Chuyện Bia : Men bia – Trần Minh Quân

                                                  Trần Minh Quân

Saccharomyces Cerevisiae (yeast) GIF | Gfycat

Men bia –Saccharomyces cerevisiae

   Trong bài Bia và cách làm bia, chúng tôi đã gửi đến Quý vị ‘tóm lược’ về các nguyên liệu cùng cách làm bia, qua các sơ lược về lên men. Houblon cũng đã được gửi đến Quý vị trong một bài riêng;  Bài này xin bàn về một nguyên liệu căn bản khác : Men bia

Xin đọc cách làm bia tại https://dongsongcu.wordpress.com/2021/10/22/bia-va-lam-bia-cac-loai-bia-tran-minhquan/embed/#?secret=rDsSs8ztsT

   và Houblon tại

https://dongsongcu.wordpress.com/2021/11/04/chuyen-bia-cay-houblon-tran-mimh-quan/

  Các chuyên gia về Bia viết :”Không có men thì không có bia” (Sans levure, pas de bière) và còn đi xa hơn: “Không có bia, không có văn minh” (Pas de bière, pas de civilisation). Tuyên bố thật là cường điệu!

   Men (nấm) tiếng Anh thường  gọi chung là Yeast, danh từ này có thể bao gồm cả một số loài nấm, kể cả các loại gây bệnh, nên khi nói đến men bia sẽ là Brewer’s yeast và men bánh mì là Baker’s yeast.. Hai tên để phân biệt này thật ra không có giá trị về sinh học, vì  men bánh mì là do các thợ làm bánh dùng men bia vào việc sản xuất bánh mì từ thế kỷ 19.

    Hiện nay có khoảng trên 1500 loài yeast (nấm men) đã được xác định

    Về phương diện sinh học  Brewer’s yeast là vi sinh vật Saccharomyces cerevisiae  cũng có những hoạt tính trong tiến trình lên men nơi nhiều thực phẩm khác..

(Bài viết xin giới hạn trong men bia; các khác biệt về men bánh mì, men rượu, xin dành trong những bài khác)

   Bia đã được ‘chế tạo từ hàng ngàn năm trước (khoảng trên 13 ngàn năm?), theo các vết tích tìm ra do khảo cổ học..Nhưng mãi cho đến vài thế kỷ gần đây, con người mới hiểu được vai trò của men trong việc làm bia và trong việc lên men tạo alcohol..Các nhà ‘làm bia’ thời thượng cổ tùy thuộc vào nguyên liệu tự nhiên mà họ gọi là inoculum và dĩ nhiên là họ chưa biết đến men.1- Vài khía cạnh vi sinh

     Saccharomyces cerevisiae (SC) là một loài nấm đơn bào (unicellular fungus),  thuộc ngành ‘nấm túi “ Ascomycota ; xuất hiện tự nhiên nơi các trái cây chín như nho (trước khi nho chín, quả không hề có nấm-mốc này). SC không ‘bay’ trong không khí, nên phải ‘chuyển chỗ’ nhờ côn trùng quan trọng nhất là ong wasps. Nhiệt độ tối ưu để SC mọc và phát triển là 30-35 độ C  Các tế bào nấm-men (yeast) có thể tồn tại và tăng trưởng dưới hai dạng; đơn bội (haploid) và lưỡng bội (diploid) :

  • Tế bào đơn bội (haploid) chỉ qua một vòng đời đơn giản ; chồi mới phát sinh từ men mẹ đến khi lớn bằng men mẹ thì tự tách ra hay nguyên phân (mitosis), rồi tăng trưởng và nếu phải chịu các điều kiện môi trường  khắc nghiệt, sẽ không sống được : Đây là dạng sinh sản vô tính (asexual) của nấm-men.
  • Tế bào diploid cũng qua các giai đoạn mitosis, tăng trưởng, nhưng khi gặp các điều kiện bất lợi (dinh dưỡng kém) lại  tự chuyển qua tình trạng tạo ra các nang bào tử (sporulation), phân chia kiểu mới (neosis) và có thể chia thành 4 bào tử haploid để giao phối : đây là dạng sinh sản hữu tính (sexual) của nấm-men.

Đặc điểm của saccharomyces cerevisiae, hình thái và vòng đời

  • Trong điều kiện tối ưu tế bào yeast có sinh sản gấp đôi trong mỗi 100 phút..
  • Hoạt động chính của SC là biến đổi các carbohydrates thành carbon dioxide (làm nổi bánh mì) và alcohol (tạo rượu trong bia, rượu nho..)

  Nấm men bia (Brewer’s yeast) saccharomyces cerevisiae

2- Saccharomyces cerevisiae SC : men ‘bia’.. Ngày xưa..’nấu bia’ là sự pha trộn của bí mật, pháp thuật và truyền thống. Các men để ‘nấu bia’ thuộc loại đa chủng (multi-souches), hai ba loại pha trộn lẫn lộn.. và khi tạo được một loại bia vừa ý thì giữ lớp cặn đóng dưới đáy thùng của đợt bia trước (brassin=ủ) và cấy tiếp cho đợt bia sau..

  • Danh từ chủng trong Vi-sinh là dịch từ strains (Anh) = souches (Pháp)

        (trong thực vật học : chủng trồng là cultivars)

  Mãi đến giữa thế kỷ 19 Louis Pasteur mới xác định vai trò của men trong việc lên men tạo alcohol, và sau đó các nhà vi trùng học tìm ra các phương thức nuôi cấy vi sinh vật, vô trùng, Năm 1883 Christian Hansen đã tìm ra phương pháp cấy và lấy ra men tinh khiết. Kỹ thuật này phối hợp với các phát minh cơ khí như làm lạnh, đã giúp công nghiệp bia ‘khởi đầu’ sản xuất  ra ‘bia nâu’

   Theo The Beer Bible (Jeff Alworth)

  Vào cuối giai đoạn đun nóng (xin đọc bài ‘bia và làm bia), nhiều phản ứng sinh hóa xảy ra trong khối ‘wort’ : chất bột trong mạch nha đã chuyển thành chất đường, các acids của hop (houblon) và tinh dầu nhập vào trong dung dịch và đồng phân hóa (isomerized). Chính trong giai đoạn lên men mà vai trò của SC được khởi động :

   Tiến trình lên men tương đối đơn giản : Men bắt đầu tiêu thụ tất cả oxygen còn trong wort : nếu oxygen..nhiều hơn men, tế bào men sẽ sinh sản thêm bằng nảy chồi = budding, để xài hết oxy; sau đó khởi động tiến trình làm bia. Men dùng đường : các đường dễ chuyển hóa xài trước rồi tiếp tục cho đến khi xài hết tất cả các loại đường ; trong khi ‘xài’ đường, men nhả alcohol và carbon dioxide

    Chỉ sau vài ngày sau khi  thêm men : bia bắt đầu được biến đổi thành một cái ‘vạc’ sủi bọt (bubbling cauldron), một tiến trình tiếp diễn trong vài ngày để rồi men xong nhiệm vụ và chìm xuống đáy nồi.. ở yên tại đó.

   Quan niệm thông thường cho rằng men chỉ tạo alcohol cho bia, nhưng trên thực tế còn thêm nhiều ‘phó sản’ khác ; Men thật sự là một ‘nhà máy hóa chất nhỏ, chế tạo thêm các hợp chất khác như các esters và phenols.. góp phần thêm vào hương vị của bia..tùy theo cách men tiêu thụ mạch nha : Bốn nhóm phó sản quan trọng nhất gồm :

  • Esters : Nhóm hợp chất này tạo mùi hương trái cây cùng vị cho loại bia ales. Sự tạo esters thay đổi tùy theo ‘chủng (souches) men nên tác động vào bia cũng thay đổi. Các esters có thể tạo  các mùi  như..chuối, táo, cherry, lê..
  • Phenols : Các hợp chất này tạo mùi smoky (khói?) và vị như đinh hương (cloves), cả vị  nhựa dẻo=plastic ? và làm bia .. có thể xem như chế thuốc? (Bia Đức loại weisens và một số  bia Bỉ có những hương vị phenol rất rõ).
  • Diacetyl : Tất cả các Men đều tạo ra diacetyl ; hợp chất có vị của bơ, dùng trong kẹo và bắp nổ (popcorn). Bình thường men tự thu lại diacetyl nhưng một số nhà làm bia lại muốn lấy bia ra trước khi men kịp thu diacetyl lại để bia có vị lạ hơn.
  •  Alcohollạ: ngoài ethyl alcohol là chính, men có thể tạo ra các alcohol ‘nặng’ khác thêm vào bia các nốt vị’ cứng’ , vị ‘nóng’..

    Ngoài việc tạo ra các hợp chất mang mùi và vị khác nhau, mỗi chủng men SC còn chuyển đổi chất đường theo các cách khác nhau. Có chủng hoạt động thật hữu hiệu xài nhiều đường làm bia thành ‘dry’ (khô?). Có chủng hoạt động ‘kém’ hơn đề lại đường lơ lửng trong bia, làm bia ngọt hơn và còn có chũng kỳ dị hơn như chủng men của Công ty Moorgar ( Bỉ-Mỹ), dùng khi làm bia Duvel, tạo rất nhiều khí cacbonic, làm bia đặc hơn, tạo lớp bọt như mây đặc khi từ chai đổ ra ly.

Harold McGee trong On Food and Cooking tóm tắt :Có hai cách lên men chính khi làm bia :

  • Lên men nhanh, ở nhiệt độ cao dùng men (ales) :Saccharomyces cerevisiae, kết tụ lại với nhau, bọc khí cacbonic (do men tạo ra) lại và nổi lên trên mặt của wort, gọi là top fermentation=fermentation haute . kiểu lên men này tạo nhiều alcohol và bia đậm vị (riche?).

Nhiệt độ tối ưu của phương thức này là 64-77 độ F (18-25 độ C), thời gian lên men từ 2 đến 7 ngày, trong lúc lên men lớp bọt do men tạo ra được vớt bỏ nhiều lần.  Do lớp men nổi trên mặt. được cung cấp nhiều oxygen nên bia tạo ra không thể tránh khỏi bị nhiễm các vi khuẩn trong không khí, kể cả các vi khuẩn lactic nên bia loại này có thêm vị chua..   Ngoài ales, các loại bia stouts, porters, IPA. withier, altbier.. đều dùng phương thức lên men kiểu này..

  • Lên men chậm, ở nhiệt độ thấp dùng men (lagers) : Saccharomyces uvarum hay S. carlsbergensis, Men vẫn ở trong nồi bia và sau đó chìm xuống đáy khi hoạt động lên men chấm dứt, còn gọi là bottom fermentation = fermentation basse

Phương thức này diễn ra ở nhiệt độ thấp : 43-50 độ F(6-10 đô C), kéo dài từ 6-đến 10 ngày; tạo bia ít alcohol và có vị dịu hơn. Đây là phương pháp ‘tiêu chuẩn’ áp dụng cho các loại bia sản xuất tại Hoa Kỳ.  Ngoài lagers cách lên men này còn áp dụng cho các loại bia Pilsner, Bock, Marzen..

Qui trình sản xuất bia

 Vị chua trong Bia, trước đây rất ít được chú ý, và chỉ vài loại bia ‘có vị chua nhẹ’ được tiêu thụ tại Đức và Bỉ (sau đó là Mỹ) nhưng qua thế kỷ 20, bia chua lại có vẻ thịnh hành hơn tại Anh và một số loài men và vi khuẩn đã được sử dụng thêm vào cùng với SC ‘chính thống’ như :

  • Brettanomyces , được xem là men dại : men này tạo hai loại acid có vị chua là lactic và acetic. Loại dùng trong công nghiệp bia là Brettanomyces Bruxellensis, Kiểu lên men này được các nhà làm bia Pháp gọi là fermentation spontanée , Làm lạnh wort xuống nhiệt độ bình thường rồi để ngoài trời chờ tác động của men ‘dại’ trong không khí . Bia thường có thêm hương vị đồng nội , mùi rơm cùng nhiều vị trái cây tại nơi làm bia,,

Brettanomyces Bruxellensis

  • Vi khuẩn Lactobacillus, dùng trong bia Đức, tạo acid lactic. Ưu điểm của vi khuẩn này là các nhà sản xuất bia ‘điều khiển ‘được việc tạo ra vị chua mong muốn..

Vi khuẩn Pediococcus thường tạo vị chua trong khi cất rượu thường bị xem là vi khuẩn gây rối..không được dùng.

Lactobacillus in beer.

  • Các chủng (souches) của SC :

  Có rất nhiều souches SC khác biệt dùng trong công nghiệp và nhất là trong cách tạo các loại bia tiểu thủ công (draft beer) (chưa kể các souche lúa mì và souche bia Bỉ.. xếp vào nhóm bia ‘lạc đạo’ (không chính thống) ?  Các souche SC được các nhà làm bia chọn theo các tiêu chuẩn phù hợp với thành phẩm mong muốn. Các tiêu chuẩn do các Thầy bia đặt ra :

  • Attenuation : Độ giảm hiệu lực

   Đây là cách đo hiệu lực của men : Độ này cho biết ‘thời điểm’ mà men chuyển biến các chất đường thành alcohol. Dùng một dụng cụ đo tỷ trọng (densitomètre) đo tỷ trọng ban đầu (densité initiale) (DI hay OG=original Gravity) và tỷ trọng sau cùng (densité finale) (DF = SG=specific gravity). Đo DI trước khi thêm men và DF vào giai đoạn cuối cùng trước khi thêm các phụ gia.. Tỷ số DI/DF là taux d’atténuation. Tỷ số càng cao, và DI càng thấp cho biết bia đã đạt đủ độ alcohol..DI/DF cũng báo dấu hiệu men có thể không xài hết đường..Mỗi souche men có một tỷ số riêng, tùy người sản xuất muốn chọn..

  • Flocculation (Sedimentation) = Kết tủa và Lắng tụ

   Đây là chỉ số cho biết khả năng của một souche men lúc lắng chìm. Sau khi hoàn tất quy trình lên men: Men đang ngâm treo trong phần trên của nồi sẽ chìm xuống, kết thành khối đặc gọi là yeast cake.. Chỉ số này cho biết độ ‘trong’ của bia..

  • Nhiệt độ lên men :

  Mỗi souche có thể có một nhiệt độ lên men ‘tối ưu’ mà nhà sản xuất rất cần biết để dùng cho từng loại bia riêng..

  • Profil gustatif = thang cấp vị giác :

Đây là chỉ số chỉ có giá trị tương đối vì dựa vào ‘cảm quan’ của các chuyên gia nấu bia

  • Các souches trong Bia Ales :

   Nhóm này có nhiều đặc điểm chung : đều hoạt động tối ưu ở nhiệt độ trong khoảng   20 độ C. Tuy có thể hoạt động trong môi trường lên đến 35 độ, nhưng ở 20 độ , vị bia được đánh giá là ‘ngon ‘ nhất.   Vị tuy thay đổi tùy souche nhưng do có thể tạm ổn định nên các souche này được gọi là  fermenteurs propres. Công ty chuyên nghiệp White Labs ghi những chủng WLP001 (California Ale); WLP029 (German Ale); WLP051 (California V ale).. tạo bia trong thời gian 3-4 ngày.. Các souches này đòi hỏi không khí tại nơi làm bia cần không bị ô nhiễm..Các souches WLP004 (Irish Ale); WLP013 (London Ale); WLP300 ( Hefeweizen) tác dụng tốt hơn..và bền hơn..

  • Các souches trong bia Lagers :

   Nhóm này  hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn : 10 đến 13 độ C, tạo bia có thể lâu hư và tồn trữ lâu hơn. Men sau khi xong việc.. thường kết tụ lại với nhau và ở lại phần đáy của nồi nấu, nhưng vẫn có một souche ‘ngoại lệ’ : WLP800 (Pilsner-Lager), men chìm nhưng  lại tạo một bánh men nổi lên mặt ! Các chủng chuyên biệt giúp tạo ra bia có ít esters và ‘alcool de fuse’ nhưng trái lại bia mới làm lại có nhiều sulfur khó loại..

  • Các souches riêng của Bia Belge :

   Rất nhiều loại bia Belge, dùng các souche tinh khiết ‘riêng biệt’. Đa số các chủng này tạo nhiều mùi thơm (arome) phenol và có chủng tạo mùi đinh hương. Bia trappiste của Bỉ dùng souche WLP500 , tạo bia cân bằng giữa esters và phenols; Souche WLP530 (Abbey Ale) , lên men rất nhanh và tạo ít esters..

3- Men bia làm thuốc ?

  SC là thành phần chính trong các thực phẩm chức năng : Nutritional yeast, bán trên thị trường như sản phẩm bổ túc ; thích hợp cho người ăn chay.. SC được pha trộn vào các loại pho mát (thay thế=substitute), thêm vào các thành phẩm chứa ‘đa’ vitamin (như một nguồn acid amin và nguồn bổ xung  các vitamin nhóm B)

   Men bia có thể cung cấp năng lực, giúp bảo vệ sức khỏe của da, tóc, mắt và miệng, Men có tác dụng tốt đối với hệ thần kinh và hệ Miễn nhiễm.

   Lượng chromium trong men giúp kiểm soát mức đường trong máu của người bệnh tiểu đường loại 2

   Xin đọc chi tiết theo link :

                          https://www.healthline.com/health/brewers-yeast
  Một công dụng khác của SC là dùng như một probiotic cho người và thú vật. Một chủng khác SC var. Boulardii được sản xuất trong công nghiệp và dùng nhiều hơn trong dược khoa.

   Nhiều thử nghiệm y dược đã chứng minh là Saccharomyces cerevisiae var, boulardii thật sự có tác dụng trị liệu và ngăn ngừa một số bệnh đường tiêu hóa(ruột-bao tử); ngoài ra cũng có các nghiên cứu cho thấy men này giúp làm giảm các chứng tiêu chảy gây ra khi dùng thuốc kháng sinh nơi cả người lớn lẫn trẻ em; và cũng giúp giảm các phản ứng phụ khi dùng chế độ uống nhiều loại thuốc cùng một lượt trong nhiều ngày để ‘trị liệu diệt’ (eradication)  Helicobacter pylori , một vi khuẩn có thể gây ung loét bao tử..     (Xin đọc bài viết riêng về “Probiotics”)

Saccharomyces Boulardii – Effective Anti-diarrheal

                                                                    Trần Minh Quân   11/2021

Nguồn: Cảm ơn Mr. TL chuyển bài.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s