Men rượu cải tiến

Men rượu cải tiếnPhân lập

Men rượu cải tiến Cách lên men rượu bằng bánh men thuốc bắc là một trong những phương pháp sản xuất rượu truyền thống được dân gian sử dụng từ trước tới nay. Tuy nhiên, hiệu suất lên men cũng như chất lượng rượu ở nhiều vùng, nhiều địa phương còn chưa ổn định. Có nhiều nguyên nhân ảnh hưởng tới chất lượng rượu. Mới đây, người ta nghiên cứu ảnh hưởng của một số vị thuốc bắc tới chất lượng bánh men rượu có bổ sung các vi sinh vật thuần chủng phân lập tại Việt Nam. Bánh men được làm từ bột gạo với độ ẩm ban đầu là 50 đến 55% được bổ xung các vi sinh vật thuộc chủng Aspergillus awamori 9901 (2%), giả nấm men 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, bảo quản bánh men 5 -7 ngày, người ta cho tiến hành lên men thử từ nguyên liệu là gạo tẻ rồi chưng cất đơn giản để được loại rượu thủ công. So sánh chất lượng mẫu rượu của bánh men nghiên cứu với chất lượng rượu lên men từ bánh men cố truyền thì thấy hiệu suất lên men rượu của bánh men nghiên cứu là 93% trong khi đó bánh men dân gian chỉ đạt hiệu suất là 80 - 82%, đồng thời rượu lên men bằng bánh men nghiên cứu có hương vị dịu và ít sản phẩm phụ (alđehyt, điaxetyl, và các rượu bậc cao) hơn so với rượu lên men bằng bánh men cổ truyền. Từ những kết quả trên, các nhà nghiên cứu đã xây dựng quy trình công nghệ sản xuất bánh men rượu theo phương pháp công nghiệp. II. VI SINH VẬT THAM GIA Nấm mốc: thủy phân tinh bột thành đường Nấm men: lên men dịch đường thành rượu Vi khuẩn lactic: acid hóa dịch đường trước khi lên men 2.1. Nấm men Chủ yếu là Saccharomyces cerevisiae Tính chất: Phát triển mạnh trong dịch đường lên men. Tiết ra hệ enzyme nhiều lên men nhanh chóng và hoàn toàn. Lên men được ở nhiệt độ tương đối cao. Chịu được nồng độ cồn cao. Chịu được môi trường có độ acid cao. Nhiệt độ tối ưu: 25-300C 2.1. Nấm men Bảo quản giống nấm men: + Môi trường thạch – malt, nước đường hóa - thạch + 4-10oC, cấy chuyền định kỳ 2 lần/tháng + Dưới lớp dầu parafin hoặc vaselin vô trùng Nuôi cấy nấm men trong quá trình lên men rượu: bình môi trường100ml,◊+ Từ thạch nghiêng 500ml, 5l, 10l, 100l, 500l, 1000l,… + pH 4,5 - 4,8 + Bình >100l: thổi khí, khuấy trộn môi trường 1-2 giờ, 30-320C, thêm chất sát trùng NaSiF6 (0,02%) + Lên men 65h, sục khí 10h đầu. 2.2. Nấm mốc Aspergillus oryzae, Asp.niger, Asp. usami, Asp. awamori, Asp. baatatae… Tiết hệ enzyme amylase đường hóa các nguồn nguyên liệu tinh bột Aspergillus oryzae: amylase, invertase, maltase, protease và catalase Aspergillus niger : amylase, invectase, protease, maltase, pectinase, glucooxydase Aspergillus awamori và Asp. usami : dextrinase và glucoamylase 2.2. Nấm mốc Nuôi cấy mốc đường hóa: Nuôi cấy chìm: Nuôi cấy mốc trong thùng lên men, thu dịch men có hoạt lực cao, có lắc, khuấy. Nuôi cấy bề mặt: Nuôi cấy mốc trên khay trong các buồng nuôi mốc có điều kiện thích hợp để mốc sinh enzym tối đa, dùng môi trường cám mì 2.3. Vi khuẩn lactic: Bổ sung vào trước quá trình lên men Tạo pH thích hợp lên men rượu Tạo hương cho rượu Công nghệ sản xuất rượu 1.1. Nguyên liệu: 1.1.1. Tinh bột Gạo, ngô, khoai, sắn chứa rất nhiều tinh bột, là nguyên liệu chính để sản xuất rượu.Các nguyên liệu này cần phải nấu chín để các màng tinh bột bị phá vỡ, tinh bột chuyển sang dạng dễ tan. Sau đó hệ enzyme amylaza sẽ tác dụng phân giải tinh bột dễ dàng và chuyển đường thành rượu. 1.1.2. Rỉ đường Trong rỉ đường chất khô chiếm 80-85%, nước 15-20%. Trong chất khô đường chiếm 60%. Trong đó 25-30 % sacroza, 20-25% đường khử (glucoza, fructoza) còn lại là các chất phi đường. 1.2. Các phương pháp sản xuất rượu 1.2.1. Tổng hợp hoá học 1.2.2. Lên men Lên men: Lên men rượu là một quá trình lên men yếm khí (không có mặt của oxy) diễn ra rất phức tạp, bao gồm các quá trình sinh hóa học và các quá trình vi sinh vật. Quá trình lên men diễn ra ở nhiệt độ thường, trong thời gian này có 3 quá trình diễn ra song song với những mức độ khác nhau. Trước tiên là quá trình tăng sinh khối nấm men. Quá trình đường hóa có sự phân cắt tinh bột thành đường nhờ men amylase và glucoamylase của nấm mốc có sẵn trong bánh men rượu. Đường vừa tạo ra trở thành thức ăn để nấm men thực hiện quá trình lên men rượu. Quá trình lên men rượu diễn ra do nấm men sử dụng đường để tạo thành rượu etylic và CO 2 . CO 2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ tạo thành bọt khí bám vào bề mặt nấm men và làm các tế bào nấm men nổi lên trên, khi lên đến bề mặt, bọt khí vỡ ra và tế bào nấm men lại chìm xuống tạo ra sự đảo trộn giúp quá trình lên men được tốt hơn. Sau 2 ngày đầu lên men, có thể bổ sung nước vào khối lên men với tỷ lệ nước:cơm khoảng 3:1, sau đó đậy nắp và tiếp tục lên men thêm khoảng 3 ngày nữa. Chưng cất: Khi quá trình lên men kết thúc, ta tiến hành chưng cất để thu được rượu thành phẩm. Quá trình chưng cất rượu nhằm tách hỗn hợp rượu và nước có nhiệt độ sôi khác nhau. Ở áp suất thường, rượu sôi và bốc hơi ở 78 o C, còn nước là 100 o C. Khi chưng cất, rượu được tách ra khỏi nước nhờ nhiệt độ bốc hơi thấp hơn nước. Quá trình chưng cất được tiến hành bằng cách đun sôi hỗn hợp lên men, hơi bay lên được dẫn qua ống dẫn và được làm lạnh bằng cách cho ống dẫn đi qua bồn nước để ngưng tụ rượu bên trong lòng ống. Dung dịch rượu thu được trong suốt, có mùi thơm đặc trưng và nồng độ rượu sẽ giảm dần theo thời gian chưng cất. Thông Thường từ 15 kg gạo sẽ thu được khoảng 10 – 15 lít rượu. Tùy theo yêu cầu của khách hàng mà ta có thể tiến hành pha trộn các loại rượu thu được ở các khoảng thời gian chưng cất khác nhau để tạo ra rượu có nồng độ khác nhau. - Phương pháp amylaza: chọn 1 nấm mốc vừa có khả năng đường hoa svừa có khả năng rượu hoá. Nhưng dễ bị nhiễm khuẩn. - Phương pháp myco-malt: dùng nấm mốc sinh ra nhiều enzyme amylaza (chủ yếu là α-amylaza, glucoamylaza và dextrinlaza) để đường hoá tinh bột tạo ra hỗn hợp các dextrin cuối, maltoza và glucoza. 1.3. Quy trình sản xuất TRỘN MEN Bánh men rượu được bán trên thị trường dưới 2 dạng: bánh men dạng bột và bánh men dạng viên, tính năng và liều lượng sử dụng của từng loại men sẽ tùy thuộc vào hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất có ghi trên bao bì, tuy nhiên thông thường sử dụng khoảng 100g bánh men cho 3kg nếp nguyên liệu. Bánh men được bóp nhỏ và trộn với cơm nếp bằng cách rắc đều lên bề mặt cơm với tỷ lệ thích hợp, sau đó cho tất cả vào khạp hay xô lớn, đậy nắp và bắt đầu quá trình ủ để lên men rượu. LÊN MEN Lên men rượu là một quá trình diễn ra ở nhiệt độ thường với các quá trình sinh hóa và vi sinh rất phức tạp, bao gồm 3 quá trình diễn ra song song với những mức độ khác nhau tùy thuộc vào từng giai đoạn lên men Đầu tiên các tế bào nấm men sẽ sử dụng các chất dinh dưỡng sẵn có trong hạt nếp để phát triển và tăng sinh khối, đồng thời dưới tác dụng của men amylase và glucoamylase trong nấm mốc thì các phân tử tinh bột sẽ bị phân cắt thành đường (do đó giai đoạn này còn được gọi là giai đoạn đường hóa). Tiếp theo, các phân tử đường vừa được tạo ra lại trở thành thức ăn cho nấm men sử dụng để thực hiện quá trình lên men rượu tạo thành rượu etylic và CO2 (còn gọi là quá trình rượu hóa). Quá trình rượu hóa diễn ra trong điều kiện yếm khí (điều kiện không có mặt của oxy), do đó vào khoảng ngày thứ 2 trong thời gian lên men, toàn bộ khối lên men cần được đậy kín nhằm tạo điều kiện thích hợp cho nấm men hoạt động hiệu quả hơn. Trong quá trình lên men có sự dịch chuyển của các bọt khí do các phân tử CO2 được sinh ra trong quá trình lên men bám vào bề mặt nấm men và làm các tế bào nấm men nổi lên trên, nhưng khi lên đến bề mặt, bọt khí vỡ ra, tế bào nấm men lại chìm xuống tạo ra sự đảo trộn giúp cho các tế bào nấm men tiếp xúc nhiều hơn với cơ chất (đường), kết quả là quá trình lên men tốt hơn. HÃM CỒN Đối với các loại rượu không qua chưng cất cần phải có công đoạn hãm cồn để làm tăng độ cồn cho sản phẩm nhằm ức chế những vi sinh vật tạp nhiễm trong quá trình lên men làm hư sản phẩm. Sau 3 ngày lên men, bổ sung rượu cao độ vào khối lên men (rượu cao độ có thể là các loại rượu thành phẩm đã qua chưng cất như rượu gạo, rượu nếp,….) để thực hiện việc hãm cồn. Nguyên liệu thô – ngâm nước – Đun sôi và là chin – Trộn đường – Lên men – Chưng cất – Tinh chỉnh và tái chưng cất – Nơi chứa rượu – Đóng chai 1.4. Bánh men rượu -Men rượu truyền thống chỉ được lờm ở các hộ gia đình theo kinh nghiêm, chưa được đăng kí nhẵn hiệu hang hoá và chưa được chứng nhận an toàn thực phẩm… -Men rượu công nghiệp là men rượu sản xuất ở quy mô công nghiệp của doanh ghiệp sản xuất đã có chứng nhận chất lượng của cơ quan quản lý có thẩm quyền. Mọi thông tin liên quan về sản phẩm là yêu cầu bắt buộc phải công bố như: thành phần, độ an toàn, liều dùng … II. Thần phần vi sinh vật trong bán men 2.1. Nấm men: Trong sản xuất rượu người ta thường dung những nòi nấm men thuộc giống Saccharomyces cerevisiae. Giữa các nòi này có những đặc điểm khác nhau. Đối với lên men dịch đường từ tinh bột thường dung một số nòi khác với khi lên men dịch rỉ đường. Các nòi lên men rượu cần phải có những tính chất sau: +Có sức phát triển mạnh trong dịch đường lên men. +Có khả năng tiết ra hệ enzyme zyma nhiều để lên men nhanh chóng và hoàn toàn. +Có thể lên men được ở nhiệt độ tương đối cao của mùa hè. +Có khả năng chịu được độ cồn cao trong quá trình lên men. +Chịu được môi trường có độ axit cao. -Có cấu tạo đơn bào và thường sinh sản bằng cách nảy chồi và phân cắt. -Saccharomyces cerevisiae là loài nấm men lên men nổi, có hìng dạng chủ yếu hìng cầu hoặc ovan với kích thước 7-10 µm. Saccharomyces Cerevisiae cells observed at the microscope -Khuẩn lạc có màu vàng, vách tế bào có màu sẫm. Trong nguyên sinh chất có các hạt màu tím. Đây là hạt tinh bột dự trữ của tế bào. YGD Agar - Saccharomyces cerevisiae - Saccharomyces cerevisiae là loài kỵ khí không bắt buộc. -Trong điều kiện có oxy, phát triển sinh khối. Trong điều kiện không có oxy, chuyển đường thành rượu. -Có khả năng lên men nhiều loại đương khác nhau (glucose, saccharose, fructose, mantose) -.Nhiệt độ tối ưu 25-30°C, ở 40°C men ngừng sinh trưởng và chết. 2.2. Nấm mốc 2.2.1. Aspergillus a) Aspergillus oryzae -Thường có màu vàng khi già nên còn được gọi là nấm màu vàng hoa cau. -Khi mới phát triển, hệ sợi có màu trắng, sau đó chuyển dần sang màu vàng lục và khi già chuyển hẳn sang màu vàng. -Phát triển trong khoảng nhiệt độ rất rộng( 15- 40oC), nhiệt độ tối ưu là 30-32oC. -Khả năng sinh enzym rất mạnh, trong đó chủ yếu là các loại enzym :amylaza, proteaza, mantaza, invectataza, catalaza. b) Aspergillus flavus -Cũng gọi là mốc vàng rất giống A. oryzae, chỉ khác là kích thước nhỏ hơn, các tầng cuống hình chùy mang đính bào tử và khuẩn lạc có màu trội về xanh lục hơn. -Lúc đầu khuẩn lạc mốc có màu vàng sáng, sau chuyển thành màu nâu oliu. Chiều cao của cuống sinh bào tử là 0.4-1mm. -Mốc này sinh ra các hệ enzym giống dùng làm tác nhân ổn định bia. Ở một số môi trường có chất béo (trên lạc ) mốc này có thể sinh ra độc tố aflatoxin. c) Aspergillus niger -Thường gọi là mốc đen. -Khi mới phát triển sợi nấm màu trắng, sau đó sẫm lại nhưng không hoàn toàn đen. ---Bào tử của chúng là có màu đen tuyền. Từ một sợi đầu tiên chúng phân nhánh tạo ra 2-4 nhánh sợi nhỏ. Từ các nhánh này sẽ phát triển thành những đính bào tử và từ đó sẽ phát triển thành những bào tử màu đen. Nấm sợi này có khả năng tạo ra nhiều enzym khác nhau như: amylaza, invertaza, maltaza, proteaza, pectinaza, cellullaza, glucozoxydaza . Proteaza do mốc này hoạt động ở ph 2.5- 3.5 , còn của A. oryzae không hoạt động ở vùng pH này. -Aspergillus niger có hoạt tính amylaza đương hóa khác nhau ở những chủng khau. ---Một số chủng được sử dụng để đương hóa tinh bột trong sản xuất rượu hoặc mật bột (xiro glucoza). Mốc này có thể chịu được pH thấp , hiệt độ thích hợp là 30 -33°C và dễ dàng phát triển trên môi trường tinh bột. d)Aspergillus awamori và Aspergillus usamy gần với A. niger có khả năng sinh ra nhiều dextrinaza và glucoamylaza, amylazáinh ra ít hoặc trung bình. Mốc này được dùng nhiều trong công nghiệp rượu để đồng hóa tinh bột. 2.2.2. Penicilium sp (nấm chổi) -Cuống có thể phân nhánh 1,2,3 tầng, trên đó là các thể bình rồi đến bào tử đính. Các bộ phận của thể chổi có thể phát triển đều đối xứng với trục cuống hoặc không. -Các mốc Penicilium thường gặp có màu xanh. Và thường được gọi là mốc xanh . -Mucor có hệ sợi hình ống, dạng nhung hoặc len, không có thân bò (stolon), cuống bọc bào tử dựng đứng, luôn luôn tận cùng bằng bọc bào tử, đơn độc hoặc phân nhánh.