Đậu đen  là cây họ đậu được trồng và tiêu thụ lớn nhất trên thế giới. Đậu là một nguồn thực phẩm quan trọng của protein, khoáng chất và chất xơ, và rất giàu flavonol và anthocyanin . Protein đậu rất giàu lysine, là một bổ sung tuyệt vời cho các protein ngũ cốc như gạo hoặc ngô, thiếu axit amin này. Trên thực tế, đậu là nguồn hợp chất phenolic quan trọng thứ hai trong chế độ ăn uống ở Brazil. Và những cây họ đậu đó là nguồn carbohydrate phức tạp đầy đủ, thường là phần chủ yếu là tinh bột (50–60 g / 100 g) và chất xơ . Quan trọng hơn, tinh bột có đặc tính tiêu hóa chậm chủ yếu là do hàm lượng amyloza trong đậu đã được xếp vào danh mục thực phẩm GI trung bình thấp. Gần đây, các hợp chất hoạt tính sinh học liên quan đến đậu, chủ yếu được cấu thành bởi saponin và flavonoid, đã cho thấy tiềm năng ngăn ngừa các bệnh mãn tính và ung thư .

Phương pháp lên men rượu giúp tăng giá trị dinh dưỡng, hỗ trợ khả năng tiêu hóa, tăng sinh các vitamin nhóm B, các axit amin thiết yếu . Việc lên men đậu nhằm để các vi sinh vật hấp thụ chất có trong đậu để sản sinh ra các chất có lợi như probiotic có lợi cho đường ruột , enzym giúp phân giải các chất dinh dưỡng phức tạp thành các chất dễ hấp thụ, tạo ra các hợp chất sinh học hoạt tính như peptide, polyphenol, có tác dụng chống oxy hóa, kháng khuẩn, chống viêm.

Mục tiêu của nghiên cứu tạo ra rượu đậu đen bằng phương pháp lên men nhằm tìm hiểu khám phá quy trình lên men, xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình lên men rượu từ đậu đen, bao gồm các yếu tố như nhiệt độ, pH, thời gian lên men, và loại vi sinh vật sử dụng. Phân tích các thành phần hóa học, hương vị, màu sắc, và các yếu tố khác của rượu đậu đen sau khi lên men, để đánh giá chất lượng cuối cùng của sản phẩm. Tìm hiểu tác động của quá trình lên men: Nghiên cứu xem quá trình lên men ảnh hưởng như thế nào đến giá trị dinh dưỡng và các hợp chất có lợi (như các chất chống oxy hóa) trong đậu đen.

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đối tượng

- Nguyên liệu đậu đen được mua tại tỉnh Đồng Nai, nguyên liệu phải được lựa chọn và loại bỏ các hạt bị sâu và mọt. Đề tại được thực hiện tại phòng thí nghiệm trường Đại học Công nghệ Đồng Nai.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp thực hiện:

- Chuẩn bị 100 g đậu đen xanh lòng đã được rửa sạch các tạp chất và loại bỏ hạt lép (hư, sâu, mốc) cho vào nồi ngâm với nước. Cho mỗi mẫu đậu đen cùng một thể tích nước ngâm 500 ml. Cứ sau mỗi khoảng 2h; 6h; 6h; 6h; 8h; 12h ngừng quá trình ngâm, đánh giá cảm quan đậu đen. So sánh, nhận xét độ trương nở, độ mềm, khối lượng của đậu. Làm ráo đậu và cân khối lượng đậu đen sau khi ngâm.

- Sau khi tiến hành ngâm hạt đậu trong thời gian 6 giờ thì đậu đen được tiến hành nấu chín và ủ với men trong thời gian 72 giờ rồi tiến hành bổ sung nước để lên men ướt. Sản phẩm được khảo sát ở các thời gian lên men khác nhau từ 48 giờ, 72 giờ, 96 giờ và 120 giờ và được xác định các chỉ tiêu brĩ, hàm lượng đường sót, pH và độ cồn.

Phương pháp phân tích:

Phương pháp này dựa trên cơ sở phản ứng tạo màu giữa đường tổng và đường khử với thuốc thử acid dinitrosalisylic (DNS). Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ đường khử acid dinitrosasylic sẽ tính được đường khử của mẫu nghiên cứu.

Tính hàm lượng đường trong nguyên liệu:

G =

Trong đó:

m: lượng mẫu đem đi thí nghiệm (g)

V: thể tích định mức dung dịch thí nghiệm (100 ml)

X: nồng độ đường khử trong dung dịch mẫu tính theo glucose (mg/ml)

: hệ số pha loãng mẫu (nếu có)

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN

Để đánh giá được sự ảnh hưởng của thời gian ngâm đến chất lượng nguyên liệu, nhóm đã tiến hành thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng đến nồng độ ẩm và tính chất cảm quan ở các tỷ lệ thời gian ngâm khác nhau. Kết quả khảo sát với thời gian ngâm khác nhau thu được kết quả sau:

Bảng 1. Sự thay đổi của hàm lượng ẩm nguyên liệu trong thời gian ngâm

Hình 1: So sánh độ ngậm nước của đậu sau khi ngâm

Bảng 2: Đánh giá cảm quan về sự thay đổi của hàm lượng ẩm nguyên liệu trong thời gian ngâm

Từ bảng 1 và 2 cho ta thấy, theo từng thời gian ngâm tăng dần hàm lượng ẩm tăng dần. Cụ thể là ở khoảng thời gian ngâm 2 giờ, nguyên liệu chưa có trương nở khác biệt so với nguyên liệu ban đầu, độ ngậm nước chưa đạt, dùng tay cảm quan thì hạt còn cứng độ ẩm trong khoảng thời gian này đạt 11,777%. Mẫu được ngâm trong 4 giờ: độ ngậm nước của đậu tăng nhẹ ở mức 17,43%, đậu nở không được nhiều. Độ ẩm đo được là 20,6% là kết quả đo của mẫu có thời gian ngâm là 6 giờ. Kết quả cao tương đương 3 lần so với độ ẩm ban đầu tương ứng với nghiên cứu của Oliveira et al. (2008) và Ramírez Cárdenasi et al. (2008). Đậu đen ngậm nước tốt, kích thước hạt có sự thay đổi rõ hơn so với đậu khi chưa ngâm, tuy nhiên các hạt đậu chưa được nở đồng đều. Ở thời gian ngâm 8 giờ được cho đậu có độ ngậm nước tốt, hạt đậu nở bung đều, cấu trúc có phần mềm hơn. Độ ẩm đo được ở mẫu này là 36,63%, tại điểm này đậu đen đạt được độ ẩm cao nhất. Với độ ẩm đo được ở thời gian ngâm 12 giờ là 51,4%, độ ngậm nước của đậu không khác nhiều so với mốc thời gian 8 giờ nhưng vì ngâm lâu nên đậu có độ ngậm nước cao, lượng nước ngâm đậu hao hụt dần gây nên môi trường ẩm khiến đậu có hiện tượng nảy mầm. Tuy nhiên, ngâm trong thời gian lâu dung môi càng có nhiều thời gian thấm vào tế bào vỏ đậu và lôi kéo anthocyanin đi ra dung dịch, làm cho lượng anthocyanin thất thoát ra tăng theo. Thời gian không nên quá dài, thời gian dài cũng làm cho độ biến đổi polyanthocyanin tăng. Khảo sát này góp phần xác định những thông số về nhiệt độ và thời gian ngâm để có thể vừa giảm lượng anthocyanin thất thoát vừa tăng được lượng anthocyanin có thể trích ra. Như vậy mẫu đậu đen được ngâm trong 6 giờ là mẫu cho kết quả tốt nhất, không gây thất thoát anthocyanin, hạt đậu được nở bung đều tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nấu đậu.

3.2. Khảo sát ảnh  hưởng của thời gian lên men ẩm đến quá trình lên men rượu

Biểu đồ 1. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ Brix và pH

Biểu đồ 2. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ cồn và hàm lượng đường sót

Dựa vào biểu đồ 1 và 2, khi tăng thời gian lên men thì độ cồn tăng trong khi đó brix, hàm lượng đường sót và pH thì giảm là do trong quá trình lên men thì nấm men sử dụng đường để chuyển hóa thành rượu và tỏng quá trình chuyển hóa thì sản phẩm phụ là sinh ra acid lactic kết quả làm pH của sản phẩm cũng giảm theo. Quá trình lên men đậu bởi Bacillus subtilis hoặc Lactobacillus sp. có thể cải thiện giá trị dinh dưỡng của sản phẩm . Vì vậy, tuy độ cồn của mẫu lên men thời gian 120 giờ là cao nhất tuy nhiên pH lại thấp, đường thấp ảnh hưởn đến giá trị cảm quan của sản phẩm. Cho nên để đảm bảo giá trị cảm quan của sản phẩm và độ cồn hợp lý mẫu có thời gian lên men 96 giờ đạt 4 0Bx, pH 3.5 và 7.2% độ cồn, hàm lượng đường sót 3.5% là thông số tối ưu cho quy trình sản xuất.

KẾT LUẬN

Sản phẩm rượu đậu đen sau quá trình lên men đạt được các giá trị về cảm quan và chất lượng đáp ứng được yêu cầu về dinh dưỡng và độ hấp thu của các thành phần có giá trị hạt đậu đen. Sản phẩm rượu đậu đen trên thị trường không trải qua quá trình lên men mà chỉ thực hiện quá trình trích ly bằng rượu cao độ, tuy nhiên hiện nay theo xu thế người tiêu dùng mong muốn sử dụng sản phẩm thuần tự nhiên và lên men nên sản phẩm rượu đậu đen trải qua quá trình lên men đã đáp ứng được các yêu cầu thực tế đề ra.

Nhóm tác giả: Hồ Thị Ngọc Nhung, Nguyễn Thị Thúy Duyên, Lại Thị Hiền, Nguyễn Hồng Ánh, Huỳnh Thị Thúy Loan, Phan Trọng Thân, Vũ Tiến Lâm , Nguyễn Bảo Kha