QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG NHO

Phân loại theo màuRượu vang trắng White wine: là loại rượu vang sản xuất từ nước ép của các loại nho.. Rượu vang đỏ Red wine: là loại rượu vang được sản xuất từ dịch nho ép

QUY TRÌNH SẢN XUẤT

RƯỢU VANG NHO

Giảng viên : Phạm thi Tuyết Mai

Sinh viên: Trần Quang Trọng Ngành : Bảo Quản Chế Biến Nông Sản

Rượu vang

Rượu vang

• Là loại đồ uống chứa rượu thu được sự lên men đầy đủ

hoặc từng phần nho hoặc nước nho

• Có giá trị dinh dưỡng cao

• Được sản xuất nhiều nhất ở Italia, Pháp và Tây Ban Nha

Phân loại rượu vang dựa vào nguyên liệu

• Vang tăng độ nặng: Sử dụng loại

nho được để chín quá mức thông

thường và khô đi

• Vang rơm: Sử dụng nho được trải

lên rơm rạ nhằm thu được loại

nho quắt

• Vang tăng độ nặng hảo hạng: Sử

dụng nấm Botrytis cynerea phát

triển trên nho, tạo cho nho có

hàm lượng đường cao và nước

nho có chất lượng hảo hạng

• Vang đóng băng: Sử dụng loại

nho đông cứng trên cành tạo

nước nho đóng băng chứa hàm

lượng đường cao

Phân loại theo độ ngọt

- Rượu vang khô (dry wine)

- Rượu vang bán ngọt (semi-dry wine)

- Rượu vang ngọt (sweet wine)

Phân loại theo màu

Rượu vang trắng (White wine): là loại rượu vang sản xuất từ nước ép của các loại nho

Chablis, Chardonnay, Pinot Blanc,

Rhine wine, Riesling.

Rượu vang hồng (Rose wine): được tạo khi trộn dịch ép của nho màu lam và nho trắng.

Rose, Vonorosso.

Rượu vang đỏ (Red wine): là loại rượu vang được sản xuất từ dịch nho ép nhưng không loại bã (vỏ, hạt).

Barbera, Cabernet Sauvignon, Claret

II QUY TRÌNH SẢN XUẤT

RƯỢU VANG

1 Nguyên liệu

2 Hệ vi sinh vật

3 Kĩ thuật sản xuất

4 Công nghệ sản xuất rượu vang

5 Các nhân tố ảnh hưởng lên nấm men vang

1 Dịch quả

• Nho được sử dụng làm nguyên liệu chủ yếu nhất trong sản

xuất rượu vang

• Các loại quả khác dùng trong sản xuất vang cần có các đặc

điểm

• Hàm lượng đường cao

• Chứa nhiều vitamin, axit hữu cơ

• Hàm lượng protein đáng kể

• Ngoài ra cần có thêm pectin, tanin

• Vitis vinifera- European

– Được trồng phổ biến với số lượng lớn– Phát triển tốt

– Khả năng chống chịu bệnh thấp

• Vitis labrusca- American

– Được trồng ít hơn

– Chủ yếu là các giống hoang dại

– Phát triển tốt tại các điều kiện khác nhau

Trồng nho và thu hoạch

• Trồng nho

• Nhiệt độ trung bình: 11 - 120C

• Phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng đất và thời tiết

• Được tiến hành sau khi quả đã chín hoàn toàn

• Dựa vào thời gian và chất lượng nguyên liệu được chia thành nhiều loại vang khác nhau

Thu hoạch nho

Thành phần của nho

• Hidratcacbon (dưới dạng glucose: 120- 150g/l)

• Axit hữu cơ (dưới dạng a tactaric: 6 -14g/l)

• Các hợp chất nitơ (0,5 -1g/l)

• Các muối vô cơ (2,5 – 3,5g/l)

Thành phần nước nho

• Hàm lượng glucose và maltose với tỷ lệ 1:1

• Hàm lượng sucrose 0,2 – 1% (w/w)

• Đường 5C: arabinose, xylose, ribose: 0,8 -2g/l

• Hàm lượng pectin thấp: 0,12 – 0,15%

• Ngoài ra còn có thể có đường pentose, tuy nhiên chỉ có nấm mốc và vi khuẩn sử dụng được

• Tốc độ thu nhận glucose của nấm men cao gấp 5 lần so với maltose

• Hàm lượng đường đạt được của dịch nho vào khoảng 19 –

230Bx (vang trắng) và 21 – 240Bx (vang đỏ)

Thành phần nước nho

• Axit hữu cơ

• Chủ yếu là axit malic và axit tactaric

• Ngoài ra còn có thêm a succinic, xittric…

– Để chuẩn độ axit trong dịch nho người ta thường dựa

vào lượng axit tactaric

– Hàm lượng a tactaric thường chiếm 65 – 70%độ axit

chuẩn được

Thành phần nước nho

• Các hợp chất thơm và sắc tố

• Các hợp chất phenol

» Tanin

» Các chất thơm

• Muối vô cơ

• Kali, canxi, magie, natri, sắt…

Xử lí nước nho

• Nho được thu hoạch được lựa chọn, ép lấy dịch

• Dịch nho được sử lý bằng SO2 (30 – 120 mg/l)

• Dịch quả có thể bổ sung thêm đường, điều chỉnh pH

vào khoảng 3- 3,5

• Sử dụng axit malic hoặc a.citric

• Chủ yếu vẫn sử dụng: SO2, a sorbic và a fumaric

Xử lí nước nho

• Xử lí bằng enzym

• Sử dụng enzym a- pectinase nhằm cải thiện màu và vị của vang (vang đỏ)

• Sử dụng b- glucan để chuyển hóa đường trong dịch

• Sử dụng các enzym b- glucosidase và proteolytic enzym nhằm tăng các hợp chất vòng và chất tạo hương vị cho vang, làm giảm độ đục cho vang

– Chú ý: khả năng phá hủy thành tế bào của các enzym

này

Vai trò của SO 2 trong xử lí nước nho

• Là một trong những chất phụ gia quan trọng trong sx rượu

vang

• Làm giảm sự oxi hóa của nước nho và rượu

• Ức chế sự hoạt động của các vi sinh vật

• Đóng vai trò như một dung môi, có thể hỗ trợ sự chiết xuất

của các sắc tố đỏ có mặt trên vỏ nho sẫm màu

• Được sử dụng như một chất khử trùng nhẹ

• Nhược điểm

• Trong nước trái cây, có thể làm chậm các quá trình lên men của nấm men và quá trình lên men malo – lactic

• Ảnh hưởng xấu đến hương vị của vang, trì hoãn quá trình MLF

• Nồng độ S02 sử dụng không vượt quá 350ppm

Hệ vi sinh vật trên dịch quả

Nấm men

• Nấm men rượu vang(Sacharomyces

vini): Đóng vai trò chính trong quá

trình lên men rượu

• Nấm men nhọn đầu (Hanseniaspora

apiculata): là một loại nấm men dại,

làm giảm chất lượng của rượu vang

• Tế bào có dạng nhọn ở một hoặc 2

đầu

• Thường có mặt trên những loại vỏ

quả có đường (nho) đóng vai trò trong lên men tự phát giai đoạn đầu

• Sinh sản nhanh, ngừng hoạt động khi

nồng độ cồn trên 40 và 350C

• Tạo cho vang có vị đắng, kìm hãm sự

phát triển của nấm men lên men chính

Nấm men

• Pichia

• Tế bào có dạng hình ovan hoặc elip

• Phát triển tốt trên bề mặt các loại chất lỏng có đường, tạo thành màng trên sản phẩm

• Trong quá trình sinh trưởng, Pichia chuyển hóa etanol thành axit hữu cơ

• Vang có mặt của Pichia phát triển

sẽ bị đục, màu sắc bị biến đổi

• Không lên men rượu, gây đục vang

• Khi phát triển sinh ra một số axit làm độ chua của vang tăng lên

2 Hệ vi sinh vật

Dựa vào sự lên men ngẫu nhiên hoặc sự lên men thuần khiết của nấm men:

- Saccharomyces cerevisiae var ellipsoideus

- Saccharomyces cerevisiae var pastorianus

- Trong một số tài liệu người ta gọi chung giống sản xuất rượu vang là Saccharomyces cerevisiae vini.

- Phải là những chủng lên men cao tạo tối ưu 10 - 15% rượu.

- Có khả năng chịu lạnh tốt, ở nhiệt độ thấp vẫn có khả năng lên men tạo 8 -

12% rượu.

- Có khả năng chịu cồn, ở nồng độ cồn 8 - 12% vẫn có khả năng lên men nếu đủ đường như các chủng nấm men sản xuất sâm banh.

- Nếu nấm men dùng cho sản xuất rượu vang đỏ phải thích nghi với hàm

lượng tanine cao.

- Nấm men ưa thẩm thấu có thể chịu được nồng độ đường hơn 30%.

Đặc điểm của chủng sản xuất

Lên men

Lên men

• Rượu vang trắng thường lên men tại nhiệt độ thấp hơn rượu vang đỏ

• Với rượu vang đỏ, T= 22 - 25 °C, và rượu vang trắng là 15 đến

18 °C

• Nhiệt độ lên men rượu vang trắng

– Lên men ở nhiệt độ thấp để bảo quản các hợp chất dễ bay hơi

• Nhiệt độ lên men rượu vang đỏ

– Lên men ở nhiệt độ cao hơn do sự tạo

thành các hợp chất phenol

từ phần vỏ và hạt nho

Nhiệt độ lên men

* Lên men chính

• Quá trình lên men chính thường kéo dài từ 10 - 20

ngày ở nhiệt độ 20-24oC (vang đỏ) và 12 – 140C (vang trắng)

• Vai trò: chuyển hóa đường thành rượu dưới tác dụng

của nấm men

• Quá trình sẽ dừng lại khi đạt được nồng độ cồn là 12 –

15%

• Sau khi lên men chính xảy ra thi protein, pectin,

tanin, tactarat (tactarat kali- kem tacta, tactarat canxi)

và tế bào nấm men lắng xuống tạo bùn đáy.

* Lên men ph ụ

• Vang non được lưu trong các thùng chứa trong

vòng vài tháng

• Vai trò: phân giải các đường sót còn lại

• Các hợp chất vòng thơm được tạo thành

• Các thành phần trong nấm men được chiết vào vang

• Xác nấm men và kem tatrat sẽ kết tủa

• Protein được phân giải để tạo thành các axit amin và các hợp chất trung gian

Quá trình làm chín và tàng trữ vang

• Vang được xử lí để làm trong,

loại bỏ cặn

• Nhiệt độ không quá 100C

• Thời gian tàng trữ ít nhất từ 3

• 0,5g rượu sẽ được tạo thành với mỗi gam đường được sử dụng để lên men

• Trong suốt hoặc sau quá trình lên men rượu, quá trình lên men malolactic cũng được xảy ra đồng thời, nhờ một nhóm vi khuẩn đặc biệt, chuyển hóa axit malic thành axit lactic dạng trung gian

• Ổn định bằng nhiệt độ thấp Là quá trình nhằm làm giảm

hàm lượng kem tatrat (tartrate crystals - potassium bitartrate)

trong rượu vang -"wine crystals" or "wine diamonds"

• Quá trình: Sau khi lên men rượu kết thúc, nhiệt độ được đưa

về gần nhiệt độ đông lạnh trong 1 – 2 tuần Trong thời gian

này các dạng kết tủa kem tatrat sẽ được tách ra và được

chuyển vào các bình chứa ra ngoài

• Quá trình ổn định bằng nhiệt độ cao: Các protein không bền

được lấy ra nhờ sự hút bám vào hợp chất bentonite, ngăn chặn chúng không kết tủa khi đóng sản phẩm vào chai

Quá trình ổn định rượu vang nhờ làm lạnh và sốc

nhiệt

Lên men bằng khu hệ vi sinh vật tự nhiên

• Hệ vi sinh vật trong lên men rượu vang phức tạp

và không đồng nhất trong các giai đoạn của quá trình lên men

• Thành phần:

• Nấm mốc: 76 – 90%

• Nấm men: 2 – 22%

• Vi khuẩn, xạ khuẩn

Lên men bằng khu hệ vi sinh vật tự

nhiên

• Đầu tiên, nấm men dạng chùy (Kloeckera) phát

triển và chiếm ưu thế

• Khi nồng độ cồn đạt khoảng 2- 40, K sẽ ngừng lên

men và chết

• Sau đó nấm men lên men chính sẽ phát triển, đóng

vai trò chủ yếu trong giai đoạn lên men chính và phụ

• Vi khuẩn lactic sẽ đóng vai trò trong quá trình giảm

độ chua cho dịch lên men nhờ quá trình lên men malolactic

Các quá trình chuyển hóa xảy ra

trong lên men rượu vang

• Lên men lactic - malic

• Sự chuyển hóa các hợp chất vòng thơm

• Sự tạo thành các rượu bậc cao

Lên men etanol

Lên men etanol

Lên men malolactic

nhờ vi khuẩn

• 1g a malic sẽ chuyển thành 0,67g a.lactic và 0,33 g CO2

• Làm giảm độ axit cho vang đỏ và một số vang trắng chọn lọc

• Dịch nho trắng và đỏ đều có đặc điểm là pH thấp, a tactarric

cao, trong trường hợp hàm lượng a.malic cao hơn a tactaric, cần có quá trình MLF

• Quá trình này có thể xảy ra ngay trong lên men tự nhiên hoặc

sử dụng các yếu tố điều khiển

• Đây là hiện tượng khi mà rượu vang hoạt động trở lại khi

nhiệt độ bắt đầu tăng lên (đặc biệt vào mùa xuân), vào lúc đó

pH thường cao hơn và nồng độ SO2 bắt đầu giảm

Lên men malolactic

• Màu vang sáng hơn

• Hương vị của nho sẽ giàu và nhiều vị của vang hơn

• Vang sẽ dịu và dễ uống

• Vang có mùi bơ – là kết quả của việc tạo thành diacetyl trong quá trình MLF

Các sản phẩm được tạo thành trong

sinh trưởng của nấm men

• Ngoài 2 sản phẩm chính là CO2 và etanol, nấm men còn

tạo ra hàng loạt các chất khác tạo ra hương và vị đặc trưng cho vang

• Được tạo thành trong lên men khi axetaldehyt liên kết với

NaH2SO3 hoặc lên men ở môi trường kiềm

• Được tạo thành mạnh khi bắt đầu lên men

• Đóng vai trò trong quá trình làm hài hòa vị của vang (do

tính chất ngọt và sánh)

• Nồng độ có mặt trong vang: 7 -14g/l

Axeton và diaxetyl

• Ảnh hưởng lớn đến hương vị và biến đổi hóa sinh của vang

• Diaxetyl ở nồng độ thấp cho vang mùi xác định, nếu > 1mg/l sẽ

cho vang có mùi vị chua oxy hóa

• Vang khô và sâm panh chỉ được phép xuất hiện ở dạng vết

Các axit

• Axit bay hơi: a acetic, propionic, butyric…

• Được tích tụ trong giai đoạn đầu của lên men

• A.lactic: thường xuyên có mặt trong lên men rượu vang

• A malic: <1g/l, nếu cao sẽ tạo cho vang có vị gắt

• Các xetoaxit: a pyruvic, axaloaxetic…

Este

• Được tạo thành trong lên men và hình thành nên hương vị

cho vang

• Etylaxetat (180 – 220mg/l): có mùi quả tự nhiên

• Este etylic của các axit béo bậc cao tham gia vào quá trình chống oxi hóa (vang bàn), tạo cho mùi vị của vang êm, mềm và hài hòa

Lipit

– Chất béo thực: este của axit béo với glyxerin

– Sáp (este của a béo với rượu bậc cao

– Photpholipit: a béo, glyxerin, photphat vô cơ, amin,

aa…)

Sơ đồ biểu diễn quá trình sinh tổng hợp và biến đổi của các hợp chất hoạt động như chất thơm của vi khuẩn

malolactic

Sơ đồ biểu diễn sự tạo thành etyl acetat và isoamyl

acetat của nấm men lên men rượu vang

Sơ đồ biểu diễn quá trình trao đổi chất của axit citric và sinh tổng hợp diacetyl ở vi

khuẩn malolactic

(based upon Ramos and Santos 1996).

A schematic representation of the biosynthesis of higher alcohols in wine yeast (based upon Boulton et al 1998)

A schematic representation of derivation and

synthesis of flavour-active compounds from sugar, amino acids and sulfur metabolism by wine yeast.

A schematic representation

of the sulfur metabolism of wine yeast

(based upon Wang et al 2003)

A schematic representation of the

biosynthesis of sterols and

terpenes in wine yeast (based

upon Carrau et al 2005).

A schematic representation of the formation of potent and unpleasant nitrogen-heterocycle ‘mousy’ off-flavour compounds (2-acetyltetrehydropyridine

Các quá trình lọc trong sản xuất vang

• Vai trò

• Giúp cho quá trình ổn định của vang

• Ngăn chặn sự tạo thành các vẩn đục và lắng cặn sau khi đóng chai

• Loại bỏ sự có mặt của nấm men và vi khuẩn ảnh hưởng đến hương vị của vang

• Bao gồm

• Lọc loại bỏ tinh thể axit tartaric

• Lọc sơ cấp (primary filtration)

• Quá trình làm trong thứ cấp (intermediate clanification)

• Lọc cuối (final filtration)

Lọc kem tartarat

• Khi quá trình lên men chính kết thúc, vang được mang đi

làm lạnh

• A tartaric và các chất keo sẽ được kết tủa

• Sử dụng một số dạng lọc bằng dòng hơi nước để làm trong

và loại bỏ cặn ban đầu

• Đây là quá trình lọc thô ban đầu, chuẩn bị cho các quá

trình tiếp theo

Lọc sơ cấp (primary filtration)

• Các thiết bị lọc như Graver

Technologies QMC, QMA… được sử

dụng để loaik bỏ các chất rắn còn lại và

nấm men

• Quá trình này là cơ sở quan trọng, bảo

vệ cho chất lượng vang đến quá trình lọc

cuối cùng

Quá trình làm trong thứ

cấp (intermediate clanification)

• Trong suốt quá trình dự trữ và vận chuyển, có 2 vấn đề

cần được lưu ý tránh làm thay đổi đặc điểm của vang

• Khả năng cho các quá trình lên men tiếp diễn, tạo ra bằng cách cho thêm nấm men vào

• Sự ra vào của các dòng khí và chất chất ô nhiễm từ các thùng chứa khí hoặc từ các lỗ thông hơi của thùng chứa

• Sử dụng khí CO2 không tinh khiết ảnh hưởng đến độ bền của vang sủi

• Quy trình làm trong thứ cấp

• Sử dụng khí CO2 tinh khiết

• Loại bỏ các chất tạp nhiễm

Lọc cuối (final filtration)

• Loại bỏ các vi sinh vật gây hỏng

vang

• Đảm bảo chất lượng cho vang

trong quá trình ủ cuối cùng

Rượu mạnh và cồn

• Rượu mạnh: là các đồ uống

chứa cồn, trong đó nồng độ

cồn cao đạt được qua chưng

cất

• Nguyên liệu: Khoai tây, ngũ

cốc, rỉ đường

• Hiệu suất thu hồi: 62 – 64l

cồn/100kg nguyên liệu