Tài liệu Lên men cơm rượu

LÊN MEN CƠM RƯỢU GIỚI THIỆU CHUNG Cơm rượu là một loại thực phẩm có cồn không qua chưng cất, được chế biến từ gạo nếp theo cách dùng gạo nếp nấu chín thành xôi, để nguội và ủ với men rượu cho lên men. Thực phẩm này có giá thành rẻ, công nghệ thiết bị sản xuất đơn giản và có ưu điểm như các vitamin được bảo tồn và có nhiều lợi ích cho sức khỏe con người Tuy nhiên đây là quá trình lên men trong điều kiện tự nhiên nên vi sinh vật và vật chất sử dụng trong quá trình lên men tự nhiên rất phức tạp, không đồng đều về chủng loại và số lượng. Mặt khác quá trình lên men tự nhiên là quá trình không kiểm soát nên chất lượng sản phẩm không được ổn định và đông nhất. Cơm rượu là món ăn bổ dưỡng được ưa chuộng ở cả hai miền Nam và Bắc.Ở miền Nam , cơm rượu được làm thành viên có nước bao quanh, trong khi đó cơm rượu của người Bắc lại ở dạng khô hơn và xởi lên như xôi. Thực phẩm lên men truyền thống nói chung rất được ưa chuộng ở Việt Nam ,như nước mắm, chao , thạch dừa hay cơm rượu. Trong đó, cơm rượu là một thức ăn rẻ tiền, ngon, có hương thơm khá hấp dẫn, vị ngọt đặc trưng nên được nhiều người ưa thích. Trang 1 LÊN MEN CƠM RƯỢU I. NGUYÊN LIỆU Nguyên liệu để lên men cơm rượu là gạo nếp (dùng để nấu xôi trong dân gian). 1. Gạo nếp (Oryza glutinosa) a) Nguồn gốc và cấu tạo:  Về nguồn gốc thực vật, cây lúa thuộc họ hòa thảo (Gramineae), chi Oryza. Gạo nếp thuộc loài Oryza glutinosa. Việt Nam cũng như những quốc gia nông nghiệp, cây lúa là cây lương thực chính. Ở Việt Nam, cây lúa được trồng khắp cả nước nhưng đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng là hai vựa lúa lớn nhất cả nước. Hiện nay, Việt Nam là một trong những quốc gia xuất khẩu lúa hàng đầu khu vực.  Cấu tạo hạt nếp: Hạt lúa nếp được chia thành 5 phần chính: Cấu trúc của hạt lúa - Mày thóc: tùy theo loại thóc và điều kiện canh tác mà mày thóc có độ dài khác nhau, nói chung độ dài không vượt quá 1/3 chiều dài vỏ trấu. Mày thóc thường có màu vàng nhạt hơn vỏ trấu. Trên mày nổi rõ những đường gân. Trong quá trình bảo quản, do sự cọ xát giữa các hạt thóc nên phần lớn mày thóc bị rụng ra làm tăng lượng tạp chất trong khối thóc. -Lớp vỏ: là bộ phận bảo vệ cho phôi và nội nhũ khỏi bị tác động cơ học từ bên ngoài. Vỏ thường được phân làm 3 lớp: vỏ trấu, vỏ quả, vỏ hạt. - Lớp aleuron: Là lớp tế bào dày bao bọc nội nhũ và phôi. Có cấu tạo chủ yếu là protid (35-45%), lipid (8-9%), vitamin và tro (11-14%), đường (6-8%), cellulose (7-10%), pentosan( 15-17%). Trang 2 LÊN MEN CƠM RƯỢU Khi xay xát, lớp aleuron bị loại bỏ cùng với lớp biểu bì phôi tâm, vỏ hạt và vỏ quả tạo thành cám. - Nội nhũ: Là thành phần dự trữ chất dinh dưỡng của hạt. Thành phần hoá học cuả nội nhũ chủ yếu là tinh bột và protid, ngoài ra còn chứa một lượng nhỏ lipid, muối khoáng, cellulose và một số sản phẩm phân giải của tinh bột như dextrin, đường… Trong nội nhũ gạo, chủ yếu là glucid, chiếm tới 90%, trong khi đó trong toàn hạt gạo glucid chỉ chiếm 75%. Lượng vitamin và muối khoáng trong nội nhũ không nhiều. - Phôi: Khi hạt nảy mầm thì phôi sẽ phát triển thành cây con, vì vậy trong phôi chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển ban đầu. Nằm ở góc dưới nội nhũ, thuộc loại đơn diệp tử, đây là bộ phận biến các chất dự trữ trong nội nhũ thành chất dinh dưỡng nuôi mộng khi hạt thóc nảy mầm. Phôi chứa nhiều protid, lipid, vitamin (vitamin B1 trong phôi chiếm tới 66% lượng vitamin B1 trong toàn hạt thóc). Phôi có cấu tạo xốp, nhiều dinh dưỡng, hoạt động sinh lí mạnh nên trong quá trình bảo quản dễ bị côn trùng và vi sinh vật tấn công, gây hại,; khi xay xát, phôi thường vụn nát và thành cám. b) Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng: Bảng 1: Thành phần hoá học của hạt lúa Thành phần hoá học Protein Tinh bột Cellulose Tro Đường Chất béo Dextrin Hàm lượng các chất (tính theo % chất khô) Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình 6.66 10.43 8.75 47.70 68 56.20 8.74 12.22 9.41 4.68 6.9 5.8 0.1 4.5 3.2 1.6 2.5 1.2 0.8 3.2 1.3 Bảng 2: Thành phần hoá học trung bình của gạo đỏ và gạo trắng (% chất khô) Giống Gạo trắng Gạo đỏ Protein 6.2-7.8 6.2-9.2 Glucid 76-78.2 75-77.6 Chất béo 1.4-1.6 1.6-2.2 Trang 3 Cellulose 1.2-1.6 1.2-1.6 Tro 1.6-1.9 1.2-1.5 LÊN MEN CƠM RƯỢU Bảng 3: Thành phần hoá học và đặc tính của một số loại gạo Các chỉ số Nước (% theochất khô) Nitơ (% theo chất khô) Nitơ hoà tan (% theo chất khô) Đường chung (% chất khô) Đường khử (% theo chất khô) Tinh bột (% theo chất khô) Dextrin (% theo chất khô) Cellulose (% theo chất khô) Tro (% theo chất khô) Vitamin B1 mg% Vitamin B2 mg% Thời gian nấu ,phút Hệ số nở của cơm Tám thơm 12 1.13 0.15 0.71 0.19 85 0.7 0.46 0.72 27-30 3.76 Loại gạo Chiêm canh Mộc tuyền 11.5 12.2 1.34 1.25 0.1 0.1 0.92 0.87 0.13 0.16 83 82.4 0.95 0.72 0.53 0.45 0.7 0.72 0.05 0.068 0.012 0.024 30-33 27-30 4.62 4.11 Nếp cái 11.8 1.29 0.08 0.71 0.21 84.8 2.2 0.49 0.61 27-30 3.8  Tinh bột - Tinh bột lúa thuộc loại tinh bột phức tạp có kích thước nhỏ, có thể nói là nhỏ nhất trong các tinh bột lương thực (3-8 m) thành phần tinh bột lúa tẻ gồm khoảng 17% amylose và 83% amylopectin. - Tinh bột là nguồn chủ yếu cung cấp calo, giá trị nhiệt lượng của lúa là 3594 cal, so với lúa mì là 3610 cal, độ đồng hóa đạt đến 95,9%. - Tinh bột trong gạo có 2 loại: amylose có cấu tạo mạch thẳng, có nhiều trong gạo tẻ, amylopectin có cấu tạo mạch ngang (nhánh), có nhiều trong gạo nếp. Tỉ lệ thành phần amylose và amylopectin cũng có liên quan đến độ dẻo của hạt: gạo nếp có nhiều amylopectin nên thường dẻo hơn gạo tẻ. Hàm lượng amylose trong hạt quyết định độ dẻo của hạt. Nếu hạt có 10-18% amylose thì gạo mềm, dẻo, từ 25-30% thì gạo cứng. Các loại gạo của Việt Nam có hàm lượng amylose thay đổi từ 18-45%, cá biệt có giống lên đến 54%. Bảng 4: Hàm lượng amylose và amylopectin của một số loại tinh bột Loại tinh bột Bắp Bắp nếp Gạo Gạo nếp Khoai tây Khoai mì Lúa mì Đậu xanh Củ dong Amylose 24 0,8 18,5 0,7 20 17 25 54 47 Trang 4 Amylopectin 76 99,2 81,3 99,3 80 83 73 46 53 LÊN MEN CƠM RƯỢU  Cellulose và hemicellulose - Ngoài tinh bột, trong hạt thóc còn chứa nhiều cellulose và hemicellulose, đây là những glucid không tan trong nước và không tiêu hoá được trong cơ thể con người chúng có nhiều trong vỏ trấu, một phần trong lớp aleuron.  Protein - Tỷ lệ chiếm khoảng 6-8%, thấp hơn so với lúa mì và các loại khác. Trong gạo, protein là thành phần có hàm lượng cao thứ nhì sau tinh bột protein của gạo nói chung và của gạo nếp nói riêng có 4 loại là albumin, globulin, prolamin, glutelin .Trong đó chủ yếu là glutelin chiếm 75-80%. - Hàm lượng protein chủ yếu tập trung ở phôi lớp aleurone và giảm dần khi vào tâm nội nhũ. Do đó gạo càng xát kỹ thì hàm lượng protein càng giảm. - Protein gạo là những chất háo nước ,có thể kết hợp với một lượng nước lớn và có thể nở trương ra để tạo thành thể keo hoặc các gel protein . - Protein dễ dàng biến tính dưới tác dụng của các tác động khác nhau như acid, kiềm, nhiệt độ. Khi đó nó mất tính tan, tính háo nước và giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị sinh học giảm đi rõ rệt . - Các giống lúa Việt Nam có lượng protein thấp nhất là 5,25%, cao nhất 12,84%, phần lớn trong khoảng 7-8%, lúa nếp có lượng protein cao hơn tẻ, lúa chiêm cũng có lượng protein cao.  Lipid - Lipid trong hạt lúa chủ yếu tập trung ở phôi và lớp aleuron. - Trong thành lipid của lúa có 3 acid chính đó là acid oleic, acid linoleic, acid palmitic. Các acid béo khác như acid stearic, acid myristic ,acid arachic,acid linosteric có với hàm lượng rất nhỏ. Ngoài ra trong chất béo của lúa còn có một lượng lizolixitin và photpho. Bảng 5:Thành phần hoá học của chất béo có trong gạo, gạo nếp Acid béo Chưa no No Oliec Linoleic Myristic Palmitic Stearic Arachic Linosteric Chất không xà Hàm lượng (%) Trong khoảng Trung bình 41-45,6 42,3 27,6-36,7 30,6 0,1-0,3 0,2 12,3-17,3 15,5 1,8-2,6 2,1 0,5-0,7 0,6 0,8-,09 0,7 4,0-4,6 4,2  Vitamin - Trong lúa có chứa các loại vitamin sau đây B1, B2, B6, PP, D, B12… - Lượng vitamin B1 là 0,45% mg/hạt ( trong đó phân bố ở phôi 47%, vỏ cám 34,5%, trong hạt gạo chỉ có 3,8%) so với lúa mì là 0,52mg và ngô là 0,49mg. Trang 5 LÊN MEN CƠM RƯỢU - Phần lớn các vitamin tập trung ở phôi, vỏ hạt và lớp aleurone. Trong nội nhũ có chứa vitamin với tỉ lệ thấp do đó sau khi xay xát, gạo thường có hàm lượng vitamin rất nhỏ phần lớn vitamin đã bị tách ra theo cám, gạo, càng xát kỹ thì lượng vitamin trong tổn thất nhiều nếu không vì yêu cầu bảo quản để lâu không bị hỏng thì không nên xát gạo quá kỹ.  Chất khoáng Hàm lượng chất khoáng trong hạt thóc phụ thuộc rất nhiều vào đất trồng, phân bón và tập trung chủ yếu ở lớp vỏ trấu, hạt, phôi. Bảng 6: Thành phần tro của vỏ trấu (% chất tro) Thành phần SiO2 K2 O SO2 Na2O % 94,5 1,1 1,13 0,78 Thành Phần P2O5 CaO MgO Cl,MnO2,Fe2O3 % 0,53 0,25 0,23 Vết Bảng 7: Hàm lượng các chất khoáng có trong gạo nếp Loại chất khoáng Al Ca Cl Fe Mg Mn P K Si Na Zn Hàm lượng trung bình (mg/kg) chất khô Gạo lật Gạo xát Cám 0,73-7,23 53,5-3669 400 80-270 1310 203-275 163-239 510-970 24 4,9-7,1 530 379-1170 239-371 8650-10750 13-42 9,9-13,6 110 2480-3500 1230-1920 14800 1240-2470 577-1190 13650 280-1900 140-370 1700-4400 31-69 22-50 230 15-22 12-21 80  Enzym - Trong gạo có một số loại enzym như amylase, lipase, catalase, peroxidase… - Có loại enzym xúc tác phản ứng làm tăng chất lượng thóc gạo, nhưng cũng có loại enzyme hoạt động làm cho thóc gạo bị giảm chất lượng nghiêm trọng .Ví dụ như enzym Phosphorilase xúc tác phản ứng tổng hợp nên thật giúp hạt hoàn thiện hơn về mặt chất lượng trong quá chín sau thu hoạch .Ngược lại enzym amylase, lipase .. sẽ thủy phân tinh bột, lipid ... thành những chất đơn giản dể hoàn tan nuôi phôi phát triển thành mầm, làm mất giá trị kinh tế của thóc gạo c) Chỉ tiêu chất lượng : - Cảm quan: hạt nếp giữ được mùi thơm, màu sắc tự nhiên và có độ đồng nhất cao. Trang 6 LÊN MEN CƠM RƯỢU - Vật lý: kích thước hạt phải đồng đều - Hóa học: giữ được hàm lượng các chất sau chà xát như vitamin nhóm B,nhất là vitamin B1, độ ẩm thích hợp.Độ ẩm an toàn là 11 – 13% , tùy thời gian bảo quản, nói chung độ ẩm <16%. - Độc tố: không có độc tố. - Tạp chất: nếp sàng kỹ tấm cám, không lẫn gạo hay bông cỏ, hạt cát, không nhiễm bụi bẩn, tạp chất kim loại. d) Các loại gạo nếp dùng làm cơm rượu:  Gạo nếp thường: Là loại gạo nếp đã qua xay xát, hàm lượng vitamin B1 giảm đáng kể, có màu trắng đục. Tùy loại ngon dở, hột to nhỏ, người ta gọi tên là nếp ngỗng nếp ngan… loại nếp này nấu xong dẻo hột, dính, sắc trắng đẹp. Ở miền Nam cơm rượu được làm từ nếp giã trắng, thổi chín, vò viên hay ép thành miếng khối hình chữ nhật vơi nước rượu trong, có vị ngọt thơm tự nhiên. Bảng 8:Thành phần hóa học của gạo nếp thường Thành phần hoá học Nước Protein Acid hữu sơ Glucide Cellulose Tro Na K Ca P Mg Fe Zn Cu Mn B1 B2 PP . Hàm lượng (trong 100g) 13.8g 8.0g 1.5g 73.8g 0.6g 0.8g 3mg 282mg 32 mg 98 mg 17 mg 1.2 mg 2.2 mg 0.28 mg 1.1 mg 0.14 mg 0.06 mg 2.4 mg Thành phần hoá học Lysine Methionine Tryptophan Phenylalanin Threonin Valin Leucin Iso leucin Arginin Histidin Cystin Thionin Alanin Acid Aspartic Acid Glutamic Glycin Prolin Serin Trang 7 Hàm lượng (mg/ 100g) 340 150 80 510 220 440 530 340 570 190 135 179 466 667 1458 268 355 279 LÊN MEN CƠM RƯỢU  Nếp lứt: - Nếp lứt có màu nâu đất , khi nấu xong ở dạng khô, rời, khá cứng. Loại nếp này hay dùng làm cơm rượu theo cách người miền bắc, thành phẩm khá tơi hạt và hạt cơm rượu vẫn đủ cứng để khi ăn có thể nhấm nháp từng hạt cơm thấm đẫm vị rượu. - Gạo nếp lứt được sử dụng để tận dụng lượng vitamin B1 trong lớp vỏ gạo. Hạt nếp lứt cứng nên cơm rượu là bằng nếp lứt phải sử dụng lượng men gấp rưỡi so với làm bằng nếp thường. Cơm rượu nếp lứt không tiết ra nhiều nước như cơm rượu làm bằng nếp thường.  Nếp cẩm (gạo nếp than) - Một loại nguyên liệu nếp khác được dùng làm cơm rượu là nếp cẩm. Nếp cẩm dùng phải còn nguyên lớp vỏ lụa và lớp cám vì thế rất giàu dinh dưỡng, đặc biệt là protein, lipid, các nguyên tố vi lượng, và vitamin (nhất là vitamin B1. Do đó có tác dụng bồi bổ cơ thể, giúp ăn ngon miệng và kích thích tiêu hoá. - Ngoài ra y học cổ truyền cũng thường dùng cơm rượu nếp cẩm để dẫn thuốc vào tỳ vị và thận kinh. Gạo nếp than gồm có 4 loại :  Nếp cẩm Đức Hoà  Nếp đen Khánh Vĩnh  Nếp than Long Đất  Lúa lức nếp cẩm: Các loại lúa này có năng suất không cao (thường chỉ đạt 2,8 -3,3 tấn /ha) - Hiện nay, dân vùng đồng bằng Nam Bộ phân loại nếp than theo màu sắc của hạt gạo. Theo cách phân loại này, nếp than được chia ra làm hai loại:  Nếp than đen huyền :khi nấu rượu sẽ thành màu tím đậm.  Nếp than hồng đỏ: khi nấu rượu sẽ thành màu đỏ. - Các sắc tố của nếp than rất dễ tan trong nước, vì thế sản phẩm rượu sẽ mang đặc trưng màu của loại gạo làm ra nó. - Tuy khác nhau về màu sắc bên ngoài, nhưng các loại gạo nếp than có thành phần hoá học không sai biệt nhau nhiều. Ta có thể tham khảo các số liệu sau: Bảng 9: Thành phần hoá học của gạo nếp than Thành phần Hàm lượng (%) Nước 14 Protein 8,2 Lipit 1,5 Gluxit 74,9 Axit hữu cơ 0,6 Tro 0,8 - Trang 8 LÊN MEN CƠM RƯỢU Món cơm rượu từ nếp cẩm có màu đỏ tím. Sau khi làm xong, hạt nếp phân hủy thành dạng bột, chủ yếu là lấy rượu để uống chứ không còn dạng cơm như món cơm rượu làm từ 2 nguyên liệu trên. e) Tại sao người ta dùng gạo nếp để làm cơm rượu: Bảng10: Thành phần một số loại nguyên liệu Thành phần nguyên liệu Amylose Amylopectin Xơ thô Gạo nếp Sắn Gạo tẻ Bắp thường Bắp trắng Rất ít 17 17 21-23 Rất ít 100% 83 83 77-79  100 1 0.4-0.7 7.1 5.3 Tinh bột gạo nếp chứa hầu như là amylopectin (100%)  Amylopectin là một polymer ở dạng xoắn – nhánh, gồm khoảng 2000 gốc glucose được nối với nhau qua cầu oxy  -1,4 – glucoside ở mạch chính và  -1,6 -glucose ở mạch nhánh.  Amylopectin như một loại chất kết dính co giãn được, liên kết các tinh thể amylose lại với nhau.  Mặc dù amylopectin không tan trong nước nóng nhưng do nó có khả năng trương phồng khi bị hồ hoá nên tạo điều kiện cho enzyme glucoamylase tác dụng dễ dàng hơn, do đó khả năng thuỷ phân tinh bột cao hơn.  Ngoài ra, do sự vắng mặt của amylose trong gạo nếp nên là cho các hạt tinh bột có khe hở rộng, ít xơ nên tinh bột không có khả năng giữ nước. Do đó, tinh bột của gạo nếp dễ thuỷ phân hơn , thu được nhiều đường hơn . Hình: amylopectin. Trang 9 LÊN MEN CƠM RƯỢU 2. Bánh men: Ở Việt Nam, căn bản chỉ sử dụng hai loại men dạng viên. Muốn làm cơm rượu người ta dùng loại men gọi là men ngọt. Còn muốn nấu rượu đế (rượu trắng) thì dùng loại men đắng. a) Định nghĩa: - Bánh men là môi trường để giữ giống vi sinh vật, bao gồm một hỗn hợp vi sinh vật gồm nấm men, vi khuẩn và nấm mốc. - Để sản xuất rượu truyền thống, bánh men rượu phải đảm bảo các yêu cầu sau:  Phải có các vi sinh vật tổng hợp enzym amylase để chuyển hóa tinh bột thành đường.  Phải có các loại nấm men (có khi cả vi khuẩn và nấm mốc) có khả năng chuyển hóa đường thành rượu.  Có các loài vi sinh vật có khả năng tạo được hương thơm cho quá trình lên men. b) Phân loại: - Hiện nay có nhiều loại bánh men được sản xuất hoàn toàn thủ công ở nước ta - Mỗi địa phương, mỗi dân tộc có phương pháp sản xuất riêng. Để sản xuất bánh men người ta dùng các vị thuốc từ các lọai thảo mộc khác nhau, trộn chung với bột gạo và bánh men giống để làm - Tùy thuộc vào từng địa phương, việc sử dụng các vị thuốc là rất khác nhau. Tạm có thể chia thành 3 loại:  Bánh men rượu không có thuốc Bắc  Bánh men rượu có thuốc Bắc  Bánh men rượu có lá rừng chứa tinh dầu (bánh men lá) Trong bài này chúng tôi chỉ giới thiệu về bánh men làm cơm rượu.  Bánh men không có thuốc Bắc (còn gọi là bánh men thường)  Thành phần chính của bánh men thường là bột gạo và giống vi sinh vật (men giống)  Ở bánh men không thuốc Bắc người ta cho thêm một ít kháng sinh để ức chế sự phát triển của một số vi sinh vật (gọi là bánh men rượu thuốc Tây để phân biệt với bánh men rượu thuốc Bắc Trang 10 LÊN MEN CƠM RƯỢU  Cách làm: Gạo Nước Ngâm, 3h Để ráo Xay thành bột Nước Nhào trộn Men giống Tạo hình Ủ men, 300C,48h Sấy khô, 400C Bánh men rượu  Bánh men thuốc Bắc  Thành phần chính: Bột gạo, giống vi sinh vật, vị thuốc Bắc  Việc cho thuốc Bắc vào được cho rằng có tác dụng kích thích sinh trưởng của vi sinh vật trong bánh men, có khả năng sát trùng, ngoài ra còn có tác dụng tạo hương vị đặc trưng cho món cơm rượu. Trang 11 LÊN MEN CƠM RƯỢU Quy trình sản xuất bánh men được thể hiện bằng sơ đồ khối Gạo Làm sạch Nước Ngâm vo Xay thành bột Để ráo Thuốc Bắc Phối trộn Tạo hình Ủ bánh men Sấy Bánh men rượu Trang 12 Men giống LÊN MEN CƠM RƯỢU c) Ưu điểm của việc sử dụng bánh men khô: - Dễ bảo quản. - Đảm bảo đặc tính sinh sản và lên men của nấm men - Chất lượng men ổn định - Đáp ứng đủ số lượng men khi cần thiết trong nhân giống cũng như trong lên men - Tăng tính chủ động và linh hoạt trong sản xuất - Bỏ bớt một số gia đoạn trong lên men, giảm được nhân công và tiền của - Tăng khả năng quản lý việc nhân giống từ nhiều nguồn khác nhau - Dễ vẩn chuyển và có nguyên liệu dự trữ thường xuyên. d) Cách bảo quản men giống: Phương pháp sấy đông khô:  Quá trình đông khô cấp 1: áp suất đuợc giữ nguyên, nhiệt độ bắt đầu được hạ nhanh xuống nhiệt độ đông đặc, có thể xuống thấp đến -800C, quá trình này sẽ làm các tinh thể nước đóng băng. Sau đó áp suất sẽ được hạ xuống dưới 1 atm, quá trình bay hơi bắt đầu, trong quá trình này các tinh thể nước đá sẽ bay hơi nước chuyển từ trạng thái rắn qua thẳng trạng thái hơi.  Quá trình đông khô thứ cấp: nhiệt độ đuợc cho tăng dần, ở cuối giai đoạn này nhiệt độ có thể đạt từ 20 đến 30 0C, trong giai đoạn cuối của đông khô thứ cấp nhiệt độ tăng nhanh đồng thời áp suất giảm mạnh do đó đảm bảo làm bay hơi hết các phần tử nước có trong mẫu. -Lượng nước còn lại trong mẫu sau đông khô là khoảng 3%. sau đông khô mẫu có thể bảo quản ở nhiệt độ 4 0C. -Đông khô có một ưu điểm lớn đó là giữ vững được hoạt tính chủng một điều rất quan trọng trong công nghệ vi sinh vật. Sản phẩm sau đông khô không đòi hỏi phải bảo quản ở nhiệt độ quá thấp. -Đây là 1 phương pháp sấy đặc biệt tách ẩm ra khỏi vật liệu để bảo quản vi khuẩn được lâu hơn. Phương pháp này chuyển ẩm từ trạng thái ắn sang trạng thái hơi không qua trạng thái lỏng. Vật liệu sấy được sấy trong môi trường chân không cao với áp suất nhỏ hơn 256 mmHg, nhiệt độ sấy có thể đạt -80 0C. Do đó có thể ngăn chặn được nguy cơ phá hủy bởi nhiệt độ, các phân tử không kết hợp lại với nhau khi cô đặc tránh được các quá trình vi sinh xảy ra làm giảm chất lượng sản phẩm sấy. -Nấm men khô được bảo quản ở 40C, tỷ lệ sống sau 10 tháng có thể đạt 78 - 90 %. Trang 13 LÊN MEN CƠM RƯỢU 3. Hệ vi sinh vật trong bánh men: Bảng 11: Lượng vi sinh vật trong hệ vi sinh vật của bánh men ở các vùng khác nhau ( tính cho 1 g men) Tên địa phương Vi khuẩn x 106 Nấm men x 106 Nấm mốc x 103 Hà Bắc 1210.4 550.8 597.3 Hà Sơn Bình 1012.9 397.1 705.8 Hải Phòng 692.1 397.1 176.2 Hà Nội 795.6 381.5 185.1 Hà Nam Ninh 977.5 362.6 159.2 Hải Hưng 352.7 349.2 254.7 Nghệ Tĩnh 659.4 169.4 258.7 Vĩnh Phú 347.5 158.3 397.6 Thanh Hoá 565.9 152.8 835.8 Cao Bằng 572.3 112.4 97.3 Thái Bình 257.6 110.5 97.8 Bắc Thái 549.7 70.8 86.1 a) Nấm men Saccharomyces cerevisiae  Hình thái và tính chất sinh lí: Saccharomyces Giới (regnum): Ngành (phylum): Phân ngành (subphylum): Lớp (class): Bộ (ordo): Họ (familia): Chi (genus): Fungi Ascomycota Saccharomycotina Saccharomycetes Saccharomycetales Saccharomycetaceae Saccharomyces Đây là loài nấm men được sử dụng trong công nghệ sản xuất cồn ethylic. Hình dạng: tế bào hình bầu dục nếu ở môi trường giàu chất dinh dưỡng. Trong điều kiện yếm khí, tế bào có hình tròn; ngược lại, trong điều kiện hiếu khí tế bào kéo dài hơn. Kích thước : thay đổi trong khoảng 2,5 - 10 µm × 4,5 -21µm. Chu kì sống: Các tế bào dinh dưỡng đơn bội (n) có thể tiếp hợp với nhau để tạo thành tế bào dinh dưỡng lưỡng bội (2n). Sau quá trình giảm phân sẽ sinh ra các bào tử túi (thường là 4 bào tử túi). Bình thường khi không có sinh sản hữu tính, chúng vẫn liên tục nảy chồi để sinh sôi nảy nở. Saccharomyces cerevisiae thuộc loại nấm men lên men nổi. Trong quá trình lên men, tế bào của chúng nổi lơ lửng trong dung dịch lên men và tập trung trên bề mặt. Nhờ đó tăng diện tích tiếp xúc với cơ chất, quá trình lên men xảy ra nhanh chóng và mạnh mẽ. Trang 14 LÊN MEN CƠM RƯỢU Lên men được nhiều loại đường (glucose, fructose, saccharose, maltose, 1/3 rafinose, các dextrin …) và nhiều loại nguyên liệu khác nhau ( như gạo, ngô, khoai, sắn… với lượng đường trong dung dịch là 12 – 14%, có khi là 16 – 18%). Có khả năng lên men ở nhiệt độ cao ( 36 – 400C), chịu được độ acid. Chịu được thuốc sát trùng Na2SiF6 nồng độ 0,02 – 0,025% nên có thể lên men trong điều kiện bắt buộc phải dùng thuốc sát trùng. Sinh sản theo kiểu nảy chồi, có khả năng sinh bào tử, sống kị khí không bắt buộc.  Chức năng Ethanol được sinh ra từ đường dưới tác dụng của một số loài nấm men (men rượu) thuộc chi Saccharomyces. Nấm men này có sẵn trên hoa quả, vì vậy nhiều khi không cần cấy giống vẫn có thể lên men đường trong dịch hoa quả để chuyển hóa thành rượu. Trong bánh men thuốc bắc (phối trộn bột với một số thuốc bắc) hay men lá (phối trộn với một số loại lá cây được lựa chọn theo kinh nghiệm) luôn luôn thuộc chi Saccharomycopsis có khả năng chuyển bột thành đường và một loại nấm men thuộc chi Saccharomyces có khả năng chuyển đường thành rượu. b)Giả nấm men Endomycopsis (chủ yếu là Endo.Fibuligenes)  Hình thái và tính chất sinh lý: Số lượng: vài chục triệu đến vài trăm triệu tế bào nấm men/g bánh men Khi trưởng thành có hệ sợi giả cùng với bào tử đính nhiều chồi, tế bào phân đôi bằng vách ngăn hoặc nảy chồi ở nhiều phía  Chức năng: Endomycopsis có khả năng sinh nhiều glucoamylase và đặc biệt trong hệ enzyme do giống này sinh ra ưu việt hơn nấm mốc, enzyme lấy từ chế phẩm nuôi Endomycopsis không có mùi mốc làm cho hương vị của rượu thành phẩm thơm ngon. Endomycopsis fibulligenes là loài nấm men rất giàu enzym amilase, glucoamilase. Do đó chúng vừa có khả năng đường hóa vừa có khả năng rượu hóa . Ngoài hai chi nấm men cơ bản trên, trong men thuốc bắc còn thấy nhiều loài nấm men dại khác nhau. Chúng vừa có khả năng thủy phân tinh bột, vừa có khả năng chuyển hoá đường thành cồn, tuy rằng sự chuyển hoá này còn thấp. Điều đặc biệt là các loài nấm men dại này chịu nhiệt rất cao, có khi lên tới 60-65oC và chịu được chất sát trùng ở nồng độ 0,005-1%. c) Nấm mốc: Trong bánh men thuốc bắc thấy rất nhiều loài nấm mốc khác nhau thuộc Aspergillus, Penicillium, Mucor, Rhizopus. Trong đó, Mucor và Rhizopus thấy phát triển nhiều hơn cả.  Giống Rhizopus Phân bố: Giống này có ít nhất 120 loài, Rhizopus stolonifer (R. nigricans) là loài phổ biến trong thiên nhiên và được mô tả tương đối kĩ; Rhizopus stolonifer thường hiện diện ở bánh mì củ Trang 15 LÊN MEN CƠM RƯỢU nên thường được gọi là mốc bánh mì, nó còn hiện diện trong đất, trong trái cây hư, củ.... nó còn ký sinh trong rễ khoai tây, táo, dâu, cà chua nhiều khi chúng còn gây ra bệnh trên động vật nuôi. Đặc điểm: Hầu hết những loài Rhizopus là những loài thực vật hoại sinh (saprophytes), chúng phát triển khuẩn ty bao phủ phần bên ngoài của cơ chất (ví dụ như bánh mì), khuẩn ty của Rhizopus stolonifer có màu trắng, phân nhánh, đa nhân và không có vách ngăn ngang. Hầu hết các sợi khuẩn ty có dạng như sợi bông vải khi còn non, sau đó phát triển sâu vào cơ chất thì phân chia thành 3 dạng khuẩn ty.  Giống Mucor: Phân bố: Mucor là nhóm nấm hoại sinh trên xác bã hữu cơ đặc biệt trong dạ dày của ngựa và trâu bò (Mucor mucedo), nhiều loài phát tán trong đất như Mucor racemosus và Mucor spinosus, nấm này cũng có mặt trên bánh mì củ, thịt, phó mát, nước trái cây... nhiều loài gây ra bệnh mycormycosis trên người và gia súc. Đặc điểm: - Đặc tính phát triển của Mucor giống như Rhizopus, ví dụ như chúng phát triển khuẩn ty trên bánh mì củ trong 24 giờ. - Sinh sản vô tính (Asexual reproduction):Nấm Mucor sinh sản vô tính như nấm Rhizopus bằng cách thành lập cọng mang bọc bào tử và bào tử vách dày (chlamydospore). Không giống như những loài khác trong giống Mucor, Mucor rouxii có bào tử nẩy mầm như nấm men trong điều kiện kỵ khí, đặc biệt khi có sự hiện diện của khí CO2; tuy nhiên , khi có đủ oxi thì bào tử nẩy mầm cho ra một khuẩn ty bình thuờng. - Sinh sản hữu tính (Sexual reproduction): Mucor có những đặc điểm chung với Rhizopus, M. genevensis và nhiều loài khác là những loài đồng tán (tất cả sinh ra từ một khuẩn ty và thành lập bào tử tiếp hợp. Chức năng: Loài Mucor, đặc biệt là Mucor rouxii có khả năng thủy giải tinh bột, rượu hóa, lên men lactic, ngoài ra còn có khả năng tạo hương cho rượu. Ngoài ra còn có sự hiện diện của nấm mốc Aspergillus có vai trò làm mềm cơm rượu, tạo độ ngọt cao cho cơm rượu. d) Vi khuẩn: Trong bánh men thuốc bắc thấy nhiều loài vi khuẩn phát triển. Trong đó thấy chủ yếu là loài vi khuẩn lactic và vi khuẩn acetic.  Vi khuẩn lactic: Phân bố: Vi khuẩn lactic thường ít gặp trong đất và trong nước, chúng thường phát triển trên những môi trường có chứa nhiều chất hữu cơ phức tạp như trong sữa và các sản phẩm từ sữa, trên bề mặt thực vật và xác thực vật đang bị phân giải, trong ruột và các niêm dịch ở người và động vật . Trang 16 LÊN MEN CƠM RƯỢU Đặc điểm: - Các vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ Lactobacteriaceae. Mặc dù nhóm vi khuẩn này không đồng nhất về mặt hình thái, gồm cả vi khuẩn dạng que ngắn, que dài lẫn các vi khuẩn hình cầu, song về mặt sinh lý chúng lại tương đối đồng nhất. - Là vi khuẩn Gram dương. - Không tạo bào tử - Hầu hết không di động - Là vi sinh vật vi hiếu khí  Vi khuẩn acetic : Phân bố :Trong tự nhiên dễ gặp vi khuẩn này ở không khí, ở vỏ quả và và rất dễ phát triển ở các loại dịch quả chứa nhiều đường. Đặc điểm : - Là vi khuẩn Gram (+) - Không sinh bào tử - Nhiệt độ phát triển :5-40oC - pHopt = 3.2-3.45 Chức năng: Các loài vi khuẩn lactic, vi khuẩn acetic thường làm chua môi trường. Thời gian đầu của quá trình lên men, quá trình này xảy ra là có lợi vì rằng pH của môi trường do chúng tạo ra sẽ thích hợp cho nấm men và nấm mốc phát triển. Tuy nhiên pH xuống quá thấp lại ảnh hưởng xấu cho quá trình lên men. Mặt khác nếu trong dịch lên men có mặt của oxy thì vi khuẩn axetic sẽ oxy hoá rượu thành axit axetic. Quá trình này làm tổn hao lượng cồn tạo thành. Ngoài ra trong bánh men còn có nhiều loại vi khuẩn khác chưa xác định được (tạm xếp vào loại vi khuẩn tạp nhiễm). Trong bánh men có sự tạp nhiễm nhưng không gây hại cho sản phẩm chứng tỏ nhóm vi sinh vật chủ yếu trong bánh men kháng tốt với các vi sinh vật gây hại. II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: 1. Sơ đồ khối Trang 17 LÊN MEN CƠM RƯỢU Gạo nếp Xử lý nguyên liệu Vo gạo Ngâm Nấu chín Bánh men Nghiền mịn Làm nguội Trộn đều Lên men Cơm rượu 2. Thuyết minh sơ đồ:  Xử lý nguyên liệu:  Mục đích: Trang 18 LÊN MEN CƠM RƯỢU  Chuẩn bị: loại bỏ các tạp chất dạng rắn có trong nguyên liệu (hạt hư, thóc…), làm sạch nguyên liệu chuẩn bị cho quá trình vo nếp  Biến đổi : không có biến đổi gì đáng kể  Phương pháp thủ công,dùng tay nhặt và loại bỏ các tạp chất.  Vo gạo:  Mục đích:  Chuẩn bị:làm sạch hạt nếp, loại bỏ các bụi bẩn bám trên hạt chuẩn bị cho quá trình ngâm  Biến đổi:  Vật lý : trong quá trình vo hạt hút nước trương nở làm tăng kích thước  Hóa học : -Tăng độ ẩm -Trong khi vo có sự chà xát lên lớp vỏ của hạt nếp có thể làm mất lớp cám mỏng chứa vitamin B1 lớp ngoài cùng hạt  Phương pháp -Cho nước vào nguyên liệu, dùng tay chà xát nguyên liệu ngay trong nước để làm sạch lớp bụi bẩn bám trên hạt -Thường vo khoảng 2 lần với lực chà xát vừa phải để hạn chế thất thoát vitamin B1  Thiết bị -Dùng dụng cụ chứa thông thừờng như thau, nồi với kích thước tùy theo lượng nguyên liệu sử dụng  Ngâm:  Mục đích:  Chuẩn bị: Các hạt tinh bột trong hạt nếp trương nở một phần chuẩn bị cho quá trình nấu sau dễ dàng, thời gian nấu ngắn hơn  Biến đổi:  Vật lý -Hạt hút nước và tăng thể tích. Mức độ trương nở của hạt phụ thuộc vào một số yếu tố. Ví dụ: hạt nhỏ và hạt non hút nước nhiều hơn và trương nhanh hơn; nhiệt độ nước ngâm, ở nhiệt độ cao thì hạt trương nở nhanh -Thay đổi tính chất cơ cấu hạt: do liên kết giữa phôi và nội nhũ bị yếu hay bị phá hủy đi. -Thay đổi cấu trúc nội nhũ hạt: do phá hủy hay làm yếu đi lien kết giữa các tế bào nội nhũ cũng như các hạt tinh bột và các phần tử protid trong tế bào. -Sự thay đổi cấu trúc hạt dẫn đến giảm độ bền cơ học, tăng độ mềm, độ dẻo  Hóa lý: -Khi ngâm nếp vào nước, hạt tinh bột tiếp xúc với nước, nước xâm nhập vào các phân tử tinh bột và tương tác tương tác với các nhóm hoạt động của tinh bột và tạo ra lớp vỏ hydrat làm cho lực liên kết giữa các phân tử tinh bột bị yếu đi, do đó các phân tử tinh bột không còn liên kết chặt chẽ với nhau nữa và bị trương lên. -Quá trình này tạo điều kiện để quá trình hồ hoá trong giai đoạn sau xảy ra nhanh hơn Trang 19 LÊN MEN CƠM RƯỢU -Các chất hòa tan có trong hạt nếp có thể khuếch tán vào nước  Hóa học: -Rút ra từ hạt phần lớn các chất hòa tan trong hạt chưa ngâm, hình thành những chất hòa tan trong khi ngâm. -Độ ẩm tăng  Hóa sinh-Sinh học : -Trong khi ngâm, xảy ra quá trình lên men, chủ yếu là lên men lactic. Vi khuẩn lactic chuyển một phần glucid hòa tan thành acid lactic tích tụ lại trong nước ngâm, acid lactic góp phần làm mềm hạt -Quá trình ngâm cũng có ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật trong hạt nếp, tuy nhiên điều này cũng không có ý nghĩa nhiều vì trong quá trình nấu thì hệ vi sinh vật sẽ bị ức chế bởi nhiệt độ cao  Phương pháp : Ngâm nếp vào nước sạch với tỉ lệ nếp : nước khoàng 1:2  Thiết bị : Dụng cụ chứa thông thừờng như thau, nồi với kích thước tùy theo lượng nguyên liệu sử dụng  Thông số công nghệ : -Thời gian ngâm khoảng 6 giờ, không nên ngâm quá lâu vì hạt nếp sẽ giảm độ dẻo dễ gãy. -Ngâm trong nước ở nhiệt độ khoảng 28oC.  Nấu chín:  Mục đích:  Chuẩn bị: Đây là giai đoạn hồ hóa tinh bột, làm mềm hạt nếp 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 nếp thành xôi nếp  Bảo quản Quá trình nấu chín còn đóng vai trò như một quá trình thanh trùng có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật  Biến đổi:  Vật lý -Nhiệt độ, độ nhớt tăng -Hạt trương nở làm tăng kích thước, thể tích -Thay đổi tỷ trọng  Hóa lý-Hóa học -Sự trương nở và hút nước của các hạt tinh bột -Đây là giai đoạn hồ hóa tinh bột, làm mềm hạt nếp để khi cấy men vào vi sinh vật có thể sử dụng tinh bột tạo thành đường và lên men rượu. -Khi tinh bột ở trạng thái tự nhiên thì các phân tử liên kết với nhau bằng liên kết Hydro rất bền nên khi ở nhiệt độ bình thường tinh bột có hấp thụ nước để trương nở nhưng rất nhỏ. Vì thế ta phải tăng nhiệt độ lên để phá Trang 20