• Rượu sake là một loại đồ uống lên men của Nhật, được lên men nhờ quá trình lên men rượu dưới tác dụng của nấm men, đường và gạo được. chuyển thành rượu[r]
(1)Vi sinh thực phẩm
LÊN MEN RƯỢU TỪ TINH BỘT
NHÓM 8: Phạm Thanh Duy Lê Thị Liên
GVHD: TS TRỊNH THỊ HỒNG
(2)NỘI DUNG
I Nguyên liệu
II Vi sinh vật tham gia
III Các giai đoạn trình lên men rượu IV.Điều kiện lên men rượu
(3)I NGUYÊN LIỆU
Lúa mì Lúa mạch Lúa mạch
đen Bắp
Lúa
miến Lúa gạo Khoai mì
Tinh
bột (%) 60 63.2 56-58 62.6 58-63 69.2
Nước
(%) 13.2 13.7 13.7 15.1 11-12 11 13 Protein
thô (%) 11.7 11.8 11.6 8.4 9-12 7.3 0.9
Chất béo thô
(%)
2.0 2.2 1.7 3.7 3-4.5 1.2 1.7
Xơ thô
(%) 2.0 5.3 2.1 2.0 0.5 0.8
(4)(5)II VI SINH VẬT THAM GIA
• Nấm mốc: thủy phân tinh bột thành đường • Nấm men: lên men dịch đường thành rượu
(6)2.1 Nấm men
- Chủ yếu Saccharomyces cerevisiae - Tính chất:
• Phát triển mạnh dịch đường lên men.
• Tiết hệ enzyme nhiều lên men nhanh chóng hồn tồn.
• Lên men nhiệt độ tương đối cao. • Chịu nồng độ cồn cao.
(7)2.1 Nấm men
- Bảo quản giống nấm men:
+ Môi trường thạch – malt, nước đường hóa - thạch + 4-10oC, cấy chuyền định kỳ lần/tháng
+ Dưới lớp dầu parafin vaselin vô trùng
- Nuôi cấy nấm men trình lên men rượu:
+ Từ thạch nghiêng bình mơi trường100ml, 500ml, 5l, 10l, 100l, 500l, 1000l,…
+ pH 4,5 - 4,8
+ Bình >100l: thổi khí, khuấy trộn mơi trường 1-2 giờ, 30-320C, thêm chất sát trùng NaSiF6 (0,02%)
(8)2.2 Nấm mốc
- Aspergillus oryzae, Asp.niger, Asp usami, Asp awamori, Asp baatatae…
- Tiết hệ enzyme amylase đường hóa nguồn nguyên liệu tinh bột
- Aspergillus oryzae: amylase, invertase, maltase, protease catalase
- Aspergillus niger : amylase, invectase, protease, maltase, pectinase, glucooxydase
(9)2.2 Nấm mốc
Nuôi cấy mốc đường hóa:
- Ni cấy chìm: Ni cấy mốc thùng lên men, thu dịch men có hoạt lực cao, có lắc, khuấy.
(10)2.3 Vi khuẩn lactic:
• Bổ sung vào trước trình lên men • Tạo pH thích hợp lên men rượu
(11)III – CÁC GIAI ĐOẠN TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU
Tinh bột
Đường
rượu
cồn
1 Đường hoá
2 Lên men
(12)3.1 Đường hoá
(13)Nguồn enzyme:
Thực vật:
• Malt có α-amylase, β-amylase, limit dextrinase, r-enzyme
• Các enzyme hoạt động lúc nhanh • Đường hóa khơng hồn tồn cần lên men
Vi sinh vật:
• Bacillus licheniformis • Bacillus subtili
• Aspergillus oryzae
(14)Bằng acid Men
thuốc bắc Maltase Amylo Myco-malt
Tác nhân đường
hóa
- HCl(8–10 %)
- H2SO4(2 –5%) Nấm mốc tự nhiên thuốc bắc
- Malt
- Các loại thóc nảy mầm
Amylomyces rouxii, Mucor
hay Rhizopus cấy trực tiếp
Enzymeamylase
- Asp Oryzae - Asp Niger - Asp Awamori
(15)3.2 Lên men (rượu hóa)
Glucose + chất dinh dưỡng
Hấp thụ qua bề mặt tế bào nấm men thẩm thấu qua màng bán
thấm vào tế bào
Rượu, CO2
Qua màng tế bào chất, khuếch tán tan vào mơi
(16)Phương trình tổng quát lên men:
(17)3.3 Giai đoạn chưng cất
Mục đích:
- Thu rượu có độ cồn cao hơn - Loại bỏ số tạp chất
2 giai đoạn:
- Chưng cất thô: tách cồn chất dễ bay khỏi dịch lên men
(18)Phân loại tạp chất (dựa vào trọng lượng phân tử, khả năng bay hơi):
• Tạp chất đầu (rượu đầu, rượu kỹ nghệ)
- Aldehyde, acetic, ethyl acetate, methyl acetate, rượu metanol - Độ sôi thấp rượu etanol
- Được lấy giai đoạn đầu q trình tinh chế • Tạp chất cuối (dầu fusel hay rượu tạp):
- Rượu cao phân tử: isoamylic, isobutylic…
- nhiệt độ sôi cao etanol , khó bay hơi, hịa tan nước
• Tạp chất trung gian:
- Ethyl isobutyrate, ethyl isovalerianate.
(19)Đặc điểm: Hỗn hợp rượu nước hỗn hợp đẳng phí (có điểm sơi chung)
Phịng thí nghiệm Trong sản xuất lớn Chất háo nước CaCO3,
KCl, CuSO4,…
-Chưng luyện áp suất thấp (P = 0,0525 atm)
- Rượu nước khơng có điểm sơi chung
Hiệu suất thu hồi cồn thấp, (60 – 65% so với rượu thô ban đầu)
Thu cồn tuyệt đối.
(20)Chỉ tiêu Rượu tinh khiết dùng thực phẩm
• Trong suốt, khơng màu, khơng mùi lạ • pH khoảng 6,5 – 7
• Hàm lượng etanol 96,5% • Furfurol: khơng có
• Aldehyde: – 10 mg/l • Ester: 30 – 35 mg/l
(21)3.4 Sự tạo hương lên men rượu:
- Nguyên nhân: • Cơ chất
• Sản phẩm q trình trao đổi chất • Giống vi sinh vật lên men rượu - 350 hợp chất tạo hương rượu
(22)Aldehyd Ester Rượu bậc cao Acid Các chất khác
Al acetic Formiate ethyl Isopropylic Formic Terpen Al propionic Acetate ethyl Propylic Acetic Hydrate terpen Al isobutyric Isobutyrat ethyl Isobutylic Butyric
Al valerianic Acetat methyl Butylic Palmitic Furfural Butyrat ethyl Amylic
Acrolein Acetate izoamyl Isoamylic Izoaderianat Izoamyl Methylic Aceton Hexylic Heptylic Octylic Nomilic
(23)Ngộ độc tạp chất
- Rượu methylic
• Đào thải chậm tích lũy dần dần
• Trong thể, chuyển thành aldehyd formic axit formic
• Gây chóng mặt, đau đầu, buồn ngủ gây nơn.
- Rượu tạp (Propylic, buthylic, lzobuthylic, Amylic, Izoamylic): gây độc, mùi khó chịu, gây nơn
- Aldehyde:
• Gây nên vị chống rượu, máy tuần hồn, tiêu hố hoạt động mạnh, huyết áp cao nhức đầu
(24)IV – ĐIỀU KIỆN LÊN MEN RƯỢU
• Nhiệt độ
• pH mơi trường
• Nồng độ đường dịch lên men • Nồng độ O2 mơi trường
• Số lượng men giống
• Nồng độ CO2 môi trường
(25)Nhiệt độ
• Tối ưu: 28-320C
• T0 thấp: khả lên men cao, kéo dài, hạn chế tạp khuẩn
• T0 cao: hoạt tính nấm men giảm nhanh, dễ bị nhiễm
khuẩn , tạo nhiều ester, aldehyd tổn thất rượu theo CO2
sẽ tăng
pH mơi trường
• Thay đổi điện tích chất vỏ tế bào, làm tăng
hoặc giảm mức độ thẩm thấu chất dinh dưỡng như chiều hướng trình lên men
• pH tối ưu để tạo cồn 4,5-5,0
(26)Nồng độ đường dịch lên men
• Thích hợp: 16-18%.
• Cao: tăng áp suất cân trạng thái sinh lý nấm men
Nồng độ O2 mơi trường
• O2 cần thiết cho tăng sinh khối nấm men trong giai đoạn đầu
(27)Số lượng men giống
• Thích hợp: 10% thể tích thùng lên men
• Nhiều: tạo rượu nhanh, chất lượng khơng tốt
• Ít: tạo rượu chậm, dễ bị nhiễm rượu có vị chua
Nồng độ CO2 mơi trường
• Hình thành lên men
• Giảm khả sinh sản nấm men
• Khơng làm yếu khả lên men nấm men
(28)Nồng độ etanol
• Sản phẩm lên men • Ức chế hoạt động nấm men
Nồng độ cồn tối đa khoảng 14-16%.
Thời gian lên men
• Phụ thuộc nhiều yếu tố
(29)V MỘT SỐ LOẠI RƯỢU
Rượu gạo
Rượu
(30)(31)5.2 Rượu whisky
• Whisky: loại rượu phổ biến châu Âu Bắc Mỹ sản xuất chủ yếu từ Scotland, Canada, Ireland Mỹ
• Whisky sản xuất từ ngũ cốc ngơ, lúa mì, lúa mạch đen lúa mạch loại thường dùng
• Có bước sản xuất whisky, bao gồm: chuẩn bị nguyên liệu, lên men, chưng cất ủ
(32)5.2 Rượu whisky (tt)
• Chuẩn bị nguyên liệu: Ngũ cốc xay, nghiền, nấu chín trộn với malt
lúa mạch
• Lên men: Trong thùng lên men to đổ đầy hỗn hợp ngũ cốc
nấm men Quá trình lên men khoảng 2-4 ngày
• Chưng cất: Thực bồn chưng cất Có loại:chưng cất liên tục
và chưng cất bồn
• Ủ: Whisky chảy qua than hoạt tính sau ủ thùng làm gỗ
(33)5.3 Rượu nếp than
• Sản phẩm rượu Việt Nam sản xuất phương pháp thủ cơng từ ngun liệu nếp than
• Rượu nếp than không qua chưng cất, điểm đặc biệt sản phẩm cuối gồm dịch lên men lẫn bã lên men làm nhuyễn
• Thành phần rượu ngồi lượng đường rượu định cịn có số chất khơng có rượu chưng cất vitamin (vitamin B1, B2, B12), amino acid (asparagine, lysine, acid glutamic)
(34)5.3 Rượu nếp than (tt)
• Gạo nếp vo sạch, ngâm 3-4 giờ,để ráo, nấu chín để nguội
• Bổ sung bánh men tỉ lệ 2-3%, trộn cho vào hũ hay vại
• Trong lên men rượu nếp than, với độ cồn thấp 7-10%, ethanol dễ dàng bị oxy Vì sau lên men phải bổ sung lượng rượu tinh khiết, nâng cao nồng độ rượu, tránh oxy hóa rượu làm giảm chất lượng • Sản phẩm cuối dạng:
Dạng đục: sau lên men đem khối lên men xay nhuyễn, bổ sung rượu ủ
Dạng trong: sau lên men, xay nhuyễn xác bã, bổ sung rượu Sau đem lọc thu phần dịch đem ủ
(35)5.4 Rượu cần
Giới thiệu:
• Rượu cần thức uống độc đáo mang đậm sắc người dân tộc miền núi.
• Lên men theo phương pháp cổ truyền không qua chưng cất, không qua hãm cồn không sử dụng bã rượu, sử dụng dịch lên men
• Rượu có mùi thơm dịu đặc trưng, vị ngọt, khơng cay, khơng đắng
• Trong sản xuất rượu cần, người ta dùng vi sinh tự nhiên từ bánh men Nguyên liệu làm bánh men: Gạo loại đặc trưng dân tộc đòng me kà zút (dân tộc K’Ho) hay “Bơ hinh ho", "khi mắc cái", củ riềng, trầu không, ớt (dân tộc Thái); vỏ, Blakda (dân tộc Banna)…Các loại có tính kháng khuẩn, chứa tinh dầu tao hương vị cho rượu
• Sự diện vi sinh vật bánh men nhiễm từ khơng khí hay có sẵn loại Từ bánh men người dân tộc K’Ho, phân lập được: Hai chủng nấm mốc thuộc chi Mucor
Rhizopus hai chủng nấm men (chưa định danh), hai chủng vừa có khả đường hóa,
vừa có khả rượu hóa
(36)5.4 Rượu cần
• Ché làm rượu rửa sạch, tráng nước sôi, phơi khơ.
• Gạo, bắp giã, nấu vừa chín, để nguội trộn thêm với trấu
• Trộn bánh men vào hỗn hợp cơm - trấu ấm theo tỉ lệ bánh men/5kg
nguyên liệu bọc chuối cho vào gùi (dưới đáy gùi phải lót sẵn trấu), ủ đêm gia tăng sinh khối vi sinh vật men
• Lựa trấu lớn lót bên đáy ché, để cơm ủ men lên đến cách miệng ché khoảng 10 phân ủ lớp trấu dày
• Nhồi tro với nước bịt miệng ché rượu.
• Sau khoảng tháng rượu dùng được, có mùi thơm nhẹ, vị đậm, mùi thơm rượu có hài hòa thành phần acid hữu cơ, cồn, đường hương thơm Nồng độ cồn rượu cần tương đương hay cao 1-2% so với độ cồn bia • Ngày nay, men khơng dễ tìm, chất lượng rượu khơng ổn định, người dân
(37)Rượu sake
Giới thiệu :
• Rượu sake loại đồ uống lên men Nhật, lên men nhờ trình lên men rượu tác dụng nấm men, đường gạo
chuyển thành rượu
• Rượu sake có độ cồn khoảng 15%, có mùi ester giống chuối táo chín nẫu Thành phần rượu sake bao gồm carbonhydrate (glucose, maltose, sakebiose, panose, polysaccharide ), acid vô (acid succinic, acid lactic, acid fumaric, v.v ) số acid amin arginine, valine, alanine, prolin,…
• nhân tố quan trọng sản xuất rượu sake: nước, gạo, kỹ thuật, men, thổ nhưỡng/ khí hậu
(38)Rượu sake (tt)
• Chuẩn bị gạo: Gạo cần có hàm lượng tinh bột cao tách vỏ trấu, xát khoảng 65% lại phần trung tâm hạt nhiều tinh bột; rửa nước loại bỏ Fe Mn ngâm
• Hấp gạo: Gạo hấp chín “chõ” gọi koshiki chia làm 2, một phần rắc nấm mốc (A oryzae).
• Làm mốc : phần quan trọng tồn q trình ủ rượu Nấm mốc phát triển tối Bào tử nấm mốc rắc lên gạo hấp để nguội Sau 36-45 giờ, kiểm tra koji, trộn bảo quản Koji sử dụng lần suốt trình ủ rượu
• Sự lên men: Koji, gạo hấp nấm men khiết trộn lẫn Sau khoảng tuần, mật độ tế bào nấm men đạt 100 triệu tế bào khoảng muỗng cafe
(39)• Ép rượu: sake ủ sau lên men, ép bỏ cặn phần không lên men, thu lấy phần dịch lỏng sake
• Lọc: Dịch lỏng sau thu nhận để yên 10 ngày lọc qua than hoạt tính để ổn định hương vị màu sắc
• Khử trùng: rượu sake khử trùng nhanh cách cho chảy qua đường ống ngâm nước nóng 60-65oC Sake khơng khử trùng gọi namazake phải bảo quản nhiệt độ lạnh
• Sự “chín” rượu: Cuối sake ủ khoảng tháng nhằm tăng hương thơm đồng thời làm giảm mùi hăng Trước vô chai sake giảm độ cồn 20% xuống khoảng 16% khử trùng lần giai đoạn
(40)Một số loại rượu sake
Về có loại sake:
• junmai-shu chỉ dùng gạo khơng thêm rượu chưng cất
• honjozo-shu có thêm rượu chưng cất
• ginjo-shu gạo cán, có hay khơng có thêm rượu
• daiginjo-shu gạo cán nhừ, có hay khơng có thêm rượu
• nama-zake sake khơng hấp pasteur khác với cách
(41)VI TIÊU CHUẨN RƯỢU TRẮNG CHƯNG CẤT TCVN
7043 : 2002
• Trong tiêu chuẩn áp dụng định nghĩa sau: Rượu trắng (Distilled
alcoholic beverages) đồ uống có cồn chưng cất từ dịch lên men có nguồn gốc tinh bột, đường, pha chế từ cồn thực phẩm
nước
• Yêu cầu nguyên liệu
• Yêu cầu cảm quan
• Chỉ tiêu hóa học
(42)(43)(44)(45)