CHUYÊN KHẢO KHOA HỌC VỀ BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG QUÁ TRÌNH NGÂM RƯỢU ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO

Trung Tâm Nghiên Cứu Hoạt Chất Sinh Học và Đông Trùng Hạ Thảo KIMSOHA thuộc Công ty Cổ phần Vận tải Du lịch và Truyền thông Quốc tế HHN.

Trong quá trình ngâm rượu Đông Trùng Hạ Thảo Cordyceps militaris, nguyên liệu không chỉ đơn thuần nằm trong môi trường ethanol mà diễn ra đồng thời nhiều quá trình hóa lý và hóa sinh liên quan đến sự thẩm thấu của dung môi, hòa tan, khuếch tán, giải phóng các chất nội bào và biến đổi trạng thái của một số thành phần hóa học. Nghiên cứu những biến đổi này là cơ sở quan trọng để xác định nồng độ ethanol, thời gian ngâm ủ và điều kiện bảo quản phù hợp.

Ngay sau khi Đông Trùng Hạ Thảo tiếp xúc với hệ ethanol – nước, dung môi bắt đầu thâm nhập vào cấu trúc quả thể. Các hợp chất có khả năng hòa tan được giải phóng dần từ tế bào nấm và khuếch tán sang pha lỏng. Tốc độ của quá trình phụ thuộc vào độ ẩm, kích thước nguyên liệu, tỷ lệ nguyên liệu – dung môi, nồng độ ethanol, nhiệt độ và thời gian.

Cordyceps militaris chứa nhiều nhóm thành phần như cordycepin, adenosine, polysaccharide, D-mannitol, ergosterol, ergothioneine, amino acid, peptide, lipid, carotenoid và các chất chuyển hóa thứ cấp. Do đặc tính phân cực khác nhau, tốc độ và mức độ chuyển vào dịch rượu của từng nhóm chất không giống nhau. Đây là nguyên nhân khiến thành phần hóa học của dịch ngâm thay đổi theo thời gian.

Cordycepin và adenosine là hai hợp chất được quan tâm trong nghiên cứu Đông Trùng Hạ Thảo. Trong quá trình ngâm, một phần các hợp chất này có thể được giải phóng vào hệ ethanol – nước. Tuy nhiên, lượng thu nhận thực tế không thể xác định chỉ dựa vào thời gian ngâm, màu sắc hoặc mùi vị mà cần được định lượng bằng những phương pháp phân tích phù hợp như HPLC hoặc UHPLC.

Đối với polysaccharide, quá trình phức tạp hơn do nhiều polysaccharide có ái lực cao với nước và độ hòa tan có thể giảm khi tỷ lệ ethanol tăng. Vì vậy, dịch rượu Đông Trùng Hạ Thảo không nhất thiết phản ánh toàn bộ hàm lượng polysaccharide có trong nguyên liệu ban đầu. Ngược lại, ergosterol, lipid và những thành phần ít phân cực hơn có đặc tính hòa tan khác, tạo nên sự phân bố chọn lọc giữa nguyên liệu và dịch ngâm.

Một biến đổi dễ nhận thấy trong quá trình ngâm là sự thay đổi màu sắc của dịch rượu. Một phần sắc tố và các chất hòa tan được giải phóng từ quả thể làm dịch chuyển dần từ trạng thái ban đầu sang màu đặc trưng. Tuy nhiên, màu càng đậm không đồng nghĩa hàm lượng hoạt chất càng cao. Màu sắc chỉ là một chỉ tiêu cảm quan và không thể thay thế kiểm nghiệm hóa học.

Theo thời gian, hệ ngâm có thể xuất hiện cặn hoặc sự thay đổi độ trong. Hiện tượng này có thể liên quan đến các chất có độ hòa tan hạn chế, sự tương tác giữa các thành phần hoặc sự thay đổi cân bằng của hệ dung môi. Vì vậy, quá trình ổn định, lọc và theo dõi trạng thái dịch rượu là một phần quan trọng của công nghệ.

Oxygen, ánh sáng và nhiệt độ cũng có thể tác động đến độ ổn định của một số thành phần. Việc mở bình thường xuyên làm tăng trao đổi với không khí và có thể gây thất thoát ethanol. Ánh sáng kéo dài hoặc nhiệt độ bảo quản không ổn định cũng có khả năng làm thay đổi màu sắc và hồ sơ hóa học của sản phẩm. Do đó, bình chứa cần kín, vật liệu phù hợp và điều kiện bảo quản cần được kiểm soát.

Một đặc điểm quan trọng của quá trình ngâm ủ là tốc độ chiết không diễn ra tuyến tính. Trong giai đoạn đầu, chênh lệch nồng độ giữa nguyên liệu và dung môi lớn nên quá trình truyền khối thường diễn ra nhanh hơn. Sau đó tốc độ giảm dần khi hệ tiến gần trạng thái cân bằng. Vì vậy, quan niệm “ngâm càng lâu thì càng nhiều hoạt chất” không hoàn toàn chính xác.

Tại KIMSOHA, nghiên cứu biến đổi hóa sinh được định hướng bằng phương pháp lấy mẫu theo các mốc thời gian và phân tích sự thay đổi của những chỉ tiêu mục tiêu. Qua đó có thể xây dựng đường cong biến đổi hàm lượng cordycepin, adenosine, chất hòa tan, màu sắc, độ trong và độ cồn trong quá trình ngâm ủ.

Chuỗi nghiên cứu được định hướng theo mô hình: NGUYÊN LIỆU CORDYCEPS MILITARIS → ETHANOL – NƯỚC → THẨM THẤU → HÒA TAN → KHUẾCH TÁN → PHÂN BỐ HOẠT CHẤT → CÂN BẰNG → ỔN ĐỊNH → KIỂM NGHIỆM → CHUẨN HÓA.

Điểm cốt lõi là chuyển từ việc đánh giá rượu Đông Trùng Hạ Thảo bằng thời gian, màu sắc và kinh nghiệm cảm quan sang đánh giá bằng dữ liệu hóa học. Một sản phẩm ngâm lâu chưa chắc tốt hơn nếu hoạt chất đã đạt cân bằng hoặc một số thành phần đã biến đổi trong quá trình bảo quản.

Trung Tâm Nghiên Cứu Hoạt Chất Sinh Học và Đông Trùng Hạ Thảo KIMSOHA định hướng nghiên cứu mối quan hệ giữa thời gian ngâm – nồng độ ethanol – nhiệt độ – ánh sáng – độ ẩm nguyên liệu – hàm lượng hoạt chất, qua đó xác định điều kiện giúp duy trì hồ sơ hóa học ổn định và có khả năng tái lập giữa các lô.

Nghiên cứu biến đổi hóa sinh trong quá trình ngâm rượu vì vậy là cầu nối giữa phương pháp ngâm dược liệu truyền thống và công nghệ phân tích hiện đại. Khi hiểu rõ hoạt chất được giải phóng như thế nào, đạt cân bằng ở thời điểm nào và thay đổi ra sao trong quá trình bảo quản, công nghệ rượu Đông Trùng Hạ Thảo có thể được xây dựng trên cơ sở khoa học thay vì chỉ dựa vào thời gian ngâm.

Cần lưu ý rượu Đông Trùng Hạ Thảo vẫn là sản phẩm chứa ethanol. Sự hiện diện của Cordyceps militaris và các hợp chất sinh học không loại bỏ những nguy cơ sức khỏe liên quan đến đồ uống có cồn và không đồng nghĩa sản phẩm có tác dụng phòng hoặc điều trị bệnh.

Xem thêm các nghiên cứu và công nghệ Đông Trùng Hạ Thảo KIMSOHA tại website: nongtraidongtrunghathao.com hoặc liên hệ ĐT: 0936.651.567.