Khóa luận Quy trình sản xuất rượu nho

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU NHO Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Sinh viên thực hiện : KHA TÔN HUY MSSV: 0811110033 Lớp: 08CSH1 TP. Hồ Chí Minh, 2011 GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang i LỜI CAM ĐOAN Là sinh viên năm cuối của trƣờng đại học kỹ thuật công nghệ, nay đƣợc vinh dự làm bài khóa luận tốt nghiệp để hoàn tất chƣơng trình học của mình và ra trƣờng. Em rất tự hào khi mình là ngƣời đƣợc thực hiện bài khóa luận này, do đó em thấy mình phải có trách nhiệm thực hiện tốt bài khóa luận này, không sao chép nội dung bài khóa luận của ngƣời khác dƣới bất kỳ hình thức nào. Những số liệu trong bài của em là trung thực chứ không phải sao chép của bất kỳ ai khác. Vì những lý do trên, em thấy mình phải có trách nhiệm thực hiện đúng với những gì đã cam đoan nhƣ trên, thực hiện đúng và không có bất cứ sai phạm gì. Sinh viên thực hiện: Kha Tôn Huy GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang ii MỤC LỤC Danh mục các từ viết tắt ....................................................................................... vi Danh mục các bảng .............................................................................................. vii Danh mục hình ảnh .............................................................................................. viii Lời nói đầu ........................................................................................................... 1 CHƢƠNG I. TỔNG QUAN ................................................................................ 2 1.1. Giới thiệu ....................................................................................................... 2 1.2. Đặc điểm ....................................................................................................... 3 1.3. Phân loại rƣợu nho ........................................................................................ 4 1.3.1. Rƣợu vang đỏ .................................................................................... 4 1.3.2. Rƣợu vang trắng ................................................................................ 5 1.4. Tình hình sản xuất ở Việt Nam và trên thế giới ............................................ 5 1.4.1. Trên thế giới ...................................................................................... 5 1.4.2. Ở Việt Nam........................................................................................ 7 CHƢƠNG II. NGUYÊN LIỆU ............................................................................ 8 2.1. Nguyên liệu nho ............................................................................................ 8 2.1.1. Đặc điểm chung ................................................................................. 8 2.1.2. Thành phần trái nho ........................................................................... 9 2.1.3. Các loại nho ....................................................................................... 10 2.2. Nấm men ....................................................................................................... 11 GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang iii 2.2.1. Nấm men dại ..................................................................................... 12 2.2.2. Nấm men thƣờng sử dụng trong lên men rƣợu vang nho ................. 15 2.2.3. Nguồn dinh dƣỡng nấm men ............................................................. 18 2.2.4. Các ảnh hƣởng của nấm men đến sản xuất rƣợu vang ...................... 22 CHƢƠNG III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT .......................................................... 23 3.1. Quy trình công nghệ ...................................................................................... 23 3.1.1. Quy trình sản xuất rƣợu vang trắng ................................................... 23 3.1.2. Quy trình sản xuất rƣợu vang đỏ ....................................................... 24 3.2. Thuyết minh quy trình ................................................................................... 25 3.2.1. Nguyên liệu ....................................................................................... 25 3.2.2. Tiếp nhận, phân loại .......................................................................... 25 3.2.3. Rửa .................................................................................................... 25 3.2.4. Tách cuống ........................................................................................ 26 3.2.5. Làm dập, nghiềng .............................................................................. 26 3.2.6. Sulfit hóa ........................................................................................... 26 3.2.7. Ép ....................................................................................................... 27 3.2.8. Lọc-Làm trong ................................................................................... 27 3.2.9. Quá trình lên men .............................................................................. 27 3.2.10. Lọc thô và lọc tinh ........................................................................... 29 3.2.11. Chiết rót, đóng chai, dán nhãn ......................................................... 30 GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang iv 3.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lên men rƣợu nho ................................ 32 3.3.1. Ảnh hƣởng oxy .................................................................................. 32 3.3.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ .................................................................... 32 3.3.3. Ảnh hƣởng của đƣờng ....................................................................... 32 3.3.4. Ảnh hƣởng của pH môi trƣờng ......................................................... 32 3.4. Các biện pháp kỹ thuật dùng trong sản xuất rƣợu nho ................................. 33 3.4.1. Sử dụng nấm men thuần chủng ......................................................... 33 3.4.2. Lên men ở nhiệt độ thích hợp ............................................................ 34 3.4.3. Làm cho rƣợu trong và ổn định ......................................................... 34 CHƢƠNG IV. SẢN PHẨM ................................................................................. 37 4.1. Thành phần dinh dƣỡng và vai trò của rƣợu nho .......................................... 37 4.1.1. Thành phần ........................................................................................ 37 4.1.2. Vai trò trong việc bảo vệ sức khỏe .................................................... 41 4.2. Các chỉ tiêu phân tích của rƣợu nho .............................................................. 42 4.2.1. Chỉ tiêu cảm quan .............................................................................. 42 4.2.2. Chỉ tiêu hóa học của rƣợu vang ......................................................... 43 4.2.3. Giới hạn hàm lƣợng kim loại nặng .................................................... 44 4.2.4. Chỉ tiêu vi sinh vật ............................................................................. 45 CHƢƠNG V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................... 48 5.1. Kết luận ......................................................................................................... 48 GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang v 5.2. Đề nghị .......................................................................................................... 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 50 GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT SPW: Saline peptone water. PCA: Platecount agar. VRB: Violet Red Bile Agar. TSA: Trypticase Soy Agar. BGBL: Brilliant Green Lactose Bile Salt. EMB: Eosin Methylene Blue. MR-VP: Methyl red- Voges-Proskauer. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Sản lƣợng rƣợu vang ở các quốc gia năm 2007 .................................. 6 Bảng 1.2. Mƣời nƣớc xuất khẩu rƣợu vang lớn nhất thế giới ............................. 6 Bảng 4.1. Thành phần các loại rƣợu trong rƣợu vang ........................................ 37 Bảng 4.2. Thành phần vài chất trong rƣợu .......................................................... 39 Bảng 4.3. Thành phần các loại acid trong rƣợu vang ......................................... 39 Bảng 4.4. Các vitamin trong rƣợu vang .............................................................. 40 Bảng 4.5. Các chỉ tiêu cảm quan .......................................................................... 42 Bảng 4.6. Các chỉ tiêu hóa học ............................................................................ 43 Bảng 4.7. Giới hạn các hàm lƣợng kim loại nặng ............................................... 44 Bảng 4.8. Chỉ tiêu vi sinh vật .............................................................................. 45 GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang viii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Rƣợu vang đỏ ...................................................................................... 4 Hình 1.2. Rƣợu vang trắng .................................................................................. 5 Hình 2.1. Nho đỏ tím và nho xanh ...................................................................... 8 HÌnh 2.2. Cấu tạo quả nho .................................................................................. 12 Hình 2.3. Nấm men Pichia .................................................................................. 13 Hình 2.4. Nấm men Hansenula ............................................................................ 14 Hình 2.5. Nấm men Saccharomyces vini ............................................................. 16 Hình 2.6. Nấm men Saccharomyces uvarum ....................................................... 17 Hình 2.7. Nấm men Saccharomyces chevalieri ................................................... 17 Hình 3.1. Thiết bị lọc ........................................................................................... 29 Hình 3.2. Dây chuyền chiết chai rƣợu vang nút gỗ ............................................. 30 Hình 3.3. Máy dán nhãn dạng quay ..................................................................... 31 Hình 3.4. Máy chiết và đóng nắp chai ................................................................. 31 Hình 4.1. Cồn kế .................................................................................................. 43 GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 1 LỜI NÓI ĐẦU Rƣợu nho, đƣợc lên men từ trái nho, là một thức uống thơm ngon có giá trị dinh dƣỡng cao, bổ dƣỡng cho sức khỏe con ngƣời. Ở các nƣớc châu Âu, rƣợu nho đã đƣợc biết đến từ lâu, và đƣợc dùng một cách phổ biến. Ở nƣớc ta, rƣợu nho đã trở thành một thức uống phổ biến, và hiện đã có nhiều công ty sản xuất rƣợu nho tƣơng đối lớn (công ty rƣợu bia Đà Lạt). Công nghệ sản xuất rƣợu nho ngày nay đƣợc phát triển rất cao, không còn đơn thuần sản xuất theo quy mô thủ công gia đình nữa, mà đã đƣợc nâng lên thành dây chuyền công nghệ với nhiều phƣơng pháp lên men khác nhau, cũng nhƣ áp dụng nhiều chủng vi sinh vật khác nhau để tạo ra hƣơng vị rƣợu đặc trƣng. Nhờ vậy mà năng suất rƣợu nho ngày càng tăng. Khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Tìm hiểu quy trình sản xuất rƣợu nho” nhằm tìm hiểu sâu về loại rƣợu này, cũng nhƣ phƣơng pháp sản xuất loại rƣợu thơm ngon bổ dƣỡng này. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 2 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu Rƣợu nho (hay còn gọi là rƣợu vang) là một loại thức uống có cồn đƣợc lên men từ dịch ép (vang trắng) hoặc dịch ép và vỏ quả nho (vang đỏ) từ vỏ quả nho. Việc trồng nho và uống rƣợu vang nho đã bắt đầu từ khoảng 4000 năm trƣớc công nguyên. Các nhà khảo cổ đã khai quật đƣợc một số nơi chứa những hũ rƣợu vang chìm dƣới đất, ngƣời xƣa đã phát hiện ra việc cất giữ rƣợu trong các hầm với nhiệt độ khác nhau có ảnh hƣởng đến chất lƣợng rƣợu. Rƣợu vang nho đến với châu Âu cùng với sự phát triển của nền văn minh Hy Lạp từ khoảng năm 1600 trƣớc công nguyên. Trong thiên anh hùng ca Iliad và Odyssey của Homer cũng có những đoạn mô tả đặc sắc về rƣợu vang nho. Ngƣời La Mã có những đóng góp quan trọng trong việc lựa chọn ra các loại nho và màu nho, đặc điểm các loại nho khi chín, nhận biết đƣợc các bệnh của nho, các loại đất thích hợp để trồng. Họ trở nên thông thạo hơn trong việc cắt tỉa chăm sóc, tăng năng suất và chất lƣợng. Sau ba thập kỷ, dƣới thời của Elizabeth I đã tiêu thụ hơn 40 triệu chai rƣợu vang trong một năm [15]. Vào khoảng thế kỷ 17 và 18 ngƣời ta cho rằng rƣợu vang không chỉ là một loại thức uống đơn thuần mà còn có thể nâng cao tuổi thọ. Họ đã bắt đầu xem việc làm rƣợu vang nhƣ khoa học hơn là thần bí. Việc giữ các loại rƣợu vang trong các chai thủy tinh đã đƣợc phát triển làm cho rƣợu vang đƣợc lấp lánh hơn và việc sử dụng nút bần cũng đƣợc áp dụng. Dom Pérignon là ngƣời đã có những nghiên cứu nhằm loại bỏ những bọt bong bóng có trong rƣợu vang Ngành sản xuất rƣợu vang nho đã phát triển nhanh suốt thể kỷ 19, khi mà các phƣơng pháp trồng nho và trữ rƣợu đã đƣợc cải thiện và việc sử dụng các nút bần đế bịt kín chai và lọ cổ bẹt cho phép vận chuyển một cách ổn định rƣợu vang nho đi GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 3 khắp thế giới. Ngày nay rƣợu vang nho ngon nhất là do Pháp và Italia sản xuất, với sản lƣợng chiếm tới 40% sản lƣợng rƣợu vang nho thế giới. [9], [10] Ngƣời Việt Nam mới chỉ biết đến rƣợu vang nho khoảng 100 năm trở lại, chủ yếu là ở thành thị. Ngày nay, rƣợu vang nho đang thâm nhập vào đời sống của ngƣời Việt Nam, tuy rằng giá thành của các loại rƣợu vang này cũng còn tƣơng đối cao. 1.2. Đặc điểm Là loại rƣợu lên men không qua chƣng cất. Rƣợu vang nho gồm khoảng 85% là nƣớc, 12% là cồn ethyl, các loại acid. Trong rƣợu vang còn có cả nhiều loại đƣờng, carbohydrate, aldehyde, ketone, enzyme, chất tạo màu, nhiều loại vitamin, các loại muối khoáng và một số chất khác. [10] Nếu nhƣ không quá lạm dụng rƣợu vang nho, thì nó còn có tác dụng tốt cho sức khỏe, hỗ trợ tiêu hóa tốt, phòng các bệnh tim mạch. Trong rƣợu không có các chất béo hay cholesterol và có nhiều calorie. Rƣợu vang nho có thể uống kèm với nhiều món ăn do tính acid nhẹ có trong rƣợu tƣơng phản với chất dầu mỡ làm tăng hƣơng vị món ăn. Mặc khác thành phần carbohydrate, đƣờng và cồn có trong rƣợu vang có thể là những chất bổ sung cho các thành phần có trong vài loại thức ăn. Cũng nhƣ các loại thức uống có chứa ethanol, rƣợu vang nho cũng là loại thức uống có ảnh hƣởng đến tâm thần, làm dịu bớt căng thẳng, và gây kích thích. Điều này giúp cho ngƣời uống có tinh thần thoải mái hơn, tích cực cho ngƣời uống. Tuy nhiên, nếu uống nhiều quá thì sẽ có hại cho tinh thần lẫn thể chất. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 4 1.3. Phân loại rượu nho Rƣợu vang nho đƣợc phân làm hai loại chính là rƣợu vang đỏ và rƣợu vang trắng. 1.3.1. Rượu vang đỏ Hình 1.1. Rượu vang đỏ. Rƣợu vang đỏ thƣờng đƣợc lên men từ nƣớc ép và vỏ quả nho. Các chất nhƣ tannin, pigment có trong vỏ trái nho đã tạo cho rƣợu vang một màu đỏ tự nhiên. Các loại rƣợu vang đỏ tiêu biểu nhƣ: Firriato Sicilia, Kaiken Cabernet Sauvignon by Montes, Montes Mertot Reserva… GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 5 1.3.2. Rượu vang trắng Hình 1.2. Rượu vang trắng. Rƣợu vang trắng đƣợc lên men từ nƣớc nho, hầu hết đƣợc làm từ các giống nho trắng khác nhau, ngoại lệ có một vài loại không làm từ giống nho trắng. Màu của rƣợu vang trắng không hoàn toàn là màu trắng, mà còn có màu vàng, vàng rơm… Một số loại đƣợc làm từ nho đỏ. Các loại vang trắng tiêu biểu nhƣ: Chablis, Passion, Reserva Chardonnay. 1.4. Tình hình sản xuất ở Việt Nam và trên thế giới 1.4.1. Trên thế giới [16], [17] Các nƣớc sản xuất vang đứng đầu thế giới là: Pháp, Ý, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Mỹ, Nam Phi, Úc, Thổ Nhĩ Kỳ… Những nƣớc mà độ tiêu thụ rƣợu vang nhiều nhất phải kể đến là các nƣớc ở châu Âu, mà đặc biệt là Mỹ, Pháp và Ý. Đặc biệt là Mỹ với số lƣợng thùng tăng cao qua từng năm (330 triệu thùng trong năm 2010). GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 6 Bảng 1.1. Sản lượng rượu vang ở các quốc gia năm 2007. [17] Quốc gia xuất khẩu Sản lƣợng (tấn) Ý 5.050.000 Pháp 4.711.600 Spain 3.645.000 Mỹ 2.300.000 Argentina 1.550.000 Trung Quốc 1.450.000 Nam Phi 1.050.000 Úc 961.972 Đức 891.600 Chile 827.746 Bảng 1.2. Mười nước xuất khẩu rượu vang lớn nhất thế giới. [17] Quốc gia Rƣợu xuất khẩu(ML) %thế giới Ý 1.851 20.7 Pháp 1.525 17.0 Tây Ban Nha 1.508 16.9 Úc 786 8.8 GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 7 Chile 610 6.8 Mỹ 423 4.7 Argentina 360 4.0 Đức 354 4.0 Bồ Đào Nha 341 3.8 Nam Phi 313 3.5 1.4.2. Ở Việt Nam [18] Lần đầu tiên Việt Nam sản xuất rƣợu vang, đó là do nhà giáo Nguyễn Quang Hào, giảng viên trƣờng đại học Bách khoa Hà Nội, là ngƣời đầu tiên bảo vệ luận án khoa học về rƣợu vang. Luận án năm 1984 của ông đã chuyển thành vang Thăng Long, là rƣợu vang đầu tiên của Việt Nam. Tuy nhiên lúc đó, do khoa học nƣớc nhà chƣa phát triển nhiều, nên việc sản xuất cũng chỉ ở giai đoạn thủ công. Hiện nay, ngoài nguồn hàng nhập khẩu từ các nƣớc về, Việt Nam đã và đang xây dựng các nhà máy sản xuất rƣợu nho lớn, tiêu biểu là ở Đà Lạt. Việt Nam còn xuất khẩu rƣợu vang nho đi các nƣớc để chia sẽ thị phần rƣợu vang nho trên thế giới. Ở Việt Nam, các tỉnh nhƣ Ninh Thuận, Đà Lạt là những nơi sản xuất rƣợu vang nho lớn nhất Việt Nam. Đặc biệt ở Đà lạt, đã có những đầu tƣ lớn về rƣợu vang nho, khi mà vào năm 2007 nhà máy sản xuất rƣợu nho cao cấp đầu tiên tại Việt Nam do công ty cổ phần Rƣợu-Bia nƣớc giải khát Đà Lạt (Dalat Beco) khai trƣơng với công suất 1 triệu lít/ năm và sẽ đƣợc nâng dần lên 3 triệu lít trong những năm tiếp theo. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 8 CHƯƠNG II. NGUYÊN LIỆU 2.1. Nguyên liệu nho Trong rƣợu nho, nguyên liệu để tạo nên loại rƣợu có vị thơm ngon đặc trƣng, đó chính là những trái nho. Chính nhờ việc lên men những trái nho, mà chúng ta có đƣợc một loại rƣợu nho có vị thơm ngon. 2.1.1. Đặc điểm chung [19], [17] Hình 2.1. Nho đỏ tím và nho xanh. Nho trƣớc đây chỉ đƣợc trồng nhiều ở các nƣớc châu Âu. Nhƣng hiện nay đã đƣợc trồng nhiều ở nhiều nƣớc trên thế giới. Nho thƣờng phát triển ở nơi có khí hậu khô ráo, nhiều nắng và trên vùng đất ít chua. Tại Việt Nam, nho thƣờng đƣợc trồng ở các tỉnh miền Trung, tuy nhiên năng suất trồng ở đây chƣa cao và chất lƣợng cũng chƣa phù hợp để sản xuất rƣợu vang. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 9 Nho đƣợc phân làm hai loại, là nho tím đỏ dùng để sản xuất ra rƣợu vang đỏ, và nho xanh để sản xuất ra rƣợu vang trắng. Trên quả nho, có nhiều loại nấm men có mặt một cách tự nhiên. Chính những loại nấm men này đã tham gia quá trình lên men tự nhiên, và tạo ra loại rƣợu vang nho có chất lƣợng ngon nhất so với các loại rƣợu vang đƣợc lên men từ các loại trái cây khác. Nƣớc dịch quả nho, là dịch để lên men cho rƣợu vang có hƣơng vị đặc trƣng vì: dịch quả nho có vị ngọt của đƣờng glucose, fructose; có vị chua của acid tartric, acid citric; có vị mặn của một số muối khoáng và kim loại; có vị chát của tannin, hợp chất phenol; có hƣơng thơm của các acid amin, glyxerin; màu sắc óng ả nhờ các chất anthocyan, tanin; chất tannin còn làm cho rƣợu có màu trong, và ức chế vi sinh vật có hại. 2.1.2. Thành phần trái nho [11] Trong trái nho, có các thành phần hóa học nhƣ: +Nƣớc: 70-80%. +Đƣờng: 10-30% gồm có glucose, fructose, saccharose. Hàm lƣợng đƣờng trong nƣớc dịch chiết quả nho chín thay đổi từ 150-250g/l. +Acid hữu cơ: 0,5-1,7% (gồm có acid malic và factoric) là thành phần chiếm tỷ lệ lớn thứ hai trong quả nho, là thành phần rất quan trọng trong rƣợu vang nho, làm tăng hƣơng vị trong rƣợu vang, ổn định và tạo màu cho rƣợu vang. Các acid hữu cơ thƣờng thấy trong nho là: tartaric, malic, citric. Các acid tartaric và acid malic chiếm hơn 90% tổng số acid trong rƣợu vang nho, là một thành phần quan trọng vì nó ảnh hƣởng đến sự ổn định của rƣợu vang. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 10 +Protein: 0,1-0,9%, bao gồm các cation amoni và các hợp chất hữu cơ đạm: nhƣ acid amin, peptide và protein. Các chất hữu cơ là quan trọng bởi vì nó cung cấp các chất dinh dƣỡng cho nấm men và vi khuẩn acid lactic. Nito ảnh hƣởng đến thành phần sinh khối, tỷ lệ lên men, do đó ảnh hƣởng đến các thuộc tính cảm quan của rƣợu vang. Không đủ nito có thể dẫn đến sự chậm chạp trong quá trình lên men và hình thành mùi trứng thối (H2S). Để tránh vấn đề nhƣ vậy, ta phải thƣờng xuyên bổ sung diammonium phosphate (DAP). +Pectin: 0,1-0,3%, làm cho trái nho mềm hơn khi chín, là nguyên nhân gây đục trong nƣớc trái cây. +Chất khoáng: 0,1-0,5%. +Vitamin: C, B1, B2, PP. +Hợp chất màu chính: anthocyanin. +Các hợp chất thơm, là hợp chất dễ bay hơi có mùi có trong rƣợu vang, có nguồn gốc từ trái nho. Chùm nho chứa các hợp chất hƣơng vị rất nhiều; và một số hợp chất khác. +Phần vỏ quả nho có hợp chất: tannin, là hợp chất phenolic, thành phần quan trọng của nho và rƣợu vang, chỉ sau đƣờng và acid hữu cơ. Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo màu sắc và hƣơng vị của rƣợu vang nho; và dầu. 2.1.3. Các loại nho [9] Vitis vinifera, là loại nho dùng để sản xuất rƣợu vang, có nguồn gốc từ châu Âu lục địa. Vitis labrusca, là loại nho dùng để ăn tƣơi và sản xuất nƣớc nho tại Bắc Mỹ, đôi khi cũng để sản xuất rƣợu vang, có nguồn gốc ở miền đông Mỹ và Canada. Vitis ripania, loài nho hoang dại ở Bắc Mỹ, đôi khi đƣợc dùng để sản xuất rƣợu vang hay làm mứt. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 11 Vitis rotundifolia hay nho xạ, đƣợc xử dụng làm mứt và rƣợu vang. Có nguồn gốc ở miền đông nam Mỹ. Vitis califomica là loại nho quan trọng trong công nghiệp sản xuất rƣợu vang ở California. [6] Các giống nho dùng để chế biến rƣợu vang ở Việt Nam là: +Giống Syrah: đƣợc nhập từ Mỹ năm 1997. Cây sinh trƣởng mạnh, ít sâu bệnh hại. Thời gian sinh trƣờng 1 vụ từ 115-120 ngày, năng suất 150-200 tạ/ha/vụ. Có chùm quả trung bình, quả bé, có hạt, hình tròn, màu đen. +Giống Canelina: đƣợc nhập từ Mỹ năm 1997. Cây sinh trƣởng mạnh, ít sâu bệnh. Thời gian sinh trƣởng 110-120 ngày, năng suất 130-200 tạ/ha/vụ. Chùm quả trung bình, quả bé, có hạt hình tròn màu đen. +Giống Chenin Blanc: đƣợc nhập từ Mỹ năm 1997. Sinh trƣởng mạnh ít sâu bệnh. Thời gian sinh trƣởng từ 115-125 ngày, năng suất 150-200 tạ/ha/vụ. Quả bé, chùm quả trung bình, có hạt, hình tròn màu xanh. +Giống Colombard: đƣợc nhập từ Mỹ năm 1997, sinh trƣởng mạnh, ít sâu bệnh hại. Thời gian sinh trƣởng 1 vụ từ 115-125 ngày. Năng suất từ 150-200 tạ/ha/vụ. Quả bé, chùm quả trung bình, màu xanh, có hạt, hình tròn. 2.2. Nấm men [3], [7], [8] Nấm men, thành phần rất quan trọng trong sản xuất rƣợu vang nho, bởi vì nó thực hiện quá trình lên men từ dịch quả nho thành rƣợu, nó ảnh hƣởng đến chất lƣợng của rƣợu vang thông qua việc sản xuất các chất chuyển hóa lên men. Nó cũng có thể làm hỏng rƣợu vang trong quá trình cất giữ ở các hầm chứa. Vì vậy, nấm men cần phải đƣợc nghiên cứu kỹ lƣỡng để nâng cao chất lƣợng của rƣợu vang nho. Nấm men thƣờng có hình cầu, hình elip, hình trứng, hình bầu dục và hình dài. Một số tế bào có hình dài nối với nhau thành dạng sợi gọi là khuẩn ty. Tuy nhiên, GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 12 hình dạng của các loài nấm men thƣờng không ổn định, phụ thuộc vào tuổi nấm men và điều kiện nuôi cấy. Kích thƣớc nấm men thƣờng lớn gấp 5-10 lần tế bào vi khuẩn. Kích thƣớc trung bình là 9-10m chiều dài, và 2-7m chiều rộng. Cũng giống hình dạng, kích thƣớc cũng không giống nhau ở các loài, và ở các độ tuổi cũng nhƣ điều kiện nuôi cấy khác nhau. 2.2.1. Nấm men dại 2.2.1.1. Hanseniaspora apiculata (hay là Kloeckera apiculata) Hình 2.2. Nấm men Kloeckera apiculata. Là nấm men tƣơng đối nhỏ, có hình ovan hoặc elip hoặc hình quả chanh, tế bào có một đầu nhỏ, ngƣời ta thƣờng gọi là men hình chùy. Sinh sản bằng cách nảy chồi, thƣờng tập trung chủ yếu ở vỏ trái nho. Khi đƣợc lên men tạo thành 6-7o cồn. Loài nấm men này tạo ra một loạt các acid bay hơi làm cho dịch có mùi tạp, và nó còn kìm hãm các loài nấm men chính trong lên men, vì thế là giảm chất lƣợng rƣợu vang. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 13 Biện pháp thƣờng dùng để ngăn ngừa sự có mặt của Kloeckera apiculata là cho 50-75 mg H2SO4 vào 1 lít dịch quả. 2.2.1.2. Pichia Hình 2.3. Nấm men Pichia. Nấm men này có hình ovan hoặc elip. Phát triển tốt trên bề mặt các loại chất lỏng có đƣờng, lên men khá tốt với cơ chất là bia và vang, nhanh chóng tạo màng trên bề mặt các sản phầm này. Khi lên men đƣờng, nấm men này không sinh ra sản phẩm mà chỉ đồng hóa chất hữu cơ bằng oxy hóa cơ chất. Pichia oxy hóa rƣợu tạo thành acid hữu cơ. Do vậy, nó là một tác nhân làm rƣợu vang nho bị hỏng. Vang thành phẩm có Pichia tạo thành lớp màng trên bề mặt và làm vang bị đục, các thành phần trong vang cũng bị biến đổi. Biện pháp thƣờng dùng để ngăn ngừa Pichia phát triển ở vang thành phẩm là đổ thật đầy chai và đậy nút kín (nút phải sạch và vô khuẩn). GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 14 2.2.1.3. Zygopichia Là nấm men hình ovan hay hình kéo dài. Nó không lên men rƣợu, mà chỉ gây đục cho rƣợu vang sau khi chiết chai. Khi phát triển Zygopichia sinh ra acid citric và acetic cùng nhiều acid khác làm độ chua của vang tăng lên. Đối với biện pháp ngăn ngừa sự có mặt của Zygopichia trong vang cũng giống nhƣ đối với Pichia. 2.2.1.4. Hansenula Hình 2.4. Nấm men Hansenula. Có hình ovan, hình kéo dài, hoặc hình tròn. Chúng có khả năng sinh trƣởng nhanh trên bề mặt dịch quả, nó làm cho vang có các ester bay hơi (làm cho vang có mùi thơm riêng biệt), nhƣng cũng làm đục vang. Biện pháp chống Hansenula cũng giống nhƣ các nấm men tạo màng khác. 2.2.1.5. Mycoderma vini Có hình ovan hay hình trụ. Nấm men này là nấm men tạo màng rất mạnh, tạo độ rƣợu dƣới 12%. Nó phát triển trên bề mặt thoáng của vang làm giảm hàm lƣợng GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 15 rƣợu, tạo thành các acid bay hơi làm cho vang có vị chua gắt, nó cũng làm cho vang có màu đục. Biện pháp ngăn ngừa giống nhƣ các nấm men tạo màng khác. 2.2.2. Nấm men thường sử dụng trong lên men rượu vang nho Trong sản xuất rƣợu vang nho, nấm men sử dụng thuộc giống Saccharomyces Meyer, do Meyer năm 1938 lần đầu tiên đã gộp các loài nấm men bia và nấm men rƣợu vang thành một giống. Saccharomyces, có bào tử trong nang thƣờng là 1-4 bào tử, có khi tới 8. Tế bào thƣờng có hình dáng khác nhau: hình tròn, ovan, hay elip. Sinh sản bằng hình thức nảy chồi. Sử dụng đƣờng trong quá trình hô hấp và lên men. Một số loài nấm men thuộc giống Saccharomyces thƣờng sử dụng trong lên men rƣợu vang là: Saccharomyces vini, Saccharomyces uvarum, Saccharomyces chevalieri, Saccharomyces oviformis. 2.2.2.1. Saccharomyces vini Saccharomyces vini phổ biến trong lên men rƣợu vang, chiếm tới 80% trong tổng số saccharomyces, có trong nƣớc quả khi lên men. Chúng có hình dáng tế bào là hình ovan, tế bào dạng bụi dễ làm đục hoặc dạng bông dễ kết tủa, dễ lắng làm torng dịch lên men, sinh sản bằng cách nảy chồi và tạo bào tử. Saccharomyces vini có enzyme invertase có khả năng khử đƣờng saccharose thành glucose và fructose. Nguồn dinh dƣỡng carbon của chúng là đƣờng, cồn và các acid hữu cơ. Tác nhân sinh trƣởng là acid pantothenic, biotin, mezoinozit, tiamin, piridoxin. Saccharomyces vini có khả năng tạo rƣợu 8-10% so với thể tích. Các chủng của nấm men này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sulfite, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra cho rƣợu vang có mùi vị đặc trƣng GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 16 riêng biệt. Tuy nhiên chúng thƣờng bị già ở giai đoạn cuối cùng lên men, chúng không thể tiếp tục chuyển đƣờng thành cồn đƣợc nữa và chết đi rất nhanh. Hình 2.5. Nấm men Saccharomyces vini. 2.2.2.2. Saccharomyces uvarum Loài nấm men này có hình thái không khác gì so với các loài nấm men khác thuộc chủng Saccharomyces. Nấm men này đƣợc tách chiết từ nƣớc nho, rƣợu. Khả năng sinh bào tử khá mạnh trên môi trƣờng thạch-malt. Các chủng của loài này có thể lên men 12-13o cồn trong dung dịch nƣớc nho. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 17 Hình 2.6. Nấm men Saccharomyces uvarum. 2.2.2.3. Saccharomyces chevalieri Nấm men này đƣợc đƣợc phân lập từ nƣớc nho lên men tự nhiên và từ vang non của dịch quả cọ, dừa. Saccharomyces chevalieri có khả năng tạo độ cồn 16o. Nó thƣờng lẫn với nấm men Saccharomyces vini. Hình 2.7. Nấm men Saccharomyces chevalieri. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 18 2.2.2.4. Saccharomyces oviformis Đƣợc tách từ nƣớc nho lên men tự nhiên, nhƣng loại nấm men này ít hơn so với Saccharomyces vini. Giống thuần chủng phát triển tốt trong nƣớc nho và các loại nƣớc quả khác, có khả năng chịu đƣợc đƣờng cao, cồn cao, lên men kiệt đƣờng và tạo thành tới 18o cồn. Các yếu tố sinh trƣởng của loài này giống với S.vini. Dùng các dòng thuần chủng của giống này lên men dịch quả có hàm lƣợng đƣờng cao để tạo vang khô (lên men hết đƣờng) cho kết quả tốt. Có hình dáng giống nhƣ Saccharomyces vini. Giống này lên men đƣợc glucose, fructose, manose, saccharose, maltose và 1/3 raffinose, không lên men đƣợc lactose, pentose, galactose. 2.2.3. Nguồn dinh dưỡng nấm men [8] 2.2.3.1. Nguồn carbon Carbon là nguồn dinh dƣỡng quan trọng đối với nấm men, gồm có: đƣờng và các dẫn xuất của đƣờng, rƣợu, acid hữu cơ, acid amin, hydrocarbon… Mỗi loài nấm men, chỉ hấp thu một số loại đƣờng. Đối với nấm men lên men rƣợu vang nho, đa số sử dụng glucose, fructose, saccharose và galactose. Còn các loại đƣờng khác nhƣ lactose, melibiose, pentose, dextrin và các tinh bột thì hoàn toàn không đƣợc đồng hóa. Acid hữu cơ cũng là một nguồn cung cấp carbon và năng lƣợng trong hoạt động sống của nấm men. Ngoài ra, acid hữu cơ cũng có tác dụng kích thức hoặc ức chế quá trình sinh trƣởng của nấm men. Nấm men có thể sử dụng đƣợc tất cả các sản phẩm trung gian của chu trình Krebs (acid pyruvic, acetic, citric, fumaric, malic) nhƣ là nguồn carbon. Tuy nhiên, tốc độ sinh trƣởng của nó lại thấp hơn so với khi sử dụng nguồn carbon là glucose. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 19 2.2.3.2. Nguồn nito Nito cần thiết cho cấu tạo tế bào, sinh sản và sinh trƣởng của nấm men, nhƣ là acid amin, protein, các nuleotide purin và pyrimidin và một số vitamin. Trong môi trƣờng, nito hiện diện ở dạng hữu cơ hoặc vô cơ. Ngoài ra, các khung carbon của các acid amin, sau khi đƣợc khử nito, có thể đƣợc sử dụng là nguồn carbon. Vì vậy, các acid amin vừa là nguồn carbon, vừa là nguồn nito. Các acid amin đƣợc nấm men đồng hóa rất tốt, kế đó là peptone, và hoàn toàn không đồng hóa đƣợc protein. Tuy vậy, khi môi trƣờng có nguồn nito dễ tiêu hóa, nấm men có thể tiết ra enzym proteolytic và để phân hủy protein. Dựa theo giá trị dinh dƣỡng của acid amin ngƣời ta chia chúng thành: +Acid amin đƣợc nấm men đồng hóa dễ dàng: isoluicine, tryptophan, arginine, valine, histidine, acid aspartic. +Acid amin đƣợc đồng hóa kém: tyrosine, phenylalanine, threonine… +Acid amin không đƣợc đồng hóa: proline. Các nguồn nito đƣợc nấm men đồng hóa tốt: amoni sulfat, acetate, lactate, malate, nƣớc ammoniac. Phần lớn nấm men không đồng hóa đƣợc nitrat. Nguồn nito-amoniac (N-NH3) có trong dịch nho (25-100mg/l) đƣợc nấm men đồng hóa trong vài giờ đầu để phục vụ cho sinh sản. Trong quá trình lên men dịch quả nho, rất cần nito, nhƣng sau đó chúng lại thải chất này vào môi trƣờng. Trong giai đoạn cuối quá trình lên men, có một lƣợng lớn acid amin và các chất chứa nito khác do tế bào chất bị tự phân và các tế bào nấm men cũng có khả năng tiết nito vào môi trƣờng. Đa số trong dịch chiết quả có đủ hợp chất nito để cung cấp cho nấm men. Tuy nhiên cũng có trƣờng hợp lƣợng nito này là không đủ, vì vậy ta cần phải cung cấp thêm nito. Ngƣời ta thƣờng bổ sung thêm nito là amon sulphat (NH4)2SO4. Cũng có GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 20 thể dùng men tự phân cho thêm vào môi trƣờng. Nếu dịch quả quá chua thì cho thêm tartrat amon-kali hay amon hydroxy trung hòa bớt acid. 2.2.3.3. Nguyên tố vô cơ Ngoài các chất đã nêu trên, nấm men cũng cần các nguyên tố khoáng dinh dƣỡng nhƣ: phospho, lƣu huỳnh, kali, canxi… để phục vụ cho quá trình lên men. 2.2.3.3.1. Phospho Nguyên tố phospho, là nguyên tố có mặt trong các hợp chất quan trọng của tế bào: nucleotid, acid nucleic, polyphosphat, phospholipid. Các hợp chất có chứa phospho đóng vai trò xác định trong chuyển hóa vật chất đặc biệt là trong trao đổi chất carbon và vận chuyển năng lƣợng. Nấm men có thể sử dụng tốt nguồn phospho vô cơ là ortophosphat, có thể biến thành polyphosphat và sau đó đƣợc hoạt hóa để sử dụng cho quá trình sinh tổng hợp. Nếu thiếu phospho trong môi trƣờng sẽ dẫn đến sự thay đổi đáng kể trong trao đổi chất ở nấm men liên quan đến sự phá hỏng nhu cầu và hấp thụ carbon cũng nhƣ nito. Để đảm bảo nấm men hoạt động bình thƣờng, cần phải có khoảng 10-13mg cho 10 tỷ tế bào. Đối với nấm men rƣợu vang Saccharomyces vini và Saccharomyces oviformis để có thể sinh trƣởng tốt và nâng cao đƣợc tốc độ lên men, cần phải có khoảng 100-500mg/l phospho. Ngoài ra có thể giảm đƣợc lƣợng acid chung và acid bay hơi trong rƣợu vang, vừa lại có thể nâng cao hƣơng vị đáng kể. Nguồn phospho thƣờng đƣợc bổ sung là phospho kali ở dạng muối phosphat (KH2PO4, K2HPO4). 2.2.3.3.2. Lưu huỳnh Nguyên tố lƣu huỳnh, có mặt trong thành phần của protein và các nhóm phụ của một số enzyme, coenzyme-A. Vì vậy, khi thiếu lƣu huỳnh trong môi trƣờng, sẽ phá vỡ sự trao đổi chất và tổng hợp protein. Các hợp chất chứa lƣu huỳnh có vai trò GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 21 quan trọng trong hoạt động sống của nấm men là: acid amin, các vitamin và những hợp chất khác. Trong điều kiện kỵ khí của quá trình lên men, lƣu huỳnh trong tế bào bị khử thành H2S, còn trong quá trình hiếu khí thì lƣu huỳnh đƣợc hòa tan trong chất béo và tích tụ trong tế bào. Lƣu huỳnh hiện diện với một lƣợng nhỏ có thể làm tăng lực nẩy chồi của nấm men, nhƣng quá nhiều (1mg/l) thì sẽ kìm hãm quá trình này. Lƣu huỳnh cũng có thể là nguyên nhân gây hại cho rƣợu vang, khi mà trong tế bào có chứa các ion kim loại (nhƣ là Fe, Cu), vì khi lƣu huỳnh kết hợp với ion kim loại sẽ tạo thành sulfua kim loại làm cho cặn men có màu nâu đỏ hoặc là đen xám, gây cho rƣợu vang có mùi khó chịu. Nguồn cung cấp lƣu huỳnh là sunphat amon (NH4)2SO4. 2.2.3.3.3. Những nguyên tố khác Nguyên tố canxi và kali cần thiết cho hoạt động của một số enzyme. K và Ca tham gia vào trung tâm hoạt động của các enzyme này và đồng thời có mặt ở các chất ức chế enzyme. Nguồn dinh dƣỡng kali cho nấm men thƣờng là K2CO3 và KCl, cà canxi nhƣ CaCl2. Những nguyên tố vi lƣợng có ảnh hƣởng đến sinh trƣởng và lên men. Mn với nồng độ 1mg/l làm tăng lƣợng hô hấp, ở 45-90mg/l làm tăng lực lên men. Mo thì làm khả năng sinh sản, Bo tăng khả năng lên men. Với hỗn hợp nguyên tố vi lƣợng Li, Rb, Ni, Co làm tăng lƣợng sinh khối đáng kể. Ngoài ra có thể cho thêm SO2 vào nƣớc quả sau khi ép và trƣớc khi lên men. Không nên dùng quá liều lƣợng cho phép, nếu quá thì sẽ làm cho rƣợu có mùi khó chịu và diệt một số vi khuẩn có ích. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 22 2.2.4. Các ảnh hưởng của nấm men đến sản xuất rượu vang 2.2.4.1. Ành hưởng của nấm men đến chất lượng rượu Về việc sử dụng nấm men để lên men rƣợu vang, thì việc sử dụng men giống có làm tăng chất lƣợng rƣợu hay không, Peynaud đã làm một loạt thí nghiệm và kết luận: +Nếu dùng một lô nƣớc quả, cho lên men bằng các loại nấm men khác nhau: Saccharomyces, Saccharomycodes, Turulopsis… thì đƣợc các loại rƣợu rất khác nhau, và kết luận rằng chỉ có khi sử dụng loại nấm men Saccharomyces thì mới có thể đạt đƣợc loại rƣợu đạt tiêu chuẩn về chất lƣợng. +Nếu dùng các dòng, các giống của S.ellipsoides thì cho dù nguồn gốc ở khắp nơi trên thế giới, chất lƣợng rƣợu cũng không có gì khác nhau cho lắm. +Nếu chất lƣợng rƣợu đƣợc cải thiện thì do nguyên nhân gián tiếp, ví dụ nếu dùng các giống Saccharomyces oviformis ở giai đoạn cuối cùng khi độ cồn đã cao thì Saccharomyces ellopsoides bị chế, S.oviformis do chịu đƣợc độ cồn cao nên vẫn hoạt động đƣợc và phân hủy cho đến khi hết đƣờng trong môi trƣờng, rƣợu cạn kiệt đƣờng thì sẽ cho chất lƣợng rƣợu tốt hơn. Một ví dụ khác là khi sử dụng loài Schizosacchamyces đƣợc nhiều acid malic hơn, rƣợu ít chua hơn. 2.2.4.2. Đối kháng giữa các giống nấm men Khó khăn lớn vẫn là ngƣời ta không thể tùy ý muốn cho nấm men giống nào vào hoạt động cũng đƣợc, mà có một sự cân bằng sinh thái giữa các vi sinh vật trong nƣớc quả đang lên men. Ngƣời ta thấy có hiện tƣợng sau: lúc đầu trong nƣớc quả lên men chỉ có các men dại (Pichia, Hansenula, Torolopsis), loài S.ellopsoides thì chỉ thấy rất ít, khi lên men rầm rộ thì S.ellipsoides là chiếm ƣu thế đạt tới 90% tổng số nấm men, khi đã lên men xong ngƣời ta thấy cả nấm men S.ellipsoides giảm số lƣợng đáng kể, nhƣ vậy là cân bằng sinh thái thay đổi tùy điều kiện môi trƣờng pH, nồng độ đƣờng, nồng độ cồn… GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 23 CHƯƠNG III: QUY TRÌNH SẢN XUẤT 3.1. Quy trình công nghệ 3.1.1. Quy trình sản xuất rượu vang trắng Sulfit hóa Ủ Lên men phụ Lọc tinh Nấm men sót Lọc thô Cặn thô Cặn Lắng Cặn Làm trong NaHSO3 Sulfit hóa Làm dập, nghiền Cuống Tách cuống Rửa Quả hư, thối Tiếp nhận, phân loại Nguyên liệu Ép Bã Ép Nước Bã ướt Vỏ nút Chiết rót, đóng nút Bao bì, nhãn Dán nhãn, đóng thùng Vang trắng Nhân giống Nấm men Lên men chính Đường,vitamin GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 24 3.1.2. Quy trình sản xuất rượu vang đỏ Làm dập, nghiền Nguyên liệu Quả hư, thối Tiếp nhận, phân loại Chiết rót, đóng nút Vỏ, nút chai Rửa Nước Sulfit hóa NAHSO3 Tách cuống Cuống Lọc thô Cặn thô Lên men chính Đường, vitamin… Nhân giống Nấm men Lên men phụ Ủ Nấm men xót Lọc tinh Dán nhãn, đóng thùng Nhãn, bao bì Bã Ép, lọc, loại bỏ bã Vang đỏ GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 25 3.2. Thuyết minh quy trình [1], [2], [4] 3.2.1. Nguyên liệu Nguyên liệu trong sản xuất rƣợu vang có rất nhiều thành phần, nhƣng ở đây chúng ta chỉ đề cập đến rƣợu vang làm từ nho mà thôi. 3.2.2. Tiếp nhận, phân loại Đây là khâu đầu tiên của quá trình sản xuất rƣợu nho, và cũng là khâu quan trọng nhất có ảnh hƣởng đến dịch lên men sau này. Độ chín của quả có ảnh hƣởng đến chất lƣợng dịch chiết xuất. Trong công nghệ sản xuất rƣợu vang, yêu cầu các loại quả phải đạt đến độ chín chế biến, đó là mềm nhƣng không bị thối, có hƣơng vị đặc trƣng. Nếu nhƣ ta dùng quả có độ chín sinh lý thì màng tế bào vẫn còn cứng, hàm lƣợng đƣờng vẫn còn thấp, hàm lƣợng acid lại cao, thể tích chỉ đạt đƣợc 50- 60% so với độ chín chế biến. Ở độ chín chế biến, hàm lƣợng đƣờng tăng, hàm lƣợng acid giảm phù hợp với yêu cầu của quy trình công nghệ sản xuất rƣợu vang. Quả nho hái về không thể dập nát khi vận chuyển cũng nhƣ trong quá trình bảo quản. Chùm nho phải đƣợc loại bỏ quả thối và khô. 3.2.3. Rửa Nho sau khi đƣợc tiếp nhận phân loại thì đƣợc đem đi rửa. Quá trình này nhằm làm giảm tỷ lệ nhiễm bẩn và nhiễm khuẩn khi tiết dịch. Nhƣng cũng có trƣờng hợp nhà sản xuất sau khi phân loại nho rồi bỏ qua giai đoạn rửa, mà đem thẳng đi ép lấy nƣớc. Nguyên do của việc này là do nhà sản xuất muốn tận dụng những tế bào nấm men trên vỏ quả làm men giống trong lên men sau này mà không cần cấy giống nấm men thuần khiết, mặc dù vậy nó lại có những tác hại nhất định là không thể kiểm soát đƣợc giống nấm men mong muốn và bị nhiễm bẩn. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 26 3.2.4. Tách cuống Thƣờng thì nhà sản xuất sẽ tách cuống khỏi nho để cho rƣợu vang sau này không có những mùi vị đắng chát quá mức. 3.2.5. Làm dập, nghiền Ở bƣớc xử lý này, tùy theo quy mô sản xuất mà có cách làm khác nhau. Có hai quy mô sản xuất chính là quy mô sản xuất nhỏ, và quy mô công nghiệp. +Ở quy mô sản xuất nhỏ, quả sẽ đƣợc đem giã dập bằng cối sành, cối đá hay cối bằng gỗ. Tuyệt đối không đƣợc sử dụng cối bằng sắt hoặc đồng, vì nƣớc quả chua sẽ công phá sắt đồng làm cho các ion này tan trong dịch quả, làm kết tủa rƣợu sẽ bị mất màu tự nhiên của rƣợu. Rồi sau đó đƣợc lọc qua túi lọc bằng vải. Trong trƣờng hợp lên men cả vỏ thì không cần lọc bỏ vỏ quả. Quá trình xử lý trên đƣợc tiến hành nhanh, vì thời gian xử lý kéo dài nƣớc quả sẽ bị oxy hóa, nhiễm tạp khuẩn làm giảm chất lƣợng. +Ở quy mô sản xuất công nghiệp, thì nƣớc quả sẽ đƣợc ép bằng máy ép, rồi lọc trong phòng chứa CO2 với mục đích ngăn chặn dịch quả bị oxy hóa do tiếp xúc với O2 . Nƣớc quả sau khi thu đƣợc từ quả không đƣợc tùy tiện bổ sung các chất mà phải tuân thủ theo những quy định chung để đảm bảo chất lƣợng của rƣợu. 3.2.6. Sulfit hóa Để cho dịch quả không bị oxy hóa và tiêu diệt vi khuẩn tạp nhiễm (vi khuẩn acetic, lactic), ngƣời ta cho vào SO2 vào dịch quả với liều lƣợng đƣợc quy định là 30-120mg/l dịch quả. Nhà sản xuất thƣờng dùng SO2 vì có tác dụng nhiều mặt: chống oxy hóa, làm giảm hoặc tiêu diệt nhiều vi khuẩn có hại. Tuy vậy nó vẫn có nhiều tác hại nếu ta dùng quá liều lƣợng, đó là sẽ làm cho rƣợu vang có mùi khó chịu, tiêu diệt một số vi khuẩn có lợi, và cũng có thể làm ngộ độc trong rƣợu vang. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 27 3.2.7. Ép Để làm ra vang trắng thì nho sau khi nghiền xé sẽ đƣợc đƣa qua hệ thống ép và sau đó đƣợc đƣa vào bồn lên men. Để làm ra rƣợu đỏ thì phần nho này sẽ đƣợc đƣa trực tiếp đến bồn lên men rồi sau đó sẽ đƣa qua hệ thống ép. Ép xác quả với các thiết bị thép không rỉ, thép inox không bị acid ăn mòn, không có vết sắt hoặc đồng. 3.2.8. Lọc-Làm trong Lọc bỏ phần xác đối với vang trắng. Lọc bỏ cuống và hạt đối với vang đỏ. Ở giai đoạn này thƣờng xảy ra quá trình lên men tự phát. Một số kỹ thuật để ngăn ngừa hiện tƣợng này là xử lý nƣớc nho với SO2 (sulfit hóa) kéo dài từ 12-24h, liều lƣợng 15-20g SO2/100 lít nho. 3.2.9. Quá trình lên men Sau khi thực hiện xong các công đoạn ở trên, ngƣời ta bắt đầu cho vào lên men. Quy trình lên men đƣợc thực hiện qua những giai đoạn sau: +Giai đoạn lên men chính. +Giai đoạn lên men phụ. +Giai đoạn ổn định sản xuất. 3.2.9.1. Giai đoạn lên men chính Trong quy trình công nghiêp, ngƣời ta thƣờng sử dụng nấm men giống thuần chủng. Tỷ lệ giống cho vào là 2-3% so với khối lƣợng dịch quả. Nấm men này đƣợc nhân giống trong phân xƣởng riêng. Ở một số trƣờng hợp ngƣời ta sử dụng một phần dung dịch đang lên men của mẻ này để lên men cho mẻ tiếp theo. Cách làm này, có ƣu điểm đó là giống nấm lên men ở mẻ trƣớc đã quen với điều kiện sản GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 28 xuất, nên việc lên men mẻ tiếp theo có phần dễ dàng hơn. Tuy vậy, việc làm này không thể tiến hành mãi mãi đƣợc, chỉ có thể sử dụng khoảng 5-7 lần, sau đó phải làm lại từ đầu. Khi nhân giống nấm men liên tục, cần phải tạo điều kiện cho nấm men quen dần với điều kiện lên men có SO2 bằng cách thổi SO2 vào dịch nhân giống với liều lƣợng từ thấp đến cao. Với cách này có thể làm cho nấm men quen dần với điều kiện có SO2 trong dịch lên men. Khi đó các vi sinh vật khác không chịu đƣợc SO2 sẽ bị tiêu diệt làm cho quá trình lên men thuận lợi hơn. Trong giai đoạn lên men chính, nhà sản xuất sẽ duy trì nhiệt độ lên men ở 20- 22 o C, trong khoảng 10-20 ngày. Trong trƣờng hợp lên men ở nhiệt độ cao (khoảng 25-28 o C) thời gian sẽ đƣợc rút lại, còn khoảng 6-7 ngày. Trong công nghiệp sản xuất rƣợu vang, nhà sản xuất không dùng chất màu nhân tạo để pha màu cho rƣợu. Thay vào đó, màu sắc của rƣợu vang có đƣợc là hoàn toàn màu tự nhiên của trái nho. Ví dụ nhƣ muốn tạo rƣợu vang đỏ có màu đỏ sẫm, ngƣời ta sử dụng loại nho có vỏ chứa nhiều sắc tố đỏ sẫm. Khi lên men ngƣời ta tiến hành lên men cả vỏ nho, vì thế tạo ra cho rƣợu vang đỏ có màu đỏ sẫm. Kết thúc giai đoạn lên men chính, rƣợu thƣờng đạt 8-10% cồn. 3.2.9.2. Giai đoạn lên men phụ và ổn định sản xuất Sau khi xong giai đoạn lên men chính, ngƣời ta tiếp tục tiến hành cho lên men phụ. Mục đích của giai đoạn này là nhằm ổn định chất lƣợng của rƣợu, làm cho rƣợu có màu sáng trong, và tăng hƣơng vị cho rƣợu. Trong giai đoạn lên men phụ này, thì nhiệt độ sẽ thấp hơn so với ở giai đoạn lên men chính. Thƣờng nhiệt độ ở giai đoạn này là 15-18oC. Trong giai đoạn này, thì sự tạo thành cồn sẽ giảm đi rất nhiều, thay vào đó sẽ xảy ra quá trình chuyển hóa tạo thành các chất thơm. Quá trình lắng làm trong rƣợu cũng xảy ra rất nhanh, các quá trình này giống nhƣ quá trình lên men phụ ở bia. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 29 Trong giai đoạn này, cũng có trƣờng hợp lƣợng cồn tạo thành quá thấp, sẽ làm chua rƣợu do quá trình lên men acid acetic. Do đó ngƣời ta phải bổ sung thêm cồn để triệt tiêu quá trình lên men acid acetic và tăng thêm lƣợng cồn vào rƣợu đảm bảo chất lƣợng rƣợu đồng đều. Cồn đƣợc bổ sung phải là cồn thực phẩm. Sau khi hiệu chỉnh lƣợng cồn có trong rƣợu, ngƣời ta sẽ chuyển toàn bộ vào phòng lạnh dƣới 10oC. Trong nhiệt độ này, toàn bộ thành phần không tan sẽ đƣợc lắng xuống dƣới đáy và dễ dàng để gạn lọc cặn đi. Sau khi đƣợc làm trong, rƣợu sẽ tiếp tục đƣợc tàng trữ. Tàng trữ ở nhiệt độ lạnh càng lâu, thì chất lƣợng rƣợu càng cao. 3.2.10. Lọc thô và lọc tinh Sau khi quá trình lên men kết thúc, vang nho trong bồn dần dần chuyển sang trạng thái tĩnh, các phân tử căn lơ lửng không hòa tan sẽ từ từ kết lắng lại ở dƣới đáy bồn lên men, hình thành một lớp cặn rất mịn gọi là cặn bùn. Cặn và xác men để lâu gây nhiều trở ngại: khuẩn dấm tấn công, xác men tự phân hủy giải phóng acid amin tạo môi trƣờng cho các vi sinh vật khác hoạt động gây hƣ hỏng rƣợu. Trong lúc tách vang nho ra khỏi cặn bùn, phải kiểm tra quá trình tự kết lắng và tự trong của vang nho đã thực sự kết thúc hay chƣa. Hình 3.1. Thiết bị lọc. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 30 Ƣu điểm của thiết bị này là: chuyên lọc cặn, lọc trong, lọc vi khuẩn, mà vẫn giữ nguyên màu sắc, hƣơng vị, khi để bảo quản không có hiện tƣợng lắng cặn,huyễn phù ở các chai thực phẩm trong thời gian dài. Có nhiều công suất lọc khác nhau: 300l/h, 500l/h, 700l/h, 1000l/h, 5000l/h. 3.2.11. Chiết rót, đóng chai, dán nhãn Sau khi đƣợc lọc thô và lọc tinh, ngƣời ta sẽ tiến hành rót rƣợu vào chai, đóng nút và dán nhãn. Nắp chai, và thùng để rƣợu đƣợc làm từ gỗ sồi, vì chất phenol trong gỗ sồi khi tác dụng với rƣợu vang sẽ tạo ra mùi vanilla và vị ngọt chát của trà. Ngoài ra nó cũng tác động tới màu sắc của rƣợu vang. Hình 3.2. Dây chuyền chiết chai rượu vang nút gỗ. Hình trên là thiết bị chiết rót rƣợu vang vào chai. Nó có thể đáp ứng đƣợc nhu cầu sản xuất ngày càng gia tăng nhƣ hiện nay. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 31 Dây chuyền bao gồm các thiết bị chính nhƣ: máy rửa chai, bộ phận chiết rót, máy đóng các nút làm bằng gỗ mềm, máy dán nhãn và hệ thống băng tải. Máy sản xuất đƣợc 3000 chai mỗi giờ. Hình 3.3. Máy dán nhãn dạng quay. Hình 3.4. Máy chiết và đóng nắp chai. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 32 3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu nho [20] 3.3.1. Ảnh hưởng oxy Hầu hết các chủng nấm men trong lên men rƣợu vang nho đều thuộc chủng Saccharomyces. Chúng là nhóm vi sinh vật kỵ khí tùy ý. Trong điều kiện có nhiều oxy, sẽ xảy ra hoạt động sinh sản của nấm men là chủ yếu. Còn trong điều kiện không có oxy, sẽ tạo ra cồn là chủ yếu. 3.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ ảnh hƣởng quan trọng đến nấm men do nấm men nhạy cảm với nhiệt độ cao và bền vững với nhiệt độ thấp. Ở nhiệt độ tối ƣu của nấm men là 25-28oC, tốc độ lên men tỷ lệ thuận với nhiệt độ. Ở 36oC, hoạt tính của nấm men bị giảm, sự lên men bị ức chế và dễ bị nhiễm vi sinh. Ở nhiệt độ thấp, thời gian lên men kéo dài, quá trình lên men xảy ra chậm. 3.3.3. Ảnh hưởng của đường Trong nƣớc quả, thì hàm lƣợng đƣờng không đồng đều, do vậy ngƣời ta thƣờng bổ sung thêm saccharose. Đa số nấm men hoạt động bình thƣờng ở môi trƣờng đƣờng dƣới 20%, một số loài có thể cao hơn. Khi nhân giống, thƣờng sử dụng môi trƣờng có đƣờng dƣới 10%. 3.3.4. Ảnh hưởng của pH môi trường Khi lên men những dịch quả chiết có vị chua, thì ta sẽ đƣợc rƣợu vang ngon. Nhƣ vậy độ pH có ảnh hƣởng đến chất lƣợng của rƣợu vang. Vùng pH tối thích của nấm men là 4-6. Thƣờng thì dịch quả có độ pH từ 2,8-3,8, khoảng pH này thì nấm men vẫn hoạt động đƣợc Trong công nghệ sản xuất rƣợu vang, ngƣời ta thƣờng chuẩn bị môi trƣờng nƣớc quả có độ pH từ 3-3,5 để cho chất lƣợng rƣợu tốt nhất. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 33 3.4. Các biện pháp kỹ thuật dùng trong sản xuất rượu nho [8] 3.4.1. Sử dụng nấm men thuần chủng Dùng hệ nấm men thuần chủng, không bị nhiễm tạp. Kết hợp sử dụng các hệ nấm men thuần chủng, có thể cho ra rƣợu có hƣơng vị ngon hơn. 3.4.2. Lên men ở nhiệt độ thích hợp Nấm men cần điều kiện thích hợp để lên men tạo thành cồn, CO2, và giải phóng nhiệt. Vì vậy cần điều chỉnh nhiệt độ thích hợp cho nấm men hoạt động tốt. 3.4.3. Làm cho rượu trong và ổn định 3.4.3.1. Để lắng và gạn cặn Để lắng và gạn cặn cần chú ý các điểm sau: +Phải để nơi nhiệt độ thấp. +Nhiệt độ của bể chứa, thùng chứa phải đồng đều ở tất cả các chỗ để cặn không chuyển động do chênh lệch nhiệt gây nên. +Nơi để rƣợu cần yên lặng, nền đất không bị ảnh hƣởng do các tác động do xe chạy, xe lửa, hay nguyên nhân cơ giới khác. Thực tế, ngƣời ta để trong các hầm rƣợu, nơi đặt các thùng rƣợu đang cho chín ở giai đoạn đầu. +Lúc đầu hai lần gạn chỉ cách nhau vài tháng, về sau thƣa dần 6 tháng hoặc lâu hơn nữa. Với các thùng chứa lớn dùng bơm phải hạn chế gây xáo trộn làm tầng cặn chuyển động. 3.4.3.2. Sử dụng protein tự nhiên Trộn lẫn rƣợu với một chất protein hỗn hợp nhƣ keo động vật, lòng trắng trứng,… có khả năng kết bông ở trong rƣợu đục và khi kết bông kéo theo những chất làm vẫn đục rƣợu, điều này giúp rƣợu trong hơn. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 34 Có thể dùng các chất vô cơ nhƣ: bentonit, đất sét khô,… Kết bông dễ, rƣợu trong nhanh nếu có những điều kiện sau: trong rƣợu có một lƣợng tanin thích hợp, có một số cation Fe3+, Ca2+, k+, độ pH thích hợp (nếu dùng lòng trắng trứng độ pH =3), nhiệt độ thấp, rƣợu già, ít chất nhớt. Hạt protein thêm vào mang điện dƣơng, hạt keo làm rƣợu đục đa số mang điện âm, do đó liên kết với nhau thành những nhóm hạt lớn lắng xuống đáy, khi lắng lôi kéo theo cả tế bào nấm men và vi khuẩn lắng theo. Theo R.Ribero Gayon, lƣợng lòng trắng trứng dùng là 80-120 mg/l, keo động vật 100-150 mg/l. 3.4.3.3. Lọc Hiện nay với kỹ thuật lọc tiên tiến cho phép loại bỏ cả nhũng hạt keo có kích thƣớc rất nhỏ, loại cả một số nấm men và vi khuẩn. Do đó lọc vừa có tác dụng làm trong, vừa có tác dụng tiệt trùng và ổn định rƣợu. Nguyên tắc hoạt động của thiết bị lọc là dƣới một áp lực nhất định qua những tấm màng lọc kết cấu khác nhau, tấm màng lọc chỉ cho nƣớc lọc qua, giữ lại tạp chất, hạt keo hay vi sinh vật tùy theo tính chất khác nhau của các màng lọc. 3.4.3.4. Các biện pháp làm trong Làm trong bằng các biện pháp vật lý khác nhau: phổ biến nhất là dùng nhiệt, hoặc lạnh. Thực ra dùng nhiệt để tiệt trùng nấm men và vi khuẩn, xử lý nhiệt có tác dụng ổn định rƣợu hơn là làm trong rƣợu. Tuy nhiên bản thân ổn định cũng là gián tiếp làm trong, mỗi loại nấm men, vi khuẩn bị tiêu diệt ở những nhiệt độ khác nhau, tùy độ chua mà có thể hạ thấp nhiệt độ tiệt trùng, tùy sự có mặt của oxy hay không, hay tùy độ cồn trong rƣợu mà có nhiệt độ tiệt trùng thích hợp (T= 75= 1.5Q, trong đó T là nhiệt độ và Q là độ cồn). Nguyên nhân làm cho rƣợu đục: GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 35 +Kết tủa sắt: nếu trong rƣợu có từ 12-25 mg Fe/l, trong rƣợu lại có sẵn photphat, thì khi rƣợu tiếp xúc với không khí, môi trƣờng khử oxy chuyển thành môi trƣờng giàu oxy, sẽ hình thành feric photphat không hòa tan đƣợc, màu trắng ở vang trắng, màu xanh hoặc đen ở vang đỏ. Biện pháp hạn chế là giữ cho quả sạch, không lẫn tạp chất có thành phần sắt, không cho nƣớc quả tiếp xúc với dụng cụ bằng sắt trƣớc khi rƣợu chín, cho bão hòa oxy nếu có kết tủa sắt thì lọc để loại sắt thừa. +Kết tủa đồng: trong rƣợu vang bao giờ cũng có hợp chất có S, nếu hàm lƣợng đồng trong rƣợu tối thiểu đạt 0.5 mg/l và trong điều kiện khử oxy thì hình thành surfua đồng (màu nâu đỏ), nơi có nhiều ánh sáng tủa càng nhanh. Vì vậy hạn chế không cho nƣớc quả và rƣợu tiếp xúc với đồng. +Kết bông protein: protein trong nƣớc quả bị các tanin làm kết bông, dƣới dạng những vẩn đục màu trắng, sền sệt nhƣ bột gạo lỏng. Khắc phục bằng cách đun nóng 70-80 o C rồi để nguội, lọc qua bentonit là biện pháp chống kết bông protein hiệu quả. +Kết tủa chất màu: chất màu trong vang đỏ một phần ở dƣới dạng keo, nhiệt độ thấp các chất keo này bị kết tủa thành cặn màu đỏ sẫm, tác hại là làm màu của rƣợu giảm 10-20%, rƣợu càng già càng kết tủa dễ. +Kết tủa oxydase: trong nƣớc quả thƣờng có các enzym hay polyphenol oxydase có khả năng oxy hóa các hợp chất polyphenol làm cho polyphenol chuyển màu, rƣợu bị đục. Trong suốt quá trình gạn cặn, sau khi lên men xong để tránh oxy hóa ngƣời ta luôn giữ rƣợu trong điều kiện thiếu oxy, enzyme oxydase vẫn tồn tại và làm rƣợu đục, mất màu ở đầu giai đoạn chín. Ngay cả khi rƣợu đã chế xong để tiếp xúc với không khí trong thời gian khá lâu, rƣợu vẫn có nguy cơ kết tủa oxydase. Cách tốt nhất là xử lý nhiệt 60-70oC (khi rƣợu bắt đầu chín, nếu để cốc rƣợu ra không khí 10- 14h mà thấy hiện thƣợng kết tủa oxydase thì đem xử lý nhiệt) GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 36 +Kết tủa khác: các muối kali bitatrat, canxi tatrat, caxi oxalat, … khi nhiệt độ cồn tăng lên và nhiệt độ có thể kết tủa trong rƣợu. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 37 CHƯƠNG IV. SẢN PHẨM 4.1. Thành phần dinh dưỡng và vai trò của rượu nho 4.1.1. Thành phần [8] 4.1.1.1. Nước Nƣớc là thành phần chiếm tỷ lệ nhiều nhất trong rƣợu nho (từ 80-85%). Nƣớc ở đây là nƣớc từ trong trái nho. Nó là thành phần quan trọng giúp các phản ứng sinh hóa diễn ra phức tạp trong rƣợu vang nho. 4.1.1.2. Alcohol Thành phần alcohol trong rƣợu vang nho chiếm tỷ lệ từ 10-17%. Các alcohol trong rƣợu vang nho là từ những chất đƣờng đƣợc nấm men chuyển hóa. Alcohol là tác nhân chính mang mùi rƣợu và hƣơng rƣợu. Chiếm hàm lƣợng cao nhất là ethylic, một alcohol đơn phân tử. Kế tiếp là glycerol, một alcohol đa phân tử, gia thêm độ ngọt. Butylene glycol nằm trong số các alcohol đa phân tử và alcohol vòng. Trong một số rƣợu vang mạnh, ngƣời ta có thể thêm alcohol thu đƣợc từ chƣng cất. Bảng 4.1. Thành phần các loại rượu trong rượu vang. [6] Loại rượu Thành phần (mg/100ml) Amylic Isoamylic N-butylic 2-butylic Iso-butylic Propylic Glycerin 2,3-Butanediol 10-175 10-175 10-175 10-175 10-175 10-175 0,5-1,5 0, 01-0,15 GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 38 4.1.1.3. Acid Thành phần acid trong rƣợu vang nho chiếm tỷ lệ khoảng 0,4-1%. Các acid cho rƣợu vang có vị chua đặc trƣng, giúp gia tăng hƣơng vị khi cân xứng với các thành tố khác. Trong ba acid hữu cơ phát xuất từ trái nho, tartaric là thành tố chủ lực của tổng lƣợng acid trong rƣợu, kế tiếp là malic và citric. Ba acid khác: succinic, lacitc và acetic (nguồn của vị chua bay hơi) đƣợc sản sinh bởi quá trình lên men. 4.1.1.4. Các chất đường Trong trái nho chứa đến khoảng 15 đến 25% glucose và fructose, là những chất đƣờng phần lớn đƣợc chuyển thành alcohol trong quá trình lên men. Trong rƣợu vang nho không ngọt, đƣờng thặng dƣ chỉ chiếm 0,1%, còn ở rƣợu vang nho ngọt thì đƣờng thặng dƣ lên đến 10%. Tuy nhiên, vị ngọt của rƣợng vang nho không chỉ phát sinh từ đƣờng, mà còn từ các alcohol và các chất khác. 4.1.1.5. Các muối khoáng Thành phần muối khoáng có trong rƣợu vang nho chiếm tỷ lệ khoảng 0,2- 0,4%. Các thành phần muối khoáng trong rƣợu vang nho này, đƣợc sinh ra từ các acid khoáng hoặc acid hữu cơ. Nó làm tăng thêm vị tƣơi mát và hƣơng vị của rƣợu vang nho. Trong số này có K, Na, Mg, chất vôi và chất sắt. 4.1.1.6. Các chất tạo hương vị và tạo màu Thành phần này trong rƣợu vang nho chiếm tỷ lệ rất thấp, khoảng từ 0,01- 0.5%. Các phức chất phenol tạo màu cho rƣợu và tạo nên sự khác biệt trong hƣơng vị giữa vang đỏ và vang trắng. Trong vỏ trái nho, có chứa các phenol đa phân tử, dƣới dạng các anthocyanin và tannin. Chính các sắc tố của các chất này tạo nên màu cho GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 39 rƣợu vang đỏ. Còn các vang trắng, có đƣợc một chút màu từ vỏ trái nho, và từ gỗ trong quá trình dự trữ. 4.1.1.7. Các chất tạo mùi Là vết của những phức chất hóa học thay đổi, có tính chất bay hơi, tạo ra những mùi nào đó trong rƣợu vang. Những chất này gồm có các alcohol, aldehyde, ester, acid và ketone. 4.1.1.8. Các sulfit Là những dẫn xuất từ lƣu huỳnh để bảo vệ trái nho và sát trùng cùng bảo tồn rƣợu vang. Hàm lƣợng sulfit từ 10 đến 200 phần triệu, đƣợc đo với cả sulfur dioxide cố định kết hợp với những chất khác, và sulfur dioxide tự do dƣới dạng gas. 4.1.1.9. Các thành phần khác Bảng 4.2. Thành phần vài chất trong rượu. [6] Loại rượu Acetaldehyde Acetatethyl (ppm) Tannin Rƣợu cherry Vang trắng Vang đỏ Rƣợu tráng miệng 300mg/l 0-7ppm 0-7ppm 30-40 ppm 150 150 150 150 _ 0,01 0,14 -0,30 _ Bảng 4.3. Thành phần các loại acid amin trong rượu vang. [6] Acid amin Thành phần (mg/l) Alanine 60-250 Valine 10-50 Glycine 0-20 Iso-glycine 10-80 Leucine 20-100 GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 40 Serine 20-600 Threonine 30-250 Asparaginic acid 10-150 Glutamic acid 100-300 Methionine 0-50 Cystine 0-50 Argine 100-600 Histidine 5-100 Lysine 0-50 Proline 0-100 Trytophan 0-50 Tyrosine 0-50 Phenylalanine 10-100 Bảng 4.4. Các vitamin trong rượu vang. [7] Vitamin(µg/l) Vang trắng Vang đỏ Thiamine(B1) 2-58 103-245 Riboflavine(B2) 8-133 0.47-1.90 Acid pantothenic 0.55-1.20 0.12-0.68 Pyridoxine(B6) 0.12-0.67 0.13-0.68 Nicotinamine(pp) 0.44-1.30 0.79-1.70 Biotin(H) 1.00-3.60 0.60-4.60 Mesoinositola 220-730 290-334 Cobalamine(B12) 0-0.16 0.04-0.10 Acid P-teroilglutamic 0.40-4.50 0.4-4.5 Choline 19-27 20-43 GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 41 4.1.2. Vai trò trong việc bảo vệ sức khỏe Rƣợu vang có rất nhiều vai trò trong việc bảo vệ sức khỏe. Dùng rƣợu vang điều độ thƣờng xuyên sẽ tránh đƣợc một số bệnh nguy hiểm, mà nếu không xử dụng rƣợu vang sẽ bị, nhƣ là tránh đƣợc bệnh lão hóa, tránh bị đau tim, tránh đƣợc các vi khuẩn có hại, và nhất là có thể chống đƣợc bệnh ung thƣ. 4.1.2.1. Tránh bệnh lão hóa Theo nhƣ tạp chí Nature, việc sử dụng rƣợu vang đỏ điều độ, thì sẽ làm tăng tuổi thọ. Chất resveratrol và polyphenol có trong rƣợu vang đỏ, cho phép tăng lƣợng enzyme SIR2 (đƣợc coi là tố chất làm trẻ hóa và ổn định DNA trong cơ thể). Vì vậy nó làm cho cơ thể tránh đƣợc sự lão hóa mà đáng lý ra không sử dụng rƣợu vang đỏ thì sẽ bị. Do đó chúng ta nên sử dụng rƣợu vang thƣờng xuyên và có liều lƣợng. Tuy nhiên, nên nhớ là không đƣợc lạm dụng nhiều quá, vì nhƣ thế sẽ không có lợi gì cho cơ thể mà còn gây hại thêm cho cơ thể, không những không giúp tránh đƣợc bệnh lão hóa, mà còn làm cho mau già thêm, mất trí nhớ. 4.1.2.2. Có lợi cho tim Khảo sát gần đây của các nhà khoa học cho thấy, tỷ lệ ngƣời mắc phải các bệnh tim mạch ở những ngƣời có sử dụng rƣợu vang thấp hơn nhiều so với những ngƣời chƣa bao giờ sử dụng rƣợu vang. Theo nhƣ các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học, việc uống rƣợu vang một cách điều độ hàng ngày (1-3 ly/ngày) có tác dụng rất tốt tới bệnh tim mạch. Theo đó những ngƣời này rất ít mắc phải các bệnh về tim mạch. Theo nhƣ các nhà khoa học lý giải, thì việc uống rƣợu vang tránh đƣợc các bệnh tim mạch, là do trong rƣợu vang đỏ có chứa chất chống lão hóa và chất chát. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 42 4.1.2.3. Rượu vang chống vi khuẩn Một nhóm nhà khoa học tại Mỹ đã chứng minh rằng việc uống rƣợu vang điều độ sẽ chống lại đƣợc việc nhiễm Salmonella trong dạ dày. Theo nhƣ lý giải của các nhà khoa học, rƣợu vang có tác dụng nhƣ vậy là do trong rƣợu vang có chứa nhiều acid chua có tác dụng diệt khuẩn. 4.1.2.4. Rượu vang, gỗ sồi giúp chống lại ung thư Theo các nhà khoa học, rƣợu vang chứa trong chai, khi tiếp xúc với nắp chai là gỗ sồi, thì không chỉ đem lại hƣơng vị thơm ngon cho rƣợu vang, mà nó còn giúp tạo ra tố chất Acutissimin A (là tố chất chất ung thƣ rất hiệu nghiệm). Trong bình thí nghiệm vô trùng, tố chất Acutissimin A có hiệu quả gấp 200 lần một viên thuốc chống ung thƣ hiện nay. 4.2. Các chỉ tiêu phân tích của sản phẩm rượu nho 4.2.1. Chỉ tiêu cảm quan (TCVN 7045 : 2002) Bảng 4.5. Các chỉ tiêu cảm quan. [14] Tên chỉ tiêu Yêu cầu Màu sắc Đặc trƣng cho từng loại vang. Mùi Thơm đặc trƣng của nguyên liệu và sản phẩm lên men, không có mùi lạ. Vị Chua chát, có hoặc không có vị ngọt, không có vị lạ. Trạng thái Trong, không vẫn đục. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 43 4.2.2. Chỉ tiêu hóa học của rượu vang 4.2.2.1. Các chỉ tiêu Bảng 4.6. Các chỉ tiêu hóa học. [14] Tên chỉ tiêu Mức (TCVN 7045 : 2002) Hàm lƣợng ethanol ở 20oC, g/l. 6-18 Hàm lƣợng methanol trong 1 lít ethanol 100 o , g/l. Không lớn hơn 1.5 Hàm lƣợng SO2, mg/l. Không lớn hơn 350 Cyanur và các phức cyanur, mg/l. Không lớn hơn 0.1 Hàm lƣợng CO2. Theo tiêu chuẩn đã đƣợc công bố của nhà sản xuất 4.2.2.2. Phương pháp phân tích a. Phân tích hàm lượng rượu Có nhiều cách để đo hàm lƣợng rƣợu: đo tỷ trọng đặc biệt, đo độ rƣợu (sử dụng cồn kế), nhƣng đơn giản nhất vẫn là sử dụng cồn kế để đo độ rƣợu. Hình 4.1. Cồn kế. Phƣơng pháp đo bằng cồn kế: chỉ cần lấy cồn kế thả trong rƣợu và căn cứ vào độ chìm nổi của cồn kế mà đọc chỉ số trên vạch. Chỉ số cồn kế chỉ chính xác khi đo GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 44 ở nhiệt độ thích hợp (18-20oC), còn ở trên hay dƣới nhiệt độ đó thì độ cồn trên cồn kế không còn chính xác tuyệt đối. b. Hàm lượng CO2 Nguyên tắc: +CO2 tự do đƣợc xác định bằng phƣơng pháp trung hòa với dung dịch NaOH tiêu chuẩn và phenolphthalein làm chất chỉ thị để xác định điểm tƣơng đƣơng. Tính kết quả: CO2 (mg/l)= x44x1000 Vtb: là thể tích trung bình dung dịch NaOH 0,01N của các lần chuẩn độ. N: là nồng độ đƣơng lƣợng của dung dịch NaOH đã sử dụng. 44: đƣơng lƣợng của CO2. 50: thể tích nƣớc đem chuẩn độ. 4.2.3. Giới hạn hàm lượng kim loại nặng Bảng 4.7. Giới hạn các hàm lượng kim loại nặng. [14] Tên kim loại Giới hạn tối đa (mg/l) (TCVN 7045 : 2002) Asen 1.1 Chì 0.2 Thủy ngân 0.05 Cadimi 1.0 Đồng 5.0 Kẽm 2.0 GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 45 4.2.4. Chỉ tiêu vi sinh vật 4.2.4.1. Các chỉ tiêu Bảng 4.8. Chỉ tiêu vi sinh vật. [14] Chỉ tiêu Giới hạn tối đa (CFU/ml) (TCVN 7045 : 2002) Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1ml sản phẩm 10 2 Ecoli, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm 0 Coliforms, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 10 Cl. Perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 S.aureus. số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 Tổng số nấm men nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1ml sản phẩm 10 4.2.4.2. Phương pháp phân tích [5] a. Tổng số vi sinh vật hiếu khí Có mặt để chỉ thị mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm. Nguyên tắc phân tích: +Theo phƣơng pháp đổ đĩa. +Ủ ở nhiệt độ 37oC/48h hoặc 30oC/72h. +Môi trƣờng nuôi cấy: SPW, PCA. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 46 Phƣơng pháp phân tích: Chuẩn bị mẫu  Đổ đĩa nuôi ủ Đọc kết quả. Kết quả phân tích: +Đếm tất cả khuẩn lạc xuất hiện trên đĩa. +Tính kết quả theo công thức: A(cfu/g)= Trong đó N: tổng số khuẩn lạc. n: số đĩa. V: thể tích. f: độ pha loãng. b. Định lượng coliform tổng số Nguyên tắc: +Định lƣợng coliform trên môi trƣờng đặc trƣng. +Khẳng định. Môi trƣờng sử dụng: VRB, TSA, BGBL. Quy trình phân tích: Chuẩn bị mẫu phân tích đếm kết quả Khẳng định. Tính toán kết quả:coliform tổng số(cfu/ml)= xR c. E.coli Nguyên tắc: +Định tính và xác định có hay không có E.coli trong mẫu. +Mẫu BGBL EMB IMViC GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 47 Môi trƣờng sử dụng: SPW, BGBL, EMB, TSA,MR-VP, tripton, simmon citrate Agar. Phƣơng pháp: Chuẩn bị mẫu tăng sinh phân lập khẳng định. Khẳng định: nghiệm pháp IMViC: ++-- d. Staphylococcus aureus Nguyên tắc: dựa vào phƣơng pháp cấy trang, khẳng định các khuẩn lạc đặc trƣng bằng thử nghiệm coagulase. Môi trƣờng sử dụng: thạch máu, baird parker agar, huyết tƣơng thỏ. Quy trình phân tích: Chuẩn bị mẫuphân lậpkhẳng định. Tính toán kết quả: Số Staphylococcus aureus= NtxHt+NaxHa Trong đó: F: độ pha loãng. Nt: Tổng số khuẩn lạc đăc trƣng. Na: Tổng số khuẩn lạc không đặc trƣng. Ht= Ha= e. Tổng nấm men nấm mốc Môi trƣờng sử dụng: pepton 1%. Phƣơng pháp phân tích: chuẩn bị mẫu đỗ đĩa nuôi ủ đọc kết quả. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 48 CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1. Kết luận Rƣợu vang, là loại rƣợu nhẹ, có tác dụng tốt khi uống vào sau bữa ăn, giúp cho chúng ta tiêu hóa tốt, và làm cho bữa ăn thêm ngon hơn. Nó còn giúp cho ta có một sức khỏe tốt, tránh bị các bệnh về tim mạch. Hiện nay rƣợu vang rất đƣợc ƣa chuộng trong mỗi gia đình cũng chính vì những đặc tính có lợi cho sức khỏe, nếu lạm dụng quá mức thì sẽ phản tác dụng, làm hại cho sức khỏe. Hiện nay rƣợu vang nho ở Việt Nam đang rất phổ biến, tuy thế ngành công nghiệp sản xuất ra nó ở Việt Nam lại chƣa phát triển. Có vài khó khăn cho việc sản xuất rƣợu vang nho ở Việt Nam, đó là nho đƣợc trồng ở Việt Nam là vùng nhiệt đới sẽ không cho sản phẩm rƣợu đạt chất lƣợng cao đƣợc, thứ đến là do nhiệt độ môi trƣờng quá cao, sẽ không tốt cho nấm men vang. Rƣợu vang ở Việt Nam đang là một thị trƣờng tiềm năng cho các nhà sản xuất rƣợu vang ở nƣớc ngoài muốn nhập khẩu vào Việt Nam, vì đây là một quốc gia đông dân và do đó sức tiêu thụ sẽ là rất lớn. Việt Nam không lạ lẫm gì với rƣợu vang, do ảnh hƣởng đậm nét của văn hóa châu Âu, châu Mỹ, nhất là văn hóa Pháp. Trong bài khóa luận này, đề cập đến quy trình sản xuất rƣợu nho, là một thức uống ngon và bổ dƣỡng. Nhằm đi sâu vào tìm hiểu về loại rƣợu này cũng nhƣ phƣơng pháp sản xuất ra loại rƣợu thơm ngon bổ dƣỡng này. 5.2. Đề nghị Ngành công nghiệp rƣợu vang ở Việt Nam dang dần dần đi lên, mặc dù gặp một vài khó khăn, nhƣng với sự đầu tƣ mạnh mẽ hiện nay, nhất là ở nhà máy rƣợu vang ở Đà lạt, thì trong tƣơng lai đây sẽ là ngành rất có tiềm năng phát triển. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 49 Mong rằng sẽ có nhiều sự đầu tƣ thêm nữa vào ngành công nghiệp sản xuất rƣợu vang, nghiên cứu tạo các chủng vi sinh vật mới tạo ra loại rƣợu vang thơm ngon hơn bằng việc ứng dụng công nghệ sinh học, giúp cho rƣợu vang do ngƣời Việt Nam sản xuất sánh ngang tầm với các cƣờng quốc rƣợu vang. GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]Vũ Công Hậu (1983). Chế rƣợu vang trái cây trong gia đình. NXB Nông nghiệp Hà Nội. [2]Nguyễn Đức Lƣợng (2002). Công nghệ vi sinh tập 1, 2, 3. NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM. [3]Lƣơng Đức Phẩm (2009). Nấm men công nghiệp. NXB Khoa học kỹ thuật. [4]Bùi Ái (2003). Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghệ thực phẩm. NXB Đại Học Quốc Gia Tp.HCM. [5]Phạm Minh Nhựt (2009). Bài giảng phân tích, đánh giá chất lƣợng thực phẩm. NXB Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM. [6]Prescott and Dunn. Industrial Microbiology, 3 nd -ed. Mc Graw Hill, New York. [7]Pascal Ribereau-Gayron et al. The Microbiology of Wine and Vinifications, 2 nd ed. Victor Selagen University of Bordeau II, Telence, France. Tài liệu trích dẫn từ Internet [8] [9] [10] [11] 680667E6C342/56373/compositionofgrapes.pdf [12] [13] [14] %3Aruou-vang--qui-dinh-ky-thuat-&catid=98%3Acam-nang&Itemid=326&lang=vi GVHD: THS. NGUYỄN THỊ THU HƢƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU NHO SVTH: KHA TÔN HUY Trang 51 [15] [16] gioi/45/6048441.epi [17] [18] [19] NewsID=1484 [20]