Lên men rượu là quá trình nuôi cấy và phát triển vi sinh vật trong thực phẩm để chúng chuyển đổi đường thành rượu, axit, hoặc khí. Khi nấm men thực hiện quá trình lên men, chúng tiêu thụ đường và biến đổi nó thành rượu. Quá trình này diễn ra mạnh mẽ trong điều kiện ít không khí.
Lịch sử lên men
Quá trình lên men đã tồn tại từ khoảng 20.000 năm trước Công Nguyên. Lúc này, khi khí hậu trái đất tăng lên và con người chuyển từ săn bắn và hái lượm sang trồng trọt, quá trình lên men đã phát triể n. Có dấu vết về sự canh tác của tám loại cây trồng cơ bản từ khoảng 9.500 năm trước Công Nguyên. Các nhà khoa học cho rằng, con người đã khám phá quá trình lên men rượu từ ngũ cốc tại khu vực này. Sau nhiều quá trình phát triển, quá trình lên men đã được ứng dụng rộng rãi và tạo ra nhiều sản phẩm mới như rau muối chua, phô mai, tương.
Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu
Nhiệt độ - yếu tố lớn nhất ảnh hưởng
Nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình lên men. Nấm men thích nghi sinh trưởng ở nhiệt độ khoảng 28-32 độ C. Tuy nhiên, nhiệt độ lý tưởng để sản xuất rượu trắng là 30-35 độ C, rượu vang là 20-25 độ C và bia là 6-12 độ C. Việc lên men ở nhiệt độ 30-35 độ C diễn ra nhanh chóng nhưng nếu không lên men đủ thời gian, các đường còn sót lại có thể biến đổi thành axit lactic, làm cho dịch men chua và ảnh hưởng đến mùi vị. Các loài nấm men cũng có nhiệt độ sinh trưởng khác nhau, một số loài không thể hô hấp ở nhiệt độ thấp.
Oxy hòa tan - độ hiếu khí
Sự hiếu khí được thể hiện bằng lượng oxy hòa tan trong môi trường. Lượng oxy hòa tan giảm khi nhiệt độ tăng. Oxy hòa tan vào môi trường dưới dạng bọt khí nhỏ kích thích sinh sản của nấm men và tạo điều kiện cho tế bào nấm men hô hấp. Để có điều kiện tốt cho sự sinh trưởng của nấm men, môi trường cần được khuấy trộn và thổi khí để làm phân tán bọt khí tốt hơn, tăng sự tiếp xúc của nấm men với chất dinh dưỡng và oxy. Oxy chỉ có ích cho quá trình lên men ban đầu, sau đó cần đậy kín để loại bỏ oxy và tạo môi trường kỵ khí để ảnh hưởng đến mùi thơm của rượu.
Độ pH
Độ pH của môi trường cũng ảnh hưởng lớn đến vi sinh vật trong quá trình lên men. Men rượu có độ pH ban đầu khoảng 5.5, trong quá trình lên men, độ pH giảm xuống 4.4-4.5 rồi tăng dần. Đo độ pH của môi trường sống của vi sinh vật có thể sử dụng máy đo hoặc quỳ tím.
Nồng độ rượu etylic
Nấm men trong môi trường lên men sẽ phát triển và tích tụ rượu etylic sau 2 giờ đầu. Hàm lượng rượu tăng dần sẽ làm cho sinh trưởng nấm men chậm lại và dừng phát triển. Khả năng chịu nồng độ cồn của các dòng nấm là khác nhau, nấm men có khả năng chịu được nhiều rượu etylic sẽ cho hiệu suất kinh tế cao hơn.
Thành phần trong môi trường
Thành phần môi trường nuôi cấy cũng có ảnh hưởng đáng kể đến sinh trưởng và hiệu suất lên men của nấm men. Môi trường có thể chia thành 4 nhóm: nguồn cacbon dinh dưỡng (đường), nguồn nitơ dinh dưỡng, nguồn khoáng và nguồn các chất sinh trưởng như vitamin, axit amin. Tuy nhiên, vì yếu tố khí hậu, độ ẩm và độ cao cũng ảnh hưởng đến thành phần môi trường, việc chính xác công thức môi trường lên men khá khó khăn.
Trên đây là một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu. Tuy nhiên, quá trình lên men rượu vẫn được thực hiện dựa trên kinh nghiệm và mẹo từ cha ông.