Header Page of 126 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  - LỆNH HẬU PHƯỚC NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC (SINH THÁI) MỘT SỐ LOÀI CÂY CHỦ YẾU TRONG THÀNH PHẦN MEN RƯỢU CỦA ĐỒNG BÀO CÁC DÂN TỘC TỈNH HÀ GIANG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Chuyên ngành : Lâm Nghiệp Mã số : 60 62 60 Thái Nguyên, năm 2011 Footer PageSố of hóa126 Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngay từ hình thành, loài người biết sử dụng loài cỏ vào mục đích trì tồn phát triển sống Thủa sơ khai, người sử dụng thực vật đơn giản phục vụ nhu cầu sinh hoạt ăn chỗ Theo phát triển, người bắt đầu khai thác thực vật vào mục đích xã hội khác như: dạng đồ uống, đồ mặc, đồ trang trí, chăm sóc sức khoẻ Cũng theo thời gian, vốn kiến thức mối quan hệ người cỏ ngày phong phú chọn lọc cách kỹ lưỡng nhằm phục vụ tốt sống Với 54 dân tộc chung sống, tập quán, truyền thống điều kiện tự nhiên khác nên vùng cư trú, dân tộc, cộng đồng dân cư đúc kết tích luỹ cho riêng kinh nghiệm quý báu sử dụng thực vật để phục vụ nhu cầu sống Cho tới nay, hầu hết kinh nghiệm lưu truyền ứng dụng nội cộng đồng Hiện nay, nhà nghiên cứu giới thừa nhận tri thức kinh nghiệm sử dụng thực vật dân tộc tài nguyên phi vật thể quý giá quốc gia Nhiều tri thức, kinh nghiệm ứng dụng để sản xuất sản phẩm góp phần phát triển kinh tế xã hội nâng cao hiệu sử dụng tài nguyên thực vật Tuy nhiên, bị tác động nhiều yếu tố, tri thức kinh nghiệm sử dụng thực vật dân tộc thiểu số có nguy bị xói mòn quên lãng Trong số đồ uống có nguồn gốc từ cỏ đồ uống lên men phát triển đa dạng đồng thời chúng mang nhiều nét đặc trưng truyền thống cho cộng đồng người, vùng miền khác Đồ uống bật biết đến nhiều rượu, nơi đâu, cộng đồng người sinh sống ổn định có đồ uống gọi rượu Rượu làm nhiều cách khác phải trải qua Footer Page 2Số ofhóa 126 Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 công đoạn Lên men Đây trình diễn phức tạp, bao gồm trình sinh hóa có tác động vi sinh vật Thông thường men làm cách cấy loại nấm sợi (nấm men) lên giá thể, thường bột gạo hay bột mỳ Men dùng lưu giữ dạng bánh men để dùng lâu dài giá thể men, bột gạo hay bột ngô thường cho thêm số loại cỏ khác Các cỏ giúp cho trình len men rượu tốt hơn, bảo quản men tốt tạo mùi vị đặt trưng cho loại rượu Trên giới ngày nay, hình thức lên men rượu chưa có sách thống kê hết, nước có công thức riêng để chế biến, tóm lại công thức đa phần từ thực vật, người ta dùng hạt ngũ cốc, có nơi dùng trái chín ủ men chí nấm lên men từ hạt để tạo men trực tiếp Đó điều giải thích có đa dạng vị mùi loại rượu giới Trong năm gần đây, với sách Đảng nhà nước,nền kinh tế nước ta ngày phát triển, đời sống nhân dân không ngừng nâng cao, nhu cầu người dân lương thực, thực phẩm ngày gia tăng đáp ứng phần lượng chất Những sản phẩm có chất lượng cao thức ăn đồ uống thiếu đời sống hàng ngày Để đáp ứng nhu cầu ngày gia tăng xã hội sản phẩm ngành thực phẩm nước ta không ngừng gia tăng phát triển có ngành sản xuất dồ uống (rượu, bia, nước giải khát) đặc biệt sản xuất rượu men dân tộc, loại đồ uống nhiều người ưa thích Nấu rượu men truyền thống có từ lâu đời người dân Việt nói chung cộng đồng dân tộc thiểu số nói riêng Đây sản vật, đồng thời "bí quyết" lâu đời cộng đồng dân tộc vùng núi phía Bắc Việt Nam, nét văn hoá riêng ẩm thực cộng đồng dân tộc Rượu men coi đặc sản người vùng cao biên giới phía bắc, tỉnh Hà Giang đặc biệt với huyện có cộng đồng dân tộc người Footer Page 3Số ofhóa 126 Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 Tày, Mông, Dao như: Quản Bạ; Đồng Văn; Yên minh Vào ngày làm men có nhiều gia đình chung làm, ngày họ có dịp ngồi lại với trò chuyện chia sẻ với bàn bạc cách làm ăn, làm giàu, trao đổi kinh nghiệm chăn nuôi, trồng trọt, nấu rượu …tăng thêm tình đoàn kết gia đình thôn Để tạo nên loại men người dân tộc, tỉnh Hà Giang biết sử dụng nguyên liệu phong phú từ phận từ loại rừng Hiện số lượng loài sử dụng làm men phong phú đa dạng vùng miền, để góp phần bổ xung vào tập đoàn làm men rượu tỉnh Hà Giang tiến hành nghiên cứu đề tài: " Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học (sinh thái) số chủ yếu thành phần men rượu đồng bào dân tộc tỉnh Hà Giang" nhằm bước đầu xác định thành phần loài cây, xác định số đặc điểm sinh vật học, phân bố, sinh thái học loài sử dụng làm men sản xuất rượu cộng đồng dân tộc khu vực nghiên cứu Từ đề xuất số biện pháp để bảo tồn phát triển nguồn tài nguyên thực vật sử dụng chế biến men cộng đồng dân tộc khu vực làm sở cho việc trì nguồn gen loài thực vật cho việc sử dụng lâu dài địa phương Footer Page 4Số ofhóa 126 Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 CHƢƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở khoa học Rượu đồ uống có từ lâu đời Trong sống, biết sử dụng hợp lí rượu tốt cho sức khoẻ, cần thiết giao tiếp Rượu đồ uống có rượu chiếm vị trí đáng kể công nghiệp thực phẩm Chúng đa dạng tuỳ theo truyền thống thị hiếu người tiêu dung mà nhà sản xuất làm nhiều loại rượu mang tên khác Trong sản xuất rượu, hệ vi sinh vật bánh men đóng vai trò quan trọng Chúng góp phần chuyển hoá chất từ nguyên liệu thành đường từ đường thành rượu nhờ trình đường hoá lên men Chúng với nguyên liệu tạo nên chất lượng rượu Đã có nhiều công trình nghiên cứu cách chế biến men rượu giới Việt Nam Mặc dù hiểu biết người nấm men tính chất 150 năm, từ thời cổ đại, người ta biết dùng bột (có lẽ gồm quần thể vi sinh vật tạo axit lactic vài loài nấm men ) Đến đầu kỉ 19, nấm men rượu bia, nấm men thải từ nhà máy rượu bia người sử dụng để làm bánh mì Cuối kỉ 19, nhiều cải tiến kỹ thuật hệ thống thông khí (nước Anh ), kỹ thuật li tâm để tách nấm men khỏi môi trường tăng trưởng (Mỹ) dùng để sản xuất men Lúc Pasteur cho nấm men nuôi dung dịch đường mía với amoniac, nguồn Nitơ ứng dụng Sau đại chiến thứ I thứ II, việc sản xuất nấm men Sacharomyces Candida phát triển mạnh Có nhiều sáng chế đánh dấu tiến kĩ thuật nuôi giai đọan này, chủ yếu Đan Mạch Đức Sau đó, với phát triển chung kĩ thuật lên men việc cải tiến trang thiết bị chủng nấm men có ảnh hưởng lớn trình sản xuất nấm men đại Footer Page 5Số ofhóa 126 Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 Ở tỉnh vùng núi phía Bắc Việt Nam, nhiều cộng đồng dân tộc có kinh nghiệm lâu đời việc dùng loài cỏ mọc hoang dại, sử dụng làm bánh men để nấu rượu nấu loại rượu, gọi chung men Mỗi cộng đồng có kinh nghiệm riêng mình, cách chọn loài cây, mùa thu hoạch, phận thu hái Nhưng chung kinh nghiệm sử dụng loài cỏ để sản xuất bánh men Ở tỉnh Hà Giang men sử dụng để nấu loại rượu, người ta vào loại tinh bột lên men men để chưng cất thành rượu Như Ngô dùng men chưng cất nên rượu, gọi rượu Ngô, tương tự có loài rượu Sắn, rượu gạo, rượu Đao, 1.2 Những nghiên cứu sản xuât men rƣợu giới Việt Nam 1.2.1 Những nghiên cứu men rượu giới 1.2.1.1 Khái niệm men rượu Để chuyển hoá đường thành rượu, cồn (alcohol), đóng vai trò quan trọng men Men chất biến đổi nguyên liệu thành đường từ đường thành rượu nhờ trình đường hoá lên men Saccharomyces chi nấm men sử dụng rộng rãi ngành thực phẩm làm bánh mì, sản xuất rượu cồn Saccharomyces có nghĩa nấm đường, loại vi sinh vật sản xuất với quy mô lớn giới Nguyên liệu dùng để sản xuất men mật rỉ, số hóa chất khác cung cấp trình nuôi cấy men để bổ sung chất dinh dưỡng mà mật rỉ, tinh bột, không đủ hoặc Về mặt khoa học men kết tái tạo môi trường nuôi dưỡng giúp cho nấm Saccharomyces Oryzaze cấy gia phẩm Nó tác động loại enzym qua chu trình lên men vi sinh vật vào trình chuyển hoá đường sẵn có hầu hết lương thực có đa phần tinh bột, loại xác trái cây, củ, giúp chúng biến thành rượu [19] Footer Page 6Số ofhóa 126 Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 1.2.1.2 Giới thiệu số phƣơng pháp lên men sản xuất rƣợu Sản xuất rượu phương pháp lên men áp dụng từ thời cổ xưa Theo phương pháp này, rượu lên men từ dịch đường nhờ loài nấm men điều kiện kỵ khí Nguyên liệu dùng sản xuất rượu loại ngũ cốc, sắn, khoai tây, rỉ đường, loại nước gỗ Ngoài sản phẩm cồn ethylic trình lên men tạo thành khí CO 2, glyxerin, vài loại rượu bậc cao, aldehyte, acid hữu sinh khối nấm men tích tụ đồng thời với hình thành sản phẩm Sản xuất rượu phương pháp lên men bao gồm ba giai đoạn: - Chế biến nguyên liệu thành dịch đường len men nấm men - Lên men đường thành rượu - Chưng cất tinh chế cồn Các nguyên liệu lên men trừ hợp chất đường, nguyên liệu khác (các loại chứa tinh bột cellulose) cần phải qua trình đường hóa Những chất chứa cellulose gỗ, mùn cưa, rơm rạ, thường dùng acid chlohydric sunfuric để đường hóa Các chất có tinh bột thường đường hóa hệ enzyme amylase thóc mầm nấm mốc Đường hóa chất bột dùng acid, cần phải có thiết bị chịu acid tốn kinh tế Nấm mốc dùng để đường hóa thường dùng giống Aspergillus gần có chiều hướng dùng giống giả nấm men Endomycopsis Các giống có khả sinh nhiều enzyme glucoamylase – có tác dụng chuyển tinh bột thành glucose Trong trình lên men thường dùng nấm men Saccharomyces cerevisiae Hiện sản xuất rượu chủ yếu dùng hai nguồn nguyên liệu nguồn tinh bột gạo, ngô, khoai, sắn rỉ đường Lên men rượu từ loại nguyên liệu chứa tinh bột nguyên lý không khác với nguồn nguyên liệu khác, chế biến nguyên liệu cần phải qua đường hóa để biến tinh bột thành đường Các loài nấm men rượu enzyme Footer Page 7Số ofhóa 126 Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 đường hóa tinh bột, thiết phải qua khâu đường hóa Hiện giới dùng nhiều phương pháp đường hóa khác sản xuất rượu từ nguồn nguyên liệu tinh bột mang tên phương pháp đường hóa [19] [23] 1.2.1.3 Bản chất sinh hóa trình lên men rƣợu Đây trình phức tạp xảy với hoạt động vi sinh vật Các trình vi sinh vật có đặc điểm trình sinh sản, sinh trưởng vi sinh vật, xảy nhanh giai đoạn đầu trình lên men, loài vi sinh vật phát triển đồng thời với mức độ khác C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP [45] 1.2.1.4 Một số yếu tố ảnh hƣởng đến lên men rƣợu * Ảnh hưởng điều kiện lên men Nói đến trình lên men cần lưu ý yếu tố sau: - Tốc độ phát triển sinh khối - Tốc độ mức độ sử dụng chất nấm men - Nồng độ sản phẩm sản phẩm phụ - Ảnh hưởng nhiệt độ Mỗi vi sinh vật có nhiệt độ tối ưu cho phát triển chúng Đối với nấm men Saccharomyces, nhiệt độ tối ưu nằm khoảng 28 – 32oC Tuy nhiên, bắt đầu lên men nhiệt độ thấp khả lên men cao kéo dài Mặt khác, có điều kiện làm lạnh dịch đường tới 20 – 22oC hạn chế phát triển tạp khuẩn Sau – 10 nhiệt độ len men tăng đến 28 – 30oC, tiếp cần làm lạnh để ổn định nhiệt độ giới hạn tối ưu Ở nhiệt độ cao, hoạt tính nấm men giảm nhanh chủ yếu bị nhiễm vi khuẩn lactic nấm men hoang dại Ở nhiệt độ 30oC, nấm men hoang dại phát triển nhanh Saccharomyces từ đến lần, nhiệt độ 35 – 38oC chúng phát triển nhanh gấp đến lần Mặt khác, lên men nhiệt độ cao tạo nhiều ester, aldehyde tổn thất rượu theo CO2 tăng [43] Footer Page 8Số ofhóa 126 Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 1.2.1.5 Nguyên liệu sản xuất rƣợu truyền thống Đối với sản xuất rượu, thành phần quan trọng glucid lên men được, gồm tinh bột số đường Glucid tự nhiên chia làm ba nhóm monosaccharide, oligosaccharide polysaccharide Monosaccharide glucid đơn giản thủy phân được.[19] [23] * Nguyên liệu sản xuất rƣợu Nguyên liệu sản xuất rượu truyền thống theo phương pháp thủ công nước ta chủ yếu gạo tẻ, gạo nếp, gạo nếp than, ngô, sắn, dùng khoai tây, khoai lang vào sản xuất rượu Trong nguyên liệu kể trên, gạo, ngô loại nguyên liệu cho sản phẩm rượu ngon [23] Thành phần số loại hạt ngũ cốc trình bày bảng 1.1 Bảng 1.1: Thành phần hóa học trung bình số hạt [22] Thành phần Lúa mì Đại mạch Ngô Gạo Độ ẩm 10,0 10,5 15,0 11,4 Protein 13,2 12,6 18,9 19,2 Chất béo 1,9 1,7 3,9 1,4 (%) * Các loại men rƣợu Từ men rượu tạo nên Các dòng rượu đặc trưng giới Rượu có nhiều loại mùi vị, tính chất khác Tuy nhiên tất thứ rượu có thành phần chung, cồn (alcohol) Theo công nghệ sản xuất, rượu phân loại sau: - Rượu lên men túy : Rượu lên men từ nguyên liệu có chứa đường tinh bột, có nồng độ thấp Không qua chưng cất VD : Rượu vang, rượu táo cider, saké, cơm rượu, - Rượu chưng cất: Cũng dùng nguyên liệu chứa đường tinh bột, sau lên men, đem cất lại thành phần có nồng độ cồn (alcohol) cao Rượu cất thứ rượu nặng : Brandy, Whisky, Rhum, Vodka thuộc loại Footer Page 9Số ofhóa 126 Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 10 of 126 - Rượu pha chế : Còn gọi “Rượu tái chế” Đó thứ rượu lên men rượu cất có pha thêm đường, hương liệu, dược liệu mà thành Trong nhóm điển hình như: rượu bổ, rượu sâm, Liqueur, cocktail [18] Theo Tửu mục trung thư nhà xuất Thư Kinh Trung Quốc, tới cuối năm 1989, toàn đất nước Trung Hoa có đến gần 7000 cách lên men rượu, có 6000 cách lên men thực phẩm từ gạo, lúa mì, khoai, củ, hạt bắp, lúa mạch… cây, vỏ cây, rễ lẫn nhựa Đặc biệt có số công thức dựa vào động vật khoáng thạch.v.v… Trên giới ngày nay, hình thức lên men rượu nhiều, khó thống kê hết nước có công thức riêng để chế biến, tóm lại công thức đa phần từ thực vật, người ta dùng hạt ngũ cốc, có nơi dùng trái chín ủ men chí nấm lên men từ hạt để tạo men trực tiếp Đó điều giải thích có đa dạng vị mùi rượu giới [30] Sản phẩm rượu Whisky định nghĩa cho rượu lên men từ malt (tức lúa mạch ủ cho nẩy mần sấy rang nhẹ) sau phải qua chưng cất; hay nói cách khác whisky bia mang chưng cất ủ Nếu dùng Ngô (Bắp) để thay cho malt theo cách gọi Mỹ whiskey (corn whiskey), [30] Rượu Mao Đài sản xuất với nguồn nguyên liệu cao lương đặc sản vùng lúa mạch ; áp dụng phương thức ủ men mang tính khoa học với công nghệ sản xuất truyền thống tạo nên tính độc đáo đặc trưng sản phẩm: hương thơm nồng dịu, hương vị hài hoà Rượu Sake làm từ men Koji : Koji thành phần trung tâm toàn trình sản xuất rượu sake shochu Koji chuyển hoá tinh bột gạo thành đường glucose Về hình thức, Koji bụi phấn màu đen rải gạo hấp để môi trường nhiệt độ lạnh Sau đem vào phòng đặc biệt có độ ẩm nhiệt độ thích hợp Sự phát triển Koji Footer Page 10 126 Sốof hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 72 Header Page 73 of 126 STT Độ cao Mậtđộ Loài làm men (m) (cây/ha) rƣợu 2700 Cúc hoa xoắn Các trạng thái Rất Van châng Khe ẩm Ít Quản trọng IB, IC 200 - Ít Riềng IIB IIIA1,2,3, Trồng