Công nghệ sản xuất rượu vang nho 1

Công nghệ sản xuất rượu vang nho

SEMINAR KS. NGUYỄN THỊ CẨM VIMỤC LỤC TỔNG QUAN . 2 I. Nguyên liệu 3 I.1. Giới thiệu trái nho . 3 I.2. Nước[6] 3 I.3. Đường [6] 4 I.4. Acid [6] 5 II. Công nghệ sản xuất rượu vang. [3] . 5 II.1. Sơ lược quá trình lên men và các yếu tố ảnh hưởng 5 II.2. Phân loại rượu vang [7] 9 II.3. Thành phần hóa học của rượu vang [8] 11 II.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang. [3] 12 1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang trên thế giới 12 2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang trong nước 12 II.5. Vi sinh vật trong sản xuất rượu vang. [5,10] 13 II.6. Những điểm chú ý khi làm rượu vang. [3] . 16 II.7. Enzym trong sản xuất ru vang 16 NỘI DUNG . 19 I. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯU VANG NHO TRẮNG . 20 I.1. Sơ đồ quy trình công nghệ . 20 I.2. sơ đồ thiết bò.[1] 22 I.3. Giải thích quy trình công nghệ 22 II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯU VANG NHO ĐỎ . 26 II.1. Sơ đồ quy trình công nghệ 26 II.2. Giải thích quy trình . 31 CÁC CHỈ TIÊU SẢN PHẨM RƯU VANG . 45 I. Yêu cầu cảm quan 46 II. Chỉ tiêu hóa học 46 III. Chỉ tiêu vi sinh vật . 46 IV. Giới hạn hàm lượng kim loại nặng 47 V. Bao gói, ghi nhãn, bảo quản và vận chuyển . 47 48 1 SEMINAR KS. NGUYỄN THỊ CẨM VIPHẦN IPHẦN ITỔNG QUAN2 SEMINAR KS. NGUYỄN THỊ CẨM VII.I.Nguyên liệuI.1.I.1.Giới thiệu trái nhoTổng quan về nho: Trái nho (grapes) xuất xứ từ Đông Á và vùng biển Cafbi. Có 3 loại nho: nho đen, nho xanh, nho đỏ. Trái nho hình tròn hoặc hình bầu dục. Trái chứa nhiều vitamin C, B6, tananh. Nên có nhiều tác dụng trong việc chữa bệnh, ăn trái giúp tăng sức đề kháng cho cơ thể, chống sự mệt mỏi, đau nhức… I.2.I.2.Nước[6]Nước là loại nguyên liệu khó khống chế các chỉ tiêu chất lượng. Các muối khoáng trong nước sẽ tham gia phản ứng với muối photphat, các aicd hữu cơ của dòch đường, làm thay đổi độ acid, độ pH ngoài ý muốn. Các anion NO3-, NO2-, ở nồng độ > 0,02% có thể ức chế hoạt động của nấm men. Nước dùng cho lên men phải đạt yêu cầu tối thiểu là dùng để uống được. Độ cứng nên nằm trong giới hạn từ trung bình đến rất mềm ( 0 – 12ppm), không được phép có các khí gây mùi như Cl2, H2S.Chất lượng nước dùng cho lên men cần đạt những yêu cầu sau: 1• Nước trong suốt, không màu, không mùi vò lạ. 2• Gần như vô khuẩn, không chứa những vi sinh vật gây bệnh. 3• Độ cứng nằm trong giới hạn: 0 – 12 ppm. 4• Hàm lượng muối, kim loại nằm trong giới hạn cho phép. 3 SEMINAR KS. NGUYỄN THỊ CẨM VIBảng 1: Ảnh hưởng của các ion trong nước đến quá trình lên menIon nh hưởng H+, OH-Làm thay đổi độ pH. Ca2+nh hưởng độ cứng, làm giảm pH dòch đường, giúp tăng hàm lượng nitơ dạng amin hòa tan, tăng khả năngkết rắn của nấm men sau khi lên men xong. Mg2+nh hưởng tương tự ion Ca2+, nhưng nếu quá nồng độ cho phép thì có thể gây vò đắng khó chòu cho rượu. Na+, K+Gây vò mặn cho rượu, phá vò của rượu. Fe2+, Fe3+Gây đục rượu, tác động lên tanin tạo phức không hòa tan. Fe2+ nhiều làm xỉn màu đặc trưng của rượu, nên loại đi bằng cách chuyển qua Fe3+. HCO3-nh hưởng không lớn do dễ bò phân hũy ở nhiệt độ cao, nếu hàm lượng quá cao sẽ làm tăng pH, bất lợi cho lên men. SO42-Ngăn chặn việc hình thành H2S thông qua vai trò nấm men. Cl -Nếu trong giới hạn, có khả năng ổn đònh tính keo cho dòch có lơi cho lên men. I.3.I.3.Đường [6]Nước quả trích ra thường không đủ độ đường để lên men. Đường saccaro được bổ xung vào nước quả nhằm đạt được những yêu cầu sau lên men. Công thức phân tử: C12H22O11 Bảng 2: Tiêu chuẩn chất lượng (TCVN 1695 – 75)Chỉ tiêu Đơn vò tính Đường REHàm lượng saccaro % > 99,65Độ ẩm % < 0,07Hàm lượng đường khử% < 0,15Hàm lượng tro % < 0,14 SEMINAR KS. NGUYỄN THỊ CẨM VII.4.I.4.Acid [6]Vai trò của acid trong lên men dòch trái cây rất lớn, giúp bổ sung cho vò hài hòa hơn, ức chế sự phát triển vi sinh vật có hại cho lên men rượu. Có thể kể tên vài loại sau: 1• Acid citric C6H8O7.H2O 2• Acid tactric C4H6O6 3• Acid lactic C3H6O3 4• Acid photphoric H3PO4 Nhưng thông dụng nhất là acid citric. Acid citric tinh khiết có dạng tinh thể màu trắng, vò rất chua. Bảng 3: Quy đònh về thành phần acid citric dùng trong thực phẩm (TCVN 5516 – 1991)Chỉ tiêu Yêu cầu chất lượng Thượng hạng Hạng 1 % acid citric tính ra monohydrat > 99.5 > 99.5 % tro < 0.1 < 0.3 % H2SO4 tự do < 0.01 < 0.03 % Asen < 0.00007 < 0.00007 II.II.Công nghệ sản xuất rượu vang. [3]II.1.II.1.Sơ lược quá trình lên men và các yếu tố ảnh hưởng1. Cơ chế quá trình lên men rượuQuá trình lên men rượu là một quá trình phức tạp.nhiều nhà nguyên cứu trên thế giới đã quan tâm nguyên cứu bản chất của quá trình lên men rượu từ rất lâu. Kết quả cuối cùng của quá trình chuyển hóa đường thành rượu rượu etylic và khí 5 SEMINAR KS. NGUYỄN THỊ CẨM VIcacbonic có thể biểu diễn bằng phương trình tổng quát của Gay-Lussac (1810) như sau: C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 + Q Thực chất, lên men là quá trình oxy hóa – khử sinh học để cung cấp năng lượng cho tế bào vi sinh vật, qua đó hydro tách ra khỏi cơ chất được chuyển đến chất tiếp nhận cuối cùng là chất hữu cơ. Trong lên men rượu, etanol và CO2 là sản phẩm tích tụ chiếm ưu thế, ngoài ra còn rất nhiều các sản phẩm phụ khác như các acid, ester, aldehyd và các rượu cao phân tử. Nấm men là tác nhân của quá trình lên men rượu, với đường là cơ chất chính. Quá trình chuyển hóa đường thành rượu, liên quan mật thiết đến quá trình phosphoryl hóa các hợp chất hữu cơ. Phương trình chuyển hóa đường thành rượu tổng quát: C6H12O6 + 2H3PO4 + 2ADP → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP Đường cùng với chất dinh dưỡng khác của môi trường lên men, được hấp thụ trên bề mặt của tế bào nấm men, sau đó khuyếch tán qua màng bán thấm và vào bên trong tế bào nấm men. Đường được chuyển hóa theo chu trình đường phân Embden – Meyerhof – Parnas, qua hàng loạt các sản phẩm trung gian. C6H12O6 chu trình EMP CH3COCOOHglucoza Acid pyruvicAcid pyruvic trong điều kiện yếm khí, dưới tác dụng của enzym pyruvat decacboxylaza sẽ bò khử thành acetaldehyd và CO2 . Sau đó, acetaldehyd bò khử thành rượu etylic dưới tác dụng của enzym alcoldehydrogenaza của nấm men. CH3COCOOH enzympyruvatdehydrogenaza→CO2 + CH3CHO Acid pyruvic AcetaldehydCH3CHO+ NADH+ + H+ enzymancoldehydrogenaza→ CH3CH2OH + NAD+ Acetaldehyd rượu etylic6 SEMINAR KS. NGUYỄN THỊ CẨM VIQuá trình lên men rượu yếm khí trong môi trường acid (pH = 4 – 5) trải qua 2 thời kỳ chính: thời kỳ cảm ứng và thời kỳ tónh.  Thời kỳ cảm ứng: hydro sẽ được chuyển từ NADH2 đến glyceraldehid-3photphat. Dưới tác dụng của enzym photphataza, chất này bò thủy phân để tạo thành glycerin. Trong môi trường lúc này hình thành glycerin, acetaldehyd và CO2. Thời kỳ tónh: lượng acetaldehyd, cơ chất bình thường của enzymalcoldehydrogenaza tạo thành đủ nhiều nên enzym sẽ chuyển hydro đến cho cơ chất của nó, tạo ra etanol. Glycerin chỉ được tạo thành trong thời kỳ cảm ứng, nên nó chỉ là sản phẩm phụ trong môi trường acid. 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men2.1 Nhiệt độNhiệt độ lên men có ảnh hưởng đến đời sống của nấm men, đến quá trình lên men và chất lượng của sản phẩm. Nấm men Saccharomyces phát triển tối ưu ở khoảng nhiệt độ 28 – 320C. Dưới 160C quá trình lên men diễn ra rất chậm. Từ 300C trở lên, nấm men dại phát triển nhanh. Trên 350C, hoạt tính enzym của nấm men giảm nhanh, môi trường dễ nhiễm tạp khuẩn và nấm men dại. nhiệt độ 400C trở lên, nấm men không tạp hợp được năng lượng dự trữ cần thiết và có thể chết. Trong giới hạn nhiệt độ nấm men hoạt động được, lên men ở nhiệt độ thấp tốt hơn ở nhiệt độ cao. Nhiệt độ lên men thấp ức chế sự phát triển của vi khuẩn và nấm men dại, tuy nhiên thời gian lên men kéo dài, hiệu suất chuyển đường thành rượu cao hơn, quá trình tạo hương cho rượu cũng tốt hơn. Khi lên men ở nhiệt độ cao, hoạt tính của nấm men giảm nhanh, dòch lên men dễ bò nhiễm vi khuẩn và nấm men dại, thời gian lên men ngắn, độ cồn có thể thấp, đường sót còn nhiều, hương vò sản phẩm có khi không tốt. 2.2 pH môi trường7 SEMINAR KS. NGUYỄN THỊ CẨM VINồng độ ion H+ của môi trường có thể ảnh hưởng lớn đến hoạt động của nấm men. Mỗi vi sinh vật chỉ có thể hoạt động tốt ở trạng thái ion nhất đònh, trạng thái này phụ thuộc pH của môi trường. pH tối ưu cho hoạt động của nấm men Saccharomyces là 4 – 6. 2.3 Nồng độ của dòch lên mena. Nồng độ đường trong dòch lên men Đường là cơ chất chính của quá trình lên men. Nồng độ đường trong dòch lên men ảnh hưởng lớn đến hiệu suất lên men. Nồng độ đường trong môi trường lên men quá cao thời gian lên men sẽ kéo dài, quá trình lên men không triệt để, đồng thời lượng rượu tạo thành lớn ức chế hoạt động của nấm men. Môi rường lên men có nồng độ đường quá thấp thì lượng rượu tạo thành ít, rượu vang nhạt và dễ bò hỏng do nhiễm vi sinh vật. Môi trường thuận lợi cho lên men rượu vang có nồng độ đường trong khoảng 18 – 25%. b. Nồng độ etanol Rượu etylic là sản phẩm chính của quá trình chuyển hóa đường. Nồng độ rượu tạo thành tăng đến mức nhất đònh có thể ức chế hoạt động của nấm men. Nấm men bắt đầu sinh trưởng chậm dần và giảm nẩy chồi ở nồng độ cồn 2% và ngừng chỉ ở nồng độ 5%. 2.4 các chất khía. Khí O2Nấm men Saccharomyces lên men rượu vang là loại vi sinh vật kỵ khí tuỳ ý. Khi trong môi trường đủ lượng oxi, nấm men phân hủy đường tạo năng lượng và tăng sinh khối. Khi thiếu oxi, nấm men sẽ lên men chuyển đường thành rượu và CO2, tạo năng lượng để duy trì các hoạt động sống. 8 SEMINAR KS. NGUYỄN THỊ CẨM VIViệc cung cấp oxi rất cần thiết cho nấm men trong giai đoạn tăng sinh khối. Nếu môi trường đang lên men được cung cấp oxi, quá trình lên men bò ức chế, nấm men chuyển sang hô hấp hiếu khí. Đây là hiệu ứng Pasteur, kìm hảm sự lên men rượu dưới ảnh hưởng của oxi. b. Khí CO2Khí CO2 hình thành từ sự lên men rượu sẽ hòa tan vào dòch lên men một phần, một phần thoát vào không khí, còn phần nhỏ làm thành lớp ngăn cách giữa không khí và dòch lên men. Nấm men bắt đầu sinh sản yếu ở nồng độ CO2 là 0,25% và thực sự ngừng sinh sản ở nồng độ CO2 là 1,5%. c. Nồng độ khí SO2So với các loài vi sinh vật khác, nấm men rất bền với SO2. Tận dụng ưu điểm này, người ta thường sục khí SO2 vào thùng lên men để thanh trùng trong sản xuất rượu vang. Tuy nhiên, ở nồng độ quá cao, SO2 có thể gây ức chế quá trình lên men rượu. 2.5 nguồn nitơNitơ là chất dinh dưỡng cần cho sự sinh trưởng của nấm men. Nấm men Saccharomyces cerevisiae có thể sử dụng nitơ dưới dạng muối amoniac NH4+ hoặc dưới dạng nitơ amin – NH22. Theo Agebach, nếu nồng độ đường của dòch lên men khoảng 180 – 260 g/l thì tổng hàm lượng nitơ cần thiết cho hoạt động trao đổi chất bình thường của nấm men trong quá trình lên men rượu vang phải từ 70 – 140 mg/l. II.2.II.2.Phân loại rượu vang [7]Rượu vang có thể chia làm 2 loại chính: rượu vang không gaz và rượu vang có gaz. Bảng 4: Phân loại rượu vang 9 SEMINAR KS. NGUYỄN THỊ CẨM VILoại rượu vang Độ cồn (%V) Độ đường (%) Rượu vang không gaz 11. Rượu vang bàn ăn 11Cay 22Nửa cay 22. Rượu vang nặng 11Nặng 22Khai vò Nửa ngọt Ngọt Rất ngọt 11Tạo hương 9 – 14 9 – 12 17 – 20 14 – 16 15 – 17 12 – 17 16 - 18 14 – 1615 – 1712 – 1716 - 18< 0.3 0.3 – 0.5 1 – 14 5 – 12 14 – 20 21 – 35 6 – 16 5 -1214 – 2021 – 35 6 -16Rượu vang có gaz 11. Champagne 11Brut 22Rất cay 33Cay 44Nửa cay 55Ngọt 22. Rượu vang bọt 11Đỏ 22Hồng 10.5 – 12.5 10.5 – 12.5 10.5 – 12.5 10.5 – 12.5 10.5 – 12.5 11 – 13.5 10.5 – 12.511 – 13.510.5 – 12.5< 0.3 0.8 3.0 5.0 8.0 7 – 8 6 – 87 – 86 – 8 10 [...]... 447 4 91 510 513 654 703 (g/l) 0 ,19 0,84 1, 01 1 ,19 1, 02 1, 17 1, 27 (mg/l) 302 243 367 423 432 478 552 (g/l) 0,97 0,93 1, 05 1, 11 0,89 1, 01 1 ,19 (mg/l) 277 253 287 352 324 353 434 (g/l) 0, 91 0,85 0,93 1, 03 084 0,94 0,97 (mg/l) 269 19 3 246 322 352 328 383 (g/l) 0,99 0,99 10 3 1, 16 0,78 1, 02 1, 09 (mg/l) 217 222 223 265 276 333 (g/l) 0, 81 0,75 0,75 0,84 0, 71 1,04 17 4 0,4 380 0,92 317 0,95 236 0,79 212 ` 0,82... có sản phẩm xuất khẩu Bảng 5: Thò trường rượu vang trong nước giai đoạn 19 95 – 19 98 Chỉ tiêu 19 95 19 96 19 97 19 98 12 SEMINAR KS NGUYỄN THỊ CẨM VI Tổng sản lượng (10 00 513 8 6 511 7220 6500 lit) 2000 2500 3000 25000 0 0 0 13 000 10 50 11 00 12 00 0 0 0 Tổng giá trò (10 00 USD) Tỉ giá VNĐ/USD Trong số các sản phẩm rượu vang nhập khẩu trên thò trường Việt Nam, rượu vang Pháp chiếm ưu thế vượt trội (73% năm 19 97)... ưa thích rượu vang đỏ hơn vang trắng Rượu vang sản xuất trong nước khá ít, và để cạnh tranh được với sản phẩm ngoại nhập thì công nghiệp rượu vang trong nước cần có nhiều biện pháp cải tiến chất lượng và quảng cáo cho thương hiệu của mình Hiện tại, cáùc nhà sản xuất chính trong nước gồm: Công ty rượu bia và nước giải khát Thăng Long, Công ty rượu Hà Nội, nhà máy rượu Bình tây, công ty rượu vang Đà Lạt... flavonoid, antoxian…), các vitamin và muối khoáng 11 SEMINAR KS NGUYỄN THỊ CẨM VI II.4.Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang [3] II.4 1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang trên thế giới  Tình hình sản xuất rượu vang Thò trường rượu vang thế giới đang có nhiều biến động từ lâu Châu u luôn là nước nắm giữ hầu hết sản lượng rượu vang nhưng từ năm 19 80 trở đi, Mỹ, Australia, Argentina, Chile, Nam... chính Vang nguyên liệu Lên men phụ Tách cặn Cặn nấm men Tàn trử Phối chế Đóng chai Vang khô 21 SEMINAR KS NGUYỄN THỊ CẨM VI I.2.sơ đồ thiết bò. [1] I.2 1- xe vận chuyển nho chín 2- bể tiếp nhận nho chín 3- máy xé trái nho 4- bơm dòch nho 5- sunfit hóa dòch nho 6- ép tách nhước nho 7- bồn chứa nước nho 8- bơm nước nho 9- bồn xử lý nước nho 10 - bồn lắng trong nước nho 11 - lên men nước nho liên tục 12 - lắng... nhiên các sản phẩm chỉ có qui mô nội đòa và chưa thể cạnh tranh với sản phẩm ngoại nhập Nguyên nhân là do thiếu vốn đầu tư, thuế suất cao, thiếu chiến lược quảng bá sản phẩm, cũng như thời tiết không thuận lợi để trồng nho làm rượu vang II.5.Vi sinh vật trong sản xuất rượu vang [5 ,10 ] II.5 1 Nấm men trong sản xuất rượu vang Sau đâây là một số loài nấm men thường được sử dụng trong sản xuất rượu vang a... hình nhập khẩu rượu vang Một nửa lượng rượu vang nhập khẩu trên thế giới thuộc về 3 quốc gia: Anh, Mỹ, Đức Về sản lượng, Đức là quốc gia nhập khẩu rượu vang hàng đầu tiếp theo là Anh, Mỹ và Pháp 2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang trong nước Thò trường rượu vang Việt Nam bắt đầu có sự tăng trưởng kể từ giữa thập niên 19 80 Sản phẩm rượu vang trên thò trường chủ yếu là ngoại nhập, các sản phẩm nội... năm 20 01, các quốc gia này đã cung cấp 29% sản lượng rượu vang cho thế giới  Tình hình xuất khẩu rượu vang Dẫn đầu xuất khẩu rượu vang thế giới có 10 quốc gia chiếm hơn 90% giá trò thương mại rượu vang quốc tế Trong đó một nửa là các nước Tây u, nửa còn lại là “ các quốc gia cung cấp mới”, trong đó dẫn đầu là Australia Australia là quốc gia đứng thứ tư trên thế giới về giá trò xuất khẩu rượu vang, ... chính vì thế mà từ trái nho đỏ, người ta có thể sản xuất ra được nhiều chủng loại vang (còn gọi là rượu chát) với nhiều mức phẩm cấp chất lượng khác nhau Một cách tổng thể cơng nghệ sản xuất vang nho đỏ sẽ thực hiên những bước sau : II .1. Sơ đồ quy trình công nghệ II .1 26 SEMINAR KS NGUYỄN THỊ CẨM VI Thu hoạch Vận chuyển đến nhà máy Kiểm tra ngun liệu Lên men hỗn dịch nho Tách dịch nho khỏi cặn Tách cặn... đó làm thay đổi rất mạnh tính chất hóa học và tính chất cảm quan của rượu nho Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng,việc xử lý dịch nho bằng chế phẩm enzyme làm tăng gía trị của dịch nho 18 SEMINAR KS NGUYỄN THỊ CẨM VI PHẦN II NỘI DUNG 19 SEMINAR KS NGUYỄN THỊ CẨM VI I.CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯU VANG NHO TRẮNG I I .1. Sơ đồ quy trình công nghệ I .1 20 SEMINAR KS NGUYỄN THỊ CẨM VI Nguyên liệu Xử lý trươc khi ép Ép . ngọt 11 Tạo hương 9 – 14 9 – 12 17 – 20 14 – 16 15 – 17 12 – 17 16 - 18 14 – 16 15 – 17 12 – 17 16 - 18 < 0.3 0.3 – 0.5 1 – 14 5 – 12 14 – 20 21 – 35 6 – 16 . -12 14 – 20 21 – 35 6 -1 6Rượu vang có gaz 11 . Champagne 11 Brut 22Rất cay 33Cay 44Nửa cay 55Ngọt 22. Rượu vang bọt 11 Đỏ 22Hồng 10 .5 – 12 .5 10 .5 – 12 .5