Nghiên cứu ứng dụng enzyme công nghiệp trong sản xuất rượu nếp truyền thống

Nghiên cứu ứng dụng enzyme công nghiệp trong sản xuất rượu nếp truyền thống nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi ethylic và chất lượng sản phẩm.

• Tác giả: Phạm Quang Tứ
• Người hướng dẫn: PGS. Hồ Tuấn Anh
• Trường học: Trường Đại Học Kinh Tế - Kỹ Thuật Công Nghiệp
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Enzyme Trong Sản Xuất Rượu Nếp Truyền Thống Để Tăng Hiệu Suất Và Chất Lượng
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Rượu nếp truyền thống Nam Định
• 1.2. Công nghệ sản xuất whisky
• 1.3. Một số đặc điểm đặc trưng trong sản xuất whisky trên thế giới
• 1.4. Tổng quan các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.5. Cơ sở thực tiễn
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 3. CHƯƠNG 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.2. Dụng cụ, hoá chất và thiết bị phân tích
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.5. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 3.6. Phương pháp phân tích
• 3.7. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Xác định thành phần nguyên liệu sản xuất rượu nếp
• 4.2. Phân tích thành phần nguyên liệu gạo nếp
• 4.3. Phân tích thành phần nước
• 4.4. Phân tích thành phần vi sinh vật trong bánh men rượu Hải Hậu
• 4.5. Nghiên cứu xác định Phương pháp bổ sung chế phẩm enzyme SEBflo-TL có hoạt tính beta glucanase hỗ trợ thủy phân thành tế bào nội nhũ trong gạo nếp
• 4.6. Nghiên cứu xác định Phương pháp bổ sung chế phẩm enzyme SEBrew-GL có hoạt tính glucoamylase hỗ trợ thủy phân tinh bột trong gạo nếp
• 4.7. Đánh giá, khảo sát các phương pháp chưng cất thu dịch cất - rượu giữa
• 4.8. Đánh giá, khảo sát sự biến đổi thành phần hóa học của sản phẩm rượu nếp trong quá trình ngâm ủ, tàng trữ với vật liệu gỗ sồi. Sự biến đổi thành phần hoá học của rượu trong quá trình tàng trữ
• 4.9. Mẫu rượu đối chứng trong chum sành
• 4.10. Mẫu rượu đối chứng trong thùng gỗ sồi
• 4.11. Mẫu rượu tách 3% rượu đầu ủ trong thùng gỗ sồi có bổ sung 2 g/l phoi gỗ sồi
• 4.12. Mẫu rượu tách 3% rượu đầu ủ trong thùng gỗ sồi có bổ sung 4 g/l phoi gỗ sồi
• 4.13. Mẫu rượu tách 5% rượu đầu ủ trong thùng gỗ sồi có bổ sung 2 g/l phoi gỗ sồi
• 4.14. Mẫu rượu tách 5% rượu đầu ủ trong thùng gỗ sồi có bổ sung 4 g/l phoi gỗ sồi
• 4.15. Sự biến đổi cường độ màu của các mẫu rượu thí nghiệm khi tàng trữ trong chum sành và thùng gỗ sồi. Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm
• 4.16. Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất rượu nếp truyền thống có bổ sung chế phẩm enzyme và nâng cao chất lượng sản phẩm
• 4.17. Quy trình công nghệ sản xuất rượu nếp truyền thống có bổ sung chế phẩm enzyme và nâng cao chất lượng sản phẩm
• 4.18. Thuyết minh quy trình
• 4.19. Tính kinh tế
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về ứng dụng enzyme trong sản xuất rượu nếp

Nghiên cứu ứng dụng enzyme trong sản xuất rượu nếp truyền thống đang trở thành xu hướng quan trọng. Enzyme không chỉ giúp nâng cao hiệu suất thu hồi cồn mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm. Việc sử dụng enzyme trong quy trình sản xuất rượu nếp có thể giải quyết nhiều vấn đề liên quan đến chất lượng và hiệu suất. Các enzyme như glucoamylase và beta-glucanase đã được chứng minh là có tác dụng tích cực trong việc thủy phân tinh bột và hemicellulose trong gạo nếp.

1.1. Enzyme và vai trò của chúng trong sản xuất rượu nếp

Enzyme là các chất xúc tác sinh học, có khả năng tăng tốc độ phản ứng hóa học. Trong sản xuất rượu nếp, enzyme giúp thủy phân tinh bột thành đường có khả năng lên men. Điều này không chỉ nâng cao hiệu suất sản xuất mà còn cải thiện hương vị và chất lượng của rượu nếp.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng enzyme trong sản xuất rượu nếp

Việc ứng dụng enzyme trong sản xuất rượu nếp mang lại nhiều lợi ích. Đầu tiên, enzyme giúp tăng hiệu suất thu hồi cồn, từ đó giảm chi phí sản xuất. Thứ hai, enzyme cải thiện chất lượng rượu, tạo ra sản phẩm có hương vị phong phú và hấp dẫn hơn. Cuối cùng, việc sử dụng enzyme cũng giúp quy trình sản xuất trở nên hiệu quả và bền vững hơn.

II. Thách thức trong sản xuất rượu nếp truyền thống

Sản xuất rượu nếp truyền thống gặp nhiều thách thức, đặc biệt là trong việc nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Một trong những vấn đề lớn nhất là hàm lượng amylopectin cao trong gạo nếp, gây khó khăn cho quá trình thủy phân. Ngoài ra, quy trình sản xuất thủ công cũng dẫn đến sự không đồng nhất về chất lượng rượu.

2.1. Vấn đề về nguyên liệu trong sản xuất rượu nếp

Nguyên liệu chính trong sản xuất rượu nếp là gạo nếp, nhưng chất lượng gạo không đồng nhất có thể ảnh hưởng đến chất lượng rượu. Việc lựa chọn gạo nếp có hàm lượng amylopectin cao là một thách thức lớn, vì nó cần phải được thủy phân hiệu quả để tạo ra đường có khả năng lên men.

2.2. Quy trình sản xuất thủ công và ảnh hưởng đến chất lượng

Quy trình sản xuất rượu nếp truyền thống thường được thực hiện thủ công, dẫn đến sự không đồng nhất về chất lượng sản phẩm. Các yếu tố như nhiệt độ, thời gian lên men và kỹ thuật chưng cất đều có thể ảnh hưởng đến chất lượng rượu cuối cùng. Do đó, cần có những cải tiến trong quy trình sản xuất để nâng cao chất lượng.

III. Phương pháp ứng dụng enzyme trong sản xuất rượu nếp

Để nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm, việc ứng dụng enzyme trong quy trình sản xuất rượu nếp là rất cần thiết. Các enzyme như glucoamylase và beta-glucanase có thể được bổ sung vào quy trình sản xuất để hỗ trợ thủy phân tinh bột và hemicellulose. Điều này không chỉ giúp tăng hiệu suất thu hồi cồn mà còn cải thiện hương vị và chất lượng của rượu.

3.1. Quy trình bổ sung enzyme vào sản xuất rượu nếp

Quy trình bổ sung enzyme vào sản xuất rượu nếp bao gồm các bước như hồ hóa gạo, bổ sung enzyme và lên men. Enzyme sẽ giúp thủy phân tinh bột thành đường có khả năng lên men, từ đó nâng cao hiệu suất thu hồi cồn. Việc kiểm soát nhiệt độ và thời gian cũng rất quan trọng để đảm bảo enzyme hoạt động hiệu quả.

3.2. Đánh giá hiệu quả của enzyme trong sản xuất rượu nếp

Đánh giá hiệu quả của enzyme trong sản xuất rượu nếp có thể được thực hiện thông qua việc so sánh sản phẩm trước và sau khi bổ sung enzyme. Các chỉ tiêu như nồng độ cồn, hương vị và chất lượng sản phẩm sẽ được phân tích để xác định mức độ cải thiện. Kết quả cho thấy enzyme có tác dụng tích cực trong việc nâng cao hiệu suất và chất lượng rượu.

IV. Kết quả nghiên cứu ứng dụng enzyme trong sản xuất rượu nếp

Nghiên cứu ứng dụng enzyme trong sản xuất rượu nếp đã cho thấy những kết quả khả quan. Việc bổ sung enzyme không chỉ giúp tăng hiệu suất thu hồi cồn mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm. Các mẫu rượu nếp được sản xuất với enzyme có hương vị phong phú và hấp dẫn hơn, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.

4.1. Hiệu suất thu hồi cồn sau khi ứng dụng enzyme

Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu suất thu hồi cồn tăng đáng kể sau khi bổ sung enzyme. Các enzyme như glucoamylase và beta-glucanase đã giúp thủy phân tinh bột hiệu quả hơn, từ đó nâng cao tỷ lệ thu hồi cồn trong sản xuất rượu nếp.

4.2. Chất lượng rượu nếp sau khi ứng dụng enzyme

Chất lượng rượu nếp cũng được cải thiện rõ rệt sau khi ứng dụng enzyme. Các mẫu rượu có hương vị phong phú, độ ngọt và độ êm nồng cao hơn. Điều này cho thấy enzyme không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu của thị trường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu ứng dụng enzyme trong sản xuất rượu nếp truyền thống đã mở ra nhiều triển vọng mới. Việc sử dụng enzyme không chỉ giúp nâng cao hiệu suất thu hồi cồn mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm. Tương lai của sản xuất rượu nếp có thể được định hình bởi các công nghệ mới, giúp tạo ra những sản phẩm chất lượng cao hơn.

5.1. Tương lai của sản xuất rượu nếp với enzyme

Tương lai của sản xuất rượu nếp có thể sẽ được cải thiện đáng kể nhờ vào việc ứng dụng enzyme. Các công nghệ mới sẽ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, từ đó nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Điều này không chỉ đáp ứng nhu cầu của thị trường mà còn góp phần bảo tồn và phát triển văn hóa sản xuất rượu nếp truyền thống.

5.2. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực này

Đề xuất nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các loại enzyme mới hoặc cải tiến quy trình sản xuất hiện tại. Nghiên cứu cũng nên xem xét các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng rượu nếp, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu hơn. Việc này sẽ giúp nâng cao giá trị sản phẩm và mở rộng thị trường tiêu thụ.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Rượu nếp truyền thống là một sản phẩm đặc trưng của Việt Nam, nổi bật với các thương hiệu như rượu nếp Hải Hậu, Nam Định. Theo ước tính, sản lượng rượu nếp truyền thống tại Nam Định chiếm tỷ trọng lớn trong thị trường rượu truyền thống cả nước, tuy nhiên hiệu suất thu hồi cồn ethylic còn thấp do hạn chế trong quá trình thủy phân tinh bột amylopectin phức tạp. Gạo nếp DT21, nguyên liệu chính trong nghiên cứu, có hàm lượng tinh bột khoảng 70,52% và protein thô 7,85%, phù hợp cho sản xuất rượu truyền thống nhưng đòi hỏi cải tiến công nghệ để nâng cao hiệu quả. Mục tiêu nghiên cứu là ứng dụng enzyme công nghiệp nhằm tăng hiệu suất thu hồi ethylic và phát triển sản phẩm rượu nếp dạng whisky mới thông qua quy trình chưng cất phân đoạn và ủ với vật liệu gỗ sồi. Nghiên cứu được thực hiện tại Nam Định trong năm 2021, tập trung vào việc khảo sát các tỷ lệ enzyme beta glucanase và glucoamylase phù hợp, đồng thời đánh giá chất lượng sản phẩm qua các chỉ tiêu hóa học và cảm quan. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao giá trị kinh tế của rượu nếp truyền thống, đồng thời mở ra hướng phát triển sản phẩm rượu đặc sản có chất lượng cao, đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia về đồ uống có cồn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết enzyme thủy phân tinh bột và lý thuyết công nghệ sản xuất rượu whisky. Enzyme beta glucanase (SEBflo-TL) và glucoamylase (SEBrew-GL) được sử dụng để thủy phân các liên kết glucoside trong tinh bột và thành tế bào nội nhũ của gạo nếp, nhằm tăng lượng đường có khả năng lên men. Mô hình công nghệ sản xuất whisky truyền thống gồm các giai đoạn malt hóa, đường hóa, lên men, chưng cất và ủ với vật liệu gỗ sồi được áp dụng để phát triển sản phẩm rượu nếp dạng whisky. Các khái niệm chính bao gồm: hồ hóa tinh bột, lên men ẩm và lên men lỏng, chưng cất phân đoạn, và quá trình tàng trữ với vật liệu gỗ sồi nhằm tạo mùi vị đặc trưng.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thu thập từ nguyên liệu gạo nếp DT21, bánh men rượu Hải Hậu, và các loại nước sử dụng trong quy trình sản xuất. Phương pháp phân tích bao gồm phân tích thành phần hóa học nguyên liệu (hàm ẩm, protein, xơ, tinh bột), xác định hoạt tính enzyme, đo nồng độ cồn bằng tỷ trọng kế, sắc ký khí GC/FID và GC/MS để phân tích các hợp chất bay hơi. Phương pháp sinh học phân tử được sử dụng để định danh vi sinh vật trong bánh men. Thí nghiệm được bố trí trên quy mô 10 kg gạo nếp/mẻ, với các tỷ lệ enzyme khác nhau (0,03-0,06% SEBflo-TL và 0,06-0,12% SEBrew-GL so với chất khô gạo nếp). Quá trình lên men gồm hai giai đoạn: lên men ẩm (5-7 ngày) và lên men lỏng (7-10 ngày). Chưng cất được thực hiện hai lần, lần hai chưng cất phân đoạn để tách rượu đầu (3-5%), rượu giữa (35-45% cồn) và rượu cuối. Sản phẩm rượu giữa được ủ trong thùng gỗ sồi với các mức bổ sung phoi gỗ sồi 2 g/l và 4 g/l trong thời gian theo dõi. Dữ liệu được xử lý bằng phần mềm Excel 2013, kết quả được đánh giá bằng phân tích cảm quan và các chỉ tiêu hóa học theo tiêu chuẩn quốc gia.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thành phần nguyên liệu: Gạo nếp DT21 có hàm lượng tinh bột 70,52%, protein thô 7,85%, và xơ thô 0,27%, phù hợp cho sản xuất rượu nếp truyền thống. Nước sử dụng có pH từ 6 đến 6,5, đảm bảo điều kiện lên men.

2. Ảnh hưởng của enzyme SEBflo-TL: Bổ sung enzyme beta glucanase với tỷ lệ 0,05% so với chất khô gạo nếp cho hiệu suất thu hồi cồn tăng khoảng 12% so với mẫu đối chứng không sử dụng enzyme. Tỷ lệ thấp hơn hoặc cao hơn không mang lại hiệu quả tương đương.

3. Ảnh hưởng của enzyme SEBrew-GL: Tỷ lệ bổ sung 0,10% glucoamylase làm tăng hàm lượng cồn thu được lên đến 15% so với mẫu đối chứng, cho thấy enzyme này hiệu quả trong thủy phân tinh bột amylopectin phức tạp.

4. Chưng cất phân đoạn và tàng trữ: Loại bỏ 3% rượu đầu trong chưng cất lần hai giúp giảm methanol và aldehyd độc hại, thu được rượu giữa có nồng độ cồn 40-45% phù hợp để ủ. Tàng trữ rượu giữa trong thùng gỗ sồi có bổ sung 2-4 g/l phoi gỗ sồi trong 60 ngày làm tăng cường độ màu lên 20-30% và cải thiện mùi vị đặc trưng, so với mẫu đối chứng trong chum sành.

Thảo luận kết quả

Việc ứng dụng enzyme SEBflo-TL và SEBrew-GL đã chứng minh hiệu quả trong việc tăng cường thủy phân tinh bột và thành tế bào nội nhũ, từ đó nâng cao lượng đường có khả năng lên men, làm tăng hàm lượng cồn thu hồi. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trong ngành công nghiệp bia và cồn nhiên liệu, đồng thời mở rộng ứng dụng cho sản xuất rượu nếp truyền thống. Chưng cất phân đoạn giúp loại bỏ các tạp chất độc hại, nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng. Quá trình ủ với vật liệu gỗ sồi, tương tự công nghệ sản xuất whisky, tạo ra các hợp chất thơm, vị chát và màu sắc đặc trưng, làm phong phú hương vị rượu nếp truyền thống. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh hàm lượng cồn giữa các mẫu enzyme và bảng phân tích thành phần hóa học rượu sau tàng trữ, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của các phương pháp cải tiến.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng bổ sung enzyme SEBflo-TL và SEBrew-GL: Khuyến nghị sử dụng tỷ lệ 0,05% beta glucanase và 0,10% glucoamylase so với chất khô gạo nếp trong quy trình sản xuất rượu nếp truyền thống để tăng hiệu suất thu hồi cồn ethylic. Thời gian áp dụng ngay trong các mẻ sản xuất hiện tại. Chủ thể thực hiện là các cơ sở sản xuất rượu truyền thống và công nghiệp.

2. Chưng cất phân đoạn loại bỏ 3% rượu đầu: Thực hiện chưng cất lần hai với việc loại bỏ 3% rượu đầu nhằm giảm các tạp chất độc hại, nâng cao chất lượng rượu giữa. Thời gian áp dụng trong quy trình chưng cất hiện hành, do các nhà sản xuất rượu thực hiện.

3. Ủ rượu trong thùng gỗ sồi có bổ sung phoi gỗ sồi: Sử dụng phoi gỗ sồi với tỷ lệ 2-4 g/l trong quá trình ủ rượu giữa để tạo màu sắc và hương vị đặc trưng, nâng cao giá trị sản phẩm. Thời gian ủ tối thiểu 60 ngày, áp dụng tại các cơ sở có điều kiện bảo quản.

4. Đào tạo và chuyển giao công nghệ: Tổ chức các khóa đào tạo kỹ thuật cho người làm rượu truyền thống về ứng dụng enzyme và công nghệ chưng cất phân đoạn, nhằm nâng cao nhận thức và kỹ năng sản xuất. Chủ thể thực hiện là các viện nghiên cứu, trường đại học và cơ quan quản lý ngành nghề.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà sản xuất rượu truyền thống: Nghiên cứu cung cấp giải pháp nâng cao hiệu suất thu hồi cồn và cải thiện chất lượng sản phẩm, giúp tăng lợi nhuận và mở rộng thị trường.

2. Doanh nghiệp công nghiệp chế biến thực phẩm và đồ uống: Tham khảo quy trình ứng dụng enzyme và công nghệ chưng cất phân đoạn để phát triển sản phẩm rượu đặc sản mới, đáp ứng nhu cầu thị trường cao cấp.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành công nghệ thực phẩm: Tài liệu cung cấp cơ sở lý thuyết và phương pháp thực nghiệm chi tiết về ứng dụng enzyme trong sản xuất rượu, hỗ trợ nghiên cứu và học tập.

4. Cơ quan quản lý và phát triển ngành nghề: Tham khảo để xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển sản phẩm truyền thống, nâng cao chất lượng và đảm bảo an toàn thực phẩm.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần bổ sung enzyme trong sản xuất rượu nếp truyền thống?
   Enzyme giúp thủy phân tinh bột và thành tế bào nội nhũ trong gạo nếp, tăng lượng đường có khả năng lên men, từ đó nâng cao hiệu suất thu hồi cồn ethylic. Ví dụ, bổ sung 0,05% beta glucanase đã tăng 12% hàm lượng cồn thu được.

2. Chưng cất phân đoạn có lợi ích gì?
   Chưng cất phân đoạn giúp loại bỏ rượu đầu chứa methanol và aldehyd độc hại, thu được rượu giữa có nồng độ cồn và chất lượng phù hợp để ủ, đảm bảo an toàn và nâng cao hương vị sản phẩm.

3. Vật liệu gỗ sồi ảnh hưởng thế nào đến chất lượng rượu?
   Gỗ sồi cung cấp các hợp chất tạo mùi thơm, vị chát và màu sắc đặc trưng cho rượu sau quá trình ủ, làm phong phú hương vị và tăng giá trị sản phẩm, tương tự như công nghệ sản xuất whisky.

4. Tỷ lệ enzyme bổ sung như thế nào là tối ưu?
   Nghiên cứu xác định tỷ lệ tối ưu là 0,05% SEBflo-TL và 0,10% SEBrew-GL so với chất khô gạo nếp, dựa trên kết quả tăng hàm lượng cồn và hiệu quả thủy phân tinh bột.

5. Quy trình này có thể áp dụng cho các loại gạo nếp khác không?
   Có thể áp dụng với các loại gạo nếp có thành phần tương tự như DT21, tuy nhiên cần điều chỉnh tỷ lệ enzyme và quy trình lên men phù hợp với đặc tính nguyên liệu cụ thể.

Kết luận

• Ứng dụng enzyme công nghiệp SEBflo-TL và SEBrew-GL hiệu quả trong việc tăng hiệu suất thu hồi cồn ethylic từ gạo nếp DT21, với mức tăng lên đến 15%.
• Chưng cất phân đoạn loại bỏ 3-5% rượu đầu giúp giảm tạp chất độc hại, nâng cao chất lượng rượu giữa.
• Tàng trữ rượu giữa trong thùng gỗ sồi có bổ sung phoi gỗ sồi tạo màu sắc và hương vị đặc trưng, phát triển sản phẩm rượu nếp dạng whisky mới.
• Quy trình công nghệ được xây dựng phù hợp với điều kiện sản xuất truyền thống và có thể áp dụng rộng rãi tại các cơ sở sản xuất rượu nếp.
• Đề xuất triển khai đào tạo và chuyển giao công nghệ trong vòng 1-2 năm tới nhằm nâng cao năng lực sản xuất và phát triển sản phẩm đặc sản rượu nếp truyền thống.

Hành động tiếp theo là áp dụng quy trình nghiên cứu vào sản xuất thử nghiệm quy mô công nghiệp và đánh giá thị trường để hoàn thiện sản phẩm. Các cơ sở sản xuất rượu nếp truyền thống và doanh nghiệp công nghiệp nên phối hợp triển khai để nâng cao giá trị sản phẩm và phát triển bền vững ngành nghề.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Rượu nếp truyền thống Nam Định Nam Định là một tỉnh đồng bằng nam sông Hồng có địa hình bằng phẳng, đất đai phì nhiêu màu mỡ, khí hậu tương đối ôn hòa. Nhiều con sông lớn chảy qua từ ngàn xưa đã hình thành nên nền văn minh lúa nước với những đặc sản gạo nổi tiếng như Tám Hải Hậu, nếp Cát Thành, gạo dự Nam Trực… Gạo nếp Nam Định được sử dụng làm lương thực, xuất khẩu và sản xuất các loại rượu nếp nổi tiếng như rượu nếp Hải Hậu, rượu nếp Kiên Lao.

Để sản xuất rượu nếp trắng truyền thống, ngoài nguyên liệu chính là gạo nếp còn có men rượu, nước. Ảnh hưởng đến chất lượng rượu còn có chất lượng nguồn nước, khí hậu và kinh nghiệm của người làm rượu. Ở Nam Định người dân chủ yếu sản xuất rượu nếp bằng các loại bánh men thuốc bắc có nguồn gốc từ các làng nghề nổi tiếng như làng La – Mỹ Phúc, Hải Phú – Hải Hậu, Kiên Lao – Trực Ninh… Ngoài phục vụ cho người dân địa phương, hiện nay rượu nếp truyền thống Nam Định đang được cung cấp cho người tiêu dùng tại nhiều tỉnh, thành trong cả nước. Phần lớn rượu nếp Nam Định được sản xuất tại các hộ dân theo phương pháp thủ công nhỏ lẻ và manh mún, chất lượng không đồng nhất và hầu hết các cơ sở sản xuất chưa được các cơ quan chức năng giám sát, kiểm định chất lượng.

Gạo nếp: Nguyên liệu chính trong sản xuất rượu nếp truyền thống tại Nam Định là gạo nếp lai hoặc nếp cái hoa vàng. Bánh men: Men làm rượu thông thường gồm có: men lá, men thuốc bắc, men thuốc nam…. Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại men khác nhau và cần lựa chọn những cơ sở làm men chất lượng tốt. Nấm mốc trong bánh men sinh enzyme thủy phân tinh bột thành đường.

Nấm men lên men các loại đường có khả năng lên men. Quy trình sản xuất rượu quê truyền thống gồm các bước như sau: Bước 1: Lựa chọn nguyên liệu chính là gạo nếp và bánh men Gạo nếp: Lựa chọn loại gạo nếp xát không quá kỹ để vẫn giữ lại được lớp vỏ cám bên ngoài chứa nhiều chất dinh dưỡng, làm nguồn dinh dưỡng cho nấm men, nấm mốc 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] và tăng hương vị cho rượu. Trong quá trình nghiên cứu, gạo được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát. Nấu rượu từ gạo nếp thu được rượu thơm ngon, đậm, ngọt miệng, cảm giác êm nồng.

Bước 2: Nấu cơm rượu: Trước hết phải ngâm gạo để rửa hết cặn bẩn từ gạo ra đồng thời làm hạt gạo tơi xốp và trương phồng. Sau đó vớt ra để ráo nước rồi cho vào một chiếc nồi to để nấu cơm rượu. Lưu ý: gạo nấu rượu phải là gạo xát lứt và vẫn còn dính cám trên hạt gạo nghĩa là khi xát gạo chỉ tẩy lớp vỏ trấu bên ngoài ra. Lượng nấu: Để nấu cơm rượu không bị nát và nhão thông thường tỉ lệ gạo nước sẽ là: 1:1.

Mục đích nấu cơm rượu là để làm chín hạt gạo, hồ hóa tinh bột gạo giúp các enzyme dễ dàng thủy phân tinh bột. Bước 3: Làm nguội cơm rượu: Sau khi cơm rượu chín, đổ cơm rượu ra thúng, nong và trải đều ra cho nguội cơm. Chú ý, không nên để cơm rượu nguội quá lâu vì như vậy sẽ ảnh hưởng đến độ ngon của rượu, nên để ở mức nhiệt độ 300C là tốt nhất. Bước 4: Trộn men với cơm rượu nấu: Khi cơm đã nguội thì trộn bánh men đều với cơm bằng cách nghiền mịn bánh men và rắc lên bề mặt của cơm rượu.

Về tỉ lệ trộn men và cơm rượu thì người xưa thường dựa vào kinh nghiệm làm nhiều quen tay để trộn. Ngày nay, thông thường cứ 25g đến 30g men trên 1 kg gạo. Tỷ lệ này chỉ là tương đối, tùy theo những loại men khác nhau mà trộn với cơm rượu là khác nhau. Bước 5: Quá trình lên men bao gồm 2 giai đoạn: lên men ẩm và lên men lỏng: + Lên men ẩm: Giai đoạn lên men ẩm tạo điều kiện để cho enzym amylase của nấm mốc xúc tác thủy phân tinh bột.

Cơm rượu đã trộn men được đem đi ủ trong vòng 5-10 giờ để mốc mọc cả khối cơm. Sau đó vun thành đống, phủ kín bằng vải và giữ ở nơi thoáng mát nhiệt độ 28-320C trong 3-4 ngày (có thể sớm hoặc muộn hơn 1-2 ngày tùy vào thời tiết). 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] + Lên men lỏng: Giai đoạn lên men lỏng là quá trình nấm men sử dụng các loại đường có khả năng lên men để lên men rượu. Khi cơm rượu có mùi thơm nhẹ của rượu, ăn thử thấy ngọt và có hơi cay vị của rượu thì lúc đó chuyển sang ủ trong chum, vại kín với nước sạch theo tỷ lệ: 1 phần gạo / 3 phần nước.

Bước 6: Chưng cất rượu: Trên thực tế, một số nhà sản xuất rượu nếp truyền thống Nam Định đưa dịch lên men đi chưng cất một lần để thu hồi rượu và đem bán. Để nâng cao chất lượng sản phẩm, một số nhà sản xuất thường thực hiện quá trình chưng cất theo 3 giai đoạn được mô tả như sau: + Giai đoạn 1: tách loại rượu đầu Giấm chín sau quá trình lên men được đưa đi chưng cất giai đoạn 1 nhằm tách loại phần rượu đầu có chứa nhiều methanol và aldehyt là những thành phần gây hại trực tiếp cho sức khỏe hoặc gây ngộ độc rượu. Lượng rượu được tách bỏ trong rượu đầu chiếm khoảng 3-5% của tổng lượng rượu thu được. Nồng độ cồn trong phần rượu này dao động trong khoảng 55-65% v/v.

Phần rượu đầu này không dùng để uống mà thường được phối trộn với rượu cuối để chưng cất lại. + Giai đoạn 2: Sản phẩm chính của quá trình chưng cất này được gọi là rượu giữa. Thông thường loại rượu này có nồng độ cồn từ 35-45% v/v. Phần rượu này được dùng để uống hoặc được dự trữ để đem bán ra thị trường.

+ Giai đoạn 3: Thu hồi rượu cuối. Quá trình chưng cất được tiếp tục nhằm thu hồi rượu cuối, tận thu cồn và hạn chế sự có mặt của dầu fusel. Rượu cuối thường có vị hơi chua và không còn hương vị đặc trưng. Rượu cuối này thường chỉ được dùng để pha chung với rượu đầu, sau đó đem chưng cất với mẻ sau để thu hồi cồn.

Công nghệ sản xuất whisky. Công nghệ cổ điển sử dụng malt đại mạch làm nguyên liệu chính để sản xuất malt whisky. Sơ đồ của quy trình này công nghệ được thể hiện ở hình 1.1: 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Than Đại mạch Nước bùn Men Làm sạch, phân loại giống Đốt cháy Bảo quản Làm ẩm Nảy mầm Sấy Xông khói Tách rễ Bảo quản Xay nghiền Đường hóa Lọc bã Bã trấu Làm trong Tiêp men Lên men Tách men Men Chưng cất Phần đầu Dịch cất Phần cuối Phần không còn cồn Xông khói Loại bỏ kim loại Tàng trữ Pha trộn Whisky Xử lý, làm bền, đóng chai Sản phẩm Hình 1. Sơ đồ quy trình sản xuất rượu Whisky 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Sản xuất malt đại mạch. Quá trình sản xuất malt bao gồm các bước: làm sạch, phân loại, ngâm ẩm, nảy mầm, sấy, xông khói và tách rễ. Nhìn chung, các giai đoạn của quy trình công nghệ sản xuất malt đại mạch, kỹ thuật thực hiện cũng như các biến đổi sinh lý, sinh hóa trong hạt đại mạch đã được mô tả chi tiết trong nhiều tài liệu chuyên ngành trong và ngoài nước, trong các giáo trình, tài liệu học tập dùng để giảng dạy trong các trường đại học (Kabzev, 1993; Hoàng Đình Hòa, 2002, Kunze, 2004). Quá trình sấy làm giảm độ ẩm xuống đến mức 3-4% nhằm mục đích chuyển biến malt trở thành sản phẩm bền vững khi bảo quản với khả năng hoạt hóa của các hệ enzyme.

Trong quá trình sấy tích lũy các chất thơm có ảnh hưởng đặc biệt đến chất lượng của dịch cất và whisky thành phẩm. Sấy malt được thực hiện ở các điều kiện nhiệt độ xác định. Các điều kiện sấy (tốc độ tăng nhiệt độ, thời gian của quá trình và nhiệt độ sấy tối đa) có ảnh hưởng lớn đến thành phần hóa học và các đặc trưng của malt. Malt có thể được sấy trong các thiết bị hoạt động liên tục hoặc gián đoạn.

Phổ biến rộng rãi nhất là các máy sấy 2 tầng. Trong đó quá trình sấy được thực hiện bởi không khí nóng, trộn với khói của than bùn. Sự sử dụng của khói than bùn xuất phát từ ảnh hưởng đặc biệt của các thành phần trong khói đến mùi, vị, chất lượng của dịch đường, dịch cất và whisky thành phẩm. Than bùn được hình thành do sự tích tụ và phân huỷ không hoàn toàn tàn dư thực vật trong điều kiện yếm khí xảy ra liên tục.

Quá trình này diễn ra tại các vùng trũng ngập nước. Các vùng đất ngập nước là những vùng có năng suất sinh học cao, điều kiện phát triển của thực vật rất thuận lợi. Tuy nhiên, lớp thổ nhưỡng tại các vùng này luôn trong điều kiện yếm khí; do đó, mặc dù sinh khối các loài cỏ sống trên mặt nước tăng nhanh, nhưng quá trình phân giải xác thực vật lại xảy ra chậm và không đạt tới giai đoạn vô cơ hoá dẫn đến tích luỹ hữu cơ. Tiếp theo cỏ là lau, lách, cây bụi, cây thân gỗ thay thế, kết hợp với quá trình kiến tạo địa chất, quá trình bồi tụ, lắng đọng phù sa đã chôn vùi kể cả cây thân gỗ, làm cho hữu cơ tích tụ thành các lớp và tạo thành than bùn, (Marinov, 2005).

8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Chế biến dịch đường và lên men. Công đoạn sản xuất dịch đường và lên men bao gồm các bước nghiền malt, đường hóa, lọc bã, làm lạnh, làm trong, xông khói và lên men. Sản xuất dịch đường cho whisky dựa vào cơ sở là quá trình thủy phân các hợp chất cao phân tử nhờ vào sự xúc tác của các enzyme có sẵn trong malt.

Để sản xuất dịch đường có chất lượng cao cần phải thủy phân triệt để các thành phần của tinh bột, trong khi đó cần phải giới hạn sự hòa tan của protein và lipid nhằm giảm những ảnh hưởng không có lợi đến thành phần của dịch cất và whisky thành phẩm. Dịch đường cần phải chứa tối đa hàm lượng đường có khả năng lên men, có tối thiểu nồng độ các chất chứa nitơ với phân tử lượng vừa và cao. Sau khi được làm lạnh xuống 16-20oC, dịch đường được lọc trong bằng máy lọc kieselgurg hoặc ly tâm. Quá trình công nghệ sản xuất whisky bao gồm công đoạn xông khói dịch đường nhằm mục đích giảm chi phí cho việc xông khói malt.