ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHUYÊN NGÀNH ĐIỀU TRA HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT RƯỢU TRUYỀN THỐNG Ở BẾN LỨC – LONG AN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM SVTH : TRẦN TRUNG KIÊN CBHD: PGS. TS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG TpHCM, tháng 5 năm 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHUYÊN NGÀNH ĐIỀU TRA HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT RƯỢU TRUYỀN THỐNG Ở BẾN LỨC – LONG AN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM SVTH : TRẦN TRUNG KIÊN MSSV : 60604196 CBHD : PGS. TS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ SINH HỌC TpHCM, tháng 5 năm 2010 LỜI CẢM ƠN Với tất cả sự thành kính, tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến:  PGS. TS. Nguyễn Đức Lượng – Bộ môn Công Nghệ Sinh Học, Trường Đại Học Bách Khoa TpHCM – đã gợi ý đề tài, hướng dẫn tận tình, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án này.  Các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Sinh Học đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu có liên quan đến đề tài.  Ông Trương Tấn Mãnh – chủ tịch Hội sản xuất rượu đế Gò Đen và một số hộ dân sản xuất rượu tại khu vực Gò Đen, huyện Bến Lức, tỉnh Long An – đã tạo điều kiện tốt cho tôi trong việc cung cấp thông tin có liên quan đến đề tài và truyền đạt các kinh nghiệm quý báu về việc nấu rượu truyền thống nổi tiếng của khu vực.  Các bạn sinh viên lớp HC06BSH – Trường Đại Học Bách Khoa TpHCM – đã cùng học tập, trao đổi kinh nghiệm và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm việc. ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH v CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2 1.3 Nội dung nghiên cứu 2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1.1 Phương pháp sử dụng bánh men thuốc bắc 3 2.1.2 Phương pháp đường hóa bằng acid 4 2.1.3 Phương pháp maltasa 4 2.1.4 Phương pháp amylose 4 2.1.5 Phương pháp myco – malt 4 2.2 Bản chất sinh hóa của quá trình lên men rượu 5 2.3 Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự lên men rượu 14 2.3.1 Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng 14 2.3.2 Ảnh hưởng của điều kiện lên men 14 2.4 Các sản phẩm phụ của quá trình lên men 16 2.4.1 Sự tạo thành acid 16 2.4.2 Sự tạo thành rượu cao phân tử 16 2.4.3 Sự tạo thành ester 17 2.4.4 Sự tạo thành aldehyde 17 2.5 Vi sinh vật tạp nhiễm trong quá trình lên men rượu 17 2.6 Nguyên liệu trong sản xuất rượu truyền thống 18 2.6.1 Gạo, gạo nếp 19 iii 2.6.2 Bánh men thuốc bắc 26 2.7 Một số quy trình sản xuất rượu truyền thống ở Việt Nam 34 2.7.1 Rượu làng Vân 35 2.7.2 Rượu cần 37 2.7.3 Rượu Bầu Đá 39 2.7.4 Rượu Gò Đen 41 CHƯƠNG 3: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 43 3.1 Nghiên cứu về vi sinh vật trong bánh men 43 3.2 Nghiên cứu về nấm mốc, nấm men trong quá trình lên men rượu nếp than 43 3.2.1 Giới thiệu 43 3.2.2 Kết quả và thảo luận 46 3.3 Nghiên cứu tình hình tiêu thụ rượu ở một số nước trên thế giới và Việt Nam 51 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ ĐIỀU TRA VÀ BÀN LUẬN 55 4.1 Sơ lược về huyện Bến Lức – tỉnh Long An 55 4.2 Điều tra hiện trạng sản xuất rượu truyền thống ở Bến Lức – Long An 56 4.2.1 Chủng loại 57 4.2.2 Số lượng 57 4.2.3 Tình hình sản xuất 58 4.2.4 Tình hình tiêu thụ 65 4.3 Đề xuất phương pháp nâng cao và ổn định chất lượng sản phẩm 68 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 5.1 Kết luận 69 5.2 Kiến nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 DANH MỤC BẢNG iv Bảng 2.1 Tỷ lệ thành phần cấu tạo của lúa nếp, ngô và lúa mì [7] 19 Bảng 2.2 Hàm lượng amylose của một số giống lúa Việt Nam [7] 22 Bảng 2.3 Thành phần hóa học của hạt gạo (% chất khô) [8] 23 Bảng 2.4 Hàm lượng khoáng chất có trong gạo nếp [10] 24 Bảng 2.5 Hàm lượng các vitamine có trong gạo nếp [10] 25 Bảng 2.6 Thành phần hóa học trung bình của một số hạt [11] 26 Bảng 2.7 Thành phần và hàm lượng amino acid của protein các loại hạt (% chất khô) [11] 26 Bảng 3.1 Khả năng phân cắt tinh bột của một số loài nấm mốc [15] 46 Bảng 3.2 Khả năng lên men của một số loài nấm men [15] 51 Bảng 3.3 Mức tiêu thụ thức uống có cồn ở một số nước (Quy theo số galon cồn 100o/người 15 tuổi trở lên/năm) [12] 52 Bảng 3.4 Lượng rượu bia tiêu thụ bình quân/người/năm tại một số nước Đông Nam Á (lít/người/năm) 54 Bảng 4.1 Sản lượng rượu trung bình của một số lò nấu rượu tại Gò Đen 57 Bảng 4.2 Chi phí và lợi nhuận trung bình cho một mẻ nấu rượu 67 DANH MỤC HÌNH v Hình 2.1 Hình cắt dọc một hạt thóc [7] 19 Hình 2.2 Vỏ trấu hạt thóc [7] 20 Hình 2.3 Mặt cắt ngang lớp aleuron của hạt thóc [7] 21 Hình 2.4 Bánh men thuốc bắc [23] 27 Hình 2.5 Sơ đồ khối quy trình sản xuất bánh men lá [1] 30 Hình 2.6 Sơ đồ khối quy trình sản xuất rượu Làng Vân [9] 36 Hình 2.7 Hình ảnh rượu cần của người Tây Nguyên [24] 37 Hình 2.8 Uống rượu cần [24] 38 Hình 2.9 Sơ đồ khối quy trình sản xuất rượu cần [1, 9] 38 Hình 2.10 Sản phẩm rượu Bầu Đá [19] 39 Hình 2.11: Sơ đồ khối quy trình sản xuất rượu Bầu Đá [17] 40 Hình 2.12 Sản phẩm rượu Gò Đen [20] 42 Hình 3.1 Đồ thị sự chuyển hóa glucose, ethanol và khí sinh ra bởi S. cerevisiae No 2.1 ở 30oC [15] 47 Hình 3.2 Đồ thị tỉ lệ sinh khí của 5 giống nấm men S.cerevisiae (No 2.1, 15.7, 20.4, 29.2) trong lên men fed-batch [15] 48 Hình 3.3 Đồ thị hiệu suất tạo ethanol của 5 giống nấm men S.cerevisiae (No 2.1, 15.7, 20.4, 29.2) trong lên men fed-batch [15] 49 Hình 3.4 Đồ thị phát triển và suy vong của 5 giống nấm men S.cerevisiae (No 2.1, 15.7, 20.4, 29.2) theo nồng độ rượu khác nhau [15] 50 Hình 4.1 Sơ đồ khối quy trình sản xuất rượu đế Gò Đen tại Bến Lức – Long An 58 Hình 4.2 Cơm gạo nếp sau khi nấu chín [25] 59 Hình 4.3 Bánh men được trộn với cơm gạo nếp để nguội [25] 59 Hình 4.4 Cơm gạo sau khi đã bổ sung thêm nước [25] 60 Hình 4.5 Ảnh chụp hệ thống chưng cất rượu tại Gò Đen 61 Hình 4.6 Gạo nếp than [22] 61 Hình 4.7 Sơ đồ khối quy trình sản xuất rượu nếp than 61 vi Hình 4.8 Gạo nếp than sau khi nấu chín [22] 63 Hình 4.9 Bánh men được trộn đều với cơm gạo nếp than [22] 63 Hình 4.10 Bổ sung rượu cao độ để hãm cồn [22] 64 Hình 4.11 Sản phẩm rượu nếp than tại Gò Đen 65 Hình 4.12 Logo hội sản xuất rượu đế Gò Đen [19] 66 Hình 4.13 Ảnh chụp hội sản xuất rượu đế Gò Đen 66 Hình 4.14 Ảnh chụp một số lò rượu tại khu vực Gò Đen 67 vii Chương 1: Mở đầu CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Rượu là một sản phẩm có từ lâu đời, mang tính truyền thống của nhiều dân tộc trên thế giới, đặc biệt rượu được sử dụng trong các dịp lễ hội, tết, đình đám, hay là một món quà giá trị để tặng người thân Từ thời xa xưa con người đã biết làm nước uống bằng phương pháp lên men, tuy nhiên đến thế kỷ XVI việc sản xuất rượu mới trở thành một ngành công nghiệp, và cũng từ đó ngày càng có nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật ứng dụng vào ngành công nghiệp này. Theo quan điểm về uống rượu của nhiều nhà khoa học: rượu ethylic nói theo y học là chất độc đối với con người. Điều này không ai chối cãi và rất đúng, nhưng chỉ đúng khi uống quá liều lượng cho phép đối với mỗi người. Mặt khác, ngoài thành phần chính là ethanol, trong rượu còn có một số hợp chất có giá trị dinh dưỡng như đường, các vitamine, một số nguyên tố vi lượng, Nếu thỉnh thoảng hoặc ngày một lần uống vào buổi tối không quá 50ml (một chén uống trà) rượu ngâm thuốc bắc thì chúng ta sẽ ăn và ngủ cũng tốt hơn. Lúc đó rượu sẽ làm tăng sức khỏe, con người sẽ cảm thấy sảng khoái thậm chí minh mẫn hơn. Về mặt kinh tế, ngành sản xuất rượu là ngành có vốn đầu tư ban đầu ít, khả năng thu hồi vốn nhanh, đem lại lợi nhuận cao, vì vậy nhiều nước trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng đã và đang đầu tư phát triển ngành sản xuất rượu [2]. Ở nước ta, nghề nấu rượu đã có từ lâu đời trong dân gian. Ở miền núi, đồng bào dân tộc dùng gạo, ngô, sắn nấu chín rồi cho lên men, men này được lấy từ lá cây hoặc cho lên men thuần khiết. Ở một số nơi khác, người ta nuôi cấy và phát triển nấm men, nấm mốc trong thiên nhiên trên môi trường thích hợp (gạo và một số vị thuốc bắc) để lên men rượu từ nguyên liệu tinh bột đã được nấu chín. Vì vậy nguồn nguyên liệu trong sản xuất rượu đã góp phần tạo nên nét đặc trưng cho từng vùng, là một trong những yếu tố tạo nên giá trị truyền thống và đặc sắc cho sản phẩm của vùng đó, chẳng hạn như rượu Vân Hà – Đại Lâm thường gọi là rượu làng Vân (Hà Bắc), rượu cần Tây Nguyên, rượu Bầu Đá (Bình Định), rượu nếp than (nếp cẩm), rượu Gò Đen ở Bến Lức – Long An, Tất cả đều làm theo kinh nghiệm “cha truyền con nối” [1, 2]. Việc nấu rượu truyền thống nếu thực hiện đúng thì rượu làm ra phải nói là uống rất ngon, vị đậm và êm dịu, say mà không cảm thấy sốc hoặc đau đầu. Tuy nhiên, rượu truyền thống chưa được hưởng lợi nhiều từ các nghiên cứu khoa học, thực trạng sản xuất rượu truyền thống ở một số địa phương của nước ta hiện vẫn đang còn là một điều bất cập, chất lượng sản phẩm chưa ổn định, chưa đạt tiêu chuẩn để xuất khẩu, thương hiệu chưa được nhiều người biết đến, Mặt khác, xu hướng trên thế giới là tiến hành công nghiệp hóa các sản phẩm truyền thống và quảng cáo hình ảnh thương 1 Chương 1: Mở đầu hiệu của mình đến khắp nơi, sản phẩm rượu Vodka của người Nga là một ví dụ điển hình. Để thực hiện được điều này cần làm tốt về nhiều mặt – cả kinh tế lẫn kỹ thuật, trong đó việc nâng cao và cải thiện chất lượng sản phẩm là điều không thể thiếu xót. Vì vậy, với sự gợi ý đề tài của PGS. TS Nguyễn Đức Lượng, tôi đã thực hiện đồ án “Điều tra hiện trạng sản xuất rượu truyền thống ở Bến Lức – Long An và đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng sản phẩm” nhằm góp phần giải quyết một số vướng mắc nêu trên đối với sản phẩm rượu truyền thống này. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Đồ án này được thực hiện nhằm giải quyết những vấn đề cụ thể sau: - Xác định thực trạng sản xuất rượu truyền thống ở Bến Lức – Long An hiện nay. - Đưa ra một số giải pháp để nâng cao và ổn định chất lượng rượu. 1.3 Nội dung nghiên cứu Việc nghiên cứu được thực hiện ở mức độ tổng quan về lý thuyết và qua quá trình khảo sát thực tế, với ba nội dung chính như sau: - Tổng quan tài liệu về các vấn đề liên quan đến sản xuất rượu truyền thống. - Điều tra, khảo sát, tìm kiếm thông tin liên quan đến hiện trạng sản xuất rượu truyền thống ở Bến Lức – Long An. - Đưa ra một số giải pháp khả thi để nâng cao và ổn định chất lượng rượu. 2 [...]... thành rượu cao phân tử Trong quá trình lên men rượu thì ngoài rượu ethylic còn có các rượu có số Cacbon lớn hơn 2 (gọi là rượu cao phân tử) Các rượu này tuy ít nhưng nếu lẫn vào các sản phẩm sẽ gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng sản phẩm Đó là các rượu propylic, isobutylic, isoamylic, amylic,… Hàm lượng của chúng chỉ khoảng 0,4 – 16 Chương 2: Tổng quan tài liệu 0,5% so với rượu ethylic nhưng gây cho sản phẩm. ..Chương 2: Tổng quan tài liệu CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu một số phương pháp sản xuất rượu Sản xuất rượu bằng phương pháp lên men được áp dụng từ thời cổ xưa Theo phương pháp này, rượu được lên men từ các dịch đường nhờ các loài nấm men trong điều kiện kỵ khí Nguyên liệu dùng trong sản xuất rượu là các loại ngũ cốc, sắn, khoai tây, rỉ đường, các loại nước quả và gỗ Ngoài sản phẩm chính là... chậm lại, hương vị của sản phẩm không đạt Ngược lại, hàm lượng oxy quá nhiều thì tế bào sẽ tăng sinh và nảy chồi nhiều hơn, hàm lượng các sản phẩm phụ cũng gia tăng nhiều hơn [13] 2.4 Các sản phẩm phụ của quá trình lên men Ngoài hai sản phẩm chính là ethanol và CO 2 thì quá trình lên men còn sinh ra nhiều sản phẩm khác Có thể chia thành 4 nhóm chính như sau: acid, ester, aldehyde và rượu [6] 2.4.1 Sự tạo... nhiều phương pháp đường hóa khác nhau và do đó sản xuất rượu từ các nguồn nguyên liệu tinh bột được mang tên các phương pháp đường hóa [1, 2] 2.1.1 Phương pháp sử dụng bánh men thuốc bắc Men thuốc bắc có từ lâu đời ở nước ta cũng như ở Trung Quốc Ở miền núi nhân dân còn dùng men lá để nấu rượu Đặc điểm của phương pháp này là trong 3 Chương 2: Tổng quan tài liệu men thuốc bắc có các loại nấm mốc và nấm men,... giới hạn tối ưu Ở nhiệt độ cao, hoạt tính của nấm men sẽ giảm nhanh nhưng chủ yếu bị nhiễm vi khuẩn lactic và nấm men hoang dại Ở nhiệt độ 30oC, nấm men hoang dại phát triển nhanh hơn Saccharomyces từ 2 đến 3 lần, còn ở nhiệt độ 35 – 38 oC chúng phát triển nhanh gấp 6 đến 8 lần Mặt khác, khi lên men ở nhiệt độ cao sẽ tạo nhiều ester, aldehyde và tổn thất rượu theo CO2 sẽ tăng [13]  Ảnh hưởng của pH Nồng... dùng dần cho sản xuất rượu Cách làm bánh men như trên ta nhận được bánh men bình thường, dễ bị tạp nhiễm các vi khuẩn không mong muốn khi ta sản xuất rượu làm ảnh hưởng xấu tới hiệu suất và chất lượng sản phẩm, đặc biệt là mùi vị kém Vì vậy trong dân gian thường làm bánh men có trộn thêm thuốc bắc hoặc các lá cây thu được các loại men thuốc bắc và men lá Các loại men này đã được dùng lâu đời và đã tạo... cần thiết cho quá trình trao đổi chất của vi sinh vật mặc dù chỉ với một lượng nhỏ Chúng tham gia vào cấu trúc enzyme hoặc kích thích các quá trình sinh trưởng khác [5] 2.3.2 Ảnh hưởng của điều kiện lên men Nói đến quá trình lên men thì cần lưu ý các yếu tố sau: - Tốc độ phát triển của sinh khối - Tốc độ và mức độ sử dụng cơ chất của nấm men - Nồng độ các sản phẩm chính và sản phẩm phụ Các thông số trên... dextrinase Sản phẩm đường hóa là hỗn hợp các dextrin cuối, maltose, và glucose (trong dịch đường chủ yếu là glucose) Dùng phương pháp này cho phép rút ngắn được chu trình sản xuất (chỉ bằng 1/3 – 1/2 thời gian của phương pháp amylose), thời gian đường hóa từ 1 – 3 giờ Nhờ khả năng đường hóa của nấm mốc cao nên có thể dùng nhiều nguồn nguyên liệu 4 Chương 2: Tổng quan tài liệu tinh bột khác nhau để sản xuất rượu. .. than, ngô, sắn, ít khi dùng khoai tây, khoai lang vào sản xuất rượu Trong các nguyên liệu kể trên, gạo nếp (nếp cái hoa vàng, nàng hương, nếp than) là loại nguyên liệu cho sản phẩm rượu ngon nhất [1, 2] 2.6.1 Gạo, gạo nếp 2.6.1.1 Cấu tạo hạt thóc [7, 8] Thóc thuộc loại hạt ngũ cốc Cấu tạo gồm vỏ, aleuron, nội nhũ và phôi Bảng 2.1 Tỷ lệ thành phần cấu tạo của lúa nếp, ngô và lúa mì [7] Loại hạt Vỏ và. .. dung tích thiết bị lớn hơn,… ) Tùy thuộc vào chủng nấm men sử dụng và các chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm lên men mà ta chọn nồng độ chất hòa tan ban đầu cho phù hợp [13]  Ảnh hưởng của hàm lượng oxy hòa tan Lên men rượu là quá trình yếm khí, nhưng nấm men vẫn cần một lượng oxy vừa đủ để tăng sinh khối Do đó, oxy chỉ cần ở giai đoạn đầu của quá trình lên men Nếu lượng oxy quá ít thì quá trình lên men bị . CHUYÊN NGÀNH ĐIỀU TRA HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT RƯỢU TRUYỀN THỐNG Ở BẾN LỨC – LONG AN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM SVTH : TRẦN TRUNG KIÊN CBHD: PGS. TS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG TpHCM,. NGÀNH ĐIỀU TRA HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT RƯỢU TRUYỀN THỐNG Ở BẾN LỨC – LONG AN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM SVTH : TRẦN TRUNG KIÊN MSSV : 60604196 CBHD : PGS. TS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG BỘ. xuất rượu truyền thống ở Bến Lức – Long An và đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng sản phẩm nhằm góp phần giải quyết một số vướng mắc nêu trên đối với sản phẩm rượu truyền thống này. 1.2 Mục