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 nên ấm áp, đậm đà và thơm ngát. Tuy nhiên, do qui mô sản xuất nhỏ lẻ, cộng với thiếu kinh phí và kiến thức về quá trình ủ chín rượu mà hiện nay rượu Mai Hạ hầu như bỏ qua công đoạn này.
Thiết bị
- Thiết bị chưng cất: Tại làng nghề sản xuất rượu Mai Hạ, thiết bị “cất thượng thủy” đang được sử dụng. Ưu điểm của thiết bị chưng cất này là nhiệt độ bay hơi và ngưng tụ thấp vì vậy đã hạn chế được một số tạp chất bay hơi và ngưng tụ cùng với rượu. Tuy nhiên, thiết bị chưng cất này cũng bộc lộ một số nhược điểm đó là không loại bỏ được rượu đầu và rượu cuối là những giai đoạn bay hơi và ngưng tụ của một số thành phần không mong muốn có mặt trong rượu như: dầu fusel, aldehyt, isobutanol, isopropanol v.v. Vì vậy, việc nghiên cứu lựa chọn một thiết bị cất phân đoạn phù hợp với qui mô và đáp ứng yêu cầu chất lượng về vệ sinh an toàn thực phẩm là rất cần thiết. - Thiết bị lọc: Rượu Mai Hạ sản xuất theo công nghệ truyền thống không có công đoạn lọc. Để đảm bảo chất lượng sản phẩm việc xử lý rượu sau chưng cất bằng than hoạt tính là rất cần thiết. Rượu sau xử lý được lọc trong trước khi tàng trữ. Vì vậy thiết bị lọc cần phải đảm bảo loại bỏ các chất cặn bẩn và giữ lại than hoạt tính.
- Thiết bị tàng trữ: Để tàng trữ rượu người ta có thể sử dụng các thiết bị có kích thước và chất liệu khác nhau tùy theo qui mô sản xuất, vốn đầu tư và điều kiện địa lý, khí hậu. Hiện nay, ở Mai Hạ việc tàng trữ rượu vẫn chưa được quan tâm đầy đủ. Tùy thuộc vào điều kiện kinh tế của từng gia đình, sản phẩm rượu sau khi chưng cất có thể
được chứa vào can nhựa, hoặc chum ang, một số rất ít gia đình sử dụng thùng inox chứa nước sạch của Hãng Sơn Hà để chứa rượu. Mục đích của quá trình này cũng chỉ đơn thuần là để chứa rượu khi việc tiêu thụ gặp khó khăn. Vì vậy, những kiến thức về lựa chọn thiết bị tàng trữ, chất liệu của thùng tàng trữ, thể tích rượu chứa trong thùng cũng như những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của rượu trong quá trình tàng trữ (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, độ thoáng khí của kho tàng trữ) cũng là một vấn đề cần giải quyết.
3.1.4 Thành phần nguyên liệu sắn lát sử dụng trong sản xuất.
10 mẫu bột sắn có nguồn gốc từ Hòa Bình được mua tại chợ của các địa phương khác nhau được phân tích các chỉ số về hàm ẩm, hàm lượng tinh bột, chất tro và protein. Kết quả được trình bày trong bảng 3.
Bảng 3. Kết quả phân tích thành phần bột sắn của Hòa Bình Chỉ tiêu TT Địa điểm Hàm ẩm (%) Tinh bột (%) Tro (%) Protein (%) 1 Chợ Mai Châu 16,63 76,56 0,17 0,64 2 Chợ Lương Sơn 16,20 76,96 0,12 0,72 3 Chợ Cao Phong 15,80 78,29 0,10 0,61 4 Chợ Đà Bắc 17,22 75,53 0,16 0,79 5 Chợ Kim Bôi 16,56 75,89 0,11 0,64 6 Chợ Kỳ Sơn 16,34 75,71 0,10 0,65 7 Chợ Lạc Sơn 17,02 75,02 0,14 0,72 8 Chợ Lạc Thủy 15,88 78,20 0,13 0,68 9 Chợ Tân Lạc 16,22 76,52 0,17 0,87 10 Chợ Yên Thủy 16,27 76,61 0,13 0,88
Kết quả ở bảng 3 cho thấy: Nguyên liệu bột sắn của Hòa Bình có hàm ẩm trung bình trong khoảng 15 – 17%. Hàm lượng tinh bột trung bình của bột sắn giao động trong khoảng từ 75 – 78%. Chất tro trung bình trong mẫu bột sắn giao động trong khoảng 0,12 – 0,17%. Nhìn chung hàm lượng protein trong mẫu bột sắn khá thấp, hàm
3.1.5 Chất lượng rượu Mai Hạ sản xuất theo công nghệ truyền thống
Sản phẩm rượu đặc sản Mai Hạ sản xuất theo công nghệ truyền thống được phân tích chất lượng. Kết quả được trình bày trong bảng 4.
Bảng 4. Kết quả phân tích chất lượng rượu Mai Hạ sản xuất theo công nghệ truyền thống
TT Chỉ tiêu Đơn vịđo Tiêu chuẩn
cho phép Kết quả PP phân tích 1 Hàm lượng cồn %v/v - 39,5 TCVN 1051-71 2 Hexanoic axit mg/l - 589,67 TCVN 1051-71 3 Hàm lượng ester (ethylaxetat) mg/l - 1964,6 TCVN 1051-71 4 Hàm lượng aldehyt mg/l EtOH.100% ≤ 50 192,5 TCVN 1051-71 5 Hàm lượng methanol 0V/l EtOH 100% ≤ 0,05 <0,15 GC/MS
6 Hàm lượng furfurol Không mầu Mầu hồng đỏ TCVN 1051-71
7 Isobutyl alcohol mg/l - 1005,16 TCVN 1051-71
8 Isoamyl alcohol mg/l - 1145,83 TCVN 1051-71
9 Cảm quan Mùi thơm, hậu vị ngọt, cay hơi hăng, rượu trong, không có cặn
Kết quả ở bảng 4 cho thấy: Rượu Mai Hạ sản xuất theo công nghệ truyền thống có chất lượng chưa tốt, các chỉ tiêu aldehyt, methanol và furfurol đều cao hơn mức cho phép. Rượu cay, hăng, hơi sốc.
3.2 Phân tích chất lượng bánh men
3.2.1 Chất lượng bánh men rượu Mai Hạ sản xuất theo công nghệ truyền thống
Bánh men rượu Mai Hạ sản xuất theo công nghệ truyền thống được phân tích hàm ẩm, pH, hiệu suất lên men, thời gian lên men. Kết quả được trình bày trong bảng 5.
Bảng 5. Chất lượng bánh men Mai Hạ sản xuất theo công nghệ truyền thống
TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị đo Hàm lượng
1 Hàm ẩm % 12,5
2 pH 5,4
3 Hiệu suất lên men rượu lít rượu/kg sắn khô 0,5 lít rượu 42-45%v/v
3.2.2 Phân lập và định tên hệ vi sinh vật trong bánh men Mai Hạ
Hệ vi sinh vật trong bánh men Mai Hạ được phân lập và định tên dựa trên việc mô tả các đặc điểm hình thái khuẩn lạc, hình thái khuẩn ty và bào tử. Kết quả được ghi ở bảng 6, 7, 8 và hình 7.
Bảng 6. Hệ vi sinh vật trong bánh men Mai Hạ
TT Chủng vi sinh vật Số lượng (CFU/g) Kí hiệu chủng 1 Vi khuẩn 4,0 x 103 MH L6; MH A6