BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong
lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ MÔ HÌNH
SẢN XUẤT RƯỢU ĐẶC SẢN MAI HẠ (HÒA BÌNH)
Mã số: ĐT.04.08/CNSHCB
Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Thúy Hường
Thời gian thực hiện: 1/2008 – 12/2009
8967 HÀ NỘI , tháng 8 năm 2011 BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong
lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020
của địa phương mình, mỗi quốc gia có một loại rượu mạnh khác nhau với nguyên liệu
và công nghệ sản xuất khác nhau như: Rượu Cognac (Pháp) được sản xuất từ nho; rượu
Johnny Walker, Gin của Scotland và Ireland (Anh), Vodka củ
a Nga được sản xuất từ
đại mạch; rượu whisky của Mỹ được sản xuất từ ngô v.v. Ở các nước thuộc Châu Á,
cùng với nền văn minh lúa nước, hầu hết các sản phẩm rượu mạnh được sản xuất từ
ngũ cốc với một số thương hiệu nổi tiếng thế giới như: Rượu Shochu của Nhật và Hàn
Quốc, rượu Mao Đài củ
a Trung Quốc v.v Nguyên liệu chính để sản xuất rượu mạnh là
nho, malt đại mạch, ngô, khoai, sắn, yến mạch và đường vàng [1].
Ở Việt Nam rượu chưng cất được sản xuất chủ yếu từ gạo, ngô sắn bằng phương
pháp thủ công với ba công đoạn chính là đường hóa, lên men và chưng cất. Mặc dù
nguyên liệu và công nghệ sản xuất về cơ bản là giống nhau, song mỗi địa phương lại
có những loại rượu đặc trưng riêng như: Rượu Mai Hạ (Mai Châu, Hòa Bình), rượu
ngô Thanh Vân (Quản Bạ, Hà Giang), Rượu Mẫu Sơn (Lạng Sơn), rượu Sán Lùng
(Lào Cai), rượu làng Vân (Bắc Giang), rượu Bàu Đá (Bình Định) v.v. Tuy nhiên, chất
lượng của các loại rượu chưng cất sản xuất ở qui mô gia đình thường có chất lượng
không cao. Hàm lượng các chất gây độc cho cơ thể như: aldehyde, methanol,
furfurol….thường vượt quá tiêu chuẩn cho phép, ảnh hưởng không tố
t đến sức khỏe
người tiêu dùng.
Với mong muốn nâng cao chất lượng rượu làng nghề, giữ được hương thơm đặc
trưng của rượu truyền thống và đáp ứng các chỉ tiêu về an toàn vệ sinh thực phẩm, đề
tài "Nghiên cứu xây dựng qui trình công nghệ và mô hình sản xuất rượu đặc sản
Mai Hạ (Hòa Bình)" được thực hiện. Sự thành công của đề tài sẽ góp phần nâng cao
chất lượ
ng rượu, tăng hiệu quả sản xuất đồng thời giúp cho các làng nghề sản xuất
rượu phát triển bền vững.
Whisky: Rượu có nguồn gốc từ các dòng tu sĩ ở Ireland, sản xuất để phục vụ cho
các buổi lễ, sau đó được truyền bá sang Scotch và một s
ố nước khác. Whisky là sản
phẩm lên men từ hạt đại mạch, lúa mạch đen và các loại ngũ cốc có hạt nhỏ khác.
Trước năm 1820 thì whisky chỉ được làm từ mạch nha của lúa đại mạch nên còn có tên
gọi là whisky đại mạch. Từ năm 1830 thì xuất hiện công thức pha trộn đại mạch với
3
ngô có mùi êm dịu hơn và được cấp bằng sáng chế. Có 4 nhà sản xuất Whisky nổi
tiếng trên thế giới hiện nay là Scotch whisky, Canadian whisky, American whisky,
Irish whisky. Để sản xuất Whisky, đại mạch sau khi nẩy mầm và sấy, được đường hóa
để thu dịch chiết xuất từ malt sau đó được lên men bởi nấm men Saccharomyces
cerevisiae. Theo công nghệ truyền thống thì quá trình chưng cất được thực hiện 2 lần.
Ngày nay, công nghệ và thiết bị sản xuất whisky, đặ
c biệt là khâu chưng cất đã được
cải tiến bằng công nghệ chưng cất liên tục với áp suất thấp. Rượu sau khi chưng cất
được tàng trữ trong thùng gỗ sồi đã được hơ lửa bên trong. Sau ít nhất 3 năm tàng trữ
rượu được phối trộn, đóng chai.
Rhum có một lịch sử rất rực rỡ, bắt nguồn từ Châu Á, theo chân con người trong
cuộc hành trình về Phương Tây. Cây mía đượ
c Columbus mang đến Châu Mỹ, Cuba và
rượu Rhum xuất hiện đầu tiên tại vùng này. Rhum ngày nay hiện diện ở những nơi có
trồng mía, rượu được chưng cất từ nước cốt mía hay sản phẩm của cây mía (xirô mía,
mật mía). Nó được chưng cất đến khoảng dưới 95% độ cồn và thường được đóng chai
ở độ cồn thấp hơn nhiều. Rhum còn giữ lại phần lớn mùi vị tự nhiên của cây mía. Có 3
lo
ại chính [21]: Rhum trắng, nhẹ mùi, chưng cất bằng tháp cất, Rhum vàng, mùi trung
Cheongju, một loại rượu của Hàn Quốc mà tương đương với Sake. Từ năm 1965 đến
1991, để giảm bớt tình trạng thiếu hụt gạo, từ đấy Soju được sản xuất chính thông qua
việc pha loãng ethanol nguyên chất với nước và hương liệu. Soju được sản xuất thông
qua vi
ệc pha loãng từ ethanol được gọi là Soju pha loãng với nồng độ qui định thấp
hơn 35%v/v, trong khi Soju được sản xuất bằng phương pháp chưng cất từ lúa gạo thì
được gọi là Soju chưng cất.
Mao Đài: Rượu Mao Đài được lấy theo tên quê hương của nó - thị trấn Mao Đài,
thành phố Nhân Hoài, tỉnh Quý Châu, Trung Quốc
. Rượu Mao Đài trong suốt, trong
quá trình chế biến không thêm bất kỳ một loại hương liệu nào nên mùi vị của nó rất tự
nhiên. Nguyên liệu chính để chế tạo là cao lương dùng làm hèm, tiểu mạch làm phụ gia
được tẩm ướp theo công thức đặc biệt phức tạp, thời gian sản xuất rượu Mao Đài có
khi lên tới 3 năm.
Shochu là rượu chưng cất truyền thống của Nhật Bản. Từ 1500 trước Công
nguyên, Shochu đã
được sản xuất ở Nhật Bản, nhưng người ta cho rằng Shochu có
nguồn gốc từ Đông Nam Á. Shochu được sản xuất chủ yếu ở khu vực miền nam của
Nhật Bản như đảo Kyushu, Amami và Okinawa. Ở Nhật Bản hiện có khoảng 359 nhà
máy sản xuất Shochu, với sản lượng tiêu thụ vào khoảng 847.000 kl (năm 2001). Trong
những năm gần đây, chất lượng rượu Shochu đã được cải thiện đáng kể, sản lượng sản
5
xuất Shochu đã tăng 180% trong 10 năm qua [1]. Nguyên liệu để sản xuất rượu Shochu
truyền thống của Nhật Bản là gạo đánh bóng, khoai lang, đại mạch, yến mạch và
đường vàng. Trong đó khâu quan trọng nhất là chuẩn bị Koji. Nguyên liệu để làm Koji
là gạo tẻ sát hết lớp cám bao bên ngoài và bào tử của một số chủng nấm mốc như A.
Rửa &
ngâm
Hấp &
làm nguội
Nguyên liệu chính
Gạo, khoai lang, đại mạch,
yến mạch, đường vàng.
2530
2530
0
C
6
Bảng 1. Đặc điểm của rượu Shochu Nhật Bản
Thông số Shochu –A Shochu –B (traditional)
Chưng cất Tháp cất Coffey still,
chưng cất liên tục
Bình cất Pot still, cất gián
đoạn
Hàm lượng cồn (%v/v) < 36%
≤ 45%
Tiêu thụ (2001) 479,103 kl 367,897 kl
Nguyên liệu thô Rỉ đường, cồn thô Gạo, khoai lang, đại mạch,
kiều mạch, đường vàng.
Rao Khao là một loại rượu truyền thống của Thái Lan, chúng được sản xuất từ
gạo và look pang (men giống). Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất Rao Khao thuộc các
Dịch lên men lần thứ nhất
gồm: Aspergillus awamori và
Sacharomyces cerevisiae
Thái Lan Loopang Dạng bột Cám
Rhizopus, Aspergillus,
Monascus, Sacharomycopsis,
Saccharomyces, Lactic acid
bacteria v.v…
Malaysia
Indonesia
Ragi Bánh nhỏ Gạo
Aspergillus
Trung
Quốc
Kyoku
Dạng
bánh,
dạng hạt
Lúa mỳ, kê,
gạo, bo bo
Rhizopus, Aspergillus,
Monascus, Saccharomyces,
Bacteria (Lactic acid
bacteria, Acetic acid
bacteria )
1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu chưng cất tại Việt Nam
Rượu chưng cất là loại đồ uống gắn liền với văn hóa ẩm thực của người Việt
Nam. Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu về rượu ngày càng tăng. Ở Việt Nam
hiện nay, bên cạnh các doanh nghiệp sản xuất cồn, rượu lớn như Công ty Cổ phần
hộ gia đình, sản xuất theo kinh nghiệm và quy trình đơn giản, cơ sở vật chất đơn sơ.
Trung bình mỗi cơ sở sản xuất 7.700 lít/năm (thấp nhất là 1.000 lít và cao nhất là
65.000 lít/năm). Đối với rượu dân tự nấu, hầu hết là rượu chưa có th
ương hiệu hoặc các
9
loại rượu chưa công bố tiêu chuẩn chất lượng, không đảm bảo an toàn vệ sinh thực
phẩm, có hàm lượng aldehyt và methanol… cao hơn mức quy định. Các cơ sở sản xuất
và tự phân phối trực tiếp vào các tiệm tạp hóa nhỏ lẻ hoặc bỏ mối thẳng cho các quán
nhậu bình dân. Thị trường tiêu thụ tập trung ở vùng nông thôn, vùng ven đô và những
người lao động nghèo. Tình trạng sản xuất và tiêu thụ rượu không đăng ký, cùng với
rượu lậu và rượu giả không rõ xuất xứ và không được ai kiểm chứng đang là một vấn
đề cấp thiết cần giải quyết. Tệ hại hơn nữa là tình trạng sản xuất rượu pha chế từ cồn
thực phẩm và cồn công nghiệp, nước, hóa chất, hương liệu và bột màu để trở thành
rượu hương nếp, Rhum, Whisky… gây ảnh hưởng rất lớn đến lợi ích kinh tế, thương
hiệu của các nhà sản xuất cũng như ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người tiêu
dùng.
Giải pháp nâng cao chất lượng rượu truyền thống song vẫn đảm bảo duy trì
hương vị đặc trưng riêng của từng vùng miền sẽ hướng tới việc duy trì công nghệ cổ
truyền, nâng cao chất lượng bánh men hoặc men lá và bổ sung thêm công đoạn chưng
cất lo
ại tạp chất. Rượu sau chưng cất tinh chế cần được tàng trữ để ổn định hương vị và
được lọc trong trước khi đóng chai.
Với giải pháp này, rượu cổ truyền Việt Nam vẫn có thể sản xuất ở quy mô công
nghiệp với chất lượng cao và ổn định; đồng thời vẫn giữ được hương vị truyền thống,
giữ được hương thơm đặc trưng của nguyên liệu làm ra nó. Việc áp dụng phương pháp
chưng cất loại tạp chất giúp cho rượu có chất lượng ổn định, đảm vệ sinh an toàn thực
c bắc
Men thuốc bắc được trộn các vị thuốc bắc hoặc thuốc nam với bột gạo. Bột gạo
nghiền nhỏ, bột thuốc bắc nghiền nhỏ cùng bột bánh men cái, trộn đều. Tỷ lệ thuốc bắc
với bột gạo là 1:10. Bổ sung nước đến hàm ẩm 50 -55% [3]. Vai trò của các vị thuốc
bắc trong bánh men có thể chia làm 4 nhóm sau [10]:
- Nhóm chất có tác dụng dược lý sát trùng
- Nhóm tăng cường sức đề kháng cho n
ấm mốc, nấm men
- Nhóm đóng vai trò thúc đẩy sự trao đổi chất của nấm mốc, nấm men
- Nhóm cung cấp hương gốc cho rượu
Trong bánh men thuốc bắc nhờ có các vị thuốc với thành phần hợp lý mà hạn
chế được sự lây nhiễm các tạp khuẩn từ không khí vào bánh men. Mặt khác một số vị
thuốc còn có tác dụng kích thích sự phát triển của nấm men và nấm mốc, nhờ vậy mà
quá trình đường hoá và rượ
u hoá sau này diễn ra tốt hơn, độ axit trong rượu thấp.
Một số bài thuốc được sử dụng phổ biến trong sản xuất bánh men thuốc bắc và
men lá như sau [12]:
Công thức bài thuốc 10 vị thuốc bắc:
Nhục đậu khấu 4,5g Đại hồi 5,0g
11
Quế chi 3,5g Tế tân 1,0g
Bạch truật 1,0g Liên kiều 1,5g
Cam thảo 3,5g Tiểu hồi 1,5g
Thảo quả 3,5g Sa nhân 5,5g
Công thức bài thuốc 8 vị:
Nhục đậu khấu 4,5g Cam thảo 3,5g
1.2.3 Hệ vi sinh vật trong bánh men [2], [3], [14]
Thành phần quan trọng nhất của bánh men là hệ vi sinh vật. Trong quá trình sản
xuất bánh men, men giống của mẻ trước được truyền cho mẻ sau và cứ như vậy từ thế
hệ này qua thế hệ khác. Ở mỗi địa phương khác nhau người ta chuẩn bị bánh men theo
những công thức khác nhau và với men gốc của riêng mình. Với một truyền thống văn
hóa lâu đời và đa sắc tộc, sự
đa dạng trong các loại bánh men của Việt Nam cũng như
hệ vi sinh vật trong đó là rất lớn. Theo Anthony C. Lee và Yusaku Fujio (1997) hệ vi
sinh vật trong bánh men Việt Nam chủ yếu thuộc các chi: Chi Rhizopus; Mucor;
Saccharomycopsis, Aspergillus; Saccharomyces cerevisiae và vi khuẩn Lactic
acidbacteria v.v.
Các chủng nấm mốc thuộc chi Rhizopus; Mucor; Saccharomycopsis,
Aspergillus khi phát triển trên môi trường tinh bột chúng có khả năng sinh tổng hợp
enzym α-amylaza và β-amylaza là những enzym xúc tác cho quá trình thủy phân tinh
bột thành đường.
Với mong muốn nâng cao chất lượng bánh men, nă
m 1995 Nguyễn Thị Hoa và
cộng sự (Viện Công nghiệp Thực phẩm) đã thực hiện đề tài cấp Bộ Công nghiệp
“Nghiên cứu sử dụng giống vi sinh vật thuần chủng để nâng cao chất lượng bánh men
thuốc bắc”. Tác giả đã bổ sung một chủng nấm men thuần chủng là Saccharomycopsis
fibuliger và một chủng nấm mốc A. niger có khả năng tổng hợp enzym α- amylaza và
β- amylaza cao và một ch
ủng Saccharomyces cerevisiae có hoạt lực lên men cao vào
bánh men. Kết quả đã tạo ra bánh men trắng, xốp; hiệu suất lên men rượu tăng từ 0,7 lít
rượu 40%/ 1kg gạo lên 0,8 lít rượu 40%/ 1kg gạo [14].
Hiểu rõ tầm quan trọng của bánh men trong sản xuất rượu truyền thống, với
mong muốn duy trì sự đa dạng sinh học của bánh men tại các vùng miền của Việt Nam,
TS. Vũ Nguyên Thành và cộng sự (Viện Công nghiệp thực phẩm) trong đề tài “Bảo t
ồn
và lưu giữ nguồn gen Vi sinh vật Công nghiệp thực phẩm” đã tiến hành thu thập, lưu
Gạo ngâm nước
↓
Xay thành bột
↓
Nhào bột ← Các vị thuốc bắc (hoặc thuốc nam), men giống, nước.
↓
Định hình bánh men
↓
Ủ men
↓
Sấy khô
↓
Bánh men thành phẩm
Hình 4. Sơ đồ công nghệ sản xuất bánh men rượu [4]
14
1.2.5 Công nghệ sản xuất rượu truyền thống [1, 2, 3, 13]
Quy trình chung để sản xuất rượu truyền thống có thể mô tả tóm tắt như sau:
Nguyên liệu (gạo, ngô, sắn) Vo sạch Hấp chín Làm nguội Rắc
men giống (Men bánh hoặc men lá) Lên men khô Lên men lỏng
Chưng cất Rượu thành phẩm.
Các công đoạn chính trong quá trình sản xuất rượu bao gồm:
Quá trình đường hóa: Từ các nguyên liệu như gạo, ngô, sắn được nấu chín, sau
đó được tãi nguộ
i, khi nhiệt độ khoảng 37
0
Quá trình chưng cất: Việc chưng cất rượu bằng phương pháp truyền thống, hiện
nay đang tồn tại hai công nghệ chưng cất đó là: Cất “ruột gà” và cất “thượng thủy”.
Thiết bị cất “ruột gà” được làm bằng đồng hoặc nhôm. Cấu tạo của nó gồm một
nồi đáy phía dưới và nắp phía trên được nối với đường ống ruột gà. Cơm rượu sau khi
lên men được cho vào nồi đáy. Trong quá trình đun sôi nồi đáy, hơi rượu bay lên sẽ đi
qua ống ruột gà. Do ống ruột gà được ngâm trong bể nước, nên hơi rượu gặp lạnh sẽ
ngưng tụ là chảy vào thùng chứa rượu thành phẩm. Công nghệ này khá phổ biến ở các
làng nghề sản xuất rượu của Việt Nam. Theo công nghệ này, việc tách bỏ rượu đầu và
rượu cuối dễ dàng hơn.
Thiế
t bị cất thượng thủy thường được làm bằng gỗ. Một chảo gang được đổ đầy
nước, một ống tròn bằng gỗ thủng hai đầu bên trong có vỉ tre được úp lên chảo gang.
Nguyên liệu sau khi ủ thành rượu được đổ lên trên vỉ tre. Phía trên ống gỗ được đặt
một chảo gang chứa nước lạnh. Khi đun sôi nước trong chảo đáy, hơi nước bay lên đi
qua vỉ tre chứa nguyên liệu đã lên men sẽ mang theo hơi rượu, hơi rượu bay lên gặp
chảo nước lạnh phía trên sẽ ngưng tụ và rơi xuống phía đáy chảo gang. Một lưỡi gà
bằng gỗ được gắn trên thành thùng để gom lại phần rượu vừa ngưng tụ phía dưới đáy
chảo và chảy vào thùng chứa rượu thành phẩm. Công nghệ này, thường được dùng tại
các vùng núi cao. Rượu chưng cất bằng công nghệ lên men khô và cất thượng thủy
thường có chất lượng tốt hơn rượu lên men lỏng và chưng cất ruột gà. Tuy nhiên nhược
điểm của công nghệ chưng cất này là quá trình chưng cất không tách bỏ rượu đầu và
rượu cuối.
Tuy nhiên, mỗi làng nghề sản xuất rượu đều có quy trình công nghệ riêng mang
tính đặc trưng của từng vùng, miền. Dưới đây là một số công nghệ sản xuất rượu
truyền thống nổi ti
ếng ở Việt Nam.
Công nghệ sản xuất rượu Mẫu Sơn
Rượu Mẫu Sơn là sản
phẩm độc đáo của người Dao ở huyện miền núi Cao Lộc,
tỉnh Lạng Sơn. Nguyên liệu chính là gạo tẻ và nước suối (lấy từ những con suối chảy
chưng cất theo nguyên lý cất thượng thủy, lửa phải thật nhỏ để nồi cơm rượu bốc hơi
rồi ngưng tụ qua một thau nước luôn được giữ mát. Nếu lửa lớn, cơm rượu sẽ bị sít vào
nồi, rượu s
ẽ khê. Mỗi nồi nấu chỉ lấy 4 lít. Rượu Bầu Đá có độ rượu cao (trên 50 độ),
rượu thơm và có hậu vị ngọt ở cổ. Rượu uống nhanh say nhưng say rồi không thấy mệt
hay nhức đầu.
Công nghệ sản xuất rượu Sán Lùng
Rượu San Lùng đặc sản Lào Cai, do người Dao đỏ tại thôn San Lùng xã Bản
Xèo, huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai chế biến. Nguyên liệu tuyển chọn kỹ từ thóc nươ
ng
vào sữa ở độ dẻo. Trước khi nấu, thóc được ngâm ủ để nây mầm và mầm thốc được lên
17
men cùng cao lương và thảo dược. Thảo dược gồm các vị phòng chống lạnh, trừ cảm,
có vị làm cho lưu thông khí huyết, giảm đau nhức khớp, có vị làm cho không đau đầu.
Rượu sau lên men được chưng cất theo công nghệ cất thượng thuỷ hai lần, Lần thứ
nhất là khử tap và lọc cốt. Lần thứ hai làm lạnh bằng những lá thơm của núi rừng với
nước suối Pò Sèn. Sản phẩm rượu sau chưng cất lần 2 được tàng trữ trên 6 tháng trước
khi bán ra thị trường. Rượu San Lùng thường có độ cồn cao (47 – 49%v/v), rượu êm,
dễ uống và hoàn toàn không đau đầu .
1.3 Các thành phần cơ bản chứa trong rượu tinh bột sản xuất theo phương pháp
truyền thống [5,15]
1.3.1 Ethanol
Ethanol là thành phần chính của các đồ uống có cồn. Nó là sản phẩm của quá
trình lên men đường glucoza thành rượu nhờ nấm men. Phương trình tổng quát của quá
trình lên men ethanol là:
C18
vào môi trường tổng hợp làm tăng gấp vai lần sự hình thành isobutyric axit, và việc bổ
sung L- leucine làm tăng sự hình thành isovaleric axít.
Các axít béo không bão hòa có mặt trong dịch lên men và có ảnh hưởng đến khả
năng sống sót của nấm men. Các axít béo này là cần thiết cho nấm men và nó không
được tổng hợp dưới điều kiện kị khí. Việc bổ sung chất béo có chứa các axít béo không
bão hòa cũng làm tăng khả năng sống sót của nấm men.
1.3.3 Các hợp chất thơm (Esters)
Ester đượ
c tạo ra trong quá trình sinh trưởng của nấm men và một số ít ester
được tạo ra trong quá trình phát triển mạnh mẽ nhất của tế bào nấm men. Do đó mà
ester có lẽ không phải được hình thành từ phản ứng hóa học giữa axit và alcohol trong
các sản phẩm lên men. Phần lớn ester là ở dưới dạng ethyl acetate. Tại Mỹ, người ta đã
phát hiện được hàm lượng chất này trong trong các sản phẩm lên men là 25-50 ppm.
Mặc dù là dạng ethyl acetate là ester xuất hiện nhiều nhất nhưng nó c
ũng chỉ chiếm
chưa đến 50% tổng số các ester. Người ta cho rằng ethyl acetate, isoamyl acetate và
phenylethyl acetate tạo ra hương vị hoa quả cho các sản phẩm lên men. Trong phân tử
các ester chứa axit với số lượng nguyên tử cácbon nhiều hơn sẽ làm tăng cường sự hấp
phụ của chúng lên bề mặt tế bào do đó hàm lượng của chúng trong các sản phẩm lên
men là không đáng kể. Sự tạo thành các ester là phụ thuộc vào từng chủng nấm men và
thườ
ng nó có quan hệ với thành phần cồn cao phân tử. Với các các sản phẩm lên men
có thành phần isoamyl alcohol cao thì cũng có hàm lượng isoamyl acetate cao. Bên
cạnh đó sự có mặt của các axit béo cũng ảnh hưởng tới sự hình thành các ester. Việc
bổ sung butyric axit trong thí nghiệm làm tăng hàm lượng butyrate esters.
là 0,05 mm Hg và là 11ppm với nồng độ ôxi là 74 mmHg. Hợp chất này cũng được
nghiên cứu rất kỹ trong quá trình sản xuất rượu với sự bổ sung SO
2
vào
dịch lên men
làm tăng đáng kể sự hình thành aldehyde.
Ronkaien và Harrison đã thông báo về sự có mặt của các aldehyde cao phân tử
hơn (các aldehyde có 3, 4, 5 cácbon trong phân tử), cũng như là furfuraldehyde.
Palamand đã tìm ra rằng việc bổ sung thêm 12,5ppm acetyldehyde tạo ra hương thơm
và mùi vị ngọt của ester đặc trưng.
Trong sản xuất rượu bằng phương pháp thủ công lượng aldehyde không được
loại bỏ vì thế trong rượu còn chứa một lượng aldehyde rất lớn thậm chí gấp hàng chục
lần tiêu chuẩn cho phép (Hàm lượng aldehyde trong rượu truyền thống cho phép là <
50 ppm/ lít ethanol 100%v/v).
1.3.5 Methanol
Methanol (rượu gỗ) được hình thành cùng với quá trình lên men rượu ethylic.
Chúng có mặt trong thành phần của rượu theo con đường chưng cất. Methanol được
oxy hóa bởi enzym khử hydro trong gan tạo ra fomandehyt có thể gây mù hoặc gây tử
vong.
Methanol rất độc, chỉ một lượng nhỏ xâm nhập vào cơ thể cũng có thể gây mù
lòa, lượng lớn hơn gây tử vong. Theo qui định của Bộ y tế, đối vớ
i sản phẩm rượu
truyền thống cho phép hàm lượng methanol < 0.1%v/v /lít ethanol 100%v/v.
20
1.3.6 Dầu Fusel (hay cồn bậc cao)
a isobutanol và amyl alcohol. Các chủng nấm men khác nhau thể hiện
khả năng tạo cồn bậc cao khác nhau. Wellhoener đã tìm ra là đối với các nấm men kết
thành cụm và nằm dưới đáy thùng thì tỉ lệ tạo ra cồn cao phân tử là 49- 122ppm và 62-
94 ppm đối với nấm men không bị kết đông lại.
1.3.7 Các hợp chất sulfur
Sulfur với nồng độ 46 ppm có trong thành phần các sản phẩm lên men lager của
Nhật. Trong đó 94% là các hợp chất không bay hơi và sulfit sulfur chiếm 6% còn lại.
Nồng độ rất thấp của H
2
S và các hợp chất thiocacbonyl (bao gồm thioformadehyde,
thioaceton và dithioformadehyde) cũng được phát hiện. Trong các hợp chất không bay
hơi, chiếm chủ yếu là sulfate sulfur và các hợp chất –S-S không hoạt động và nồng độ
thấp của các hợp chất –SH. Những hợp chất này được giải phóng vào dịch lên men khi
21
sulfate và các axít amin có nhóm sulfur kết hợp với nhau để tạo nên các hợp chất
sulfur. Một phần lớn sulfite được tạo thành do quá trình phân rã các axít amin có chứa
sulfur.
Một số hợp chất bay hơi có chứa sulfur được hình thành trong quá trình lên men
(như H
2
S, SO
2
, và các hợp chất thiol). Những hợp chất này được hết sức quan tâm bởi
vì nó ảnh hưởng đến chất lượng của các sản phẩm lên men. Ngưỡng phát hiện của
những hợp chất này là rất thấp. Harrison và Drew đã công bố nồng độ của những chất
này trong các sản phẩm lên men là với H
2
S giảm đi đáng kể trong giai đoạn phát triển mạnh nhất của tế bào nấm men.
SO
2
được hình thành trong quá trình lên men rượu. Nhưng ngược lại với H
2
S, nó
không được tạo ra trong quá trình phát triển mạnh nhất của tế bào.
22
CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM
2.1 Nguyên vật liệu thiết bị, dụng cụ và hóa chất
2.1.1 Nguyên liệu
- Các mẫu bánh men Mai Hạ
- 24 chủng vi sinh vật (6 chủng Rhizopus, 5 chủng Mucor, 4 chủng
Saccharomycopsis, 5 chủng A. oryzae và 4 chủng S. cerevisiae) có nguồn gốc từ các
làng nghề sản xuất rượu đang được lưu giữ trong sưu tập giống Vi sinh vật Công
nghiệp thực phẩm của Viện CNTP.
- Các mẫu sắ
n mua tại các chợ ở các địa phương khác nhau.
- Các loại củ, lá thuốc nam thu hái tại vùng núi Mai Châu, Hòa Bình
2.1.2 Môi trường
2.1.2.1 Môi trường phân lập
- Môi trường phân lập nấm men malt - glucoza 12
0
Bx
- Môi trường phân lập nấm mốc PDA
2
PO
4
0,15%, CaCl
2
0,04%, axit oleic 0,05%, tween 80 0,1%. Hấp 121
0
C/15phút,
cấy giống, nuôi lắc 120 vòng/phút/48giờ/30
0
C.
Môi trường lên men: Cám gạo 45g và 5g trấu, (NH
4
)
2
SO
4
0,2- 0,4%, bổ sung
30ml nước, hàm ẩm trong nguyên liệu 60- 63%. Hấp 121
0
C/15phút, để nguội đến
23
30
0
C, bổ sung 5% giống, trộn đều, lên men ở 30
0
3
, MgSO
4
, Na
2
CO
3
loại phân tích có xuất xứ từ Trung
Quốc. Cao nấm men xuất xứ từ Mỹ.
- Hoá chất xác định hoạt tính enzym có xuất xứ từ Nhật, Mỹ.
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Phương pháp phân lập hệ vi sinh vật trong bánh men
- Bánh men được nghiền nhỏ mịn sau đó lấy 1g bánh men cho vào 10ml dung
dịch NaCl 0,9%, trộn đều rồi pha loãng về các nồng độ 10
-1
, 10
-2
, 10
-3
, 10
-4
, 10
-5
… Hút
0,1ml dịch pha loãng rồi phân lập trên môi trường malt - glucoza 2
0
Bx, ủ ở 30
0
C trong
72 giờ.