• Lựa chọn nguyên liệu:
- Nguyên liệu chính: là loại ngô lai vàng có được trồng ở địa phương.
Ngô được thu hoạch về phơi khô bảo quản trong điều kiện thích hợp để cho
ngô không bị mối mọt, lẫn tạp chất.
- Nguyên liệu phụ: Men lá được sản xuất tại địa phương bởi các loại lá,
thân, củ các cây rừng thường được dùng để làm men như: củ riềng, cây nhân trần, cây trầu rừng, lá sả…
Nguyên liệu không thể thiếu và có yếu tố quyết định tới chất lượng của men lá là củ riềng. củ riềng chứa tỉ lệ củ riềng bằng ½ lượng gạo dùng để làm men. Các loại lá, thân cây khác như: cây nhân trần, cây sả, lá quế, lá ớt rừng…có tới hơn 20 loại lá cây rừng được sử dụng để làm men lá, các loại lá
được chia đều theo tỉ lệ.
+ cách làm men lá ở địa phương: theo sơđồ (hình 2.1).
Gạo lật: nguyên liệu chính được dùng để làm men là loại gạo được xát từ
lúa nhưng không qua công đoạn dã, mà chỉ xay để loại bỏ lớp vỏ trấu bên ngoài. Gạo được ngâm trong nước từ 3 - 4 giờ, sau khi ngâm để ráo nước và mang đi nghiền mịn thành bột gạo.
Củ riềng: Được rả sạch để ráo nước và đem đi nghiền mịn. Củ riềng là nguyên liệu không thẻ thiếu trong men lá, là yếu tố quyết định tới chất lượng của men lá. Nếu nhiều hoặc ít riềng quá cũng không tốt mà phải chia tỉ lệ củ
riềng trên gạo là ½.
Còn nhiều loại lá khác cũng có vai trò rất quan trọng trong men lá. Có loại thì có chức năng tạo mùi, loại tạo vị cho rượu tạo thành. Các loại lá cây như: cây nhân trần, lá ngọt, trầu rừng, lá quế… sau thu hái về được đem phơi khô. Khi làm men thì các loại lá cây này được chia theo tỉ lệ đồng đều và cho vào nồi cùng với nước đun trong khoảng 5 - 6 tiếng, sau khi đun thì lấy nước cốt và bỏ bã.
Men giống: là loại men lá đã được làm từ trước, men giống được nghiền nhỏ. Sâu khi chuẩn bị nguyên liệu thì trộn đều bột gạo và bột củ riềng theo tỉ
lệ gạo/riêng là 2/1. nhào bột này băng nước cốt của các loại lá đã được nấu sau đó vo bột đã được nhào thành từng hòn nhỏ có đường kính khoảng 3 cm, tiếp đó là lăn các hòn bột vừa được nhào qua một lớp men mồi. Men sau khi lăn qua men mồi được ủ trong rơm khô 1 ngày 1 đêm, khi ấy trên bề mặt men xuất hiện một lớp lông dài khoảng 0,5 cm là được. Men sau khi ủđược đục lỗ xâu thành chuỗi men và treo trên gác bếp sau 2 tuần là có thể sử dụng.
• Xử lí nguyên liệu: - Mục đích:
+ Chuẩn bị: Loại bỏ các tạp chất rắn có trong nguyên liệu, làm sạch nguyên liệu.
+ Phá vỡ cấu trúc sơ bộ của hạt ngô tạo điều kiện cho quá trình tiếp. - Biến đổi:
Hạt ngô bị phá vỡ thành nhiều mảnh với kích thước tương đương hạt gạo, loại bỏ lớp mày ngô.
- Phương pháp:
Sử dụng máy xát ngô.
• Ngâm: - Mục đích:
Chuẩn bị: Các hạt tinh bột trong ngô trương nở một phần chuẩn bị cho quá trình nấu về sau dễ dàng, thời gian nấu ngắn hơn.
- Biến đổi:
+ Hạt ngô hút nước và tăng thể tích
+ Thay đổi tính chất cơ cấu của ngô: Do liên kết giữa phôi và nội nhũ
yếu hay bị phá hủy.
+ Sự thay đổi cấu trúc hạt dẫn tới độ bền cơ học kém, tăng độ mềm, tăng
+ Quá trình ngâm tạo điều kiện thuận lợi để quá trình hồ hóa ở giai đoạn sau xảy ra nhanh hơn.
+ Các chất hòa tan có trong ngô có thể khuếch tán vào nước. Rút ra từ
hạt phần lớn các chất hòa tan trong hạt chưa ngâm, hình thành các chất hòa tan trong khi ngâm.
+ Độẩm tăng. - Phương pháp:
Ngâm ngô vào trong nước lạnh với tỉ lệ ngô:nước là 1:2 - Thiết bị:
Dụng cụ chứa thông thường như thau, chậu. chum, vại hay thùng nhựa. - Thông số công nghệ:
+ Thời gian ngâm từ 6 - 8 tiếng.
+ Ngâm trong nước ở nhiệt độ 28 - 309C.
• Nấu chín: - Mục đích:
+ Chuẩn bị: Đây là giai đoạn hồ hóa tinh bột, làm mềm ngô để khi cấy men vào vi sinh vật có thể sử dụng tinh bột tạo thành đường và lên men rượu.
+ Chế biến: nấu chín ngô thành cơm ngô.
+ Bảo quản: Quá trình nấu chín còn đóng vai trò như một quá trình thanh trùng và có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật.
- Biến đổi:
+ Nhiệt độ, độ nhớt tăng.
+ Ngô trương nở làm tăng kích thước, thể tích. + tỉ trọng hạt ngô thay đổi.
+ Cấu trúc tinh bột bị phá vỡ.
+ Quá trình này tạo điều kiện để enzyme dễ tiếp xúc thủy phân tinh bột trong các quá trình sau.
+ Ức chế phản ứng hóa sinh diễn ra trong ngô. + Ức chế, tiêu diệt hệ vi sinh vật có trong ngô - Phương pháp:
Đun nước sạch tới khi sôi, đổ ngô đã ngâm vào nồi đảo đều và tiếp tục
đun tới khi nồi ngô sôi, hạ nhỏ lửa để sôi nhẹ cho tới khi cạn nước, đậy nắp kín đểủ than cho tới khi ngô chín.
- Thiết bị:
Dùng nồi nấu thông thường. - Thông số công nghệ:
+ Tỉ lệ ngô tên nước khi nấu là 1:1.
+ Nhiệt độ cao nhất của quá trình nấu khoảng 1000C. + Thời gian nấu 2 - 3 tiếng.
• Làm nguội: - Mục đích:
Chuẩn bị: làm nguội nhằm giảm đến nhiệt độ thích hợp chuẩn bị cho quá trình bổ sung men lá.
- Biến đổi:
+ Nhiệt độ của khối cơm ngô giảm.
+ Nước bay hơi làm khô bề mặt cơm ngô. - Phương pháp:
Trải mỏng cơm ngô đã nấu chín trên tấm bạt sạch để khô tự nhiên. - Thiết bị:
Dùng tấm bạt sạch có diện tích phù hợp với lượng cơm ngô đã chín. - Thông số công nghệ:
+ Làm nguội tới khoảng nhiệt độ từ 28 -30oC.
+ Bề dày của lớp cơm ngô từ 1 - 2 cm.
• Rắc men phối trộn: - Mục đích:
+ Chuẩn bị: Bổ sung men lá vào cơm ngô chuẩn bị cho quá trình lên men. + Khai thác: Quá trình phối trộn giúp phân bố đều men lá vào cơm ngô nhằm lên men toàn bộ khối cơm ngô thành cơm rượu.
- Biến đổi: Hầu như không có biến đổi nào đáng kể
- Phương pháp:
+ Quả men lá được nghiền nhỏ trước khi rắc.
+ Dùng tay hoặc rây rắc đều men lá lên bề mặt khối cơm ngô. + Dùng tay hoặc đũa trộn đều.
- Thiết bị:
+ Trải bạt sạch nơi khô thoáng để chứa cơm ngô. + Có thể dùng rây để rắc men
- Thông số công nghệ:
Lượng men cho vào tùy thuộc vào khối lượng của nguyên liệu ngô.Thông thường tỉ lệ men lá trên ngô là 4,5 - 5 %.
• Lên men:
- Mục đích: Chuyển hoá cơm ngô thành cơm rượu (tinh bột thành rượu). - Biến đổi:
+ Nhiệt độ canh trường tăng.
+ Độ dẻo, độ nhớt của cơm ngô giảm.Từ trạng thái pha rắn cơm ngô chuyển thành hai pha: Pha lỏng (nước rượu), pha rắn (cơm rượu).
+ Hàm lượng protein hòa tan tăng liên tục trong suốt 30 ngày, giai đoạn
+ Hàm lượng acid hữu cơ tăng liên tục trong suốt quá trình lên men thay
đổi pH trong suốt quá trình lên men rượu ngô do đó giúp hạn chế sự nhiễm vi sinh vật.
+ Ở thời điểm đầu của quá trình lên men hàm lượng rượu etylic không
đáng kể. Sau 10 ngày lượng rượu tăng dần cho tới cuối thời điểm khảo sát. + Ở giai đoạn đầu vi sinh vật đã sử dụng glucoamylase thủy giải cơm ngô tạo thành glucose cung cấp cho sự tăng trưởng sinh khối, tạo các sản phẩm trao đổi chất. Hoạt tính của glucoamilase tăng dần tới cực đại sau đó giảm xuống, có thể do hàm lượng cơ chất đã cạn kiệt. Song song là sự tích lũy glucose tăng dần và đạt cực đại, sau đó giảm xuống do bị thu hút vào quá trình lên men ethylic, lactic và các sản phẩm trung gian khác.
+ Quá trình tăng sinh khối: Là quá trình sinh sản và phát triển của vi sinh vật.
Cơ chế của quá trình lên men như sau:
Đường và các chất dư của quá trình lên men được hấp thụ và khuếch tán vào tế bào nấm men qua màng tế bào [8].
Trong khi nước ra vào tự do qua màng tế bào nấm men thì đường và các chất dinh dưỡng khác chỉđược màng tế bào cho đi vào mà không đi ra.
Trong tế bào nấm men đường dược chuyển hóa theo con đường đường phân EMP, tạo thành acid piruvic, acid piruvic trong điều kiện yếm khí dưới tác dụng của enzyme piruvat decacboxylase sẽ bị khử thành acetaldehyde và CO2. Sau đó acetaldehyde bị khử thành rượu etylic dưới tác dụng của enzyme
alcoldehydrogenase của nấm men.
Rượu etylic và CO2 được tạo ra liền thoát khỏi tế bào khuếch tán rất nhanh vào môi trường.
Rượu tan tốt trong nước nên tan nhanh trong môi trường, CO2 thoát ra tan vào tế bào nấm men, khi bọt khí CO2 đạt tới độ lớn nào đó thì lực nâng của chúng vượt quá trọng lượng nấm men, thế là bọt khí CO2 cùng tế bào nấm men nổi lên trên bề mặt dịch lên men, khi gặp không khí CO2 thoát ra đi vào không khí còn tế bào nấm men bị chìm xuống và lại bị CO2 bám vào, cứ thế tế
bào nấm men vốn dĩ không chuyển động lại trở thành chuyển động trong môi trường. Điều này có lợi là khuấy trộn được môi trường tạo điều kiện lên men tốt hơn [1].
Phương trình tổng quát:
C6H12O6 + 2ADP + 2H3PO4 = 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O
- Phương pháp:
Để cơm rượu ngô trong thùng nhựa, chum hoặc vại đậy kín để thực hiện quá trình lên men.
- Thiết bị:
Thùng nhựa, chum, vại. có kích cỡ phù hợp. - Thông số công nghệ:
+ Nhiệt độ lên men khoảng 26 - 30 0C. + Thời gian lên men 28 - 30 ngày. + Độẩm lên men là 200%.
+ Quá trình lên men diễn ra trong điều kiện yếm khí, do phải ủ kín. Thực chất của quá trình lên men là lên men ở trạng thái rắn trong đó sự
phát triển đồng thời của một hệ vi sinh vật trong nấm men với nguồn cơ chất cảm ứng là tinh bột.
- Các yếu tốảnh hưởng tới quá trình lên men:
Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Đối với saccharomyces, nhiệt độ tối ưu nằm trong giới hạn 28 - 320C. Tuy nhiên, nếu bắt đầu lên men ở nhiệt độ thấp thì khả năng lên men sẽ cao và kéo dài hơn. Nếu có điều kiện làm lạnh từ 20 - 220C sẽ hạn chế được sự
phát triển của tạp khuẩn. Ở nhiệt độ cao, hoạt tính của nấm men sẽ giảm nhanh nhưng chủ yếu là dễ bị nhiễm lactic và nấm men hoang dại.
Ảnh hưởng của pH:
Ở pH < 4,2 nấm men phát triển chậm hơn so với pH 4,5 - 5 (pH tối ưu của nấm men), nhưng ở pH này tạp khuẩn hầu như không phát triển. Tới lúc nào đó, nấm men phát triển được nhiều và đủ mạnh tăng pH tới tối ưu cho nấm men phát triển nhanh hơn, lúc này điều kiện cũng tốt hơn cho các tạp khuẩn nhưng lúc này nấm men đã phát triển đủ mạnh để lấn át nên tạp khuẩn khó gây tác hại tới nấm men.
Ảnh hưởng của nồng độ dịch lên men:
Nồng độ dịch quá cao sẽ dẫn tới làm tăng áp suất và làm mất cân bằng trạng thái sinh lý của nấm men, sẽ làm ức chế không những tạp khuẩn mà cả
nấm men. Nên nồng độ dịch đường thấp sẽ làm giảm năng suất, mặt khác nông độđường cao sẽ dẫn tới tổn thất và kéo dài thời gian lên men.
Nếu nồng độ dịch đường thấp sẽ không kinh tế vì sẽ làm giảm năng suất thiết bị lên men, mặt khác sẽ tốn hơi khi chưng cất và tăng tổn thất rượu trong bã rượu và nước thải.
Bình thường người ta khống chế nồng độ chất khô của dịch đường từ 16- 18% tùy theo mức độ thuần khiết, tương đương 13-15% đường, để sau khi lên men sẽ nhận được nồng độ rượu trong giấm chín là 8.5 đến 9.5% thể tích.
• Chưng cất: - mục đích
Tách rượu ra khỏi cơm rượu ngô, dựa trên sự khác biệt của nhiệt độ bay hơi của các chất để thu rượu ngô thành phẩm.
- Biến đổi:
+ Nhiệt độ của khối cơm rượu ngô tăng lên, do tăng nhiệt độ trong quá trình chưng cất,
+ Độ dẻo, độ nhớt giảm, do bổ sung nước trong quá trình chưng cất. + Thay đổi tỉ trọng.
+ Vô hoạt enzyme
+ Kết thúc các phản ứng hóa sinh xảy ra trong quá trình lên men. + Tiêu diệt hệ vi sinh vật có trong cơm rượu ngô.
- Phương pháp:
+ Đổ nước vào nồi sạch rồi đun sôi, sau đó cho cơm rượu ngô đã ủ vào, khuấy đều.
+ Dùng thùng gỗ chuyên dụng để chưng cất rượu lắp lên bên trên nồi, bịt kín, đặt chảo nước lạnh bên trên thùng gỗ, chảo này có tác dụng ngưng tụ
rượu khi chưng cất, khi nước trên chảo nóng thì lấy xuống và bổ sung nước lạnh vào.
+ Rượu được ngưng tụ bởi chảo nước lạnh sẽ được dẫn ra ngoài bởi vòi dẫn được gắn trên thùng gỗ, qua tấm vải lọc mỏng và chảy vào chai.
+ Trong quá trình chưng cất thì cần đun lửa nhỏ vừa phải, không đun lử
cháy to quá và cũng không được nhỏ quá. - Thiết bị:
Bếp lò, nồi nấu rượu, thùng gỗ chưng cất rượu, chảo làm lạnh. - Thông số kỹ thuật:
+ Tỉ lệ nước bổ sung trên cơm rượu ngô đã ủ là 1:1. + Nhiệt độ chưng cất khoảng 1000C.
+ Thời gian chưng cất từ 3 - 4 tiếng.
• Sản phẩm : - Mô tả sản phẩm:
+ Trạng thái: Sản phẩm thu được là rượu ở trạng thái lỏng. + Màu sắc: Rượu trong.
- Chỉ tiêu chất lượng:
+ Rượu thu được trong , có vị cay the the của rượu, rượu êm dịu, hài hòa, hương thơm đặc trưng.
+ Độ rượu của sản phẩm khoảng 23 - 240.
+ Thường thì hiệu suất thu rượu là 1kg ngô thì thu được 0,6 lít rượu ngô men lá.
