Tiểu luận Công nghệ sản xuất rượu nếp truyền thống

“Rượu” là đồ uống chứa cồn, được sản xuất từ quá trình lên men, có hoặc không chưng cất từ tinh bột của các loại ngũ cốc, dịch đường của các loại cây và hoa quả.Rượu là một loại thức uốn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

1

Hồ Chí Minh, tháng 03 - 2012

MỤC LỤC

II Quy trình sản xuất rượu nếp truyền thống 17

IV Thiết bị dùng trong quy trình 27

4.2 Nguyên tắc hoạt động thiết bị chưng cất đơn giản 28

A SƠ LƯỢC VỀ RƯỢU

“Rượu” là đồ uống chứa cồn, được sản xuất từ quá trình lên men, có hoặc không chưng cất từ tinh bột của các loại ngũ cốc, dịch đường của các loại cây và hoa quả.

Rượu là một loại thức uống có từ lâu đời, thưởng thức rượu trong các dịp lễ hội, sinh hoạt văn hóa là một phần không thể thiếu của hầu hết các nước trên thế giới Rượu được biết đến, xuất hiện từ thời đồ đá Ở các nước phương Đông thời thượng cổ, người dân đã biết làm rượu: ở Trung Quốc làm rượu từ ngũ cốc, Nhật làm rượu sake cách đây 1700 năm,…

Rượu tương đối nguyên chất được tìm thấy ở hồi giáo trong thời kì chế độ Khalip, thời kì Abbasid (Ả rập) bởi những nhà giả kim thuật cho đến năm 1796, rượu nguyên chất được xuất hiện nhờ vào phương pháp lọc rượu chưng cất qua than củi của Johann Tobia Lowitz Thành phần chính của rượu là rượu etylic, nước, các cấu tử khác tùy vào cách sản xuất, kinh nghiệm, nguyên liệu sử dụng,…mà tạo nên nét đặc trưng riêng của từng loại rượu, từng địa phương sản xuất rượu

Rượu Việt Nam

Ngành công nghiệp sản xuất rượu ở nước ta đã xuất hiện và hoạt động từ lâu Nhiều làng nghề làm rượu truyền thống đã nổi tiếng khắp cả nước

Trước khi người Pháp đến Việt Nam trong những năm đô hộ, ngành nghề sản xuất rượu theo phương pháp cổ truyền đã có từ rất lâu đời vì người việt Nam rất phổ biến tập quán uống rượu Năm 1858, vẫn chưa có loại rượu được sản xuất theo quy mô công nghệp, tuy chính phủ bảo hộ có khuyến khích việc kinh doanh, sản xuất rượu nhưng hiện tượng trốn thuế, khai man trài lan

Cho đến khi nền công nghiệp rượu có những bước đầu phát triển thì việc cung cấp giấy phép sản xuất kinh doanh, chỉ duy trì một số làng nghề tập trung của chính quyền, đã ban hành sắc lệnh cấm mạnh mẽ Tuy nhiên, cũng vì vậy mà bắt đầu xuất hiện hiện tượng một số nơi sản xuất rượu lậu, để uống hay để bán

Năm 1933, tình trạng sản xuất lậu ngày càng tăng, chính quyền dù có những biện pháp kiểm soát rất chặt chẽ nhưng vẫn không thể ngăn chặn Hơn nữa, do sự đi lên của xã hội, yêu cầu

sử dụng rượu càng nhiều dẫn đến nền sản xuất rượu theo quy mô nhỏ cũng không thể đáp ứng hết

Vì để giải quyết nhiều bất lợi trước mắt như thị trường, nguyên liệu và tính kinh tế mà chính phủ Pháp đầu tư vào nền sản xuất rượu theo quy mô công nghiệp ở Việt Nam

Và cho đến ngày nay, nước ta vẫn tồn tại theo hai cách sản xuất là thủ công và truyền thống, sản phẩm rượu của ta vẫn rất được ưa chuộng, ngày càng được cải tiến và được chấp nhận trên thị trường quốc tế, khẳng định chất lượng rượu Việt Nam.

Việt nam là nước có truyền thống nông nghiệp lâu đời, vì vậy nguyên liệu có thể sử dụng làm rượu cũng rất phong phú, chủ yếu là nguyên liệu chứa nhiều tinh bột như gạo, nếp, sắn, ngô, khoai mì,…tạo ra sản phẩm rất thơm ngon, mới lạ Có nhiều nghiên cứu khoa học cũng cho thấy những lợi ích của các sản phẩm lên men, hàm lượng protein cao, các vitamine được bảo tồn có tác dụng tốt đến sức khỏe

Hình thức lên men rượu là vô kể vì vùng nào cũng có công thức riêng để chế biến, nhưng tóm lại công thức đa phần từ thực vật, trong đó người ta có thể dùng hạt ngũ cốc, có nơi dùng trái cây chín ủ men và thậm chí nấm lên men từ hạt để tạo men trực tiếp Đó chính là điều giải thích

vì sao có sự đa dạng trong vị và mùi của rượu trên thế giới

Tuy nhiên, cho đến hiện nay, thì loại rượu được làm từ tinh bột, đặc biệt là gạo nếp vẫn được ưa chuộng và sử dụng rộng rãi nhất Một phần do quá trình sản xuất rất dễ thực hiện, có thể thực hiện theo quy mô nhỏ, tại gia với phương pháp thủ công Một mặt, sản phẩm tạo ra mang hương vị đặc trưng truyền thống

Nguyên liệu chính làm rượu nếp đó là gạo nếp và men Ở từng vùng miền sẽ có từng kinh nghiệm làm rượu khác nhau, do đó, hiện nay, có rất nhiều loại rượu nếp, chủ yếu được gọi theo tên nguyên liệu như rượu nếp cẩm, rượu nếp Cái Hoa vàng, rượu nếp thơm, rươu nếp hương…hay theo tên vùng miền sản xuất như rượu nếp Kinh Bang, rượu nếp Kim Long, rượu nếp Làng

Tó, rượu nếp Gò Đen,…

I. Nguyên liệu sản xuất rượu nếp

1.1 Gạo nếp

Lúa nếp được trồng ở Bangladesh, Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên, Lào, Indonesia và Việt Nam Ước tính 85% sản lượng lúa gạo của Lào là gạo nếp và xuất hiện cách đây ít nhất 1.100 năm Ngày nay, hơn 70% diện tích lúa ở sông Mê Kông trồng loại lúa này Ở Việt Nam, lúa nếp chiếm 10% sản lượng lúa, có giá cao hơn lúa thường

Theo cuốn Phủ Biên Tạp Lục của Lê Quý Đôn, trong 70 giống lúa cổ truyền thì có 29 giống lúa nếp, một số loại như nếp Cái, nếp Cái Hoa vàng, nếp Tầm Xuân, nếp Kỳ Lân, nếp Hương Bầu, nếp Hạt Cau,…và vẫn còn nhiều giống được trồng cho đến ngày nay

Trong đó, nếp Cái Hoa vàng là một đặc sản Đây là giống lúa được trồng rất rộng tại vùng đồng bằng và trung du Bắc Bộ Gạo đục, dẻo, thơm nên rất được ưa chuộng

• Amylopectin là polyme mạch nhánh, ngoài mạch chính có liên kết α-1,4 glycoside còn có nhánh liên kết với mạch chính bằng liên kết α-1,6 glycoside Chiều dài của mạch nhánh này khoảng 25 – 30 đơn vị glucose Phân tử amylopectin có thể chứa tới 100000 đơn vị glucose.

Hàm lượng amylose quyết định giá trị cảm quan của cơm Hàm lượng amylose càng ít, cơm càng đạt độ dẻo cao Đặc biệt trong gạo nếp thành phần amylose chỉ có rất ít hay không đáng kể, nhưng ngược lại hàm lượng amylose rất cao (gần 100%) vì thế cơm rất dẻo và dính

Ngoài ra, protein gạo nếp gồm albumine, globuline, prolamine và glutein, trong đó

glutein chiếm 75 – 85%

Bảng 2 Hàm lượng các vitamin có trong gạo nếp

Loại vitamine Hàm lượng trung bình (mg/kg chất khô)

Bảng 3 Hàm lượng khoáng chất có trong gạo nếp

Chất khoáng Hàm lượng trung bình (mg/kg chất khô)

Theo y học cổ truyền, gạo nếp có nhiều đặc tính như vị ngọt, tính ấm, dễ tiêu hóa, làm ấm bụng.

Gạo nếp được dùng để chữa:

• Các bệnh về suy nhược cơ thể, tiêu chảy do tỳ vị hư nhược,

• Các bệnh về đường tiêu hóa như đau dạ dày, tá tràng, ruột hư hàn,…

• Các bệnh gây rối loại bài tiết mồ hôi, rối loạn tiền đình,…

Để bảo quản gạo nếp trước khi sử dụng cho quá trình sản xuất cũng phải cẩn trọng

• Gạo phải được bọc trong bao hay thùng chứa bằng gỗ, kim loại để tránh côn trùng gây ảnh hưởng chất lượng gạo

• Để gạo ở nơi khô ráo, thoáng mát, không tiếp xúc trực tiếp với nền nhà vì tránh cho nguyên liệu bị ẩm mốc, vi sinh vật có thể phân hủy chất béo và tinh bột trong gạo, như thế gạo sẽ bị vàng, mốc

• Tránh nơi có nhiệt độ cao và ánh nắng trực tiếp vì dễ làm gạo mất chất lượng thành phẩm, hàm lượng dinh dưỡng cũng giảm

nghiệm của người làm rượu, mà tỉ lệ này có thể thay đổi để chất lượng rượu tốt hơn, mùi vị không quá nồng.

Ngoài ra, có thể dùng các bài thuốc bắc đầy đủ tới 24 vị, thường dùng 8 – 10 vị Vai trò của thuốc bắc đó là tạo tính kháng khuẩn chống các tạp khuẩn, tạo cho rượu có mùi đặc trưng Hơn nữa, bổ sung các vị thuốc bắc cũng có nghĩa cung cấp thêm dinh dưỡng và đồng thời là chất kích thích sinh trưởng cho nấm men

Một số bài thuốc bắc sử dụng trong nấm men

8. Tiểu hồi 3g

1.2.2 Hệ vi sinh vật trong bánh men

Trong bánh men có rất nhiều giống vi sinh vật: nấm men, nấm mốc, vi khuẩn

 Nấm men

Mỗi gam bánh men có khoảng 100 – 300x106 tế bào Chúng gồm có hai chi:

- Endomycopsis (chủ yếu là Endo Fibuligenes)

- Saccharomyces (chủ yếu là S cerevisiae)

• Có khả năng chịu được độ cồn cao trong

quá trình lên men

• Chịu được môi trường có độ acid cao

• Có thể lên men ở nhiệt độ tương đối cao

Saccharomyces là loài nấm men lên men nổi, có hình dạng chủ yếu là hình cầu, ovan,… Kích thước của nấm men đơn bào là 4 - 8µm, nấm men dạng sợi là 5 - 10µm Hình thức sinh sản theo kiểu nảy chồi, phân đôi, bào tử

Loài nấm men kị khí không bắt buộc, tùy theo từng điều kiện

• Trong điều kiện có oxy, nấm men sẽ phát triển sinh khối

• Trong điều kiện không có oxy, chuyển đường thành rượu

Saccharomyces cerevisae có khả năng lên men rất nhiều loại đường khác nhau như

glucose, saccharose, maltose, fructose, galactose Chúng đáp ứng được yêu cầu cần thiết của chủng nấm men trong rượu, có nghĩa là chúng có khả năng chịu được độ acid và khả năng lên

men rượu ở nhiệt độ cao khoảng 36 – 40oC Trong khi đó, nhiệt độ lên men thích hợp là 28 –

Endomycopsis fibulligenes là loài nấm men rất giàu enzyme amylase, glucoamylase

Chúng còn được gọi là giả nấm men Ngoài ra, enzyme của chế phẩm Endomycopsis không có

mùi mốc làm hương vị rượu tạo nên sẽ thơm ngon hơn

 Nấm mốc

Nấm mốc trong nấm men, có rất nhiều loài nấm mốc phát triển như Aspergillus, Mucor,

Rhizopus, Penicillium Trong đó, Mucor và Rhizopus phát triển mạnh hơn.

• Aspergillus

Các giống nấm mốc thuộc Aspergillus awamorii và Aspergillus usami tạo ra nhiều

glucoamylase Hai loài này sinh bào tử màu đen, nhìn thấy được bằng mắt thường, sự xuất hiện của chúng trong bánh men là rất phổ biến

Aspergillus oryzae

- Nấm có màu vàng ngà nên được gọi là mốc vàng hoa cau Khi nấm mới phát triển, hệ sợi

có màu trắng sau đó chuyển sang màu lục và khi già hệ sợi sẽ có màu vàng

- Khả năng sinh enzyme rất mạnh, chủ yếu là amylase, protease, maltase

- Nhiệt độ tối ưu phát triển khoảng 30 – 32oC

Aspergillus niger

- Còn có tên gọi khác là mốc đen Bào tử tương đối lớn và rất đen Khi mới phát triển, sợi nấm màu trắng, sau đó sẫm lại nhưng không hoàn toàn đen Từ một sợi đầu tiên, sau đó chúng phân nhánh tạo ra 2- 4 nhánh nhỏ, phát triển thành những bào từ có màu đen tuyền

- Nấm này có khả năng tạo rất nhiều enzyme amylase, đồng thời nó có thể tạo ra acid citric

từ dịch đường, làm ảnh hưởng đến màu sắc thành phẩm

- Enzyme protease từ nấm mốc này hoạt động ở pH là 2,5 – 3,5 và nhiệt độ thích hợp phát triển là 30 -33oC

Rhizopus

Hai loài

nhau, chỉ khác phần hệ sợi cơ chất

Rhizopus có màu trắng xám, rễ giả màu vàng, bọc bào tử hỉnh

cầu Bào tử kín và phân nhánh

Mucor màu trắng, có dạng sợi hình ống, nhung hay len, không có thân bò, cuống bọc bào

tử dựng đứng, tận cùng bằng

bọc bào tử dạng đơn hay phân nhánh

Cả Mucor và Rhizopus đền có khả năng sinh enzyme

amylase và protease Một số chủng Mucor có khả năng sản sinh hai hệ enzyme diastase đường hóa tinh bột và lên men rượu từ đường Do đó, chúng có khả năng lên men trực tiếp tinh bột thành rượu

Hơn thế, cả hai loại nấm mốc này khi lên men rượu đều giúp tạo hương thơm cho sản phẩm

Mucor

Rhizopus

Ngoài ra còn có Penicillium là giống nấm mốc tạo bào tử màu xanh Loài này có khả năng tạo ra

hệ enzyme giúp quá trình đường hóa mạng nhưng lại gây mùi khó chịu trong sản phẩm

 Vi khuẩn

Trong bánh men thuốc bắc cũng có rất nhiều loài vi khuẩn phát triển, chủ yếu là vi khuẩn lactic và vi khuẩn acetic Các loài vi khuẩn thường làm chua môi trường các vi khuẩn này thường xuất hiện vào giai đoạn đầu quá trình lên men

I.2.3 Quy trình sản xuất bánh men thuốc bắc

Định hình

Ủ

Gạo dùng để làm bánh men là loại gạo xay nhưng chưa kĩ Ngâm nước khoảng 1 đến 2 giờ thì với gạo ra Sau đó để gạo thật ráo nước để công đoạn tiếp theo là xay gạo, gạo sẽ mịn, không bị vón cục.

Bột mịn xay xong, đem trộn với men thuốc bắc Có thể trộn với men thường nhưng bánh men sau khi hoàn thành chất lượng không tốt do dễ nhiễm khuẩn lạ không mong muốn Vì thế sử dụng men có thêm thuốc bắc để tăng mùi vị, hiệu suất sản phẩm

Đến giai đoạn định hình, nặn bánh thành hình tròn, đường kính khoảng 3 -5 cm Bột gạo đã xay, phai có một độ ẩm thích hợp, khoảng 50 – 55% Cần có độ ẩm thích hợp, để khi định hình bánh, bánh men không bị chảy nước hay tơi bột Nếu độ ẩm quá cao, các vi sinh vật nấm men và nấm mốc phát triển kém, thay vào đó vi khuẩn lại có cơ hội phát triển mạnh

Sau khi nặn bánh xong, xếp từng bánh lên trên một lớp trấu, đậy bánh men bằng nong Thời gian ủ khoảng 2 – 3 ngày Nếu kiểm tra thấy bánh men phồng lên, có các chấm đen do nấm mốc phát triển thì đem phơi khô, nhiệt độ trong khoảng 30 – 35oC, không nên nóng quá

Sau khoảng 1 tháng, bánh men có thể đem ra sử dụng sản xuất rượu

Bánh men

II. Quy trình sản xuất rượu nếp truyền thống

Chưng cất

 Thuyết minh quy trìn h

2.1 Xử lí nguyên liệu

Thóc nếp sau khi được làm sạch, phơi khô sẽ được đưa vào máy xay để bong hết vỏ trấu, còn hạt gạo vẫn được bao bọc bằng lớp bột cám Sau đó, đem nghiền nhỏ nhằm phá vỡ cấu trúc màng tế bào, giúp cho tinh bột giải phóng khỏi mô và một số chất khô khác dễ hòa tan trong quá trình nấu Giúp rút ngắn thời gian hồ hóa Ngoài ra, khi chọn gạo, phải chọn loại gạo có chất lượng tốt như to, tròn, hạt đều để có thể tạo ra được nhiều tinh bột

Trong quá trình nghiền, nguyên liệu chịu tác động của ba lực cơ học đó là: lực nén ép, lực

va đập và lực cắt xé Lực va đập là lực tác động chủ yếu trong quá trình này

 Yêu cầu

Do nấu ở nhiệt độ và áp suất thường nên yêu cầu cần thiết nhất là bột phải được nghiền mịn nếu không sẽ ảnh hưởng đến quá trình tiếp theo Vì khi đó, hiệu suất thu hồi sản phẩm cao, cùng với hàm lượng tinh bột đáng kể

Độ mịn của bột nghiền lớn hơn 85% lọt qua rây có kích thước lỗ là 1001 ô/cm2

2.2 Nấu

Mục đích của quá trình nấu là làm hạt tinh bột trương nở và giải phóng amylose và

amylopectin, chuyển hạt tinh bột từ trạng thái không tan thành trạng thái hoà tan trong nước nhằm tạo điều kiện cho enzyme amylase dễ dàng tấn công amylose và amylosepectin

Bản chất quá trình nấu là quá trình hồ hoá Nguyên lí của quá trình là dùng enzyme để nấu chín nguyên liệu Bột nếp được phối trộn với nước theo tỉ lệ 1:4 Sau quá trình hồ hoá là quá trình đường hoá

Nhiệt độ để phá vỡ và chuyển tinh bột từ trạng thái có mức độ oxy hóa giống nhau thành dung dịch có độ kết dính gọi là nhiệt độ hồ hóa Ở lúa nếp, nhiệt độ hồ hóa trong khoảng 55 –

79oC, tùy theo điều kiện canh tác và giống Khi tiến hành nấu, , một số biến đổi trong quá trình

hồ hóa như sau:

Rượu nếp

Hạt tinh bột trương lên Trạng thái này là do ngâm tinh bột vào nước, khi gia nhiệt, hạt tế bào nở ra cực đại, thể tích hạt tăng do hấp thụ nước nên trương phồng.

• Tăng độ trong suốt

• Tăng độ nhớt

• Các phân tử mạch thẳng và nhỏ hòa tan, sau đó tự lên men với nhau

Sau khi hồ hóa, gia nhiệt tiếp lên đến 100oC, làm cho nước trong hạt tinh bột bốc hơ, phá

vỡ cấu trúc hạt, sợ amylose và amylosepectin sẽ bung ra, các phân tử giải phóng dạng riêng lẻ Khi đó, độ nhớt giảm Quá trình này gọi là dịch hóa

Trong quá trình nấu cũng cần chú ý:

• Cần chú ý tránh nấu quá nhão hay quá khét và phải nấu chín đều giúp tạo môi trường lên men tốt sau này

• Khi đun sôi không được để tràn ra ngoài

• Phải có người đứng quan sát, chú ý về nhiệt độ và thời gian, để tinh bột bị thủy phân hoàn toàn

• Nấu không chín, không đủ nước, gạo trở thành khối đặc sệt

2.3 Làm nguội

Hỗn hợp sau khi thuỷ phân tinh bột có nhiệt độ khá cao, nhiệt

độ cao sẽ làm bánh men rất khó phát triển Trong khi đó nấm men phát triển tốt ở nhiệt độ 30-

330C Vì vậy ta phải làm nguội hỗn hợp xuống để tạo mội trường thuận lợi cho nấm men phát triển

Cơm sau khi nấu chín được trải đều để làm nguội

2.4 Trộn

Sau khi làm nguội xuống còn 30oC, độ ẩm 80 – 85% thì rắc bột men Rắc men thuốc bắc,

cứ 28 – 30 gam men cho 1kg nguyên liệu