Lên men ngũ cốc ở các quốc gia châu á thái bình dương

Lên men ngũ cốc, ở các quốc gia, châu á thái bình dương

Lên men ngũ cốc ở những quốc gia thuộc

Châu Á Thái Bình Dương Giới thiệu

Khu vực Châu Á Thái Bình Dương với đặc điểm khí hậu ẩm ướt miền nhiệt đới vàcận nhiệt thích hợp với việc trồng lúa gạo và sự phát triển của nấm mốc Sự tiêu thụ gạonhư một nguồn thức ăn chính yếu, và với mật độ dân số cao trong khi ngành chăn nuôi thìhạn chế ở khu vực này, kết quả là xuất hiện kỹ thuật về quy trình thức ăn đặc biệt – lênmen ngũ cốc từ mốc

Mốc và những vi sinh vật khác biến đổi carbohydrate và protein thành đường vàcác acid amin thích hợp Ví dụ tỷ lệ biến đổi protein từ đậu nành thành amino acid trong

sự lên men nước tương truyền thống của người Hàn Quốc thì cao hơn 75%, cao hơn xấp

xỉ 15 lần tỷ lệ protein biến đổi từ sản phẩm thịt bò, và cao hơn 6 lần từ tỷ lệ biến đổi sảnphẩm protein từ sản phẩm thịt heo (Lee và Jul, 1982)

Sự tiêu thụ ngũ cốc ở khu vực Châu Á Thái Bình Dương phù hợp với điều kiện địa

lý và khí hậu Những cư dân của vùng nhiệt đới thuộc khu vực Đông Nam tiêu thụ gạo làchủ yếu, trong khi vùng cận nhiệt và ôn hòa của vùng Đông Bắc bao gồm Bắc TrungHoa, Hàn Quốc, Nhật Bản tiêu thụ lúa mì, kiều mạch, lúa mạch, bắp, hạt sake, đậu nành

và cả gạo nữa

Những nước ở châu thổ sông MeKong được biết đến là của kỹ thuật lên men cá

để làm nước mắm Những nước như :Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản được biết đến là

kỷ thuật chế biến tương từ đậu nành

Lịch sử phát triển Công Nghệ Lên Men ở Châu Á

Không giống với lên men trái cây và sữa , lên men ngũ cốc phải có sự hiện diện nấmmốc phân giải tinh bột thành đường Một phương pháp người xưa thực hiện lên men ngũcốc là ngũ cốc sống và đưa vào thùng, trên và dưới có sự bao phủ của bào tử của nấmmốc Trong thời gian phân giải ta thấy có enzym amylase do nấm mốc sinh ra giúp thủyphân tinh bột, tiếp theo là sự lên men rượu do nấm men

Ngoài ra còn có một phương pháp khác được thực hiện bởi sự ủ để ngủ cốc lênmầm Sự ủ được áp dụng để lên men bia ở Châu Âu

Cách làm rượu gạo của Trung Quốc đã có từ thời xa xưa cách B.C 4,000 Sự lênmen rượu bắt đầu từ thời Chu ở Trung Quốc, Nuruk ở Hàn Quốc Koji ở Nhật Bản, Ragi

ởi Đông Nam Á và Barkhar Ranu ở Ấn Độ

Trong quy trình làm cơm rượu thì sự đường hóa, lên men chua và lên men rượudiễn tiến gần như đồng thời Bánh men dùng cho làm cơm rượu được tìm thấy ở vài miềncủa vùng Châu Á-Thái Bình Dương;

Theo lịch sử, lên men lactic ở cá liên quan với sự sản xuất muối, cách xử lý kho

dự trữ cá theo mùa Lưu vực sông Mê Công có lẽ là nơi bắt nguồn của những sản phẩm

đó Những sản phẩm từ cá được lên men lactic còn phổ biến ở Lào, Campuchia, phía bắc

và phía Đông-Bắc Thái Lan (Ishige, 1993)

Giống khởi động lên men

Như đã đề cập ở trên, Chu được dùng phổ biến ở vùng Châu Á – Thái Bình Dươngnhư một nguồn enzyme giúp sự phân giải của những mô thực vật phức tạp để sản xuấtrượu từ ngũ cốc, nước tương, nước chấm từ cá và thịt, bánh men, cháo yến mạch vànhững thức ăn phụ lên men.

Chu được làm từ lúa mạch, lúa gạo và lúa mì (Yoon, 1993), chúng được dùng cho

sự lên men thức uống cồn, lên men nước tương từ đậu nành mùa thích hợp cho việc

chuẩn bị chu là tháng 7, nhiệt độ khoảng 20oC-30oC ở phía bắc Trung Quốc và Hàn Quốc

Bảng 2 Những giống khởi động len men được dùng ở một số nước

dạng Vi sinh vật

Trung Quốc Chu Lúa mì, lúa mạch,

hạt kê, gạo (tất cảhạt, hạt vụn haybột)

Hạt haybánh

RhizopusAmylomyces

Hàn Quốc Nuruk Lúa mì, lúa mạch,

gạo (tất cả hạt, hạtvụn hay bột)

Bánh lớn Aspergillus

RhizopusYeastsMeju Đậu nành (tất cả

hạt)

Cầu lớn Aspergillus

BacillusNhật Bản Koji Lúa mì, gạo (tất cả

hạt, hạt vụn haybột)

LoopangMarchaa

Gạo ( bột mì)Gạo ( bột mì)

Gạo, nếpGạo ( bột mì)Cám

Gạo

Bánh nhỏBánh nhỏBánh nhỏBộtBánh dẹt

Amylomyces Endomycopsis Mucor, Rhizopus Saccharomyces Amylomyces Aspergillus Hansenula Anomala Mucor fragilis Rhizopus arrhizus

Theo như Yokotsuka (1985 ), chu có thể là màu vàng (huang) nhờ vào Aspergillusoryzae, hoặc hầu như chắc chắn là màu trắng nhờ vào Rhizopus và Mucor Huang – chuđược dùng nhiều trong lên men rượu như việc lên men thức ăn từ đậu nành Có ba loạihuang – chu được mô tả là : huang-yi, huang-tcheng và nu- chu

-Huang – yi: từ lúa mì nghiền, vo sạch, sau đó ngâm trong nước cho tới khi có vịchua , sau đó tháo hết nước và đem hấp Để nguội Lúa mì đã hấp được đổ thành đốngdày khoảng 6 cm và phủ lên trên một lớp lá , ủ trong thời gian 7 ngày, khi đó nó sẽ được

bao phủ bởi các sợi nấm với bào tử màu vàng Chu đã chuẩn bị như thế sau đó đem phơikhô

- Huang-tcheng: từ hỗn hợp bột lúa mì với nước được tạo hình thành quả bóng haychiếc bánh, sau đó chúng được hấp, làm nguội và phủ lên một lớp lá cho tới khi trênchúng phát triển một lớp mốc

- Nu- chu: được làm từ gạo đã nấu chín, được nặn thành hình giống chiếc bánh,

và sau đó ủ cho lên một lớp mốc (Yokotsuka, 1985)

Chu lúa mì có nguồn gốc ở miền nam

Cách làm men giống ở một số nước

1 BÁNH MEN NURUK (TRIỀU TIÊN)

Nguyên liệu : Lúa mì 60–70%, Nước 30–40%

Cách tiến hành: Lúa mì  Nghiền mịn  Cho nước  Hấp chín  Bọc trong tấm vải vànén trong 1 khuơn để tạo thành bánh  Làm nguội  Cấy giống  Lên men 10 ngàyđến 2 tuần  Sấy khô  trử 2–3 tháng  Thành phẩm

Cảm quan : sản phẩm rắn, màu vàng trắng hoặc xám, mùi dễ chịu

Vi sinh vật : Aspergillus oryzae, Candida sp., Aspergillus niger, Rhizopus sp.,

Penicillium sp., Mucor sp., Hansenula anomala, Leuconostoc mesenteroides, Bacillus subtilis và các vi sinh vật khác.

2 Men giống Nhật Bản (KOJI)

Gạo chà bĩng ↓Ngâm trong nước 17hr ở 25 oC ↓

Hấp khoảng 70 phút và làm nguội đến 35 oC

↓Cấy giống A.oryzae -Ủ ở 27-28 oC trong 50 hrs ↓

Sấy khơ

↓

KOJI ( Japan )

3 BÁNH MEN RAGI (INDONESIA)

Nguyên liệu: Bột gạo 50–100%, gia vị 1–50% (Tỏi – Allium sativun, Riềng – Alpinia

galanga, Tiêu trắng – Piper retrofractum, Ớt đỏ – Capsicum frutesens, Quế – Cinnamomum burmani, Tiêu đen – Piper nigrum,Foeniculum vulgare, Đường, Chanh, Nước dừa)

Cách tiến hành:

Cách 1:

Bột gạo + Gia vị tán nhỏ + Nước  Trộn thật đều  Cấy men giống  Tạobánh men  Đặt lên khay  Nuôi trong phòng 2–3 ngày  Phơi nắng 2–3ngày  Ragi.

Cách 2:

Bột gạo + Gia vị tán nhỏ + Nước  Trộn thành bột nhão  Tạo thànhviên nhỏ, đẹp  Phun nước dừa lên trên  Cấy giống  Xếp lên khay Nuôi trong phòng 2–3 ngày  Phơi nắng 2–3 ngày  Ragi

Vi sinh vật : Amylomyces spp, Mucor spp, Rhizopus spp, Endomycopsis spp,

Saccharomyces spp, Hansenulla spp, Candida spp, Pediococus spp, Bacillus spp.

Sử dụng: sản xuất trong gia đình, sử dụng để nấu rượu và các loại nước giải khát có rượu

4 Men giống Phillippine (BUDOD)

Gạo nếp ↓Xay khi cịn ẩm ↓

Trộn với nước, cây củ và gừng ↓

Cố định trên khuơn thành miếng hay hình cầu

↓ Rắc bột Bubod - Ủ 3 ngày

↓ Sấy khơ

↓

BUBOD (Philippines)

Nuruk, Ragi và Bubod tương tự nhau ở điểm chúng đều được chuẩn bị lên men tự nhiêncủa bột ngũ cốc thơ, nĩ được làm nặn thành hình dáng dạng bánh hay dạng viên Koji thìkhác, nĩ được chuẩn bị cấy với nấm mốc Aspergillus oryzae Hàng trăm lồi vi sinh vật,nấm mốc, nấm men và vi khuẩn được tìm thấy trong các sản phẩm lên men tự nhiên này.Aspergillus oryzae (1.107 cfu/g ), Aspergillus niger ( 1.107 cfu/g ), rhizopus ( 1.106

cfu/g ), vi khuẩn ( 1.107 cfu/g ), và nấm men ( 1.105 cfu/g ), đã được tìm thấy trong Nuruk( Kim,1968 ) Số lượng nấm mốc (1.103-107/g ), nấm men < 1.105-107/g và vi khuẩn lactic

( 1.105-107/g ) đã được quan sát để biến đổi nguồn và phân biệt trong hệ vi sinh vậtBubod ( Tanimura và cộng sự, 1978 ) Vi sinh vật quan trọng trong lên men Ragi là nấmmốc thuộc giống Amylomyces rouxii và nấm men thuộc giống Endomycopsis burtonii( Ko, 1972 ) trong khi đó trong loog-pang là Amylomyces, Aspergillus, Rhizopus, Mucor

và Absidia ( Pichyangkura và Kulprecha, 1977 )

Enzyme hoạt động trong Koji nhìn chung cao hơn so với Nuruk Điều này thực tế

là do việc nuôi cấy tinh khiết của Aspergillus oryzae trong ngũ cốc ở dạng hạt nhỏ chophép sự tăng trưởng cực đại trong việc sản xuất của Koji Còn trong sản xuất Nuruk, sựtăng của nấm mốc bị giới hạn chủ yếu bởi bề mặt bánh hay viên, vì vậy cho phép nấmmen và vi khuẩn lactic phát triển cùng nhau, và hợp tác để tạo hương vị đâm hơn củarượu gạo Hàn Quốc trong giai đoạn sau của lên men rượu

Bảng 3 Những enzyme hoạt động chính trong Koji và Nuruk

có nhiều nấm mốc phát triển hơn, còn bên trong vi khuẩn chủ yếu là Bacillus subtilis pháttriển

Hạt đậu nành nguyên ↓

Ngâm trong nước 1 đêm ↓

Đun trong 2 - 3 h ↓

Hổn hợp nghiền nhỏ và nặn thành bánh 1kg

↓

Làm khô bề mặt trong 1 tuần ↓

Treo trên mái nhà với rơm trong 2 – 3 tháng

↓ Meju (Hàn quốc)

Hầu hết những sản phẩm lên men chủ yếu từ ngũ cốc ở vùng Châu Á Thái BìnhDương là axit và rượu, chúng là những hợp chất tạo mùi và chất bảo quản Lên men rượuquan trọng hơn lên men lactic trong khoảng giới hạn của mối quan hệ giữa lượng ngũ cốclên men và sự khác biệt của quá trình lên men tạo thành phẩm Sự lên men rượu từ ngũcốc còn bao gồm sự lên men lactic, điều đó ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật gâybệnh và hư hỏng ở giai đoạn đầu của sự lên men, những nguyên nhân gây sự hư hạitrong suốt quá trình bảo quản

Đồ uống có cồn đóng vai trò quan trọng trong đời sống văn hóa và tinh thần ở xãhội phương đông lẫn phương tây Không giống như Châu Âu và Trung Đông, nơi những

đồ uống có cồn chủ yếu được sản xuất từ trái cây, đồ uống có cồn ở vùng Châu Á TháiBình Dương chủ yếu là từ ngũ cốc

Bia của người Châu Âu sử dụng mầm lúa mạch như nguyên liệu thô ban đầu,trong khi người Châu Á dùng gạo với mốc ban đầu làm nguyên liệu thô Đồ uống biếnđổi từ sản phẩm tinh sạch (được lọc và để lắng trong) đến loại sản phẩm đục và nhão

Sản phẩm tinh sạch như Shaosingjiu ở Trung Quốc, Chongju ở Hàn Quốc và Sake

ở Nhật Bản, chứa nhỏ hơn 15% độ cồn và được chỉ rõ như rượu Sake, trong khi nhiều đồuống đục, chẳng hạn như Takju của Hàn Quốc và Tapuy ở Philippines chứa nhỏ hơn 8%

độ cồn cùng với huyền phù không tan và men sống, có thể so sánh như bia gạo beer)

(rice-Quy trình lên men rượu từ ngũ cốc dùng mốc ban đầu đã tồn tại trong một thờigian dài từ 1000 năm trước công nguyên, và 43 loại rượu bia từ ngũ cốc được mô tả vớiquy trình chế biến chi tiết trong Chin-Min-Yao-Su ( AD 530-550 ) Cây kê xuất hiện trởthành nguyên liệu chính trong quá trình lên men rượu, trong số 43 loại sản phẩm đã được

mô tả, 16 loại chế biến từ hạt kê, 11 loại từ gạo và 12 loại từ kê Ấn Độ Nguyên liệu khô

và bột ban đầu được trộn với nước và hấp thành hạt, rồi lên men từ 2-3 tuần hoặc đến 5-7tháng tùy thuộc vào phương thức lên men

Khoảng thời gian ủ cho mỗi bước của quá trình lên men khác biệt từ 2 ngày đến 1tháng tùy thuộc vào nhiệt độ Nhiệt độ thấp (10oC) là tốt hơn cho sự hình thành mùi vị và

ổn định chất lượng của rượu Rượu thường được làm vào cuối thu và đầu xuân, khi nhiệt

độ xung quanh thấp hơn 10 oC ở vùng Viễn Đông Thể tích của rượu thành phẩm gần nhưtương đương với nguyên liệu thô đã sử dụng ( Lee và Kim, 1993 )

Phương pháp truyền thống của nhưng mẻ rượu đã được những nhà sản xuất rượuNhật Bản công nghiệp hóa vào cuối thế kỉ XIX, là những người đầu tiên tiếp nhận kinhnghiệm của phương pháp sản xuất từ Châu Âu và mang nó đến Nhật Bản và Trung Quốc.Bảng 6 trình bày quy trình làm rượu sake của Nhật ( Steinkraus, 1983 )

Product name Country Major

ingredients

Microorganisms Appearance

and UsageRICE WINE

Shaosinghjiu China Rice S.cerevisiae Clear liquid

RICE BEER

Takju Korea Rice, wheat Lactic acid

Bacteria S.cerevisiae

Turbid drink

Tapuy philippines Rice, glutinuos

rice

SaccharomycesMucor

Rhizopus AspergillusLeuconostocL.plantarum

Sour, sweetliquid, paste

Brembali Indonesia Glutinous rice Murco indicus

Candida

Dark brownliquid sour,alcoholic

Himalaya

Finger millet Hansenula

Anomala Mucor rouxianus

Sweet-souralcoholic paste,mix with waterAlcoholic rice paste

Khaomak Thailand Glutinous rice Rhizopus,

Mucor Sacchromyces

Semisolid,sweet alcoholic

Hansenula Tapai pulut Malaysia Glutinous rice Chlamydomyces

EndomycopsixHansenula

Semisolid,sweet alcoholic

Tape-ketan Indonesia Glutanous rice

Rice

A.rouxiiE.burtonii E.fibulinger

Sweet-souralcoholic paste

A.rouxii

Paste

Bhattejaanr India Glutinous rice Hansenula

AnomalaMucor rouxianus

Sweet-sour Alcoholic paste

Alcoholic

Mirin Japan Rice, alcoholic A.oryzae

A.usamii

Clear liquidseasoning

Bột gạo ( 4 phần ) Bột lúa mì ( ½ phần ) Nước ( 8 phần )

↓Đun sôi đến loãng hoặc làm lạnh

↓ Thêm bột Nuruk ( 1 phần ) ↓

Lên men 12 ngày ↓

Thêm 12 phần gạo được hấp chín ↓

Lên men 12 ngày ( ủ 2nd ) ↓

Thêm 16 phần gạo được hấp chín ↓

Lên men 12 ngày ( ủ 3rd ) ↓

Đặt trong cái bao và nén

↓Lọc lấy nước trong và loại bỏ bả lọc ↓

Sam-Hai-Ju ( Korean ) Qui trình sản xuất rượu gạo Korea

Bia ngũ cốc được sản xuất ở nhiệt độ lên men cao hơn rượu ngũ cốc (20oC) Bộtban đầu lên men được trộn với các loại ngũ cốc ủ ở nhiệt độ gần 20oC từ 2 – 3 ngày Sau

đó được lọc qua một tấm lưới tốt, tấm vải hoặc các rây.Bia ngũ cốc có chứa rất nhiều chấtdinh dưỡng thiết yếu, như vitamin B được tạo ra trong quá trình lên men

Takju (Hàn Quốc)

Lọc Lên men 2 – 3 ngày

Ở vùng Đông Nam Á, lên men rượu đã được sử dụng trong chế biến các sản phẩm

là thức ăn ở dạng bột nhão

Mirin là rượu truyền thống của Nhật Bản được pha chế theo mùa, làm từ gạo và

Koji Sự phân giải gạo bằng enzym tự nhiên trong Koji Sản phẩm cuối cùng của mirin làdịch lỏng trong gồm khoảng 40% đường Mirin được tạo ra như một kết quả của sự thủyphân tinh bột bằng enzym Koji Chiếm khoảng 80% lượng đường trong mirin là đườngglucose (Takayama và cộng sự, 1997)

Hình 9 Chu trình sản xuất tape ketan của Indonesia và bhattejaanr của Ấn Độ (Sano và

ộng sự, 1986 ; Tamang và cộng sự, 1996)

Dấm

Quá trình sản xuât dấm có từ lâu đời, giống như lên men rượu Ở Châu Á – TháiBình Dương vùng Đông Bắc, dấm được làm từ quá trình lên men rượu từ ngũ cốc, trongkhi đó dấm được làm từ trái cây nhiệt đới như dừa, mía và dứa thì phổ biến ở những quốcgia phía Đông Nam (Saono và cộng sự, 1986)

Trộn với bột ragi, trải

rộng(dày 1cm) trên khay tre

và đậy kín bằng lá chuối

ủ ở nhiệt độ phòng 48–72

giờ

Lên men trong thùng kín gió

2 – 8 ngày ở nhiệt độ thường

Cho vào bình đất 1 – 2 ngày Trộn đều với marchaa Giữ lạnh trong “mandro”

Nấu chín Rửa sạch Gạo nếp

Dấm ngũ cốc có thể chia làm 3 loại: dấm gạo, dấm bánh men rượu gạo và dấm lúamạch Quy trình gốc để sản xuất dấm là một quá trình lên men tự nhiên hoặc tự phát đã

dẫn đến sự phát triển của Acetobacter trong cơ chất rượu dưới điều kiện hiếu khí Theo

truyền thống những loại rượu kém phẩm chất sẽ được sử dụng để sản xuất dấm kém chấtlượng ở quy mô gia đình Ngày nay, dấm chất lượng cao được sản xuất theo quy mô côngnghiệp (Lim, 1984)

Dấm gạo được làm từ gạo đánh bóng, không đánh bóng hoặc được làm vỡ ra

Giống khởi động là chu, nuruk hoặc koji được chuẩn bị từ gạo được dùng để tạo đường

và lên men rượu giống như trong quá trình sản xuất rượu Một số lượng lớn nuruk (bổ

sung 30% gạo hấp) ít hiệu quả hơn việc sản xuất rượu được thêm gạo hấp và nước (2-3phần nước : 1 phần gạo thô) Việc sản xuất dấm trái cây bao gồm vi sinh vật thích hợpthêm vào môi trường lên men chứa 8 -20% trọng lượng gạo khô và ủ 30 – 35oC trong 1 –

5 tháng Để tạo ra một sản phẩm có chất lượng cao đòi hỏi một thời gian tồn trữ 2 – 3tháng (Ha, 1986)

Dấm thương mại được sản xuất từ bánh men rượu gạo ở các nước Viễn Đông.Những bánh men này được lấy từ các xí nghiệp sản xuất rượu gạo và được cất trữ trongcác thùng chứa từ 1 – 2 năm Bánh men chứa một lượng lớn nguồn cacbohydrate vàprotein chưa được sử dụng ,những chất này được thủy phân bởi vi sinh vật cố định vàenzym trong suốt quá trình cất giữ và biến đổi chúng thành rượu, các chất dinh dưỡngkhác và tăng thêm hương vị (Lim, 1984) Sau đó những bánh men này được hòa với 2 – 3

lần thể tích nước trước khi đem đi lọc Dung dịch lọc được làm lên men với Acetobacter

để sản xuất dấm bánh men Sơ đồ 11 trình bày quy trình sản xuất công nghiệp của dấmbánh men rượu gạo

Sơ đồ 11 Quy trình sản xuất dấm bánh men rượu gạo