Nghiên cứu cải tiến quy trình sản xuất rượu đặc sản từ nguyên liệu gạo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ÕÕÕÕÕÕÕÕÕ ĐỖ TIẾN THÀNH NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU ĐẶC SẢN TỪ NGUYÊN LIỆU GẠO LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Hà nội - 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu khoa học mà thân trực tiếp thực Tất số liệu, kết trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa công bố công trình khoa học khác Hà Nội, tháng năm 2011 Tác giả Đỗ Tiến Thành   Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ SẢN XUẤT RƯỢU TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM………………………………………………………………….8 1.1.1 Lịch sử sản xuất rượu giới 1.1.2 Lịch sử sản xuất rượu Việt Nam 11 1.2 SẢN XUẤT RƯỢU THEO PHƯƠNG PHÁP CỔ TRUYỀN 13 1.2.1 Nguyên liệu dùng sản xuất rượu truyền thống 13 1.2.1.1 Gạo 13 1.2.1.2 Men thuốc bắc .20 1.2.2 Quy trình sản xuất rượu truyền thống 21 1.2.3 Ứng dụng enzym nấm men chủng sản xuất rượu truyền thống 25 1.2.4 Một số chế phẩm enzyme ứng dụng sản xuất rượu cồn 28 1.2.4.1 Chế phẩm enzym Stargen 001 .28 1.2.4.2 Chế phẩm enzym Spezyme alpha 28 1.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men .30 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 31 1.3.1 Nghiên cứu khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình dịch hóa bột gạo để ứng dụng vào sản xuất rượu truyền thống 31 1.3.2 Nghiên cứu cải tiến quy trình sản xuất rượu truyền thống 31 1.3.3 Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất rượu truyền thống .31 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU .33 HVTH:Đỗ Tiến Thành      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học 2.1.1 Gạo 33 2.1.2 Enzym 33 2.1.3 Nấm men 33 2.1.4 Men thuốc bắc 34 2.1.5 Hóa chất 34 2.1.6 Dụng cụ 34 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .34 2.2.1 Cách đếm số tế bào nấm men theo phương pháp dùng buồng đếm hồng cầu 34 2.2.2 Xác định độ ẩm nguyên liệu theo phương pháp sấy đến khối lượng không đổi .35 2.2.3 Xác định pH 36 2.2.4 Xác định hàm lượng tinh bột nguyên liệu theo phương pháp thủy phân axit .36 2.2.5 Xác định hàm lượng đường khử dịch đường theo phương pháp Graxianop 37 2.2.6 Xác định độ chua dịch dấm chín 38 2.2.7 Xác định độ cồn dịch dấm chín phương pháp chưng cất đo điểm sôi 39 2.2.8 Tính hiệu suất thu hồi 40 2.2.8 Xác định hàm lượng số chất rượu sắc kí 41 2.2.9 Phương pháp công nghệ 43 2.2.9.1 Sơ đồ nghiên cứu trình dịch hóa bột gạo 43 2.2.9.2 Sơ đồ quy trình cải tiến sản xuất rượu đặc sản 44 2.2.9.3 Cách chuẩn bị thí nghiệm 45 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48 3.1 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU SỬ DỤNG CHO NGHIÊN CỨU 48 3.1.1 Xác định thành phần gạo 48 HVTH:Đỗ Tiến Thành      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học 3.1.2 Đánh giá chất lượng nấm men khô Ethanol Red 48 3.2 NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH DỊCH HÓA BỘT GẠO ĐỂ ỨNG DỤNG VÀO SẢN XUẤT RƯỢU TRUYỀN THỐNG .49 3.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ bột/nước .49 3.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ dịch hóa 50 3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ enzym 51 3.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng pH dịch hóa 52 3.2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian dịch hóa .52 3.3 NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU TRUYỀN THỐNG .54 3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng enzym stargen tinh khiết bổ sung 54 3.3.2 Bổ sung nấm men chủng vào trình lên men lỏng .55 3.3.3 Bổ sung dịch bột gạo dịch hóa vào trình lên men lỏng 56 3.4 HOÀN THIỆN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU TRUYỀN THỐNG……………………………………………………… 58 3.4.1 Khảo sát thông số ảnh hưởng đến trình lên men 58 3.4.1.1 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ men bánh .58 3.4.1.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men ẩm 59 3.4.1.3 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ ure bổ sung .60 3.4.1.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men lỏng 61 3.4.2 So sánh quy trình sản xuất rượu truyền thống quy trình nghiên cứu .62 3.4.3 Tiến hành thử nghiệm mẫu lớn lít 63 3.4.4 Đề xuất quy trình sản xuất cải tiến rượu truyền thống 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 HVTH:Đỗ Tiến Thành      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các loại rượu sản xuất vùng 12 Bảng 1.2 Các loại rượu sản xuất vùng .13 Bảng 1.3 Thành phần hóa học trung bình gạo vỏ đỏ gạo vỏ trắng(% chất khô) .14 Bảng 1.4 Hàm lượng loại protein gạo xát 15 Bảng 1.5 Thành phần axit amin protein gạo xay(theo %protein)…………………………………………………………………… 15 Bảng 1.6 Thành phần tro gạo (% chất khô) 16 Bảng 1.7 Các quốc gia đứng đầu xuất nhập gạo 18 Bảng 1.8 Diện tích sản lượng lúa năm 19 Bảng 1.9 Một số tính chất chế phẩm Stargen 001 28 Bảng 1.10 Đặc tính Spezyme alpha 29 Bảng 1.11 Điều kiện khuyến cáo sử dụng enzym Spezyme alpha 29 Bảng 3.1 Các thành phần gạo (% khối lượng) 48 Bảng 3.2 Kết đánh giá chất lượng nấm men 48 Bảng 3.3 Ảnh hưởng tỷ lệ bột/nước đến trình dịch hóa hiệu lên men rượu………………………………………………………………….49 Bảng 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình dịch hóa hiệu lên men rượu………………………………………………………………………… 50 Bảng 3.5 Ảnh hưởng nồng độ enzyme đến trình dịch hóa hiệu lên men rượu………………………………………………………………….51 Bảng 3.6 Ảnh hưởng pH đến trình dịch hóa hiệu 52 lên men rượu 52 Bảng 3.7 Ảnh hưởng thời gian đến trình dịch hóa hiệu 53 lên men rượu 53 Bảng 3.8 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ stargen tinh khiết bổ sung đến hiệu trình lên men .54 Bảng 3.9 Ảnh hưởng tỷ lệ nấm men bổ sung đến hiệu trình 55 HVTH:Đỗ Tiến Thành      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học lên men 55 Bảng 3.10 Ảnh hưởng tỷ lệ dịch bột bổ sung vào trình lên men lỏng đến hiệu trình lên men………………………………………… 56 Bảng 3.11 Ảnh hưởng tỷ lệ men bánh đến trình lên men 58 Bảng 3.12 Ảnh hưởng thời gian lên men ẩm đến hiệu trình59 lên men .59 Bảng 3.13 Bảng so sánh chất lượng rượu thay đổi thời gian lên men ẩm 60 Bảng 3.14 Ảnh hưởng tỷ lệ ure bổ sung đến trình lên men .61 Bảng 3.15 Ảnh hưởng thời gian lên men lỏng đến hiệu trình lên men……………………………………………………………………….62 Bảng 3.16 So sánh quy trình truyền thống với quy trình nghiên cứu .63 Bảng 3.17 Kết thử nghiệm mẫu lít 64 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất rượu theo phương pháp truyền thống thực vùng …………………………………………… ……… 23 Hình 1.2 Sơ đồ nghiên cứu cải tiến sản xuất rượu đặc sản 27 Hình 2.1 Chế phẩm nấm men ethanol red .34 Hình 2.2 Sơ đồ tiến hành nghiên cứu dịch hóa bột gạo 43 Hình 2.3 Sơ đồ nghiên cứu cải tiến sản xuất rượu đặc sản .44 Hình 3.3 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất rượu đặc sản cải tiến 65 HVTH:Đỗ Tiến Thành      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học LỜI MỞ ĐẦU -XUW Rượu đặc sản loại đồ uống mang hương vị truyền thống, đậm đà sắc dân tộc, sản phẩm tiêu biểu văn hóa ẩm thực Việt Nam Từ lâu đời, rượu gắn liền với sinh hoạt văn hóa của nhân dân ta biểu tượng văn minh lúa nước, dịp lễ hội hay ngày tết cổ truyền thiếu chén rượu dâng lên tổ tiên thể lòng thành kính Ở nước ta nghề nấu rượu thủ công có từ ngàn xưa đến Theo dân gian rượu nấu từ loại nông sản gạo, ngô, sắn… với loại men men thuốc bắc hay men lá… Theo kinh nghiệm cổ truyền việc nấu rượu thủ công tiến hành qua nhiều bước: nguyên liệu đồ chín, làm nguội tiến hành trộn men, qua giai đoạn lên men ẩm, lên men lỏng chưng cất thành rượu Rượu sản xuất có mùi thơm, vị đặc trưng, uống ngon, đậm êm dịu Chất lượng rượu thu phụ thuộc nhiều yếu tố nguyên liệu gì, men tốt hay xấu, nhiệt độ ủ lên men, tiến hành chưng cất lấy sản phẩm Ảnh hưởng đến chất lượng rượu tạo điểm đặc trưng cho sản phẩm nguyên liệu đặc biệt loại men giống sử dụng để lên men với công thức khác theo vùng theo bí riêng gia đình Trong xã hội ngày nay, đời sống người dân ngày cải thiện, chất lượng sống nâng cao, với đô thị nhu cầu sản phẩm đồ uống truyền thống có chất lượng cao đặt ra, cần có đầu tư nghiên cứu nghiêm túc rượu cổ truyền Nghề nấu rượu thủ công tồn nhiều làng quê Việt Nam, nhiều sản phẩm rượu trở nên quen thuộc với người dân như: rượu làng Vân, rượu nếp cẩm, rượu San Lùng, rượu Bản Phố… Tuy nhiên vấn đề sản xuất rượu theo phương pháp thủ công nhiều vấn đề cần quan tâm suất ổn định chất lượng sản phẩm Vì để tìm hướng giải cho vấn đề trên, nghiên cứu cải tiến quy trình công nghệ lên men rượu truyền thống từ nguyên liệu gạo, việc kết hợp công nghệ truyền HVTH:Đỗ Tiến Thành      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học thống công nghệ tiên tiến giúp nâng cao suất, hiệu suất chất lượng rượu truyền thống với đề tài: “Nghiên cứu cải tiến qui trình sản xuất rượu đặc sản từ nguyên liệu gạo.” Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài: Nâng cao suất, hiệu suất chất lượng rượu đặc sản truyền thống sở cải tiến, hoàn thiện quy trình sản xuất Nghiên cứu tập trung vào sản xuất rượu từ nguyên liệu gạo theo phương pháp cổ truyền men thuốc bắc Nội dung đề tài, vấn đề cần giải quyết: - Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình dịch hóa bột gạo để ứng dụng vào sản xuất rượu truyền thống - Nghiên cứu cải tiến quy trình sản xuất rượu truyền thống - Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất rượu truyền thống Đến nay, đề tài hoàn thành, trân trọng cảm ơn PGS TS Nguyễn Thanh Hằng, người trực tiếp hướng dẫn; trân trọng cảm ơn động viên, giúp đỡ thầy, cô bạn bè, đồng nghiệp HVTH:Đỗ Tiến Thành      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học CHƯƠNG - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ SẢN XUẤT RƯỢU TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1.1 Lịch sử sản xuất rượu giới Từ lâu, đồ uống chứa cồn gắn liền với lịch sử phát triển người Nhiều nhà khảo cổ tin rượu vang làm từ nho đời cách 10000 năm đồ uống khác bia, rượu mật ong chí xuất sớm Các nhà lịch sử viết từ thời tiền sử du mục làm bia từ ngũ cốc nước trước học cách làm bánh mì Người Celtic, Hi Lạp cổ, Ai Cập Babylon có nhiều ghi chép hoạt động sản xuất tiêu thụ đồ uống có cồn thời Những người Ai Cập cổ cho rượu lễ vật thiếu cho người hành trình sang giới bên Trên giới, nước khác có loại rượu truyền thống khác phần lớn loại rượu sản xuất theo phương pháp thủ công Dưới sơ đồ số quy trình sản xuất số loại rượu truyền thống số nước: Rượu sake Sake rượu nhẹ truyền thống nấu từ gạo qua nhiều công đoạn lên men mà người Nhật gọi Nihonshu, Luật Thuế Rượu Nhật Bản gọi Seishu Đây loại thức uống cổ truyền sử dụng rộng rãi Nhật Bản, loại vang gạo chứa từ 10 đến 20 % rượu Những vi sinh vật chủ yếu tham gia trình lên men sake, nhà khoa học Nhật gọi nấm mốc koji nấm men sake Sự đường hóa trình sản xuất sake tiến hành nhờ nấm mốc Aspergillus oryjae, canh trường nấm mốc gạo đậu gọi koji Nấm men sake phát triển chủ yếu trình sản xuất moto.[3] Nguyên liệu để sản xuất sake gạo nước Quy trình sản xuất thực sau: HVTH:Đỗ Tiến Thành      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học 3.3 NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU TRUYỀN THỐNG Trên sở quy trình công nghệ sản xuất rượu đặc sản nước ta nhằm phát huy ưu sẵn có rượu đặc sản kết hợp với phương pháp sản xuất tiên tiến giới để nâng cao suất, hiệu suất quy trình, tiến hành cải tiến quy trình sản xuất rượu truyền thống từ nguyên liệu gạo 3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng enzym stargen tinh khiết bổ sung Enzym bổ sung nhằm tăng trình chuyển hóa tinh bột thành đường tăng nhanh trình lên men Vì tiến hành nghiên cứu bổ sung lượng enzym đường hóa vào trình lên men ẩm Dựa tài liệu khuyến cáo nhà sản xuất, enzym Stargen 001 sử dụng khoảng nồng độ từ 0,2 – 0,25% so với tinh bột Do đó, với nguyên liệu gạo, tiến hành khảo sát nồng độ là: 0,20; 0,25 0,30% so với tinh bột Tiến hành thử nghiệm nhằm tìm nồng độ enzym thích hợp cho trình lên men Bảng 3.8 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ stargen tinh khiết bổ sung đến hiệu trình lên men Các tiêu sau lên men Tỷ lệ Stargen (%v/m) 0,20 0,25 0,30 Đường sót(g/100ml) 0,37 0,07 0,40 0,05 0,35 0,06 Tinh bột sót(g/100 ml) 0,86 0,08 0,76 0,04 0,68 0,10 Độ chua(g/l) 3,56 0,04 3,43 0,02 3,20 0,06 Độ rượu (% v/v) 9,94 0,05 10,25 0,05 10,40 0,05 Hiệu suất(%) 80,23 0,81 82,74 0,81 83,95 0,81 HVTH:Đỗ Tiến Thành 54      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học Nhận xét: Kết bảng 3.8 cho thấy, với tỷ lệ enzym 0,20% độ rượu thu 9,94%, tương ứng với hiệu suất thu hồi 80,23% Ở nồng độ 0,25% nồng độ rượu đạt 10,25 %v/v, tương ứng với hiệu suất 82,74 % Còn nồng độ enzym 0,30%, hiệu suất có tăng không đáng kể, để tiết kiệm chi phí chọn tỷ lệ enzym bổ sung 0,25% 3.3.2 Bổ sung nấm men chủng vào trình lên men lỏng Lượng nấm men bổ sung vào lên men có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất trình lên men sản phẩm tạo thành trình lên men Kết thể bảng 3.9 Bảng 3.9 Ảnh hưởng tỷ lệ nấm men bổ sung đến hiệu trình lên men Tỷ lệ nấm men (g/l) Các tiêu sau lên men 0,20 0,25 0,30 Đường sót (g/100ml) 0,44 0,05 0,40 0,05 0,38 0,06 Tinh bột sót(g/100 ml) 0,82 0,02 0,76 0,04 0,71 0,13 Độ chua(g/l) 4,90 0,08 3,43 0,02 2,99 0,04 Độ rượu (% v/v) 9,90 0,00 10,2 0,05 10,20 0,05 Hiệu suất(%) 79,91 0,00 82,74 0,81 82,33 0,81 Nhận xét: Kết bảng cho thấy, tăng tỷ lệ nấm men từ 0,20 g/l đến 0,25g/l độ cồn tăng tương ứng với hiệu suất thu hồi tăng theo, đồng thời hàm lượng đường sót độ chua giảm Tuy nhiên tăng lên 0,30 g/l độ cồn giảm hiệu suất thu hồi giảm, lượng nấm men nhiều lên men nhanh, ức chế phát triển vi sinh vật tạp lại tiêu tốn nhiều đường HVTH:Đỗ Tiến Thành 55      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học cho trình sinh trưởng nấm men làm giảm hiệu suất lên men Vì vậy, chọn tỷ lệ nấm men bố sung 0,25g/l 3.3.3 Bổ sung dịch bột gạo dịch hóa vào trình lên men lỏng Bột gạo dịch hóa 700C 60 phút, có tác động enzym spezym alpha Bột sau dịch hóa bổ sung vào giai đoạn lên men lỏng với enzym đường hóa Stagen với tỷ lệ 0,25% so với tinh bột Ở nghiên cứu này, nghiên cứu tỉ lệ bổ sung dịch bột gạo so với lượng gạo sử dụng lên men truyền thống Tiến hành khảo sát với tỷ lệ bột/gạo là:1/2; 1/1; 2/1 Kết thể bảng 3.10 Bảng 3.10 Ảnh hưởng tỷ lệ dịch bột bổ sung vào trình lên men lỏng đến hiệu trình lên men Tỉ lệ Bột/gạo(m/m) Các tiêu sau lên men ½ 1/1 2/1 Đường sót(g/100ml) 0,32 0,04 0,4 0,05 0,51 0,06 Tinh bột sót(g/100 0,74 0,01 0,76 0,04 0,81 1,07 Độ chua(g/l) 5,15 0,15 3,43 0,02 2,55 0,05 Độ rượu (% v/v) 9,6 0,05 10,25 0,05 10,4 0,1 Hiệu suất(%) 77,49 0,81 82,74 0,81 84,04 1,61 ml) Nhận xét: Trong bảng 3.10, lượng bột/gạo 1/2 độ cồn thu 9,6%, tương ứng với hiệu suất thu hồi 77,49% Với tỷ lệ bột/gạo 2/1 hiệu suất tăng lên đáng kể Chúng ta thấy tăng tỷ lệ bột bổ sung độ cồn hiệu suất thu hồi tăng, nhiên hương vị đậm đà rượu tạo chủ yếu hệ vi HVTH:Đỗ Tiến Thành 56      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học sinh vật men bánh, hương vị tạo trình lên men ẩm Khi tăng lượng bột bổ sung hiệu suất thu hồi tăng làm giảm hương vị rượu Do chọn lượng bột bổ sung so với lượng gạo sử dụng theo tỷ lệ 1/1 Như vậy, để cải tiến quy trình sản xuất rượu truyền thống nhằm tăng hiệu suất suất quy trình tiến hành: + Bổ sung enzym Stargen: 0,25% (so với hàm lượng tinh bột) + Bổ sung nấm men với tỷ lệ: 0,25g/l + Bổ sung dịch bột gạo dịch hóa so với gạo hạt sử dụng 1/1 (khối lượng bột/ khối lượng gạo) HVTH:Đỗ Tiến Thành 57      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học 3.4 HOÀN THIỆN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU TRUYỀN THỐNG Trên sở quy trình công nghệ sản xuất rượu truyền thống cải tiến, tiến hành nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men nhằm hoàn thiện quy trình sản xuất rượu truyền thống để tăng suât, hiệu suất chất lượng rượu 3.4.1 Khảo sát thông số ảnh hưởng đến trình lên men 3.4.1.1 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ men bánh Trong bánh men có loại nấm men nấm mốc; nấm mốc phân giải tinh bột thành đường nấm men chuyển hóa đường thành rượu, hai trình xảy liên tục Trong bánh men có chứa vị thuốc bắc Bánh men nguyên liệu tạo nên hương vị đậm đà, thơm ngon rượu Kết thể bảng 3.11 Bảng 3.11 Ảnh hưởng tỷ lệ men bánh đến trình lên men Tỷ lệ bánh men (%) Các tiêu sau lên men 1,5 2,0 2,5 Đường sót(g/100ml) 0,53 0,03 0,48 0,03 0,40 0,05 Tinh bột sót(g/100 ml) 0,88 0,08 0,79 0,07 0,76 0,04 Độ chua(g/l) 3,77 0,19 3,29 0,39 3,43 0,02 Độ rượu (% v/v) 9,80 0,05 10,00 0,00 10,25 0,05 Hiệu suất(%) 79,10 0,81 80,72 0,00 82,74 0,81 Nhận xét: Kết bảng 3.11 cho thấy, tăng tỷ lệ bánh men từ 1,5% đến 2,5% độ rượu tăng hiệu suất tăng theo Với tỷ lệ bánh men 1,5% HVTH:Đỗ Tiến Thành 58      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học độ rượu thu 9,80%, tương ứng với hiệu suất 79,10% Trong khoảng giá trị khảo sát độ rượu đạt cao với tỷ lệ bánh men 2,5%, tương ứng với độ rượu 10,25%, hiệu suất thu hồi 82,74% Vì chọn tỷ lệ bánh men 2,5% 3.4.1.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men ẩm Giai đoạn lên men ẩm giai đoạn mà vi sinh vật bánh men như: nấm men, nấm mốc, số loài vi sinh vật hiếu khí khác phát triển Nấm mốc sinh sản, phát triển tạo enzym phục vụ cho trình chuyển hóa tinh bột Nấm men sinh trưởng tạo sinh khối cho trình lên men sau Kết thể bảng 3.12 Bảng 3.12 Ảnh hưởng thời gian lên men ẩm đến hiệu trình lên men Thời gian (h) Các tiêu sau lên men 24 48 72 Đường sót(g/100ml) 0,5 0,04 0,40 0,05 0,37 0,01 Tinh bột sót(g/100ml) 1,05 0,05 0,76 0,04 0,79 1,03 Độ chua(g/l) 2,60 0,02 3,43 0,02 3,58 0,09 Độ rượu (% v/v) 10,45 0,00 10,25 0,05 9,80 0,05 Hiệu suất(%) 83,35 0,00 82,74 0,81 79,1 0,81 Nhận xét: Thông qua kết thu được, thời gian lên men ẩm kéo dài độ rượu thu giảm Ở thời điểm 24h độ cồn thu 10,45%, tương ứng với hiệu suất thu hồi 83,35%, cơm lên men lúc chưa nhuyễn, chưa có mùi thơm Sau 48h độ cồn có giảm lúc cơm nhuyễn, có mùi thơm Khi kéo dài thời gian lên men đến 72h độ cồn giảm đáng kể Do đó, HVTH:Đỗ Tiến Thành 59      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học để đảm bảo tính kinh tế chất lượng rượu, chọn thời gian lên men ẩm 48h Mặt khác tiến hành so sánh chất lượng rượu hai mẫu có thời gian lên men ẩm 24h 48h Kết thu thể qua bảng 3.13 Bảng 3.13 Bảng so sánh chất lượng rượu thay đổi thời gian lên men ẩm STT Hàm lượng Tên thành phần Mẫu 24h Mẫu 48h Đơn vị Phương pháp Methanol KPH KPH Ppm EDC II-002:2007 Ethyl acetace 16,967 85,846 Ppm EDC II-002:2007 n-propanol KPH KPH Ppm EDC II-002:2007 Iso-amylic 131,330 184,392 Ppm EDC II-002:2007 Iso-butanol 16,806 33,701 Ppm EDC II-002:2007 Ghi chú: Hàm lượng xác định dựa vào điện tích speak so với chất chuẩn KPH: không phát Nhận xét: Thông qua kết bảng so sánh chất lượng rượu kéo dài thời gian lên men ẩm cho thấy hương vị rượu lên men ẩm thời gian 48h cao lên men ẩm thời gian 24h Như vậy, kết lần khẳng định lựa chọn thời gian lên men ẩm 48h hợp lý 3.4.1.3 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ ure bổ sung Ure chất bổ sung vào trình lên men nhằm đảm bảo cung cấp Nitơ cho trình phát triển sinh khối nấm men Chúng tiến hành bổ xung ure với liều lượng sau Kết thể bảng 3.14 HVTH:Đỗ Tiến Thành 60      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học Bảng 3.14 Ảnh hưởng tỷ lệ ure bổ sung đến trình lên men Tỷ lệ ure (g/l) Các tiêu sau lên men 0,3 0,5 0,8 Đường sót(g/100ml) 0,37 0,11 0,4 0,05 0,46 0,10 Tinh bột sót(g/100 ml) 0,83 0,07 0,76 0,04 0,80 0,04 Độ chua(g/l) 3,63 0,05 3,43 0,02 3,43 0,09 Độ rượu (% v/v) 10,00 0,10 10,25 0,05 9,90 0,05 Hiệu suất(%) 80,70 1,61 82,74 0,81 79,91 0,81 Nhận xét: Kết bảng 3.14 cho thấy, tăng nồng độ ure từ 0,3g/l đến 0,5g/l độ cồn tăng từ 10%, tương ứng với hiệu suất thu hồi 80,70% đến 10,25% tương ứng với hiệu suất thu hồi 82,74% tỷ lệ ure 0,8g/l độ cồn lại giảm, nguyên nhân lượng ure nhiều lượng dinh dưỡng nito cung cấp cho nấm men tăng, giúp cho trình sinh trưởng phát triển nấm men tốt hơn, lượng tế bào sinh nhiều hơn, tốn nhiều đường cho nấm men sinh trưởng, làm giảm hiệu suất trình lên men Như lượng ure phù hợp cho trình lên men 0,5g/l 3.4.1.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men lỏng Thời gian lên men ảnh hưởng tới hiệu suất trình lên men, chất lượng rượu Thời gian lên men ngắn lên men không triệt để: lượng cồn tạo lượng đường sót nhiều, nấm men chưa sử dụng hết, dẫn đến lãng phí nguyên liệu Thời gian lên men lỏng dài nấm men bị thoái hóa, tạo nhiều sản phẩm phụ,sản phẩm trung gian tăng lên, tăng khả nhiễm tạp, dẫn đến giảm HVTH:Đỗ Tiến Thành 61      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học chất lượng rượu, ảnh hưởng đến hiệu kinh tế Do cần có thời gian lên men hợp lý để nâng cao hiệu suất mà đảm bảo chất lượng rút ngắn thời gian sản xuất Kết thể bảng 3.15 Bảng 3.15 Ảnh hưởng thời gian lên men lỏng đến hiệu trình lên men Thời gian (h) Các tiêu sau lên men 48 72 96 Đường sót(g/100ml) 0,49 0,03 0,40 0,05 0,37 0,02 Tinh bột sót(g/100 ml) 1,08 0,05 0,76 0,04 0,52 0,01 Độ chua(g/l) 2,50 0,08 3,43 0,02 4,41 0,13 Độ rượu (% v/v) 10,00 0,05 10,25 0,05 10,30 0,05 Hiệu suất(%) 80,70 0,81 82,74 0,81 83,14 0,81 Nhận xét: Qua bảng 3.15, sau 48h lên men độ cồn thu 10% tương ứng với hiệu suất thu hồi 80.70% Khi tăng thời gian lên men đến 72h độ cồn tăng, tương ứng với hiệu suất thu hồi 82.71% Khi tăng thời gian lên men đến 96h độ cồn tăng, không đáng kể, đồng thời độ chua tăng Do đó, để đảm bảo tính kinh tế chất lượng rượu chọn thời gian lên men 72h 3.4.2 So sánh quy trình sản xuất rượu truyền thống quy trình nghiên cứu Trong thực tế sản xuất rượu đặc sản truyền thống, nguyên liệu đưa vào sản xuất đạt yêu cầu, sản xuất theo quy trình công nghệ rượu thu có hương vị đặc trưng Với mục đích cải tiến quy trình công nghệ xuất phát từ quy trình lên men rượu đặc sản truyền thống, nhằm nâng cao suất, hiệu suất chất lượng rượu tiến hành thử nghiệm nghiên cứu để so sánh quy trình sản xuất truyền thống với quy trình nghiên cứu HVTH:Đỗ Tiến Thành 62      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học Chúng tiến hành khảo sát dựa sơ đồ: Sơ đồ 1: Quy trình sản xuất rượu đặc sản theo phương pháp truyền thống (hình 1.1) Sơ đồ 2: Sản xuất rượu theo quy trình nghiên cứu (hình 1.2) Kết thể bảng 3.16: Bảng 3.16 So sánh quy trình truyền thống với quy trình nghiên cứu Quy trình Các tiêu sau lên men Truyền thống Nghiên cứu Đường sót(g/100ml) 1,26 0,4 0,05 Tinh bột sót(g/100 ml) 1,78 0,06 0,76 0,04 Độ chua(g/l) 5,98 0,01 3,43 0,02 Độ rượu (% v/v) 7,90 0,05 10,25 0,05 Hiệu suất(%) 63,77 0,81 82,74 0,82 Nhận xét: Nếu tiến hành theo sơ đồ truyền thống độ rượu thu 7,90% tương ứng với hiệu suất 63,77% Còn tiến hành theo quy trình nghiên cứu độ rượu thu 10,25% tương ứng với hiệu suất 82,74 %, bên cạnh hàm lượng đường sót, tinh bột sót độ chua giảm đáng kể so với quy trình truyền thống 3.4.3 Tiến hành thử nghiệm mẫu lớn lít Dựa quy trình cải tiến tiến hành nghiên cứu thử nghiệm quy mô lít, với thông số sau: - Bánh men thuốc bắc: 2,5 % (so với lượng gạo) - Thời gian lên men ẩm: 48h - Enzyme stargen: 0,25% HVTH:Đỗ Tiến Thành 63      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học - Tỷ lệ nấm men: 0,25(g/l) - Tỷ lệ ure: 0,5(g/l) - Tỷ lệ bột/gạo: 1/1 - Thời gian lên men lỏng: 72h Kết thu sau: Bảng 3.17 Kết thử nghiệm mẫu lít Cỡ mẫu Các tiêu 4300 ml 430 ml Đường sót(g/100ml) 0,44 0,40 0,05 Tinh bột sót(g/100 ml) 0,78 0,76 0,04 Độ chua(g/l) 4,41 3,43 0,02 Độ rượu (% v/v) 10,10 10,25 0,05 Hiệu suất(%) 81,52 82,74 0,81 Nhận xét: So sánh kết mẫu ta thấy kết mẫu lớn tương đương với mẫu nhỏ Hiệu suất mẫu lớn có giảm mức chấp nhận HVTH:Đỗ Tiến Thành 64      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học 3.4.4 Đề xuất quy trình sản xuất cải tiến rượu truyền thống Sau trình nghiên cứu đưa quy trình sản xuất cải tiến rượu truyền thống sau: Gạo Rửa Gạo Hấp chín Làm nguội Nghiền 2,5(%) Trộn men bánh Bột gạo Enym Lên men ẩm Dịch hóa Stargen T0=300C T0=700C 0,25 (%) τ = 48h τ = 60 phút Men bánh Enzyme spezym 0,025% Enym Stagen 0,25 (%) Nấm men 0,25g/l Lên men lỏng T0=300C, τ = 72h Urê 0,5 (g/l) Chưng cất Rượu Hình 3.3 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất rượu đặc sản cải tiến HVTH:Đỗ Tiến Thành 65      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu, tiến hành thí nghiệm kết thu nhận kết luận sau: Đã xác định điều kiện thích hợp cho trình dịch hóa bột gạo: + Tỷ lệ bột/ nước phối trộn: 1/4 + Nhiệt độ dịch hóa: 700C + Thời gian dịch hóa: 60 phút + Nồng độ enzyme Spezym alpha: 0,025% so với nguyên liệu + pH dịch hóa: 5,5 Đã cải tiến hoàn thiện quy trình sản xuất rượu đặc sản từ nguyên liệu giàu tinh bột gạo đáp ứng yêu cầu đặt nâng cao suất hiệu suất đồng thời đảm bảo chất lượng rượu đặc sản với thông số sau: + Tỷ lệ enzym Stargen: 0,25% (so với hàm lượng tinh bột) + Tỷ lệ nấm men: 0,25g/l + Tỷ lệ bột/gạo: 1/1 (khối lượng bột/ khối lượng gạo) + Bánh men thuốc bắc: 2,5% ( theo lượng gạo) + Thời gian lên men ẩm: 48h + Tỷ lệ ure:0,5g/l + Thời gian lên men lỏng: 72h Đã tiến hành sản xuất thử nghiệm quy mô lít đạt hiệu suất chất lượng rượu yêu cầu HVTH:Đỗ Tiến Thành 66      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học KIẾN NGHỊ Sau tiến hành đề tài này, có số kiến nghị sau: Đưa vào ứng dụng quy mô pilot để đánh giá hiệu kinh tế quy trình Đánh giá chất lượng rượu theo quy trình nghiên cứu so với quy trình truyền thống HVTH:Đỗ Tiến Thành 67      Luận văn Thạc Sỹ Khoa Học TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Xuân Đà (2009), Nghiên cứu sản lượng số loại rượu truyền thống vùng vùng Việt Nam, Cục vệ sinh An toàn thực phẩm – Bộ Y tế Nguyễn Thị Hiền chủ biên (2003), Công nghệ sản xuất mì sản phẩm lên men truyền thống, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, tái 2006 Nguyễn Văn Hiệu (1993), Nghiên cứu góp phần hoàn thiện công nghệ sản xuất bánh men cổ truyền ứng dụng công nghệ sản xuất rượu, Luận án PTS khoa học kĩ thuật, Mã số: 2-11-06 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Mai Lề, Bùi Đức Hợi, Lương Hồng Nga, Phạm Văn Hùng (2009), Công nghệ bảo quản lương thực,Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Lê Thanh Mai, Nguyễn Thị Hiền, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Thanh Hằng, Lê Thị Lan Chi (2005), Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Đình Thưởng, Nguyễn Thanh Hằng (2007), Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn etylic, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tổng cục thống kê (2009), Niên giám thống kê 2008, Nhà xuất thống kê Hà Nội Phạm Hùng Việt (2003), Cơ sở lý thuyết phương pháp sắc ký, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Genencor’s Document (2007) SPEZYM ALPHA Alpha-Amylase for Dry Grind Ethanol Production 10 Genencor’s Document (2005) STARGEN 001 Granular Starch Hydrolyzing Enzym for Ethanol Production 11 Fermentis- Division of S.I Lesaffre Ethanol Red Dry alcohol yeast 12 Kim Loan, 2010 Lúa gạo giới, Mạng thông tin khoa học công nghệ thành phố Hồ Chí Minh Http://www.cesti.gov.vn/th-gi-i-d-li-u/lua-g-o-tr-n-th-gi-i.html,truy cập ngày 24 tháng năm 2011 HVTH:Đỗ Tiến Thành 68    ... đồ tiến hành nghiên cứu dịch hóa bột gạo 43 Hình 2.3 Sơ đồ nghiên cứu cải tiến sản xuất rượu đặc sản .44 Hình 3.3 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất rượu đặc sản cải tiến 65 HVTH:Đỗ Tiến. .. giải quy t: - Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình dịch hóa bột gạo để ứng dụng vào sản xuất rượu truyền thống - Nghiên cứu cải tiến quy trình sản xuất rượu truyền thống - Hoàn thiện quy trình. .. cứu cải tiến quy trình sản xuất rượu truyền thống 31 1.3.3 Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất rượu truyền thống .31 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU NGHIÊN