Qui trình sản xuất vins doux naturels

Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách Khoa Khoa Kỹ thuật Hóa Học BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM o0o Đề tài: QUI TRÌNH SẢN XUẤT VINS DOUX NATURELS GVHD : PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sinh viên : Nguyễn Đăng Nhân- 61102361 Nguyễn Đức Thiện- 61103366 Võ Thanh Tùng- 61104129 Lớp : HC11TP Tháng 10/ 2014 Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách Khoa Khoa Kỹ thuật Hóa Học BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM o0o Đề tài: QUI TRÌNH SẢN XUẤT VINS DOUX NATURELS GVHD : PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sinh viên : Nguyễn Đăng Nhân- 61102361 Nguyễn Đức Thiện- 61103366 Võ Thanh Tùng- 61100419 Lớp : HC11TP Tháng 10/ 2014 Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn MỤC LỤC MỤC LỤC i MỤC LỤC BẢNG i Bảng 1: Nho trong hệ thống phân loại sinh vật. 2 i Bảng 2: Tiêu chuẩn chọn nho. 9 i Bảng 3: Tiêu chuẩn Brandy. 9 i Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng kali metabisulfite. 11 i Bảng 5: Chỉ tiêu chọn nước. 11 i Bảng 6: Trình bày một số acid amin và các rượu cao phân tử tương ứng được sinh ra theo con đường Ehrlich. 27 i Bảng 7: Chỉ tiêu cảm quan Vins Doux Naturels. 49 i Bảng 8: Chỉ tiêu hóa học Vins Doux Naturels. 49 i Bảng 9: Chỉ tiêu kim loại Vins Doux Naturels. 49 i Bảng 10: Chỉ tiêu vi sinh Vins Doux Naturels. 49 i MỤC LỤC HÌNH i Hình 1: Giống nho Muscat of Alexandria. 3 i Hình 2: Giống nho Muscat de Frontignant. 3 i Hình 3: Các thành phần cơ bản của trái nho (a) và chùm nho (b). 4 i Hình 4: Thiết bị ép có khung thẳng đứng. 15 ii Hình 5: Thiết bị sulfite hóa. 18 ii Hình 6: Thiết bị lắng cặn. 20 ii Hình 7: Chu trình đường phân. 23 ii Hình 8: Quá trình hình thành ethanol. 23 ii Hình 9: Chu trình hexose monophosphate. 24 ii Hình 10: Chu trình Krebs. 25 ii Hình 11: Các acid hữu cơ do nấm men vang sinh tổng hợp trong quá trình lên men. 26 ii Hình 12: Sinh tổng hợp rượu cao phân tử từ acid amin theo con đường Ehrlich. 27 ii Hình 13: Sinh tổng hợp vicinal diketone: 2,3-butanedione và 2,3-pentanedione. 29 ii Hình 14: Chuyển hóa sulfate và sinh tổng hợp các acid amin có chứa lưu huỳnh. 31 ii Hình 15: Một số hợp chất có chứa lưu huỳnh trong rượu vang. 32 ii Hình 16: Chu trình ure và sự liên kết giữa chu trình ure với chu trình Krebs. 33 ii Hình 17: Sơ đồ chuyển hóa ornithine thành các bioamine. 34 ii Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Hình 18: Thiết bị lên men. 35 ii Hình 19: Thiết bị ly tâm chén xoáy dạng côn. 37 ii Hình 20: Thiết bị ủ rượu. 39 ii Hình 21: Hệ thống thiết bị lọc kín. 44 ii Hình 22: Hệ thống phân riêng bằng membrane để làm trong rượu vang. 46 ii Hình 23: Hệ thống chiết rót sản phẩm. 47 ii Hình 24: Rượu vang Muscat of Alexandria AOC. 48 ii Hình 25: Rượu vang Muscat de Beaumes de Venise. 48 ii 2.1.4.Tiêu chuẩn chọn nho 9 2.3.Nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang 10 2.4.Chất ức chế vi sinh vật sulfure dioxide (SO2) 11 3.9.2. Xử lý dịch ủ bằng tác nhân hóa học 39 3.10.Rót sản phẩm 47 Các biến đổi nguyên liệu 47 Thiết bị 47 Tên chỉ tiêu 49 Yêu cầu 49 Màu sắc 49 Đặc trưng cho vins doux naturels 49 Mùi 49 Thơm đặc trưng cho nguyên liệu nho và sản phẩm lên men, không có mùi lạ 49 Vị 49 Chua chát, có vị ngọt, không có vị lạ 49 Trạng thái 49 Trong không vẩn đục 49 4.2.2.Chỉ tiêu hóa học 49 Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn MỤC LỤC BẢNG Bảng 1: Nho trong hệ thống phân loại sinh vật 2 Bảng 2: Tiêu chuẩn chọn nho 9 Bảng 3: Tiêu chuẩn Brandy 9 Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng kali metabisulfite 11 Bảng 5: Chỉ tiêu chọn nước 11 Bảng 6: Trình bày một số acid amin và các rượu cao phân tử tương ứng được sinh ra theo con đường Ehrlich 27 Bảng 7: Chỉ tiêu cảm quan Vins Doux Naturels 49 Bảng 8: Chỉ tiêu hóa học Vins Doux Naturels 49 Bảng 9: Chỉ tiêu kim loại Vins Doux Naturels 49 Bảng 10: Chỉ tiêu vi sinh Vins Doux Naturels 49 MỤC LỤC HÌNH Hình 1: Giống nho Muscat of Alexandria 3 Hình 2: Giống nho Muscat de Frontignant 3 Hình 3: Các thành phần cơ bản của trái nho (a) và chùm nho (b) 4 i Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Hình 4: Thiết bị ép có khung thẳng đứng 15 Hình 5: Thiết bị sulfite hóa 18 Hình 6: Thiết bị lắng cặn 20 Hình 7: Chu trình đường phân 23 Hình 8: Quá trình hình thành ethanol 23 Hình 9: Chu trình hexose monophosphate 24 Hình 10: Chu trình Krebs 25 Hình 11: Các acid hữu cơ do nấm men vang sinh tổng hợp trong quá trình lên men 26 Hình 12: Sinh tổng hợp rượu cao phân tử từ acid amin theo con đường Ehrlich 27 Hình 13: Sinh tổng hợp vicinal diketone: 2,3-butanedione và 2,3-pentanedione 29 Hình 14: Chuyển hóa sulfate và sinh tổng hợp các acid amin có chứa lưu huỳnh 31 Hình 15: Một số hợp chất có chứa lưu huỳnh trong rượu vang. 32 Hình 16: Chu trình ure và sự liên kết giữa chu trình ure với chu trình Krebs 33 Hình 17: Sơ đồ chuyển hóa ornithine thành các bioamine 34 Hình 18: Thiết bị lên men 35 Hình 19: Thiết bị ly tâm chén xoáy dạng côn 37 Hình 20: Thiết bị ủ rượu 39 Hình 21: Hệ thống thiết bị lọc kín 44 Hình 22: Hệ thống phân riêng bằng membrane để làm trong rượu vang 46 Hình 23: Hệ thống chiết rót sản phẩm 47 Hình 24: Rượu vang Muscat of Alexandria AOC 48 Hình 25: Rượu vang Muscat de Beaumes de Venise 48 ii Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn 1 Tổng quan về Vins doux naturels Vins doux naturels là rượu vang được bổ sung ethanol phổ biến ở Pháp. Những sản phẩm này có thể được sản xuất từ giống nho trắng họăc nho đỏ. Quy trình sản xuất Vins doux naturels từ nho trắng và nho đỏ có đặc điểm khác biệt nhau, rượu vang bổ sung ethanol có độ cồn thường dao động trong khoảng 15 – 22% v/v. Nhìn chung, các sản phẩm vang có bổ sung ethanol đều có vị ngọt do hàm lượng đường sót cao trừ một vài trường hợp ngoại lệ. Mùi và vị của sản phẩm rượu vang bổ sung ethanol khá đa dạng và phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu sử dụng và quy trình sản xuất. Trong phần tiếp theo nhóm sẽ giới thiệu về quy trình sản xuất từ nguyên liệu giống nho trắng Muscat tại nước Pháp. 1.1. Lịch sử hình thành và phát triển Năm 1285, bác sỹ người Pháp Arnau de Vilanova đã thêm rượu mạnh vào quá trình lên men vang, sau đó quá trình này đã được vua Codifies sử dụng để sản xuất vang tạo tiền đề cho sản xuất vins doux naturels sau này. Tuy nhiên đến thế kỷ XVII, chiến tranh và xung đột xảy ra đã ảnh hưởng lớn đến diện tích cũng như sản lượng nho, sau hiệp ước của Pyrenees việc trồng nho đã được phục hồi và phát triển đến ngày nay. Năm 1782, Arago đã công nhận Roussillon là một sản phẩm rượu vang có chứa 15 – 17 o cồn. Năm 1898, PAMS đã sử dụng tên “ vins doux naturels” cho sản phẩm rượu vang có pha chế thêm cồn. Năm 1909, khu vực Banyuls đã thành lập nên sản phẩm rượu vang pha cồn đặc trưng cho vùng này. Năm 1914, luật pháp Bush đã quy định cụ thể các điều kiện cụ thể về sản phẩm rượu vang pha chế cồn. Năm 1936, các sản phẩm rượu vang pha chế cồn của Banyuls, Maury và Rivesaltes trở thành nổi tiếng đến năm 1956 tạo nên sản phẩm AOC Muscat de Riversaltes. 1.2. Phân loại Sản phẩm rượu vang có bổ sung ethanol có thể được chia thành hai loại chính :  Sản phẩm chỉ được bổ sung ethanol: trong đó ethanol phải là dịch cất từ rượu vang hay cồn tinh luyện được phép dùng trong công nghiệp thực phẩm.  Sản phẩm được bổ sung ethanol và dịch nho hoặc được bổ sung ethanol và mistelle, trong đó mistelle là dịch nho được bổ sung ethanol; hàm lượng ethanol trong mistelle là 18 – 22%. Trong tất cả trường hợp, nồng độ đường trong dịch nho trước khi lên men phải có khả năng sinh ra tối thiểu 12%v/v ethanol theo lý thuyết. Sản phẩm vang phải chứa ít nhất 4% 1 Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn ethanol có nguồn gốc từ quá trình lên men dịch nho. Nhìn chung, các sản phẩm vang có bổ sung ethanol đều có vị ngọt do hàm lượng đường sót cao trừ một vài trường hợp ngoại lệ. Mùi và vị của sản phẩm rượu vang bổ sung ethanol khá đa dạng và phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu sử dụng và quy trình sản xuất. 2. Nguyên liệu 2.1. Nho Trong hệ thống phân loại trong sinh vật, cây nho thuộc vào: Bảng 1: Nho trong hệ thống phân loại sinh vật. Nhóm Spermtophyta Ngành Tracheophyta Ngành phụ Pteropsida Lớp Angiosperm Lớp phụ Dicotyledoneae Bộ Rammales Họ Vitaceae Giống Vitis Giống phụ Vitis & Muscadinia Đến nay, giống phụ Vitis có hơn 60 loài, chúng được phân bố khắp nơi trên thế giới, chủ yếu ở châu Âu, châu Mỹ và châu Á. Còn giống phụ Muscadinia chỉ có hai loài, chúng được phân bố chủ yếu ở vùng Đông Nam của Hoa Kỳ và vùng Đông Bắc Mexico. Trong số các loài thuộc giống Vitis, loài Vitis vinifera là phổ biến nhất. Hơn 90% tổng sản lượng nho thu hoạch hàng năm trên thế giới thuộc loài Vitis vinifera gồm có rất nhiều “cultivars” khác nhau. Khi dịch sang tiếng Việt “cultivars” thường được gọi là “giống cây trồng”. Các giống nho thuộc loài Vitis vinifera có thể được chia thành hai nhóm chính:  Giống nho trắng (white cultivars)  Giống nho đỏ (red cultivars) Tại Pháp, người ta thường dùng Muscat of Alexandria và Muscat Blanc à petits grains để sản xuất vang Muscat có bổ sung ethanol. 2.1.1. Giống nho Muscat of Alexandria Giống nho Muscat of Alexandria có nguồn gốc từ Bắc Phi, chùm nho có kích thước lớn (15 – 20 inches), trái hình bầu dục, khi chín có màu hổ phách nhạt, khi tiếp xúc với ánh 2 Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn nắng mặt trời có màu nâu đỏ, vỏ quả khá dày và thịt quả tương đối cứng. Rượu vang sản xuất từ Muscat of Alexandria thường cho mùi xạ hương (musky). Hình 1: Giống nho Muscat of Alexandria. 2.1.2. Giống nho Muscat Blanc à petits grains Giống nho còn được gọi là Muscat de Frontignant được trồng phổ biến tại miền nam nước Pháp. Trái nho hình elip. Rượu vang được sản xuất từ giống nho Muscat de Frontignant có hương ổi và hương sung. Hình 2: Giống nho Muscat de Frontignant. 2.1.3. Thành phần hóa học 3 [...]... háo một lượng nhỏ đường hexose theo chu trình hexose monophosphate (hay chu trình pentose phosphate) Chu trình nỳ sẽ cung cấp NADPH để phục vụ cho quá trình đồng hoá của tế bào (Hình 9) 22 Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Hình 7: Chu trình đường phân Hình 8: Quá trình hình thành ethanol 23 Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Hình 9: Chu trình hexose monophosphate Dịch nho có... men ethanol trong công nghệ sản xuất rượu vang là chuyển hoá đường thành ethanol và các sản phẩm trao đổi chất khác Đối với qui trình sản xuất rượu vang đỏ theo phương pháp truyền thống, người ta sử dụng hỗn hợp dịch nho và vỏ nho để lên men ethanol Như vậy phần pha rắn (chủ yếu là vỏ nho) sẽ được ngâm trong pha lỏng (dịch nho) trong suốt quá trình lên men ethanol Khi đó, quá trình lên men ethanol còn... 250 g/L 3,8 – 4,0 2 – 6 g/L 1 – 6,5 g/L 100 – 1100 mg/L Brandy Brandy là loại dịch cất có xuất xứ từ rượu vang, trong sản xuất vins doux naturels, brandy được bổ sung vào rượu vang với độ cồn 960 v/v, hàm lượng methanol không lớn hơn 2 mg/l cồn 1000 Bảng 3: Tiêu chuẩn Brandy Thành phần Đơn vị Giá trị 9 Vins Doux Naturels Ethanol Methanol Hàm lượng acid tổng Ester Andehite Furfurol Cồn cao phân tử Hàm... có thể tăng đến 25g/l dịch nho Trong quá trình chín, acid malic sẽ tham gia vào quá trình chuyển hóa để sinh năng lượng cho tế bào nên hàm lượng của nó giảm nhanh Nho chín chứa hàm lượng malate từ 1 – 2 g/l đến 4 – 6,5 g/l 6 Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Cần lưu ý là rượu vang có hàm lượng malate cao sẽ có vị chua và thô Trong quy trình sản xuất rượu vang, malate có thể được chuyển... phần hóa học và làm tăng giá trị cảm quan về màu sắc của rượu 3 Quy trình công nghệ Chùm nho Ép K2S2O5 Cuống, vỏ, hạt Sulfite hóa lần 1 13 Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Lắng Nấm men Cặ n Lên men Ly tâm Ethanol Bổ sung ethanol K2S2O5 hfdf Sulfite hóa lần 2 kh Ủ rượu Ổn định và làm trong Chai Cặn Rót sản phẩm Vins doux naturels 3.1 Ép Mục đích công nghệ Khai thác: Nhờ vào lực nén ép sẽ... đến mùi vị của rượu vang thanh phẩm  Hạt nho: 4 Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Có chứa các hợp chất tannin và dầu nho Nếu tannin từ hạt nho được trích ly vào dịch nho thì rượu vang có vị chát rất đậm Ngoài ra, dầu có nguồn gốc từ hạt nho nếu bị lẫn vào rượu vang thì sẽ làm giảm đi giá trị cảm quan của sản phẩm Do đó, trong quy trình sản xuất rượu vang, người ta cần hạn chế các tác động... riêng biệt  Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào S.cerevisiae thường bị già, không tiếp tục chuyển hóa đường thành cồn và bị chết rất nhanh  Có khoảng nhiệt độ thích hợp là 18 - 250C  Ở 350C sinh sản của chúng bị ức chế  Ở 400C sinh sản của chúng bị ngừng hoàn toàn 10 Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn  Ở nhiệt độ thấp hơn 160C sinh sản và lên men bị kéo dài 2.4 Chất ức... nho và rượu vang 2 2.5 Nước Nước là một nguồn nguyên liệu không thể thiếu trong bất cứ một quy trình sản xuất và chế biến thực phẩm Do độ ổn định cao, chất lượng tương đối tốt và đặc biệt là chi phí sử dụng rẻ tiền mà hiện nay các nhà sản xuất thường sử dụng nguồn nước ngầm làm nguyên liệu dùng trong sản xuất Chỉ tiêu cảm quan: trong suốt, không màu, không mùi, không vị Bảng 5: Chỉ tiêu chọn nước Chỉ... tiếp theo sẽ giới thiệu các phản ứng quan trọng xảy ra trong quá trình lên men ethanol ở nấm men vang trong môi trường dịch nho 21 Vins Doux Naturels a) GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sự tạo thành ethanol Trong dịch nho, glucose và fructose là hai loại đường chủ yếu sẽ được nấm men vang chuyển hoá thành ATP và eyhanol Trong trường hợp nhà sản xuất có bổ sung saccharose vào dịch nho, nấm men vang sẽ sử dụng... acid pyruvic được tạo thành từ chu trình đường phân sẽ chuyển hoá một phần thành acetyl-CoA rồi đi vào chu trình tricarboxylic acid (chu trình Krebs) Chu trình tricarboxylic acid sẽ sinh ra năng lượng (GTP) cùng với FADH và NADH Những hợp chất này chuyển proton H cho chuỗi hô hấp ở ty thể tế bào nấm men để tiếp tục sinh sản ra năng lượn ATP Vai trò chính của chu trình Krebs là cung cấp năng lượng ATP . naturels Vins doux naturels là rượu vang được bổ sung ethanol phổ biến ở Pháp. Những sản phẩm này có thể được sản xuất từ giống nho trắng họăc nho đỏ. Quy trình sản xuất Vins doux naturels. Vilanova đã thêm rượu mạnh vào quá trình lên men vang, sau đó quá trình này đã được vua Codifies sử dụng để sản xuất vang tạo tiền đề cho sản xuất vins doux naturels sau này. Tuy nhiên đến thế. tài: QUI TRÌNH SẢN XUẤT VINS DOUX NATURELS GVHD : PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sinh viên : Nguyễn Đăng Nhân- 61102361 Nguyễn Đức Thiện- 61103366 Võ Thanh Tùng- 61100419 Lớp : HC11TP Tháng 10/ 2014 Vins