Giáo trình công nghệ đồ uống lên men

Vai trò của đồ uống đối với sự sống con người

Con người có thể sống mà không ăn trong một tháng, nhưng nếu không uống nước trong 10 ngày, khả năng sống sót sẽ rất thấp, đặc biệt là vào mùa hè Trung bình, cơ thể cần khoảng 2-2,5 lít nước mỗi ngày Lượng nước này chủ yếu được cung cấp qua thức ăn (20-30%), trong khi phần lớn (70-80%) là từ các loại đồ uống.

Khi nước vào cơ thê con người (và động vât) chung thực hiên 4 chức năng cốt tử đối với sự sống:

 Là dung môi đê thực hiên hàng loạt phan ứng hóa học trong tê bào.

Môi trường là nơi diễn ra nhiều phản ứng sinh hóa quan trọng, chẳng hạn như phản ứng thủy phân và phân cắt các chất cao phân tử, giúp giải phóng năng lượng thông qua chu trình Creb.

 Là chât bôi trơn (khô cổ ta phai uống nước).

 Là hê thống kênh rạch, đê vân chuyên các chât dinh dưỡng tư hê thống tiêu hóa đên mọi miền trong cơ thê người và động vât.

Mồ hôi là thành phần chính giúp cơ thể điều chỉnh nhiệt độ Khi chúng ta vận động hoặc ở trong môi trường có nhiệt độ cao, cơ thể sẽ sản sinh mồ hôi để giải phóng nhiệt, từ đó giữ cho nhiệt độ cơ thể luôn ổn định.

Các loại đồ uống hiện nay không chỉ cung cấp nước cho cơ thể mà còn chứa nhiều chất dinh dưỡng quan trọng giúp chống lại sự mệt mỏi, tăng cường sự tỉnh táo, bổ sung năng lượng, muối khoáng và nhiều vi chất thiết yếu khác.

Phân loại đồ uống

Tổ chức nông lương Thê giới (FAO) chia các loại đồ uống làm 2 nhóm: Đồ uống có cồn và đồ uống không cồn.

Do khuôn khổ có hạn, trong giáo trinh này chi đề câp đên các loại đồ uống có cồn, tạo ra trong quá trinh lên men.

Thức uống có cồn là loại chất lỏng mà con người có thể tiêu thụ, giúp giải nhiệt và khát Nó đóng vai trò quan trọng trong văn hóa của con người.

Các loại đồ uống phổ biên gồm nước uống, sưa, cà phê, trà, nước sinh tố,nước ngọt…

Vai trò của đồ uống với sức khỏe con người

Là nguồn cung câp chinh về nước cho cơ thê: 70-80% nhu cầu (thực phâm chi đóng góp 20-30%).

Nước thực hiên 4 chức năng chinh trong cơ thê:

 Là dung môi của các phan ứng hóa học trong cơ thê.

 Là chât tham gia phan ứng hóa học.

 Là chât điều hòa nhiêt độ.

Ngày nay, các loại đồ uống không chỉ cung cấp nước mà còn chứa nhiều chất quan trọng giúp cơ thể chống lại mệt mỏi, tăng cường sự tỉnh táo, và bổ sung năng lượng cùng muối khoáng cần thiết cho sức khỏe.

Cụ thê các loại đồ uống lên men được đề câp trong giáo trinh bao gồm :

- Rượu mui và một số loại rượu truyền thống của Viêt Nam

Thành phần hóa học, giá trị sử dụng của đồ uống lên men có cồn

Bia

Không có tài liệu lịch sử nào ghi chép chính xác về thời điểm con người phát minh ra bia, nhưng ước tính rằng loại đồ uống này đã xuất hiện khoảng 7000 năm trước Công nguyên từ các bộ lạc định cư ở vùng Lưỡng Hà, hiện nay là Iran và Iraq.

Bia là một loại đồ uống có nồng độ cồn từ 3-6% thể tích, phổ biến nhất trên thế giới với màu vàng óng Ngoài ra, còn có loại bia màu nâu sẫm ít phổ biến hơn, có nồng độ cồn khoảng 8-10% thể tích.

Ca 2 loại bia này đều được san xuât tư một loại nguyên liêu chinh ban đầu là hạt đại mạch, nhưng khác nhau về các thông số kỹ thuât ở các công đoạn chê biên.

Thành phần hóa học của bia vàng dao động trong khoang như sau:

Hàm lượng C2H5OH (%V), đường (g/l), đạm tổng (Nx6,25) (g/l), CO2 (g/l), chất béo (g/l), glyxerin (g/l), chất đăng (mg/l), rượu bậc cao (mg/l), aldehid (mg/l), axit hữu cơ (mg/l) và nhiều loại vitamin cùng vi lượng là những thành phần quan trọng trong sản phẩm.

Thành phần dinh dưỡng của bia bao gồm: cồn, đường, đạm, chât béo, axit hưu cơ Uống 1 cốc bia vàng là đã cung câp cho cơ thê khoang 500 Calo.

Bia san xuât tư đại mạch phai tiên hành qua 2 giai đoạn:

 Giai đoạn 1: Hạt đại mạch cho nay mầm, sau đó sây khô ta thu được malt.

 Giai đoạn 2: Chê biên malt thành dịch đường và tiên hành lên men đê chuyên thành bia.

Vang nho

Vang nho được phân loại dựa trên màu sắc của nho Nếu sử dụng nho màu trắng, chúng ta sẽ có vang trắng, trong khi nho màu đỏ sẽ cho ra vang đỏ Hai loại vang này mang đến những trải nghiệm khác nhau cho người thưởng thức.

 Hàm lượng Polyphenol trong vang đỏ cao hơn.

 Hàm lượng axit hưu cơ trong vang trăng cao hơn.

Nói tóm lại: Vang đỏ chát hơn vang trăng, còn vang trăng thi chua hơn vang đỏ.

Thành phần hóa học của vang nho dao động như sau:

Hàm lượng C2H5OH trong sản phẩm đạt tiêu chuẩn %V, trong khi hàm lượng đường được đo bằng g/l Rượu bậc cao có mặt với nồng độ mg/l, kèm theo đó là hàm lượng aldehyde và ester cũng được xác định bằng mg/l Ngoài ra, hàm lượng axit hữu cơ được tính bằng g/l, và sản phẩm còn chứa polyphenol với nồng độ g/l Cuối cùng, sản phẩm cũng cung cấp nhiều loại vitamin và khoáng chất cần thiết cho sức khỏe.

Khi 1g C2H5OH phân giai hoàn toàn sẽ cung câp cho cơ thê một lượng calory khoang 10 calo, còn 1g đường sẽ tạo ra 4 calo.

Sử dụng vang nho đúng cách và liều lượng sẽ nâng cao sức khỏe, đặc biệt là khả năng đề kháng của cơ thể, giúp bạn có sức khỏe tốt hơn, thưởng thức bữa ăn ngon miệng hơn và cải thiện khả năng tiêu hóa.

Rượu brandy

Brandy là loại rượu mạnh với hàm lượng cồn từ 40-50%, được sản xuất từ nho qua quy trình lên men, chưng cất và ủ trong thùng gỗ sồi ít nhất 3 năm Quê hương của rượu brandy là Pháp, nơi nổi tiếng với sản phẩm Cognac, loại brandy được chế biến tại vùng Cognac.

Các loại quả như mận, táo được ép lấy nước hoặc nghiền nát, sau đó tiến hành lên men, chưng cất và lưu trữ trong thùng gỗ sồi, được coi là brandy.

Thành phần hóa học của rượu brandy dao động trong khoang rộng:

Hàm lượng đường, g/l Hàm lượng Rượu bâc cao, mg/l Hàm lượng Aldehid, mg/l Hàm lượng axit hưu cơ, mg/l Hàm lượng ester, mg/l

: 5-10 : 500-600 : 200-300 : 200-250 : 400-500 : tối hơi sẫm : đăc trưng của loại qua

Trong quá trình chưng cất, rượu metilic và các aldehid độc hại được loại bỏ, giúp brandy có hương thơm đặc trưng Hàm lượng rượu bậc cao và aldehid trong brandy góp phần tạo nên sự hấp dẫn cho loại rượu này Uống brandy không gây đau đầu, mang lại trải nghiệm thưởng thức dễ chịu.

Rượu Whisky

Hạt đại mạch sau khi nảy mầm và sấy khô sẽ trở thành hạt malt Từ hạt malt, người ta thủy phân để tạo ra dịch đường, sau đó lên men và chưng cất để thu được rượu có nồng độ 70% Rượu này cần được tàng trữ ít nhất 3 năm trong thùng gỗ sồi, rồi pha loãng với nước để đạt nồng độ khoảng 47 độ Cuối cùng, việc bổ sung caramen và các chất phụ gia vào rượu 47 độ sẽ tạo ra rượu Whisky.

Quê hương của rượu Whisky là Scotland, nơi sản xuất loại Whisky nguyên thủy 100% từ malt đại mạch Khi người châu Âu, bao gồm Anh, Ireland và Scotland, di cư sang Mỹ, họ đã mang theo kỹ thuật làm Whisky nhưng thay thế một phần malt đại mạch bằng hạt ngô Sự kết hợp này đã dẫn đến sự ra đời của nhiều loại Whisky khác nhau.

Du thành phần nguyên liêu là loại hạt gi thi thành phần hóa học của Whisky cũng phai dao động trong khoang sau đây:

Hàm lượng Rượu bâc cao, mg/l

Hàm lượng axit hưu cơ, mg/l

: 150-250 : vàng óng : hăc, đăc trưng mui hổ phách (nhựa thông) Hương thơm của Whisky rât đăc trưng bởi các ly do:

 Malt trước khi sử dụng được xông khói đốt than bun

 Hàm lượn ester trong rượu cao, tạo ra mui hơi nồng.

Uống rượu whisky được san xuât đung quy chuân sẽ không bao giờ đau đầu.

Rượu Rum

Rượu Rum là loại đồ uống có nồng độ cồn từ 40-47%, phổ biến nhất ở Trung Mỹ và vùng biển Caribe Jamaica nổi tiếng với loại Rum hàng đầu thế giới, trong khi Cuba cũng sản xuất Rum chất lượng cao được nhiều người ưa chuộng Rượu Rum được chế biến từ nước mía có bổ sung đường, và quy trình sản xuất Rum bao gồm các bước cơ bản.

Dịch đường từ nước mía và rỉ đường được lên men, sau đó chưng cất để thu được rượu 70% thể tích Rượu này sẽ được lưu trữ trong nhiều năm, điều chỉnh các chỉ số của rượu theo đúng quy chuẩn kỹ thuật.

 Uống rượu Rum được san xuât đung quy trinh không bao giờ bị đau đầu.

Rượu trăng tư gạo (hoăc gạo nêp)

Các loại hạt như gạo, ngô, bobo, tam giác mạch và các loại củ như khoai sau khi nấu chín cần có hàm lượng nước dao động từ 54-56% Sau đó, đánh tơi để nguội, rắc vật liệu "men" và trộn đều vào cơm, rồi ủ trong các dụng cụ có nắp đậy kín để tiến hành quá trình ủ.

 Nêu là rượu cần thi ủ trong khoang 1-2 tháng là đem dung được. Khi uống ta đổ nước lọc vào “chóe” và dung cần truc đê hut.

 Nêu là “rượu trăng” thi ủ 2-3 ngày, sau đó pha thêm nước lã và ủ tiêp 5-6 ngày rồi đem chưng cât ta thu được rượu.

Vât liêu chứa “men rượu” ở các vung khác nhau thi cũng khác nhau:

 Vung đồng bằng người ta dung các vị thuốc băc tán nhỏ rồi trộn với bột gạo sống, văt thành bánh đê khô.

 Vung cao như Viêt Băc, Tây Băc hoăc Tây Nguyên, người ta thay thê các vị thuốc Băc bằng các loại lá, rê, vỏ cây trong rưng.

Trong các vị thuốc băc hay các loại lá rưng mà người dân lựa chọn đều có

 Chứa các chât kháng sinh thực vât, dung đê ngăn ngưa sự tạp nhiêm của các vi sinh vât ngoại lai vào “bánh men”

 Đều có mui thơm dê chịu.

Sử dụng “men lá” hay bánh men thuốc băc, tuy khác nhau về hinh thức và cách làm nhưng có mục đich và ban chât là giống nhau.

Một số loại rượu nổi tiêng thê giới

Rượu Sam banh được sản xuất tại vùng Champagne của Pháp, nơi có loại nho đặc trưng khác biệt so với các vùng khác, rất phù hợp cho việc chế biến loại rượu này Quá trình sản xuất rượu Sam banh diễn ra qua hai bước chính.

 Bước 1: Làm ra vang nho nhưng không cho lên men triêt đê; sau đó người ta bổ sung thêm đường và tiên hành bước 2.

 Bước 2: Sam banh hóa rượu vang

Chai vang được sản xuất bằng cách đóng vào chai và đặt nghiêng để tiến hành lên men tiếp Trong quá trình này, CO2 sinh ra sẽ hòa tan hoàn toàn vào rượu Nghệ nhân sản xuất sẽ định kỳ mở nút để xả khí ra ngoài và ngay lập tức đóng lại, lặp lại quá trình này nhiều lần cho đến khi hầu hết khí trong rượu được xả ra, giúp rượu trở nên trong veo và đạt nồng độ CO2 hòa tan khoảng 10-12g/l Do áp suất CO2 trong rượu sâm banh lớn, chai đựng rượu phải là loại đặc biệt, với nút chai làm bằng gỗ li, có mũ và đai thép siết chặt vào cổ chai Khi mở chai, nút chai sẽ bị phóng ra kèm theo tiếng nổ do áp lực CO2 lớn.

Hàm lượng C2H5OH trong Sam banh : 11-13%

Khi uống rượu Sam banh ta thường bi tê lưỡi là do lượng CO2 mạnh gây ra.

Rượu Mao Đài, có nguồn gốc từ vùng núi Tuân Nghĩa, tỉnh Quý Châu, Trung Quốc, được sản xuất từ hạt cây Cao Lương (sorghum bicolor) qua quá trình hấp chín, ủ men và chưng cất Loại rượu này nổi bật với màu trắng và nồng độ cao, thường vượt quá 60% thể tích Mao Đài trở nên nổi tiếng khi được Thủ tướng Trung Quốc Chu Ân Lai sử dụng để tiếp khách nước ngoài, từ đó được xem như một loại "Quốc tửu" của đất nước.

4.7.3 Rươu “Bách nhât” Viêt Nam

Rượu “Bách nhât” được người Viêt Nam sáng tạo theo các bước như sau:

 Thổi xôi nêp, loại gạo mới chât lượng cao.

 Đánh tơi đê nguội, răc đều bột bánh men thuốc băc vào xôi.

 Cho cơm rượu đã ủ vào hũ sành, bổ sung mât ong, lòng đỏ trứng gà, vitamin B1và B6, nut kin miêng hũ.

Sau khi chôn hũ rượu xuống đất khoảng 100 ngày, bạn có thể lấy lên để sử dụng Loại rượu này có hàm lượng cồn thấp và rất bổ dưỡng, đặc biệt phù hợp cho phụ nữ mang thai, sau sinh và người già.

Là loại rượu Brandy ngon nhât của Pháp Người Pháp xem loại rượu này là

Rượu Napoleon, được coi là "hoàng đế" trong các loại Brandy, thường được ủ trong thùng gỗ sồi chất lượng cao với nguyên liệu nho tốt nhất Thời gian ủ rượu Napoleon có thể kéo dài lên đến 45 năm hoặc thậm chí lâu hơn.

19

Đại mạch

Đại mạch, thuộc nhóm thực vật có hạt và họ lúa mi (Gramineae), bao gồm nhiều loài và chi khác nhau Loại đại mạch được con người thuần chủng và gieo trồng có tên khoa học là Hordeum sativum Đây là loại thực vật một năm, được trồng theo mùa vụ tương tự như lúa nước ở Việt Nam.

Hình 1.1 Bông đại mạch Hình 1.2 Hạt đại mạch

Bông lúa nước và bông đại mạch có cấu tạo bên ngoài khác nhau Bông lúa nước có cọng rơm với trục bông và các “gié” cấp 1, cấp 2 được gắn vào, trong khi hạt lúa nước được gắn chặt trên các “gié” Ngược lại, cọng rơm đại mạch chỉ có trục bông và các hạt đại mạch được gắn trực tiếp vào đó.

1.1.1 Câu tạo hạt đại mạch

Hạt đại mạch được câu tạo tư 3 bộ phân: vỏ, nội nhũ và phôi, hoàn toàn giống với hạt thóc của ta. a) Vo hạt

Vỏ hạt, hay còn gọi là vỏ trâu, là lớp bảo vệ bên ngoài của hạt, có chức năng bảo vệ các thành phần bên trong Vỏ này chủ yếu được cấu tạo từ xelluloza và hemixelluloza, và dễ dàng bóc ra khỏi hạt Giữa vỏ trâu và phần bên trong của hạt có một khoang trống, nơi nước được hút vào khi hạt nảy mầm Nước sau đó thẩm thấu qua vỏ và tích tụ trong khoang trống, trước khi được khuếch tán vào nội nhũ.

Vỏ hạt đại mạch bao gồm ba lớp: lớp vỏ trâu ngoài, lớp vỏ qua và lớp vỏ hạt bên trong Trong đó, lớp vỏ trâu chiếm tỷ lệ lớn nhất, với trọng lượng của vỏ đại mạch khoảng 10-12% tổng trọng lượng của hạt.

Khi bóc lớp vỏ của đại mạch, chúng ta thấy nội nhũ của hạt, bao gồm lớp cám bên ngoài và phần nội nhu thật bên trong Nội nhũ thật có màu trắng, chủ yếu chứa tinh bột và protein, chiếm hơn 80% khối lượng của hạt Phôi hạt cũng là một phần quan trọng trong cấu trúc của hạt đại mạch.

Phôi hạt nằm ở phần dưới của nội nhũ và được ngăn cách bởi ngu hạt, một lớp tế bào sắp xếp theo trật tự ngang và dọc Ngu hạt đóng vai trò quan trọng như một màng bám thấm, cho phép các chất dinh dưỡng từ nội nhũ chuyển vào phôi.

Phôi hạt có phôi rê, phôi thân và phôi lá Khối lượng phôi chiêm khoang 2-2,5% khối lượng của hạt.

1- Lớp alơrông 2- Nội nhũ 3- Tê bào trống 4- Lớp biêu mô 5- Ngu

6- Mầm 7- Phôi lá 8- Phôi thân 9- Phôi rê 10- Rê 11- Vỏ hạt

Hình 1.3 Cấu trúc hạt đại mạch

1.1.2 Thành phần hóa học của hạt đại mạch

Hạt đại mạch có thành phần hóa học phức tạp, chịu ảnh hưởng bởi điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu, kỹ thuật canh tác, thu hoạch và bảo quản Nhìn chung, các yếu tố cấu thành hạt đại mạch biến đổi trong một khoảng rộng.

Thủy phần của hạt lúa mới thu hoạch thường chiếm khoảng 60-70% khối lượng của hạt Để bảo quản đại mạch, cần giảm độ ẩm xuống còn 11-13%, giúp hạn chế hư hỏng do vi sinh vật và giảm cường độ hô hấp của hạt ở mức tối thiểu Ở mức độ ẩm 11-13%, hàm lượng các chất có trong hạt sẽ dao động trong khoảng nhất định.

Tinh bột : 65 – 68% chât khô (CK)

 Câu tạo và vai trò của tinh bột

Viên gạch xây dựng nên tinh bột là phân tử đường glucoza:

Trong phân tử đường glucose, các số ghi trong các vòng tròn biểu thị vị trí của các nguyên tử carbon (C) Khi nhóm OH ở vị trí số (1) của một phân tử glucose tương tác với nhóm OH ở vị trí số (4) của một phân tử glucose khác, sẽ tạo ra một phân tử đường đôi maltose và một phân tử nước.

Quá trình này tiếp tục tạo thành một mạch polymer kéo dài, và mạch polymer này chính là tinh bột Khi một phân tử glucose khác tương tác với gốc OH tại vị trí số (1) với carbon ở vị trí thứ (6), sẽ hình thành nên mạch nhánh.

Mạch thăng và mạch nhánh tiếp tục liên kết α – 1,4 glucozit với các phân tử đường glucose khác, tạo ra một polymer mới Polymer này được biết đến với tên gọi là tinh bột.

Polymer mạch thăng gọi là amyloza.

Polymer có mạch nhánh gọi là amylopectin

Amyloza và amylopectin là 2 câu tử của tinh bột.

Vây: Tinh bột là polymer của các gốc đường glucoza khi chung liên kêt với nhau theo câu truc α – 1,4 và α – 1,6 glucozit.

Trong tinh bột của đại mạch thi amyloza chứa khoang 17-23%, phần còn lại là amylopectin.

Trong san xuât bia và các loại rượu cao độ Whisky, tinh bột có các vai trò sau đây:

 Là nguồn gốc chinh cung câp đường và dextrin cho dịch đường, dịch đường này sau khi lên men sẽ chuyên thành bia.

Trong quá trình nảy mầm, enzym amylaza được kích hoạt để thủy phân tinh bột thành đường đơn giản Những loại đường này sẽ được chuyển giao cho phôi, cung cấp nguồn dinh dưỡng chính cho sự phát triển của phôi.

 Tinh chât của tinh bột

Tinh bột của đại mạch chủ yếu tập trung ở nội nhũ, tồn tại dưới dạng các khối lập thể nhỏ, thường được gọi là hạt tinh bột.

 Tinh bột của đại mạch có các chi số ly học: tỷ trọng 1,5 – 1,6, nhiêt lượng riêng 0,27 kcalo/kg 0 C, quay măt phăng ánh sáng phân cực sang bên phai.

 Tinh bột không tan trong nước lạnh và các dung môi hưu cơ trung tinh.

 Khi tiêp xuc với nước thi tinh bột sẽ hut nước và trương nở thê tich.

 Khi nhiêt độ tăng mà lượng nước it hơn tinh bột thi độ nhớt dịch bột sẽ tăng lên rât nhanh.

 Nhiêt độ mà tại đó hê số trương nở của tinh bột lớn nhât, độ nhớt của tinh bột cao nhât ta gọi là điêm hồ hóa.

 Nguồn gốc tinh bột khác nhau thi điêm hồ hóa của chung cũng khác nhau. Điêm hồ hóa của tinh bột gạo là 85 0 C, ngô 85 0 C, khoai tây 65 0 C…

 Khi tinh bột bị enzym amylaza tác động thi chung sẽ bị phân căt thành các loại đường đơn gian: glucoza, maltoza và các dạng dextrin.

1.1.3 Vai trò và tinh chât của protein trong đại mạch

Trong hạt đại mạch hàm lượng các chât chứa Nitơ vào khoang 7,5 – 8,5% của chât khô Các hợp chât của Nitơ bao gồm:

 Các hợp chât chứa nitơ khác.

Trong đại mạch nói riêng và các loại hạt nói chung như gạo, ngô, bobo… Protein được chia làm 2 nhóm: protein đơn gian và protein phức tạp.

Protein đơn gian là nhưng protein mà phân tử của chung chi bao gồm các loại axit amin tạo thành qua liên kêt peptid:

Protein phức tạp hay còn gọi là proteid là nhưng protein, trong phân tử của chung gồm 2 nhóm: nhóm protein và nhóm phi protein

Vi dụ: protein + 1 gốc chât béo ta gọi là lipoproteid, protein + 1 gốc đường ta gọi là glycoproteid…

 Khi lên men rượu, đê cho nâm men phát triên được băt buộc phai có đạm amin, loại đạm thu được do protein thủy phân.

 Protein tồn tại trong các san phâm lên men như bia, rượu vang góp phần làm tăng hâu vị của các loại san phâm này.

Protein và axit amin có mặt trong các sản phẩm lên men, tạo thành nguồn dinh dưỡng quý giá khi được sử dụng kết hợp Mỗi gam protein khi được phân giải hoàn toàn sẽ cung cấp cho cơ thể 4 calo, góp phần quan trọng vào chế độ ăn uống hàng ngày.

 Đối với san xuât bia, protein còn có thêm các vai trò sau đây:

 Là nhân tố quyêt định sự sống của phôi trong giai đoạn nay mầm. Phôi có phát triên thi nhưng enzym thủy phân mới được hoạt hóa.

 Là nhân tố quyêt định quá trinh tạo melanoid cho malt trong quá trinh sây malt Melanoid là chât rât quan trọng trong công nghê san xuât thực phâm.

 Protein là nhân tố quan trọng trong viêc tạo và giư bọt cho bia.

 Các tinh chât của protein

Protein trong ban chât, đặc biệt là protein từ đại mạch và các loại hạt khác, có những đặc điểm chung như tính kém hòa tan, tinh lưỡng tinh và khả năng kết tủa với các loại muối Trong lĩnh vực khoa học công nghệ, đặc biệt là khoa học thực phẩm, protein còn sở hữu những đặc điểm và tinh chất riêng biệt, mang lại giá trị dinh dưỡng và ứng dụng cao.

 Dưới tác dụng của enzym proteinaza, protein bị thủy phân thành các loại peptid có phân tử lượng khác nhau.

 Dưới tác dụng của enzym peptidaza, thi protein, các loại peptid được chuyên hóa thành các san phâm thâp phân tử hơn:

Protein ablumoza pepton   Axit amin  peptid  oligo peptid

 Ơ nhiêt độ tương đối cao, protein bị biên tinh thuân nghịch.

 Ơ nhiêt độ rât cao, protein bị biên phi thuân nghịch, luc này đại phân tử của chung trở thành “vât trơ”, kêt lăng xuống đáy thiêt bị.

Hoa houblon

Hoa bia là nguyên liệu chính không thể thay thế trong sản xuất bia, quyết định đặc điểm quy giá của sản phẩm Vị đăng dịu, nhiều bọt và khả năng giữ bọt lâu, cũng như hương thơm đặc trưng của bia đều phụ thuộc vào loại hoa này.

Hình 1.6 Vươn trông hoa houblon

1.3.1 Thành phần hóa học của hoa houblon

Hoa houblon sau khi thu hái cần được sấy khô đến độ ẩm 11-13% trước khi bảo quản Thành phần hóa học của hoa houblon rất phức tạp và phụ thuộc vào giống cây, điều kiện thổ nhưỡng, kỹ thuật chăm sóc, thu hái và bảo quản Các thành phần hóa học cơ bản của hoa houblon có sự dao động trong một khoảng rộng.

Hàm lượng nước Chât đăng

Polyphenol Protein Tinh dầu thơm

: 15-21% chât khô : 6-9% chât khô : 15-21% chât khô : 0,3-1% chât khô

1.3.1.1 Chất đăng a) Phân loại chất đăng

Trong hoa houlon có 2 nhóm chât đăng là axit đăng và nhựa đăng.

Có 2 loại axit đăng: α – axit đăng và β – axit đăng α – axit đăng Humulon Cohumulon Adhumulon Prehumulon Posthumulon β – axit đăng Lupulon Adlupulon Colupulon Prelupulon

Nhóm α – axit đăng có 5 đồng phân, còn β – axit đăng có 4 đồng phân.

Ca 2 nhóm axit đăng đều là nhưng hợp chât có câu truc tinh thê, có công thức hóa học xác định Chung dê hòa tan trong cồn, trong nước nóng Khi nâu hoa với dịch đường, lượng chât đăng có thê hòa tan đên 30 mg/l Chung có vị đăng dê chịu.

Công thức tổng quát của nhóm α – axit đăng như sau:

Các α – axit đăng chi khác nhau ở gốc R bumulon izovaleroil, izopentanoil cohumulon izobutiryl, izobutanoil adhumulon 2- metylbutiryl, 2- metylbutanoil prehumulon izocaproil, izohexanoil posthumulon propionyl, propanoil

Công thức tổng quát của nhóm β – axit đăng như sau:

Cũng giống như các α – axit đăng, các β – axit đăng chi khác nhau ở gốc R

Việt Nam chưa sản xuất được hoa houblon, dẫn đến việc hàng năm phải nhập khẩu hàng ngàn tấn hoa để đáp ứng nhu cầu sản xuất 1,5 tỷ lít bia Mỗi lần nấu bia, cần khoảng 150-230 gram hoa houblon cho mỗi 100 lít dịch đường.

Có 2 loại nhựa đăng: Nhựa mầm và nhựa cứng.

Nhựa mầm là một loại polymer của các axit có vị đăng ở mức độ vừa phải Loại nhựa này có khả năng hòa tan trong nước nóng và mang hương thơm đặc trưng Đồng thời, nhựa mầm cũng tạo ra vị đăng dịu, mang lại trải nghiệm ẩm thực thú vị.

Nhựa cứng là một loại polymer được hình thành từ các axit đăng, nhưng ở mức độ phức tạp hơn Loại nhựa này không hòa tan trong nước nóng, do đó không có giá trị trong quá trình sản xuất bia Chất đăng đóng vai trò quan trọng trong ngành sản xuất bia, ảnh hưởng đến chất lượng và hương vị của sản phẩm cuối cùng.

Hoa houblon đã được con người sử dụng từ khoảng 3000 năm trước công nguyên và đến nay vẫn chưa tìm thấy loại cây hay hợp chất nào có thể thay thế Vai trò của hoa houblon trong việc tạo ra hương vị cho bia là vô cùng quan trọng nhờ vào các đặc tính độc đáo của nó.

 Cung câp cho bia vị đăng dịu, đăc trưng

 Là nhưng chât có sức căng bề măt, cho nên chung có kha năng giư chăt bọt cho bia rât lâu

 Là nhưng hợp chât có hoạt tinh sinh học cao nên chung có kha năng kháng khuân rât mạnh

 Là nhưng hợp chât có kha năng chống oxy hóa rât cao, rât tốt cho con người khi uống bia

Hoa houblon chứa 6-9% polyphenol trong chất khô, mặc dù hàm lượng thấp nhưng hoạt tính của polyphenol trong hoa rất mạnh, vượt trội so với các loại thực vật khác Trong khi đó, lá chè xanh có hàm lượng polyphenol lên đến 32% nhưng hoạt lực lại không đạt bằng Polyphenol của hoa houblon có những đặc tính nổi bật riêng.

 Dê ngưng tụ đê tạo thành oligomer

 Các oligomer này dê tham gia phan ứng với các hợp chât cao phân tử chứa nito đê tạo thành các phức chât màng nhầy, có bề măt lớn

 Các phức chât màng nhầy này dê dàng kêt tủa, hâp thụ và kéo theo các căn nhỏ li ti kêt tủa theo

Do có nhưng đăc điêm như nêu ở trên, trong san xuât bia, polyphenol có nhưng lợi ich rât lớn, cụ thê là:

Trong quá trình sản xuất bia, dịch đường đê lên men chứa nhiều đạm cao phân tử Khi dịch đường được đun sôi cùng với hoa thi, polyphenol trong hoa sẽ phản ứng với các loại đạm này, tạo thành phức chất kết tủa Hiện tượng này khiến phần lớn cặn nhỏ lắng xuống đáy thiết bị, giúp dịch đường trở nên trong vắt như mắt mèo.

 Nhờ loại gần như các loại đạm cao phân tử ra khỏi dịch đường nên bia sau này không bị vân đục, sẽ bao quan được rât lâu.

 Polyphenol của hoa cũng là nhưng chât có sức căng bề măt nên chung có kha năng giư bọt cho bia rât lâu.

Polyphenol trong hoa có tính kháng khuẩn mạnh, tạo ra rào cản lớn cho các vi sinh vật ngoại lai xâm nhập vào bia.

Polyphenol trong houblon là chất chống oxy hóa mạnh mẽ, không chỉ giúp bảo vệ bia khỏi quá trình oxy hóa mà còn mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe người tiêu dùng, như giảm viêm họng, cải thiện độ sáng của da và hỗ trợ quá trình lão hóa chậm lại.

1.3.1.3 Tinh dâu thơm cua hoa houblon

Tinh dầu thơm trong hoa houblon chiếm từ 0,3-1% so với chất khô của hoa Trong quá trình đun hoa với dịch đường, có đến 98-99% lượng tinh dầu thơm bị cuốn ra ngoài theo hơi nước Tuy chỉ còn khoảng 1% tổng lượng tinh dầu tồn tại trong dịch đường, nhưng lượng tinh dầu này vẫn quyết định hương thơm đặc trưng của bia vàng Điều này cho thấy cường lực thơm của tinh dầu hoa houblon rất mạnh.

Tinh dầu thơm của hoa houblon là chất lỏng trong suốt, có màu vàng nhạt hoặc không màu, với tỷ trọng 0,88 Chất này dễ hòa tan trong cồn etylic và rượu mạnh, nhưng tỷ lệ hòa tan trong nước rất thấp, chỉ khoảng 1:20.000 Tinh dầu bay hơi nhanh ở nhiệt độ thường và chứa hơn 100 hợp chất, chủ yếu là terpen, rượu, xeton, aldehit, ester và axit hữu cơ Các hợp chất tạo hương thơm tiêu biểu bao gồm miroxen (C10H16) và humulen (C15H24), trong khi geraniol đại diện cho nhóm rượu.

(C10H18O),linalool (C10H18O) là đồng phân của geraniol.

Trong nhóm xeton, đại diên tiêu biêu là luparon, hợp chât này có mui thơm rât dê chịu.

Trong nhóm aldehit thơm thi có axetaldehit là quan trọng nhât, còn trong nhóm axit thi tiêu biêu nhât là izovalerianic.

Tât ca các câu tử của tinh dầu thơm hoa houblon đều có tinh kháng khuân, kháng nâm.

Sau khi thu hoạch, hoa houblon cần được bảo quản đúng cách, nếu không, các chất đắng, polyphenol và tinh dầu sẽ bị biến chất, làm giảm chất lượng của chúng Để duy trì chất lượng hoa, trong quá trình bảo quản, cần tuân thủ các phương pháp phù hợp.

 Nén hoa dưới áp suât lớn đê tạo thành hinh khối chăt chẽ (tránh tiêp xuc với không khi).

 Bao bi đựng hoa là nhưng tui màu đen (đê tránh ánh sáng măt trời).

 Bao quan hoa ở chô thoáng, khô ráo và có nhiêt độ thâp (tránh hiên tượng oxy hóa)

1.3.1.4 Các dạng chê phâm cua hoa houblon

Trong sản xuất bia, việc sử dụng hoa dạng cánh là lựa chọn tối ưu, nhưng chúng có kích thước lớn, khó vận chuyển và bảo quản, dẫn đến chi phí tăng cao Để khắc phục những bất lợi này, vào những năm 60 của thế kỷ trước, người ta đã chế biến hoa thành các dạng chế phẩm, chủ yếu là hoa viên và cao hoa.

Nước dung trong san xuât

 Các tiêu chuân vi sinh vât: Theo quy chuân Quốc gia của tưng nước.

Một nhà máy sản xuất thực phẩm cần có nguồn cung cấp nước không phụ thuộc, có thể là từ nước bề mặt như sông, hồ, ao, đầm hoặc nước ngầm Tuy nhiên, trước khi vào nhà máy, tất cả nguồn nước này đều phải trải qua quy trình xử lý để đảm bảo chất lượng.

Xử ly nước đầu vào bao gồm các công viêc sau đây:

 Diêt các cá thê vi sinh vât trong nước

Viêc làm trong nước có thê tiên hành bằng cách dung máy lọc, dung các chât trợ lăng.

Làm mềm nước là quá trình loại bỏ muối bicarbonat của canxi và magie, giúp cải thiện chất lượng nước Phương pháp phổ biến nhất để thực hiện việc này là sử dụng hạt trao đổi ion, mang lại hiệu quả cao trong việc xử lý nước.

Một loại hạt trao đổi ion đê làm mềm nước thông dụng nhât hiên nay là hạt seolit.

Thành phần quan trọng nhât của seolit là tổ hợp của nhiều loại oxit, vi dụ:

Na2O K2O CaO MgO FeO Fe2O3 Al2O3 4SiO2 2H2O

Trong tổ hợp oxit, các thành phần được sắp xếp theo một trật tự nhất định, tạo thành một hệ thống với những đặc tính riêng biệt Cation Na+ được đặt ở vị trí đặc biệt, giúp nó linh động và có khả năng thay thế bằng một cation khác Nhờ vào tính chất này, khi cho nước chảy qua cột trao đổi ion chứa hạt zeolit, phản ứng sẽ xảy ra.

S-Na2+ Ca(HCO3)2→ S-Ca + 2NaHCO3

Muối canxi bicarbonat là nguyên nhân gây ra độ cứng cho nước, do khi nước chảy qua cột trao đổi ion seolit, ion natri sẽ bị thay thế bằng ion canxi Ngược lại, muối NaHCO3 không làm tăng độ cứng của nước, do đó, việc sử dụng muối này giúp khử độ cứng hiệu quả.

Nho

1.5.1 Cây nho và chùm nho

Qua nho là san phâm tạo ra tư cây nho và là nguyên liêu chinh đê san xuât ra vang nho và rượu brandy.

Cây nho có tên khoa học là Vitis vinifera Là cây ăn qua lưu niên, được trồng nhiều ở các nước châu Âu, Băc Mỹ và một số nước ở châu Á.

Cây nho, thuộc họ nho (Ampelidaceae), có thân leo và thường mọc theo dạng cây bò Từ thân và cành, cây phát triển các tua cuốn đối diện với lá, giúp cây bám vào giàn leo và giữ vững sự ổn định.

Lá nho thuộc loại lá đơn, hinh tim, xung quanh có nhiều khia nhỏ như răng cưa.

Rê nho thuộc loại rê chum, phần lớn ở độ sâu 30-60cm và trai rộng quanh vung tán cây.

Hoa nho là loại hoa lưỡng tính, thường mọc thành chùm tại các đốt của cành Hoa có kích thước nhỏ và màu xanh nhạt Thời gian từ khi chồi ở nách cành phát triển đến khi hình thành hoa thường kéo dài khoảng 30-40 ngày.

Tất cả các rễ của cây nho, bất kể nguồn gốc, vị trí xuất hiện hay chức năng, đều hợp thành một bộ rễ thống nhất từ mặt đất trở xuống.

Bộ rê của nho có các chức năng:

 Ăn sâu vào lòng đât giư cho cây nho đứng vưng

Hut nước trong đất cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu cho cây, chủ yếu là nitơ (N), photpho (P), kali (K) cùng với các vi lượng khác, giúp thúc đẩy sự phát triển của thân và cành, duy trì sự sống cho cây.

 Rê hut các chât chứa cacbon, cung với CO2được hâp thụ tư lá, rê diên ra quá trinh quang hợp của cây.

Thân cây nho là loại thân leo, có khả năng phát triển từ hạt, tuy nhiên quá trình này kéo dài và chất lượng cây trồng sẽ không đạt yêu cầu tốt.

Cách tạo ra thân nho nhanh nhât là “giâm cành” Trên thân cây nho có các câu truc thành phần:

Cành nho phát triển từ mầm trên đốt của thân cây và thường được để bò trên giàn Để đảm bảo năng suất cao, việc cắt tỉa cành nho thường xuyên, đặc biệt sau mùa thu hoạch, là rất quan trọng.

Cành nho có 2 loại:Cành qua vàcành vượt.

Cành qua của cây nho bao gồm các cấp cành khác nhau: cành cấp 1 mọc ra từ thân chính, cành cấp 2 phát triển từ cành cấp 1, và cành cấp 3 xuất hiện từ cành cấp 2 Thuật ngữ “cành qua” được sử dụng để chỉ các cành nho được hình thành trên những cấp cành này.

Cành vượt thường mọc ra từ gốc cây nho và không có hoa, cũng như không sản sinh quả Khi phát hiện loại cành này, tốt nhất là nên cắt bỏ để cây nho phát triển khỏe mạnh hơn.

Tua cuốn của cây nho phát triển từ thân và cành khi còn non, nằm đối diện với lá Chúng thường phân nhánh và quấn chặt vào cọc hoặc giàn, giúp cây đứng vững và giữ cho ngọn nho được cố định.

Trong kỹ thuât trồng nho, khi thây nhưng tua cuốn không cần thiêt thi nên văt bỏ, đê dồn chât dinh dưỡng cho viêc nuôi cây.

Chùm nho bao gồm hai phần chính là cọng nho và quả nho Cọng nho là phần cứng, chắc chắn và có khả năng giữ toàn bộ số quả trên chùm Nó được chia thành hai phần: cọng chính và cọng gié, trong đó cọng chính là đoạn bắt đầu từ cành đến vị trí phân gié, không có quả nho xuất hiện Chiều dài của cọng chính khoảng 5-15cm, đủ để cầm nắm khi xách chùm nho Mỗi chùm nho có từ 10-100 quả, thường sắp xếp theo hình dạng như "đuôi chồn" hoặc hình chuy.

Quả nho là sản phẩm cuối cùng mà người trồng nho cần thu hoạch Đặc điểm hình thái bên ngoài của quả nho giúp người trồng nhận biết loại nho, bao gồm hình dạng quả, vỏ quả và màu sắc của quả.

Qua nho bao gồm 3 hợp phần:

 Vỏ qua chiêm khoang 8-10% khối lượng qua

 Hạt qua chiêm khoang 2-4% khối lượng qua

 Thịt qua chiêm khoang 86-90% khối lượng qua

Vỏ qua chứa chủ yêu là xelluloza, nước, polyphenol, axit malic, axit vinic…

Hạt qua chứa nhiều xelluloza, tananh, chât béo, các hợp chât chứa nito.

Phần thịt quả nho là thành phần quý giá nhất, chứa dịch nho, nguyên liệu chính để sản xuất rượu vang và brandy Dịch nho có thành phần hóa học phức tạp với hàng trăm hợp chất khác nhau.

1.5.2 Thành phần hóa học của dịch nho

Dịch nho có thành phần hóa học phức tạp, phụ thuộc vào giống nho, điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu, kỹ thuật chăm bón và thời tiết Tóm lại, dịch nho chứa nhiều hợp chất quan trọng.

 Các loại đường đơn gian như fructoza, glucoza Hàm lượng các loại đường này có thê đạt đên 20-25% (tức là 200-250 g/lit dịch nho)

 Polysaccharit, như tinh bột, xelluloza, hemi-xelluloza và các hợp chât pectin

Hầu hêt nhưng polysaccharid này phân bố ở vỏ tê bào của qua nho.

 Các loại axit hưu cơ, chủ yêu là: axit vinic, axit malic, axit xitric và gần 70 loại axit khác.

Các hợp chất phenol, đặc biệt là flavonoid, tannin, anthocyanin và các loại hợp chất khác, đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng rượu vang Tất cả các hợp chất thuộc nhóm phenol đều góp phần tạo nên hương vị và màu sắc đặc trưng của rượu.

Các hợp chất chứa nitơ, bao gồm cả vô cơ và hữu cơ, đóng vai trò quan trọng trong sinh học Trong nhóm hợp chất này, axit amin và peptide thấp phân tử là những thành phần thiết yếu, góp phần vào nhiều quá trình sinh lý trong cơ thể.

Ri đường (mât ri)

Ri đường hay còn gọi mât ri là phụ phâm thai ra trong các nhà máy san xuât đường cát tư mia hoăc củ cai đường.

Sau khi làm sạch dịch nước mía và dịch đường từ củ cai đường, hầu hết các tạp chất được loại bỏ bằng cách bốc hơi cho đến khi nồng độ đường đạt mức kết tinh Các chất trợ tinh được thêm vào mât chè và để yên, giúp đường kết tinh thành hạt Tuy nhiên, không phải 100% đường đều kết tinh, một lượng lớn đường vẫn tồn tại ở trạng thái lỏng Để thu được đường tinh thể, người ta thực hiện quá trình ly tâm, và chất lỏng màu nâu thu được sau ly tâm chính là ri đường.

1.6.1 Thành phần của ri đường

Thành phần của ri đường có sự khác biệt đáng kể, phụ thuộc vào nguyên liệu, kỹ thuật sản xuất và tay nghề của công nhân Nhìn chung, các câu tử trong ri đường thường dao động trong một khoảng rộng.

 Hàm lượng đường: 60-63% chât khô

 Hàm lượng đạm tổng: 0,5-1% chât khô

 Sáp và các chât béo: 1-3% chât khô

 Vi sinh vât: 200.000-500.000 cá thê trong 1g ri đường

Rỉ đường là nguyên liệu chính trong sản xuất cồn etylic, rượu Rum, Vodka và các loại rượu màu khác Để sản xuất 1kg đường cát, cần sử dụng từ 8-10kg mía cây, và quá trình này tạo ra khoảng 400 gam rỉ đường Hiện nay, Việt Nam sản xuất khoảng 1 triệu tấn đường mỗi năm, đồng thời cũng thu hồi một lượng rỉ đường đáng kể.

40 vạn tân mât ri Đây là nguồn nguyên liêu quy cho các nhà máy cồn của ta hoạt động.

1.6.2 Xử ly ri đường trước luc đưa vào san xuât rượu

Xử ly ri đường bao gồm các viêc:

 Loại bỏ hêt tạp chât trong ri đường

 Diêt hêt vi sinh vât trong ri đường

 Tách hêt mọi loại căn không cần thiêt trong ri đường Đê thực hiên được 3 viêc này cần phai tiên hành như sau:

 Bổ sung axit mạnh (H2SO4, H3PO4)

 Khi pha loãng dịch đường đê tiên hành lên men phai sufit hóa (sục

SO2đê diêt nốt các tê bào vi sinh vât còn sót lại trong ri đường)

Bánh men thuốc băc và “men lá”

Bánh men là một loại thực phẩm được làm từ bột gạo, trong đó có sự kết hợp của nấm men và các vi sinh vật hữu ích khác Những vi sinh vật này có khả năng chuyển hóa tinh bột thành đường và sau đó chuyển hóa đường thành ethanol (C2H5OH) Bánh men thường được sử dụng trong sản xuất rượu trắng và rượu cần từ các nguyên liệu hạt như gạo, ngô, bobo, tam giác mạch và nhiều loại khác.

Khi làm bánh men, ta có thê bổ sung vào bột gạo các loại vât liêu:

 Bột các vị thuốc băc

 Nước chiêt hoăc bột của một số loại lá cây, vỏ cây hoăc củ, rê của một số loại thực vât

Trường hợp bổ sung thứ nhât ta có bánh men thuốc băc Trường hợp bổ sung thứ hai ta có “men lá”.

Việc bổ sung các vị thuốc bắc và sử dụng các loại lá cây có mục đích ngăn chặn sự xâm nhập của vi sinh vật ngoại lai vào bánh men, từ đó bảo vệ chất lượng rượu trong quá trình sản xuất.

1.7.1 Một số vị thuốc băc và lá cây dùng trong san xuât bánh men

Các vị thuốc băc hay dung:

Các loại lá có thê dung:

 Vỏ cây hiam (Tây Nguyên)

 Lá bơ hinh ho (dân tộc thái)

Lá cây của dân tộc Thái có đặc điểm chung là chứa các chất kháng sinh tự nhiên và hương thơm dễ chịu, đồng thời hoàn toàn không độc hại cho con người.

1.7.2 Vai trò của các câu tử trong bánh men thuốc băc

Trong bánh men thuốc băc có:

 Một số loại vi khuân (lactic, axetic)

Vai trò của các câu tử:

Các vị thuốc bắc không chỉ mang lại hương thơm đặc trưng cho rượu mà còn chứa các chất kháng khuẩn và kháng nấm, giúp ngăn chặn sự xâm nhập của vi khuẩn và nấm mốc lạ vào bánh men.

 Nâm mốc san sinh ra enzym thủy phân đê phân căt tinh bột thành đường, phân căt protein thành axit amin

 Vi khuân đê chuyên hóa một it rượu thành axit lactic hoăc axetic,tạo hương vị đâm đà cho rượu sau này

46

Gô sồi

2.1.1 Thành phần hóa học cơ ban của gô sồi

Sồi là tên gọi chung cho khoảng 400 loài cây gỗ và cây bụi thuộc chi Quercus, phát triển chủ yếu ở các vùng ôn đới như châu Âu và Bắc Mỹ Thân cây sồi có ba lớp: lớp ngoài là vỏ cây, lớp giữa là gỗ giác, và lớp trong là lõi Lõi của cây sồi được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất thùng chứa rượu vang, cũng như các loại rượu cao độ như brandy và whisky.

Cây sồi phai, với đường kính tối thiểu 25 cm, thường được sử dụng để làm thùng tàng trữ rượu Để đạt được kích thước này, cây cần có tuổi đời khoảng 60-70 năm.

Thành phần hóa học của loi gô sồi có các chât cơ ban sau đây:

Hình 2.2 Thung gỗ sôi u rươu

Chât chát và chât màu

Các chât hòa tan được trong H2O

Trong các hợp chât trên thi Lignin, chât chát, chât màu và hemixelluloza có y nghĩa hơn ca trong viêc định hinh chât lượng của các loại rượu.

2.1.2 Vai trò của các câu tử trong gô sồi

Lignin là hợp chất vô định hình, chiếm khoảng 20-22% khối lượng chất khô của gỗ sồi, có bản chất hóa học là các dẫn xuất của Polyphenol Trong quá trình tàng trữ rượu, đặc biệt là rượu tạo độ, lignin phân hủy thành các chất dễ bay hơi và nhiều loại aldehyd có mùi thơm Các nghiên cứu cho thấy, khi rượu được tàng trữ 4 tháng, hàm lượng aldehyd thơm tăng lên 6 mg/l; sau 4 năm, con số này tăng thêm 50 mg/l, và sau 25 năm, đạt 120 mg/l Nhờ hiệu ứng này, rượu tàng trữ trong thùng gỗ sồi sẽ có hương thơm vượt trội hơn so với việc tàng trữ trong thùng kim loại hay bê tông.

 Vai trò của chât màu và chât chát

Nhóm hợp chất này rất quan trọng trong việc cải thiện hương vị và màu sắc của rượu cao độ Các chất màu tham gia vào quá trình tạo ester, giúp rượu brandy có vị "mềm" hơn và mang lại hậu vị ngọt ngào, kéo dài lâu trong cổ họng.

Trong quá trình tàng trữ rượu cao độ, hemixelluloza trong gỗ sồi hòa tan vào rượu thông qua quá trình thủy phân Quá trình này tạo ra các loại đường đơn gồm pentoza và hexoza, giúp làm dịu vị rượu Lượng đường này góp phần quan trọng vào việc cải thiện hương vị của rượu, mang lại trải nghiệm thưởng thức tốt hơn.

Trong quá trình tàng trữ rượu cao độ, một lượng chất rắn từ gỗ sồi được hòa tan vào rượu, trong đó khoảng 90% là lignin, chất màu, chất chát và đường Những hợp chất này đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra hương vị và màu sắc đặc trưng cho rượu brandy.

Các chât trợ lăng và trợ lọc

Các chât trợ lăng và trợ lọc được dung chủ yêu trong san xuât vang nho và các loại vang qua khác.

Sau khi dịch nho được lên men, rượu vang non thường còn đục Trong quá trình lưu trữ, rượu vang có thể bị đục do nhiều nguyên nhân khác nhau Do đó, việc sử dụng các chất trợ lắng để kết tủa và loại bỏ các tạp chất này là công việc phổ biến tại các nhà máy sản xuất rượu vang Để đạt được mục đích này, nguyên liệu cần thiết phải là các chất trợ lắng, được chia thành hai nhóm: hữu cơ và vô cơ.

2.2.1 Nhóm trợ lăng hưu cơ

Gelatin là sản phẩm được chiết xuất từ da, lông, xương, sụn và móng của các loài động vật Khi hòa tan vào rượu, gelatin tạo thành một chất nhầy và dễ dàng lắng xuống đáy thiết bị Khi lắng xuống, chất nhầy này hấp phụ thêm và kéo theo các phần tử rắn li ti khác trong rượu vang, giúp làm cho rượu trở nên trong suốt hơn.

Gelatin chât lượng cao đều không có màu, mà trong suốt Nhưng loại gelatin chât lượng thâp hơn thường có màu vàng nhạt Gelatin thường là không có mui.

Gelatin được chiết xuất từ các bộ phận giàu collagen của động vật như da, lông, móng và sụn Qua các công nghệ chế biến khác nhau, người ta có thể tạo ra các loại gelatin với kích thước phân tử đa dạng Những loại gelatin có trọng lượng phân tử từ 10-40 kDa mới có khả năng hoạt động như chất trợ lắng Trong kỹ thuật sản xuất rượu vang, gelatin thường được sử dụng với liều lượng từ 2-8 gram trên hectolit rượu.

Gelatin khi tiếp xúc với nước sẽ nở ra, tạo ra bề mặt rộng lớn giống như đám mây Với khối lượng lớn, gelatin sẽ chìm xuống đáy thiết bị Trong quá trình di chuyển, gelatin hấp thụ các phần tử lơ lửng và kết tủa, giúp làm trong rượu Nếu rượu có nhiều tannin, gelatin sẽ kết hợp với tannin, tạo thành màng nhầy kết tủa.

Quá trinh này có 2 tác dụng:

 Loại bỏ được nhưng polyphenol cao phân tử ra khỏi rượu, làm cho rượu sau này bao quan được lâu hơn.

Sử dụng gelatin đê làm trong rượu vang hoăc các loại thực phâm dạng lỏng khác nhau trong các trường hợp sau đây:

 Thực phâm chứa nhiều polyphenol (nêu thực phâm chứa nhiều polyphenol quá thi sớm hay muộn nó sẽ phân ra làm cho thực phâm dê bị đục)

 Dung tanin đê loại bỏ protein (là chât dê phân ra gây đục) nhưng lượng tanin bị thưa trong quá trinh xử ly

 Kêt hợp với tanin đê xử ly các loại gây đục khác

Người ta san xuât kazein tư sưa đã loại bỏ bơ Kazein dê hòa tan trong dung dịch NaHCO3.

Dung dịch kali kazeinat với nồng độ từ 5-20 mg/lit có thể được sử dụng để làm lắng trong rượu vang trắng Trong khi đó, việc sử dụng kazein để lắng trong rượu vang đỏ ít phổ biến hơn, vì nó có thể kết tủa các chất màu, dẫn đến việc rượu vang đỏ bị nhạt màu.

Bong bóng của một số loài cá có khả năng tạo ra bề mặt lớn khi hòa tan trong nước Khi kết hợp với polyphenol, chúng tạo thành phức hợp có khối lượng riêng lớn, khiến chúng lắng xuống đáy thiết bị và kéo theo các phần tử li ti khác kết tủa cùng.

Tanin là các hợp chất phenol tham gia vào phản ứng ngưng tụ, dẫn đến sự hình thành oligomer Những oligomer này có khả năng phản ứng với các chất chứa nitrogen có phân tử lượng lớn, tạo ra các màng nhầy kết tủa.

Tư đây thây rằng, tanin được dung như chât trợ lăng trong các trường hợp sau:

 Kêt tủa protein có săn trong rượu

 Kêt tủa protein dư thưa khi sử dụng chât trợ lăng có nguồn gốc protein (vi dụ gelatin, kazein hoăc bong bóng cá).

2.2.2 Các chât trợ lăng vô cơ

Bentonit là một loại khoáng sét có tính trương nở và độ nhớt cao, chủ yếu được hình thành từ đất sét bentonit Thành phần chính của bentonit là khoáng montmorillonite, một loại silicat Al(OH)3 với cấu trúc lớp, mang lại đặc tính “bịt kín” và “bôi trơn” đặc trưng cho vật liệu này.

Bentonit có đặc tính keo tụ và lưu biên, cho phép nó duy trì trạng thái huyền phù trong một khoảng thời gian nhất định Sau thời gian này, huyền phù sẽ chuyển sang dạng keo bền vững, mang lại hiệu quả cao trong các ứng dụng công nghiệp và môi trường.

Người ta dung bentonit đê trợ lăng và trợ lọc.

Diatomit, còn được gọi là kizengua, là một hợp chất khoáng chứa nhiều thành phần, chủ yếu là hydrosilicat Nó được hình thành từ xác của diatomei, một loại vi sinh vật đơn bào sống ở biển thuộc lớp vi tảo Khi diatomei chết, xác của chúng tích tụ dưới đáy biển, tạo thành các lớp dày và hình thành các mỏ diatomit lớn Thành tế bào của diatomei chủ yếu chứa SiO2.

Kizengua, một loại nguyên liệu quý, được khai thác từ nhiều mỏ trên thế giới Sau khi được làm sạch để loại bỏ tạp chất, nguyên liệu này được nung ở nhiệt độ 800°C, sau đó nghiền và phân loại theo kích thước hạt Kích thước trung bình của các hạt diatomei nằm trong khoảng 2-10 micromet, mang lại bề mặt lớn và trọng lượng nhẹ cho bột kizengua Khối lượng riêng của nó dao động từ 500-600 kg/m³, với độ phân tán có thể lên đến 92% Đặc biệt, khả năng tiếp nhận nước của kizengua gấp 5 lần thể tích của chính nó.

Kha năng tạo bề măt lớn chinh là nguyên nhân tạo ra kha năng hâp phụ mạnh của kizengua.

Kizengua là vât liêu không thê thiêu trong san xuât bia (lọc bia) và san xuât vang nho (trợ lăng và lọc).

 Sử dụng enzym đê trợ giup quá trình lăng trong

Trong quá trình sản xuất rượu, dịch quả thường chứa pectin, glucan và các hợp chất cao phân tử khác, nhưng những hợp chất này rất khó lắng trong Để hỗ trợ quá trình lắng, người ta có thể sử dụng các chế phẩm enzym như pectinaza hoặc β-glucanaza, đặc biệt là ở giai đoạn cuối của quá trình lên men rượu Nhờ tác dụng của các enzym này, pectin và β-glucan có thể được phân cắt thành các sản phẩm thấp phân tử và hòa tan, từ đó cải thiện độ trong của rượu vang.

52

Thiêt bị san xuât malt

Các thiêt bị quan trọng nhât trong san xuât malt tâp trung ở 3 công đoạn chinh: Ngâm nước, ươm mầm và sây.

3.2.1 Thiêt bị rửa hạt và ngâm hạt

Công viêc rửa hạt nhằm mục đich loại bỏ bụi băm dinh trên hạt, loại bỏ rác nhe, các hạt lép, và các loại rác khác

Khi tiên hành rửa hạt cần đam bao các yêu cầu sau đây:

 Nước rửa tương đối cứng đê hòa tan một phần polyphenol ở vỏ trâu của hạt

 Không được làm hạt xây xước, gãy vỡ, dâp nát.

 Khối hạt phai được đao trộn đê kỳ cọ hêt căn bân dinh trên vỏ.

 Khi cần chuyên dịch hạt tư thiêt bị này sang thiêt bị khác phai vân dụng nguyên tăc “tự chay”.

Có nhiều phương pháp rửa hạt:

Thiết bị rửa hạt được xác định bởi phương pháp rửa mà nhà công nghệ lựa chọn Vật liệu chế tạo thiết bị rửa hạt có thể bao gồm: thép đen (thép thường CT3), thép không gỉ, hoặc bê tông cốt thép.

Trên hinh 3.1 giới thiêu nguyên tăc câu tạo của một thiêt bị rửa gián đoạn(3.1a) và một thiêt bị ngâm hạt gián đoạn (3.1.b)

Hình 3.1a Thiêt bị rửa hạt

5- Đại mạch đã rửa sạch

Hình 3.1b Thiêt bị ngâm hạt

1- Ông đao hạt 2- Ông dẫn khi nén 3- Ông ruột gà sục khi 4- Nước sạch

 Cách tiên hành rửa hạt

Nước dung đê rửa hạt có nhiêt độ 12-14 0 C. Đê tiên hành rửa hạt ta cho nước vào thiêt bị, sau đó đổ hạt vào.

Cho trục xoáy hạt quay đê đao hạt từ dưới lên trên, nước sạch được cấp vào qua van 3 và thoát ra qua van 4 với lưu lượng vào bằng lưu lượng ra Sau khi rửa sạch, hạt sẽ được chuyển vào thiết bị ngâm hạt bằng cách mở van đáy của thùng ngâm Có thể sử dụng bơm ly tâm với cánh quạt lớn để bơm hạt cùng với nước, đảm bảo quá trình ngâm diễn ra hiệu quả.

Thiêt bị ngâm hạt có thê làm viêc gián đoạn, bán liên tục hoăc liên tục.

Du là kiêu gi thi hê thống ngâm hạt cung phai đáp ứng được các yêu cầu sau đây:

 Bao đam nước luôn sạch và đủ oxy

 Hạt hut nước đồng đều

 Có kha năng tự động hóa ở mức độ cao

 Thiêt bị gọn, nhe, chiêm it diên tich

 Dê dàng cho công nhân thao tác

Hình 3.1b giới thiệu cấu tạo của thiết bị ngâm hạt gián đoạn, bao gồm đường ống trục rãnh xoắn bên trong Khi ống trục quay, hạt sẽ được đảo trộn đều Phần côn của thiết bị được trang bị hệ thống ống ruột gà để phun không khí sạch vào khối hạt Việc thổi không khí vào khối hạt nhằm đạt được nhiều mục đích quan trọng.

 Cung câp đủ oxy cho hạt hô hâp hiêu khi, nêu không đủ oxy hạt sẽ hô hâp yêm khi, tạo ra C2H5OH.

 Làm cho hạt luôn bị “rung” dê “dũ” hêt căn bám trên vỏ.

Sau khi rửa sạch, hạt được cho vào thung ngâm, nằm dưới thung rửa hạt để thực hiện quá trình ngâm tự chảy Nước sạch được cấp vào qua ống số 4, trong khi nước bẩn được rút ra qua ống số 5 Thời gian ngâm kéo dài 3 ngày, và khi hàm ẩm của hạt đạt 43-44%, quá trình ngâm sẽ kết thúc, sau đó hạt được chuyển xuống thiết bị ươm mầm.

Thiêt bị ươm mầm phai có kêt câu thỏa mãn các điều kiên sau:

 Phia trên và phia dưới hạt phai thoáng, không đọng nước.

 Có hê thống cung câp không khi sạch, bao đam các thông số kỹ thuât cho hạt.

 Có hê thống thoát CO2cho toàn khu vực ươm mầm.

 Phai có cơ câu đao hạt thường xuyên nhưng không làm dâp, vỡ và gãy hạt.

Một thiết bị ươm mầm đơn giản, dễ thao tác và có khả năng tự động hóa cao, hoạt động theo nguyên tắc gián đoạn, đã được giới thiệu trong hình 3.2.

Hình 3.2: Thiêt bị nay mâm gián đoạn

1- Thiêt bị ươm; 5- Năp đây; 9- Binh nén áp suât không khi; 2- Lưới tự dỡ phia dưới; 6- Buồng xử ly không khi; 10- Máy nén khi; 3- Khối hạt; 7- Khi trời; 11- Đường ống thoát khi bân

4- Lưới tự dỡ phia trên 8- Không khi bân hồi lưu

Nay mầm bằng thiêt bị này được thực hiên theo trinh tự sau đây:

 Vê sinh thiêt bị sạch sẽ, sát trung.

 Kiêm tra các bộ phân của hê thống đê bao đam tinh an toàn khi vân hành.

 Mở năp 5, mở lưới tự dỡ phia trên, đóng lưới tự dỡ phia dưới

 Đổ đại mạch đã ngâm vào thiêt bị đên 2/3 thê tich

 Mở van thoát khi bân 11

 Mở van của thiêt bị 6 đê thổi không khi vào khối hạt, mục đich là làm cho khối hạt ráo nước

Đóng van 11 và mở van đường ống số 8, sau đó thổi không khí sạch theo chu kỳ đã định để đạt các thông số kỹ thuật chuẩn vào khối hạt Không khí sạch, sau khi đi qua lớp hạt, sẽ được thu hồi và đưa vào thiết bị 6 để xử lý Thời gian này đánh dấu mầm bắt đầu tinh.

 Đê đao trộn khối hạt, nhằm đây CO2 tạo ra do hạt hô hâp, ta thực hiên theo quy trinh như sau:

 Mở van đê máy nén khi đây vào tich tụ áp suât ở thung 9

 Khi áp lực trong thung số 9 đạt khoang 10-15 kg/cm 2 thi:

 Mở van thoát khi ở đường ống 11, đóng lưới tự dỡ trên (số 4)

 Mở van liên thông giưa thiêt bị 9 và thiêt bị ươm

Do áp suất không khí lớn, toàn bộ khối hạt được thổi tung lên, và thao tác này được thực hiện 2-3 lần mỗi ngày Vào những ngày gần cuối, số lần thao tác tăng lên từ 4-5 lần.

Quá trình nảy mầm kết thúc sau 7 ngày Sau khi hoàn tất, malt được chuyển sang khu vực sấy để làm khô Tổng hao hụt chất khô trong quá trình này khoảng 5% nhờ vào hệ thống thiết bị hiện đại.

3.2.3 Thiêt bị sây malt tươi

Thiêt bị sây malt tươi rât đa dạng Phụ thuộc vào nguyên tăc hoạt động của thiêt bị, chung được chia thành các nhóm:

 Thiêt bị sây gián đoạn

 Thiêt bị sây bán liên tục

 Thiêt bị sây liên tục Ơ đây cần làm ro các khái niêm “gián đoạn”, “bán liên tục” và “liên tục”.

Ta gọi: Thời gian giưa 2 lần nạp liền kề nhau (lần thứ n và lần thứ n + 1) là t1

Thời gian nạp liêu vào thiêt bị là t2

Thời gian thực hiên quá trinh là t3

Thời gian tháo dỡ bán thành phần khỏi thiêt bị là t4, thi:

Nêu t1= t2+ t3+ t4= thời gian giưa 2 lần tháo san phâm ra khỏi thiêt bị thi thiêt bị đó làm viêc gián đoạn.

Nêu t1< t2 + t3+ t4thi đó là thiêt bị làm viêc bán liên tục.

Nêu t1không phụ thuộc vào t2, t3, t4thi thiêt bị đó làm viêc liên tục

Căn cứ vào phương chuyên dịch của malt trong thiêt bị sây, ta chia thành:

 Thiêt bị sây đứng (malt chuyên động tư cao xuống thâp, tác nhân sây đi tư dưới lên)

 Thiêt bị sây nằm ngang (malt nằm ngang, tác nhân sây thổi tư dưới lên, xuyên qua lớp hạt)

 Thiêt bị sây kiêu thung quay (sây trong luc hạt quay)

Du thiêt bị kiêu gi thi khi thực hiên sây malt phai tuân thủ các quy định sau:

 Không dung khi đốt lò thổi trực tiêp vào khối hạt mà phai sây gián tiêp.

Sây gián tiêp là sây theo nguyên tăc:

Khi đốt lò → làm nóng không khi sạch Không khi nóng, sạch thổi trực tiêp qua hạt.

 Không được dung nhiên liêu là các loại gô của cây lá kim

 Có cơ chê đao hạt malt

 Có hê thống điều chinh tốc độ thoát khi âm sau khi đi qua lớp malt.

 Có hê thống điều khiên tốc độ thổi khi nóng (tác nhân sây) đê phu hợp với tốc độ thoát âm của hạt.

 Có hê thống gom hạt sau khi sây đê chuyên sang thiêt bị đâp gãy rê.

Trên hinh 3.3 giới thiêu nguyê tăc câu tạo và hoạt động của một thiêt bị sây 2 tầng nằm ngang.

Các thông số kỹ thuât sây malt bằng loại thiêt bị này như sau:

 Lớp malt tươi dày 25-30 cm

 Nhiêt độ sây tăng dần đên

 Hàm âm của malt giam dần tư 44% xuống 10%.

 Thời gian sây ở tầng 2 là

 Chu kỳ đao hạt là 4 giờ

Sau khi kêt thuc sây ở tầng 2, malt được đổ xuống lưới sây tầng 1. Ơ lưới sây tầng 1, các thông số kỹ thuât như sau:

 Nhiêt độ tác nhân sây tăng dần tư 50 0 C đên

 Độ âm của hạt giam tư

 Chu kỳ đao hạt 2 giờ

Sau khi sây xong ở tầng 1, malt khô được chuyên sang thiêt bị đâp rê.

Hình 3.3 Lo sấy 2 tâng nằm ngang

1 – Lưới sấy tầng 2; 2 – Lưới sấy tầng 1;

3 – Buồng phối trộn không khí; 4 – Calorifer; 5 – Bếp lò; 6 – Máy đảo hạt malth; 7 – Con quay điều chỉnh khí ẩm thoát ra.

3.2.4 Nhưng thay đổi của hạt malt sau sây

Trong quá trình sấy, hạt malt trải qua nhiều biến đổi quan trọng, tạo nền tảng cho các quy trình tiếp theo Sau khi hoàn tất sấy, hạt malt sẽ có sự thay đổi rõ rệt về trạng thái vật lý, thành phần hóa học và các chỉ số cảm quan So với hạt đại mạch, hạt malt thể hiện những sự khác biệt đáng chú ý trong các đặc tính này.

- Hàm lượng chât hòa tan, % của chât khô

- Lượng đạm hòa tan, mg/l

- Hàm lượng tinh bột, % chât khô

- Hoạt lực enzym thủy phân

: 15-20 : 68-70 : Rât thâp : Chưa bị phá vỡ : Cứng

: Không phát hiên : Không ngọt : Không có

Bị phá vỡ Mềm, xốp Phát hiên Ngọt nhe Rât nhiều

Hoạt lực enzym của malt rất mạnh, có khả năng thủy phân hoàn toàn các chất cao phân tử trong nội nhũ chỉ trong thời gian ngắn Đây là sự thay đổi quan trọng nhất của hạt malt, đồng thời cũng là mục tiêu mà các nhà công nghệ hướng tới trong quá trình sản xuất malt.

69

Đun sôi dịch đường với hoa houblon

Đun sôi dịch đường với hoa houblon là công đoạn quyêt định đên chât lượng cam quan, tinh chât đăc thu, và thời gian bao quan của bia.

Nhưng chi số cam quan của bia bao gồm

 Hương, vị, màu săc, độ trong

 Hinh thái, chiều cao cột bọt của bia

 Tốc độ sủi bọt của bia

 Thời gian sủi bọt của bia

Bia sở hữu những đặc tính hương vị độc đáo nhờ vào các hợp chất quý giá có trong hoa houblon Những hợp chất này mang lại sự đặc trưng riêng biệt chỉ có ở hoa houblon, góp phần tạo nên sự phong phú cho trải nghiệm thưởng thức bia.

Quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất bia, giúp tạo ra hương vị đặc trưng và tăng cường chất lượng sản phẩm.

4.2.1 Mục đich của quá trình Đun sôi dịch đường với hoa houblon nhằm các mục đich sau đây:

Hòa tan chất đăng của hoa vào dịch đường giúp tạo ra vị đăng dịu đặc trưng cho bia Quá trình này còn tăng cường chất có sức căng bề mặt, nâng cao khả năng và thời gian giữ bọt cho bia.

 Hòa tan polyphenol của hoa vào dịch đường đê tăng lượng các chât có sức căng bề măt, làm cho bọt bia giư được rât lâu.

Đê polyphenol từ hoa tương tác với các đoạn cao phân tử trong dịch đường, tạo ra các phức chất màng nhầy kết tủa, dễ dàng loại bỏ trong quá trình “làm nguội và tách căn dịch đường” Việc loại bỏ các hợp chất cao phân tử chứa nitơ giúp tăng độ bền keo của bia, từ đó kéo dài thời gian bảo quản và ngăn ngừa hiện tượng đục bia.

 Hòa tan tinh dầu thơm của hoa vào dịch đường tạo cho bia sau này có hương thơm đăc trưng

Chât đăng, polyphenol và tinh dầu thơm từ hoa có khả năng kháng khuẩn và kháng nấm mạnh mẽ, giúp giảm thiểu nguy cơ nhiễm tạp cho dịch đường khi được hòa tan vào.

Các thành phần của hoa chứa nhiều hợp chất chống oxy hóa, giúp hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe người tiêu dùng.

Trong thời gian đun sôi dịch đường với hoa houblon trong thiêt bị đun hoa xay ra các quá trinh sau đây:

 Hòa tan chât đăng, polyphenol, tinh dầu thơm và các thành phần khác của hoa vào dịch đường.

Polyphenol từ hoa có khả năng phản ứng với các loại đạm, tạo ra các chất kết tủa trong dịch đường, hình thành nên các màng nhầy Quá trình kết tủa này không chỉ tạo ra phức chất mà còn thu hút thêm các phần tử khác, giúp dịch đường trở nên trong suốt hơn.

 Xay ra phan ứng tạo melanoid Kêt qua phan ứng là làm tăng hương thơm của dịch đường.

Hơi nước thoát ra ngoài sẽ kéo theo oxy hòa tan trong dịch đường, khiến cho dịch đường trở thành môi trường khử, điều này gây bất lợi cho quá trình lên men sau này.

 Đun hoa ở nhiêt độ cao, trong thời gian kéo dài sẽ diêt hêt các cá thê vi sinh vât nhiêm vào dịch đường

Việc đun sôi ở nhiệt độ cao dẫn đến sự biên tinh và kết tủa một lượng protein và dextrin cao trong dịch đường, điều này rất có lợi cho quá trình công nghệ tiếp theo.

4.2.3 Các yêu tố anh hưởng đên quá trình đun hoa

Quá trinh đun sôi dịch đường với hoa houblon được đánh giá là tốt nêu đạt được các chi số sau đây:

 Hiêu suât hòa tan của chât đăng, polyphenol và tinh dầu thơm đạt cao nhât.

 Lượng đạm cao phân tử kêt tủa càng nhiều càng tốt.

Tư nhưng yêu cầu trên đây ta suy ra các yêu tố anh hưởng đên quá trinh đun sôi hoa bao gồm:

Cường độ sôi của dịch đường ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ hòa tan các chất, làm tăng hiệu quả triệt để Khi cường độ sôi mạnh, tốc độ tạo phức hợp protein – polyphenol cũng nhanh hơn, dẫn đến việc loại bỏ nhiều đạm cao phân tử khỏi dịch đường.

 Thời gian đun sôi càng dài thi các quá trinh hòa tan càng triêt đê.

Độ pH của dịch đường ảnh hưởng đáng kể đến quá trình hòa tan của các chất như polyphenol và tinh dầu thơm Môi trường có pH thấp sẽ tăng cường khả năng hòa tan của ba nhóm chất này, giúp cải thiện chất lượng và hương vị của sản phẩm.

Chất lượng hoa ảnh hưởng lớn đến khả năng hòa tan các thành phần của chúng vào dịch đường Nếu hoa bảo quản không đúng quy cách, ba thành phần sẽ bị oxy hóa và chuyển đổi thành các dẫn suất khác Điều này cho thấy rằng công nghệ bảo quản hiện tại vẫn kém xa so với các hợp chất nguyên thủy của hoa.

Thực hiên các bước san xuât dịch đường

4.3.1 Hồ hóa và nâu chin bột gạo

Hiện nay, hầu hết các nhà máy bia đã sử dụng nguyên liệu hạt chưa mầm để thay thế một phần malt đại mạch nhằm giảm giá thành sản phẩm Các nguyên liệu thay thế bao gồm gạo, đại mạch, tiêu mạch và ngô Tại Việt Nam, nhiều nhà máy bia sử dụng gạo làm nguyên liệu thay thế, với lượng gạo có thể lên đến 30% hoặc hơn.

Hạt gạo chưa qua khâu nảy mầm có hoạt lực enzym thủy phân thấp, do đó để thủy phân hoàn toàn tinh bột và protein trong gạo, cần phải sử dụng enzym thủy phân từ 70% malt hoặc bổ sung enzym từ bên ngoài Vì gạo chưa nảy mầm nên cấu trúc tế bào vẫn nguyên vẹn, khiến tinh bột và protein còn nằm trong tế bào Để quá trình đường hóa diễn ra thuận lợi và triệt để, bột gạo cần được nấu chín dưới dạng cháo, mà trong sản xuất, công nhân thường gọi là “nấu cháo gạo” thay vì cụm từ “Hồ hóa bột gạo”.

Thiết bị hồ hóa bột gạo được chế tạo từ thép không rỉ với thiết kế hình trụ, đáy và nắp có hình chóp cầu Nó được trang bị cánh khuấy và có hai lớp vỏ để gia nhiệt hiệu quả.

Hình 4.1 Nguyên tăc cấu tạo thiêt bị hô hoa

1 – Ống thoát hơi; 2 – Cánh khuấy; 3 – Hộp giảm tốc; 4 –

Van tháo dịch; 5 – Bơm dịch; 6 – Van hơi; 7 – Van giảm áp;

8 – Phân phối hơi; 9 – Nước ngưng; 10 – Van đuổi khí không ngưng; 11 – Áp kế; 12 – Đường ống dẫn dịch; 13 –

Nhiệt kế; 14 – Ký đồ nhiệt

Cách tiên hành hồ hóa

 Bơm nước nóng 45 0 C vào nồi theo tỷ lê 1÷4 (1kg bột – 4 lit nước)

 Bổ sung axit lactic đên pH = 5,4.

 Bât cánh khuây và đổ bột gạo tư tư vào nồi

 Bổ sung chê phâm α-amylaza với tỷ lê 0,05% tinh theo lượng tinh bột của gạo.

 Nâng cao nhiêt độ dịch bột lên 85 0 C và dưng ở nhiêt độ này 10 phut

 Nâng nhiêt độ cháo gạo lên 95 0 C và dưng 5 phut

 Đun sôi cháo gạo trong 30 - 40 phut.

4.3.2 Đường hóa hôn hợp dịch bột malt – cháo gạo

Thiêt bị đường hóa hoàn toàng giống như thiêt bị hồ hóa nhưng thê tich lớn hơn

Malt được xay bằng máy nghiền trục.

Cách tiên hành đường hóa

 Bơm nước có nhiêt độ đường vào nồi đường hóa theo tỷ lê quy định của nhà máy (phụ thộc vào loại bia được san xuât).

 Axit hóa nước cho đên khi pH = 5,4

 Bổ sung các loại chê phâm enzym (theo chi định của nhà máy)

 Bât cánh khuây và bơm cháo gạo đã nâu chin sang nồi đường hóa. Nhiêt độ chung của khối dịch bột đang ở 25 - 26 0 C sẽ tăng vọt lên

 Giư nhiêt độ 48 - 50 0 C tròng 15 phut (đê enzym proteaza hoạt động)

 Nâng nhiêt độ lên 63 - 65 0 C và dưng ở nhiêt độ này 30 - 40 phut (đê emzym β-amylaza hoạt động)

 Nâng nhiêt độ lên 73 - 75 0 C và dưng ở nhiêt độ này cho đên khi đường hóa hoàn toàn (thử bằng Iod, nêu dịch không làm Iod đổi màu là được).

 Nâng nhiêt độ lên 78 0 C và bơm khối dịch sang thiêt bị lọc và malt.

Lọc bã malt là quá trình quan trọng trong sản xuất bia, giúp tách bã ra khỏi khối dịch Sau khi lọc, bã malt sẽ được loại bỏ, trong khi phần dịch đường tiếp tục được xử lý để chuyển hóa thành bia.

Có nhiều giai pháp đê tách bã malt:

 Dung máy lọc ép khung ban

 Dung thung lọc đáy bằng

 Ép bằng balon không khi…

Hai kiêu máy lọc bã malt thông dụng nhât hiên nay là máy lọc ép khung ban và máy lọc đáy bằng.

Thiêt bị lọc đáy bằng được câu thành tư các bộ phân:

 Hộp truền động, giam tốc

 Binh điều chinh áp suât

Hình 4.2 Nguyên tăc cấu tạo cua thiêt bị lọc đáy bằng

Trong quy trình sản xuất bia, các thành phần quan trọng bao gồm đáy, đáy giả dạng lưới, và lỗ tháo bã malt Hệ thống dao cào và đảo lớp lọc giúp tối ưu hóa quá trình lọc Giàn phun nước nóng được sử dụng để rửa bã, kết hợp với nước rửa bã để nâng cao hiệu quả Ống thoát hơi và đường ống dẫn dịch đường đóng vai trò quan trọng trong việc dẫn truyền chất lỏng Cuối cùng, giàn robine tháo dịch đường và kích thủy lực hỗ trợ trong việc kiểm soát và điều chỉnh quy trình.

 Vê sinh thiêt bị bằng nước nóng > 80 0 C

 Kiêm tra trạng thái làm viêc của thêt bị

 Bơm nước nóng 80 0 C ngâp đáy gia

 Hạ dao cào xuống mức thâp nhât và cho quay, tốc độ quay 5-10 vòng/ phut.

 Bơm dịch cháo vào thiêt bị

 Hê thống dao cào quay thêm 5-10 phut thi dưng quay.

 Nâng dao cào lên mức cao nhât

 Đê yên khối dịch 15 phut đê hinh thành lớp lọc trên đáy gia

 Mở van xa dịch sang thung điều áp 6

 Nêu dịch đường còn đục (cam biên 12 báo) thi mở bơm 7 cho dịch đường hồi lưu.

 Nêu dịch đường đạt độ trong cần thiêt thi mở van 8, đóng van 9, bơm dịch đường sang thiêt bị đun hoa.

 Khi dịch đường ban đầu chay hêt thi dưng máy đê tiên hành rửa bã.

 Các thao tác rửa bã được lăp lại như các thao tác lọc ban đầu.

 Khi nồng độ đường trong dịch rửa bã hạ xuống 1-2% thi công viêc kêt thuc.

 Hạ dao cào xuống mức thâp nhât, hạ cánh gạt xuống, cho quay đê dồn bã vào cửa thoát bã.

 Vê sinh thiêt bị, kêt thuc me lọc.

4.3.4 Đun sôi dịch đường với hoa houblon Đun sôi dịch đường với hoa houblon là một công đoạn rât quan trọng trong san xuât bia Thê nhưng thiêt bị nâu hoa và kỹ thuât tác nghiêp ở khâu này lại rât đơn gian và dê vân hành.

Thiết bị đun hoa là một nồi có hai vỏ ở đáy hoặc được trang bị cụm truyền nhiệt bằng ống chum đặt ở trung tâm Nó sử dụng hơi ga để gia nhiệt và có thể có hoặc không có cánh khuấy.

Lượng hoa đem dung phụ thuộc vào chât lượng hoa và yêu cầu độ đăng của loại bia san xuât.

Để nấu bia hơi, cần sử dụng khoảng 130-140 gam hoa cánh cho mỗi hectolit (100 lít) bia Nếu sử dụng hoa viên, lượng cần thiết là khoảng 100-110 gam Đối với hoa cao, lượng sử dụng sẽ dao động từ 15-17 gam.

Khi dịch đường được bơm vào nồi nâu hoa, cần phải gia nhiệt ngay lập tức Lưu lượng và áp suất hơi cần được điều chỉnh sao cho khi kết thúc quá trình rửa bã malt, dịch đường trong nồi nâu hoa cũng đạt đến nhiệt độ sôi.

Lượng hoa có thê nạp vào nồi đun hoa theo nhiều phương án: Nạp 2, 3 hoăc 4 lần.

Thông thường ta nạp 3 lần:

 Lần 1: 1/4 lượng hoa trước luc sôi

 Lần 2: 1/2 lượng hoa sau khi sôi 30 phut

 Lần 3: 1/4 lượng hoa trước khi kêt thuc 30 phut

Viêc nạp hoa mây lần vào nồi phụ thuộc vào loại hoa, chât lượng hoa và yêu cầu thực tê về thị trường của loại bia đó.

4.3.5 Kỹ thuât thao tác ở các công đoạn khác

4.3.5.1 Làm nguội và tách cặn dịch đương

Dịch đường sau khi nâu hoa chứa nhiều mang kêt tủa và căn lơ lửng, vì vậy cần phải tách hoàn toàn các phần tử răn ra khỏi dịch đường Nhiệt độ của dịch đường lúc này rất cao (khoảng 103°C), do đó cần hạ nhiệt nhanh chóng để đưa vào quá trình lên men Nếu để nguội chậm, khi nhiệt độ xuống dưới 70°C, nguy cơ nhiễm khuẩn, đặc biệt là nhiễm vi khuẩn axetic, sẽ rất cao Vì vậy, các thao tác kỹ thuật ở các khâu này phải được thực hiện nhanh chóng.

 Thiêt bị làm nguội và tách căn dịch đường

Là một thung chứa binh thường nhưng có 2 chi tiêt độc đáo:

 Tỷ số đường kinh ống thoát hơi với đường kinh thung là phai thich hợp, đê cho luồng gió thoát ra tư tâm thung là mạnh nhât.

Đường ống bơm dịch đường vào phai kết nối trực tiếp với thân thùng, tạo ra chuyển động quay tròn cho khối dịch bên trong Dưới tác động của lực hướng tâm, toàn bộ căn lăng sẽ được tập trung vào giữa tâm đáy thùng và bị nén chặt.

Hình 4.3 Thiêt bị lăng xoáy

Mức dịch đường được kiểm soát qua nhiều yếu tố như đèn tín hiệu, cửa vệ sinh và nhiệt kế Ống thủy báo mức và cửa quan sát giúp theo dõi tình trạng dịch đường Đường ống dịch đường vào và ống thoát hơi cần được duy trì để đảm bảo quá trình vận chuyển hiệu quả Van tháo dịch đường và van xả cặn đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh và làm sạch hệ thống Cuối cùng, nước vệ sinh và độ nghiêng của đáy cũng ảnh hưởng đến chất lượng và an toàn của dịch đường.

Lưu trư dịch đường trong thung này 30 phut là nhiêt độ của dịch đường được bơm đi đê làm lạnh, hạ được tư 103 0 C xuống 85 0 C.

Tư đây dịch đường được bơm đi đê làm lạnh, hạ nhiêt độ xuống nhiêt độ thich hợp

 Hạ nhanh nhiêt độ của dịch đường

Dịch đường sau khi tách căn có nhiêt độ khoang85 0 C Bây giờ ta phai hạ nhanh nhiêt độ của dịch xuống nhiêt độ lên men.

Có nhiều kiêu máy lạnh nhanh nhưng thông dụng nhât hiên nay là kiêu máy lạnh nhanh tâm ban.

Máy lạnh nhanh tâm ban có cấu tạo gồm những tâm ban gấp sóng, chế tạo từ thép không rỉ Các tâm ban có hình chữ nhật với 4 tai ở 4 góc, mỗi tai được đục thủng một lỗ tròn Với cấu tạo này, khi lắp chung lên khung máy, chúng sẽ tạo thành 4 mương dẫn: dịch đường vào máy, dịch đường ra khỏi máy, chất tải lạnh vào máy, và chất tải lạnh ra khỏi máy.

Trong quá trình thi dịch đường, dịch được bơm vào một trong hai mương dẫn phía trên và khi ra khỏi máy, nó sẽ đi qua mương dẫn dưới theo hướng ngược lại Tác nhân lạnh sẽ đi vào mương dẫn phía trên, ngược chiều với dịch đường, và thoát ra ở mương dẫn dưới theo hướng ngược lại.

Hình 4.4 Nguyên tăc trao đôi nhiêt cua máy lạnh nhanh tấm ban

_ dịch đường - chât tai lạnh

Khi các tâm ban lặp sit vào nhau, chúng sẽ hình thành các camera kín Trong quá trình này, dịch đường và tác nhân lạnh sẽ xen kẽ và di chuyển theo hướng ngược chiều nhau trong các camera.

4.4 Cơ sở ly thuyêt quá trình lên men

Cơ sở ly thuyêt quá trinh lên men

Quá trình lên men rượu là giai đoạn quan trọng và phức tạp nhất, trong đó các loại đường trong cơ thể được chuyển hóa Phương trình tổng quát của quá trình này được biểu diễn như sau:

Sản phẩm chính của quá trình lên men rượu bao gồm etylic và cacbonic Tuy nhiên, hai sản phẩm này không phải là những tiêu chí quan trọng nhất để đánh giá chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

Lên men rượu là yếu tố quan trọng trong quá trình sản xuất bia, giúp chuyển đổi đường thành bia Ngoài hai sản phẩm chính là ethanol (C2H5OH) và carbon dioxide (CO2), quá trình lên men còn tạo ra nhiều sản phẩm phụ như rượu bậc cao, aldehyde, ester và axit hữu cơ.

Tất cả các sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất bia sẽ tương tác, cộng hưởng và ảnh hưởng lẫn nhau Quá trình này rất phức tạp, và kết quả của sự tương tác giữa các sản phẩm phụ có thể làm thay đổi hoàn toàn tính chất cảm quan của bia Do đó, một số sản phẩm phụ được tạo ra trong quá trình lên men bia trở thành yếu tố quan trọng quyết định chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

Tư nhưng điều luân giai trên đây là đi đên kêt luân:

Quá trình lên men nhằm tạo điều kiện nhiệt độ thích hợp để nấm men phát triển đến mật độ tối đa, sau đó hấp thụ đường để hô hấp yếm khí, sản sinh ra C2H5OH và CO2 Bên cạnh các sản phẩm chính, quá trình này còn tạo ra nhiều sản phẩm phụ khác Tất cả các hợp chất này tương tác với nhau và tồn tại trong dịch lên men với tỷ lệ cân đối, dẫn đến sự thay đổi sâu sắc về thành phần và tính chất cảm quan của nguyên liệu ban đầu, chuyên hóa thành một số sản phẩm mới, trong đó có bia.

4.4.2 Diên biên quá trình lên men

Giai đoạn 1: Nâm men thich nghi với môi trường, thời gian thich nghi kéo dài khoang 12 giờ

Trong giai đoạn 2, nấm men phát triển mạnh mẽ để đạt mật độ tối đa Để đảm bảo quá trình lên men diễn ra bình thường, ban đầu cần gieo nấm men vào dịch đường với mật độ tối thiểu 10 triệu tế bào/ml Từ mật độ này, nấm men sẽ phát triển đến mức tối đa khoảng 50-60 triệu tế bào trong 1 ml dịch đường Khi đạt đến mật độ cực đại, nấm men sẽ ngừng sinh sản.

Giai đoạn 3: Nâm men hâp thụ nhanh các chât dinh dưỡng đê duy tri sự sống.

Chung hấp thụ đường trong hô hấp diễn ra qua hai giai đoạn chính Giai đoạn đầu tiên là chuyển hóa đường glucose thành axit piruvic, được gọi là chu trình đường phân Giai đoạn tiếp theo là quá trình hạ bậc carbon và oxy hóa axit piruvic, diễn ra trong chu trình Krebs Trong chu trình Krebs, ngoài việc oxy hóa axit piruvic, còn có nhiều phản ứng hóa học quan trọng khác diễn ra.

C2H5OH và CO2thi còn tạo ra nhiều san phâm phụ khác.

Giai đoạn 4 của quá trình lên men diễn ra khi các chất dinh dưỡng trong môi trường gần như cạn kiệt, dẫn đến sự chậm lại trong hoạt động sống của nấm men Trong giai đoạn này, nấm men tiết ra chất nhờn ngoài vỏ tế bào, kết hợp lại thành các màng lớn Các màng tế bào này có thể chìm xuống đáy thiết bị hoặc lơ lửng trong dịch lên men Cuối cùng, quá trình lên men kết thúc tại đây.

Dịch đường có nồng độ chất hòa tan 12% sau khi lên men sẽ giảm xuống còn khoảng 3-3,5% Trong dịch lên men, các chất hòa tan chủ yếu là dextrin và một số hợp phần cao phân tử khác Lượng dextrin còn lại trong dịch lên men được gọi là “đường sót” của bia, đóng vai trò quan trọng trong việc làm dịu vị bia và tăng cường hậu vị.

4.4.3 Sự tạo thành san phâm phụ trong khi lên men

Trong quá trình lên men, ngoài hai sản phẩm chính là C2H5OH và CO2, còn xuất hiện nhiều sản phẩm phụ (hay còn gọi là sản phẩm bậc 2) có vai trò quan trọng trong việc hình thành hương vị của bia Những sản phẩm này có thể đóng vai trò tích cực hoặc tiêu cực Một số sản phẩm bậc 2 là sản phẩm trung gian chuyển hóa đường thành rượu, trong khi những sản phẩm khác là kết quả của các biến đổi hóa sinh phức tạp của các phân tử khác trong dịch đường, khi chúng tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng trong tế bào nấm men.

Nhà bác học Pháp Louis Pasteur đã chứng minh rằng quá trình lên men rượu trong tế bào nấm men không chỉ tạo ra hai sản phẩm chính mà còn có thêm một sản phẩm thứ ba là glycerin.

Lượng glycerin có thể đạt tới 3g/l, tuy nhiên, Pasteur đã chỉ ra rằng glycerin không phải lúc nào cũng được sản xuất mà chỉ hình thành trong một số điều kiện cụ thể.

Glyxerin là một thành phần quan trọng trong bia, giúp làm mềm vị và tăng cường hương vị đậm đà cho sản phẩm Tuy nhiên, glyxerin không có tác dụng tương tự đối với rượu vang nho, cồn etylic và các loại rượu có độ cồn cao.

4.4.3.2 Sư tạo thành rươu bâc cao

Rượu bậc cao là loại rượu có nhóm định chức với phân tử lượng cao hơn rượu etylic, bao gồm các loại như rượu propylic, isopropilic, butylic, isobutylic, amylic và isoamylic Những loại rượu này thuộc nhóm rượu bậc cao, đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và thực phẩm.

Trong các loại rượu bâc cao ở trong bia thi isoamylic có hàm lượng cao nhât.

Rượu bậc cao chủ yếu hình thành trong quá trình phát triển sinh khối của bia Khi nấm men chồi nhiều, lượng rượu bậc cao được sản xuất cũng tăng lên đáng kể.

Hàm lượng rượu bâc cao trong bia dao động trong khoang 50-70mg/l.

4.4.3.3 Sư tạo thành axit hưu cơ

Axit hưu cơ là san phâm bâc hai thường trực của quá trinh lên men rượu và quá trinh trao đổi dinh dưỡng nito trong tê bào nâm men.

Axit lactic và axit citric được tạo thành tư axit piruvic Hàm lượng axit hưu cơ chứa trong bia dao động trong khoang 150-200mg/l.

Trong một khoang giới hạn nhât định, các axit hưu cơ có vai trò tich cực trong viêc định hinh hương và vị của bia.

Cách tiên hành lên men

4.5.1 Chuân bị nâm men giống Điều kiên tiên quyêt đê tiên hành lên men bia là phai có nâm men giống. Đê quá trinh lên men xay ra được binh thường thi ta phai có 1 lượng nâm men đủ đê khi khuây trộn chung vào dịch đường thi mât độ của chung phai đạt khoang 10 triêu tê bào/ml, mât độ này tương đương 1 gam men ướt, thủy phần

Một nhà máy bia cỡ vừa có khả năng lên men khoảng 50m³ dịch đường mỗi ngày, yêu cầu 50kg men ướt (như bun sêt) để thực hiện quá trình lên men Có ba phương pháp để giải quyết vấn đề này.

 Nhân chuyền sinh khối tư ống thạch nghiêng

 Tái sử dụng nâm men kêt lăng ở me trước đê lên men cho me sau

 Sử dụng nâm men khô do các nhà máy chuyên san xuât các chủng giống vi sinh vât khởi động

Cách 1: Nhân sinh khối nâm men tư ống thạch ngiêng

Quá trinh nhân giống theo cách này phai qua 2 bước:

 Nhân giống vô trung ở phòng thi nghiêm

 Nhân giống san xuât ở dưới phân xưởng

Nhân giống vô trùng trong phòng thí nghiệm là quá trình quan trọng, trong đó tất cả các vật tư, dụng cụ, môi trường nhân giống và cả nhân viên đều phải được đảm bảo vô trùng.

 Môi trường nhân giống, dụng cụ nhân giống… phai được hâp 3 lần

Mát bằng nhân giống (phòng nhân giống) cần được tiệt khuẩn bằng đèn cực tím và xông bằng các loại hóa chất để đảm bảo rằng tất cả các tế bào và bào tử vi sinh vật trong phòng nhân giống đã bị tiêu diệt.

 Cán bộ phụ trách nhân giống phai măc quần áo chuyên dụng đã hâp kỹ, mũ, khâu trang, gang tay… cũng phai được hâp kỹ.

Các bước nhân giống trong phòng thí nghiệm nghiêm ngặt bao gồm: Ông thạch nghiêng, Binh tam giác và Thung nhân giống Carlsberg, được phát minh bởi nhà khoa học Carlsberg (đọc là Can bơc) Thung Can bơc có thể tích 20 lít, được trang bị hệ thống sục khí vô trùng và cơ chế nén áp suất Khi quá trình nhân men hoàn tất, cần sử dụng áp lực để chuyển men vào thiết bị nhân giống lớn hơn.

Nhân giống trong điều kiện sản xuất được thực hiện ngay tại phân xưởng của nhà máy Tại đây, tất cả vật tư và dụng cụ cần thiết đều phải được thanh trùng để đảm bảo chất lượng và an toàn cho quá trình nhân giống.

Quy mô hệ thống nhân giống sản xuất trong phân xưởng được xác định bởi công suất của nhà máy, cụ thể là lượng dịch đường cần được lên men mỗi ngày.

Có thể lắp đặt từ 2 đến 3 thùng nhân giống trong phân xưởng Những thùng này có kích thước khác nhau, nhưng về nguyên tắc, cấu tạo và hoạt động của chúng tương tự nhau.

Trên hinh 4.4 giới thiêu nguyên tăc câu tạo của một thung nhân giống:

Hình 4.5 Nguyên tăc cấu tạo thung men nhân giống:

1 – Thân thiết bị; 2 – Cửa quan sát; 3 – Van an toàn; 4 – Áp kế

5 – Van cấp không khí vô trung; 6 – Van thoát khí và bọt

7 – Van nước mát; 8 – Van hơi; 9 – Van xả dịch men; 10 – Van vệ sinh;

11 – Dịch nhân men; 12 – Van cấp dịch đường và cấp dịch men

Nhân men giống bằng thiêt bị này ta thực hiên theo các bước như sau:

 Vê sinh toàn bộ thiêt bị

 Mở van 6 và van 12, tât ca các van đóng lại

 Bơm dịch đường vào thiêt bị đên 50% thê tich

 Mở van 8 đê đun sôi dịch đường

 Đóng van 8, mở van 7 đê làm nguội dịch đường

 Đây dịch men tư thung Carlsberg vào thiêt bị qua van 12

 Đóng van 12, mở van 5 đê sục khi vô trung vào dịch nhân giống. Chu kỳ sục khi phai theo quy trinh của nhà máy

Thường xuyên lấy mẫu qua van 17 để kiểm tra các chỉ số của dịch nhân men Khi mật độ nấm men đạt khoảng 100 triệu tế bào/ml, quá trình nhân giống sẽ kết thúc.

 Đăt van an toàn 1,5-2 kg/cm 2 và mở van 5 đê tăng áp suât trong thiêt bị

 Mở van 9 đê đây dịch men sang thiêt bị tiêp theo

 Làm vê sinh thiêt bị Kêt thuc me nhân giống

Cách 2: Sử dụng nâm men kêt lăng

Sử dụng 1kg men ướt để lên men bia, sau quá trình này, ta thu hoạch khoảng 4,5kg sinh khối ướt, tức là sinh khối nấm men tăng gấp 4,5 lần Sau khi rửa sạch và loại bỏ cặn bẩn cùng nấm men chết, ta còn lại khoảng 3,5kg nấm men Lượng nấm men này có thể được sử dụng để lên men cho các mẻ bia sau Quá trình tái sử dụng nấm men có thể kéo dài từ 8-9 thế hệ trước khi cần thay nấm men mới, và lúc đó ta lại phải nhân giống men như đã đề cập trước đó.

Nấm men kêt lăng được bảo quản ở nhiệt độ 4°C Khi cần lên men cho mẻ, ta lấy ra một lượng nấm men cần thiết, rửa sạch và tiến hành hoạt hóa Cách hoạt hóa nấm men rất đơn giản: cho vào thùng hoạt hóa có cánh khuấy nhẹ, hòa nấm men vào nước sạch ở nhiệt độ lên men, khuấy nhẹ trong 30 phút, sau đó dùng áp lực để chuyển dịch men sang thiết bị lên men bia.

Cách 3: Sử dụng nâm men bao quan ở điều kiên khô

Cách này rất tiện lợi và đang là xu hướng hiện nay trên thế giới Nấm men được bảo quản trong điều kiện khô và được sản xuất theo các bước cụ thể như sau:

 Dung môi trường tốt nhât đê lên men thu sinh khối

 Khi nâm men đạt trạng thái tốt nhât thi dưng

 Tách sinh khối khỏi dịch men và rửa sạch

 Dung giá thê thich hợp (chât mang) trộn lẫn nâm men

 Sây ở nhiêt độ thâp đê tách âm Ơ trạng thái khô, nâm men bị hâp phụ vào chât mang.

 Đóng gói nâm men khô và xuât ra thị trường.

Khi sử dụng nấm men khô để lên men bia hoặc rượu, việc xác định lượng nấm men có trong 1g chế phẩm là rất quan trọng Từ đó, chúng ta có thể tính toán được lượng chế phẩm sinh khối cần dùng cho một mẻ lên men.

Hiên nay ở nước ta cũng có một nhà máy san xuât các giống khởi động ở trạng thái khô.

4.5.2 Tiêu chuân chât lượng của nâm men bia

Hiên nay trên thê giới các nhà máy bia thường sử dụng 2 loài nâm men: Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces carlsbergensis.

Du là dung loài nào thi nâm men giống trong san xuât bia cũng phai đáp ứng các tiêu chuân sau đây:

 Hoạt lực lên men cao, có kha năng lên men triêt đê các loại đường đơn gian.

 Hiêu suât lên men cao

 San phâm bâc 2 tạo thành không quá cao, tỷ lê các san phâm này cân đối.

 Có tinh cạnh tranh cao, có thê lân át dê dàng các vi sinh vât lạ khi chung nhiêm vào

 Không tạo ra mui vị lạ cho bia

 Có kha năng kêt màng và kêt lăng tốt

 Tốc độ thoái hóa châm

Một chủng nâm men tốt có thê tái sử dụng đên 10 thê hê.

4.5.3 Thiêt bị lên men bia

Tư thâp niên 50 của thê kỷ 20 trở về trước, công nghê lên men bia của các nước trên thê giới có nhưng nét chung như sau:

 Lên men 2 giai đoạn, lên men chinh và lên men phụ, sau đó mới chuyên sang giai đoạn tàng trư bia.

 Các thiêt bị được đăt trong 1 hầm lạnh chung có nhiêt độ bằng nhiêt độ lên men, hê thống làm lạnh chung cho ca hầm lên men.

 Lên men phụ và tàng trư bia lại được thực hiên trong 1 hầm lạnh khác, có nhiêt độ thâp hơn khu vực lên men chinh.

 Nâm men sử dụng tạo nhiều diaxetyl do đó tàng trư bia kéo dài.

Để cải thiện tình trạng thất thoát CO2 trong quá trình sản xuất bia, cần bổ sung một bước mới là "Bão hòa bổ sung CO2 vào bia", nhằm chuyển đổi từ thiết bị lên men chính sang thiết bị lên men phụ.

Công nhân làm việc trong khu vực lên men chính và lên men phụ phải đối mặt với nhiệt độ rất thấp, điều này ảnh hưởng đáng kể đến sức khỏe của họ và hiệu quả công việc.

 Viêc xây dựng nhưng hầm lạnh lớn là rât tốn kém, giá thành bia đăt.

 Viêc tự động hóa các khâu trong lên men rât khó khan.

104

Thu nhân và sơ chê dịch nho

Ơ phân đoạn này cần thực hiên một loạt công viêc cụ thê là:

 Tiêp nhân nho vào nhà máy và phân tich chât lượng nho

 Điều chinh các chi số chât lượng dịch nho (điều chinh độ đường, điều chinh độ axit)

5.1.1 Tiêp nhân nho vào nhà máy Ơ cổng vào các nhà máy san xuât vang nho có một cán bộ kỹ thuât ngồi trực ở đó đê làm 3 nhiêm vụ:

- Cân khối lượng nho chuyên vào nhà máy

- Lây mẫu đê kiêm tra độ đường của nho

- Viêt biên lai: số lượng và độ đường của nho đê lái xe thanh toán cho chủ ruộng nho

- Lây mẫu 3 điêm trên ô tô chở nho

- Đem nghiền dâp và ép nho đê lây dịch, lọc dịch nho

- Đo độ đường của dịch nho

Lấy khoảng 3 kg nho và ép bằng thiết bị ép mini Tiến hành lọc sơ bộ bằng vải lọc thường và đo độ đường bằng dụng cụ chuyên dụng Khi đo độ đường của nho, cần sử dụng bảng “điều chỉnh nồng độ theo nhiệt độ” Có ba loại dụng cụ đo độ đường của dịch nho chính.

- Tỷ trọng kê: đo tỷ trọng của dịch nho, tư đây tra bang ta biêt nồng độ.

- Đường kê: báo kêt qua trực tiêp nồng độ đường theo g/l

- Bume kê: trên thang độ của loại Bume kê này chi ra nồng độ rượu khi lên men loại dịch đường này

Hình 5.1: Thiêt bị ép dịch nho Hình 5.2: Đương kê

Biên lai thu nhân nho có các thông tin: số lượng nho, nồng độ đường, chủ vườn nho, tài xê, ngày tháng

Nho sau khi thu hoạch sẽ được đưa về nhà máy trong trạng thái còn nguyên chùm Công đoạn tiếp theo là tách quả nho ra khỏi chùm để tiến hành các bước chế biến tiếp theo Việc tách cọng nho có thể thực hiện bằng hai phương án khác nhau.

- Tách cọng, sau đó mới đâp dâp qua và ép lây dịch

- Đâp dâp qua, sau đó tách cọng nho, phần còn lại đưa đi ép dịch

Tách cọng nho theo phương án thứ 2 sẽ làm cho rượu có vị chát hơn, do vi chất chát trong cọng nho hòa tan vào dịch nho trong quá trình đâp dâp Việc lựa chọn phương án tách cọng phụ thuộc vào đặc điểm của từng loại nho và yêu cầu cụ thể của loại vang được sản xuất.

Trên hinh 5.3 biêu diên nguyên tăc câu tạo và hoạt động của một máy tách cọng nho đơn gian:

Hình 5.3: Máy tách cọng nho

1 - tang trống đột lỗ, bằng kim loại; 2 - Trục quay có gắn râu tôm kim loại; 3 - các trục quay

Van 2 nằm trong tang trống 1 Khi van này quay thi nhưng “râu tôm” găn trên van sẽ “bứt” qua ra và rơi khỏi trong tang quay qua các lô đột, còn cọng nho được đây ra khỏi tang quay Khi qua tách khỏi cọng, do va đâp với tang quay nên sẽ bị dâp một phần Phần qua còn lại cung với hôn hợp qua đâp dâp sẽ được đưa đi đê đâp dâp tiêp và sau đó là ép dịch.

Yêu cầu trong quá trình chế biến là sử dụng máy đập dập để tách phần thịt mà không cần nghiền nhỏ Do đó, máy đập dập thường được sử dụng là máy nghiền trục Hình 5.4 và hình 5.5 minh họa cấu tạo của các cặp ru-lô và hình dạng của một máy nghiền trục đơn giản.

Hình 5.4: Kiêu kêt cấu cua các cặp Ru-lô

Hình 5.5: Cấu hình máy đâp qua đơn gian dạng tang quay

1- Hộp nạp nho hinh nón cụt

2 - Hê thống 2 trục quay ngược chiều

3, 4 - bộ phân điều chinh của 2 trục quay

Với kết cấu hai trục quay ngược chiều, khi quả nho đi vào khe hở giữa hai trục quay, quả nho sẽ bị xé ra thành những mảnh lớn thay vì bị nghiền nát Hỗn hợp thu được sau khi qua quá trình đập được gọi là “hỗn hợp dịch - thịt quả” hoặc đơn giản hơn là “dịch - thịt quả” Từ nay về sau, chúng ta sẽ sử dụng thuật ngữ này.

5.1.4 Tách dịch nho khỏi hôn hợp dịch - thịt qua

Thiết bị tách dịch nho khỏi hỗn hợp dịch - thịt quả được chia thành hai loại chính: thiết bị dạng tĩnh và thiết bị dạng động Thiết bị dạng tĩnh hoạt động dựa trên trọng lực, cho phép dịch quả tự chảy xuống trong khi bã quả được giữ lại Ngược lại, thiết bị dạng động sử dụng các bộ phận để khuấy đảo hỗn hợp, từ đó giúp tách dịch quả hiệu quả hơn.

Trên hinh 5.6 mô ta nguyên tăc câu tạo và cách hoạt động của một thiêt bị tách dịch dạng tĩnh

Hình 5.6: Nguyên tăc cấu tạo cua một loại tách dịch nho dạng tĩnh

1 - thành phía trước thiết bị; 2 - Thanh đỡ mặt trước của thiết bị; 3 - Các cạnh đáy của thiết bị; 4 - bể chứa dịch nho;

5 - vít tải đẩy bã nho

Khi bơm hỗn hợp dịch - thịt vào thiết bị, dịch sẽ tự chảy xuống bể chứa số 4 Khi dịch ngưng chảy, mở tâm chắn phía trước qua thanh đỡ số 2, cửa sẽ mở và bã rơi xuống vít tai 5, sau đó chuyển sang thiết bị ép Dịch sẽ được bơm ly tâm sang khu vực khác để xử lý tiếp Thiết bị này có khả năng tách được 60% lượng dịch qua và thời gian làm việc là 3 giờ/mẻ.

Thiết bị tách dịch qua dạng động là loại thiết bị có khả năng chuyên dịch (bị động), cho phép tách riêng dịch khỏi bã Thiết bị này được mô tả trong hình 5.7.

Hình 5.7: Máy tách dịch nho kiêu động

1 - thung chứa hỗn hợp dịch - thịt quả; 2 - vít tải; 3 - động cơ vít tải; 4 - cửa thoát dịch nho; 5 - cửa thoát bã nho ra ngoài

Dung thiêt bị này có thê tách 60% lượng dịch qua trong hôn hợp.

Thiết bị tách dịch qua chi tách có khả năng thu hồi khoảng 60 - 65% lượng dịch từ hỗn hợp dịch - thịt qua Hơn 40% dịch còn lại nằm trong bã qua và cần được ép để thu hồi hoàn toàn Bã nho sau khi ép hết dịch có thể được sử dụng làm giấm ăn sau khi trải qua quá trình lên men và chưng cất Quy trình này chủ yếu áp dụng cho sản xuất rượu vang trắng, trong khi rượu vang đỏ thường lên men cùng với bã qua.

Thiết bị ép dịch có nhiều loại, trong đó hình 5.8 giới thiệu máy ép sử dụng bình khí nén, còn hình 5.9 trình bày nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của máy ép liên tục.

Hình 5.8: Nguyên tăc cấu tạo cua máy ép dịch kiêu dung balon khi nén

1 - Balon khi nén bằng cao su;

2 - Hôn hợp dịch - thịt qua;

3 - xilanh đột lô măt sàng;

Thiết bị này hoạt động bằng cách bơm hỗn hợp dịch và thịt vào xilanh, trong khi bơm không khí vào bóng Dưới áp lực của khí nén, bóng cao sẽ phình ra và ép dịch vào thành xilanh Dịch nhỏ đi ra khỏi xilanh, trong khi lớp bã bị nén vào thành xilanh.

Tháo bã nho bằng cách: xa không khi khỏi balon thi bã sẽ rơi xuống máng hứng ở phia dưới:

Hình 5.9 Cấu tạo và nguyên tăc hoạt động cua máy ép bã liên tuc

1- Hỗn hợp dịch- thịt quả, 2- Xilanh đột lỗ mắt sàng chứa dịch- thịt quả,3- trục vít ép, 4- cánh quạt gạt bã lên phía trên (để ép lại), 5-cửa đóng xilanh

Nguyên tăc hoạt động của thiêt bị này như sau:

 Bơm dịch- thịt qua vào thung 1

 Cho vit ép số 2 quay: bã đây về phia trước, dịch chay xuống 2 thung chứa phia dưới

 Khi nén bã đên áp lực giới hạn, năp đây của xilanh bât ra

 Khi bã thoát ra, áp lực nén lên bã giam thi cửa xilanh đóng lại (nhờ có vât đối trọng găn trên cửa)

 Chê độ hoạt động của thiêt bị là liên tục.

5.1.6 Điều chinh các thành phần của dịch nho

Một loại vang nho được sản xuất cần đảm bảo các tiêu chí chất lượng ổn định Để dịch đường (dịch nho) đạt yêu cầu trước khi lên men, cũng cần tuân thủ các tiêu chí chất lượng nhất định.

Hai chi tiêu chât lượng quan trọng nhât của dịch nho là hàm lượng đường và hàm lượng axit của chung.

Một giống nho trồng ở hai vùng đất khác nhau không thể khẳng định rằng các chỉ tiêu chất lượng của chúng là như nhau Luôn tồn tại sự sai lệch trong chất lượng giữa các vùng trồng.

Vây cho nên dịch nho trước luc lên men ta phai đồng nhât hóa hàm lượng đường và hàm lượng axit của chung.

Nội dung điều chinh dịch nho bao gồm:

- Bổ sung đê nâng hàm lượng đường

- Giam độ axit của dịch đường

- Tăng độ axit của dịch đường

Cách tinh toán cụ thê theo 3 nội dung trên sẽ được trinh bày cụ thê ở chương cuối của giáo trinh này.

Viêc sử dụng khi SO2 trong các nhà máy san xuât vang nho hiên nay trên thê giới là một điều không thê thiêu được.

Khi SO2trong san xuât vang nho có các công dụng sau đây:

- Kháng khuân (diêt vi sinh vât ngoại lai)

- Chống oxy hóa (làm cho các thành phần của vang nho không bị oxi hóa)

- Thuc đây quá trinh trich ly các chât chát vào dịch nho trong san xuât vang đỏ

- Giup quá trinh lọc vang được dê dàng hơn, hiêu qua hơn.

- Giư cho hương và vị của vang it bị thay đổi trong quá trinh san xuât và lưu thông.

Quy trinh san xuât vang trăng

5.2.1 Lăng trong dịch nho trăng

Sau khi ép nho để sản xuất rượu vang, dịch nho thường chứa nhiều tạp chất như đất, cát, mảnh vỏ và phần thịt nho chưa được ép hết Lượng tạp chất này phụ thuộc vào độ chín của nho, độ cứng của quả và quy trình xử lý trước đó Nếu tạp chất trong dịch nho quá nhiều, sẽ gây ra vị chát khó chịu và làm giảm độ thuần khiết của hương vị rượu vang Hơn nữa, sự hiện diện của các tạp chất này sẽ thúc đẩy quá trình lên men, vì nấm men bám vào các mẫu tạp chất, giúp nấm men luôn hoạt động Do đó, việc sản xuất rượu vang luôn đặt chất lượng lên hàng đầu, và cần phải tách càng nhiều tạp chất trong dịch nho càng tốt, bất kể thời gian kéo dài.

Việc làm dịch nho trước khi lên men có thể thực hiện theo hai phương pháp: tĩnh và động Với phương pháp tĩnh, chúng ta để yên dịch nho trong 24 giờ, cho phép cặn thô lắng xuống đáy thùng chứa Kết quả là, dưới đáy thùng sẽ hình thành một lớp cặn thô, phía trên là cặn mịn và trên cùng là dịch nho trong Sau đó, ta gạn dịch trong và cặn mịn sang thùng khác, để lại cặn thô Sau 24 giờ, tiếp tục gạn dịch trong ra khỏi thùng Cuối cùng, tất cả các phần cặn được gom lại, sau đó thực hiện lên men và chưng cất để thu được rượu.

Làm dịch nho bằng phương pháp động, bao gồm lọc dịch hoặc ly tâm dịch, mang lại hiệu quả nhanh chóng và giúp thu được dịch nho trong suốt hơn.

Trước đây, khi dân số thế giới còn ít và nhu cầu sử dụng rượu vang chưa cao, các thiết bị lên men chính, lên men phụ, và lão hóa rượu chủ yếu được làm từ thùng gỗ sồi Tuy nhiên, theo thời gian, xu hướng này đã thay đổi Người ta bắt đầu tìm kiếm những thiết bị rẻ tiền hơn thay vì thùng gỗ sồi, mặc dù chất lượng rượu vang không bị ảnh hưởng nhiều.

Dung thung gô sồi có nhưng nhược điêm:

- Dung tich bị hạn chê (dung tich tối đa khoang 15m 3 ) Do đó măt bằng san xuât phai rât rộng, xây dựng tốn kém).

- Thung có dung tich bé nên viêc thực hiên các tác nhiêp phia trong rât khó khăn.

- Khó tự động hóa và cơ khi hóa.

Hinh dạng thung gô sồi cũng rât phong phu: Hinh nón cụt, hinh elip và nhiều kiêu khác.

Trên hinh 5.11 và 5.12 giới thiêu 2 kiêu thung gô sồi tiêu biêu

Hình 5.11 Thung gỗ hình non cut

Thung gỗ hình elip được thay thế bằng thùng bê tông cốt thép để lên men chính và phụ vang nho, trong khi đó, thùng gỗ sồi vẫn được sử dụng cho quá trình lão hóa và bảo quản.

Trên hinh 5.13 giới thiêu một kiêu bê bêtong cốt thép (ta quen gọi là hầm rượu vi thực chât nó giống cái hầm).

Hình 5.13 Một kiêu hâm rươu betong cốt thép

Ngoài 2 loại thung lên men bằng gô và bê bêtông cốt thép, thi hiên nay thung kim loại cũng được sử dụng rộng rãi trong nhà máy san xuât vang nho. Dung thung kim loại có mây ưu điêm:

- Dê điều chinh nhiêt độ dịch nho trong quá trinh lên men.

- Ngoài mục đich làm thung lên men thi thung kim loại còn có thê làm thung chứa rượu vang khi vân chuyên đi chô này sang chô khác

5.2.2.2 Lên men rươu vang bằng nấm men ban địa

Lên men bằng nấm men bản địa, hay còn gọi là lên men tự nhiên, đã được con người áp dụng từ xa xưa Phương pháp này sử dụng nấm men có sẵn trên chum nho và vỏ quả nho để lên men dịch quả Đây là một quy trình đơn giản mà bất kỳ nông dân nào ở Châu Âu cũng có thể thực hiện.

- Nho thu hái ở vườn, ruộng về được đâp dâp (có thê dung thiêt bị thô sơ hoăc dung chân đê dẫm nát)

Cho toàn bộ hôn hợp dịch thịt nho vào thùng gỗ, như đã mô tả ở hình 5.11, và nắp lại để ngăn côn trùng cũng như bụi bẩn rơi vào Thùng chứa dịch cần được đặt ở nơi thoáng gió và khô ráo.

- Cứ đê yên tĩnh như vây, sau khoang 2 tháng là dịch nho đã thành rượu vang non,

Gạn vang non ra và cho vào thùng khác, đậy kín nắp và đặt ở nơi khô ráo Đây là thời gian ủ rượu cho “ngâu” Sau một năm, rượu sẽ trở nên rất ngon và có thể đem ra thưởng thức.

- Bã nho được chưng cât đê thu rượu cao độ, còn hèm rượu (bã rượu) người ta dung làm phân bón.

Phương pháp làm rượu nho kiêu này hiên nay vẫn đang được áp dụng ở nhiều làng quê ở Châu Âu.

Rượu vang lên men theo phương pháp này có nồng độ cồn khoang 9,5 – 10% thê tich, chât lượng cam quan rât được ưa thich.

5.2.2.3 Học thuyêt cua Pastơ vê lên men rươu vang

Cộng hòa Pháp là quốc gia sản xuất rượu vang hàng đầu tại châu Âu Tuy nhiên, cho đến thời đại của Pasteur, công nghệ sản xuất rượu vang chủ yếu dựa vào kinh nghiệm và vẫn sử dụng phương pháp lên men truyền thống.

Vào giữa những năm 1840, ngành trồng nho và sản xuất rượu vang của Pháp gặp phải một thảm họa lớn khi rượu vang bị chua, không thể xuất khẩu và sản xuất bị đình trệ do tiêu thụ giảm sút Sự kiện này đã khiến nền kinh tế Pháp rơi vào khủng hoảng.

Dưới sự chỉ đạo của Hoàng đế Napoleon, thầy trò Paster đã lên đường đến những nơi đang gặp hoạn nạn để nghiên cứu Trước đó, Paster cùng các cộng sự đã thành công trong việc chữa bệnh cho tằm, giúp ngành trồng dâu nuôi tằm dệt tơ lụa của Pháp vượt qua giai đoạn khó khăn Với tầm nhìn rộng và khả năng tư duy xuất sắc, sau một thời gian nghiên cứu, nhà khoa học trẻ tuổi nổi tiếng của Pháp đã rút ra những kết luận quan trọng.

Nguyên nhân dịch nho chuyển hóa thành rượu vang là do sự hoạt động của các sinh vật nhỏ bé như nấm men Những sinh vật này hấp thu đường và các chất khác trong dịch nho để sinh trưởng, đồng thời sản sinh ra ethanol (C2H5OH) cùng với carbon dioxide (CO2) và nhiều chất khác.

- Thủ phạm làm vang nho bị chua cũng do nhưng sinh vât vô cung nhỏ bé hinh que gây ra.

Hai kêt luân này thât đơn gian với Paster nhưng là tiêng sét gây sốc giới học thuât nước Pháp và làm thê giới ngỡ ngàng.

Hiện nay, giới duy tâm đang nhiệt tình ủng hộ "Thuyết tự sinh", cho rằng nước nho biến thành rượu nho nhờ vào một lực sống từ bên ngoài Họ lý giải rằng chính lực sống này không chỉ giúp nước nho trở thành rượu vang mà còn làm cho rượu vang có thể trở nên chua.

Sau hơn 10 năm tranh cãi giữa hai phe, cuối cùng, Pasteur đã thực hiện một thí nghiệm nổi tiếng thế giới mang tên "Thí nghiệm Binh cổ ngông" Thí nghiệm này được tiến hành bởi Pasteur nhằm chứng minh các giả thuyết khoa học của ông.

- Lây dịch nho đun sôi đê nguội.

- Cho dịch nho vào 3 binh.

Quy trinh san xuât vang đỏ

Sau khi nghiền nho, hỗn hợp dịch-thịt được bơm vào thiết bị lên men, có thể là thùng gỗ sồi 5000 lít, thùng kim loại 10.000 lít hoặc hầm bê tông cốt thép 20-30 m³ Ngay lập tức, quá trình sunfit hóa phải được thực hiện bằng cách sử dụng axit H2SO3 để cung cấp SO2, với liều lượng 15-20 gam axit cho mỗi hectolít hỗn hợp dịch-thịt Sau khi cho axit vào, van được mở để dịch nho chảy ra ngoài và được bơm hồi lưu vào thùng chứa, nhằm đảm bảo axit được phân bố đều trong khối dịch.

Sau 2 giờ sunfit hóa thi ta cho dịch men giống vào thung đê tiên hành lên men Nêu dung nâm men khô thi ta phai hoạt hóa trước 30 phut.

Để đảm bảo quá trình lên men hiệu quả, liều lượng nấm men giống cần được tính toán cụ thể Khi trộn đều nấm men vào dịch nho, mật độ nấm men phải đạt yêu cầu tối thiểu là 5 triệu tế bào trên 1 lít dịch nho.

Khi quá trình lên men chưa bắt đầu, toàn bộ vỏ, hạt và các phần tử rắn khác sẽ lắng xuống đáy thùng lên men Khi lên men bắt đầu, CO2 được tạo ra và có xu hướng nổi lên bề mặt để thoát ra ngoài Đồng thời, tỷ trọng của dịch nho sẽ giảm dần, khiến lớp lắng cặn nổi lên phía trên Lớp bã này được gọi là “mũ” trong ngành sản xuất rượu Từ đây, các phương pháp lên men vang đỏ được phát sinh.

- Lên men hở - mũ nổi.

- Lên men hở - mũ chim.

- Lên men kin - mũ nổi.

- Lên men kin – mũ chim.

Thiêt bị lên men ứng với các phương án lên men được mô ta ở hinh 5.17

Hình 5.17 Kiêu dáng thung lên men vang đo

1 Thung lên men hở - mũ nồi

2 Thung lên men hở mũi chim

3 Thung lên men kin mũ nổi

4 Thung lên men kin mũ chim

5.3.1.1 Lên men hơ - mu nôi

Thiết bị lên men này, như thể hiện trong hình 5.17(1), có cấu trúc giúp lớp bã nổi lên trên mặt dịch nho và tiếp xúc trực tiếp với không khí Hình thái lên men này tạo điều kiện thuận lợi cho việc thoát CO2 và cung cấp oxy cho nấm men Đồng thời, nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình lên men cũng dễ dàng được giải tỏa.

Phương pháp lên men này có nhược điểm là "mũ" tiếp xúc trực tiếp với không khí, dễ bị nhiễm khuẩn Để hạn chế tình trạng này, hàng ngày cần sử dụng một cái "thuẫn" rộng, đặt lên mũ và nhấn chìm nó xuống cho đến khi mũ ngập trong dịch lên men Sau khoảng 20-30 phút, cần cho mũ nổi lên trở lại Công việc này nên được thực hiện 2-3 lần mỗi ngày để đảm bảo chất lượng lên men.

Lên men kiêu này sản sinh nhiều axit bay hơi trong quá trình sản xuất rượu vang, dẫn đến sự giảm thiểu nồng độ C2H5OH Hiện nay, phương pháp này ít được áp dụng trên toàn cầu.

5.3.1.2 Lên men hơ mu chìm

Phương án lên men sử dụng thiết bị hở miệng, trong đó để nhân chim mũ xuống dịch lên men, ta cần tạo một cái “vi” bằng kim loại hoặc gỗ.

Vi dạng nguyên tâm có thể chia thành hai nửa và sau đó ghép lại Các manh vi này cần được đục lỗ ở mặt sàng để dễ dàng dim mũ xuống Vi có từ 2 đến 4 cái “lẫy” dùng để cài chặt vào thành thùng.

Phương pháp lên men này cho phép hòa tan hiệu quả các thành phần chát và hương thơm từ vỏ và hạt nho vào dịch lên men, mang lại chất lượng vang cao Hiện nay, nhiều nhà máy sản xuất vang vẫn áp dụng phương pháp này Đặc biệt, giai pháp lên men này rất phổ biến ở nông thôn, nơi người dân tiếp tục thực hiện quy trình lên men vang nho đỏ theo cách thủ công.

5.3.1.3 Lên men kin- mu nôi

Hinh 5.17(3) mô ta thiêt bị lên men kiêu này Thiêt bị lên men có năp đây kin miêng Trên năp có khoan lô và lăp 1 đường ống đê dẫn khi CO2 thoát ra ngoài khi quá trinh lên men xay ra.

Lên men theo phương án này giúp giảm thiểu nguy cơ nhiễm khuẩn, đồng thời hạn chế các phản ứng oxi hóa có thể gây hại cho rượu vang Điều này không chỉ bảo vệ chất lượng của vang đỏ mà còn đảm bảo rằng màu sắc và các hợp chất hòa tan trong rượu đạt tiêu chuẩn cao.

5.3.1.4 Lên men kin- mu chìm

Thiết bị lên men này có nắp đục lỗ để CO2 thoát ra ngoài, phù hợp với quy trình sản xuất rượu vang quy mô lớn Thùng lên men thường được làm bằng kim loại hoặc bê tông cốt thép, với nắp có cửa mở giúp dễ dàng thao tác bên trong Quá trình lên men trong thiết bị này hoàn toàn tương tự như phương pháp lên men hở mũ chim.

Có thê xay ra trường hợp là trong quá trinh lên men do nhiêt tỏa ra mà mũ cũng nóng lên thi ta khăc phục như sau:

- Mở van, tháo dịch lên men ra thung chứa có dung tich bé.

Bơm dịch lên men hồi lưu vào thùng lên men cần lưu ý rằng ống dẫn dịch phải được lia đều khắp khu vực mũ Điều này giúp tránh tình trạng dịch bơm vào chi xa ra ở một vị trí nhất định.

Lên men kiêu này, các chât trong vỏ nho và hạt nho hòa tan vào vang đều có trạng thái chât lượng tốt.

Vang san xuât theo công nghê này rât thơm và dịu.

5.3.2 Tách vang non khỏi bã nho

Sau khi quá trình lên men hoàn tất, việc tách vang đỏ khỏi bã nho là rất quan trọng Thời điểm tách vang phụ thuộc vào yêu cầu chất lượng của loại vang sản xuất, chất lượng nho sử dụng và tình trạng thiết bị của nhà máy Mỗi nhà máy cần xác định thời điểm tách vang phù hợp, không có tiêu chuẩn chung cho tất cả các cơ sở sản xuất.

Thông thường thi viêc tách vang non khỏi bã nho người ta tiên hành ngay sau khi lên men chinh kêt thuc Viêc này tiên hành qua 2 bước:

- Mở van đê vang non tự chay ra khỏi thung lên men, bơm chung vào thiêt bị khác đê tiên hành lên men phụ.

- Ép bã đê tân thu vang non.

Việc cho vang non chảy ra ngoài và bơm vào thùng khác để lên men phụ là một quy trình quan trọng Thùng này có lưới giúp vang hấp thụ thêm oxy hòa tan, tạo điều kiện thuận lợi cho nấm men hoạt động hiệu quả trong giai đoạn lên men phụ.

Tàng trư và xử ly vang

Vang trăng sau lên men chinh và vang đỏ sau quá trinh lên men malolactic thi các bước tiêp theo của tiên trinh công nghê là giống nhau.

Các công viêc tiêp theo ở giai đoạn này bao gồm;

- Điều chinh thê tich của vang

- Gạn vang trong, tách căn.

5.4.1 Điều chinh thê tich và thành phần của vang

Trong quá trình lên men và giai đoạn đầu tàng trữ, thể tích của rượu vang bị giảm đáng kể, dẫn đến những thay đổi về chất lượng Sự giãn nở thể tích của vang so với dịch nho ban đầu xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau.

- Hao phi ở các công đoạn

- Do CO2tạo ra bay khỏi vang

- Nhiêt độ vang giam xuống trong quá trinh tàng trư.

Sự thay đổi thê tich sẽ kéo theo nhưng thay đổi khác về thành phần của vang.

Lượng nho xử lý từng mẻ không đồng nhất về khối lượng và chất lượng, dẫn đến lượng dịch nho lên men ở các thùng cũng không cố định Do đó, có những mẻ có nhiều dịch hơn và có những mẻ ít hơn.

Vi vây nội dung công viêc ở giai đoạn này chủ yêu là:

- Thống kê thê tich thực của rượu ở các thung, đo hàm lượng cồn, hàm lượng đường, pH của rượu ở các thung đó.

Lập kế hoạch và phương án dồn rượu từ các thùng lại để bơm vào thùng khác, đảm bảo rằng các thùng đều được chứa đầy và các chỉ số chất lượng gần đồng đều Nếu có thùng nào cần điều chỉnh thành phần, hãy thực hiện điều chỉnh ngay lập tức.

Trong giai đoạn này, mục đích của công việc là tách rượu vang non ra để đảm bảo rằng sau quá trình lên men, rượu vang sẽ trong sạch hơn, vì rượu vang non thường rất đục.

Viêc bơm vang và đao trộn tư thung nọ sang thung kia có thê tiên hành 2-

3 lần trong suốt thời gian lão hóa và tàng trư vang.

5.4.2 Gạn vang trong, tách căn

Sau khi quá trình lên men phụ kết thúc, lượng CO2 không còn tạo ra thêm và dần dần bay ra ngoài Trong giai đoạn này, vang non ở trạng thái tĩnh lặng mà không có sự xáo trộn đáng kể Các phần tử rắn trong vang bắt đầu kết tủa xuống đáy thùng, kéo theo các phần tử rắn mịn Việc để các phần tử rắn này lắng lại lâu dài là không nên; chúng ta cần loại bỏ lớp cặn này khỏi thùng và chuyển vang non sang thùng khác để tiếp tục quá trình ủ Để thực hiện điều này, chỉ cần mở van trên của thùng (mỗi thùng có 2 van, 1 ở sát đáy và 1 cách thùng khoảng 20cm) để vang chảy ra và bơm sang thùng khác Phần cặn lắng và vang còn lại sẽ được xử lý bằng hai cách.

- Lăng trong bằng các chât trợ lăng.

Phần căn được thu gom và chưng cất để thu được rượu cao độ, trong khi phần vang trong từ hai phương án xử lý sẽ được trộn lẫn với vang đã được gạn ở các thùng.

Trong năm đầu tiên của vang non ta phai tiên hành gạn và tách căn khoang 4 lần.

Vụ sản xuất vang bắt đầu vào khoảng tháng 8 hàng năm, khi nho được lên men Thời điểm này là lúc gạn vang và tách cặn được sắp xếp để đảm bảo chất lượng tốt nhất cho sản phẩm.

Lần 1: giưa tháng Lần 2: tháng 12 năm đó Lần 3: khoang giưa tháng 3 năm sau Lần 4: khoang tháng 11 năm sau

Sau lần lọc thứ 4, vang đã đạt chất lượng tương đối tốt và có thể tiến hành lọc để đưa ra tiêu dùng Thời gian bảo quản vang thông thường kéo dài khoảng 1 năm.

5.5.3 Xử ly các lô vang không phù hợp

Trong ngành sản xuất hàng hóa, việc lô hàng bị lôi kéo là điều không thể tránh khỏi Theo tiêu chuẩn ISO 9000, lô hàng này được gọi là "sản phẩm không phù hợp".

San phâm không phu hợp trong san xuât vang nho có thê là:

- Bị sơ nhiêm khuân trong quá trinh lên men

- Độ đường của nho hơi thâp, hoăc độ axit hơi cao

- Hương của vang bị sai lêch do một nguyên nhân nào đó…vv.

Sản phẩm này không hỏng mà chỉ chưa đạt tiêu chuẩn Do đó, chúng ta cần hoàn thiện sản phẩm để đáp ứng các tiêu chí cần thiết, từ đó tiếp tục các bước tiếp theo trong quy trình công nghệ.

Thông thường thi sự “không phu hợp” của vang nho chi nằm ở các nội dung:

- Sai lêch về độ chua (vang trăng)

- Sai lêch về độ đường

- Sai lêch về hương hoăc vị.

Nguyên tăc điều chinh ở đây là:

- Bổ sung các chât thực phâm

Để tạo ra một hỗn hợp rượu hoàn hảo, tốt nhất là kết hợp từ 2 đến 3 loại rượu có đặc tính mạnh và yếu trái ngược nhau, chẳng hạn như pha rượu vang ít cồn với rượu vang có độ cồn cao, hoặc kết hợp rượu vang khô với rượu vang ngọt.

Làm trong vang ở đây có 2 nội dung:

- Làm trong vang binh thường

- Làm trong vang bị vân đục.

 Các nguyên nhân gây đuc cho vang nho

Vang nho bị vân đục là do nhiều nguyên nhân Dưới đây sẽ liêt kê một số nguyên nhân thường găp nhât trong san xuât vang nho.

Đục dạng này xảy ra do sự phát triển của nấm men rượu còn sót lại hoặc sự phát triển của vi khuẩn có sẵn trong vang.

Trong giai đoạn lên men, nếu đường không được chuyển hóa hoàn toàn, một lượng đường còn lại trong rượu vang có thể tạo điều kiện cho nấm men tiếp tục hoạt động Khi gặp điều kiện thuận lợi, nấm men sẽ phát triển và gây ra tình trạng đục cho rượu vang.

Nấm men và vi khuẩn, chủ yếu là vi khuẩn lactic hoặc vi khuẩn axetic, có vai trò quan trọng trong quá trình lên men rượu, chuyển hóa rượu thành giấm và axit malic thành axit lactic Sự hoạt động của các loại vi khuẩn này không chỉ làm cho rượu vang trở nên đặc trưng mà còn gây ra hiện tượng đục trong rượu do các cặn lắng nổi lên.

Nêu trong vang có phan ứng oxi hóa- khử xay ra thi vang sẽ trở nên đục.

Sau quá trình gạn vang để tách căn hoặc khi bơm vang để chuyển vị trí, hiện tượng đục xảy ra do trong vang chứa nhiều sắt Nếu lượng oxy hòa tan trong vang vượt quá 5 mg/l, hiện tượng đục vẫn xảy ra do sự oxy hóa sắt, dẫn đến các phản ứng hóa học phức tạp.

Fe + + + + tanin (polyfenol)Ferit tannin Ferit tannin có màu xanh, dê kêt tủa…

Nguyên nhân hóa ly chủ yêu là do sự phân rã protein, hoăc là kêt qua phan ứng protein với một loại chât trợ lăng nào đó.

San xuât sâm panh (champagne)

Sâm panh là một loại rượu vang:

- San xuât tư một số loại nho trồng ở vung champagne của cộng hòa Pháp.

- Được san xuât theo một quy trinh rât đăc biêt, không giống với bât kỳ một loại vang nào.

- Nhưng chai rượu nguyên ban đầu tiên được san xuât ở vung Champagne

- Có tinh chât cam quan vượt trội hơn hăn so với các loại vang nho khác

- Có 3 đăc tinh cũng rât đăc biêt, gây cam giác mạnh và thich thu cho người dung

- Kiêu dáng công nghiêp gây ân tượng.

Tất cả những đặc điểm này đã tạo nên thương hiệu Champagne nổi tiếng của Pháp, được chính phủ Pháp bảo hộ Mọi loại rượu vang tương tự sản xuất tại Pháp đều không được phép mang thương hiệu Champagne.

Ba tinh chât vượt trội của rượu sâm panh đó là:

- Phóng gas, gây tiêng nổ

Nhân tố tạo ra 3 đăc tinh này của sâm panh là do một lượng rât lớn CO2ở trong đó tạo ra.

Quá trinh san xuât sâm panh được chia làm 2 giai đoạn:

- San xuât vang nền (tức là nguyên liêu đê san xuât sâm panh)

- Sâm panh hóa vang nền (tạo ra đăc tinh riêng của sâm panh)

Quy trình sản xuất sâm panh là thủ công, bắt đầu từ việc lên men vang nền trong các thùng gỗ nhỏ Quá trình sâm panh hóa diễn ra trong chai riêng biệt mà không qua giai đoạn lọc trong, với các công đoạn như bổ sung siro đường, nạp men giống, tách căn và đóng nút chai đều được thực hiện bởi những nghệ nhân khéo léo Thời gian tối thiểu cho quá trình sâm panh hóa là 1 năm.

Rượu vang nền được sản xuất từ ba giống nho nổi tiếng trồng tại vùng Sâm Panh, Pháp, bao gồm Pino Noir, Pino Chardonnay và Dino Mionie Để tiến hành quá trình sâm panh hóa, rượu vang nền cần đáp ứng các tiêu chí chất lượng nhất định.

- Đối với giống nho Pino noar:

Kha năng tạo C2H5OH: trên 10% thê tich Độ chua định phân: 7,2 - 10,1 g/l tinh theo axit vinic Đường sót: 1,23 - 8,6 g/l

- Đối với giống nho Sardone:

Hàm lượng đường của dịch nho: 180 - 190 g/l Độ cồn trong vang: 9,6 - 12,1% thê tich Độ chua định phân: 5,8 - 10,5 g/l tinh theo axit vinic Đường sót trong vang: 1,07 - 6,7 g/l

Quy trinh san xuât vang nền cũng giống như quy trinh vang trăng và vang đỏ, chi có một số điêm khác:

1 Vang nền đê sâm panh hóa chi cần có độ cồn trong khoang 10 - 11,8% thê tich Nêu quá cao hoăc quá thâp đều anh hưởng lớn đên quá trinh sâm panh hóa Vi vây đê tương ứng với khoang dao động này của độ cồn, nho nguyên liêu chi cần có hàm lượng đường trong khoang 17-20% Nêu hàm lượng đường cao hơn 20% thi phai giam xuống, nêu thâp hơn 17% thi phai bổ sung cồn vào cho đủ 10% Ca hai phương án xử ly này đều mong muốn của nhà san xuât.

2 Khi tiên hành lên men dịch nho cho vang nền, ta phai dung một trong các chủng thuộc 3 họ: Ai, Verzên và Kraman Đây là 3 chủng giống thường được dung đê san xuât sâm panh.

3 Lên men vang nền phai tiên hành ở nhiêt độ thâp 10-12 0 C và trong quá trinh lên men dịch không được tiêp xuc với không khi

Ngoài 3 điêm khác này, thi quy trinh san xuât vang nền không có gi khác biêt so với các loại vang khác Vang nền phai là một loại vang hoàn chinh.

5.6.2 Cơ sở ly thuyêt của quá trình sâm panh hóa

Để thực hiện quá trình sâm panh hóa vang nền, cần bổ sung một lượng licơ đường, là hỗn hợp đường lỏng với vang nền Cụ thể, để có 100 lít licơ đường, ta sử dụng 50kg đường hòa vào 69 lít vang nền Sau khi tính toán chính xác lượng licơ đường cần thiết, tiếp theo, ta nạp dịch men vào và tiến hành sâm panh hóa.

Rượu sâm panh, trước khi trải qua quá trình sâm panh hóa, chỉ đơn thuần là một loại vang nho thông thường Tất cả những đặc điểm vượt trội của rượu sâm panh đều được hình thành trong giai đoạn sâm panh hóa này.

5.6.2.1 Các giai đoạn chuyên hoa trong thơi gian sâm panh hoa

Theo nghiên cứu của nhiều nhà khoa học về sinh lý, sinh hóa và hóa học, quá trình sâm panh hóa có thể được chia thành bốn giai đoạn khác nhau.

Giai đoạn 1 - Giai đoạn phát triển của nấm men rượu là thời điểm nấm men phát triển mạnh mẽ để tiến hành quá trình lên men đường, được bổ sung dưới dạng licơ Quá trình lên men này tạo ra một lượng đáng kể sản phẩm.

Trong quá trình sâm panh hóa, CO2 tích tụ làm tăng áp suất trong chai, dẫn đến sự gia tăng protein trong tế bào nấm men Trong giai đoạn này, các enzym invectaza và proteaza bị hấp phụ trên tế bào nấm men, làm giảm hoạt lực của chúng Thời gian hấp phụ của các enzym này kéo dài khoảng một tuần, sau đó chúng được giải phóng và tái hoạt động, tác động lên vỏ tế bào nấm men Giai đoạn này kéo dài trong 15 ngày.

Giai đoạn 2 của quá trình nâm men rượu diễn ra khi hầu hết nấm men đã chết, điều này được biểu hiện qua việc hàm lượng đường trong hỗn hợp đã cạn kiệt và áp lực CO2 trong chai không tăng Khi nấm men chết, hoạt lực của enzym bắt đầu gia tăng, và giai đoạn này kéo dài khoảng 85 ngày.

 Giai đoạn 3 - Enzym hoạt động mạnh mẽ

Do hoạt động mạnh của enzym thủy phân (phân ra tư nâm men và có săn trong vang nền) Có nhưng dâu hiêu chứng tỏ điều này:

- Vào kỳ đầu quá trinh sâm panh hóa, tổng các chât chứa nitơ giam,vào giai đoạn này lại tăng

- Hàm lượng đạm amin tăng mạnh

- Polypeptit ở giai đoạn đầu giam, đên giai đoạn này lại tăng nhiều

Vào đầu giai đoạn này hoạt lực của các enzym invectaza và proteaza đạt cực đại, đên cuối giai đoạn hoạt lực của chung lại giam mạnh.

 Giai đoạn 4 - Suy giam các quá trinh enzym

Giai đoạn này băt đầu vào thời điêm sau 1 năm kê tư luc băt đầu quá trinh sâm panh hóa.

5.6.2.2 Trạng thái cua CO 2 trong sâm panh Ơ giai đoạn lên men sâm panh hóa, lượng CO2tạo ra khá lớn Chung tồn tại trong chai mà không thoát ra ngoài được Sự tồn tại của chung đã tạo ra áp suât lớn trên bề măt của sâm panh Ơ điều kiên có áp suât, CO2 sẽ hòa tan vào rượu. Chung tồn tại dưới các dạng sau đây:

- Dạng liên kêt Ơ trạng thái liên kêt, CO2kêt hợp với hợp chât khác:

Khi CO2 trong các este tương đối bền vững, chúng có thể tồn tại lâu trong vang Để giải phóng CO2 khỏi các hợp chất này, cần có lực cơ học mạnh, tăng nhiệt độ hoặc các tác động khác.

5.6.2.3 Nhưng đặc tinh đặc biêt cua sâm panh

Như mở đầu mục này đã nói: nhờ có lượng CO2 lớn trong chai sâm panh, nên nó có nhưng tinh năng cơ ly rât đăc biêt, đó là:

- Kha năng phóng khi, tạo tiêng nổ.

Hiện tượng này được nhiều người biết đến và dễ dàng nhận thấy Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng này là do áp lực CO2 tích tụ trong khoang không khí ở cổ chai Tiếng nổ và lực phóng nút chai xa hay gần phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau.

 Thê tich khoang không ở cổ chai

 Đường kinh của miêng chai

 Góc vát giưa cổ chai và vai chai

Có thê nói chai đựng sâm panh nguyên ban là một thiêt kê hoàn hao, hợp ly nhât đáp ứng 3 yêu tố nói trên

149

San xuât rượu Conhac

Conhac là loại rượu nguyên ban có mui thơm ngát nhưng nhe nhàng, thâp thoáng xen lẫn hương của vani.

Rượu này được sản xuất lần đầu tiên tại vùng Cognac, Pháp, và chính phủ Pháp đã cho phép đặt tên rượu theo tên vùng đất xuất xứ của nó.

Màu săc nguyên ban của rượu này là nâu nhạt – vàng ánh kim Hàm lượng C2H5OH của rượu tư 40-45% thê tich.

Thương hiêu Conhac hiên nay nổi tiêng trên toàn thê giới Nhiều nước đã xây dựng nhà máy san xuât rượu này theo Patent của Pháp.

Rượu Conhac được sản xuất từ dịch nho trắng thông qua các quy trình lên men, chưng cất và lưu trữ trong thùng gỗ sồi trong thời gian dài Thời gian ủ rượu Conhac thường là từ 3 năm trở lên, có thể kéo dài đến 5, 10 năm hoặc lâu hơn.

Rượu Conhac có được nhưng đăc tinh vượt trội là do các nguyên nhân sau đây:

 Chât lượng nho trăng trồng ở vung Conhac nước Pháp có nhưng chi tiêu chât lượng tốt, mà nho trồng ở các vung khác không có được.

 Đăc thu quy trinh san xuât, nhờ đó mà thành phân trong nho được biên đổi một cách sâu săc trong quá trinh lên men.

Trong quá trình lão hóa và lưu trữ rượu trong thùng gỗ sồi, các chất trong gỗ hòa tan vào rượu, phản ứng với các thành phần hữu cơ và vô cơ, tạo ra những hợp chất mới quý giá Những hợp chất này đóng vai trò quan trọng trong việc định hình hương vị và mùi thơm đặc trưng của rượu Conhac.

Quy trinh san xuât rượu Conhac được tóm tăt qua các bước như sau: 1- Chuân bị dịch nho trăng đê lên men rượu.

2- Tiên hành lên men vang trăng.

3- Chưng cât đê thu rượu thô.

4- Chưng cât lần 2 đê thu rượu 62-70.

5- Lão hóa và tàng trư rượu trong thung gô sồi.

6- Pha đâu đê định hinh Conhac.

7- Lọc trong rượu và đóng chai. Đê thuân tiên cho viêc thuyêt minh quy trinh san xuât các loại rượu cao độ, ta thống nhât một số danh pháp sau đây:

 Dịch đê lên men tạo rượu: Dịch đường (dịch đường nho, dịch đường malt, dịch đường ngô, săn, gạo…)

 Dịch đường sau khi lên men: Giâm chin

 Giâm chin sau khi chưng cât: Bã rượu

 Rượu chưng cât lần 1: Rượu thô

 Rượu thu được ở giai đoạn đầu: Rượu đầu ở giai đoạn giưa: Rượu giưa ở giai đoạn cuối: Rượu cuối Hoăc gọi ngăn gọn: pha đầu, pha giưa và pha cuối.

 Rượu 62-70 đem đi lão hóa và tàng trư: Conhac nền hoăc rượu nền Conhac.

Giai đoạn chế biến dịch đường từ nho trong sản xuất rượu cognac tương tự như trong sản xuất rượu vang Có hai điểm quan trọng cần lưu ý trong quá trình này.

 Chi sử dụng nhưng loại nho trăng có hàm lượng đường trong khoang 17-20% và hàm lượng axit thâp.

 Không sử dụng SO2 đê sunfit hóa dịch nho trong tât ca các công đoạn.

Dịch đường nho trước khi lên men cần được lọc thật trong để loại bỏ hoàn toàn các mảnh vụn nhỏ từ vỏ, hạt và cọng Giai đoạn lên men dịch đường nho tương tự như quá trình lên men vang nho, do đó cần chú ý đến một số điểm quan trọng trong quá trình này.

 Nhiêt độ lên men tốt nhât là ở khoang 22-25C, cao hơn nhiều so với lên men vang nho (15-20C).

 Khi kêt thuc quá trinh lên men hàm lượng đường trong vang non không lớn hơn 2 g/l.

Sau khi lên men, vang nền sẽ trải qua giai đoạn lão hóa và tàng trữ Quá trình này diễn ra tương tự như trong quy trình sản xuất vang Sau một năm tàng trữ, vang nho trắng sẽ được đem đi chưng cất.

6.1.1 Chưng cât vang nho thu rượu nền Conhac

6.1.1.1 Yêu câu vê vang nho trươc lúc chưng cất

 Các chi tiêu cam quan

Vang nho đem đi chưng cât đê thu rượu nền Conhac (62-70 0 ) phai đáp ứng được các yêu cầu sau đây:

 Màu săc: sáng có ánh, vàng-xanh nhe, đăc trưng của vang tư loại nho san xuât

 Hương: thơm tinh khiêt, đăc trưng của vang tư loại nho đó

 Vị: hơi chua, hơi chát nhe, hâu vị ro rang Không có vị lạ

 Độ trong: rât trong, không cần “trong văt”

 Hàm lượng C2H5OH: 8-10% thê tich

 Hàm lượng đường: không quá 1gam/l

 Độ chua định phân: không quá 6gam/l, tinh theo axit vinic

 Axit bay hơi: không quá 1,2gam/l

 SO2: không quá quá 10mg/l

 Rượu bâc cao: không quá 540mg/l

6.1.1.2 Muc đich cua quá trình chưng cất

Quá trình sản xuất rượu vang có thành phần phức tạp, bao gồm nguyên liệu ban đầu và các hợp chất được hình thành trong quá trình lên men và lưu trữ Những hợp chất này, nếu nằm trong giới hạn nhất định, sẽ quyết định hương vị của rượu vang Đồng thời, các hợp chất hình thành trong giai đoạn lưu trữ cũng ảnh hưởng đến chất lượng của Cognac Để loại bỏ những hợp chất không cần thiết cho Cognac, cần thực hiện hai bước quan trọng.

 Phai tách hêt C2H5OH khỏi giâm chin đê thu rượu thô Trong rượu thô hàm lượng cồn còn rât thâp, đồng thời còn chứa nhiều hợp chât khác.

Để tách các câu tử không cần thiết cho Conhac trong tương lai, cần giữ lại những câu tử có ích và loại bỏ nước để nâng nồng độ C2H5OH lên 62-70 độ Để hoàn thành hai công việc này, quá trình chưng cất là cần thiết Mục đích của quá trình chưng cất giám sát là đạt được nồng độ mong muốn và cải thiện chất lượng sản phẩm.

Để sản xuất rượu nền cho Conhac, trước tiên cần tách hết C2H5OH trong giâm chin để thu được rượu thô Sau đó, tiến hành nâng nồng độ rượu thô lên mức cần thiết, dao động từ 62-70 độ.

Trong quá trình thu cồn thô và nâng cao nồng độ, chúng ta cần tách bỏ các hợp chất bay hơi có thể ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng của rượu Cognac sau này.

Chưng cất là quá trình tách riêng các thành phần trong hỗn hợp lỏng bằng cách đun sôi hỗn hợp, cho phép các chất bay hơi và sau đó ngưng tụ lại.

6.1.1.3 Chưng cất gián đoạn 2 lân

Chưng cât lần 1 ta thu được rượu thô, độ cồn 25-30% thê tich.

Sơ đồ chưng cât lần 1 như sau:

Trong quá trình chưng cất lân 1, từ giâm chin (vang nho) có nồng độ cồn 8-10%, chúng ta thu được rượu thô với nồng độ cồn khoảng 25-30% của thể tích giâm chin ban đầu Rượu thô này có nồng độ cồn dao động từ 25-32%.

Phân đoạn rượu đầu chứa nhiều este và andehit nên ta ky hiêu là EFA (pha este- andehit)

Chưng cât lần 2 ta thu được rượu giưa có nồng độ cồn 62-70 0 , đây là rượu nền Conhac- tức là rượu đê tàng trư sau đó trở thành rượu Conhac.

Chưng cât lần 2 có thê thực hiên theo phương án như sau

Sơ đô 2: Chưng cất lân 2 thu đươc rươu nên Conhac 62-70 0

Trong lần chưng cất thứ hai, rượu đầu chứa nhiều andehit, este và rượu bậc cao, mang lại mùi khó chịu và vị gắt Thể tích phần này chiếm khoảng 1-3% tổng thể tích rượu đã chưng cất, nghĩa là nếu thể tích rượu là 100 lít, cần tách ra khoảng 1-3 lít Nồng độ cồn của phần rượu này khoảng 76%.

Rượu nền Conhac được tách ra khi mui sốc của rượu đầu giam hăn, với nồng độ cồn đạt 74-77% Quá trình này tiếp tục cho đến khi nồng độ cồn của rượu ngưng tụ giảm xuống còn 50% Để thu được rượu nền Conhac, cần chiếm khoảng 30-35% thể tích rượu thô trong quá trình chưng cất.

Nồng độ cồn của rượu nền Conhac thu được ở lần chưng cât này là 62-70 0

San xuât Whisky

Whisky là một trong những loại rượu mạnh phổ biến nhất thế giới, với nồng độ từ 40-47 độ Loại rượu này được sản xuất chủ yếu từ các loại hạt như đại mạch, yến mạch, kiều mạch và ngô Quá trình sản xuất whisky bắt đầu từ nguyên liệu chính là đại mạch.

 Nay mầm hạt đại mạch

 Sây khô và xông khói đốt than bun

 Chưng cât giâm chin thu rượu nền có nồng độ cồn tư 62-70%

 Lão hóa và tàng trư trong thung gô sồi dài ngày

 Phối trộn, định hinh loại whisky

 Lăng trong, lọc, đóng chai, đưa ra ngoài thị trường

Whisky là sản phẩm truyền thống của người dân Ireland, sau đó đã lan rộng sang Trung Đông Mặc dù không có ngày sinh chính xác, whisky được cho là bắt đầu xuất hiện vào khoảng giữa thế kỷ 16, từ năm 1579 đến 1598.

Rượu whisky có màu vàng ánh và long lanh, mang đến hương thơm ngào ngạt nhưng nhẹ nhàng, không gây sốc Hương thơm đặc trưng này được tạo ra từ quá trình đốt than bùn, một phát kiến độc đáo của người Ireland.

Quê hương của whisky là Ireland, nhưng Scotland nổi tiếng hơn với loại rượu này Ở cả Scotland và Ireland, whisky được sản xuất chủ yếu từ đại mạch Khi di cư sang Mỹ, người dân đã thay thế đại mạch bằng ngô và các loại hạt khác để sản xuất whisky Hiện nay, trên toàn thế giới có nhiều loại whisky khác nhau Tại Mỹ, tên gọi của loại rượu này thường dựa vào tỷ lệ các loại hạt được sử dụng trong quá trình sản xuất Các quốc gia sản xuất whisky nhiều nhất bao gồm Hoa Kỳ, Canada, các nước thuộc Liên hiệp Vương quốc Anh, Bắc Ireland, Ấn Độ và Nhật Bản.

6.2.1 San xuât dịch đường whisky tư malt đại mạch

Quy trinh san xuât dịch đường whisky tư malt đại mạch về cơ ban giống với quy trinh trong san xuât bia, cụ thê cũng qua các bước:

- Sây và xông khói trong bun

Trong mục này, các tác giả giáo trình không lặp lại toàn bộ quy trình, mà chỉ nêu ra một số điểm khác biệt giữa hai quy trình để sinh viên dễ dàng theo dõi Những điểm khác nhau này sẽ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về quy trình mà họ đang học.

Ngâm hạt và nảy mầm đại mạch trong sản xuất whisky diễn ra ở nhiệt độ từ 10 đến 12 độ C, dẫn đến thời gian nảy mầm kéo dài lên tới 100 giờ, trong khi quy trình sản xuất malt chỉ mất 72 giờ.

Trong quá trình sấy malt whisky, ngoài việc sử dụng hệ thống thiết bị sấy tương tự như trong sản xuất bia, cần phải trang bị thêm cụm thiết bị đốt than bùn Thiết bị này sẽ tạo ra khói để thổi vào khối hạt, từ đó hình thành hương thơm đặc trưng cho whisky sau này.

- Ơ công đoạn đường hóa malt đại mạch dung cho whisky được tiên hành đơn gian hơn so với san xuât bia:

Phương pháp tăng dần hoặc giảm dần nhiệt độ thường được sử dụng trong quá trình chế biến Cụ thể, malt đại mạch được nghiền nhỏ và sau đó phối trộn với nước ở nhiệt độ phòng hoặc khoảng 40 độ C.

 Sau đó nâng nhiêt độ lên 50 o C - nghi 10 phut

 Nâng nhiêt độ lên 63 o C- nghi 30 phut

 Nâng nhiêt độ lên 73 o C- nghi 40 đên 60 phut

Phương pháp hạ nhiêt độ: bột malt hòa với nước ở nhiêt độ 75 o C, cứ đê vây cho nhiêt độ hạ dần đên 63 o C là kêt thuc

Trong quy trình sản xuất bia, sau khi hoàn tất quá trình đường hóa, bước tiếp theo là lọc và rửa bã malt Ngược lại, trong sản xuất whisky, sau khi đường hóa, dịch được làm nguội xuống 20 độ C trước khi tiến hành lọc hoặc ly tâm.

Trong quá trình đường hóa trong sản xuất bia, cần điều chỉnh để hàm lượng đường và dextrin nằm trong khoảng 2,7 đến 3,1 Tuy nhiên, trong sản xuất whisky, vấn đề này không cần phải quan tâm.

- Trong san xuât Whisky không sử dụng hoa Houblon đê nâu với dịch đường

- Dịch đường trước khi lên men, trong san xuât bia phai tách căn, còn trong san xuât Whisky thi không cần

Hàm lượng chât hòa tan trong dịch đường Whisky khoang 12-14% (120-

140 gam/lit), trong đó hàm lượng các câu tử dao động như sau:

Saccaroza :0,3 – 0,5% Đường không lên men :11 – 14%

Protein tổng (N x 6,25) :3 – 6% Đạm amin :0,2 – 0,3% Đạm kha kêt :Đên 0,1%

So sánh thành phần hóa học của dịch đường trong bia và whisky cho thấy hàm lượng đường không lên men (dextrin) trong dịch đường làm bia cao hơn nhiều so với whisky Sự khác biệt này xuất phát từ việc bia cần nhiều dextrin để tạo vị, trong khi whisky không yêu cầu thành phần này.

6.2.2 Lên men dịch đường và chưng cât giâm chin

Cơ sở khoa học, quy trình thực hiện và trang bị kỹ thuật trong giai đoạn lên men của sản xuất Whisky tương tự như sản xuất bia Tuy nhiên, vẫn tồn tại một số điểm khác biệt giữa hai quá trình này.

Trong quá trình lên men bia, việc kiểm soát hàm lượng các sản phẩm bậc 2 là rất quan trọng, đồng thời tỷ lệ các sản phẩm này cũng cần được duy trì ở mức độ phù hợp Ngược lại, trong quá trình lên men whisky, vấn đề này không được chú trọng nhiều.

Quá trình lên men bia diễn ra ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với lên men Whisky, cụ thể là từ 8-12°C so với 20-24°C Để hạn chế sự nhiễm khuẩn trong sản xuất Whisky, có thể sử dụng một số hóa chất làm chất sát khuẩn, trong khi đó, trong sản xuất bia, việc này hoàn toàn bị cấm.

Lên men dịch đường là bước quan trọng trong quy trình sản xuất bia, quyết định chất lượng cuối cùng của sản phẩm Tương tự, trong sản xuất whisky, quá trình này cũng ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng rượu sau này.

 Do tiên hành ở nhiêt độ cao (20-24˚C) nên lên men trong san xuât Whisky, chi kéo dài 3 ngày, còn trong san xuât bia là 7-10 ngày.

San xuât whisky tư các loại hạt chưa nay mầm

Tư các loại hạt khác như ngô, kiều mạch, đại mạch, vẫn có thê san xuât ra whisky Các loại hạt này chưa qua khâu ươm mầm nên:

Tinh bột và protein trong trạng thái nguyên ven chưa bị biến tính, đồng thời vỏ tế bào vẫn còn nguyên vẹn Do đó, quá trình đường hóa và thủy phân protein cần được thực hiện theo một công nghệ đặc biệt, phù hợp với đặc tính của nguyên liệu.

Enzym thủy phân trong hạt chưa qua nay mầm có hoạt lực yếu, không thể thủy phân hoàn toàn tinh bột và protein Để khắc phục, cần sử dụng chế phẩm enzym có sẵn trên thị trường, đồng thời dịch bột hạt cần được hồ hóa và nấu chín trước khi tiến hành thủy phân.

Quy trinh san xuât whisky tư các loại hạt chưa nay mầm phai đi qua các bước sau đây:

- Tiêp nhân nguyên liêu, làm sạch, phân loại và bao quan

- Nghiền nhỏ nguyên liêu, nghiền càng nhỏ càng tốt

- Hồ hóa và nâu chin dịch bột

- Đường hóa và thủy phân dịch cháo (sử dụng chê phâm enzym thủy phân hoăc malt đại mạch với ti lê 5 – 8% tinh theo hàm lượng tinh bột trong cháo)

- Tách bã cháo, thu dịch đường trong

- Chưng cât giâm chin, thu rượu nền 55 o

- Lão hóa và tàng trư rượu nền trong thung gô sồi

- Lăng trong whisky và đóng chai.

6.3.1 Nâu chin và hầm như nguyên liêu

Hạt đưa vào san xuât được nghiền nhỏ bằng loại máy nghiền bua, hoăc máy nghiền đĩa (tương tự như các loại máy “nghiền bột tre em” ở nước ta)

Bột nghiền nhỏ được trộn với nước theo tỷ lệ 1:3, tức là 1kg bột hòa vào 3 lít nước, trong nồi nâu bằng thép hoặc inox có khả năng chịu lực 5kg/cm² Để cải thiện quá trình chế biến, cần bổ sung chế phẩm enzym α-amylaza hoặc 5% malt đại mạch, tính theo lượng tinh bột có trong me nâu.

Nâng nhiêt độ dịch bột lên 85 o C, dưng ở nhiêt độ này 10 phut Nâng lên

Để chế biến cháo, đầu tiên, đun sôi ở nhiệt độ 95°C trong 5 phút để loại bỏ enzyme Sau đó, nâng nhiệt độ lên 105°C với áp suất bề mặt trong nồi từ 0,5 đến 1 kg/cm² và duy trì trong 20 phút để cháo chín Cuối cùng, tăng nhiệt độ lên 140°C với áp lực 4 – 4,5 kg/cm² và giữ ở mức này trong 25 – 30 phút.

Với điều kiên nâu như thê này thi:

- Toàn bộ vỏ tê bào bị phá hủy và phân rã thành đường đơn gian

- Tinh bột, protein và các chât khác bị phá vỡ câu truc, thoát ra ngoài và hòa tan vào nước

Khi nhiệt độ giảm xuống 60 – 63 độ C và enzyme glucoamylaza được thêm vào, toàn bộ tinh bột sẽ được chuyển hóa thành đường Ở nhiệt độ cao, protein sẽ phân hủy thành axit amin, cung cấp đủ lượng axit amin cần thiết cho nấm men phát triển trong giai đoạn lên men.

6.3.2 Đường hóa – thủy phân cháo nhuyên Đê tiên hành đường hóa cháo, tức là chuyên hóa tinh bột trong cháo thành đường ta có thê dung malt đại mạch hoăc chê phâm enzym glucoamylaza Trong ca 2 trường hợp, trước hêt ta phai chuyên cháo 140 o C sang thiêt bị làm nguội Ơ thiêt bị làm nguội có trang bị bộ phân trao ta dung nước binh thường đê hạ nhiêt độ cháo xuống 60 – 63 o C Cách khuây có tác dụng đao đều cháo nhằm hạ nhiêt nhanh cho cháo và tạo điều kiên cho phan ứng thủy phân nhanh hơn và triêt đê hơn

Để thực hiện quá trình đường hóa bằng malt đại mạch, trước tiên, malt cần được nghiền nhỏ và hòa trộn với nước ở nhiệt độ thường, tạo thành hỗn hợp gọi là sữa malt Tiếp theo, cho 80-85% lượng sữa malt vào thùng làm nguội để tiến hành quá trình đường hóa, diễn ra trong khoảng 40-60 phút Phần sữa malt còn lại (15%) sẽ được thêm vào dịch đường trong giai đoạn lên men.

Sau khi đường hóa kêt thuc thi ta hạ nhiêt độ của dịch đường xuống 24 o C đê tiên hành lên men.

6.3.3 Lên men dịch đường và các công đoạn sau đó

Sau khi quá trình đường hóa kết thúc, nồng độ đường trong dịch đạt khoảng 16-17%, nhưng mức này chưa phù hợp cho quá trình lên men Để đạt nồng độ lý tưởng từ 11-13%, cần phải pha loãng dịch đường Có thể sử dụng nước mềm hoặc nước bã rượu từ me trước đó, sau đó lọc trong và pha loãng dịch đường để chuẩn bị cho quá trình lên men.

Cơ sở khoa học, hệ thống thiết bị và quy trình thực hiện trong công đoạn lên men và chưng cất tương tự như trong sản xuất whisky từ 100% malt đại mạch Tuy nhiên, điểm khác biệt nằm ở khâu chưng cất, khi rượu nền thu được có nồng độ 70 độ, cần được pha loãng xuống 55 độ trước khi đưa vào giai đoạn tàng trữ Thời gian tàng trữ tối thiểu là 3 năm.

Các công viêc tiêp theo như pha chê whisky, lăng trong và lọc thực hiên theo quy trinh đã trinh bày ở mục trước.

6.3.4 Một số đăc điêm trong san xuât whisky ở Scotland, Ireland, Hoa kỳ và Canada

Bốn quốc gia hàng đầu thế giới trong sản xuất whisky nổi tiếng với mạng lưới sản xuất rộng lớn và công nghệ độc đáo Những đặc điểm này giúp họ tạo ra những loại whisky chất lượng cao, thu hút sự quan tâm của người tiêu dùng toàn cầu Hãy cùng khám phá những nét đặc sắc trong quy trình sản xuất whisky tại các cường quốc này.

Scotland sản xuất hai loại whisky chính: whisky malt 100% và whisky từ hạt chưa nảy mầm Mỗi loại có nguyên liệu và quy trình sản xuất khác nhau, nhưng đều mang đến hương vị thơm ngon, được yêu thích trên toàn thế giới Để sản xuất whisky malt, đại mạch phải trải qua quá trình xông khói bằng than bùn trong các giai đoạn nhất định.

- Luc đường hóa nguyên liêu, sục trực tiêp khói đốt than bun vào dịch đường

- Trong quá trinh chưng cât, sục trực tiêp vào rượu nền khi băt đầu ngưng tụ

Trong 3 phương án xông khói đốt than bun thi phương án thứ nhât là có hiêu qua cao nhât Viêc xông khói này là bi quyêt của các nghê nhân san xuât whisky Ơ khâu này rât nhiều câu hỏi phai tra lời được viêc xông khói mới có hiêu qua Các câu hỏi đó là

- Xử ly bun trước luc đốt?

- Cách đốt? Tỷ lê than bun dung?

- Điều kiên đê hạt malt hâp thụ khói?

- Xử ly malt sau khi xông? v.v

Tất cả rượu whisky malt đều được chưng cất bằng thiết bị gián đoạn theo phương pháp cổ điển Các bộ phận trong hệ thống chưng cất đều được chế tạo từ đồng đỏ (đồng M14) Quá trình chưng cất được thực hiện hai lần để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

- Lần 1: Lây đồng chưng toàn bộ cồn trong giâm chin, ta được rượu thô (20 – 22 o C)

Trong lần chưng cất rượu thứ hai, quá trình được thực hiện theo ba phân đoạn Rượu ở phân đoạn giữa, với nồng độ 70 độ, sẽ được tách ra và bảo quản Trong khi đó, rượu đầu và rượu cuối sẽ được trộn lẫn với rượu thô ở lần chưng cất sau và tiếp tục được chưng cất lần hai.

Sản xuất whisky từ hạt chưa nay mầm ở Scotland yêu cầu tỷ lệ hạt từ 75-85% và 15-25% là malt đại mạch đã được xông khói bằng than bun Nguyên liệu chính để sản xuất whisky là ngô hoặc đại mạch, và loại whisky này thường được gọi là rượu Grein Dịch đường dùng để sản xuất rượu Grein được lên men theo phương pháp gián đoạn, trong khi quá trình chưng cất được thực hiện bằng hệ thống liên tục, cho ra rượu nền có nồng độ 80 độ.

180

San xuât rượu Rum

Rum là loại rượu cao độ, được san xuât tư nước mia, ri đường, siro đường và một số phụ liêu khác.

Quy trinh san xuât Rum được tiên hành qua các bước như sau:

- San xuât dịch đường tư mia, ri đường và một số phụ liêu khác

- Lên men rượu, lên men axit béo bâc cao

7.1.1 Thu nhân nước mia sạch

Khi cây mía đạt độ chín kỹ thuật với hàm lượng đường từ 12-16%, chúng sẽ được thu hoạch và vận chuyển đến nhà máy Tại đây, quá trình ép nước mía sẽ diễn ra qua 3-4 trục ép, mỗi trục gồm hai rulo hình trụ lắp đặt theo chiều đứng Hai rulo này quay ngược chiều nhau, khiến cây mía bị ép khi đi vào khoang giữa và được đẩy ra phía sau.

Dịch ép nước mía lần 1 có độ đường thấp và rất bã, vì vậy sau khi thu được dịch này, chúng ta sẽ tưới vào bã mía để tiến hành ép lần 2 Nước ép lần 2 sẽ có độ đường cao nhất và cần được tách riêng Bã mía sau khi ép lần 2 có thể được ép lần 3 hoặc xé tơi và phun nước để thu hút lượng đường còn lại Lượng nước sử dụng để khuếch tán trong lần ép này khoảng 10-12% so với tổng lượng nước mía cần thu Ví dụ, khi ép 1kg mía, ta thu được khoảng 0,7 lít dịch, do đó lượng nước cần dùng để khuếch tán trong lần 3 khoảng 70-80ml.

Nước mía thu được có màu xám xanh và đục, chứa khoảng 8-10% saccharoza, 2,8% đường ngược và 2,6% hợp chất phi đường khác Trong 2,6% này bao gồm các chất vô cơ và hữu cơ, trong đó chất hữu cơ chứa protein, các dẫn xuất của protein như albumin, peptin và các axit amin Ngoài ra, nước mía còn có sự hiện diện của các axit hữu cơ như axit malic, axit xitric và axit oxalic.

Ngoài nhưng chât kê trên thi trong nước mia còn có các chât hưu cơ khác như pectin, các chât béo, sáp,…

Trong nhóm vô cơ của nước mia có các loại muối photphat, muối sunphat, muối clorit,…

Trước khi lên men nước mía, cần lọc kỹ và gia nhiệt lên 90 độ C trong 30 phút để thanh trùng Trong quá trình gia nhiệt, cần khuấy liên tục để tránh hiện tượng "cháy đường".

7.1.2 Xử li ri đường và nước bã rượu (dịch hem)

Trong san xuât rượu Rum, người ta thường thay thê 15-20% lượng nước mia bằng ri đường mia hoăc ri đường củ cai.

Ca 2 loại ri đường này đều chứa nhiều tạp chât và vi sinh vât Đê đưa vào lên men chung phai được làm sạch căn, phai diêt hêt vi sinh vât trong đó, sau đó pha loãng đên nồng độ đường tương đương với hàm lượng đường trong nước mia Sau đó dịch ri đường mới pha trộn với nước mia đê tiên hành lên men Quy trinh xử ly ri đường đã được đề câp đên ở Chương 1 của giáo trinh.

Bã rượu, thực chât là phần còn lại của giâm chin sau khi đã chưng cât hêt

Bã rượu chứa C2H5OH và có nhiều thành phần như axit amin, chất khoáng, nhưng hàm lượng đường rất thấp Hỗn hợp này tạo ra môi trường lý tưởng để nuôi cấy vi sinh vật.

Trong quá trình sản xuất Rum, bã rượu có thể được sử dụng để pha loãng với đường Để làm điều này, cần phải lọc bã rượu nhằm loại bỏ hoàn toàn các tạp chất không cần thiết.

Nước bã rượu lọc sạch có thê dung đê thay thê 20% lượng nước pha loãng ri đường.

Lượng dịch đường tư ri đường pha lẫn với dịch nước mia thường với ti lê 50:50.

Hôn hợp dịch đường nước mia – ri đường – bã rượu phai được thanh trung ở 95 0 C trong 30 phut, sau đó hạ xuống 24-26 0 C đê tiên hành lên men.

7.1.3 Lên men dịch đường Ơ một số nước vung Trung Mỹ, viêc lên men dịch đường đê san xuâtRum được tiên hành theo phương pháp tự nhiên nghĩa là dung nâm men ban địa, có săn trong dịch nước mia đê lên men Lên men kiêu này cũng giống như nông dân một số nước châu Âu lên men rượu vang Lên men kiêu này phai kéo dài đên 20-25 ngày, hao phi nhiều, hiêu suât thu hồi san phâm thâp.

Lên men ở quy mô công nghiêp được tiên hành như sau:

- Chuân bị nâu men giống thuần chủng, chủ yêu là nâm men Saccharomyces Cerevisiae hoăc một số chủng thuộc họ Schizosaccharomyces.

- Chuân bị giống vi khuân thuần khiêt (loại trực khuân Clostridium).

- Bổ sung đạm vô cơ vào dịch đường đê cung câp ni-tơ cho nâm men.

- Lên men ở nhiêt độ 24-26 0 C, thời gian lên men 2 ngày.

- Ơ giai đoạn cuối của quá trinh lên men thi cho dịch vi khuân Clostridium vào đê lên men tiêp.

Viêc cho dịch trực khuân Clostridium vào dịch lên men là nhằm 2 mục đich:

Axit béo bậc cao được tạo ra sẽ phản ứng với rượu để hình thành este Este này không chỉ có hương thơm đặc trưng mà còn làm tăng mùi thơm cho rượu, tạo nên sự hấp dẫn cho sản phẩm cuối cùng.

Sau khi thêm dịch khuẩn vào, toàn bộ dung dịch đang lên men sẽ được chuyển sang một thùng kín Quá trình lên men sẽ tiếp tục diễn ra ở nhiệt độ 27-28 độ C trong 4 ngày tiếp theo.

Dịch giâm chin sau khi lên men có thành phần như sau:

- Hàm lượng cồn, phần trăm thê tich: 4,8-5,2.

- Hàm lượng axit tinh theo H2SO4: 4,1-4,4%.

Dịch đường sau khi lên men là một hỗn hợp phức tạp, bao gồm nước, cồn etylic, axit hữu cơ bay hơi, aldehyd, rượu bậc cao, este và nhiều hợp chất khác Ngoài ra, trong dịch còn chứa các chất không phải đường, tế bào nấm men và tế bào vi khuẩn.

Trong nhóm axit hưu cơ bay hơi có: axit, axit axetic, pronionic,… Còn trong nhóm adehid thi nhiều nhât là axetaldehid, butilaldehid,…

Các chất tạo hương thơm cho Rum, cũng như các loại rượu khác qua quá trình chưng cất, chủ yếu hình thành trong giai đoạn lên men, chưng cất và tàng trữ Tuy nhiên, những chất thơm được phát triển trong giai đoạn tàng trữ đóng vai trò quyết định trong việc hình thành tinh chất hương của Rum.

7.1.4 Chưng cât và tàng trư rượu nền Rum

Trước khi chưng cất, giấm chin phải được tách hoàn toàn tế bào nấm men Quá trình chưng cất được thực hiện bằng phương pháp phân đoạn với thiết bị tương tự như lò chưng cất Saran hoặc Cohac, và thu được rượu nền Rum với nồng độ 65 độ Tại các nhà máy lớn sản xuất Rum, quá trình chưng cất thường diễn ra trong hệ thống liên tục.

Trước khi đưa vào thùng gỗ sồi, rượu nền 65 độ cần được pha loãng bằng nước mềm để giảm xuống 50 độ Tại các nước Trung Mỹ, thùng gỗ sồi thường có dung tích nhỏ từ 250 đến 600 lít Thời gian ủ rượu ít nhất là 3 năm.

Sau 3 năm tàng trư, rượu nền được đưa ra pha chê thành rượu Rum Công thức pha chê như sau:

- Nước mềm pha vào rượu nền 50 o đê hạ xuống 40 hăc 45 o

- Bổ sung caramen đê Rum đạt độ màu cần thiêt.

Sau khi pha chê, Rum được tàng trư thêm 3-6 tháng, sau đó đem lọc và đóng chai.

7.1.5 Thành phần hóa học cơ ban của một số loại rượu Rum Trung Mỹ

Các quốc gia Trung Mỹ như Jamaica, Cuba, Nicaragua, Puerto Rico và Guatemala nổi bật với sản xuất rượu Rum Trong số đó, rượu Rum Jamaica được coi là loại rượu ngon và nổi tiếng nhất trong khu vực hiện nay.

Thành phần hóa học cơ ban của rượu Rum Jamaica và một số nước khác ở Trung Mỹ được biêt như sau:

 Hàm lượng cồn : 47% thê tich

 Hàm lượng cồn : 44% thê tich

San xuât rượu Vodka

Vodka là một loại rượu cao độ, được pha chê tư cồn với nước và các loại phụ gia khác như đường, mât ong, axit xitric, muối natribicacbonat, natriaxetat,…

Cồn đê pha chế Vodka là loại cồn sạch với nồng độ tối thiểu 95,5% thể tích, và các hợp chất khác phải tuân thủ quy định theo tiêu chuẩn quốc gia của từng nước.

Vodka là một loại rượu trắng trong suốt, không có màu sắc, mùi hương hay vị đặc trưng Thành phần hóa học của vodka phải tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng và độ tinh khiết của sản phẩm.

 Nồng độ cồn etylic, % thê tich: 40

 Độ kiềm của 100ml Vodka: không quá 3,5ml dung dịch 0,1% của axit HCl

 Aldehid (tinh theo axetaldehid): không quá 8mg/l quy theo cồn tuyêt đối.

 Rượu bâc cao: không quá 4 mg quy theo cồn tuyêt đối.

 Este: không qua 30 mg/l quy theo cồn tuyêt đối.

Để pha chế Vodka, tốt nhất nên sử dụng cồn được sản xuất từ các nguyên liệu giàu tinh bột như gạo, khoai tây, hoặc các loại củ giàu đường như củ cải đường Cồn chất lượng cao cũng có thể được sản xuất từ đường mía hoặc đường củ cải, nhưng loại cồn này ít khi được sử dụng trong pha chế Vodka.

 Nguyên liêu dung đê pha chê:

- Nước mềm, sạch đạt tiêu chuân “nước uống”

- Siro đường 70%, đã loại bỏ hêt tạp chât.

- Mât ong dạng dung dịch (pha với Vodka)

Liều lượng phụ gia cho vodka phụ thuộc vào chất lượng cồn và loại vodka sản xuất Đối với vodka phổ thông, có thể áp dụng công thức pha chế cho 10m³ vodka.

- Bước 5: Xử ly Vodka bằng than hoạt tinh và lọc

- Bước 6: Bổ sung siro đường Rafinoza và mât ong

7.2.2 Xử ly Vodka với than hoạt tinh

Gỗ, tre, nứa và các bộ phận khác của thực vật chủ yếu chứa oxy, hydro và cacbon Khi đốt chúng, oxy và hydro sẽ bị loại bỏ, chỉ còn lại khung cacbon Những nguyên tử cacbon này hoàn toàn khác biệt so với cacbon khi còn kết cấu trong gỗ, tre, nứa Ở trạng thái này, cacbon có một số đặc tính khác thường.

- Kha năng hâp phụ rât mạnh.

- Tạo bề măt rât lớn khi cho vào nước hoăc một chât lỏng.

Khung Cacbon còn lại sau khi đốt như vây được gọi là than hoạt tinh (vi chung có nhưng tinh chât như trên).

Than hoạt tính là một nguyên liệu phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm, chủ yếu được sử dụng để tách các tạp chất nhỏ, khử mùi và giảm cường độ màu sắc của sản phẩm, chẳng hạn như rượu Vodka.

Nguyên tắc chung trong quá trình xử lý vodka là trộn đều than hoạt tính vào rượu, để yên trong một thời gian cho than hấp thụ các tạp chất Sau đó, tiến hành lọc để loại bỏ than, giữ lại rượu nhằm tiếp tục xử lý ở các công đoạn sau Mục đích chính của việc xử lý vodka bằng than hoạt tính là loại bỏ mùi và vị lạ, giúp rượu trở nên tinh khiết hơn.

Liều lượng than hoạt tính cần sử dụng phụ thuộc vào chất lượng vodka, thường dao động từ 1 đến 1,5 kg cho mỗi tấn vodka.

Sau khi lọc trong, vodka phai được kiêm tra lại các chi tiêu chât lượng,nêu cần thi phai điều chinh trước luc đóng chai.

188

San xuât cồn thực phâm

Cồn thực phẩm là loại cồn đạt tiêu chuẩn chất lượng cao, được sử dụng trong ngành chế biến và thực phẩm Tiêu chuẩn này được quy định bởi Việt Nam nhằm đảm bảo an toàn cho các loại cồn sử dụng trong thực phẩm.

- Có nồng độ cao hơn 95,5 o

- Các tạp chât trong cồn đạt được mức Quy chuân Quốc gia đưa ra

- Không độc hại, không có phan ứng phụ cho người khi uống.

Cồn là một chất lỏng trong suốt, có màu trắng và không chứa tạp chất Tại các nước châu Âu, nguyên liệu chính để sản xuất cồn thường là khoai tây, củ cải đường hoặc sản phẩm phụ từ quá trình sản xuất đường từ củ cải đường.

Các nước Trung và Nam Mỹ chủ yếu sử dụng nguyên liệu từ mía, ngô và các loại tinh bột khác để sản xuất cồn Trong khi đó, tại Việt Nam, nguyên liệu chính để sản xuất cồn bao gồm sắn (được thái lát mỏng và phơi khô), mía và gạo.

Cồn tốt nhất hiện nay trên thế giới được sản xuất từ các loại hạt và khoai tây Cồn từ đường cũng có thể đạt chất lượng cao nếu được chưng cất và tinh luyện bằng thiết bị hiện đại cùng quy trình phù hợp.

8.1.1 Nhưng điêm tương đồng và khác nhau giưa san xuât cồn elytic và rượu cao độ

San xuât rượu cao độ và cồn elytic đều phai trai qua bốn bước:

Bước đầu tiên trong quy trình sản xuất rượu Whisky là sản xuất dịch đường để lên men Ở giai đoạn này, quy trình xử lý nguyên liệu từ các loại hạt tương tự như quy trình sản xuất cồn elytic từ gạo, khoai tây và sắn Việc đường hóa nguyên liệu cũng diễn ra tương tự.

Bước 2 trong quy trình sản xuất cồn elytic và rượu cao độ là lên men dịch đường, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho nấm men chuyển hóa đường thành rượu.

Nhưng xét về mục tiêu thi giưa các công nghê này có khác

- Mức lên men trong san xuât rượu cao độ là:

- Còn lên men trong san xuât cồn có hai mục tiêu cần đạt:

Lượng C2H5OH → max Lượng san phâm bâc 2 → min

Một điểm khác biệt trong quá trình lên men là cách xử lý dịch lên men bị nhiễm khuẩn Các nhà sản xuất cồn elytic coi đây là “nguy hiểm” và cần khắc phục ngay, trong khi đó, các nhà sản xuất rượu cao độ lại xem đây là “hiện tượng không bình thường” và cần hạn chế.

Về cơ sở khoa học và hê thống thiêt bị thi ở khâu lên men giưa các công nghê không có sự khác nhau.

- Chưng cât cồn elytic và các loại rượu cao độ đều dựa trên cung một nguyên li khoa học

- Thành phần hoá học của san phâm sau chưng cât khác nhau: Trong rượu nêu đê chê biên thành rượu cao độ cần có nhiều san phâm bâc

Các hợp chất như este, aldehid, acid hữu cơ và rượu bậc cao là những thành phần quan trọng để tạo hương và vị cho các loại rượu có độ cồn cao Trong quá trình sản xuất cồn elytic, không cần thiết phải có mặt của các sản phẩm bậc 2.

Sự hiện diện của các hợp chất tạp chất trong cồn sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm Do đó, trong quá trình chưng cất để thu hồi cồn, cần phải loại bỏ hoàn toàn những tạp chất này.

Hệ thống chưng cất và kỹ thuật chưng cất trong sản xuất cồn elytic có nhiều điểm khác biệt so với sản xuất rượu cao độ do thành phần hóa học của sản phẩm khác nhau.

Trong sản xuất cồn elytic, quá trình tàng trữ đóng vai trò quan trọng Mục đích của việc tàng trữ cồn là để ổn định các thành phần trong đó, nhằm đảm bảo không có sự thay đổi về chất lượng của cồn.

Phân tich nhưng điêm giống nhau và khác nhau giưa san xuât cồn elytic và các loại rượu cao độ nhằm mục đich:

- Đê các bạn sinh viên có được một hinh dung tổng thê về cách thức san xuât các san phâm nói trên

- Khi thuyêt minh quy trinh san xuât cồn elytic, ở nhưng công đoạn nào đã được đề câp đên trước đó thi không nhăc lại ở chương này

8.1.2 Quy trình và thuyêt minh quy trình san xuât cồn elytic tư nguyên liêu giàu tinh bột (gạo, săn, khoai tây, củ cai đường)

Mặc dù các quốc gia trên thế giới có đường hướng chung và các bước cơ bản trong sản xuất cồn elytic, nhưng quy trình cụ thể lại khác nhau do trình độ công nghệ, khả năng trang bị máy móc thiết bị, cũng như truyền thống sản xuất và tiêu dùng sản phẩm Sự khác biệt này tạo ra những điểm riêng biệt trong quy trình sản xuất cồn ở từng quốc gia.

Quy trình sản xuất cồn tại Việt Nam được trình bày trong giáo trình này, cung cấp cái nhìn tổng quan và chi tiết về các bước thực hiện Bài viết sẽ giải thích rõ ràng từng giai đoạn trong quy trình, từ nguyên liệu đầu vào cho đến sản phẩm cuối cùng, nhằm giúp người đọc hiểu rõ hơn về ngành công nghiệp cồn tại nước ta.

8.1.2.1 Quy trình san xuất côn etylic từ săn lát cua Viêt Nam

8.1.2.2 Thuyêt minh quy trình – nhưng vấn đê cân chú ý ơ các công đoạn san xuất

Trong công đoạn phối trộn nước và bột săn cháo, việc tính toán tỷ lệ nước để phối trộn với bột săn là rất quan trọng Tỷ lệ này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và độ sánh của cháo, quyết định đến hương vị và độ hấp dẫn của món ăn.

 Chât lượng của cháo săn sau khi nâu chin

 Ảnh hưởng đên thê tich thiêt bị

 Ảnh hưởng đên năng lượng tiêu tốn

 Ảnh hưởng đên lượng đườnghao phi

 Ảnh hưởng đên kha năng lên men của nâm men…

Viêc tinh đủ lượng nước đê phối trộn ở công đoạn này phai dựa vào các dư liêu sau đây:

1 Kha năng lên men của nâm men mà nhà máy đang sử dụng Nâm men của ta lên men tạo ra nồng độ cồn tối đa là 10% thê tich

2 Thành phần của nguyên liêu:

- Hàm lượng tinh bột: 70% chât khô.

3 Hiêu suât thủy phân tinh bột thành đường: 97%

4 Hiêu suât lên men đường của nâm men mà nhà máy đang sử dụng: 98%

5 Hao phi cồn trong quá trinh lên men: 5%

6 1Kg bột săn khi cho vào nước thi chiêm thê tich 0,6 lit

7 Trong quá trinh nâu chin, lượng nước bay hơi ra ngoài là 8% của lượng nước đem phối trộn với bột săn.

Tư nhưng dư liêu này ta sẽ lần lượt tinh toán:

- Tư dự kiên (1) ta tinh được lượng nước cồn có trong 1 lit giâm chin.

- Tư dư kiên (5) ta tinh được lượng cồn trước hao phi.

- Tư phương trinh: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

Ta tinh được lượng đường cần lên men.

- Tư dư kiên (4) ta tinh được lượng đường cần có trước khi lên men.

- Tư dư kiên (3) ta tinh được lượng tinh bột cần có đê tạo ra lượng đường cần có trong dịch lên men….v.v.

Dựa vào các dư liệu hiện có, chúng ta sẽ tiến hành tính toán để xác định lượng nước cần thiết để phối trộn 1kg bột săn, sử dụng tất cả 7 dư liệu đã được cung cấp.

222

234