penicillium ....................................................................................................... 22
2.3.4 Phương pháp định danh ......................................................................................... 23
2.3.4.1 Các qui tắc chính .............................................................................................. 23
2.3.4.2 Qui trình định loại một chủng nấm mốc (đối với nhiều chi nấm mốc) ............ 23
CHƯƠNG III. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 26
3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ................................................................................... 26
3.1.1 Thời gian – địa điểm .............................................................................................. 26
3.1.2 Nguyên liệu – hóa chất – thiết bị ........................................................................... 26
3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ................................................................................... 27
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. ................................................................................... 27
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. ....................................... 28
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. ......................................................................... 29
CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................................... 30
4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát qui trình sản xuất bánh men thuốc bắc tại tổ hợp tác sản xuất
rượu Phong Điền – Cần Thơ. ............................................................................................... 30
4.2 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. ..................................................... 35
4.2.1 Mucor racemosus................................................................................................... 36
4.2.2 Aspergillus restrictus ............................................................................................. 39
4.3 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...................................................................................... 43
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................................ 46
5.1 Kết luận .......................................................................................................................... 46
5.2 Đề nghị........................................................................................................................... 46
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng v
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................... 47
PHỤ LỤC ................................................................................................................................. 48
PHỤ LỤC A. MỘT SỐ HÌNH ẢNH DÙNG THAM KHẢO ............................................. 48
PHỤ LỤC B. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIEO CẤY, PHÂN LẬP VSV ............................... 50
1. Kỹ thuật gieo cấy vi sinh vật ....................................................................................... 50
1.1 Cấy truyền từ ống nghiệm này qua ống nghiệm khác............................................ 50
1.2 Gieo cấy trên thạch nghiêng .................................................................................. 51
1.3 Cấy trên thạch hộp (đĩa Petri) ................................................................................ 51
1.3.1 Dùng que cấy vòng và cấy theo vết cạn dần ................................................... 51
1.3.2 Dùng pipet ....................................................................................................... 52
2. Phân lập các giống vi sinh vật thuần khiết .................................................................. 53
2.1 Phân lập canh trường vi sinh vật tập trung ............................................................ 53
2.2 Phân lập canh trường thuần khiết........................................................................... 54
3. Thực hiện tiêu bản quan sát nấm mốc dưới kính hiển vi ............................................ 55
3.1 Tiêu bản nhuộm sống ............................................................................................. 55
3.2 Tiêu bản thạch ........................................................................................................ 55
PHỤ LỤC C. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ........................................................... 56
1. Phương pháp xác định nồng độ rượu theo phương pháp chưng cất ............................ 56
2. Xác định tổng hàm lượng tinh bột và đường theo phương pháp thuỷ phân bằng axit 56
3. Xác định hiệu suất thu hồi rượu .................................................................................. 57
PHỤ LỤC D. PHÂN TÍCH THỐNG KÊ ............................................................................ 58Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Thành phần của gạo trong 100g. .................................................................................. 2
Bảng 2. Giới hạn hàm lượng các ion trong nước ....................................................................... 4
Bảng 3. Thành phần hóa học của nấm men ............................................................................. 14
Bảng 4. Thời gian và các loại đặc điểm phân loại quan sát. Môi trường Czapek, cao lúa mạch
hay khoai tây. Nhiệt độ: 25 ± 1oC ........................................................................... 23
Bảng 5. Kết quả so sánh tốc độ lên men của các loại men và men giống ............................... 43
Bảng 6. Kết quả so sánh hiệu suất lên men của các loại men sử dụng. ................................... 45
Bảng 7. Kết quả số liệu phân tích khả năng đường khử và lên men của 3 loại men .............. 58
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Nấm men Saccharomyces cerevisiae.......................................................................... 15
Hình 2. Một số nấm mốc Mucor.............................................................................................. 20
Hình 3. Nấm mốc Rhizopus ..................................................................................................... 21
Hình 4. Nấm mốc Aspergillus.................................................................................................. 22
Hình 5. Nấm mốc Penicillium ................................................................................................. 22
Hình 6. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát khả năng lên men của các loại bánh men thuốc bắc ........ 29
Hình 7. Qui trình sản xuất bánh men thuốc bắc tại tổ hợp tác sản xuất rượu Phong Điền, Cần
Thơ............................................................................................................................... 30
Hình 8. Mucor racemosus có sợi bông màu xanh nhạt trên môi trường CDA ........................ 37
Hình 9. Nang bào tử kín của Mucor racemosus được chụp dưới vật kính 40X ..................... 37
Hình10. Trụ nang có phần phụ bao quanh gốc do vỏ nang khi vỡ còn sót lại ......................... 37
Hình 11. Nang bào tử kín khi còn non ..................................................................................... 38
Hình 12. Bào tử áo có nhiều trên sợi nấm ............................................................................... 38
Hình 13. Bào tử áo có hình cầu, hình trứng, cuống nang phân nhánh không đều ................... 38
Hình 14. Bào tử kín phần lớn có hình elip ............................................................................... 38
Hình 15. Aspergillus restrictus trên môi trường CDA có màu xanh lục. ............................... 40
Hình 16. Bọng đỉnh giá mang thể bình, đỉnh bọng hình cột .................................................... 40
Hình 17. Cấu tạo bông lớn với thể bình một tầng khi nhuộm xanh metylen ........................... 40
Hình 18. Cấu tạo một bông Aspergillus restrictus trưởng thành ở vật kính 40X. .................. 41
Hình 19. Cấu tạo bông Aspergillus restrictus khi còn non ...................................................... 41
trên môi trường thạch sống ở vật kính 40X ............................................................................. 41
Hình 20. Bào tử trần ................................................................................................................. 41
Hình 21. Cấu tạo bọng hình cầu .............................................................................................. 41
Hình 22. Đồ thị thể hiện hàm lượng đường tạo thành của các loại bánh men ......................... 43
Hình 23. Đồ thị thể hiện hàm lượng tinh bột còn lại của các loại bánh men ........................... 44
Hình 24. Đồ thị thể hiện thể tích rượu tạo thành của các loại men .......................................... 45
Hình 25. Mucor racemosus f.racemosus Fres: ......................................................................... 48
Hình 26. Bào tử trần và bộ máy mang bào tử trần của lòai Aspergillus flavus Link ex Fries
(loại bộ máy mang bào tử trần có cuống thể bình): .................................................. 49Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 1
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Rượu đế là một trong những thức uống có cồn đã được phổ biến từ rất lâu đời và gần
như trở thành sản phẩm cổ truyền đặc trưng của từng dân tộc. Cùng với sự phát triển
của khoa học, các loại rượu truyền thống đã được nghiên cứu cải tiến về công nghệ
sản xuất và chất lượng ngày càng được nâng cao. Tuy nhiên, mỗi một loại rượu đều
mang được nét đặc trưng của từng vùng và làm nên thương hiệu riêng cho từng sản
phẩm.
Sản phẩm rượu đế Phong Điền mang nét đặc trưng riêng biệt, tạo nên thương hiệu
được nhiều người biết đến. Tuy nhiên tình hình sản xuất rượu của tổ hợp tác tại Phong
Điền đang cần cải tiến để có một sản phẩm rượu đạt các tiêu chuẩn Việt Nam về mặt
chất lượng.
Nhìn chung quá trình sản xuất và nét đặc trưng riêng được qui định bới giống men sử
dụng, nguồn nguyên liệu sản xuất (gạo), cách thức lên men. Trong đó bánh men thuốc
bắc góp phần quan trọng và là yếu tố cần quan tâm hàng đầu khi sản xuất rượu. Hệ vi
sinh vật (nấm mốc, nấm men, vi khuẩn) có trong bánh men thuốc bắc đóng vai trò
quan trọng quyết định sự thành công của quá trình lên men rượu. Bánh men thuốc bắc
được sử dụng phổ biến và lò sản xuất bánh men thuốc bắc hiện diện gần như hầu hết ở
các địa phương. Mỗi loại bánh men có cách thức sản xuất khác nhau nên hệ vi sinh vật
có trong các loại men cũng không giống nhau hoàn toàn về cả số lượng và chất lượng
phụ thuộc vào kinh nghiệm của người sản xuất.
Từ tầm quan trọng đã được trình bày như trên thì việc “khảo sát đặc điểm men giống
sử dụng trong sản xuất bánh men thuốc bắc tại Phong Điền, Cần Thơ” sẽ góp phần
hoàn thiện qui trình sản xuất bánh men thuốc bắc đạt hiệu quả lên men tốt nhất cho tổ
hợp tác tại Phong Điền. Góp phần nâng cao chất lượng rượu, tăng thu nhập cho người
dân và đa dạng hóa sản phẩm rượu đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.
1.2 MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM
Xác định được đặc điểm vi sinh của men giống sử dụng trong sản xuất bánh men
thuốc bắc của tổ hợp tác Phong Điền, Cần Thơ. Trên cơ sở đó đề ra biện pháp nâng
cao chất lượng về mặt vi sinh cho men giống bổ sung góp phần hoàn thiện qui trình
sản xuất bánh men thuốc bắc, sử dụng trong quá trình sản xuất rượu tại địa phương.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 2
CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 GIỚI THIỆU VỀ RƯỢU
2.1.1 Nguyên liệu sản xuất
* 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. Hạt gạo màu trắng, nâu hay đỏ thẫm, chứa nhiều
dinh dưỡng. Hạt gạo chính là nhân của thóc sau khi tách bỏ vỏ trấu và cám. Thóc có
rất nhiều loại và giống khác nhau. Thóc được chia làm 2 loại chính là tẻ và nếp, trong
mỗi loại có rất nhiều giống khác nhau, mỗi giống có kích thước và đặc tính khác nhau.
Nguyên liệu chính để nấu rượu đế rất đơn giản gồm các loại ngũ cốc có hàm lượng
tinh bột cao thông dụng như gạo tẻ, gạo nếp, gạo lứt, gạo nương lúa mạch, ngô hạt,
mầm thóc, sắn, hạt mít, hạt dẻ, hạt bo bo…Người dân ta thường sử dụng nhất là gạo tẻ
và gạo nếp để nấu rượu đế. Các loại gạo nếp như 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, nếp ba tháng…Và 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, gạo nàng hương…
Bảng 1. Thành phần của gạo trong 100g.
Thành phần Khối lượng (g)
Nước 6.70
Protein 7.10
Lipid tổng số 4.90
Tro 3.60
Carbohydrate 77.60
Đường 0.12
Xơ 0.50
Khoáng 2.11
Vitamin 0,062
Nguồn:
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 3
* Men thuốc bắc:
Men thuốc bắc có từ lâu đời ở nước ta cũng như ở Trung Quốc. Ở miền núi nhân dân
còn dùng lá để nấu rượu. Đặc điểm của phương pháp này là trong men thuốc bắc có
các loại nấm mốc và nấm men; nấm mốc phân giải tinh bột thành đường và nấm men
chuyển hoá đường thành rượu. Hai quá trình xảy ra liên tục và người ta tưởng rằng
chúng xảy ra đồng thời.
Thuốc bắc có 20 vị, trong đó có 6 vị chính. được nghiền nhỏ trộn lẫn với bột và cho
nhiễm nấm mốc, nấm men từ không khí rơi vào, sau đó nặn thành từng bánh giữ ở chỗ
khô ráo hay gói kín để gác bếp dùng dần. Phương pháp nấu rượu thủ công hay rượu
nếp vẫn dùng men thuốc bắc. Nguyên liệu tinh bột không nấu thành dịch mà nấu chín
như xôi, rồi rắc men thuốc bắc đã tán nhỏ. Để một vài giờ mốc phát triển và sinh ra hệ
enzyme thuỷ phân tinh bột, sau đó ủ và cho lên men. Rượu nấu bằng men thuốc bắc từ
gạo nếp cho chất lượng cao, hương vị đậm đà hơn so với rượu nấu từ gạo.
Men thuốc bắc của người dân phía Bắc Việt Nam, được sản xuất với lượng thuốc bắc
cho vào nhiều hơn men thuốc bắc ở các vùng khác. Người ta cho lượng thuốc bắc như
sau:
+ Đại hồi: 3 gam.
+ Tiểu hồi: 3 gam.
+ Thất phát: 2 gam.
+ Nha tạo: 2 gam.
+ Tạo giác: 1 gam.
+ Quế chi: 3 gam.
+ Quế khâu: 3 gam.
+ Cam thảo: 3 gam.
(Nguồn: Nguyễn Đức Lượng)
Nhưng phương pháp lên men rượu bằng men thuốc bắc cho hiệu suất thấp, nhiều khi
chỉ đạt khoảng 50% so với lý thuyết.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 4
* Nước
Nước chiếm phần lớn trong sản phẩm rượu của chúng ta. Do đó, nước sử dụng trong
sản xuất rượu cần đạt các tiêu chuẩn:
Độ cứng không vượt quá 7 mg đương lượng/lít, trong suốt, không màu, không
mùi.
Không có hay có rất ít muối ion kim loại nặng như: Hg2+, Ba2+,…
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, Fe2+, Fe3+ với lượng 400 mg/l, muối nitrit 400 mg/l sẽ
ảnh hưởng không tốt đến quá trình lên men.
Ecoli < 20 tế bào/lít.
Bảng 2. Giới hạn hàm lượng các ion trong nước
Ion Hàm lượng (mg/l) Ion Hàm lượng (mg/l)
Cl- 0,5 F 3
2−
SO4 80 Zn 3
As 0,05 Cu 5
Pb 0,1 Fe 0,3
−3
NO 40
(Nguồn: Bùi Thị Huỳnh Hoa – công nghệ sản xuất rượu, bia và nước giải khát)Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
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
2.1.3.1 Khái quát
Lên men rượu là một quá trình trao đổi chất nhờ tác dụng của các enzyme tương ứng
gọi là chất xúc tác sinh học. Tùy theo sản phẩm tích tụ sau quá trình lên men người ta
chia làm nhiều kiểu lên men khác nhau. Tuy nhiên, có 2 hình thức lên men chính: lên
men yếm khí và lên men hiếu khí.
Nguyên liệu (gạo)
Xử lý (vo, để ráo nước)
Nước Nấu chín
Trải cơm ra và để nguội
Bánh men thuốc bắc Phối trộn
đã nghiền mịn
Ủ 48 ÷ 72 giờ ở nhiệt
độ 28 ÷ 320C
Cho nước sạch ngập cơm rượu
Cho lên men tiếp ở nhiệt độ
28 ÷ 320C khoảng 48 giờ
Chưng cất
Pha trộn
Rượu đế
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
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,
có thể gọi quá trình này là quá trình rượu hóa hay cồn hóa. Trong quá trình này nấm
men phát triển theo 2 giai đoạn:
+ 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: nấm men hấp thụ các chất dinh dưỡng và sử dụng các enzyme
sẵn có của mình để thực hiện xúc tác sinh hóa trong quá trình trao đổi chất để duy trì
sự sống, đồng thời tạo thành rượu và 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 điện tích bề mặt của tế bào nấm men rất lớn nên khả năng hấp thụ các chất dinh
dưỡng khác trong môi trường lên men, trước tiên được hấp thụ trên bề mặt của nấm
men, sau đó khuếch tán qua màng vào bên trong tế bào nấm men, rượu và CO2 sẽ
được tạo thành.
Rượu etylic tạo thành khuếch tán ra môi trường bên ngoài qua màng tế bào nấm men.
Rượu hòa tan trong nước nên khuếch tán rất nhanh vào trong môi trường. CO2 cũng
hòa tan vào trong môi trường nhưng sự hòa tan không lớn và nhanh chóng đạt trạng
thái bão hòa. Khi bão hòa, CO2 bám vào xung quanh tế bào nấm men hình thành bọt
khí. Tế bào nấm men thường dính liền với nhau, bọt khí sinh ra càng nhiều và lớn dần
lên thành những túi lớn, đến lúc nào đó có sự chênh lệch giữa khối lượng riêng của
môi trường và nấm men thì tế bào nấm men sẽ nổi lên trên bề mặt. Khi đến bề mặt, do
có sự thay đổi sức căng bề mặt nên chúng bị vỡ ra làm cho CO2 bị phóng thích ra bên
ngoài. Lúc này do khối lượng riêng của nấm men đủ lớn trở lại nên chúng sẽ bị chìm
xuống. Quá trình này diễn ra liên tục nên tế bào nấm men vốn từ trạng thái tĩnh
chuyển sang trạng thái động làm gia tăng khả năng tiếp xúc giữa tế bào nấm men và
môi trường. Do đó, quá trình trao đổi chất diễn ra nhanh hơn, mạnh mẽ hơn, khi đó sẽ
làm tăng nhanh quá trình lên men.Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
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 của quá trình lên men có thể quan sát được bằng cách theo dõi sự thay đổi hàm
lượng đường trong dịch lên men bằng cách theo dõi sự thay đổi hàm lượng rượu và
CO2 tạo thành.
Quá trình lên men chia thành 3 thời kỳ chính:
+ Thời kỳ đầu: khoảng 60 giờ kể từ khi có nấm men tiếp xúc với dịch lên men.
sự lên men xảy ra rất chậm, đường lên men không đáng kể.
+ Thời kỳ 2: đây là thời kì lên men chính. Chiếm khoảng 60 – 120 giờ sau thời
kì đầu. Sự phát triển của nấm men và sự lên men sau mỗi giờ tăng lên nhanh đáng kể
và đạt đến trị số cực đại.
+ Thời kỳ cuối: đây là giai đoạn lên men phụ xảy ra rất chậm đồng thời là thời
kì ổn định tạo mùi cho sản phẩm. Tùy theo phương pháp lên men, loại sản phẩm mà
thời gian lên men phụ kéo dài khác nhau không quan sát được.
Thời kỳ lên men chính là thời kỳ biến đổi sâu sắc các thành phần trong dịch lên men.
Chúng ảnh hưởng đến kết quả của quá trình lên men.
Đặc trưng của quá trình lên men dịch đường hoá từ nguyên liệu chứa tinh bột là giai
đoạn lên men phụ. Trong giai đoạn này sự đường hóa cũng xảy ra nhưng rất chậm và
không hoàn toàn, đặc biệt khó khăn đối với tinh bột không hòa tan. Do đó, tốc độ lên
men trong thời kỳ này không phụ thuộc vào số lượng tế bào nấm men mà chủ yếu phụ
thuộc vào sự phân hủy hàm lượng dextrin không lên men còn lại. Tuy nhiên, chính
những loại đường không lên men này sẽ tạo thành vị ngọt cho sản phẩm. Như vậy, chu
kỳ lên men dịch đường hóa tinh bột phụ thuộc vào thời gian lên men cuối hay phụ
thuộc vào khả năng đường hoá của phức hệ enzyme amylase. Thời gian lên men cuối
càng kéo dài thì hiệu suất của quá trình lên men càng cao.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 8
2.1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
Mỗi hoạt động của vi sinh vật nói chung và của nấm men nói riêng liên hệ mật thiết
với ngoại cảnh. Có 3 mức độ ảnh hưởng khác nhau đến hoạt động sống của nấm men.
+ Điểm cực tiểu là điều kiện tối thiểu để nấm men tồn tại, ở điều kiện này bắt
đầu xuất hiện các hoạt động sống.
+ Điểm tối thích là điều kiện tốt nhất cho hoạt động sống. Nấm men có cường
độ hoạt động mạnh nhất.
+ Điểm cực đại là điều kiện tối đa và là giới hạn trên tồn tại của hoạt động
sống. Quá giới hạn này nấm men sẽ chết.
Vì vậy vấn đề quan trong trong quá trình nuôi cấy nấm men là điều chỉnh điều kiện
ngoại cảnh sau cho đạt được giới hạn tối ưu.
* Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Để thấy rõ ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt động sống của nấm men cụ thể nấm men
Saccharomyces Cerevisiae Rasse XII trong quá trình lên men rượu. Nấm men chủng
XII phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 30-33oC, nhiệt độ tối đa 38oC, tối thiểu là 5oC. Nấm
men được nuôi cấy ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tối ưu ở 17-22oC có năng lực lên men
rất lớn. Đối với quá trình lên men thì nấm men có thể chịu được giới hạn nhiệt độ khá
rộng từ 1-45oC. Nếu nhiệt độ quá 50oC nấm men sẽ chết.
* Ảnh hưởng của acid (pH):
Nấm men có thể phát triển trong môi trường có chỉ số pH = 2 – 8 nhưng thích hợp
nhất là 4 – 4.5. Vi khuẩn bắt đầu phất triển ở pH = 4.2 và cao hơn, khi pH < 4.2 chỉ có
nấm men phát triển. Vì vậy trong lên men rượu, để ngăn ngừa khả năng nhiễm khuẩn
nên thực hiện trong khoảng pH = 3.8 – 4.0. Tuy nhiên trong thực tế có những loài vi
khuẩn do quen dần với độ acid thấp nên ngoài việc điều chỉnh pH thích hợp còn phải
kết hợp sử dụng các chất sát trùng. Khi pH = 8 thì nấm men phát triển rất kém, ngược
lại vi khuẩn phát triển rất mạnh. Ở pH = 3.8 nấm men phát triển mạnh thì hầu như vi
khuẩn chưa phát triển.
Để tạo pH thích hợp trong môi trường nuôi cấy nấm men (kể cả lên men) người ta có
thể bổ sung vào môi trường bất cứ một loại acid nào miễn là anion của acid không gây
ảnh hưởng mạnh đến trung tâm hoạt động của nấm men.Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 9
* Ảnh hưởng của nồng độ rượu:
Quá trình nuôi cấy nấm men chủ yếu là tạo điều kiện cho nấm men phát triển sinh
khối đạt số lượng theo yêu cầu. Song nấm men cũng thực hiện một quá trình lên men
rượu đáng kể (phụ thuộc vào chế độ thông khí).
Thường trong dịch nấm men có khoảng 4 – 6% rượu. Nồng độ rượu sinh ra có ảnh
hưởng đến tốc độ và khả năng phát triển của nấm men. Nồng độ rượu phụ thuộc vào
thưòi gian, số lượng tế bào và nguyên liệu chuẩn bị môi trường nuôi cấy. Cùng một
môi trường nuôi cấy, số lượng tế bào nấm men cho vào bằng nhau, điều kiện nuôi cấy
giống nhau thì nồng độ rượu ban đầu 1% chưa có ảnh hưởng đến tốc độ và khả năng
phát triển của nấm men, từ 4 – 6% đã có ảnh hưởng xấu.
* Ảnh hưởng của việc thông thoáng khí và đảo trộn:
Oxy là thành phần không thể thiếu trong quá trình phát triển sinh khối. Tuy nhiên, nó
lại là nguyên nhân gây hư hỏng cho rượu, bia trong các giai đoạn chế biến còn lại. Với
sự có mặt của oxy nấm men sẽ lên men không hoàn toàn vì chúng sẽ phát triển sinh
khối. Trong giai đoạn bảo quản chúng sẽ làm cho sản phẩm có nhiều aldehyt, sản
phẩm dễ bị biến màu do các phản ứng oxy hóa, phản ứng hóa nâu, hình thành các acid
hữu cơ làm chua và gây thối sản phẩm.
Một số quá trình lên men trong giai đoạn đầu diễn ra quá chậm do không đủ oxy cho
sự phát triển sinh khối, do vậy không đủ số lượng tế bào lên men, ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm và dây chuyền sản xuất. Tuy nhiên, lại có một số chủng nấm men
phát triển nhanh và tạo ra lượng rượu nhiều hơn trong môi trường không khí, chủng
này thường nuôi cấy và phát triển trong môi trương ban đầu có đầy đủ oxy.
Thông khí là cung cấp đủ oxy cho quá trình hô hấp của nấm men. Việc thông khí kết
hợp với đảo trộn có ảnh hưởng rõ rệt đến quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm
men. Thiếu không khí tức là điều kiện yếm khí, nấm men sẽ thực hiện quá trình lên
men rượu, nồng độ rượu trong môi trường tăng nhanh chóng, khi đó sự phát triển của
nấm men dần dần sẽ bị kìm hãm.
Việc thông khí và đảo trộn còn có tác dụng làm cho môi trường luôn ở trạng thái
động, tăng cường sự tiếp xúc giữa tế bào nấm men với môi trường dinh dưỡng, do đó
rút ngắn được thời gian nuôi cấy.
Ngoài các yếu tố trên, các chất sát trùng dùng trong sản xuất như formol, Na2SiF6,
NaF, CaOCl2,…các muối kim loại nặng, các tia cực tím,… đều ảnh hưởng lớn đến
hoạt động sống của nấm men Tuy nhiên, mỗi yếu tố (hay chất hóa học) có ảnh hưởng
khác nhau trong từng điều kiện nuôi cấy và từng chủng nấm men khác nhau.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 10
2.1.3.5 Các sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian của quá trình lên men rượu
Trong quá trình lên men, ngoài sản phẩm chính là rượu và CO2 còn tạo ra nhiều chất
khác. Bằng cách phân tích sắc ký khí người ta phát hiện trên 50 chất khác nhau, nhưng
có thể xếp thành 4 nhóm chính: acid, ester, aldehyt và alcol có số cacbon lớn hơn 2
(alcol cao phân tử).
* Sự tạo thành acid:
Trong quá trình lên men rượu luôn tạo các acid hữu cơ bao gồm: acid acetic, acid
lactic, acid citric, acid pyruvic và acid succinic nhưng nhiều hơn cả là acid acetic và
acid latic.
Acid acetic có thể được tạo thành từ phản ứng oxy hoá khử giữa hai aldehyde acetic –
1 phân tử bị oxy hoá, phân tử thứ hai sẽ bị khử:
CH3CHO + CH3CHO + H2O = CH3COOH + C2H5OH
Acid lactic được tạo thành bởi pyruvat dehydronase theo phản ứng:
CH3CO - COOH + NAD.H2 = CH3CHOHCOOH + NAD
Hoặc:
CH2O(H2PO3)CHOHCHO + H2O = CH3CHOHCOOH + H3PO4
Acid citric theo Laphon được tạo từ aldehyde acetic. Phản ứng được biểu diễn tổng
quát như sau:
9CH3CHO + 4H2O = (CH2COOH)2C(OH)COOH + 6CH3CH2OH
Acid succinic được tạo thành có thể theo hai con đường: dehydro và trùng hợp hai
phân tử acid acetic với một phân tử aldehyde acetic:
2CH3COOH + CH3CHO → COOHCH2CH2COOH + C2H5OH
hay được tạo thành do deamin acid glutamic. Trường hợp này aldehyde glyceric tiếp
nhận hydro và tạo ra cả glycerin. Phương trình tổng quát tạo acid succinic cùng với
glycerin từ acid glutamic được biểu diễn như sau:
C6H12O6 + COOH-CH2-CH2-CHNH2COOH + 2H2O = COOH-CH2CH2COOH +
2C3H8O3 +NH3 + CO2
Glycerin và aldehyde đều là sản phẩm trung gian của lên men rượu. Trong điều kiện
lên men nhằm mục đích chỉ thu rượu etylic, người ta khống chế pH dịch lên men trong
giới hạn 4,5 – 5,2. Với điều kiện ấy lượng glycerin tạo thành chỉ chiếm 0,3 – 0,45%
dịch giấm chín, tương ứng tiêu tốn đường 2 – 3% so với lượng đưa vào. Nếu tăng pH
tới kiềm thì lượng đường tham gia tạo glycerin tăng tới 23,4% và đường tạo aldehyde
nhưng chưa chuyển thành rượu đạt 11,9%.
Lên men đường xảy ra theo phương trình:
2C6H12O6 + H2O = 2C3H8O3 + CO2 + CH3COOH + CH3CH2OHLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 11
Người ta còn dùng sunfitnatri cho vào canh trường lên men nhằm điều chỉnh sản phẩm
tạo thành. Khi cho sunfitnatri thì:
CH3CHO + NaSO3 + H2CO3 = CH3CHONaHSO3 + NaHCO3
(H2CO3 có sẵn trong dịch)
Nghĩa là tùy theo điều kiện của môi trường, sự lên men có thể xảy ra theo ba kiểu
khác nhau:
Lên men rượu bình thường: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Lên men sunfit: C6H12O6 → CH3CHO + C3H8O3 + CO2
Lên men trong môi trường kiềm:
2C6H12O6 + H2O → 2CO2 + CH3COOH + C2H5OH + 2C3H8O3
(Nguyễn Đình Thưởng, Nguyễn Thanh Hằng- 2005)
* Sự tạo thành rượu bậc cao:
Một trong những sản phẩm phụ quan trọng được tạo thành trong quá trình lên men
rượu là các rượu có số nguyên tử carbon lớn hơn hai. Các alcol này tuy ít nhưng nếu
lẫn vào etylic sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm.
Đó là các alcol propylic, izobutylic, izoamylic, amylic …Hàm lượng của chúng chỉ
khoảng 0,4 – 0,5% so với cồn etylic nhưng gây cho sản phẩm có mùi khó chịu. Các
alcol này có tên chung là dầu fusel là do nấm men sử dụng nitơ của các acid amin.
Phương trình tổng quát quá trình tạo thành alcol có phân tử cao được đơn giản theo
phản ứng:
R-CH(NH2) - COOH + H2O → RCH2OH + NH3 + CO2
Như vậy việc tạo thành alcol cao phân tử gắn liền với sự biến đổi của acid amin xảy ra
trong điều kiện yếm khí chỉ có thể đồng thời với lên men rượu.
Bằng con đường tương tự, nhiều acid amin cũng được tạo thành như valin và
izolơxin… chúng là tiền đề để tạo ra các alcol bậc cao sau này. Thực ra quá trình amin
hoá acid pyruvic xảy ra rất phức tạp, qua nhiều giai đoạn có liên hệ chặt chẽ với nhau.
Acid acetic tạo thành có hoạt tính cao lại tác động cho các quá trình khác tiếp theo.
* Sự tạo thành ester:
Song song với việc tạo ra acid và alcol, dưới tác dụng của enzyme trong nấm men, các
acid và alcol sẽ tác dụng lẫn nhau để tạo ra những ester tương ứng. Lượng sản phẩm
phụ và sản phẩm trung gian tạo thành trong quá trình lên men phụ thuộc vào nhiều yếu
tố. Chúng thay đổi theo nhiệt độ, pH, mức độ sục khí cũng như chủng giống nấm men
và cả nguồn nguyên liệu.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 12
2.2 BÁNH MEN THUỐC BẮC DÙNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU
2.2.1 Bánh men thuốc bắc dùng trong sản xuất rượu
2.2.1.1 Giới thiệu
Hiện nay ở nước ta có nhiều loại men sản xuất rượu. Men lá dùng để sản xuất rượu
cần, men cơm rượu dùng làm cơm rượu, bánh men thuốc bắc dùng sản xuất rượu đế,
rượu nếp than.
Trong các loại trên, bánh men thuốc bắc được sử dụng phổ biến hơn cả, hầu hết địa
phương nào cũng có lò sản xuất bánh men thuốc bắc. Nguyên liệu chủ yếu là bột gạo,
nấm men và một số vị thuốc bắc. Các thành phần này với liều lượng khác nhau ở mỗi
lò men, đây được xem là bí quyết gia truyền.
2.2.1.2 Các thành phần chủ yếu của bánh men thuốc bắc
* Bột gạo: phải chọn nguyên liệu tốt, đặc biệt không nhiễm vi sinh vật hay côn trùng
vì sẽ ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật của bánh men. Có thể sử dụng bột gạo hay bột nếp
với độ ẩm khoảng 11.3%.
* 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 gồm: acid hữu cơ, acid vô cơ, tinh dầu, chất béo,… Nhóm này
tác động đến hệ thần kinh, hệ tuần hoàn, hệ hô hấp, hệ vận động. Ngoài ra, một số
chất như: dầu, phenol, ancaloit còn chứa các chất kháng sinh.
Nhìn chung vai trò của các vị thuốc bắc trong viên men được quan tâm chủ yếu ở 2
tác dụng: kháng khuẩn và tạo hương cho rượu. Tuy nhiên, vấn đề này hiện nay chưa
được nghiên cứu nhiều.
Một số công trình nghiên cứu cho thấy các vị thuốc bắc có ảnh hưởng tốt 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,…Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
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
* Nấm mốc (nấm sợi)
- 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 có nhiều đặc tính rất quý như khả năng chịu
nhiệt độ cao (32 – 35oC), chúng vừa có khả năng đường hóa vừa có khả năng rượu
hóa.
- Vai trò của nấm mốc trong lên men rượu
Nấm mốc có khả năng sinh ra các enzyme amylase, đặc biệt là α–amylase và
amyloglucosidase để thủy phân tinh bột thành đường, chủ yếu là glucose. Nguồn tinh
bột ban đầu được nấu hay hấp sau đó hóa lỏng bằng α–amylase, 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 cắt các nối α – 1,4 từ đầu không khử của amylose phóng
thích các monomer đơn D – glucose, đồng thời các nối α – 1,6 cũng được thủy giải
nhưng chậm hơn. Enzyme này có khả năng thủy phân hầu như hoàn toàn tinh bột
thành glucose (đến 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.
Tuy nhiên, muốn cho sợi nấm sinh ra enzyme đường hóa thì tinh bột là nguồn carbon
thích hợp. Khi nuôi sợi nấm sinh enzyme thì nguồn nitrogen được sử dụng dưới dạng
sunfat amon. Tỷ lệ carbon và nitơ trong môi trường có ảnh hưởng lớn đến tổng hợp
sinh nấm và khả năng tạo ra enzyme. Khi nguồn carbon và nitơ đầy đủ thì sợi nấm
mới tích lũy enzyme tối đa.
+ Hàm lượng nước trong môi trường: hàm lượng nước thích hợp sẽ tạo điều
kiện cho sự phát triển của nấm. Nếu môi trường thừa nước thì sẽ làm giảm trạng thái
xốp của môi trường, giảm lượng oxy khuếch tán, vi khuẩn dễ dàng phát triển. Nếu
thừa nước thì bề mặt môi trường bị khô là nguyên nhân kìm hãm sự phát triển của sợi
nấm mới tich lũy enzyme tối đa.
+ Nhiệt độ: trong quá trình phát triển của nấm sợi, sinh ra lượng nhiệt khá lớn
làm tăng nhiệt độ của môi trường. Nhiệt độ thích hợp nhất cho nấm phát triển là 32 –
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 14
33oC, 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: phụ thuộc vào từng loại nấm, thông thường sau thời gian nuôi cấy
từ 30 – 32 giờ thì nấm sợi sẽ phát triển phát triển nhất và sự tạo thành enzyme đường hóa
nhiều nhất kết thúc, khi sợi nấm bắt đầu sinh bào tử (Nguyễn Đức Lượng).
* Nấm men
Nấm men là tên chung chỉ nhóm nấm men có cấu tạo đơn bào, thường sinh sản bằng
cách nẩy chồi hay phân cắt. Nhóm này có nhiều trong tự nhiên và có thể sử dụng
trong sản xuất rượu, bia, bánh mì,... Tế bào nấm men giàu protein, vitamin (đặc biệt là
vitamin nhóm B và tiền vitamin D2).
Bảng 3. Thành phần hóa học của nấm men
Các chất Thành phần (%)
Cacbin
CaO
Nitơ
Hydro
P2O5
K2O
SO3
MgO
Fe2O3
SiO
49.8
12.4
6.7
3.54
2.34
0.04
0.42
0.38
0.035
0.09
(Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, 1996)
- Các loại nấm men thường gặp trong men rượu:
Mỗi gam bánh men có chứa từ vài chục đến vài trăm triệu tế bào nấm men. Chúng
gồm 2 giống: Endomycopsis (chủ yếu là endo fibuligenes) và Saccharomyces (chủ yếu
là 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.
+ Saccharomyces cerevisiae có khả năng lên men nhiều loại đường như:
glucose, saccharose, maltose, fructose, rafinose, galactose. Đồng thời, chúng có thể
lên men ở nhiệt độ cao (36 – 40oC) và có khả năng chịu được độ acid. Ngoài ra, chúng
còn có khả năng chịu được thuốc sát trùng Na2SiF6 với nồng độ 0.02 – 0.025%. Đặc
điểm này rất thuận lợi trong trường hợp lên men có sử dụng thuốc sát trùng. Điều
quan trọng hơn là có khả năng lên men nhiều loại nguyên liệu: gạo, ngô, khoai, sắn
với lượng đường trong dung dịch 12 – 14%, có khi 16 – 18%. Nồng độ rượu cao nhấtLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 15
trong dịch lên men có thể chịu được là 10 – 12%. Nhiệt độ lên men thích hợp nhất là
28 – 32oC.
Ngoài 2 chi nấm men cơ bản trên, trong men thuốc bắc còn nhiều loài men dại khác.
Chúng vừa có khả năng thủy phân tinh bột, vừa có khả năng chuyển hóa đường thành
rượu tuy sự chuyển hóa này thấp. Đặc biệt, các loài nấm men dại chịu được nhiệt độ
rất cao (60 – 65oC) và chịu được chất sát trùng ở nồng độ 0.05 – 1% (Nguyễn Đức
Lượng).
Hình 1. Nấm men Saccharomyces cerevisiae
- Vai trò của nấm men trong quá trình chuyển hóa đường thành rượu:
Nấm men đóng vai trò quan trọng trong quá trình lên men rượu cổ truyền. Trong suốt
thời gian lên men ngoài ethanol, CO2 còn tạo ra nhiều sản phẩm phụ như: glycorol,
dầu fusel, ester, acid hữu cơ, diacetyl. Sự hiện diện của các hợp chất này tùy thuộc vào
dòng nấm men và điều kiện lên men, chúng góp phần quan trọng tạo nên hương vị đặc
trưng cho sản phẩm.
Để thu được năng suất rượu cao, nấm men thường được lựa chọn dựa vào 2 đặc tính:
Lên men với tốc độ mạnh và khả năng chịu được nồng độ rượu cao trong môi trường
lên men. Ethanol là sản phẩm chính của quá trình rượu hóa nhưng ở một nồng độ nào
đó ethanol có thể làm thay đổi cấu trúc và tính thấm của màng tế bào nấm men, ảnh
hưởng đến sự phát triển và các hoạt động biến dưỡng của nấm men, ức chế quá trình
lên men.
So sánh khả năng chịu cồn cao của các dòng nấm men bằng cách cho lên men trong
dung dịch đường có nồng độ cao (15 – 30% v/v) hay có thể dùng phương pháp lên
men liên tục rồi bổ sung glucose vào từ từ cho đến khi kết thúc quá trình lên men. Đo
độ rượu của các dòng nấm men khác nhau, mẫu nào có nồng độ cao chứng tỏ dòng
nấm men đó có khả năng chịu đựng độ cồn cao nhất.
.2.1 Mucor racemosus
Tên: Mucor racemosus
Xuất xứ: Men giống mua từ Phong Điền, Cần Thơ
Nhiệt độ: 28 – 30oC.
Ánh sáng: trong bóng tối (hộc tủ).
Môi trường: Czapek dox agar.
Tuối nấm khi phân loại: 15 ngày.
* Khuẩn lạc:
Tốc độ mọc: Trung bình Kich thước: 7 – 8,5 cm
Dạng khuẩn lạc: Xốp bông, cao dưới 1 cm.
Giọt tiết: Không.
Màu sắc:
Mặt phải: Khuẩn lạc ban đầu có màu trắng sau chuyển sang xanh lợt (hình 8a).
Mặt trái: Không màu (hình 8b).
Sắc tố ra môi trường: Không.
* Giai đoạn vô tính:
Nang bào tử kín:
Cách sắp xếp: mọc từ môi trường hay trên các nhánh.
Hình dạng: Hình cầu, vỡ ra khi già (hình 9)
Kích thước: Khoảng 30 – 60 µm.
Cuống:
Hình dạng: Bề mặt cuống nhẵn. Cuống có kích thước dài.
Màu sắc: Cùng màu với nang bào tử kín.
Trụ nang:
Hình elip có phần phụ bao quanh gốc do vỏ nang khi vỡ tạo thành (hình10).
Bào tử kín:
Hình dạng: Phần lớn hình elip (hình 14).
Kích thước: (6 – 9) x (4,5 – 7) µm.
Bào tử áo:
Hình dạng: Hình trứng (hình 13).
Kích thước: 10 – 18 µm.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
TÓM LƯỢC
Để cải tiến về mặt chất lượng rượu đế Phong Điền, đề tài chúng tui hướng tới mục
tiêu: Đánh giá chất lượng của men giống sử dụng trong sản xuất bánh men thuốc bắc.
Đề tài nhằm đề ra phương pháp cải tiến phù hợp nhất, thể hiện được nét đặc trưng của
bánh men thuốc bắc cho tổ hợp tác Phong Điền, Cần Thơ. Phạm vi đề tài bao gồm 3
thí nghiệm:
- Khảo sát qui trình chế biến bánh men thuốc bắc tại Phong Điền, Cần Thơ.
- Phân lập, định danh các loại nấm mốc có trong bánh men giống sử dụng trong
sản xuất bánh men thuốc bắc tại Phong Điền, Cần Thơ.
- So sánh khả năng đường hóa và lên men của men giống sử dụng trong sản
xuất bánh men thuốc bắc với các loại bánh men thuốc bắc khác trên thị
trường.
Qua quá trình thực hiện, tổng hợp các kết quả thu nhận được có thể rút ra một số kết
luận sau:
- Quá trình sản xuất bánh men còn thủ công, chưa đảm bảo về mặt chất lượng
bánh men thành phẩm. Sản xuất chủ yếu dựa vào kinh nghiệm không có các
thông số tỉ lệ gạo: thuốc bắc: men giống bổ sung cụ thể nên không thể áp
dụng cho việc sản xuất qui mô lớn.
- Sau quá trình phân lập, đinh danh các loại nấm mốc có trong men giống ta thu
được 2 loài: Mucor racemosus và Aspergillus restrictus.
- Khả năng đường hóa và lên men của men giống so với 2 loại men sử dụng
trong tổ hợp tác đạt hiệu suất trung bình.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng iii
MỤC LỤC
Y Z
LỜI CẢM TẠ .............................................................................................................................i
TÓM LƯỢC ............................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................................. vi
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................................. vii
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................................. vii
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU ..................................................................................................... 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................. 1
1.2 MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM .............................................................................................. 1
CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ............................................................................... 2
2.1 GIỚI THIỆU VỀ RƯỢU ................................................................................................. 2
2.1.1 Nguyên liệu sản xuất ................................................................................................ 2
2.1.2 Giới thiệu qui trình sản xuất rượu gạo truyền thống ................................................ 5
2.1.3 Quá trình lên men rượu ............................................................................................ 5
2.1.3.1 Khái quát ............................................................................................................5
2.1.3.2 Cơ chế của quá trình lên men rượu .................................................................... 6
2.1.3.3 Động học của quá trình lên men ........................................................................ 7
2.1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men..................................................... 8
2.1.3.5 Các sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian của quá trình lên men rượu.......... 10
2.2 BÁNH MEN THUỐC BẮC DÙNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU ............................. 12
2.2.1 Bánh men thuốc bắc dùng trong sản xuất rượu ...................................................... 12
2.2.1.1 Giới thiệu ......................................................................................................... 12
2.2.1.2 Các thành phần chủ yếu của bánh men thuốc bắc ........................................... 12
2.2.1.3 Hệ vi sinh vật trong bánh men thuốc ............................................................... 13
2.2.2 Sản xuất bánh men rượu tại Việt Nam ................................................................... 16
2.3 SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI NẤM MỐC VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH
DANH .................................................................................................................................. 19
2.3.1 Sơ lược về hệ thống phân loại nấm mốc ................................................................ 19Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng iv
2.3.2 Phân loại nấm ......................................................................................................... 19
2.3.3 Một số nấm mốc thường gặp ................................................................................. 20
2.3.3.1 Mucor............................................................................................................... 20
2.3.3.2 Rhizopus........................................................................................................... 21
2.3.3.3 Aspergillus ....................................................................................................... 21
2.3.3.4 Penicillium ....................................................................................................... 22
2.3.4 Phương pháp định danh ......................................................................................... 23
2.3.4.1 Các qui tắc chính .............................................................................................. 23
2.3.4.2 Qui trình định loại một chủng nấm mốc (đối với nhiều chi nấm mốc) ............ 23
CHƯƠNG III. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 26
3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ................................................................................... 26
3.1.1 Thời gian – địa điểm .............................................................................................. 26
3.1.2 Nguyên liệu – hóa chất – thiết bị ........................................................................... 26
3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ................................................................................... 27
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. ................................................................................... 27
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. ....................................... 28
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. ......................................................................... 29
CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................................... 30
4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát qui trình sản xuất bánh men thuốc bắc tại tổ hợp tác sản xuất
rượu Phong Điền – Cần Thơ. ............................................................................................... 30
4.2 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. ..................................................... 35
4.2.1 Mucor racemosus................................................................................................... 36
4.2.2 Aspergillus restrictus ............................................................................................. 39
4.3 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...................................................................................... 43
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................................ 46
5.1 Kết luận .......................................................................................................................... 46
5.2 Đề nghị........................................................................................................................... 46
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng v
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................... 47
PHỤ LỤC ................................................................................................................................. 48
PHỤ LỤC A. MỘT SỐ HÌNH ẢNH DÙNG THAM KHẢO ............................................. 48
PHỤ LỤC B. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIEO CẤY, PHÂN LẬP VSV ............................... 50
1. Kỹ thuật gieo cấy vi sinh vật ....................................................................................... 50
1.1 Cấy truyền từ ống nghiệm này qua ống nghiệm khác............................................ 50
1.2 Gieo cấy trên thạch nghiêng .................................................................................. 51
1.3 Cấy trên thạch hộp (đĩa Petri) ................................................................................ 51
1.3.1 Dùng que cấy vòng và cấy theo vết cạn dần ................................................... 51
1.3.2 Dùng pipet ....................................................................................................... 52
2. Phân lập các giống vi sinh vật thuần khiết .................................................................. 53
2.1 Phân lập canh trường vi sinh vật tập trung ............................................................ 53
2.2 Phân lập canh trường thuần khiết........................................................................... 54
3. Thực hiện tiêu bản quan sát nấm mốc dưới kính hiển vi ............................................ 55
3.1 Tiêu bản nhuộm sống ............................................................................................. 55
3.2 Tiêu bản thạch ........................................................................................................ 55
PHỤ LỤC C. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ........................................................... 56
1. Phương pháp xác định nồng độ rượu theo phương pháp chưng cất ............................ 56
2. Xác định tổng hàm lượng tinh bột và đường theo phương pháp thuỷ phân bằng axit 56
3. Xác định hiệu suất thu hồi rượu .................................................................................. 57
PHỤ LỤC D. PHÂN TÍCH THỐNG KÊ ............................................................................ 58Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Thành phần của gạo trong 100g. .................................................................................. 2
Bảng 2. Giới hạn hàm lượng các ion trong nước ....................................................................... 4
Bảng 3. Thành phần hóa học của nấm men ............................................................................. 14
Bảng 4. Thời gian và các loại đặc điểm phân loại quan sát. Môi trường Czapek, cao lúa mạch
hay khoai tây. Nhiệt độ: 25 ± 1oC ........................................................................... 23
Bảng 5. Kết quả so sánh tốc độ lên men của các loại men và men giống ............................... 43
Bảng 6. Kết quả so sánh hiệu suất lên men của các loại men sử dụng. ................................... 45
Bảng 7. Kết quả số liệu phân tích khả năng đường khử và lên men của 3 loại men .............. 58
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Nấm men Saccharomyces cerevisiae.......................................................................... 15
Hình 2. Một số nấm mốc Mucor.............................................................................................. 20
Hình 3. Nấm mốc Rhizopus ..................................................................................................... 21
Hình 4. Nấm mốc Aspergillus.................................................................................................. 22
Hình 5. Nấm mốc Penicillium ................................................................................................. 22
Hình 6. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát khả năng lên men của các loại bánh men thuốc bắc ........ 29
Hình 7. Qui trình sản xuất bánh men thuốc bắc tại tổ hợp tác sản xuất rượu Phong Điền, Cần
Thơ............................................................................................................................... 30
Hình 8. Mucor racemosus có sợi bông màu xanh nhạt trên môi trường CDA ........................ 37
Hình 9. Nang bào tử kín của Mucor racemosus được chụp dưới vật kính 40X ..................... 37
Hình10. Trụ nang có phần phụ bao quanh gốc do vỏ nang khi vỡ còn sót lại ......................... 37
Hình 11. Nang bào tử kín khi còn non ..................................................................................... 38
Hình 12. Bào tử áo có nhiều trên sợi nấm ............................................................................... 38
Hình 13. Bào tử áo có hình cầu, hình trứng, cuống nang phân nhánh không đều ................... 38
Hình 14. Bào tử kín phần lớn có hình elip ............................................................................... 38
Hình 15. Aspergillus restrictus trên môi trường CDA có màu xanh lục. ............................... 40
Hình 16. Bọng đỉnh giá mang thể bình, đỉnh bọng hình cột .................................................... 40
Hình 17. Cấu tạo bông lớn với thể bình một tầng khi nhuộm xanh metylen ........................... 40
Hình 18. Cấu tạo một bông Aspergillus restrictus trưởng thành ở vật kính 40X. .................. 41
Hình 19. Cấu tạo bông Aspergillus restrictus khi còn non ...................................................... 41
trên môi trường thạch sống ở vật kính 40X ............................................................................. 41
Hình 20. Bào tử trần ................................................................................................................. 41
Hình 21. Cấu tạo bọng hình cầu .............................................................................................. 41
Hình 22. Đồ thị thể hiện hàm lượng đường tạo thành của các loại bánh men ......................... 43
Hình 23. Đồ thị thể hiện hàm lượng tinh bột còn lại của các loại bánh men ........................... 44
Hình 24. Đồ thị thể hiện thể tích rượu tạo thành của các loại men .......................................... 45
Hình 25. Mucor racemosus f.racemosus Fres: ......................................................................... 48
Hình 26. Bào tử trần và bộ máy mang bào tử trần của lòai Aspergillus flavus Link ex Fries
(loại bộ máy mang bào tử trần có cuống thể bình): .................................................. 49Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 1
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Rượu đế là một trong những thức uống có cồn đã được phổ biến từ rất lâu đời và gần
như trở thành sản phẩm cổ truyền đặc trưng của từng dân tộc. Cùng với sự phát triển
của khoa học, các loại rượu truyền thống đã được nghiên cứu cải tiến về công nghệ
sản xuất và chất lượng ngày càng được nâng cao. Tuy nhiên, mỗi một loại rượu đều
mang được nét đặc trưng của từng vùng và làm nên thương hiệu riêng cho từng sản
phẩm.
Sản phẩm rượu đế Phong Điền mang nét đặc trưng riêng biệt, tạo nên thương hiệu
được nhiều người biết đến. Tuy nhiên tình hình sản xuất rượu của tổ hợp tác tại Phong
Điền đang cần cải tiến để có một sản phẩm rượu đạt các tiêu chuẩn Việt Nam về mặt
chất lượng.
Nhìn chung quá trình sản xuất và nét đặc trưng riêng được qui định bới giống men sử
dụng, nguồn nguyên liệu sản xuất (gạo), cách thức lên men. Trong đó bánh men thuốc
bắc góp phần quan trọng và là yếu tố cần quan tâm hàng đầu khi sản xuất rượu. Hệ vi
sinh vật (nấm mốc, nấm men, vi khuẩn) có trong bánh men thuốc bắc đóng vai trò
quan trọng quyết định sự thành công của quá trình lên men rượu. Bánh men thuốc bắc
được sử dụng phổ biến và lò sản xuất bánh men thuốc bắc hiện diện gần như hầu hết ở
các địa phương. Mỗi loại bánh men có cách thức sản xuất khác nhau nên hệ vi sinh vật
có trong các loại men cũng không giống nhau hoàn toàn về cả số lượng và chất lượng
phụ thuộc vào kinh nghiệm của người sản xuất.
Từ tầm quan trọng đã được trình bày như trên thì việc “khảo sát đặc điểm men giống
sử dụng trong sản xuất bánh men thuốc bắc tại Phong Điền, Cần Thơ” sẽ góp phần
hoàn thiện qui trình sản xuất bánh men thuốc bắc đạt hiệu quả lên men tốt nhất cho tổ
hợp tác tại Phong Điền. Góp phần nâng cao chất lượng rượu, tăng thu nhập cho người
dân và đa dạng hóa sản phẩm rượu đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.
1.2 MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM
Xác định được đặc điểm vi sinh của men giống sử dụng trong sản xuất bánh men
thuốc bắc của tổ hợp tác Phong Điền, Cần Thơ. Trên cơ sở đó đề ra biện pháp nâng
cao chất lượng về mặt vi sinh cho men giống bổ sung góp phần hoàn thiện qui trình
sản xuất bánh men thuốc bắc, sử dụng trong quá trình sản xuất rượu tại địa phương.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 2
CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 GIỚI THIỆU VỀ RƯỢU
2.1.1 Nguyên liệu sản xuất
* 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. Hạt gạo màu trắng, nâu hay đỏ thẫm, chứa nhiều
dinh dưỡng. Hạt gạo chính là nhân của thóc sau khi tách bỏ vỏ trấu và cám. Thóc có
rất nhiều loại và giống khác nhau. Thóc được chia làm 2 loại chính là tẻ và nếp, trong
mỗi loại có rất nhiều giống khác nhau, mỗi giống có kích thước và đặc tính khác nhau.
Nguyên liệu chính để nấu rượu đế rất đơn giản gồm các loại ngũ cốc có hàm lượng
tinh bột cao thông dụng như gạo tẻ, gạo nếp, gạo lứt, gạo nương lúa mạch, ngô hạt,
mầm thóc, sắn, hạt mít, hạt dẻ, hạt bo bo…Người dân ta thường sử dụng nhất là gạo tẻ
và gạo nếp để nấu rượu đế. Các loại gạo nếp như 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, nếp ba tháng…Và 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, gạo nàng hương…
Bảng 1. Thành phần của gạo trong 100g.
Thành phần Khối lượng (g)
Nước 6.70
Protein 7.10
Lipid tổng số 4.90
Tro 3.60
Carbohydrate 77.60
Đường 0.12
Xơ 0.50
Khoáng 2.11
Vitamin 0,062
Nguồn:
You must be registered for see links
văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần ThơNgành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 3
* Men thuốc bắc:
Men thuốc bắc có từ lâu đời ở nước ta cũng như ở Trung Quốc. Ở miền núi nhân dân
còn dùng lá để nấu rượu. Đặc điểm của phương pháp này là trong men thuốc bắc có
các loại nấm mốc và nấm men; nấm mốc phân giải tinh bột thành đường và nấm men
chuyển hoá đường thành rượu. Hai quá trình xảy ra liên tục và người ta tưởng rằng
chúng xảy ra đồng thời.
Thuốc bắc có 20 vị, trong đó có 6 vị chính. được nghiền nhỏ trộn lẫn với bột và cho
nhiễm nấm mốc, nấm men từ không khí rơi vào, sau đó nặn thành từng bánh giữ ở chỗ
khô ráo hay gói kín để gác bếp dùng dần. Phương pháp nấu rượu thủ công hay rượu
nếp vẫn dùng men thuốc bắc. Nguyên liệu tinh bột không nấu thành dịch mà nấu chín
như xôi, rồi rắc men thuốc bắc đã tán nhỏ. Để một vài giờ mốc phát triển và sinh ra hệ
enzyme thuỷ phân tinh bột, sau đó ủ và cho lên men. Rượu nấu bằng men thuốc bắc từ
gạo nếp cho chất lượng cao, hương vị đậm đà hơn so với rượu nấu từ gạo.
Men thuốc bắc của người dân phía Bắc Việt Nam, được sản xuất với lượng thuốc bắc
cho vào nhiều hơn men thuốc bắc ở các vùng khác. Người ta cho lượng thuốc bắc như
sau:
+ Đại hồi: 3 gam.
+ Tiểu hồi: 3 gam.
+ Thất phát: 2 gam.
+ Nha tạo: 2 gam.
+ Tạo giác: 1 gam.
+ Quế chi: 3 gam.
+ Quế khâu: 3 gam.
+ Cam thảo: 3 gam.
(Nguồn: Nguyễn Đức Lượng)
Nhưng phương pháp lên men rượu bằng men thuốc bắc cho hiệu suất thấp, nhiều khi
chỉ đạt khoảng 50% so với lý thuyết.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 4
* Nước
Nước chiếm phần lớn trong sản phẩm rượu của chúng ta. Do đó, nước sử dụng trong
sản xuất rượu cần đạt các tiêu chuẩn:
Độ cứng không vượt quá 7 mg đương lượng/lít, trong suốt, không màu, không
mùi.
Không có hay có rất ít muối ion kim loại nặng như: Hg2+, Ba2+,…
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, Fe2+, Fe3+ với lượng 400 mg/l, muối nitrit 400 mg/l sẽ
ảnh hưởng không tốt đến quá trình lên men.
Ecoli < 20 tế bào/lít.
Bảng 2. Giới hạn hàm lượng các ion trong nước
Ion Hàm lượng (mg/l) Ion Hàm lượng (mg/l)
Cl- 0,5 F 3
2−
SO4 80 Zn 3
As 0,05 Cu 5
Pb 0,1 Fe 0,3
−3
NO 40
(Nguồn: Bùi Thị Huỳnh Hoa – công nghệ sản xuất rượu, bia và nước giải khát)Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
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
2.1.3.1 Khái quát
Lên men rượu là một quá trình trao đổi chất nhờ tác dụng của các enzyme tương ứng
gọi là chất xúc tác sinh học. Tùy theo sản phẩm tích tụ sau quá trình lên men người ta
chia làm nhiều kiểu lên men khác nhau. Tuy nhiên, có 2 hình thức lên men chính: lên
men yếm khí và lên men hiếu khí.
Nguyên liệu (gạo)
Xử lý (vo, để ráo nước)
Nước Nấu chín
Trải cơm ra và để nguội
Bánh men thuốc bắc Phối trộn
đã nghiền mịn
Ủ 48 ÷ 72 giờ ở nhiệt
độ 28 ÷ 320C
Cho nước sạch ngập cơm rượu
Cho lên men tiếp ở nhiệt độ
28 ÷ 320C khoảng 48 giờ
Chưng cất
Pha trộn
Rượu đế
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
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,
có thể gọi quá trình này là quá trình rượu hóa hay cồn hóa. Trong quá trình này nấm
men phát triển theo 2 giai đoạn:
+ 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: nấm men hấp thụ các chất dinh dưỡng và sử dụng các enzyme
sẵn có của mình để thực hiện xúc tác sinh hóa trong quá trình trao đổi chất để duy trì
sự sống, đồng thời tạo thành rượu và 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 điện tích bề mặt của tế bào nấm men rất lớn nên khả năng hấp thụ các chất dinh
dưỡng khác trong môi trường lên men, trước tiên được hấp thụ trên bề mặt của nấm
men, sau đó khuếch tán qua màng vào bên trong tế bào nấm men, rượu và CO2 sẽ
được tạo thành.
Rượu etylic tạo thành khuếch tán ra môi trường bên ngoài qua màng tế bào nấm men.
Rượu hòa tan trong nước nên khuếch tán rất nhanh vào trong môi trường. CO2 cũng
hòa tan vào trong môi trường nhưng sự hòa tan không lớn và nhanh chóng đạt trạng
thái bão hòa. Khi bão hòa, CO2 bám vào xung quanh tế bào nấm men hình thành bọt
khí. Tế bào nấm men thường dính liền với nhau, bọt khí sinh ra càng nhiều và lớn dần
lên thành những túi lớn, đến lúc nào đó có sự chênh lệch giữa khối lượng riêng của
môi trường và nấm men thì tế bào nấm men sẽ nổi lên trên bề mặt. Khi đến bề mặt, do
có sự thay đổi sức căng bề mặt nên chúng bị vỡ ra làm cho CO2 bị phóng thích ra bên
ngoài. Lúc này do khối lượng riêng của nấm men đủ lớn trở lại nên chúng sẽ bị chìm
xuống. Quá trình này diễn ra liên tục nên tế bào nấm men vốn từ trạng thái tĩnh
chuyển sang trạng thái động làm gia tăng khả năng tiếp xúc giữa tế bào nấm men và
môi trường. Do đó, quá trình trao đổi chất diễn ra nhanh hơn, mạnh mẽ hơn, khi đó sẽ
làm tăng nhanh quá trình lên men.Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
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 của quá trình lên men có thể quan sát được bằng cách theo dõi sự thay đổi hàm
lượng đường trong dịch lên men bằng cách theo dõi sự thay đổi hàm lượng rượu và
CO2 tạo thành.
Quá trình lên men chia thành 3 thời kỳ chính:
+ Thời kỳ đầu: khoảng 60 giờ kể từ khi có nấm men tiếp xúc với dịch lên men.
sự lên men xảy ra rất chậm, đường lên men không đáng kể.
+ Thời kỳ 2: đây là thời kì lên men chính. Chiếm khoảng 60 – 120 giờ sau thời
kì đầu. Sự phát triển của nấm men và sự lên men sau mỗi giờ tăng lên nhanh đáng kể
và đạt đến trị số cực đại.
+ Thời kỳ cuối: đây là giai đoạn lên men phụ xảy ra rất chậm đồng thời là thời
kì ổn định tạo mùi cho sản phẩm. Tùy theo phương pháp lên men, loại sản phẩm mà
thời gian lên men phụ kéo dài khác nhau không quan sát được.
Thời kỳ lên men chính là thời kỳ biến đổi sâu sắc các thành phần trong dịch lên men.
Chúng ảnh hưởng đến kết quả của quá trình lên men.
Đặc trưng của quá trình lên men dịch đường hoá từ nguyên liệu chứa tinh bột là giai
đoạn lên men phụ. Trong giai đoạn này sự đường hóa cũng xảy ra nhưng rất chậm và
không hoàn toàn, đặc biệt khó khăn đối với tinh bột không hòa tan. Do đó, tốc độ lên
men trong thời kỳ này không phụ thuộc vào số lượng tế bào nấm men mà chủ yếu phụ
thuộc vào sự phân hủy hàm lượng dextrin không lên men còn lại. Tuy nhiên, chính
những loại đường không lên men này sẽ tạo thành vị ngọt cho sản phẩm. Như vậy, chu
kỳ lên men dịch đường hóa tinh bột phụ thuộc vào thời gian lên men cuối hay phụ
thuộc vào khả năng đường hoá của phức hệ enzyme amylase. Thời gian lên men cuối
càng kéo dài thì hiệu suất của quá trình lên men càng cao.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 8
2.1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
Mỗi hoạt động của vi sinh vật nói chung và của nấm men nói riêng liên hệ mật thiết
với ngoại cảnh. Có 3 mức độ ảnh hưởng khác nhau đến hoạt động sống của nấm men.
+ Điểm cực tiểu là điều kiện tối thiểu để nấm men tồn tại, ở điều kiện này bắt
đầu xuất hiện các hoạt động sống.
+ Điểm tối thích là điều kiện tốt nhất cho hoạt động sống. Nấm men có cường
độ hoạt động mạnh nhất.
+ Điểm cực đại là điều kiện tối đa và là giới hạn trên tồn tại của hoạt động
sống. Quá giới hạn này nấm men sẽ chết.
Vì vậy vấn đề quan trong trong quá trình nuôi cấy nấm men là điều chỉnh điều kiện
ngoại cảnh sau cho đạt được giới hạn tối ưu.
* Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Để thấy rõ ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt động sống của nấm men cụ thể nấm men
Saccharomyces Cerevisiae Rasse XII trong quá trình lên men rượu. Nấm men chủng
XII phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 30-33oC, nhiệt độ tối đa 38oC, tối thiểu là 5oC. Nấm
men được nuôi cấy ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tối ưu ở 17-22oC có năng lực lên men
rất lớn. Đối với quá trình lên men thì nấm men có thể chịu được giới hạn nhiệt độ khá
rộng từ 1-45oC. Nếu nhiệt độ quá 50oC nấm men sẽ chết.
* Ảnh hưởng của acid (pH):
Nấm men có thể phát triển trong môi trường có chỉ số pH = 2 – 8 nhưng thích hợp
nhất là 4 – 4.5. Vi khuẩn bắt đầu phất triển ở pH = 4.2 và cao hơn, khi pH < 4.2 chỉ có
nấm men phát triển. Vì vậy trong lên men rượu, để ngăn ngừa khả năng nhiễm khuẩn
nên thực hiện trong khoảng pH = 3.8 – 4.0. Tuy nhiên trong thực tế có những loài vi
khuẩn do quen dần với độ acid thấp nên ngoài việc điều chỉnh pH thích hợp còn phải
kết hợp sử dụng các chất sát trùng. Khi pH = 8 thì nấm men phát triển rất kém, ngược
lại vi khuẩn phát triển rất mạnh. Ở pH = 3.8 nấm men phát triển mạnh thì hầu như vi
khuẩn chưa phát triển.
Để tạo pH thích hợp trong môi trường nuôi cấy nấm men (kể cả lên men) người ta có
thể bổ sung vào môi trường bất cứ một loại acid nào miễn là anion của acid không gây
ảnh hưởng mạnh đến trung tâm hoạt động của nấm men.Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 9
* Ảnh hưởng của nồng độ rượu:
Quá trình nuôi cấy nấm men chủ yếu là tạo điều kiện cho nấm men phát triển sinh
khối đạt số lượng theo yêu cầu. Song nấm men cũng thực hiện một quá trình lên men
rượu đáng kể (phụ thuộc vào chế độ thông khí).
Thường trong dịch nấm men có khoảng 4 – 6% rượu. Nồng độ rượu sinh ra có ảnh
hưởng đến tốc độ và khả năng phát triển của nấm men. Nồng độ rượu phụ thuộc vào
thưòi gian, số lượng tế bào và nguyên liệu chuẩn bị môi trường nuôi cấy. Cùng một
môi trường nuôi cấy, số lượng tế bào nấm men cho vào bằng nhau, điều kiện nuôi cấy
giống nhau thì nồng độ rượu ban đầu 1% chưa có ảnh hưởng đến tốc độ và khả năng
phát triển của nấm men, từ 4 – 6% đã có ảnh hưởng xấu.
* Ảnh hưởng của việc thông thoáng khí và đảo trộn:
Oxy là thành phần không thể thiếu trong quá trình phát triển sinh khối. Tuy nhiên, nó
lại là nguyên nhân gây hư hỏng cho rượu, bia trong các giai đoạn chế biến còn lại. Với
sự có mặt của oxy nấm men sẽ lên men không hoàn toàn vì chúng sẽ phát triển sinh
khối. Trong giai đoạn bảo quản chúng sẽ làm cho sản phẩm có nhiều aldehyt, sản
phẩm dễ bị biến màu do các phản ứng oxy hóa, phản ứng hóa nâu, hình thành các acid
hữu cơ làm chua và gây thối sản phẩm.
Một số quá trình lên men trong giai đoạn đầu diễn ra quá chậm do không đủ oxy cho
sự phát triển sinh khối, do vậy không đủ số lượng tế bào lên men, ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm và dây chuyền sản xuất. Tuy nhiên, lại có một số chủng nấm men
phát triển nhanh và tạo ra lượng rượu nhiều hơn trong môi trường không khí, chủng
này thường nuôi cấy và phát triển trong môi trương ban đầu có đầy đủ oxy.
Thông khí là cung cấp đủ oxy cho quá trình hô hấp của nấm men. Việc thông khí kết
hợp với đảo trộn có ảnh hưởng rõ rệt đến quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm
men. Thiếu không khí tức là điều kiện yếm khí, nấm men sẽ thực hiện quá trình lên
men rượu, nồng độ rượu trong môi trường tăng nhanh chóng, khi đó sự phát triển của
nấm men dần dần sẽ bị kìm hãm.
Việc thông khí và đảo trộn còn có tác dụng làm cho môi trường luôn ở trạng thái
động, tăng cường sự tiếp xúc giữa tế bào nấm men với môi trường dinh dưỡng, do đó
rút ngắn được thời gian nuôi cấy.
Ngoài các yếu tố trên, các chất sát trùng dùng trong sản xuất như formol, Na2SiF6,
NaF, CaOCl2,…các muối kim loại nặng, các tia cực tím,… đều ảnh hưởng lớn đến
hoạt động sống của nấm men Tuy nhiên, mỗi yếu tố (hay chất hóa học) có ảnh hưởng
khác nhau trong từng điều kiện nuôi cấy và từng chủng nấm men khác nhau.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 10
2.1.3.5 Các sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian của quá trình lên men rượu
Trong quá trình lên men, ngoài sản phẩm chính là rượu và CO2 còn tạo ra nhiều chất
khác. Bằng cách phân tích sắc ký khí người ta phát hiện trên 50 chất khác nhau, nhưng
có thể xếp thành 4 nhóm chính: acid, ester, aldehyt và alcol có số cacbon lớn hơn 2
(alcol cao phân tử).
* Sự tạo thành acid:
Trong quá trình lên men rượu luôn tạo các acid hữu cơ bao gồm: acid acetic, acid
lactic, acid citric, acid pyruvic và acid succinic nhưng nhiều hơn cả là acid acetic và
acid latic.
Acid acetic có thể được tạo thành từ phản ứng oxy hoá khử giữa hai aldehyde acetic –
1 phân tử bị oxy hoá, phân tử thứ hai sẽ bị khử:
CH3CHO + CH3CHO + H2O = CH3COOH + C2H5OH
Acid lactic được tạo thành bởi pyruvat dehydronase theo phản ứng:
CH3CO - COOH + NAD.H2 = CH3CHOHCOOH + NAD
Hoặc:
CH2O(H2PO3)CHOHCHO + H2O = CH3CHOHCOOH + H3PO4
Acid citric theo Laphon được tạo từ aldehyde acetic. Phản ứng được biểu diễn tổng
quát như sau:
9CH3CHO + 4H2O = (CH2COOH)2C(OH)COOH + 6CH3CH2OH
Acid succinic được tạo thành có thể theo hai con đường: dehydro và trùng hợp hai
phân tử acid acetic với một phân tử aldehyde acetic:
2CH3COOH + CH3CHO → COOHCH2CH2COOH + C2H5OH
hay được tạo thành do deamin acid glutamic. Trường hợp này aldehyde glyceric tiếp
nhận hydro và tạo ra cả glycerin. Phương trình tổng quát tạo acid succinic cùng với
glycerin từ acid glutamic được biểu diễn như sau:
C6H12O6 + COOH-CH2-CH2-CHNH2COOH + 2H2O = COOH-CH2CH2COOH +
2C3H8O3 +NH3 + CO2
Glycerin và aldehyde đều là sản phẩm trung gian của lên men rượu. Trong điều kiện
lên men nhằm mục đích chỉ thu rượu etylic, người ta khống chế pH dịch lên men trong
giới hạn 4,5 – 5,2. Với điều kiện ấy lượng glycerin tạo thành chỉ chiếm 0,3 – 0,45%
dịch giấm chín, tương ứng tiêu tốn đường 2 – 3% so với lượng đưa vào. Nếu tăng pH
tới kiềm thì lượng đường tham gia tạo glycerin tăng tới 23,4% và đường tạo aldehyde
nhưng chưa chuyển thành rượu đạt 11,9%.
Lên men đường xảy ra theo phương trình:
2C6H12O6 + H2O = 2C3H8O3 + CO2 + CH3COOH + CH3CH2OHLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 11
Người ta còn dùng sunfitnatri cho vào canh trường lên men nhằm điều chỉnh sản phẩm
tạo thành. Khi cho sunfitnatri thì:
CH3CHO + NaSO3 + H2CO3 = CH3CHONaHSO3 + NaHCO3
(H2CO3 có sẵn trong dịch)
Nghĩa là tùy theo điều kiện của môi trường, sự lên men có thể xảy ra theo ba kiểu
khác nhau:
Lên men rượu bình thường: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Lên men sunfit: C6H12O6 → CH3CHO + C3H8O3 + CO2
Lên men trong môi trường kiềm:
2C6H12O6 + H2O → 2CO2 + CH3COOH + C2H5OH + 2C3H8O3
(Nguyễn Đình Thưởng, Nguyễn Thanh Hằng- 2005)
* Sự tạo thành rượu bậc cao:
Một trong những sản phẩm phụ quan trọng được tạo thành trong quá trình lên men
rượu là các rượu có số nguyên tử carbon lớn hơn hai. Các alcol này tuy ít nhưng nếu
lẫn vào etylic sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm.
Đó là các alcol propylic, izobutylic, izoamylic, amylic …Hàm lượng của chúng chỉ
khoảng 0,4 – 0,5% so với cồn etylic nhưng gây cho sản phẩm có mùi khó chịu. Các
alcol này có tên chung là dầu fusel là do nấm men sử dụng nitơ của các acid amin.
Phương trình tổng quát quá trình tạo thành alcol có phân tử cao được đơn giản theo
phản ứng:
R-CH(NH2) - COOH + H2O → RCH2OH + NH3 + CO2
Như vậy việc tạo thành alcol cao phân tử gắn liền với sự biến đổi của acid amin xảy ra
trong điều kiện yếm khí chỉ có thể đồng thời với lên men rượu.
Bằng con đường tương tự, nhiều acid amin cũng được tạo thành như valin và
izolơxin… chúng là tiền đề để tạo ra các alcol bậc cao sau này. Thực ra quá trình amin
hoá acid pyruvic xảy ra rất phức tạp, qua nhiều giai đoạn có liên hệ chặt chẽ với nhau.
Acid acetic tạo thành có hoạt tính cao lại tác động cho các quá trình khác tiếp theo.
* Sự tạo thành ester:
Song song với việc tạo ra acid và alcol, dưới tác dụng của enzyme trong nấm men, các
acid và alcol sẽ tác dụng lẫn nhau để tạo ra những ester tương ứng. Lượng sản phẩm
phụ và sản phẩm trung gian tạo thành trong quá trình lên men phụ thuộc vào nhiều yếu
tố. Chúng thay đổi theo nhiệt độ, pH, mức độ sục khí cũng như chủng giống nấm men
và cả nguồn nguyên liệu.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 12
2.2 BÁNH MEN THUỐC BẮC DÙNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU
2.2.1 Bánh men thuốc bắc dùng trong sản xuất rượu
2.2.1.1 Giới thiệu
Hiện nay ở nước ta có nhiều loại men sản xuất rượu. Men lá dùng để sản xuất rượu
cần, men cơm rượu dùng làm cơm rượu, bánh men thuốc bắc dùng sản xuất rượu đế,
rượu nếp than.
Trong các loại trên, bánh men thuốc bắc được sử dụng phổ biến hơn cả, hầu hết địa
phương nào cũng có lò sản xuất bánh men thuốc bắc. Nguyên liệu chủ yếu là bột gạo,
nấm men và một số vị thuốc bắc. Các thành phần này với liều lượng khác nhau ở mỗi
lò men, đây được xem là bí quyết gia truyền.
2.2.1.2 Các thành phần chủ yếu của bánh men thuốc bắc
* Bột gạo: phải chọn nguyên liệu tốt, đặc biệt không nhiễm vi sinh vật hay côn trùng
vì sẽ ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật của bánh men. Có thể sử dụng bột gạo hay bột nếp
với độ ẩm khoảng 11.3%.
* 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 gồm: acid hữu cơ, acid vô cơ, tinh dầu, chất béo,… Nhóm này
tác động đến hệ thần kinh, hệ tuần hoàn, hệ hô hấp, hệ vận động. Ngoài ra, một số
chất như: dầu, phenol, ancaloit còn chứa các chất kháng sinh.
Nhìn chung vai trò của các vị thuốc bắc trong viên men được quan tâm chủ yếu ở 2
tác dụng: kháng khuẩn và tạo hương cho rượu. Tuy nhiên, vấn đề này hiện nay chưa
được nghiên cứu nhiều.
Một số công trình nghiên cứu cho thấy các vị thuốc bắc có ảnh hưởng tốt 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,…Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
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
* Nấm mốc (nấm sợi)
- 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 có nhiều đặc tính rất quý như khả năng chịu
nhiệt độ cao (32 – 35oC), chúng vừa có khả năng đường hóa vừa có khả năng rượu
hóa.
- Vai trò của nấm mốc trong lên men rượu
Nấm mốc có khả năng sinh ra các enzyme amylase, đặc biệt là α–amylase và
amyloglucosidase để thủy phân tinh bột thành đường, chủ yếu là glucose. Nguồn tinh
bột ban đầu được nấu hay hấp sau đó hóa lỏng bằng α–amylase, 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 cắt các nối α – 1,4 từ đầu không khử của amylose phóng
thích các monomer đơn D – glucose, đồng thời các nối α – 1,6 cũng được thủy giải
nhưng chậm hơn. Enzyme này có khả năng thủy phân hầu như hoàn toàn tinh bột
thành glucose (đến 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.
Tuy nhiên, muốn cho sợi nấm sinh ra enzyme đường hóa thì tinh bột là nguồn carbon
thích hợp. Khi nuôi sợi nấm sinh enzyme thì nguồn nitrogen được sử dụng dưới dạng
sunfat amon. Tỷ lệ carbon và nitơ trong môi trường có ảnh hưởng lớn đến tổng hợp
sinh nấm và khả năng tạo ra enzyme. Khi nguồn carbon và nitơ đầy đủ thì sợi nấm
mới tích lũy enzyme tối đa.
+ Hàm lượng nước trong môi trường: hàm lượng nước thích hợp sẽ tạo điều
kiện cho sự phát triển của nấm. Nếu môi trường thừa nước thì sẽ làm giảm trạng thái
xốp của môi trường, giảm lượng oxy khuếch tán, vi khuẩn dễ dàng phát triển. Nếu
thừa nước thì bề mặt môi trường bị khô là nguyên nhân kìm hãm sự phát triển của sợi
nấm mới tich lũy enzyme tối đa.
+ Nhiệt độ: trong quá trình phát triển của nấm sợi, sinh ra lượng nhiệt khá lớn
làm tăng nhiệt độ của môi trường. Nhiệt độ thích hợp nhất cho nấm phát triển là 32 –
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 14
33oC, 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: phụ thuộc vào từng loại nấm, thông thường sau thời gian nuôi cấy
từ 30 – 32 giờ thì nấm sợi sẽ phát triển phát triển nhất và sự tạo thành enzyme đường hóa
nhiều nhất kết thúc, khi sợi nấm bắt đầu sinh bào tử (Nguyễn Đức Lượng).
* Nấm men
Nấm men là tên chung chỉ nhóm nấm men có cấu tạo đơn bào, thường sinh sản bằng
cách nẩy chồi hay phân cắt. Nhóm này có nhiều trong tự nhiên và có thể sử dụng
trong sản xuất rượu, bia, bánh mì,... Tế bào nấm men giàu protein, vitamin (đặc biệt là
vitamin nhóm B và tiền vitamin D2).
Bảng 3. Thành phần hóa học của nấm men
Các chất Thành phần (%)
Cacbin
CaO
Nitơ
Hydro
P2O5
K2O
SO3
MgO
Fe2O3
SiO
49.8
12.4
6.7
3.54
2.34
0.04
0.42
0.38
0.035
0.09
(Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, 1996)
- Các loại nấm men thường gặp trong men rượu:
Mỗi gam bánh men có chứa từ vài chục đến vài trăm triệu tế bào nấm men. Chúng
gồm 2 giống: Endomycopsis (chủ yếu là endo fibuligenes) và Saccharomyces (chủ yếu
là 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.
+ Saccharomyces cerevisiae có khả năng lên men nhiều loại đường như:
glucose, saccharose, maltose, fructose, rafinose, galactose. Đồng thời, chúng có thể
lên men ở nhiệt độ cao (36 – 40oC) và có khả năng chịu được độ acid. Ngoài ra, chúng
còn có khả năng chịu được thuốc sát trùng Na2SiF6 với nồng độ 0.02 – 0.025%. Đặc
điểm này rất thuận lợi trong trường hợp lên men có sử dụng thuốc sát trùng. Điều
quan trọng hơn là có khả năng lên men nhiều loại nguyên liệu: gạo, ngô, khoai, sắn
với lượng đường trong dung dịch 12 – 14%, có khi 16 – 18%. Nồng độ rượu cao nhấtLuận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 15
trong dịch lên men có thể chịu được là 10 – 12%. Nhiệt độ lên men thích hợp nhất là
28 – 32oC.
Ngoài 2 chi nấm men cơ bản trên, trong men thuốc bắc còn nhiều loài men dại khác.
Chúng vừa có khả năng thủy phân tinh bột, vừa có khả năng chuyển hóa đường thành
rượu tuy sự chuyển hóa này thấp. Đặc biệt, các loài nấm men dại chịu được nhiệt độ
rất cao (60 – 65oC) và chịu được chất sát trùng ở nồng độ 0.05 – 1% (Nguyễn Đức
Lượng).
Hình 1. Nấm men Saccharomyces cerevisiae
- Vai trò của nấm men trong quá trình chuyển hóa đường thành rượu:
Nấm men đóng vai trò quan trọng trong quá trình lên men rượu cổ truyền. Trong suốt
thời gian lên men ngoài ethanol, CO2 còn tạo ra nhiều sản phẩm phụ như: glycorol,
dầu fusel, ester, acid hữu cơ, diacetyl. Sự hiện diện của các hợp chất này tùy thuộc vào
dòng nấm men và điều kiện lên men, chúng góp phần quan trọng tạo nên hương vị đặc
trưng cho sản phẩm.
Để thu được năng suất rượu cao, nấm men thường được lựa chọn dựa vào 2 đặc tính:
Lên men với tốc độ mạnh và khả năng chịu được nồng độ rượu cao trong môi trường
lên men. Ethanol là sản phẩm chính của quá trình rượu hóa nhưng ở một nồng độ nào
đó ethanol có thể làm thay đổi cấu trúc và tính thấm của màng tế bào nấm men, ảnh
hưởng đến sự phát triển và các hoạt động biến dưỡng của nấm men, ức chế quá trình
lên men.
So sánh khả năng chịu cồn cao của các dòng nấm men bằng cách cho lên men trong
dung dịch đường có nồng độ cao (15 – 30% v/v) hay có thể dùng phương pháp lên
men liên tục rồi bổ sung glucose vào từ từ cho đến khi kết thúc quá trình lên men. Đo
độ rượu của các dòng nấm men khác nhau, mẫu nào có nồng độ cao chứng tỏ dòng
nấm men đó có khả năng chịu đựng độ cồn cao nhất.
.2.1 Mucor racemosus
Tên: Mucor racemosus
Xuất xứ: Men giống mua từ Phong Điền, Cần Thơ
Nhiệt độ: 28 – 30oC.
Ánh sáng: trong bóng tối (hộc tủ).
Môi trường: Czapek dox agar.
Tuối nấm khi phân loại: 15 ngày.
* Khuẩn lạc:
Tốc độ mọc: Trung bình Kich thước: 7 – 8,5 cm
Dạng khuẩn lạc: Xốp bông, cao dưới 1 cm.
Giọt tiết: Không.
Màu sắc:
Mặt phải: Khuẩn lạc ban đầu có màu trắng sau chuyển sang xanh lợt (hình 8a).
Mặt trái: Không màu (hình 8b).
Sắc tố ra môi trường: Không.
* Giai đoạn vô tính:
Nang bào tử kín:
Cách sắp xếp: mọc từ môi trường hay trên các nhánh.
Hình dạng: Hình cầu, vỡ ra khi già (hình 9)
Kích thước: Khoảng 30 – 60 µm.
Cuống:
Hình dạng: Bề mặt cuống nhẵn. Cuống có kích thước dài.
Màu sắc: Cùng màu với nang bào tử kín.
Trụ nang:
Hình elip có phần phụ bao quanh gốc do vỏ nang khi vỡ tạo thành (hình10).
Bào tử kín:
Hình dạng: Phần lớn hình elip (hình 14).
Kích thước: (6 – 9) x (4,5 – 7) µm.
Bào tử áo:
Hình dạng: Hình trứng (hình 13).
Kích thước: 10 – 18 µm.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: