Nấm men đóng vai trò then chốt trong quá trình sản xuất rượu whisky, góp phần tạo nên hương vị đặc trưng và nồng độ cồn của loại thức uống này. Bài viết này sẽ cùng bạn khám phá sâu hơn về các loại nấm men được sử dụng trong sản xuất rượu whisky, đặc điểm của chúng và tầm ảnh hưởng đến chất lượng rượu thành phẩm. ruoungoaionline.net sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về thế giới vi sinh vật phức tạp này.
Nấm men thuộc chi Saccharomyces là thành phần chủ yếu được sử dụng trong sản xuất đồ uống có cồn, bao gồm cả rượu whisky. Có nhiều loại Saccharomyces khác nhau, chẳng hạn như S. bayanus, S. cariocanus, S. cerevisiae, S. eubayanus, S. kudriavzevii, S. mikitae, S. paradoxus, S. pastorianus. Một số tài liệu còn phân loại S. uvarum là một biến thể của S. bayanus. Sự phân loại và danh pháp của các loài nấm men này luôn được cập nhật và thay đổi, dẫn đến sự không thống nhất trong các tài liệu. Mỗi loài lại có thể được chia thành nhiều chủng khác nhau, với hàng ngàn chủng S. cerevisiae hiện đang được biết đến. Việc lai tạo giữa các loại men thuần hóa được sử dụng trong sản xuất rượu cũng khá phổ biến. Trong ngành công nghiệp rượu whisky, S. cerevisiae là loài được sử dụng chủ yếu, đôi khi kết hợp với các loài thứ cấp khác.
Các Loại Nấm Men Trong Sản Xuất Đồ Uống
S. cerevisiae được sử dụng rộng rãi trong sản xuất bánh mì, bia ale và một số loại rượu rum. S. pastorianus được dùng trong sản xuất bia lager. Ngành công nghiệp rượu vang sử dụng cả S. cerevisiae và S. bayanus, cùng với các loại nấm men hoang dã khác như Kloeckera, Saccharomycodes, Schizosaccharomyces, Hansenula, Candida, Pichia và Torulopsis. Rượu rum cũng được lên men chủ yếu nhờ S. cerevisiae và Schizosaccharomyces, kết hợp với nhiều loại men hoang dã khác.
Đặc Điểm Sinh Học Của Nấm Men Saccharomyces
Saccharomyces là nấm men đơn bào, chứa 16 nhiễm sắc thể, và do bộ gen lưỡng bội nên tổng cộng có 32 nhiễm sắc thể chứa DNA. Nó có thể sinh sản bằng cách nảy chồi (sao chép bộ gen và phân chia tế bào thành hai) hoặc giao phối bằng bào tử. Trong sản xuất đồ uống, các loại nấm men ít sinh bào tử được ưa chuộng để đảm bảo tính nhất quán của quá trình lên men. Do đó, các chủng men sử dụng trong sản xuất đồ uống hầu như chỉ sinh sản bằng cách nảy chồi. Bộ gen của chúng thay đổi do đột biến tự phát, hiếm khi do giao phối và lai ghép. Một số loại nấm men còn có bộ gen đa bội (nhiều bộ nhiễm sắc thể) hoặc dị bội (nhiều nhiễm sắc thể đơn), giúp cải thiện tính nhất quán và giảm khả năng sinh bào tử. Cấu trúc nhiễm sắc thể phức tạp này khiến việc nhân giống nấm men trở nên khó khăn, ngay cả với công nghệ di truyền hiện đại. ruoungoaionline.net lưu ý rằng việc lai tạo nấm men là một quá trình phức tạp, đòi hỏi kiến thức chuyên sâu và công nghệ tiên tiến.
Ví dụ, S. pastorianus (trước đây gọi là S. carlsbergensis, S. uvarum hoặc S. cerevisiae var Hansen) được sử dụng rộng rãi trong sản xuất bia lager, được hình thành bằng cách lai ghép giữa S. cerevisiae và S. eubayanus, sau đó kết hợp thêm vật chất di truyền từ S. bayanus. Bản thân S. bayanus cũng là kết quả lai ghép của S. cerevisiae, S. eubayanus và S. uvarum.
Phân Loại Và Đặc Tính Của Nấm Men Trong Sản Xuất Rượu Whisky
Nấm men được phân loại theo mục đích sử dụng (nướng bánh, ủ bia ale/lager, chưng cất) và thường được đặt tên như WH301 hoặc WL001. Các phòng thí nghiệm khác nhau có thể bán cùng một loại men (hoặc rất giống nhau) với tên gọi khác nhau. ruoungoaionline.net khuyến nghị người tiêu dùng nên tìm hiểu kỹ nguồn gốc và đặc tính của nấm men trước khi sử dụng.
Các đặc tính quan trọng của nấm men sản xuất rượu bao gồm khả năng keo tụ, khả năng lên men các loại đường khác nhau, khả năng hoạt động ở nồng độ đường cao, khả năng chịu đựng nồng độ cồn, nhiệt độ và các yếu tố khác. Keo tụ là khả năng kết tụ của tế bào nấm men. Men ale kết tụ ở bề mặt trên của quá trình lên men, trong khi men lager kết tụ ở đáy. Men keo tụ sớm (3-5 ngày) có thể dẫn đến giảm độ đậm, tức là một phần đường không được chuyển hóa thành rượu. Các nhà chưng cất rượu whisky thường ưa chuộng men keo tụ thấp vì men keo tụ dễ bám vào cuộn dây nóng hoặc bề mặt nồi chưng cất, gây ra hương vị cháy khét. Men keo tụ thấp thường cho hiệu suất sử dụng đường tốt hơn, dẫn đến sản lượng rượu cao hơn.
Dịch nha chứa nhiều loại đường khác nhau, chủ yếu là maltose và các oligosaccharide (maltotriose, maltotetraose, maltopentaose,…), cùng với glucose, fructose và sucrose. Nấm men sử dụng glucose, fructose, sucrose và maltose rất hiệu quả. Tuy nhiên, việc sử dụng maltotriose phụ thuộc vào khả năng vận chuyển maltotriose vào tế bào của nấm men thông qua một enzyme đặc hiệu. Khả năng hấp thụ maltotriose hiệu quả là yếu tố quan trọng để đạt được sản lượng rượu tối ưu. Hầu hết các loại men rượu whisky và bia đều chứa một số gen mã hóa cho enzyme vận chuyển maltotriose, có thể là kết quả của lai tạo và biến đổi nhiễm sắc thể.
Khả năng chịu cồn của nấm men phụ thuộc vào chủng và loài. Hầu hết các loại men đồ uống thuần hóa đều chịu được nồng độ ethanol trên 10% ABV. Trong khi đó, hầu hết các loại nấm men tự nhiên Saccharomyces ngừng hoạt động hiệu quả ở nồng độ 1-5% ABV và chết ở 10% ABV. Một số loại nấm men dùng trong sản xuất cồn nhiên liệu công nghiệp có thể chịu được đến 23% ABV. Trong quá trình lên men rượu whisky, yếu tố giới hạn sản lượng rượu thường là lượng đường trong dịch nha, vì nấm men rượu whisky có thể chịu được nồng độ cồn 5-8% ABV.
Ảnh Hưởng Của Nhiệt Độ Lên Men
Quá trình lên men rượu whisky mạch nha Scotch thường được kiểm soát nhiệt độ, mặc dù hầu hết các nhà sản xuất bia lager và rượu vang đều sử dụng thiết bị lên men kiểm soát nhiệt độ. Quá trình trao đổi chất của nấm men sinh ra nhiệt, đặc biệt là trong điều kiện kỵ khí khi tạo ra rượu. Do đó, nấm men rượu whisky phải chịu được sự biến đổi nhiệt độ, thường từ 18-20°C đến trên 33°C. Các loại men chưng cất rượu whisky điển hình chịu được nhiệt độ từ 32-34°C, tùy thuộc vào nồng độ ethanol. Mặc dù một số chủng nấm men chưng cất có thể chịu được nhiệt độ lên đến 46°C (một dòng vodka Phần Lan), hầu hết các loại men chưng cất đều tạo ra sản lượng rượu tốt nhất ở 20-30°C. Nhiệt độ lên men ảnh hưởng đáng kể đến sự hình thành hợp chất hương vị. Nhiệt độ cao hơn tạo ra ít este hơn và nồng độ cồn cao hơn.
Lịch Sử Phát Triển Của Nấm Men Trong Ngành Công Nghiệp Rượu Whisky
Từ những năm 1960 đến 1980, chủng S. cerevisiae có tên gọi DCL, M, M-chủng, Quest M, Rasse M, M-1, D1 hoặc WH301, được sản xuất bởi DCL Yeast Ltd (nay là Kerry Biosciences), được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp rượu whisky Scotland. Dòng M được DCL giới thiệu vào các nhà máy chưng cất rượu whisky Scotch vào năm 1952, nhưng Rasse M đã được sử dụng rộng rãi ở Đức từ những năm 1930. Tên gọi vẫn được giữ nguyên mặc dù đặc tính của chủng đã thay đổi đáng kể từ những năm 1930. Chủng M là loài lai giữa các loài S. cerevisiae (bao gồm cả S. diastaticus trước đây).
Một bước tiến quan trọng là sự phát triển của nấm men khô hoạt tính (ADY hoặc IDY) trong Thế chiến thứ hai. Việc sấy khô nấm men thành viên nhỏ giúp kéo dài thời hạn sử dụng và vận chuyển dễ dàng đến các vùng xa xôi. Một số nhà máy chưng cất mạch nha ở Scotland vẫn sử dụng nấm men khô (95% chất rắn) hoặc nấm men nén (25-28%). Nấm men kem (17-23%) được giới thiệu vào năm 1983, được vận chuyển bằng xe bồn và đóng chai tự động, rất tiện lợi cho các nhà máy lớn.
Các Chủng Nấm Men Phổ Biến Hiện Nay
Theo Kerry Group, chủng MX, được phát triển vào những năm 1990, lên men nhanh và tạo ra hương vị tương tự chủng M. MX được ưa chuộng vì hiệu quả và tiết kiệm chi phí, đặc biệt trong sản xuất đồ uống có nồng độ cồn cao. Một loại men khác là Pinnacle của Mauri, một loại men làm bánh chịu được ethanol, lên men nhanh hơn MX khoảng 1 giờ (tổng thời gian lên men khoảng 15 giờ). Các nhà máy chưng cất ngũ cốc thường sử dụng men kem, với chủng không được tiết lộ, sản xuất bởi British Fermentation Products (BFP) hoặc Anchor Yeast.
Tương Lai Của Nấm Men Trong Ngành Công Nghiệp Rượu Whisky
Ngành công nghiệp rượu whisky đang nỗ lực phát triển các chủng nấm men phù hợp với dịch nha có trọng lượng cao hơn, thời gian lên men ngắn hơn và sử dụng maltotetraose và maltopentaose hiệu quả hơn. Hy vọng rằng các vấn đề về hương vị cũng sẽ được xem xét trong quá trình này, và các chủng nấm men mới sẽ được nghiên cứu để cải thiện cấu hình hương vị của rượu whisky. ruoungoaionline.net sẽ tiếp tục cập nhật những thông tin mới nhất về lĩnh vực này đến quý độc giả.
Kết luận
Việc lựa chọn nấm men là một yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến hương vị và chất lượng rượu whisky. ruoungoaionline.net hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những kiến thức hữu ích về vai trò của nấm men trong sản xuất rượu whisky. Hãy tiếp tục theo dõi ruoungoaionline.net để cập nhật thêm nhiều thông tin bổ ích về rượu và thế giới đồ uống.