Định nghĩa: Đơn vị hoạt độ glucoamylaza là lượng enzym cần thiết để thủy phân một lượng dung dịch tinh bột 2% thành 1µmol glucose ở 400C trong 1 phút.
Tiến hành: Hút 0,2 ml đệm axetat 0,1M pH = 5, bổ sung 1ml tinh bột tan 2%, giữ ở nhiệt độ 400C trong 5 phút. Mẫu thí nghiệm bổ sung 0,1 ml dịch enzym, mẫu đối chứng bổ sung 0,1 ml nước cất. Cho phản ứng ở 400C trong 20 phút. Dừng phản ứng bằng 0,1 ml NaOH 1N, để ở nhiệt độ thường trong 30 phút. Trung hòa NaOH bằng 0,1 ml HCl 1N. Phân tích đường khử của mẫu thí nghiệm và mẫu đối chứng bằng phương pháp Nelson Somogyi. Đo OD từ đó xác định lượng đường trong mẫu theo công thức: X = Y/2,6297
Trong đó:
X: khối lượng đường Glucose (g/l) Y là giá trị OD
2,6297 là hệ số đã dựng đường chuẩn
Từ đó ta có công thức xác định hoạt độ glucoamylaza là: U/g = m glucose (mg) x 30 x d Trong đó:
d: Hệ số pha loãng
m: Khối lượng glucose theo đơn vị mg
2.2.3 Kiểm tra độc tố aflatoxin theo tiêu chuẩn AOAC 968.22 2.2.4 Phương pháp công nghệ
2.2.4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ cám: trấu: ngô đến sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của nấm mốc tổng hợp enzym của nấm mốc
Các chủng nấm mốc và giả men (Saccharomycopsis) được nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ cám: trấu: ngô đến sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym.
Thí nghiệm được tiến hành với 6 môi trường, hoạt tính amylaza tổng số, α- amylaza và glucoamylaza được xác định sau 48 giờ nuôi cấy ở 300C.
Kí hiệu MT Tỷ lệ cám: trấu: ngô MT1 Cám 90%: Trấu 10%: Ngô 0% MT2 Cám 80%: Trấu 20%: Ngô 0% MT3 Cám 80%: Trấu 10%: Ngô 10% MT4 Cám 70%: Trấu 20%: Ngô 10% MT5 Cám 70%: Trấu 30%: Ngô 0% MT6 Cám 60%: Trấu 30%: Ngô 10%
2.2.4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của nấm mốc enzym của nấm mốc
Ba nguồn nitơ sử dụng trong nghiên cứu là (NH4)2SO4, NH4NO3 và ure với tỷ lệ nitơ trong môi trường là bằng nhau. Mẫu đối chứng không bổ sung nitơ. Hoạt tính enzym amylaza được xác định sau 48 giờ nuôi cấy ở 300C.
Tính toán lượng nitơ cho vào theo nồng độ g/l
Nguồn nitơ Khối lượng phân tử (g/mol) Khối lượng phân tử N (g/mol) Lượng nitơ trong MTLM (g/l) Hàm lượng muối tương ứng với 0,256g nitơ (g/l) (NH4)2SO4 132,14 28 0,256 1,21 NH4NO3 80,04 28 0,256 0,73 CH4N2O 60,06 28 0,256 0,55
2.2.4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn photpho đến sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của nấm mốc hợp enzym của nấm mốc
Tính toán lượng photpho cho vào theo nồng độ g/l
Nguồn photpho Khối lượng phân tử (g/mol) Khối lượng phân tử P (g/mol) Lượng photpho trong MTLM (g/l) Nồng độ P (g/l MT4) Hàm lượng muối ứng với 0,08g (g/l) K2HPO4.3H2O 228,24 30,97 1,14 0,08 0,59 KH PO 136,09 30,97 1,14 0,08 0,35
2.2.4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của nấm mốc của nấm mốc
Thí nghiệm được tiến hành với pH môi trường thay đổi từ pH 4 -6. Ủ ở 300C trong 24 giờ. Xác định hoạt tính enzym amylaza sau 48 giờ nuôi cấy ở 300C.
2.2.4.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của nấm mốc enzym của nấm mốc
Thí nghiệm được tiến hành với 4 nhiệt độ ủ khác nhau là: 250C; 300C; 350C và 400C. Xác định hoạt tính enzym amylaza sau 48 giờ nuôi cấy.
2.2.4.6 Ảnh hưởng của độ ẩm đến sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của nấm mốc mốc
Thí nghiệm được tiến hành với 4 hàm ẩm khác nhau là: 50%; 60%; 70% và 80%. Xác định hoạt tính enzym amylaza sau 48 giờ lên men.
2.2.4.7 Ảnh hưởng của độ thoáng khí (độ dày ủ) đến sinh trưởng và sinh tổng hợp enzym của nấm mốc
Thí nghiệm được tiến hành với 4 độ dầy khối cơm ủ khác nhau: 2cm; 3cm; 4cm và 5cm. Lên men ở 300C trong 48 giờ. Xác định hoạt tính enzym amylaza sau 48 giờ nuôi cấy.
2.2.5 Nghiên cứu tạo sinh khối chủng nấm men lên men rượu 2.2.5.1 Lựa chọn chủng nấm men lên men rượu 2.2.5.1 Lựa chọn chủng nấm men lên men rượu
- Nhân giống: Cấy 1 vòng que cấy giống hoạt hoá trên môi trường malt thạch vào 10ml môi trường nhân giống dịch thể (glucoza 10%, cao nấm men 0.5%). Nuôi lắc 150 vòng/phút/24 giờ ở 280C. Ly tâm thu sinh khối trên máy li tâm lạnh 5000 vòng/phút.
- Lên men: Sinh khối nấm men 24 giờ tuổi được bổ sung vào 40 ml môi trường lên men (glucoza 20%, cao nấm men 0,5%) nuôi ở 300C. Kết thúc lên men (khối lượng bình lên men không giảm), ly tâm thu dịch trong để xác định độ cồn, đường dư và các chất bay hơi, từ đó chọn ra chủng tốt nhất.
2.2.5.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ glucoza đến sinh trưởng của nấm men
Thí nghiệm được tiến hành với nồng độ glucoza thay đổi từ 20, 40, 60 và 80 g/l. Tỉ lệ giống tiếp 10%, nuôi cấy lắc 150v/p, ở nhiệt độ 30ºC, 24 giờ. Sự sinh trưởng của giống được xác định dựa trên giá trị OD ở bước sóng 600nm và hàm lượng đường dư trong dịch sau lên men.
2.2.5.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sinh trưởng của nấm men
Thí nghiệm được tiến hành với ba nguồn nitơ vô cơ là (NH4)2SO4; (NH4)2HPO4; ure với nồng độ nitơ bổ sung là như nhau và bằng 3g/l và mẫu đối chứng không bổ sung nitơ. Lên men ở 300C, lắc 150 v/p/24 giờ. Sự sinh trưởng của giống được xác định dựa trên giá trị OD ở bước sóng 600nm và hàm lượng đường dư trong dịch sau lên men.
Tính toán lượng nitơ bổ sung lấy nồng độ (NH4)2SO4 3g/l làm chuẩn
Nguồn nitơ Khối lượng phân tử (g/mol)
Khối lượng nitơ trong phân
tử (g/mol) Tỷ lệ nitơ trong phân tử (%) Lượng nitơ trong MTLM (g/l) Hàm lượng muối ứng với 0.64g nitơ (g/l) (NH4)2SO4 132,14 28 21,19 0,64 3,02 (NH4)2HPO4 132,06 28 21,2 0,64 3,04 (NH2)2CO 60,06 28 46,6 0,64 1,37
2.2.5.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn photpho đến sinh trưởng của nấm men
Thí nghiệm được tiến hành với 2 nguồn photpho là KH2PO4 và K2HPO4.3H2O lấy nồng độ KH2PO4 5g/l làm chuẩn. Mẫu đối chứng không bổ sung photpho. Lên men lắc 150v/p; ở 300C trong 24 giờ. Sự sinh trưởng của giống được xác định dựa trên giá trị OD ở bước sóng 600nm và hàm lượng đường dư trong dịch sau lên men.
Tính toán lượng photpho theo nồng độ KH2PO4 5g/l
Nguồn phospho Khối lượng phân tử (g/mol) Khối lượng photpho trong phân tử (g/mol) Lượng photpho trong MTLM (g/l) Hàm lượng muối ứng với (g/l) KH2PO4 136,09 30,97 1,14 5,01 K2HPO4.3H2O 228,24 30,97 1,14 8,40
2.2.5.5 Ảnh hưởng của magie (MgSO4.7H2O)
Thí nghiệm được tiến hành với nồng độ MgSO4 thay đổi từ: 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 và 1,4 g/l. Mẫu đối chứng không bổ sung MgSO4. Lên men lắc 150v/p ở 300C trong 24 giờ. Sự sinh trưởng của giống được xác định dựa trên giá trị OD ở bước sóng 600nm và hàm lượng đường dư.
2.2.5.6 Ảnh hưởng của tốc độ lắc
Thí nghiệm được tiến hành với các tỷ lệ nitơ, phospho và magiê đã lựa chọn, lên men ở nhiệt độ 300C trong 24 giờ với 3 tốc độ lắc khác nhau: 150v/p; 200 v/p; 250 v/p. Xác định sự sinh trưởng của giống và hàm lượng đường dư trong dịch sau lên men.
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN 3.1 Khảo sát, đánh giá thực trạng Rượu Mai Hạ
Kết quả điều tra về cộng đồng dân cư của Mai Hạ: - Vị trí: Xã Mai Hạ, Huyện Mai Châu, Tình Hòa Bình - Dân số: 2,739 người
- Số hộ gia đình: 639 hộ Trong đó:
- Sản xuất nông nghiệp: 67% (trồng lúa, ngô, sắn v.v) - Thủ công mỹ nghệ: 23% (bán cho khu du lịch Mai Châu) - Thành phần dân số: Thái 80%
Mường 5% Kinh 15% Số hộ nghèo: 140 (chiếm 21.9%) Công nghệ sản xuất rượu Mai Hạ
3.1.1 Nước dùng trong sản xuất rượu
Nước sử dụng trong sản xuất là nước dẫn từ trên núi cao xuống, sau đó được xử lý lọc qua sỏi, cát và than. Chất lượng nước giếng khoan của một số cơ sở đã được Sở Y Tế Hòa Bình kiểm tra, phân tích và đạt tiêu chuẩn qui định của Bộ Y tế, nhưng còn khoảng 50% cơ sở sản xuất chưa kiểm tra chất lượng nước. Đây là một vấn đề cần rất chú ý, nên tiến hành xét nghiệm mẫu nước đối với tất cả các cơ sở sản xuất rượu.
3.1.2 Thiết bị dụng cụ
Thiết bị dùng trong sản xuất rượu bao gồm:
Bể ngâm sắn: Các hộ gia đình thường tự xây bằng gạch và ốp men kính với thể tích trung bình 5m3 để chứa đựng nước và ngâm rửa sắn củ.
Máy nghiền: Thiết bị dùng để cắt sắn, được chế tạo trong nước. Đa số các bộ phận trong máy đều được gia công bằng sắt. Trong quá trình sử dụng, các bộ phận này bị ôxi hóa, rỉ sét, việc vệ sinh gặp nhiều khó khăn.
Bếp và nồi nầu: Bếp để hấp sắn và chưng cất rượu được xây bằng gạch và xi măng, hệ thống thoát khói không tốt nên tạo ra môi trường khá bụi bẩn và tổn thất nhiệt khi đun. Nồi nấu được chế tạo bằng nhôm hoặc gang, nói chung không có nguy cơ cao.
Vật chứa đựng: Rượu thành phẩm sau chưng cất được chứa đựng trong can nhựa, thùng nhựa. Các vật dụng khác như: Nong nia, rổ rá bằng tre đan, sàn tre dùng cho việc phơi bánh men, thớt gỗ nghiền bánh men, thùng gỗ để hấp sắn và chưng cất rượu, bao ny lông, chăn, tấm nhựa để ủ sắn lên men thường được để ngoài trời hoặc để gần mặt sàn nên nguy cơ nhiễm vi khuẩn, mốc cao.
Nhiên liệu sử dụng trong sản xuất rượu: Củi, gỗ, lõi ngô
3.1.3 Quy trình sản xuất
Chuẩn bị bánh men
- Các loài nấm men rượu truyền thống để sản xuất rượu được một số gia đình trong xã lưu giữ.
- Một số loại lá đặc biệt (gồm 12 – 14 loại lá, củ quả) được thu hái trong các rừng xung quanh xã.
- Các nguyên liệu này thu hái về được phơi khô băm nhỏ được trộn lẫn với thóc tẻ và sắn lát theo tỷ lệ bột sắn : thóc tẻ : lá rừng : bánh men cái = 70% : 20% : 5% : 5%. Hỗn hợp trên được nghiền thành bột, thêm nước để đảm bảo độ ẩm 60 – 65%. Sau đó chúng được nặn thành bánh tròn, dẹt chiều dài khoảng 10 cm, đường kính từ 2-3 cm. Bột men cái được xoa ngoài làm áo cho từng bánh men, xếp ra nong nia ủ khoảng 3 ngày đến khi mốc mọc trắng trên bề mặt bánh men thì mang ra phơi ở nơi thoáng khí tới độ ẩm 10-12% sau đó được cất gác bếp để có thể sử dụng trong thời gian dài.
Xử lý nguyên liệu
Nguyên liệu (sắn lát và sắn củ khô) được cắt nhỏ sau đó cho vào bao tải ngâm trong bể nước trong 10 giờ, 3 giờ thay nước 1 lần, sau đó rửa sạch và trộn với trấu sạch theo tỷ lệ 70% sắn : 30% trấu cho vào thùng gỗ đồ chín.
Lên men rượu lần 1
Sắn sau hấp được trải ra nong, nia để nguội ở nhiệt độ 35 – 370C. Rắc men (2kg/16 kg sắn khô), ủ trong thời gian 24 giờ, sau đó đưa vào túi ni lon buộc kín, lên men mùa hè khoảng 7 ngày, mùa đông từ 10 ngày. Một mẻ nấu gồm: Bánh men 4kg; Sắn khô 20kg; Trấu 6kg.
Điểm khác biệt về công nghệ lên men đó là quá trình lên men không bổ sung bất kỳ một lượng nước nào. Lên men rắn, sau 7 -10 ngày quá trình lên men hoàn tất, sắn
Quá trình chưng cất lần 1
- Sắn sau khi đã lên men được chưng cất bằng dụng cụ chưng cất truyền thống làm bằng gỗ, theo nguyên lý cất thượng thủy.
- Hơi nước từ đáy nồi đi qua lớp sắn đã lên men. Trong quá trình đi qua lớp sắn này, hơi nước cuốn theo cồn và hương. Hơi nước mang cồn và hương khi gặp đáy của nồi nước lạnh phía trên. Hơi nước sẽ ngưng tụ thành rượu, rơi xuống máng hứng bằng gỗ và chảy vào can chứa rượu. Lần chưng cất thứ nhất, thu được khoảng 6-6,5 lít rượu có độ rượu khoảng 50%v/v.
Quá trình lên men lần thứ hai
Sau khi chưng cất lần một, bã rượu được làm nguội và bổ sung 2kg bánh men/ mẻ và quá trình lên men lại tiếp tục. Phần tinh bột chưa được đường hóa và lên men trong lần lên men thứ nhất được đường hóa và lên men tiếp ở lần lên men thứ 2. Sau 7- 10 ngày lên men ở 300C, sắn được đem chưng cất lần 2.
Quá trình chưng cất lần hai:
Quá trình chưng cất lần hai được thực hiện tương tự quá trình chưng cất lần một. Tuy nhiên thể tích rượu thu được lần hai ít hơn lần một và đạt khoảng 3,5 - 4 lít 23-28%.
Thời vụ chính để sản xuất rượu là từ tháng 9 đến tháng 12.
Những vấn đề còn tồn tại, hạn chế của Rượu Làng nghề Mai Hạ
Công nghệ
- Chất lượng bánh men: Bánh men dùng cho lên men rượu tại Mai Hạ do các gia đình tự sản xuất, theo kinh nghiệm và bí quyết riêng của mình. Vi sinh vật dùng để sản xuất bánh men chủ yếu được lấy từ “men cái” được lưu giữ từ các lần sản xuất trước đó. Trên quan điểm bảo tồn sự đa dạng sinh học của các vùng miền thì bánh men có thể được coi là di sản văn hóa và di sản công nghệ của Việt Nam. Tuy nhiên, do việc nhân cấy nhiều lần từ men cái đã dẫn đến hiện tượng thoái hóa giống, hiệu suất lên men không ổn định. Vì vậy, việc xác định thành phần vi sinh vật của bánh men kết hợp với tuyển chọn chủng nấm mốc và nấm men thuần chủng có khả năng thủy phân tinh bột và lên men tốt để bổ sung vào quá trình sản xuất bánh men nhằm nâng cao hiệu quả đường hóa và lên men mà vẫn giữ được hương vị đặc trưng riêng của Rượu Mai Hạ là một vấn đề cần nghiên cứu.
- Công nghệ chưng cất: Tại làng nghề sản xuất rượu Mai Hạ, công nghệ “cất thượng thủy” được sử dụng, với công nghệ chưng cất này chất lượng rượu khá tốt. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là không tách bỏ được rượu đầu và rượu cuối, mà thành phần chính của nó là methanol, chất gây ra một loạt các tổn thương cho nội tạng của người uống, thậm chí gây mù lòa. Vì vậy, việc nghiên cứu hoàn thiện công đoạn chưng cất rượu nhằm loại bỏ tạp chất, đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm cũng là một vấn đề cần giải quyết trong đề tài này.
- Công nghệ làm sạch rượu sau chưng cất
Lọc là bước quan trọng trong sản xuất rượu chưng cất qui mô gia đình. Lọc không chỉ là loại bỏ các chất bụi bẩn cơ học, mà còn loại bỏ các tạp chất còn sót lại trong rượu, giúp cho rượu có hương vị êm dịu hơn. Phương pháp lọc rượu chưng cất phổ biến nhất là lọc qua than hoạt tính. Than hoạt tính là một chất gồm chủ yếu là nguyên tố carbon ở dạng vô định hình (bột), có cấu trúc dạng tổ ong. Nhờ cấu trúc này, trong 1g than hoạt tính, diện tích bề mặt của tất cả các lỗ rỗng có thể đạt tới 800 – 1300m2/g nên than hoạt tính có tính hấp phụ rất mạnh. Trên thế giới than hoạt tính
ảnh hưởng đến mầu sắc, vị và hương của rượu. Hàm lượng dầu fusel, các hợp chất sulfur, clo, các cồn bậc cao trong rượu giảm đáng kể sau xử lý than hoạt tính.
Theo công nghệ hiện nay ở Mai Hạ, rượu sau chưng cất không qua xử lý và lọc được đóng thẳng vào chai hoặc can và đem bán trên thi trường. Với mong muốn tạo ra một sản phẩm hoàn chỉnh nên việc xử lý than hoạt tính, lọc trong trước khi sử dụng cũng là việc làm cần thiết.
- Tàng trữ: Tàng trữ đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình ủ chín rượu. Rượu mới chưng cất có vị cay nồng, trong quá trình tàng trữ, ủ chín rượu nhờ các biến đổi vật lý và hóa học của các thành phần có trong rượu từ vị cay nồng, rượu trở