- Rượu gạo, tỷ lệ phối chế, nếp, koji, chất lượng Keywords:. - Chủng nấm men thuần Saccharomyces cerevisiae được sử dụng cho quá trình lên men rượu sau khi ủ koji với chủng mốc Aspergillus oryzae và thời gian ủ Koji 1 3 ngày, nhằm có được lượng đường tối đa, sẵn sàng cho quá trình lên men rượu. - Thí nghiệm tiếp tục được bố trí với 5 tỷ lệ phối chế moto: cơm và nước chan khác nhau và hàm lượng nếp bổ sung 5-20% cùng với mẫu đối chứng.. - Kết quả nghiên cứu cho thấy rượu gạo “Một bụi đỏ” có chất lượng tốt khi ủ koji với Aspergillus oryzae từ 0,6 đến 0,8% trong 2 ngày, khuẩn ty xuất hiện tốt và hoạt tính enzyme α–amylase cao. - Tỷ lệ phối trộn moto: cơm: nước chan 1:. - Bổ sung nếp trong quy trình sản xuất rượu gạo “Một bụi đỏ” có khả năng làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm, đặc biệt là mùi và vị. - Phân tích hóa học cho thấy hàm lượng methanol trong rượu (48–65 mg/l), thấp hơn nhiều so với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với các sản phẩm đồ uống có cồn (QCVN BYT).. - Không giống như rượu vang Châu Âu, được thực hiện bởi quá trình lên men các loại đường tự nhiên có trong nho và trái cây khác, rượu gạo được làm từ quá trình lên men tinh bột gạo đã được chuyển đổi thành đường. - Quá trình này tương tự như quá trình nghiền được sử dụng trong sản xuất bia, rượu whisky nhưng khác ở chỗ là nguồn các enzyme chuyển đổi tinh bột thành đường. - Ở giai đoạn này, một quá trình biến đổi hóa học xảy ra, chuyển tinh bột thành dạng đường dễ lên men nhờ hoạt động thủy phân của các enzyme amylase sẵn có trong nguyên liệu hay sản sinh từ vi sinh vật. - Hệ vi sinh vật trong men rượu giữ vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất rượu, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng sản phẩm.. - Koji là một trong những thành phần quan trọng được coi là giống khởi động để sản xuất một số thực phẩm lên men truyền thống của Nhật Bản.. - Có rất nhiều chủng nấm mốc khác nhau được sử dụng để sản xuất Koji như Aspergillus oryzae, Aspergillus awamoki, Aspergillus kawachi, Aspergillus niger… Trong đó, giống nấm mốc Aspergillus oryzae được sử dụng rộng rãi và phổ biến. - Aspergillus oryzae là một vi sinh vật quan trọng được dùng trong công nghệ lên men rượu nhờ vào khả năng sản sinh ra nhiều loại enzyme như protease, amylase, glucoamylase, cellulase, pectinase, hemicellulase.. - Aspergillus oryzae có cấu tạo hình sợi phân. - Aspergillus oryzae chỉ phát triển được trong điều kiện hoàn toàn hiếu khí và khả năng sinh trưởng của nấm chịu ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố như ẩm độ, thời gian, nhiệt độ (Nguyễn Đức Lượng, 2004).. - Trong quá trình chế biến rượu thì nước được sử dụng trong các công đoạn xử lý nguyên liệu, nấu nguyên liệu, pha loãng dung dịch… Do đó, để đảm bảo chất lượng rượu thì chất lượng nước cũng như tỷ lệ nước bổ sung cho quá trình sản xuất phải thích hợp. - Ngoài ra trong quá trình sản xuất rượu hiện nay, ngoài nguyên liệu là gạo, gạo nếp cũng được sử dụng. - Mục tiêu nghiên cứu nhằm chọn tỷ lệ nấm mốc Aspergillus oryzae và thời gian ủ thích hợp để thu được mốc Koji cho hoạt tính enzyme amylase thủy phân tinh bột thành đường tốt, thuận lợi cho quá trình lên men rượu. - Nghiên cứu cũng chọn ra tỷ lệ nước chan, koji, lượng gạo nếp bổ sung thích hợp quy trình sản xuất rượu gạo “Một bụi đỏ” cùng với giống nấm men Sacchromyces cerevisiae thuần chủng sẵn có, đảm bảo nhu cầu của người tiêu dùng và rượu sau lên men đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với các sản phẩm đồ uống có cồn (QCVN 6–3:2010/BYT).. - 2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nấm mốc Aspergillus oryzae và thời gian ủ đến chất lượng mốc Koji gạo “Một bụi đỏ”. - để nguội, chủng nấm mốc Aspergillus oryzae với các nồng độ từ 0,4 đến 0,8% (cách nhau 0,1. - Quá trình ủ mốc Koji được thực hiện ở nhiệt độ phòng và trong điều kiện hiếu khí.. - 2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ (Moto: cơm bổ sung: nước chan) trong quá trình lên men rượu. - Phương pháp thực hiện: sau khi phối trộn được thực hiện với 100 g mốc Koji, nấm men Saccharomyces cerevisiae (phân lập từ nước thốt nốt với mật số 10 6 CFU/ml và tỷ lệ nước chan là 100 mL. - Tiến hành phối trộn Moto, cơm hấp, nước chan ở các tỷ lệ như sau . - Dữ liệu thu nhận: hàm lượng ethanol. - và hàm lượng đường sót (phương pháp Bertrand).. - 2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nếp bổ sung trong quá trình lên men rượu gạo “Một bụi đỏ”. - Phương pháp thực hiện: sau khi chọn được tỷ lệ (Moto: cơm: nước chan) thích hợp ở thí nghiệm 2, lượng cơm nếp được bổ sung vào quy trình chế biến rượu với hàm lượng từ 5, 10, 15 và 20% (cùng với mẫu đối chứng) với mục đích nâng cao chất lượng và giá trị cảm quan sản phẩm (đặc biệt về mùi và vị).. - Dữ liệu thu nhận: hàm lượng đường sót. - 3.1 Ảnh hưởng tỷ lệ nấm mốc Aspergillus oryzae và thời gian ủ đến chất lượng mốc Koji gạo “Một bụi đỏ”. - Nấm mốc Aspergillus oryzae thuộc vi sinh vật đa bào, khi gặp điều kiện thuận lợi nấm mốc phát triển tạo thành khối sợi có nhánh gọi là khuẩn ty.. - Trong quá trình ủ Koji, với tỷ lệ nấm mốc Aspergillus oryzae từ 0,40,8% cho thấy ở ngày thứ nhất thì sự xuất hiện khuẩn ty là như nhau và ít hơn so với ngày thứ 2 và 3. - Kết quả khảo sát cho thấy khuẩn ty của tỷ lệ nấm mốc 0,4 và 0,5% phát triển ít hơn so với các tỷ lệ từ ở ngày thứ 2 (Bảng 1).. - Bảng 1: Ảnh hưởng tỷ lệ nấm mốc Aspergillus oryzae và thời gian ủ Koji đến sự xuất hiện khuẩn ty. - Tỷ lệ nấm mốc. - Aspergillus oryzae. - Các chủng nấm mốc của loài Aspergillus oryzae đa số tạo ra nhiều enzyme α–amylase (Nguyễn Đức Lượng và ctv, 2004). - Sợi nấm phát triển tốt (ngày thứ 2) Sợi nấm có màu vàng xanh (ngày thứ 3) Hình 1: Sợi nấm phát triển trong quá trình ủ Koji. - Hình 2: Quá trình thủy phân tinh bột của enzyme -amylase với iodine làm chất chỉ thị màu Bảng 2: Ảnh hưởng tỷ lệ nấm mốc Aspergillus oryzae và thời gian ủ Koji đến hoạt tính enzyme. - Quá trình ủ mốc Koji với chủng nấm mốc Aspergillus oryzae ở nhiệt độ 30 o C thì thời gian tốt nhất 40 đến 45 giờ (Kitamoto, 1991) hoặc có thể ủ mốc Koji với bào tử Aspergillus oryzae trong 36 giờ (Nguyễn Hữu. - hoạt tính cao nhất từ 30–50 giờ trong quá trình ủ mốc Koji (Yong, 1971, Goel, 1974). - Kết quả thống kê cũng cho thấy khi tỷ lệ hàm lượng nấm mốc sử dụng tăng thì hoạt tính enzyme cũng tăng. - Hoạt tính enzyme α–amylase khi phối trộn bột mốc Aspergillus oryzae ở tỷ lệ 0,4% khác biệt ý nghĩa so với các tỷ lệ bột mốc Aspergillus oryzae sử dụng từ 0,6 đến 0,8%, có lẽ do khi lượng mốc phối trộn nhiều thì sự phân bố đồng đều ở các khối cơm làm các sợi nấm phát triển tốt. - Nghiên cứu đã công bố của Nguyễn Văn Thành (2013) cũng cho thấy khi chủng mốc giống Aspergillus oryzae trên đậu nành ở tỷ lệ 10 6 bào tử/gck cho hoạt tính enzyme cao hơn so với mật số 10 4 và 10 5 bào tử/gck.. - Trong số đó mốc vàng Aspergillus oryzae hay còn gọi là mốc vàng hoa cau. - 3.2 Ảnh hưởng tỷ lệ Moto: cơm bổ sung và nước chan trong quá trình lên men rượu gạo. - 3.2.1 Hàm lượng ethanol và đường sót Moto là tên gọi của người Nhật trong giai đoạn sản xuất rượu Sake (Kitamoto et al., 1991) và được thực hiện bằng cách phối trộn cơm, nấm Koji, nước và men rượu Saccharomyces cerevisiae. - Ủ Moto là quá trình biến đổi sinh hóa của hệ enzyme và nấm men. - Moto được xem là thành phần quan trọng của quá trình lên men rượu Sake. - Bảng 3: Hàm lượng ethanol và đường sót của rượu gạo sau quá trình lên men với các tỷ lệ Moto: cơm:. - Tỷ lệ Moto: cơm: nước chan Hàm lượng ethanol. - v/v) Hàm lượng đường sót. - Trong sản xuất rượu, độ cồn là chỉ tiêu quan trọng hàng đầu đối với chất lượng của các sản phẩm rượu trong quá trình lên men. - Tuy nhiên, đánh giá chất lượng và hiệu suất của quá trình lên men ngoài hàm lượng ethanol sinh ra, lượng đường sót được xem là chỉ tiêu quan trọng và ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm sau khi kết thúc quá trình lên men. - Quá trình lên men rượu thường kết thúc trong khoảng 18 ngày. - Kết quả phân tích hàm lượng ethanol và đường sót của rượu gạo “Một bụi đỏ” sau khi kết thúc quá trình lên men với các tỷ lệ Moto: cơm: nước chan khác nhau được thể hiện ở Bảng 3.. - Kết quả thống kê ở Bảng 3 cho thấy hàm lượng ethanol ở tỷ lệ phối chế Moto: cơm: nước chan là 1: 2: 3 thấp nhất (10% v/v) và khác biệt ý nghĩa với các tỷ lệ phối chế với mức ý nghĩa 5%. - Hàm lượng ethanol cao nhất 12% v/v ở tỷ lệ . - Nguyên nhân do lượng nước chan chiếm tỷ lệ lớn nên làm loãng dịch lên men, lượng cơ chất lên men ít không đủ để. - Sau khi kết thúc quá trình lên men, hàm lượng đường sót cao nhất (3,9%) ở mẫu bố trí các tỷ lệ Moto: cơm: nước chan là 1: 1: 1 và khác biệt ý nghĩa so với các tỷ lệ phối trộn còn lại. - Ở tỷ lệ này, enzyme không đủ để thực hiện quá trình thủy phân tinh bột thành đường. - Ngoài ra do lượng cơm phối trộn vào với tỷ lệ thấp nên cơ chất cho quá trình đường hóa ít, không đủ lượng đường cho nấm men phát triển sinh khối để tạo ra ethanol. - Lúc đó nấm men sẽ cạnh tranh dinh dưỡng và kết quả là hàm lượng đường sót còn lại cao mặc dù quá trình lên men đã kết thúc.. - 3.2.2 Hàm lượng methanol. - Quá trình lên men rượu kết thúc khoảng 18 ngày.. - Sau đó lọc và phân tích hàm lượng methanol được kết quả ở Bảng 4.. - Bảng 4: Hàm lượng methanol sau quá trình lên men rượu gạo với các tỷ lệ Moto: cơm:. - nước chan Tỷ lệ Moto: cơm:. - nước chan Hàm lượng methanol (mg/l). - Methanol không phải là một sản phẩm bình thường của quá trình lên men rượu. - Kiểm soát hàm lượng methanol trong các loại đồ uống có cồn là đặc biệt quan trọng do khi vào cơ thể người, methanol được chuyển hóa ở gan và chuyển đổi đầu tiên với chất formaldehyde, sau đó là formate (Lamiable et al., 2004). - Kết quả phân tích trên sản phẩm rượu gạo sau khi kết thúc quá trình lên men cho thấy hàm lượng methanol không thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa với các tỷ lệ Moto: cơm: nước chan. - đồ uống có cồn (QCVN 6–3:2010/BYT) thì hàm lượng này thấp hơn rất nhiều (Quy chuẩn là hàm lượng methanol (mg/l cồn 100 o ) không lớn hơn 2,000 mg/l). - Hàm lượng methanol hiện diện trong rượu chủ yếu được hình thành từ pectin tồn tại trong nguyên liệu (Hang, 2008). - Do trong gạo lượng pectin rất thấp nên rượu sau quá trình lên men có hàm lượng methanol thấp.. - 3.3 Ảnh hưởng tỷ lệ nếp bổ sung trong quá trình lên men rượu. - 3.3.1 Hàm lượng ethanol và đường sót Nguyện liệu sản xuất lên men rượu chủ yếu là nguồn tinh bột. - Hình 3: Gạo nếp trước và sau khi hồ hóa Kết quả khảo sát cho thấy ở tất các các tỷ lệ nếp. - bổ sung trong giai đoạn ủ Moromi và không có bổ sung cơm nếp đều cho sản phẩm cuối có hàm lượng ethanol khá cao (12,5% v/v) và đường sót thấp (khoảng Bảng 5).. - Gạo và gạo nếp là thành phần chính cung cấp tinh bột trong quá trình lên men (hàm lượng glucid khoảng (74–76. - Do đó, bổ sung nếp nhiều hay ít. - ethanol và đường sót sau khi lên men rượu không thể hiện rõ. - Đánh giá cảm quan cho kết quả cao nhất với rượu gạo bổ sung 15% nếp (Hình 4).. - Bảng 5: Hàm lượng ethanol và đường sót của rượu gạo được bổ sung gạo nếp ở các tỷ lệ khác nhau. - Tỷ lệ gạo nếp bổ sung. - Đường sót. - Tuy nhiên không có sự khác biệt rõ về đặc tính cảm quan giữa các mẫu sử dụng hai tỷ lệ nếp bổ sung trong thí nghiệm này.. - Không bổ sung nếp 5% nếp. - Hình 4: Giản đồ mạng nhện (QDA) biểu thị điểm cảm quan rượu gạo “Một bụi đỏ” theo tỷ lệ gạo nếp bổ sung. - 3.3.2 Hàm lượng methanol (mg/l cồn 100 o ) Hàm lượng methanol của rượu gạo với các tỷ lệ nếp bổ sung không khác biệt có ý nghĩa (dao động trong khoảng 45–65 mg/l và không vượt quá mức tối đa chấp nhận - nhỏ hơn 2.000 mg/l cồn 100 o ) theo tiêu chuẩn Việt Nam (QCVN 6–3:2010/BYT) (dữ liệu đầy đủ không trình bày ở đây).. - Quá trình ủ Koji bằng chủng nấm mốc Aspergillus oryzae với các tỷ lệ 0,6 đến 0,8% và thời gian 2 ngày khuẩn ty phát triển tốt nhất và hoạt tính enzyme α–amylase cao hơn khoảng 3–4 đv/g, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men rượu gạo “Một bụi đỏ” đạt chất lượng cao và hiệu suất thu hồi tốt.. - Tỷ lệ phối trộn Moto: cơm: nước chan là 1: 2: 1 và 1: 2: 2 cho rượu có hiệu suất thu hồi cao và. - Hàm lượng ethanol ở hai tỷ lệ trên trung bình khoảng 12,5% v/v và lượng đường sót là 2,3%.. - Bổ sung nếp trong quy trình sản xuất rượu gạo. - Hàm lượng methanol trong rượu thấp hơn rất nhiều so với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với các sản phẩm đồ uống có cồn (QCVN BYT), trung bình khoảng 48–. - ngành công nghệ lên men. - Các phương pháp lên men thực phẩm truyền thống ở Việt Nam và các nước trong vùng, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Thành phố Hồ Chí Minh.. - Ứng dụng vi sinh vật và enzyme protease để cải thiện chất lượng nước tương lên men truyền thống, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ.