There are significant differences between the brewing methods of sake and wine.
For alcoholic fermentation to occur, glucose is required. Since grapes, the raw material for wine, naturally contain sugar, fermentation begins spontaneously simply by crushing the grapes and putting them into a tank.
On the other hand, rice, the raw material for sake, contains almost no sugar. Therefore, to make sake, a process of first converting the starch in the rice to sugar is necessary. The existence of this step is the biggest difference between the brewing methods of sake and wine.
The Role of Koji
How is sugar created from rice, the raw material for sake? Rice contains almost no sugar, but is instead rich in starch. This starch is essentially a mass made up of tens of thousands of linked glucose units, and in this form, it cannot be used for alcoholic fermentation. Therefore, this mass must be broken down and converted into glucose.
The agent that assists this process is enzyme. And the organism that produces this enzyme is Koji-kin (Aspergillus oryzae). Because the enzyme plays an extremely crucial role in the saccharification process (converting starch to sugar), Koji-making (seikiku) is considered one of the most important tasks in sake brewing.
It takes about 48 hours for the Koji-kin to propagate sufficiently. During this time, the brewery staff meticulously manage the temperature and humidity, sometimes working without sleep. The resulting meticulously crafted material is called “rice-koji“, which is an essential ingredient for sake brewing.
The Role of Yeast
The action of the koji-kin converts the starch in the rice into glucose. Next, the role of the microorganism called yeast is to convert this glucose into alcohol. Yeast consumes the glucose and produces alcohol, while simultaneously generating carbon dioxide gas. This process is called alcoholic fermentation.
Just like koji-kin, yeast must be cultivated to grow healthily. The process of propagating this yeast is called Shubo making, or starter culture making. The ingredients used for shubo are rice-koji, steamed rice, water, yeast, and lactic acid.
The yeast used is commercially available in ampoules, such as “No. 7 yeast” or “No. 9 yeast“. This yeast from the ampoule is propagated during the shubo making process to reach a sufficient quantity for brewing.
Furthermore, in the common method of making sake, commercially produced lactic acid is also added. This is done to prevent the growth of unwanted bacteria during the shubo making process. Conversely, in traditional methods, the lactic acid produced by naturally occurring lactic acid bacteria during fermentation is utilized. By creating an environment where the yeast can grow healthily in this manner, alcoholic fermentation can proceed smoothly.
Multiple Parallel Fermentation
In sake brewing, saccharification (converting starch into sugar) by the koji-kin and alcoholic fermentation (converting sugar into alcohol) by the yeast proceed simultaneously within the same tank. This special mechanism is called Multiple Parallel Fermentation.
For reference, in the case of wine, saccharification and fermentation occur separately, which is why it is called “Single Fermentation”. Sake fermentation is carried out at a low temperature of 10℃ to 15℃ and takes a period of 20 to 30 days. The final alcohol content reaches approximately 15% to 20%.
The mixture created by adding rice-koji, steamed rice, and water to the shubo made in the shubo process is called Moromi or the fermentation mash. When this Moromi is pressed, it separates into the liquid sake and the solid sake cake. This is how sake is completed.
การผลิตสาเก
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกระบวนการผลิตสาเกและไวน์คืออะไร?
การจะเกิดการหมักแอลกอฮอล์ได้นั้น จำเป็นต้องมี “น้ำตาลกลูโคส” เนื่องจากองุ่นซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักของไวน์มีน้ำตาลตามธรรมชาติอยู่แล้ว การหมักจึงเริ่มขึ้นได้เองโดยอัตโนมัติ เพียงแค่นำองุ่นไปบดแล้วใส่ลงในถังหมัก
ในทางตรงกันข้าม “ข้าว” ซึ่งเป็นวัตถุดิบของสาเกแทบจะไม่มีน้ำตาลอยู่เลย ดังนั้น ในการผลิตสาเกจึงต้องมีกระบวนการเปลี่ยน “แป้ง” ในข้าวให้กลายเป็นน้ำตาลเสียก่อน การมีอยู่ของขั้นตอนการเปลี่ยนแป้งเป็นน้ำตาลนี้เอง ที่ถือเป็นความแตกต่างที่ยิ่งใหญ่ที่สุดระหว่างวิธีการผลิตสาเกและไวน์
บทบาทของโคจิ
เราจะสร้างน้ำตาลจากข้าวที่เป็นวัตถุดิบของสาเกได้อย่างไร? ในข้าวแทบไม่มีน้ำตาลเลย แต่กลับมีแป้งในปริมาณสูง แป้งนี้เปรียบเสมือนกลุ่มก้อนที่ประกอบด้วยหน่วยกลูโคสหลายหมื่นหน่วยที่เชื่อมต่อกัน ซึ่งในรูปแบบนี้ไม่สามารถนำไปใช้ในการหมักแอลกอฮอล์ได้ ดังนั้น ก้อนแป้งนี้จึงต้องถูกย่อยสลายและเปลี่ยนให้เป็นกลูโคส
ตัวช่วยในกระบวนการนี้คือ เอนไซม์ (Enzyme) และจุลินทรีย์ที่ผลิตเอนไซม์นี้ก็คือ โคจิคิน (Koji-kin) เนื่องจากเอนไซม์มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการเปลี่ยนแป้งเป็นน้ำตาล (Saccharification) การทำโคจิ หรือ เซกิคิคุ (Seikiku) จึงถือเป็นหนึ่งในงานที่สำคัญที่สุดในการผลิตสาเก
โคจิคินต้องใช้เวลาประมาณ 48 ชั่วโมงในการขยายตัวอย่างเพียงพอ ในช่วงเวลานี้ พนักงานในโรงผลิตจะควบคุมอุณหภูมิและความชื้นอย่างพิถีพิถัน บางครั้งต้องทำงานโดยไม่ได้หลับนอน ผลผลิตที่ได้จากการทำอย่างประณีตนี้เรียกว่า ข้าวโคจิ (Rice-koji) ซึ่งเป็นวัตถุดิบสำคัญที่ขาดไม่ได้ในการหมักสาเก
บทบาทของยีสต์
การทำงานของโคจิคิน (Koji-kin) จะเปลี่ยนแป้งในข้าวให้เป็นกลูโคส ขั้นตอนต่อไปเป็นบทบาทของจุลินทรีย์ที่เรียกว่า ยีสต์ (Yeast) ซึ่งจะเปลี่ยนกลูโคสนี้ให้เป็นแอลกอฮอล์ โดยยีสต์จะกินกลูโคสและผลิตแอลกอฮอล์ออกมาพร้อมกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ กระบวนการนี้เรียกว่า การหมักแอลกอฮอล์
เช่นเดียวกับโคจิคิน ยีสต์จำเป็นต้องได้รับการบ่มเพาะให้เติบโตอย่างแข็งแรง กระบวนการขยายจำนวนยีสต์นี้เรียกว่า การทำชูโบะ (Shubo) หรือหัวเชื้อตั้งต้น วัตถุดิบที่ใช้ทำชูโบะได้แก่ ข้าวโคจิ, ข้าวนึ่ง, น้ำ, ยีสต์ และกรดแลคติก (Lactic acid)
ยีสต์ที่ใช้มีจำหน่ายในรูปแบบหลอดบรรจุ (Ampoules) เช่น “ยีสต์เบอร์ 7” หรือ “ยีสต์เบอร์ 9” ยีสต์จากหลอดนี้จะถูกนำมาขยายจำนวนในระหว่างกระบวนการทำชูโบะเพื่อให้ได้ปริมาณที่เพียงพอสำหรับการผลิต
นอกจากนี้ ในวิธีการผลิตสาเกโดยทั่วไปจะมีการเติมกรดแลคติกที่ผลิตเชิงพาณิชย์เข้าไปเพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่ไม่ต้องการในระหว่างการทำชูโบะ ในทางกลับกัน วิธีการแบบดั้งเดิมจะใช้กรดแลคติกที่เกิดจากแบคทีเรียกรดแลคติกตามธรรมชาติในระหว่างการหมัก การสร้างสภาพแวดล้อมที่ยีสต์สามารถเติบโตได้อย่างแข็งแรงเช่นนี้ ช่วยให้การหมักแอลกอฮอล์ดำเนินไปได้อย่างราบรื่น
การหมักคู่ขนานหลายขั้นตอน
ในการผลิตสาเก กระบวนการเปลี่ยนแป้งเป็นน้ำตาลโดยโคจิคิน และการหมักแอลกอฮอล์โดยยีสต์ จะดำเนินไปพร้อมกันภายในถังเดียว กลไกพิเศษนี้เรียกว่า “การหมักคู่ขนานหลายขั้นตอน” (Multiple Parallel Fermentation / Heiko Fuku Hakko)
สำหรับไวน์นั้น เนื่องจากกระบวนการหมักเกิดขึ้นจากน้ำตาลที่มีอยู่แล้ว จึงเรียกว่า “การหมักเดี่ยว” (Single Fermentation) การหมักสาเกจะดำเนินการที่อุณหภูมิต่ำประมาณ 10°C ถึง 15°C และใช้ระยะเวลา 20 ถึง 30 วัน จนมีปริมาณแอลกอฮอล์สุดท้ายอยู่ที่ประมาณ 15% ถึง 20%
ส่วนผสมที่ได้จากการเติมข้าวโคจิ, ข้าวนึ่ง และน้ำ ลงในชูโบะที่เตรียมไว้ เรียกว่า โมโรมิ (Moromi) หรือน้ำต้มเหล้า เมื่อโมโรมิผ่านกระบวนการบีบอัด (Pressing) จะถูกแยกออกเป็นส่วนที่เป็นของเหลวคือ “สาเก” และส่วนที่เป็นของแข็งคือ “กากสาเก” (Sake Kasu) นี่คือขั้นตอนการผลิตสาเกจนเสร็จสมบูรณ์