PHẦN I: NGUYÊN LIỆU YÀ VI SINH VẬT
1. GẠO:
1.1. Nguồn Gác Vả Phân BỐ:
Họ (Family)
Phân họ (Subfamily) Tộc
(Tribe)
Chi (Genus)
Loài (species)
Poaceae/Gramineae (Hoà thảo) : Oryzoỉdeae :
Oryieae : Oryza
: Oryza Satỉvar L
.
1
Hình 1.1: Cây lúa (Oryza sativa)
Cây lúa thích hợp sinh trưởng ở nơi đầm lầy, khí hậu nhiệt đới, chịu ảnh hưởng của khí hậu gió
mùa.
Mày hoa ngọn Mấu gai
Lớp lõng Mày hoa
Vỏ trấu (husk): lớp bao ngọài cùng
của hạt. Gồm các tế bào rỗng có thành cellulose.
Các tế bào vỏ trấu kết với nhau nhờ khoáng
và lignin. vỏ trấu có gân nổi rõ, xù xì
và ráp nên dễ bám vi sinh vật. Màu sắc
vỏ trấu khá đa dạng: màu nâu, vàng
Độ dày vỏ trấu phụ thuộc vào giống
hạt, độ mẩy: trong khoảng 0,12 - 0,15
mm, chiếm khoảng 18 - 19,6% so với toàn
hạt.vỏ quả: thành phần gồm cellulose,
pentosan, pectin, khoáng. Chiều dày
trong tế bào không
giống nhau, ở gần
1.3. Thành Phần Hoá Hoc:
Tinh bột gạo:
Hình đa giác, kích thước 2-10 pm
Thành phần: amylose mạch thảng chiếm 15 — 35% và amylopectin mạch nhánh.
Tỉ lệ thành phần amylose và amylopectin cũng có liên quan đến độ dẻo của hạt:
Hàm lượng amylose trong hạt quyết định độ dẻo của hạt. Neu hạt có 10-18%
amylose thì gạo mềm, dẻo, từ 25-30% thì gạo cứng. Các loại gạo của Việt Nam có
hàm lượng amylose thay đổi từ 18-45%, cá biệt có giống lên đến 54%.
Nhiệt độ hồ hoá: 70 - 80°c.
Protein:
- Albumin 5%, globulin 10%, prolamin 5%, glutelin 80%.
- Tập trung chủ yếu ở phôi, lớp aleurone và giảm dần khi vào tâm nội nhã Do đó gạo
càng xát kỹ thì hàm lượng protein càng giảm
Các giống lúa Việt Nam có lượng protein thấp nhất là 5,25%, cao nhất 12,84%,
phần lớn trong khoảng 7-8%, lúa nếp có lượng protein cao hơn tẻ, lúa chiêm cũng
có lượng protein cao.
Các chỉ số
Loại gạo
Tám thơm Chiêm canh Mộc tuyền Nep cái
Nước (% theochất khô) 11.5
12.2 11.8
Nitơ (% theo chất khô) 1.13 1.34 1.25 1.29
Nitơ hoà tan (% theo chất khô)
0.15 0.08
4
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của lOOg gạo
Đường chung (% chất khô) 0.71 0.92 0.87 0.71
Đường khử (% theo chất khô) 0.19 0.13
0.16 0.21
Tinh bột (% theo chất khô) 82.4 84.8
Hàm lượng nước ảnh hưởng tới các tính chất vật lý của hạt. Hoạt độ của
nước ảnh hưởng tới hoạt động của enzyme các vi sinh vật trong hạt làm
giảm chất lượng của hạt. Ngoài ra, hoạt độ nước càng cao, hạt càng hô hấp
mạnh sẽ làm tổn thất chất khô càng nhiều đồng thời sinh nhiệt và sinh thêm
nước khi đó quá trình hô hấp càng mạnh.
1.4.2. Các biến đoi cùa ktđ. trong CỊiiả trình hảo quản:
1.4.2.1. Điều kiện bảo quản:
Sấy khô gạo đến độ ẩm 13%, bảo quản trong các bao hoặc thùng chứa bằng
gỗ, kim toại.
- Không xếp bao tiếp xúc trực tiếp dưới nền nhà mà phải kê lên cao 20cm và
cách tường 50cm
Thời gian bảo quản
(tháng)
Protein tiêu hóa được
(%)
Tinh bột tiêu hóa được
(%)
Tổng đường hòa tan (%)
10°c 25°c 45°c 10°c 25°c 45°c 10°c 25°c45°c
0 69,0 69,0 69,0 70,0 70,0 70,0 4,4 4,4 4,4
3 69,0 65,0 63,0 70,0 64,0 62,0 4,5 5,1 4,1
6 69,0 63,0 60,0 70,0 61,0 57,0 4,6 5,8 2,8
1.4.2.2. Cảc bún đoi của tinh bôt trong ơuá trình bảo ợuản:
Tinh bột bị thủy phân thành dextrin, maltodextrin, maltose, glucose dưới tác dụng
của enzyme amylase.
Hao hụt tinh bột do hô hấp.
- Vi sinh vật thủy phân hay lên men tinh bột: nấm mốc (Aspergillus niger ) và nấm
men (Saccharomyces).
1.4.2.3. Cảc hiến đẳi của proteìn trong, ơuà trình bảo ợuản:
6
Phân hủy chất béo sinh nhiệt lượng lớn làm nóng khối hạt.
1.4.2.5. Quá trình hô hấp:
Trong quá trình bảo quản hạt sẽ xảy ra quá trình hô hấp hiếu khí và hô hấp yếm khí
Đối với các hạt giàu béo, trong quá trình hô hấp, các chất béo cũng có thể bị oxy
hóa để thu năng lượng.
Ảnh hưởng của hô hấp tới chất lượng của khối hạt:
Tổn thất chất khô do thất thoát nước, nhiệt, khí
Tăng hàm ẩm của khối hạt do nước sinh ra.
Tăng nhiệt độ đống hạt.
Thay đổi thành phần không khí trong đống hạt: giảm o
2
và tăng CƠ2-
- Lượng các hợp chất hữu cơ sinh ra như rượu ethanol tích tụ làm khả năng
nảy mầm giảm
Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình hô hấp:
7
- Nguyên liệu
- Độ ẩm
- Nhiệt độ.
- Mức độ thông thoáng khí và thành phần không khí.
8
1.4.2.6. Nhữns biến đổi khác:
Quá trình chín sau thu hoạch.
Quá trình tự bốc nóng.
Quá trình nảy mầm.
1.5. Chỉ tiềư chắt lương:
1.5.1. Cảm quan:
Màu sắc: trắng trong, không bị biến màu.
Mùi: không có mùi lạ.
Vị: không có vị lạ.
7Hạt rạn nứt (% khối lượng, không lớn hơn) 10 15 25 40
8Hạt lẫn bại (% khối lượng, không lớn hơn) 5 10 15 20
9Hạt đỏ (% khối lượng, không lớn hơn) 1 3 8 15
10Sâu mọt sống hại thóc (% khối lượng, không lớn hơn) 5 5 5 5
1.5.4. Hoá hoc:
Dư lượng hóa chất trừ sâu, tính bằng
miligam trong lkg gạo, không được vượt
quá mức qui đinh ứong bảng.Tên hóa
Mức
Linđan (666.NHC, HCH) 0,5
Diazinon 0,1
Diclovot (Dichlovos) 0,3
1
Bảng 1.6: Chỉ tiêu hóa lý đánh giá chất lượng gạo
Malathion 2,0
Wolíatoo Methylparathion 0,7
Dimethoat ( B, 5B, Rogor) 1,0
1.5.5. Sinh hoc:
Côn trùng các loại: không được có.
Tổng số bào tử nấm mốc trong lkg gạo, không lớn hơn: 10.000 bào tử.
Chọn hạt to, khỏe để hạn chế lượng vi sinh vật trên hạt.
Kiểu hạt
Số lượng vi sinh vật tính bằng 1000 khuẩn lạc/1 g hạt
Nấm mốc
Vi khuẩn, nấm
men
Số lượng chung
A. flavus Asp. oryzaePenỉcỉllium
Bình thường 1 0,3 0,01 0,25 0,7
Non, xanh, lép
2.2.1. Nấm men:
Chủ yếu gồm hai giống:
Endomycopsừ (chủ yếu là Endo.Ftt>uligenes).
Saccharomyces (chủ yếu là s. cerevisiae).
• Endomycopsis/ỉbullỉgenes là loài nấm men rất giàuenzym amilase,
glucoamilase. Do đó chúng vừa có khả năng đường hóa vừa có khả
năng rượu hóa .
• Saccharomyces cerevisỉae có khả năng lên men rất nhiều loại đường
khác nhau như glucose, saccharose, maltose, ữuctose, raíEnose,
galactose. Chúng có khả năng lên men được nhiệt độ cao (khoảng từ
36 - 40°c ). Chúng có khả năng chịu được độ axit. Đặc biệt chúng
có khả năng chịu được thuốc sát trùng Na2SiF6 với nồng độ 0,02 -
0,025%. Đặc điểm này rất thuận lợi cho nên khi cần sử dụng thuốc
sát trùng. Đặc điểm quan trọng hơn hết là loài nấm men này có khả
năng lên men các loại nguyên liệu rất khác nhau như : gạo, ngộ,
khoai, sắn với lượng đường trong dung dịch từ 12 - 14 % có khi 16-
18%. Nồng độ rượu trong dung dịch lên men có thể đạt 10-12%.
Nhiệt độ lên men thích hợp là 28 - 32° c.
Ngoài hai loài nấm men cơ bản trên, trong men thuốc bắc còn thấy nhiều loài
nấm men dại khác nhaư Chúng vừa có khả năng thuỷ phân tinh bột, vừa có khả năng
chuyển hoá đường thành cồn, tuy rằng sự chuyển hoá này còn thấp. Điều đặc biệt là các
loài nấm men dại này chịu nhiệt rất cao, có khi lên tới 60 -65° c và chịu được chất sát
trùng ở nồng độ 0,005-1%.
2.2.1.l. Môt sổ tính chất sinh lý của nấm men:
Ảnh hưởng của nhiêt đô:
- Nhiệt độ tối ưu khoảng 28 - 32°c. Tuy nhiên nếu bắt đầu lên men ở nhiệt
1
độ thấp thì khả năng lên men sẽ cao và kéo dài hơn. Mặt khác
làm lạnh dịch đường tới 20-22°C sẽ hạn ché sự phát hiển của tạp khuẩn.
Ở nhiệt độ cao hoạt tính của nấm men giảm nhanh, chủ yếu là dễ bị
% Y.
1
Ảnh hưởng của môt sé hoả chất và chất sát trùng:
Trong điều kiện sản xuất, dù có vệ sinh sạch đến mấy cũng khó đảm bảo
vô trùng tuyệt đối, vì vậy cần phải dùng chất sát hùng để ngặn ngừa và
hạn chế tạp khuẩn.
Có thể dùng hóa chất khác nhau như clorua vôi, lòrmalin, íluosilicat
naữi. Tùy theo chất lượng của hóa chất mà dùng nhiều hay ít, cốt sao
hạn chế được phát ữiển của tạp khuẩn nhưng không làm ảnh hưởng xấu
đến hoạt động của nấm men. Khi dùng formalin hay íluosilicat natri,
nồng độ không vượt quá 0,02% so với dịch lên men.
Tùy theo tính chất và mức độ phân ly của mỗi acid mà tác hại của chúng
lên nấm men sẽ không giống nhau
Acid
Nồng độ Thời gian tiêu diệt, giờ
Làm ngừng sinh trưởng Tiêu diệt men
% Mo 1/1 %
Mo
1/1
HC1 0,14 0,038 0,72 0,195 0,46
SO4 0,39 0,039 1,30 0,123 2,04
PO4 0,30 0,031 2,00 0,204 1,28
CH3COOH 0,75 0,125 3,00 0,500 1,25
Acid lactic 0,90 0,100 3,00 0,333 1,27
Ngoài ra, trong dịch đường lên men luôn chứa một lượng furfurol,
melanoidin, cũng gây ảnh hưởng tới nấm men.
2.2.1.2. Tỉêu chuẩn nấm men dùng trong, sản xuất cẩn:
Khả năng lên men các đường nhanh và càng triệt để càng tốt.
Tạo ít sản phẩm trung gian và sản phẩm phụ.
1
dinh dưỡng và có thông khí, hệ enzym amylase tương đối hoàn chỉnh,
nên thường được dùng trong sản xuất rượu theo phương pháp amilose.
K oryzae dùng phổ biến trong sản xuất đồ uống có cồn.
1
2.2.3. Vi khuẩn:
Trong bánh men thuốc bắc thấy nhiều loài vi khuẩn phát triển. Trong đó
thấy chủ yếu là loài vi khuẩn lactic và vi khuẩn acetic.
- Các loài vi khuẩn thường làm chua môi trường. Trong thời gian đầu của
quá trình lên men, quá trình này xảy ra là có lợi vì sẽ làm giảm pH của
môi trường tạo điều kiện thuận lợi cho nấm men và nấm mốc phát triển.
Tuy nhiên, pH xuống quá thấp lại ảnh hưởng xấu đến quá trình lên men.
Mặt khác, nếu trong dịch lên men có mặt của oxy thì vi khuẩn axetic sẽ
oxy hoá rượu thành axit axetic. Qúa trình này làm tổn hao lượng cồn tạo
thành.
Ngoài ra, trong bánh men còn có nhiều loài vi khuẩn khác chưa xác đinh
được (tạm xếp vào loại vi khuẩn tạp nhiễm).
2.3. Quy trình sẵn xuất bánh men:
2.4. Giải thích quy trình:
Làm sạch gạo: tách các tạp chất và vi sinh vật lẫn trong gạo.
Ngâm: làm mềm chuẩn bị cho quá trình nghiền gạo. Đồng thời tăng độ
ẩm cho bột gạo sau quá trình nghiền.
Nghiền gạo, bánh men giống thành dạng bột để thực hiện phối trộn đều,
tăng diện tích tiếp xúc giữa men giống và cơ chất. Gạo có thể nghiền ướt
hay nghiền khô.
Tỉ lệ trộn:
bột gạo: bột thuốc: bột men giống: nước = 100 :2 — 3 : 2 — 3 :50 — 60.
1
Tạo viên, bánh men: tạo hình dạng cho bánh men.
- Vào ổ men: trộn bột gạo, men gốc, và bài thuốc cái cho thật đều. Thêm
nước sạch đủ độ ẩm rồi nhào kỹ. Trấu sạch san thành lớp phảng, làm
loại nặng như Hg, Ba, Chất cặn không vượt quá l,000mg/lít.
2
Bảng 3.1 Yêu cầu hàm lượng muối trong nước (mg/1)
pH: trung tính. Nước kiềm thì nấu nguyên liệu không tốt và vi sinh vật có hại lại dễ phát triển. Quá trình
lên men nếu pH > 7 sẽ thúc đẩy quá trình tạo thành glycerin.Bảng 3.2: Thành phần các muối hoà tan
trong nước ảnh hưởng đến quá trình sản xuất rượu.
Các loại muối
Lượng muối (gfl
nước)
Ảnh hường đến đường hoá Anh hường đến dịch hoá Ảnh hường đến lên men
+
tốt
xấu
0
không
+
tốt
xấu
0
không
+
tốt
xấu
0
không
CaS0
4
200 + + 0
MgSC>4 200 0 0 0
FeS0
MgCl
2
400
+ + 0
-
CaCl
2
200 + + +
-
400
+ + +
Ca(N0
3
)
2
400
+ +
-
NaN0
3
400
0 0
-
NaN0
2
100 0 0
-
Hỗn hợp SO4
2
'
2.1. .Mục đích công nghệ
- Hạ nhiệt độ về nhiẹt độ thích hợp cho vi sinh vật trong men phát triển, chuẩn
bị cho quá trình trộn men
2.2. Các biến đồi:
- Vật lý: nhiệt độ giảm
Sinh học: dễ bị nhiễm vi sinh vật
2.3. Cách thực hiện:
- Com sau khi nấu chín được trãi đều trên một bề mặt phẳng để làm nguội
2.4. Các thông số công nghệ:
- Làm nguội xuống nhiệt độ từ 30 - 32°c.
- Nhiệt độ cơm cao sẽ làm bánh men rất khó hoạt động.
3. TRỘN MEN:
3.1. Mục đích công nghệ:
Chuẩn bị cho quá trình lên men: trộn đều cơ chất và vi sinh vật, làm tăng
diện tích tiếp xúc với cơ chất và quá trình lên men hiệu quả hơn.
Làm cho moi trường tơi xốp và cung cấp Ũ
2
cho vi sinh vật phát triền.
3.2. Các biến đồi:
Sinh học: số lượng vi sinh vật táng.Vật lý: kích thước khối cơm giảm.
3.3. Cách thưc hiên:
Bánh men rượu được trộn vào bằng cách bóp nhỏ, rắc đều lên bề mặt lóp
cơm.
3.4. Thông số công nghê:
Tỉ lệ bột men so với lượng gạo khoảng 2,5 - 5% khối lượng gạo.
4. LÊN MEN HỞ:
4.1. Muc đích công nghê:
Tạo điều kiện cho nấm mốc sinh trưởng và phát triển, sinh tổng hợp
enzyme amylase.
Đường hóa tinh bột thu nhận đường Chuẩn bị cho quá trình lên men kín