nghiên cứu quy trình sản xuất rượu cồn từ củ khoai mỡ (ruột trắng )

Nguyên liệu sảnxuất rượu hiện nay rất đa dạng, rượu Việt Nam chủ yếu được sản xuất từ các câychứa hàm lượng tinh bột và đường cao như gạo, khoai, sắn, mía,…Các nguyênliệu dễ tìm kiếm mỗ

đối với mỗi sinh viên trong quá trình học tại trường Là một kỹ sư nông nghiệp được đào tạo từ trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên trước khi

ra trường không chỉ hiểu biết đơn thuần về mặt lý thuyết mà quan trọng hơn là phải biết áp dụng những kỹ thuật đã tiếp thu được trong nhà trường vào thực tiễn sản xuất, giúp nâng cao chuyên môn đồng thời mang lại hiệu quả cao trong quá trình sản xuất.

Chính vì vậy, kết quả từ NCKH là những phát hiện mới về kiến thức, về bản chất sự vật, phát triển nhận thức khoa học về thế giới, sáng tạo phương pháp và phương tiện kỹ thuật mới có giá trị cao.

Để quá trình nghiên cứu đạt được kết quả như ngày hôm nay, tôi xin chân thành cảm ơn Th.S Vũ Thị Hạnh là giảng viên khoa Công nghệ Sinh học - Công nghệ Thực phẩm Trường Đại Học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu để giúp em có thể hoàn thành tốt nghiên cứu này này.

Xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô giáo Trường Đại Học Nông Đại học Thái Nguyên trong những năm qua đã truyền đạt những kiến thức rất quý báu giúp em có thể làm việc và phấn đấu được tốt sau này

lâm-Chân thành cảm ơn các cán bộ phòng thí nghiệm trường Đại Học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên, cảm ơn các bạn sinh viên lớp K41-Công nghệ Sau thu hoạch và K41-Công nghệ Thực phẩm đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.

TP.Thái Nguyên, ngày 27 tháng 02 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Hà

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu 2

1.2.1 Mục đích của đề tài 2

1.2.2 Yêu cầu của đề tài 2

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Giới thiệu chung về củ khoai mỡ 3

2.1.1 Đặc điểm hình thái 3

2.1.2 Phân bố 3

2.1.3 Thời điểm thu hoạch 4

2.1.4 Giá trị của củ khoai mỡ 4

2.1.4.1 Thành phần dinh dưỡng 4

2.1.4.2 Sử dụng khoai mỡ làm lương thực, thực phẩm và thức ăn chăn nuôi 5

2.1.4.3 Sử dụng nguồn gen khoai mỡ làm dược liệu 5

2.1.5 Tình hình sản xuất trên Thế Giới và Việt Nam 5

2.1.5.1 Tình hình sản xuất trên Thế Giới 5

2.1.5.2 Tình hình sản xuất tại Việt Nam 7

2.2 Giới thiệu về bánh men thuốc bắc 7

2.2.1 Thành phần bánh men 8

2.3 Nghiên cứu công nghệ sản xuất rượu truyền thống tại Việt Nam 8

2.3.1 Cơ chế của quá trình chuyển hóa các chất trong lên men rượu 8

2.4 Quy trình sản xuất rượu [5],[9] 10

2.4.1 Thu nhận, sơ chế khoai mỡ 11

2.4.2 Lên men 11

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 12

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 12

3.3 Hoá chất và dụng cụ 12

3.3.1 Dụng cụ thí nghiệm 12

3.3.2 Hóa chất thí nghiệm 13

3.4 Nội dung nghiên cứu 13

3.5 Phương pháp nghiên cứu 13

3.5.1 Phương pháp thu nhận và vận chuyển 13

3.5.2 Phương pháp chọn mẫu thí nghiệm và xử lý mẫu trước khi chế biến rượu 13

3.5.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 13

3.5.3.1 Định lượng tinh bột (phương pháp everse) [6] 13

3.5.3.2 Xác định hàm lượng nước trong khoai mỡ [6] 14

3.5.3.3 Xác định nhiệt độ và thời gian hồ hóa khoai mỡ 14

3.5.3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ men tới lượng rượu thu hồi [11], [12] 15

3.5.3.5 Đánh giá cảm quan rượu thành phẩm 16

3.5.4 Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan rượu thành phẩm 17

Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 20

4.1 Kết quả xác định hàm lượng tinh bột trong khoai 20

4.2 Kết quả xác định hàm lượng nước trong khoai mỡ 20

4.3.Kết quả xác định sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian hấp chín bột lõi .20

4.5 Tính giá thành rượu sản phẩm 26

Phần 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 27

5.1 Kết luận 27

5.2 Đề nghị 27

TÀI LIỆU THAM KHẢO 28

Bảng 2.2 Các nước có diện tích, năng suất cao nhất và thấp nhất 6Bảng 3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới thời gian hồ hóa khoai 15Bảng 3.2 Các biến nghiên cứu và giá trị của biến theo thiết kế Box-Behnken

15Bảng 3.3 Mô hình thiết kế thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly, thời

gian trích ly và tỷ lệ dung môi theo Box-Behnken 16Bảng 3.4 Các chỉ tiêu cảm quan rượu thành phẩm theo tiêu chuấn TCVN

3217-79 17Bảng 3.5 Hệ số quan trọng của từng chỉ tiêu 19

Bảng 3.6 Quy định đánh giá mức chất lượng rượu theo TCVN 3217 – 79 19

Bảng 4.1 Kết quả hàm lượng nước, tinh bột trong khoai mỡ 20Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian hấp chín bột lõi 21Bảng 4.3 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ men tới

lượng rượu tạo thành theo thiết kế Box- Behnken 22Bảng 4.4 Tổng hợp kết quả đánh giá cảm quan 24

Hình 4.1 Kết quả xử lý số liệu bằng phần mềm Design- Expert 23

(ruột trắng)”.

Mã số: SV 2012- 05

Chủ trì đề tài: Nguyễn Thị Hà Tel.: (84)1649731417

E-mail: nguyenhabq2911@gmail.com

Cơ quan chủ trì đề tài: Đại học Nông lâm Thái Nguyên

Cơ quan và cá nhân phối hợp thực hiện:

2 Nội dung chính:

- Đặc điếm hình thái, phân bố, đặc điểm sinh học của khoai mỡ

- Đặc điểm của bánh men

- Xây dựng quy trình sản xuất rượu từ củ khoai mỡ

3 Kết quả chính đạt được:

- Tạo ra sản phẩm rượu hoàn toàn mới trên thị trường

- Tìm ra phương pháp phối trộn nguyên liệu tích kiệm cho hiệu quảnăng xuất cao

- Tạo hướng đi cho sản phẩm khoai nhằm tăng thu nhập cho bà con

2 Content

- Morphological characteristics, distribution, biological characteristics

of yams

- Characteristics of the yeast cake

- Construction of the wine production process from yam tubers

3 Main results achieved

- Create entirely new wine products on the market

- Find a way to mix materials of savings for productive efficiency

- Create directions for potato products to increase income for farmers

Phần 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Ngành công nghiệp rượu bia trên Thế giới đang rất sôi động, phát triển vớinhiều thương hiệu nổi tiếng, kèm theo đó là sự khuyến khích ra đời của nhiều sảnphẩm mới có chất lượng tốt, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ rượu bia ngày càng lớn hiệnnay Trong khi đó, ngành Công nghiệp sản xuất rượu bia Việt Nam đang bước đầuhình thành những thương hiệu nổi bật với khá nhiều chủng loại sản phẩm khácnhau Trong thực tế quan sát của những chuyên gia có thể kết luận rằng Việt Namđang giữ kỷ lục về số lượng và tính đa dạng về sản phẩm rượu Nguyên liệu sảnxuất rượu hiện nay rất đa dạng, rượu Việt Nam chủ yếu được sản xuất từ các câychứa hàm lượng tinh bột và đường cao như gạo, khoai, sắn, mía,…Các nguyênliệu dễ tìm kiếm mỗi loại nguyên liệu khác nhau cho ra sản phẩm riêng biệt vớihương vị đặc trưng Đối với các dòng rượu truyền thống đặc trưng Việt Nam, việcnghiên cứu nâng cao chất lượng, chủng loại sản phẩm cũng như sáng tạo tên gọisản phẩm mang tính truyền thống vừa có cá tính để hấp dẫn khách hàng, đưa sảnphẩm rượu truyền thống chinh phục những thị trường rượu quốc tế cao cấp và khótính Dựa vào nguồn nguyên liệu đa dạng, sẵn có tưởng chừng vô dụng, có thểnghiên cứu tạo ra những sản phẩm rượu chất lượng tốt dựa trên các kiến thức lýthuyết và kiến thức bản địa Trong các loại rượu truyền thống hiện nay, rượu từ củkhoai mỡ (ruột trắng) là một sản phẩm còn khá mới – do việc ứng dụng nguồnnguyên liệu chưa được phổ biến Khoai mỡ được trồng nhiều nơi ở Việt Namnhư Hữu Lụng (Lạng Sơn), Thanh Hóa, Đồng Tháp, Long An… với giá thànhtương đối rẻ Mặc dù khoai này có mặt từ lâu đời nhưng đầu ra của sản phẩmvẫn chưa ổn định, chủ yếu phục vụ tiêu dùng nội địa, đáp ứng nhu cầu về chếbiến các món ăn thông dụng như nấu canh, nấu xôi

Từ việc khảo sát thành phần dinh dưỡng trong củ khoai mỡ cho thấy hàmlượng tinh bột khá cao Do bước đầu nghiên cứu chế biến rượu từ củ khoai mỡnên hiệu xuất thu hồi rượu thấp dẫn tới hiệu quả kinh tế mang lại không cao

Vì vậy, đề tài nghiên cứu quy trình sản xuất rượu cồn từ khoai mỡ sẽ gópphần tận dụng nguyên liệu, đa dạng hóa sản phẩm, nhất là sản phẩm rượu truyền

thống hiện nay Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài

“Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu cồn từ củ khoai mỡ (ruột trắng)”.

1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu

1.2.1 Mục đích của đề tài

Bước đầu nghiên cứu xây dựng được quy trình chế biến sản phẩm rượu

từ củ khoai mỡ nhằm tạo ra được sản phẩm rượu có giá trị cảm quan (màusắc, mùi vị) tốt, độ cồn thích hợp và đảm bảo yêu cầu về vệ sinh an toàn thựcphẩm, tìm hướng đi mới cho củ khoai mỡ

1.2.2 Yêu cầu của đề tài

- Xác định được thành phần của khoai (hàm lượng nước, hàm lượng tinh bột) tham gia vào quá trình sản xuất rượu

- Xác định được ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian hấp chín khoai

- Xác định được điều kiện tối ưu ảnh hưởng tới quá trình sản xuất rượu(nhiệt độ, tỷ lệ men, thời gian lên men)

- Đánh giá được chất lượng cảm quan rượu thành phẩm, xác định độ cồn

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung về củ khoai mỡ

Củ khoai mỡ có tên khoa học: Dioscorea alata L

Tên khác : Củ ngà, củ cái, củ lăn, củ khoai vạc…

Thuộc chi: Dioscorea

Họ: Củ nâu Dioscoreaceae

Tên thương phẩm : Củ khoai vạc, khoai mỡ

2.1.1 Đặc điểm hình thái

Khoai mỡ -Dioscorea alata L ( còn gọi là khoai vạc, củ cái, củ ngà, củ

gốc, Củ lăn) Cây có thân leo, quấn xang phải, màu xanh, không có gai, thỉnhthoảng có nốt sần son, tiết diện vuông và có bốn cánh mỏng ở bốn góc Củ cónhiều hình dạng thay đổi: hình trụ, hình chùy, hình trứng hay hình tù và, phânnhánh ít hay nhiều; vỏ củ mỏng, dễ cạo, màu nâu xám, có nhiều mắt; thịt củ

có màu trắng, vàng ngà hay tím… tùy giống Lá đơn, phần lớn mọc đối, hìnhtim hay hình mác, đầu nhọn dài từ 10-20cm, có từ 5-7 gân hình cung Cụmhoa đực dạng bông, khúc khuỷu Hoa cái thõng xuống Quả nang có ba cánh;hạt có cánh màu nâu đỏ [1], [2]

Ở Việt Nam, các giống loài D alata L chủ yếu khác nhau về hình dạng

lá, củ và màu sắc của thịt củ Trong quá trình trồng trọt con người đã chọn tạo

ra nhiều giống khai vạc khác nhau Có thể dựa vào kích thước lá để phân biệt

và đặt tên: khoai vạc lá to, khoai vạc lá nhỏ; có thể dựa vào sự mô phỏng hìnhdạng củ như củ cọc dậu, củ từ rắn, củ đầu trâu; hoặc dựa vào màu sắc thịt củnhư củ gan trâu, củ ngà, củ tím…, cũng có nơi dựa vào tập tính sinh trưởngcủa cây để gọi tên như củ nổi, củ cọc rào (Trần Đức Hoàng và cộng sự, 1994)

Ở miền Nam nông dân thường gọi là khoai mỡ theo màu sắc củ như khoai mỡtím than, mỡ trắng, mỡ tím bông lau, tím da me, mỡ ngọc, mỡ mộng tinh [2]

D.alatta đứng thứ hai sau D rotundata về sản lượng và tiêu thụ ở Tây Ấn, Papua New Guinea và New Caledonia, ở nước ta D.alatta được phân bố ở

Lạng Sơn, Bắc Giang, Phú Thọ, Đồng Tháp, Hà Tây, Ninh Thuận…[2]

2.1.3 Thời điểm thu hoạch

Ở các tỉnh phía Bắc khoai mỡ được trồng từ tháng 2- 4, Vùng ĐồngTháp Mười khoai mỡ trồng từ tháng 12 thu hoạch vào tháng 5 năm sau, sau 6-

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của củ khoai mỡ

2.1.4.2 Sử dụng khoai mỡ làm lương thực, thực phẩm và thức ăn chăn nuôi

Khoai mỡ có giá trị dinh dưỡng cao có thể dùng luộc ăn, nấu độn với cơm,thổi xôi, cari, hầm với thịt, nấu chè Tên khoai mỡ là do bà con đặt khi thấy củ ănbùi, béo ngậy Ngoài ra trong công nghiệp có thể chế biến củ thành các món ănnhanh làm kem, chế biến tinh bột và làm nguyên liệu sản xuất rượu cồn

Giá trị dinh dưỡng của khoai mỡ liên quan tới hàm lượng tinh bột TheoCoursey và Degras (1986), một phần ba năng lượng hàng ngày có thể cungcấp từ 1kg khoai mỡ

2.1.4.3 Sử dụng nguồn gen khoai mỡ làm dược liệu

Vấn đề dược liệu của khoai từ, khoai mỡ là vấn đề đã được quan tâmnghiên cứu từ lâu Ở Trung Mỹ, những sản phẩm thuốc công nghiệp đều được

chiết xuất từ Diosgenin, là hoạt chất có trong khoai từ, khoai mỡ và một số loài có quan hệ gần gũi với chúng Khoai mài (D.persimilis), một loài hoang

dại rất gần gũi với khai từ đã được dùng làm thuốc ở Pakistan, Ấn Độ và

Trung Quốc (Zheng, 1990) Theo Phan Quốc Kinh (2002), thì từ củ mài chiết xuất dược Diosgenin là chất để sản xuất Pregnizolon một loại tiền hooc-mon

sinh dục, sử dụng dưới dạng thuốc uống và thuốc mỡ sẽ giữ gìn được sự tươi

trẻ cho phụ nữ và cho làn da mịn màng Hiện nay Diosgenin được yêu cầu

như sản phẩm thương mại trên toàn thế giới Khoai mài xông lưu huỳnh rồiphơi khô ta được Hoài Sơn (vị thuốc bắc) [2]

2.1.5 Tình hình sản xuất trên Thế Giới và Việt Nam

2.1.5.1 Tình hình sản xuất trên Thế Giới

Ngày nay những cây thuộc chi Dioscorea ( khoai từ, khoai vạc, khoai

mỡ vàng và khoai mỡ trắng) trồng phổ biến các vùng nhiệt đới trên Thế Giới.Chúng cũng là cây trồng lương thực bản địa chính ở các nước nhiệt đới và cậnnhiệt đới Tại Châu Phi khoai từ, khoai vạc đóng vai trò quan trọng trong hệthống cây trồng nông nghiệp và an toàn lương thực, đây là nguồn lương thực

cơ bản đảm bảo an toàn lương thực cho 300 triệu người ở các nước có thunhập thấp của vùng nhiệt đới Ngoài ra chúng còn được coi là nguồn thu nhậpchính của nông dân nghèo Thế giới hàng năm sản xuất tới 38,57 triệu tấn củloại này, trong đó nước sản xuất lớn nhất là Nigieria Nước nhập khẩu lớnnhất là vương quốc Anh

Mặc dù chỉ có giá trị như một loại lương thực tiêu dùng địa phương nhưngkhoai mỡ cũng đã thực sự đóng góp một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo antoàn lương thực trong thời kỳ khủng hoảng lương thực và protein Hằng nămlượng khoai tiêu thụ ở các nước này lên tới 40kg/người, trong khi lượng tiêu thụkhoai tây là 17kg/người và sắn là 22kg/người Ở Papua New Guinea, khoai vạcquyết định sự sống của 30.000 người dân trên đảo Một số nước sử dụng nhiềukhoai vạc như Togo 914 g/người/ngày, Cote d Ivoice 695 g/người/ngày, Nigeria652g/người/ngày, Benin 543 g/người/ngày Ngày càng có sự giao lưu quốc tế vềsản phẩm loại cây này Một số lượng đáng kể khoai hàng năm đã được nhập vàocác nước phát triển Riêng nước Anh mỗi năm nhập khoảng 8.000 tấn củ khoaivạc để phục vụ nhu cầu trong nước (Coursey, 1983).

Bảng 2.2 Các nước có diện tích, năng suất cao nhất và thấp nhất Châu lục

Số nước trồng

Diện tích (ha) Năng suất (tấn/ha)

nhất

Thấp nhất

Châu Phi 23 Nigeria:

2.914.000

Sao Tomeand Principe:

220

Ghana:

12,3 Sudan: 2,4Bắc +Trung

Haiti:

35.000

Saint kittsand Nevis: 02

Colombia: 11,7

Braxin:9,0

22,2

Philippin:4,8

Châu Đại

Papuanewguinea:

13.000

AmericanSamoa: 29

Solomonlslands:

16,2

Nguồn: FAO (2001)

2.1.5.2 Tình hình sản xuất tại Việt Nam

Những kết quả nghiên cứu về nguồn gen khoai vạc của Trung tâm Tàinguyên di truyền thực vật cho thấy, đây là loài cây dễ trồng, chịu hạn tốt, phùhợp với điều kiện trồng trên chân đất cao từ 1m đến 800m trên mực nướcbiển khoai vạc là loại cây có ít sâu bệnh hại, chất lượng ăn nấu ngon, tiềmnăng chế biến lớn và là một nguồn lương thực quan trọng cho nhân dân vùngbán sơn địa những năm mất mùa, những khi giáp hạt

Ở Việt Nam, khoai vạc được trồng ở khắp các tỉnh từ Bắc vào Nam, tậptrung nhiều ở các vùng triền sông, vùng bán sơn địa và các vùng mới khaihoang Đặc biệt tại những vùng đất mới khai hoang, chua phèn thuộc ĐồngTháp Mười, khoai vạc được phát triển rất mạnh mẽ Do những hạn chế vềđiều kiện kinh tế, xã hội trước đây, lại bị cây sắn và cây khoai lang lấn át nênviệc nghiên cứu phát triển loại củ này đã không được chú ý nhiều Gần đâytrong xu thế mở cửa hội nhập với các nước trên thế giới, khoai vạc đã dần lấyđược vị trí của mình nhờ năng suất và giá trị dinh dưỡng cao, thích nghi đượcvới các vùng đất khó khăn như đất cát, chua phèn… Diện tích trồng khoai vạcngày càng mở rộng, đặc biệt là các tỉnh ở đồng bằng Nam Bộ (Long An, TiềnGiang, Đồng Tháp) Ở các vùng cao nguyên, trung du miền núi, khoai vạccũng là loại cây đang ngày càng được quan tâm phát triển như một loại lươngthực an toàn, để phát triển nông nghiệp sinh thái, nông nghiệp bền vững, cácđịa phương nên phát triển trồng nhiều khoai vạc Ở các thành phố, thị trấn,các cơ quan, nhà ở có vườn quanh nhà, chúng ta có thể đào hố ven hàng rào,

đổ rác cho mục rồi trồng cây vạc leo lên Ở nông thôn càng có nhiều khả năngphát triển khoai vạc Mỗi gia đình chỉ cần trồng vài cây quanh hàng rào, bờ

ao, gốc xoan, gốc nhãn, hằng năm chúng ta cũng có thể thu hoạch được mộtkhối lượng chất bột khá lớn và có nguồn thực phẩm tốt cho người và vật nuôi

Theo kết quả điều tra nghiên cứu thì năng suất của khoai mỡ có thể đạttrong khoảng 20-30 tấn/ha Những địa phương có truyền thống trồng khoai mỡ

là Bắc Giang, Phú Thọ, Ninh Bình, Ninh Thuận, Hà Tây và Quảng Ninh [2]

2.2 Giới thiệu về bánh men thuốc bắc

Bánh men được làm từ bột gạo với độ ẩm ban đầu là 50 - 55% được bổxung các vi sinh vật thuộc chủng Aspergillus awamori 9901 (2%), giả nấmmen Endomycopsis fibuliger 9933 (4%), nấm men Saccharomyces cerevisiae

(5%) và tỷ lệ lượng thuốc bắc bổ xung vào bánh men là l,5 % bột thuốc bắc(bài thuốc bắc gồm 10 vị : nhục đậu khấu( 4,5g); đại hồi (5g), quế chi (3,5 g) ;

tế tân (1,0g) ; bạch truật (1,0g) ; liên kiều (1,5g) ; thảo quả (3,5g) ; tiểu hồi(1,5g).; cam thảo (3,5g) ; sa nhân (5,5g) Sau khi đã sấy khô, nghiền nhỏ là cóthể dùng trộn vào bánh men [5]

men được nhiều loại đường khác nhau (nồng độ dịch đường 12 - 18%) đạt độrượu 10 - 12% V/v ở nhiệt độ tối ưu là 28 - 32oC Ngoài ra trong men còn cónhiều loại men dại khác có khả năng chịu nhiệt độ cao tới 60 - 65oC [7]

- Nấm mốc: nhiều loại thuộc họ Aspergillus, Penicillium, Mucor, Rhizopus, trong đó có Mucor rouxii có nhiều đặc tính quí như khả năng chịu

nhiệt độ cao 32 - 35oC, có khả năng đường hóa và lên men [7]

- Vi khuẩn: chủ yếu là hai loại vi khuẩn lactic và vi khuẩn axetic thườnglàm chua môi trường Trong thời kỳ đầu của quá trình lên men, độ chua nàytạo ra độ pH thính hợp cho nấm men và nấm sợi phát triển Tuy nhiên nếu độ

pH quá thấp sẽ bất lợi cho quá trình lên men Mặt khác nếu dịch lên men cóoxy (môi trường hiếu khí) thì vi khuẩn axetic sẽ hoạt động chuyển hóa cồnthành axit axetic, gây chua và tổn hao lượng cồn tạo thành [7]

2.3 Nghiên cứu công nghệ sản xuất rượu truyền thống tại Việt Nam

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

Lên men rượu là một quá trình hết sức phức tạp, bao gồm các quá trìnhsinh hóa và các quá trình vi sinh vật

Các quá trình vi sinh vật: Quá trình lên men rượu là quá trình sinh

trưởng và phát triển của vi sinh vật Quá trình này sảy ra rất nhanh ở giai đoạnđầu lên men, khi cho bánh bánh men thuốc bắc vào nguyên liệu Sự phát triểnmạnh của vi khuẩn trong giai đoạn này hình thành một số axit hữu cơ, kết quả

là pH của môi trường giảm xuống tạo điều kiện thuận lợi cho các loài nấm mốcphát triển, song song với quá trình này các loài nấm men cũng bắt đầu pháttriển tuy với tốc độ yếu hơn Các loài nấm men chỉ phát triển mạnh trong giaiđoạn đường được tạo thành, hay đúng hơn là cuối giai đoạn nấm mốc pháttriển Việc phân rõ ràng các giai đoạn phát triển của vi khuẩn, nấm men, nấmmốc là rất khó khăn vì thực tế sự phát triển của vi sinh vật trong khối lên mendiễn ra gần như đồng thời Chỉ có một điều khẳng định là sự phát triển khôngcùng một mức độ Sự phát triển của một số vi khuẩn, nấm mốc đòi hỏi phải cómột lượng oxy nhất định trong môi trường, chính vì thế các loài này phát triểnmạnh ở giai đoạn đầu Nấm men cũng cần có oxy để tăng sinh khối, tuy nhucầu không cao như nấm mốc Mặt khác nấm men phát triển cần có đường, do

đó cần có thời gian để nấm mốc chuyển hóa đường từ tinh bột [9],[10]

Các quá trình sinh hóa:

Trong quá trình lên men rượu sảy ra 3 quá trình cơ bản:

- Quá trình chuyển hóa tinh bột thành đường: Do hệ enzym của nấm

mốc và nấm men Endomycopsis, các loài nấm mốc và nấm men này trong quá trình phát triển tạo thành rất nhiều enzym amilaza và glucoamilaza, các

enzym này hoạt hoạt động thuận lợi trong giai đoạn đầu và được kéo dài trongsuốt thời gian tiếp theo Bản chất của các enzym này là các enzym cảm ứng,

do đó khi môi trường chứa nhiều tinh bột sẽ kích thích sinh tổng hợp cácenzym này Điểm quá trình thứ hai cần đề cập đến là các enzym này chịu sựchi phối của hiệu ứng glucoza, khi hàm lượng glucoza lớn thì sẽ ức chế quá

trình thủy phân tinh bột Nhưng các loại nấm mốc như Mucor rouxii, Phizopus delemar, các loài nấm men Endomycopsis vừa có khả năng sinh tổng hợp enzym amilaza, glucoamilaza, vừa có khả năng chuyển hóa đường thành rượu, mặt khác các loại nấm men Saccharomyces cũng rất tích cực

chuyển hóa đường thành rượu, một phần năng lượng phục vụ cho sinh trưởngcủa các loài vi sinh vật đó Do đó trong khối lên men không sảy ra hiệu ứngkìm hãm ngược bởi glucoza

- Quá trình chuyển hóa đường và các thành phần khác thành axit hữu

cơ Trong đó có hai quá trình tạo axit hữu cơ cơ bản: Quá trình lên men lactic

Nguyên liệuThu nhận

Xử lýHấp chínLên menỦChưng cất

Rượu thành phẩmBảo quản

Men Làm nguội

và lên men axit Cả 2 quá trình này xảy ra với cường độ không mạnh vì giaiđoạn đầu lượng đường tạo thành trong khối lên men chưa nhiều

- Quá trình chuyển hóa đường thành rượu: Quá trình này được thực

hiện bởi Saccharomyces sp., Mucor, Phizopus, Endomycopsis sp Trong đó các loài nấm men Saccharomyces đóng vai trò cơ bản.

Điều đặc biệt lưu ý là các quá trình này xảy ra xen kẽ nhau, hỗ trợ nhau

và tạo ra quá trình chung hài hòa, để cuối cùng không chỉ tạo ra một sản phẩmkhông chỉ là nước, cồn mà là một hỗn hợp sản phẩm gồm nhiều thành phầnkhác nhau [9],[10].

2.4 Quy trình sản xuất rượu [5],[9]