Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí MỞ ĐẦU: Lên men cổ truyền dạng lên men mà thường sử dụng tổ hợp vi sinh vật tạo nên nhiều loại thực phẩm lên men có giá trị dinh dưỡng Thực phẩm lên men có giá thành rẻ, công nghệ thiết bị sản xuất đơn giản có nhiều ưu điểm như:  Hàm lượng protein cao  Các vitamin bảo tồn  Có lợi cho sức khoẻ người Tuy nhiên lên men cổ truyền có nhược điểm: Do trình lên men điều kiện tự nhiên, thực vi sinh vật tự nhiên vật chất lên men có tự nhiên Cả vi sinh vật vật chất sử dụng trình lên men tự nhiên phức tạp, không đồng chủng loại số lượng Mặt khác trình lên men tự nhiên qúa trình không kiểm soát, xảy tượng giao thoa khối lên men Qúa trình lên men trình nhiều pha không định hướng Sản phẩm qúa trình lên men đa dạng, có chất vượt trội Như vậy, trình lên men không ổn định, chất lượng sản phẩm không đồng Ở Việt Nam, loại thực phẩm lên men cổ truyền ưa chuộng thạch dừa, nước mắm, nước giải khát lên men, rau muối chua, chao, bánh mì…Trong đó, cơm rượu thức ăn rẻ tiền, ngon, có hương thơm hấp dẫn, vị đặc trưng nên nhiều người ưa thích NGUYÊN LIỆU: 2.1 Gạo nếp: 2.1.1 Hạt lúa nếp: thường gồm phâïn chủ yếu sau:  Vỏ trấu: chiếm 19-21% khối lượng hạt, gồm tế bào rỗng có thành hoá gỗ cấu tạo từ celluase kết chặt lại nhờ chất khoáng linhin  Vỏ quả: chiếm 5-6% khối lượng hạt, gồm vài lớp tế bào: biểu bì gồm tế bào nhỏ, hạt thu hoạch tế bào phủ lớp sáp mỏng; lớp vỏ ngoài, gồm 2\3 dãy tế bào dài hướng dọc theo hạt; tiếp lớp vỏ gồm tế bào dài hướng ngang hạt; sau lớp vỏ gồm tế bào hình trụ hướng dọc theo hạt Vỏ thường liên kết không bền với vỏ hạt Trong thành phần vỏ có cellulase, pentozan, pectin tro  Vỏ hạt, chiếm 1-2.5% khối lượng hạt, gồm hai lớp tế bào: lớp tế bào hình chữ nhật nhỏ, sít, có chứa sắc tố antoxyan, flavon; lớp vỏ tế bào có hình dạng không đều, xốp, dễ dàng cho ẩm di qua Vỏ hạt liên kết chặt với lớp alơrông Vỏ hạt chứa cellulase lại nhiều hợp chất nitơ đường vỏ  Lớp alơrông: chiếm 6-12% khối lượng hạt, lớp tế bào lớn thành dày Lớp alơrông giàu protein (35-45%), đường (6-8%), chất béo(8-9%), vitamin tro (1114%), cellulase (7-10%), pentozan(15-17%) Khi chế biến hạt, lớp vỏ bị tách với vỏ Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí  Nội nhũ: phần sử dụng lớn hạt lúa, gồm tế bào lớn, có thành mỏng, chứa đầy hạt tinh bột, chất protein, cellulase, chất béo, tro đường Trong nội nhũ thóc, tinh bột chiếm tới 80% Tuỳ theo giống, điều kiện canh tác phát triển, nội nhũ trắng hay trắng đục Nếu nội nhũ có độ trắng cao trình xay xát gạo nát cho tỉ lệ thành phẩm cao Ngược lại nội nhũ có độ trắng đục cao hạt qua chế biến bị gãy nát nhiều  Phôi hạt: Nằm đầu nhọn hạt lúa, chiếm 2.25% khối lượng gạo Trong phôi có liên kết phôi với nội nhũ, có rễ mầm, thân, Phôi gồm tế bào sống có khả phân chia, phát triển tổng hợp chất Trong thành phần phôi có phức hệ chất thường có mặt tế bào sống Phôi phận chứa nhiều chất dinh dưỡng, nơi dự trữ thức ăn cho mầm hạt 2.1.2 Các loại gạo nếp thông dụng: a) Gạo nếp thường: Là loại gạo nếp qua xay xát, hàm lượng vitamin B1 giảm đáng kể, có màu trắng đục, có thành phần hoá học theo bảng sau: Thành phần hoá học Nước Protein Acid hữu sơ Glucide Cellulose Tro Hàm lượng (%) 13.8 8.0 1.5 73.8 0.6 0.8 Tinh bột gạo nếp chứa amylopectin ( 100%) Amylopectin polymer dạng xoắn – nhánh, gồm khoảng 2000 gốc glucose nối với qua cầu oxy  -1,4 – glucoside mạch  -1,6 –glucose mạch nhánh Amylopectin loại chất kết dính co giãn được, liên kết tinh thể amylose lại với Mặc dù amylopectin không tan nước nóng có khả trương phồng bị hồ hoá nên tạo điều kiện cho enzyme amilase tác dụng dễ dàng Ngoài ra, vắng mặt amylase gạo nếp nên cho hạt tinh bột có khe hở rộng, tinh bột không giữ nước Do đó, tinh bột gạo nếp dễ thuỷ phân Ở miền Nam cơm rượu làm từ nếp giã trắng, thổi chín, vò viên hay ép thành miếng khối hình chữ nhật vơi nước rượu trong, có vị thơm tự nhiên b) Nếp cẩm (gạo nếp than) Người ta dùng nếp cẩm để làm cơm rượu Nếp cẩm dùng phải nguyên lớp vỏ lụa lớp cám giàu dinh dưỡng, đặc biệt protein, lipid, nguyên tố vi lượng, vitamin (nhất vitamin B1 Do có tác dụng bồi bổ thể, giúp ăn ngon miệng kích thích tiêu hoá Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí Gạo nếp than gồm có loại : - Nếp cẩm Đức Hoà - Nếp đen Khánh Vónh - Nếp than Long Đất - Lúa lức nếp cẫm: Các loại lúa có suất không cao (thừơng đạt 2,8 -3,3 /ha) Hiện nay, dân vùng đồng Nam Bộ phân loại nếp than theo màu sắc hạt gạo Theo cách phân loại này, nếp than chia làm hai loại : - Nếp than đen huyền - Nếp than hồng đỏ Các sắc tố nếp than dễ tan nước, sản phẩm rượu mang đặc trưng màu loại gạo làm Tuy khác màu sắc bên ngoài, loại gạo nếp than có thành phần hoá học không sai biệt nhiều Ta tham khảo số liệu sau: Thành phần hoá học gạo nếp than Thành phần Hàm lượng (%) Nước 14 Protein 8,2 Lipit 1,5 Gluxit 74,9 Axit hữu 0,6 tro 0,8 c) Nếp lức: Miền Bắc dùng gạo nếp lức nhằm tận dụng lượng vitamin B1 lớp vỏ gạo 2.2 Bánh men: Ở nước châu Á, theo truyền thống, người ta hay dùng loại bánh men để sản xuất rượu, cồn từ tinh bột Lúc đầu người ta sản xuất hoàn toàn nhờ vào hệ vi sinh vật tự nhiên rơi vào khối ủ Tuy nhiên, cách làm thường cho kết không ổn định Do đó, kinh nghiệm, người ta chọn khối ủ tốt để lại phần để làm mẻ sau Cách làm tốt cách làm thực không thu kết ổn định không bảo quản lâu Sau đó, người ta tiến hành sản xuất bánh men Lúc đầu, bánh men tạo từ mẻ ủ tốt cách tạo hình chúng, đem sấy khô, bảo quản để dùng dần Bằng cách này, người ta hoàn toàn chủ động trình sản xuất đảm bảo chất lượng sản phẩm Từ đó, phương pháp sản xuất bánh men phát triển hoàn thiện, tạo nhiều loại bánh men khác nhau, tuỳ theo dân tộc thị hiếu người tiêu dùng Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí Các loại bánh men sản xuất theo phương pháp truyền thống nguyên tắc giống nhau, tùy theo đặc điểm khí hậu, nguyên liệu sở thích địa phương mà người ta bổ sung vào bánh men số thành phần khác  Bánh men thường: thành phần bánh men thường bột gạo giống vi sinh vật Một cách làm bánh men thường thực sau: Gạo ngâm nước (3 giờ) để  xay thành bột  nhào bột với men giống + nước  định hình bánh men  ủ men 29C-30C, 48  sấy khô 40C hay phơi nắng  bánh men thành phẩm  Bánh men lá: Bánh men thường đồng bào dân tộc thiểu số sản xuất tiêu thụ Đồng bào dân tộc thiểu số thường dùng bánh men để sản xuất rượu cần Ở bánh men thay cho vị thuốc Bắc, người ta dùng loại sử dụng khác Chất lượng rượu phụ thuộc nhiều số lượng thành phần loại Thường bánh men có loại: loại bánh men lá, hai lá, ba  Bánh men thuốc Bắc: thành phần bột gạo, giống vi sinh vật có vị thuốc bắc Trong bánh men thuốc bắc Mai Đông- Vân Hà (Hà Bắc) có 10-20 vị thuốc bắc bạch truật, nhục đậy khấu, nhục quế… Đây loại bánh men để làm cơm rượu Việc cho thuốc bắc vào cho có tác dụng kích thích sinh trưởng vi sinh vật bánh men, có khả sát trùng, có tác dụng tạo hương vị đặc trưng cho cơm rượu Hệ vi sinh vật bánh men thuốc bắc:  Nấm men: Trong gam bánh men có từ vài chục triệu đến vài trăm triệu tế bào nấm men Chúng gồm hai chi khác nhau: - Endomycopsis (chủ yếu Endo.Fibuligenes) - Saccharomyces (chủ yếu S cerevisiae)  Endomycopsis fibulligenes loài nấm men giàu enzym amilase, glucoamilase Do chúng vừa có khả đường hóa vừa có khả rượu hóa  Saccharomyces cerevisiae có khả lên men nhiều loại đường khác glucose, saccharose, maltose, fructose, raffinose, galactose Chúng có khả lên men nhiệt độ cao (khoảng từ 36-40 C ) Chúng có khả chịu độ axit Đặc biệt chúng có khả chịu thuốc sát trùng Na 2SiF6 với nồng độ 0,02 -0,025% Đặc điểm thuận lợi cần sử dụng thuốc sát trùng Đặc điểm quan trọng hết loài nấm men có khả lên men loại nguyên liệu khác : gạo, ngô, khoai, sắn với lượng đường dung dịch từ 12 -14 % có 16-18% Nồng độ rượu dung dịch lên men 1012% Nhiệt độ lên men thích hợp 28 -32o C Ngoài hai chi nấm men trên, men thuốc bắc thấy nhiều loài nấm men dại khác Chúng vừa có khả thuỷ phân tinh bột, vừa có khả chuyển hoá đường thành cồn, chuyển hoá thấp Điều đặc biệt Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí loài nấm men dại chịu nhiệt cao, có lên tới 60 -65 o C chịu chất sát trùng nồng độ 0,005-1%  Nấm mốc: Trong nấm men thuốc bắc thấy nhiều loài nấm mốc khác thuộc Asphgillus, Penicillium, Mucor,ØØ Rhizopus Trong đó, Mucor Rhizopus thấy phát triển nhiều Loài Mucor, đặc biệt Mucor rouxii có nhiều đặc tính q khả chịu nhiệt độ cao (32-35o C), chúng vừa có khả đường hoá vừa có khả rượư hoá  Vi khuẩn: Trong bánh men thuốc bắc thấy nhiều loài vi khuẩn phát triển Trong thấy chủ yếu loài vi khuẩn lactic vi khuẩn acetic Các loài vi khuẩn thường làm chua môi trường Thời gian đầu trình lên men, trình xảy có lợi pH môi trừơng chúng tạo thích hợp cho nấm men nấm mốc phát triển Tuy nhiên pH xuống thấp lại ảnh hưởng xấu cho trình lên men Mặt khác dịch lên men có mặt oxy vi khuẩn axetic oxy hoá rượư thành axit axetic Qúa trình làm tổn hao lượng cồn tạo thành Như vậy, ta thấy bánh men dùng để sản xuất thực phẩm truyền thống chế phẩm vi sinh vật đặc biệt Trong có tồn hài hoà nhiều vi sinh vật khác Bánh men thuốc bắc nguyên liệu quan trọng để làm cơm rượu Nó định đến chất lượng cơm rượu như: hàm lượng đường, rượu, hương thơm Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: 3.1 Sơ đồ công nghệ: Gạo nếp Xử lý nguyên liệu Vo Ngâm nước ấm Nấu chín Để nguội Đổ khay Bánh men m kỹ Nghiền mịn Phối trộn Cắt khối Quấn chuối Đặt vào chõ Ủ kín Cơm rượu Nước rượu Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí 3.2.Thuyết minh sơ đồ công nghệ: 1) Xử lý nguyên liệu:  Mục đích: - Chọn nếp - Làm nguyên liệu  Phương pháp: - Cần chọn loại nếp ngon, hạt nếp đồng đều, hạt dài, nhỏ, trắng, không lẫn gạo tẻ thơm - Nhặt bỏ thóc, sạn - Sàng loại hạt gẫy, nát 2) Vo sạch:  Mục đích: tiếp tục làm khối nguyên liệu  Phương pháp: - Vo nếp để loại bỏ bụi bẩn, chất dơ bám nếp - Khi vo không nên chà xát mạnh nhằm giữ lại lớp cám mỏng chứa vitamin B nếp ( đặc biệt nếp lức nếp cẩm) - Vo khoảng lần 3) Ngâm nước ấm:  Mục đích: loại bỏ tạp chất, làm tăng hàm ẩm khối nguyên liệu, giúp trình hồ hóa sau diễn dễ dàng  Phương pháp: - Thời gian ngâm khoảng - Nhiệt độ nước khoảng 60-70oC Khi hoà tan tinh bột vào nước, kích thước phân tử tinh bột lớn, nên nước xâm nhập vào phân tử tinh bột Chúng tương tác với nhóm hoạt động tinh bột tạo lớp vỏ hydrat làm cho lực liên kết phân tử tinh bột bị yếu đi, phân tử tinh bột không liên kết chặt chẽ với bị trương lên Quá trình tạo điều kiện để trình hồ hoá giai đoạn sau xảy nhanh Đồng thời chất hoà tan đơn giản hạt nếp khuếch tán vào nước ngâm, làm giảm giá trị dinh dưỡng hạt nếp Tuy nhiên trình làm tăng phát triển hệ vi sinh vật ưa nhiệt 4) Nấu chín: Đây trình hồ hoá tinh bột Tinh bột qua hồ hoá đường hoá xảy nhanh thuận lợi Quá trình nấu chín đóng vai trò trình trùng có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật Mặc dù tinh bột bị trương nở phân tử tinh bột có chứa nhóm phân cực mạnh, theo thường lệ chúng hoà tan nước Khi tinh bột trạng thái tự nhiên phân tử liên kết với liên kết Hydro bền nên nhiệt độ bình thường tinh bột có hấp thụ nước để trương nở nhỏ Vì ta phải tăng nhiệt độ lên để phá vỡ liên kết Hydro Khi tinh bột hấp thu đựơc lượng nước lớn nhiều Do cấu Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí trúc tinh bột bị phá vỡ Quá trình tạo điều kiện để enzyme dễ tiếp xúc, thuỷ phân tinh bột trình sau 5) Để nguội: Xới khối cơm nếp lên, chờ nhiệt độ hạ xuống 30-35C để tránh trường hợp rắc bánh men lên khối cơm nếp nóng tiêu diệt hệ vi sinh vật bánh men 6) Ém kỹ, phối trộn: - Bánh men phải nghiền mịn thành bột rắc lên khay Đổ khối cơm nếp lên lớp bánh men, ém kỹ Rắc tiếp lớp bánh men lên bề mặt khối cơm nếp - Mục đích nghiền mịn bánh men: tăng diện tích tiếp xúc bánh men tinh bột, tạo điều kiện để hệ vi sinh vật bánh men tiếp xúc với nguồn chất tinh bột giải phóng enzyme để thực trình lên men cơm rượu 7) Cắt khối, quấn chuối, đặt vào chõ: - Cắt xôi thành khối chữ nhật 1,5 x x 1,5 cm(cũng vò viên) - Sau quấn chuối miếng lại cho khỏi dính vào đặt vào chõ để ủ kín - Chỉ đậy nắp hờ cho chõ dùng miếng vải mỏng đậy lên khoảng h 8) Ủ kín:  Mục đích : Giai đoạn ủ khoảng từ 3-4 ngày, đặt chõ nhiệt độ 29 –32 o C Thời gian lúc trình lên men diễn Thực chất trình lên men cơm rượu lên men trạng thái rắn phát triển đồng thời hệ vi sinh vật nấm men với nguồn chất cảm ứng tinh bột Hệ vi sinh vật chuyển hoá cơm nếp nhiều sản phẩm trao đổi chất hữu ích có giá trị dinh dưỡng, đồng thời tạo hương cho sản phẩm Quá trình lên men diễn điều kiện yếm khí, phải ủ kín  Phương pháp : Quá trình lên men gồm hai giai đoạn: giai đoạn đường hoá giai đoạn rượu hoá Hai giai đoạn diễn đồng thời khối cơm nếp Giai đoạn đường hoá: Nhóm vi sinh vật có khả đường hoá tổng hợp enzyme amilase thuỷ phân tinh bột nếp tạo thành đường cung cấp cho phát triển chúng, hàm lượng tinh bột giảm dần Hàm lượng đường tích luỹ khối lên men tăng dần đạt cực đại khoảng 50h Sau lượng chất môi trường giảm dần hoạt tính amilase giảm dần đồng thời có tượng lên men rượu trình tạo acid hữu sản phẩm trung gian nên hàm lượng đường giảm Quá trình sinh tổng hợp amilase xảy song song trình sinh trưởng tích tụ enzyme phụ thuộc vào tăng sinh khối Sự sinh tổng hợp amilase kết thúc giai đoạn pha log đồng thời với ngừng sinh trưởng Ngoài giai đoạn đầu vi sinh vật tổng hợp glucoamilase Sự thay đổi hàm lượng glucose gần song song với thay đổi hoạt tính glucoamilase Cũng amilase, hoạt tính glucoamilase tăng nhanh thời điểm đầu trình lên men đạt cực đại 60h Sự giảm hoạt tính môi trường lúc tích tụ nhiều sản phẩm trao đổi chất ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme hàm lượng chất giảm giai đoạn cuối Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí Giai đoạn rượu hoá: Nhờ nấm men Saccharamyces cerevisiae Quá trình rượu hoá trình phức tạp, trải qua nhiều giai đoạn chuyển hoá từ đường thành rượu nhờ tham gia nhiều ezyme khác Các ezyme tham gia trình rượu hoá nằm tế bào nấm men Thực chất trình lên men trình trao đổi chất nấm men trường hợp chứa đường tạo sản phẩm trao đổi chất ethanol số sản phẩm phụ khác Trong trình đường chuyển hoá thành acid pyruvic theo đường EMP giai đoạn chuyển hoá từ 3-P-Glyceroaldehid thành acid 1,3-P-glycerinic có ba hidro tách để gắn với NAD + tạo thành NADH2 Hidro sau sử dụng để khử acetaldehid tạo thành rượu ethylic  Các phản ứng sinh hoá trình lên men : Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí Glucoza ATP Hexokinase ADP Glucozo-6-P Glucozo-P-izomerase Fructoza-6-P ATP P-fructokinase ADP Fructozo-1,6-dip Aldolase P-dioxyaceton 3-P-glyceroaldehid NADH2 NAD Glcerotfat Dehydrogenase triozophotphattizomerase Triozofotfat dehydrogenase 2NADH2 2NAD Acid 1,3-P-glycerinic -Glycero-P Photsphatase 2ADP 2ATP Acid 3-P -glycerinic Glycerin+H3PO4 p-glyceratmuttase Acid 2-P-glycerinic Enolase p-enolpyruvic 2ADP 2ATP Pyruvatkinase Acid pyruvic CO2 Acetaldehyt Acetyl-CoA C2H5OH +CO2 10 Chu trinh Crebs CoA Ket-noi.com kho tài liệu miễn phíu miễn phín phí  Biến động số lượng hệ vi sinh vật trình lên men cơm rượu : Vi sinh vật bánh men phát triển khối cơm nếp từ – 45h có gia tăng số lượng Sau số lượng vi khuẩn giảm dần Nguyên nhân: môi trường lên men, vi khuẩn lactic tổng hợp nên acid lactic làm pH môi trường giảm xuống không thích hợp cho phát triển vi khuẩn cộng với tích luỹ sản phẩm trao đổi chất không thuận lợi cho phát triển vi khuẩn Tế bào nấm men sử dụng nguồn chất đường đựơc thuỷ phân từ tinh bột (do nấm mốc thực hiện) để tăng sinh khối giai đoạn đầu (0-45h) tăng nhanh khoảng từ 45 –75h sau Số lượng cao chứng tỏ vai trò quan trọng nấm men giai đoạn sau (giai đoạn lên men mạnh) điều kiện môi trường thuận tiện cho lên men rượu Ở thời điểm thuỷ phân tinh bột tạo lượng nước giúp việc lên men dễ dàng  Sự biến động thành phần hoá học cơm rượu : Các hoạt động trao đổi chất diễn song song với phát triển vi sinh vật cơm nếp số sản phẩm tích luỹ môi trường : a) Hàm lượng protein hoà tan : - Hàm lượng protein hoà tan tăng liên tục từ – 70h Giai đoạn đầu trình nuôi cấy hàm lượng tăng nhanh (0 – 40h), sau chậm dần - Chính gia tăng số tế bào vi sinh vật thúc đẩy trình sinh tổng hợp enzyme thực trình thuỷ phân chất tạo nguồn dinh dưỡng, lượng cho phát triển vi sinh vật b) Hàm lượng acid hữu : Hàm lượng acid hữu tăng liên tục suốt trình lên men làm thay đổi pH trình lên men cơm rượu giúp hạn chế nhiễm VSV c) Sự thay đổi hàm lượng rượu ethylic: Ở thời điểm đầu trình lên men, hàm lượng rượu ethylic không đáng kể Sau 30h lượng rượu tăng dần cuối thời điểm khảo sát Ở 70h hàm lượng rượu đạt 2,94g/100g cơm rượu d) Sự thay đổi hàm lượng tinh bột, đường tổng số hoạt tính -amilaseamilase: Trong trình ủ kín nhóm vi sinh vật đường hoá tổng hợp amilase thuỷ giải bột nếp thành đường, cung cấp cacbon cho phát triển sinh khối sinh vật khối lên men Một phần đường nhóm vi sinh vật có khả lên men sử dụng để lên men ethylic tạo CO Ngoài sử dụng tạo acid loại sản phẩm trung gian khác Phần đường sót tạo vị đặt trưng cho cơm rượu  Sản phẩm: Sản phẩm thu cơm rượu, nứơc rượu lên men với pH = 4.6-5.0 Cơm rượu thu mềm, xốp, có vị ngọt, chua, hương thơm đặc trưng, có chất có giá trị dinh dưỡng cao giúp ăn ngon miệng kích thích tiêu hoá Hàm lượng đường (đường tổng số ) : 15 – 17,5 g/100gcơm rượu Hàm lượng rượu: khỏang 3g/100gcơm rượu 11