Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu sản xuất rượu vang từ quả chuối, táo

Thêm vào đó nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, là điều kiện thể hiện sự đa dạng của cây ăn trái về chủng loại, giống, mùa vụ… Sản phẩm cây ăn trái ngoài việc cung cấp một lượng lớn gl

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CHẾ BIẾN

  

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ CHUỐI, TÁO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS ĐỖ VĂN NINH

Nha Trang, tháng 6 năm 2011

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CHẾ BIẾN

  

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT RƯỢU VANG TỪ CHUỐI, TÁO

LỜI CẢM ƠN

Qua một thời gian nghiên cứu và thực tập tại phòng thí nghiệm của Khoa chế biến – Trường Đại Học Nha Trang, với sự nỗ lực và cố gắng của bản thân cùng với sự giúp đỡ quý báu từ phía thầy, cô giáo, bạn bè em đã hoàn thành đồ án của mình

Trước tiên, em xin gởi đến Ban Giám Hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm Khoa Chế Biến, Phòng đào tạo Đại học và sau Đại học trường Đại Học Nha Trang sự kính trọng, niềm tự hào khi được học tập và nghiên cứu tại trường trong những năm qua Cùng đó là lòng biết ơn chân thành đối với tất cả thầy cô giáo trong trường nói chung và thầy cô Khoa Chế Biến nói riêng đã truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện để em hoàn thành chương trình học của mình

Em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Phó Hiêu Trưởng, TS Đỗ Văn Ninh đã trực tiếp hướng dẫn tận tình em trong suốt quá trình thực hiện đề tài cũng như hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn đến cán bộ các phòng, bộ môn: Công Nghệ Thực Phẩm, Hóa Sinh - Vi Sinh Khoa Chế Biến đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Sau cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến gia đình, bạn bè, đã động viên, chia sẽ, giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường cũng như hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Mặc dù đã cố gắng rất nhiều song thời gian có hạn, kiến thức còn hạn chế nên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Rất kính mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đồ

án của mình được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, tháng 6 năm 2011 Sinh viện thực hiện

Nguyễn Thị Mỹ Thành

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG 4

1.1.1 Giới thiệu về rượu vang [11] 4

1.1.2 Thành phần rượu vang [5] 6

1.1.3 Một số kỹ thuật áp dụng chung cho các loại rượu vang [5] 11

1.1.3.1 Sơ đồ nguyên tắc trong sản xuất rượu vang 12

1.1.3.2 Kỹ thuật chống oxy hóa nước quả 12

1.1.3.3 Kỹ thuật chuẩn bị nấm men trong lên men rượu vang 14

1.1.3.4 Kỹ thuật theo dõi quá trình lên men.[5] 16

1.1.3.5 Kỹ thuật làm trong rượu vang 19

1.1.3.6 Kỹ thuật chăm sóc rượu vang sau lên men 21

1.1.3.7.Các yếu tố gây hư hỏng rươụ vang và biện pháp khắc phục 21

1.1.4 Tinh hình sản xuất rượu vang 22

1.1.4.1 Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới 22

1.1.4.2 Tình hình sản xuất rượu vang trong nước 23

1.2 TỔNG QUAN VỀ NẤM MEN [7] 23

1.2.1 Đặc điểm chung Saccharomyces cerevisiae 24

1.2.2 Hình dáng và kích thước nấm men 24

1.2.3 Cấu tạo tế bào nấm men……… 25

1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới nấm men trong lên men rượu vang 26

1.3 QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU [4] 27

1.3.1 Bản chất của quá trình lên men 27

1.3.2 Qúa trình hóa học của sự lên men ethanol 29

1.3.3 Các thời kì lên men ethanol 29

1.3.4 Diễn biến của quá trình lên men 30

1.4 TỔNG QUAN VỀ CHUỐI, TÁO 30

1.4.1 Tổng quan về Táo tây [11] 31

1.4.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm 31

1.4.1.2 Thu hoạch và bảo quản táo tây 32

1.4.1.3 Thành phần hóa học 33

1.4.1.4 Công dụng của Táo tây 33

1.4.1.5 Một số sản phẩm từ Táo 35

1.4.2 Tổng quan về chuối 36

1.4.2.1 Nguồn gốc, đặc điểm 36

1.4.2.2 Các giống chuối ở nước ta 39

1.4.2.3 Thành phần hóa học của chuối 40

1.4.2.5 Tác dụng của chuối [11] 41

1.4.2.6 Các sản phẩm từ chuối 42

CHƯƠNG II: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43

2.1.Nguyên vật liệu nghiên cứu 44

2.1.1 Nguyên liệu chính 44

2.1.2 Nguyên liệu phụ 44

2.1.3 Dụng cụ và thiết bị dùng trong quá trình nghiên cứu 46

2.2 Phương pháp nghiên cứu 46

2.2.1 Quy trình dự kiến 46

2.2.2 Các thông số chính cần nghiên cứu 48

2.2.3 Các phương pháp phân tích kiểm nghiệm [2] 48

2.2.3.1 Phương pháp phân tích hóa học……… 48

2.2.3.2 Phương pháp kiểm nghiệm vi sinh vật……….48

2.2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu ……… 48

2.2.3.4 Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm rượu vang theo TCVN 3215- 79…… 49

2.2.4 Phương pháp xác định số lượng nấm men trong quá trình tăng sinh (0- 36 h) 51

2.3 Nội dung nghiên cứu……….53

CHƯƠNG III:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 65

3.1 Thành phần khối lượng của nguyên liệu 66

3.2 Xác định các thông số của quá trình 66

3.2.1 Kết quả xác định tỷ lệ phối trộn dịch chuối / táo 66

3.2.2 Kết quả xác định lượng enzyme Pectinaza cần bổ sung 69

3.2.3 Kết quả xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung vào dịch lên men 72

3.2.4 Kết quả thí nghiệm xác định pH thích hợp cho quá trình lên men 78

3.2.6 Kết quả xác định thời gian thích hợp cho lên men 81

3.3 Kết quả xác định số lượng nấm men trong quá trình tăng sinh 84

3.4 Đề xuất qui trình sản xuất rượu vang từ chuối, táo 86

3.5 Sản xuất thử nghiệm sản phẩm và đánh giá chất lượng sản phẩm 87

3.6 Kết quả phân tích vi sinh 91

3.7 Sơ bộ tính giá thành sản phẩm ……… 92

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO 94

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

T opt : Tỷ lệ nguyên liệu chuối / táo tối ưu

Eopt : Tỷ lệ enzyme pectinaza tối ưu

pHopt : pH tối ưu

Mopt : Men tối ưu

Đopt : Đường tối ưu

Topt: Thời gian tối ưu

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần chính của rượu vang 6

Bảng1.2 Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu nho 10

Bảng 1.3 Bảng thành phần hóa học của táo …… 33

Bảng 1.4 Bảng đánh giá độ chín của chuối [ 11] 37

Bảng 1.5 Thành phần dinh dưỡng của chuối [11] … … ……… ….40

Bảng 2.1 Thang điểm đánh giá cảm quan chỉ tiêu màu sắc, độ trong rượu vang 49

Bảng 2.2 Thang điểm đánh giá cảm quan chỉ tiêu vị rượu vang………50

Bảng 2.3 Bảng phân cấp chất lượng sản phẩm rượu vang theo TCVN 3215-79 51

Bảng 3.1 : Kết quả xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu ……… 66

Bảng 3.2 Sự thay đổi tổng điểm cảm quan và độ còn tổng các mẫu lên men với tỷ lệ phối trộn khác nhau 67

Bảng 3.3 Đặc điểm chung các mẫu và lượng dịch thu được tương ứng 70

Bảng 3.4 Sự thay đổi tổng điểm cảm quan và độ cồn của các mẫu lên men bổ sung tỷ lệ nước cái men khác nhau 73

Bảng 3.5 Sự thay đổi tổng điểm cảm quan và độ còn tổng các mẫu lên men bổ sung đường khác nhau 76

Bảng 3.6 Sự thay đổi tổng điểm cảm quan, độ cồn, lượng acid còn lại sau lên men của các mẫu lên men với giá trị pH khác nhau 79

Bảng 3.7 Sự thay đổi tổng điểm cảm quan và độ cồn của các mẫu lên men trong thời gian khác nhau 82

Bảng 3.8 Xác định số lượng nấm men trong quá trình tăng sinh 84

Bảng 3.9 Đánh giá chất lượng sản phẩm 86

Bảng 3.10 Kết quả kiểm nghiệm vi sinh vật 90

Bảng 3.11 Sơ bộ tính chi phí nguyên vật liệu khi sản xuất 1 lít rượu vang chuối, táo 92

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Rượu vang……… 4

Hình 1.2 Sơ đồ nguyên tắc trong sản xuất rượu vang 12

Hình 1.3 Sơ đồ chuẩn bị dịch men giống cho lên men rượu vang 14

Hình 1.4 Một số sảm phẩm rượu vang nổi tiếng trên thế giới 23

Hình 1.5 Một số sản phẩm rượu vang nổi tiếng ở Việt Nam 24

Hình 1.6 Nấm men Saccharomyces cerevisae 26

Hình 1.7 Sơ đồ lên men ethanol 29

Hình 1.8 Cây táo tây 31

Hình 1.9 Hoa táo tây 32

Hình 1.10 Quả táo tây và tiết diện cắt đôi 32

Hình 1.11 Chuối mốc 36

Hình 1.12 Một số sản phẩm từ chuối 42

Hình 2.1 Chuối nguyên liệu 44

Hình 2.2 Táo nguyên liệu 44

Hình 2.3 Đường Biên Hòa 44

Hình 2.4 Acid citric 45

Hình 2.5 Enzyme pectinaza 45

Hình 2.6 Nầm men Saccharomyces cerevisiae 45

Hình 2.7 Qui trình dự kiến sản xuất rượu vang Chuối, Táo 47

Hình 2.8.Hình ảnh b ồ g đếmm 53

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác thành phần khối lượng của táo và chuối 54

Hình 2.10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác thành xác định tỷ lệ phối trộn táo và chuối 55

Hình 2.11 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác thành xác định tỷ lệ enzyme pectinaza bổ sung 56 Hình 2.12 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung tối ưu 58

Hình 2.13 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lượng đường thích hợp cho lên men 60

Hình 2.14 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định pH thích hợp cho lên men 62

Hình 2.15 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian thích hợp lên men 64

Hình 3.1 Sự thay đổi điểm cảm quan, độ cồn của các mẫu lên men dịch chuối, táo với tỷ lệ

phối trộn dịch chuối/táo khác nhau.(v/v) 68

Hình 3.2 Sự ảnh hưởng tỷ lệ enzyme bổ sung đến hiệu suất thu dịch 71

Hình 3.3 Sự thay đổi điểm cảm quan, độ cồn của các mẫu lên men dịch chuối, táo bổ sung nấm men với tỷ lệ khác nhau 74

Hình 3.4 Sự thay đổi tổng điểm cảm quan, độ cồn của các mẫu lên men dịch chuối, táo với hàm lượng đường lên men khác nhau 77

Hình 3.5 Sự thay đổi tổng điểm cảm quan, độ cồn i của các mẫu lên men dịch chuối, táo với pH dịch lên men khác nhau 80

Hình 3.6 Sự thay đổi hàm lượng acid còn lại của các mẫu lên men dịch chuối, táo với pH dịch lên men khác nhau 80

Hình 3.7 Sự thay đổi tổng điểm cảm qua, độ cồn của các mẫu lên men dịch chuối, táo với thời gian lên men khác nhau 83

Hình 3.8 Sự thay đổi số lượng nấm men theo thời gian 85

Hình 3.9 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất rượu vang từ quả chuối và táo 87

Hình 3.10 Hình ảnh sản phẩm 91

LỜI MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Thưởng thức rượu là một phần không thể tách rời trong sinh hoạt văn hóa, lễ hội và giao tiếp của người Việt Nam nói riêng và của thế giới nói chung Lịch sử của rượu còn gắn liền với sự phát triển văn hóa ẩm thực của dân tộc Rượu cũng là một nét văn hóa mang đậm bản sắc riêng của từng dân tộc và từng vùng Vào những dịp lễ, gặp mặt người thân, bạn bè thì rượu làm tăng thêm cảm giác ấm cúng, vui vẻ và giúp chúng ta có cảm giác thân thiện, gần nhau hơn Chính vì thế mà rượu luôn có một chỗ đứng quan trọng trong văn hóa ẩm thực của tất cả các dân tộc, các quốc gia trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng

Rượu vang là một loại rượu nhẹ được lên men từ trái cây, là một thức uống có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon và có lợi cho sức khỏe con người khi dùng một cách điều độ Trên thế giới, nhất là ở các nước Châu Âu, rượu vang đã có từ lâu đời và được dùng rất phổ biến Nhưng ở nước ta, sản phẩm rượu vang vẫn chưa được sự quan tâm nhiều Thị trường vang trong nước chủ yếu được nhập từ ngoài vào như: Pháp, Ý, Đức, Australia… trong khi rượu nội như: rượu vang Đà Lạt, vang Thăng Long lại chiếm thị phần không cao lắm

Thêm vào đó nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, là điều kiện thể hiện sự đa dạng của cây ăn trái về chủng loại, giống, mùa vụ… Sản phẩm cây ăn trái ngoài việc cung cấp một lượng lớn gluxit, một số chất kháng sinh, xenlulose và các enzyme… giúp tiêu hóa được dễ dàng; mà còn cung cấp các vitamin (A, B1, B2, B6, C, …), các chất khoáng cần thiết cho cơ thể mà cơ thể con người không tự tổng hợp được Bằng cách tạo ra các sản phẩm: trái cây sấy khô, đồ hộp trái cây, nước quả trái cây, rượu vang trái cây… Mỗi loại trái cây sau khi chế biến có hương vị thơm ngon riêng biệt và đặc trưng cho từng sản phẩm

Sư đa dạng về nguyên liệu, song nguyên liệu dùng để sản xuất rượu vang hầu như chỉ xoay quanh các loai trái cây như: nho, dâu, sơ ri….Trong khi đó, chuối, táo đang được trồng rộng rãi ở nhiều nơi, nhưng quả của nó chỉ dùng để ăn tươi, sấy, sản xuất nước giái khát… chứ chưa đưa vào sản xuất rượu vang một cách phổ biến Táo tây và chuối là hai loại quả

có nhiều công dụng rất tốt với sức khỏe con người, giá trị dinh dưỡng cao, đặc biệt khi kết hợp có thể tạo sản phẩm có chất lượng cao

Vì vậy, việc “ nghiên cứu sản xuất rượu vang từ quả chuối, táo ” là cần thiết nhằm

tạo ra sản phẩm mới, đa dạng hóa sản phẩm rượu vang, tận dụng được nguồn nguyên liệu dồi dào, đồng thời nâng cao giá trị kinh tế cho nguyên liệu

2 Mục đích nghiên cứu

Tìm các thông số kỹ thuật cho quá trình sản xuất rượu vang từ quả Chuối, Táo

3 Nội dung nghiên cứu

- Xác định lượng enzyme pectinaza tối ưu cần bổ sung để ép dịch

- Nuôi tăng sinh nấm men và đếm số lượng tế bào nấm men

- Nghiên cứu các thông số thích hợp cho công đoạn lên men: Nồng độ đường,

pH, tỷ lệ nấm men, thời gian lên men

- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất vang từ quả Chuối, Táo

+ Các thông số được nghiên cứu của đề tài có thể sử dụng cho các nhà nghiên cứu

về phát triển sản phẩm rượu vang

Ý nghĩa thực tiễn

+ Thành công của đề tài có khả năng ứng dụng trong sản xuất công nghiệp

+ Góp phần nâng cao giá trị thương phẩm nguyên liệu quả Chuối, Táo

+ Đa dạng hóa sản phẩm rượu vang

Do bước đầu làm quen với việc nghiên cứu, kiến thức có hạn và thời gian nghiên cứu không nhiều, nên đề tài không tránh khỏi những sai sót Mong nhận được những ý kiến đóng góp và bổ sung của quý thầy cô để cho bài báo cáo của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

Hình 1.1 Rượu vang

1.1 TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG

1.1.1 Giới thiệu về rượu vang [12]

 Đặc điểm

- Rượu vang là loại rượu chủ yếu trên thế giới:có độ cồn

trung bình, không quá nhẹ như bia cũng không quá nặng như rượu trắng Không qua chưng cất, nồng độ rượu dao động từ 10 – 15 0

- Rượu vang gồm khoảng 85% là nước, 12 % là cồn ethyl, vài loại acid khác, nhiều loại đường, carbohydrates, aldehydes thơm, ketones, phenlics, enzymes, chất tạo màu, nhiều loại vitamin, vài loại muối khoáng và một số các chất khác

- Mỗi ngày uống đều đặn một vài ly rượu vang sẽ có tác dụng rất tốt cho sức khỏe Hỗ trợ tiêu hóa tốt, làm tăng hương vị món ăn, đặc biệt là tốt cho tim mạch, huyết áp và giảm mỡ máu

 Phân loại

Ngày nay nguyên liệu chế vang đã được mở rộng ra nhiều loại nguyên liệu khác, rất phong phú, chính vì vậy rượu vang ngày càng phong phú về màu sắc và chất lượng của nó Rượu vang rất đa dạng nhưng có thể phân ra :

 Phân loại theo màu sắc

+ Rượu vang trắng (White wine)

Vang trắng cùng với vang đỏ là một trong những loại rượu vang con người ưa thích Vang trắng được sản xuất theo công nghệ lên men không có xác quả, lên men vang trắng chỉ có một giai đoạn

Một số vang trên thị trường: Chablis, Chardonnay, Pinot Blanc, Rhine wine …

+ Rượu vang màu bao gồm vang đỏ và vang hồng

Vang màu được lên men có xác quả và thường lên men qua hai giai đoạn để nâng cao chất lượng Trong các loại vang màu thì vang đỏ là có giá trị chất lượng cao nhất và có truyền thống lâu đời nhất Trước đây người ta quan niệm rượu vang chỉ được sản xuất từ nho đỏ và có màu sắc đặc thù của nho đỏ, có chất lượng dinh dưỡng cao Vang đỏ hay

“vang nho” đồng nghĩa với vang tên gọi cổ điển của nó Ngày nay nguyên liệu chế vang đã được mở rộng ra các loại nguyên liệu quả khác rất phong phú về màu sắc và chất lượng của

nó Một số vang trên thị trường Barbera, Cabernet Sauvignon, Claret, Carnelian, Rose, Vonorosso …

 Phân loại theo độ ngọt

+ Vang khô (dry wine) là loại vang lên men hết đường và được dùng uống trong khi ăn

+Vang bán ngọt (semi- dry wine)

+ Vang ngọt (sweet wine): loại lên men còn đường và dùng uống sau bữa ăn

 Phân loại theo lượng CO2

+ Rượu vang không có gas

+ Rượu vang có gas: 2 loại

- Rượu vang có gas tự nhiên: Champagne

- Rượu vang có gas nhân tạo: Carbonated wine

 Phân loại theo nơi sản xuất

+ Phân loại theo quốc gia: vang Pháp, vang Úc, vang Tây Ban Nha

+ Phân loại theo vùng: Bordeaux, Burgandy, California, Chablis

 Phân loại theo quá trình lên men:

+ Rượu vang tự nhiện (Natural wine)

+ Rượu vang cao độ (Fortified wine)

1.1.2 Thành phần rượu vang [6]

Khi phân tích rượu vang người ta xác định được thành phần chính của rượu vang như sau:

Bảng 1.1 Thành phần chính của rượu vang

 Ethanol và vai trò tạo nên chất lượng rượu vang

- Ethanol được hình thành từ quá trình lên men đường glucose, saccharose nhờ nấm men Hàm lượng ethanol lên men tự nhiên thường đạt 70- 160 cc/lít (khoảng 7- 16 độ)

- Ethanol là thành phần quan trọng chính nhờ có nó mà làm cho rượu vang khác với các

đồ uống khác Nhờ có ethanol làm cho rượu mạnh, uống vào gây hiện tượng sinh lý gọi là say

- Ethanol còn có mùi thơm, vị hơi ngọt, ethanol cùng với acid bay hơi, đường và các thành phần khác có trong rượu vang tạo nên mùi vị hấp dẫn riêng biệt của nó Vị của rượu vang được tạo nên từ tỷ lệ cân đối của 4 vị có trong rượu vang, sẽ hài hòa khi các vị này có một tỷ lệ phù hợp

+ Vị chua (acid hữu cơ)

+ Vị ngọt (ethanol, glycerin, đường còn lại)

+ Vị mặn (các muối khoáng)

Độ cồn phổ biến của rượu vang là 10-12 độ Dưới 10 độ thì rượu hơi nhạt, 13-14 độ thì độ cồn hơi cao, chóng say, không uống được nhiều và người ta uống rượu vang không phải chỉ vì có cồn

 Đường trong rượu vang và mối quan hệ với chất lượng

Đường là thành phần còn lại sau lên men, trong đó chủ yếu là glucose, fructose và phần nhỏ glactose Nếu cho thêm đường saccarose trước lên men thì toàn bộ bị thủy phân thành đường khử, vì vậy nếu phát hiện thấy có đường saccharose trong rượu vang thành phẩm tức là đường pha thêm Ngoài ra còn có các loại đường khác đặc biệt là đường nghịch đảo

đã tạo nên mùi thơm dễ chịu cho rượu vang thành phẩm Thành phần đường còn lại cũng là yếu tố tham gia tạo vị cho sản phẩm

Tuy nhiên, hàm lượng đường trong vang đỏ và vang trắng cũng khác nhau Vang đỏ còn chứa 2 - 3g đường tổng số/ lit, còn vang trắng hàm lượng đường còn lại là 70 - 80g/ lit Tùy theo lượng đường khử còn lại trong rượu vang sau khi đã lên men xong, người ta phân biệt rượu vang khô (dưới 10g/l), nửa khô (20÷30 g/l), nửa ngọt (45÷65 g/l) và ngọt (80÷110 g/l) Lượng đường khử càng cao thì độ cồn cũng phải cao để cân đối Độ cồn của rượu khô chỉ 9÷110, rượu ngọt độ cồn đạt 12÷130 và hơn thế nữa

Rượu vang còn nhiều đường khử, đặc biệt khi độ cồn thấp rất dễ bị nhiều loại khuẩn yếm khí cũng như háo khí phá hủy đường, chuyển thành axit lactic, dấm, rượu mất mùi

 Axit hữu cơ trong rượu vang

- Axit là một thành phần quan trọng của rượu vang ngang với ethanol Rượu vang là đồ uống có độ chua cao ( axit tổng số tới 4-5g/l, pH = 2,9÷3,9) nhưng dễ uống vì vị chua của axit được cân đối với vị ngọt của cồn, của glycerin, vị chát của polyphenol, vị mặn của các muối

- Axit hữu cơ trong rượu vang còn có một tác dụng là ngăn cản hoạt động của các khuẩn làm hỏng rượu Định lượng axit hữu cơ khó hơn các axit vô cơ nhiều do đó người ta chưa biết hết các axit của rượu vang quả

- Acid hữu cơ trong rượu vang chia làm hai nhóm:

+ Nhóm có tác dụng tích cực cho rượu vang

Bao gồm các axit: Taric:1,5-4g/l; malic: 0-4 g/l; citric: 0-0,5 g/l; malic: 0-0,6 g/l Các acid này thuộc loại acid có tác dụng tích cực đến mùi vị của rượu vang và còn có tác dụng làm ổn định rượu vang Trên phương diện chúng ngăn cản hoạt động của các vi khuẩn làm hỏng rượu Tuy nhiên các acid này cũng cần có tỷ lệ cân đối nếu quá cao hoặc quá thấp sẽ làm cho vị không hài hòa

+ Nhóm có tác dụng xấu cho rượu vang

Ngoài ra còn có một số acid khác như acetic; lactic; fomic; propionic; butyric nhưng hàm lượng rất nhỏ nếu hàm lượng các axit này cao sẽ làm cho rượu vang có mùi vị kém, đặc biệt đối với acid acetic Trong lên men tự nhiên thường tạo ra khoảng 0,4 g/l acid acetic nếu vượt quá hàm lượng này sẽ gây ra bệnh rượu Nếu hàm lượng acid acetic quá lớn sẽ làm cho mùi vị của rượu vang thay đổi và không thể uống được Acetic là acid bay hơi chiếm tỷ lệ 90% tổng lượng acid bay hơi của rượu vang

- Tỷ lệ acid hữu cơ / ethanol / tanin hay sự cân đối giữa vị chua, vị ngọt, và vị chát là yếu tố quan trọng lớn ảnh hưởng đến chất lượng của rượu vang Acid malic thường có vị chua rất gắt Vị chua gắt đối chọi với vị chát khá mạnh Do vậy trong sản xuất rượu vang màu thường phải có quá trình chuyển đổi acid malic thành acid lactic để làm cho rượu vang

có vị hài hòa Quá trình chuyển đổi này được thực hiện bởi vi khuẩn lactic đặc biệt và được gọi là “quá trình malolactic”

 Tro và các chất muối trong rượu vang

- Trong rượu vang chứa nhiều các chất khoáng như: P, S, K, Na, Ca, Mg, SI, Fe, Mn,

Cl, Br, I, Al… các chất khoáng này có thể tồn tại dưới dạng tự do hoặc có thể dưới dạng muối Thành phần khoáng của rượu vang do quả cung cấp Do vậy các loại rượu vang khác nhau sẽ có hàm lượng khoáng và muối khác nhau Trong 1 lít rượu vang quả chỉ có 1,5÷3 gam tro nhưng chất muối trong tro giữ một vai trò quan trọng đó là:

+ Làm tăng hương vị của rượu, tham gia tạo vị đậm đà cho rượu vang và cùng với các vị ngọt, chua, chát tạo nên vị hài hòa cho rượu vang

+ Tăng giá trị dinh dưỡng: Trong rượu vang có nhiều chất muối rất cần thiết cho

cơ thể sống với lượng rất nhỏ

+ Giá trị chữa bệnh cho con người CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ kết hợp với các chất muối khoáng tạo nên các hoạt chất có khả năng phòng hoặc chữa một

số bệnh

+ Những chất vi lượng như sắt hàm lượng bình thường chỉ 0,3÷0,5 mg/l và Cu thì 0,2÷0,3 mg/l, nếu chỉ tăng một vài mg trong 1 lít rượu cũng gây kết tủa làm cho rượu đục, mất hương vị

 Chất gây mùi thơm trong rượu vang

Chưa phát hiện hết chất gây mùi thơm dù đã dùng phương pháp hiện đại như sắc ký khí.Nhưng nhìn chung thì các chất tham gia tạo mùi thơm cho rượu vang gồm có:

 Các chất thơm có nguồn gốc terpen được cung cấp từ nguyên liệu quả chín nhưng đại

bộ phận các chất này bị phân hủy và bị khí cacbonic kéo theo trong quá trình lên men

 Ethanol do quá trình lên men tạo nên

 Các alcol cao (izoamylic, amylic…) do nấm men sinh ra trong quá trình lên men

 Các chất thơm đặc biệt gọi là bukê bouquet) do các chất oxi hóa khử sinh ra, nhưng chỉ ở dạng khử oxi mới thơm Vì vậy giữ rượu vang quả trong bình kín nút hoàn toàn không có oxi một thời gian dài thì mới có mùi thơm Nếu trong bình còn có chỗ trống và nút không kín, oxy lọt vào thì mùi thơm bị phá hủy rất nhanh.do quá trình oxy hóa sinh ra

 Các este đặc biệt do các phản ứng sinh hóa học của quá trình làm chín rượu vang tạo nên

 Vitamin trong rượu vang

Vitamin trong rượu vang gồm có các vitamin nhóm B, vitamin C, vitamin A và các chất tiền vitamin A và các hàm lượng vitamin trong rượu phụ thuộc vào mỗi loại quả khác nhau Vitamin có trong rượu cung cấp các dưỡng chất cho cơ thể rất tốt Vì vậy trong sản xuất rượu vang cần chú ý để tránh tổn thất vitamin có trong dịch quả

Qua bảng 1.2 ta thấy: rượu vang cũng nhiều vitamin như nước quả; có loại kém có loại hơn Kém vì con men tiêu thụ vitamin trong nước nho, nhưng tự mình tổng hợp các vitamin đó yếu Hơn vì con men tự mình tổng hợp được các vitamin, không có trong nước nho Khi men chết, tự hủy, các vitamin này trả lại cho rượu vang Điều kiện cất giữ ảnh hưởng nhiều đến lượng vitamin trong rượu vang

 Polyphenol trong rượu vang

 Polyphenol là hợp chất phức tạp chỉ có trong vỏ quả Do đó khi chế biến rượu vang

từ nước quả không có xác quả rất ít polyphenol Ngược lại khi cho lên men cả nước và xác quả thì trong rượu chứa nhiều polyphenol

160 – 450

3 -60 0,5 -1,4 0,16 - 0,5 0,68 - 2,6 1,5 - 4,2

380 - 710

0

15 - 92 0,9 - 1,8

19 - 39

2 - 58

8 - 133 0,55 - 1,2 0,12 - 0,67 0,44 - 1,3

1 - 3,6

220 - 730

0 - 0,16

15 - 133 0,4 - 4,5

19 -27

103 - 245 0,47 - 1,9 0,42 - 0,68 0,13 - 0,68 0,79 - 1,7 0,6 - 4,6

290 - 334 0,04 - 0,10

15 - 133 0,4 - 4,5

20 - 43

Bảng1.2 Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu nho

 Vai trò của các polyphenol:

+ Tạo màu cho vang

Đặc biệt là vang đỏ vì màu sắc là yếu tố quan trọng đánh giá chất lượng của vang màu Trong đó, flavonol cho màu vàng, antoxian cho màu đỏ

+ Tạo vị chát cho ruợu

Vị chát được tạo nên do Tanin, polyphenol, cùng với các vị khác nếu tỷ lệ cân đối hợp lý

sẽ tạo nên vị hài hòa cho rượu vang

+ Ổn định kéo dài thời gian bảo quản rượu vang

Các polyphenol có vai trò làm ổn định kéo dài thời gian bảo quản rượu vang, do các polyphenol và tanin có khả năng sát khuẩn mạnh

 Tuy nhiên cần lưu ý:

- Tanin dễ bị oxihoá làm cho vang có màu sẫm lại đây là yếu tố không tốt cần lưu ý trong quá trình xử lý dịch quả trước khi lên men và bảo quản rượu vang sau này

- Nếu hàm lượng polyphenol cao sẽ làm cho rượu vang có vị chát mạnh ảnh hưởng không tốt đến mùi vị của rượu vang làm cho vị của rượu vang kém

- Nếu hàm lượng cao sẽ làm ức chế hoạt động của nấm men, khả năng lên men kém, chất lượng rượu kém

- Hàm lượng polyphenol cao sẽ tạo nên hàm lượng tanin cao gây kết tủa protein của nước quả làm cho rượu bị đục

- Polyphenol chỉ có nhiều trong rượu vang đỏ làm cho rượu có màu, có vị chát, cũng tạo những điều kiện không thuận lợi cho khuẩn hại

1.1.3 Một số kỹ thuật áp dụng chung cho các loại rượu vang [6]

- Các bước công nghệ chung

- Kỹ thuật chống oxy hóa nước quả

- Kỹ thuật chuẩn bị nấm men để lên men

- Kỹ thuật theo dõi nhiệt độ và lên men nhanh

- Kỹ thuật chăm sóc rượu vang sau lên men

- Kỹ thuật làm trong rượu vang

1.1.3.1 Sơ đồ nguyên tắc trong sản xuất rượu vang

Hình 1.2 Sơ đồ nguyên tắc trong sản xuất rượu vang

1.1.3.2 Kỹ thuật chống oxy hóa nước quả.

 Nguyên nhân và tác hại của quá trình oxi hóa nước quả trong sản xuất rượu vang:

+ Khi nghiền quả hoặc ép quả, tế bào bị vỡ, cân bằng sinh hóa trong quả bị phá hủy nghiêm trọng, đồng thời oxi không khí sẽ có điều kiện tiếp xúc với các chất dưới tác dụng của enzyme oxy hóa khử oxydoreductase làm cho nước quả bị oxy hóa nhanh chóng

Quả chín

Ép Bóc vỏ

Vang đỏ

Phụ gia

Phụ gia

Quá trình lên men không có xác quả

Quá trình lên men có xác quả

+ Quá trình oxy hóa nước quả sẽ gây ra nhiều biến đổi bất lợi, làm giảm chất lượng của dịch quả trước khi lên men, ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của rượu vang sau này như:

 Mùi thơm nước quả giảm do các chất mùi bị phá hủy do quá trình oxy hóa

 Tanin tăng do oxy hóa các polyphenol Lượng tanin tăng sẽ làm cho vị chát của rượu tăng, vị của rượu sẽ không hài hòa và đặc biệt ảnh hưởng đến sự sống của nấm men

 Màu sắc của nước quả bị sẫm lại làm cho màu sắc của rượu cũng thay đổi đáng

kể

 Có thể gây hiện tượng kết tủa enzyme do muối sắt, muối đồng ở thể oxy hóa khử, các enzyme này rất cần thiết cho quá trình làm chín rượu vang sau khi lên men

 Các biện pháp chống oxy hóa nước quả:

- Không làm dập nát quả trong suốt quá trình thu hái vận chuyển Sau khi làm dập hoặc ép nước cần tiến hành lên men ngay Nếu để chậm dù chỉ một vài giờ, chất lượng của nước quả cũng giảm đi đáng kể

- Sử dụng các biện pháp hóa lý như sau:

 Tiến hành ép lọc dịch quả trong thiết bị chứa đầy CO2, không cho dịch quả tiếp xúc với O2.

 Thêm chất chống oxy hóa vào nước ép quả SO2 là chất được phổ biến và cho phép dùng trong chế biến rượu vang ở hầu hết các nước chế rượu vang SO2 có tác dụng trên các phương diện: chống oxy hóa do tác dụng thu oxy của môi trường và làm tê liệt các enzyme oxy hóa khử và tiêu diệt nhiều vi sinh vật có hại, trong đó có khuẩn giấm và khuẩn lactic Tuy nhiên cần lưu ý hàm lượng bổ sung vào dịch quả Thường cho phép dùng 120mg/l, nếu nhiều quá sẽ làm cho rượu vang có mùi khó chịu, đồng thời sẽ ảnh hưởng đến đời sống của nấm men và vi khuẩn trong len men malolactic

 Có thể xử lý nhiệt dịch quả để hạn chế oxy hóa Xử lý nhiệt nhằm vô hoạt enzyme oxy hóa khử và làm giảm bớt lượng oxy hòa tan vào dịch quả từ đó hạn chế oxy hóa Tuy nhiên chỉ cho phép xử lý trong thời gian ngắn ở nhiệt độ không cao lắm, chẳng hạn với pH nước quả thường 3,2 - 3,6 thì chỉ cần gia nhiệt ở 600C

trong vòng từ 15-20 phút Phương pháp này ít dùng vì có hạn chế là thường nhiệt độ cao

hay vô hoạt enzyme oxy hóa cần thiết cho việc làm chín rượu vang sau này

1.1.5.3 Kỹ thuật chuẩn bị nấm men trong lên men rượu vang

Trong kỹ thuật chế biến rượu vang, cần thiết phải đưa vào nước quả một lượng tế bào

nấm men nhất định ngay cả trong trường hợp lên men có xác quả Nguồn men giống có thể

lấy từ ống giống thuần chủng, bánh men cổ truyền hoặc nước quả đang lên men để làm

nước “cái men”

Nguồn men giống có thể từ 3 nguồn sau đây:

+ Từ men giống (ống giống thuần chủng)

+ Sử dụng bánh men cổ truyền

+ Lên men tạo nguồn men giống cho các mẻ lên men sau

 Trường hợp dùng men giống (ống men giống) :

Hình 1.3: Sơ đồ chuẩn bị dịch men giống cho lên men rượu vang

Nhân giống Thanh trùng

Làm chín Lên men

Rượu vang

2 - 3 ống giống

Oxy vô trùng

Môi trường nhân giống

Dịch quả dùng lên men

0,3 - 0,5g Amonisunphat/lít Môi trường nhân tạo

 Chuẩn bị môi trường:

- Môi trường tự nhiên: Là môi trường nước quả dùng để lên men, đây là môi trường có

đủ các chất dinh dưỡng cần thiết Nấm men được nhân giống trong môi trường này có ưu điểm là chúng quen dần với môi trường lên men nên khi bổ sung vào dịch lên men thì chúng phát triển mạnh mẽ ngay từ đầu rất thuận lợi cho quá trình lên men mạnh Nếu dùng nước quả thì phải điều chỉnh thành phần đường sao cho đạt từ 10 – 12 0Bx, pH từ 3,3 - 3,5 Ngoài ra cần thiết phải bố sung các chất kích thích lên men như: vitamin B1 0,5 – 1 mg/lít

và amonisunphat 0,3 - 0,5 g/lít

- Môi trường nhân tạo: là môi trường tự pha chế với các thành phần chính như sau:

+ Nước cất: 1000 ml

+ Đường kính: 10 – 12 %

+ Acid citric: 6 gam

+ Hỗn hợp muối khoáng: 3 gam (kali phosphate 2 gam, amonsunphate 1 gam) + Vitamin B1, PP, B3: mỗi loại từ 0,2 – 1 mg

+ Biotin: 20 – 100 mg

+ Mesoinoziton: 5 – 10 mg

 Thao tác cấy nấm men vào môi trường nhân giống:

Sau khi môi trường được chuẩn bị xong được tiến hành theo điều kiện trên sơ đồ Sau đó cho môi trường vào bình tam giác 250ml, tỷ lệ đổ đầy từ 1/3 - 1/2 dung tích của bình Tiến hành nhân giống trên máy lắc, nhiệt độ nuôi cấy từ 25 – 300C, thời gian nhân giống từ 24 – 36 giờ Toàn bộ chế phẩm nước cái men sau nhân giống được cho vào môi trường lên men với tỷ lệ 8 – 10 %V so với môi trường nước quả để lên men Nếu lên men yếu phải bổ sung thêm

Dùng ống men giống có ưu điểm là chủng men thuần nên chất lượng lên men cao, khả năng lên men nhanh Tuy nhiên cũng có những khó khăn việc chế tạo nước cái men khá phức tạp, với cơ sở nhỏ khó thực hiện Sau khi nước cái men nhân giống xong phải tiến hành lên men ngay nếu không nấm men già sẽ dẫn đến năng lực lên men kém

 Sử dụng nước quả đang lên men để làm “nước cái men”

Nếu có nhiều nguyên liệu, quả chín làm nhiều đợt, khi muốn lên men một mẻ nước quả mới mà đã có sẵn một mẻ lên men trước đó, thì có thể lấy ngay một phần nước quả đang lên men trong đó có nhiều tế bào nấm men đang hoạt động mạnh bổ sung vào nước quả định lên men theo tỷ lệ: Nước quả đang lên men/dịch lên men = 1/3÷5

Tuy nhiên cần lưu ý các điểm sau đây:

+ Thời điểm lấy nước cái men của mẻ lên men trước cần xác định sao cho đang ở giai đoạn sinh khối mạnh mẽ và ở đầu thời kỳ cân bằng, ổn định các tế bào nấm men là tốt nhất,

vì ở thời kỳ này nấm men đã quen với môi trường và sinh trưởng tối đa, ổn định và chuẩn

bị chuyển sang chế độ lên men mạnh mẽ, dịch lên men lúc này có nhiều tế bào nấm men Theo kinh nghiệm người ta thường lấy vào thời điểm sau khi lên men được khoảng từ 24 -

1.1.5.4 Kỹ thuật theo dõi quá trình lên men [6]

Trong quá trình lên men rượu vang, kỹ thuật theo dõi quá trình lên men là công việc rất quan trọng, nếu không được theo dõi chu đáo có thể dẫn đến hỏng cả mẻ lên men hoặc

chất lượng rượu vang sẽ kém Nội dung cần theo dõi ở đây là nhiệt độ phải ổn định và tốc

độ lên men nhanh

* Theo dõi nhiệt độ:

Cần đo nhiệt độ vài lần trong ngày, nhiệt độ trung bình của dịch quả là 20 -25oC (trường hợp lên men không có xác quả), còn trong trường hợp lên men có xác quả thì nhiệt độ cho phép cao hơn (khoảng 25 -30oC) Lưu ý rằng nếu nhiệt độ tế bào nấm men lên đến 34 -

350C là nấm men ngừng hoạt động Do nhiệt hô hấp tế bào của nấm men luôn sinh ra trong quá trình sống nên nấm men luôn có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường từ 2 - 30C

* Theo dõi tốc độ lên men nhanh và hết đường:

- Tốc độ lên men là vấn đề rất quan trọng, mẻ lên men có tốt hay không là nhờ tốc độ lên men, và cũng vì thế nấm men thắng được các quá trình gây hại khác

- Phải tạo điều kiện cho quá trình lên men nhanh và chuyển hóa hết đường thành ethanol Nếu lượng đường còn lại cao và nồng độ ethanol thấp sẽ là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật có hại phát triển, làm hư hỏng rượu vang Trong lên men rượu vang vấn đề

tệ hại nhất là vấn đề lên men chậm Bởi khi lên men chậm thì lượng ethanol sinh ra ít và

CO2 ít, đó là điều kiện phát triển các vi sinh vật gây hại và gây ủng khác Theo dõi biến động của đường bằng tỷ trọng kế hoặc Bome kế Khi bắt đầu lên men lượng đường ban đầu

là 200 g/l, độ bome la 120 bé, khối lượng riêng là 1,090 Khi lên men bình thường, lượng đường giảm đều, khối lượng riêng cũng giảm theo Sau 7 - 8 ngày là lên men hết đường, tỷ trọng lúc này là 0,995; độ cồn khoảng 120 Nếu trường hợp lên men chậm và không hết đường phải tìm ra các nguyên nhân để khắc phục ngay

- Một số nguyên nhân gây lên men chậm và không hết đường là:

+ Độ nhiệt quá cao hoặc quá thấp

Giới hạn an toàn của men Saccharomyces là từ 18- 20 0C đến 33-350C

+ Thiếu oxi

Đặc biệt trong những ngày đầu khi con men cần sinh sản mạnh Thiếu oxi còn làm cho môi trường nhiễm độc, không tiếp tục len men được dẽ dàng dù cho thêm nước cái men

+ Độ đường quá cao

Đặc biệt trong điều kiện nhiệt độc cao và thiếu oxi Men có thể hoạt động được, cả ở những độ đường cao như 350 – 400 g/l nhưng muốn cho đường lên men dễ dàng nên giới hạn ở mức 200 – 220 g/l

+ Thiếu men hoặc men yếu

Trong sản xuất nhỏ lên men vài lít nước quả, nguy cơ men ngừng hoạt động ít hơn khi lên men ở các bể lớn, do tán nhiệt dễ ít khi thiếu ôxi Tuy vậy mỗi khi lên men ngừng hay chỉ chậm lại một chút là có thể phẩm chất rượu bị ảnh hưởng do các khuẩn hại hoạt động mạnh lên, axit bay hơi tăng

 Tóm lại, muốn lên men nhanh, hết đường cần những điều kiện sau đây:

+ Men tốt, số lượng tế bào men đầy đủ

+ Độ nhiệt tương đối thấp Trong giới hạn 18 – 20 0C và 33 – 35 0C thì độ nhiệt càng thấp càng tốt

+ Đảm bảo lượng oxy cho thời kì đầu của quá trình lên men

+ Độ đường tương đối thấp: độ Brix dưới 20 - 22 tương đương với 200 - 220 g/l Nhiều ôxi, độ nhiệt thấp thì " con men" chịu được một nồng độ đường tương đối cao Ngược lại thì phải hạ thấp độ đường

 Chú ý khi lên men nửa chừng không chuyển hóa hết đường có biện pháp xử lý như sau:

+ Gạn cặn tách rượu khỏi xác quả hoặc cặn rượu trong lên men không có xác quả Xác quả là nơi tập trung nhiều vi khuẩn lạ như vi khuẩn lactic hoặc vi khuẩn dấm làm hư hỏng rượu

+ Đồng thời cho rượu được tiếp xúc với oxy, hạ thấp nhiệt độ xuống

+ Có thể cấy thêm nấm men, thêm lượng nhỏ muối Amôn, vitamin B1

1.1.3.5 Kỹ thuật làm trong rượu vang

 Nguyên nhân làm cho rượu đục

Rượu vang quả là một dịch thật vì trong rượu chứa các phần tử nhỏ như cồn,đường, khoáng, vitamin… lại vừa là một dung dịch keo vì có nhưng phân tử lớn như: pectic, pectin, protein, polyphenol…một số nguyên nhân làm rượu đục như sau:

 Do keo tụ: nguyên nhân gây đục cơ bản là do keo tụ, các hạt keo tụ lại với nhau tạo thành phần tử lớn làm cho rượu đục không cho ánh sáng đi qua

 Do kết tủa các chất: rượu đục có thể do kết tủa các chất sau:

 Kết tủa fericphosphate (FePO4) trong rượu vang:

Ở vang trắng Fericphosohate có màu trắng, ngược lại trong vang đỏ chất này có màu đỏ

 Kết tủa sunfua đồng trong rượu vang:

CuS có màu đỏ Điều kiện của phản ứng khi có mặt đồng với hàm lượng 0,5 mg/l

 Kết tủa protein trong rượu vang:

Trong rượu vang thường hiện hữu của tanin, đặc biệt là vang đỏ hàm lượng tanin lớn, hợp chất này khi gặp protein của quả và một phần do nấm men thuỷ phân tạo thành sẽ gây kết tủa bông làm đục rượu vang

 Kết tủa do đa tụ chất màu:

Khi để rượu vang trong điều kiện lạnh có hiện tượng các chất màu bị kết tủa thành cặn màu đỏ thẫm, làm cho cường độ màu của rượu bị giảm đi từ 10- 20% rượu càng

để lâu kết tủa càng mạnh do hiện tượng đa tụ chất màu

 Các kết tủa dạng muối: rượu vang bị đục còn do kết tủa các loại muối Kalibitarat, canxitarat, caxioxalat

H3PO4

O2

 Các biện pháp làm trong rượu vang

 Biện pháp lắng gạn

Giả sử coi rượu vang là dung dịch thuần nhất có các vật chất là hình cầu tốc độ lắng của vật chất được xác định bằng định luật stocke

Trong đó:

D, r: Là khối lượng riêng, bán kính vật rơi

v, g: Hệ số dính cản của dung dịch, gia tốc vật rơi tự do

Thực tế khi để lắng tự nhiên chỉ có tạp chất thô lắng xuống đáy thiết bị, nhưng các hạt keo làm cho rượu đục thì rất khó lắng, nhất là vì giữa chúng còn có các lực đẩy, hút do các điện tích khác nhau

Hiệu quả quá trình lắng tự nhiên không triệt để phải chú ý các điểm sau:

 Phải để thùng rượu ở nhiệt độ thấp

 Nhiệt độ của bể chứa, thùng chứa rượu phải đồng đều nếu chênh lệch nhiệt

độ sẽ làm cho cặn lắng chuyển động hiệu qủa lắng thấp

 Nơi để rượu phải yên lặng tránh sự di chuyển của các cặn lắng

 Sử dụng các chất trợ lắng polyme tự nhiên

Có thể sử dụng các polyme tự nhiên có tính keo như: gelatin, chitosan, alginat, carrageenan, lòng trắng trứng, sữa, bột máu Các chất keo sẽ hấp thụ các hạt keo và lắng nhanh Liều lượng cần tuân thủ để không ảnh hưởng đến chất lượng của rượu theo J.Robero Gayon thì hàm lượng các chất trợ lắng như sau:

 Canxicasein: 10- 20 mg/l rượu vang trắng

 Bột máu: 100- 150 mg/l rượu vang trắng, 100- 250mg/l rượu vang đỏ

 Chú ý : Nếu sử dụng chất trợ lắng có bản chất Protein cần loại chất trợ lắng dư bằng Tanin, nếu đối tượng làm trong là vang đỏ thì không cần thiết sử dụng tanin

1.1.3.6 Kỹ thuật chăm sóc rượu vang sau lên men

Là điều kiện để vang chín và có mùi vị hoàn hảo Sau 10 ngày lên men, gạn rượu ra bình miệng hẹp để tránh hiện tượng oxy hóa các thành phần trong rượu vang

1.1.3.7 Các yếu tố gây hư hỏng rươụ vang và biện pháp khắc phục

 Nguyên nhân gây hư hỏng rượu vang

Trong sản xuất rượu vang thường gặp những hiện tượng hư hỏng sau: có mùi chua, hoặc có mùi vị lạ, tỏa nhiều nhiệt, sủi bọt, vẩn đục, nổi váng, đổi màu, độ chua tăng… mà nguyên nhân là do sự tạp nhiễm các vi sinh vật khác trong quá trình lên men Những vi sinh vật này thường phát triển cùng với men rượu, chúng nhiễm vào môi trường lên men từ nguyên liệu, nước, không khí, thiết bị lên men không được thanh trùng kỹ hoặc trong quá trình nhân giống Một số vi sinh vật tạp nhiễm phát triển rất nhanh trong điều kiện thuận lợi làm tiêu hao nguồn đường và tạo ra nhiều sản phẩm trao đổi chất gây độc hoặc kiềm hãm sự phát triển của men giống làm giảm hiệu suất tạo thành rượu

 Một số dạng hư hỏng và biện pháp khắc phục

 Vang dính

- Đặc điểm: Khi rót rượu ra cốc vang không chảy đều, lỏng như nước mà dính như

hồ nếp Vang dính thường kéo theo rượu bị chua và đắng

- Nguyên nhân: Do vi khuẩn lactic (đặc biệt là Leuconostoc) trong những điều kiện

nhất định nó tiết ra một loại đường riêng gọi là dextran

- Cách xử lý: Lên men rượu vang xong nên thêm SO2 để tiệt trùng

 Rượu bị chua lactic

- Đặc điểm: Xảy ra khi trong rượu vang còn lại đường khử Đường khử bị khuẩn lactic phá hủy chuyển thành axit bay hơi gây mùi chua khó chịu cho rượu

- Nguyên nhân: Khi quả quá ngọt hoặc cho thêm quá nhiều đường, kỹ thuật lên men thấp, làm cho nấm men ngừng hoạt động, hoặc do cấy men chưa đủ, nhiệt độ cao, thiếu oxy, … vi khuẩn lactic sẽ chuyển hoá đường khử thành đường manit và axit bay hơi

- Cách xử lý: Loại bớt khuẩn ngay từ đầu bằng cách lọc kĩ nước quả, gạn cặn kỹ Thêm SO2 và tạo điều kiện thuận lợi cho Saccharomyces hoạt động tốt

 Rượu đắng

- Đặc điểm: Rượu bị chua, có vị đắng

- Nguyên nhân: Vi khuẩn lactic phá hủy glycerin hình thành chất acrolein

- Cách xử lý: Thêm SO2 để tiệt trùng bằng nhiệt

 Rượu bị chua giấm

- Đặc điểm: Rượu có mùi giấm

- Nguyên nhân: Vi khuẩn acetic chuyển cồn trong rượu thành axit acetic

- Cách xử lý: Loại bớt khuẩn ngay từ đầu bằng cách lọc, giữ vệ sinh trong quá trình sản xuất Tránh không để rượu tiếp xúc với O2

 Bệnh chua tatric

- Đặc điểm: Rượu đục, tiết nhiều CO2, rượu chuyển màu nâu, có vị nhạt… Chỉ khi

pH cao hơn 3,5 - 3,6 mới có bệnh này

- Nguyên nhân: khuẩn lactic phá hủy acide tartric

- Cách xử lý: thêm SO2, tiệt trùng nhiệt

1.1.4 Tinh hình sản xuất rượu vang

1.1.4.1 Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới

Trên thế giới rượu vang được sản xuất đã trở thành nghề thực sự mang tính thương mại của nhiều quốc gia thuộc Châu Âu, Châu Mỹ… Cho đến nay việc sản xuất vang đã trở thành ngành sản xuất lớn, mang lại hiệu quả kinh tế rất cao ở nhiều quốc gia như Cộng hòa Pháp, Ý, Nga, Đức … Đặc biệt rượu vang Pháp trong bao nhiêu thế kỷ qua đã trở thành một mẫu mực cổ điển trong lãnh vực này Pháp vầ Italia chiếm tới 40 % sản lượng rượu vang trên toàn thế giới

Trên thế giới hiện nay có hàng ngàn nhãn hiệu rượu vang các loại Nhiêu nhãn hiệu nổi tiếng khắp thế giới bỡi tên địa danh sản xuất, tên các giống nho chính và bởi phương pháp làm rượu của các nghệ nhân Vang Bordeaux có đặc trưng của màu đỏ và vang trắng với nhãn hiệu Sauternes hay Barsac, được lọc ra từ những giống nho trồng ở phía Đông

nam nước Pháp,vùng Champagne Hay Chi Lê là một trong các nước xuất khẩu rượu vang lớn nhất thế giới với hãng rượu vang Montes nổi tiếng được mọi người yêu thích

Pháp Ý Chilê

Hình 1.4 Một số sảm phẩm rượu vang nổi tiếng trên thế giới

1.1.4.2 Tình hình sản xuất rượu vang trong nước

Thị trường rượu vang rất đa dạng và phong phú, bên cạnh các sản phẩm nhập khẩu thì hàng nội địa vẫn chiếm thị phân tương đối Ở nước ta, trước đây rượu vang phần lớn chỉ sản xuất ở quy mô gia đình, ngày nay không chỉ dừng lại ở đó mà còn phát triển ở quy mô công nghiệp Một số nhà máy lớn đã sử dụng dịch quả nho, mơ, dâu, táo, sim để sản xuất như: Rượu Vang Thăng Long, Vang Gia Lâm, Vang Đà Lạt, Vang sim Phú Quốc Ngoài

ra một số địa phương như Vĩnh Phúc tận dụng nguồn quả tự nhiên như chuối, dứa, mận, mơ sản xuất Vang đạt tiêu chuẩn chất lượng cao Ở một số cơ sở nhỏ như công ty ong Hà Nội, công ty ong Nam Hà đã có những sản phẩm Rượu Vang đặc trưng Đặc biệt rượu vang Đà Lạt nổi tiếng với các loại vang trắng, vang đỏ đã tạo được chỗ đứng trên thị trường trong nước được nhiều người ưa chuộng

Việc xây dựng qui trình công nghệ sản xuất vang có chất lượng cao như các nước trên thế giới đang là mục tiêu lớn của các nhà sản xuất Đây là vấn đề cần đặt ra và vương tới của nghành rươu vang nói riêng và nghành công nghệ thực phẩm nói chung của nước ta

1.2.1 Đặc điểm chung Saccharomyces cerevisiae

Đây là tên hiện nay dùng phổ biến, trước đây người ta gọi là Saccharomyces

cerevisiae Meyer hay là S ellipsoideus theo Lodder là Saccharomyces vini

Saccharomyces có bào tử trong nang thường là 1÷4 bào tử, có khi tới 8 Tế bào của

chúng có hình dạng khác nhau như hình tròn, ovan hoặc elip, sinh sản theo lối nẩy chồi và

tạo thành bào tử Saccharomyces cerevisiae sinh ra enzyme invectara có khả năng khử

đường sacaroza thành fructoza và glucoza, vì vậy trong lên men ta có thể bổ sung loại đường này vào dịch quả và có trường hợp lên men ở dịch đường 30% và tạo được 180 cồn

Ở nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sunfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra cho vang có mùi vị đặc trưng riêng biệt

Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào Saccharomyces cerevisiae

thường bị già, không tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết rất nhanh

Giống Saccharomyces có tới 18 loài, nhưng chỉ có 7 loài thường gặp trong nước

quả

MỘT SỐ SẢN PHẨM RƯỢU VANG THĂNG LONG

Vang nổ Vang nho Vang dứa

Vang nho dry Vang vải

Vang Sơn tra

1.2.2 Hình dáng và kích thước nấm men

- Hình dạng tế bào nấm men: Nấm men thường có hình dạng khác nhau như hình cầu, elip, hình trứng, hình bầu dục và cả hình dài Một số loài nấm men có tế bào hình dài nối với nhau thành những dạng sợi gọi là khuẩn ty hay khuẩn ty giả Tuy nhiên hình dạng của chúng không ổn định, phụ thuộc vào tuổi của nấm men và điều kiện nuôi cấy

- Kích thước tế bào nấm men: Tế bào nấm men thường có kích thước rất lớn, gấp

từ 5÷10 lần tế bào vi khuẩn Kích thước trung bình:

Hình 1.6 Nấm men Saccharomyces cerevisae

1.2.3 Cấu tạo tế bào nấm men

Tế bào nấm men cũng như nhiều loại tế bào khác được cấu tạo chủ yếu từ các phần

cơ bản như sau:

+ Thành tế bào: cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau Trong đó chủ yếu là: glucan, manan, protein, lipid và một số thành phần nhỏ khác như kitin, volutin…

+ Màng nguyên sinh chất: gồm các hợp chất phức tạp như protein, phospholipit enzyme permeaza…

+ Chất nguyên sinh: thành phần cấu tạo chủ yếu là nước, protit, gluxit, lipit và các muối khoáng, enzyme và có các cơ quan trong đó

+ Nhân tế bào

+ Những thành phần – cơ quan con khác: không bào, ty lạp thể, riboxom…

1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới nấm men trong lên men rượu vang

● Oxy

Hầu hết các chủng nấm men trong lên men rượu vang thuộc giống Saccharomyces

Chúng là nhóm vi sinh vật kỵ khí tùy tiện Khi trong môi trường đủ lượng oxy nấm men phân hủy đường dùng làm nguồn năng lượng và cấu tạo tế bào tăng sinh khối

Trường hợp thiếu oxy (kỵ khí) nấm men sử dụng phần oxy hòa tan trong môi trường

để sinh trưởng và chủ yếu là lên men

Trong quá trình lên men giai đoạn đầu yêu cầu oxy cao nhất để nấm men sinh sản, phát triển tăng sinh khối Nếu có giai đoạn nhân giống thì cũng cần phải cung cấp oxy bằng cách lắc hoặc sục khí

Nhiệt độ lên men cao, thời gian của quá trình lên men ngắn, độ cồn có thể thấp, đường sót còn nhiều và hương vị của sản phẩm có khi không tốt

● Hàm lượng đường

Trong nước quả thường có hàm lượng đường không đều do vậy người ta thường bổ sung thêm đường saccaroza Đa số các loại nấm men hoạt động bình thường trong môi trường đường dưới 20% Có một số chủng hoạt động ở môi trường có đường cao hơn Khi nhân giống thường dùng môi trường có đường thấp dưới 15%

● pH của môi trường

Trong thực tế lên men những dịch quả chua thường được rượu vang ngon Đối với dịch quả thường có độ pH từ 2,8 – 3,8 Khoảng pH này nấm men vẫn hoạt động được Vùng pH tối thích của nấm men là 4 – 6

Trong sản xuất rượu vang người ta thường chuẩn bị môi trường nước quả có độ pH bằng 3 – 3,5

● Nguồn Nitơ

Đa số trong nước quả có các hợp chất nitơ đủ cung cấp cho nấm men Tuy nhiên cũng

có trường hợp không đủ nguồn nitơ do đó cần bổ sung thêm nguồn nitơ Trong trường hợp này người ta thường dùng amon sulphat (NH4)2SO4 Cũng có thể dùng men tự phân cho thêm vào môi trường Nếu dịch quả quá chua dùng tartrat amon-kali hay amon hydroxy trung hòa bớt acid

Đối với dịch nhân giống hoặc hoạt hóa giống thì hỗn hợp các nguồn nitơ và các chất sinh trưởng rất có ý nghĩa

1.3 QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU [5]

1.3.1 Bản chất của quá trình lên men

Sự lên men theo nghĩa rộng là quá trình trao đổi chất qua đó các chất hữu cơ mà trước tiên

là đường bị biến đổi dưới tác dụng của các enzyme của vi sinh vật

Từ năm 1803 L.J.Thenard chứng minh rằng nấm men là nguyên nhân trực tiếp của quá trình lên men rượu Đến năm 1810 được Gay - Lussac viết thành phương trình:

C6H12O6 2C2H5OH + 2 CO2

L.Pasteur đã có nhiều công trình nghiên cứu về nấm men và sự lên men rượu Năm

1857 Pasteur đã chỉ ra rằng: “Sự phân giải đường thành rượu và CO2 là sự hô hấp của nấm men trong điều kiện yếm khí” Tuy vậy thời đó Pasteur đã có quan điểm sai lầm là: “ Sự lên men chỉ xảy ra trong tế bào men sống” Về sau Buchner đã nghiên cứu bổ sung hoàn chỉnh bản chất quá trình lên men rượu qua thí nghiệm lên men rượu dịch nghiền tế bào nấm men và ông đưa ra kết luận chính xác như sau về sự lên men rượu: “Sự lên men rượu là sự phân giải các chất đường thành rượu và CO2 dưới tác dụng của cơ chất do nấm men tiết ra”

Các phản ứng hóa sinh trong quá trình lên men là phản ứng tách và vận chuyển hydro ở dạng (H+, +e) dưới tác dụng của các enzyme dehydrogenase Trong quá trình đó hydro được tách ra khỏi cơ chất đến chất nhận điện tử cuối cùng là chất hữu cơ Hợp chất hữu cơ đó được khử tạo thành sản phẩm lên men rồi tích tụ lại trong môi trường dinh

dưỡng Tùy theo sản phẩm tích lũy nào chiếm ưu thế mà ta có thể lên men rượu, lên men lactic…

 Vì vậy bản chất của quá trình lên men là quá trình oxy hóa khử xảy ra trong cơ thể

sinh vật dưới tác dụng của hệ thống enzyme Cho nên quá trình lên men còn được gọi là quá trình oxy hóa khử sinh học

Sự khác nhau giữa quá trình oxi hóa khử sinh học và quá trình đốt cháy các vật liệu tương tự trong lò hay nhiệt lượng kế mặc dù các cơ chất ban đầu và các sản phẩm cuối cùng giống nhau Khi đốt cháy, năng lượng tỏa cùng một lúc dưới dạng nhiệt, trong khi

đó lên men và hô hấp chỉ một phần năng lượng ra dưới dạng nhiệt Phần nhiệt chủ yếu được tích lũy dưới dạng những hợp chất phospho giàu năng lượng hoặc trong các liên kết cao năng, từ đó có thể chuyển thành hóa năng hoặc cơ năng để cung cấp cho hoạt động sống Hợp chất giàu năng lượng quan trọng của cơ thể là ATP Trong cơ thể sinh vật sự tích lũy năng lượng và giải phóng năng lượng sử dụng cho hoạt động cơ thể là những quá trình thuận nghịch theo sơ đồ sau:

Oxi hóa khử sinh học Năng lượng

ADP + H3PO4 ATP

Năng lượng Cung cấp cho hoạt động của cơ thể

Như vậy lên men và hô hấp tế bào là quá trình oxi hóa khử sinh học Qua đó tế bào sinh vật thu được năng lượng

1.3.2 Quá trình hoá học của sự lên men

Hình 1.7 Sơ đồ lên men ethanol

1.3.3 Các thời kì lên men ethanol

Xét về mặt hóa học, lên men ethanol bình thường chia làm hai thời kỳ:

 Thời kỳ cảm ứng: Là thời kỳ đầu hướng phản ứng xảy ra theo chiều hướng (a)

Lúc này sản phẩm hình thành glycerin Bởi lẽ lúc này hàm lượng acetaldehyde (CH3CHO) chưa có nhiều để tiếp nhận hyđro của coldehydrogenase mà hyđro lại chuyển đến cho photphoglyceraldehyde tạo thành phosphoglyceryl, tiếp sau đó phosphoglycerin bị thủy phân giải phóng acid phosphoric và glycerin

CH3-CH2OH Ethanol

CH2OH CHOH

CH2OH

CH2-O-PO3H2CHOH COOH

-CO 2

Photphoglyxeric (b)

 Thời kỳ tĩnh: Lúc này lượng acetaldehyde đã hình thành nhiều, nên hydro từ

alcoldehydrogenase lại chuyển sang acetaldehyde theo chiều hướng phản ứng

( b) Lúc này sản phẩm chủ yếu là ethanol

1 3.4 Diễn biến của quá trình lên men

Trong quá trình lên men ethanol đầu tiên tế bào nấm men hấp thụ đường và chất dinh dưỡng khác lên bề mặt của nó Sau đó các chất khuếch tán qua màng bán thấm của tế bào vào trong tế bào Sự khuếch tán này tuân theo định luật chung của sự thẩm thấu Nước có thể ra vào tự do nhưng đường và các chất hòa tan khác ra vào tế bào rồi thì không quay ra được Trong nguyên sinh chất của tế bào nấm men, đường được chuyển hóa thành ethanol

và CO2 Ethanol và CO2 được tạo thành thoát ra khỏi tế bào và khuếch tán vào môi trường, ethanol hòa tan vào trong nước Lúc này môi trường lên men nhanh chóng được bão hòa bởi khí CO2, khí CO2 hấp phụ trên bề mặt của tế bào nấm men tạo thành như một cái phao, thắng được trọng lực của tế bào cả bọt khí và nấm men nổi lên Bọt khí vỡ, tế bào nấm men lại chìm xuống Như vậy nếu quan sát vào môi trường lên men ta thấy nấm men vốn không

di động trở thành di động Hiện tượng này góp phần tăng nhanh quá trình trao đổi chất và tốc độ lên men được tăng nhanh một cách tương ứng

1.4 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU CHUỐI, TÁO

1.4.1 Tổng quan về Táo tây [12]

1.4.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm

- Có các loại táo như táo tây, táo ta, táo tàu Trong đó, Táo tây, còn gọi là bôm (phiên

âm từ tiếng Pháp: pomme) có danh pháp khoa học là Malus domestica Loài cây thân gỗ

này thuộc họ Hoa hồng (Rosaceae) Đây là một trong những loại cây ăn trái phổ biến nhất

- Cây Táo có nguồn gốc tại vùng núi Caucasus phía Tây Á Những quả táo hóa thạch tìm được ở vùng đất thuộc Á châu của Thổ Nhĩ Kỳ có niên hiệu khoảng 6500 năm trước Tây Lịch Táo đến nước Anh cùng với đoàn quân viễn chinh La Mã do Julius Cesar mang theo và được trồng trong những khu vườn có tường bao quanh của các sĩ quan La Mã, nhưng sau đó cũng lan sang những vùng khác xung quanh

- Táo được đưa đến Massachusetts vào năm 1623 do William Blackstone, Tuyên Úy của những người di dân